(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水路に付設される塵芥回収装置であって、
前記水路中に設けられた穴と、
該穴内部に取り出し可能に装着されていて穴内に落下する塵芥を収容する塵芥回収容器と、
該塵芥回収容器を前記水路から搬出する搬出手段とを備え、前記塵芥回収容器を前記穴内に複数重ねて積載したことを特徴とする塵芥回収装置。
【請求項２】
水路に付設される塵芥回収装置であって、
前記水路中に設けられた穴と、
該穴内部に取り出し可能に装着されていて穴内に落下する塵芥を収容する塵芥回収容器と、
該塵芥回収容器を前記水路から搬出する搬出手段とを備え、前記塵芥回収容器の搬出手段による搬出動作に連動して、前記穴の開口部を遮蔽する遮蔽手段を設けたことを特徴とする塵芥回収装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水路を流れる砂利やコンクリート片といった塵芥を、水流中から分離回収するための塵芥回収装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
雨水や生活排水その他の汚水は、下水道を経由して下水処理場へ送られ、様々な処理過程を経た後、適正な状態で河川に放流される。
この汚水は、自然流下によって運搬されるが、移送経路が長い場合等には、自然流下のみによっては運搬できない。
そこで、このような場合には、経路途中に揚水ポンプを付設し、汚水を地表近くまで揚水することによって送水する。
揚水ポンプを付設した施設（以下、ポンプ施設）には、揚水ポンプの破損を防止し、揚水負荷を軽減するため、通常、除塵機や破砕機等が設けられている。また、これらの機器は、主として浮遊塵芥の除去を目的とするものであり、砂利等が大量に流れ込んで来ると、負荷が大きくなり、損傷する可能性がある。そのため、この損傷を防止すべく、砂利溜等が設けられている。
なお、この砂利溜は、水路底に形成された穴であり、汚水中の砂利やコンクリート片等の塵芥を落下堆積させる。そして、この堆積した塵芥は、従来、揚砂ポンプ、沈砂分離機等によって回収除去されるのが一般であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の装置では、もともとあまり多くの塵芥が混入しないポンプ施設や小規模なポンプ施設であっても、砂利溜の穴から塵芥を回収する揚砂ポンプや沈砂分離機等の過大な設備を要することになり、非常に不経済な設備になってしまうという問題があった。
また、これらの不経済を解消するため、バキューム搬出する場合もあるが、このバキューム搬出は１０ｍ以上の揚程差が有る場合には塵芥の搬出が行えず、さらに、大粒の砂利等の搬出は一層困難であった。
【０００４】
そこで本発明では、過大な設備を要することなく、経済的かつ簡易に設置できる塵芥回収装置を提案することを目的とする。
また、ポンプ施設等の水処理施設の水路にコンクリート破片や比較的大粒の砂利等の比較的大きな塵芥が混入しても、塵芥回収機能を良好に維持でき、その機能が停止することがない塵芥回収装置を提案することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明では、水路に付設される塵芥回収装置であって、前記水路中に設けられた穴と、該穴内部に取り出し可能に装着されていて穴内に落下する塵芥を収容する塵芥回収容器と、該塵芥回収容器を前記水路から搬出する搬出手段とを備え、前記塵芥回収容器を前記穴内に複数重ねて積載したことを特徴とする。
また、請求項２に記載の発明では、水路に付設される塵芥回収装置であって、前記水路中に設けられた穴と、該穴内部に取り出し可能に装着されていて穴内に落下する塵芥を収容する塵芥回収容器と、該塵芥回収容器を前記水路から搬出する搬出手段とを備え、前記塵芥回収容器の搬出手段による搬出動作に連動して、前記穴の開口部を遮蔽する遮蔽手段を設けたことを特徴とする。
そのため、請求項１および請求項２に記載の発明では、水流中に混入した塵芥は、水路中に設けられた穴の上を通過する際に穴内に落下し、その穴内に装着された塵芥回収容器に収容されるので、この塵芥回収容器を搬出する搬出手段を用いて、水路外に搬出し、塵芥を回収することができる。
