特許 7266504 汚泥掻寄機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-04-20

(45)【発行日】2023-04-28

(54)【発明の名称】汚泥掻寄機

(51)【国際特許分類】

   B01D 21/18 20060101AFI20230421BHJP

   B01D 21/22 20060101ALI20230421BHJP

【ＦＩ】

B01D21/18 G

B01D21/22

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2019186793

(22)【出願日】2019-10-10

(65)【公開番号】P2021062318

(43)【公開日】2021-04-22

【審査請求日】2022-06-06

(73)【特許権者】

【識別番号】595145050

【氏名又は名称】株式会社日立プラントサービス

(74)【代理人】

【識別番号】110002066

【氏名又は名称】弁理士法人筒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】豊田 憲幸

(72)【発明者】

【氏名】林田 恵星

【審査官】松本 要

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８－７３５９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５２－１５３３５７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１８－９９６８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－６１８７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平６－８５００２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】米国特許第４７２４０８８（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０１Ｄ ２１／００－２１／３４

Ｃ０２Ｆ １／４０

Ｂ６５Ｇ １９／００－１９／３０

Ｂ６５Ｇ ２１／００－２１／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のフライトが取り付けられたチェーン構造を駆動して沈殿池の底の汚泥を掻き寄せる汚泥掻寄機において、
前記汚泥掻寄機は、
各前記フライトを移動可能に支持するためのガイドレールと、
前記沈殿池の側壁に固定され、前記ガイドレールを支持するブラケットと、
各前記フライトを相互に連結し、各前記フライトの運動を同期させるリンクロッドと、
を備え、
前記フライトのうち１以上は、フライト正転作動アームを備える正転用フライトであり、
前記フライトのうち１以上は、フライト逆転作動アームを備える逆転用フライトであり、
前記チェーン構造は、１以上のフライト正転ストライカと、１以上のフライト逆転ストライカとを備え、
前記フライト正転ストライカが前記フライト正転作動アームに作用することにより、前記正転用フライトの下端が下降するとともに、他の前記フライトの下端が前記リンクロッドを介して下降し、
前記フライト逆転ストライカが前記フライト逆転作動アームに作用することにより、前記逆転用フライトの下端が上昇するとともに、他の前記フライトの下端が前記リンクロッドを介して上昇する、
ことを特徴とする汚泥掻寄機。

【請求項2】

前記汚泥掻寄機は、各前記フライトについて、当該フライトと前記ガイドレールとを連結する連結プレートを備え、
前記連結プレートは被ガイド部を備え、
前記被ガイド部は前記ガイドレールにより移動可能に支持され、
前記連結プレートは、前記フライトが汚泥を掻き寄せる際に前記フライトが汚泥から受ける力に逆らって前記フライトの可動域を制限する
ことを特徴とする、請求項１に記載の汚泥掻寄機。

【請求項3】

各前記フライトおよび前記リンクロッドは、各前記フライトの下端が上昇した位置にある場合に、各前記フライトおよび前記リンクロッドに作用する重力により、各前記フライトの下端の高さ位置が維持されるように連結される、
ことを特徴とする請求項１に記載の汚泥掻寄機。

【請求項4】

前記チェーン構造には、水面のスカムを掻き寄せるスカム掻寄板がさらに取り付けられ、
前記フライト正転ストライカが前記フライト正転作動アームに作用することにより、前記スカム掻寄板が下降し、
前記フライト逆転ストライカが前記フライト逆転作動アームに作用することにより、前記スカム掻寄板が上昇する、
ことを特徴とする請求項１に記載の汚泥掻寄機。

【請求項5】

前記チェーン構造は、第１チェーン部と、第２チェーン部と、第１中間ロッドと、第２中間ロッドとを備え、
前記第１中間ロッドには各前記フライトが連結され、
前記第２中間ロッドには前記フライト正転ストライカ及び前記フライト逆転ストライカが設けられ、
前記第１チェーン部の長さおよび前記第２チェーン部の長さは、いずれも前記フライトの配置ピッチより長い、
ことを特徴とする請求項１に記載の汚泥掻寄機。

【請求項6】

前記ガイドレールは、各前記フライトの両側を支持するために複数設けられ、
前記チェーン構造は、１つのみ設けられる、
ことを特徴とする、請求項１に記載の汚泥掻寄機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、沈殿池で使用される汚泥掻寄機に関する。沈殿池は、たとえば下水道あるいは上水道などのものである。

【背景技術】

【0002】

沈殿池の池底に堆積する汚泥を除去するために、汚泥を上流側に掻き寄せる汚泥掻寄機が用いられる。汚泥掻寄機の例として、たとえば特許文献１および２に開示されるものが知られている。

