(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状部材間の間隙によって、液体と固体あるいは固体と固体の混合物からなる被分離体
を、液体と固体あるいは粒径の異なる固体と固体とに分離することのできる回転分離スク
リーンであって、
環状部材の内周あるいは外周を遊嵌して環状部材を環状部材の回転軸方向に間隙を開けて
配置する遊嵌支持する部材を有し、
遊嵌支持する部材は、少なくとも一対の側板に固定され、
遊嵌支持する部材は、環状部材の回転軸周りに間隙を開けて複数配置され、
遊嵌支持する部材は、側板と一体となって環状部材の回転軸周りに回転可能であって、
環状部材は環状部材の回転軸周りに回転可能であり、
遊嵌支持する部材は環状部材の周方向の位置に応じて、環状部材が環状部材の回転軸方向
に最小値と最大値を有して変位可能である構造を有すること、
を特徴とする回転分離スクリーン。
【請求項２】
環状部材間の間隙によって、液体と固体あるいは固体と固体の混合物からなる被分離体
を、液体と固体あるいは粒径の異なる固体と固体とに分離することのできる回転分離スク
リーンであって、
環状部材の内周あるいは外周を遊嵌して環状部材を環状部材の回転軸方向に間隙を開けて
配置する遊嵌支持する部材を有し、
遊嵌支持する部材は、少なくとも一対の側板に軸支され、
遊嵌支持する部材は、軸支軸周りに回転可能であって、
環状部材は環状部材の回転軸周りに回転可能であり、
遊嵌支持する部材は環状部材の周方向の位置に応じて、環状部材が環状部材の回転軸方向
に最小値と最大値を有して変位可能である構造を有すること、
を特徴とする回転分離スクリーン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転する環状部材間の間隙によって、液体と固体あるいは固体と固体の混合物からなる被分離体を、液体と固体あるいは粒径の異なる固体と固体とに分離することのできる回転分離スクリーンに係り、例えば河川や農業用水路の落差工の下流側に設置され、流水によってスクリーンを回転させ、流水から塵芥を分離し、スクリーン間に挟まった塵芥を自動的に除去する閉塞防止機構を備えた、回転分離スクリーンに関するものである。
【０００２】
特許文献１には、水流を利用してドラムを回転させた無電源除塵機が開示されている。
【０００３】
しかし、この装置は、例えば小水力発電の取水口へ適用するに際しては、構造の複雑性に加えて設置の難しさ、流路を形成するための工事、スクリーン間に挟まった塵芥やスクリーン内部に堆積付着した塵芥を、装置稼働を停止して洗浄する手間とこれに伴う稼働率の低下等、装置製造、設置工事そして運用保守等に要する費用と手間の削減が要求される用途には応用が難しいという問題点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開2007-321484号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、目詰まりが無く、洗浄の手間を削減し、稼働率が高く、簡単な構造で多様な分離体材料の利用が可能であり、設置、運用、保守が容易でエネルギー消費が少なく環境負荷の小さい経済的な回転分離スクリーンを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、
（１）環状部材間の間隙によって、液体と固体あるいは固体と固体の混合物からなる被分離体
を、液体と固体あるいは粒径の異なる固体と固体とに分離することのできる回転分離スク
リーンであって、
環状部材の内周あるいは外周を遊嵌して環状部材を環状部材の回転軸方向に間隙を開けて
配置する遊嵌支持する部材を有し、
遊嵌支持する部材は、少なくとも一対の側板に固定され、