したがって、穴内に落下した塵芥を、揚砂ポンプ等の設備を用いてくみ上げる必要がない。
また、揚程差の大きいポンプ施設でも容易に回収でき、しかも塵芥回収容器に落下しさえすれば、比較的大きい塵芥であっても回収できる。
【０００６】
また、上記の塵芥回収装置において、前記水路中に、水流方向にほぼ直交するスクリーン部材を設けて水流中の浮遊塵芥を除く除塵機や、破砕手段を備えて水流中の浮遊塵芥を細かく破砕する破砕機などの浮遊塵芥処理手段等を備え、該浮遊塵芥処理手段の上流側に、前記塵芥回収容器を装着するための前記穴を設けてもよい。
このように構成することにより、除塵機、破砕機などの上流に設けた穴に装着した塵芥回収容器では、除塵機、破砕機などの負荷が大きい比較的大きな塵芥を除塵機、破砕機などの上流で回収することができる。しかも、回収のために揚砂ポンプ等を必要としないので、経済的にこの防護措置を実施することができる。
【０００７】
また、水流の上流側に位置する、前記穴の開口部の縁に、前記塵芥回収容器の搬出動作に連動して前記穴への塵芥の流入を阻止する塵芥阻止手段を設けてもよい。
このように構成することにより、塵芥回収容器が搬出されたあとに、穴内に塵芥が流入するのを阻止することができるから、塵芥回収容器が搬出される間に穴内に塵芥が流入することがない。したがって、塵芥回収容器を再度装着するとき、塵芥が障害となって、適正な状態で装着できなくなることを防止できる。
【０００８】
更に、請求項１に記載の発明では、前記塵芥回収容器を、前記穴内に複数重ねて積載することにより、塵芥回収容器をあらかじめ穴内に複数重ねて積載するので、最上部の塵芥回収容器を水路から搬出してもその下には次の塵芥回収容器が装着状態にあるから、少なくとも最後の塵芥回収容器が搬出されるまでは、搬出作業中に新たな塵芥が混入しても、塵芥をもらすことなく回収できる。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明では、前記塵芥回収容器の搬出手段による搬出動作に連動して、前記穴の開口部を遮蔽する遮蔽手段を設けることにより、塵芥回収容器を搬出している間、穴の開口部が遮蔽されるので、塵芥が穴内に落下することがない。したがって、塵芥回収容器を再度装着するとき、塵芥が障害となって、適正な状態で装着できなくなることを防止できる。
【００１０】
また、前記穴の開口部を覆うように取り付けた伸縮または変形可能な遮蔽部材と、前記穴内に流体を注入する流体注入手段とを設け、前記塵芥回収容器を前記穴内に装着した場合には、前記遮蔽部材は前記穴内に押し込まれ、塵芥回収容器を取り出す場合には、前記流体注入手段で流体を注入することで前記遮蔽部材が張り出して開口部をふさぐようにしてもよい。
このように構成することにより、穴内に流体注入手段で、空気または水等の流体を穴内に注入して、塵芥回収容器を取り出しているときは、穴の中に押し込まれている伸縮または変形可能な遮蔽部材を張り出させ、穴容積を注入流体で満たすことができる。したがって、穴を遮蔽して、塵芥回収容器搬出時に塵芥が穴内に落下するのを防止することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下では、添付図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明に係る塵芥回収装置の第１の実施の形態を示す概略図である。
【００１２】
図１に示す、本発明に係る塵芥回収装置が備えられた下水処理ポンプ施設は、例えば、建屋が２層に分かれており、下層には汚水を流す処理水路１９が形成され、上層には機械類等が設置された階上室１８が設けられている。
【００１３】
下層にある処理水路１９は、図示の左側に位置する、汚水の流入量を制御する主水路止水ゲート１から始まり、図示右側の揚水溜まり１７で終わる水路で、コンクリート壁によって建屋内に形成された水路３に汚水を流して、コンクリート片、砂利、汚物等の塵芥および浮遊塵芥を回収処理するための水路である。最下流の揚水溜まり１７に溜まる汚水は、その底部に設けられた揚水ポンプ１５により、配管１６を経由して揚水が行われる。
【００１４】
建屋の上層には、回収された塵芥を吊り上げ、移動・搬出するための搬出手段８、水流中から捕捉された浮遊塵芥をポンプ施設から排出するためのコンテナ１２が設けられている。
