(57)【要約】【課題】簡易な構成で、自重によるスクリーンバーの撓みを抑制できる水路設置用のスクリーンおよび除塵機を提供する。【解決手段】水平状に延設され、両端部が支持されたスクリーンバー３Ａを上下に並設してなる、水中のし渣を捕捉する水路設置用のスクリーン３であって、屈曲部２１を有する複数のスクリーンバー３Ａと、屈曲部２１に弾性応力が発生するように、各スクリーンバー３Ａを引張する引張機構部２４と、を備えた水路設置用のスクリーン３とした。【選択図】      図４
2006255582.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平状に延設され、両端部で支持されたスクリーンバーを上下に並設してなる、水中のし渣を捕捉する水路設置用のスクリーンであって、
曲げ形状部を有する複数のスクリーンバーと、
前記曲げ形状部に弾性応力が発生するように、前記各スクリーンバーを引張する引張機構部と、
を備えたことを特徴とする水路設置用のスクリーン。
【請求項２】
前記各スクリーンバーを、引張力を加えないで並設したときその自重により撓み変形して水平状態となるように、予め上向きに湾曲成形したことを特徴とする請求項１に記載の水路設置用のスクリーン。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の水路設置用のスクリーンと、
下流側から前記スクリーンバー間を挿通して、し渣を側方に掻き寄せるレーキと、
を備えたことを特徴とする除塵機。
【請求項４】
前記曲げ形状部は、前記スクリーンバーが長辺部と短辺部とからなるように略への字状の屈曲部として形成され、かつ前記短辺部は前記長辺部に対して下流側に向けて傾斜するように形成され、
前記レーキは、前記長辺部間を挿通して、し渣を前記短辺部側に掻き寄せる構成としたことを特徴とする請求項３に記載の除塵機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、下水処理場等に設置され、水中のし渣を捕捉する水路設置用のスクリーンおよびこのスクリーンを備えた除塵機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
前記スクリーンの構造例として、鋼材等からなるスクリーンバーを所定間隔をもって並設させたものが挙げられ、特許文献１および特許文献２には、それぞれスクリーンバーを横方向に並設したもの、縦（上下）方向に並設したものが記載されている。
【０００３】
スクリーンバーを上下方向に並設した後者のタイプ、いわゆる横引きタイプでは、スクリーンバーが両持ち支持されて水平状に延設されるので、その自重により中央部が撓みやすいという問題がある。各スクリーンバーに連結板等を掛け渡す補強構造が考えられるが、特許文献２に記載された除塵機の場合、スクリーンバー間にはレーキが挿通された状態で移動するため、その適用は困難である。
【０００４】
このスクリーンバーの撓みの問題を解決するものとして、特許文献３には、レーキ（かき寄せ櫛）に先行して摺動フィンをスクリーンバー（ウェッジバー）間に走行させることで、スクリーンバーの間隔を一定に保つ技術が記載されている。
【特許文献１】特開平８−３２６０３５号公報（段落００１９、図１）
【特許文献２】特開平１１−１１７２６３号公報（段落０００７、図２）
【特許文献３】特許公報第２７０１０１７号（段落０００９、段落００１５、図５、図８）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献３に記載の技術では、スクリーンバーの撓みを抑制するにあたり、摺動フィンをスクリーンバーに接触させる構造となることから、長期間の使用という観点からみると、磨耗による摺動フィンの交換といった定期的なメンテナンスが必要となる。
【０００６】
