特開 2024-53758 除塵機

(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】P2024053758

(43)【公開日】2024-04-16

(54)【発明の名称】除塵機

(51)【国際特許分類】

   E02B 5/08 20060101AFI20240409BHJP

【ＦＩ】

E02B5/08 104E

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022160160

(22)【出願日】2022-10-04

(71)【出願人】

【識別番号】390014074

【氏名又は名称】前澤工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100129067

【弁理士】

【氏名又は名称】町田 能章

(74)【代理人】

【識別番号】100139516

【弁理士】

【氏名又は名称】藤浪 一郎

(72)【発明者】

【氏名】高橋 幸治

(72)【発明者】

【氏名】高橋 孝之

(57)【要約】

【課題】スクリーンの手前に堆積した沈砂による不具合を防止できる除塵機を提供することを課題とする。
【解決手段】水路Ｎに設置され複数の目開部２Ｂを備えた縦引きのバースクリーン２と、目開部２Ｂに入ってし渣を掻き揚げる掻揚レーキ９と、バースクリーン２の上流側に堆積した沈砂をバースクリーン２の下流側に送る櫛歯レーキ１０と、掻揚レーキ９及び櫛歯レーキ１０がバースクリーン２に対して前面降下かつ前面掻揚となるように移動させる回転機構３と、を備え、櫛歯レーキ１０の少なくとも一部は、し渣及び沈砂を掻き揚げないように下方に傾斜していることを特徴とする。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

水路に設置され複数の目開部を備えた縦引きのバースクリーンと、
前記目開部に入ってし渣を掻き揚げる掻揚レーキと、
前記バースクリーンの上流側に堆積した沈砂を当該バースクリーンの下流側に送る櫛歯レーキと、
前記掻揚レーキ及び前記櫛歯レーキが前記バースクリーンに対して前面降下かつ前面掻揚となるように移動させる回転機構と、を備え、
前記櫛歯レーキの少なくとも一部は、し渣及び沈砂を掻き揚げないように下方に傾斜していることを特徴とする除塵機。

【請求項2】

前記櫛歯レーキは、幅方向に延設され前記回転機構に接続される基部と、前記基部から前記バースクリーンに向けて突出する砂送り歯と、を備え、
前記砂送り歯は、前記回転機構の進行方向軸に垂直となる仮想基準線に対して下方に傾斜する傾斜部を備えていることを特徴とする請求項１に記載の除塵機。

【請求項3】

前記櫛歯レーキは、前記バースクリーンと前記基部との間にし渣及び沈砂を落下させる間隙部を備えていることを特徴とする請求項２に記載の除塵機。

【請求項4】

前記砂送り歯は、前記目開部に対して一つ置きとなるよう前記基部の幅方向に一定間隔で備えていることを特徴とする請求項２に記載の除塵機。

【請求項5】

前記櫛歯レーキは、連続して一対設けられており、
先行の前記櫛歯レーキの前記砂送り歯と後行の前記櫛歯レーキの前記砂送り歯とにより、幅方向に形成された複数の前記目開部に対して、相互に前記砂送り歯が挿入されることで抜けを補うことを特徴とする請求項４に記載の除塵機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は除塵機に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、下水処理場、ポンプ場、揚排水機場等に設置される除塵機として、特許文献１に記載されたものが知られている。除塵機は、水路内に配設したバースクリーンにより水路を流れるし渣を捕捉するように構成されている。また、沈砂池の後段設備である汚水ポンプや雨水ポンプ等の保護を目的として、沈砂池の下流部に細目のバースクリーンを備えた除塵機が設置されていたが、近年では沈砂池内に堆積している沈砂の処理を水中ポンプ等で揚砂により行うシステムが採用され、水中ポンプ等の保護を目的として沈砂池の上流部に細目のバースクリーンを備えた除塵機が配設されている。バースクリーンにより捕捉されたし渣は、バースクリーン前面に沿って上昇する掻揚レーキにより掻き揚げられ、チェーンの上昇端付近に設けたシュート内に落下して水路内から除去される。シュート内に移したし渣は、次のし渣処理系統に移されて処理される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００３－１８４０５５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の除塵機は、沈砂池の上流部に設置するとバースクリーンの前に堆積した沈砂をし渣とともに掻き揚げてしまう場合がある。沈砂を掻き揚げることで、し渣処理系統の破砕機や脱水機の摩耗原因となる場合がある。また、し渣処理系統に洗浄機がある場合には、水槽内で砂が堆積することに伴う定期的な清掃やメンテナンスが増えるなどの悪影響を及ぼす。除塵機自体では、バースクリーンの前に堆積した沈砂により駆動装置の過トルクが発生したり、バースクリーンやレーキの歯が変形するといった問題がある。

