JP2019136618A - 汚泥掻寄機 - Google Patents

Abstract

【課題】支持レールからフライトが浮き上がった場合に、支持レールからのフライトの脱落を効果的に抑制することができる汚泥掻寄機を提供する。【解決手段】汚泥掻寄機１１は、複数のスプロケット１５と、複数のスプロケット１５に巻き掛けられた無端状のチェーン１６と、チェーン１６に取り付けられ、スプロケット１５の回転に伴いチェーン１６が周回移動したときにチェーン１６の周回軌道の外周側を移動して汚泥を掻き寄せるフライト２４と、フライト２４に取り付けられた第１シュー２８と、第１シュー２８を介してフライト２４を支持する上側支持レール２６と、上側支持レール２６と同じ方向に延びる上側係合レール３０と、第１シュー２８に設けられ、上側支持レール２６からフライト２４が浮き上がった場合に上側係合レール３０と係合することによって上側支持レール２６からのフライト２４の脱落を抑制する係合部３１とを備える。【選択図】図２

Description

本発明は、例えば下水処理に用いられる汚泥掻寄機に関する。

従来、この種の汚泥掻寄機として、例えば特許文献１に記載されたものが知られている。こうした汚泥掻寄機は、横長の汚泥沈殿池内の水面部から池底部にわたって矩形板状のフライトが間隔を置いて複数取り付けられた無端状のチェーンを備えており、チェーンの周回移動に伴う各フライトの周回走行によって固形物が各フライトによって掻き寄せられるようになっている。

水面部には一対の上部レールが配置され、池底部には一対の下部レールが配置されている。フライトにおける一対の上部レールと対応する位置には第１のシューがそれぞれ設けられ、フライトにおける一対の下部レールと対応する位置には第２のシューがそれぞれ設けられている。そして、フライトが水面部を走行する際には第１のシューが上部レール上を摺動し、フライトが池底部を走行する際には第２のシューが下部レール上を摺動する。

フライトの両端部には、当該フライトの両端からフライト長手方向に突出する凸部がそれぞれ設けられている。水面部におけるフライトの長手方向の外側には、一対のガイドレールが汚泥沈殿池側に固定された状態で設けられている。この場合、凸部の上面とガイドレールの下面とが上下方向で対向している。そして、大地震などによって特に水面部で発生する大きな水面の振れ（スロッシング）によって水面部を走行するフライトが上部レールから浮き上がった場合には、凸部がガイドレールに当接することによってフライトの上部レールからの脱落を防止するようにしている。

特開２０１５−２９９７９号公報

ところで、上述のような汚泥掻寄機では、スロッシングによってフライトが上部レールから浮き上がった場合に、上部レールから離れた位置で凸部がガイドレールに当接するため、フライトの上部レールからの脱落を抑制する上では改善の余地を残すものとなっている。

本発明は、このような従来技術に存在する問題点に着目してなされた。その目的は、支持レールからフライトが浮き上がった場合に、支持レールからのフライトの脱落を効果的に抑制することができる汚泥掻寄機を提供することにある。

以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決する汚泥掻寄機は、複数のスプロケットと、複数の前記スプロケットに巻き掛けられた無端状のチェーンと、前記チェーンに取り付けられ、前記スプロケットの回転に伴い前記チェーンが周回移動したときに前記チェーンの周回軌道の外周側を移動して汚泥を掻き寄せるフライトと、前記フライトに取り付けられたシューと、前記シューを介して前記フライトを支持する支持レールと、前記支持レールと同じ方向に延びる係合レールと、前記シューに設けられ、前記支持レールから前記フライトが浮き上がった場合に前記係合レールと係合することによって前記支持レールからの前記フライトの脱落を抑制する係合部と、を備える。

この構成によれば、係合部がシューに設けられているため、フライトが支持レールから浮き上がった場合に、支持レールに近い位置で係合部が係合レールと係合する。このため、フライトの浮き上がりが効果的に抑制されるので、支持レールからのフライトの脱落を効果的に抑制することができる。

上記汚泥掻寄機において、前記係合部は、前記シューに対して着脱自在に取り付けられていることが好ましい。
この構成によれば、係合部とシューとが別体なので、係合部のシューに対する取り付け位置を自由に変更できる。