【0003】

特許文献１の技術は、沈殿池の内部に配置された駆動軸、アイドラ軸、テークアップ軸及び水中軸の合計４つの軸を有してフライトを駆動する。池底にガイドレールを設置して往路のフライトをガイドし、水面付近にもガイドレールを設置して復路のフライトをガイドする。図１３にこのような技術を用いた構成の例を示す。図１３（ａ）は正面図であり、図１３（ｂ）は側面図である。

【0004】

特許文献２によれば、スロッシング対策として、フライトのシューがガイドレールを両側から挟むように構成される。とくに、復路側ガイドレールの頭部を間にはさむように、復路側シューの突起と対峙する位置に突起を位置するプレート（突起付きガイド板）をあらたに設置している。

【0005】

なお、沈殿池におけるスロッシングの被害例としては、処理水が地震等によって揺動し、この揺動によってフライトがガイドレールから逸脱することが挙げられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特許第４５３６５９５号公報

【文献】特許第５７２７０７５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

従来の技術では、フライトをガイドするための構造に関して様々な課題があった。
たとえば、施工性に関する課題として、池底における工事に関するものがある。

【0008】

特許文献１の技術では、図１３に示すように、ガイドレールを池底および水面付近に敷設する必要がある。池底ガイドレール５０２の設置にあたっては、池底での汚泥のかき残しを少なくするために、池底ガイドレール５０２を池底に埋め込み、フライトと池底との隙間を小さくする必要がある。

【0009】

池底ガイドレール５０２を埋め込むには、池底ガイドレール５０２を池底にアンカーボルトで固定した後、池底ガイドレール５０２周りを含めて池底全面に無筋コンクリートを流し、池底を高くして池底ガイドレール５０２を埋め込む。

【0010】

この無筋コンクリートと沈殿池躯体の鉄筋コンクリートとの付着性をよくするために、躯体の池底全面をはつり、目荒らしする必要があり、たいへんな手間がかかっている。

【0011】

さらに、無筋コンクリートを流し込んだ後、養生期間が必要となるが、この養生期間には池底を含めた池内の作業ができなくなり、作業工程が必然的に長くなっている。

【0012】

また、既設のチェーンフライト式汚泥掻寄機を更新する場合にも、既設の池底ガイドレール５０２を交換するために池底の無筋コンクリートをはつり、既設の池底ガイドレール５０２を露出させ撤去する、という作業が必要である。

【0013】

施工性に関する別の課題として、基礎ボルトの施工本数および高所作業に関するものがある。

【0014】

特許文献１のようなチェーンフライト式汚泥掻寄機では、図１３に示すように、池内に駆動軸５０３、アイドラ軸５０４、テークアップ軸５０５及び水中軸５０６の合計４つの軸を有する。

【0015】

それぞれの軸は、池壁に基礎ボルトで固定する。このために、沈殿池躯体をはつり、鉄筋を露出させ、露出させた鉄筋に基礎ボルトを結束させる作業が必要である。また、軸を基礎ボルトで固定したあと、はつった躯体のコンクリートによる埋め戻し作業と養生が必要である。

【0016】

さらに、４つの軸のうち、駆動軸５０３とアイドラ軸５０４は池底から３ｍから５ｍ程度の水面近くに配置するため、施工時は、高所作業足場が必要となる。

【0017】

高所作業足場の設置、分解の手間がかかるうえ、高所作業足場への物の上げ下げや作業者の昇り降りの時間がかかるため、高所でない作業と比べると作業性が悪くなる。

【0018】

高所へ設置する部品は駆動軸５０３とアイドラ軸５０４以外にも、復路側ガイドレール５０１とその支持用のブラケットが必要であり、それを池側壁へ設置するために高所作業足場による作業が必要である。

【0019】

また、スロッシング対策に関する課題がある。
特許文献２の技術は、スロッシング対策として、復路側シューの突起と対峙する位置に突起を位置するプレート（突起付きガイド板）をあらたに設けるものであるが、フライトに付属品を追加する必要があるので、付属品の製作と取付作業が煩雑になる。

【0020】

この発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、フライトをガイドするための構造を改善した汚泥掻寄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】

