JP7394490B1 - 除塵装置 - Google Patents

Abstract

【課題】より耐久性を高めることが可能な除塵装置を提供する。【解決手段】除塵装置は、スクリーン１と、楕円軌道で周回移動する無端状のチェーン３３と、連結ピン２３を介してチェーン３３に連結されるレーキ２と、レーキ２における連結ピン２３の上方に配置された上部ガイドローラ２５と、上部ガイドレール３６とを備える。上部ガイドレール３６は、チェーン上部の反転移動に伴い、レーキ２が自重で漸次垂直姿勢となるように上部ガイドローラ２５を案内する第１ガイドレール３７と、第１ガイドレール３７とは別のガイドレールであって、垂直姿勢となったレーキ２の上部ガイドローラ２５が後方から当接し、かつレーキ２がスクリーン１と平行な直線Ｌ１に沿った姿勢となるように当該上部ガイドローラ２５を案内する第２ガイドレール３８とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、河川、取水路、上下水処理場、廃水処理場等の水路、あるいは取水口等に配設され、流木、藻類、草等の塵芥（ゴミ類）を捕捉して除去する除塵装置に関する。

従来、水路の取水口等に配設されるスクリーンと、このスクリーンに沿って上昇するレーキとを備え、流水中の塵芥をスクリーンで捕捉しながらレーキで掻き上げて除去するように構成された除塵装置が知られている。出願人も、特許文献１に開示されるような除塵装置を開発し、提案している。この特許文献１に係る除塵装置について、図１１を用いて説明する。図１１は、除塵装置の概略側面図である。

除塵装置８０は、水路等に傾斜姿勢で配置されたスクリーン７０の上方に、このスクリーン７０と略平行に上下方向に延在して、スプロケット８１の回転に伴い楕円軌道で周回移動する無端状のチェーン８２を備える。

レーキ８３は、連結ピン８４でチェーン８２に回動自在に連結されており、チェーン８２と共に移動する。図示の例では、２つのレーキ８３がチェーン８２に連結されている。連結ピン８４の上下両側には、上部ガイドローラ８６と下部ガイドローラ８５とが設けられている。これらのガイドローラ８５、８６は、チェーン８２の楕円軌道にほぼ沿うように設けられたガイドレール９０に沿って案内される。

ガイドレール９０は、後方（図中右方）の上昇用ガイドレール９１と、前方（図中左方）の下降用ガイドレール９２とで構成され、各ガイドレール９１、９２は上下方向に延在している。上昇用ガイドレール９１の上端には、前下向きに屈曲する屈曲部９１ａが設けられている。

レーキ８３は、チェーン８２と共に反時計回り（図１１で反時計回り）に移動する。具体的には、上昇用ガイドレール９１に沿ってガイドローラ８５、８６が案内されることにより、図中実線に示す水底位置からスクリーン７０に沿って上昇する。この上昇によりスクリーン７０に捕捉された塵芥がレーキ８３によって掻き上げられる。レーキ８３は、上昇用ガイドレール９１に沿って上昇端位置まで移動する。上昇端位置に達すると、上部ガイドローラ８６が上昇用ガイドレール９１の屈曲部９１ａに当接する。この状態で、スプロケット８１に沿ってチェーン８２が反転移動するのに伴い、レーキ８３が揺動しながら前方に揺動する。その後、下部ガイドローラ８５が下降用ガイドレール９２の前面（上流側面）に、上部ガイドローラ８６が下降用ガイドレール９２の後面（下流側面）に乗り移ることにより、やや前方に傾斜した姿勢を維持しながらレーキ８３が下降する。

レーキ８３が下降端に移動すると、下部ガイドローラ８５が下降用ガイドレール９２から上昇用ガイドレール９１に乗り移り、上部ガイドローラ８６が下降用ガイドレール９２の下端部で案内される。これにより、水中でスクリーン７０に沿った元の位置にレーキ８３が配置される。レーキ８３がスクリーン７０に当接する直前に上部ガイドローラ８６は、上昇用ガイドレール９１に乗り移っており、レーキ８３がスクリーン７０に当接すると、レーキ９２の上昇が開始される。

登録実用新案第３１５７７９０号公報

しかし、上記従来の除塵装置のように、上昇端位置において、上昇用ガイドレール９１の屈曲部９１ａに対して上部ガイドローラ８６を突き当て、この状態でレーキ８３を揺動させながら前方へ移動させる場合には、上部ガイドローラ８６が屈曲部９１ａに当接しながら、スプロケット８１に沿って連結ピン８４がチェーン８２と共に上昇する期間が少なからず発生する。この間は、上部ガイドローラ８６が上昇用ガイドレール９１の屈曲部９１ａに衝突する衝撃荷重に加え、レーキ８３の自重と、屈曲部９１ａによるレーキ８３（上部ガイドローラ８６）の押し下げ荷重とが連結ピン８４に作用し続ける。これが連結ピン８４の摩耗や破損の原因となり、また、上部ガイドローラ８６やレーキ８３に繰り返し力が作用することで、レーキ８３の故障原因になることが考えられる。そのため、レーキ８３の耐久性向上、ひいては除塵装置の耐久性向上に鑑みた場合、長期的な使用に向け、従来の除塵装置には改善の余地がある。

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、より耐久性を高めることが可能な除塵装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題に鑑みて成されたものであって、水路内に傾斜した姿勢で配置される除塵用のスクリーンと、前記スクリーンの幅方向における所定間隔を隔てた位置で、当該スクリーンと平行に上下方向に延在し、上端部がスプロケットに掛け渡されて当該スプロケットの回転に伴い楕円軌道で周回移動する一対の無端状のチェーンと、前記幅方向における自身の両端部で前記一対のチェーンに連結ピンを介して揺動自在に連結され、当該一対のチェーンの移動に伴い前記スクリーンに沿って上昇するレーキと、前記幅方向における前記レーキの両端部であって、かつ前記連結ピンよりも上方に配置されたガイドローラと、前記スプロケットの上方で前記ガイドローラを案内することにより、前記レーキの姿勢を、前記連結ピンを支点として変化させる上部ガイドレールと、を備え、前記上部ガイドレールは、前記スクリーンに沿った姿勢で上昇してくる前記レーキの前記ガイドローラが水路下流側から当接するガイドレールであって、前記スプロケットに沿ったチェーン上部の反転移動に伴い、前記レーキが自重で漸次垂直姿勢となるように当該ガイドローラを案内する第１ガイドレールと、前記垂直姿勢となった前記レーキの前記ガイドローラを、前記チェーン上部の反転移動に伴い前記第１ガイドレールから受け継ぐ、前記第１ガイドレールとは別のガイドレールであって、前記ガイドローラが水路下流側から当接し、かつ前記レーキが前記スクリーンと平行な直線に沿った姿勢となるように当該ガイドローラを案内する第２ガイドレールと、を備えていることを特徴とする。

