JP2018176060A

JP2018176060A - ディスクスクリーン装置

Info

Publication number: JP2018176060A
Application number: JP2017078584A
Authority: JP
Inventors: 政彰中向; Masaaki Nakamuki
Original assignee: SANKI TEKKO KK
Current assignee: SANKI TEKKO KK
Priority date: 2017-04-12
Filing date: 2017-04-12
Publication date: 2018-11-15

Abstract

【課題】安定した運転が可能で所定の性能を発揮できるディスクスクリーン装置を提供する。【解決手段】ディスクが所定の間隔で複数枚並べられ形成された、回転し処理液体中の夾雑物を除去するディスクスクリーン２１と、前記ディスクスクリーン２１に付着した前記夾雑物を取り除く、順次互いに噛み合い夾雑物を移し取り除去するｎ個（ｎは、２以上の整数）以上の回転スクレーパ３３、４１、４２を備える清掃装置３１と、前記清掃装置３１を駆動する駆動手段と、隣り合う前記回転スクレーパ４１、４２の間に前記夾雑物が噛み込み、前記駆動手段が過負荷となることを防止する噛込み防止手段と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、排水中の夾雑物などを除去するディスクスクリーン装置に関する。

排水中の夾雑物などを除去する除塵装置に、ディスクスクリーン装置がある。一般的なディスクスクリーン装置は、複数枚のリングを並列に並べて形成した回転式のディスクスクリーンを備え、これで排水中の夾雑物を捕捉する。ディスクスクリーン装置には、ディスクスクリーンに付着した夾雑物を除去する清掃装置が設けられており、これにより連続運転が可能となる。なお、ディスクスクリーンは、ドラムスクリーン又は回転スクリーン、ディスクスクリーン装置は、ドラムスクリーン装置とも呼ばれる。

従来のディスクスクリーン装置では、清掃装置として固定式スクレーパが多く使用されている。固定式スクレーパは、構造が簡単で安価であるが、夾雑物が絡み付き易い欠点がある。このため現場では定期的に運転を停止し、熊手のような工具で固定式スクレーパに絡み付いた夾雑物を取り除く作業が行われている。

従来の固定式スクレーパの欠点を解決する清掃装置として、回転式スクレーパを使用した清掃装置がある（例えば特許文献１）。この清掃装置は、ｎ個（ｎは２以上の整数）の回転スクレーパで構成され、夾雑物を落下させる噛み合い部を形成する第ｎ−１回転スクレーパと第ｎ回転スクレーパとの回転速度差、回転方向を適宜設定することにより、噛み合い部に夾雑物が堆積することを防止する。

特開２０１７−３５６８３号公報

特許文献１に記載の清掃装置は、優れた清掃装置であるが、所定の性能を発揮させるには回転スクレーパを設定通りに回転させる必要がある。しかしながら回転スクレーパを回転させる駆動機構は、多くの部品で構成されているため必然的に遊びが大きくなり、伝達遅れ（動作遅れ）が生じ易い。伝達遅れが生じ回転のタイミングがずれると、隣り合う回転スクレーパの間に夾雑物が噛み込み過負荷となる。

駆動機構の遊びをゼロとすることは容易ではなく、また部品の摩耗は運転に伴い不可避的に発生するため、駆動機構の伝達遅れを完全になくすことはできない。回転スクレーパを使用する清掃装置を備えるディスクスクリーン装置を長期間にわたり安定して運転するには、駆動機構に多少の伝達遅れが発生しても、回転スクレーパを設定通りに動作させるための工夫が必要となる。

本発明の目的は、安定した運転が可能で所定の性能を発揮できるディスクスクリーン装置を提供することである。

本発明は、ディスクが所定の間隔で複数枚並べられ形成された、回転し処理液体中の夾雑物を除去するディスクスクリーンと、前記ディスクスクリーンに付着した前記夾雑物を取り除く、順次互いに噛み合い夾雑物を移し取り除去するｎ個（ｎは、２以上の整数）以上の回転スクレーパを備える清掃装置と、前記清掃装置を駆動する駆動手段と、隣り合う前記回転スクレーパの間に前記夾雑物が噛み込み、前記駆動手段が過負荷となることを防止する噛込み防止手段と、を備えることを特徴とするディスクスクリーン装置である。

本発明のディスクスクリーン装置において、前記噛込み防止手段は、隣り合う前記回転スクレーパの正回転、逆回転、停止のタイミングを調節し、夾雑物の噛み込みを防止することを特徴とする。

また本発明のディスクスクリーン装置は、さらに運転制御装置を備え、前記運転制御装置は、前記回転スクレーパに発する指令のタイミングを調節する指令調節手段を有し、前記噛込み防止手段が、前記運転制御装置であり、前記運転制御装置は、前記指令調節手段を介し、隣り合う回転スクレーパに対して異なるタイミングで指令を発することを特徴とする。

また本発明のディスクスクリーン装置において、前記駆動手段は、駆動モータと、トルク検出機構を備え、トルクが予め定める設定値を超えると前記駆動モータを停止させる信号を出力する安全手段と、を備え、前記安全手段は、前記回転スクレーパが停止状態から正転又は逆転に切り替わるとき、また前記回転スクレーパが正転から逆転又は逆転から正転に切り替わるとき、切り替え時を起点に予め設定された時間が経過するまでの間、トルクが予め定める設定値を超えても前記駆動モータの停止信号を出力しないことを特徴とする。

また本発明のディスクスクリーン装置は、さらに運転制御装置を備え、前記駆動手段は、停止後に前記回転スクレーパが惰性で回転することを防止する手段を備え、前記噛込み防止手段が、当該駆動手段であり、当該駆動手段は、前記運転制御装置から起動、停止又は反転指令を受けると前記回転スクレーパを直ちに起動、停止又は反転させ、隣り合う回転スクレーパの間に前記夾雑物が噛み込むことを防止することを特徴とする。

