JP7008012B2

JP7008012B2 - 沈殿物掻き寄せ機

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Publication number: JP7008012B2
Application number: JP2018231693A
Authority: JP
Inventors: 雄斗伊藤; 倫也板山; 健一石田; 豊小藤田; 伸吾池田; 祥平岡賀; 智朗石川
Original assignee: Swing Corp
Current assignee: Swing Corp
Priority date: 2018-12-11
Filing date: 2018-12-11
Publication date: 2022-02-10
Anticipated expiration: 2038-12-11
Also published as: JP2020093199A

Description

本発明は、上水や下水などの液体（被処理液）に含まれる不純物を沈殿させるための沈殿槽に設置される掻き寄せ台車を備えた沈殿物掻き寄せ機に関し、より具体的には、沈殿槽の底部に堆積した沈殿物をピットに掻き寄せるための掻き寄せ台車を備えた沈殿物掻き寄せ機に関する。

浄水処理施設における液体処理において、液体に含まれる不純物を沈殿物として分離させるための沈殿槽が使用されている。沈殿槽では、液体に含まれる不純物がその自重により沈降し、沈殿槽の底部に沈殿物として堆積する。そのため、沈殿物を沈殿槽から排出するために、沈殿物掻き寄せ機を用いて、該沈殿物を沈殿槽の底部の一端に設けられたピットに掻き寄せるようになっている。

沈殿物掻き寄せ機は、沈殿槽の底部に配置された掻き寄せ台車を有しており、この掻き寄せ台車を沈殿槽の一端から他端まで移動させることによって、沈殿槽の底部に堆積した沈殿物をピットに掻き寄せる。掻き寄せ台車は、沈殿槽の上部に設置された駆動機にワイヤーまたはチェーンなどの牽引具によって連結され、牽引具によって掻き寄せ台車が沈殿槽の底部を牽引される。例えば、特許文献１には、ワイヤーによって沈殿槽の底部上を牽引される掻き寄せ台車を備えた沈殿物掻き寄せ機が記載されている。

特開２０１７－２３９７８号公報特開２００３－２４７１２号公報特開２００５－２８３５５号公報

しかしながら、ワイヤーで掻き寄せ台車を牽引する沈殿物掻き寄せ機は、ワイヤーの定期的な張力調整を必要とする。また、ワイヤーの向きを変えるために、多くの滑車を配置する必要があり、施工期間が長くなる。

特許文献２には、チェーンによって沈殿槽の底部上を牽引される掻き寄せ台車を備えた沈殿物掻き寄せ機が記載されている。チェーンは、沈殿槽の上部に設置された駆動機の駆動ホイールと、沈殿槽の底部に設置された複数の従動ホイールに掛けられ、沈殿槽内を循環するように構成されている。しかしながら、駆動機には、チェーンの荷重および張力が加わり、駆動機に過負荷がかかる。また、チェーンは複数のホイールに支持されているので屈曲回数が多いため、チェーンの摩耗が早い。加えて、チェーンが駆動ホイール上で滑りやすい、駆動ホイールの形状が複雑である、チェーンが伸びたときに歯飛びしやすいなどの欠点がある。

そこで、そのような問題を解決するために、掻き寄せ台車に連結された牽引チェーンと、駆動機の駆動ホイールに掛けられた駆動チェーンを、共通のシャフトに固定された２つのギヤで連結することが考えられる。しかしながら、そのような牽引システムは複雑であり、かつ沈殿物掻き寄せ機の製造コストが増大してしまう。

そこで、本発明は、定期的な張力調整を不要とし、かつ簡単な構成で掻き寄せ台車を牽引することができる沈殿物掻き寄せ機を提供する。

一態様では、沈殿槽の底部に堆積した沈殿物をピットに掻き寄せるための沈殿物掻き寄せ機であって、前記沈殿物を掻き寄せるためのスクレーパを有する掻き寄せ台車と、前記掻き寄せ台車に連結されたリンクプレートチェーンと、前記リンクプレートチェーンを支持する駆動ホイールおよび従動ホイールと、前記駆動ホイールに連結された駆動軸と、前記駆動軸に連結された原動機と、前記沈殿槽の底部に配置され、前記リンクプレートチェーンを支持する支持レールと、前記リンクプレートチェーンの下面に固定された複数の摺動部材を備え、前記リンクプレートチェーンは、前記沈殿槽の底部と平行な方向に屈曲可能なように横置きされており、前記複数の摺動部材は、前記支持レール上を摺動するように配置され、かつ前記リンクプレートチェーンの全長に亘って分布している、沈殿物掻き寄せ機が提供される。

一態様では、前記リンクプレートチェーンは、互いに対向する複数対のリンクプレートと、前記複数対のリンクプレートを回転可能に連結する複数のジョイントピンを備えている。
一態様では、前記駆動ホイールは、該駆動ホイールの中心軸線の周りに配列された複数の駆動ピンを備えており、前記リンクプレートは、前記駆動ピンが係合するノッチを有している。
一態様では、前記摺動部材は、その下面に形成された溝を有しており、前記支持レールは、前記溝に係合する突部を有している。
一態様では、前記支持レールは、その上面に形成された溝を有しており、前記摺動部材は、前記溝に係合する突部を有している。

