JP6019469B2 - 除塵機 - Google Patents

Description

本発明は、下水処理施設等の処理場に設置され、水路中のし渣（以降、塵芥という）を除去する除塵機に関し、特に粗目・微細目兼用バースクリーン式除塵機に関するものである。

水路中に設置され、塵芥を捕捉する複数のバーからなるスクリーンと、このスクリーンに沿って移動し櫛歯がスクリーンの目開部に入って塵芥を掻き揚げるレーキとを備え、粗目用・微細目用を兼ねるバースクリーン式除塵機の従来例として、例えば特許文献１、２に記載のものが挙げられる。

特許文献１には、スクリーン通しボルトをもつバースクリ−ンを上流側バー群とし、該上流側バー群のバー間隙に、スクリーン通しボルトをもつ下流側バー群のバーを千鳥状で、かつ、前記上流側バー群の各バーの下流端と、下流側バー群の各バーの上流端とが水流方向に略重合しないように介在させて、これらの上流側バー群のバーの下流端角の近傍と下流側バー群のバーの上流端角の近傍との隙間により微細目の目幅を形成する技術が記載されている。

特許文献２には、流水路に配設したバースクリーンに沿って昇降し、このバースクリーンにて捕捉されたごみを掻き揚げ排出するようレーキを配設して構成したバースクリーン式除塵機において、バースクリーンを、平鋼製のスクリーンバーの幅と板厚との異なるものを、所要の目幅になるように組み合わせて粗目用バースクリーンと細塵用バースクリーンとを一体に形成し、かつ粗目用バースクリーンと細塵用バースクリーンとの目幅に噛合するようにしてレーキを形成する技術が記載されている。

特開２００１−１１５４３４号公報 特開２００６−２４１７８８号公報

しかしながら、特許文献１、２の技術はいずれも、平鋼製のスクリーンバーを組み合わせた、粗目用のスクリーンバーと細目用のスクリーンバーとによりバースクリーンを形成しているので、部品点数が増えて組立に手間がかかりやすいという問題がある。そして、特許文献１の技術では、上流側バー群の各バーの間隙に、下流側バー群を交互に介在させ、上流側バー群のバーの下流端角と下流側バー群のバーの上流端角との隙間で微細目を形成しているので、微細目を構成する上流側バー群と下流側バー群との配置間隔の調整が困難である。また、特許文献２の技術では、平鋼製のスクリーンバーを組み合わせて、粗目用のスクリーンバーと細目用のスクリーンバーとによりバースクリーンを形成し、粗目用バースクリーンの広い目幅のスクリーンバーの間に、細目用バースクリーンの複数枚のスクリーンバーを配設しており、各スクリーンバーを、ディスタンスピースを介して並列に隣接配置しているので、細目用バースクリーンの目幅をできるだけ小さく設定しようにも限度がある。さらに、細目用レーキの先端部（櫛歯）が細目用バースクリーンの目幅内に確実に挿入噛合できないおそれがあり、この場合には、細目用バースクリーンに捕捉される細塵の掻き揚げが不十分となる。

本発明は、このような問題を解決するために創作されたものであり、比較的大きな塵芥を捕捉する粗目の目開部と小さな塵芥を捕捉する細目の目開部とを有するバースクリーンを、単一のスクリーンバーを並列に隣接配置するだけの簡単な構造で構成し、これら粗目・細目の目開部で捕捉した塵芥を効果的に掻き揚げることが可能な除塵機を提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明は、水路中に設置され、塵芥を捕捉する複数のバーからなるスクリーンと、このスクリーンに沿って移動し櫛歯がスクリーンの目開部に入って塵芥を掻き寄せるレーキとを備える除塵機において、前記バーの平断面形状を、その前部が頂点となり背部が前記頂点から漸次断面積を増大させた幅広部となる凸形状とし、隣接するバーの前記凸形状の頂点同士の間隔が粗目の目開部となり、隣接するバーの前記凸形状の幅広部の端部同士の間隔が細目の目開部となるように、前記各バーの頂点を流路の上流側に、前記各バーの幅広部を流路の下流側に向けて並列配置したスクリーンと、前記櫛歯の平断面形状を、前記隣接するバーの粗目および細目の目開部の形状に沿う凸形状としたレーキと、を備え、前記レーキの櫛歯の先端に、前記スクリーンの細目の目開部に入って塵芥を掻き揚げるワイヤブラシを備えることを特徴とする。

