JP2016101586A - 汚泥かき寄せ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】地震が発生しても、無端チェーンが回転輪から脱輪することを確実に防止できる汚泥かき寄せ装置を提供する。【解決手段】汚泥かき寄せ装置１０は、かき寄せ部材１２を有する無端チェーン１１と、無端チェーン１１を走行させる駆動スプロケット１４と、無端チェーン１１の走行に追従して回転する中間スプロケット１５と、無端チェーン１１が水面Ｗ側を走行する際にかき寄せ部材１２をガイドする上流側リターンレール２４とを備え、無端チェーン１１は、上流側リターンレール２４に当接する規制部材１２３を有し、上流側リターンレール２４は、規制部材１２３が当接する摺接部２４０を有し、摺接部２４０は、駆動スプロケット１４の近傍から中間スプロケット１５に向けて延びた水平部２４２と、水平部２４２の駆動スプロケット１４側端部から上流側に向けて上方に傾斜した駆動輪側傾斜部２４３とを有する。【選択図】図２

Description

本発明は、汚泥が含まれた水を受け入れ該水が流れる間に該水に含まれている汚泥が池底部に沈殿する沈殿池に設けられる汚泥かき寄せ装置に関する。

汚泥かき寄せ装置として、受け入れた水が流れる水流方向に直交する池幅方向に延在したかき寄せ部材を有する無端チェーンを備えたものが知られている。この汚泥かき寄せ装置では、無端チェーンを正転走行させることで沈殿池の池底側と水面側でかき寄せ部材を循環移動させている。水面側における水流方向の上流側には、無端チェーンの一部が巻き掛けられ、無端チェーンを循環移動させるための駆動力を無端チェーンに伝達する駆動輪が配置されている。また、水面側における水流方向の下流側には、無端チェーンの一部が巻き掛けられ、無端チェーンの走行に追従して回転する従動輪が配置されている。かき寄せ部材は、沈殿池の池底部を走行するときには池底に沈殿した汚泥をかき寄せ、水面側を走行するときには水面に浮かんだスカムをかき寄せるものである。また、沈殿池の水面側には、水流方向に延在し、無端チェーンが水面側を走行する際にかき寄せ部材の池底側が摺接するレール部材が設けられている。

無端チェーンは、循環方向に多少の余裕を持たせて設置される。これは、余裕のない張りつめた状態で無端チェーンを設置すると、無端チェーンを走行させるための駆動力が増大し、誤動作してしまう虞があるためである。循環方向に余裕を持たせることで、無端チェーンには設置された当初から多少のたるみが生じている。また、無端チェーンは、走行開始後しばらくの期間は伸びが発生しやすく、その結果、設置したときよりある程度の期間までは徐徐にたるみが増大する傾向がある。

ところで、汚泥かき寄せ装置が設置された沈殿池では、地震の影響で、無端チェーンが駆動輪や従動輪といった回転輪から脱輪してしまうことがある。無端チェーンが回転輪から脱輪してしまうのは、地震による揺れの直接的影響よりも、むしろ地震によって沈殿池内の水面付近の水が大きく波打つスロッシングの影響の方が大きいことが分かってきた。スロッシングが発生すると、無端チェーンの水面側部分（以下、チェーン水面側部分と称することがある）が大きく揺れ動き、その揺れの力が、無端チェーンの、回転輪に巻き掛けられた部分に伝わることで無端チェーンが回転輪から脱輪してしまうことがある。

この地震対策として、チェーン水面側部分の上方向への振れを抑制するための上方向規制部を無端チェーンに設けた汚泥かき寄せ装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。この特許文献１のレール部材は、チェーン水面側部分が上方向に振れると上方向規制部が池底側から当接する当接部を有している。この当接部は、水面側に配置された駆動輪と従動輪の間で、池幅方向に見たときに（駆動輪の回転軸が延在する方向に見たときに）、駆動輪とは水流方向（長手方向）に大きく間隔をあけて配置されている。この特許文献１に記載された汚泥かき寄せ装置は、スロッシングによる揺れによってチェーン水面側部分が上方向に大きく振れそうになったときに、上方向規制部とレール部材が当接するように構成することで、チェーン水面側部分における上方への振れを抑制しようとするものである。特許文献１の汚泥かき寄せ装置では、循環移動している無端チェーンに設けられた上方向規制部がレール部材の当接部よりも池底側（下方）に入り込む必要がある。

特開２０１１−５４００号公報

ここで、チェーン水面側部分では、駆動輪に巻き掛けられた部分よりも循環方向下流側にたるみが生じ、無端チェーンが上方向に撓んでしまうなど無端チェーンの挙動が不安定になることがある。特許文献１の汚泥かき寄せ装置の当接部は、池幅方向に見たときに（駆動輪の回転軸が延在する方向に見たときに）、駆動輪とは水流方向（長手方向）に大きく間隔をあけて配置されているため、当接部と駆動輪との間で、無端チェーンが上方向に撓むことがある。無端チェーンが上方向に撓む量が大きいと、上方向規制部も当接部と同一高さ或いは当接部よりも上方に位置してしまう虞がある。上方向規制部が当接部と同一高さにあると上方向規制部と当接部とが衝突してしまい、上方向規制部或いはレール部材が破損してしまう可能性がある。また、上方向規制部が当接部の下方に入り込まないと、無端チェーンの振れ抑制効果が得られず、無端チェーンが回転輪から脱輪してしまう虞がある。