本発明は、以上のような課題を解決するために創作されたものであり、簡易な構成で、自重によるスクリーンバーの撓みを抑制できる水路設置用のスクリーンおよび除塵機を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するため、本発明は、水平状に延設され、両端部で支持されたスクリーンバーを上下に並設してなる、水中のし渣を捕捉する水路設置用のスクリーンであって、曲げ形状部を有する複数のスクリーンバーと、前記曲げ形状部に弾性応力が発生するように、前記各スクリーンバーを引張する引張機構部と、を備えた水路設置用のスクリーンとした。
【０００８】
このスクリーンによれば、スクリーンバーはばね特性を有する部材となり、常にテンションがかかった状態に維持され、これにより自重による撓みが抑制される。
【０００９】
また、本発明は、前記各スクリーンバーを、引張力を加えないで並設したときその自重により撓み変形して水平状態となるように、予め上向きに湾曲成形したことを特徴とする水路設置用のスクリーンとした。
【００１０】
このスクリーンによれば、スクリーンバーに加える前記引張機構部の引張力が小さくて済むため、引張機構部を支持するフレームに過大な力が及ぶことが無くなる。したがって前記フレームの剛性等を然程考慮する必要がなくなり、スクリーンの構造全体の軽量化、設計の容易化が可能となる。
【００１１】
また、本発明は、前記水路設置用のスクリーンと、下流側から前記スクリーンバー間を挿通して、し渣を側方に掻き寄せるレーキと、を備えた除塵機とした。
【００１２】
この除塵機によれば、スクリーンバーはばね特性を有する部材となり、常にテンションがかかった状態に維持され、自重による撓みが抑制される。これにより、スクリーンバーとレーキとはその運転中においても接触することは無く、メンテナンスの必要が極めて少なくなる。
【００１３】
また、本発明は、前記曲げ形状部は、前記スクリーンバーが長辺部と短辺部とからなるように略への字状の屈曲部として形成され、かつ前記短辺部は前記長辺部に対して下流側に向けて傾斜するように形成され、前記レーキは、前記長辺部間を挿通して、し渣を前記短辺部側に掻き寄せる構成の除塵機とした。
【００１４】
この除塵機によれば、長辺部で掻き寄せられたし渣は、スムースな水流にのり、短辺部にガイドされて効率的に下流側に流れる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、スクリーンバーの撓みを抑制するにあたり、スクリーンバーと接触する可動部品を要しない構造となるため、磨耗による前記可動部品の交換といった問題も生じない。したがって、長期使用に適し、メンテナンスの容易な水路設置用のスクリーン及び除塵機となる。また、簡易な構造で済むため、経済的となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は、し渣処理システムの平面図、図２は図１におけるＡ−Ａ矢視図、図３は図２におけるＢ−Ｂ断面図、図４はスクリーンの構造を示す平面説明図である。し渣処理システムは、除塵機１と、し渣破砕機２とを有した構成からなる。
【００１７】
除塵機１は、図４に示すように、平面視して水流方向に対して斜めに延設された水平状のスクリーンバー３Ａを、図２に示すように、縦方向に所定間隔を空けて並設してなるスクリーン３を有する。本実施形態のスクリーンバー３Ａは平板状の部材として構成されており、板面が水平となるように配設されている。スクリーン３の上流寄りの端部側（具体的には縦フレーム１６）と水路の一方の側壁との間で形成される空隙部には閉塞板４があてがわれる。スクリーン３の下流寄りの端部と水路の他方の側壁との間で形成される空隙部はし渣の通路として構成され、図１に示すように、その下流にし渣破砕機２が設置されている。
【００１８】
スクリーン３の下流側において、鉛直方向を回転軸方向とした駆動スプロケット５及び従動スプロケット６には駆動チェーン７が掛け回される。駆動チェーン７の直線軌道はスクリーン３の形成面に対して平行である。駆動スプロケット５、従動スプロケット６、駆動チェーン７は図２に示すように上下一対として配設され、駆動チェーン７、７間には図１に示すように複数（図では３つ）のレーキ８が等間隔で取り付けられている。図３において、レーキ８は、駆動チェーン７、７間に掛け渡したＬ型鋼に矩形平板状の基板８Ａを固設した構造からなり、基板８Ａにはスクリーンバー３Ａの一部を通過させる溝が形成されるとともに、スクリーンバー３Ａ間を挿通して上流側に突出する掻き取り板８Ｂが複数固設されている。