一態様では、前記沈殿物掻き寄せ機は、前記リンクプレートチェーンに張力を与える張力付与装置をさらに備えており、前記張力付与装置は、前記駆動ホイールから延びる前記リンクプレートチェーンを外側から挟む第１チェーン接触部材および第２チェーン接触部材と、前記第１チェーン接触部材および前記第２チェーン接触部材を保持する保持機構と、前記第１チェーン接触部材および前記第２チェーン接触部材が前記リンクプレートチェーンに交わる軌道上を移動可能となるように、前記保持機構を支持する支持機構を有している。
一態様では、前記掻き寄せ台車は、前記リンクプレートチェーンに連結されたリンク機構を備えており、前記スクレーパは、前記リンク機構に連結されたスクレーパ本体と、前記スクレーパ本体に回転可能に連結されたスクレーパ分離体と、前記沈殿槽の底部に近づく方向への前記スクレーパ分離体の回転を止めるストッパを有しており、前記ストッパは前記スクレーパ本体に固定されており、前記スクレーパ分離体は、前記リンクプレートチェーンの上方に位置している。

リンクプレートチェーンは、ワイヤーとは異なり、経時的な伸びが実質的に発生しない。したがって、リンクプレートチェーンの定期的な張力調整を不要とすることができる。また、原動機は、駆動軸を介して駆動ホイールを直接回転させることができるので、リンクプレートチェーンの駆動システムがシンプルになる。結果として、施工期間が短くでき、かつ製造コストも低くすることができる。さらに、リンクプレートチェーンを支持するホイールの数が少なくて済むので、リンクプレートチェーンの長寿命化が可能となる。

沈殿物掻き寄せ機の一実施形態を示す概略側面図である。図１に示す沈殿物掻き寄せ機の概略平面図である。掻き寄せ台車がピットから離れる方向に走行している状態を示した概略側面図である。駆動ホイールを示す側面図である。リンクプレートチェーンを示す側面図である。図５に示すリンクプレートチェーンを下から見た図である。図５のＡ－Ａ線断面図である。摺動部材および支持レールの一実施形態を示す断面図である。駆動ホイールに巻かれたリンクプレートチェーンを示す上面図である。沈殿物を掻き寄せる方向に移動しているときの掻き寄せ台車の側面図である。ピットから離れる方向に移動しているときの掻き寄せ台車の側面図である。図１０に示す掻き寄せ台車を矢印Ｂで示す方向から見た図である。図１２に示す第１スクレーパのＣ－Ｃ線断面図である。掻き寄せ台車がピットから戻るときのスクレーパ本体とスクレーパ分離体の動きを説明する図である。掻き寄せ台車がピットに向かって移動するときのスクレーパ本体とスクレーパ分離体の動きを説明する図である。スクレーパ本体は鉛直姿勢で移動し、その一方で、スクレーパ分離体は従動ホイールとの接触によって傾いたまま移動している状態を示す図である。スクレーパ分離体が従動ホイールを通過したときのスクレーパ分離体の動きを説明する図である。張力付与装置を示す上面図である。張力付与装置の側面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、沈殿物掻き寄せ機の一実施形態を示す概略側面図である。図２は、図１に示す沈殿物掻き寄せ機の概略平面図である。沈殿物掻き寄せ機は、上水や下水などの液体（被処理液）中の不純物を沈降させ、沈殿物として堆積させるための沈殿槽１に設置される。沈殿槽１の一方の端壁２には、液体（被処理液）を沈殿槽１内に導入するための複数の液体流入口３が設けられている。沈殿槽１の他方の端壁４には、液体が流出する複数の液体流出口５が設けられている。液体流入口３を通じて流入した液体は、沈殿槽１の液体流出口５に向かって流れる。液体が液体流入口３から液体流出口５に向かって流れていく過程で、液体に含まれる不純物が沈降し、沈殿槽１の底部１Ａに沈殿物として堆積する。

沈殿物掻き寄せ機は、沈殿槽１内を走行して、沈殿槽１の底部１Ａ上の沈殿物を当該沈殿槽１の底部１Ａに設けられたピット７に掻き寄せるための掻き寄せ台車１０と、掻き寄せ台車１０を往復走行させるための牽引具としてのリンクプレートチェーン１２を備えている。ピット７は、沈殿槽１の底部１Ａの一端に設けられており、液体流入口３が設けられた端壁２に隣接している。リンクプレートチェーン１２は、無端状チェーンであり、リンクプレートチェーン１２の一部は掻き寄せ台車１０に連結されている。

図２に示すように、沈殿槽１の底部１Ａの上方には、互いに平行な２本のガイドレール１４が設置されている。図１では、ガイドレール１４の図示は省略されている。ガイドレール１４は、沈殿槽１の底部１Ａと平行に延びている。掻き寄せ台車１０は、回転可能な車輪１５を有しており、この車輪１５はガイドレール１４上に置かれている。したがって、掻き寄せ台車１０はガイドレール１４上を走行することが可能となっている。掻き寄せ台車１０は、沈殿槽１の底部１Ａ上の沈殿物を掻き寄せるためのスクレーパ１７，１８をさらに有している。本実施形態の掻き寄せ台車１０は、２つのスクレーパ１７，１８を有している。これら２つのスクレーパ１７，１８は、掻き寄せ台車１０の後ろ側と前側に配置されている。スクレーパ１７，１８は、板状の部材である。