本発明は上記事情に鑑み、地震が発生しても、無端チェーンが回転輪から脱輪することを確実に防止できる汚泥かき寄せ装置を提供することを目的とする。

上記目的を解決する本発明の汚泥かき寄せ装置は、汚泥が含まれた水を受け入れ該水が流れる間に該水に含まれている汚泥が池底部に沈殿する沈殿池に設けられ、該池底部に沈殿した汚泥を池幅方向に延在したかき寄せ部材によってかき寄せる汚泥かき寄せ装置において、
前記かき寄せ部材を間隔をあけて複数有し、走行することで前記池底部側と水面側で該かき寄せ部材を循環させる無端チェーンと、
前記水が流れる水流方向の上流側における水面側に設けられたものであって、前記無端チェーンが巻き掛けられ、該無端チェーンに駆動力を伝えて該無端チェーンを走行させる駆動輪と、
前記水流方向の下流側における水面側に設けられたものであって、前記無端チェーンが巻き掛けられ、該無端チェーンの走行に追従して回転自在な従動輪と、
水面側で前記水流方向に延在し、前記無端チェーンが走行する際に前記かき寄せ部材の池底側が摺接するレール部材とを備え、
前記かき寄せ部材は、水面側部分が上方向に振れると前記レール部材に池底側から当接する上方向規制部を有するものであり、
前記レール部材は、前記無端チェーンの水面側部分が上方向に振れると前記上方向規制部が池底側から当接する当接部を有するものであり、
前記当接部は、前記駆動輪の近傍から前記従動輪に向けて水平に延びた水平部と、該水平部の該駆動輪側端部から前記水流方向の上流側に向けて上方に傾斜した駆動輪側傾斜部とを有するものであり、
前記駆動輪側傾斜部は、前記駆動輪のピッチ円にほぼ沿った円弧状に形成されていることを特徴とする。

前記無端チェーンは、駆動輪と従動輪の間にはたるみが生じている。本発明の汚泥かき寄せ装置によれば、駆動輪の近傍から水流方向の上流側にむけて上方に傾斜し、駆動輪のピッチ円にほぼ沿った円弧状に形成された駆動輪側傾斜部を設けているので上記たるみがあっても、当接部の下方に上方向規制部を確実に入り込ませることができる。上方向規制部を当接部の下方に入り込ませることで、振れを抑制する効果を確実に得ることができる。その結果、回転輪から無端チェーンが脱輪してしまうことを防止できる。

また、前記上方向規制部は、前記当接部よりも、池底側に該当接部とは上下方向に間隔をあけて設けられ、該当接部に対向したものであってもよい。

また、前記駆動輪側傾斜部は、前記駆動輪側端部から、前記駆動輪において上端になる位置を超えて前記水流方向の上流側に延在したものであってもよい。

また、前記駆動輪側傾斜部は、前記駆動輪側端部から、前記駆動輪において上端になる位置よりも手前の位置まで前記水流方向の上流側に延在したものであってもよい。

また、前記水平部は、前記従動輪の近傍まで延びたものであり、
前記当接部は、前記池幅方向に見たときに、前記水平部の前記従動輪側端部から前記水流方向の下流側に向けて上方に傾斜した従動輪側傾斜部を有するものであってもよい。

従動輪の近傍から従動輪側に向けて上方に傾斜した従動輪側傾斜部を設けているので、従動輪側から駆動輪側に無端チェーンの水面側部分が走行する場合でも、当接部の下方に上方向規制部を確実に入り込ませることができる。

また、前記駆動輪は、前記無端チェーンを該駆動輪側から前記従動輪側に向かって走行させる正転駆動と、該無端チェーンを該正転駆動とは反対側に向かって走行させる逆転駆動とを行うものであってもよい。

また、前記従動輪側傾斜部は、前記従動輪側端部から、前記従動輪において上端になる位置を超えて前記水流方向の下流側に延在したものであってもよい。

また、前記従動輪側傾斜部は、前記従動輪側端部から、前記従動輪において上端になる位置よりも手前の位置まで前記水流方向の下流側に延在したものであってもよい。

本発明の汚泥かき寄せ装置によれば、地震が発生しても、無端チェーンが回転輪から脱輪することを確実に防止できる。

本発明の一実施形態である汚泥かき寄せ装置が設置された沈殿池の側断面図である。 図１のＡ部を拡大した部分拡大図である。 図２のＢ−Ｂ断面図である。 図２のＣ−Ｃ断面図である。 本実施形態の第１の変形例を示す図である。 本実施形態の第２の変形例を示す図である。 （ａ）は、ノッチチェーンを用いる場合に使用されるピン付きスプロケットを示す図であり、（ｂ）は、ノッチチェーンの一部が（ａ）に示すピン付きスプロケットに巻き掛けられた様子を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明の一実施形態である汚泥かき寄せ装置が設置された沈殿池の側断面図である。

図１に示す沈殿池１は、上流壁１ａと、下流壁１ｂと、一対の側壁１ｃによって囲まれた、平面視で略長方形状をした池である。この沈殿池１は、長手方向の一端側（図１では左側）から汚水や雨水などの汚泥が含まれた水を受け入れ、受け入れた水に含まれる汚泥を池底部１ｄに沈殿させ、他端側（図１では右側）から排水する。以下、図１における左側を上流側と称し、図１における右側を下流側と称し、図１における左側から右側に向かう方向を水流方向と称することがある。また、図１において紙面に直交する方向を池幅方向と称することがある。なお、図１は、沈殿池を池幅方向に見た図である。

図１に示すように、この沈殿池１には、本実施形態の汚泥かき寄せ装置１０と、スカム除去装置３０と、排水樋４０と、汚泥ピット５０が設けられている。排水樋４０は沈殿池１の下流側部分に設けられている。また、汚泥ピット５０は沈殿池１の上流側部分に設けられている。

