特開 2023-152335 除塵システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023152335

(43)【公開日】2023-10-17

(54)【発明の名称】除塵システム

(51)【国際特許分類】

   E02B 5/08 20060101AFI20231010BHJP

【ＦＩ】

E02B5/08 102B

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022062258

(22)【出願日】2022-04-04

(71)【出願人】

【識別番号】517143791

【氏名又は名称】株式会社臼杵鋼鈑工業所

(74)【代理人】

【識別番号】100131842

【弁理士】

【氏名又は名称】加島 広基

(72)【発明者】

【氏名】加嶋 久嗣

(72)【発明者】

【氏名】匹田 春美

(57)【要約】

【課題】除塵機を動作させるのに動力源を必要とすることなく、また設置場所に制約のない除塵システムを提供する。
【解決手段】除塵システム１０は、水路２に設置される水車２０と、水路２において水車２０よりも上流側に設置され、水路２で流れる異物を除去するための除塵機４０と、水車２０により生じた動力を除塵機４０に伝達するための伝達装置３０とを備え、除塵機４０は、伝達装置３０により水車２０から伝達された動力により循環移動を行う無端状のスクリーン４２と、スクリーン４２が掛け渡されるローラ４４の回転に同期して回転し、スクリーン４２の表面に接触しながら回転する回転ブラシ４６とを有している。スクリーン４２と回転ブラシ４６が接触する箇所においてスクリーン４２および回転ブラシ４６が反対方向に移動するようローラ４４から回転ブラシ４６に回転力が伝達されるようになっている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

水路に設置される水車と、
前記水路において前記水車よりも上流側に設置され、前記水路で流れる異物を除去するための除塵機と、
前記水車により生じた動力を前記除塵機に伝達するための伝達装置と、
を備え、
前記除塵機は、
前記伝達装置により前記水車から伝達された動力により循環移動を行う無端状のスクリーンと、
前記スクリーンが掛け渡されるローラの回転に同期して回転し、前記スクリーンの表面に接触しながら回転する回転ブラシと、
を有しており、
前記スクリーンと前記回転ブラシが接触する箇所において前記スクリーンおよび前記回転ブラシが反対方向に移動するよう前記ローラから前記回転ブラシに回転力が伝達されるようになっている、除塵システム。

【請求項2】

前記除塵機の前記スクリーンはメッシュ状の金属材料を含み、前記金属材料には突起部材が設けられており、前記突起部材により前記金属材料上に異物がすくい上げられる、請求項１記載の除塵システム。

【請求項3】

前記伝達装置には、前記水車により生じた動力の前記除塵機への伝達を選択的に遮断するクラッチが設けられており、前記クラッチには、前記水車により生じた動力の前記除塵機への伝達を遮断するか否かを切り換えるためのレバーが取り付けられている、請求項１記載の除塵システム。

【請求項4】

前記除塵機はその一端が前記水路に入るよう傾斜状態となっており、
前記除塵機における前記水路に入っている前記一端を持ち上げて前記水路から上方に出す持ち上げ装置を更に備えた、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の除塵システム。

【請求項5】

前記持ち上げ装置は、前記除塵機の前記一端の近傍に取り付けられた線状部材と、前記線状部材を巻き取る巻き取り部と、前記巻き取り部を回転させるハンドルとを有しており、
前記ハンドルによって前記巻き取り部が回転させられて前記線状部材が前記巻き取り部に巻き取られることによって前記除塵機の前記一端が持ち上げられる、請求項４記載の除塵システム。

【請求項6】

前記伝達装置は、環状部材と、前記環状部材が掛け渡される一対のプーリとを有しており、一対の前記プーリのうち一方の前記プーリが前記水車の回転軸と同期して回転することにより前記環状部材が循環移動を行うようになっており、他方の前記プーリから前記除塵機に回転力が伝達されることにより前記スクリーンが循環移動を行うようになっている、請求項１記載の除塵システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、除塵システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、水路で流れる異物を除去するための除塵機として様々なものが知られている。とりわけ、エンジンやモータ等の動力源を必要としない除塵機として例えば特許文献１等に開示されるものが知られている。特許文献１に開示される除塵機は、水路高が低い河川や農業用水路を利用する小水力発電設備の安定的な取水のため設置される除塵スクリーンおよび水路を流れる水を利用し、スクリーン表面に残存する異物を無電動で自動掃除するものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２１－０４２６４７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１等に開示される除塵機は動力源を必要としないものの、水路に高低差がある箇所にしか設置することができないため、設置場所に制約があるという問題があった。

