JP6445875B2 - スクリーン、およびスクリーン式除塵機 - Google Patents

Description

本発明は、下水道設備のポンプ場や沈砂池などに設けられた水路を流れる水に含まれる塵芥を捕捉する、複数のスクリーンバーを備えたスクリーン、およびこのスクリーンを備えたスクリーン式除塵機に関する。

従来から、下水道設備のポンプ場や沈砂池などに設けられた水路を流れる水に含まれる塵芥（例えば、落ち葉、流木など）を捕捉し、除去するスクリーン式除塵機が知られている。このスクリーン式除塵機は、複数のスクリーンバーが配列されたスクリーンと、複数のスクリーンバーの間の隙間（目開部）に進入するレーキ歯を有するレーキを有している。塵芥は、スクリーンバーに捕捉された後、レーキのレーキ歯によって掻き取られ、除去される。

このスクリーン式除塵機に設けられるスクリーンのスクリーンバーは、一般的に、鋼材などの金属から製造される。そのため、複数のスクリーンバーを有するスクリーンの重量が重くなり、運搬や据付工事に多大なコストがかかっていた。

樹脂などの軽量な材料でスクリーンバーを製造すれば、スクリーンの重量を低減することは可能である。しかしながら、金属製のスクリーンバーと同じ厚さを有する樹脂製のスクリーンバーは、スクリーンに要求される強度を確保することができない。樹脂製のスクリーンバーの強度を増加させるためには、スクリーンバーの厚さを増大させる必要があり、結果として、隣り合うスクリーンバー間の隙間が狭くなってしまうと共に、スクリーンにかかる水圧が増大してしまう。

特開２０１３−１２７２０１号公報

本発明は、上述した従来の問題点を解決するためになされたもので、軽量であって、しかも、隣り合うスクリーンバー間に適切な大きさの隙間を設けることができるスクリーンを提供することを目的とする。また、本発明は、このスクリーンを備えたスクリーン式除塵機を提供することを目的とする。

上述した目的を達成するために、本発明の一態様は、水路の幅方向に沿って配列された複数のスクリーンバーを備えたスクリーンであって、前記複数のスクリーンバーは、金属製スクリーンバーと樹脂製スクリーンバーとから構成され、前記金属製スクリーンバーと前記樹脂製スクリーンバーとは、交互に配列されることを特徴とするスクリーンである。
本発明の他の態様は、水路の幅方向に沿って配列された複数のスクリーンバーを備えたスクリーンであって、前記複数のスクリーンバーは、金属製スクリーンバーと樹脂製スクリーンバーとから構成され、前記金属製スクリーンバーは、前記樹脂製スクリーンバーよりも前記水路の上流側に突出して配置されていることを特徴とするスクリーンである。

本発明の好ましい態様は、前記金属製スクリーンバーと前記樹脂製スクリーンバーとは、交互に配列されることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記金属製スクリーンバーは、金属ベースバーと、前記金属ベースバーの前端面に接続された金属ワイドバーを有し、前記金属ワイドバーは、前記金属ベースバーの上流側に位置しており、前記金属ワイドバーの、前記水路の幅方向の厚さは、前記金属ベースバーの、前記水路の幅方向の厚さよりも大きいことを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記樹脂製スクリーンバーは、樹脂ベースバーと、前記樹脂ベースバーの前端面に接続された樹脂ワイドバーを有し、前記樹脂ワイドバーは、前記樹脂ベースバーの上流側に位置しており、前記樹脂ワイドバーの、前記水路の幅方向の厚さは、前記樹脂ベースバーの、前記水路の幅方向の厚さよりも大きいことを特徴とする。

本発明の一参考例は、前記金属製スクリーンバーの、前記水路の幅方向の厚さは、前記樹脂製スクリーンバーの、前記水路の幅方向の厚さよりも小さいことを特徴とする。

本発明の他の態様は、水路を流れる水に含まれる塵芥を捕捉し、除去するスクリーン式除塵機であって、上記スクリーンと、前記スクリーンによって捕捉された塵芥を掻き上げるレーキと、を備え、前記レーキは、レーキ歯を有しており、前記レーキ歯が前記複数のスクリーンバーの間の隙間に挿入されることを特徴とするスクリーン式除塵機である。