遊嵌支持する部材は、環状部材の回転軸周りに間隙を開けて複数配置され、
遊嵌支持する部材は、側板と一体となって環状部材の回転軸周りに回転可能であって、
環状部材は環状部材の回転軸周りに回転可能であり、
遊嵌支持する部材は環状部材の周方向の位置に応じて、環状部材が環状部材の回転軸方向
に最小値と最大値を有して変位可能である構造を有すること、
を特徴とする回転分離スクリーン
である。
（２）環状部材間の間隙によって、液体と固体あるいは固体と固体の混合物からなる被分離体
を、液体と固体あるいは粒径の異なる固体と固体とに分離することのできる回転分離スク
リーンであって、
環状部材の内周あるいは外周を遊嵌して環状部材を環状部材の回転軸方向に間隙を開けて
配置する遊嵌支持する部材を有し、
遊嵌支持する部材は、少なくとも一対の側板に軸支され、
遊嵌支持する部材は、軸支軸周りに回転可能であって、
環状部材は環状部材の回転軸周りに回転可能であり、
遊嵌支持する部材は環状部材の周方向の位置に応じて、環状部材が環状部材の回転軸方向
に最小値と最大値を有して変位可能である構造を有すること、
を特徴とする回転分離スクリーン
である。
【０００７】
回転分離スクリーンとは、分離体を回転させ、液体と固体あるいは固体と固体の混合物からなる被分離体を、液体と固体あるいは粒径の異なる固体と固体とに分離するための分離装置の一種である。
【０００８】
本発明の回転分離スクリーンの第一の実施形態である、遊嵌支持する部材が環状部材の回転軸周りに公転することによって環状部材を回転可能とする形態について、一例として、流水から落ち葉やゴミ等の塵芥を分離する構成に関して図を用いて説明する。
【０００９】
以下の各図において、Uはスクリーンへの水流、Pはスクリーンを通過した水流、Tはスクリーンを通過できない塵芥を含む水流、Dはスクリーン下部を通過した水流、Lは下流への水流を示す。遊嵌支持する部材を回転可能とする手段、また遊嵌支持する部材を回転駆動する手段に制限は無いため、簡略化のため描画を省略した。
【００１０】
まず、本発明の回転分離スクリーンの設置形態と構成について概説する。
図１は、本発明の回転分離スクリーン２を、用水路の落差工１に設置した模式図であり、水流Uによって回転分離スクリーンが回転し、取水の障害となる落ち葉、枝、雑草、ゴミ、砂利、生物等の塵芥を分離し、除塵した水を得るための形態である。ここで得られた水は、小水力発電や養殖池等に利用することができる。
【００１１】
環状部材８、９は、遊嵌支持する部材１０〜１３により遊嵌支持する部材の回転軸３の方向に間隙g10を空けて支持されている。遊嵌支持する部材１０〜１３は側板１４，１５と共に、回転軸３を中心として回転可能である。
【００１２】
水流Uにより回転分離スクリーン２は側面図にて左回りに回転する。水流Uに含まれる塵芥の内、環状部材上部における間隙g10で分離される塵芥は、環状部材の回転と共に運搬された後、水流Tに分離され、水流Lと共に下流に放流される。また、間隙g10を通過した水と塵芥は、回転分離スクリーン２内部を通過して水流Dとなり、受水枡４に集められる。
【００１３】
一方、間隙ｇ１０を通過できずに隣接する環状部材間に挟まった塵芥は、環状部材８、９の回転とともに下部に移動する。環状部材８、９は遊嵌支持する部材１０〜１３によって、変位と傾斜が可能な遊びを有して支持されており、環状部材８、９の回転軸３方向の変位可能距離は、環状部材８、９の上部、すなわち遊嵌支持する部材１０付近では最小値となり、環状部材８、９の下部、すなわち遊嵌支持する部材１２付近では最大値となる。言い換えると、環状部材８と９の間の間隙がとり得る距離は、ｇ１０よりもｇ１２の方が大きいため、g12付近では塵芥を保持する摩擦力が小さくなり、塵芥は環状部材の間隙から落下し、目詰まりがなくなる。