【0005】

本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、除塵機を動作させるのに動力源を必要とすることなく、また設置場所に制約のない除塵システムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の除塵システムは、
水路に設置される水車と、
前記水路において前記水車よりも上流側に設置され、前記水路で流れる異物を除去するための除塵機と、
前記水車により生じた動力を前記除塵機に伝達するための伝達装置と、
を備え、
前記除塵機は、
前記伝達装置により前記水車から伝達された動力により循環移動を行う無端状のスクリーンと、
前記スクリーンが掛け渡されるローラの回転に同期して回転し、前記スクリーンの表面に接触しながら回転する回転ブラシと、
を有しており、
前記スクリーンと前記回転ブラシが接触する箇所において前記スクリーンおよび前記回転ブラシが反対方向に移動するよう前記ローラから前記回転ブラシに回転力が伝達されるようになっていることを特徴とする。

【0007】

本発明の除塵システムにおいては、
前記除塵機の前記スクリーンはメッシュ状の金属材料を含み、前記金属材料には突起部材が設けられており、前記突起部材により前記金属材料上に異物がすくい上げられてもよい。

【0008】

本発明の除塵システムにおいては、
前記伝達装置には、前記水車により生じた動力の前記除塵機への伝達を選択的に遮断するクラッチが設けられており、前記クラッチには、前記水車により生じた動力の前記除塵機への伝達を遮断するか否かを切り換えるためのレバーが取り付けられていてもよい。

【0009】

本発明の除塵システムにおいては、
前記除塵機はその一端が前記水路に入るよう傾斜状態となっており、
前記除塵機における前記水路に入っている前記一端を持ち上げて前記水路から上方に出す持ち上げ装置を更に備えていてもよい。

【0010】

本発明の除塵システムにおいては、
前記持ち上げ装置は、前記除塵機の前記一端の近傍に取り付けられた線状部材と、前記線状部材を巻き取る巻き取り部と、前記巻き取り部を回転させるハンドルとを有しており、
前記ハンドルによって前記巻き取り部が回転させられて前記線状部材が前記巻き取り部に巻き取られることによって前記除塵機の前記一端が持ち上げられてもよい。

【0011】

本発明の除塵システムにおいては、
前記伝達装置は、環状部材と、前記環状部材が掛け渡される一対のプーリとを有しており、一対の前記プーリのうち一方の前記プーリが前記水車の回転軸と同期して回転することにより前記環状部材が循環移動を行うようになっており、他方の前記プーリから前記除塵機に回転力が伝達されることにより前記スクリーンが循環移動を行うようになっていてもよい。

【発明の効果】

【0012】

本発明の除塵システムによれば、除塵機を動作させるのに動力源を必要とすることなく、また設置場所に制約が生じないようにすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の実施の形態による除塵システムの概略的な構成を示す側面図である。

【図2】図１に示す除塵システムの上面図である。

【図3】図１等に示す除塵システムにおける除塵機の回転ブラシの構成を示す構成図である。

【図4】図１等に示す除塵システムの除塵機においてスクリーンが掛け渡されるローラの回転力を回転ブラシに伝達する機構を示す構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

本実施の形態による除塵システム１０の構成について図１乃至図４を用いて説明する。図１乃至図４に示すように、本実施の形態による除塵システム１０は、水路２に設置される水車２０と、水路２において水車２０よりも上流側に設置され、水路２で流れる小枝、枯葉、生活用ゴミ等の異物を除去するための除塵機４０と、水車２０により生じた動力を除塵機４０に伝達するための伝達装置３０とを備えている。ここで、除塵機４０はその一端が水路２に入るよう傾斜状態となっている。また、本実施の形態による除塵システム１０は、除塵機４０における水路２に入っている一端を持ち上げて水路２から上方に出す持ち上げ装置５０を更に備えている。このような除塵システム１０の各構成要素について以下に詳述する。

