JP3069318B2 - モノレーキ除塵機 - Google Patents

モノレーキ除塵機

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JP3069318B2
JP3069318B2 JP9312597A JP31259797A JP3069318B2 JP 3069318 B2 JP3069318 B2 JP 3069318B2 JP 9312597 A JP9312597 A JP 9312597A JP 31259797 A JP31259797 A JP 31259797A JP 3069318 B2 JP3069318 B2 JP 3069318B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、たとえば下水処理場
において、水路に設置されたスクリーンに沿って、前記
スクリーンで捕捉された水中の塵芥をレーキにより掻き
上げて回収する除塵機に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の除塵機として、レーキをワイヤ
ーにより吊持し、前記ワイヤーをウィンチで巻き上げ
て、レーキをスクリーンに沿って上昇させることによ
り、水中の塵芥を水面上へ掻き上げる方式のものが存在
する。しかしこの方式のものは、レーキを昇降動作させ
るのが容易でなく、昇降動作中にレーキが横転するなど
のトラブルが発生しやすい。
【0003】このため最近では、レーキの安定動作を実
現するために、スクリーン沿いに昇降ガイドを敷設し、
この昇降ガイドに沿って、レーキが搭載された昇降機を
昇降動作させるようにしたものが実用化されている。こ
の除塵機では、スクリーンで捕捉された水中の塵芥が昇
降機の上昇によりレーキで掻き上げられ、水面上でレー
キを開動作させることにより、掻き上げられた塵芥を回
収機構に放出する。
【0004】従来、このような除塵機において、レーキ
で掻き上げられた塵芥を確実に回収するために、図12
に示すように、塵芥の回収位置に、レーキ501のレー
キ面501aより塵芥を掻き取るためのワイパー502
を設けたものがある。
【0005】このワイパー502は、レーキ移行路Rの
上方に配設された一対の揺動レバー503の下端部50
3aに装着され、塵芥をレーキ面501aから掻き取る
ための掻取部504を備えている。前記レーキ501の
上昇移行途中において、前記掻取部504はレーキ面5
01aに当たり、このレーキ面501aを摺接しながら
移行することにより、レーキ面501aの塵芥が掻き取
られ、回収機構505へ放出される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記した除塵機では、
ワイパー502の掻取部504の先端縁がレーキ501
のレーキ面501aに摺接するので、掻取部504の磨
耗が顕著であり、掻取部504の点検を頻繁に行う必要
がある。その結果、掻取部504の交換頻度が高くな
り、維持管理に手数がかかるという問題がある。また前
記掻取部504の先端縁がレーキ面501aに接触する
ために、掻取動作時に大きな摺擦音が発生し、騒音公害
を招くという問題もある。
【0007】この発明は、上記した問題に着目してなさ
れたもので、ワイパーの掻取部の摩耗をなくし、保守点
検の手数を少なくし、さらに掻取動作時の騒音の発生を
防止した除塵機を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明は、水路を遮る
スクリーンに沿って昇降動作する昇降機を備え、前記昇
降機に搭載されたレーキにより前記スクリーンで捕捉さ
れた水中の塵芥を掻き上げて、水面上で回収するように
した除塵機において、前記塵芥の回収位置には、レーキ
で掻き上げた塵芥をレーキ面より掻き取るための掻取部
を備えたワイパーが配備されたものである。前記ワイパ
ーは、レーキに押されて前記掻取部がレーキ面沿いに移
行するようレーキの移行路に掻取部を臨ませた状態で揺
動自由に支持されると共に、前記ワイパーとレーキとの
間には、掻取部をレーキ面と接触しない接近状態で移行
