JP2016147220A - 汚泥掻寄機 - Google Patents

Abstract

【課題】コスト増になることなく、地震による揺れが発生した場合にも、無端チェーンが脱落するのを確実に防止できる汚泥掻寄機を提供する。【解決手段】本発明に係る汚泥掻寄機１は、第３従動軸１５と駆動軸１３との間を走行するフライト２１の上方に所定の距離を離して配置された上面ガイド部材２３を有し、上面ガイド部材２３は、駆動軸１３のスプロケット１７（０）の上方に配置されると共に一端部が下方に向けて屈曲する第１端側ガイド部材３７と、第３従動軸１５のスプロケット１７（３）の上方に配置されると共に一端部が下方に向けて屈曲する第２端側ガイド部材３９と、第１端側ガイド部材３７及び第２端側ガイド部材３９よりも槽５の側壁４１近くに配置され、第３従動軸１５と駆動軸１３の間において、これら第３従動軸１５と駆動軸１３のスプロケット１７（３）、１７（０）まで延在することなく設けられた中央ガイド部材４３とを備えてなることを特徴とするものである。【選択図】 図１

Description

本発明は、沈殿池等の槽の底に堆積した汚泥等の堆積物を掻き寄せる汚泥掻寄機に関する。

沈殿池等の槽の底部と水面との間に張設された一対のチェーンに板状のフライトを複数取り付け、このフライトを槽の底に沿うように周回軌道を周回させ、槽の底に堆積した堆積物を掻き寄せる、いわゆるチェーンフライト式の汚泥掻寄機が知られている。

このようなチェーンフライト式の汚泥掻寄機では、地震発生時に発生する槽の水面の揺れ（以下、「スロッシング」という）により、チェーンが脱落するのを防止する対策が望まれる。
この対策をしたものとして、例えば特許文献１の「汚泥掻寄機」があり、この汚泥掻寄機は、「槽の底に堆積した堆積物を掻き寄せるべく掻寄方向に直行する方向に長尺に延びたフライトが周回方向に沿い複数取り付けられた一対の無端チェーンを備え、一対の無端チェーンは、槽の下部に互いに平行に離間配置された第１従動軸及び第２従動軸のスプロケットによって槽の底に沿うように張設されると共に、第１従動軸及び第２従動軸の上方に互いに平行に配置された第３従動軸及び駆動軸のスプロケットによって槽の水面に沿うように張設されている汚泥掻寄機であって、駆動軸及び第３従動軸の間において、無端チェーンの周回軌道外側には、無端チェーンの張設方向に沿って延在し、フライトと対向するように離間配置された第１のガイドレールが設けられており、第１のガイドレールは、駆動軸のスプロケットの外側まで延在していることを特徴とする」（特許文献１の請求項１参照）ものである。

特許文献１においては、「本発明によれば、駆動軸及び第３従動軸の間において、無端チェーンの周回軌道外側には、フライトと対向する第１のガイドレールが延在しており、この第１のガイドレールが駆動軸のスプロケットの外側まで延在している。従って、駆動軸のスプロケット周りに位置するフライトの上方への移動が、駆動軸のスプロケットの外側まで延在した第１のガイドレールによって規制される。よって、スロッシングによるチェーンの脱落を効果的に防止することができる。」（特許文献１の段落［０００９］参照）としている。

特許第５６１５７６８号公報

特許文献１の汚泥掻寄機では、大きな地震による揺れによってスロッシングが発生した際に第１のガイドレールがフライトの上端面に当接することで無端チェーンに取り付けられたフライトの上動を規制し、これによって無端チェーンの脱落を防止するというものである。
そのため、地震による揺れが発生した際に、第１のガイドレールがフライトの上方にあってフライトの上動を規制できるような位置にあることが重要である。
特に、無端チェーンの脱落を防止するには、無端チェーンが巻き回されているスプロケットの上方においてフライトの上動を規制することが有効である。