本発明によれば、安定した運転が可能で所定の性能を発揮できるディスクスクリーン装置を提供することができる。

本発明の第１実施形態のディスクスクリーン装置１の斜視図である。本発明の第１実施形態のディスクスクリーン装置１の構成図である。図１のディスクスクリーン装置１の運転制御装置６１の構成図である。図１のディスクスクリーン装置１の清掃装置３１の構成図である。図１のディスクスクリーン装置１のディスクスクリーン２１及び回転スクレーパの噛み合い状態を示す図である。図１のディスクスクリーン装置１の清掃装置３１を構成する回転スクレーパの配置図である。図１のディスクスクリーン装置１の運転手順を示すフローチャートである。図１のディスクスクリーン装置１の清掃装置３１の変形例である清掃装置３２の回転スクレーパの配置図である。

図１は、本発明の第１実施形態のディスクスクリーン装置１の斜視図である。図２は、ディスクスクリーン装置１の構成図、図３は、ディスクスクリーン装置１の運転制御装置６１の構成図、図４は、ディスクスクリーン装置１の清掃装置３１の構成図である。図５は、ディスクスクリーン装置１のディスクスクリーン２１及び回転スクレーパの噛み合い状態を示す図、図６は、ディスクスクリーン装置１の清掃装置３１を構成する回転スクレーパの配置図である。

ディスクスクリーン装置１は、下水、排水、廃液などを連続的に受入れ、これに含まれるフロック、スカムなどの夾雑物を取り除き、夾雑物を取り除いた下水等を排出する装置であり、夾雑物を取り除くディスクスクリーン２１、ディスクスクリーン２１を支持するケーシング１１、ディスクスクリーン２１を清掃する清掃装置３１、ディスクスクリーン２１、清掃装置３１を駆動する駆動装置５１及び運転制御装置６１を備える。以下、処理液体を排水として各構成を詳細に説明する。

ケーシング１１は、ディスクスクリーン２１を収納可能な長方体状を有する。ケーシング１１の一側面に排水を受け入れる排水流入口１３、及び夾雑物を取り除いた濾液を排出する濾液流出口１４が設けられている。ケーシング１１内には、排水流入口１３から流入した排水をディスクスクリーン２１に導く流入タンク１５が、またディスクスクリーン２１により夾雑物が取り除かれた濾液を濾液流出口１４に導く流出タンク１６が設けられている。

流入タンク１５には、流入タンク１５と連通する水位制御用タンク（図示省略）が併設され、水位制御用タンクには、水位を検出するレベル計１７が設置されている。レベル計１７を介して流入タンク１５の水位が検出可能であり、レベル計１７は、運転制御装置６１と連結し、信号を運転制御装置６１に送信する。

ディスクスクリーン２１は、円筒状の回転スクリーンであり、流入タンク１５から送られる排水中の夾雑物を捕捉し取り除く。ディスクスクリーン２１は、リング状のディスク２２が所定の間隔で複数枚並べられ、アーム２３の先端部に設けられた支持体２４に固定されスクリーンを形成している。アーム２３の基端部には、回転軸２６が挿通するボス２５が設けられ、ボス２５は回転軸２６に固定されている。ディスクスクリーン２１は、回転軸２６の両端が軸受２７で支持され、ケーシング１１に回転可能に、また流入タンク１５の端部に臨むように取付けられている。

清掃装置３１は、ディスクスクリーン２１に付着した夾雑物を取り除く装置であり、複数の回転スクレーパで構成されている。これらはディスクスクリーン２１の下流側に設けられている。ディスクスクリーン２１の下流側は、流入タンク１５と反対側である。清掃装置３１の構造等の詳細は後述する。

駆動装置５１は、ディスクスクリーン２１を回転させる装置であり、変速装置付きの駆動モータ５２と、駆動モータ５２の回転をディスクスクリーン２１に伝達する、歯車、チェーン等で構成される動力伝達機構５３とで構成される。駆動モータ５２は、ケーシング１１の上部に取付けられ、動力伝達機構５３を介してディスクスクリーン２１と連結する。

駆動装置５１は、さらに後述の第１回転スクレーパ３３及び第２回転スクレーパ４１と駆動モータ５２とを結ぶ動力伝達機構５４、駆動モータ５２の過負荷を防止する安全装置５６を備える。

安全装置５６は、駆動モータ５２に接続する変速装置の回転軸トルクを検出するトルク検出機構５７と、タイマー５８とを備える。トルク検出機構５７は、トルクが設定値を超えるとオンとなり、駆動モータ５２を停止させる信号を出力するリミットスイッチ（図示省略）を備える。

タイマー５８は、駆動モータ５２、リミットスイッチ及び運転制御装置６１と接続し、運転制御装置６１からの信号を受けて動作を開始する。タイマー５８は、動作を開始すると設定された時間が経過するまでの間、リミットスイッチからの信号を駆動モータ５２へ出力することを停止する。このためタイマー５８が動作中にリミットスイッチがオンとなっても駆動モータ５２が停止することはない。

一方、タイマー５８が動作していないときは、リミットスイッチからの信号は直ちに駆動モータ５２へ出力される。このためタイマー５８が動作していない状態でリミットスイッチがオンとなると駆動モータ５２は直ちに停止する。運転制御装置６１からタイマー５８への信号の送信のタイミング、タイマー５８の設定時間等を含め、安全装置５６の使用方法についてはディスクスクリーン装置１の運転要領のところで説明する。