させるガイド機構が設けられて成る。
【0009】請求項2の発明では、前記ガイド機構は、
ワイパーに設けられるローラと、レーキに設けられるロ
ーラガイドとで構成される。
【0010】
【作用】昇降機がスクリーンに沿って上昇すると、スク
リーンで捕捉された塵芥が昇降機のレーキで掻き上げら
れて水面上で回収される。回収位置では、ワイパーの掻
取部がレーキ面の塵芥を掻き取るが、ワイパーとレーキ
との間に設けられたガイド機構により、掻取部はレーキ
面と非接触の接近状態で移行しつつ掻取動作を行う。
【0011】請求項2の除塵機では、ワイパー側のロー
ラがレーキ側のローラガイドに当たってガイドされるの
で、ワイパーの掻取部はレーキに接触せず、接近した状
態で移行する。
【0012】
【実施例】図1〜図3は、この発明の一実施例であるモ
ノレーキ除塵機の構成を示す。図示例のモノレーキ除塵
機は、下水処理場などの水路1の途中に設けられ、水路
1を遮るように設置されたスクリーン2に沿って、前記
スクリーン2で捕捉された水中の塵芥を地上Sの上方位
置まで掻き上げた後、塵芥搬送用のコンベヤや塵芥回収
用のコンテナなどの回収機構5へ放出して回収する。な
お図1の矢印Pは水流の方向を示し、Hは水面を示す。
【0013】前記スクリーン2は、水路1を流れる塵芥
を捕捉するためのもので、水路1の断面形状に相応する
矩形枠内に縦長のバー材をすのこ状に設けて成る。スク
リーン2の下端は水路1の底面上に支持され、水路1の
下流側へ適当な角度だけ傾けた状態で複数の水平な支持
枠3により固定される。なお各支持枠3は、両端が水路
1の両側壁1a,1bにそれぞれ固定される。
【0014】このモノレーキ除塵機は、水路1の前記ス
クリーン2に対する上流側に、スクリーン2に沿って敷
設される昇降ガイド10と、この昇降ガイド10に沿っ
て昇降動作する昇降機20と、昇降ガイド10の上端位
置に配設されるワイパー6とを備えて成る。前記昇降機
20には、レーキ30およびレーキ30を開閉動作させ
るレーキ駆動機構40が搭載され、昇降機20と昇降ガ
イド10との間には、昇降機20を駆動する昇降駆動機
構50が設けられる。
【0015】昇降ガイド10は、左右一対のガイドレー
ル11,11と、各ガイドレール11に支持されるガイ
ド枠12とを備えて成る。各ガイド枠12は、水路幅に
応じた長さの横枠12aの両端に縦枠12b,12bが
それぞれ連結されて成る。各縦枠12bは、前記ガイド
レール11に固定され、各横枠12aの下面の長さ中央
には、前記昇降駆動機構50を構成するラック51が固
定される。この昇降ガイド10は、高さ中央部が固定金
具13により、また上端部が支柱14により、それぞれ
地上Sに固定されると共に、水路1内に位置する左右の
縦枠12b,12bが水路1の両側壁1a,1bに固定
される。
【0016】前記昇降機20は、機枠21の両側の前後
位置に、垂直ガイドローラ22Aおよび水平ガイドロー
ラ22Bがそれぞれ取り付けられている。各ガイドロー
ラ22A,22Bは、左右のガイドレール11,11の
内向きのガイド溝に摺動自由に係合させている。各ガイ
ドレール11の上下端には、昇降機20の昇降を規制す
るストッパー15,16がそれぞれ設けてある。昇降機
20の機枠21上には、前記レーキ30を開閉動作させ
るレーキ駆動機構40や、前記昇降駆動機構50の駆動
源である油圧モータ52などが搭載されている。
【0017】レーキ30は、先端縁が熊手状の掻上部3
2によりスクリーン2で捕捉された塵芥を掻き集め、水
面上へ掻き上げる。掻上部32の両端部は左右のアーム
31,31により支持される。各アーム31には、ロー
ラ保持体33を介して案内ローラ34がそれぞれ設けら
れている。
【0018】前記レーキ駆動機構40は、駆動源である
油圧シリンダ41と、油圧シリンダ41の動力をレーキ
30に伝達して開閉動作させる動力伝達機構42とから
成る。油圧シリンダ41は、基端部が機枠21上に設け
た枢支具43により上下に揺動自由に軸支されている。
【0019】前記動力伝達機構42は、両端が軸受部4
6,46に回動自由に支持された回転軸44と、この回
