(57)【要約】【課題】効率よく浮上物を掻き寄せることが可能な浮上物の掻寄装置を提供する。【解決手段】掻寄羽根１２を槽内の水面に沿って初期位置から移動させて水面１０ｂに浮上した浮上物を掻き寄せ、移動された掻寄羽根１２を初期位置に復帰させる浮上物の掻寄装置１において、浮上物の掻き寄せ後掻寄羽根１２を初期位置に復帰させる際に、掻寄羽根１２を水面１０ｂに対して上方に離間させるので、掻寄羽根１２の復帰動作において、水が掻き寄せられず駆動コストが低減できる。【選択図】　図１
2004033857.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
掻寄羽根を槽内の水面に沿って初期位置から移動させて前記水面に浮上した浮上物を掻き寄せ、前記移動された掻寄羽根を前記初期位置に復帰させる浮上物の掻寄装置において、
前記掻寄羽根を復帰させる際に、前記掻寄羽根を前記水面に対して上方に離間させることを特徴とする、浮上物の掻寄装置。
【請求項２】
前記掻寄羽根を前記掻寄羽根の前記移動方向と直交する水平軸周りに揺動自在に支持する掻寄羽根支持手段と、
前記掻寄羽根支持手段が設置される掻寄架台と、
前記掻寄架台を前記槽の水面に平行に往復運動させる駆動手段と、
前記掻寄羽根又は掻寄羽根支持手段に設けられた被案内部と、
前記掻寄架台の往復方向に延在し、前記掻寄羽根を前記水平軸の下方に垂下する第一の揺動位置として前記水面に沿って往動方向に移動可能とし、前記掻寄羽根を前記第一の揺動位置より上方に揺動させた位置で前記被案内部を復動方向に移動可能に案内する案内手段と、
を備えることを特徴とする、請求項１に記載の浮上物の掻寄装置。
【請求項３】
前記掻寄架台に設置され、前記掻寄羽根が前記第一の揺動位置より復動方向側へ揺動することを制限する掻寄羽根揺動制限部材を備えることを特徴とする、請求項２に記載の浮上物の掻寄装置。
【請求項４】
前記案内手段は、前記被案内部が進退可能な開口部が下面に前記往復方向に所定距離離間して形成されると共に前記開口部を介して進入する前記被案内部を前記往復方向に移動可能に案内する案内体と、
前記案内体で前記開口部の前記復動方向側の縁から当該開口部の下方に向けて延在し、上下方向に揺動自在に軸支された第一揺動部材と、
前記第一の揺動位置に位置する掻寄羽根が往動する際に前記第一揺動部材の下面が前記被案内部と当接すると共に前記第一の揺動位置に位置する掻寄羽根が復動する際に前記被案内部が当該第一揺動部材の上面に当接し前記開口部を介して当該被案内部を前記案内体に案内可能とする姿勢を、前記第一揺動部材にとらせ当該第一揺動部材のそれ以上下側への揺動を制限する第一揺動制限部材と、
を備えることを特徴とする、請求項２又は３に記載の浮上物の掻寄装置。
【請求項５】
前記第一揺動部材を下方側に付勢する第一付勢手段を備えることを特徴とする請求項４に記載の浮上物の掻寄装置。
【請求項６】
前記案内体で前記開口部の前記往動方向側の縁から前記開口部の上方に延在し上下方向に揺動可能に軸支されると共に、当該開口部を上から覆うことが可能とされた第二揺動部材と、
前記第二揺動部材を上方側に付勢する第二付勢手段と、
前記被案内部が前記案内体に案内された状態で前記掻寄羽根が復動する際に前記第二揺動部材の上面が当該被案内部と当接すると共に前記被案内部が前記案内体に案内された状態で前記掻寄羽根が往動する際に当該被案内部が当該第二揺動部材の下面に当接し前記開口部を介して当該被案内部を前記案内体の下方に案内可能な姿勢で、当該第二揺動部材のそれ以上上側への揺動を制限する第二揺動制限部材と、
を備えることを特徴とする、請求項４又は５に記載の浮上物の掻寄装置。
【請求項７】
前記掻寄羽根と前記掻寄羽根を支持する前記掻寄羽根支持手段との組合せが前記掻寄架台に対して前記往復方向に複数並設され、前記被案内部は前記組合せ毎に設けられたことを特徴とする、請求項２〜６の何れか一項に記載の浮上物の掻寄装置。
【請求項８】
前記掻寄羽根と前記掻寄羽根を支持する前記掻寄羽根支持手段との組合せが前記掻寄架台に対して前記往復方向に複数並設され、前記被案内部は少なくとも前記組合せの内の一つに対して設けられ、前記掻寄羽根の各々の揺動動作を互いに連動させる連結手段を備えることを特徴とする、請求項２〜６の何れか一項に記載の浮上物の掻寄装置。
【請求項９】
前記駆動手段は、前記掻寄架台の往復方向に垂直な軸回りに正逆回転される歯車と、前記掻寄架台の往復方向に延在すると共に前記掻寄架台に対して曲折不能に固定され前記歯車と噛合可能な噛合部材と、を備えることを特徴とする、請求項２〜８の何れか一項に記載の浮上物の掻寄装置。
【請求項１０】
上部が開口され、前記掻き寄せられた浮上物が流入可能な樋状部材を備えることを特徴とする請求項１〜９の何れか一項に記載の浮上物の掻寄装置。
【請求項１１】