この除塵装置の構成によると、スクリーンに沿った姿勢で上昇端位置まで上昇してくるレーキは、スプロケットに沿ったチェーン上部の反転移動に伴い上部ガイドレールに沿って案内される。これによりレーキが揺動しながら（姿勢を変化させながら）水路下流側から上流側に移動する。この場合、まず、ガイドローラが第１ガイドレールに対して水路下流側から当接し、当該第１ガイドレールに沿って案内される。これによりレーキが連結ピンを支点として揺動し、自重で漸次垂直姿勢となる。その後、第１ガイドレールからガイドローラが離脱しながら第２ガイドレールに水路下流側から当接する。これにより、ガイドローラが第２ガイドレールに受け継がれる。そして、当該第２ガイドレールに沿ってガイドローラが案内されることにより、レーキがスクリーンと平行な直線に沿った姿勢となる。

つまり、この除塵装置では、上昇端位置においてレーキの姿勢を変化させながら水路下流側から上流側に移動させる際に、従来のように、ガイドレールに対してガイドローラを下側から突き当てることがない。そのため、従来のように、ガイドレールによる押し下げ荷重が連結ピンに作用することがなく、レーキとチェーンの連結部分の摩耗や破損が抑制乃至防止される。よって、この除塵装置の構成によれば、長期的な使用におけるレーキの耐久性向上、ひいては除塵装置の耐久性向上に寄与する。

より具体的には、前記水路の幅方向一方側から視たときに、前記第１ガイドレールのガイド面は、前記スクリーンと平行に上下方向に延びる第１ガイド面下部と、この第１ガイド面下部の上端から水路上流側に向かって延びる上向きに凸の湾曲した第１ガイド面上部と、を備え、前記第２ガイドレールのガイド面は、水路上流側かつ上方に向かって凸の湾曲した第２ガイド面上部と、この第２ガイド面上部の下端から前記直線に沿って下方に延在する第２ガイド面下部とを備え、前記チェーン上部の反転移動に伴い、前記第１ガイド面上部から前記第２ガイド面上部に前記ガイドローラを受け継ぐように設けられている。

この構成によると、第１ガイドレールの第１ガイド面下部に沿ってガイドローラが案内されることにより、スクリーンに沿った姿勢を維持しながらレーキが上昇し、その後、第１ガイド面下部に沿ってガイドローラが案内されることにより、レーキが連結ピンを支点として揺動し、自重で漸次垂直姿勢となる。そして、第１ガイド面上部から第２ガイド面上部にガイドローラが受け継がれ、当該ガイドローラが第２ガイド面下部に沿って案内されることにより、レーキがスクリーンと平行な直線に沿った姿勢となる。そのため、上昇端位置において、上部ガイドレールによる押し下げ荷重を連結ピンに作用させることなく、レーキの姿勢を変化させながら当該レーキを水路下流側から上流側に移動させることが可能となる。

上記の除塵装置において、前記第１ガイド面上部は、垂直姿勢となった前記レーキの当該姿勢を維持しながら水路上流側に向かって当該レーキを平行移動させる部分を含み、当該除塵装置は、前記レーキの平行移動の際に当該レーキに当接して、当該レーキが掻き上げた塵芥を除去するスクレーパを備える、構成であってもよい。

この構成によれば、レーキが掻き上げた塵芥を、当該レーキの動き（平行移動）を利用してスクレーパで除去することが可能となる。よって、スクレーパ側に機械的な複雑な仕組みを設けること無く、レーキから塵芥を除去することが可能となる。

この場合、前記第１ガイド面上部のうち、前記レーキを平行移動させる部分は、前記スプロケットの曲率と同等の曲率を有する円弧状に形成することができる。

この構成によれば、ガイドローラと連結ピンとがほぼ同等の軌道に沿って移動することとなるため、前記レーキを平行移動させることが可能となる。なお、この場合のスプロケットの曲率は、スプロケットのピッチ円の曲率であってもよい。

上記の除塵装置においては、前記ガイドローラを第１ガイドローラと定義したときに、前記レーキのうち、前記幅方向における両端部であって、かつ前記連結ピンと同軸上に配置される第２ガイドローラと、前記スプロケットの中心よりも下方、かつ前記スクリーンよりも水路下流側の位置で、前記直線に沿って上下方向に延在し、前記第１ガイドローラ及び前記第２ガイドローラを案内する下降用ガイドレールと、を備え、前記下降用ガイドレールは、前記第１ガイドローラを水路下流側から当接させて案内する第１ガイド面と、前記第２ガイドローラを水路上流側から当接させて案内する第２ガイド面とを備え、かつ前記第１ガイド面と前記第２ガイド面との間隔が上方から下方に向かって漸次大きくなる部分を含む構成であってもよい。また、下降用ガイドレールは、平板もしくは平板の組合せで構成されていてもよい。

この構成によれば、比較的簡単な構成で、レーキの姿勢を前記直線（スクリーンと平行な直線）に沿った姿勢よりもさらに傾斜した姿勢に漸次変化させながら、当該レーキを下降端位置に向かって移動させることが可能となる。

また、上記除塵装置は、前記スクリーンの下端部であってかつ当該スクリーンの水路上流側に設けられ、チェーン下部の反転移動に伴う前記レーキの移動に伴い、当該レーキの下端部が水路上流側から前記スクリーンに向かって漸次接近するように当該下端部を案内する誘導ガイド板を備えているのが好適である。

この構成によると、レーキが水路上流側から下流側へ移動する際にレーキがスクリーンに衝突することが抑制される。

また、上記除塵装置は、前記スクリーンの上端に連続するように設けられ、前記レーキの下端部を支持することにより、前記スクリーンに沿って上昇する前記レーキの姿勢を維持しながら当該レーキを案内するエプロンを備え、前記第１ガイドレールは、前記エプロンの上端部分に前記レーキの下端部が支持されている状態で、前記ガイドローラを案内し始めるように設けられているのが好適である。