【００１４】
本発明の回転分離スクリーンの第一の実施形態について、図２から図６の模式図を用いてより詳細に説明する。説明の便宜上、図２、図６の側面図は側板１４、１５の描画を省略し、図２の断面図は正面図における破線内を示し、環状部材と溝の関係を明瞭に描写するための構図とした。
【００１５】
本発明の環状部材は、図２の８に示すように、輪状あるいはリング状の形状を成す部材である。図２の８の環状部材の断面形状は円形であるが、矩形、三角形、台形、多角形等、環状部材の断面形状に制限は無い。環状部材の外周とは、外側の周囲を、内周とは内側の周囲である。環状部材の外周あるいは内周の形状は、円形または多角形いずれでもよい。このように、本発明の分離体は形状が単純なために製造が容易であり、多様な分離体材料を多様な形状と大きさで使用することができる。
【００１６】
環状部材の回転軸とは、環状部材を環状部材の周方向に回転させる軸である。
塵埃が環状部材間に挟まる確率を低下させると同時にその除去を容易とするため、塵芥が流入する側の幅よりも、塵芥が流出する側の幅が薄いことが望ましい。また、開口率を増加させるため、そして、塵埃が環状部材に挟まる確率を低下させると同時にその除去を容易とするため、環状部材の回転軸方向の幅、および直径方向の厚さは、小さいことが望ましい。
【００１７】
環状部材に用いる材料としては、耐水性、耐候性、耐磨耗性を有するものが好ましく、例えば、鋼、チタン、ステンレス等の金属、塩化ビニル樹脂、ポリアミド樹脂、フッ化炭素樹脂、有機弾性体等の高分子材料、ガラス、セラミクス等の無機材料、等を用いることができる。また、自然材料として杉、檜、竹等の木材、さらに、耐熱性、耐蝕性、耐酸化性、耐放射線性等を有する、例えば、ニッケル合金、クロムモリブデン鋼、等を用いることもできる。
【００１８】
本発明の遊嵌支持とは、遊びを持たせて環状部材を支持することであり、遊嵌支持する部材と環状部材との間に、環状部材が環状部材の半径方向、軸方向、およびそれらの合成方向への移動、および環状部材の軸方向へ傾斜できるように、かつ、環状部材が遊嵌支持する部材から離脱しない条件で、遊嵌支持する部材が環状部材を支持することである。
【００１９】
例えば図２において、遊嵌支持する部材１０〜１３が有する構造は平行溝１０a〜１３aであり、この構造によって環状部材８を遊嵌支持しており、環状部材８は側面図における上下、左右、正面図における左右、およびそれらの合成方向に移動可能であり、正面図において１０a周りに環状部材８の回転軸方向に傾斜可能である。
【００２０】
遊嵌支持する部材が有する構造は平行溝に限るものではなく、例えば、図３(a)２０に示すコの字型の部材による構造、あるいは、図３（b）に示すスペーサ２１とカラー２２を図３（ｃ）のように交互に隣接して配置した構造等でも良い。
【００２１】
遊嵌支持する部材に用いる材料としては、環状部材に用いられる材料の中から選択することができる。
【００２２】
遊嵌支持される環状部材間の間隙は、通過させる物体の大きさに応じて１μｍから１ｍまでが好ましい。１μｍ未満の間隙は、加工費用が増大するので好ましくない。また、１ｍを超える間隙は、遊嵌支持する部材の強度を満足させるための費用が増大するので好ましくない。産業上用いられる間隙として、微小体の分級には、およそ１μｍから１００μｍであり、電子部品用の半田ボールの分級には、およそ１０μｍから１ｍｍであり、小水力発電や養殖池における落ち葉や枝等の除塵には、およそ５ｍｍから１５ｍｍであり、砂、砂利、岩石あるいは再利用資源の分別等には、およそ１ｍｍから１ｍである。例えば、１０μｍの間隙は、軸方向の厚さ１０００μｍの環状部材を、１０１０μｍの間隔で遊嵌支持すれば良い。
【００２３】