【００１９】
駆動チェーン７にはそのリンク軸に環状のガイドローラ９が外嵌されていて、このガイドローラ９を上フレーム１０、下フレーム１１の各ガイドレール１２に当接させることで駆動チェーン７の安定した直線軌道を確保している。そして、上フレーム１０には、図１及び図２に示すように、駆動スプロケット５を駆動させる駆動モータ１３及び減速機１４が載置されている。
【００２０】
以上により、駆動モータ１３が駆動して駆動チェーン７が図１における時計周りに周回することによって、スクリーン３（図２）で捕捉されたし渣は、レーキ８（掻き取り板８Ｂ）によってし渣破砕機２側に向けて掻き寄せられ、スクリーン３の端部からし渣破砕機２に流入して破砕処理される。し渣破砕機２としては例えば特開２００４−４９９４４号公報に記載のものが挙げられる。
【００２１】
さて本発明は、図４に示すように、スクリーン３において、スクリーンバー３Ａに曲げ形状部を形成し、この曲げ形状部に弾性応力が発生するように、スクリーンバー３Ａを引張する引張機構部２４を設けたことを主な特徴とする。図４では、前記曲げ形状部を、スクリーンバー３Ａが長辺部２２と短辺部２３とからなるように略への字状の屈曲部２１として構成した場合を示している。
【００２２】
長辺部２２は、概ね水路の幅方向の中央部において水流方向に対して斜めに延設されている。短辺部２３は、長辺部２２の下流寄りの端部に形成される屈曲部２１を介して、長辺部２２に対して下流側に向けて傾斜するように形成されている。つまり、スクリーンバー３Ａは、屈曲部２１の曲げ内側が下流側に臨むように形成されている。前記駆動チェーン７の直線軌道は長辺部２２に対して平行となっており、レーキ８は長辺部２２間を挿通して、し渣を短辺部２３側に掻き寄せるようになっている。
【００２３】
スクリーンバー３Ａの下流寄りの端部、すなわち短辺部２３の下流寄りの端部には貫通孔が穿設されており、スクリーンバー３Ａは、この貫通孔を介して、図２に示すように、上フレーム１０と下フレーム１１との間に掛け渡した鉛直軸１５に外嵌している。そして、スクリーンバー３Ａの上流寄りの端部、すなわち長辺部２２の上流寄りの端部は引張機構部２４を介して縦フレーム１６に固定される。縦フレーム１６と水路の一方の側壁との間には前記したように閉塞板４があてがわれる。
【００２４】
本実施形態の引張機構部２４は、ねじの締結を用いた構造であり、図４に拡大して示すように、長辺部２２（スクリーンバー３Ａ）の端部に固設したボルト２５を縦フレーム１６に貫通させ、ナット２６で締め付けている。この締め付け時にスクリーンバー３Ａは縦フレーム１６側に引っ張られることとなり、屈曲部２１にはその引張力に起因して弾性応力が生ずる。つまり、スクリーンバー３Ａはばね特性を有する部材となり、常にテンションがかかった状態に維持され、これにより自重による撓みが抑制される。そして、この撓みの抑制にあたり、前記した特許文献３に記載の技術のように、スクリーンバーと接触する可動部品を要しない構造であるため、磨耗による前記可動部品の交換といった問題も生じない。したがって、長期使用に適し、メンテナンスの容易な水路設置用のスクリーン３となる。また、ボルト２５及びナット２６を用いた引張機構部２４とすれば簡易な構造で済むため、スクリーン３の組み付け性も容易となる。
【００２５】
ここで、下向きに撓んだスクリーンバー３Ａを緊張（引張）するための力に関する実証例として、テストサンプルを製作し、データを採集した。サンプルの概略寸法は長辺９ｍｍ、短辺３ｍｍ、高さ４０ｍｍ、長さ２０００ｍｍのウェッジバー（スクリーンバー）であり、これをテストベンチに取り付けると、中央部が自重で下方に１２ｍｍ撓んだ。その状態から緊張（引張）させていき、撓みが最小かつ変動しない緊張点を求めた。その結果、緊張点は下方６ｍｍであり、そのときの緊張させた力は１６００Ｎであった。