本発明の一参考例は、前記金属製スクリーンバーは、金属ベースバーと、前記金属ベースバーの前端面に接続された金属ワイドバーを有し、前記金属ワイドバーは、前記金属ベースバーの上流側に位置しており、前記金属ワイドバーの、前記水路の幅方向の厚さは、前記金属ベースバーの、前記水路の幅方向の厚さよりも大きく、前記レーキ歯が前記複数のスクリーンバーの間に挿入されたときに、前記レーキ歯の先端は、前記金属ワイドバーの、水路の下流側に位置することを特徴とする。
本発明の一参考例は、前記樹脂製スクリーンバーは、樹脂ベースバーと、前記樹脂ベースバーの前端面に接続された樹脂ワイドバーを有し、前記樹脂ワイドバーは、前記樹脂ベースバーの上流側に位置しており、前記樹脂ワイドバーの、前記水路の幅方向の厚さは、前記樹脂ベースバーの、前記水路の幅方向の厚さよりも大きく、前記レーキ歯が前記複数のスクリーンバーの間に挿入されたときに、前記レーキ歯の先端は、前記樹脂ワイドバーの、水路の下流側に位置することを特徴とする。

本発明によれば、複数のスクリーンバーは、金属製スクリーンバーと樹脂製スクリーンバーとから構成される。樹脂製スクリーンバーは、金属製スクリーンバーよりも軽量であるため、スクリーン全体が軽量化できる。また、金属製スクリーンバーが使用されることにより、スクリーンの強度が確保されるので、スクリーンバー間に適切な大きさの隙間を設けることができる。

スクリーン式除塵機の概略正面図である。 スクリーン式除塵機の概略側面図である。 レーキの概略断面図である。 本発明の一実施形態に係るスクリーンの一部断面図である。 本発明の別の実施形態に係るスクリーンの一部断面図である。 本発明のさらに別の実施形態に係るスクリーンの一部断面図である。 本発明のさらに別の実施形態に係るスクリーンの一部断面図である。 本発明のさらに別の実施形態に係るスクリーンの一部断面図である。

以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照して説明する。
図１は、スクリーン式除塵機２０の概略正面図であり、図２は、スクリーン式除塵機２０の概略側面図である。図１および図２に示されるようなスクリーン式除塵機２０は、下水道設備のポンプ場や沈砂池などに設けられた水路３０を横切るように配置され、該水路３０を流れる水に含まれる塵芥（例えば、落ち葉や流木など）を捕捉して、除去する装置である。

図１および図２に示されるように、スクリーン式除塵機２０は、水路３０の幅方向に沿って配列された複数のスクリーンバー２を備えたスクリーン１と、スクリーン１によって捕捉された塵芥を掻き上げる複数のレーキ３と、を備える。複数のスクリーンバー２は、互いに平行に配列されている。

複数のレーキ３は、無端状に構成された一対のレーキチェーン５，５に固定されている。レーキチェーン５，５は、一対の駆動スプロケット７，７と一対の従動スプロケット８，８にそれぞれ掛け渡されている。各レーキ３は、図３に示すように、レーキ本体３ａと、レーキ本体３ａに取り付けられた複数のレーキ歯３ｂとを有している。レーキ本体３ａの両端部が、それぞれ、レーキチェーン５，５に固定される。後述するように、レーキ歯３ｂは、複数のスクリーンバー２間の隙間（目開部）に進入することによって、塵芥を掻き上げる。

駆動スプロケット７，７は、駆動軸１０に固定されており、駆動軸１０と一体に回転可能になっている。駆動軸１０の端部は、モータなどの駆動源１１に連結されている。駆動源１１を駆動すると、駆動軸１０および駆動スプロケット７，７が回転して、レーキチェーン５，５が循環する。レーキチェーン５，５が循環することにより、レーキチェーン５，５に固定された複数のレーキ３が循環する。さらに、従動スプロケット８，８は、レーキチェーン５，５の循環に伴って連れ廻る。

スクリーン１を構成する複数のスクリーンバー２は、水路３０の幅方向に沿って、所定の間隔で離間して配置される。隣り合うスクリーンバー２間の隙間（目開部）に、上述したレーキ３のレーキ歯３ｂが挿入される。これらスクリーンバー２は、水路３０の幅方向に延びる複数の連結バー１５によって互いに連結されている。連結バー１５は、矩形状の断面を有していてもよいし、円形状の断面を有していてもよい。連結バー１５の両端は、フレーム１８に固定されている。図１および図２において、フレーム１８は、点線で描かれている。フレーム１８には、上記したレーキチェーン５，５の走行軌道に沿った溝（図示せず）が設けられており、レーキチェーン５，５は、該溝に案内されて循環する。