掻き寄せ台車１０を牽引するリンクプレートチェーン１２は、駆動ホイール２０、第１従動ホイール２１、および第２従動ホイール２２によって内側から支持されている。駆動ホイール２０、第１従動ホイール２１、および第２従動ホイール２２のそれぞれの中心軸線は、沈殿槽１の底部１Ａに対して垂直であり、本実施形態では鉛直方向に延びている。駆動ホイール２０および第２従動ホイール２２は、沈殿槽１の流入側の端壁２の近くに配置されており、かつピット７の上方に位置している。第１従動ホイール２１は、沈殿槽１の流出側の端壁４の近くに配置されている。

駆動ホイール２０、第１従動ホイール２１、および第２従動ホイール２２は一直線上に配置されている。第２従動ホイール２２は、駆動ホイール２０と第１従動ホイール２１との間に配置されている。駆動ホイール２０の直径は、第２従動ホイール２２の直径以下であり、第１従動ホイール２１の直径は、第２従動ホイール２２の直径と同じである。よって、第１従動ホイール２１と第２従動ホイール２２との間を延びるリンクプレートチェーン１２の送り側と戻り側は互いに平行である。

リンクプレートチェーン１２は、駆動ホイール２０、第１従動ホイール２１、および第２従動ホイール２２に掛けられている。沈殿槽１の上から見たとき、リンクプレートチェーン１２、駆動ホイール２０、第１従動ホイール２１、および第２従動ホイール２２は、沈殿槽１の幅方向における略中央に配列されている。リンクプレートチェーン１２の全体は、沈殿槽１の底部１Ａと平行に配置され、沈殿槽１の長手方向に延びている。リンクプレートチェーン１２は、沈殿槽１の底部１Ａと平行な方向に屈曲可能なように横置きされている。

沈殿槽１の底部１Ａには、リンクプレートチェーン１２の下側を支持する２本の支持レール２５が配置されている。これら支持レール２５は互いに平行であり、リンクプレートチェーン１２に沿って延びている。支持レール２５は、第１従動ホイール２１と第２従動ホイール２２との間に配置されており、これら従動ホイール２１，２２の間を延びるリンクプレートチェーン１２の下側を支持している。このように配置された支持レール２５は、リンクプレートチェーン１２が駆動ホイール２０、第１従動ホイール２１、および第２従動ホイール２２から脱落してしまうことを防止することができる。

沈殿物掻き寄せ機は、駆動ホイール２０に連結された駆動軸２７と、駆動軸２７に連結された原動機２８をさらに備えている。駆動軸２７は、沈殿槽１の端壁２に沿って鉛直方向に延びている。原動機２８は沈殿槽１の端壁２の上部に固定されている。原動機２８は沈殿槽１の液面よりも上方に位置している。原動機２８としては、電動機、または圧縮空気によって動作するエアモータなどを使用することができる。

駆動軸２７の下部は、水中軸受２９によって回転可能に支持されている。水中軸受２９は、沈殿槽１の端壁２の下部に固定されている。水中軸受２９は、駆動ホイール２０の直ぐ上方に位置しており、リンクプレートチェーン１２の張力を支持することが可能となっている。

原動機２８は、駆動軸２７を介して駆動ホイール２０を一方向および逆方向に回転させることができるように構成されている。原動機２８が駆動ホイール２０を一方向に回転させると、リンクプレートチェーン１２が一方向に循環し、掻き寄せ台車１０がピット７に向かってリンクプレートチェーン１２によって牽引される。原動機２８が駆動ホイール２０を逆方向に回転させると、リンクプレートチェーン１２が逆方向に循環し、掻き寄せ台車１０がピット７から離れる方向にリンクプレートチェーン１２によって牽引される。このように、駆動ホイール２０を一方向および逆方向に交互に回転させることにより、掻き寄せ台車１０が沈殿槽１の底部１Ａに沿ってガイドレール１４上を往復移動することができる。

図１は、掻き寄せ台車１０が沈殿物をピット７に掻き寄せている状態を示している。掻き寄せ台車１０がリンクプレートチェーン１２によってピット７に向かって引っ張られると、リンクプレートチェーン１２に連結されたスクレーパ１７，１８は鉛直姿勢となる。この状態で、掻き寄せ台車１０をピット７に向かって移動させると、スクレーパ１７，１８は沈殿槽１の底部１Ａに堆積している沈殿物をピット７まで掻き寄せることができる。

図３は、掻き寄せ台車１０がピット７から離れる方向に走行している状態を示した概略側面図である。掻き寄せ台車１０がリンクプレートチェーン１２によってピット７から離れる方向に引っ張られるとき、スクレーパ１７，１８は、鉛直姿勢から傾斜姿勢（水平姿勢でもよい）に変わる。その結果、スクレーパ１７，１８と沈殿槽１の底部１Ａとの間に間隙が生じ、沈殿物がピット７とは逆側に集められることが防止される。

リンクプレートチェーン１２は、ワイヤーとは異なり、経時的な伸びが実質的に発生しない。したがって、リンクプレートチェーン１２の定期的な張力調整を不要とすることができる。また、原動機２８は、駆動軸２７を介して駆動ホイール２０を直接回転させることができるので、リンクプレートチェーン１２の駆動システムがシンプルになる。結果として、施工期間が短くでき、かつ製造コストも低くすることができる。さらに、駆動ホイール２０からリンクプレートチェーン１２への動力の伝達効率も向上する。