【0005】

このような課題を踏まえ、本発明は、スクリーンの手前に堆積した沈砂による不具合を防止できる除塵機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】

上記目的を達成するために、本発明は、水路に設置され複数の目開部を備えた縦引きのバースクリーンと、前記目開部に入ってし渣を掻き揚げる掻揚レーキと、前記バースクリーンの上流側に堆積した沈砂を当該バースクリーンの下流側に送る櫛歯レーキと、前記掻揚レーキ及び前記櫛歯レーキが前記バースクリーンに対して前面降下かつ前面掻揚となるように移動させる回転機構と、を備え、前記櫛歯レーキの少なくとも一部は、し渣及び沈砂を掻き揚げないように下方に傾斜していることを特徴とする。

【0007】

本発明によれば、バースクリーンの上流側に堆積した沈砂を櫛歯レーキによって、下流側へ送ることができるため、バースクリーンの手前に沈砂が堆積するのを抑制することができる。また、櫛歯レーキの少なくとも一部は傾斜しているため、仮に沈砂を掻き揚げたとしても、櫛歯レーキの上昇に伴って、沈砂は櫛歯レーキから滑り落ちる。そのため、し渣処理系統に沈砂が入り込むのを防ぐことができる。これにより、沈砂によるし渣処理系統の機器への不具合を防ぐことができる。

【0008】

また、前記櫛歯レーキは、幅方向に延設され前記回転機構に接続される基部と、前記基部から前記バースクリーンに向けて突出する砂送り歯と、を備え、前記砂送り歯は、前記回転機構の進行方向軸に垂直となる仮想基準線に対して下方に傾斜する傾斜部を備えていることが好ましい。

【0009】

本発明によれば、傾斜部によって効率的に沈砂を滑り落とすことができる。

【0010】

また、前記櫛歯レーキは、前記バースクリーンと前記基部との間にし渣及び沈砂を落下させる間隙部を備えていることが好ましい。

【0011】

本発明によれば、間隙部から沈砂を落下させることができるため、沈砂の掻き揚げをより防ぐことができる。

【0012】

また、前記砂送り歯は、前記目開部に対して一つ置きとなるよう前記基部の幅方向に一定間隔で備えていることが好ましい。

【0013】

本発明によれば、目開部に対して一つ置きとなるように備えているため、砂送り歯と砂送り歯の間からは沈砂が落下しやすくすることができる。これにより沈砂の掻き揚げをより防ぐことができる。また、櫛歯レーキが、いわゆる歯抜け状態になっているため、バースクリーンとの抵抗を減らし、駆動装置の過トルク発生や砂送り歯、バースクリーンの変形を防ぐことができる。

【0014】

また、前記櫛歯レーキは、連続して一対設けられており、先行の前記櫛歯レーキの前記砂送り歯と後行の前記櫛歯レーキの前記砂送り歯とにより、幅方向に形成された複数の前記目開部に対して、相互に前記砂送り歯が挿入されることで抜けを補うことが好ましい。

【0015】

本発明によれば、負荷を分散させることができるとともに沈砂の掻き漏れを減らし、効率的に沈砂を下流側に送ることができる。

【発明の効果】

【0016】

本発明の除塵機によれば、スクリーンの手前に堆積した沈砂による不具合を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の実施形態に係る除塵機を示す模式側面図である。

【図2】本発明の実施形態に係る除塵機を示す模式正面図である。

【図3】図１の平面図である。

【図4】櫛歯レーキを示す拡大平面図である。

【図5】櫛歯レーキを示す拡大側面図である。

【図6】本発明の実施形態に係る除塵機が沈砂を下流側へ送る様子を示す側面図である。

【図7】（ａ）は先行する櫛歯レーキを示し、（ｂ）は後行する櫛歯レーキを示し、（ｃ）は掻揚レーキを示す平面図である。

【図8】櫛歯レーキ及び掻揚レーキの配置の変形例を示す模式側面図である。

【0018】

以下、添付した図面を参照し、本発明の除塵機に係る実施形態について説明する。なお、図面の説明において、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は、適宜省略する。

【0019】

図１に示すように、除塵機１は、バースクリーン２と、回転機構３と、掻揚レーキ９と、櫛歯レーキ１０と、を備えている。本実施の形態の除塵機１は、例えば下水処理場などの水処理施設において、沈砂池等の前処理設備の上流側の水路に設けられている。