スクリーン１の上部には、平板状のエプロン１４が配置される。スクリーン１によって捕捉された塵芥は、レーキ３によって掻き上げられ、さらに、レーキ３によってエプロン１４の表面上を上方に移送されて、スクリーン式除塵機２０の上部まで運ばれ、そして、図示しないコンベアなどを介して、図示しないホッパまたはコンテナボックスなどの容器に回収される。

図２に示されるように、複数のスクリーンバー２、エプロン１４、およびフレーム１８は、水路３０の水の流れ方向に対して傾斜している。より具体的には、複数のスクリーンバー２、エプロン１４、およびフレーム１８は、鉛直方向に対して、水路３０の下流側に向かって傾斜する勾配を有している。

図２に示されるように、駆動スプロケット７，７を回転させると、レーキチェーン５，５が循環し、レーキチェーン５，５に固定されたレーキ３が上昇しながら、そのレーキ歯３ｂがスクリーンバー２の間の隙間を通過する。このレーキ３の上方への移動により、スクリーンバー２に捕捉された塵芥が掻き上げられる。さらに、塵芥は、レーキ３によって、エプロン１４の表面上を上方に移送されて、スクリーン式除塵機２０の上部まで運ばれ、図示しないコンベアなどを介して、図示しない容器に回収される。

図４は、本発明の一実施形態に係るスクリーン１の一部断面図である。図４に示されるように、このスクリーン１のスクリーンバー２は、複数の金属製スクリーンバー２ａと複数の樹脂製スクリーンバー２ｂとから構成される。金属製スクリーンバー２ａと樹脂製スクリーンバー２ｂとは、互いに平行であり、かつ交互に配列される。レーキ３のレーキ歯３ｂは、この金属製スクリーンバー２ａと樹脂製スクリーンバー２ｂとの間の隙間（目開部）に挿入される。すなわち、レーキ歯３ｂが金属製スクリーンバー２ａと樹脂製スクリーンバー２ｂとの間の隙間を通過することによって、塵芥がレーキ歯３ｂによって掻き上げられる。

樹脂製スクリーンバー２ｂは、金属製スクリーンバー２ａよりも軽量であるため、スクリーン１全体が軽量化される。また、金属製スクリーンバー２ａが使用されることにより、スクリーン１の強度が確保される。したがって、樹脂製スクリーンバー２ｂの、水路３０の幅方向の厚さを大きくする必要がないので、スクリーンバー２間の隙間（目開部）を適切な大きさに設定することができる。

図５は、本発明の別の実施形態に係るスクリーン１の一部断面図である。図５に示されるスクリーン１の金属製スクリーンバー２ａは、金属ベースバー２ｃと、この金属ベースバー２ｃの前端面に接続された金属ワイドバー２ｄを有する。この金属ワイドバー２ｄの、水路３０の幅方向の厚さＴ１は、金属ベースバー２ｃの、水路３０の幅方向の厚さＴ２よりも大きい。金属ベースバー２ｃと金属ワイドバー２ｄは、互いに平行に延び、金属ワイドバー２ｄは、金属ベースバー２ｃの上流側に位置している。金属製スクリーンバー２ａの上流部が金属ワイドバー２ｄから構成されているので、レーキ歯３ｂは、複数のスクリーンバー２の間に挟まった塵芥を容易に掻き出すことができる。

図５に示される金属ワイドバー２ｄは、矩形状の横断面形状を有している。このような矩形状の横断面形状を有している金属ワイドバー２ｄを有する金属製スクリーンバー２ａは、市場で入手可能な汎用の鋼材を組み合わせて製造することができる。金属ワイドバー２ｄは、楕円または円の横断面形状を有していてもよいし、六角形などの多角形の横断面形状を有していてもよい。

図５に示されるように、金属製スクリーンバー２ａと樹脂製スクリーンバー２ｂとの間の隙間に、レーキ歯３ｂが挿入されたときに、該レーキ歯３ｂの先端は、金属製スクリーンバー２ａの金属ワイドバー２ｄの下流側に位置する。この状態で、レーキ歯３ｂが金属製スクリーンバー２ａと樹脂製スクリーンバー２ｂとの隙間内を移動することにより、レーキ歯３ｂは、金属製スクリーンバー２ａと樹脂製スクリーンバー２ｂとの間に挟まった塵芥を確実に掻き出すことができる。