本実施形態の汚泥かき寄せ装置１０は、無端チェーン１１を備えている。この無端チェーン１１は、沈殿池１の池幅方向の両端部それぞれに設けられ、沈殿池１内を走行する一対のチェーン本体１０１と、その一対のチェーン本体１０１に掛け渡され、池幅方向に延在した複数のかき寄せ部材１２とを備えている。池幅方向の両端部に設けられたチェーン本体１０１それぞれは、池底部１ｄ側の池底軌道Ｔ１と、沈殿池１の下流側で池底軌道Ｔ１から水面Ｗに向かって延びた下流側軌道Ｔ２と、沈殿池１の上流側で池底軌道Ｔ１から水面Ｗに向かって延びた上流側軌道Ｔ３と、水面Ｗ側の水面軌道Ｔ４がつながった周回軌道を形成した環状のチェーンである。チェーン本体１０１が周回軌道を走行することで、かき寄せ部材１２は、池底部１ｄ側と水面Ｗ側を循環する。図１では、チェーン本体１０１が周回軌道で示されている。

各軌道Ｔ１〜Ｔ４の両端部分には、スプロケット１４〜１７が配置されている。各スプロケット１４〜１７には、チェーン本体１０１の一部が巻き掛けられており、チェーン本体１０１の、各スプロケット１４〜１７に巻き掛けられた巻掛部分は、スプロケット１４〜１７に噛み合っている。

スプロケット１４は、水面軌道Ｔ４の上流側に配置されている。以下の説明では、このスプロケット１４を駆動スプロケット１４と称することがある。この駆動スプロケット１４の中心部分には、駆動軸１４１が固定されている。駆動軸１４１は、池幅方向に延在し、一対の側壁１ｃそれぞれに固定された軸受１４２（図４参照）によって回転自在に支持されている。図１に示す駆動軸１４１は、駆動チェーン２１１によってモータ２１と接続されている。モータ２１が回転することで、駆動軸１４１を介して駆動スプロケット１４も回転する。本実施形態の駆動スプロケット１４は、無端チェーン１１に駆動力を伝えて無端チェーン１１を走行させる駆動輪の一例に相当する。

モータ２１は、図１における時計回り方向と反時計回り方向の両方向に回転可能なモータである。モータ２１は、通常は図１における時計回りに回転駆動する。モータ２１の時計回り方向の回転にともない、駆動スプロケット１４は、時計回りに回転し、無端チェーン１１を時計回りに走行させる。以下、駆動スプロケット１４が図１における時計回りに回転することを正転駆動と称し、無端チェーン１１が図１における時計回りに走行することを正転走行と称することがある。駆動スプロケット１４が正転駆動すると、無端チェーン１１の、水面軌道Ｔ４にある部分（以下、水面軌道部分１１ａと称することがある）は、上流側から下流側に向かって走行する。

また、モータ２１はトルクリミッタ機能を有している。例えば、池底部１ｄを走行しているチェーン本体１０１に取り付けられたかき寄せ部材１２に異物が噛み込んでしまい、モータ２１に過剰な負荷がかかると、トルクリミッタ機能が働き、モータ２１は一旦停止する。そして、異物の噛み込みを解除するために、モータ２１は少しの時間だけ逆転（図１における反時計回りに回転）する。モータ２１の逆転に伴って、駆動スプロケット１４は図１における反時計回りに回転し、無端チェーン１１を反時計回りに走行（いわゆる、寸逆動作）させる。以下、駆動スプロケット１４が図１における反時計回りに回転することを逆転駆動と称し、無端チェーン１１が図１において反時計回りに走行することを逆転走行と称することがある。駆動スプロケット１４が逆転駆動すると、水面軌道部分１１ａは、下流側から上流側に向かって走行する。

その他のスプロケット１５〜１７は、無端チェーン１１の走行に追従して回転する従動スプロケットである。スプロケット１５〜１７の中心部分には固定軸１５１，１６１，１７１が通されている。各固定軸１５１，１６１，１７１は軸回りに回転不能に固定配置されている。スプロケット１５〜１７はいずれも、その固定軸１５１，１６１，１７１に対して回動自在なものである。各スプロケット１４〜１７は、駆動軸１４１や固定軸１５１，１６１，１７１を回転軸として回転する回転輪である。スプロケット１５は、水面軌道Ｔ４の下流側に配置されている。以下の説明では、スプロケット１５を中間スプロケット１５と称することがある。この中間スプロケット１５は、本発明における従動輪の一例に相当する。

かき寄せ部材１２は、チェーン本体１０１の周回軌道全周にわたって、循環方向に均等あるいは略均等に間隔をあけて複数取り付けられている。沈殿池１の池底部１ｄには、池底部１ｄに沿って沈殿池１の長手方向に延在する池底レール２３が固定されている。かき寄せ部材１２は、池底軌道Ｔ１では池底レール２３にガイドされて移動することで池底部１ｄに沈殿した汚泥をかき寄せるものである。

また、沈殿池１の下流側であって池底部１ｄから所定の高さ位置には、池底部１ｄとほぼ平行であって沈殿池１の長手方向に延在する下流側リターンレール２５が固定されている。この下流側リターンレール２５は、一対の側壁１ｃそれぞれに複数固定された下流側台座２５１に取り付けられている。無端チェーン１１が正転走行している場合、チェーン本体１０１に取り付けられたかき寄せ部材１２は、下流側軌道Ｔ２における下流側では下流側リターンレール２５にガイドされて移動する。