転軸44に固定されたレバー45とを備える。油圧シリ
ンダ41はロッド41aの先端にレバー45の先端が枢
支連結してある。前記回転軸44の両端部にはレーキ3
0の各アーム31,31の基端が連結されており、油圧
シリンダ41のロッド41aが往復動したとき、回転軸
44が正逆回動し、これによりレーキ30がスクリーン
2に対して揺動し、開閉動作を行う。
【0020】昇降機20が上昇動作する際、前記開閉駆
動機構40の油圧シリンダ41に作動油が供給されてロ
ッド41aが突出動作し、レバー45を介して回転軸4
4が正転する。レーキ30は、案内ローラ34が後述す
る案内ガイド35上を転動してガイドされることによ
り、図1の実線で示す掻取可能な「閉位置」に設定され
る。
【0021】一方、昇降機20が下降動作する際、油圧
シリンダ41へ作動油を供給してロッド41aを引込動
作させると、レバー45を介して回転軸44が逆転し、
レーキ30は、図1の鎖線で示す「開位置」に設定され
る。
【0022】昇降ガイド10の下方には、スクリーン2
に沿って左右一対の案内ガイド35,35が敷設されて
いる。レーキ30が「閉位置」の状態で、各案内ローラ
34は各案内ガイド35上に転動可能に支持される。
【0023】前記昇降駆動機構50は、昇降ガイド10
に沿って長さ方向に設けられたラック51と、昇降機2
0の機枠21上に取り付けられた油圧モータ52と、油
圧モータ52のモータ軸に装着されたスプロケットホイ
ール53とから成る。スプロケットホイール53は前記
ラック51に噛み合っており、油圧モータ52の駆動に
よりスプロケットホイール53が正逆回転することによ
り昇降機20が昇降動作する。なお、昇降駆動機構50
の駆動源は油圧モータ52に限らず、電動モータを使用
することもできる。
【0024】前記ワイパー6は、回収機構5の上方の塵
芥回収位置Qに配備されており、図4〜図6に示すよう
に、レーキ30の幅方向に水平に配備されるシャフト6
1と、このシャフト61と一体の基体部62と、この基
体部62に取り付けられる掻取部63とから成る。掻取
部63は、レーキ30に押されてレーキ30のレーキ面
30a沿いに移行するようレーキ移行路Rに臨ませた状
態で定位する。
【0025】このワイパー6は、支持機構64を介して
昇降ガイド10の左右のガイドレール11に支持され、
ワイパー6とレーキ30との間には、ガイド機構7が設
けられている。
【0026】前記支持機構64は、昇降ガイド10の左
右のガイドレール11の外側にそれぞれ配設された一対
の揺動レバー66,66と、ガイドレール11の外側に
ブラケット65により取り付けられた枢支ピン67と、
各揺動レバー66,66の上端部66aにそれぞれ固定
されたバランスウェイト68とを有しており、枢支ピン
67により各揺動レバー66,66が揺動自由に支持さ
れている。
【0027】前記シャフト61の両端部61a,61a
は、左右のガイドレール11を貫通して外側方へそれぞ
れ突出し、各突出端を各揺動レバー66の下端部66b
にそれぞれ連繁してある。図中、69は左右のガイドレ
ール11に形成された円弧状の貫通孔であり、揺動レバ
ー66が揺動したとき、シャフト61が変位できるよう
になっている。
【0028】前記掻取部63は、レーキ30よりも幅が
僅かに小さい横長矩形のブレード状のものであり、レー
キ30が塵芥回収位置Qまで上昇した際に、このレーキ
30から押圧力を受け、図5の矢印X方向へ揺動変位し
ながら、レーキ30のレーキ面30a沿いに移行し、こ
れによりレーキ面30aから塵芥を掻き落とす。
【0029】前記の各揺動レバー66は、枢支点より上
端部が下方へ屈曲しており、その屈曲端に配設されたバ
ランスウェイト68の重量と、揺動レバー66の下端部
のワイパー6の重量とが枢支ピン67の位置を支点とし
て平衡する。掻取部63は、図5の鎖線で示すように、
レーキ30に押されつつ掻取動作を行い、掻取終了後に
レーキ30の通過で押圧力が解除されると、揺動レバー
66が揺動して図5の実線位置まで復帰する。この復帰
位置には衝撃吸収用のダンパー8が配設してあり、揺動
