JP2526124B2 - 水力駆動式除塵機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、用水や排水路等の水路に設置されたスク
リーンに流着した塵芥を循環移動するレーキで掻き上げ
て水路上方に排出する除塵機に係り、特に、水路に設置
した水車の水力でレーキを循環させるようにした水力駆
動式除塵機に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、水路を流下する塵芥を除去する装置として、流
下する塵芥を水路に設置した格子状のスクリーンで受け
止め、受け止めた塵芥をスクリーンに沿ってレーキ（く
ま手）により機械的に掻き上げて、塵芥を水路上方の所
定位置に排出するレーキ式除塵機が知られている。この
レーキ式除塵機には、レーキが一方向に循環するレーキ
循環式の除塵機がある。

従来のレーキ循環式の除塵機には、例えば、水路に設
置されたスクリーンの左右両側部に各々無端状のチェー
ンを斜め上下方向に亘って配置し、これら左右のチェー
ンに各レーキの両端を連結し、チェーンの循環動により
レーキをスクリーン上に沿って循環移動させ、上方に移
動する側のレーキの掻き上げによってスクリーンに流着
する塵芥を除去する構造のものがある。そして、これら
従来のレーキ循環式除塵機には、チェーンを循環動させ
る駆動スプロケット及び該駆動スプロケットを駆動させ
る駆動機構が設けられている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、駆動スプロケットを駆動させる駆動機構に
は一般に電動モータが使用されているが、電動モータは
電源を必要とし、近くに電源がないような場合にはわざ
わざ電線を引いたり、或いは発電機を備えたりしなけれ
ばならなかった。また、電動モータを駆動させるために
一定の電気代が必要で、ランニングコストがかかるなど
の問題点がある。

この発明は、上記のような問題点に鑑み、その問題点
を解決すべく創案されたものであって、その目的とする
ところは、水車を水面上に回転自在に保持し、水流を利
用し水車を回転させ、この回転力を利用してレーキを循
環させてスクリーンに流着した塵芥を掻き上げ、無動力
で除塵機を稼動させることのできる水力駆動式除塵機を
提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

以上の目的を達成するためにこの発明は、水路に設置
したスクリーンに流着した塵芥を掻き上げるレーキをス
クリーンの上下方向に循環動自在に設け、前記レーキを
循環搬送する無端状の主務チェーンを循環動させる駆動
スプロケットを設け、スクリーンの下流側の水面上に水
車を回転自在に設け、水位の変動に追従して昇降しなが
ら上記水車を水面上に保持するフロートを設け、該フロ
ートの最下端を水車の最下端より下方位置に設け、水車
の回転力を前記駆動スプロケットに伝達する動力伝達機
構を設けた構成よりなる。

〔作用〕

以上のような構成を有するこの発明は次のように作用
する。

すなわち、スクリーンの下流側の水面上に保持された
水車は水路を流れる水によって回転し、水車の回転力は
動力伝達機構を介して駆動スプロケットに伝達され、水
車の回転に連動して駆動スプロケットは回転する。駆動
スプロケットの回転により主務チェーンは循環動してレ
ーキをスクリーン上に沿って循環移動させる。スクリー
ンの上方に向かって移動するレーキによって、スクリー
ンに流着した塵芥を掻き上げ、スクリーン上方の所定位
置に塵芥を排出するように作用し、また、フロートの最
下端を水車の最下端より下方位置に設けて、水位が低下
した場合に、水車の下端が水路底面に当たるのを防ぐよ
うに作用する。

〔実施例〕

以下、図面に記載の実施例に基づいてこの発明をより
具体的に説明する。

−第１実施例− ここで、第１図は除塵機の縦断面図、第２図は第１図
II−II線概略矢視図である。

図において、１は除塵機本体の側面を構成する一対の
フレームで、フレーム１は水面両側壁の内側に下流側に
僅かに傾斜して配置されている。フレーム１の下端は水
路底面２側に固定され、上部は水路より突出して下流側
に湾曲している。３は流着する塵芥を受け止める縦格子
状のスクリーンで、スクリーン３は塵芥が流入して排水
機場等に損傷を与えるのを防ぐために水路に設置される
ものであり、損失水頭の小さい形状からなる。スクリー
ン３は前記水路両側の一対のフレーム１、１に横架した
数本のスクリーン受杆に保持され、下端はスクリーン３
に流着した塵芥を掻き上げるレーキ４の通過のために水
路底面２と所定の間隔を有しており、上端は水路より上
方に突出している。