さらに、沈殿池１の上流側であって水面Ｗ近傍には、水面Ｗに沿って水流方向に延在した上流側リターンレール２４が固定されている。本実施形態における上流側リターンレール２４は、本発明におけるレール部材の一例に相当する。この上流側リターンレール２４は、一対の側壁１ｃそれぞれに複数固定された上流側台座２４７に取り付けられている。チェーン本体１０１に取り付けられたかき寄せ部材１２は、水面軌道Ｔ４では上流側リターンレール２４にガイドされて移動する。この上流側リターンレール２４については、後に詳述する。

無端チェーン１１が正転走行すると、池底軌道Ｔ１に位置しているかき寄せ部材１２は、下流側から上流側に向かって池底部１ｄに沿って移動する。池底部１ｄに沈殿した汚泥は、池底部１ｄを移動するかき寄せ部材１２によって上流側の汚泥ピット５０に向けてかき寄せられる。汚泥ピット５０にかき寄せられた汚泥は、図示しない汚泥ポンプによって沈殿池１の外部に排出される。

沈殿池１の水面Ｗにはスカムが浮遊している。無端チェーン１１が正転走行すると、水面軌道Ｔ４に位置しているかき寄せ部材１２は、上流側から下流側に向かって水面Ｗに沿って移動する。水面Ｗに浮遊するスカムは、水面軌道Ｔ４を移動するかき寄せ部材１２によって下流側のスカム除去装置３０に向けてかき寄せられる。スカム除去装置３０側にかき寄せられたスカムは、沈殿池１内の水とともにスカム除去装置３０によって沈殿池１の外部に排出される。また、スカムと汚泥とが除去された沈殿池１内の水は、スカム除去装置の下をくぐって排水樋４０に流れ込み、排水樋４０から図示しない排水路に流れ、沈殿池１の外部に排水される。

チェーン本体１０１は、チェーン本体１０１を走行させるための駆動力が増大することを防止するために、沈殿池１に設置された当初から、循環方向に適度に余裕のある状態で設置される。チェーン本体１０１には、その余裕分に応じた量のたるみが生じている。また、走行開始後しばらくの期間、チェーン本体１０１は、チェーン本体１０１のなじみやクリープ現象などによって伸びが発生しやすく、その結果、設置したときよりも徐徐にたるみが増大する傾向がある。なお、無端チェーン１１をある程度走行させた後は、伸びの発生は殆どなくなる。

無端チェーン１１が走行すると、無端チェーン１１の、池底軌道Ｔ１に位置している部分に、かき寄せ部材１２が汚泥をかき寄せることで生じる走行負荷が加わる。無端チェーン１１が正転走行している場合、チェーン本体１０１の、池底軌道Ｔ１および上流側軌道Ｔ３に位置している部分では、上記走行負荷に応じた張力が発生している。一方、チェーン本体１０１の、下流側軌道Ｔ２および水面軌道Ｔ４に位置している部分には、たるみが生じる。図１は、下流側軌道Ｔ２および水面軌道Ｔ４に位置している部分にたるみが生じた状態を示している。

図２は、図１のＡ部を拡大した部分拡大図である。図２では、一部を除いて、チェーン本体１０１を一点鎖線で示している。

チェーン本体１０１は、複数のリンク部材１１０が連結された金属製のチェーンである。なお、チェーン本体１０１として樹脂製のチェーンを用いてもよい。各リンク部材１１０は、図示しない連結ピンで連結されている。本実施形態では、チェーン本体１０１の循環方向に連結された２０個のリンク部材１１０おきに、ステー１１３が設けられたリンク部材１１０’が配置されている。このステー１１３は、リンク部材１１０とかき寄せ部材１２とを結合するためのものである。ステー１１３とかき寄せ部材１２は、図示しないネジで結合されている。

図２に示すように、上流側リターンレール２４は、上側部分の摺接部２４０と、下側部分の取付部２４１とから構成されている。なお、本実施形態では、摺接部２４０が本発明における当接部を兼ねている。この摺接部２４０は、水平部２４２と駆動輪側傾斜部２４３と従動輪側傾斜部２４４とを有する。水平部２４２は、池幅方向に見たときに、駆動スプロケット１４の近傍から中間スプロケット１５の近傍まで水平に延在している。駆動輪側傾斜部２４３は、水平部２４２の、駆動スプロケット１４側端部から上流側に向けて上方に傾斜してしている。この駆動輪側傾斜部２４３は、駆動スプロケット１４のピッチ円にほぼ沿った円弧状に形成されている。駆動輪側傾斜部２４３の上流側端面は、池幅方向に見たときに、駆動スプロケット１４の上端にある駆動輪頂上部分の鉛直線上に位置している。ただし、駆動輪側傾斜部２４３を、図２に一点鎖線で示すように駆動輪頂上部分の位置を超えて上流側まで延在したものにしてもよい。また、駆動輪頂上部分の位置よりも下流側までの短めのものとしてもよい。また、駆動輪側傾斜部２４３は、上流側に向かって上方に傾斜していればよく、例えば直線状に形成してもよい。

従動輪側傾斜部２４４は、水平部２４２の、中間スプロケット１５側端部から下流側に向かって上方に傾斜してしている。この従動輪側傾斜部２４４は、中間スプロケット１５のピッチ円にほぼ沿った円弧状に形成されている。従動輪側傾斜部２４４の下流側端面は、池幅方向に見たときに、中間スプロケット１５の上端にある中間輪頂上部分の鉛直線上に位置している。ただし、従動輪側傾斜部２４４を、図２に二点鎖線で示すように中間輪頂上部分の位置を超えて下流側まで延在したものにしてもよい。また、中間輪頂上部分の位置よりも上流側までの短めのものとしてもよい。また、従動輪側傾斜部２４４は、下流側に向かって上方に傾斜していればよく、例えば直線状に形成してもよい。