しかしながら、特許文献１のガードレールは１本の直線状のものであるため、ガイドレールの両端においてスプロケットの上方はスプロケットの半径の範囲でしか上動を規制できず、必ずしも有効ではない。
また、地震の揺れが発生した場合にフライトの上動を確実に規制するためには、ガイドレールの側壁から内方への延出長さを長くして、フライトの軸線方向への揺れによるズレが発生した場合にもガイドレールが確実にフライトに当接できるようにする必要がある。
しかしながら、槽の側壁からの延出長さが長くなるとフライトがガイドレールに衝突した際に発生するモーメントが大きくなり、ガイドレールをこれに耐え得る剛性の高い構造にしなければならず、コスト増となるという問題がある。

本発明はかかる課題を解決するためになされたものであり、コスト増になることなく、地震による揺れが発生した場合にも、無端チェーンが脱落するのを確実に防止できる汚泥掻寄機を提供することを目的としている。

（１）本発明に係る汚泥掻寄機は、沈殿池を形成する槽の底部近傍に設置された一対の第１従動軸、該第１従動軸から所定の距離を離して底部近傍に設置された一対の第２従動軸、沈殿池の水面近傍に設置された一対の駆動軸、該駆動軸から所定の距離を離して前記水面近傍に設置された一対の第３従動軸と、これら第１従動軸、第２従動軸、第３従動軸、駆動軸のそれぞれに設けられたスプロケットに張設されて前記沈殿池内を周回する一対の無端チェーンと、該一対の無端チェーンに亘るようにして周回方向に複数取り付けられたフライトを有する汚泥掻寄機であって、
前記第３従動軸と前記駆動軸との間を走行する前記フライトの上方に所定の距離を離して配置された上面ガイド部材を有し、
該上面ガイド部材は、前記駆動軸のスプロケットの上方に配置されると共に一端部が下方に向けて屈曲する第１端側ガイド部材と、前記第３従動軸のスプロケットの上方に配置されると共に一端部が下方に向けて屈曲する第２端側ガイド部材と、前記第１端側ガイド部材及び前記第２端側ガイド部材よりも槽の側壁近くであって、前記第１端側ガイド部材と前記第２端側ガイド部材の間に配置された中央ガイド部材とを備えてなり、該中央ガイド部材は、その両端部が前記第１端側ガイド部材及び前記第２端側ガイド部材の他端部と側面視したときに重なるように設定されていることを特徴とするものである。

（２）また、上記（１）に記載のものにおいて、前記第３従動軸と第２従動軸との間の水中を走行する前記フライトの上方に離間配置された第２上面ガイド部材と、前記第３従動軸と前記第２従動軸との間の水中を走行する前記フライトの長手方向外側に、前記フライトと対向するように離間配置された側面ガイド部材とを有することを特徴とするものである。

本発明に係る汚泥掻寄機は、水面近くに設置された第３従動軸と駆動軸との間を走行するフライトの上方に所定の距離を離して配置された上面ガイド部材を有し、該上面ガイド部材は、前記駆動軸のスプロケットの上方に配置されると共に一端部が下方に向けて屈曲する第１端側ガイド部材と、前記第３従動軸のスプロケットの上方に配置されると共に一端部が下方に向けて屈曲する第２端側ガイド部材と、前記第１端側ガイド部材及び前記第２端側ガイド部材よりも槽の側壁近くであって、前記第１端側ガイド部材と前記第２端側ガイド部材の間に配置された中央ガイド部材とを備えてなり、該中央ガイド部材は、その両端部が前記第１端側ガイド部材及び前記第２端側ガイド部材の他端部と側面視したときに重なるように設定されていることにより、スロッシングが発生した際に、フライトの上動を確実に規制して無端チェーンがスプロケットから脱落するのを防止できると共に、フライトが上動して衝突した際に作用するモーメントを小さくでき、剛性向上によるコスト増を防止できる。

本発明の一実施の形態に係る汚泥掻寄機の説明図である。 図１に示した汚泥掻寄機の一部を拡大して示す拡大図である。 図２に示した部位の平面図である。 図１に示した汚泥掻寄機の他の態様の一部を拡大して示す拡大図である。 図４に示した部位の平面図である。