この除塵機によれば、上流側に頂点が位置する平断面凸形状のバーによって粗目の目開部と細目の目開部とを構成できる。従来技術では粗目用のスクリーンバーと細目用のスクリーンバーとを並列に隣接配置するために細目用バースクリーンの目幅をできるだけ小さく設定しようにも限度があるのに対し、本発明では、単一のスクリーンバーを並列に隣接配置するだけの構造であることから、細目の目開部の目幅も従来に比して小さく設定しやすくなる。また、従来のように粗目用、細目用の各バーを別途に配する必要もなくなり、スクリーンの組立工数の簡略化が図れる。さらに、レーキの櫛歯の平断面形状が粗目および細目の目開部の形状に沿う凸形状を呈しているため、粗目の目開部と細目の目開部との間で形成される凹状の空間に入り込んだ塵芥を櫛歯によって効果的に掻き揚げることができる。

この除塵機によれば、ワイヤブラシは可撓性に富むため、ワイヤブラシとスクリーンのバーとの間に塵芥が堆積していたとしても、ワイヤブラシが容易に撓んで弾性変形することにより塵芥を効果的に掻き揚げることができる。

本発明の除塵機によれば、粗目の目開部と細目の目開部とを有するバースクリーンを、単一のスクリーンバーを並列に隣接配置するだけの簡単な構造で構成でき、これら粗目・細目の目開部で捕捉した塵芥を効果的に掻き揚げることが可能となる。

本発明を適用した除塵機の全体説明図であり、（ａ）、（ｂ）はそれぞれ側面図、正面図である。 第１実施例のスクリーンの平断面図である。 第１実施例におけるレーキが通過した状態のスクリーンの平断面図である。 第１実施例のレーキの側面図である。 第２実施例のスクリーンの平断面図である。 第２実施例におけるレーキが通過した状態のスクリーンの平断面図である。 第３実施例におけるレーキが通過した状態のスクリーンの平断面図である。 第４実施例におけるレーキが通過した状態のスクリーンの平断面図である。 第４実施例のレーキの側面図である。

「第１実施例」
図１（ａ）、（ｂ）において、除塵機１は矩形断面を呈する水路に設置されている。除塵機１は、水路中に設置され、塵芥を捕捉する複数の縦引きのバー２Ａからなるスクリーン２と、このスクリーン２に沿って移動し櫛歯９がスクリーン２の目開部１０に入って塵芥を掻き揚げる複数のレーキ３とを有する。

水路の天井には例えば開口部５が設けられ、スクリーン２の上部は開口部５を貫通して天井上の区画まで延設される。天井上の区画に設置された水路幅方向を軸方向とする一対の駆動スプロケット６と、スクリーン２の下部上流寄りに設置された水路幅方向を軸方向とする一対の従動スプロケット７との間には、側面視してスクリーン２の前面に沿う直線軌道を有するように無端のチェーン８が水路の両側においてトラック状に掛け回される。両チェーン８に掛け渡されるように、図示しないブラケットを介してレーキ３が所定のピッチで複数取り付けられ、チェーン８が図１（ａ）における反時計回りに循環移動することでレーキ３の櫛歯９がスクリーン２で捕捉した塵芥を掻き揚げる。掻き揚げられた塵芥は天井上の区画に配置されたホッパ（図示せず）等に排出される。

バー２Ａは鋼材等からなる。バー２Ａの平断面形状（バー２Ａの長手方向と直交する面に沿う断面形状）は、図２に示すように、その前部（水路の上流側）が頂点１１となり背部（水路の下流側）が頂点１１から漸次断面積を増大させた幅広部１２となる凸形状１３を呈している。本形態は、バー２Ａの平断面形状が三角形である例を示している。この例では、三角形の３つの角部の内の１つが上流側に位置してこれが頂点１１を構成し、残り２つの角部が水路幅方向に沿って位置してこの両角部を結ぶ辺が幅広部１２を構成する。つまり、第１実施例のバー２Ａの平断面形状はその全体が前記凸形状１３を構成する。各バー２Ａは下流側において水路幅方向に延設された連結バー４に、隣接する各バー２Ａの間隔を一定にするための図示しないディスタンスピースを介して、溶接等により互いに連結される。

