JP4110070B2 - 除塵機 - Google Patents

Description

本発明は、スクリーンで捕捉された塵芥をレーキで掻き揚げる除塵機に関する。

従来、用水路や取水口等に設置されたスクリーンの前方に、このスクリーンで捕捉された塵芥を掻き揚げるレーキが設けられた除塵機が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

このような除塵機としては、図９（ｂ）に示すように、架台１にヒンジ２で支持されたガイド筒３によりレーキ付きビーム４を上下動可能に支持して、上記ガイド筒３に取付けた減速機付き電動モータ５のラックをビーム４のチェーンラックに噛合させて、電動モータ５でビーム４を上動させることにより、用水路等６のスクリーン７で捕捉された塵芥をレーキ４ａで掻き揚げて除去するとともに、上記ガイド筒３に連結した電動シリンダー８でガイド筒３を上揺動させて、レーキ４ａをスクリーン７から遠ざけた後に（二点鎖線参照）、電動モータ５でビーム４を下動させて、電動シリンダー８でガイド筒３を下揺動させることにより、レーキ４ａをスクリーン７の下端位置に復帰させるようになっている（ビームラックレーキ式）。
特開平１０−１２１４４０号公報

しかしながら、上記のようなビームラックレーキ式の除塵機では、上動時にビーム４が上方に大きく飛び出すので、地上高Ｔ２が高くなって景観が悪くなるとともに、壁や建屋等の障害物９にビーム４が接触しないようにするために、設置スペースＳ２を広くとる必要がある。

また、レーキ付きビーム４を上動させるための掻揚荷重が大きいので、容量の大きな大型の電動モータ５が必要となって、消費電力も多くなる。

さらに、ビーム４の最上動位置でレーキ４ａが略垂直状態とならないので、レーキ４ａで掻き揚げた塵芥を掻き落とすためのワイパー１０を設ける必要がある。

さらにまた、ガイド筒３を上揺動させるための電動シリンダー８ではビーム４の揺動角度が小さいので、点検時にビーム４を地上まで引き上げたり、掻き揚げ作業以外の時や洪水時に、水流を阻害しない高さまでビーム４を引き上げたりすることができなかった。

また、ビーム４にはレーキ４ａを１個しか付けられないので、塵埃が多すぎる場合には、掻き揚げられなかった。

本発明は、上記問題を解消するためになされたもので、景観の向上、設置スペースの縮小、省エネ等を実現化できる除塵機を提供することを課題とするものである。

上記課題を解決するために、本発明は、用水路等に設置されたスクリーンの前方に、このスクリーンで捕捉された塵芥を掻き揚げるレーキが設けられた除塵機であって、上記スクリーンの前面に対向する対向部と、この対向部の上端から後方に湾曲する湾曲部とを有するアームが設けられ、このアームの湾曲部の回動軸が水路天端スラブの上部の架台に設けた軸受台で上下回動自在に支持され、この回動軸に、架台に設置したアーム回動用モータが連結されており、上記アームの対向部と湾曲部とに跨って形成された駆動部ガイドレールでガイドされるストレート状のチェーンが設けられ、このチェーンの下端部にレーキが取付けられ、上記チェーンの中間部は、上記回動軸の中心穴に同軸で嵌合されて支持されている駆動軸の駆動ホイールに掛け回されて、この駆動軸に、架台に設置したチェーン駆動用モータが連結されており、上記駆動ホイールが位置するアームの湾曲部の駆動部ガイドレールは、駆動ホイールに沿った形状に形成されるとともに、アームの対向部の駆動部ガイドレールは、相互に接近した形状に形成されており、上記スクリーンの上端に連続して後方に湾曲するエプロンが設けられ、このエプロンの後端位置で上記レーキが略垂直状態となるように上記アームの湾曲部が湾曲されていることを特徴とする除塵機を提供するものである。