この構成によれば、スクリーンに沿って上昇するレーキの姿勢をエプロンで維持しながら、そのまま第１ガイドレールで案内することが可能となる。つまり、エプロンと第１ガイドレールとの間でガイドローラを中継するガイドレールを別途設ける必要がない。よって構造の簡素化に寄与する。

なお、上記除塵装置においては、前記一対のチェーンに対して、複数の前記レーキがチェーン周方向に間隔を隔てて連結されていてもよい。

この構成によれば、スクリーンに捕捉された塵芥を、複数のレーキを周回移動させながら効率良く掻き上げることが可能となる。そのため、除塵能力の向上に寄与する。

以上説明したように、本発明によれば、より耐久性を高めることが可能な除塵装置を提供することが可能となる。

本発明に係る除塵装置の概略的な側面図（レーキ上昇時）である。 前記除塵装置の概略的な側面図（レーキ下降時）である。 レーキの正面図（図１のＡ矢視図）である。 上部ガイドレールを含む除塵装置上部を示す図１の要部拡大図である。 上昇端位置及びその近傍におけるレーキの動きを示す模式図である。 上昇端位置及びその近傍におけるレーキの動きを示す模式図である。 上昇端位置及びその近傍におけるレーキの動きを示す模式図である。 下降端位置及びその近傍におけるレーキの動きを示す模式図である。 下降端位置及びその近傍におけるレーキの動きを示す模式図である。 レーキの一状態を示す除塵装置の概略的な側面図である。 従来の除塵装置を示す概略的な側面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。

［除塵装置の全体構成］
図１は、本発明の実施形態に係る除塵装置の概略的な側面図である。図１に示す除塵装置の基本的な構成は、背景技術で説明した特許文献１に記載された除塵装置と共通している。すなわち、この除塵装置は、水路１００の流水に含まれる塵芥（ゴミ類）を捕捉するスクリーン１と、スクリーン１に捕捉された塵芥を掻き上げるレーキ２と、レーキ２を駆動する駆動機構３と、掻き上げた塵芥をレーキ２から除去するスクレーパ６と、エプロン７と、廃棄コンベア８とを備える。

スクリーン１は、水路１００内に配置されている。スクリーン１は、上下方向に延在する複数のバーが水路幅方向に一定間隔で並んだバースクリーンであり、下端に対して上端がやや下流側に位置するように傾斜した姿勢で水路１００を横断するように配置されている。図１では、左が水路１００の上流側、右が下流側である。

なお、以下の除塵装置の説明における方向関係については、水路１００の上流側を「前」、下流側を「後」、水の流れる方向を「前後方向」と称する場合がある。また、単に「幅方向」と言うときは、特に言及する場合を除き水路１００の幅方向と平行な方向である。

スクリーン１の上方には、エプロン７が配置されている。エプロン７は、スクリーン１に沿ってレーキ２が掻き上げた塵芥を、スクレーパ６による掻き落とし高さ位置まで案内する金属製のプレート部材であり、スクリーン１と同じ傾斜角度で、当該スクリーン１の上端に隙間なく連続して配置されている。

エプロン７の幅方向外側には、当該幅方向に互いに対向する左右一対のレーキガイド側板３１が配置されている。図１では便宜上、レーキガイド側板３１は二点鎖線で示されている。これらレーキガイド側板３１は、除塵装置のフレーム部材でもあり、水路１００を跨ぐように設けられた門型架構３０に固定されている。

これらレーキガイド側板３１の間にレーキ２が配置されている。図３は、レーキ２の正面図である。レーキ２は、前方視（図１のＡ矢視）において、幅方向に細長い長方形の枠体からなるレーキフレーム２２と、このレーキフレーム２２の両端部分から下方に延びる左右一対のレーキアーム２１と、これら一対のレーキアーム２１の下端部に固定されたレーキ本体２０とを備えている。

レーキ本体２０は、幅方向に延在する断面Ｌ字型のプレート状の部材である。レーキ本体２０の先端部（後端部）には誘導ローラ２０ａが備えられている。誘導ローラ２０ａは、レーキ本体２０の幅方向に一定間隔で複数備えられている。これら誘導ローラ２０ａがスクリーン１のバーに沿って案内されることにより、スクリーン１に沿ってレーキ２が安定的に上昇する。

左右のレーキガイド側板３１の内側面（対向面）の近傍位置には、各々、当該内側面に沿ってスクリーン１及びエプロン７と平行に上下方向に延在し、楕円軌道で周回移動する一対の無端状のチェーン３３が配置されている。レーキ２は、これらチェーン３３に連結されている。詳しくは、図３に示すように、レーキフレーム２２の側部（幅方向両側面）であってその下端近傍の位置が各々連結ピン２３を介してチェーン３３に回動（揺動）自在に連絡されている。

各チェーン３３の上端部は、各々、スプロケット３４に掛け渡されている。これらスプロケット３４は、レーキガイド側板３１に支持された共通（一本）の駆動軸（図示省略）に固定されており、当該駆動軸を介して、モータ３２により同期して回転駆動される。これらスプロケット３４の回転に伴い各チェーン３３が周回移動し、当該チェーン３３と共にレーキ２が周回移動する。つまり、モータ３２、チェーン３３、スプロケット３４及び駆動軸等が、レーキ２の前記駆動機構３に相当する。

レーキ２の概略的な動きは次の通りである。図１に示すように、スクリーン１に沿って水底に配置されたレーキ２は、チェーン３３の周回移動に伴いスクリーン１及びエプロン７に沿って上昇し（図１中の白抜き矢印参照）、上昇端位置で前方に移動する。すなわち、スプロケット３４の中心Ｏ（図４参照）を通りスクリーン１と平行に伸びる直線Ｌ１の後方から前方に移動する。そして、直線Ｌ１より前方の位置で、図２に示すように下降し（図２中の白抜き矢印参照）、下降端位置で直線Ｌ１の前方から後方に移動し、スクリーン１に沿った元の位置に戻る。なお、図２では、除塵装置の主要部のみを図示しており、門型架構３０、レーキガイド側板３１及び廃棄コンベア８等は省略されている。