以上により、スクリーン２の目開部１０は、隣接するバー２Ａの凸形状１３の頂点１１同士の間隔が粗目の目開部１０Ａを構成し、隣接するバー２Ａの凸形状１３の幅広部１２の端部同士の間隔が細目の目開部１０Ｂを構成する。粗目の目開部１０Ａと細目の目開部１０Ｂとの間には断面台形状の凹状の空間１４が形成される。図２から判るように比較的大きな塵芥は粗目の目開部１０Ａにより捕捉され、空間１４に入り込んだ小さな塵芥は細目の目開部１０Ｂにより捕捉される。細目の目開部１０Ｂの寸法は概ね数ｍｍ〜１０数ｍｍ程度である。

レーキ３は、図４に示すように、水路の両側に位置した各チェーン８（図１）に掛け渡されるように取り付けられたレーキ本体１５と、レーキ本体１５に取り付けられる櫛歯９とを備えて構成される。

レーキ本体１５は、水路幅方向に長手の板状部材であり、たとえば断面Ｌ字形状を呈している。櫛歯９も水路幅方向に長手の平板形状の部材であり、レーキ本体１０の一辺部にあてがわれてボルト１６およびナット１７により締結固定される。符号１８は押さえ板である。

櫛歯９の平断面形状（バー２Ａの長手方向と直交する面に沿う断面形状）は、図３から判るように、粗目および細目の目開部１０Ａ，１０Ｂの形状に沿う凸形状１９を呈している。「粗目および細目の目開部１０Ａ，１０Ｂの形状に沿う」とは、粗目の目開部１０Ａから細目の目開部１０Ｂまでの範囲に形成されるバー２Ａの傾斜面２０に沿うことを意味する。したがって、図３の例では、櫛歯９の凸形状１９は、直線状に形成される傾斜面２０に沿うように直線状の斜面２１を有した山型形状を呈している。凸形状１９の頂部２２は、連結バー４と干渉しないように細目の目開部１０Ｂよりも若干上流側に位置しており、水路幅方向に沿う頂辺として形成される。頂部２２の頂辺の長さ寸法は細目の目開部１０Ｂの寸法よりも若干短い。

「作用」
レーキ３がスクリーン２を通過すると、粗目および細目の目開部１０Ａ，１０Ｂに捕捉されている塵芥が櫛歯９の凸形状１９によって効果的に掻き揚げられる。櫛歯９の凸形状１９は、粗目および細目の目開部１０Ａ，１０Ｂの形状に沿って形成されているため、目開部１０Ａ，１０Ｂ間のバー２Ａの傾斜面２０に付着した塵芥も効果的に除去される。

以上のように、バー２Ａの平断面形状を、その前部が頂点１１となり背部が頂点１１から漸次断面積を増大させた幅広部１２となる凸形状１３とし、隣接するバー２Ａの凸形状１３の頂点１１同士の間隔が粗目の目開部１０Ａとなり、隣接するバー２Ａの凸形状１３の幅広部１２の端部同士の間隔が細目の目開部１０Ｂとなるように、各バー２Ａの頂点１１を流路の上流側に、各バー２Ａの幅広部１２を流路の下流側に向けて並列配置したスクリーン２と、櫛歯９の平断面形状を、隣接するバー２Ａの粗目および細目の目開部１０Ａ，１０Ｂの形状に沿う凸形状１９としたレーキ３と、を備える除塵機１によれば、平断面凸形状１３を呈するバー２Ａを隣接配置するのみで、バースクリーンの粗目の目開部１０Ａと細目の目開部１０Ｂとを簡単な構造で構成できる。従来技術では平板状に形成された粗目用のスクリーンバーと細目用のスクリーンバーとを所要の目幅になるように組み合わせて配置するために、細目用バースクリーンの目幅をできるだけ小さく設定しようにも限度があるのに対し、本発明では、単一のスクリーンバーを並列に隣接配置するだけの構造であることから、細目の目開部の目幅も従来に比して小さく設定しやすくなる。

また、従来のように粗目用、細目用の各バーを別途に配する必要もなくなり、スクリーン２の組立工数の簡略化を図れる。そして、レーキ３の櫛歯９の平断面形状が粗目および細目の目開部１０Ａ，１０Ｂの形状に沿う凸形状１９を呈しているため、粗目の目開部１０Ａと細目の目開部１０Ｂとの間で形成される凹状の空間１４に入り込んだ塵芥を櫛歯９の凸形状１９によって効果的に掻き揚げることができる。