【0015】

水車２０は、回転軸２４を中心として当該回転軸２４と一体的に回転する枠体２２と、枠体２２の外周縁の近傍に取り付けられた複数の板状部材２３とを有している。水路２において図１の矢印方向（左方向）に流れる水（図１において参照符号Ｗで表示）によって板状部材２３が押されることにより枠体２２および回転軸２４が一体的に図１における時計回りの方向に回転するようになっている。図２に示すように、回転軸２４の両端にはベアリング２６が設けられている。

【0016】

図２に示すように、回転軸２４にはブレーキ２８が設けられており、このブレーキ２８にはハンドル２９が取り付けられている。作業者がハンドル２９を回転させるとブレーキ２８は枠体２２および回転軸２４の回転を停止させることができるようになっている。

【0017】

除塵機４０は、一対のローラ４４、４５に掛け渡される無端状のスクリーン４２と、スクリーン４２の表面に接触しながら回転する回転ブラシ４６とを有している。スクリーン４２は、後述する伝達装置３０により水車２０から伝達された動力によって図１における矢印方向（反時計回りの方向）に循環移動するようになっている。また、スクリーン４２はメッシュ状の金属材料を含んでおり、この金属材料の表面には異物を引っかけるための爪形状の突起部材が複数設けられている。このように、スクリーン４２が循環移動を行うことによって、水路２において図１の左方向に流れる水に含まれる異物がスクリーン４２の突起部材によりすくい上げられ、図１における左上側までスクリーン４２上で移動した異物は図１におけるスクリーン４２の左側に置かれている異物ボックス（図示せず）等に入れられるようになっている。

【0018】

図３に示すように、回転ブラシ４６は、円柱形状の基部４６ａと、基部４６ａから放射状に延びる細長いプラスチック繊維の束４６ｂとを有している。また、回転ブラシ４６の基部４６ａの両端は支持部材４６ｃにより除塵機４０の機体に支持されている。このことにより、回転ブラシ４６は支持部材４６ｃにより支持されながら回転可能となる。

【0019】

図４に示すように、一対のローラ４４、４５のうち図１において左上側にあるローラ４４にはプーリ６２が取り付けられており、ローラ４４およびプーリ６２は同期して回転するようになっている。また、回転ブラシ４６にもプーリ６４が取り付けられており、回転ブラシ４６およびプーリ６４は同期して回転するようになっている。そして、プーリ６２、プーリ６４およびプーリ６６に無端状のゴムベルト６８が掛け渡されており、図４においてローラ４４およびこのローラ４４に取り付けられたプーリ６４が反時計回りの方向に回転するとゴムベルト６８が矢印方向に循環移動することによりプーリ６４が反時計回りの方向に回転し、回転ブラシ４６も図４における反時計回りの方向に回転する。

【0020】

伝達装置３０は、水車２０により生じた動力を除塵機４０に伝達するものである。具体的には、伝達装置３０は、一対のプーリ３４、３６に掛け渡された無端状のチェーンベルト３２を有しており、一対のプーリ３４、３６のうち一方のプーリ３４は水車２０の回転軸２４の端部に取り付けられてこの回転軸２４と同期して回転するようになっている。また、他方のプーリ３６の近傍には減速機３８が設けられており、チェーンベルト３２を介して水車２０から伝達される回転力は減速機３８で減速させられて除塵機４０のローラ４４に伝達されるようになっている。具体的には、ローラ４４には軸（図示せず）が取り付けられており、減速機３８から回転力が動力伝達機構４７によりローラ４４の軸に伝達されるようになっている。

