(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流路中に立設されて該流路内の塵芥等を捕捉する複数本の縦バーからなる主スクリーンと、該主スクリーンに沿って上昇する際に該主スクリーンに捕捉された塵芥等を掻き上げるレーキとを備えた除塵機において、
前記主スクリーンには、その下端部に前記縦バー間の間隔を通過すべく回転軸を中心に回転可能に垂下支持された回転補助スクリーンが設けられて、前記レーキが前記回転補助スクリーンに当接して該回転補助スクリーンを回転させるとともに、捕捉した前記塵芥等を掻き上げており、
前記回転補助スクリーンは、通常時には前記主スクリーンの下端部と前記流路の底面との間に垂下し、回転時には前記レーキの当接によってその重心が前記回転軸に対して上側で且つ前記流路の下流側に位置するまで回転させられて、その後前記レーキの当接による回転が解除されると共に自重により回転し通常時の位置に復帰することを特徴とする除塵機。
【請求項２】
請求項１に記載の除塵機であって、
前記回転補助スクリーンは、その前記流路内の上流側に指向する前縁部が、凸型円弧形状をなしていることを特徴とする除塵機。
【請求項３】
請求項１または２に記載の除塵機であって、
前記回転補助スクリーンは、前記レーキの当接によって回転する方向とは逆の回転方向に向かって板厚が薄くされていることを特徴とする除塵機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば水処理設備等の流路中に設置して、この流路を流れる流水中の塵芥等を掻き上げ除去する除塵機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
水処理設備等の流路中に設置され、この流路を流れる流水中の塵芥やし渣等（以下、まとめて塵芥と称する）を除去する除塵機としては、例えば特公昭５６−２６７２６号公報に開示されているものがある。
これについて図８を参照して説明すると、この従来の除塵機は、流水と直交する向きに設置した主スクリーン１と、該主スクリーン１の後方下部に設置された固定補助スクリーン２と、主スクリーン１及び固定補助スクリーン２で捕捉された塵芥を掻き上げる複数のレーキ３ａを無端チェーン３ｂで連結したレーキ部３とを備えた概略構成を有している。
【０００３】
固定補助スクリーン２は、その基端底部が流路Ｐの底面に固定された略Ｊ型の形状をなしており、その上端部が主スクリーン１に平行に立ち上がっている。
図９に示すように、この固定補助スクリーン２は、複数が並設され、各固定補助スクリーン２間の隙間２ａにレーキ３ａが入り込むように構成されている。
そして、固定補助スクリーン２にて捕捉された流路底部の塵芥は、レーキ３ａにより掻き取られて除去されるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記説明の従来の除塵機は、固定補助スクリーン２と主スクリーン１との間に隙間が有り、どうしても塵芥の流出が避けられないという問題を有していた。特に、レーキ３ａの停止時には、この流出量が増加するため、レーキ３ａの停止位置には、注意が必要であった。具体的には、図９に示すように、固定補助スクリーン２の入口（上端）にレーキ３ａを停止させておく必要があった。また、各固定補助スクリーン２の隙間２ａにレーキ３ａが入り込む際に、レーキ３ａおよび固定補助スクリーン２に損傷を生じる恐れがあった。具体的には、上述のように固定補助スクリーン２の上端部は解放状態にあるため、これら上端部の位置関係が不規則になり易いものとなっている。そのため、例えば図９に示すように隣合う上端部間の隙間２ａが狭くなった場合には、レーキ３ａが干渉して損傷する恐れがあった。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、流路底部からの塵芥等の流出を軽減して除去効率を高めるとともに、故障の少ない除塵機の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の除塵機は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
