(57)【要約】【課題】トラフ傘上に夾雑物が堆積したり、夾雑物が移送流路から流出するのを低減することができる堆積物移送装置を提供する。【解決手段】堆積物移送装置は、沈降分離槽１内に設置されたトラフ２と、トラフ２に平行に設置された圧力水配管５と、圧力水配管５に接続され、かつトラフ２の上方に配列された噴射ノズル１０と、トラフ２と平行に延び、かつ噴射ノズル１０の上方に配置されたトラフ傘１２と、トラフ傘１２に連結され、トラフ傘１２の鉛直方向の位置を変えることが可能な高さ調整機構２５とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
沈降分離槽内の水に含まれる夾雑物を沈降させ、該沈降した夾雑物からなる堆積物に圧力水を噴射してピットに移送する堆積物移送装置において、
前記沈降分離槽内に設置されたトラフと、
前記トラフに平行に設置された圧力水配管と、
前記圧力水配管に接続され、かつ前記トラフの上方に配列された噴射ノズルと、
前記トラフと平行に延び、かつ前記噴射ノズルの上方に配置されたトラフ傘と、
前記トラフ傘に連結され、前記トラフ傘の鉛直方向の位置を変えることが可能な高さ調整機構とを備えたことを特徴とする堆積物移送装置。
【請求項２】
前記圧力水配管には、圧力水供給ラインと圧縮空気供給ラインが接続されていることを特徴とする請求項１に記載の堆積物移送装置。
【請求項３】
前記トラフ傘を上昇および下降させるアクチュエータをさらに備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の堆積物移送装置。
【請求項４】
前記トラフの両側に配置された仕切壁をさらに備え、
前記高さ調整機構は、前記トラフ傘と前記仕切壁との間に配置されている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堆積物移送装置。
【請求項５】
前記高さ調整機構は、前記仕切壁に固定されたブラケットと、前記ブラケットを前記トラフ傘に固定する締結具とを備えており、前記ブラケットは鉛直方向に延びる長孔を有しており、前記締結具は前記トラフ傘を貫通し、さらに前記長孔を通って延びていることを特徴とする請求項４に記載の堆積物移送装置。
【請求項６】
前記高さ調整機構は、前記仕切壁と前記トラフ傘とを連結するリンク機構であることを特徴とする請求項４に記載の堆積物移送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、下水処理場やポンプ場等の沈降分離を行う池に設置される堆積物移送装置に係り、特に沈降分離槽の底部に堆積させた沈砂などの堆積物に圧力水を噴射して堆積物をピットに移送する堆積物移送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
沈砂流路に集砂ピットに向けて設置したノズルから水を噴射し、その噴射水の水圧、水流によって沈砂を集砂ピットまで移送する集砂装置が知られている。例えば、特許文献１は、沈砂池の基礎面の上方に互いに並行して設置された複数の沈砂流路を構成するトラフと、そのトラフに並行に且つ隣接して設置された圧力水配管と、圧力水配管から沈砂流路内に延びる複数の集砂ノズルと、を備えた集砂装置を開示する。圧力水配管及び複数の集砂ノズルは、沈砂流路の底面よりも上方にあり、複数の集砂ノズルは、沈砂流路内で間隔を置いて配置され、沈砂池の池底に堆積した沈砂を沈砂流路に圧力水を噴射して集砂ピットへ移送する。これにより、沈砂流路内に短い間隔で集砂ノズルを配置でき、少水量での集砂を可能にすると共に、沈砂池の底板の下に圧力水配管を埋設しないために施工性が良く、沈砂流路を遮る多数の配管や配管サポートがないため、異物の絡みつきを最小限とすることができ、かつメンテナンス作業が容易となる。
【０００３】
特許文献２は、受け入れた水に含まれている砂が沈降する沈砂池の池底部に設けられ、所定方向に延在し、沈降した砂が堆積する移送経路と、前記移送経路に堆積した砂に対して前記所定方向に流体を吐出する吐出口と、移送経路における前記吐出口の中心から前記所定方向に向かって延びる軸上の部分を上方から覆う覆い部材と、を備えた沈砂池を開示する。前記覆い部材は、前記移送経路の幅方向に下方へ向かって傾斜した傾斜部を有し、これにより、砂を十分に移動させながら砂の巻き上がりを抑える工夫がなされている。
【０００４】