前記掻寄羽根は弾性材料によって形成され、前記樋状部材は、前記掻寄羽根が通過する位置に、前記開口部が前記水面上に突出するように設けられたことを特徴とする、請求項１０に記載の浮上物の掻寄装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、槽内の水面に浮上する浮上物を掻き寄せる浮上物の掻寄装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、沈殿池等の槽の水面に浮上するスカム等の浮上物の掻寄装置として、例えば、特開平８−２６７０５９号公報等に開示されているように、槽の底面と水面との間に張設された無端チェーンに板状のフライト（掻寄羽根）を複数取り付け、このフライトを一方側で槽の底面に沿うように他方側で槽の水面に沿うような周回軌道回りを周回させ、水面に浮上するスカム等の浮上物を掻き寄せる、いわゆる、チェーンフライト式の掻寄装置が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述のチェーンフライト式の掻寄装置においては、初期位置から水面に沿って移動して浮遊物を掻き寄せた後、掻寄羽根が槽の底部等において汚泥を掻きつつ初期位置に戻るため、浮上物が発生している水面以外の部分で水を掻き寄せる動作が多く必要とされ、駆動動力を多く必要とし、浮遊物と汚泥の両方の掻き寄せを兼ねるため、設置上の制限が多くなる。
【０００４】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、効率よく浮上物を掻き寄せることが可能な浮上物の掻寄装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の浮上物の掻寄装置は、掻寄羽根を槽内の水面に沿って初期位置から移動させて水面に浮上した浮上物を掻き寄せ、移動された掻寄羽根を初期位置に復帰させる浮上物の掻寄装置において、掻寄羽根を復帰させる際に、掻寄羽根を水面に対して上方に離間させることを特徴とする。
【０００６】
本発明の浮上物の掻寄装置によれば、浮上物を掻き寄せた後、掻寄羽根が初期位置に復帰する際に、掻寄羽根が水面から上方に離間されるので、復帰動作において、水を掻き寄せる必要がなくされ、駆動コストが低減できる。
【０００７】
ここで、掻寄羽根を掻寄羽根の移動方向と直交する水平軸周りに揺動自在に支持する掻寄羽根支持手段と、掻寄羽根支持手段が設置される掻寄架台と、掻寄架台を槽の水面に平行に往復運動させる駆動手段と、掻寄羽根又は前記掻寄羽根を支持する掻寄羽根支持手段に設けられた被案内部と、掻寄架台の往復方向に延在し、掻寄羽根を前記水平軸の下方に垂下する第一の揺動位置として水面に沿って往動方向に移動可能とし、掻寄羽根を第一の揺動位置より上方に揺動させた位置で被案内部を復動方向に移動可能に案内する案内手段と、を備えることが好ましい。
【０００８】
これによれば、掻寄架台の往動時に、案内手段が掻寄羽根を第一の揺動位置で垂下した状態で水面に沿って往動方向に移動可能とするので、往動と共に浮上物が掻寄羽根によって好適に掻き寄せられる。
【０００９】
一方、掻寄架台の復動時には、掻寄羽根が上方に揺動された状態となるように被案内部が案内手段によって案内されて復動方向に移動可能とされるので、復動時に掻寄羽根が槽の水面から上方に離間される。このため、復動時における、掻寄羽根と往動時に掻き寄せた浮上物や槽内の水との接触が確実に防止される。
【００１０】
ここで、掻寄架台に設置され、掻寄羽根が第一の揺動位置より復動方向側へ揺動することを制限する掻寄羽根揺動制限部材を備えることが好ましい。
【００１１】
往動時に、掻寄羽根が水や浮上物等によって復動方向側への力を受けても第一の揺動位置より復動方向側へ揺動しないので、確実に浮上物の掻き寄せがなされる。
【００１２】
また、案内手段は、被案内部が進退可能な開口部が下面に往復方向に所定距離離間して形成されると共に開口部を介して進入する被案内部を往復方向に移動可能に案内する案内体と、案内体で開口部の復動方向側の縁から当該開口部の下方に向けて延在し、上下方向に揺動自在に軸支された第一揺動部材と、第一の揺動位置に位置する掻寄羽根が往動する際に第一揺動部材の下面が被案内部と当接すると共に第一の揺動位置に位置する掻寄羽根が復動する際に被案内部が当該第一揺動部材の上面に当接し開口部を介して当該被案内部を案内体に案内可能とする姿勢を、第一揺動部材にとらせ当該第一揺動部材のそれ以上下側への揺動を制限する第一揺動制限部材と、を備えることが好ましい。
【００１３】
これにより、第一の揺動位置とされた掻寄羽根の被案内部が往動して開口部の下方に到達すると、当該掻寄羽根の被案内部が第一揺動部材に接触し、第一揺動部材は上方向に揺動して逃げるため掻寄羽根の動きは妨げられず、掻寄羽根はこの開口部より先に到達し、浮上物がさらに所定位置まで掻き寄せられる。
【００１４】
一方、掻寄架台の復動時に、第一の揺動位置とされている掻寄羽根の被案内部が先の開口部の下方に到達すると、第一揺動部材が当該掻寄羽根の被案内部をその上で受け止め、この第一揺動部材は第一揺動制限部材により下方への揺動が制限されていて復動と共にこの被案内部を第一揺動部材の斜面に沿って開口部を介して案内体へ案内するので、掻寄羽根が水平軸を中心に上方に揺動されて、掻寄羽根が槽の水面より上方に離間される。さらに、隣の開口部を介して被案内部が当該案内体の下に通り抜けると、掻寄羽根が第一の揺動位置に再び垂下し、掻寄架台の往動を行うことにより浮上物が掻寄羽根によって再び掻き寄せられる。
【００１５】