上記汚泥掻寄機において、前記係合部は、前記シューと一体に形成されていることが好ましい。
この構成によれば、係合部をシューと別体で構成する場合に比べて、部品点数を低減できる。

上記汚泥掻寄機において、前記係合部は、前記シューに形成された凹部であることが好ましい。
この構成によれば、係合レールを凹部に挿入することで、フライトが支持レールから浮き上がった場合に、支持レールに対してより近い位置で凹部が係合レールと係合する。このため、フライトの浮き上がりがより一層効果的に抑制されるので、支持レールからのフライトの脱落をより一層効果的に抑制することができる。

上記課題を解決する汚泥掻寄機は、複数のスプロケットと、複数の前記スプロケットに巻き掛けられた無端状のチェーンと、前記チェーンに取り付けられ、前記スプロケットの回転に伴い前記チェーンが周回移動したときに前記チェーンの周回軌道の外周側を移動して汚泥を掻き寄せるフライトと、前記フライトに取り付けられたシューと、前記シューを介して前記フライトを支持する支持レールと、前記支持レールと同じ方向に延びる係合レールと、前記フライトの移動方向において前記フライトを前記シューとで挟むように前記フライトに対して取り付けられ、前記支持レールから前記フライトが浮き上がった場合に前記係合レールと係合することによって前記支持レールからの前記フライトの脱落を抑制する係合部と、を備える。

この構成によれば、係合部がフライトの移動方向においてフライトをシューとで挟むようにフライトに対して取り付けられているため、フライトが支持レールから浮き上がった場合に、支持レールに近い位置で係合部が係合レールと係合する。このため、支持レールからのフライトの浮き上がりが効果的に抑制されるので、支持レールからのフライトの脱落を効果的に抑制することができる。

本発明によれば、支持レールからフライトが浮き上がった場合に、支持レールからのフライトの脱落を効果的に抑制することができる。

一実施形態の汚泥掻寄機を沈殿池内に設置したときの状態を示す模式斜視図。 図１の上部を示す模式図。 図１の下部を示す模式図。 変更例の汚泥掻寄機の要部を示す模式図。 （ａ）は図４の第１シューの側面図、（ｂ）は（ａ）の正面図。 （ａ）は図４の第１シューの変更例の側面図、（ｂ）は（ａ）の正面図。 別の変更例の汚泥掻寄機の要部を示す模式図。 （ａ）は図７の第１シューの側面図、（ｂ）は（ａ）の正面図。 さらに別の変更例の汚泥掻寄機の要部を示す模式断面図。

以下、下水処理の際に用いられる汚泥掻寄機の一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、汚泥掻寄機１１は、略直方体状をなす沈殿池１２内に設置される。沈殿池１２における長手方向となる第１方向Ｘの一端側には、沈殿池１２の底面１３よりも下方に凹む汚泥ピット１４が、沈殿池１２の第１方向Ｘ及び鉛直方向Ｚの両方と直交する第２方向Ｙに延びるように設けられている。汚泥ピット１４には、沈殿池１２に貯留された下水に含まれる汚泥が集積される。すなわち、汚泥掻寄機１１は、沈殿池１２内の汚泥を汚泥ピット１４へ向けて掻き寄せる。

汚泥掻寄機１１は、第１方向Ｘから見て左右対称な構造になっており、複数のスプロケット１５と、これら複数のスプロケット１５に巻き掛けられる無端状のチェーン１６とを備えている。各スプロケット１５は、第２方向Ｙにおいて対をなすようにして沈殿池１２内に配置されている。これらのスプロケット１５のうち、第１方向Ｘにおける汚泥ピット１４側の端部の上部に配置される一対のスプロケット１５は、図示しないモーターによって回転駆動力が付与される駆動スプロケット１７とされている。一対の駆動スプロケット１７は、第２方向Ｙにおける沈殿池１２の両内側面１８間に架設された駆動軸１９によって一体回転可能に支持されている。