【0021】

また、減速機３８とローラ４４の軸との間に設置される動力伝達機構４７にはクラッチ４８が設けられており、このクラッチ４８にはレバー４９が取り付けられている。クラッチ４８は、水車２０により生じた動力の減速機３８からローラ４４の軸への伝達を選択的に遮断するようになっている。このようなクラッチ４８の切り替えは作業者がレバー４９を操作することにより行うことができるようになっている。具体的には、レバー４９が図２における実線の位置にあるときには水車２０により生じた動力が減速機３８からローラ４４の軸に伝達されるが、作業者がレバー４９を操作して図２における二点鎖線の位置に移動させるとクラッチ４８が作動され、このことにより水車２０により生じた動力の減速機３８からローラ４４の軸への伝達が遮断され、水車２０が回転しても除塵機４０のスクリーン４２や回転ブラシ４６は動作を行わなくなる。

【0022】

持ち上げ装置５０は、除塵機４０における水路２に入っている一端を持ち上げて水路２から上方に出すようになっている。具体的には、除塵機４０は、一対のローラ４４、４５のうち図１における左上側にあるローラ４４を中心として回転可能となっている。また、持ち上げ装置５０は、作業者により操作されるハンドル５２と、水平方向に延びる回転軸５８と、回転軸５８に取り付けられた左右一対の巻き取りローラ５９と、各巻き取りローラ５９にその一端が取り付けられている左右一対のワイヤ５５とを有しており、各ワイヤ５５の他端が除塵機４０における水路２に入っている一端の近傍（すなわち、ローラ４５の近傍の箇所）に取り付けられている。また、回転軸５８の両端部には当該回転軸５８を支持する左右一対の支持部５４が設けられている。支持部５４の内部には、ハンドル５２の回転力を回転軸５８に伝達して当該回転軸５８を回転させるギヤ（図示せず）が設けられている。作業者がハンドル５２を回すと回転軸５８が回転することにより各巻き取りローラ５９も回転し、各ワイヤ５５が各巻き取りローラ５９によって巻き取られることにより、除塵機４０における水路２に入っている一端が持ち上げられて除塵機４０が水路２から上方に出るようになる。各ワイヤ５５が完全に各巻き取りローラ５９によって巻き取られた状態になると、除塵機４０は水路２の上方において略水平状態となり、このことにより作業者は除塵機４０のスクリーン４２の清掃や回転ブラシ４６の交換等を容易に行うことができるようになる。

【0023】

また、図２に示すように、本実施の形態の除塵システム１０では水路２の上方に金網等から構成される足場パネル９０が設けられている。このような足場パネル９０に作業者が乗ることにより、当該作業者はレバー４９やハンドル５２等の操作を行うことができるようになる。

【0024】

また、水路２において本実施の形態の除塵システム１０の下流側には水力発電を行う発電装置が設置されている。発電装置は例えば水車（水車２０とは異なる水車）を有しており、水路２を流れる水によってこの水車が回転することにより発電が行われる。

【0025】

次に、本実施の形態による除塵システム１０の動作について説明する。水路２内で図１において矢印方向に流れる水により水車２０の板状部材２３が押されると、回転軸２４を中心として枠体２２および回転軸２４が一体的に図１における時計回りの方向に回転する。このことにより、回転軸２４の端部に取り付けられている伝達装置３０のプーリ３４が回転し、チェーンベルト３２が図１における矢印方向に循環移動を行う。そして、チェーンベルト３２が掛け渡されているプーリ３６が回転し、減速機３８により減速させられた回転力がローラ４４の軸に伝達されることにより、このローラ４４に掛け渡されているスクリーン４２が図１における矢印方向に循環移動する。このことにより、水路２において図１の左方向に流れる水に含まれる異物がスクリーン４２の突起部材によりすくい上げられ、図１における左上側までスクリーン４２上で移動した異物は図１におけるスクリーン４２の左側に置かれている異物ボックス（図示せず）等に入れられる。

【0026】

また、ローラ４４が回転するとこのローラ４４に取り付けられているプーリ６２も図４における反時計回りの方向にローラ４４と一体的に回転し、このプーリ６２に掛け渡されているゴムベルト６８が図４における矢印方向に循環移動する。このことにより、ゴムベルト６８が掛け渡されているプーリ６４が回転することによってこのプーリ６４に取り付けられている回転ブラシ４６が図４における反時計回りの方向に回転する。このようにして、スクリーン４２の表面に接触しながら回転ブラシ４６が回転する。この際に、スクリーン４２と回転ブラシ４６が接触する箇所においてスクリーン４２および回転ブラシ４６が反対方向に移動する。このことにより、スクリーン４２上に付着した異物が図１における左上側にあるローラ４４から下方に落下せずに付着したままであっても、回転ブラシ４６によりこの付着したままの異物を掻き落とすことができる。このため、スクリーン４２から水路２に異物が戻されてしまうことを防止することができる。