すなわち、このような案内手段を備えることにより、本発明の浮上物の掻寄装置が好適に実現される。
【００１６】
ここで、第一揺動部材を下方側に付勢する第一付勢手段を備えることを好ましい。
【００１７】
これにより、第一揺動部材は、外力等が加わらない限り第一揺動制限部材によって制限された所定の姿勢に確実に維持されるので、復動時における掻寄羽根の被案内部の案内体への案内がより確実に行われる。
【００１８】
また、案内体で開口部の往動方向側の縁から開口部の上方に延在し上下方向に揺動可能に軸支されると共に、当該開口部を上から覆うことが可能とされた第二揺動部材と、第二揺動部材を上方側に付勢する第二付勢手段と、掻寄羽根の被案内部が案内体に案内された状態で掻寄羽根が復動する際に第二揺動部材の上面が当該掻寄羽根の被案内部と当接すると共に掻寄羽根の被案内部が案内体に案内された状態で掻寄羽根が往動する際に当該掻寄羽根の被案内部が当該第二揺動部材の下面に当接し開口部を介して当該被案内部を案内体の下方に案内可能な姿勢で、当該第二揺動部材のそれ以上上側への揺動を制限する第二揺動制限部材と、を備えることが好ましい。
【００１９】
これにより、掻寄羽根の被案内部が案内体に案内された状態で掻寄羽根が復動する際に、掻寄羽根の被案内部が案内体の開口部の上方に達すると、被案内部は第二揺動部材に当接し、第二揺動部材は下方側に揺動されて開口部を覆い開口部上に案内路が形成されるので、被案内部は開口部から下方に出ることなくこの開口部を通過してこれより復動方向側に達する。そして、被案内部の通過後、第二揺動部材は、第二付勢手段による付勢によって第二揺動制限部材によって制限される所定の揺動位置に復帰する。さらに、掻寄羽根の被案内部が案内体に案内された状態で掻寄羽根が往動し、案内体に案内される掻寄羽根の被案内部が開口部に達すると、被案内部は第一揺動部材の上面に沿って開口部を介して徐々に下側に案内され、掻寄羽根がスムーズに第一の揺動位置に復帰される
【００２０】
加えて、このとき、第二揺動制限部材によって上方への揺動が制限された第二揺動部材により開口部より往動方向側の案内体への入口が閉じられると共に、第二揺動部材の下面に沿って開口部を介して被案内部を案内体の下方に案内することが可能とされるので、被案内部が再びこの開口部より往動方向側の案内体に案内されることなく開口部から下方に出すことができ、掻寄羽根を確実に第一の揺動位置に復帰することができる。
【００２１】
また、掻寄羽根と掻寄羽根を支持する掻寄羽根支持手段との組合せが掻寄架台に対して往復方向に複数並設され、被案内部は組合せ毎に設けられることが好ましい。これによれば、各々の掻寄羽根が揺動動作され、槽の水面の浮上物が複数の掻寄羽根によって分担して往動側に掻き寄せられるので、掻寄架台の往復運動の距離を短くできる。
【００２２】
また、掻寄羽根と掻寄羽根を支持する掻寄羽根支持手段との組合せが掻寄架台に対して往復方向に複数並設され、被案内部は少なくとも組合せの内の一つに対して設けられ、掻寄羽根の各々の揺動動作を互いに連動させる連結手段を備えてもよい。
【００２３】
これによれば、被案内部が設けられた組合せに係る掻寄羽根が案内手段によって揺動されると共に、これに連動して被案内部が設けられていない組合せに係る掻寄羽根も連結手段によって揺動され、複数の掻寄羽根によって浮上物を分担して往動側に掻き寄せることができ、掻寄架台の往復運動の距離を短くできる。また、被案内部の数を組合せの数に比して少なくできるので、案内手段の構成が複雑化せず、コストが低く抑えられる。
【００２４】
また、駆動手段は掻寄架台の往復方向に垂直な軸回りに正逆回転される歯車と、掻寄架台の往復方向に延在すると共に掻寄架台に対して曲折不能に固定され歯車と噛合可能な噛合部材と、を備えることが好ましい。これによれば、掻寄架台を簡易かつ好適に往復運動させることができる。
【００２５】
また、上部が開口され、掻き寄せられた浮上物が流入可能な樋状部材を備えることが好ましい。
【００２６】
これによれば、掻き寄せられた浮上物が樋状部材内に流入するので、浮上物を好適に槽外に排出することができる。
【００２７】
また、掻寄羽根は弾性材料によって形成され、樋状部材は、掻寄羽根が通過する位置に、開口部が水面上に突出するように設けられることが好ましい。
【００２８】
これによれば、樋状部材の開口部が水面上に突出しているので、通常時は、樋状部材内に槽内の液が流入されない。一方、掻寄羽根が浮上物を掻き寄せつつ樋状部材に到達すると、弾性材料である掻寄羽根が変形されて樋状部材の開口端部を乗り越え、この際に掻き寄せられた浮上物が選択的に樋状部材内に流入される。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら、本発明に係る浮上物の掻寄装置の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において、同一または相当要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００３０】
図１は、第１実施形態に係る浮上物の掻寄装置を示す正面模式図、図２は、第１実施形態に係る浮上物の掻寄装置を示す側面模式図である。