特許文献３は、吸込口が設けられた移送空間形成部材と、前記移送空間内に流体を吐出する吐出口と、排出手段と、を備えた移送システムを開示する。前記吸込口は、水を含有する混入物が沈降する堆積空間内で開口し、該堆積空間に堆積した混入物を、前記吐出口から流体が吐出されることで前記移送空間内に吸い込む開口として機能し、前記移送空間形成部材は、前記移送空間内に吸い込まれた混入物が、前記吐出口から流体が吐出されることで該流体の吐出方向下流側に向かって移動する経路として機能し、前記排出手段は、前記吐出方向下流側に移送されてきた混入物を、受け入れた水の外に排出するものである。これにより、混入物を十分に移動させながら混入物の巻き上がりを抑える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４８８１８１５号公報
【特許文献２】特開２０１２−２３６１４８号公報
【特許文献３】特開２０１５−３６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した特許文献２，３では、沈砂の舞い上がりを防ぐために、沈砂の移送流路の上方にトラフ傘が配置される（例えば、特許文献２の「覆い部材」、特許文献３の「移送空間形成部材」参照）。このようなトラフ傘は、水の噴射による砂の舞い上がりを防ぎ、さらに噴射ノズルの吐出口に砂が堆積することを防ぐことが可能である。
【０００７】
しかしながら、ゲリラ豪雨などの局地的大雨で粗大な夾雑物が沈砂池に流入すると、トラフ傘と移送流路との隙間に夾雑物が詰まり、夾雑物が移送流路内に入ることができず、結果として、夾雑物がトラフ傘上に堆積して、夾雑物の移送が不能となってしまう。トラフ傘と移送流路との隙間を大きくすれば、夾雑物をスムーズに移送流路に移動させることは可能であるが、水の噴射によって流された夾雑物が隙間を通って移送流路の外に流出してしまう。
【０００８】
本発明は、上記従来の課題に鑑み成されたものであり、その目的とするところは、トラフ傘上に夾雑物が堆積したり、夾雑物が移送流路から流出するのを低減することができる堆積物移送装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した目的を達成するために、本発明の一態様は、沈降分離槽内の水に含まれる夾雑物を沈降させ、該沈降した夾雑物からなる堆積物に圧力水を噴射してピットに移送する堆積物移送装置において、前記沈降分離槽内に設置されたトラフと、前記トラフに平行に設置された圧力水配管と、前記圧力水配管に接続され、かつ前記トラフの上方に配列された噴射ノズルと、前記トラフと平行に延び、かつ前記噴射ノズルの上方に配置されたトラフ傘と、前記トラフ傘に連結され、前記トラフ傘の鉛直方向の位置を変えることが可能な高さ調整機構とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
本発明の好ましい態様は、前記圧力水配管には、圧力水供給ラインと圧縮空気供給ラインが接続されていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記トラフ傘を上昇および下降させるアクチュエータをさらに備えたことを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記トラフの両側に配置された仕切壁をさらに備え、前記高さ調整機構は、前記トラフ傘と前記仕切壁との間に配置されていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記高さ調整機構は、前記仕切壁に固定されたブラケットと、前記ブラケットを前記トラフ傘に固定する締結具とを備えており、前記ブラケットは鉛直方向に延びる長孔を有しており、前記締結具は前記トラフ傘を貫通し、さらに前記長孔を通って延びていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記高さ調整機構は、前記仕切壁と前記トラフ傘とを連結するリンク機構であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、トラフ傘の高さを適宜に調整することによって、トラフ傘上に夾雑物が堆積したり、流路から夾雑物が流出するのを低減することができる。例えば、雨量の季節変動や流入水の流量計や降雨情報などによる流入水量情報により、粗大な夾雑物や大量の土砂の流入が予測されるときにトラフ傘を予め上昇させることで、夾雑物をトラフ傘上に堆積させることなく流路へ円滑に送り込むことができる。また、粗大な夾雑物の流入がないと予想されるときは、トラフ傘を予め下降させることで、トラフ上の流路からの流出を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る堆積物移送装置の一実施形態を示す正面図である。