沈殿池１２の上部であって且つ第１方向Ｘの中央位置よりも駆動スプロケット１７が位置する側とはやや反対側寄りとなる位置には、スプロケット１５の一種である第１従動スプロケット２０が、第２方向Ｙにおいて対をなすように配置されている。沈殿池１２の下部であって且つ第１方向Ｘにおける汚泥ピット１４側とは反対側の端部には、スプロケット１５の一種である第２従動スプロケット２１が、第２方向Ｙにおいて対をなすように配置されている。

沈殿池１２の下部であって且つ第１方向Ｘにおける汚泥ピット１４側の端部には、スプロケット１５の一種である第３従動スプロケット２２が、第２方向Ｙにおいて対をなすように配置されている。第１〜第３従動スプロケット２０〜２２は、沈殿池１２の両内側面１８間に架設された従動軸２３によってそれぞれ一体回転可能に支持されている。

沈殿池１２における第２方向Ｙの一方の内側面１８に沿って配置された一つの駆動スプロケット１７及び三つの従動スプロケット２０〜２２と、他方の内側面１８に沿って配置された一つの駆動スプロケット１７及び三つの従動スプロケット２０〜２２とには、それぞれ無端状のチェーン１６が巻き掛けられている。したがって、沈殿池１２内には、一対のチェーン１６が第２方向Ｙで互いに対向するように配置されている。

この場合、一つの駆動スプロケット１７及び三つの従動スプロケット２０〜２２に巻き掛けられたチェーン１６は、第２方向Ｙから見て略台形状をなしている。そして、一対の駆動スプロケット１７が回転駆動されると、その回転駆動力が一対のチェーン１６を介して各対の従動スプロケット２０〜２２に伝達されて当該各対の従動スプロケット２０〜２２が従動回転する。

一対のチェーン１６には、第２方向Ｙに延びる矩形板状のフライト２４が、一対のチェーン１６間を架け渡すようにして複数設けられている。これらのフライト２４は、無端状のチェーン１６が形成する環の外側においてチェーン１６の延びる方向に等間隔となるように配置された状態で、チェーン１６に一体形成された取付板２５（図２参照）に対して図示しないボルト及びナットにより固定されている。したがって、フライト２４が架け渡された一対のチェーン１６は、一対の駆動スプロケット１７及び各対の従動スプロケット２０〜２２の回転に伴い、互いに同期して周回移動する。

そして、一対のチェーン１６が周回移動したときに各フライト２４が一対のチェーン１６の周回軌道の外周側を移動することで、沈殿池１２内の汚泥が各フライト２４によって掻き寄せられる。本実施形態における汚泥掻寄機１１は、図１において白抜きの矢印で示す方向に一対のチェーン１６が周回移動する。つまり、一対のチェーン１６に取り付けられた各フライト２４が沈殿池１２の底面１３に沿って第２従動スプロケット２１側から第３従動スプロケット２２側に向かって移動することで、沈殿池１２の底面１３に沈殿した汚泥が各フライト２４により汚泥ピット１４へ向けて掻き寄せられる。

図１及び図２に示すように、駆動スプロケット１７と第１従動スプロケット２０との間には、フライト２４を下側から支持する支持レールの一例としての一対の上側支持レール２６が第１方向Ｘに延びるように配置されている。一対の上側支持レール２６は、一対のチェーン１６よりも第２方向Ｙの外側に配置されている。一対の上側支持レール２６は、沈殿池１２における第２方向Ｙの両内側面１８に対をなすように設けられた複数の上側レール支持部材２７によって支持されている。複数対の上側レール支持部材２７は、第１方向Ｘにおいて等間隔に並ぶように配置されている。

フライト２４における一対の上側支持レール２６との接触部分には、シューの一例としての第１シュー２８が図示しないボルト及びナットによってそれぞれ取り付けられている。一対の第１シュー２８は、駆動スプロケット１７と第１従動スプロケット２０との間においてチェーン１６の取付板２５と同様にフライト２４における下側に配置されている。したがって、フライト２４は、駆動スプロケット１７と第１従動スプロケット２０との間の領域において、一対の上側支持レール２６により一対の第１シュー２８を介して摺動可能に支持されている。