【００３１】
本実施形態の浮上物の掻寄装置１は、図１に示すように、槽１０の水面１０ｂに浮上するスカム等の浮上物を図示右側に向けて掻き寄せるものであって、浮上物を掻き寄せるフライト（掻寄羽根）１２が水平方向に複数配設された梯子状の掻寄架台２０と、この掻寄架台２０を槽１０の水面１０ｂに対して略平行に往復運動させる駆動装置（駆動手段）５０と、掻き寄せられた浮上物が流入されるスカムパイプ（樋状部材）５と、を備えている。
【００３２】
掻寄架台２０は、図１及び図２に示すように、この掻寄架台２０の往復方向に延在する２本の平行な駆動方向材２１と、この２本の駆動方向材２１に対して垂直に交差して配置されると共に互いに所定間隔離間された複数の平行材２２と、を備えている。平行材２２と駆動方向材２１とは、図３に示すように、平行材２２に固定された結合板２２ａと、駆動方向材２１に固定された結合板２１ａと、がネジ固定されることによって接続され、梯子型の形状をなしている。
【００３３】
この平行材２２の両端には、この平行材２２の軸周りに回転可能な主ローラ２４が各々設置されている。また、この平行材２２は、この平行材２２の軸回りに揺動可能とされたアーム（掻寄羽根支持手段）２５を、この平行材２２の軸方向に離間して２つ備えている。そして、上述の結合板２２ａは、図３及び図４に示すように、アーム２５が、平行材２２の鉛直下方に垂下する第一の揺動位置から復動側（図４の図示左側）への揺動を制限する突起としてのアームストッパ（掻寄羽根揺動制限部材）２６を備えている。
【００３４】
各アーム２５の先端部には、図１及び図２に示すように、平行材２２の軸方向に延在し、この槽１０の水面１０ｂに浮上した浮上物を掻き寄せるフライト（掻寄羽根）１２が設置されている。このフライト１２は、ゴム等の弾性材料により形成されていて、変形可能とされ、また、図２に示すように、槽１０の水面１０ｂの横幅ほぼ全域にわたって設置されている。
【００３５】
また、このアーム２５は、図３に示すように、その先端側に平行材２２の軸方向外側に向かって平行材２２の両端の主ローラ２４と略同じ位置まで突出するバー２３と、バー２３の先端に設置されこのバー２３の軸周りに回転可能な副ローラ（被案内部）２７と、を各々備えている。なお、副ローラ２７はバー等を介してフライト１２に設けられていてもよい。
【００３６】
駆動装置５０は、図１に示すように、正逆方向に回転可能なモータ５１と、このモータ５１による駆動力を伝達するチェーン５２と、チェーン５２により伝達された駆動力を水平方向の往復運動に変換すると共に変換された駆動力を固定板５５を介して駆動方向材２１に伝達するチェーン５３と、チェーン５３のたるみ等を調節するタイトナ５４と、を備えており、掻寄架台２０を図示左右方向に往復運動させる。
【００３７】
また、駆動装置５０は、図２及び図３に示すように、槽１０における掻寄架台２０の往復運動方向に平行な一対の側壁１０ｃ上に、矩形断面の樋状の主ガイドレール８２を備えている。この主ガイドレール８２は、槽１０の水面１０ｂに平行に、かつ、樋の開口側が掻寄架台２０側を向くように設置されると共に、掻寄架台２０の平行材２２の両端の主ローラ２４をこの主ガイドレール８２内に常時収容している。この主ガイドレール８２の水面１０ｂからの高さは、図３及び図４に示すように、掻寄架台２０のアーム２５が第一の揺動位置にあるときに、フライト１２の上下方向中央がほぼ槽１０の水面１０ｂに浸漬するような高さとされている。そして、主ガイドレール８２は、チェーン５３等によって駆動される掻寄架台２０を槽１０の水面１０ｂと平行に往復運動すべく案内する。
【００３８】
ここで、本実施形態の掻寄装置１は、掻寄架台２０の運動方向に応じてフライト１２の高さを調節するガイドユニット（案内手段）８０を備えている。ガイドユニット８０は、側壁１０ｃ上の主ガイドレール８２の下方に、主ガイドレール８２と同様に矩形断面の樋状の副ガイドレール（案内体）８３を備えている。この副ガイドレール８３の水面１０ｂからの高さは、アーム２５が第一の揺動位置とされたときの副ローラ２７の位置よりも高くされ、掻寄架台２０のアーム２５の副ローラ２７を溝内に収容し（図３の仮想線）、案内可能となっている。
【００３９】
この副ガイドレール８３の下面の下側フランジ８３ａには、図１及び図４に示すように、副ローラ２７をこの副ガイドレール８３内と副ガイドレール８３の外（下方）との間で進退可能とする開口部８４が形成されている。この開口部８４は、掻寄架台２０の平行材２２の水平方向の設置間隔と同じ間隔でこの平行材２２の数よりも１つ多く往復方向に複数形成されている。
【００４０】
また、ガイドユニット８０は、図４に示すように、副ガイドレール８３の下側フランジ８３ａで、開口部８４の復動方向側の縁の近傍には、開口部８４の下方に向いて延在する板状の下側案内フラップ（第一揺動部材）８５を備えている。この下側案内フラップ８５は、開口部８４に対応する大きさを有すると共に、上下方向に揺動自在にスカムパイプ５から遠い側の縁の下側に軸９０で軸支されている。
【００４１】
