(57)【要約】【課題】スクリーンベルトの巻込部に夾雑物を巻き込まないようにして、スクリーンベルトを常時円滑に走行させることが可能な合流式下水道用スクリーン装置を提供する。【解決手段】本発明の合流式下水道用スクリーン装置は、夾雑物を含む下水が流入する流入路（２）と夾雑物を取り除いた下水を放流する流出路（３）とが越流堰（１）によって仕切られている。越流堰（１）上にはベルト駆動軸（８）及びベルト従動軸（９）が設置され、ベルト駆動軸（８）及びベルト従動軸（９）にそれぞれ取り付けられたスプロケット（１７，１８）間に無端スクリーンベルト（２０）が掛け渡されている。スクリーンベルト（２０）はベルト駆動軸（８）の駆動により一面が流入路（２）に沿ってその下流方向に走行し、スクリーンベルト（２０）の巻込部に少なくとも１つの剥離ロータ（１２）が流入路（２）側に突出させて配置されている。そのため、流出路（３）への夾雑物の流入が阻止される。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
夾雑物を含む下水が流入する流入路と夾雑物を取り除いた下水を放流する流出路とが越流堰によって仕切られ、越流堰上に設置されたベルト駆動軸及びベルト従動軸と、ベルト駆動軸に取り付けられたスプロケット及びベルト従動軸に設けられた環状回転部材と、スプロケット及び環状回転部材間に掛け渡され、ベルト駆動軸の駆動により一面が流入路に沿って走行する無端スクリーンベルトとを備え、流入路に面する側のスクリーンベルトを流入路の下流方向に走行させて、流出路への夾雑物の流入を阻止する合流式下水道用スクリーン装置において、流入路側に面するスクリーンベルトの巻込部に少なくとも１つの剥離ロータを流入路側に突出させて配置したことを特徴とする合流式下水道用スクリーン装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、雨天時において、雨水と合流した下水を海，湖または河川等に放流する際に、放流水中への夾雑物の流入を阻止する合流式下水道用スクリーン装置に関する。より詳しくは、本発明は、スクリーンベルトの巻込部に剥離ロータを流入路側に突出させて配置した合流式下水道用スクリーン装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
合流式下水道とは、同一の管渠を用いて汚水（下水）と雨水を排除する方式の下水道をいう。この合流式下水道においては、下水の汚染度合を勘案して、適宜の距離をもたせてスクリーン装置が設けられ、雨天時に越流堰を越えて流出する越流水が簡易処理されて河川等の公共用水域へ放流される。越流水中には樹木の幹，枝，葉や、ペットボトル、ボール、オイルボール等の夾雑物が含まれるので、越流水の放流先の公共用水域に与える汚濁負荷だけでなく、水域の美観に与える影響も大きい。従って、合流式下水道では、環境面からも放流水中への夾雑物の流出をできるだけ阻止する必要がある。
【０００３】
流水中の夾雑物の除去装置としては、爪片を有する無端ベルトが円胴体間に上下に傾斜して張設され、ベルト上に夾雑物を掻き揚げて、ナイフの先端部をドッファロールに圧接させたスクレーパにより、夾雑物をベルトから分離させるスクリーン装置が知られている（特許文献１）。この掻揚方式では、一旦ベルト上に捕捉された夾雑物が掻き揚げの途中で下水路の水面に落下することがあるだけでなく、スクレーパで夾雑物をベルトから完全に分離させることができない。また、スクレーパを回転ブラシまたは固定ブラシで構成したものでは、ブラシに付着した夾雑物が団子状に固まってブラシから夾雑物を取り除くことが困難であるという難点がある。
掻揚方式のスクリーン装置に代わるものとして、無端ベルトが取水路に沿って走行するスクリーン装置がある。例えば特許文献２には、図６に示すように、堰の両側部に一方がモータ（ａ）により駆動されるスプロケット軸（ｂ１，ｂ２）を設置し、スプロケット（ｃ１，ｃ２）間に無端スクリーンベルト（ｄ）が掛け渡され、支持杆（ｅ）で固定された案内梁（ｆ）に沿って走行するベルト（ｄ）の巻込側の裏面に、邪魔板（ｇ）を設けた取水路用スクリーン装置が開示されている。なお、図６中の矢印Ｆは水の流れを示す。
【０００４】
【特許文献１】
実公昭５７−２８９０３号公報
【特許文献２】