【0020】

図１に示すように、バースクリーン２は、水路Ｎの底面に対して傾斜するように水路Ｎ内に固定されている。バースクリーン２は、沈砂池Ｔよりも上流側において、上端が下端よりも下流側に位置するように傾斜している。バースクリーン２の下端部は水路Ｎの底面に固定され、上端部は水路Ｎの天井部に設けられる開口部Ｐに位置している。

【0021】

図２に示すように、バースクリーン２は、細目用で、複数の縦引きのバー２Ａが水路Ｎの幅方向に等間隔で並設されている。目開部２Ｂの幅寸法Ｗ（図４）は、一定であって、概ね１０数ｍｍ～数１０ｍｍ程度になっている。バー２Ａの形状は適宜設定すればよいが、例えば断面矩形状を呈する。各バー２Ａの幅寸法も一定になっている。各バー２Ａは水路幅方向に延設された連結バー２Ｃにより、溶接等により互いに連結されている。バー２Ａ及び連結バー２Ｃは、例えば鋼材によって形成されている。

【0022】

図１に示すように、回転機構３は、掻揚レーキ９及び櫛歯レーキ１０をバースクリーン２に対して前面降下かつ前面掻揚となるように移動させる機構である。図１及び図３に示すように、回転機構３は、駆動スプロケット４と、従動スプロケット５と、チェーン６と、ガイドローラ７と、ガイドレール８と、駆動装置Ｊと、を備えている。

【0023】

図１に示すように、駆動スプロケット４は、天井部の上方の区画において、水路幅方向に離間して一対設けられている。従動スプロケット５は、水路Ｎの下部において、水路幅方向に離間して一対設けられている。チェーン６は、水路幅方向に離間して一対設けられており、それぞれ駆動スプロケット４と従動スプロケット５に無端状に掛け回されている。つまり、駆動スプロケット４と、従動スプロケット５及びチェーン６は、バースクリーン２の両脇に一対として配設されている。チェーン６は、バースクリーン２と概ね平行となる直線部６ａ，６ａを備えている。駆動装置Ｊは駆動スプロケット４にベルトやチェーン等の伝達手段Ｊａを介して接続され、駆動装置Ｊの回転を駆動スプロケット４に伝達するように構成されている。本実実施形態では、駆動装置Ｊを制御することでチェーン６が反時計回りに回転するように設定している。

【0024】

図３に示すように、チェーン６にはガイドローラ７が取り付けられており、このガイドローラ７がガイドレール８に案内されることで、チェーン６の移動軌跡が保持される。なお、ガイドレール８の従動スプロケット部分は、従動スプロケット５の代替えとすることができる場合もある。

【0025】

図１に示すように、チェーン６が反時計回りに循環移動することで掻揚レーキ９がバースクリーン２で捕捉したし渣を掻き揚げる。掻き揚げられたし渣は天井部の上方の区画に配置されたホッパ（不図示）等に排出される。

【0026】

図１及び図３に示すように、掻揚レーキ９は、基部９Ａと、複数の掻揚歯９Ｂとを備えており、例えば鋼材で形成されている。掻揚レーキ９は、バースクリーン２の上流側に堆積したし渣を掻き揚げる部材である。掻揚レーキ９は、本実施形態では所定のピッチで回転機構３に２つ取り付けられているが、設置数は適宜設定すればよい。

【0027】

基部９Ａは、水路幅方向に長手の板状部材であって、水路Ｎの両側に位置した各チェーン６に掛け渡されるように取り付けられている。掻揚歯９Ｂは、基部９Ａの長辺部の端部において水路幅方向に複数個並設されている。掻揚歯９Ｂは、先細りとなるように突出しており、それぞれ同形状になっている。各掻揚歯９Ｂは、対向するバースクリーン２の目開部２Ｂにそれぞれ入り込み、し渣を掻き寄せる部位である。

【0028】

図１及び図３に示すように、櫛歯レーキ１０は、基部１０Ａと、複数の砂送り歯１０Ｂとを備えており、例えば鋼材で形成されている。櫛歯レーキ１０は、バースクリーン２の上流側に堆積した沈砂を下流側へと送る部材である。また、櫛歯レーキ１０は、し渣及び沈砂を掻き揚げない部材であって、仮に掻き揚げたとしても櫛歯レーキ１０の上昇に伴ってし渣及び沈砂を落下させる部材である。櫛歯レーキ１０は、本実施形態では所定のピッチで回転機構３に２つ取り付けられているが、設置数は適宜設定すればよい。