さらに、このガイドユニット８０は、この下側フランジ８３ａに、下側案内フラップ８５が水平位置から所定の角度を超えて下方に揺動しないように制限するストッパ（第１揺動制限部材）８６を備えると共に、下側案内フラップ８５を下方に付勢する引張バネ（第一付勢手段）８７を備えており、この下側案内フラップ８５は、副ローラ２７等による外力を受けない限り通常下方を向いて、ストッパ８６によって揺動を止められた状態とされている。
【００４２】
ここで、所定の角度としては、アーム２５が平行材２２の下方に垂下する第一の揺動位置とされている状態で掻寄架台２０が復動（図示左方向に移動）する際に、副ローラ２７が下側案内フラップ８５の上面に当接可能であり、さらに、図５に示すように、アーム２５が第一の揺動位置とされている状態で掻寄架台２０が往動（図示右方向に移動）する際に、図６に示すように、アーム２５の副ローラ２７が下側案内フラップ８５の下面に当接する角度に設定されている。
【００４３】
そして、この下側案内フラップ８５は、図４に示すように、所定の角度とされた状態で、第一の揺動位置とされたアーム２５の副ローラ２７が副ガイドレール８３の下方を復動する場合に、図７に示すように、副ローラ２７をその上面で受けて斜め上方向に誘導し開口部８４を介して副ガイドレール８３内に案内すると共に、逆に、副ガイドレール８３上で案内される副ローラ２７が開口部８４の図示左側から往動する場合に、副ローラ２７をその上面で受けて斜め下方に誘導し、開口部８４を介して副ガイドレール８３内から副ガイドレール８３の外に案内する。
【００４４】
さらに、図４に戻って、副ガイドレール８３の下側フランジ８３ａで開口部８４の往動側の縁の近傍には、開口部８４の上方に向かって延在する上側案内フラップ（第二揺動部材）８８を備えている。
【００４５】
この上側案内フラップ８８は、開口部８４を覆うことができる程度の大きさとされると共に、下側フランジ８３ａの往動側の縁の下側に、上下に揺動可能に軸９１によって軸支されている。また、この上側案内フラップ８８は、圧縮バネ（第二付勢手段）８９により上側に付勢されており、上側案内フラップ８８は、外力がかからない場合には通常上側に揺動して副ガイドレール８３の上側フランジ（第二揺動制限部材）８３ｂと接触し、それ以上上方へ揺動されないように制限されている。また、この上側案内フラップ８８は、下方に揺動する場合には、開口部８４を全て覆う水平状態となったところで、開口部８４の縁の下側フランジ８３ａと接触し、これ以上下方への揺動が制限されている。
【００４６】
そして、この上側案内フラップ８８は、図８に示すように、アーム２５の副ローラ２７が開口部８４の図示左側から副ガイドレール８３内を案内される状態で復動（図示左方向に移動）する際に、この副ローラ２７と当接し、図９に示すように、この復動する副ローラ２７に押されて下側に揺動されて開口部８４を覆い、副ローラ２７が開口部８４の上を通過することを可能とし、図１０に示すように、この副ローラ２７を開口部８４より復動側の副ガイドレール８３へ到達させる。また逆に、アーム２５の副ローラ２７が副ガイドレール８３内を案内される状態で、開口部８４の図示左側から往動（図示右方向に移動）する際には、図７に示すように、副ローラ２７が、開口部８４を飛び越えて再び副ガイドレール８３の往動方向側に入ることのないように、案内路を遮るふたの役目をすると共に、下面の傾斜によって確実に開口部８４を介してこの副ローラ２７を副ガイドレール８３の下方に案内する。
【００４７】
スカムパイプ５は、図１１に示すように、水面１０ｂに沿って掻寄架台２０の往復方向と直交する水平方向に延在しており、上部が開口された断面Ｕ字状の樋部５ａを備えている。樋部５ａの上縁で掻寄架台２０の復動側（図示左側）には、掻寄架台２０の復動側やや下方に向かって延びる導入斜面部５ｂを備え、樋部５ａの上縁で掻寄架台２０の往動側（図示右側）には、掻寄架台２０の往動側やや下方に向かって延びる退出斜面部５ｃを備えている。そして、このスカムパイプ５は、図１に示す図示最右側のフライト１２（最も往動側のフライト１２）が、図１１（ａ）に示すように、通過する水面１０ｂに、樋部５ａの開口部の両上縁が水面１０ｂよりやや上になるように設置されている。
【００４８】
次に、このような浮上物の掻寄装置１の作用について説明する。
【００４９】
まず、図４に示すように、掻寄架台２０のアーム２５が第一の揺動位置に位置すると共に、副ローラ２７が副ガイドレール８３の外（下）に位置し、掻寄架台２０のフライト１２が槽１０の水面１０ｂに浮上した浮上物を掻き寄せ可能な状態から説明する。
【００５０】
まず、この状態から、モータ５１を図１において反時計方向に回転させ、チェーン５２，５３によって掻寄架台２０を白矢印方向（図示右側）、すなわち、スカムパイプ５方向に向かって動かす（往動）。これにより、各々のフライト１２によって浮上物が往動方向側に掻き寄せられる（図４参照）。
【００５１】