各チェーン３３は、上端部がスプロケット３４に掛け渡されている以外は、各レーキガイド側板３１の内側面に設けられた図外のチェーンガイドに沿って案内される。これにより、楕円軌道でチェーン３３が周回移動可能となっている。

なお、当例は、各チェーン３３の下端部は、図１に示すように、水路１００の水面よりも上方に配置されており、下降端位置では、レーキ２のうち、レーキ本体２０とレーキアーム２１の一部のみが水面下に侵入するように、レーキアーム２１の長さ寸法が設定されている。これにより、駆動機構３（特にチェーン３３）への塵芥の噛み込みや絡みつき等のトラブルが防止される。

レーキ２の両側部（幅方向両側面）には、各々上下２つのガイドローラが備えられている。具体的には、図１及び図３に示すように、前記連結ピン２３を枢軸とする下部ガイドローラ２４（本発明の「第２ガイドローラ」に相当する）と、その上方に位置する上部ガイドローラ２５（本発明の「ガイドローラ」及び「第１ガイドローラ」に相当する）とが備えられている。レーキフレーム２２の上端部には、側面視で後方に延びる逆Ｌ字型の部分が形成されており、上部ガイドローラ２５は、この部分に設けられている。従って、上部ガイドローラ２５は、下部ガイドローラ２４に対して後方、すなわち下部ガイドローラ２４の中心（連結ピン２３）を通ってレーキアーム２１の長手方向に延びる直線よりも後方にオフセットされている。

一方、各レーキガイド側板３１の内側面には、複数のガイドレールが設けられており、当例では、上部ガイドレール３６、下降用ガイドレール４０、分岐レール４１、及び中継レール４４が各々設けられている。これらのガイドレール４０～４４は、上述したレーキ２の周回移動の際に、レーキ２の姿勢を維持する、又はレーキ２の姿勢を変化させるべく、前記ガイドローラ２４、２５等を案内する。

前記上部ガイドレール３６は、レーキ２が上昇端位置で前記直線Ｌ１の後方から前方に移動する際に、スプロケット３４の上方でガイドローラ２４、２５を案内するガイドレールである。

図１及び図４に示すように、上部ガイドレール３６は、互いに独立した（不連続な）、第１ガイドレール３７と第２ガイドレール３８とを備えている。図４は、上部ガイドレールを含む除塵装置上部を示す図１の要部拡大図である。

第１ガイドレール３７は、上昇してくるレーキ２の上部ガイドローラ２５を後方から当接させ、チェーン上部のスプロケット３４に沿った反転移動に伴い、レーキ２が自重で漸次垂直姿勢となるように、当該上部ガイドローラ２５を案内する形状を有している。詳しくは、第１ガイドレール３７は、図４に示すように、ガイド面として、上下方向に延びる第１ガイド面下部３７ａと、この第１ガイド面下部３７ａの上端から前方に向かって延びる第１ガイド面上部３７ｂとを備えている。

第１ガイド面下部３７ａは、図１中の二点鎖線に示すように、レーキ２の下端部（誘導ローラ２０ａ）がエプロン７の上端部分に支持されている状態で上部ガイドローラ２５が当接し始める、つまり、上部ガイドローラ２５を案内し始めように設けられている。また、第１ガイド面下部３７ａは、前記直線Ｌ１と平行に上下方向に延びており、これにより、連結ピン２３の位置がスプロケット３４の大凡３時の位置Ｐ３に到達するまで、レーキ２の姿勢（エプロン７と平行な姿勢）が維持される。なお、スプロケット３４の３時の位置Ｐ３とは、図４において、スプロケット３４の外縁と前記直線Ｌ１との上側の交点の位置を０時としてクロックポジションで連結ピン２３の位置を表現したものである。後述する位置Ｐ０、Ｐ１、Ｐ９も同様であり、各々「０時」、「１時」、「９時」の位置を示す。

第１ガイド面上部３７ｂは、第１ガイド面下部３７ａの上端から前方に向かって延びる上向きに凸の湾曲した形状を有している。これにより、連結ピン２３の位置がスプロケット３４の大凡３時の位置Ｐ３から大凡１時の位置Ｐ１に変位する間に、レーキ２が自重で漸次垂直姿勢へと変位する。

第１ガイド面上部３７ｂのうち、その前端領域３７０は円弧状に形成されており、その曲率は、スプロケット３４の曲率、すなわちスプロケット３４のピッチ円の曲率と略同等に設定されている。これにより、連結ピン２３の位置がスプロケット３４の大凡１時の位置Ｐ１から大凡０時の位置Ｐ０に変位する間に、レーキ２は、垂直姿勢を維持しながら前方へと平行移動する。連結ピン２３の位置がスプロケット３４の０時の位置Ｐ０から前方（９時の位置Ｐ９側）に移動すると、これに伴い、上部ガイドローラ２５は第１ガイド面上部３７ｂから離脱する。

一方、第２ガイドレール３８は、垂直姿勢となったレーキ２の上部ガイドローラ２５を、チェーン上部の反転移動に伴い第１ガイドレール３７から受け継ぎ、レーキ２が前記直線Ｌ１に沿った傾斜姿勢（直線Ｌ１と平行な姿勢）となるように上部ガイドローラ２５を案内する形状を有している。詳しくは、第２ガイドレール３８は、ガイド面として、図４に示すように、第１ガイドレール３７の先端上方の位置から前方かつ下方に延びる第２ガイド面上部３８ｂと、この第２ガイド面上部３８ｂの下端からさらに下方に延びる第２ガイド面下部３８ａとを備えている。

第２ガイド面上部３８ｂは、前方かつ上方に向かって凸の湾曲した形状を有している。これにより、連結ピン２３の位置がスプロケット３４の大凡０時の位置Ｐ０から前方に変位するのに伴い、第１ガイドレール３７（第１ガイド面上部３７ｂ）から離脱する上部ガイドローラ２５が後方から当接する。つまり、上部ガイドローラ２５を第１ガイド面上部３７ｂから受け継ぐ。

第２ガイド面下部３８ａは、第２ガイド面上部３８ｂの下端から下方に向かって前記直線Ｌ１と平行に延在する。これにより、スプロケット３４の回転に伴い連結ピン２３が前方に変位する一方で、上部ガイドローラ２５の前方への変位が規制される。その結果、レーキ２の姿勢が垂直姿勢から前記直線Ｌ１に沿った傾斜姿勢へと変位する。