さらに、本実施形態では、水平部２４２と駆動輪側傾斜部２４３と従動輪側傾斜部２４４とを一体に形成しているが、各部を分割して形成し、多少の隙間を設けて配置してもよい。分割して形成し、隙間を設けて配置した場合、熱などで各部が膨張しても、その隙間で膨張分を吸収することができる。また、水平部２４２を複数に分割して形成し、多少の隙間を設けて配置してもよい。隙間を設ける場合、チェーン本体１０１の周回軌道に沿ったリンク部材１１０の長さよりもその隙間を広くすると、その隙間にリンク部材１１０が入り込んでしまう虞がある。リンク部材１１０が隙間に入り込むことを防止するために、その隙間は、リンク部材１１０の上記長さよりも狭くすることが望ましい。

上述したように、正転走行している無端チェーン１１の水面軌道部分１１ａには、たるみが生じている。本実施形態では、このたるみを利用し、水面軌道部分１１ａの駆動輪頂上部分と中間輪頂上部分の間にある部分が、駆動スプロケット１４において上端になる位置と中間スプロケット１５において上端になる位置を結ぶ直線よりも池底側を走行するようにしている。より厳密には、駆動スプロケット１４のピッチ円上端である駆動輪頂上部分と、中間スプロケット１５のピッチ円上端である中間輪頂上部分を結んだ直線Ｓ（図２では細線で示されている）よりも、水面軌道部分１１ａの、駆動輪頂上部分と中間輪頂上部分の間にある部分の軌道が池底側を走行するようにしている。このようにすることで、駆動スプロケット１４と中間スプロケット１５へチェーン本体１０１が巻き掛けられている巻掛角度は、たるみのない場合と比較して増加する。巻掛角度が大きい程、チェーン本体１０１は、駆動スプロケット１４や中間スプロケット１５から脱輪しにくくなる。本実施形態では、駆動スプロケット１４への巻掛角度は全体では約１００度であり、駆動輪頂上部分よりも下流側では約２０度巻き掛けられている。また、中間スプロケット１５の巻掛角度は全体では約５０度であり、中間輪頂上部よりも上流側では約２０度巻き掛けられている。すなわち、本実施形態では、たるみを利用することで、駆動スプロケット１４と中間スプロケット１５それぞれの巻掛角度を約２０度程度増加させている。

なお、上流側リターンレール２４の水平部２４２が存在している部分では、かき寄せ部材１２は水平部２４２によってガイドされている。このため、この部分では、水平部２４２の位置よりも池底側にかき寄せ部材１２が垂れ下がることはない。また、かき寄せ部材１２が垂れ下がらないので、水平部２４２が存在している部分では、チェーン本体１０１も所定高さよりも池底側に垂れ下がることはない。

図２に示すように、かき寄せ部材１２は、フライト板１２１と一対のリターンシュー１２２と一対の規制部材１２３とを有する。フライト板１２１は、池幅方向に見たときに略コの字状をしたステンレス製のものである。リターンシュー１２２および規制部材１２３は、フライト板１２１の池幅方向の両端部それぞれに池幅方向中央を基準にして線対称に取り付けられている。規制部材１２３とリターンシュー１２２は、図示しないネジによって着脱可能にフライト板１２１に固定されている。

図３は、図２のＢ−Ｂ断面図である。この図３では、かき寄せ部材１２と上流側リターンレール２４と上流側台座２４７が示されている。

図３に示すように、上流側リターンレール２４は、断面全体として上下を逆にしたＬ字状をしており、上流側リターンレール２４の摺接部２４０と取付部２４１は一体に形成されている。本実施形態では、上流側リターンレール２４の断面形状は、上流側リターンレール２４の長手方向全長に渡って同一形状をしている。この上流側リターンレール２４は、池幅方向の両端部それぞれに池幅方向中央を基準にして線対称に取り付けられている。上流側リターンレール２４の取付部２４１は、上流側台座２４７に図示しないネジで固定されている。リターンシュー１２２は、水面軌道Ｔ４に位置しているかき寄せ部材１２の池底側に取り付けられた樹脂製のものである。水面軌道Ｔ４に位置しているかき寄せ部材１２は、リターンシュー１２２のシュー下面１２２ａが、上流側リターンレール２４の摺接部２４０の上面である摺接部上面２４０ａに摺接することで、上流側リターンレール２４にガイドされながら移動する。

規制部材１２３は、長方形のベース部１２３１と、ベース部１２３１よりも下方に突出した下方突出部１２３２と、下方突出部１２３２の先端から池幅方向に突出した池幅方向突出部１２３３とを有する。下方突出部１２３２と池幅方向突出部１２３３とは、一体に形成されたステンレス製の丸棒であり、ベース部１２３１に溶接されることでそのベース部１２３１に固定されている。また、下方突出部１２３２と池幅方向突出部１２３３は、全体として左右を逆にしたＬ字状をしている。池幅方向突出部１２３３は、上流側リターンレール２４の摺接部２４０の下面である摺接部下面２４０ｂよりも下方で、摺接部２４０とは上下方向に間隔をあけ、上から見たときに摺接部２４０に重なるように摺接部２４０に対向して配置されている。