特開平７−７６８１５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
後者の取水路用スクリーン装置では、スクリーンベルトの巻込側裏面に邪魔板を設けたものであるから、ベルトへの夾雑物の巻き込みをかなりの程度防止できるが、完全には防止できない。また、邪魔板を上記巻込部またはその上流寄りのスクリーンベルト表面に近接させて設けることも考えられる。この場合も、水流と同じ方向に走行するスクリーンベルトによって、邪魔板付近の夾雑物が水流により取水路の下流側に流され、夾雑物が取水口内へ流入するのをかなりの程度阻止することができる。しかしながら、このようなスクリーン装置では、邪魔板とスクリーンベルト面との間に夾雑物が噛み込み、夾雑物が徐々に堆積していくので、スクリーンベルトの円滑な走行が困難となり、場合によっては走行が停止する恐れがある。
そこで、本発明の目的は、スクリーンベルトの巻込部に夾雑物を巻き込まないようにして、スクリーンベルトを常時円滑に走行させることが可能な合流式下水道用スクリーン装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、夾雑物を含む下水が流入する流入路と夾雑物を取り除いた下水を放流する流出路とが越流堰によって仕切られ、越流堰上に設置されたベルト駆動軸及びベルト従動軸と、ベルト駆動軸に取り付けられたスプロケット及びベルト従動軸に設けられた環状回転部材と、スプロケット及び環状回転部材間に掛け渡され、ベルト駆動軸の駆動により一面が流入路に沿って走行する無端スクリーンベルトとを備え、流入路に面する側のスクリーンベルトを流入路の下流方向に走行させて、流出路への夾雑物の流入を阻止する合流式下水道用スクリーン装置において、流入路側に面するスクリーンベルトの巻込部に少なくとも１つの剥離ロータを流入路側に突出させて配置したことを特徴とする。
【０００７】
【作用】
本発明の合流式下水道用スクリーン装置の作用について説明する。
同スクリーン装置において、例えば下水管から夾雑物を含む下水が流入路に流入し、通常はそのまま下水処理場に送られて高級処理される。雨天時に増水すると、流入路内の下水の水位が上昇し、越流堰を溢流する下水がスクリーンベルトを通過して流出路に放流される。
上記スクリーンベルトは一面が流入路に面してその下流方向に無端状に走行し、スクリーンベルトの前面に流れてきた夾雑物は下流方向に流れる。スクリーン装置の下流に位置するスクリーンベルト巻込部には剥離ロータが流入路側に突出して配置されているので、上記巻込部に流れてきた夾雑物は剥離ロータに転写されて更に下流側に流され、スクリーンベルトの巻込部に夾雑物が巻き込まれるようなことはない。従って、流入路から取り入れられる下水には夾雑物の大半が取り除かれると同時に、スクリーンベルトを常に円滑に走行させることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明を図面を参照して詳細に説明する。
図１〜４において、符号１は流入路２と流出路３とを仕切る越流堰である。流入路２と流出路３に沿って、上部フレーム４ａ、両側面フレーム４ｂ−１，４ｂ−２及び下部フレーム４ｃから組み立てられた枠部材４が越流堰１上に支持される。枠部材４の上部フレーム４ａ上面には、それぞれ開口を有する下面板及び上面板とこれらを連結する支持部材からなる減速機ベース架台５が取り付けられる。この架台の上面板上には、減速機６及びモータ７が据え付けられる。
下部フレーム４ｃ裏面の一側部寄り及び他側部には、それぞれベルト駆動軸８及びベルト従動軸９を軸支する樹脂製の下部軸受部材８ａ，９ａが０リングを介して固着される。下部軸受部材８ａ，９ａ表面の中央には、駆動軸８及び従動軸９の軸受部となる環状凹部が形成されている。一方、上部フレーム４ａ上の両側部には、上部軸受フレーム１０，１１が取り付けられる。軸受フレーム１０，１１の裏面には、駆動軸８及び従動軸９をそれぞれ支承する樹脂製の上部軸受部材８ｂ，９ｂが０リングを介して固着される。上部軸受部材８ｂの中央にはベルト駆動軸８の上端部が挿通する環状の開口が穿孔され、上部軸受部材９ｂ下面の中央にはベルト従動軸９の軸受部となる環状凹部が形成されている。
【０００９】