環状部材は環状部材の回転軸周りに回転可能、とは、一例として、図２の正面図に示すように、遊嵌支持する部材１０〜１３が環状部材８，９を遊嵌支持し、側板１４，１５に固定された遊嵌支持する部材が、遊嵌支持する部材の回転軸３を中心として公転することにより、環状部材が環状部材の回転軸周りに回転することである。
【００２４】
遊嵌支持する部材が回転軸３を中心として公転すると、摩擦力によって環状部材は環状部材の回転軸周りに回転する。遊嵌支持する部材を公転させるための構造としては、例えば、側板１４、１５に通した軸を軸受けにより回転支持する構造、側板をタイヤやローラー等の他の回転体で回転支持する構造、側板を歯車などの噛み合いによって回転支持する構造、側板をベルトやチェン等の紐状部材で懸架して回転支持する構造、等を用いることができる。
【００２５】
また、遊嵌支持する部材をその長手方向の軸に対して回転対称に構成し、遊嵌支持する部材をその長手方向の軸に対して回転させることにより、遊嵌支持する部材と環状部材間の摩擦あるいは噛み合いによって環状部材を回転させることも可能である。
【００２６】
環状部材の周方向の位置とは、図２の側面図における環状部材の内周あるいは外周上の位置である。
【００２７】
環状部材の回転軸方向の変位可能距離とは、遊嵌されている環状部材が、遊嵌支持する部材に接触するまでの回転軸方向の距離である。
【００２８】
遊嵌支持する部材は環状部材の周方向の位置に応じて、環状部材が環状部材の回転軸方向に最小値と最大値を有して変位可能である構造とは、図２の側面図において、遊嵌支持する部材が環状部材８を遊嵌支持する位置が10,13,12と下がるに従って、環状部材８と遊嵌支持する部材間の、回転軸方向の距離すなわち変位可能距離が大きくなることであり、変位可能距離は、１０の位置で最小値、１２の位置で最大値となる。
【００２９】
さらに図２の断面図を用いて説明する。環状部材８は10a周りに左右に傾斜可能であるが、便宜上左側の変位可能距離と傾斜について説明する。遊嵌支持する部材が環状部材８を遊嵌する位置が、10,13,12と下がるに従って、環状部材８の内周と遊嵌支持する部材の溝の底との距離s10,s13,s12が大きくなると同時に、環状部材８と遊嵌支持する部材10,13,12との回転軸方向の距離f10,f13,f12が大きくなり、変位可能距離の最小値はf10、最大値はf12となる。環状部材８は、10a周りに傾斜可能であるため、遊嵌支持する部材に接触するまで、左右方向に傾斜することができる。左方向に傾斜した例を、環状部材９’に示す。
【００３０】
環状部材の断面形状が矩形である場合の、遊嵌支持する部材の構造例として、図３（ｄ）  ２３に示す断面が台形型の溝、図３（e）２４に示すように内面形状が断面が台形型の溝である部材、図３（f）25に示すように半球形の部材、あるいは、図３（ｇ）に示すスペーサ２６とカラー27を、図３（ｈ）で示すように交互に隣接して配置することにより構成できる。
【００３１】
次に、本発明の動作を説明する。
図２において、水流Uにより回転分離スクリーン２は側面図において左方向に回転する。環状部材８は自重により、上部に位置する遊嵌支持する部材１０の溝10aの底まで降りており、回転軸方向の変位可能距離は最小値で、断面図においてf10であり、間隙はg10である。水流Uに含まれる塵芥の内、間隙ｇ10によって分離された塵芥は、環状部材の回転と共に運搬された後、水流Tとともに落下する。一方、間隙ｇ1０を通過した水と塵芥が水流Pであり、水流Pが下部の環状部材を通過したものが水流Dであり、水流Dが除塵された水として利用される。
【００３２】
水流によって回転分離スクリーン２を回転させると、流れの方向と分離体の回転方向とが同じになるため、塵芥を含んだ流れを停止させず、かつ、スクリーンに塵芥を堆積させることなく、流れとほぼ垂直方向に、迅速かつ連続的に塵芥を分離できるため、塵芥が短時間に大量に到来した場合でも、取水量を低下させないという効果がある。