池幅方向突出部１２３３の突出端面１２３３ａは、上流側リターンレール２４の取付部２４１の側面２４１ａとは池幅方向に間隔をあけ、取付部２４１に対向して配置されている。地震によるスロッシングが発生し、水面軌道部分１１ａが池幅方向に振れると、上流側リターンレール２４の取付部２４１の側面２４１ａに規制部材１２３の池幅方向突出部１２３３の突出端面１２３３ａが当接する。取付部２４１の側面２４１ａと突出端面１２３３ａが当接することで、水面軌道Ｔ４に位置しているかき寄せ部材１２は、池幅方向に大きく振れることが抑制されている。すなわち、突出端面１２３３ａは、横方向規制部の一例に相当する。

なお、図３では、かき寄せ部材１２の、池幅方向の一端側と、その一端側にある上流側リターンレール２４とが示されているが、かき寄せ部材１２の、池幅方向の他端側にも池幅方向中央を基準にして線対称に規制部材１２３が配置されている。また、池幅方向の他端側には、上流側リターンレール２４が池幅方向中央を基準にして線対称に配置されている。図３に示す一端側の規制部材１２３および上流側リターンレール２４によって、水面軌道Ｔ４に位置しているかき寄せ部材１２は、図３における左側へ大きく振れることが抑制されている。一方、他端側の規制部材１２３および他端側の上流側リターンレール２４によって、水面軌道Ｔ４に位置しているかき寄せ部材１２は、図３における右側へ大きく振れることも抑制されている。

また、水面軌道部分１１ａが上方向に振れると、上流側リターンレール２４の摺接部下面２４０ｂに池幅方向突出部１２３３の突出上面１２３３ｂが池底側から当接する。摺接部下面２４０ｂと突出上面１２３３ｂが当接することで、水面軌道Ｔ４に位置しているかき寄せ部材１２は、上方向に大きく振れることが抑制されている。すなわち、突出上面１２３３ｂは、本発明における上方向規制部の一例に相当する。

本実施形態では、摺接部下面２４０ｂと突出上面１２３３ｂの高さ方向の間隔Ｌ１は、１４ｍｍに設定されている。この間隔Ｌ１の設定方法については後述する。また、本実施形態では、池幅方向突出部１２３３と摺接部２４０との池幅方向の重なり幅Ｌ２は、２０ｍｍに設定されている。この重なり幅Ｌ２は、チェーン本体１０１のチェーン内寸Ｌ３（図４参照）から駆動スプロケット１４の歯厚Ｌ４（図４参照）を引いた値（ここでは８ｍｍ）以上の幅にすればよい。この幅にすることで、無端チェーンが駆動スプロケット１４或いは中間スプロケット１５から外れない限り、間隔Ｌ１よりも上方にかき寄せ部材１２が振れたときに池幅方向突出部１２３３と摺接部２４０とを当接させることができる。なお、池幅方向突出部１２３３と摺接部２４０とを確実に当接させるために、重なり幅Ｌ２は上記値（Ｌ３−Ｌ４）の倍以上の幅にすることが好ましい。

図４は、図２のＣ−Ｃ断面図である。この図４は、駆動スプロケット１４の中心を通る鉛直線に沿った断面図である。図４では、かき寄せ部材１２が駆動スプロケット１４の上端にある状態が示されている。また、図１に示されている駆動チェーン２１１は図示省略されている。なお、図４には、上流側リターンレール２４の上流側端面が示されており、この上流側端面にはハッチングが施されている。

チェーン本体１０１を構成するリンク部材１１０は、池幅方向に対向する左右一対のリンク板１１１と、その左右一対のリンク板１１１をつなげたバレル部１１２とから構成されている。リンク板１１１の下端が駆動スプロケット１４の刃先よりも半径方向外側（図４では上方）に位置してしまうと、チェーン本体１０１が駆動スプロケット１４から外れてしまう虞がある。また、バレル部１１２の下端が駆動スプロケット１４の刃先よりも半径方向外側に位置してしまうと、駆動スプロケット１４の刃先にバレル部１１２が乗り上げてしまう虞がある。本実施形態では、摺接部下面２４０ｂと突出上面１２３３ｂの高さ方向の間隔Ｌ１を、リンク板１１１の下端から駆動スプロケット１４の刃先までのオーバーラップ距離Ｌ５（ここでは４６ｍｍ）および、バレル部１１２の下端から駆動スプロケット１４の刃先までの噛合距離Ｌ６（ここでは３３ｍｍ）よりも短くしている。これにより、チェーン本体１０１が駆動スプロケット１４から外れてしまう虞や、駆動スプロケット１４の刃先にバレル部１１２が乗り上げてしまう虞を低減している。なお、これらの虞をより確実に低減するために、高さ方向の間隔Ｌ１は、オーバーラップ距離Ｌ５の半分以下の間隔にすることが好ましく、噛合距離Ｌ６の半分以下の間隔にすることがより好ましい。

上述したように、駆動輪側傾斜部２４３の上流側端面は、池幅方向に見たときに、駆動スプロケット１４の上端にある駆動輪頂上部分の鉛直線上（図４では紙面と同一面上）に設けられている。駆動輪頂上部分では、チェーン本体１０１は、駆動スプロケット１４に巻き掛けられている。チェーン本体１０１の、駆動スプロケット１４への巻掛部分では、駆動負荷が作用しチェーン本体１０１が上方に撓む虞が殆どなく、チェーン本体１０１の挙動が安定しやすい。また、チェーン本体１０１の、駆動スプロケット１４に巻き掛けられている部分は、駆動スプロケット１４との間で摩擦負荷も生じているので、上方に撓む虞はより低くなっている。本実施形態では、チェーン本体１０１が上方に撓む虞が殆どない部分まで駆動輪側傾斜部２４３が延在しているので、その巻掛部分に取り付けられたかき寄せ部材１２の池幅方向突出部１２３３を上流側リターンレール２４の摺接部２４０の下方に確実に入り込ませることができる。