すなわち、請求項１に記載の除塵機は、流路中に立設されて該流路内の塵芥等を捕捉する複数本の縦バーからなる主スクリーンと、該主スクリーンに沿って上昇する際に該主スクリーンに捕捉された塵芥等を掻き上げるレーキとを備えた除塵機において、前記主スクリーンには、その下端部に前記縦バー間の間隔を通過すべく回転軸を中心に回転可能に垂下支持された回転補助スクリーンが設けられて、前記レーキが前記回転補助スクリーンに当接して該回転補助スクリーンを回転させるとともに、捕捉した前記塵芥等を掻き上げており、前記回転補助スクリーンは、通常時には前記主スクリーンの下端部と前記流路の底面との間に垂下し、回転時には前記レーキの当接によってその重心が前記回転軸に対して上側で且つ前記流路の下流側に位置するまで回転させられて、その後前記レーキの当接による回転が解除されると共に自重により回転し通常時の位置に復帰することを特徴とする。
【０００７】
上記請求項１に記載の除塵機によれば、通常状態では、回転補助スクリーンが主スクリーンの下端部と流路底面との間に垂下して流路底部を閉塞し、この流路底部を通過して主スクリーンの下流側に流出しようとする塵芥等を捕捉する。また、この流路底部に位置する回転補助スクリーンは、回転することによってこの回転補助スクリーンに加えられるレーキの力を受け流す。これにより、レーキや回転補助スクリーンに過大な力が加わるのを防げるようになっている。
【０００８】
請求項２に記載の除塵機は、請求項１に記載の除塵機であって、前記回転補助スクリーンの、その前記流路内の上流側に指向する前縁部が、凸型円弧形状をなしていることを特徴とする。
上記請求項２記載の除塵機によれば、主スクリーンの目幅に入り込む際の回転補助スクリーンは、その前縁部と主スクリーンとの間に形成される空間部分の角度が例えば鈍角などの広い角度をなすため、この空間部分に塵芥等を挟むように噛みこんでしまう恐れを低減することができる。
【０００９】
請求項３に記載の除塵機は、請求項１または２に記載の除塵機であって、前記回転補助スクリーンが、前記レーキの当接によって回転する方向とは逆の回転方向に向かって板厚が薄くされていることを特徴とする。
上記請求項３記載の除塵機によれば、その回転補助スクリーンが主スクリーン間の目幅内に入り込む初期段階においては、レーキによる押し込み力が回転補助スクリーンに継続して働いており、主スクリーンに引っかかって止まるという不都合が生じにくい。また、このレーキからの押し込み力が解ける後期段階においては、既に回転補助スクリーンの板厚の薄い部分が前記目幅内に位置しているため、やはり、引っかかりを生じることなくスムーズに前記目幅内より抜けて回転することができる。
【００１０】
なお、上記請求項１〜３のいずれかに記載の除塵機に対し、前記回転補助スクリーンが、所定圧以上の流水圧が加わった場合に前記流路の底面から離れるように支持されている構成も採用可能である。
従来の除塵機では、例えばレーキの回転駆動機構が故障した場合に、捕捉された塵芥量が増えて流路が狭まり、除塵機の上流側水位が規定水位以上になる不具合があった。これに対し、上記のように、所定圧以上の流水圧が加わった場合に流路底面から離れるように回転補助スクリーンを支持する構成を採用することで、水位上昇に伴う水圧上昇が生じた場合であっても、回転補助スクリーンが逆回転して塵芥等を除塵機の下流側に流す。その結果、過度の水位上昇を防ぐことが可能となる。なお、この場合に、流れてしまう塵芥等の量は、捕捉塵芥等の一部であり、以後の水処理に与える影響が少ない。