図４は、駆動ホイール２０を示す側面図である。駆動ホイール２０は、上側プレート２０Ａと、下側プレート２０Ｂと、リンクプレートチェーン１２に係合する複数の駆動ピン２０Ｃを備えている。駆動ピン２０Ｃは、上側プレート２０Ａと下側プレート２０Ｂとの間に配置されている。駆動ピン２０Ｃの上端は上側プレート２０Ａに固定され、駆動ピン２０Ｃの下端は下側プレート２０Ｂに固定されている。上側プレート２０Ａは、駆動軸２７の下端に固定されている。駆動ピン２０Ｃは、駆動ホイール２０の中心軸線の周りに等間隔で配列されている。リンクプレートチェーン１２の内側は、駆動ピン２０Ｃに係合し、駆動ホイール２０の回転に伴ってリンクプレートチェーン１２はその長手方向に移動される。

図５は、リンクプレートチェーン１２を示す側面図であり、図６は、図５に示すリンクプレートチェーン１２を下から見た図であり、図７は、図５のＡ－Ａ線断面図である。リンクプレートチェーン１２は、互いに対向する複数対のリンクプレート３１と、複数対のリンクプレート３１を回転可能に連結する複数のジョイントピン３２を備えている。各対のリンクプレート３１は、ピンハウジング３３により互いに連結されている。各ジョイントピン３２はピンハウジング３３内に挿入されており、ジョイントピン３２の両端は各対のリンクプレート３１に連結されている。リンクプレート３１は、ジョイントピン３２を中心に回転可能となっている。

各リンクプレート３１は、駆動ホイール２０の駆動ピン２０Ｃ（図４参照）に係合する２つのノッチ３１ａ，３１ｂを有している。駆動ホイール２０が一方向に回転すると、駆動ピン２０Ｃが２つのノッチ３１ａ，３１ｂのうちのいずれか一方に係合する。駆動ホイール２０が逆方向に回転すると、駆動ピン２０Ｃは他方のノッチに係合する。リンクプレート３１およびジョイントピン３２は、ステンレス鋼などの金属から構成されている。一実施形態では、リンクプレート３１およびジョイントピン３２は、機械的剛性の高い樹脂から構成されてもよい。

リンクプレートチェーン１２は、沈殿槽１内に横置きされている。すなわち、各リンクプレート３１は、全体として、沈殿槽１の底部１Ａと平行であり、ジョイントピン３２は、沈殿槽１の底部１Ａと垂直である。このように配置されたリンクプレートチェーン１２は、沈殿槽１の底部１Ａと平行な方向（本実施形態では水平方向）に屈曲することができる一方で、沈殿槽１の底部１Ａに垂直な方向（本実施形態では鉛直方向）に屈曲することが制限される。横置きされたリンクプレートチェーン１２は、下方にたるみにくく、かつリンクプレートチェーン１２の全体を沈殿槽１の底部１Ａに近づけて配置することができる。よって、リンクプレートチェーン１２を支持する支持レール２５を沈殿槽１の底部１Ａ上に設置することができる。

リンクプレートチェーン１２の下面には、複数の摺動部材３７が固定されている。これら複数の摺動部材３７は、リンクプレートチェーン１２の全長に亘って分布している。各摺動部材３７は、下側の各リンクプレート３１に固定されている。摺動部材３７は、所定のピッチで等間隔に配列されている。本実施形態では、摺動部材３７は、すべての下側のリンクプレート３１に固定されているが、本発明はこの配列に限定されない。

リンクプレートチェーン１２が駆動ホイール２０によって移動されると、摺動部材３７はリンクプレートチェーン１２と一体に移動し、支持レール２５上を摺動する。各摺動部材３７は、摺動性のよい樹脂から構成されている。一実施形態では、各摺動部材３７は金属から構成されてもよい。

図７に示すように、摺動部材３７は、その下面に形成された溝３８を有しており、支持レール２５は、溝３８に係合する突部３９を有している。溝３８は摺動部材３７の全体に亘って延びており、かつリンクプレートチェーン１２の長手方向に延びている。突部３９は支持レール２５の全長に亘って延び、かつリンクプレートチェーン１２の長手方向に延びている。摺動部材３７が支持レール２５上を摺動するとき、摺動部材３７の移動方向は、溝３８に係合した突部３９によって支持レール２５の長手方向に制限される。よって、摺動部材３７が固定されたリンクプレートチェーン１２は、支持レール２５に沿って移動する。突部３９と溝３８との係合は、リンクプレートチェーン１２が、駆動ホイール２０、第１従動ホイール２１、および第２従動ホイール２２から外れるのを防止することができる。

一実施形態では、図８に示すように、支持レール２５は、その上面に形成された溝３８を有し、摺動部材３７は、溝３８に係合する突部３９を有してもよい。突部３９は摺動部材３７の全体に亘って延びており、溝３８は支持レール２５の全長に亘って延びている。この実施形態でも、突部３９と溝３８との係合は、リンクプレートチェーン１２が、駆動ホイール２０、第１従動ホイール２１、および第２従動ホイール２２から外れるのを防止することができる。