【0021】

この発明に係る汚泥掻寄機の一例は、
複数のフライトが取り付けられたチェーン構造を駆動して沈殿池の底の汚泥を掻き寄せる汚泥掻寄機において、
前記汚泥掻寄機は、
各前記フライトを移動可能に支持するためのガイドレールと、
前記沈殿池の側壁に固定され、前記ガイドレールを支持するブラケットと、
各前記フライトを相互に連結し、各前記フライトの運動を同期させるリンクロッドと、
を備え、
前記フライトのうち１以上は、フライト正転作動アームを備える正転用フライトであり、
前記フライトのうち１以上は、フライト逆転作動アームを備える逆転用フライトであり、
前記チェーン構造は、１以上のフライト正転ストライカと、１以上のフライト逆転ストライカとを備え、
前記フライト正転ストライカが前記フライト正転作動アームに作用することにより、前記正転用フライトの下端が下降するとともに、他の前記フライトの下端が前記リンクロッドを介して下降し、
前記フライト逆転ストライカが前記フライト逆転作動アームに作用することにより、前記逆転用フライトの下端が上昇するとともに、他の前記フライトの下端が前記リンクロッドを介して上昇する、
ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0022】

この発明に係る汚泥掻寄機によれば、池底のはつり作業や基礎ボルトの施工作業、および高所作業を必要としないため施工性がよく、またスロッシングによる影響が小さい汚泥掻寄機を提供することができる。

【0023】

たとえば、池底における工事に関して、本発明に係る汚泥掻寄機の一例ではフライト吊下げ構造となっており、フライトは池側壁のガイドレールに吊下げられる構造であるので、池底ガイドレールが不要であり、池底のはつり作業（目荒らし作業）が不要となる。このようにして施工性が改善される。

【0024】

また、基礎ボルト施工本数および高所作業に関して、本発明に係る汚泥掻寄機の一例では、フライトが池底だけに配置され、かき寄せ方向と戻り方向とで往復する。このため、軸本数が４つから２つに減り、基礎ボルト施工本数が半減できる。

【0025】

さらに、水面付近に設置する部品（たとえば、図１３に示す従来のチェーンフライト式汚泥掻寄機における駆動軸５０３、アイドラ軸５０４、復路側ガイドレール５０１等）が不要となるので、設置時の高所作業が不要となる。このようにして施工性が改善される。

【0026】

また、スロッシング対策に関して、本発明に係る汚泥掻寄機の一例では、スロッシングによる影響の小さい池底だけにフライトが配置されており、スロッシングによる影響の大きい水面付近にはフライトが配置されないので、スロッシングによるフライトの逸脱等を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】この発明の実施形態１に係る汚泥掻寄機の側面図。

【図2】図１の汚泥掻寄機の平面図。

【図3】図１の汚泥掻寄機の正面図。

【図4】駆動機構の正面図。

【図5】フライトが下降した位置にある状態の、図１の汚泥掻寄機の斜視図。

【図6】フライトが上昇した位置にある状態の、図１の汚泥掻寄機の斜視図。

【図7】図３の部分拡大図。

【図8】図１の駆動軸装置周辺の斜視図。

【図9】図１の従動軸装置周辺の斜視図。

【図10】各アームおよび各ストライカの位置関係を示す斜視図。

【図11】フライトが上昇する動作を説明する側面図。

【図12】フライトが下降する動作を説明する側面図。

【図13】従来の汚泥掻寄機の構成を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0028】

上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

【0029】

実施形態１．
図１は、この発明の実施形態１に係る汚泥掻寄機の側面図である。沈殿池２００に汚泥掻寄機１０が設置されている。以下、説明の便宜上、図１の紙面左方向を前方向とし、図１の紙面右側を後方向とし、図１の紙面上方向を上方向とし、図１の紙面下方向を下方向とする。処理水は、図１の白抜き矢印の向きに、前から後へと流れる。

【0030】

汚泥掻寄機１０は、チェーン構造２０を駆動して沈殿池の底の汚泥を掻き寄せる汚泥掻寄機である。チェーン構造２０には複数のフライト３０が取り付けられている。フライト３０は、池底の汚泥を前方に掻き寄せることができるように構成される。掻き寄せられた汚泥は、たとえば池底前方に形成された汚泥ピット２０１に集積される。なおフライト３０は複数設けられているが、図によって参照符号は１つのみ示す場合がある。フライト３０以外の構成要素についても同様である。

【0031】

チェーン構造２０は、駆動機構４０により駆動される。駆動機構４０は、駆動装置４１と、駆動軸装置４２と、従動軸装置４３とを備え、駆動装置４１は沈殿池２００の水上部に設置されている。なお駆動装置４１の位置は図示のものに限らない。

【0032】

汚泥掻寄機１０は、スカム掻寄機構８０を備える。スカム掻寄機構８０はチェーン構造２０に取り付けられる。スカム掻寄機構８０はスカム掻寄板８１を備える。スカム掻寄板８１は水面付近に設けられ、水面のスカムを後方に掻き寄せてスカム収集装置９０に到達させる。スカム収集装置９０は、スカムスキマと呼ばれるものであってもよく、スカムを収集して沈殿池２００の外部に排出する。スカム収集装置９０は、たとえばスカムパイプを用いて構成することができる。