【００１１】
また、このような回転補助スクリーンの支持構成を有する除塵機、もしくは上記請求項１〜３のいずれかに記載の除塵機に対し、前記回転補助スクリーンが、前記各縦バー間に対応すべく複数に分割して設けられ、かつ、それぞれが互いに独立して回転可能である構成も採用可能である。このような構成を採用した場合には、例え一部の回転補助スクリーンに欠陥が生じた場合であっても、他の部分は健全でかつ故障した部分からの影響を受けないので、装置全体としての機能を確保することが可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の除塵機の一実施形態についての説明を、図面を参照しながら以下に行う。しかしながら、本発明がこれのみに限定解釈されるものでないことは、もちろんである。
なお、図１は、本実施形態の除塵機の側面図である。また、図２は、同除塵機の要部を示す図であって、図１のＢ−Ｂ断面図である。また、図３は、同除塵機の要部を示す図であって、図１のＣ部拡大図である。また、図４は、同除塵機の要部を示す図であって、図１のＣ部を矢視Ｄより見た視図である。また、図５は、同除塵機の要部を示す図であって、図４のＥ部拡大断面図である。また、図６は、同除塵機の要部である回転補助スクリーンを示す図であって、（ａ）は側面図、（ｂ）は背面図、（ｃ）は下面図である。また、図７は、同除塵機の回転補助スクリーンの動作を示す動作説明図である。
【００１３】
図１，図２に示すように、本実施形態の除塵機１０は、流路Ｐ中に立設されて該流路Ｐ内の塵芥等（以下、除塵と称する）を捕捉する複数本の縦バー１１ａからなる主スクリーン１１と、該主スクリーン１１に沿って上昇する際に該主スクリーン１１に捕捉された塵芥を掻き上げる複数のレーキ１２と、これらレーキ１２を保持してその昇降動作を行う回転駆動機構１３と、主スクリーン１１の下端部と流路Ｐの底面との間に垂下され、各縦バー１１ａ間の間隔を通過すべく回転可能に支持された回転補助スクリーン１４と、回転駆動機構１３の側方を覆うカバー１５と、掻き上げられた塵芥が投入されるシュート１６と、該シュート１６から投下された塵芥を移送するベルトコンベア１７とを備えた概略構成を有している。
【００１４】
前記主スクリーン１１は、図２に示すように、例えば複数の鋼板からなる前記各縦バー１１ａを相互に隙間（スリット）を空けて並列配置させて一枚の板状に構成したものであり、流路Ｐ（図１参照）中に、該流路Ｐ内を流れる流水Ｗの流下方向と直交して立設され、流水Ｗ中の塵芥を捕捉できるようになっている。
前記レーキ１２は、図２に示すように、主スクリーン１１に指向する側に、櫛歯１２ａが形成されており、これら櫛歯１２ａのピッチ間隔が、主スクリーン１１の各スリット間隔と同じ寸法にされている。したがって、このレーキ１２を、主スクリーン１１に対して平行に接近させてその櫛歯１２ａを各スリット内に入れるように噛み合わせた後、各スリットの延在方向に沿って主スクリーン１１の下端部から上端部に向かって上昇させることで、これに捕獲されている塵芥を掻き上げてレーキ１２上に集めることができるようになっている。しかも、レーキ１２全体としての横幅寸法は、主スクリーン１１の幅寸法と略同寸法とされているので、主スクリーン１１の略全面に渡って除塵可能となっている。
【００１５】
前記回転駆動機構１３は、図１，図２に示すように、各レーキ１２を等間隔に連結する左右一対の無端チェーン１３ａと、これら無端チェーン１３ａの回転をガイド支持する左右一対のガイドレール１３ｆと、各無端チェーン１３ａの上端部に歯合した一対の従動歯車１３ｂと、これら従動歯車１３ｂ間の軸心に同軸に固定された駆動歯車１３ｃと、該駆動歯車１３ｃを無端チェーン１３ｄを介して回転駆動させる電動モータ１３ｅとを備えて構成されている。そして、電動モータ１３ｅを起動することによって各無端チェーン１３ａを回転させ、各レーキ１２の昇降動作が行えるようになっている。