本発明の一実施の形態に係る汚泥掻寄機１は、図１に示すように、沈殿池３を形成する槽５の底部７近傍に設置された一対の第１従動軸９、第１従動軸９から所定の距離を離して底部７の近傍に設置された一対の第２従動軸１１、沈殿池３の水面近傍に設置された一対の駆動軸１３、駆動軸１３から所定の距離を離して水面近傍に設置された一対の第３従動軸１５と、これら第１従動軸９、第２従動軸１１、第３従動軸１５、駆動軸１３のそれぞれに設けられたスプロケット１７（１）、１７（２）、１７（３）、１７（０）に張設されて沈殿池３内を周回する一対の無端チェーン１９と、一対の無端チェーン１９に亘るようにして周回方向に複数取り付けられたフライト２１と、第３従動軸１５と駆動軸１３との間を走行するフライト２１の上方に所定の距離を離して配置された上面ガイド部材２３を有している。

また、本発明の一実施の形態に係る汚泥掻寄機１は、上面ガイド部材２３に沿うように第１側面ガイド部材２５を有している。
さらに、第３従動軸１５と第２従動軸１１との間の水中を走行するフライト２１の上部に離間配置され、水平方向に延出する第２上面ガイド部材２７と、第３従動軸１５と第２従動軸１１との間の水中を走行するフライト２１の長手方向外側に、フライト２１と対向するように離間配置された第２側面ガイド部材２９とを有している。

さらに、駆動軸１３と第３従動軸１５の間においてフライト２１の下端面に当接してフライト２１の走行をガイドする上部リターンレール３１、第３従動軸１５と第２従動軸１１との間の水中を走行するフライト２１の下端面に当接してフライト２１の走行をガイドする下部リターンレール３３、及び第２従動軸１１と第１従動軸９の間においてフライト２１の下端面に当接して底面部を走行するフライト２１の走行をガイドする池底レール３５を備えている。
以下、各構成をより詳細に説明する。

＜第１従動軸、第２従動軸、駆動軸、第３従動軸＞
一対の第１従動軸９、一対の第２従動軸１１、一対の駆動軸１３及び一対の第３従動軸１５は、それぞれ槽５の幅方向に所定の間隔を離して対向するように設けられている。
駆動軸１３は、図示しないモータによって回転駆動され、駆動軸１３に取り付けられたスプロケット１７（０）を介して無端チェーン１９を周回させる。

＜フライト＞
フライト２１は、槽５の底に堆積した汚泥等を掻き寄せるための板状の部材（例えば繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）製）であり、一対の無端チェーン１９に幅方向に亘って、かつ周回方向に沿って複数取り付けられている。

＜上面ガイド部材＞
上面ガイド部材２３は、図２、図３に示すように、駆動軸１３のスプロケット１７（０）の上方に配置されると共に一端部がへの字状に下方に向けて屈曲する第１端側ガイド部材３７と、第３従動軸１５のスプロケット１７（３）の上方に配置されると共に一端部がへの字状に下方に向けて屈曲する第２端側ガイド部材３９と、第１端側ガイド部材３７及び前記第２端側ガイド部材３９よりも槽５の側壁４１近くであって、第１端側ガイド部材３７と第２端側ガイド部材３９の間に配置された中央ガイド部材４３とを備えている。そして、中央ガイド部材４３は、その両端部が第１端側ガイド部材３７及び第２端側ガイド部材３９の他端部と側面視したときに重なるように設定されている。

本実施の形態では、中央ガイド部材４３は、図３に示すように、第３従動軸１５と駆動軸１３のスプロケット１７（３）、１７（０）まで延出しているが、第３従動軸１５と駆動軸１３のスプロケット１７（３）、１７（０）を超えることはない。なお、図３において、第３従動軸１５、駆動軸１３、及びチェーン１９は図示を省略している。
また、第１端側ガイド部材３７及び第２端側ガイド部材３９の配置に関し、スプロケット１７（０）、１７（３）の上方とは、図３に示すようにスプロケット１７（０）、１７（３）の直上である必要はない。

第１端側ガイド部材３７、第２端側ガイド部材３９及び中央ガイド部材４３は、側壁４１から延出するように設けられた第１支持部材４５、第２支持部材４７及び中央支持部材４９にそれぞれ支持されている。