５はスクリーン３上端に接続して直線上に延び上方で
フレーム１に沿って下流側に湾曲した案内板体で、案内
板体５は水路両側のフレーム１、１に横架した案内板体
受杆に保持されている。案内板体５は塵芥をスクリーン
３上端から水路上部の所定位置に配設された排塵コンベ
ヤ６への排出端位置まで案内する。

７は前記案内板体５の湾曲部位置に両側のフレーム
１、１に軸承した駆動軸、８は両フレーム１、１にそれ
ぞれ隣接して駆動軸７に固設した駆動スプロケットであ
る。９は駆動スプロケット８により駆動されて循環動す
る無端状の主務チェーンで、両側の主務チェーン９、９
間に前記レーキ４が横架されていて、主務チェーン９の
循環動に連動してレーキ４をスクリーン３及び案内板体
５に沿って循環移動させる。そして、スクリーン３の上
方に向かって移動する側のレーキ４により、スクリーン
３に流着した塵芥を掻き上げ、前記の排塵コンベヤ６へ
排出するのである。

10はスクリーン３の下流側の水面上に保持された水車
で、水車10は一対の円形板11,11間に複数の羽根12が放
射状に配置された構造から成っている。各羽根12は中間
で少し折曲された状態で取付けられている。水車10はそ
の両側が一対の保持杆13の先端に回転自在に軸支されて
いる。この保持杆13の基端は水路の側面の所定の箇所に
回動自在に取付けられている。

また、水車10の下方の水中にはフロート14が配置され
ている。フロート14はその両側が保持杆13の先端側から
下方に分岐した補助杆13aに連結されている。フロート1
4は水位の変動に追従して昇降しながら水車10を常に水
面上に保持して、水路を流れる水流によって水車10が回
転する状態に保つ機能を果たす。

フロート14は水車10の下方に配置されており、フロー
ト14の最下端は水車10の最下端より下方に位置するの
で、水位が極端に低下した場合に、フロート14が先に水
路底面に接地して、水車10の一部の羽根12の下端が水路
底面に当たるのを防ぐことができる。

15は水車10の回転力を駆動スプロケット８に伝達する
動力伝達機構で、この第１実施例における動力伝達機構
15はベルト伝動機構から構成されている。ベルト伝動機
構から構成される動力伝達機構15は、ベルトとしての例
えば無端チェーン15a、この無端チェーン15aと噛み合う
ベルト車としての例えば駆動チェーンスプロケット15b,
15d,15f、従動チェーンスプロケット15c,15e,15g、減速
機16などから構成されている。

このうち、駆動チェーンスプロケット15bは水車10の
円形板11の側面から突出した回転軸10aの先端に固定的
に取付けられ、水車10の回転と一体となって回転する。
従動チェーンスプロケット15cは保持杆13の基端の回動
中心上で保持杆13の側方に取付けられている。そして、
この駆動チェーンスプロケット15bと従動チェーンスプ
ロケット15c間に無端チェーン15aが張設されている。

また、従動チェーンスプロケット15cの取付け箇所の
側方には、従動チェーンスプロケット15cと一体的に回
転する駆動チェーンスプロケット15dが連動連結されて
いる。従動チェーンスプロケット15eは減速機16に連動
連結されており、この駆動チェーンスプロケット15dと
従動チェーンスプロケット15e間に無端チェーン15aが張
設されている。

更に、減速機16の減速軸側には駆動チェーンスプロケ
ット15fが連動連結され、駆動スプロケット８の側方に
はクラッチ17を介して従動チェーンスプロケット15gが
連動連結されており、この駆動チェーンスプロケット15
fと従動チェーンスプロケット15g間に無端チェーン15a
が張設されている。

クラッチ17は駆動スプロケット８と水車10との連動連
結関係を解除又連結するもので、解除の状態でニュウト
ラルでないときには、図示しないエンジンと連動連結し
ている駆動チェーンスプロケット17aを駆動スプロケッ
ト８に連動連結させて、エンジンで駆動スプロケット８
を回転させることができるようになっている。

なお、この動力伝達機構15では、水車10で得た回転力
を駆動スプロケット８に伝達する途中で、その回転方向
を逆方向にする構成になっている。例えば、減速機16で
調整することによって簡単にその方向を逆にすることが
できる。

18及び19は駆動スプロケット８の下方及び後方つまり
下流側に形成された主務チェーン反転部で、下部主務チ
ェーン反転部18はフレーム１内側の下端側に形成され、
上部主務チェーン反転部19はフレーム１内側の湾曲した
上部の先端側の案内板体５の塵芥排出端付近に形成され
ている。