第１シュー２８には、第１シュー２８が上側支持レール２６から第２方向Ｙに外れないようにするための一対のストッパー２９が突設されている。一対のストッパー２９は、第１シュー２８における上側支持レール２６を第２方向Ｙで挟んだ両側に配置されている。各対の上側レール支持部材２７上における一対の上側支持レール２６の第２方向Ｙの外側には、一対の上側支持レール２６と同じ方向に延びる係合レールの一例としての一対の上側係合レール３０が配置されている。

第１シュー２８における第２方向Ｙの外側の位置には、第１方向Ｘから見てＬ字板状をなす係合部３１が一体に形成されている。係合部３１における第２方向Ｙの外側の端面は、フライト２４における第２方向Ｙの外側の端面と面一になっている。係合部３１の先端部３１ａとフライト２４との間には隙間が形成され、当該隙間には上側係合レール３０に突設された平板状の突出部３０ａが挿入されている。

この場合、係合部３１の先端部３１ａの上側に上側係合レール３０の突出部３０ａが配置され、先端部３１ａと突出部３０ａの一部とが鉛直方向Ｚにおいて対向している。したがって、係合部３１の先端部３１ａは、上側支持レール２６からフライト２４が浮き上がった場合に上側係合レール３０の突出部３０ａと係合することによって上側支持レール２６からのフライト２４の脱落を抑制するようになっている。

図１及び図３に示すように、第２従動スプロケット２１と第３従動スプロケット２２との間には、フライト２４を下側から支持する支持レールの一例としての一対の下側支持レール３２が第１方向Ｘに延びるように配置されている。フライト２４は、第２従動スプロケット２１と第３従動スプロケット２２との間にあるときには、駆動スプロケット１７と第１従動スプロケット２０との間にあるときと上下の向きが反転する。一対の下側支持レール３２は、一対のチェーン１６よりも第２方向Ｙの内側における沈殿池１２の底面１３上に配置されている。

フライト２４における一対の下側支持レール３２との接触部分には、第２シュー３３が図示しないボルト及びナットによってそれぞれ取り付けられている。一対の第２シュー３３は、第２従動スプロケット２１と第３従動スプロケット２２との間においてチェーン１６の取付板２５側の反対側となるフライト２４における下側に配置されている。したがって、フライト２４は、第２従動スプロケット２１と第３従動スプロケット２２との間の領域において、一対の下側支持レール３２により一対の第２シュー３３を介して摺動可能に支持されている。

第２シュー３３には、第２シュー３３が下側支持レール３２から第２方向Ｙに外れないようにするための一対のストッパー３４が突設されている。一対のストッパー３４は、第２シュー３３における下側支持レール３２を第２方向Ｙで挟んだ両側に配置されている。沈殿池１２の底部における両内側面１８と底面１３との間には、沈殿池１２の第２方向Ｙにおける幅を狭くするようにそれぞれテーパー面３５が形成されている。

両テーパー面３５における第２従動スプロケット２１と第３従動スプロケット２２との間の領域と対応する位置には、複数の下側レール支持部材３６が第１方向Ｘに等間隔で並ぶようにそれぞれ設けられている。両テーパー面３５におけるそれぞれの複数の下側レール支持部材３６は、下側支持レール３２と同じ方向に延びる係合レールの一例としての一対の下側係合レール３７を支持している。つまり、一対の下側係合レール３７は、両テーパー面３５のそれぞれの近傍で複数の下側レール支持部材３６によって支持されている。

下側係合レール３７は、第１方向Ｘから見てＬ字状をなしており、その一部が第１シュー２８の係合部３１の先端部３１ａの上側に位置している。つまり、下側係合レール３７の一部と係合部３１の先端部３１ａとが鉛直方向Ｚにおいて対向している。したがって、係合部３１の先端部３１ａは、下側支持レール３２からフライト２４が浮き上がった場合に下側係合レール３７と係合することによって下側支持レール３２からのフライト２４の脱落を抑制するようになっている。

次に、汚泥掻寄機１１の作用について説明する。
一対の駆動スプロケット１７が回転駆動されると、各対の従動スプロケット２０〜２２の回転に伴って一対のチェーン１６が複数のフライト２４と共に周回移動する。すると、各フライト２４は、第２従動スプロケット２１と第３従動スプロケット２２との間の領域において、第２従動スプロケット２１側から第３従動スプロケット２２側に向かって順次に移動する過程で、底面１３上に堆積した汚泥を汚泥ピット１４へ掻き寄せる。