【００３３】
また、構造が簡単で落差工１の下流に容易に設置できるため、回転分離スクリーン２が故障により停止しスクリーンが閉塞しても、流水は閉塞したスクリーンの上部を流れることができるため、水路を溢れさせないという効果がある。さらに、落差工１の下流に設置できる効果として、落差工１の上流の水位を変化させないという効果がある。
【００３４】
回転分離スクリーンを回転させる手段は水流に限るものではなく、例えば、電気モーターによって側板14,15を回転駆動しても良い。
図２の断面図において、上部の環状部材間の間隙ｇ１０に挟まった塵芥１６aは、環状部材の回転とともに下部に移動する。塵芥が１６ｂの位置まで移動すると、環状部材と溝間の間隙の変位可能距離ｆ１２は、上部のｆ１０にくらべての方が大きいため、１６ｂの位置では間隙に挟まった塵芥を保持する摩擦力は小さくなり、塵芥は下方に落下し、目詰まりがなくなる。言い換えると、環状部材の周方向の位置に応じて、間隙の距離の自由度が最小値から最大値まで変化するため、自由度が小さい位置で挟まった塵芥は、自由度が大きい位置で除去され、目詰まりがなくなる。こうした機能により、洗浄の手間が削減されて保守間隔が長くなり、稼働率が向上するという効果が得られる。
【００３５】
また、間隙の距離の自由度が大きい位置では、塵芥と環状部材間の摩擦力が小さいため、塵芥を機械的に掻き出す場合でも、掻き出しに要するエネルギー消費は少なくて済む。
【００３６】
遊嵌支持する部材が撥ねた水流Pの一部を集めるために、図４（a）に示すように、水撥ね板３０を設けることができる。
【００３７】
環状部材および遊嵌支持する部材の回転と共に運搬される塵芥を掻き取る手段として、図４（b）に示すように、レーキ３１を設けることが出来る。環状部材および遊嵌支持する部材の回転トルクが小さい場合は、固着した塵芥をレーキ３１が制止して回転を停止させないように、レーキ３１から塵芥を逃がすために、レーキ３１は弾性体あるいは弾性体に支持された部材で構成されることが望ましい。
【００３８】
環状部材および遊嵌支持する部材に絡まった紐状の塵芥を磨耗させて除去する手段として、図４（b）に示すように、部材３３に支持された鋭利な部材３２を設けることができる。この鋭利な部材３２は塵芥を掻き取るのではなく、環状部材および遊嵌支持する部材に絡まって周回している塵芥に対して、繰り返し接触することにより塵芥を磨耗させて除去する。環状部材および遊嵌支持する部材の回転トルクが小さい場合は、鋭利な部材３２が固着した塵芥を制止して回転を停止させないように、鋭利な部材３２から塵芥を逃がすために、部材３３は弾性体で構成されることが望ましい。
【００３９】
遊嵌支持する部材に絡まった紐状の塵芥を磨耗させて除去するために、図４（c）に示すように、例えば遊嵌支持する部材２０に鋭利な部材３４を付加することができる。
【００４０】
水流Pに含まれる塵芥のうち、環状部材の内周に滞留したものを排出するために、図４（b）に示すように、排出口35を設けることができる。
【００４１】
また、図５に示すように、遊嵌支持する部材としてスペーサ２１とカラー２２とスペーサ２１の組と弾性体６０を交互に隣接して配置し、両端から加える力６１により弾性体の厚みｇ６２を変化させ、環状部材間の間隙ｇ６３を変化させることが可能である。
【００４２】
環状部材間の間隙が異なる本発明の回転分離スクリーンを複数段を用いることにより、被分離体の大きさによる分級が可能である。
【００４３】