図９は、駆動ホイール２０に巻かれたリンクプレートチェーン１２を示す上面図である。図９では、説明のために、駆動ホイール２０の上側プレート２０Ａの図示は省略されている。駆動ピン２０Ｃは、リンクプレートチェーン１２のノッチ３１ａに係合し、駆動ホイール２０の回転に伴ってリンクプレートチェーン１２はその長手方向に移動される。駆動ホイール２０が逆方向に回転すると、駆動ピン２０Ｃは、反対側のノッチ３１ｂに係合し、リンクプレートチェーン１２は反対方向に移動される。このように、駆動ホイール２０の駆動力はノッチ３１ａまたはノッチ３１ｂで受けられるので、リンクプレートチェーン１２のジョイントピン３２およびピンハウジング３３が摩耗しにくく、リンクプレートチェーン１２の寿命が向上する。

図１０は、沈殿物を掻き寄せる方向に移動しているときの掻き寄せ台車１０の側面図である。掻き寄せ台車１０は、沈殿物を掻き寄せる第１スクレーパ１７および第２スクレーパ１８と、第１スクレーパ１７および第２スクレーパ１８に連結されたリンク機構４１と、リンク機構４１を支持する基台４３と、基台４３に取り付けられた車輪１５を備えている。車輪１５は、基台４３の両側に配置され、ガイドレール１４（図２参照）上に置かれている。

リンク機構４１はリンクプレートチェーン１２に接続されている。基台４３は、下方に延びる第１アーム４５および第２アーム４６を有している。第１スクレーパ１７は、第１アーム４５にジョイント４８によって回転可能に連結されている。第２スクレーパ１８は、第２アーム４６にジョイント４９によって回転可能に連結されている。第１スクレーパ１７は、掻き寄せ台車１０の後ろ側に位置しており、第２スクレーパ１８は、掻き寄せ台車１０の前側に位置している。

リンク機構４１は、リンクプレートチェーン１２の牽引力を第１スクレーパ１７および第２スクレーパ１８に伝達しつつ、第１スクレーパ１７および第２スクレーパ１８の角度を変える機能を有する。リンク機構４１は、第１スクレーパ１７から第２スクレーパ１８まで延びる第１リンク５１と、第１リンク５１を第１スクレーパ１７に回転可能に連結する第１ジョイント５２と、第１リンク５１を第２スクレーパ１８に回転可能に連結する第２ジョイント５３と、リンクプレートチェーン１２に接続された可動部材５５と、可動部材５５から第１スクレーパ１７まで延びる第２リンク５８と、第２リンク５８を第１スクレーパ１７に回転可能に連結する第３ジョイント６０と、第２リンク５８を可動部材５５に回転可能に連結する第４ジョイント６１を備えている。

第１リンク５１は、第１スクレーパ１７および第２スクレーパ１８の両方に回転可能に連結され、第２リンク５８は、第１スクレーパ１７および可動部材５５の両方に回転可能に連結されている。リンクプレートチェーン１２の牽引力は、まず可動部材５５に伝達され、さらに、第２リンク５８、第１スクレーパ１７、第１リンク５１、および第２スクレーパ１８に伝達される。さらに、リンクプレートチェーン１２の牽引力は、基台４３にも伝達され、掻き寄せ台車１０の全体を沈殿槽１の底部１Ａに沿って移動させる。

図１０の矢印で示す方向にリンクプレートチェーン１２が掻き寄せ台車１０を牽引すると、リンクプレートチェーン１２の牽引力はリンク機構４１を作動させる。すなわち、リンク機構４１は、第１スクレーパ１７および第２スクレーパ１８が鉛直姿勢になるまで第１スクレーパ１７および第２スクレーパ１８を同時に回転させ、第１スクレーパ１７および第２スクレーパ１８を沈殿槽１の底部１Ａに近づける。第１スクレーパ１７および第２スクレーパ１８が鉛直姿勢になったとき、第１スクレーパ１７および第２スクレーパ１８の回転は図示しないストッパにより停止される。第１スクレーパ１７および第２スクレーパ１８が鉛直姿勢を保ったまま、掻き寄せ台車１０はピット７（図１参照）に向かってリンクプレートチェーン１２によって牽引される。沈殿槽１の底部１Ａに堆積している沈殿物は、第１スクレーパ１７および第２スクレーパ１８によってピット７に掻き寄せられる。

図１１に示すように、ピット７から離れる方向にリンクプレートチェーン１２が掻き寄せ台車１０を牽引すると、リンクプレートチェーン１２の牽引力はリンク機構４１を作動させる。すなわち、リンク機構４１は、第１スクレーパ１７および第２スクレーパ１８が斜め姿勢（水平姿勢でもよい）になるまで第１スクレーパ１７および第２スクレーパ１８を同時に回転させ、第１スクレーパ１７および第２スクレーパ１８を沈殿槽１の底部１Ａから離れる方向に移動させる。第１スクレーパ１７および第２スクレーパ１８は、沈殿槽１の底部１Ａから遠ざかるので、第１スクレーパ１７および第２スクレーパ１８が沈殿槽１の底部１Ａ上の沈殿物を掻き寄せることなく、掻き寄せ台車１０は、沈殿槽１の反対側の端壁４まで戻ることができる。

