(57)【要約】【課題】液中から効率的に固体分を除去することができる除塵装置及びその運転方法を提供することにある。【解決手段】除塵装置１０は、水路を横断する方向に設けたスクリーン２４を支持する一対のリンクチェーン２２を周回移動させる周回手段と、前記水路の上流側と下流側の水位差によって前記リンクチェーン２２の上部スプロケットホイール１６が前記水路側に引っ張られる荷重を測定可能なロードセルと、前記周回手段と前記ロードセルと電気的に接続して、前記ロードセルの測定値に基づいて、前記周回手段の回転速度を調整可能な制御手段６０と、を備えたことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水路を横断する方向に設けたスクリーンを支持する一対のリンクチェーンを周回移動させる周回手段と、
前記水路の上流側と下流側の水位差によって前記リンクチェーンを支持する上部スプロケットホイールが前記水路側に引っ張られる荷重を測定可能なロードセルと、
前記周回手段と前記ロードセルと電気的に接続して、前記ロードセルの測定値に基づいて、前記周回手段の回転速度を調整可能な制御手段と、を備えたことを特徴とする除塵装置。
【請求項２】
前記制御手段は、
前記水路の上流側及び下流側の水位を測定可能な水位差センサーと電気的に接続し、前記ロードセルの測定値及び前記水位差センサーの測定値に基づいて、前記周回手段の回転速度を調整可能としたことを特徴とする請求項１に記載の除塵装置。
【請求項３】
水路を横断する方向に設けたスクリーンを支持する一対のリンクチェーンを周回移動させる周回手段を備えた除塵装置の前記水路の上流側と下流側の水位差によって前記リンクチェーンを支持する上部スプロケットホイールが前記水路側に引っ張られる荷重をロードセルで測定する工程と、
前記ロードセルの測定値に基づいて、前記周回手段の回転速度を調整する工程と、
を有することを特徴とする除塵装置の運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液中から固体分を分離する除塵装置及びその運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
用水路、冷却水等の取水路には、液中の固形物が流入するのを防止するため、除塵装置を設置している。このような除塵装置は、例えば水路を横切るようにリンクチェーンを設けて、このリンクチェーンのリンク毎にバースクリーン又は金網などのスクリーンを水流方向に対して垂直又は所定角度に傾斜させて立設させている。そして、スクリーンをリンクチェーンで周回移動させることにより、スクリーンに付着した塵芥を水路外に除去するものである。
【０００３】
このような除塵装置の一例として、特許文献１の除塵装置には、流入汚水に含まれるし渣量の変化に追従して変化する除塵装置内の水位変化を検知して、スクリーンの運転制御とし渣除去用のノズル及び回転ブラシを選択的に組み合わせて掻き揚げし渣を効率的に除去することが開示されている。
【０００４】
また、特許文献２の除塵装置には、上流側と下流側の水位差を検出し、この水位差と、水位差の設定値に対するあらかじめ設定された駆動源の動作速度に基づいて、駆動源の回転速度を変化させることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−１７７０２９号公報
【特許文献２】特開２００１−６４９４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来の除塵装置は、いずれも上流側及び下流側の水位差の設定値をあらかじめ定め、水位検出部の水位差の実測値と比較して運転制御する構成である。しかし、所定の水位差に達した除塵装置は、すでに多くの固体分がスクリーンに付着した状態であり、この状態でリンクチェーンの回転速度を速めて固体分を除去するのでは、処理が遅延してしまい、取水工程に支障を来たすおそれがあった。
また、海岸の主水路では波の影響により上流側と下流側の水位差が生じることもあり、波の影響で生じた水位差によって誤作動を起こすおそれもあった。
【０００７】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、上記の問題点に鑑み、液中から効率的に固体分を除去することができる除塵装置及びその運転方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記の課題を解決するための第１の手段として、水路を横断する方向に設けたスクリーンを支持する一対のリンクチェーンを周回移動させる周回手段と、前記水路の上流側と下流側の水位差によって前記リンクチェーンを支持する上部スプロケットホイールが前記水路側に引っ張られる荷重を測定可能なロードセルと、前記周回手段と前記ロードセルと電気的に接続して、前記ロードセルの測定値に基づいて、前記周回手段の回転速度を調整可能な制御手段と、を備えたことを特徴とする除塵装置を提供するものである。