次に、第一の実施形態における環状部材の外周を遊嵌支持する形態を例示する。図６において、環状部材40,41,42の断面形状は矩形であり、遊嵌支持する部材45,46,47,48は断面が台形型の溝によって、環状部材を外周から遊嵌支持する。環状部材は自重により遊嵌支持する部材47に接しており、部材47近傍の環状部材の回転軸方向の変位可能距離は最小であり、この時の間隙はｇ４７である。一方、遊嵌支持する部材45近傍では、環状部材の回転軸方向の変位可能距離は最大となる。図６は環状部材42が左方向に最大傾斜した状態を示しており、このときの間隙はｇ４５である。
【００４４】
図６において、側板１４，１５を回転駆動して環状部材を回転させ、環状部材の中央部に被分離体を入れると、被分離体は環状部材の下部で分離され、環状部材間の間隙を通過したものは外に排出され、通過しなかったものは環状部材内に残る。環状部材間の間隙に挟まったものは、環状部材の回転にともなって上部に移動するが、上部は環状部材の回転軸方向の変位可能距離が大きいため、間隙に挟まったものを保持する摩擦力は小さくなり、間隙から落下して除去されるため、目詰まりは発生しない。
【００４５】
以上、本発明によって、簡単な構造で多様な分離体材料の利用が可能であり、スクリーン間に挟まった異物を自動的に除去することにより目詰まりがなく、洗浄の手間を削減し、稼働率が高く、設置、運用、保守が容易でエネルギー消費が少なく環境負荷の小さい経済的な回転分離スクリーンを提供することが可能となった。
【００４６】
次に、本発明の回転分離スクリーンの第二の実施形態である、遊嵌支持する部材が遊嵌支持する部材の回転軸周りに自転し、環状部材を回転可能とする構造について、一例として、岩石を大きさで分離する構成に関して図７を用いて説明する。
【００４７】
図７における環状部材７１，７２，７３は、岩石と岩石を大きさによって分離するための分離体であり、輪状あるいはリング状の形状を成す。環状部材7１，7２，7３は断面形状が矩形であり、遊嵌支持する部材７４は断面が台形型の溝７４a,７４b,７４cを備え、回転軸７７によって回転可能に支持されている。遊嵌支持する部材７５も同様に断面が台形型の溝を備え、回転可能支持されている。環状部材７１，７２，７３は遊嵌支持する部材７４，７５の断面が台形型の溝上に間隙g７４で遊嵌支持される。遊嵌支持する部材７６は、回転軸７８によって回転可能に支持され、断面が台形型の溝７６a,７６b,７６cを有する。遊嵌支持する部材７６は、環状部材７１，７２，７３が遊嵌支持する部材７４，７５から離脱しないように、環状部材７１，７２，７３の回転軸方向への傾斜可能角度、および半径方向の変位可能距離を制限している。
【００４８】
支持手段７４，７５を回転駆動すると、環状部材７１は接触部７１a、７1bの摩擦により回転する。同様に、環状部材７２，７３も回転する。ここで環状部材の中央部に被分離体として、大きさの異なる岩石が混合したものを投入すると、間隙ｇ７４を通過する岩石は、環状部材の下部から落下し、通過しなかったものは環状部材の内部に滞留するため、岩石の大きさによる分離ができる。環状部材間の間隙に挟まった岩石は、環状部材の回転とともに上部に移動する。環状部材は支持手段７４，７５付近では、回転軸方向への変位可能距離が小さいが、上部では変位可能距離が大きくなるため、間隙の距離はｇ７６と大きくなる。このため、挟まった岩石を保持する摩擦力が小さくなり、岩石は間隙から落下するため、目詰まりを防止できる。この形態で、環状部材の回転軸を水平面に対して傾斜させ、上方の環状部材の中央部に大きさの異なる岩石が混合したものを投入することにより、連続的に分離が可能となる。
【００４９】
第二の実施形態における環状部材および遊嵌支持する部材に用いる材料は、第一の実施形態で用いられる材料から選択できる。
【００５０】
図７の実施形態における環状部材の断面形状は矩形であるが、円形、三角形、台形、多角形等、環状部材の断面形状に制限は無い。