下部フレーム４ｃ裏面の一側部前側には、剥離ロータの軸１２ａを軸支する樹脂製の下部軸受部材１２ｂが０リングを介して固着される。下部軸受部材１２ｂ表面の中央には、剥離ロータ軸１２ａの軸受部となる環状凹部が形成されている。一方、上部軸受フレーム１０の裏面には剥離ロータの軸１２ａを支承する樹脂製の上部軸受部材１２ｃが０リングを介して固着される。
上部軸受フレーム１０には上部軸受部材８ｂの開口に対応する開口が穿孔され、軸受フレーム１０から突出するベルト駆動軸８の上端部がカップラー１３により減速機の出力軸６ａと連結される。また、上部軸受部材１２ｃの中央には剥離ロータ軸１２ａの上端部が挿通する環状の開口が穿孔され、上部軸受フレーム１０にも上部軸受部材１２ｃの開口に対応する開口が穿孔されていて、軸１２ａの上端部が軸受フレーム１０から突出している。
上部軸受フレーム１０とカップラー１３の間の駆動軸８にはスプロケット１４が固設され、軸受フレーム１０から突出する剥離ロータ軸１２ａの上端部にもスプロケット１５が固設される。スプロケット１４，１５間にはチェーン１６が卷回され、前記モータ７の駆動により、減速機６を介してベルト駆動軸８が回転駆動されると共に、円筒状剥離ロータ１２が回転するようになっている。
【００１０】
下部軸受部材８ａと上部軸受部材８ｂとの間のベルト駆動軸８の上下部には、スプロケット１７，１７が固設される。下部軸受部材９ａと上部軸受部材９ｂとの間のベルト従動軸９の上下部にはスプロケット（環状回転部材）１８，１８が遊嵌される。上部スプロケット１８は従動軸９上にネジ止めされたリング９ｃに載置され、下部スプロケット１８は下部フレーム４ｃ上に立設された円筒状支持部材４ｃ′上面とリング９ｃとで挟持される。ベルト駆動軸８のプロケット１７，１７外周部間には、円筒状のバッフルカラー１９が取り付けられる。ここで、上記剥離ロータ１２は、スプロケット１７の下流寄りに一部が流入路２側に突出させた状態で配置され、スプロケット１７の外周面との間には僅かなクリアランスをもたせている。
各スプロケット１７，１８間には、無端スクリーンベルト２０が掛け渡される。スクリーンベルト２０は、交互に反対側に屈曲させた山部と谷部とを連続して形成した適宜の長さの金属線材をベルトの長さ方向に多数配列し、隣接する線材同士の山部を谷部に臨ませ、その重なり合う部分に形成された孔に軸部材２０ａを挿通して、各線材を屈曲自在にかつ無端状に連結した金網からなる。スクリーンベルト２０の上端部には、その全長にわたって、順次交互に両端部が重なり合うように板状連片２０ｂが各軸部材２０ａに取り付けられる。この板状連片２０ｂの長さは、線材の山部の高さよりやや長くしている。
スクリーンベルト２０は、モータ７の駆動によるベルト駆動軸８の回転駆動に伴って、一面が流入路２に沿って無端状に走行すると同時に、ベルト従動軸９が従動回転する。
【００１１】
下部軸受部材８ａ，９ａ間の下部フレーム４ｃ上には４本のアングル部材２１が立設され、枠部材４の前後方向に沿って矩形状の樹脂製上部レール片２２，２２がアングル部材２１の上端部に固着される。レール片２２，２２に対向して、樹脂製の細長い上部レール片２３，２３が上部フレーム４ａにおける前後枠の中間部下端に一体に形成され、スリット状の間隔（誘導溝）を有する一対のレール片２２，２３によって上部レールが構成される。このレール上に前記板状連片２０ｂが支持されてスクリーンベルト２０が吊持される。
また、下部フレーム４ｃ上の前後方向には、前後のアングル部材２１，２１に沿って樹脂製の細長い下部レール片２４，２４が固着される。レール片２４，２４に対向して、断面形状逆Ｌ字状の細長い樹脂製下部レール片２５，２５が下部フレーム４ｃの前後枠に取り付けられ、上記誘導溝を有する一対のレール片２４，２５によって下部レールが構成される。
即ち、スクリーンベルト２０は、一対の上部レール片２２，２３及び下部レール片２４，２５によって構成された各レールにガイドされながら循環移動する。
【００１２】
下部フレーム４ｃの後枠に取り付けられた下部レール片２５の垂直部分における下部中央には細長い切欠部２５ａが形成されていて、下水が通り抜けるようにしている。また、上記アングル部材２１で囲繞される下部フレーム４ｃには円形の底部開口２６が穿孔されていて、流入路２からスクリーン装置内に流入した下水の一部が小さな夾雑物と共に底部開口２６から流出路３に排出されるようにしている。従って、本実施例のスクリーン装置は下水の処理能力を増加することができる。