【0029】

基部１０Ａは、水路幅方向に長手の板状部材であって、水路Ｎの両側に位置したチェーン６に掛け渡されるように取り付けられている。砂送り歯１０Ｂは、基部１０Ａの長辺部の端部において水路幅方向に複数個並設されている。図４及び図５に示すように、砂送り歯１０Ｂは、目開部２Ｂに対向するとともに、水路幅方向に沿って一定の間隔で配置されている。砂送り歯１０Ｂは、目開部２Ｂの奥行き方向に挿入される長さになっている。より詳しくは、砂送り歯１０Ｂは、連結バー２Ｃに接触せず、かつ、従動スプロケット５を回った際に沈砂を下流側に送りつつ水路Ｎの底面に接触しない長さになっている。

【0030】

砂送り歯１０Ｂの形状は、適宜設定すればよいが、本実施形態では平面視矩形の板状部材である。砂送り歯１０Ｂは、面外方向が水路幅方向と平行になるように配置されている。また、図５に示すように、砂送り歯１０Ｂの先端側の上部には、チェーン６の直線部６ａ（回転機構３の進行方向軸）に垂直となる仮想基準線Ｋに対して下方に傾斜する傾斜部１１を備えている。

【0031】

図４に示すように、基部１０Ａと対向する複数のバー２Ａとの間には、間隙部Ｕが設けられている。間隙部Ｕは、基部１０Ａ、バー２Ａ、砂送り歯１０Ｂによって囲まれており、上下に貫通する領域である。間隙部Ｕは、し渣や沈砂が通り抜けるように形成されている。なお、図４の砂送り歯１０Ｂは、バースクリーン２の目開部２Ｂに対して一つ置きとなっているが、他の間隔で砂送り歯１０Ｂを設けてもよいし、全ての目開部２Ｂに砂送り歯１０Ｂが入るようにしてもよい。

【0032】

図１に示すように、本実施形態では、回転機構３に対して２つの掻揚レーキ９と、２つの櫛歯レーキ１０を設けている。また、本実施形態では、櫛歯レーキ１０，１０が連続して移動し、掻揚レーキ９，９が連続して移動するように所定のピッチで取り付けられている。掻揚レーキ９，９はいずれも同形状になっている。一方、櫛歯レーキ１０,１０は砂送り歯１０Ｂの配置が異なっている。

【0033】

図７（ａ）は、先行する櫛歯レーキ１０を示している。図７（ｂ）は後行する櫛歯レーキ１０を示している。先行する櫛歯レーキ１０と後行する櫛歯レーキ１０の砂送り歯１０Ｂの配置は互いに逆になっている。つまり、先行の櫛歯レーキ１０の砂送り歯１０Ｂと後行の櫛歯レーキ１０の砂送り歯１０Ｂとにより、幅方向に形成された目開部２Ｂ，２Ｂに対して、相互に砂送り歯１０Ｂが挿入されることで抜けを補うようになっている。

【0034】

より詳しくは、同一の目開部２Ｂに対して、先行の櫛歯レーキ１０の砂送り歯１０Ｂが通った後は、後行の櫛歯レーキ１０の砂送り歯１０Ｂは通らず、砂送り歯１０Ｂがない部分が通る（対向する）。一方、同一の目開部２Ｂに対して先行の櫛歯レーキ１０の砂送り歯１０Ｂがない部分が通った（対向した）後は、後行する櫛歯レーキ１０の砂送り歯１０Ｂが通るようになっている。

【0035】

次に、本実施形態に係る除塵機１の作用について説明する。図６に示すように、バースクリーン２の上流側には沈砂Ｓ３が堆積する傾向にある。回転機構３が駆動し、櫛歯レーキ１０が沈砂Ｓ３へ接触すると、櫛歯レーキ１０は、砂送り歯１０Ｂで沈砂Ｓ２を掘削しながらバースクリーン２の目開部２Ｂを通過させ、バースクリーン２の下流側へと押し流す。砂送り歯１０Ｂは、先行する櫛歯レーキ１０と後行する櫛歯レーキ１０とで水路幅方向に交互に配置されているため、沈砂Ｓ２を幅方向に亘って全体的に効率よく押し流すことができる。また、櫛歯レーキ１０は、バースクリーン２に捕捉されたし渣Ｓ１の排除も行っている。