レバー66がダンパー8に当たって揺動が停止する。
【0030】前記ガイド機構7は、ワイパー6のシャフ
ト61の両端部にそれぞれ回転可能に支承されたローラ
71,71と、レーキ30の両端部にそれぞれ装着され
たローラガイド72,72とから成る。
【0031】各ローラガイド72は、例えば金属板によ
り形成され、ローラ71に対向するガイド面部72aを
有し、レーキ30の各側板部30bにねじ73で固定さ
れている。
【0032】前記ガイド面部72aは、図7に示すよう
に、レーキ30のレーキ面30aに沿って傾斜する弯曲
面で構成されており、このガイド面部72aをローラ7
1が転動するとき、掻取部63の先端63aはレーキ面
30aに接触しない接近状態、すなわち掻取部63の先
端63aとレーキ面30aとの間に微小間隔Gが介在す
る状態に設定される。レーキ30の側板部30bには、
ねじ73を挿通する長孔74が形成してあり、これによ
り前記微小間隔Gの調節が可能となっている。なお、ガ
イド機構7は、ローラ71とローラガイド72とで構成
したものに限られるものではない。
【0033】昇降機20の機枠21上には、ケーブルベ
ヤと称される可撓性リンク80が支持フレーム81によ
り保持されている。可撓性リンク80は、短い複数のパ
イプ材を一連に連結して形成されており、この可撓性リ
ンク80の内孔に可撓性を有する複数の給油管(図示せ
ず)が通してある。各給油管は、前記油圧モータ52お
よび油圧シリンダ41へ作動油を供給するためのもので
あり、各給油管の他端は地上Sに設置された油圧制御装
置(図示せず)に接続される。
【0034】油圧制御装置は、油圧回路中の電磁弁を開
閉制御することにより、各給油管を介して前記油圧モー
タ52および油圧シリンダ41に対する作動油の供給を
制御し、昇降機20を昇降動作させかつレーキ30を開
閉動作させる。
【0035】図8は、油圧制御装置の電気的構成を示
す。図中、91はマイクロコンピュータであり、制御主
体であるCPU92と、プログラムが格納されるROM
93と、データの読み書きに供されるRAM94とを含
む。CPU92にはバス95を介して操作盤96,油圧
モータ用および油圧シリンダ用の各ポンプ97,98,
圧力センサ99,油圧モータ用および油圧シリンダ用の
各電磁弁100,101などが接続されており、CPU
92は、ROM93に格納されたプログラムに従って入
出力を制御し、所定の処理を実行する。
【0036】前記操作盤96には、図示していないが、
電源スイッチ,運転モード切換スイッチ,前進スイッ
チ,後退スイッチ,停止スイッチ,レーキ開動作スイッ
チ,レーキ閉動作スイッチなどの各種スイッチが配設さ
れている。各ポンプ97,98は、油圧モータ52およ
び油圧シリンダ41に対して作動油を供給する。圧力セ
ンサ99および各電磁弁100,101は、油圧回路中
に介装されており、圧力センサ99は、昇降機20がい
ずれかのストッパー15,16に突き当たったことを検
知する。油圧モータ用電磁弁100は、油圧モータ52
の正逆回転の切り換えを、また油圧シリンダ用電磁弁1
01は、油圧シリンダ41の往復動作の切り換えを、そ
れぞれ行うためのものである。
【0037】図9および図10は、上記したマイクロコ
ンピュータ91による制御の流れを示しており、以下、
同図に従ってモノレーキ除塵機の動作を説明する。なお
図中、STは制御の流れにおける各ステップを示す。図
9において、ST1で操作盤96の電源スイッチがオン
操作されると、つぎにCPU92は、運転モード切換ス
イッチが操作されたかどうかを判別する(ST2)。こ
の運転モード切換スイッチは、「自動運転」か「手動運
転」かを切り換えるためのものであり、CPU92は、
スイッチ操作に応じていずれかの運転モードを設定する
(ST3)。
【0038】つぎに前進スイッチが操作されると、ST
4が「YES」となり、もし自動運転モードが設定され
ていれば、ST5からST6へ進み、CPU92は自動
運転処理を実行する。もし手動運転モードが設定されて
いれば、ST5からST7へ進み、CPU92は手動運
転処理を実行する。
【0039】図10は、自動運転処理についての制御の