図６は、本発明のさらに別の実施形態に係るスクリーン１の一部断面図である。図６に示されるスクリーン１の樹脂製スクリーンバー２ｂは、樹脂ベースバー２ｅと、この樹脂ベースバー２ｅの前端面に接続された樹脂ワイドバー２ｆを有する。この樹脂ワイドバー２ｆの、水路３０の幅方向の厚さＴ３は、樹脂ベースバー２ｅの、水路３０の幅方向の厚さＴ４よりも大きい。樹脂ベースバー２ｅと樹脂ワイドバー２ｆは、互いに平行に延び、樹脂ワイドバー２ｆは、樹脂ベースバー２ｅの上流側に位置している。樹脂製スクリーンバー２ｂの上流部が樹脂ワイドバー２ｆから構成されているので、レーキ歯３ｂは、複数のスクリーンバー２の間に挟まった塵芥を容易に掻き出すことができる。

樹脂ワイドバー２ｆを有する樹脂製スクリーンバー２ｂは軽いため、スクリーン１全体の重量は大きく増加しない。その結果、スクリーン１を軽量化したまま、塵芥を容易に掻き出すことのできるスクリーン１を実現することができる。樹脂ベースバー２ｅと樹脂ワイドバー２ｆを有する樹脂製スクリーンバー２ｂを、樹脂を型に流し込むことで一体に成形してもよい。または、直方体に成形された樹脂から樹脂製スクリーンバー２ｂを削りだしてもよい。樹脂ワイドバー２ｆは、楕円または円の横断面形状を有していてもよいし、六角形などの多角形の横断面形状を有していてもよい。

図６に示されるように、金属製スクリーンバー２ａと樹脂製スクリーンバー２ｂとの間の隙間に、レーキ歯３ｂが挿入されたときに、該レーキ歯３ｂの先端は、樹脂製スクリーンバー２ｂの樹脂ワイドバー２ｆの下流側に位置する。この状態で、レーキ歯３ｂが金属製スクリーンバー２ａと樹脂製スクリーンバー２ｂとの隙間内を移動することにより、レーキ歯３ｂは、金属製スクリーンバー２ａと樹脂製スクリーンバー２ｂとの間に挟まった塵芥を確実に掻き出すことができる。

図５に示される金属ワイドバー２ｄを有する金属製スクリーンバー２ａと、図６に示される樹脂ワイドバー２ｆを有する樹脂製スクリーンバー２ｂとを組み合わせて、スクリーン１を構成してもよい。

図７は、本発明のさらに別の実施形態に係るスクリーン１の一部断面図である。図７に示される金属製スクリーンバー２ａは、樹脂製スクリーンバー２ｂよりも水路３０の上流側に突出して配置される。すなわち、金属製スクリーンバー２ａの上流側端面２Ａは、樹脂製スクリーンバー２ｂの上流側端面２Ｂよりも上流側に位置している。図７に示される金属製スクリーンバー２ａは、金属ワイドバー２ｄを有しているが、図４に示す金属ワイドバー２ｄがない金属製スクリーンバー２ａを用いてもよい。さらに、樹脂製スクリーンバー２ｂは、図６に示す樹脂ワイドバー２ｆを有していてもよい。

このような構成のスクリーン１では、水路３０内を硬い塵芥が流れてきたときに、該塵芥は強度が高い金属製スクリーンバー２ａに衝突する。したがって、強度が低い樹脂製スクリーンバー２ｂは、金属製スクリーンバー２ａによって保護され、スクリーン１の破損を防止することができる。

図８は、本発明のさらに別の実施形態にかかるスクリーン１の一部断面図である。図８に示される金属製スクリーンバー２ａの、水路３０の幅方向の厚さは、樹脂製スクリーンバー２ｂの、水路３０の幅方向の厚さよりも小さい。このように、強度が高い金属製スクリーンバー２ａの、水路３０の幅方向の厚さを小さくすることにより、スクリーン１の更なる軽量化を図ることができる。