【００１６】
前記回転補助スクリーン１４は、図３及び図４に示すように、主スクリーン１１の下端部に垂下支持された複数枚の板状部材である。すなわち、図５に示すように、主スクリーン１１を構成する各縦バー１１ａの下部は通しボルト１１ｂで接続されており、この通しボルト１１ｂには、各縦バー１１ａ間のスクリーン目幅ｐを固定するための複数のデスタントピース１１ｃが外環装着されている。さらに、これらデスタントピース１１ｃの周りには、オイレスメタル１１ｄを介して回転補助スクリーン１４の軸部１４ｂが回転可能に外環装着されている。
そして、これら回転補助スクリーン１４は、通常状態では自重によって垂下しており、所定圧以上の流水圧が加わった場合に、流路Ｐの底面から離れるように支持されている。さらに、これら回転補助スクリーン１４は、前記スクリーン目幅ｐに対応すべく複数に分割して設けられ、かつ、それぞれが互いに独立して回転可能となっている。
【００１７】
各回転補助スクリーン１４の形状について述べると、これを側面視した場合には、図６（ａ）に示すように、前記流路Ｐ内の上流側に指向する前縁部１４ａが凸型円弧形状をなしている。
すなわち、同図に示すように、各回転補助スクリーン１４は、前記通しボルト１１ｂが通される軸部１４ｂより、流水Ｗの流れに対向する方向（紙面左方向）に向かって斜め下に一端突出した後、今度は前記流れ方向に向かって斜め下に曲がる概略「く」の字形状をなしており、特にその下端部に向かって末広がりとなる形状を有している。なお、その重心位置は同図の符号Ｇに示す位置であり、レーキ１２が後縁部１４ｃに当接してこの回転補助スクリーン１４を前記軸部１４ｂを中心として右回りさせ、その重心Ｇが軸部１４ｂを通る鉛直上方位置より紙面右側に越えた場合に、自重によって元の垂下位置に復帰するようになっている。
【００１８】
また、図６（ｂ），（ｃ）に示すように、これら回転補助スクリーン１４は、前記レーキ１２の当接によって回転する方向ｄ１とは逆の回転方向ｄ２に向かってその板厚が徐々に薄くされている。
すなわち、回転補助スクリーン１４は、同図に示すようにその前縁部１４ａでの板厚がｔ１であり、その後縁部１４ｃに向かって板厚ｔ２となるように板厚が徐々に薄くなっている。これにより、回転補助スクリーン１４は、回転して前記各縦バー１１ａ間のスクリーン目幅ｐを通過する際に、その両側面１４ｄと各縦バー１４ａの対向面との間の隙間が、回転補助スクリーン１４の回転進行とともに広がっていくようになっている。これにより、回転補助スクリーン１４が回転してレーキ１２からの押し込み力が解ける後期段階においては、既に回転補助スクリーン１４の板厚の薄い部分が前記スクリーン目幅ｐ内に位置しているため、引っかかりを生じることなくスムーズに前記スクリーン目幅ｐ内より抜けて回転することができるようになっている。
【００１９】
以上説明の構成を有する本実施形態の除塵機１０の動作説明を、以下に続けて行う。
まず、流路Ｐを流れてくる塵芥は、通常、主スクリーン１１によって捕捉される。一方、流路底部を流れてくる塵芥は、垂下状態にある回転補助スクリーン１４によって捕捉される。すなわち、この回転補助スクリーン１４が主スクリーン１１の下端部と流路底面との間に垂下して流路底部を閉塞し、この流路底部を通過して主スクリーン１１の下流側に流出しようとする塵芥を捕捉する。
そして、各レーキ１２は、無端チェーン１３ａの循環動作に伴って回転し、主スクリーン１１の背後を下降した後、その下端部で反転して主スクリーン１１の前面側を上昇しながら、主スクリーン１１に捕捉されている塵芥を上方に向かって掻き上げ除去していく。
【００２０】