さらに、最も往動方向側のフライト１２は、図１１（ａ）に示すように、浮上物７を掻き寄せつつ図示右方向のスカムパイプ５に向かって往動し、図１１（ｂ）に示すように浮上物７を掻き寄せつつ導入斜面部５ｂに乗り上げ、図１１（ｃ）に示すように樋部５ａの上縁を乗り越えて樋部５ａ内に進入して浮上物７を樋部５ａ内に落とし、さらに、図１１（ｄ）に示すように退出斜面部５ｃを介して樋部５ａから退出する。このようにしてスカムパイプ５に回収された浮上物７は、図示しない排出ラインを介して外部に排出される。これによって、槽１０から浮上物７を選択的にかつ確実に排出させることができる。また、樋部５ａの上縁が水面よりも上に位置するため、フライト１２の通過時以外には、槽１０内の水等が樋部５ａ内に流入しない。このため、スカムパイプ５を介して排出される水の量も低減され、スカムパイプ５を介して排出される浮上物を含む被処理物の処理負荷が低減されている。
【００５２】
なお、図４に示すように、フライト１２が浮上物を掻き寄せる際、アーム２５は、浮上物や水等から図示時計回りのモーメントを受けるが、アームストッパ２６によってアーム２５のこれ以上の図示時計方向への揺動が防止されているので、浮上物の掻き寄せが確実に可能とされている。
【００５３】
このような掻き寄せを続けると、図５に示すように、アーム２５等が往動方向側の隣の開口部８４付近に到達する。このとき、アーム２５の副ローラ２７が下側案内フラップ８５の下面と接触するが、下側案内フラップ８５は、軸９０を中心に上側に揺動可能とされているので、図６に示すように、上側に揺動し、このアーム２５は障害なく開口部８４下を通過して、浮上物を往動方向へ掻き寄せ続ける。
【００５４】
なお、副ローラ２７が通過した後、下側案内フラップ８５は、引張バネ８７によって下側に付勢されているので、直ちに下方に揺動して元の所定の位置に確実に復帰する。
【００５５】
このようにして、開口部８４下を通過し、図４のような状態となった後、今度は、図１に示すモータ５１を時計方向に回転させ、掻寄架台２０を黒矢印方向に移動させ、掻寄架台２０を元の位置に復帰させる復動を始める。
【００５６】
すると、アーム２５等が再び開口部８４に到達することとなるが、図７に示すように、今度はアーム２５の副ローラ２７が下側案内フラップ８５の上面と接触し、この下側案内フラップ８５は、ストッパ８６によって、これ以上の下方への揺動が制限されているので、掻寄架台２０が図示左方向に復動するに従って、副ローラ２７はこの下側案内フラップ８５の上面に案内されて上昇し、開口部８４を介して副ガイドレール８３内に向かって進入する。
【００５７】
そして、さらに掻寄架台２０が図示左方向に復動すると、図１０に示すように、アーム２５の副ローラ２７は、副ガイドレール８３内を走行し、このままの状態で図示左方向へ復動を続け、復動方向側の隣の開口部８４に向かう移動を続ける。
【００５８】
このとき、アーム２５は、垂直下向の第一の揺動位置に対して、復動方向側に図示反時計回りに傾くこととなり、フライト１２が槽１０の水面１０ｂから所定の距離離間されて上昇するので、これ以降の掻寄架台２０の図示左方向への復動において、往動時に掻き寄せた浮上物と接触して浮上物を往動方向と逆方向に戻してしまうことがない。また、このときフライト１２は水を掻き寄せないのでこの復動の際の所要動力がチェーンフライト式の掻寄装置に比して低減される。さらに、このとき、フライト１２が浮上物中からほぼ垂直上方に徐々に引き抜かれるので、浮上物の攪拌や沈降等も抑制されている。
【００５９】
このようにして、副ローラ２７が副ガイドレール８３内を走行し隣の開口部８４の上側案内フラップ８８に到達してさらに復動方向側へ走行することとなる（図８参照）。この時、副ローラ２７が上側案内フラップ８８の上面と接触し、図９に示すように、上側案内フラップ８８は下方に揺動可能なため、副ローラ２７により力を受けて下方に揺動されると共に、開口部８４を覆ってこれよりも先の通路を形成し、副ローラ２７は開口部８４から下方に出ることなく開口部８４上を通過する。副ローラ２７が通過した後、上側案内フラップ８８は、圧縮バネ８９によって付勢されているので、再び上方に揺動して、図１０のように、上側フランジ８３ｂに接触して停止し、元の状態に復帰する。
【００６０】
そして、開口部８４を通過してしばらくした後、再びモータ５１を図１に示す反時計回りに回転させ、掻寄架台２０の図示右方向への往動を始める。
【００６１】
すると、副ガイドレール８３内の副ローラ２７が、開口部８４に到達する。このとき、副ローラ２７は、図７に示すように、下側案内フラップ８５の上面によって形成される斜面に沿って開口部８４を介して副ガイドレール８３の外に徐々に案内されて、図４に示すように、アーム２５が垂直下向の第一の揺動位置に復帰し、再び浮上物の往動方向側への掻き寄せが可能となる。
【００６２】
このように副ローラ２７が副ガイドレール８３から外に出る一連の動作においては、上側案内フラップ８８によって、復動時に開口部８４が覆われて副ローラ２７が一旦開口部８４上を通過して開口部８４より復動方向側（図示左側）に到達し、その後の往動時に副ローラ２７が下側案内フラップ８５の上面によって形成される斜面によって徐々に副ガイドレール８３から外に出されるので、アーム２５がスムーズに第一の揺動位置に復帰される。このため、フライト１２が徐々にスムーズに水面１０ｂに進入するので、浮上物の攪拌等がより抑制されている。
【００６３】