「第２実施例」
図５、図６を参照して第２実施例を説明する。なお、第１実施例と同じ構成要素については同一の符号を付してその説明は省略する。第２実施例は、バー２Ａの平断面形状を四角形とした場合を示す。この例では、正方形からなる四角形の４つの角部の内の１つが上流側に位置してこれが頂点１１を構成し、頂点１１に隣接する残り２つの角部が水路幅方向に沿って位置してその対角線の線分が幅広部１２を構成する。つまり、第１実施例ではバー２Ａの平断面形状の全体が凸形状１３を構成していたのに対し、第２実施例では四角形状の内で頂点１１から幅広部１２までの三角形状の部分、すなわちバー２Ａの平断面形状の一部が凸形状１３を構成する。各バー２Ａの下流端は水路幅方向に延設された連結バー４に溶接等により互いに連結される。

第２実施例においても、スクリーン２の目開部１０は、隣接するバー２Ａの凸形状１３の頂点１１同士の間隔が粗目の目開部１０Ａを構成し、隣接するバー２Ａの凸形状１３の幅広部１２の端部同士の間隔が細目の目開部１０Ｂを構成する。粗目の目開部１０Ａと細目の目開部１０Ｂとの間には断面台形状の凹状の空間１４が形成される。図５に示すように、比較的大きな塵芥は粗目の目開部１０Ａにより捕捉され、空間１４に入り込んだ小さな塵芥は細目の目開部１０Ｂにより捕捉される。

レーキ３の櫛歯９の平断面形状（バー２Ａの長手方向と直交する面に沿う断面形状）は、図６から判るように、粗目および細目の目開部１０Ａ，１０Ｂの形状に沿う凸形状１９を呈する。この第２実施例では、細目の目開部１０Ｂと連結バー４との間に距離が空くため、凸形状１９の頂部２２は細目の目開部１０Ｂに入り込んで目開部１０Ｂよりも若干下流側に位置する頂点として形成される。

以上の第２実施例によっても、レーキ３がスクリーン２を通過すると、粗目および細目の目開部１０Ａ，１０Ｂに捕捉されている塵芥が櫛歯９の凸形状１９によって効果的に掻き揚げられる。凸形状１９は、粗目および細目の目開部１０Ａ，１０Ｂの形状に沿って形成されているため、目開部１０Ａ，１０Ｂ間のバー２Ａの傾斜面２０に付着した塵芥も効果的に除去される。

「第３実施例」
図７を参照して第３実施例を説明する。なお、第１実施例と同じ構成要素については同一の符号を付してその説明は省略する。第３実施例は、バー２Ａを略雫形状の断面とした場合であり、略円錐形部を上流側に、円弧部を下流側に位置させて、円弧部の下流寄り端部を連結バー４に溶接等により固定してある。バー２Ａの平断面形状の少なくとも一部、つまり略円錐形部は、その前部が頂点１１となり背部が頂点１１から漸次断面積を増大させた幅広部１２となる凸形状１３を呈する。スクリーン２の目開部１０は、隣接するバー２Ａの凸形状１３の頂点１１同士の間隔が粗目の目開部１０Ａを構成し、隣接するバー２Ａの凸形状１３の幅広部１２の端部同士の間隔が細目の目開部１０Ｂを構成する。

レーキ３の櫛歯９の平断面形状は、粗目および細目の目開部１０Ａ，１０Ｂの形状に沿う凸形状１９を呈しており、曲線状に形成されるバー２Ａの傾斜面２０に沿うように曲線状の斜面２１を有した山型形状を呈している。凸形状１９の頂部２２は細目の目開部１０Ｂに入り込んで目開部１０Ｂよりも若干下流側に位置する。

以上の第３実施例によっても、レーキ３がスクリーン２を通過すると、粗目および細目の目開部１０Ａ，１０Ｂに捕捉されている塵芥が櫛歯９の凸形状１９によって効果的に掻き揚げられる。凸形状１９は、粗目および細目の目開部１０Ａ，１０Ｂの形状に沿って形成されているため、目開部１０Ａ，１０Ｂ間のバー２Ａの傾斜面２０に付着した塵芥も効果的に除去される。