【０００９】
本発明は、上記の課題を解決するための第２の手段として、上記第１の手段において、前記制御手段は、前記水路の上流側及び下流側の水位を測定可能な水位差センサーと電気的に接続し、前記ロードセルの測定値及び前記水位差センサーの測定値に基づいて、前記周回手段の回転速度を調整可能としたことを特徴とする除塵装置を提供するものである。
【００１０】
本発明は、上記の課題を解決するための第３の手段として、水路を横断する方向に設けたスクリーンを支持する一対のリンクチェーンを周回移動させる周回手段を備えた除塵装置の前記水路の上流側と下流側の水位差によって前記リンクチェーンを支持する上部スプロケットホイールが前記水路側に引っ張られる荷重をロードセルで測定する工程と、前記ロードセルの測定値に基づいて、前記周回手段の回転速度を調整する工程と、を有することを特徴とする除塵装置の運転方法を提供するものである。
【発明の効果】
【００１１】
上記のような本発明によれば、スクリーンに液中の固体分が付着して目詰まりが進行して、上流側及び下流側の水位差が急速に生じる前にリンクチェーンの回転速度を調整可能な構成としているので、液中の固体分を効率的に除去して、効率的な取水処理を行うことができる。
【００１２】
加えて、上流側及び下流側の水位差と稼働時間に基づく傾きを用いてリンクチェーンの回転速度を調整可能な構成としているので、スクリーンの目詰まりによって急速に水位差が生じる前に、液中の固体分を効率的に除去して、効率的な取水処理を行うことができる。
【００１３】
従って、除塵装置の稼働時間を長期化し、メンテナンス時間を短期化することができる。また、液中の固体分量に応じてリンクチェーンの回転速度を制御することができるので、消費電力の無駄を省くことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態に係る除塵装置の構成概略を示す斜視図である。
【図２】本実施形態に係る除塵装置の構成概略を示す側面図である。
【図３】主水路の上流側及び下流側の水位差Ｈと稼働時間Ｔの関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本実施形態の除塵装置及びその運転方法を添付の図面を参照しながら、以下詳細に説明する。図１は本実施形態に係る除塵装置の構成概略を示す斜視図である。（なお、図１において制御手段は省略している。）図２は本実施形態に係る除塵装置の構成概略を示す側面図である。
【００１６】
除塵装置１０は、取水路１２の上方に、周回手段を構成する軸１４を介して回転自在に設けた上部スプロケットホイール１６と、取水路１２の水底部１８に設置したガイドレール２０とを有している。上部スプロケットホイール１６には無端状のリンクチェーン２２を架設してある。リンクチェーン２２と、上部スプロケットホイール１６と、ガイドレール２０は、周回移動機構を構成しており、リンクチェーン２２に水中の塵芥を捕捉する複数のスクリーン２４がリンクチェーン２２の周回方向に連続的に取り付けている。リンクチェーン２２は、取水路１２の両側に配設してあって、それぞれが複数のリンクを無端状に連結して構成している。そして、各スクリーン２４は、各リンクチェーン２２を構成しているリンク間に固定するための図示しないスクリーン枠を有し、このスクリーン枠に取水をなす金網またはスノコ状に多数平行配設したバー部材からなるスクリーン本体が取り付けてある。
【００１７】
ガイドレール２０は、リンクチェーン２２を水中で支持するレールである。本実施形態のガイドレール２０は、上部スプロケットホイール１６の直下となる水底部１８に取り付けられている。ガイドレール２０は、リンクチェーン２２を挟むように支持する内側と外側のガイドであり、周回するリンクチェーン２２の曲線に沿って側面視で半円状に湾曲させている。このような構成のガイドレール２０により周回移動するリンクチェーン２２の下端を水中で支持することができる。
【００１８】
上部スプロケットホイール１６を取り付けた軸１４には、鎖車２８が設けてある。この鎖車２８は、上部スプロケットホイール１６を介してリンクチェーン２２、すなわちスクリーン２４を周回駆動するもので、駆動モータ３０に取り付けた鎖車３２との間に電動チェーン３４が巻掛けしてある。従って、駆動モータ３０を駆動することにより、駆動モータ３０の回転駆動力が鎖車３２、電動チェーン３４を介して鎖車２８に伝達され、鎖車２８が回転することにより、上部スプロケットホイール１６、リンクチェーン２２を介してスクリーン２４を矢印３６、３８のように上部スプロケットホイール１６、ガイドレール２０間を周回移動させる。そして、水流３９によって運ばれてきた塵芥（図示せず）は、スクリーン２４によって捕捉されて取水路１２の上方に搬送され、取水路１２の上方のリンクチェーン２２内に設けた噴射ノズル（不図示）から噴射された圧力水によって外部に排出される。また、リンクチェーン２２の上部は、水路１２を塞いでいる床面に設けたハウジング４５によって覆ってある。