また、図７に示すように、副ガイドレール８３内の副ローラ２７が往動して開口部８４に到達して下方に案内される際に、アーム２５が重力のみでは第一の揺動位置に戻りにくい場合等でも、副ガイドレール８３の開口部８４よりも往動方向側への入口が上側案内フラップ８８で閉じられていて副ローラ２７の進入を防止すると共に、上側案内フラップ８８の下面側によって副ローラ２７が副ガイドレール８３の下方に案内されるので、アーム２５の副ローラ２７は、開口部８４を飛び越えて再び副ガイドレール８３内に入ることなく、確実に副ガイドレール８３から下方に案内される。これにより、掻寄架台２０を往動させる際に、アーム２５がより確実に第一の揺動位置に復帰され、フライト１２が水面１０ｂから離間されたままとなることなく確実に浮上物の掻き寄せが可能となっている。
【００６４】
そして、このような往動と復動の一連の動作を繰り返すことにより、槽１０の水面１０ｂに浮上する浮上物を、逆方向に戻すことや沈めて再浮遊させること等を防止し効率よく往動側のスカムパイプ５に向かって掻き寄せ、スカムパイプ５の樋部５ａ内に排出することが可能となっている。また、複数のフライト１２を備え、各々のフライト１２がこの一連の動作によって揺動されるので、浮上物が複数のフライト１２によって分担して往動側に掻き寄せられ、一つのフライト１２で掻き寄せを行う場合に比して掻寄架台２０の往復運動の距離が短くなっている。
【００６５】
また、このような槽１０は、通常、図２に示すように、底部両側縁に斜面部１０ｄが形成されており、従来のような水面の浮上物及び底部の堆積物を同時に掻き寄せるチェーンフライト式の掻寄装置においては、フライトの横幅がこの斜面１０ｄに合わせて槽１０の横幅よりも小さくされて、浮上物の掻寄効率が悪化する場合が多い。しかしながら、本実施形態の浮上物の掻寄装置１においては、フライト１２が底部に到達しないので、フライト１２の幅を槽１０の幅とほぼ一致させることができ、より好適に浮上物の掻寄が可能となっている。
【００６６】
なお、本実施形態の浮上物の掻寄装置１は、さらに、チェーンフライト式の掻寄装置と比較して回転部や摺動部が少ないため、さらに所用動力が少なくてすみ、また、チェーンやスプロケット、シューなどの摩耗部材が少なく、構造がシンプルであって低コスト化が可能であるという特徴を有している。また、この浮上物の掻寄装置１は、復動方向側の底部に形成される汚泥ピット等の洗浄が容易に行えると共に、上水道用の槽等においては薬品沈殿の効率を高める傾斜板の設置も容易とされ、さらに、設置に際して、パイプスキーマーなどの設置場所の制約を受けず、駆動部の位置が自由に設定でき、既存の槽の筐体に少ないはつり箇所で容易に設置できるという特徴を有している。
【００６７】
次に、第２実施形態に係る浮上物の掻寄装置２について説明する。
【００６８】
本実施形態の浮上物の掻寄装置２が第１実施形態の掻寄装置１と異なる第１の点は、駆動装置５０が、図１２及び図１３に示すようにチェーン５２等を介してモータ５１からの回転駆動力が伝達され掻寄架台２０の往復方向と垂直な水平軸回りに正逆回転されるスプロケット（歯車）１０３と、図１２〜図１４に示すように、駆動方向材２１に固定部材１０２を介して曲折不能に固定され、掻寄架台２０の往復方向に延在してスプロケット１０３と噛合するチェーン（噛合部材）１０１と、を備える点である。
【００６９】
これによれば、スプロケット１０３の正逆転に応じて、このスプロケット１０３と噛合するチェーン１０１によって掻寄架台２０が駆動方向材２１の延在方向に好適に往復駆動され、上記実施形態と同様に浮上物の掻き寄せとスカムパイプ５への排出がなされる。特に、本実施形態では、第１実施形態におけるチェーン５３が不要とされて、チェーンはずれ等の問題が低減されて掻寄装置２の信頼性を高めることができると共に、このチェーン５３の遊びを調節するタイトナ５４も不要とされ低コスト化が図られる。また、本実施形態のような駆動方式は、ピンギア方式とよばれ、掻寄架台２０やチェーン１０１等の据え付け等の精度があまり要求されず設置やメンテナンスが容易とされ、水面近傍での駆動にも適している。なお、場合によっては、スプロケット１０３に代えてピニオンギアを採用し、チェーン１０１に代えてラックを採用した、いわゆるラックピニオン方式としてもよい。
【００７０】
また、本実施形態の浮上物の掻寄装置２が第１実施形態の掻寄装置１と異なる第２の点は、隣接する３つのアーム２５同士がこれらのアーム２５の揺動動作を連動すべく連結部材１１０によって連結されると共に、これら互いに連結されたアーム２５の内の一つのアーム２５にのみ副ローラ２７が設けられた点であり、これに対応して、ガイドユニット８０の下側案内フラップ８５や上側案内フラップ８８等で、残された副ローラ２７の案内に寄与しないものは除去されている。ここで、便宜上、副ローラ２７を有するアーム２５と、副ローラ２７を有するアーム２５に支持されるフライト１２との組合せを主動部１００と呼び、副ローラ２７を有さないアーム２５と副ローラ２７を有さないアーム２５に支持されたフライト１２との組合せを従動部１０５と呼ぶ。
【００７１】
連結部材１１０は、駆動方向材２１の軸方向に延在し、主動部１００のアーム２５と従動部１０５の２つのアーム２５とに対してピン１１１で各々回動可能に連結されている。なお、連結部材１１０はアーム２５に代えてフライト１２に連結されていてもよい。また、互いに連結される従動部１０５の数や主動部１００の数も１以上であれば限定されない。
