(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水処理場に通じている第１流路（９）と、第１流路からのオーバーフロー水の流路である第２流路（１２）とを分離する壁の頂部に配置されるふるい分け装置であって、
第１流路側にあるスクリーンのない入口と、ふるい分け装置の下側の第２流路へのスクリーン付きの出口（２；２２）とを有し、軸線を水平にして配置される部分円筒状のチャンバ（２、６、７；２２）と、
前記軸線と同一軸線のまわりで回転可能になるように前記チャンバの内部に取付けられた掃除部材（３、８；２８、２９）とを備え、
前記掃除部材が、前記入口から前記チャンバ内へ流入し前記出口から流出して第２流路へ落ちるオーバーフロー水の下方への流れによって回転し、その回転によって該掃除部材が前記スクリーンを掃き、該スクリーンによって通過を阻止された大きな異物体（１３）を該スクリーンから前記入口を通して前記第１流路へ戻すように構成されているふるい分け装置。
【請求項２】
前記掃除部材（３、８）が、前記チャンバのほぼ全長にわたって前記チャンバの前記軸線に平行に延びる複数の放射状ブレード（４）を含む請求項１に記載のふるい分け装置。
【請求項３】
前記放射状ブレード（４）がその最外端に可とう性のブラシ（８）を備えて前記チャンバの壁との間にシールを形成する請求項２に記載のふるい分け装置。
【請求項４】
前記スクリーン付きの出口から流出する水によって駆動されて回転するように前記スクリーン付きの出口（２２）の下に設けられたパドルドラム（２３）と、前記パドルドラムの回転が前記掃除部材（２８、２９）を駆動するように、前記パドルドラム（２３）を前記掃除部材（２８、２９）に連結する駆動手段（２５、２６、２７）とをさらに含む請求項１に記載のふるい分け装置。
【請求項５】
前記掃除部材が、前記スクリーンを掃くように配置された少なくとも１つのブラシ（２９）を取り付けたボビン（２８）を含む請求項４に記載のふるい分け装置。
【請求項６】
前記駆動手段が、前記パドルドラム（２３）と前記掃除部材（２８、２９）とにそれぞれ備えられた第１スプロケット（２５）と第２スプロケット（２７）、および前記第１スプロケットと第２スプロケットを連結するベルトまたはチェーン（２６）を含む請求項４または請求項５に記載のふるい分け装置。
【請求項７】
前記掃除部材（３、８；２８、２９）が、追加の原動力を加えることなく、前記入口から前記チャンバ内へ流入してスクリーン付きの出口から流出する水流の圧力の下で回転できるようになっている請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載のふるい分け装置。
【請求項８】
前記掃除部材を駆動して回転させるためのモータをさらに含む請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載のふるい分け装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、それだけには限らないが、主として都市廃水流路または川堤であふれ出た水のふるい分け、および例えば河川からの取水において使用するためのふるい分け装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えばろ過場または処理場へ都市廃水を運ぶ流路は、例えば豪雨の場合に正常よりも多い流量に対処するためにオーバーフロー流路を備える必要がしばしばある。一般に廃水は、特に豪雨の場合には浮かぶ異物と浮遊する異物の両方を含み、この異物は、オーバーフロー流路の閉塞を防ぎ、オーバーフロー流路が水ろ過処理場をうまくバイパスできるようにするため、オーバーフロー流路から除去することが望ましい。廃水流路とオーバーフロー流路との間に簡単な格子または網目を設けてもよいが、これはすぐに異物によって閉塞状態になる。この閉塞を防ぐために、回転らせんブラシで掃除される一部円筒状の静止スクリーンを、この軸線を水面に平行にして設けることが知られている。動力が供給できない個所での設置、または経済性のためには、らせんブラシを、オーバーフローへ流れ込む水によって駆動される水車によって駆動することもできる。らせんブラシを駆動するために十分な動力を供給するために、一般に水車をスクリーンと平行に位置決めし、こうして、異物がオーバーフロー流路の中へ入り込むことできる経路がもたらされる。したがって、異物がオーバーフロー流路へ到達することを防ぐために、例えば都市廃水流路での使用に適した改善されたふるい分け装置が必要となる。
【０００３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、水処理場に通じている第１流路と、第１流路からのオーバーフロー水の流路である第２流路とを分離する壁の頂部に配置されるふるい分け装置であって、第１流路側にあるスクリーンのない入口と、ふるい分け装置の下側の第２流路へのスクリーン付きの出口とを有し、軸線を水平にして配置される部分円筒状のチャンバと、前記軸線と同一軸線のまわりで回転可能になるように前記チャンバの内部に取付けられた掃除部材とを備え、前記掃除部材が、前記入口から前記チャンバ内へ流入し前記出口から流出して第２流路へ落ちるオーバーフロー水の下方への流れによって回転し、その回転によって該掃除部材が前記スクリーンを掃き、該スクリーンによって通過を阻止された大きな異物体を該スクリーンから前記入口を通して前記第１流路へ戻すように構成されているふるい分け装置を提供する。