【００１５】
次に、処理水路１９中に設けられた塵芥回収装置について水路の上流側から順に説明する。
まず、水路３に設けられた塵芥回収装置では、水路３の水底に、汚水の水流の流れる方向とほぼ直交する方向に延在する穴４を設け、穴４に落下する塵芥を回収するために、穴４の形状にほぼ沿って形成され、上方に取り出し可能となるように塵芥回収容器６を装着する。その枠体の上部には塵芥回収容器６を吊り上げて移動するためのワイヤーロープ６ｄを設けている。
【００１６】
塵芥回収容器６は、穴４内に落下する塵芥を回収できるように十分な強度をもって作製される。一例としては、鉄鋼材の枠体に金網を張り巡らしたバスケット状の容器を採用できる。金網のメッシュは、回収すべき塵芥の大きさを考慮してとりこぼしのない粗さに設定しておく。
【００１７】
塵芥回収容器６を搬出する手段は、階上室１８に設置された搬出手段８を用いる。搬出手段８は、図１の如く、先端にフック８ａを設けたチェーン８ｂをチェーンブロック８ｄによって巻き上げて吊り上げる簡易装置で足りる。
【００１８】
穴４の下流には、水路３を流れる水流を横断する方向にスクリーン格子を設けて、その水流中の浮遊塵芥を捕捉する除塵機１０を設置している。
【００１９】
次に、上記に述べた構成からなる第１の実施の形態の作用を説明する。
水路３に混入したコンクリート片や大粒の砂利等の塵芥５は、その質量のために水路３に設けられた穴４内に収容された塵芥回収容器６の中に落下して捕捉され、そこに堆積していくものである。
【００２０】
塵芥５がある程度、塵芥回収容器６に堆積したところで、搬出手段８のフック８ａを階上室１８から下ろし、図２に示すようにフック８ａをワイヤーロープ６ｄにかけて、塵芥回収容器６ごと階上室１８に引き上げることによって、塵芥回収容器６に堆積している塵芥５を水路中から除去することができる。なお、塵芥回収容器６は、金網で汚水が透過するように構成されているので、水路３から引き上げて回収される過程で、塵芥５は、水切りされる。塵芥回収容器６は清掃を施したのち、再び搬出手段８で穴４に戻して再度塵芥の回収に利用することができる。
【００２１】
次に、水路３を流れる汚水の水流中に混じっている比較的軽量の塵芥は、水流が除塵機１０のスクリーン格子を通過する際、スクリーン格子に捕捉される。このスクリーン格子に捕捉された比較的軽量の塵芥は、不図示のレーキ装置によってスクリーン格子から掻きとられ、階上室１８に設けられたコンテナ１２へ排出され、水路から除去される。
【００２２】
以上に述べたように、第１の実施の形態によれば、砂利溜として設けられた穴４内に堆積する塵芥５を、塵芥回収容器６とそれを搬出するチェーンブロック８ｄ等の搬出手段８からなるはなはだ簡単な構成の塵芥回収装置によって、水路中から回収して除去することが可能となった。
そのため、もともと塵芥の混入が少ないポンプ施設でも、従来用いられていた揚砂ポンプや沈砂分離機等の過大な設備を要することなく、小規模で経済的かつ簡易な塵芥回収装置を設置することができた。
【００２３】
また、穴４の位置に設けた塵芥回収装置は、除塵機１０の上流に設けているので、水路３に混入した塵芥が除塵機１０に達して捕捉されるのを防止でき、レーキ装置にかかる負荷を軽減できて除塵機１０の劣化や損傷を防止できる。
【００２４】
なお、上記では、水路中に除塵機１０を設ける場合で説明したが、浮遊塵芥を細かく破砕する破砕機が置かれた場合でも有効である。この場合も、水路３に混入した塵芥が破砕機に達して捕捉されるのを防止でき、破砕機の負荷を軽減できその劣化や損傷を防止できる。
【００２５】
なお、塵芥回収容器６は、枠体に金網を設けたものとして説明したが、変形例として、特に水切り機能を持たせる必要がなければ、塵芥回収容器６の金網の部分を、例えば金属板等で水抜き構造のない箱状に作製してもよい。そうすれば、大きな塵芥とともに混入する細かな塵芥も捕捉でき、穴内に細かな塵芥が堆積して塵芥回収容器を再装着する妨げになるのを防ぐことができる。この場合、塵芥とともに容器内に浸入する水も搬出することになるので、搬出時の荷重を考慮して搬出手段８を設けて置くことは言うまでもない。
【００２６】