【図２】堆積物移送装置の要部を示す縦断面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】高さ調整機構の拡大図である。
【図５】トラフ傘と仕切壁との隙間が小さいときのトラフ傘の高さを示す図である。
【図６】トラフ傘の位置を低くした場合の夾雑物の堆積の仕方を説明するための模式図である。
【図７】トラフ傘の位置を高くした場合の夾雑物の堆積の仕方を説明するための模式図である。
【図８】高さ調整機構の他の実施形態を示す図である。
【図９】図８に示す高さ調整機構の拡大図である。
【図１０】アクチュエータによりトラフ傘を下降させた状態を示す図である。
【図１１】トラフ傘の他の実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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、本発明に係る堆積物移送装置の一実施形態を示す正面図であり、図２は堆積物移送装置の要部を示す縦断面図であり、図３は、図１のＡ−Ａ線断面図である。図１に示すように、堆積物移送装置は、水に含まれる砂などの夾雑物を沈降させるための沈降分離槽１に設置されている。沈降分離槽１の例としては、沈砂池が挙げられる。沈降分離槽１は、コンクリート等により略箱状に形成されており、沈降分離槽１の底面１ａは平坦に形成されている。沈降分離槽１の底面１ａには、鋼板または樹脂製の板からなる複数のトラフ２が並列に敷設されている。各トラフ２は、略Ｖ字状の断面を有するようにその中央部が折曲されている。このような形状の各トラフ２は、沈降分離槽１に流入した水に含まれる砂などの夾雑物を堆積させ、さらに堆積した夾雑物を図示しないピットまで移送する流路７を構成している。
【００１４】
互いに隣接する２つのトラフ２の側縁は連結部４によって連結されている。各連結部４上には、圧力水配管５が配設されている。圧力水配管５は、トラフ２と平行に配置され、かつトラフ２よりも上方に位置している。そして、各圧力水配管５は、山形状（三角形状）の断面を有しかつ鋼板または樹脂製の板からなる仕切壁６によって覆われている。本実施形態では、複数の仕切壁６がトラフ２および圧力水配管５と平行に設置されており、各トラフ２の両側に仕切壁６が配置されている。仕切壁６は、堆積した夾雑物および水の流れを整流するための整流板としての機能も有している。各仕切壁６は、頂部が高く両端部が低い山形状の断面を有している。仕切壁６の配置は本実施形態に限定されず、噴射ノズル１０の位置又はその近傍に設けてトラフ２間を仕切る構造であればよい。
【００１５】
各圧力水配管５には、圧力水供給ライン２１および圧縮空気供給ライン２２が接続されている。圧力水供給ライン２１は、圧力水（加圧された水）を各圧力水配管５に供給し、圧縮空気供給ライン２２は、圧縮空気を各圧力水配管５に供給するように構成されている。圧力水配管５には、所定間隔で圧力水枝管９が設けられている。仕切壁６内に設置された圧力水配管５から延びる各圧力水枝管９は仕切壁６の一面から流路７内に突出している。各圧力水枝管９の先端には噴射ノズル１０が取り付けられている。噴射ノズル１０は圧力水枝管９を通じて圧力水配管５に接続されている。この噴射ノズル１０は、トラフ２の上方に位置している。図３に示すように、複数の噴射ノズル１０はトラフ２の長手方向に沿って等間隔に配置されている。各噴射ノズル１０は水平に対して下方に傾斜している。圧力水は、圧力水供給ライン２１から圧力水配管５に供給され、さらに圧力水枝管９を通って噴射ノズル１０から斜め下方に吐出される。
【００１６】
図２に示すように、各トラフ２および噴射ノズル１０の上方には、トラフ２の上面を覆うように薄板の鋼板等からなるトラフ傘１２が設けられている。トラフ傘１２は、その中央が最も高く、両下端が最も低い断面形状を有している。本実施形態では、トラフ傘１２は山型の断面、すなわちトラフ傘１２の中央から下方に傾斜した斜面を有する屋根形状を有している。トラフ傘１２の両下端は、複数の高さ調整機構２５に連結されている。これらの高さ調整機構２５は、仕切壁６に固定されている。