請求項２のように、上記アームは複数本が設けられて、各アームのチェーンに跨ってレーキが取付けられている構成とすることが好ましい。

請求項３のように、上記チェーンには、上記駆動部ガイドレールでガイドされるローラが設けられている構成とすることが好ましい。

請求項４のように、上記レーキは、チェーンの駆動方向に複数本が設けられている構成とすることが好ましい。

請求項５のように、上記レーキには、上記スクリーンの前面に当接するローラが設けられている構成とすることが好ましい。

請求項６のように、上記回動軸のホイールとアーム回動用モータのホイールとはチェーンで連結されているとともに、上記駆動軸のホイールとチェーン駆動用モータのホイールとはチェーンで連結されている構成とすることが好ましい。

本発明によれば、チェーン駆動用モータで駆動軸とともに駆動ホイールを正転駆動することにより、アームの駆動部ガイドレールでガイドされながらチェーンが正転方向に移動されて、レーキがアームの上方向に上動しながら用水路等のスクリーンで捕捉された塵芥を掻き揚げて除去し、その後にアーム回動用モータで回動軸を正転駆動することにより、アームが上回動されてレーキがスクリーンから遠ざけられ、ついでチェーン駆動用モータで駆動ホイールを逆転駆動することにより、チェーンが逆転方向に移動されてレーキがアームの下方向に下動し、その後にアーム回動用モータを逆転駆動することにより、アームが下動されてレーキがスクリーンの下端位置に復帰するようになる（アームレーキ式）。

したがって、アームの駆動部ガイドレールでガイドされるチェーンでレーキが上動するから、従来のようなビームが上方に大きく飛び出すことがないので、地上高が低くなって景観が向上するとともに、壁や建屋等の障害物に従来のようなビームが接触することもないので、設置スペースを縮小できるようになる。

また、レーキはチェーンで上動されるので、掻揚荷重が小さくなって、容量の小さな小型の電動モータで良くなり、消費電力も少なくなって省エネ化できるようになる。

さらに、アームの湾曲部でレーキを略垂直状態にして塵芥を自重で落下させることができるので、従来のようなレーキで掻き揚げた塵芥を掻き落とすためのワイパーを設ける必要がなくなって、設備コストが安くになる。

さらにまた、アームの回動にアーム回動用モータを用いているので、アームの回動角度を大きくできて、点検時にアームを地上まで引き上げたり、掻き揚げ作業以外の時や洪水時に、水流を阻害しない高さまでアームを引き上げたりすることができる。

また、駆動軸を回動軸の中心穴に同軸で嵌合して支持しているから、回動軸の中心穴を駆動軸の軸受けとして利用できるので、構造が簡単になる。

さらに、スクリーンの上端に連続して後方に湾曲するエプロンの後端位置でレーキが略垂直状態となるようにアームの湾曲部が湾曲させているから、エプロンの後方位置に塵芥を正確に自重で落下させることができる。

請求項２によれば、複数本のアームを設けて、各アームのチェーンに跨ってレーキを取付けているから、スクリーン幅に合わせてレーキ幅を広くしても、レーキが傾いたりすることがない。

請求項３によれば、チェーンにローラを設けているから、チェーンが駆動部ガイドレールでスムーズにガイドされるようになる。

請求項４によれば、チェーンの駆動方向に複数本のレーキを設けているから、従来のようなビームではレーキを１個しか付けられないので、塵埃が多すぎる場合には、掻き揚げられないという不具合があったが、チェーンには複数本のレーキを付けられるから、塵埃が多くても充分な掻き揚げ能力を持たせることができる。

請求項５によれば、スクリーンの前面に当接するローラをレーキに設けているから、スクリーンの前面に沿ってレーキがスムーズに上動するようになる。

請求項６によれば、回動軸とアーム回動用モータ、駆動軸とチェーン駆動用モータとを、それぞれチェーンとホイールとで連結しているから、スリップ等することなく、アームやチェーンを正確に駆動制御できるようになる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は第１実施形態の除塵機１３Ａの側面図、図２は平面図、図３は正面図、図４（ａ）は図１のＢ−Ｂ線拡大断面図、図４（ｂ）は（ａ）の要部正面図、図５（ａ）は図１のＡ−Ａ線拡大断面図、図５（ｂ）は図１の要部拡大図、（ｃ）（ｄ）はチェーンの模式的側面図である。