更に、前記剥離ロータ１２の外周面と極く僅かな間隙をもたせて、側面フレーム４ｂ−１の前面側に剥離プレート４ｂ−１′が同フレームと一体に形成され、剥離ロータ１２と側面フレーム４ｂ−１との隙間から夾雑物がスクリーン装置内部に流入しないようにしている。また、側面フレーム４ｂ−２の前面側にアングル状の前面バッフル板２７が垂直状に取り付けられ、スクリーンベルト２０の巻出部から夾雑物がスクリーン装置内部に流入しないようにしている。
【００１３】
次に、図１〜４に示す本発明のスクリーン装置の作用を説明する。
モータ７を駆動するとベルト駆動軸８が回転駆動され、剥離ロータ１２が回転し、スプロケット１７，１８間に掛け渡されたスクリーンベルト２０が無端状に走行すると共に、ベルト従動軸９も従動回転する。この際、スクリーンベルト２０は一面が流入路２に沿ってその下流方向に走行し、剥離ロータ１２は反時計回りに回転する。そのため、下水に含まれる夾雑物は、スクリーンベルト２０の前面に沿って流入路２の下流方向に流される。
夾雑物がスクリーン装置の下流部分に流されると、同部分（ベルト巻込部）に剥離ロータ１２が流入路２側に突出して配置されているので、夾雑物は剥離ロータ１２に転写され、ロータ１２の回転により更に下流側に流される。従って、スクリーンベルト２０の巻込部に夾雑物が巻き込まれるようなことがなく、スクリーンベルト２０を長期にわたって円滑に走行させることができる。
また、側面フレーム４ｂ−１の前面側に剥離プレート４ｂ−１′が設けられ、側面フレーム４ｂ−２の前面側にバッフル板２７が設けられている。そのため、側面フレーム４ｂ−１と剥離ロータ１２との間隙及び側面フレーム４ｂ−２とベルト従動軸９側のスクリーンベルト２０卷出部との間隙から、夾雑物が直接スクリーン装置内に流入するようなことがない。一方、流出路３側の下部レール片２５下部に切欠部２５ａが形成されており、かつ下部フレーム４ｃに底部開口２６が穿孔されているので、スクリーン装置内部に流入した下水の一部は小径の夾雑物と共に流出路３に排出され、下水の処理能力を向上させることができる。
【００１４】
本発明において、ベルト駆動軸８から剥離ロータ１２への動力伝達機構としては、スプロケット１４，１５とチェーン１６の組み合わせに限られるものではなく、例えば、平歯車同士の噛合やプーリーとＶベルトの組み合わせなどであってもよい。これらの動力伝達機構は、ベルト駆動軸８及び剥離ロータ軸１２ａの各下端部に設けることができる。具体的には、スプロケット１７と下部軸受部材８ａとの間にスプロケット１４を固設し、剥離ロータ１２と下部軸受部材１２ｂとの間にスプロケット１５を固設してもよい。
ベルト駆動軸８を流入路２の上流側に設置し、ベルト従動軸９を下流側に設置してもよい。この場合、剥離ロータ１２は、ベルト従動軸９から上述のような動力伝達機構を介して回転動力が伝達される。また、剥離ロータ１２は、耐水性の良好なＳＵＳ等のステンレス鋼や、ポリプロピレン、フッ素樹脂、ポリウレタン等の樹脂製のものが用いられる。スクリーンベルト２０の外周面と剥離ロータ１２の外周面とのクリアランスは、一般に０．１〜１０ｍｍの範囲にあり、０．５〜２ｍｍの範囲にあることが好ましい。
ベルト駆動軸８及びベルト従動軸９に設けられるスプロケット１７，１８の数は、２枚に限定されるものではない（スクリーンベルト２０が走行可能な数であればよく、例えば上部に１枚だけ設けてもよい）。更に、従動軸９のスプロケット１８は、単にベルト２０を案内するためのものであるから、円板等の環状回転部材に置き換えることができる。
【００１５】
本発明においては、剥離ロータを複数個連設することができる。図５には剥離ロータを２個連設した例を示している。
同図において、第二剥離ロータ２８が、前記剥離ロータ１２より更に下流側の流入路２に配置され、剥離ロータ１２の外周面との間には僅かなクリアランスをもたせている。