このとき、大地震などによって沈殿池１２の特に水面Ｓ（図２参照）が上下に大きく振れた場合には、一対の上側支持レール２６上を摺動する各フライト２４が一対の上側支持レール２６上から浮き上がろうとする。すると、各フライト２４の一対の第１シュー２８の係合部３１の先端部３１ａが一対の上側係合レール３０の突出部３０ａと係合する。すなわち、第１シュー２８の係合部３１の先端部３１ａが上側支持レール２６に近い位置で上側係合レール３０の突出部３０ａと係合する。これにより、一対の上側支持レール２６上からの各フライト２４の浮き上がりが効果的に抑制されるので、一対の上側支持レール２６上からの各フライト２４の脱落が抑制される。

また、大地震などによって沈殿池１２の特に水面Ｓが上下に大きく振れると、沈殿池１２の底部でも少なからず水が上下に振れる。このため、一対の下側支持レール３２上を摺動する各フライト２４が一対の下側支持レール３２上から浮き上がろうとする。すると、各フライト２４の一対の第１シュー２８の係合部３１の先端部３１ａが一対の下側係合レール３７と係合する。これにより、一対の下側支持レール３２上からの各フライト２４の浮き上がりが抑制されるので、一対の下側支持レール３２上からの各フライト２４の脱落が抑制される。

以上詳述した実施形態によれば、次のような効果が発揮される。
（１）汚泥掻寄機１１は、第１シュー２８に設けられ、上側支持レール２６及び下側支持レール３２から各フライト２４が浮き上がった場合に、上側係合レール３０及び下側係合レール３７と係合することによって上側支持レール２６及び下側支持レール３２からの各フライト２４の脱落を抑制する係合部３１を備えている。この構成によれば、係合部３１が第１シュー２８に設けられているため、各フライト２４が上側支持レール２６及び下側支持レール３２から浮き上がった場合に、上側支持レール２６及び下側支持レール３２に近い位置で係合部３１が上側係合レール３０及び下側係合レール３７と係合する。このため、上側支持レール２６及び下側支持レール３２からの各フライト２４の浮き上がりを効果的に抑制できるので、上側支持レール２６及び下側支持レール３２からの各フライト２４の脱落を効果的に抑制できる。

（２）汚泥掻寄機１１において、係合部３１は第１シュー２８と一体に形成されている。この構成によれば、係合部３１を第１シュー２８と別体で構成する場合に比べて、部品点数を低減できる。

（変更例）
なお、上記実施形態は次のように変更してもよい。
・図４に示すように、第１シュー２８を第１シュー４０に変更し、係合部３１を第１シュー４０に形成された凹部よりなる係合部４１に変更し、上側係合レール３０を第１方向Ｘから見てＬ字状をなす上側係合レール４２に変更し、上側係合レール４２を支持する複数の支持部材４３を沈殿池１２の内側面１８に設けるようにしてもよい。この場合、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、第１シュー４０は、第２方向Ｙから見てＬ字板状をなしており、水平に延びる板状の摺動部４４と摺動部４４上の端部に立設された板状の取付部４５とを備えている。取付部４５における第２方向Ｙの外側であって摺動部４４と隣接する位置には、取付部４５の一部を切り欠いてなる係合部４１（凹部）が形成されている。この構成によれば、上側係合レール４２の一部を係合部４１に挿入することで、フライト２４が上側支持レール２６から浮き上がった場合に、上側支持レール２６に対してより近い位置で係合部４１が上側係合レール４２と係合する。このため、フライト２４の浮き上がりがより一層効果的に抑制されるので、上側支持レール２６からのフライト２４の脱落をより一層効果的に抑制することができる。

・図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、上記図５（ａ）及び図５（ｂ）に示す第１シュー４０において、取付部４５における係合部４１を摺動部４４と挟んで対向する位置に板状の凸部４６を形成してもよい。凸部４６は、係合部４１と隣接している。