前記下降用ガイドレール４０は、上昇端位置からレーキ２が下降する際にガイドローラ２４、２５を案内するガイドレールである。下降用ガイドレール４０は、前記直線Ｌ１の前方に配置され、総じて当該直線Ｌ１と平行に上下方向に延在している。

下降用ガイドレール４０は、前方のフロントガイド面４０ａ（本発明の「第２ガイド面」に相当する）と後方のリアガイド面４０ｂ（本発明の「第１ガイド面」に相当する）とを備えている。フロントガイド面４０ａはレーキ２の下部ガイドローラ２４を案内するガイド面であり、リアガイド面４０ｂは、上部ガイドローラ２５を案内するガイド面である。第２ガイドレール３８の第２ガイド面下部３８ａにより前記直線Ｌ１に沿った傾斜姿勢へと変位したレーキ２は、下部ガイドローラ２４がフロントガイド面４０ａに沿って、上部ガイドローラ２５がリアガイド面４０ｂに沿って各々案内されることにより、当該下降用ガイドレール４０に沿って下降する。

なお、第２ガイドレール３８の下端と下降用ガイドレール４０との上端との間には、前記スプロケット３４が介在しており、この区間はガイドレールを設けることができない。そこで、当例では前記中継レール４４が設けられている。

中継レール４４は、下降用ガイドレール４０の上下方向中間部分であって、その後方に配置されている。中継レール４４は、レーキ２の先端（誘導ローラ２０ａ）を後方から支持するガイド面４４ａを備えている。当該ガイド面４４ａは、前記直線Ｌ１と平行な平面で形成されている。つまり、中継レール４４は、ガイドローラ２４、２５が下降用ガイドレール４０に乗り移るまでの間、レーキ２の先端を支持することにより、その姿勢（直線Ｌ１に沿った傾斜姿勢）を維持する（図２中の実線のレーキ２を参照）。

図１に示すように、下降用ガイドレール４０うち、その上端から一定の区間４０１は、フロントガイド面４０ａとリアガイド面４０ｂとの前後間隔が、上方から下方に向かって漸次大きくなるように形成されている。当例では、フロントガイド面４０ａを基準として、リアガイド面４０ｂが後方に離れるように下降用ガイドレール４０が構成されている。換言すると、フロントガイド面４０ａが前記直線Ｌ１と平行に設けられる一方で、リアガイド面４０ｂが前記直線Ｌ１に対して傾斜するように設けられている。これにより、レーキ２の下降に伴い、前記直線Ｌ１に沿った姿勢からレーキ２が漸次前方に開く、すなわちレーキ２の下端が前記直線Ｌ１から前方に離れるように、レーキ２の傾斜角度が漸次変化する。

なお、下降用ガイドレール４０の前記区間４０１より下方は、フロントガイド面４０ａとリアガイド面４０ｂの前後間隔は一定である。従って、当該区間４０１より下方では、レーキ２は、当該区間４０１での変更後の傾斜角度（図２中の二点鎖線のレーキ２を参照）を維持しながら下降する。なお、当該区間４０１の下方において、フロントガイド面４０ａとリアガイド面４０ｂの前後間隔をさらに漸次広げる、換言すれば、当該区間４０１の距離をより長く設定することにより、レーキ２がより前方に開きながら下降するようにしてもよい。

前記分岐レール４１は、下降端位置において、レーキ２が前記直線Ｌ１の前方から後方に移動する際に、上部ガイドローラ２５を案内するガイドレールである。

分岐レール４１は、下降用ガイドレール４０の下端近傍（下端より少し上側）の位置で、下降用ガイドレール４０から分岐して後方に延びるように形成されている。分岐レール４１は、下降用ガイドレール４０のリアガイド面４０ｂに連続した、下向きに凸の湾曲したガイド面４１ａを有している。

分岐レール４１のガイド面４１ａは、図１の実線に示すように下降用ガイドレール４０に沿って下降するレーキ２の姿勢が、チェーン下部の反転移動に伴い、漸次スクリーン１に近づくように形成されている。

前記スクレーパ６は、エプロン７の上方、詳しくは、エプロン前面の延長線上に配置されている。図１に示すように、スクレーパ６は、幅方向に延在する除去プレート６１と、その長手方向両端に備えられる一対のアーム６２とを備える。各アーム６２は、枢軸６ａを介して各レーキガイド側板３１に回動自在に支持されている。これにより、スクレーパ６は、除去プレート６１が直立に近い状態となる下端位置（図１の実線位置）と、この位置から上方に変位した位置（図１の二点鎖線位置）とに亘って揺動自在に設けられている。なお、塵芥の掻き落とし時以外は、スクレーパ６は、自重により下端位置に配置される。

前記廃棄コンベア８は、スクレーパ６によってレーキ２から掻き落とされる塵芥を受け取って所定の回収位置まで搬送するコンベアである。廃棄コンベア８は、エプロン７の後方に配置されており、水路１００の幅方向に塵芥を搬送する。

［レーキ２の詳細動作］
次に、上記除塵装置におけるレーキ２の詳細動作について、図１、図２に加え、図５～図９を参照しつつ説明する。図５～図７は、上昇端位置及びその近傍におけるレーキの動きを示す模式図であり、図８及び図９は、下降端位置及びその近傍におけるレーキの動きを示す模式図である。

既述の通り、レーキ２は、チェーン３３の周回移動に伴い、水底からスクリーン１に沿って上昇する。この上昇により、スクリーン１に捕捉された塵芥が、スクリーン１及びエプロン７に沿ってレーキ２により掻き上げられる。

レーキ２の先端（誘導ローラ２０ａ）がエプロン７の上端近傍に達すると、上部ガイドローラ２５が第１ガイドレール３７に当接し、当該第１ガイドレール３７に沿って上部ガイドローラ２５が案内されながらレーキ２が上昇する。

この際、まず第１ガイド面下部３７ａに沿って上部ガイドローラ２５が案内されることにより、誘導ローラ２０ａがエプロン７から離脱した後も、レーキ２は、連結ピン２３の位置がスプロケット３４の大凡３時の位置Ｐ３に到達するまで、エプロン７に沿った傾斜姿勢を維持しながら上昇する（図１及び図５（ａ））。