【0027】

次に、本実施の形態による除塵システム１０のメンテナンス方法について説明する。例えば年に１回、除塵機４０のスクリーン４２の清掃や回転ブラシ４６が破損している場合は回転ブラシ４６の交換が行われる。除塵システム１０のメンテナンスを行うにあたり、作業者はまずハンドル２９を操作してブレーキ２８により水車２０の枠体２２および回転軸２４を一時的に停止させる。次に、作業者はレバー４９を操作してクラッチ４８により減速機３８からローラ４４の軸への動力の伝達を遮断する。このことにより、もし仮に水車２０が回転を再開しても除塵機４０のスクリーン４２や回転ブラシ４６は動作しなくなる。そして、作業者は持ち上げ装置５０のハンドル５２を回す。このことにより支持部５４により支持されている回転軸５８が回転し、回転軸５８に取り付けられている各巻き取りローラ５９も回転することによって、各ワイヤ５５が各巻き取りローラ５９によって巻き取られる。このようにして、除塵機４０における水路２に入っている一端が持ち上げられて除塵機４０が水路２から上方に出る。各ワイヤ５５が完全に各巻き取りローラ５９によって巻き取られた状態になると、除塵機４０は水路２の上方において略水平状態となる。このことにより作業者は除塵機４０のスクリーン４２の清掃や回転ブラシ４６の交換等を行うことができるようになる。

【0028】

以上のような構成からなる本実施の形態の除塵システム１０によれば、水路２に設置される水車２０と、水路２において水車２０よりも上流側に設置され、水路２で流れる異物を除去するための除塵機４０と、水車２０により生じた動力を除塵機４０に伝達するための伝達装置３０とを備え、除塵機４０は、伝達装置３０により水車２０から伝達された動力により循環移動を行う無端状のスクリーン４２と、スクリーン４２が掛け渡されるローラ４４の回転に同期して回転し、スクリーン４２の表面に接触しながら回転する回転ブラシ４６とを有している。そして、スクリーン４２と回転ブラシ４６が接触する箇所においてスクリーン４２および回転ブラシ４６が反対方向に移動するようスクリーン４２が掛け渡されるローラ４４から回転ブラシ４６に回転力が伝達されるようになっている。このような除塵システム１０によれば、水車２０により生じた動力が伝達装置３０によって除塵機４０に伝達されるため、動力源がなくても除塵機４０を作動させることができ、よって除塵システム１０が設置される水路２の近傍にエンジン等を設置することが難しい場合でも除塵機４０により水路２を流れる異物を除去することができる。また、水路２において除塵機４０が水車２０の上流側に設置されているため、水車２０に異物が絡むことによって当該水車２０が停止または性能が低下してしまうというトラブルが発生することを防止することができる。また、スクリーン４２が掛け渡されるローラ４４の回転に同期してスクリーン４２の表面に接触しながら回転する回転ブラシ４６が設けられており、スクリーン４２と回転ブラシ４６が接触する箇所においてスクリーン４２および回転ブラシ４６が反対方向に移動するようスクリーン４２が掛け渡されるローラ４４から回転ブラシ４６に回転力が伝達されるようになっているため、スクリーン４２で掻き取った異物が当該スクリーン４２から落下しない場合でも、スクリーン４２に残留する異物を回転ブラシ４６によって掻き落とすことができる。

【0029】

また、本実施の形態の除塵システム１０においては、上述したように、除塵機４０のスクリーン４２はメッシュ状の金属材料を含み、金属材料には突起部材が形成されており、突起部材により金属材料上に異物がすくい上げられる。この場合は、水路２を流れる異物をより確実にスクリーン４２で掻き取ることができる。また、メッシュ状の金属材料から構成されるスクリーン４２は強度が大きく破損しにくい。