【００１９】
一対の上部スプロケットホイール１６に軸支されている軸１４は、上部スプロケットホイール１６の主面から内側のスクリーン２４とは反対側となる外側に突出させている。上部スプロケットホイール１６から突出させた軸１４は、移動手段４０により回転自在に支持されている。移動手段４０は、軸１４の回転軸心の相対的な位置を移動させるものであり、本実施形態では一例として、電動ジャッキを用いている。移動手段はこの他、油圧シリンダー等を用いることもできる。移動手段４０は、軸１４の両端と接続する第１及び第２ロッド４２ａ，４２ｂと、電動ジャッキ部４４ａ，４４ｂから構成されている。
【００２０】
第１及び第２ロッド４２ａ，４２ｂは、先端に設けたベアリング機構により軸１４を回転自在に軸支している。第１及び第２ロッド４２ａ，４２ｂが進退移動する第１及び第２電動ジャッキ４４ａ，４４ｂは、ハウジング４５に取り付けている。
このような構成の移動手段４０は、電動ジャッキ部４４ａ，４４ｂを作動させることにより、一対のリンクチェーン２２のいずれか一方の回転軸心の相対的な位置を移動させることができる。また、一対のリンクチェーン２２のそれぞれを支持する第１及び第２ロッド４２ａ，４２ｂを同期させて回転軸心の相対的な位置を移動させることもできる。また、移動手段４０は、上部スプロケットホイール１６の外側の軸１４を軸支しているため、周回するリンクチェーン２２と緩衝するおそれがない。
【００２１】
移動手段４０の第１及び第２ロッド４２ａ，４２ｂとハウジング４５の間には、第１及び第２ロードセル５１ａ，５１ｂを取り付けている。第１及び第２ロードセル５１ａ，５１ｂは、リンクチェーン２２に固体分が付着して、取水路１２の上流側と下流側に水位差が生じたときに上流側のリンクチェーン２２が下流側に膨らむことにより上部スプロケットホイール１６が下方へ引っ張られる荷重を測定可能なセンサーである。第１及び第２ロードセル５１ａ，５１ｂは、制御手段６０と電気的に接続して、測定値を送信可能な構成としている。
【００２２】
水位差センサーは、第１水位センサー５２ａと第２水センサー５２ｂから構成されている。第１水位センサー５２ａは、リンクチェーン２２に対して主水路１２の上流側に設けて、水底部１８からの水位を測定可能なセンサーである。
第２水位センサー５２ｂは、リンクチェーン２２に対して主水路１２の下流側に設けて、水底部１８からの水位を測定可能なセンサーである。
このような構成の水位差センサーは、第１水位センサー５２ａと第２水位センサー５２ｂとの差分をとって上流側と下流側の水位差を算出することができる。水位差センサーは、制御手段６０と電気的に接続し、主水路１２の上流側と下流側の水位差の実測値を制御手段６０へ送信可能に構成されている。
【００２３】
制御手段６０は、周回手段の駆動モータ３０と電気的に接続して、リンクチェーン２２の回転速度を制御することができる。制御手段６０は、第１及び第２ロードセル５１ａ，５１ｂと電気的に接続して、上部スプロケットホイール１６が下方へ引っ張られる荷重の実測値を受信可能な構成としている。制御手段６０は、水位差センサーとなる第１及び第２水位センサー５２ａ，５２ｂと電気的に接続して、主水路１２の上流側と下流側の水位差の測定値を受信可能な構成としている。
制御手段６０は、第１及び第２ロードセル５１ａ，５１ｂの測定値に基づいて、周回手段の駆動モータ３０の回転数を変えて、リンクチェーン２２の回転速度を調整するように構成されている。
【００２４】
図３は主水路の上流側及び下流側の水位差Ｈと稼働時間Ｔの関係を示すグラフである。グラフの縦軸は主水路の上流側及び下流側の水位差Ｈ（ｍｍ）を示し、横軸は稼働時間Ｔ（ｈ）を示している。同グラフに示すように、除塵装置の稼動前の停止時は水位差が生じていない。除塵装置の稼動直後からは、液中の固体分の含有量に応じて、固体分がスクリーン２４に付着することによって水路が塞がれて、徐々に水位差が生じる。そして、所定の稼働時間が経過したとき、液中の固体分の付着が積み重なって急激に水位差が上昇する（同グラフの破線）。
【００２５】
本発明の制御手段６０は、所定時間Δｔあたりの水位差量を算出して、水位差量Δｖ／所定時間Δｔの傾きｓを求めている。制御手段６０は、あらかじめ水位差量Δｖ／所定時間Δｔの傾きｓの設定値を設定している。そして、傾きｓがあらかじめ設定された傾きに達すると駆動モータ３０の回転数を上げてリンクチェーン２２の回転速度を速める制御信号を送るようにしている。その後、傾きｓが設定値よりも小さくなった場合には、駆動モータ３０の回転数を下げてリンクチェーン２２の回転速度を遅くする制御信号を送るようにしている。