なお、以上に述べた搬出手段８は、塵芥回収容器６をそれが回収した塵芥とともに水路から搬出できるものであれば、どのような手段でもよい。
また、搬出手段８は、塵芥回収容器６の搬出専用に設けておく必要もない。
【００２７】
以下、本発明の他の実施の形態について説明するが、上述の実施の形態と同一の部分、部材には同一の符号を用いてその説明を省略する。
まず、第２の実施の形態について図３により説明する。
穴４に収容する塵芥回収容器は重ねて装着しておいてもよい。図３に示すのは、塵芥回収容器６ａ、６ｂ、６ｃを重ねて装着し、塵芥５が溜まった段階で最上部にある塵芥回収容器６ａを引き上げているところである。
このように構成すれば、最上部にある塵芥回収容器６ａを搬出している間も、穴４には別の塵芥回収容器６ｂが装着されており、新たな塵芥が落下流入しても、塵芥回収容器６ｂに捕捉される。
【００２８】
なお、塵芥回収容器６ａ、６ｂ、６ｃは図示のようにまったく同じ形状でもよいが、高さ方向にかさばりがちであるので、例えば、バスケット状の形状が入れ子になるように大きさを変えたりしてもよい。そうすれば、穴４に装着できる塵芥回収容器の数を増やすことができる。
【００２９】
またメッシュの粗さは、例えば、穴４に直に装着される塵芥回収容器６ｃのものを特に細かくするか、あるいはメッシュ無しにしてもよい。そのようにすれば、最後に塵芥回収容器６ｃを搬出するとき、穴４内に残る細かな塵芥を減らすか、なくすことができ、穴４をさらに清掃する等の手間がかからない。また、その結果、良好な装着状態を維持でき、塵芥回収機能を確実に維持できる。
【００３０】
次に、第３の実施の形態としては、図４（ａ）に示すように、穴４の上流側に塵芥阻止手段を設けてもよい。本例では、穴開口部の縁に沿って設けた溝２１の中に、鋼板等でできた阻止板１９を置いて、塵芥阻止手段としている。阻止板１９には、下方からコイルバネ２０で弾性復元力が付勢されている。塵芥回収容器がセットされている状態では、弾性復元力が付勢された阻止板１９は、塵芥回収容器６に当接し、塵芥回収容器６の自重で、溝２１の中に押し戻されており、塵芥回収容器６が搬出されると、図４（ｂ）に示すように、その動作に連動して、溝２１の中から鉛直上方に水流に抗して立ち上がり、上流から流れてくる塵芥が穴４に浸入しないように塵芥阻止手段として働くものである。その結果、良好な装着状態を維持でき、塵芥回収機能を確実に維持できる。
【００３１】
また、図５に示すのは、上記の塵芥阻止手段として採用できる別の機構を示す第４の実施の形態である。ここで採用する機構は、穴４の上流側の開口端においてヒンジ２８で回動可能に支持され、ねじりコイルバネやトーションバー等による弾性復元力を付勢されている鋼板製の阻止板２７ａと、阻止板２７ａに所定の角度をなして一体に設けられたレバー２７ｂとからなる。
【００３２】
塵芥回収容器６が穴４に装着された状態では、レバー２７ｂが塵芥回収容器６に接触して、その自重で下方に押し込められて、穴４の内壁との間に挟み込まれ、このとき、阻止板２７ａは、水流の方向とほぼ平行となって、塵芥５が塵芥回収容器６に流入するのを妨げない姿勢をとり（図５（ａ））、塵芥回収容器６が引き上げられた状態では、阻止板２７ａに付勢された弾性復元力の作用を受けて水流に抗して図示の反時計回り方向に回転し、阻止板２７ａはほぼ鉛直上方に向けられて水流を遮る姿勢をとり、上流から流れてくる塵芥が穴４に浸入しないように塵芥阻止手段として働くものである。その結果、良好な装着状態を維持でき、塵芥回収機能を確実に維持できる。
【００３３】
なお、阻止板１９、２７ａは、阻止する必要がない細かい塵芥を通すように、メッシュ状にしてもよいし、櫛歯状であってもよく、そのようにすれば、不要な水流抵抗を受けずに済む利点がある。
【００３４】
また、阻止板１９、２７ａは、一枚の連続する金属板に限らず、例えば複数の金属板をわずかの間隙を設けて端部を重ね合わせて千鳥状に配列し、水流の方向から見て隙間がないように構成してもよい。
【００３５】
また第５の実施の形態として、図６に示すように、穴４の開口端近傍に、ヒンジ２１ａ、２１ｂで回動可能として、ねじりコイルバネやトーションバー等の弾性復元力を付勢して穴４に取り付けた遮蔽板２０ａ、２０ｂを設け、塵芥回収容器６が穴４に装着されたときは、図６（ａ）のように、塵芥回収容器６の自重で押し込められ、搬出動作によって塵芥回収容器６が穴の外に引き上げられると、弾性復元力が作用して、図６（ｂ）のように遮蔽板２０ａ、２０ｂが水路とほぼ平行な位置まで跳ね上がり、穴４の開口を遮蔽するようにする。