流れを示す。自動運転モードのときは、図9のST4で
前進スイッチが操作されたことに応答して、CPU92
は油圧モータ52を前進駆動させて昇降機20を下降さ
せる(ST6−1)。昇降機20が昇降ガイド10の下
端に達してストッパ15に突き当たると、油圧回路の油
圧が上昇して圧力センサ99がオンし、CPU92は油
圧モータ52の駆動を停止させた後、レーキ駆動機構4
0の油圧シリンダ41を駆動してレーキ30を閉動作さ
せる(ST6−2〜6−4)。これによりスクリーン2
で捕捉された塵芥はレーキ30により掻き集められる。
【0040】つぎにCPU92は、油圧モータ52を後
退駆動させて昇降機20を上昇させると、レーキ30は
スクリーン2に捕捉された塵芥を掻き上げてゆく(ST
6−5)。レーキ30が塵芥回収位置Qに達すると、ワ
イパー6の掻取部63がレーキ30に押されてレーキ面
30a沿いに移行し、レーキ30が掻き上げた塵芥をレ
ーキ面30aより掻き取る。
【0041】このとき、ワイパー6のローラ71がレー
キ30のローラガイド72のガイド面部72aを転動
し、掻取部63の先端がレーキ面30aに接触しない接
近状態に保たれる。このため、掻取部63の磨耗がな
く、また掻取部63がレーキ面30aに非接触に保たれ
るので、摺擦音の発生もない。
【0042】掻取部63がレーキ面30aの塵芥を掻き
取り、レーキ30が塵芥回収位置Qを通過すると、ワイ
パー6は、揺動レバー66の復帰動作で図5の実線で示
す復帰位置に戻る。
【0043】この後、昇降機20が昇降ガイド10の上
端に達してストッパ16に突き当たると、油圧回路の油
圧が上昇して圧力センサ99がオンし、CPU92は油
圧モータ52の駆動を停止させた後、レーキ駆動機構4
0の油圧シリンダ41を駆動してレーキ30を開動作さ
せる(ST6−6〜6−8)。
【0044】つぎのST6−9では、停止スイッチが操
作されたかどうかが判定され、その判定が「NO」であ
れば、ST6−1へ戻って同様の手順が実行される。も
し停止スイッチが操作されると、ST6−9が「YE
S」となり、続くST6−10で電源スイッチがオフ操
作されると、自動運転モードによる一連の作業が完了す
る。
【0045】図11は、手動運転処理についての制御の
流れを示す。手動運転モードのときは、図9のST4で
前進スイッチが操作されたことに応答して、CPU92
は油圧モータ52を前進駆動させて昇降機20を下降さ
せる(ST7−1)。つぎのST7−2は、停止スイッ
チが操作されたかどうか、続くST7−3は圧力センサ
99がオンしたかどうか、さらにはST7−4〜7−8
は他のスイッチが操作されたかどうかを判定している。
【0046】水中に浮遊した塵芥を掻き集める場合など
は、昇降機20が昇降ガイド10の下端に達する前に、
停止スイッチが操作される。これによりST7−2が
「YES」となり、CPU92は油圧モータ52を停止
させる(ST7−9)。もし停止スイッチが操作されず
に昇降機20がストッパ15に突き当たると、油圧回路
の油圧が上昇して圧力センサ99がオンし、CPU92
は油圧モータ52の駆動を強制的に停止させる(ST7
−9)。
【0047】つぎにレーキ閉動作スイッチが操作される
と、ST7−7が「YES」となり、CPU92はレー
キ駆動機構40の油圧シリンダ41を駆動してレーキ3
0を閉動作させる(ST7−13)。これにより水中に
浮遊する塵芥はレーキ30により掻き集められる。
【0048】ついで後退スイッチが操作されると、ST
7−4が「YES」となり、CPU92は、油圧モータ
52を後退駆動させて昇降機20を上昇させ、レーキ3
0は掻き集めた浮遊塵芥とともにスクリーン2に捕捉さ
れた塵芥を掻き上げてゆく(ST7−10)。
【0049】昇降機20が昇降ガイド10の上端に達す
る前に、停止スイッチが操作されると、ST7−2が
「YES」となり、CPU92は油圧モータ52を停止
させるが(ST7−9)、もし停止スイッチが操作され
ずに昇降機20がストッパ16に突き当たると、油圧回
路の油圧が上昇して圧力センサ99がオンし、CPU9
2は油圧モータ52の駆動を停止させる(ST7−