その後、第１ガイド面上部３７ｂに沿って上部ガイドローラ２５が案内されることにより、レーキ２は、連結ピン２３の位置がスプロケット３４の大凡３時の位置Ｐ３から大凡１時の位置Ｐ１に変位する間に、傾斜姿勢から自重で漸次垂直姿勢へと変位しながら上昇する（図５（ｂ）、（ｃ））。このようにレーキ２が垂直姿勢に変位しながら上昇することにより、スクレーパ６がレーキ２により持ち上げられる。詳しくは、除去プレート６１の先端（下端）に、レーキ本体２０の根元部分（図５（ｃ）の左端部分）が当接した状態でスクレーパ６が持ち上げられる。

この状態で、さらに第１ガイド面上部３７ｂ（前端領域３７０）に沿って上部ガイドローラ２５が案内されることにより、連結ピン２３の位置がスプロケット３４の大凡１時の位置Ｐ１から大凡０時の位置Ｐ０に変位する間、レーキ２は、垂直姿勢を維持しながら前方に平行移動する（図６（ａ）、（ｂ））。すなわち、スクレーパ６を持ち上げた状態で前方へと平行移動する。レーキ２が平行移動することで、掻き上げられた塵芥が除去プレート６１によりレーキ本体２０の後方に押し出されて除去される。除去された塵芥は、廃棄コンベア８上に落下し、当該廃棄コンベア８によって所定の回収場所へと搬送される。

その後、連結ピン２３の位置がスプロケット３４の大凡０時の位置Ｐ０から前方に変位するのに伴い、第１ガイドレール３７から第２ガイドレール３８の第２ガイド面上部３８ｂに上部ガイドローラ２５が受け継がれ（図６（ｃ））、当該第２ガイド面上部３８ｂに沿って上部ガイドローラ２５が案内される。これによりレーキ２が下降し始めるとともに、スクレーパ６が元の下降位置に変位する。

さらに第２ガイド面下部３８ａに沿って上部ガイドローラ２５が案内されることにより、レーキ２は、垂直姿勢から前記直線Ｌ１に沿った傾斜姿勢へと変位しながら下降する（図７（ａ）、（ｂ））。上部ガイドローラ２５が第２ガイド面下部３８ａの下端近傍に達すると、レーキ２の前端（誘導ローラ２０ａ）が中継レール４４に当接し、レーキ２は、当該中継レール４４に誘導ローラ２０ａが支持（案内）された状態で下降する（図７（ｃ））。これにより、第２ガイドレール３８から上部ガイドローラ２５が離脱した後も、レーキ２は、前記直線Ｌ１に沿った傾斜姿勢を維持しながら下降する。

そして、レーキ２の下降に伴い、まず、下部ガイドローラ２４が下降用ガイドレール４０のフロントガイド面４０ａに当接し、続いて上部ガイドローラ２５が下降用ガイドレール４０のリアガイド面４０ｂに当接して各々案内される。この際、下降用ガイドレール上部に、フロントガイド面４０ａとリアガイド面４０ｂとの前後間隔が漸次大きくなる前記区間４０１が設けられているため、レーキ２は、図２の二点鎖線に示すように前方に開いた姿勢（以下、「下降姿勢」という）へと変位し、この下降姿勢を維持しながら下降端位置に向かって移動する。

レーキ２が下降位置に近づくと、上部ガイドローラ２５が分岐レール４１に沿ってより案内される。これにより、レーキ２は、下降姿勢から前記直線Ｌ１に沿った姿勢に変位し、さらにチェーン下部の反転移動に伴い、当該平行姿勢よりもレーキ２の先端（誘導ローラ２０ａ）がスクリーン１に接近するように変位し、スクリーン１の下端に配置された誘導ガイド板１２に誘導ローラ２０ａが当接する（図８（ａ）～（ｃ））。誘導ガイド板１２は、スクリーン１の前側下端に設けられたガイド板であり、下方から上方に向かって先細りの側面視三角形状に形成されている。すなわち、チェーン下部の反転移動に伴い、レーキ２の下端部（誘導ローラ２０ａ）を前方からスクリーン１に向かって漸次接近させるように形成されている。

なお、誘導ガイド板１２は、スクリーン１のうち、誘導ローラ２０ａに対応する位置にのみ部分的に設けられていてもよいし、スクリーン１の幅方向全体に亘って連続的に設けられていてもよい。また、誘導ガイド板１２における誘導ローラ２０ａの当接面（すなわち、ガイド面）は、図１に示すような側面視直線形状でもよいし、後方に凸の側面視湾曲形状であってもよい。

その後、分岐レール４１に沿って上部ガイドローラ２５が案内されることで、レーキ２は、前記直線Ｌ１の前方から後方へと移動し、上昇し始める（図９（ａ））。

そしてこの上昇に伴い、上部ガイドローラ２５が分岐レール４１から離脱し、これによりレーキ２がスクリーン１に沿った元の傾斜姿勢に変位する（図９（ｂ）、（ｃ））。なお、この場合、仮に前記誘導ガイド板１２が無いとすると、上部ガイドローラ２５が分岐レール４１から離脱した時点でレーキ２が連結ピン２３を支点として自重で揺動し、レーキ先端がスクリーン１に衝突するおそれがある。しかし、既述の通り、この時点では、レーキ２の先端（誘導ローラ２０ａ）が既に誘導ガイド板１２に当接しているため、レーキ２がスクリーン１に衝突することが未然に防止される。