用水路等１４には、底部と水路上部の水路天端スラブ１５の上部との間に、縦バー状のスクリーン１６が傾斜状態（例えば底部に対して７５度傾斜）で設置され、上記水路天端スラブ１５の上部には架台１７が取付けられている。

側面視（図１参照）で略逆Ｌ字形状の中空状のアーム２０は、上記スクリーン１６の前面に一定の隙間ｔを隔てて対向する直線状の対向部２０Ａと、この対向部２０Ａの上端から後方に湾曲する湾曲部２０Ｂとで構成されている。上記アーム２０は、スクリーン１６の左右方向に一定の間隔を隔てて複数本（本例では２本）が設けられ、各アーム２０は、連結棒２１によって一体的に連結されている。

上記各アーム２０の湾曲部２０Ｂの後端には、図４に詳細に示すように、水平方向に延在する回動軸２２が取付けられ、各アーム２０の両側から外方に突出する回動軸２２の両端部２２ａが上記架台１７の前上部に設けられた軸受け台２３でそれぞれ回動自在に支持されている。これにより、図１に二点鎖線ａ，ｂで示したように、湾曲部２０Ｂとともにアーム２０が回動軸２２で上下回動自在に支持されることになる。

上記回動軸２２の中心穴２２ｂには駆動軸２４が同軸で遊嵌されて、この駆動軸２４は、回動軸２２の両端部２２ａに設けられたベアリング２５に回転自在に嵌合されて両端支持されていて、この駆動軸２４には、各アーム２０の湾曲部２０Ｂの内部に位置する駆動ホイール２６が固定されている。

上記各アーム２０の対向部２０Ａと湾曲部２０Ｂの内部には、チェーン２８の両端ローラ２９をそれぞれガイドする駆動部ガイドレール３０が対向部２０Ａと湾曲部２０Ｂとに跨って形成されている。図１、図１のＢ−Ｂ線拡大断面図である図４（ａ）と図４（ｂ）および図１のＡ−Ａ線拡大断面図である図５（ａ）から明らかなように、駆動ホイール２６が位置するアーム２０の湾曲部２０Ｂの駆動部ガイドレール３０は、駆動ホイール２６に沿った形状に形成されるとともに、アーム２０の対向部２０Ａの駆動部ガイドレール３０は、相互に接近した形状に形成されている。

上記チェーン２８は、図５（ｃ）（ｄ）に示したように、エンドレス状では無く、ストレート状であって、中間部分が駆動ホイール２６に掛け回されている。上記チェーン２８の上端部２８ａは駆動部ガイドレール３０でフリーにガイドされるようになる。

上記各アーム２０のチェーン２８の下端部２８ｂには、各チェーン２８に跨って、上記スクリーン１６の前面側で幅方向に延在するレーキ３１が取付けられている。このレーキ３１には、スクリーン１６の縦バー間に嵌り込む櫛歯部３１ａが形成されるとともに、スクリーン１６の前面に当接するフロントローラ３２が設けられている。

上記水路天端スラブ１５の上部には、上記架台１７の前部との間のスペースに、上記スクリーンの１６上端に連続して後方に湾曲するエプロン３３が設けられ、このエプロン３３の後端位置で上記レーキ３１の櫛歯部３１ａが略垂直状態となるように（図１の３１ａ´参照）、上記各アーム２０の湾曲部２０Ｂが湾曲されている。

上記架台１７の後上部には、アーム回動用電動モータ３５が設置され、この電動モータ３５の減速機出力軸のホイール３５ａと、上記各アーム２０の間の回動軸２２の外周に固定したホイール３６とをチェーン３７で連結している。

また、上記架台１７の後上部には、チェーン駆動用電動モータ３８が設置され、この電動モータ３８の減速機出力軸のホイール３８ａと、上記駆動軸２４の一端部（図２では左端部）に固定したホイール３９とをチェーン４０で連結している。

上記のように構成した除塵機１３Ａの作用を次に説明する。図１〜図３の使用状態では、アーム２０は下動位置であるとともに、レーキ３１はスクリーン１６の下端位置にある〔図５（ｃ）参照〕。