【００２６】
上記構成による本発明の除塵装置の運転方法について以下説明する。
除塵装置１０の停止時（稼動前）は、主水路１２の上流側と下流側の水位差は生じていない。通水し除塵装置１０の稼動を開始すると、液中の固体分がスクリーン２４に掻き取られる。除塵装置１０を稼動し続けると、液中の固体分の含有量に応じて、スクリーン２４に付着する固体分が増加して、上流側と下流側の水位に差が徐々に生じ始める。それに伴って、上流側のリンクチェーン２２のスクリーン２４の目詰まりによって水が通過し難くなり、下流側に膨れる。そして、上部スプロケットホイール１６が取水路側（下方側）へ引っ張られる。この引っ張られる荷重を第１及び第２ロードセル５１ａ，５１ｂが検知する。第１及び第２ロードセル５１ａ，５１ｂで検出された荷重の測定値は、制御手段６０に送られる。
【００２７】
制御手段６０では、第１及び第２ロードセル５１ａ，５１ｂの荷重の測定値と、予め定めた荷重の設定値を超えた場合には、リンクチェーン２２の回転速度を速める制御信号を周回手段の駆動モータ３０へ送る。これにより、駆動モータ３０の回転数が上がると共に、リンクチェーン２２の回転速度も上がり、スクリーン２４で固体分を掻き取り、掻き取った固体分を噴射ノズル（不図示）から噴射された圧力水によって外部に排出される処理が促進される。したがって、スクリーン２４の目詰まりを効率的に防止することができる。その後、第１及び第２ロードセル５１ａ，５１ｂで検知する荷重の実測値が設定値を下回ると、リンクチェーン２２の回転速度を定常状態に下げる制御信号を送る。これにより、液中の固体分に応じて除塵装置１０の回転速度を適宜制御することができ、稼動コストを低減できる。
【００２８】
また、本発明の除塵装置１０は、第１及び第２ロードセル５１ａ，５１ｂの実測値に加えて、上流側及び下流側の第１及び第２水位差センサー５２ａ，５２ｂの実測値を制御手段６０に入力可能な構成としている。
図３に示すように、上流側及び下流側の水位差と稼動時間の関係は、稼動初期の間は、水位差が徐々に生じている。しかし、所定時間を経過すると急速に水位差が大きくなる。本発明の制御手段６０は、あらかじめ水位差量Δｖ／所定時間Δｔの傾きｓの設定値を設定している。そして、傾きｓがあらかじめ設定された傾きに達すると駆動モータ３０の回転数を上げてリンクチェーン２２の回転速度を速める制御信号を送るようにしている。これにより、水位差が急速に大きくなる前にリンクチェーン２２の回転速度を上げることができ、効率的に固体分と除去することができる。その後、傾きｓが設定値よりも小さくなった場合には、駆動モータ３０の回転数を下げてリンクチェーン２２の回転速度を遅くする制御信号を送るようにしている。これにより、液中の固体分に応じて除塵装置１０の回転速度を適宜制御することができ、稼動コストを低減できる。
【００２９】
以上に説明したように、本発明によれば、上記のような本発明によれば、スクリーンに液中の固体分が付着して目詰まりが進行して、上流側及び下流側の水位差が急速に生じる前にリンクチェーンの回転速度を調整可能な構成としているので、液中の固体分を効率的に除去して、効率的な取水処理を行うことができる。加えて、上流側及び下流側の水位差と稼働時間に基づく傾きを用いてリンクチェーンの回転速度を調整可能な構成としているので、スクリーンの目詰まりによって急速に水位差が生じる前に、液中の固体分を効率的に除去して、効率的な取水処理を行うことができる。
従って、除塵装置の稼働時間を長期化し、メンテナンス時間を短期化することができる。また、液中の固体分量に応じてリンクチェーンの回転速度を制御することができるので、消費電力の無駄を省くことができる。
【符号の説明】
【００３０】
１０………除塵装置、１２………取水路、１４………軸、１６………上部スプロケットホイール、１８………水底部、２０………ガイドレール、２２………リンクチェーン、２４………スクリーン、２８………鎖車、３０………駆動モータ、３２………鎖車、３４………電動チェーン、４０………移動手段、４２ａ………第１ロッド、４２ｂ………第２ロッド、４４ａ………第１電動ジャッキ、４４ｂ………第２電動ジャッキ、４５………ハウジング、５１ａ………第１ロードセル、５１ｂ………第２ロードセル、５２ａ………第１水位センサー、５２ｂ………第２水位センサー、６０………制御手段。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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