また、同様に、従動輪側傾斜部２４４を設けることで、逆転走行しているかき寄せ部材１２の池幅方向突出部１２３３も摺接部２４０の下方に確実に入り込ませることができる。

さらに、池幅方向突出部１２３３が摺接部２４０の下方に入り込んだ状態では、かき寄せ部材１２は、上方に移動することが抑制され、摺接部２４０の形状に沿って移動する。チェーン本体１０１の水面軌道部分１１ａに取り付けられたかき寄せ部材１２が上方に移動することが抑制されることで、水面軌道部分１１ａも上方に移動することが抑制され、水面軌道部分１１ａが上方に撓むことはない。その結果、チェーン本体１０１の、駆動輪側傾斜部２４３と従動輪側傾斜部２４４を通過する部分が、上方に撓んで駆動スプロケット１４および中間スプロケット１５への巻掛角度が減少することがなくなり、その巻掛角度を維持することができる。なお、チェーン本体１０１が逆転走行した場合、チェーン本体１０１の走行負荷に応じた張力が水面軌道部分１１ａに加わる。このとき、水面軌道部分１１ａは、張力によって上方に移動しようとするが、上方への移動は摺接部２４０によって抑制されているので、水面軌道部分１１ａは、摺接部２４０に沿った軌道で循環移動する。すなわち、チェーン本体１０１が逆転走行した場合でも、駆動スプロケット１４および中間スプロケット１５への巻掛角度を維持することができる。つまり、本実施形態の摺接部２４０は、駆動スプロケット１４および中間スプロケット１５への巻掛角度を維持する巻掛角度維持部材としても機能する。

以上説明したように本実施形態によれば、駆動輪側傾斜部２４３を設けているので、正転走行しているチェーン本体１０１に取り付けられたかき寄せ部材１２の池幅方向突出部１２３３を、摺接部２４０の下方に、確実に入り込ませることができる。池幅方向突出部１２３３を摺接部２４０の下方に入り込ませることで、振れを抑制する効果を得ることができる。その結果、地震によるスロッシングが発生しても駆動スプロケット１４および中間スプロケット１５からチェーン本体１０１が脱輪することを確実に防止できる。さらに、既設の汚泥かき寄せ装置に対しては、上流側リターンレール２４を取り替え、規制部材１２３をかき寄せ部材１２に取り付けるだけでよいので、安価にチェーン本体１０１が脱輪することを確実に防止できる汚泥かき寄せ装置を提供するこができる。

また、従動輪側傾斜部２４４を設けているので、逆転走行している場合にも、チェーン本体１０１に取り付けられたかき寄せ部材１２の池幅方向突出部１２３３を、上流側リターンレール２４の下方に、確実に入り込ませることができる。

続いて、本実施形態の変形例について説明する。以下の説明では、これまで説明した構成要素の名称と同じ名称の構成要素には、これまで用いた符号と同じ符号を付して説明する。また、既に説明した汚泥かき寄せ装置の説明と重複する説明は省略することがある。

図５は、本実施形態の第１の変形例を示す図である。図５は、沈殿池１の上方から駆動プロケット１４付近を見た平面図である。また、図５では、図の下側が上流側であり、図の上側が下流側である。

先の実施形態では、上流側リターンレール２４の断面形状は、上流側リターンレール２４の長手方向全長に渡って同一形状をしていたが、変形例では、駆動輪側傾斜部２４３における上流側端部の形状が先の実施形態とは異なる。図５に示すように、この変形例の駆動輪側傾斜部２４３は、最も上流側にある部分の池幅方向の幅が、取付部２４１の厚みとほぼ同一の幅になっている。また、その上流側にある部分から下流側に向かって所定の幅になるまで徐徐に幅広になっており、所定の幅になった後は一定の幅で下流側に向かって延在している。すなわち、この変形例の駆動輪側傾斜部２４３における上流側端面２４０ｃは、池幅方向に対して下流側に傾斜した傾斜面になっている。なお、所定の幅は、先の実施形態における摺接部２４０の池幅方向の幅と同一の幅である。上流側端面２４０ｃを下流側に傾斜させることで、万一、池幅方向突出部１２３３が上流側端面２４０ｃに衝突することがあっても、池幅方向突出部１２３３が池幅方向に逃げて衝突の力が分散するので、上流側リターンレール２４および規制部材１２３が破損する可能性を低減させることができる。

なお、従動輪側傾斜部２４４も、最も下流側にある部分を取付部２４１の厚みとほぼ同一の幅に形成し、その最も下流側にある部分から、所定の幅になるまで上流側に向かって徐徐に幅広になるようにしてもよい。こうすることで、逆転走行時に、万一、従動輪側傾斜部２４４と池幅方向突出部１２３３とが衝突しても、上流側リターンレール２４および規制部材１２３が破損する可能性を低減させることができる。

図６は、本実施形態の第２の変形例を示す図である。

先の実施形態では、上下を逆にしたＬ字状断面の上流側リターンレール２４を用い、摺接部２４０が当接部を兼ねた構成としていた。第２の変形例では、摺接部２４０とは別に、池幅方向に突出する当接部２４９が設けられている。また、この変形例では、規制部材１２３の下方突出部１２３２と池幅方向突出部１２３３は、全体としてＬ字状をしている。池幅方向突出部１２３３は、上流側リターンレール２４の当接部２４９の下面である当接部下面２４９ａよりも下方で、上流側リターンレール２４の当接部２４９とは上下方向に間隔をあけ、上から見たときに当接部２４９に重なるように当接部２４９に対向して配置されている。