【００１７】
図３に示すように、トラフ傘１２は、トラフ２の上方に位置し、かつトラフ２および仕切壁６と平行に延びている。トラフ傘１２の下端と仕切壁６との間には隙間Ｇが形成されている。沈降分離槽１に流入した水に含まれる砂などの夾雑物は、まずトラフ傘１２上に落下し、トラフ傘１２上を滑り落ちて隙間Ｇを通ってトラフ２上に堆積する。噴射ノズル１０から吐出される圧力水の噴流は、トラフ２上の堆積物（例えば沈砂）を押し流し、図示しないピットにまで堆積物を移送する。
【００１８】
噴射ノズル１０上に大量の堆積物が存在すると、圧力水の噴流では堆積物を動かすことができないことがある。このような場合は、圧縮空気を圧力水に注入し、圧縮空気と圧力水との混合流体を噴射ノズル１０から噴射させる。圧縮空気は強い衝撃力を堆積物に与え、堆積物を流動化させることができる。したがって、圧縮空気と圧力水との混合流体からなる噴流は、堆積物をトラフ２に沿って移送することができる。本実施形態では、トラフ傘１２が噴射ノズル１０の上方に配置されており、噴射ノズル１０はトラフ傘１２で覆われているので、噴射ノズル１０の上には夾雑物は堆積しにくい。よって、本実施形態では、圧縮空気供給ライン２２を省略してもよい。
【００１９】
トラフ傘１２は、トラフ傘１２の長手方向に沿って配列された複数の高さ調整機構２５に連結されており、これらの高さ調整機構２５はトラフ傘１２の高さ（鉛直方向の位置）、すなわちトラフ傘１２と仕切壁６との隙間Ｇを変えることが可能に構成されている。図４は、高さ調整機構２５の拡大図である。図４に示すように、高さ調整機構２５は、トラフ傘１２と仕切壁６との間に配置されている。高さ調整機構２５は、仕切壁６に固定されたブラケット２７と、ブラケット２７をトラフ傘１２に締結する締結具２９とを備えている。本実施形態では、ブラケット２７の下部は、溶接または図示しないボルトによって仕切壁６の上部に固定されている。
【００２０】
本実施形態では、締結具２９としては、ボルト２９ａおよびナット２９ｂの組み合わせが使用されている。ブラケット２７は、鉛直方向に延びる長孔２７ａ（図３参照）を有している。トラフ傘１２の下部には、ボルト２９ａが挿入される貫通孔（図示せず）が形成されている。ボルト２９ａは、トラフ傘１２の貫通孔およびブラケット２７の長孔２７ａを通って延び、ナット２９ｂに螺合されている。トラフ傘１２およびブラケット２７は、ボルト２９ａおよびナット２９ｂに挟まれており、これによってトラフ傘１２はブラケット２７に固定される。
【００２１】
ボルト２９ａおよびナット２９ｂを互いに緩めると、トラフ傘１２はブラケット２７に対して、すなわちトラフ２に対して相対的に鉛直方向に移動可能となる。ボルト２９ａと長孔２７ａとが係合されているので、トラフ傘１２の移動は、長孔２７ａの長手方向、すなわち鉛直方向に制限される。トラフ傘１２と仕切壁６との隙間Ｇの大きさは、トラフ傘１２の高さ（鉛直方向の位置）に従って変わる。よって、ボルト２９ａおよびナット２９ｂを互いに緩めた状態で、最適な大きさの隙間Ｇが形成されるまでトラフ傘１２を鉛直方向に移動させ、そしてボルト２９ａおよびナット２９ｂを互いに締め付けることで、トラフ傘１２をブラケット２７に固定する。このようにして、高さ調整機構２５は、トラフ傘１２の高さ（鉛直方向の位置）を変えることができる。例えば、図４は、トラフ傘１２と仕切壁６との隙間Ｇが大きいときのトラフ傘１２の高さを示し、図５は、トラフ傘１２と仕切壁６との隙間Ｇが小さいときのトラフ傘１２の高さを示している。
【００２２】
図６および図７は、トラフ傘１２の高さ（鉛直方向の位置）によって、沈降分離槽１内の水に含まれる夾雑物の堆積の仕方の違いを説明するための模式図である。説明の簡略化のために、図６および図７においては、高さ調整機構２５の図示を省略している。夾雑物は、トラフ傘１２と仕切壁６との隙間Ｇからトラフ２上の流路７に入り、トラフ２上に堆積する。図６に示すように、隙間Ｇが夾雑物よりも小さいとき、トラフ傘１２上に夾雑物が堆積してしまう。ゲリラ豪雨などで粗大な夾雑物が流入する際には、トラフ傘１２を予め上昇させて隙間Ｇを大きくすることでトラフ傘１２上の夾雑物の堆積を防止できる。
【００２３】