運転制御装置６１は、予め定めた手順に従いディスクスクリーン装置１の運転を制御する装置であり、入力部６５、出力部６６、記憶部６７、演算部６８、制御部６９、入出力インターフェース７０、タイマー及び計時手段７１を備える。

記憶部６７には、ディスクスクリーン装置１の運転を制御するためのプログラム及び設定値が格納されており、運転制御装置６１は、レベル計１７と連携し、予め定められた手順に従いディスクスクリーン装置１の運転を制御する。このような運転制御装置６１は、プログラマブルコントローラ、コンピュータを用いて実現できる。

次に、ディスクスクリーン２１に付着する夾雑物を取り除く清掃装置３１について詳述する。清掃装置３１は、第１から第３まで３個の回転スクレーパで構成され、ディスクスクリーン２１に付着する夾雑物を取り除き排出する。

本清掃装置３１において、第１から第３まで３個の回転スクレーパは、同一形状、同一寸法である。第１回転スクレーパ３３、第２回転スクレーパ４１、及び第３回転スクレーパ４２は、同一形状、同一寸法のものに限定されるものではないが、同一形状、同一寸法とすることで製作コストを低減し、在庫管理が容易となる。ここで同一形状、同一寸法とは、回転スクレーパを構成する円盤の数が１〜２枚異なるような実質的に同一形状、同一寸法とみなせるものも含む。以下、第１回転スクレーパ３３を用いて、回転スクレーパの構成、構造を説明する。

第１回転スクレーパ３３は、大略的には、中心部に回転軸３４が配置された円柱形状の部材外周面に櫛歯３５が形成された形状を有する。櫛歯３５は、ディスクスクリーン２１の全てのスクリーン目に噛み合うように設けられている。具体的には第１回転スクレーパ３３は、歯を形成する円盤３６と円盤３６よりも直径の小さいスペーサ３７とが交互に、ディスクスクリーン２１のスクリーン目と同数配置され、さらに両サイドにサイドプレート３８が配置され、これらがテンションボルト（図示省略）で固定され櫛歯３５が形成されている。

円盤３６の直径ｄ_１は、ディスクスクリーン２１の直径Ｄよりも小さく、また１枚の円盤３６の厚さｔ_１は、ディスクスクリーン２１のスクリーンの目幅Ｔよりも僅かに小さく設定されている。また櫛歯３５の長さＬ_１は、ディスクスクリーン２１のディスク２２の幅Ｌよりも僅かに長く設定されている。櫛歯３５の長さＬ_１は、円盤３６の直径ｄ_１からスペーサ３７の直径ｄ_２を減算した値の１／２である。

円盤３６、スペーサ３７及びサイドプレート３８の中心部には貫通孔（図示省略）が設けられており、貫通孔に回転軸３４が挿通、固定されている。回転軸３４と円盤３６等との間には回り止めが施され、回転軸３４と円盤３６等とは一体的に回転する。

以上からなる第１回転スクレーパ３３は、図４又は図５に示すように櫛歯３５がディスクスクリーン２１のスクリーンに噛み合うように、軸受３９を介してケーシング１１に回転自在に固定されている。櫛歯３５がディスクスクリーン２１のスクリーンに噛み合うとは、櫛歯３５がスクリーン目に対して僅かな隙間を有した状態で嵌り込む状態を言う。

第２回転スクレーパ４１、第３回転スクレーパ４２も第１回転スクレーパ３３と同じ構造からなり、図４又は図５に示すように第２回転スクレーパ４１は、第１回転スクレーパ３３と、第３回転スクレーパ４２は、第２回転スクレーパ４１と噛み合うように、それぞれ軸受４３、軸受４４を介してケーシング１１に回転自在に固定されている。

第１回転スクレーパ３３及び第２回転スクレーパ４１の駆動装置は、駆動モータ５２と、歯車、チェーン等で構成される動力伝達機構５４とで構成される。つまり第１回転スクレーパ３３、第２回転スクレーパ４１と、ディスクスクリーン２１とは同じ駆動モータ５２を駆動源とし、第１回転スクレーパ３３及び第２回転スクレーパ４１は、ディスクスクリーン２１と連動して動く。

第１回転スクレーパ３３及び第２回転スクレーパ４１と駆動モータ５２とを結ぶ動力伝達機構５４は、以下のように構成されている。第１回転スクレーパ３３及び第２回転スクレーパ４１の回転軸３４、４５には歯車が取付けられ、さらに複数枚のスプロケット及び複数本のチェーンを介して駆動モータ５２と連結する。複数枚のスプロケットを介在させることでディスクスクリーン２１の回転数に比較して第１回転スクレーパ３３及び第２回転スクレーパ４１の回転数を増幅している。

一方、第３回転スクレーパ４２は、モータ直結型の専用の駆動装置（図示省略）を用いて、第１回転スクレーパ３３及び第２回転スクレーパ４１とは独立して正転、逆転、停止可能に構成されている。ここでは第３回転スクレーパ４２の回転の切換えを迅速に行うべくブレーキ付きの駆動モータを使用する。

次に、第１回転スクレーパ３３、第２回転スクレーパ４１及び第３回転スクレーパ４２の機能、役目及び配置について説明する。図６において、Ｈは、ディスクスクリーン２１の軸心の水平方向の高さ、Ｈ_１、Ｈ_２、Ｈ_３は、それぞれ第１回転スクレーパ３３、第２回転スクレーパ４１、第３回転スクレーパ４２の軸心の水平方向の高さ、Ｖ_１、Ｖ_２、Ｖ_３は、それぞれ第１回転スクレーパ３３、第２回転スクレーパ４１、第３回転スクレーパ４２の軸心の鉛直方向を示す。