図１２は、図１０に示す掻き寄せ台車１０を矢印Ｂで示す方向から見た図であり、図１３は、図１２に示す第１スクレーパ１７のＣ－Ｃ線断面図である。第１スクレーパ１７は、リンク機構４１に連結されたスクレーパ本体１７Ａと、スクレーパ本体１７Ａに回転可能に連結されたスクレーパ分離体１７Ｂを有している。スクレーパ分離体１７Ｂは、軸６４によってスクレーパ本体１７Ａに回転可能に連結されている。スクレーパ分離体１７Ｂは、スクレーパ本体１７Ａのほぼ中央に位置しており、スクレーパ本体１７Ａから分離されている。より具体的には、スクレーパ本体１７Ａの中央には切り欠き６５が形成されており、スクレーパ分離体１７Ｂは、この切り欠き６５内に配置されている。

スクレーパ分離体１７Ｂの下端は、スクレーパ本体１７Ａの下端と同じ高さにある。スクレーパ分離体１７Ｂは、リンクプレートチェーン１２の上方に位置している。スクレーパ分離体１７Ｂは、その下端に形成された２つの切り欠き６６を有している。リンクプレートチェーン１２の少なくとも上側は、これら切り欠き６６内に位置している。各切り欠き６６の幅は、リンクプレートチェーン１２の幅よりも大きく、スクレーパ分離体１７Ｂ（すなわち第１スクレーパ１７）がリンクプレートチェーン１２に接触しないようになっている。

第１スクレーパ１７は、沈殿槽１の底部１Ａに近づく方向へのスクレーパ分離体１７Ｂの回転を止めるストッパ６９を有している。ストッパ６９は、スクレーパ本体１７Ａに固定されている。ストッパ６９は、軸６４の下方に配置されており、かつスクレーパ分離体１７Ｂの前側に位置している。本明細書で、「前側」とは、沈殿物を掻き寄せる方向において「前側」を意味する。ストッパ６９は、スクレーパ分離体１７Ｂが、沈殿槽１の底部１Ａから離れる方向にスクレーパ本体１７Ａとともに移動することを可能とし、かつスクレーパ本体１７Ａが沈殿槽１の底部１Ａに近づくときにスクレーパ分離体１７Ｂは沈殿槽１の底部１Ａから離れた状態に維持されることを許容する。

掻き寄せ台車１０がピット７から戻るとき、図１４に示すように、スクレーパ本体１７Ａは、スクレーパ本体１７Ａが沈殿槽１の底部１Ａから離れる方向に回転する（すなわち、スクレーパ本体１７Ａの下端が上昇する）。このとき、ストッパ６９はスクレーパ分離体１７Ｂに接触し、スクレーパ分離体１７Ｂを持ち上げる。よって、スクレーパ分離体１７Ｂは、スクレーパ本体１７Ａとともに、沈殿槽１の底部１Ａから離れる方向に回転する。

掻き寄せ台車１０が第１従動ホイール２１の上方の位置に戻った後、再びピット７に向かって移動するとき、図１５に示すように、スクレーパ本体１７Ａは沈殿槽１の底部１Ａに近づく方向に回転し（すなわち、スクレーパ本体１７Ａの下端が下降し）、その一方で、スクレーパ分離体１７Ｂは、スクレーパ本体１７Ａとは独立に動く。すなわち、スクレーパ分離体１７Ｂは、その自重で沈殿槽１の底部１Ａに近づく方向に軸６４を中心に回転する。スクレーパ分離体１７Ｂの下方には第１従動ホイール２１が存在するので、スクレーパ分離体１７Ｂの下端は第１従動ホイール２１に接触し、スクレーパ分離体１７Ｂはスクレーパ本体１７Ａと同じ位置には到達しない。

図１６に示すように、掻き寄せ台車１０の移動に伴い、スクレーパ本体１７Ａは鉛直姿勢で移動し、その一方で、スクレーパ分離体１７Ｂは第１従動ホイール２１との接触によって傾いたまま移動する。そして、図１７に示すように、スクレーパ分離体１７Ｂが第１従動ホイール２１を通過すると、スクレーパ分離体１７Ｂはその自重により沈殿槽１の底部１Ａに近づく方向に回転し、スクレーパ本体１７Ａと同様に鉛直姿勢となる。鉛直姿勢のスクレーパ分離体１７Ｂは、リンクプレートチェーン１２および支持レール２５上の沈殿物をピット７に向かって掻き寄せることができる。スクレーパ分離体１７Ｂがより確実に沈殿物を掻き寄せることを可能とするために、スクレーパ分離体１７Ｂにウエイトを固定してもよい。

本実施形態によれば、スクレーパ分離体１７Ｂは第１従動ホイール２１を乗り越えることができるので、掻き寄せ台車１０を、沈殿槽１の端壁４（図１参照）まで近づけることができる。したがって、第１スクレーパ１７は、沈殿槽１の端壁４付近の沈殿物をピット７に掻き寄せることができる。つまり、掻き寄せ台車１０は、沈殿槽１内の沈殿物のほぼすべてをピット７に掻き寄せることができる。