［効果等］
以上のような除塵装置によると、スクリーン１に沿った姿勢で上昇端位置まで上昇してくるレーキ２は、チェーン上部の反転移動に伴い上部ガイドレール３６に沿って案内される。これによりレーキ２が揺動しながら前記直線Ｌ１の後方から前方へと移動する。この場合、まず、上部ガイドローラ２５が第１ガイドレール３７に対して後方（水路下流側）から当接し、当該第１ガイドレール３７に沿ってその上方に案内される。これによりレーキ２は、連結ピン２３を支点として自重で漸次垂直姿勢となる。垂直姿勢となったレーキ２は、第１ガイドレール３７から前方に離脱しながら第２ガイドレール３８に対して後方（水路下流側）から当接し、第２ガイドレールに受け継がれる。その後、この第１ガイドレール３７に沿って上部ガイドローラ２５が下方に案内されることにより、レーキ２は、前記直線Ｌ１（スクリーン１）と平行な姿勢となる。つまり、この除塵装置では、レーキ２の姿勢を変化させながら前記直線Ｌ１の後方から前方にレーキ２を移動させる際に、従来のように、ガイドレールに対してガイドローラを下側から突き当てることがない。そのため、上部ガイドレール３６による押し下げ荷重が連結ピン２３に作用することがなく、従来の除塵装置に比べ、レーキ２とチェーン３３との連結部分の摩耗や破損が抑制乃至防止される。よって、この除塵装置よると、長期的な使用において、レーキ２の耐久性向上、ひいては除塵装置の耐久性向上に寄与する。

また、上記除塵装置では、レーキ２を案内するガイドローラは、下部ガイドローラ２４及び上部ガイドローラ２５の片側２つであり、しかも、下部ガイドローラ２４は、レーキ２をチェーン３３に連結する連結ピン２３を枢軸として設けられている。換言すれば、下部ガイドローラ２４は、連結ピン２３を中心として当該連結ピン２３と同心状（同軸状の一例）に配置されている。加えて、上記除塵装置では、スクリーン１に沿ったレーキ２の上昇中にガイドローラ２４、２５を案内するガイドレール（従来の上昇用ガイドレール）が設けられていない。そのため、上記除塵装置は、この点でも、レーキ２の耐久性向上、ひいては除塵装置の耐久性向上に寄与する、という利点がある。以下、この点について説明する。

図１０は、レーキ２による塵芥掻き上げ中の除塵装置の概略的な側面図であり、スクリーン１に多くの塵芥Ｇが絡まっている状態を示している。このような場合実施形態の除塵装置によれば、図中に矢印で示すように、レーキ２は、自ずと塵芥Ｇの主に表面をトレースするように連結ピン２３を支点として揺動しながら上昇する。そのため、連結ピン２３に無理な力（荷重）が作用し難くい。一方、図１１に示した従来の除塵装置のように、レーキ８３の連結ピン８４の上下両側にガイドローラ８５、８６が設けられ、これらガイドローラ８５、８６が上昇用レーキガイド６８により案内される構成の場合には、レーキ２の上昇中に、連結ピン８４を支点としてレーキ８３の姿勢が変化することは困難である。これは、連結ピン８４を支点としてレーキ８３が前方（水路上流側）へ変位しようとすると、上部ガイドローラ８６が上昇用ガイドレールに当接して当該変位が規制されるためである。従って、塵芥の表面を掻き上げるようにレーキ８３が変位しようとすると、連結ピン８４に無理な力が作用し、このような状態が繰り返し発生すると、最悪の場合レーキ２とチェーン３３との連結部分、特に連結ピン８４が破損することが考えられる。従って、レーキ２とチェーン３３との連結部分に無理な力が作用し難い、上記実施形態の除塵装置によれば、長期的な使用におけるレーキ２の耐久性向上、ひいては除塵装置の耐久性向上により一層寄与すると言える。

また、実施形態の除塵装置では、第１ガイドレール３７の第１ガイド面上部３７ｂに、レーキ２の姿勢を維持しながら当該レーキ２を後方から前方に平行移動させる部分（先端領域３７０）が設けられ、レーキ２の当該平行移動の際に、レーキ２から塵芥を除去するようにスクレーパ６が設けられている。そのため、機械的な複雑な仕組みをスクレーパ６側に設けること無く、掻き上げた塵芥をレーキ２から良好に除去する事ができる、という利点もある。

また、実施形態の除塵装置では、レーキ２の下降時にガイドローラ２４、２５を案内する下降用ガイドレールとして、フロントガイド面４０ａとリアガイド面４０ｂとを備えた下降用ガイドレール４０を設け、当該下降用ガイドレール４０に、フロントガイド面４０ａとリアガイド面４０ｂとの前後の間隔が上方から下方に向かって漸次大きくなる区間４０１が設けられている。これにより、レーキ２の姿勢を、前記直線Ｌ１に平行な姿勢から所定の下降姿勢（図２中の二点鎖線で示すレーキ２の姿勢）に変化させる。そのため、単一の下降用ガイドレール４０を用いた合理的かつ簡素な構成で、下降時のレーキ２の姿勢を変化させることができるという利点もある。

［変形例］
以上説明した除塵装置は、本発明に係る除塵装置の好ましい実施形態の例示であって、その具体的な構成は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

例えば、上記実施形態では、除塵装置が備えるレーキ２は一つであるが、複数のレーキ２を備える構成であってもよい。すなわち、前記一対のチェーン３３に対して、複数のレーキ２がチェーン周方向に間隔を隔てて連結されていてもよい。例えば、一方のレーキ２の上昇中に他方のレーキ２が下降するように、２つのレーキ２を対称な位置関係でチェーン３３に連結するようにしてもよい。この構成によれば、スクリーン１に捕捉される塵芥を、複数のレーキ２を周回移動させながら効率良く掻き上げることが可能となり、除塵能力の向上に寄与する。

また、上記実施形態では、下降用ガイドレール４０のうち、レーキ２の下降中に当該レーキ２の姿勢を変化させるための前記区間４０１が、当該下降用ガイドレール４０の上端部分に設けられている。しかし、当該区間４０１は、下降用ガイドレール４０の上下方向中央部分や、当該中央部分より下方に設けられていてもよい。また、既述のように、２つのレーキ２（複数のレーキ２）を周回移動させる場合には、下降中のレーキ２と上昇中のレーキ２とがすれ違う領域（前後に重なる領域）までは下降中のレーキ２が前記直線Ｌ１と平行な姿勢に維持され、当該領域よりも下方でレーキ２の姿勢が前記下降姿勢に変位するように前記区間４０１が設けられていてもよい。この構成によれば、下降中のレーキ２と上昇中のレーキ２とを、それらの干渉を回避しながらより少ないスペースで移動させることが可能となる。

また、上記実施形態では、第１ガイドレール３７（第１ガイド面上部３７ｂ）の前端領域３７０が円弧状に形成され、その曲率がスプロケット３４の曲率と略同等に設定されることによりレーキ２が平行移動するように構成されている。しかし、レーキ２を平行移動させるための構成は、これには限定されず、適宜変更可能である。