清掃装置３１は、第１回転スクレーパ３３がディスクスクリーン２１に噛み合い、ディスクスクリーン２１に付着する夾雑物を掻き取り、さらに第２回転スクレーパ４１で夾雑物を移し取り、第２回転スクレーパ４１と第３回転スクレーパ４２との噛み合い部４８から夾雑物を落下させ排出する。

上記動作を行う清掃装置３１では、第１回転スクレーパ３３は、ディスクスクリーン２１から効率的に夾雑物を取り除き、第２回転スクレーパ４１は、第１回転スクレーパ３３から効率的に夾雑物を移し取り、さらに第２回転スクレーパ４１及び第３回転スクレーパ４２は、確実に夾雑物を落下させ排出できるように各回転スクレーパを配置することが望ましい。

ディスクスクリーン２１から効率的に夾雑物を取り除くには、第１回転スクレーパ３３は、ディスクスクリーン２１の下流側に設置するのがよい。第１回転スクレーパ３３の設置高さについては、位置が低い方が噛み合い部４８の向きＡ（図６参照）を下向きとし易い。一方、第１回転スクレーパ３３をディスクスクリーン２１よりも低く設置すると、分離した水が清掃装置３１から越流し易くなる。これらのことから第１回転スクレーパ３３の設置高さは、ディスクスクリーン２１の設置高さと同じか少し低い方が好ましい。ここで設置高さとは、回転軸の軸心の水平方向高さをいう。

第２回転スクレーパ４１及び第３回転スクレーパ４２は、噛み合い部４８の向きＡが可能な限り真下（鉛直下向き）になるように配置するのがよい。噛み合い部４８を下向きにすれば夾雑物が落下し易い。噛み合い部４８の向きＡは、噛み合い部４８の中心を起点に、噛み合い部４８を２分する方向をいう（図６参照）。噛み合い部４８の向きＡを真下に向けるには、第２回転スクレーパ４１に対して第３回転スクレーパ４２をディスクスクリーン２１側に水平配置する必要があるが、このような配置は、第３回転スクレーパ４２がディスクスクリーン２１あるいは第１回転スクレーパ３３に接触するため無理である。

以上のことから第２回転スクレーパ４１は、第１回転スクレーパ３３に対して反ディスクスクリーン２１側であって、約４５°斜め下に配置し、第３回転スクレーパ４２は、第２回転スクレーパ４１に対してディスクスクリーン２１側であって、約４５°斜め下に配置するのが好ましい（図６参照）。この位置関係は、第３回転スクレーパ４２が第２回転スクレーパ４１に比較して低い位置に設置され、第３回転スクレーパ４２の回転軸４６の中心点を通る鉛直線Ｖ_３が第２回転スクレーパ４１の回転軸４５の中心点を通る鉛直線Ｖ_２に対してディスクスクリーン２１寄りとなる。

このような配置にすれば、第３回転スクレーパ４２は、第１回転スクレーパ３３のほぼ真下に位置し、噛み合い部４８の向きＡは、大凡斜め４５°となる。このとき第３回転スクレーパ４２は、図６に示すように噛み合い部４８の下方がほぼ鉛直になるため夾雑物が第３回転スクレーパ４２に引っ掛かり難く、落下し易い。

次にディスクスクリーン装置１の基本的な運転要領を説明する。図７は、ディスクスクリーン装置１の運転手順を示すフローチャートである。以下の運転は、運転手順が運転制御装置６１にインストールされており、運転制御装置６１が各動作を制御し運転を実行する。まず運転パターン１について説明する。

運転制御装置６１は、流入タンク１５が所定の水位以上であるか否か判断する（ステップＳ１）。流入タンク１５の水位は、流入タンク１５と連通する水位制御用タンクに設置されたレベル計１７からの信号に基づいて行う。

ディスクスクリーン装置１に排水を供給するポンプ（図示省略）が起動し、所定流量の排水がディスクスクリーン装置１に供給されている状態であれば、流入タンク１５は所定の水位以上となる。逆にディスクスクリーン装置１に排水を供給するポンプが停止し、排水がディスクスクリーン装置１に供給されていない状態であれば、流入タンク１５は所定の水位未満となる。流入タンク１５が所定の水位未満の場合、ディスクスクリーン装置１の主電源がオンとなっていてもディスクスクリーン２１及び清掃装置３１は停止しており、待機状態である。

運転制御装置６１は、ステップＳ１において流入タンク１５が所定の水位以上であることを検知すると、ディスクスクリーン２１及び清掃装置３１を動作させ、排水中の夾雑物を除去する夾雑物除去運転を実行する（ステップＳ２）。

具体的には、ディスクスクリーン２１、第１回転スクレーパ３３及び第２回転スクレーパ４１を以下の要領で約１０分間動作させる（ａ動作）。ディスクスクリーン２１は、正方向に一定の速度で、第１回転スクレーパ３３も正方向にディスクスクリーン２１の周速の１．２倍程度の速度で、第２回転スクレーパ４１も正方向に第１回転スクレーパ３３と等速か又は僅かに早い速度で回転させる。第３回転スクレーパ４２は停止状態とする。本実施形態において正方向とは反時計周りをいう。

その後、ディスクスクリーン２１、第１回転スクレーパ３３、第２回転スクレーパ４１の動作はそのままで、停止中の第３回転スクレーパ４２を０．１秒程度寸正転させる（ｂ動作）。寸正転とは、正方向に極短時間、例えば０．１秒程度回転させることを言う。以降も、ａ動作とｂ動作とを交互に繰り返しながら夾雑物除去運転を行う。

夾雑物除去運転時、連続的に供給される排水は、流入タンク１５を経由してディスクスクリーン２１に導かれ、ここで排水中の夾雑物がディスクスクリーン２１に捕捉され、夾雑物が除去された排水が流出タンク１６側に落下し濾液流出口１４から排出される。