【０００４】
装置を通過する水流が回転ブラシを駆動してスクリーン付き出口を掃き、出口から異物を除去して閉塞を防ぐことは好ましい。高流量の状況では、入口と出口は同じ高さにすることができるが、このような配置が結果として回転掃除部材を駆動させるための十分な流れとならない場合には、入口の底を出口の底より高く配置して水頭を得ることができる。スクリーン付き出口を通過しない異物は、回転可能な掃除装置によってチャンバの内部の周りで掃かれ、入口を通じて戻される。主流路は、水処理場に繋がっているから、スクリーンによって除去された異物ならびに主流路を流下する異物を扱うことができる、浮動異物を扱う装置を通常備えている。したがって、本発明のふるい分け装置によって遮られた異物を片付けるための追加の装置を設けることは必要ない。入口と出口とが同じレベルにあると、装置が動作していないとき装置内における異物の停滞は、最小限になる。
【０００５】
回転可能掃除部材が、前記チャンバのほぼ全長にわたって前記チャンバの軸線に平行に延びる複数の放射状ブレードを含むことは好ましい。この構成では、放射状ブレードは、水流の圧力が作用して回転ブラシを回転させるように駆動することができる最大面積を提供する。放射状ブレードの端部は使用中の回転可能ブラシの回転方向に対して後方に向けられ、チャンバの壁に対するシールを作るために可とう性シール条片またはブラシを備えることができる。
【０００６】
一代替実施形態では、ふるい分け装置は、前記スクリーン付き出口から流出する液体によって駆動されて回転するように前記スクリーン付き出口の下に位置付けられたパドルドラムと、前記パドルドラムの回転が前記回転可能掃除部材を駆動するように前記パドルドラムを前記回転可能掃除部材に連結する駆動手段とをさらに含む。
【０００７】
このような構成によって、出口から落ちる水はパドルブレードを駆動して回転させ、ふるい分けチャンバ内で掃除部材を回転させるために十分な動力を提供する。
【０００８】
次に本発明を、例示的な実施形態と添付の図面を参照してさらに詳しく説明する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
さまざまな図面において、同様な部分は同様な参照番号で示されている。
【００１０】
図１に示すふるい分け装置は、偏向板７、スクリーンパネル２およびシールド板６によって形成された概して円筒状（即ち部分円筒状）のチャンバを支持する骨組み１を含む。偏向板７、スクリーンパネル２、およびシールド板６はそれぞれ、断面で円の約４分の１の周りに延び、第４の４分円は開いている。使用中にはチャンバは、開いた４分円が液体流を受け取る側の上部分にあり、かつスクリーンパネルは別の側の下部分にあって、ふるい分けされた液体の流路に通じるように、その軸線を概して水平にして配置される。この配置では、液体は、通常は水であるが、開いた４分円の中を流れてスクリーンパネル２から出ることができる。次いで開いた４分円は第１流路からのスクリーンのない入口を形成し、スクリーンパネルは第２流路へのスクリーン付き出口を形成する。スクリーンパネル２は、ある一定の最小サイズの異物のみを通過させるために、どのような適当な形状をとってもよい。スクリーンパネル２は取替え可能にすることもでき、より小さな孔を有する取替え可能なメッシュを支持する固定格子を有することもできる。
【００１１】
スクリーンパネル２を通過するには大きすぎる異物によってスクリーンパネル２が詰まることを防ぐために、掃除ドラム３が設けられている。これは、放射状に取り付けられた複数のブレード４を含む。掃除ドラム３は、偏向板７、スクリーンパネル２、およびシールド板６によって形成された円筒状チャンバの内部に、同心状に軸受アセンブリ５によって回転可能に取り付けられている。ブレード４は水車として作用するので、掃除ドラム３はスクリーンパネル２の入口から入って出口を出る水の流れによって回転するように駆動される。ブレード４の端部分は、装置の使用中は回転方向に対して後向きにある角度に折り曲げられ、シール条片８またはブラシを備えてチャンバの壁に対するシールをもたらし、スクリーンパネル２を掃除する効果も得られる。
【００１２】
この実施形態では偏向板７が設けられて、掃除ドラム３を駆動するための十分な動力を提供するのに良好な水頭を確保する。しかし、掃除ドラムが回転を停止しているときにはスクリーンは固体の異物を保留することもあり、したがって偏向板７は、掃除ドラムを駆動するための十分な水頭を期待できる適用分野では省略することが好ましい。
【００１３】
機器の使用を図２に示す。装置の入口側における液体は大きな異物体１３と小さな異物体１４を含んでいる。大きな異物体１３と小さな異物体１４は両方とも矢印で示すようにスクリーンの中へ、および周りを流れる。小さな異物体１４はスクリーンパネル２を通過できるが、大きな異物体１３は通過を阻止される。したがってこれらは掃除ドラムの回転によって取り出されて周りに掃きだされる。シールド板６は、大きな異物体１３がスクリーンの出口側で排出されることを防ぎ、代わりに入口を通じて排出されて液体の主流へ戻される。
【００１４】