・図７に示すように、第１シュー２８を第１シュー５０に変更し、係合部３１を第１シュー５０に形成された棒状の凸部よりなる係合部５１に変更し、上側係合レール３０を第１方向Ｘから見てＬ字状をなす上側係合レール５２に変更するようにしてもよい。この場合、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、第１シュー５０は、第２方向Ｙから見てＬ字板状をなしており、水平に延びる板状の摺動部５３と摺動部５３上の端部に立設された板状の取付部５４とを備えている。取付部５４における第２方向Ｙの外側であって摺動部５３と隣接する位置には、第２方向Ｙの外側に突出する係合部５１が形成されている。そして、図７に示すように、第２方向Ｙにおける係合部５１の先端部は、第２方向Ｙにおけるフライト２４の端部よりも外側に位置している。

・図９に示すように、第１シュー２８と係合部３１とを別体で構成し、フライト２４の移動方向である第１方向Ｘにおいてフライト２４を第１シュー２８と係合部３１とで挟むようにして第１シュー２８及び係合部３１をフライト２４に対してボルト６０とナット６１とによって取り付けるようにしてもよい。この場合、第１シュー２８、係合部３１、フライト２４が共通のボルト６０及びナット６１によって締結される。この構成によれば、係合部３１がフライト２４の移動方向においてフライト２４を第１シュー２８とで挟むようにフライト２４に対して取り付けられているため、フライト２４が上側支持レール２６から浮き上がった場合に、上側支持レール２６に近い位置で係合部３１が上側係合レール３０と係合する。このため、上側支持レール２６からのフライト２４の浮き上がりが効果的に抑制されるので、上側支持レール２６からのフライト２４の脱落を効果的に抑制することができる。

・第１シュー２８に対して係合部３１をボルトなどによって着脱自在に取り付けるようにしてもよい。この構成によれば、係合部３１と第１シュー２８とが別体なので、係合部３１の第１シュー２８に対する取り付け位置を自由に変更できるとともに、係合部３１及び第１シュー２８のうちのいずれか一方のみを交換することができる。

１１…汚泥掻寄機、１５…スプロケット、１６…チェーン、２４…フライト、２６…支持レールの一例としての上側支持レール、２８，４０，５０…シューの一例としての第１シュー、３０，４２，５２…係合レールの一例としての上側係合レール、３１，４１，５１…係合部、３２…支持レールの一例としての下側支持レール、３７…係合レールの一例としての下側係合レール。

Claims (5)

1. 複数のスプロケットと、
   複数の前記スプロケットに巻き掛けられた無端状のチェーンと、
   前記チェーンに取り付けられ、前記スプロケットの回転に伴い前記チェーンが周回移動したときに前記チェーンの周回軌道の外周側を移動して汚泥を掻き寄せるフライトと、
   前記フライトに取り付けられたシューと、
   前記シューを介して前記フライトを支持する支持レールと、
   前記支持レールと同じ方向に延びる係合レールと、
   前記シューに設けられ、前記支持レールから前記フライトが浮き上がった場合に前記係合レールと係合することによって前記支持レールからの前記フライトの脱落を抑制する係合部と、
   を備えることを特徴とする汚泥掻寄機。
2. 前記係合部は、前記シューに対して着脱自在に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の汚泥掻寄機。
3. 前記係合部は、前記シューと一体に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の汚泥掻寄機。
4. 前記係合部は、前記シューに形成された凹部であることを特徴とする請求項１に記載の汚泥掻寄機。
5. 複数のスプロケットと、
   複数の前記スプロケットに巻き掛けられた無端状のチェーンと、
   前記チェーンに取り付けられ、前記スプロケットの回転に伴い前記チェーンが周回移動したときに前記チェーンの周回軌道の外周側を移動して汚泥を掻き寄せるフライトと、
   前記フライトに取り付けられたシューと、
   前記シューを介して前記フライトを支持する支持レールと、
   前記支持レールと同じ方向に延びる係合レールと、
   前記フライトの移動方向において前記フライトを前記シューとで挟むように前記フライトに対して取り付けられ、前記支持レールから前記フライトが浮き上がった場合に前記係合レールと係合することによって前記支持レールからの前記フライトの脱落を抑制する係合部と、
   を備えることを特徴とする汚泥掻寄機。