ディスクスクリーン２１に捕捉された夾雑物は、ディスクスクリーン２１の回転に伴い清掃装置３１側に移動し、第１回転スクレーパ３３に掻き取られる。第１回転スクレーパ３３に移動した夾雑物は、さらに第２回転スクレーパ４１に掻き取られ、第３回転スクレーパ４２側に移動する。第３回転スクレーパ４２は、他の回転スクレーパ４２と異なり停止状態であるため、夾雑物は噛み合い部４８で離脱し落下する。

本運転方法では、ａ動作とｂ動作とを交互に繰り返すので第２回転スクレーパ４１と第３回転スクレーパ４２との噛み合い部４８を更新することができる。これにより駆動装置５１の負荷を低減させることができる。

清掃装置３１は、従来の清掃装置に比較して夾雑物が落下し易い構造となっているが、長期間の運転に伴い、噛み合い部４８に夾雑物が絡み付き堆積する恐れがある。このため予め設定された時間、例えば１時間の夾雑物除去運転を実行後、以下の清掃運転を行い、噛み合い部４８を清掃する。

清掃運転は、ディスクスクリーン装置１への排水供給が停止した状態で行われる。夾雑物除去運転が予め設定された時間実行された後、ディスクスクリーン装置１に排水を供給するポンプが停止される。これにより流入タンク１５の水位が低下する。運転制御装置６１は、流入タンク１５が所定の水位未満であることを検知すると（ステップＳ３）、ディスクスクリーン２１及び清掃装置３１の動作を以下のように制御し、清掃運転を行う（ステップＳ４）。

第１に、ディスクスクリーン２１、第１回転スクレーパ３３及び第２回転スクレーパ４１を１回転以上正回転（正転）させる（ステップＳ４−１）。これによりディスクスクリーン２１で捕捉した夾雑物を一掃する。次に、ディスクスクリーン２１、第１回転スクレーパ３３及び第２回転スクレーパ４１を停止した状態で、第３回転スクレーパ４２を寸正転させる（ステップＳ４−２）。寸正転とは、正方向に極短時間、例えば０．１秒程度回転させることを言う。寸正転により第２回転スクレーパ４１の噛み合い部４８に絡み付いている夾雑物を、第２回転スクレーパ４１から引き離す。

次に、ディスクスクリーン２１及び全ての回転スクレーパを１秒程度逆転させ（ステップＳ４−３）、続いてディスクスクリーン２１及び全ての回転スクレーパを１．２秒程度正転させ（ステップＳ４−４）、続いてディスクスクリーン２１及び全ての回転スクレーパを１．５秒程度逆転させ（ステップＳ４−５）、最後にディスクスクリーン２１及び全ての回転スクレーパを２秒程度正転させ（ステップＳ４−６）、清掃運転を終了する。

運転制御装置６１は、ステップＳ４−５においてディスクスクリーン２１及び全ての回転スクレーパを１．５秒程度逆転させるが、このとき第３回転スクレーパ４２の逆転指令をディスクスクリーン２１及び第１回転スクレーパ３３及び第２回転スクレーパ４１の逆転指令から僅かな時間Δｔだけ遅れて発する。この時間Δｔは、運転制御装置６１のタイマー７１で設定される。

第３回転スクレーパ４２の逆転指令を、タイマー７１を用いて、ディスクスクリーン２１、第１回転スクレーパ３３及び第２回転スクレーパ４１の逆転指令から僅かに遅れて発するのは以下の理由による。

回転スクレーパのうち第１回転スクレーパ３３及び第２回転スクレーパ４１は、チェーンを使用した動力伝達機構５４を介して駆動モータ５２と連結するため、正転状態下で逆転指令が発せられても動作に若干の遅れを生じる。この遅れは動力伝達機構５４を構成するチェーンの数が多い程、またチェーンが伸びて遊びが大きくなっている程大きくなる。一方、第３回転スクレーパ４２は、モータ直結型の専用の駆動装置（図示省略）による駆動のため応答が早い。

ステップＳ４−４からステップＳ４−５への移行は、ディスクスクリーン２１及び全ての回転スクレーパの正転から、ディスクスクリーン２１及び全ての回転スクレーパの逆転となる。運転制御装置６１からステップＳ４−５へ移行すべく、ディスクスクリーン２１及び全ての回転スクレーパに同じタイミングで逆転指令が発せられても第１回転スクレーパ３３及び第２回転スクレーパ４１は、動作遅れの関係から直ちに逆転できず僅かな時間ではあるが惰性で正転する状態が発生する。一方、運転制御装置６１から逆転指令が発せられると、第３回転スクレーパ４２は直ちに反応し逆転を開始する。

第２回転スクレーパ４１が正回転し、第３回転スクレーパ４２が逆回転すると、夾雑物は、第２回転スクレーパ４１と第３回転スクレーパ４２との噛み合い部４８に噛み込み、駆動モータ５２及び第３回転スクレーパ４２を駆動する駆動モータ（図示省略）が過負荷となる。

上記状態を回避するために運転制御装置６１は、第３回転スクレーパ４２の逆転指令をディスクスクリーン２１、第１回転スクレーパ３３及び第２回転スクレーパ４１の逆転指令から僅かな時間Δｔだけ遅れて発する。この時間Δｔは、第１回転スクレーパ３３及び第２回転スクレーパ４１が逆転指令を受け実際に逆転を開始するまでの時間に設定すればよい。

本運転方法では、ステップＳ４−４からステップＳ４−５への移行時の回転スクレーパの回転のタイミングを調節することで夾雑物の噛み込みを防止するが、仮に回転スクレーパに夾雑物が噛み込んでも安全装置５６により駆動モータ５２の保護を確保しつつ、清掃運転を継続することができる。