本実施形態では、掻き寄せ台車１０の後ろ側に取り付けられた第１スクレーパ１７と、掻き寄せ台車１０の前側に取り付けられた第２スクレーパ１８を有している。第１スクレーパ１７がピット７の上方に位置することができる程度にピット７が大きければ、第２スクレーパ１８を省略してもよい。

図１に戻り、沈殿物掻き寄せ機は、リンクプレートチェーン１２に張力を与える張力付与装置７０をさらに備えている。本実施形態では、張力付与装置７０は、第２従動ホイール２２に連結されている。

図１８は、張力付与装置７０を示す上面図であり、図１９は、張力付与装置７０の側面図である。張力付与装置７０は、駆動ホイール２０から延びるリンクプレートチェーン１２を外側から挟む第１チェーン接触部材７１および第２チェーン接触部材７２と、第１チェーン接触部材７１および第２チェーン接触部材７２を保持する保持機構７５と、リンクプレートチェーン１２に交わる軌道Ｔ上を第１チェーン接触部材７１および第２チェーン接触部材７２が移動可能となるように、保持機構７５を移動可能に支持する支持機構７７を有している。チェーン接触部材７１，７２が移動する軌道Ｔは、リンクプレートチェーン１２と同一平面内にある。したがって、第１チェーン接触部材７１および第２チェーン接触部材７２が軌道Ｔ上を移動すると、第１チェーン接触部材７１および第２チェーン接触部材７２のうちのいずれか一方は、リンクプレートチェーン１２を内側に押し込み、内側に屈曲させる。

２つのチェーン接触部材７１，７２は、駆動ホイール２０と第２従動ホイール２２との間に位置している。チェーン接触部材７１，７２は、円筒形状を有しており、各チェーン接触部材７１，７２の外周面がリンクプレートチェーン１２の外側に接触する。チェーン接触部材７１，７２はその自身の軸線を中心に回転可能に構成されてもよく、あるいは回転可能でなくてもよい。

保持機構７５は、第１チェーン接触部材７１および第２チェーン接触部材７２をそれぞれ保持する第１アーム８１および第２アーム８２と、第１アーム８１および第２アーム８２の端部に接続されたアーム保持部８４と、アーム保持部８４に固定された旋回軸８７を有している。第１チェーン接触部材７１および第２チェーン接触部材７２は、第１アーム８１および第２アーム８２の先端にそれぞれ保持されている。第１チェーン接触部材７１および第２チェーン接触部材７２の中心軸線と、旋回軸８７は互いに平行であり、かつリンクプレートチェーン１２の長手方向に対して垂直である。

アーム保持部８４は、第１アーム８１および第２アーム８２の相対位置を固定するように構成され、これにより、第１チェーン接触部材７１と第２チェーン接触部材７２との間の距離は固定される。第１チェーン接触部材７１と第２チェーン接触部材７２との間の距離は、駆動ホイール２０の直径および第２従動ホイール２２の直径よりも小さい。したがって、２つのチェーン接触部材７１，７２の両方は、リンクプレートチェーン１２の外側に接触している。第１チェーン接触部材７１と第２チェーン接触部材７２との間の距離を調節するために、アーム保持部８４は、第１アーム８１および第２アーム８２の相対位置を変更可能に構成されてもよい。

旋回軸８７は、第２従動ホイール２２の中空軸からなる支持機構７７に回転可能に支持されている。アーム保持部８４、２つのアーム８１，８２、および２つのチェーン接触部材７１，７２は、旋回軸８７を中心に回転可能となっている。２つのチェーン接触部材７１，７２が旋回軸８７を中心に回転すると、これらチェーン接触部材７１，７２は、上記軌道Ｔ上を移動し、２つのチェーン接触部材７１，７２のうちの一方がリンクプレートチェーン１２を内側に押し込む。

本実施形態では、旋回軸８７を回転可能に支持する支持機構７７は、第２従動ホイール２２の中空軸から構成されているが、本発明はこの実施形態に限定されない。一実施形態では、旋回軸８７を回転可能に支持する支持機構７７は、第２従動ホイール２２とは別に設けられた独立の支持機構であってもよい。

第１チェーン接触部材７１および第２チェーン接触部材７２は、これらチェーン接触部材７１，７２の相対位置、すなわち、チェーン接触部材７１，７２間の距離を一定に保ちながら、リンクプレートチェーン１２に交わる軌道Ｔ上を移動可能とされる。駆動ホイール２０が図１８の矢印で示す方向に回転しているとき、リンクプレートチェーン１２に作用する張力によって、第２チェーン接触部材７２が外側に移動される。同時に、第２チェーン接触部材７２の動きに同期して第１チェーン接触部材７１が内側に移動する。第１チェーン接触部材７１は、リンクプレートチェーン１２を内側に押し込み、リンクプレートチェーン１２に張力を与える。

駆動ホイール２０が逆方向に回転すると、リンクプレートチェーン１２に作用する張力によって、第１チェーン接触部材７１が外側に移動される。同時に、第１チェーン接触部材７１の動きに同期して第２チェーン接触部材７２が内側に移動する。第２チェーン接触部材７２は、リンクプレートチェーン１２を内側に押し込み、リンクプレートチェーン１２に張力を与える。このように、駆動ホイール２０がどちらの方向に回転しているときでも、第１チェーン接触部材７１または第２チェーン接触部材７２のいずれか一方が、リンクプレートチェーン１２に張力を与えることができる。