スロッシングの際に無端チェーン１９の外れ防止に最も有効に機能するのは、無端チェーン１９が巻き回されているスプロケット１７（３）、１７（０）の上方であるところ、本実施の形態では、第１端側ガイド部材３７と第２端側ガイド部材３９をスプロケット１７（０）、１７（３）の上方に設けているので、この機能を有効に果たすことができる。
また、第１端側ガイド部材３７及び第２端側ガイド部材３９は、端部がへの字状に下方に屈曲することで、スプロケット１７（０）、１７（３）に沿う形状となっており、スプロケット１７（０）、１７（３）に巻き回された無端チェーン１９のフライト２１との離隔距離が第１端側ガイド部材３７及び第２端側ガイド部材３９が直線の場合に比較して近くなっており、フライト２１の上動の規制を確実に行うことができる。
上述したように、スプロケット１７（０）、１７（３）の近傍でのフライト２１の上動の規制が無端チェーン１９外れ防止に有効であることから、第１端側ガイド部材３７及び第２端側ガイド部材３９の一端をへの字状に下方に屈曲させた構造は有効である。

また、中央ガイド部材４３は、槽５の側壁４１からの延出長さが第１端側ガイド部材３７と第２端側ガイド部材３９よりも短く設定されているので、スロッシングでフライト２１が衝突した際に中央支持部材４９に作用するモーメントが小さくなっている。このため、中央支持部材４９の剛性を小さくでき、コストを低減できる。
その一方で、第１端側ガイド部材３７と第２端側ガイド部材３９は側壁４１からの延出長さが長くなっており、地震の揺れが発生してフライト２１が槽５の幅方向で揺れた場合にも、フライト２１に確実に当接可能であり、フライト２１の上動を効果的に防止できる。

さらに、中央ガイド部材４３と、第１端側ガイド部材３７及び第２端側ガイド部材３９の側壁４１からの延出長さが違っており、平面視したときにフライト２１端部の広い範囲に対して当接が可能になっている。このため、より確実にフライト２１の上動を規制することができる。

またさらに、上面ガイド部材２３を３つに分割したことで、図３に示すように、中央ガイド部材４３の両端部が第１端側ガイド部材３７及び第２端側ガイド部材３９に水平方向（槽５の幅方向の水平方向）で重なるようにしているので、これらの取付位置が多少ずれたとしても、フライト２１の規制ができない部位が発生しない。

特許文献１に示されたもののように、上面ガイド部材２３を１本の部材によって形成した場合には、第３従動軸１５と駆動軸１３の距離がずれた場合に長さが足りない等の問題が発生する可能性があるが、上面ガイド部材２３を分割して、一部が側面視で重なるような形態にすることで、設計の自由度が増すという効果が得られている。槽５の側壁４１は、躯体補強のために柱等が設置されることがあり、第３従動軸１５と駆動軸１３との距離が設計寸法と異なる場合があるが、このような場合において、上面ガイド部材２３を分割した構造にすることで、上面ガイド部材２３の長さが足りなくなるという問題を回避できる。

上記のように構成された本実施の形態の動作を説明する。
駆動軸１３を図示しないモータによって駆動することで、駆動軸１３に取り付けられたスプロケット１７（０）が回転し、無端チェーン１９が周回して、無端チェーン１９に取り付けられたフライト２１が上部リターンレール３１、下部リターンレール３３、池底レール３５にガイドされながら無端チェーン１９と共に周回し、底部７に沈殿している汚泥等を底部７に形成されたピット５１に掻き寄せる。

装置を駆動中に地震が発生し、スロッシングが生ずると、水面近くにある無端チェーン１９が波によって上下動する。このとき、フライト２１の上端面が上面ガイド部材２３に当接して無端チェーン１９の上動を規制し、無端チェーン１９がスプロケット１７（０）、１７（３）から脱落するのを防止する。
上述したように、スプロケット１７（０）、１７（３）の上方に配置され、チェーン外れ防止に最も有効である第１端側ガイド部材３７及び第２端側ガイド部材３９の一端部が下方に向けてヘの字状に屈曲していることで、フライト２１の上動を効果的に規制でき、確実に無端チェーン１９の外れを防止できる。