回転スクレーパに一時的に夾雑物を噛み込んだとしても回転スクレーパの回転動作を継続することで夾雑物が取り除かれ、あるいは移動し、これにより回転スクレーパが正常通り動作することはよく経験するところである。この経験則に基づき安全装置５６を以下のように動作させることで駆動モータ５２の保護を確保しつつ、清掃運転を継続させる。

回転スクレーパへの夾雑物の噛み込みは、ステップＳ４−４からステップＳ４−５への移行直後に発生し易いため、タイマー５８の動作開始は、ステップＳ４−５への移行信号を受信したときとする。タイマー５８の設定時間は、ステップＳ４−５の第１回転スクレーパ３３及び第２回転スクレーパ４１の逆転指令と第３回転スクレーパ４２の逆転指令との時間差Δｔよりも長く、ステップＳ４−５の動作時間よりも短く、駆動装置５１が過負荷状態を耐え得る時間に設定される。例えば０．５〜１．０秒程度に設定される。

安全装置５６は、運転制御装置６１からステップＳ４−５への移行信号を受信すると直ちにタイマー５８の動作を開始する。ステップＳ４−４からステップＳ４−５へ移行した際に仮に夾雑物を噛み込み、過負荷状態となり駆動モータ５２を停止させる信号を出力するリミットスイッチがオンとなってもタイマー５８がタイムアップするまでの間は、駆動装置５１は停止しない。

タイマー５８がタイムアップするまでの間に、回転スクレーパの回転動作の継続により夾雑物が取り除かれ、あるいは移動すれば、その後、回転スクレーパは正常通りの動作を継続し過負荷状態も解除される。過負荷状態が解除されればリミットスイッチはオフとなるためタイマー５８がタイムアップした後に駆動装置５１が停止することはない。

一方、回転スクレーパの回転動作を継続してもタイマー５８がタイムアップするまでの間に夾雑物の噛み込みを解除できない場合には、過負荷状態が継続し、タイマー５８がタイムアップした時点で駆動モータ５２を停止させる信号が出力され、駆動モータ５２が停止する。これにより駆動モータ５２を保護することができる。

清掃運転を終了後は、ディスクスクリーン２１及び全ての回転スクレーパが停止した待機状態となる。ディスクスクリーン装置１に排水を供給するポンプが起動し、流入タンク１５が所定の水位に達すると（ステップＳ１）、再度、夾雑物除去運転を実行する（ステップＳ２）。本運転パターンは、装置に負荷を与えず、また長時間の清掃動作を行うことなく安定した夾雑物の除去が可能となる。

ディスクスクリーン装置１の運転方法は、上記運転パターン１を以下のように変形してよい。例えば、夾雑物除去運転においてａ動作のみ実行してもよく（運転パターン２）、夾雑物除去運転において、ディスクスクリーン２１、第１回転スクレーパ３３及び第２回転スクレーパ４１を正回転させると共に第３回転スクレーパ４２を高速正回転させてもよい（運転パターン３）。

以上、運転パターン１〜３を用いて、ディスクスクリーン装置１の基本的な運転要領を示したが、ディスクスクリーン装置１の運転要領はこれに限定されるものではない。他の運転方法を実行する際も、運転制御装置６１を介して回転スクレーパのタイミングを調節し、隣り合う回転スクレーパの間に夾雑物が噛み込み、駆動装置が過負荷となることを防止することが重要である。また運転パターン１〜３で示したディスクスクリーン２１及び／又は回転スクレーパの回転時間にも拘束されるものではない。排水量、夾雑物の量など排水性状に適した運転方法を採用することができる。

上記実施形態のディスクスクリーン装置１では、駆動装置５１の安全装置５６がタイマー５８を備えるが、このタイマー５８に代え、運転制御装置６１のタイマー７１を使用してもよい。この場合、安全装置５６のトルク検出機構５７が備えるリミットスイッチの信号を運転制御装置６１に取り込めばよい。

上記のように本ディスクスクリーン装置１は、従来の清掃装置と異なり、清掃装置３１を全て回転スクレーパで構成しているため上記のような運転が可能となる。第３回転スクレーパ４２を回転可能に構成したことで、第３回転スクレーパ４２を第２回転スクレーパ４１が、第２回転スクレーパ４１を第１回転スクレーパ３３又は第３回転スクレーパ４２が、第１回転スクレーパ３３を第２回転スクレーパ４１がそれぞれ常時クリーニングを行っている形となり、長期間の運転が可能となる。

さらに本ディスクスクリーン装置１は、運転制御装置６１が、隣り合う回転スクレーパの間に夾雑物が噛み込み、駆動装置が過負荷となることを防止する噛込み防止手段として作用するので、安定した運転が可能となり、ディスクスクリーン装置１も十分に機能を発揮することができる。

また本ディスクスクリーン装置１は、駆動装置５１が安全装置５６を備えるため万一、回転スクレーパに夾雑物が噛み込んだとしても駆動モータ５２を確実に保護することができる。一方で安全装置５６は、過負荷による駆動モータ５２の停止を一時的に保留する機能を備えるので、一時的に回転スクレーパに夾雑物が噛み込んだとしても噛み込み状態を解消し自動復旧させることも可能となる。これらにより装置を適切に保護しつつ長期間の運転を行える。

なお上記実施形態に示すタイマー５８の設定時間は例示であり、本発明は上記設定時間に拘束されない。また上記実施形態では、過負荷による駆動モータ５２の停止を一時的に保留する動作を回転スクレーパが正転から逆転に切り替わる際に使用するが、回転スクレーパは、停止状態から正転又は逆転に切り替わるとき、または逆転から正転に切り替わるときも、過負荷状態となり易い。このため安全装置５６の過負荷による駆動モータ５２の停止を一時的に保留する動作を、回転スクレーパが正転から逆転に切り替わるときと同様に、回転スクレーパが停止状態から正転又は逆転に切り替わるとき、または逆転から正転に切り替わるときにも適用するのが好ましい。