本実施形態では、第１チェーン接触部材７１および第２チェーン接触部材７２を保持する保持機構７５は旋回軸８７を有し、支持機構７７は旋回軸８７を回転可能に支持している。よって、第１チェーン接触部材７１および第２チェーン接触部材７２は、円弧状の軌道Ｔ上を移動可能とされている。しかしながら、本発明は、第１チェーン接触部材７１および第２チェーン接触部材７２がリンクプレートチェーン１２に交わる軌道上を移動可能である限りにおいて、上記実施形態に限定されない。例えば、支持機構７７は、直線状に延びる軌道上を第１チェーン接触部材７１および第２チェーン接触部材７２が移動可能なように保持機構７５をスライド可能に支持するように構成されてもよい。

本実施形態では、リンクプレートチェーン１２は、全体として直線状に延びているが、一実施形態では、リンクプレートチェーン１２はＬ字形など他の形状に延びてもよい。また、３つ以上の従動ホイールを設けてもよい。

上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうる。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲に解釈されるものである。

１沈殿槽
１Ａ底部
２端壁
３液体流入口
４端壁
５液体流出口
７ピット
１０掻き寄せ台車
１２リンクプレートチェーン
１４ガイドレール
１５車輪
１７，１８スクレーパ
１７Ａスクレーパ本体
１７Ｂスクレーパ分離体
２０駆動ホイール
２０Ａ上側プレート
２０Ｂ下側プレート
２０Ｃ駆動ピン
２１第１従動ホイール
２２第２従動ホイール
２５支持レール
２７駆動軸
２８原動機
２９水中軸受
３１リンクプレート
３１ａ，３１ｂノッチ
３２ジョイントピン
３３ピンハウジング
３７摺動部材
３８溝
３９突部
４１リンク機構
４３基台
４５第１アーム
４６第２アーム
４８，４９ジョイント
５１第１リンク
５２第１ジョイント
５３第２ジョイント
５５可動部材
５８第２リンク
６０第３ジョイント
６１第４ジョイント
６４軸
６５切り欠き
６６切り欠き
６９ストッパ
７０張力付与装置
７１第１チェーン接触部材
７２第２チェーン接触部材
７５保持機構
７７支持機構
８１第１アーム
８２第２アーム
８４アーム保持部
８７旋回軸

Claims

沈殿槽の底部に堆積した沈殿物をピットに掻き寄せるための沈殿物掻き寄せ機であって、
前記沈殿物を掻き寄せるためのスクレーパを有する掻き寄せ台車と、
前記掻き寄せ台車に連結されたリンクプレートチェーンと、
前記リンクプレートチェーンを支持する駆動ホイールおよび従動ホイールと、
前記駆動ホイールに連結された駆動軸と、
前記駆動軸に連結された原動機と、
前記沈殿槽の底部に配置され、前記リンクプレートチェーンを支持する支持レールと、
前記リンクプレートチェーンの下面に固定された複数の摺動部材を備え、
前記リンクプレートチェーンは、前記沈殿槽の底部と平行な方向に屈曲可能なように横置きされており、
前記複数の摺動部材は、前記支持レール上を摺動するように配置され、かつ前記リンクプレートチェーンの全長に亘って分布している、沈殿物掻き寄せ機。
前記リンクプレートチェーンは、互いに対向する複数対のリンクプレートと、前記複数対のリンクプレートを回転可能に連結する複数のジョイントピンを備えている、請求項１に記載の沈殿物掻き寄せ機。
前記駆動ホイールは、該駆動ホイールの中心軸線の周りに配列された複数の駆動ピンを備えており、
前記リンクプレートは、前記駆動ピンが係合するノッチを有している、請求項２に記載の沈殿物掻き寄せ機。
前記摺動部材は、その下面に形成された溝を有しており、
前記支持レールは、前記溝に係合する突部を有している、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の沈殿物掻き寄せ機。
前記支持レールは、その上面に形成された溝を有しており、
前記摺動部材は、前記溝に係合する突部を有している、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の沈殿物掻き寄せ機。
前記沈殿物掻き寄せ機は、前記リンクプレートチェーンに張力を与える張力付与装置をさらに備えており、
前記張力付与装置は、
前記駆動ホイールから延びる前記リンクプレートチェーンを外側から挟む第１チェーン接触部材および第２チェーン接触部材と、
前記第１チェーン接触部材および前記第２チェーン接触部材を保持する保持機構と、
前記第１チェーン接触部材および前記第２チェーン接触部材が前記リンクプレートチェーンに交わる軌道上を移動可能となるように、前記保持機構を支持する支持機構を有している、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の沈殿物掻き寄せ機。
前記掻き寄せ台車は、前記リンクプレートチェーンに連結されたリンク機構を備えており、
前記スクレーパは、前記リンク機構に連結されたスクレーパ本体と、前記スクレーパ本体に回転可能に連結されたスクレーパ分離体と、前記沈殿槽の底部に近づく方向への前記スクレーパ分離体の回転を止めるストッパを有しており、
前記ストッパは前記スクレーパ本体に固定されており、
前記スクレーパ分離体は、前記リンクプレートチェーンの上方に位置している、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の沈殿物掻き寄せ機。