また、図２に示すレーキ２の下降姿勢（二点鎖線で示すレーキ２の姿勢）は、レーキ２の下降姿勢の一例であり、当該下降姿勢は、前記直線Ｌ１に対してレーキ先端がより前方に離れた姿勢であっても良く、適宜変更可能である。

１ スクリーン
２ レーキ
６ スクレーパ
７ エプロン
１０ スクリーン本体
１２ 誘導ガイド板
２０ レーキ本体
２３ 連結ピン
２４ 下部ガイドローラ（第２ガイドローラ）
２５ 上部ガイドローラ（ガイドローラ／第１ガイドローラ）
３１ レーキガイド側板
３３ チェーン
３４ スプロケット
３６ 上部ガイドレール
３７ 第１ガイドレール
３７ａ 第１ガイド面下部
３７ｂ 第１ガイド面上部
３８ 第２ガイドレール
３８ａ 第２ガイド面下部
３８ｂ 第２ガイド面上部
４０ 下降用ガイドレール
４０ａ フロントガイド面（第２ガイド面）
４０ｂ リアガイド面（第１ガイド面）

Claims (8)

1. 水路内に傾斜した姿勢で配置される除塵用のスクリーンと、
   前記スクリーンの幅方向における所定間隔を隔てた位置で、当該スクリーンと平行に上下方向に延在し、上端部がスプロケットに掛け渡されて当該スプロケットの回転に伴い楕円軌道で周回移動する一対の無端状のチェーンと、
   前記幅方向における自身の両端部で前記一対のチェーンに連結ピンを介して揺動自在に連結され、当該一対のチェーンの移動に伴い前記スクリーンに沿って上昇するレーキと、
   前記幅方向における前記レーキの両端部であって、かつ前記連結ピンよりも上方に配置されたガイドローラと、
   前記スプロケットの上方で前記ガイドローラを案内することにより、前記レーキの姿勢を、前記連結ピンを支点として変化させる上部ガイドレールと、を備え、
   前記上部ガイドレールは、
   前記スクリーンに沿った姿勢で上昇してくる前記レーキの前記ガイドローラが水路下流側から当接するガイドレールであって、前記スプロケットに沿ったチェーン上部の反転移動に伴い、前記レーキが自重で漸次垂直姿勢となるように当該ガイドローラを案内する第１ガイドレールと、
   前記垂直姿勢となった前記レーキの前記ガイドローラを、前記チェーン上部の反転移動に伴い前記第１ガイドレールから受け継ぐ、前記第１ガイドレールとは別のガイドレールであって、前記ガイドローラが水路下流側から当接し、かつ前記レーキが前記スクリーンと平行な直線に沿った姿勢となるように当該ガイドローラを案内する第２ガイドレールと、を備えている、ことを特徴とする除塵装置。
   
2. 請求項１に記載の除塵装置において、
   前記水路の幅方向一方側から視たときに、
   前記第１ガイドレールのガイド面は、前記スクリーンと平行に上下方向に延びる第１ガイド面下部と、この第１ガイド面下部の上端から水路上流側に向かって延びる上向きに凸の湾曲した第１ガイド面上部と、を備え、
   前記第２ガイドレールのガイド面は、水路上流側かつ上方に向かって凸の湾曲した第２ガイド面上部と、この第２ガイド面上部の下端から前記直線に沿って下方に延在する第２ガイド面下部とを備え、前記チェーン上部の反転移動に伴い、前記第１ガイド面上部から前記第２ガイド面上部に前記ガイドローラを受け継ぐように設けられている、ことを特徴とする除塵装置。
3. 請求項２に記載の除塵装置において、
   前記第１ガイド面上部は、垂直姿勢となった前記レーキの当該姿勢を維持しながら水路上流側に向かって当該レーキを平行移動させる部分を含み、
   当該除塵装置は、前記レーキの平行移動の際に当該レーキに当接して、当該レーキが掻き上げた塵芥を除去するスクレーパを備える、ことを特徴とする除塵装置。
4. 請求項３に記載の除塵装置において、
   前記第１ガイド面上部のうち、前記レーキを平行移動させる部分は、前記スプロケットの曲率と同等の曲率を有する円弧状に形成されている、ことを特徴とする除塵装置。
5. 請求項１乃至４の何れか一項に記載の除塵装置において、
   前記ガイドローラを第１ガイドローラと定義したときに、
   前記レーキのうち、前記幅方向における両端部であって、かつ前記連結ピンと同軸上に配置される第２ガイドローラと、
   前記スプロケットの中心よりも下方、かつ前記スクリーンよりも水路下流側の位置で、前記直線に沿って上下方向に延在し、前記第１ガイドローラ及び前記第２ガイドローラを案内する下降用ガイドレールと、を備え、
   前記下降用ガイドレールは、前記第１ガイドローラを水路下流側から当接させて案内する第１ガイド面と、前記第２ガイドローラを水路上流側から当接させて案内する第２ガイド面とを備え、かつ前記第１ガイド面と前記第２ガイド面との間隔が上方から下方に向かって漸次大きくなる部分を含む、ことを特徴とする除塵装置。
6. 請求項１乃至４の何れか一項に記載の除塵装置において、
   前記スクリーンの下端部であってかつ当該スクリーンの水路上流側に設けられ、チェーン下部の反転移動に伴う前記レーキの移動に伴い、当該レーキの下端部が水路上流側から前記スクリーンに向かって漸次接近するように当該下端部を案内する誘導ガイド板を備えている、ことを特徴とする除塵装置。
7. 請求項１乃至４の何れか一項に記載の除塵装置において、
   前記スクリーンの上端に連続するように設けられ、前記レーキの下端部を支持することにより、前記スクリーンに沿って上昇する前記レーキの姿勢を維持しながら当該レーキを案内するエプロンを備え、
   前記第１ガイドレールは、前記エプロンの上端部分に前記レーキの下端部が支持されている状態で、前記ガイドローラを案内し始めるように設けられている、ことを特徴とする除塵装置。
8. 請求項１乃至４の何れか一項に記載の除塵装置において、
   前記一対のチェーンに対して、複数の前記レーキがチェーン周方向に間隔を隔てて連結されている、ことを特徴とする除塵装置。