このように構成すれば、塵芥回収容器６の搬出を行う間も、穴４内に塵芥が流入するのを防ぐことができる。その結果、良好な装着状態を維持でき、塵芥回収機能を確実に維持できる。
【００３６】
また第６の実施の形態としては、図７（ａ）に示すように、穴４内に圧縮空気を送り込む空気配管２４を設け、通気性のないようにゴム層等を設けたシート２２を、穴４の開口をふさぐように設けられたシート封止部２３で固定しておく。
塵芥回収容器６を搬出手段８によって引き上げて水路３から搬出するときに、空気配管２４からポンプ等で圧縮空気を送り、穴４とシート２２の間に高圧空気を保持させ、シート２２を穴４の開口側に張り出させて、穴４の開口をふさぐようにする。塵芥回収容器６の装着時は、空気配管２４から空気を逃し、水圧によってシート２２が穴４の内壁に沿うように押し戻されて、塵芥回収容器６が装着できるようにする。
したがって、塵芥回収容器６の搬出時には、穴が遮蔽されるので、塵芥が穴４に流入することがない。その結果、良好な装着状態を維持でき、塵芥回収機能を確実に維持できる。
【００３７】
なお、シート２２は、例えば、伸縮性のあるゴムシートで作ってもよい。また、図７（ｂ）に示すように、１枚のシートではなく、穴４の底部とほぼ同じ大きさの鋼板等でできた底板２５を蛇腹シート２６ａ、２６ｂを介して穴４の開口部に取り付けた形態であってもよい。この場合、空気の圧送とともに、蛇腹シート２６ａ、２６ｂが収縮して水圧と圧平衡状態になったときほぼ水路の底部と平行になって開口をふさぐ状態にすることができる。また、以上では、圧送する流体は空気配管２４から供給される圧縮空気とする例を述べたが、水圧ポンプで水を供給するようにしてもよい。
【００３８】
さらに、上記では、シート２２等は、塵芥回収容器６が排出された状態で穴４をほぼふさぐようなものとして述べたが、搬出動作中に塵芥が穴内に入らなければよいので、シート２２等は、穴４の外に張り出す形状をなしてもよい。
【００３９】
【発明の効果】
以上に述べたように、請求項１および請求項２に記載の発明では、水流中に混入する比較的大きな塵芥をも含めて、塵芥回収容器に捕捉でき、その塵芥回収容器ごと、水路外に搬出するという、はなはだ簡便な搬出手段を備える経済的な塵芥回収容器を設けることができるという効果がある。
【００４０】
また、請求項１に記載の発明では、搬出作業中に新たな塵芥が混入してもそれをもらすことなく回収でき、塵芥回収機能が停止することがないという効果がある。
【００４１】
また、請求項２に記載の発明では、塵芥回収容器を取り出したあと、穴内に塵芥が落下しないようにすることができ、塵芥の回収と塵芥回収容器の再装着を確実ならしめるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る塵芥回収装置の第１の実施の形態を示す概略図である。
【図２】本発明に係る塵芥回収装置の動作を示す説明図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態を示す説明図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態を示す説明図である。
【図５】本発明の第４の実施の形態を示す説明図である。
【図６】本発明の第５の実施の形態を示す説明図である。
【図７】本発明の第６の実施の形態を示す説明図である。
【符号の説明】
３  水路
４  穴
５  塵芥
６、６ａ、６ｂ、６ｃ  塵芥回収容器
８  搬出手段
１０  除塵機
１５  揚水ポンプ
１７  揚水溜まり
１９、２７ａ  阻止板
２０ａ、２０ｂ  遮蔽板
２２  シート
【図１】
0004583667.tif 000002
【図２】
0004583667.tif 000003
【図３】
0004583667.tif 000004
【図４】
0004583667.tif 000005
【図５】
0004583667.tif 000006
【図６】
0004583667.tif 000007
【図７】
0004583667.tif 000008