そして、チェーン駆動用モータ３８で駆動軸２４とともに駆動ホイール２６を正転駆動すると、アーム２０の駆動部ガイドレール３０でガイドされながらチェーン２８が正転方向（図１において反時針方向）に移動されて、レーキ３１の櫛歯部３１ａがアーム２０の上方向に上動しながらスクリーン１６で捕捉された塵芥を掻き揚げるようになる〔図５（ｄ）参照〕。

上記レーキ３１の櫛歯部３１ａは、スクリーン１６の上端に連続するエプロン３３の後端位置で、アーム２０の湾曲部２０Ｂの湾曲によって略垂直状態となるので、エプロン３３の後方位置に掻き揚げた塵芥を正確に自重で落下させて除去することができる。このように、従来のようなレーキで掻き揚げた塵芥を掻き落とすためのワイパーを設ける必要がなくなって、設備コストが安くになる。

このレーキ３１の櫛歯部３１ａが略垂直状態となった位置（図１の３１ａ´参照）で、チェーン駆動用モータ３８の正転駆動を停止させる。

その後、アーム回動用モータ３５で回動軸２２を正転駆動すると、アーム２０が図１に二点鎖線ａで示す位置まで上回動され、レーキ３１の櫛歯部３１ａがスクリーン１６から抜けて遠ざけられるようになる。

ついで、チェーン駆動用モータ３８で駆動ホイール２６を逆転駆動すると、チェーン２８が逆転方向（図１において時針方向）に移動されて、レーキ３１がアーム２０の下方向に下動する。

その後、アーム回動用モータ３５を逆転駆動すると、アーム２０が図１に実線で示す位置まで下動され、レーキ３１がスクリーン１６の下端位置に復帰するようになる。

上記工程を繰り返すことにより、スクリーン１６で捕捉された塵芥が次々と掻き揚げられながら除去されるようになる。

上記アーム２０を上回動させた状態でレーキ３１をアーム２０の下方向に下動させるのは、アーム２０を下回動させた状態でレーキ３１をアーム２０の下方向に下動させると、掻き揚げた後にスクリーン１６で新たに捕捉された塵芥を押し下げてしまうことになるからである。

上記除塵機１３Ａであれば、アーム２０の駆動部ガイドレール３０でガイドされるチェーン２８でレーキ３１が上動するから、従来のようなビームが上方に大きく飛び出すことがないので、図９（ａ）に示すように、地上高Ｔ１（Ｔ１＜Ｔ２）が低くなって景観が向上するとともに、壁や建屋等の障害物に従来のようなビームが接触することもないので、設置スペースＳ１（Ｓ１＜Ｓ２）を縮小できるようになる。

また、レーキ３１はチェーン２８で上動されるので、掻揚荷重が小さくなって、容量の小さな小型の電動モータ３８で良くなり、消費電力も少なくなって省エネ化できるようになる。

さらにまた、アーム２０の回動にアーム回動用電動モータ３５を用いているので、アーム２０の回動角度を大きくできて（図１の二点鎖線ｂ参照）、点検時にアーム２０を地上まで引き上げたり、掻き揚げ作業以外の時や洪水時に、水流を阻害しない高さまでアーム２０を引き上げたりすることができる。

また、駆動軸２４を回動軸２２の中心穴２２ｂに同軸で嵌合して支持しているから、回動軸２２の中心穴２２ｂを駆動軸２４の軸受けとして利用できるので、構造が簡単になる。

さらに、アーム２０を複数本設けて、各アーム２０のチェーン２８に跨ってレーキ３１を取付けているから、スクリーン幅に合わせてレーキ幅を広くしても、レーキ３１が傾いたりすることがない。

また、チェーン２８にローラ２９を設けているから、チェーン２８が駆動部ガイドレール３０でスムーズにガイドされるようになる。

さらに、スクリーン１６の前面に当接するフロントローラ３２をレーキ３１に設けているから、スクリーン１６の前面に沿ってレーキ３１がスムーズに上動するようになる。

また、回動軸２２とアーム回動用モータ３５、駆動軸２４とチェーン駆動用モータ３８とを、それぞれチェーン３７，４０とホイール３６，３９とで連結しているから、スリップ等することなく、アーム２０やチェーン２８を正確に駆動制御できるようになる。