【0036】

沈砂を下流側へと送った後、櫛歯レーキ１０はバースクリーン２に沿って上昇する。このとき、隣り合う砂送り歯１０Ｂ，１０Ｂ同士には十分な間隔があるため、沈砂を掻き揚げないようになっている。また、砂送り歯１０Ｂの先端側に傾斜部１１が設けられているため、仮に櫛歯レーキ１０が沈砂及びし渣を掻き揚げたとしても、櫛歯レーキ１０の上昇に伴って傾斜部１１に沿って滑り落ちるようになっている。これにより、し渣処理系統に沈砂が入り込むのを防ぐことができ、沈砂による機器へのトラブルを低減することができる。

【0037】

また、間隙部Ｕを備えているため、間隙部Ｕからも、し渣や沈砂が落下する。つまり、先行する櫛歯レーキ１０及び後行する櫛歯レーキ１０によって、沈砂を効率よくバースクリーン２の下流側に移動させつつ、間隙部Ｕによって沈砂及びし渣を掻き揚げないようにすることができる。

【0038】

また、先行と後行で一対の櫛歯レーキ１０は、沈砂の掻き漏れを減らし、効率的に沈砂を下流側に送るとともに、砂送り歯１０Ｂがいわゆる歯抜け状態になっているため、バースクリーン２との抵抗を減らし、過トルクの発生やバースクリーン２や砂送り歯１０Ｂの変形を防ぐことができる。

【0039】

詳しくは、櫛歯レーキ１０は、回転機構３の回転に沿って連続して一対設けられており、先行の櫛歯レーキ１０の砂送り歯１０Ｂと後行の櫛歯レーキ１０の砂送り歯１０Ｂとにより、水路幅方向に形成された複数の目開部２Ｂに対して、相互に砂送り歯１０Ｂが挿入されることで抜けを補うことができる。なお、「連続して一対設けられており」とは、先行の櫛歯レーキ１０と後行の櫛歯レーキ１０との間に掻揚レーキ９を挟まないことを意味する。

【0040】

櫛歯レーキ１０，１０が連続して最下端を通過した後、掻揚レーキ９が最下端を通過する。このとき、櫛歯レーキ１０，１０によって沈砂Ｓがバースクリーン２の下流側に送られているため、沈砂と掻揚レーキ９との接触を無くするか、小さくすることができる。これにより、掻揚レーキ９は沈砂を掻き揚げず、バースクリーン２に捕捉されたし渣のみを掻き揚げることができる。また、掻揚レーキ９が沈砂Ｓとの接触を避けることができため、回転機構３に過負荷が作用するのを防ぐことができる。

【0041】

以上本発明の実施形態について説明したが、適宜設計変更が可能である。例えば、図８に示す変形例では、掻揚レーキ９と櫛歯レーキ１０とを回転方向に沿って交互に設けている。また、変形例のように櫛歯レーキ１０を全体的に下流側に傾斜させてもよい。つまり、櫛歯レーキ１０の全体又は一部は、沈砂Ｓをバースクリーン２の下流側に送ることができるとともに、沈砂を掻き揚げない又は、仮に掻き揚げたとしても沈砂やし渣を積極的に滑り落とせる構造であればよい。

【0042】

また、傾斜部１１の傾斜角度は適宜設定すればよいが、少なくとも仮想基準線Ｋに対して下方に傾斜させることが好ましい。また、砂送り歯１０Ｂは、本実施形態では目開部２Ｂに対して一つ置きに設けているが、砂送り歯１０Ｂの間（砂送り歯１０Ｂがない部分）に目開部２Ｂに挿入されない短い歯を設けてよい。これにより沈砂が抜ける間隙部Ｕは狭くなるが、バースクリーン２に捕捉されたし渣は掻き揚げることができる。

【0043】

また、本実施形態では、２つの櫛歯レーキ１０によって、幅方向に形成された目開部２Ｂ，２Ｂに対して、相互に砂送り歯１０Ｂが挿入されることで抜けを補うようにしたが、３つ以上の櫛歯レーキを用いて目開部２Ｂに対して砂送り歯１０Ｂが挿入されることで抜けを補うようにしてもよい。また、沈砂をバースクリーン２の下流側に送るため、バースクリーン２の下部と水路Ｎとの間は平坦であることが好ましい。仮に、構造物を設置する場合は、沈砂が抜けるような孔部を設けることが好ましい。

【符号の説明】

【0044】

１ 除塵機
２ バースクリーン
２Ａ バー
２Ｂ 目開部
３ 回転機構
９ 掻揚レーキ
１０ 櫛歯レーキ
１０Ａ 基部
１０Ｂ 砂送り歯
Ｓ１ し渣
Ｓ２ 沈砂（掘削部位）
Ｓ３ 沈砂（堆積部位）
Ｊ 駆動装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】