次に、第１実施形態のディスクスクリーン装置１の清掃装置３１の変形例を図８を用いて説明する。図８は、第１実施形態のディスクスクリーン装置１の清掃装置３２の回転スクレーパの配置を説明するための図である。

清掃装置３２は、清掃装置３１と技術的思想を共通にするものであり、清掃装置３１と同様に回転スクレーパで形成されている。但し、清掃装置３１が３個の回転スクレーパで構成されているのに対して清掃装置３２は、２個の回転スクレーパで構成される。

清掃装置３２は、第１回転スクレーパ３３及び第２回転スクレーパ４１で構成されるが、この第２回転スクレーパ４１が清掃装置３１の第３回転スクレーパ４２と同じ機能を発揮する。このため清掃装置３２において、夾雑物が落下する噛み合い部は、第１回転スクレーパ３３と第２回転スクレーパ４１との噛み合い部４８である。

清掃装置３２は、清掃装置３１と比較して第１回転スクレーパ３３の設置高さが低く、第２回転スクレーパ４１が第１回転スクレーパ３３のほぼ真下に設置されている。さらに清掃装置３２の第２回転スクレーパ４１は、ディスクスクリーン２１に近接して配置されている。これは噛み合い部４８の向きＡをできるだけ下向きとするためである。清掃装置３２を備えるディスクスクリーン装置は、第２回転スクレーパ４１を清掃装置３１の第３回転スクレーパ４２とすることで、清掃装置３１を備えるディスクスクリーン装置１と同じ要領で運転することができる。

清掃装置３２の噛み合い部４８の方向Ａは、ほぼ水平方向であり、清掃装置３１と比較すると夾雑物が落下し難いが、清掃装置３１の第３回転スクレーパ４２と同様に、第２回転スクレーパ４１を回転させることができるので噛み合い部４８に夾雑物が堆積し難く、また堆積した場合であっても清掃運転により取り除くことができる。

清掃装置３２は、２個の回転スクレーパで構成されるため清掃装置３１に比較して安価であり、また広い設置スペースを必要としないためディスクスクリーン装置１をコンパクトにすることができる。

上記清掃装置３２の他、清掃装置３１の技術的思想に基づき、さらに清掃装置を変形することもできる。例えば、４個あるいは５個の回転スクレーパを用いて清掃装置を構成してもよい。４個回転スクレーパを用いて清掃装置を構成する場合には、第４回転スクレーパを清掃装置３１の第３回転スクレーパと同様に機能させ、第３回転スクレーパと第４回転スクレーパとの噛み合い部から夾雑物を落下させる。同様に５個回転スクレーパを用いて清掃装置を構成する場合には、第５回転スクレーパを清掃装置３１の第３回転スクレーパと同様に機能させ、第４回転スクレーパと第５回転スクレーパとの噛み合い部から夾雑物を落下させる。

上記説明から分かるようにｎ個の回転スクレーパで清掃装置を構成した場合、第ｎ−１回転スクレーパと第ｎ回転スクレーパとの噛み合い部を夾雑物の落下位置とすればよい。清掃装置の回転スクレーパの個数を多くすれば、噛み合い部の方向Ａを鉛直真下方向とすることができるので、夾雑物が落下し易い。一方でコストが高く、広い設置スペースが必要となる。

また第１実施形態の清掃装置３１では、構成する全ての回転スクレーパを同一の形状、同一寸法としているが、回転スクレーパの寸法を一部変更してもよい。例えば、清掃装置３１の第３回転スクレーパを小径とすれば、図６において第２回転スクレーパ４１及び第３回転スクレーパ４２をディスクスクリーン２１側に寄せることが可能となり、噛み合い部４８の方向Ａをより真下方向にすることができる。

以上のように清掃装置は種々の変形例が考えられるが、排水処理量、夾雑物の量、種類、設置スペース、製作費用等から適宜好ましいものを選択して使用すればよい。この場合であっても第１実施形態のディスクスクリーン装置１の清掃装置３１と同様に、隣り合う回転スクレーパの間に夾雑物が噛み込み駆動装置が過負荷とならないように、運転制御装置６１が、回転スクレーパのタイミングを調節する。これにより安定した運転が可能となり、ディスクスクリーン装置１も十分に機能を発揮することができる。

さらに第１実施形態のディスクスクリーン装置１の清掃装置３１と同様に、駆動装置５１に安全装置５２を設けることで、万一、回転スクレーパに夾雑物が噛み込んだとしても駆動モータ５２を確実に保護し、さらに一次的に夾雑物が噛み込んだとしても噛み込み状態を解消し自動復旧させることが可能となる。これにより装置を適切に保護しつつ長期間の運転が可能となる。

次に、本発明の第２実施形態のディスクスクリーン装置について説明する。図１から図８に示す第１実施形態のディスクスクリーン装置１と同一の構成には、同一の符号を付して説明を省略する。

本発明の第２実施形態のディスクスクリーン装置（図示省略）は、第１実施形態のディスクスクリーン装置１と基本構成は同一であるが、第１回転スクレーパ３３及び第２回転スクレーパ４１の駆動モータ５２の構造が、第１実施形態の駆動モータ５２と異なる。

第１実施形態のディスクスクリーン装置１では、駆動モータ５２がブレーキ付きのモータではないため正転状態において逆転指令を受けても惰性で正転する状態が発生する。これに起因する第２回転スクレーパ４１と第３回転スクレーパ４２との噛み合い部４８への夾雑物の噛み込みを防止するために、運転制御装置６１において動作指令のタイミングを調節する。