上部主務チェーン反転部19は主務チェーン９を反転案
内する案内路の機能と主務チェーン９に緊張を付与する
機能とを兼ねている。この上部主務チェーン反転部19は
正逆回転自在なローラからなっているが、ローラに代え
て正逆回転自在なスプロケットを設けてもよく、又非回
転部材を設けてもよい。非回転部材の形状は、要は反転
する主務チェーン９が円滑に反転案内される形状であれ
ばどのような形状でもよく、例えば半円形や円形でもよ
い。

次に、上記第１実施例の構成に基づく作用について説
明する。

水路を流れる水流によって、水車10は図面で反時計回
りに回転する。水車10が回転すると、水車10の側方に連
動連結されている駆動チェーンスプロケット15bも回転
する。駆動チェーンスプロケット15bの回転に伴い、こ
の駆動チェーンスプロケット15bと噛み合う無端チェー
ン15aは循環動して、従動チェーンスプロケット15cを回
転させる。従動チェーンスプロケット15cの回転に連動
して駆動チェーンスプロケット15dも回転し、無端チェ
ーン15aを介して従動チェーンスプロケット15eも回転す
る。そして、減速機16で回転速度が減速され、駆動チェ
ーンスプロケット15fを減速回転させ、無端チェーン15a
を経て、クラッチ17を介して駆動スプロケット８と連動
連結する従動チェーンスプロケット15gを回転させる。

クラッチ17が入っているときには、駆動スプロケット
８と従動チェーンスプロケット15gは連動連結している
ので、駆動チェーンスプロケット15gの回転により、駆
動スプロケット８が固設されている駆動軸７も一体とな
って同方向に回転し、駆動軸７の他端側に固設された他
の駆動スプロケット８を一体となって同方向に回転させ
る。この場合において、前述の如く、動力伝達機構15は
水車10の回転方向を途中で逆向きに変えるので、最初の
水車10の回転方向は図面では反時計回りであるのに対
し、最後の駆動スプロケット８の回転方向は図面では時
計回りとなる。

左右の駆動スプロケット８の一体となっての回転に伴
い、各駆動スプロケット８と噛み合う左右の各主務チェ
ーン９は各々同一速度で一定方向に同速度で循環動す
る。即ち、スクリーン３の下流側の主務チェーン９は下
動し、スクリーン３の上流側の主務チェーン９は上動す
る。この循環動する両側の主務チェーン９間にはレーキ
４が横架されていて、主務チェーン９の循環動に連動し
てレーキ４は主務チェーン９の循環動方向と同方向に循
環移動する。つまり、レーキ４はスクリーン３の下流側
を下降し、スクリーン３下端を経てスクリーン３の上流
側の表面に沿って上動し、更にスクリーン３の上部に設
けられた案内板体５上に沿って上動する。そして、上動
するレーキ４によってスクリーン３の上流側に流着した
塵芥が掻き上げられる。レーキ４によって掻き上げられ
た塵芥はスクリーン３上及び案内板体５上を経て水路上
方に配設された排塵コンベヤ６へ排出される。塵芥を排
塵コンベヤ６へ排出したレーキ４は下降して、スクリー
ン３の下端を経て再び塵芥を掻き上げ、以下同様な作業
を繰り返す。

−第２実施例− ここで、第３図は除塵機の縦断面図である。

この第２実施例においては、前記第１実施例の構成
中、特に、動力伝達機構15の構成が異なり、又この動力
伝達機構15の構成が代わることに付随して一部これ以外
の構成も異なっている。これ以外の他の構成は前記第１
実施例の構成と略同様であるので、同様な構成には同一
の符号を付してその説明を省略する。

即ち、第２実施例の動力伝達機構20は、水車10から回
転力を伝達する部分に回転ロッド20aが使用されてい
る。回転ロッド20aはその一端が水車10の回転軸10aに連
動連結されており、水車10が回転すると回転ロッド20a
も軸芯回りに回転するようになっている。回転ロッド20
aの他端は前記保持杆13の基端の回動中心側で保持杆13
の側方に連動連結されている。回転ロッド20aは保持杆1
3に隣接して平行に取付けられている。

一方、保持杆13の基端の回動中心の側方には、上記回
転ロッド20aの回転に連動して回転する駆動チェーンス
プロケット20bが連動連結されている。従動チェーンス
プロケット20cは減速機16に連動連結されており、この
駆動チェーンスプロケット20bと従動チェーンスプロケ
ット20c間に無端チェーン20eが張設されている。また、
減速機16から駆動スプロケット８への回動力の伝達は、
前記第１実施例と同様であり、減速機16の減速軸側に連
動連結された駆動チェーンスプロケット20d、無端チェ
ーン20e、及び従動チェーンスプロケット20fによって行
われている。従動チェーンスプロケット20fは前記第１
実施例と同様にクラッチ17を介して駆動スプロケット８
と連動連結している。