【００５１】
図７の実施形態における遊嵌支持する部材には断面が台形型の溝を形成しているが、環状部材の断面形状に応じて平行溝を形成しても良い。また、図３（b）のスペーサ２１、カラー２２を図３（ｃ）のように交互に隣接して配置した構造、あるいは、図３（ｇ）のスペーサ２６、カラー２７を図３（ｈ）で示すように交互に隣接して配置した構造でも良い。
【００５２】
図７の実施形態は、環状部材を外周から遊嵌支持しているが、内周から遊嵌支持しても良い。
【００５３】
図７の実施形態は、摩擦駆動であるが、遊嵌支持する部材と環状部材間の噛み合いによって、環状部材を回転させることも可能である。
【発明の効果】
【００５４】
本発明の回転分離スクリーンは、スクリーンの目詰まりが無く、長期運転が可能であり、省力化、省人化ができる。また、分離体の形状および支持手段が簡便なため、多様な分離体材料を多様な大きさで使用することができる。さらに、装置構造が簡単なため、製造、設置および運用が容易である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の回転分離スクリーンの第一の実施形態を落差工へ設置した形態を示す正面図と側面図。
【図２】同、詳細な断面図と正面図と側面図。
【図３】本発明の遊嵌支持する部材の形状例。
【図４】本発明の回転分離スクリーンに付加できる、水撥ね板、レーキ、鋭利な部材および排出口。
【図５】本発明の環状部材の間隙を可変とする遊嵌支持する部材の構成例。
【図６】本発明の回転分離スクリーンの第一の実施形態の外周を遊嵌支持する形態の正面図と側面図。
【図７】本発明の回転分離スクリーンの第二の実施形態の正面図と側面図。
【発明を実施するための形態】
【００５６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００５７】
図１、図２に、本発明の回転分離スクリーンを、落差工１に設置した実施例を示す。
図１において、回転分離スクリーン２は、落差工１の下流に置かれた受水枡４の上に設置したものであり、河川水Uを除塵して受水枡４に処理水を集積し、分離された塵芥を落差工１の下流Lに放流する。環状部材８は、断面矩形で外径１１４ｍｍ、内径１００ｍｍ、厚さ４ｍｍである。遊嵌支持する部材１０から１３には、底部幅４．５ｍｍ、開口部幅８ｍｍ、深さ８ｍｍの断面が台形型の溝を、１４ｍｍ間隔で２０個形成し、落ち葉や枝を除塵するために環状部材の間隙を１０ｍｍとした。環状部材８の環状部材の回転軸方向の変位可能距離は、最小０．５ｍｍ、最大４ｍｍである。側板１４，１５にはJIS 10K-TS-25Aフランジを用い、側板と遊嵌支持する部材とをネジで固定し、２０個の環状部材を遊嵌支持した。環状部材、遊嵌支持する部材、側板の材質は塩化ビニルである。受水枡４に固定したステンレス製ボールベアリングをフランジ中央部の穴に挿入し、回転分離スクリーン２を回転可能支持した。
【００５８】
河川水Uによる回転分離スクリーンの回転数は約２rpsであった。除塵性能および環状部材間からの塵芥除去性能を検証するため、落ち葉、枝、蔓、砂利およびこれらが混合した塵芥を、河川水Uに各々約５００ｇ混入させた。その結果、いずれの塵芥においても、大きさ１０ｍｍ以上の塵芥は、回転分離スクリーンの回転と共にTに分離され、受水枡４には大きさ１０ｍｍ未満の塵芥のみが集積した。また、環状部材間には、塵芥は捕捉されていなかった。さらに、約２４時間の連続稼動においても、環状部材間には塵芥は挟まっておらず、目詰まりは無く、受水枡４には大きさ１０ｍｍ未満の塵芥のみが集積した。
【００５９】
一方、同一装置の環状部材を遊嵌支持する部材に固定し、変位可能距離を０ｍｍとして２４時間の連続稼動したところ、環状部材間に砂利が挟まり、目詰まりが発生していた。