【００２６】
このように大きな力を要する場合には、引張機構部２４を支持するフレーム、つまり縦フレーム１６の剛性等を考慮する必要があり、肉厚の部材を選定したり、補強部材をあてがうなどの処置が必要となる。この問題に対して、各スクリーンバー３Ａを、引張機構部２４による引張力を加えないで並設したときその自重により撓み変形して水平状態となるように、予め上向きに湾曲成形しておくようにすれば、つまり、スクリーンバー３Ａの成形時に自重による撓み変形量を予め見越して湾曲成形しておけば、スクリーンバー３Ａに加える引張力が小さくて済み、縦フレーム１６に過大な力が及ぶことが無くなる。これにより、縦フレーム１６の剛性等を然程考慮する必要がなくなり、スクリーン３の構造全体の軽量化、設計の容易化が可能となる。
【００２７】
当該構成の実証例として前記テストサンプル（長辺９ｍｍ、短辺３ｍｍ、高さ４０ｍｍ、長さ２０００ｍｍのスクリーンバー）を用いてデータを採集した。先ず、テストサンプルを予め自重による撓みを見越した変形量（約１００ｍｍ）で上方に湾曲成形させた。その結果、自重による下方の撓みはなくなり、テストベンチに取り付けた状態で、上方に１９ｍｍ反った状態となった。その状態から緊張（引張）させて反りが最小かつ変動しない緊張点を求めた。前記に示した実証例では緊張点が下方６ｍｍにて１６００Ｎの緊張力（引張力）が必要であったが、本案の方法では、１１００Ｎの緊張力で上方に６ｍｍの反りとなり、より少ない緊張力でスクリーンバーを水平状態に近づけられることが実証された。また、さらに緊張力を大きくして１６００Ｎとすると、上方に２ｍｍの反りとなった。この事象は本構成を実施することでレーキの水平移動時のスクリーンとの干渉が減少し、より細かいスクリーンピッチの製作が可能になることを示すものである。
【００２８】
なお、引張機構部２４としては、スクリーンバー３Ａごとにボルト２５とナット２６とをあてがってもよいし、例えば、図示はしないが、各スクリーンバー３Ａの端部を鉛直状の連結板にて連結し、この連結板をボルト２５及びナット２６により引っ張ることで各スクリーンバー３Ａを一括して引っ張る構造としてもよい。後者の場合、ボルト２５及びナット２６による締結箇所が少なくて済むため、組み付け性が向上するものである。
【００２９】
また、本実施形態のように、曲げ形状部を、スクリーンバー３Ａが長辺部２２と短辺部２３とからなるように略への字状の屈曲部２１とし、かつ短辺部２３を長辺部２２に対して下流側に向けて傾斜するように形成し、レーキ８は、長辺部２２間を挿通して、し渣を短辺部２３側に掻き寄せる構成の除塵機１とすれば、短辺部２３でのし渣の流れがスムースとなる。すなわち、短辺部２３の延設方向は長辺部２２のそれに比して水流方向により近いため、短辺部２３では水流に対する抵抗が小さく、乱流が起きにくい。したがって、長辺部２２で掻き寄せられたし渣は、スムースな水流にのり、短辺部２３にガイドされて効率的に下流側に流れる。
【００３０】
以上、好適な実施形態を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば曲げ形状部としては、前記特許文献２に記載されているようなスクリーンバー全体にわたる湾曲形状も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】し渣処理システムの平面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ矢視図である。
【図３】図２におけるＢ−Ｂ断面図である。
【図４】スクリーンの構造を示す平面説明図である。
【符号の説明】
【００３２】
１      除塵機
３      スクリーン
３Ａ    スクリーンバー
２１    屈曲部
２２    長辺部
２３    短辺部
２４    引張機構部
【図１】
2006255582.tif 000003
【図２】
2006255582.tif 000004
【図３】
2006255582.tif 000005
【図４】
2006255582.tif 000006