上述した実施形態では、金属製スクリーンバー２ａと樹脂製スクリーンバー２ｂとが交互に配列されているが、金属製スクリーンバー２ａと樹脂製スクリーンバー２ｂの配列順序は、この例に限定されない。例えば、連続する２本の金属製スクリーンバーの隣に１本の樹脂製スクリーンバー２ｂを配列してもよい。この場合、レーキ３は、２本の金属製スクリーンバー２ａの間の隙間に挿入されるレーキ歯３ｂと、金属製スクリーンバー２ａと樹脂製スクリーンバー２ｂとの間の隙間に挿入されるレーキ歯３ｂを有する。連続する２本の樹脂製スクリーンバー２ｂの隣に１本の金属製スクリーンバー２ｂを配列してもよい。この場合、レーキ３は、２本の樹脂製スクリーンバー２ｂの間の隙間に挿入されるレーキ歯３ｂと、金属製スクリーンバー２ａと樹脂製スクリーンバー２ｂとの間の隙間に挿入されるレーキ歯３ｂを有する。さらに、連続する２本の金属製スクリーンバーの隣に連続する２本の樹脂製スクリーンバー２ｂを配列してもよい。このように、金属製スクリーンバー２ａと樹脂製スクリーンバー２ｂの配列順序は、任意であり、様々な配列順序で、金属製スクリーンバー２ａと樹脂製スクリーンバー２ｂを配列することができる。スクリーンバー２の強度をその全体にわたって均一にするために、金属製スクリーンバー２ａと樹脂製スクリーンバー２ｂとは、所定の配列パターンに従って規則的に配列されてもよい。

以上本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。

１ スクリーン
２ スクリーンバー
２ａ 金属製スクリーンバー
２ｂ 樹脂製スクリーンバー
２ｃ 金属ベースバー
２ｄ 金属ワイドバー
２ｅ 樹脂ベースバー
２ｆ 樹脂ワイドバー
３ レーキ
３ａ レーキ本体
３ｂ レーキ歯
５ レーキチェーン
７ 駆動スプロケット
８ 従動スプロケット
１０ 駆動軸
１１ 駆動源
１４ エプロン
１５ 連結バー
１８ フレーム
２０ スクリーン式除塵機
３０ 水路

Claims (6)

1. 水路の幅方向に沿って配列された複数のスクリーンバーを備えたスクリーンであって、
   前記複数のスクリーンバーは、金属製スクリーンバーと樹脂製スクリーンバーとから構成され、
   前記金属製スクリーンバーと前記樹脂製スクリーンバーとは、交互に配列されることを特徴とするスクリーン。
2. 水路の幅方向に沿って配列された複数のスクリーンバーを備えたスクリーンであって、
   前記複数のスクリーンバーは、金属製スクリーンバーと樹脂製スクリーンバーとから構成され、
   前記金属製スクリーンバーは、前記樹脂製スクリーンバーよりも前記水路の上流側に突出して配置されていることを特徴とするスクリーン。
3. 前記金属製スクリーンバーと前記樹脂製スクリーンバーとは、交互に配列されることを特徴とする請求項２に記載のスクリーン。
4. 前記金属製スクリーンバーは、金属ベースバーと、前記金属ベースバーの前端面に接続された金属ワイドバーを有し、
   前記金属ワイドバーは、前記金属ベースバーの上流側に位置しており、
   前記金属ワイドバーの、前記水路の幅方向の厚さは、前記金属ベースバーの、前記水路の幅方向の厚さよりも大きいことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のスクリーン。
5. 前記樹脂製スクリーンバーは、樹脂ベースバーと、前記樹脂ベースバーの前端面に接続された樹脂ワイドバーを有し、
   前記樹脂ワイドバーは、前記樹脂ベースバーの上流側に位置しており、
   前記樹脂ワイドバーの、前記水路の幅方向の厚さは、前記樹脂ベースバーの、前記水路の幅方向の厚さよりも大きいことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のスクリーン。
6. 水路を流れる水に含まれる塵芥を捕捉し、除去するスクリーン式除塵機であって、
   請求項１乃至５のいずれか一項に記載のスクリーンと、
   前記スクリーンによって捕捉された塵芥を掻き上げるレーキと、を備え、
   前記レーキは、レーキ歯を有しており、
   前記レーキ歯が前記複数のスクリーンバーの間の隙間に挿入されることを特徴とするスクリーン式除塵機。

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