【0030】

また、本実施の形態の除塵システム１０においては、上述したように、伝達装置３０には、水車２０により生じた動力の除塵機４０への伝達を選択的に遮断するクラッチ４８が設けられており、クラッチ４８には、水車２０により生じた動力の除塵機４０への伝達を遮断するか否かを切り換えるためのレバー４９が取り付けられている。この場合には、作業者が除塵機４０のメンテナンスを行う際に、レバー４９を操作してクラッチ４８によって水車２０により生じた動力の除塵機４０への伝達を遮断することにより、水車２０を回転させたまま除塵機４０の動作を停止させて当該除塵機４０のメンテナンスを行うことができる。

【0031】

また、本実施の形態の除塵システム１０においては、上述したように、除塵機４０はその一端が水路２に入るよう傾斜状態となっており、除塵機４０における水路２に入っている一端を持ち上げて水路２から上方に出す持ち上げ装置５０が設けられている。このような除塵システム１０によれば、除塵機４０のメンテナンスを行う際に、持ち上げ装置５０により除塵機４０の一端を水路２から上方に持ち上げることによって、作業者は除塵機４０のメンテナンスをより容易に行うことができるようになる。

【0032】

この場合、持ち上げ装置５０は、除塵機４０の一端の近傍に取り付けられた線状部材（具体的には、ワイヤ５５）と、線状部材を巻き取る巻き取り部（具体的には、巻き取りローラ５９）と、巻き取り部を回転させるハンドル５２とを有しており、ハンドル５２によって巻き取り部が回転させられて線状部材が巻き取り部に巻き取られることによって除塵機４０の一端が持ち上げられる。このような除塵システム１０によれば、作業者はハンドル５２を操作するだけで持ち上げ装置５０により除塵機４０の一端を水路２から上方に持ち上げることができるようになり、メンテナンスを行う際の作業性をより向上させることができる。

【0033】

また、本実施の形態の除塵システム１０においては、上述したように、伝達装置３０は、環状部材（具体的には、チェーンベルト３２）と、環状部材が掛け渡される一対のプーリ３４、３６とを有しており、一対のプーリ３４、３６のうち一方のプーリ３４が水車２０の回転軸２４と同期して回転することにより環状部材が循環移動を行うようになっており、他方のプーリ３６から除塵機４０に回転力が伝達されることによりスクリーン４２が循環移動を行うようになっている。この場合には、水路２を流れる水により水車２０が回転したときに、この回転力を確実に除塵機４０に伝達してスクリーン４２を循環移動させることができる。

【0034】

なお、本実施の形態による除塵システムは上述した態様に限定されることはなく、様々な変更を加えることができる。

【0035】

例えば、水車２０により生じた動力を除塵機４０に伝達するための伝達装置３０は、図１乃至図４に示すようなチェーンベルト３２および一対のプーリ３４、３６を有するものに限定されることはない。水車２０により生じた動力を除塵機４０に伝達することができるものであれば、本発明に係る伝達装置として他の様々な構成のものを用いることができる。

【0036】

また、除塵機４０は図１乃至図４に示すような構成のものに限定されることはない。水車２０により生じた動力が伝達装置３０によって伝達されることにより動作し、水路２を流れる異物を除去できるものであれば、本発明に係る除塵機として他の様々な構成のものを用いることができる。

【符号の説明】

【0037】

２ 水路
１０ 除塵システム
２０ 水車
２２ 枠体
２３ 板状部材
２４ 回転軸
２６ ベアリング
２８ ブレーキ
２９ ハンドル
３０ 伝達装置
３２ チェーンベルト
３４ プーリ
３６ プーリ
３８ 減速機
４０ 除塵機
４２ スクリーン
４４ ローラ
４５ ローラ
４６ 回転ブラシ
４６ａ 基部
４６ｂ 束
４６ｃ 支持部材
４７ 動力伝達機構
４８ クラッチ
４９ レバー
５０ 持ち上げ装置
５２ ハンドル
５４ 支持部
５５ ワイヤ
５８ 回転軸
５９ 巻き取りローラ
６２ プーリ
６４ プーリ
６６ プーリ
６８ ゴムベルト
９０ 足場パネル

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】