圧力水を噴射ノズル１０から噴射している間は、トラフ傘１２の下側の流路７には夾雑物と圧力水が混ざった流れがある。トラフ傘１２の位置が高いと、トラフ傘１２と仕切壁６との隙間Ｇから水流が漏れ出て、夾雑物が流路７から流出することがある。特に、圧縮空気を圧力水に注入した場合、隙間Ｇから浮上する空気につられて夾雑物が舞い上がりやすくなり、沈降分離槽１から流出しやすくなる。このような場合は、トラフ傘１２を下降させることで、堆積した夾雑物の流出を低減できる。
【００２４】
このように、本実施形態によれば、トラフ傘１２の高さを適宜に調整することによって、トラフ傘１２上に夾雑物が堆積したり、夾雑物が流路７から流出するのを低減することができる。例えば、雨量の季節変動や流入水の流量計や降雨情報などによる流入水量情報により、粗大な夾雑物や大量の土砂の流入が予測されるときにトラフ傘１２を予め上昇させることで、夾雑物をトラフ傘１２上に堆積させることなく流路７へ円滑に送り込むことができる。また、粗大な夾雑物の流入がないと予想されるときは、トラフ傘１２を予め下降させることで、トラフ２上の流路からの流出を防止することができる。
【００２５】
図８は、高さ調整機構２５の他の実施形態を示す図であり、図９は、図８に示す高さ調整機構２５の拡大図である。本実施形態の高さ調整機構２５は、仕切壁６とトラフ傘１２とを連結するリンク機構から構成されている。より具体的には、高さ調整機構２５は、仕切壁６に固定されたブラケット２７と、ブラケット２７とトラフ傘１２との間を延びるリンク３２と、リンク３２をブラケット２７に回転可能に連結する第１ジョイント３３と、ブラケット２７をトラフ傘１２に回転可能に連結する第２ジョイント３４とを備えている。本実施形態では、ブラケット２７の下部は、溶接または図示しないボルトによって仕切壁６の上部に固定されている。本実施形態では、ブラケット２７には長孔２７ａは形成されていない。
【００２６】
第１ジョイント３３および第２ジョイント３４としてはリベットが使用されている。リンク３２は第１ジョイント３３を中心に回転可能であり、かつ第２ジョイント３４を中心に回転可能である。トラフ傘１２は、トラフ傘１２の長手方向に沿って配列された複数の高さ調整機構２５に連結されており、これらの高さ調整機構２５はトラフ傘１２の高さを変えることが可能に構成されている。
【００２７】
トラフ傘１２には、沈降分離槽１の水面よりも上方に延びる昇降アーム３６が連結されている。さらに、昇降アーム３６の上端は、昇降アーム３６を介してトラフ傘１２を上下動させるアクチュエータ３９が連結されている。アクチュエータ３９は、水面よりも高い位置に設置される。アクチュエータ３９としては、電動アクチュエータ、油圧アクチュエータ、空圧シリンダ、ワイヤーロープとウインチとの組み合わせなどが使用できる。アクチュエータ３９を作動させると、昇降アーム３６を介してトラフ傘１２を上昇または下降させることができる。図８は、アクチュエータ３９によりトラフ傘１２を上昇させた状態を示しており、図１０は、アクチュエータ３９によりトラフ傘１２を下降させた状態を示している。
【００２８】
トラフ傘１２の形状は、トラフ傘１２上に堆積した夾雑物を下方に滑り落とすことができる限りにおいて、特に限定されない。例えば、図１１に示すように、上方に突出する湾曲した断面形状を有してもよい。図１１に示す実施形態のトラフ傘１２は、図２に示す実施形態と同じように、トラフ傘１２の中央が最も高く、両端が最も低い断面形状を有する。
【００２９】
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。
【符号の説明】
【００３０】
１      沈降分離槽
２      トラフ
４      連結部
５      圧力水配管
６      仕切壁
７      流路
９      圧力水枝管
１０      噴射ノズル
１２      トラフ傘
２１      圧力水供給ライン
２２      圧縮空気供給ライン
２５      高さ調整機構
２７      ブラケット
２７ａ    長孔
２９      締結具
２９ａ    ボルト
２９ｂ    ナット
３２      リンク
３３      第１ジョイント
３４      第２ジョイント
３６      昇降アーム
３９      アクチュエータ
Ｇ        隙間
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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