また、上動したフライト２１が上面ガイド部材２３に衝突すると上面ガイド部材２３を支持する第１支持部材４５、第２支持部材４７及び中央支持部材４９にはモーメントが作用するが、第３従動軸１５と駆動軸１３との間にあって周回方向の距離が長く最も大きな荷重を受ける中央支持部材４９の側壁４１からの延出長さが短くなるように設定されているので、中央支持部材４９に作用するモーメントを小さくすることができ、中央支持部材４９の剛性を比較的小さくできることから、コスト増を抑制できる。

以上のように、本実施の形態によれば、スロッシングが発生した際のチェーン外れ防止を確実にできると共に、上面ガイド部材２３を支持する支持部（特に、中央支持部材４９）に作用するモーメントを小さくすることができ、コスト低減をも実現している。

なお、上記の実施の形態では、中央ガイド部材４３が第３従動軸１５と駆動軸１３のスプロケット１７（３）、１７（０）まで延在している例を示したが、図４、図５に示すように、中央ガイド部材４３は、第３従動軸１５と駆動軸１３のスプロケット１７（３）、１７（０）まで延出することなく、第１端側ガイド部材３７及び第２端側ガイド部材３９の他端部が図２、図３に示したものよりも中央側により長く延出するようにしてもよい。
なお、図５において、第３従動軸１５、駆動軸１３、及びチェーン１９は図示を省略している。

１ 汚泥掻寄機
３ 沈殿池
５ 槽
７ 底部
９ 第１従動軸
１１ 第２従動軸
１３ 駆動軸
１５ 第３従動軸
１７（０）、１７（１）、１７（２）、１７（３） スプロケット
１９ 無端チェーン
２１ フライト
２３ 上面ガイド部材
２５ 第１側面ガイド部材
２７ 第２上面ガイド部材
２９ 第２側面ガイド部材
３１ 上部リターンレール
３３ 下部リターンレール
３５ 池底レール
３７ 第１端側ガイド部材
３９ 第２端側ガイド部材
４１ 側壁
４３ 中央ガイド部材
４５ 第１支持部材
４７ 第２支持部材
４９ 中央支持部材
５１ ピット

Claims (2)

1. 沈殿池を形成する槽の底部近傍に設置された一対の第１従動軸、該第１従動軸から所定の距離を離して底部近傍に設置された一対の第２従動軸、沈殿池の水面近傍に設置された一対の駆動軸、該駆動軸から所定の距離を離して水面近傍に設置された一対の第３従動軸と、これら第１従動軸、第２従動軸、第３従動軸、駆動軸のそれぞれに設けられたスプロケットに張設されて前記沈殿池内を周回する一対の無端チェーンと、該一対の無端チェーンに亘るようにして周回方向に複数取り付けられたフライトを有する汚泥掻寄機であって、
   前記第３従動軸と前記駆動軸との間を走行する前記フライトの上方に所定の距離を離して配置された上面ガイド部材を有し、
   該上面ガイド部材は、前記駆動軸のスプロケットの上方に配置されると共に一端部が下方に向けて屈曲する第１端側ガイド部材と、前記第３従動軸のスプロケットの上方に配置されると共に一端部が下方に向けて屈曲する第２端側ガイド部材と、前記第１端側ガイド部材及び前記第２端側ガイド部材よりも槽の側壁近くであって、前記第１端側ガイド部材と前記第２端側ガイド部材の間に配置された中央ガイド部材とを備えてなり、該中央ガイド部材は、その両端部が前記第１端側ガイド部材及び前記第２端側ガイド部材の他端部と側面視したときに重なるように設定されていることを特徴とする汚泥掻寄機。
2. 前記第３従動軸と前記第２従動軸との間の水中を走行する前記フライトの上方に離間配置された第２上面ガイド部材と、前記第３従動軸と前記第２従動軸との間の水中を走行する前記フライトの長手方向外側に、前記フライトと対向するように離間配置された側面ガイド部材とを有することを特徴とする請求項１に記載の汚泥掻寄機。

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