また、水車10を水面上に保持するフロート21は水車10
の側面に設けられている。そして、フロート21の最下端
は水車10の最下端より下方に位置するように形成されて
おり、水位が極端に低下した場合に、フロート21が先に
水路底面に接地して、水車10の一部の羽根12の下端が水
路底面に当たるのを防ぐようになっている。更に、水面
上に保持される水車10の安定を図るために、保持杆13の
先端側に重り22が索条22aを介して結ばれている。

第２実施例の構成に基づく作用は前記第１実施例の作
用と略同様であるので、その説明を省略する。

なお、この発明は上記実施例に限定されるものではな
く、この発明の精神を逸脱しない範囲で種々の改変をな
し得ることは勿論である。

〔発明の効果〕

以上の記載より明らかなように、この発明に係る水力
駆動式除塵機によれば、水路に設置したスクリーンに流
着した塵芥を掻き上げるレーキをスクリーンの上下方向
に循環動自在に設け、前記レーキを循環搬送する無端状
の主務チェーンを循環動させる駆動スプロケットを設
け、スクリーンの下流側の水面上に水車を回転自在に設
け、水位の変動に追従して昇降しながら上記水車を水面
上に保持するフロートを設け、該フロートの最下端を水
車の最下端より下方位置に設け、水車の回転力を前記駆
動スプロケットに伝達する動力伝達機構を設けたから、
スクリーンの下流側の水面上に保持された水車は水路を
流れる水によって回転し、水車の回転力は動力伝達機構
を介して駆動スプロケットに伝達され、水車の回転に連
動して駆動スプロケットを回転させることができ、駆動
スプロケットの回転により主務チェーンは循環動してレ
ーキを無動力でスクリーン上に沿って循環移動させるこ
とができる。特に、水位の変動に対して水車はフロート
によって追従して変位する水面に対して常に所定の相対
位置に保持できるので、水流が一番速い水面から水車を
回転させるエネルギーを効率良く得ることができる。ま
た、これによって、スクリーンを循環駆動するレーキを
一定の速さで循環させることも可能となる。しかも、フ
ロートの最下端を水車の最下端より下方位置に設けたの
で、水路の水位が極端に下がった場合、フロートの最下
端が先に水路底面に接地して、水車の最下端が水路底面
に当たるのを防ぐことができる。これにより、水車の羽
根の一部が水路底面に当たって傷付いたり破損したりす
るのを防ぐことができる。そのうえ、水車をスクリーン
の下流側の水面上に保持させたから、水面に浮遊する塵
芥はスクリーンで止められ、その下流側の水車に流着し
て水車の回転の妨げとなるのを未然に防止することがで
きる。

このように、水路を流れる水の流れを利用して水車を
回し、水車の水力を利用してレーキを循環させてスクリ
ーンに流着した塵芥を掻き上げ、無動力で除塵機を稼動
させることのできる極めて新規的有益なる効果を奏する
ものである。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明に係る水力駆動式除塵機の実施例を示す
ものであって、第１図は第１実施例の除塵機の縦断面
図、第２図は第１図II−II線概略矢視図である。第３図
は第２実施例の除塵機の縦断面図である。 〔符号の説明〕 1:フレーム、2:水路底面 3:スクリーン、4:レーキ 5:案内板体、6:排塵コンベヤ 7:駆動軸、8:駆動スプロケット 9:主務チェーン、10:水車 10a:回転軸、11:円形板 12:羽根、13:保持杆 13a:補助杆、14:フロート 15:動力伝達機構、15a:無端チェーン 15b,15d,15f:駆動チェーンスプロケット 15c,15e,15g:従動チェーンスプロケット 16:減速機、17:クラッチ 17a:駆動チェーンスプロケット 18:下部主務チェーン反転部 19:上部主務チェーン反転部 20:動力伝達機構、20a:回転ロッド 20b:駆動チェーンスプロケット 20c:従動チェーンスプロケット 20d:駆動チェーンスプロケット 20e:無端チェーン 20f:従動チェーンスプロケット 21:フロート、22:重り 22a:索条

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水路に設置したスクリーンに流着した塵芥
   を掻き上げるレーキをスクリーンの上下方向に循環動自
   在に設け、前記レーキを循環搬送する無端状の主務チェ
   ーンを循環動させる駆動スプロケットを設け、スクリー
   ンの下流側の水面上に水車を回転自在に設け、水位の変
   動に追従して昇降しながら上記水車を水面上に保持する
   フロートを設け、該フロートの最下端を水車の最下端よ
   り下方位置に設け、水車の回転力を前記駆動スプロケッ
   トに伝達する動力伝達機構を設けたことを特徴とする水
   力駆動式除塵機。