前記下部フレーム４ｃの一側部前側には、連結部材で支持された下部及び上部軸受フレームが取り付けられる。第二剥離ロータ２８とほんの僅かなクリアランスをもたせて、スクレーパ２９が側面フレーム４ｂ−１に隣接して連結部材に取り付けられる。また、剥離ロータ１２の場合と同様に、下部び上部軸受フレームの各裏面には、第二剥離ロータの軸２８ａを支承する樹脂製の下部及び上部軸受部材が、それぞれ０リングを介して固着される。更に、上部軸受部材及び上部軸受フレーム３０の中央には、軸２８ａの上端部が挿通する環状の開口が穿孔されていて、軸２８ａの上端部が上部軸受フレーム３０から突出している。
前記上部軸受フレーム１０から突出する剥離ロータ軸１２ａの上端部には、スプロケット１５と別のスプロケット３１が更に固設される。また、第二剥離ロータ２８の上部軸受フレーム３０から突出する軸２８ａの上端部には、スプロケット３２が固設され、スプロケット３１，３２間にチェーン３３が卷回される。従って、第二剥離ロータ２８は、モータ７を駆動させることにより、減速機の出力軸６ａ、ベルト駆動軸８、チェーン１６、剥離ロータ軸１２ａ、チェーン３３及びスプロケット１４，１５；３１，３２を介して回転される。
【００１６】
図５に示す第二剥離ロータ２８を付設したスクリーン装置は、図１〜４に示すものと同様の作用を奏する。ただし、剥離ロータ１２に連設する第二剥離ロータ２８がスクリーンベルト２０の巻込部において流入路２側に突出して配置されているので、剥離ロータ１２，２８の反時計回りの回転により、夾雑物は剥離ロータ１２から更に第二剥離ロータ２８に転写されて流入路２の下流に流される。従って、スクリーンベルト２０の巻込部への夾雑物の巻き込みがより一層阻止されるため、スクリーンベルト２０を常に円滑に走行させることができる。
【００１７】
剥離ロータを複数個連設する場合、剥離ロータの数は一般に２〜５個であり、それより多く連設しても夾雑物の巻き込み防止効果はさほど向上しない。剥離ロータを増設するとそれに応じた軸受部材などが必要であり、コスト面からみて、全剥離ロータの数は１〜３個であることが望ましい。
前述したように、プロケット１４，１５を駆動軸８及び剥離ロータ軸１２ａの下端部に固設してもよく、あるいはプロケット３１，３２も剥離ロータ軸１２ａ及び第二剥離ロータ軸２８ａの下端部に固設してもよい。また、剥離ロータ１２より下流側の流入路２に配置される剥離ロータの径は、その外周がロータ１２より上流に位置しない限り特に限定されるものではないが、下流側に配置されるに従って小さくすることが好ましく、夾雑物の転写が容易に行われる。
各剥離ロータの外周面間のクリアランスは、一般に０．１〜１０ｍｍの範囲にあり、０．５〜２ｍｍの範囲にあることが好ましい。
【００１８】
【発明の効果】
本発明の合流式下水道用スクリーン装置は、流入路に面してその下流方向に走行するスクリーンベルトの巻込部に少なくとも１つの剥離ロータを流入路側に突出させて配置したものであるから、剥離ロータの回転により、上記巻込部に流れてきた夾雑物は剥離ロータに転写されて更に下流側に流される。従って、従来のスクリーン装置のように、スクリーンベルトの巻込部に夾雑物が巻き込まれるようなことがなく、スクリーンベルトを常に円滑に走行させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】駆動機構が省略された本発明の一実施例を示す合流式下水道用スクリーン装置の平面図である。
【図２】図１の正面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線截断図である。
【図４】（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれスクリーンベルトの駆動部及び従動部の縦断面図である。
【図５】剥離ロータが連設された図１に対応する本発明の別の合流式下水道用スクリーン装置の平面図である。
【図６】従来の取水路用スクリーン装置の一例を示し、（Ａ）はその正面図であり、（Ｂ）は平面図である。
【符号の説明】
１・・・  越流堰、２・・・  流入路、３・・・  流出路、８・・・  ベルト駆動軸、９・・・  ベルト従動軸、１２・・・  剥離ロータ、１７，１８・・・  スプロケット、２０・・・  スクリーンベルト、２８・・・  第二剥離ロータ。
【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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