これに対して、第２実施形態のディスクスクリーン装置では、第３回転スクレーパ４２の駆動モータと同様に、ディスクスクリーン２１及び第１回転スクレーパ３３及び第２回転スクレーパ４１の駆動モータ５２をブレーキ付きのモータとする。これにより惰性による回転を防止でき、正転、逆転、停止に指令の迅速に対応することができる。

第２実施形態のディスクスクリーン装置では、ディスクスクリーン２１、第１回転スクレーパ３３及び第２回転スクレーパ４１の駆動モータ５２、第３回転スクレーパ４２の駆動モータともブレーキ付きのモータを使用するので動作遅れが発生せず、全ての回転スクレーパに同じタイミングで指令が発せられても夾雑物の噛み込みは発生しない。つまりブレーキ付き駆動モータは、動作遅れを防止することで第２回転スクレーパ４１と第３回転スクレーパ４２との噛み合い部４８への夾雑物の噛み込みを防止する、噛み込み防止手段としても機能する。

ディスクスクリーン２１、第１回転スクレーパ３３及び第２回転スクレーパ４１の駆動モータ５２をブレーキ付きのモータとすれば、第１実施形態の運転制御装置６１のようにタイミングを調節して動作指令を発しなくてもよいが、タイミングを調節して動作指令を発する運転制御装置６１を併用すれば、より確実に回転スクレーパの間に夾雑物が噛み込み、駆動モータが過負荷となることを防止できる。

さらに第１実施形態のディスクスクリーン装置１と同様に、駆動装置５１に安全装置５２を設けることで、万一、回転スクレーパに夾雑物が噛み込んだとしても駆動モータ５２を確実に保護し、さらに一時的に夾雑物が噛み込んだとしても噛み込み状態を解消し自動復旧させることが可能となる。これにより装置を適切に保護しつつ長期間の運転が可能となる。

以上、第１実施形態及び第２実施形態のディスクスクリーン装置を用いて、本発明に係るディスクスクリーン装置を説明したが、本発明に係るディスクスクリーン装置は上記実施形態に限定されるものではない。

例えば、第２実施形態のディスクスクリーン装置において、ディスクスクリーン２１と第１及び第２回転スクレーパとを異なる駆動モータで駆動させるようにし、第１及び第２回転スクレーパを駆動するモータのみブレーキ付きモータとしてもよい。また上記実施形態では、同一形状、同一寸法の回転スクレーパを使用する例を示したが、形状、寸法が異なっていてもよい。また回転スクレーパ、ディスクスクリーンの形成要領も上記実施形態に限定されるものではない。

図面を参照しながら好適なディスクスクリーン装置及びその運転方法について説明したが、当業者であれば、本件明細書を見て、自明な範囲内で種々の変更および修正を容易に想定するであろう。従って、そのような変更及び修正は、請求の範囲から定まる発明の範囲内のものと解釈される。

１ディスクスクリーン装置
１１ケーシング
１５流入タンク
１７レベル計
２１ディスクスクリーン
２２ディスク
２６回転軸
３１清掃装置
３２清掃装置
３３第１回転スクレーパ
３４回転軸
３５櫛歯
４１第２回転スクレーパ
４２第３回転スクレーパ
４５回転軸
４６回転軸
４８噛み合い部
５１駆動装置
５２駆動モータ
５３動力伝達機構
５４動力伝達機構
５６安全装置
５７トルク検出機構
５８タイマー
６１運転制御装置
７１タイマー，計時手段
Ａ噛み合い部の向き

Claims

ディスクが所定の間隔で複数枚並べられ形成された、回転し処理液体中の夾雑物を除去するディスクスクリーンと、
前記ディスクスクリーンに付着した前記夾雑物を取り除く、順次互いに噛み合い夾雑物を移し取り除去するｎ個（ｎは、２以上の整数）以上の回転スクレーパを備える清掃装置と、
前記清掃装置を駆動する駆動手段と、
隣り合う前記回転スクレーパの間に前記夾雑物が噛み込み、前記駆動手段が過負荷となることを防止する噛込み防止手段と、
を備えることを特徴とするディスクスクリーン装置。
前記噛込み防止手段は、隣り合う前記回転スクレーパの正回転、逆回転、停止のタイミングを調節し、夾雑物の噛み込みを防止することを特徴とする請求項１に記載のディスクスクリーン装置。
さらに運転制御装置を備え、
前記運転制御装置は、前記回転スクレーパに発する指令のタイミングを調節する指令調節手段を有し、
前記噛込み防止手段が、前記運転制御装置であり、
前記運転制御装置は、前記指令調節手段を介し、隣り合う回転スクレーパに対して異なるタイミングで指令を発することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のディスクスクリーン装置。
前記駆動手段は、
駆動モータと、
トルク検出機構を備え、トルクが予め定める設定値を超えると前記駆動モータを停止させる信号を出力する安全手段と、
を備え、
前記安全手段は、前記回転スクレーパが停止状態から正転又は逆転に切り替わるとき、また前記回転スクレーパが正転から逆転又は逆転から正転に切り替わるとき、切り替え時を起点に予め設定された時間が経過するまでの間、トルクが予め定める設定値を超えても前記駆動モータの停止信号を出力しないことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のディスクスクリーン装置。
さらに運転制御装置を備え、
前記駆動手段は、停止後に前記回転スクレーパが惰性で回転することを防止する手段を備え、
前記噛込み防止手段が、当該駆動手段であり、
当該駆動手段は、前記運転制御装置から起動、停止又は反転指令を受けると前記回転スクレーパを直ちに起動、停止又は反転させ、隣り合う回転スクレーパの間に前記夾雑物が噛み込むことを防止することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のディスクスクリーン装置。