「第４実施例」
図８、図９を参照して第４実施例を説明する。なお、第２実施例と同じ構成要素については同一の符号を付してその説明は省略する。第４実施例は、レーキ３の櫛歯９の先端に、スクリーン２の細目の目開部１０Ｂに入って塵芥を掻き揚げるワイヤブラシ２３を備えた例を示している。ワイヤブラシ２３を備えたレーキ３は、図９に示すように、レーキ本体１５と、櫛歯９と、ワイヤブラシ２３が植設されたブラシ基台２４と、を備えて構成される。櫛歯９とブラシ基台２４とはボルト１６およびナット１７によりレーキ本体１５に締結固定される。

ブラシ基台２４の一面（レーキ進行方向に沿う面）には、当該一面と直交するようにワイヤブラシ２３が植設される。つまり、ワイヤブラシ２３の各ワイヤはレーキ進行方向と直交する方向に延設される。ワイヤブラシ２３はたとえば鋼線等の金属製のワイヤにより構成される。図８に示すように、櫛歯９は、バー２Ａの傾斜面２０に沿う斜面２１が形成されているものの、その斜面２１の先端側は細目の目開部１０Ｂまでには達していない。したがって、細目の目開部１０Ｂには櫛歯９が入り込むことはなく、ワイヤブラシ２３のみが入り込む。
なお、ワイヤブラシ２３は、ブラシ基台２４を介さずに櫛歯９に直接植設してもよく、また、図１のチェーン８に複数（図では８個）取り付けたレーキ３のすべてに設けても、若しくはその一部に設けてもよい。

「作用」
レーキ３がスクリーン２を通過すると、粗目および細目の目開部１０Ａ，１０Ｂに捕捉されている塵芥が櫛歯９の凸形状１９によって効果的に掻き揚げられる。ここで、細目の目開部１０Ｂ周りには小さな塵芥が堆積しやすい。そして、細目の目開部１０Ｂの目開寸法が数ｍｍ程度の微細目である場合、目開部１０Ｂに櫛歯９の凸形状１９の頂部２２（図６参照）を通過させると、両者間の隙間は極く僅かであることからバー２Ａと頂部２２との間に塵芥の噛み込みが生じやすくなる。これに対し、本実施例のように複数のレーキ３の内の一部に、ワイヤブラシ２３を備えたものを混在させておくことで、細目の目開部１０Ｂの塵芥を一層効果的に除去できる。ワイヤブラシ２３は可撓性に富むため、細目の目開部１０Ｂに塵芥が堆積していたとしても、ワイヤブラシ２３が容易に撓んで弾性変形することにより塵芥を効果的に除去する。これにより塵芥の噛み込みが防止され、その分、レーキ３及びレーキ３の駆動源の負荷も軽減される。

以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明は図面に記載したものに限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な設計変更が可能である。
説明した実施形態では、スクリーンバーの平断面形状の具体例として、三角形、正方形および略雫形の各形状について示したが、例えば半円形など、スクリーンバーの平断面形状の少なくとも一部についてその前部が頂点となり背部が前記頂点から漸次断面積を増大させた幅広部となる凸形状を呈するものであれば、特に限定されるものではない。
また、実施形態では、レーキをチェーンに取り付けて循環移動させる方式としたが、チェーン駆動に代えてピンラック駆動方式を適用してもよい。

１ 除塵機
２ スクリーン
２Ａ バー
３ レーキ
９ 櫛歯
１０ 目開部
１０Ａ 粗目の目開部
１０Ｂ 細目の目開部
１１ 頂点
１２ 幅広部
１３ 凸形状（スクリーン側）
１９ 凸形状（レーキ側）
２３ ブラシ

Claims (1)

1. 水路中に設置され、塵芥を捕捉する複数のバーからなるスクリーンと、このスクリーンに沿って移動し櫛歯がスクリーンの目開部に入って塵芥を掻き寄せるレーキとを備える除塵機において、
   前記バーの平断面形状を、その前部が頂点となり背部が前記頂点から漸次断面積を増大させた幅広部となる凸形状とし、隣接するバーの前記凸形状の頂点同士の間隔が粗目の目開部となり、隣接するバーの前記凸形状の幅広部の端部同士の間隔が細目の目開部となるように、前記各バーの頂点を流路の上流側に、前記各バーの幅広部を流路の下流側に向けて並列配置したスクリーンと、
   前記櫛歯の平断面形状を、前記隣接するバーの粗目および細目の目開部の形状に沿う凸形状としたレーキと、
   を備え、
   前記レーキの櫛歯の先端に、前記スクリーンの細目の目開部に入って塵芥を掻き揚げるワイヤブラシを備えることを特徴とする除塵機。

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