【実施例２】
【００６０】
図７に、本発明の回転分離スクリーンで、固体と固体の混合物を分離する実施例を示す。
環状部材７１は、断面矩形で外径１１４ｍｍ、内径１００ｍｍ、厚さ４ｍｍである。遊嵌支持する部材７４〜７６には、底部幅４．５ｍｍ、開口部幅８ｍｍ、深さ８ｍｍの断面が台形型の溝を、１４ｍｍ間隔で２０個形成し、環状部材の間隙を１０ｍｍとした。環状部材７１の環状部材の回転軸方向の変位可能距離は、最小０．５ｍｍ、最大４ｍｍである。環状部材、遊嵌支持する部材の材質は塩化ビニルである。
【００６１】
遊嵌支持する部材７４、７５を120rpmで回転させ、粒径が約５ｍｍ〜２０ｍｍの砂利約１kgを環状部材の中央部に投入し約１分間運転した。その結果、粒径が約１０ｍｍ以下の砂利は、環状部材の外に排出し、粒径が約１０ｍｍを超える砂利は環状部材の中に残り、環状部材間の間隙に挟まった砂利は無く、目詰まりは発生しなかった。
【００６２】
一方、同一装置の遊嵌支持する部材７６の断面が台形型の溝を、幅４．５ｍｍの平行溝に変更し、遊嵌支持する部材７４、７５を120rpmで回転させ、粒径が約５ｍｍ〜２０ｍｍの砂利約１kgを環状部材の中央部に投入し約１分間運転した。その結果、粒径が約１０ｍｍ以下の砂利は、環状部材の外に排出し、粒径が約１０ｍｍを超える砂利は環状部材の中に残った。しかし、環状部材間の間隙には砂利が挟まり、目詰まりが発生していた。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明の回転分離スクリーンは、多様な分離体材料および多様な被分離体に適用可能であり、構造が簡便でスクリーンの目詰まりを防止し稼動率が良いという特性を有していることから、多種多様な除塵装置や分離装置の用途に広く好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００６４】
U  スクリーンへの水流
T  スクリーンを通過できない塵芥を含む水流
P  スクリーンを通過した水流
D  スクリーン下部を通過した水流
L  下流への水流
1  落差工
2  回転分離スクリーン
3  遊嵌支持する部材の回転軸
4  受水枡
8,9  環状部材
9’  傾斜した環状部材９
10,11,12,13  遊嵌支持する部材
10a,11a,12a,13a  遊嵌支持する部材の溝
ｆ10,ｆ12,ｆ13  環状部材と遊嵌支持との回転軸方向の距離
g10,g12,g12+  環状部材間の間隙
s10,s12,s13  遊嵌支持する部材の溝の底と環状部材の内周との距離
14,15  側板
16a,16b  塵芥
20  コの字型の部材
21  スペーサ
22  カラー
23  断面が台形型の溝
24  内面形状が断面が台形型の溝である部材
25  半球形の部材
26  スペーサ
27  カラー
30  水撥ね板
31  スクレーパ
32  鋭利な部材
33  鋭利な部材を支持する部材
34  鋭利な部材
35  排出穴
40,41,42  環状部材
45,46,47,48  遊嵌支持する部材
g45,g47  環状部材間の間隙
60  弾性体
61  両端から加える力
g62  弾性体の厚み
g63  環状部材間の間隙
71,72,73  環状部材
71a,71b  環状部材と遊嵌支持する部材との接触部
74,75,76  遊嵌支持する部材
74a,74b,74c,76a,76b,76c  断面が台形型の溝
g74,g76  環状部材間の間隙
77,78  遊嵌支持する部材の回転軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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