この第２の変形例では、水面軌道部分１１ａが上方向に振れると、上流側リターンレール２４の当接部下面２４９ａに池幅方向突出部１２３３の突出上面１２３３ｂが池底側から当接する。なお、この第２の変形例では、摺接部２４０の池幅方向における突出方向に対し、反対方向に突出した当接部２４９を設けた例を示したが、摺接部２４０と同一方向に突出した当接部２４９を設けてもよい。例えば、上流側リターンレール２４の断面をＦ字状やＥ字状に形成してもよい。

続いて、チェーン本体にいわゆるノッチチェーンを用いる例について説明する。

図７（ａ）は、ノッチチェーンを用いる場合に使用されるピン付きスプロケットを示す図であり、図７（ｂ）は、ノッチチェーンの一部が図７（ａ）に示すピン付きスプロケットに巻き掛けられた様子を示す図である。

図７（ａ）に示すピン付きスプロケット８１は、駆動軸１４１に固定されている。このピン付きスプロケット８１の各歯８１１それぞれには、ピン８１２が設けられている。このピン８１２は、各歯８１１からピン付きスプロケット８１の厚み方向に突出したものである。図７（ｂ）に示すように、ノッチチェーン８３は、図４に示す金属製のチェーン本体１０１と同じく、複数のリンク部材８３０が連結されたチェーンである。リンク部材８３０は、池幅方向に対向する一対のリンク板８３０１と、そのリンク板８３０１をつなげるバレル部８３０２とから構成された樹脂製のものである。リンク部材８３０には、ノッチ部８３５が設けられている。このノッチ部８３５に、ピン付きスプロケット８１に設けられたピン８１２が係合している。ノッチ部８３５とピン８１２が係合することでピン付きスプロケット８１の回転駆動力がリンク部材８３０に伝わり、ノッチチェーン８３が周回軌道を走行する。また、ノッチチェーン８３の循環方向に連結された２０個のリンク部材８３０おきに、ステー８３０３が設けられたリンク部材８３０’が配置されている。このステー８３０３には、かき寄せ部材１２が取り付けられている。

ノッチチェーン８３を用いる場合、図３に示す摺接部下面２４０ｂと突出上面１２３３ｂの高さ方向の間隔Ｌ１を、図７（ｂ）に示すノッチ部８３５とピン８１２との引っ掛かり高さＬ８よりも狭い間隔にすることが望ましい。こうすることで、ノッチ部８３５とピン８１２との係合が解除されてしまう虞が低減する。この虞を確実に低減するために、高さ方向の間隔Ｌ１は、引っ掛かり高さＬ８の半分以下の間隔にすることが好ましい。

本発明は上述の実施の形態に限られることなく特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変更を行うことができる。例えば、本実施形態では、リターンシュー１２２と規制部材１２３とを別部材にしているが、リターンシュー１２２に下方突出部１２３２と池幅方向突出部１２３３を設けて、規制部材１２３を省略してもよい。また、取付部２４１の高さを上流側リターンレール２４の長手方向の一部で変化させてもよい。また、池幅方向突出部１２３３をチェーン本体１０１に設けてもよい。

なお、以上説明した各変形例の記載それぞれにのみ含まれている構成要件であっても、その構成要件を他の変形例に適用してもよい。

１ 沈殿池
１ｄ 池底部
１０ 汚泥かき寄せ装置
１１ 無端チェーン
１２ かき寄せ部材
１４ 駆動スプロケット
１５ 中間スプロケット
２４ 上流側リターンレール
２４０ 摺接部
２４２ 水平部
２４３ 駆動輪側傾斜部
２４４ 従動輪側傾斜部
２４９ 当接部
１２３３ａ 突出端面
１２３３ｂ 突出上面
Ｗ 水面

Claims (1)

1. 汚泥が含まれた水を受け入れ該水が流れる間に該水に含まれている汚泥が池底部に沈殿する沈殿池に設けられ、該池底部に沈殿した汚泥を池幅方向に延在したかき寄せ部材によってかき寄せる汚泥かき寄せ装置において、
   前記かき寄せ部材を間隔をあけて複数有し、走行することで前記池底部側と水面側で該かき寄せ部材を循環させる無端チェーンと、
   前記水が流れる水流方向の上流側における水面側に設けられたものであって、前記無端チェーンが巻き掛けられ、該無端チェーンに駆動力を伝えて該無端チェーンを走行させる駆動輪と、
   前記水流方向の下流側における水面側に設けられたものであって、前記無端チェーンが巻き掛けられ、該無端チェーンの走行に追従して回転自在な従動輪と、
   水面側で前記水流方向に延在し、前記無端チェーンが走行する際に前記かき寄せ部材の池底側が摺接するレール部材とを備え、
   前記かき寄せ部材は、水面側部分が上方向に振れると前記レール部材に池底側から当接する上方向規制部を有するものであり、
   前記レール部材は、前記無端チェーンの水面側部分が上方向に振れると前記上方向規制部が池底側から当接する当接部を有するものであり、
   前記当接部は、前記駆動輪の近傍から前記従動輪に向けて
   水平に延びた水平部と、該水平部の該駆動輪側端部から前記水流方向の上流側に向けて上方に傾斜した駆動輪側傾斜部とを有するものであり、
   前記駆動輪側傾斜部は、前記駆動輪のピッチ円にほぼ沿った円弧状に形成されていることを特徴とする汚泥かき寄せ装置。