この主スクリーン１１の下端部で反転する際のレーキ１２は、図７に示すように、回転補助スクリーン１４の後縁部１４ｃに当接（回転状態（イ））して該回転補助スクリーン１４を回転させるとともに、捕捉した塵芥を掻き上げていく（以下、この方向への回転補助スクリーン１４の回転を前進回転と称する）。この時の回転補助スクリーン１４は、回転することによってこの回転補助スクリーン１４に加えられるレーキ１２の力を受け流す。これにより、レーキ１２や回転補助スクリーン１４に過大な力が加わるのを防げるようになっている。
【００２１】
そして、前進回転する回転補助スクリーン１４は、これら回転補助スクリーン１４によって捕捉された流路下部の塵芥を上方向に押し上げながら、主スクリーン１１の前面側よりそのスクリーン目幅ｐ内に入り込んでいく（回転状態（ロ））。このとき、スクリーン目幅ｐに入り込む回転補助スクリーンは、その前縁部１４ａと主スクリーン１１との間に形成される空間部分の角度αが例えば鈍角などの広い角度をなすため、この空間部分に塵芥を挟むように噛みこんでしまう恐れが低減されている。
【００２２】
そして、レーキ１２との当接による回転力が解けた状態（回転状態（ハ））では、その重心Ｇの位置が、既に軸部１４ｂを通る鉛直上方位置よりも紙面右側（水流Ｗの流れ方向下流側）に△ｆ分だけ越えているため、その自重による回転モーメントと水流Ｗの水圧とによって継続して前進回転を行い、元の垂下位置に復帰する。このとき、前述のように回転補助スクリーン１４は前進回転の方向とは逆方向に向かってその板厚が徐々に薄くされているので、引っかかりを生じることなくスムーズに前記スクリーン目幅ｐ内より抜けて回転することができる。
以上のようにして主スクリーン１１及び回転補助スクリーン１４より掻き取られた塵芥は、シュート１６内に投下され、さらにはベルトコンベア１７に載せられて図示されない塵芥処理場へと運ばれていく。
【００２３】
なお、レーキ１２を逆進（無端チェーン１３ａを逆回転）させた場合には、レーキ１２の背面が、回転補助スクリーン１４の前縁部１４ａに接触する。すると、レーキ１２の逆進に伴って回転補助スクリーン１４が逆回転（後進回転）する。その後、レーキ１２の干渉が解かれた回転補助スクリーン１４は、前進回転側に回転し、元の垂下位置に戻る。この逆回転動作により、正転時の過負荷解除又は、チェーン取り付け時等の微調整運転が可能となる。
【００２４】
以上説明の本実施形態の除塵機１０についての効果を、以下にまとめる。
すなわち、本実施形態の除塵機１０によれば、その回転補助スクリーン１４が、通常状態では主スクリーン１１の下端部と流路底面との間に垂下しており、この流路底部を閉塞した状態にある。そのため、この流路底部からの塵芥の流出を軽減し、除去効率を高めることが可能となっている。また、移動するレーキ１２は、回転補助スクリーン１４に対して接触することを本来的に予定しており、この接触に伴って、回転補助スクリーン１４が回転するように構成されている。そのため、レーキ１２と回転補助スクリーン１４との接触に伴う損傷の恐れを軽減して故障の少ない除塵機１０とすることも可能としている。さらに、本実施形態の回転補助スクリーン１４は構造が非常に簡単であり、かつ、無動力であるため、コストパフォーマンスが高い。
【００２５】
また、本実施形態の除塵機１０によれば、その回転補助スクリーン１４の前縁部１４ａが凸型円弧形状を描いているため、主スクリーン１１のスクリーン目幅ｐに入り込む際に、回転補助スクリーン１４の前縁部１４ａと主スクリーン１１との間に塵芥を挟み込む不具合を生じず、回転補助スクリーン１４のスムーズな回転動作を確保することが可能となっている。
また、本実施形態の除塵機１０によれば、その回転補助スクリーン１４を、回転する方向とは逆の回転方向に向かって板厚が薄くなるテーパ形状にしたことで、主スクリーン１１への引っかかりを生じることなくスムーズな回転動作を確保することが可能となっている。
【００２６】