図３および図４は、都市廃水流路において使用される本発明によるふるい分け装置を示す。廃水流路は、主流路９（第１流路）およびオーバーフロー流路１２（第２流路）を含み、これらの流路は１つの壁によって分離され、この壁の頂部にスクリーン装置１１が取り付けられている。図３に示す状況では、主流路９における水位１０は比較的低くて、ふるい分け装置は使用されていない。しかしながら、例えば豪雨のために主流路９における水位１０が上昇すると、スクリーン１１は動作状態になる。この状況では、水位１０はスクリーン１１の入口のレベルより高くなり、水をスクリーン１１の中へ流し、これを通じてオーバーフロー流路１２へ流れるようにする。小さな異物体１４はふるい分け装置１１を通過することができるが、大きな異物体１３は主流に戻されてオーバーフロー流路１２の閉塞を防止する。ふるい分け装置１１における掃除ドラム３の回転に応じて派生する跳ね返しは、浮動異物がふるい分け装置１１に入ることを邪魔する傾向があり、これによってこの有効性を低下させる。
【００１５】
ふるい分け装置１１は、これを通過する水流によって駆動される自力式になるように配置されることが好ましい。しかしながら、この流れが十分な原動力を生じさせない場合には、追加の例えば電気モータを備えて掃除ドラム３を駆動することができる。適切なセンサ、例えばフロートスイッチを設けて、廃水の水位が適切なレベルにまで上がった場合には自動的にモータを回転させるようにすることもできる。
【００１６】
本発明の第２実施形態を図５と図６に示す。この実施形態は、第１実施形態に類似の適用において同様な方式で使用することができる。
【００１７】
第２実施形態のふるい分け装置２０は、概して部分円筒状のスクリーン板２２を支持する骨組み２１と、下部において、複数のパドルブレード２４を支えているドラム２３とを含む。ドラム２３の一端部にスプロケット２５が取り付けられており、スプロケット２５を覆ってベルトまたはチェーン２６が通り、次いでこれは上スプロケット２７を覆って通っている。上スプロケット２７は、概して部分円筒状のスクリーン板２２の内部に配置されたボビン２８に取り付けられ、この上に複数のブラシ２９が取り付けられている。ブラシ２９はスクリーン板２２の内部表面を掃いてこれから異物を取り除く。高い流体条件でスクリーンを通る液体をドラム２３の（図示するような）左側に向けるために偏向板３０が設けられている。
【００１８】
図６は、使用中の第２実施形態のスクリーン装置を示す。装置の入口側における水は、概して部分円筒状のスクリーン板２２によって画定されたふるい分けチャンバの中に流れ、スクリーン板を通じてドラム２３の上に落ちる。パドル２４の上に落ちる水はドラム２３を駆動して回転させ、次いでボビン２８を駆動して、この結果ブラシ２９はスクリーン２２の内部表面を掃くことになる。入口側における水は、浮遊状態にあるかまたは浮動する小さな異物体１４および大きな異物体１３を含むことがある。小さな異物体１４はスクリーン板２２を通過するが、大きな異物体１３はボビン２８上のブラシ２９によって捕らえられてスクリーン板２２から掃き出される。水がパドルドラム２３上に落下する高さとスプロケット２５、２７の相対的寸法によって実施される連動装置を変えて、ボビン２８が確実に、適切な速度と適切な力で、期待する流れ条件で駆動されるようにすることができる。動力を供給することができる設備では、モータをスプロケット２７に直接連結してボビン２８を駆動させ、パドルドラム２３を補足することも取り替える事もできる。
【００１９】
本発明の上記の好ましい実施形態を説明したが、変更も可能であることは当業者には正しく認識されよう。上記の説明は、添付の特許請求の範囲に定義されている本発明を限定しようとするものではない。特に、本発明のふるい分け装置は、設置しようとする用途に応じた適切な、どのサイズ、直径、および長さにおいても製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態によるふるい分け装置の端断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態によるスクリーンの働きを示す図１と同様な図である。
【図３】設置された本発明によるスクリーンを備えた都市廃水流路の断面図である。
【図４】図３に類似しているが、廃水流路がオーバーフロー条件下にある図である。
【図５】本発明の第２実施形態によるふるい分け装置の隠された詳細を示す端面図である。
【図６】使用中の第２実施形態のふるい分け装置を示す図５に類似の図である。
【符号の説明】
１  骨組み
２  スクリーンパネル
３  掃除ドラム
４  ブレード
５  軸受アセンブリ
６  シールド板
７  偏向板
８  シール条片
９  主流路（第１流路）
１０  主流路における水位
１１  スクリーン装置
１２  オーバーフロー流路
１３  大きな異物体
１４  小さな異物体
２０  ふるい分け装置
２１  骨組み
２２  スクリーン板
２３  ドラム
２４  パドルブレード
２５  スプロケット
２６  ベルトまたはチェーン
２７  上スプロケット
２８  ボビン
２９  ブラシ
３０  偏向板
【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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