【００７２】
これによれば、従動部１０５のフライト１２の揺動動作が主動部１００のフライト１２の揺動動作と連動するので、従動部１０５のフライト１２によっても浮上物の掻寄がなされる。ここで、ガイドユニット８０は、主動部１００の副ローラ２７のみを案内すればよく、第１実施形態の掻寄装置１に比して、従動部１０５の副ローラに対応するガイドユニット８０の下側案内フラップ８５や上側案内フラップ８８等の数を減らすことができ、ガイドユニット８０の低コスト化や簡素化ができる。
【００７３】
なお、本発明に係る浮上物の掻寄装置は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形態様をとることが可能である。
【００７４】
例えば、上記実施形態では、往動時にアーム２５を第一の揺動位置に確実に復帰すると共に、この復帰の際にフライト１２を徐々にスムーズに水面１０ｂに進入させるべく上側案内フラップ８８を備えているが、浮上物の量が少ない場合等には、これを備えなくてもよい。この場合でも、アーム２５は重力によって第一の揺動位置に戻ろうとするので、往動時に開口部８４に達した副ローラ２７は下側案内フラップ８５上に導かれて副ガイドレール８３の外に案内される。
【００７５】
また、上記実施形態では、下側案内フラップ８５を下側に付勢する引張バネ８７を備えているが、単に下側案内フラップ８５の自重によってこの下側案内フラップ８５を下側に付勢しても構わない。
【００７６】
また、上側案内フラップ８８は圧縮バネ８９を備えているが、単に圧縮バネ８９の位置に備えたカウンタウェイトの自重により上側案内フラップ８８を上側に付勢しても構わない。
【００７７】
また、上記実施形態の掻寄装置１は、案内手段として、副ガイドレール８３、下側案内フラップ８５及びストッパ８６を備えているがこれに限られず、掻寄架台２０の往復方向に延在し、往動時にフライト１２を第一の揺動位置として移動可能とし、復動時にフライト１２を第一の揺動位置より上方に揺動させた位置で副ローラ２７等の被案内部を移動可能に案内するものとすることができる。さらに、これ以外でも掻き寄せ後のフライトが元の位置に復帰する際に、フライトが水面に対して上方に離間される機構を備えていればよい。
【００７８】
【発明の効果】
本発明の浮上物の掻寄装置によれば、浮上物の掻き寄せ後掻寄羽根を復帰させる際に、掻寄羽根を水面に対して上方に離間させるので、掻寄羽根の復帰動作において、水が掻き寄せられず駆動コストが低減できる。このため、効率のよい浮上物の掻寄装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の掻寄装置の正面模式図である。
【図２】図１の掻寄装置の側面模式図である。
【図３】図２中のＡ部の拡大図である。
【図４】図１中の開口部近傍であって、副ローラが副ガイドレールより下方に位置する状態を示す模式図である。
【図５】図４の状態から、副ローラが往動方向に進んで隣の開口部近傍に達した状態を示す模式図である。
【図６】図５の状態から、副ローラが往動方向に進んで開口部の下方に達した状態を示す模式図である。
【図７】副ローラが下側案内フラップの上面に達した状態を示す模式図である。
【図８】副ローラが副ガイドレール内に位置する状態を示す模式図である。
【図９】図８の状態から、副ローラが復動方向に進んで上側案内フラップ上を通過する状態を示す模式図である。
【図１０】図９の状態から、副ローラが復動方向に進んだ状態を示す模式図である。
【図１１】フライトがスカムパイプ上を通過する状態を示す模式図である。
【図１２】第２実施形態の掻寄装置の正面模式図である。
【図１３】図１２の掻寄装置の側面模式図である。
【図１４】図１３中のＢ部の拡大図である。
【符号の説明】
１…浮上物の掻寄装置、５…スカムパイプ（樋状部材）、１０…槽、１０ｂ…水面、１２…フライト（掻寄羽根）、２０…掻寄架台、２５…アーム（掻寄羽根支持手段）、２６…アームストッパ（掻寄羽根揺動制限部材）、２７…副ローラ（被案内部）、５０…駆動装置（駆動手段）、８０…ガイドユニット（案内手段）、８３…副ガイドレール（案内体）、８３ｂ…上側フランジ（第二揺動制限部材）８４…開口部、８５…下側案内フラップ（第一揺動部材）、８６…ストッパ（第一揺動制限部材）、８７…引張バネ（第一付勢手段）、８８…上側案内フラップ（第二揺動部材）、８９…圧縮バネ（第二付勢手段）、１０１…チェーン（噛合部材）、１０３…スプロケット（歯車）、１１０…連結部材。
【図１】
2004033857.tif 000003
【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】
2004033857.tif 000011
【図１０】
2004033857.tif 000012
【図１１】
2004033857.tif 000013
【図１２】
2004033857.tif 000014
【図１３】
2004033857.tif 000015
【図１４】
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