上記第１実施形態の除塵機１３Ａは、チェーン２８に１本のレーキ３１を設けたものであるが、図６〜図８に示す第２実施形態の除塵機１３Ｂのように、チェーン２８の駆動方向に複数本（本例では３本）のレーキ３１（Ａ〜Ｃ）を設けることもできる。

この第２実施形態によれば、図６〜図８の使用状態では、アーム２０は下動位置であるとともに、最下段のレーキ３１（Ｃ）がスクリーン１６の下端位置にある。

そして、チェーン駆動用モータ３８で駆動軸２４とともに駆動ホイール２６を正転駆動すると、アーム２０の駆動部ガイドレール３０でガイドされながらチェーン２８が正転方向（図６において反時針方向）に移動されて、各レーキ３１（Ａ〜Ｃ）の櫛歯部３１ａがアーム２０の上方向に上動しながらスクリーン１６で捕捉された塵芥を掻き揚げるようになる。

上記各レーキ３１（Ａ〜Ｃ）の櫛歯部３１ａは、スクリーン１６の上端に連続するエプロン３３の後端位置で、アーム２０の湾曲部２０Ｂの湾曲によって略垂直状態となるので、エプロン３３の後方位置に掻き揚げた塵芥を正確に自重で落下させて除去することができる。

この各レーキ３１（Ａ〜Ｃ）の内、最下段のレーキ３１（Ｃ）の櫛歯部３１ａが略垂直状態となった位置（図６の３１ａ´参照）で、チェーン駆動用モータ３８の正転駆動を停止させる。なお、最上段のレーキ３１（Ａ）は、駆動ホイール２６を周回して、アーム２０の湾曲部２０Ｂの上方まで移動されることになる。

その後、アーム回動用モータ３５で回動軸２２を正転駆動すると、アーム２０が図６に二点鎖線ａで示す位置まで上回動され、各レーキ３１の櫛歯部３１ａがスクリーン１６から抜けて遠ざけられるようになる。

ついで、チェーン駆動用モータ３８で駆動ホイール２６を逆転駆動すると、チェーン２８が逆転方向（図６において時針方向）に移動されて、各レーキ３１（Ａ〜Ｃ）がアーム２０の下方向に下動する。

その後、アーム回動用モータ３５を逆転駆動すると、アーム２０が図１に実線で示す位置まで下動され、最下段のレーキ３１（Ｃ）がスクリーン１６の下端位置に復帰するようになる。

上記工程を繰り返すことにより、スクリーン１６で捕捉された塵芥が次々と掻き揚げられながら除去されるようになる。

上記除塵機１３Ｂであれば、第１実施形態の除塵機１３Ａの効果に加えて、チェーン２８の駆動方向に複数本のレーキ３１を設けているから、従来のようなビームではレーキを１個しか付けられないので、塵埃が多すぎる場合には、掻き揚げられないという不具合があったが、チェーン２８には複数本のレーキ３１を付けられるから、塵埃が多くても充分な掻き揚げ能力を持たせることができる。

なお、第２実施形態の除塵機１３Ｂでは、最上段のレーキ３１（Ａ）は、駆動ホイール２６を周回して、アーム２０の湾曲部２０Ｂの上方まで移動され、中段のレーキ３１（Ｂ）は、駆動ホイール２６の後方に突出することになるから、これらのレーキ３１（Ａ，Ｂ）の移動を阻害しないように、回動軸２２と駆動軸２４とは、レーキ幅よりも長くするとともに、各電動モータ３５，３８は、架台１７の後上部で、回動軸２２と駆動軸２４の端部近くに設置して、アーム回動用電動モータ３５は、減速機出力軸のホイール３５ａと、回動軸２２の端部（図７では右端部）のホイール３６とをチェーン３７で連結し、チェーン駆動用モータ３８は、減速機出力軸のホイール３８ａと、駆動軸２４の端部（図７では左端部）に固定したホイール３９とをチェーン４０で連結している。