また、本実施形態の除塵機１０は、その回転補助スクリーン１４が、所定圧以上の流水圧が加わった場合に流路Ｐの底面から離れるように支持されている構成を採用しているため、過度の水位上昇を防ぐことが可能となっている。すなわち、従来の除塵機では、例えばレーキの回転駆動機構が故障した場合に、捕捉された塵芥量が増えて流路Ｐが狭まり、除塵機の上流側水位が規定水位以上になる不具合があった。これに対し、上記のように、所定圧以上の流水圧が加わった場合に流路底面から離れるように回転補助スクリーン１４を支持する構成を採用することで、水位上昇に伴う水圧上昇が生じた場合であっても、回転補助スクリーン１４が逆回転して塵芥を除塵機１０の下流側に流す。その結果、過度の水位上昇を防ぐことが可能となるのである。なお、この場合に、流れてしまう塵芥量は、捕捉塵芥の一部であり、以後の水処理に与える影響が少ない。
【００２７】
また、本実施形態の除塵機１０は、その回転補助スクリーン１４が、各縦バー１１ａ間に対応すべく複数に分割して設けられ、かつ、それぞれが互いに独立して回転可能である構成を採用しているので、例え一部の回転補助スクリーン１４に欠陥が生じたとしても、他の部分は健全でかつ故障した部分からの影響を受けないので、装置全体としての機能を確保することが可能となっている。
【００２８】
【発明の効果】
本発明の請求項１に記載の除塵機によれば、その回転補助スクリーンが、通常状態では主スクリーンの下端部と流路底面との間に垂下しており、この流路底部を閉塞した状態にある。そのため、この流路底部からの塵芥等の流出を軽減し、除去効率を高めることが可能となる。また、移動するレーキは、回転補助スクリーンに対して接触することを本来的に予定しており、この接触に伴って、回転補助スクリーンが回転するように構成されている。そのため、レーキと回転補助スクリーンとの接触に伴う損傷の恐れを軽減して故障の少ない除塵機とすることも可能としている。
【００２９】
また、請求項２に記載の除塵機によれば、その回転補助スクリーンの前縁部が凸型円弧形状を描いているため、主スクリーンの目幅に入り込む際に、回転補助スクリーンの前縁部と主スクリーンとの間に塵芥等を挟み込む不具合を生じず、回転補助スクリーンのスムーズな回転動作を確保することが可能となる。
【００３０】
また、請求項３に記載の除塵機によれば、その回転補助スクリーンを、回転する方向とは逆の回転方向に向かって板厚が薄くなるテーパ形状にしたことで、主スクリーンへの引っかかりを生じることなくスムーズな回転動作を確保することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の除塵機の一実施形態を示す側面図である。
【図２】  同除塵機の要部を示す図であって、図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図３】  同除塵機の要部を示す図であって、図１のＣ部拡大図である。
【図４】  同除塵機の要部を示す図であって、図１のＣ部を矢視Ｄより見た視図である。
【図５】  同除塵機の要部を示す図であって、図４のＥ部拡大断面図である。
【図６】  同除塵機の要部である回転補助スクリーンを示す図であって、（ａ）は側面図、（ｂ）は背面図、（ｃ）は下面図である。
【図７】  同除塵機の回転補助スクリーンの動作を示す動作説明図である。
【図８】  従来の除塵機の要部を示す部分側面図である。
【図９】  同除塵機の固定補助スクリーンの上端部を図８の矢視Ａより見た視図である。
【符号の説明】
１０・・・除塵機
１１・・・主スクリーン
１１ａ・・・縦バー
１２・・・レーキ
１４・・・回転補助スクリーン
１４ａ・・・前縁部
Ｐ・・・流路
ｔ１，ｔ２・・・板厚
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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