9)。
【0050】つぎにレーキ開動作スイッチが操作される
と、ST7−6が「YES」となり、CPU92はレー
キ駆動機構40の油圧シリンダ41を駆動してレーキ3
0を開動作させる(ST7−12)。これによりレーキ
30により掻き集められた塵芥の放出が完了し、放出さ
れた塵芥は自然落下して下方に位置する回収機構50に
より回収される。
【0051】つぎに前進スイッチが操作されると、ST
7−5が「YES」となり、CPU92は油圧モータ5
2を前進駆動させて昇降機20を下降させ、再び塵芥の
掻き上げ作業が行われる(ST7−11)。もし手動運
転の途中で電源スイッチがオフ操作されると、ST7−
8が「YES」となり、手動運転モードによる一連の作
業が完了する。
【0052】
【発明の効果】この発明は上記の如く、ワイパーとレー
キとの間にガイド機構を設けて、ワイパーの掻取部をレ
ーキのレーキ面と接触しない接近状態で移行させるか
ら、前記掻取部の磨耗がなく、保守作業などの手間が省
けると共に、レーキとの間での摺擦音が発生せず、騒音
公害を招くおそれはない。
【0053】請求項2の発明では、ワイパー側のローラ
とレーキ側のローラガイドとで前記ガイド機構を構成す
るから、ワイパーの構造が複雑化せず、コスト高を招く
おそれもない。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例であるモノレーキ除塵機の
側面図である。
【図2】モノレーキ除塵機の正面図である。
【図3】図1のA−A線に沿う断面図である。
【図4】ワイパーの正面図である。
【図5】塵芥回収位置におけるレーキおよびワイパーを
示す右側面図である。
【図6】ワイパーおよびガイド機構を示す斜視図であ
る。
【図7】ガイド機構の動作を示す説明図である。
【図8】油圧制御装置の電気的構成を示すブロック図で
ある。
【図9】マイクロコンピュータによる制御手順を示すフ
ローチャートである。
【図10】マイクロコンピュータによる自動運転処理の
制御手順を示すフローチャートである。
【図11】マイクロコンピュータによる手動運転処理の
制御手順を示すフローチャートである。
【図12】従来の除塵機におけるレーキおよびワイパー
を示す右側面図である。
【符号の説明】
1 水路 2 スクリーン 6 ワイパー 7 ガイド機構 20 昇降機 30 レーキ 30a レーキ面 63 掻取部 71 ローラ 72a ローラガイド H 水面 Q 塵芥回収位置 R レーキ移行路
フロントページの続き (72)発明者 間 文彦 大阪市西淀川区御幣島5丁目11番22号 間機設工業株式会社内 (72)発明者 瀬古 悦司 大阪市西淀川区御幣島5丁目11番22号 間機設工業株式会社内 (72)発明者 谷島 正雄 東京都足立区新田3丁目2番17号 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B01D 21/18 WPI(DIALOG)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水路を遮るスクリーンに沿って昇降動作
    する昇降機を備え、前記昇降機に搭載されたレーキによ
    り前記スクリーンで捕捉された水中の塵芥を掻き上げ
    て、水面上で回収するようにした除塵機において、 前記塵芥の回収位置には、レーキで掻き上げた塵芥をレ
    ーキ面より掻き取るための掻取部を備えたワイパーが配
    備されており、 前記ワイパーは、レーキに押されて前記掻取部がレーキ
    面沿いに移行するようレーキの移行路に掻取部を臨ませ
    た状態で揺動自由に支持されると共に、前記ワイパーと
    レーキとの間には、掻取部をレーキ面と接触しない接近
    状態で移行させるガイド機構が設けられて成る除塵機。
  2. 【請求項2】 前記ガイド機構は、ワイパーに設けられ
    るローラと、レーキに設けられるローラガイドとで構成
    されている請求項1に記載された除塵機。
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