第１実施形態の除塵機の側面図である。 図１の除塵機の平面図である。 図１の除塵機の正面図である。 （ａ）は図１のＢ−Ｂ線拡大断面図、（ｂ）は（ａ）の要部正面図である。 （ａ）は図１のＡ−Ａ線拡大断面図、（ｂ）は図１の要部拡大図、（ｃ）（ｄ）はチェーンの模式的側面図である。 第２実施形態の除塵機の側面図である。 図６の除塵機の平面図である。 図６の除塵機の正面図である。 （ａ）は第１実施形態の除塵機の略画的側面図、（ｂ）は従来の除塵機の略画的側面図である。

符号の説明

１３Ａ，１３Ｂ 除塵機
１４ 用水路等
１６ スクリーン
２０ アーム
２０Ａ 対向部
２０Ｂ 湾曲部
２２ 回動軸
２２ｂ 中心穴
２６ 駆動ホイール
２８ チェーン
２９ ローラ
３０ 駆動部ガイドレール
３１（Ａ〜Ｃ） レーキ
３２ フロントローラ
３３ エプロン
３５ アーム回動用電動モータ
３８ チェーン駆動用電動モータ

Claims (6)

1. 用水路（１４）等に設置されたスクリーン（１６）の前方に、このスクリーン（１６）で捕捉された塵芥を掻き揚げるレーキ（３１）が設けられた除塵機であって、
   上記スクリーン（１６）の前面に対向する対向部（２０Ａ）と、この対向部（２０Ａ）の上端から後方に湾曲する湾曲部（２０Ｂ）とを有するアーム（２０）が設けられ、このアーム（２０）の湾曲部（２０Ｂ）の回動軸（２２）が水路天端スラブ（１５）の上部の架台（１７）に設けた軸受台（２３）で上下回動自在に支持され、この回動軸（２２）に、架台（１７）に設置したアーム回動用モータ（３５）が連結されており、
   上記アーム（２０）の対向部（２０Ａ）と湾曲部（２０Ｂ）とに跨って形成された駆動部ガイドレール（３０）でガイドされるストレート状のチェーン（２８）が設けられ、このチェーン（２８）の下端部（２８ｂ）にレーキ（３１）が取付けられ、上記チェーン（２８）の中間部は、上記回動軸（２２）の中心穴（２２ｂ）に同軸で嵌合されて支持されている駆動軸（２４）の駆動ホイール（２６）に掛け回されて、この駆動軸（２４）に、架台（１７）に設置したチェーン駆動用モータ（３８）が連結されており、
   上記駆動ホイール（２６）が位置するアーム（２０）の湾曲部（２０Ｂ）の駆動部ガイドレール（３０）は、駆動ホイール（２６）に沿った形状に形成されるとともに、アーム（２０）の対向部（２０Ａ）の駆動部ガイドレール（３０）は、相互に接近した形状に形成されており、
   上記スクリーン（１６）の上端に連続して後方に湾曲するエプロン（３３）が設けられ、このエプロン（３３）の後端位置で上記レーキ（３１）が略垂直状態となるように上記アーム（２０）の湾曲部（２０Ｂ）が湾曲されていることを特徴とする除塵機。
2. 上記アーム（２０）は複数本が設けられて、各アーム（２０）のチェーン（２８）に跨ってレーキ（３１）が取付けられている請求項１に記載の除塵機。
3. 上記チェーン（２８）には、上記駆動部ガイドレール（３０）でガイドされるローラ（２９）が設けられている請求項１または２に記載の除塵機。
4. 上記レーキ（３１）は、チェーン（２８）の駆動方向に複数本が設けられている請求項１〜３のいずれか１項に記載の除塵機。
5. 上記レーキ（３１）には、上記スクリーン（１６）の前面に当接するローラ（３２）が設けられている請求項１〜４のいずれか１項に記載の除塵機。
6. 上記回動軸（２２）のホイール（３６）とアーム回動用モータ（３５）のホイール（３５ａ）とはチェーン（３７）で連結されているとともに、上記駆動軸（２４）のホイール（３９）とチェーン駆動用モータ（３８）のホイール（３８ａ）とはチェーン（４０）で連結されている請求項１〜５のいずれか１項に記載の除塵機。

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