【0033】

図２は、汚泥掻寄機１０の平面図であり、図３は、汚泥掻寄機１０の正面図である。なお図３では駆動機構４０を省略している。汚泥掻寄機１０は、各フライト３０を移動可能に支持するためのガイドレール５０を備える。ガイドレール５０は前後方向に延びるレールであり、左右に対として設けられ、各フライト３０の両端部分または両端近傍部分を下方から支持するとともに、上方への移動を制限する。ガイドレール５０による具体的な支持構造の例は図７等を用いて後述する。また、汚泥掻寄機１０は、ガイドレール５０を支持するブラケット６０を備える。ブラケット６０は沈殿池２００の側壁に固定される。

【0034】

図１に示すように、チェーン構造２０は、チェーン部および中間ロッドを備えて閉じたループ構造に構成される。本実施形態では、チェーン構造２０は、第１チェーン部２１と、第２チェーン部２２と、第１中間ロッド２３と、第２中間ロッド２４とを備える。第１チェーン部２１は駆動軸装置４２において駆動ホイルの周りに巻かれ、第２チェーン部２２は従動軸装置４３において従動ホイルの周りに巻かれる。

【0035】

第１中間ロッド２３は、第１チェーン部２１の下側端と、第２チェーン部２２の下側端との間に連結される。第２中間ロッド２４は、第１チェーン部２１の上側端と、第２チェーン部２２の上側端との間に連結される。

【0036】

図４は、駆動機構４０の正面図である。図１に示すように、駆動装置４１の駆動ホイルと、駆動軸装置４２の駆動ホイルとは運動伝達機構（ベルト、チェーン、等）によって連結され（この運動伝達機構そのものは図４には示さない）、駆動装置４１の駆動軸の回転が駆動軸装置４２の駆動軸に伝達される。また、駆動軸装置４２の別の駆動ホイルと、従動軸装置４３の従動ホイルとはチェーン構造２０によって連結され、駆動軸装置４２の駆動軸の回転が従動軸装置４３の従動軸に伝達される。

【0037】

ここで、従来のチェーンフライト式汚泥掻寄機では、図１３に示すように合計４つの軸が必要であるが、本実施形態に係る汚泥掻寄機１０によれば、沈殿池２００内の駆動機構４０の回転軸は、駆動軸装置４２の駆動軸と、従動軸装置４３の従動軸との２つのみとすることができ、軸の数を低減することができる。このため、軸に関する作業工程全体を削減することができる。

【0038】

さらに、従来のチェーンフライト式汚泥掻寄機では、軸の一部（駆動軸およびアイドラ軸）を池底から３ｍから５ｍ程度の水面近くに配置する必要があるので、施工時に高所作業足場が必要となる。これに対し、本実施形態に係る汚泥掻寄機１０によれば、沈殿池２００内のすべての軸を池底付近に設置することができる。このように、施工性が改善される。

【0039】

図１に示すように、第１中間ロッド２３および第２中間ロッド２４のうち一方（本実施形態では第１中間ロッド２３）には、各フライト３０およびスカム掻寄機構８０が連結されている。第１中間ロッド２３の前後移動に伴って、各フライト３０およびスカム掻寄機構８０は、ガイドレール５０に沿って前後移動する。また、第１中間ロッド２３に対して、各フライト３０は、それぞれの連結軸の周りに回転可能となるよう構成される（図１１および図１２を用いて後述する）。

【0040】

汚泥掻寄機１０は、リンクロッド７０を備える。リンクロッド７０は各フライト３０を相互に連結し、各フライト３０の運動を同期させる。すなわち、あるフライト３０が第１中間ロッド２３との連結軸の周りに回転すると、リンクロッド７０に連結されたすべてのフライト３０が同様にそれぞれの連結軸の周りに回転するようになっている。

【0041】

フライト３０の、ある方向への回転は、そのフライト３０（とくにその下端）を下降させる回転であり、以下ではこれを「正転」と呼ぶ。また、これと逆の方向への回転は、そのフライト３０（とくにその下端）を上昇させる回転であり、以下ではこれを「逆転」と呼ぶ。

【0042】

なお、図２に示すように、本実施形態ではリンクロッド７０は左右両側に合計２本設けられ、これらが固定構造７１を介して互いに固定される。固定構造７１は、図２の例では左右にわたって交差して設けられる筋交い棒であるが、具体的な構造はこれに限らない。たとえば、四角形（正方形、長方形または台形）の板を水平に配置し、平行な２辺に沿って左右のリンクロッド７０を固定してもよい。

【0043】

図５は、汚泥掻寄機１０の斜視図である。図５の汚泥掻寄機１０は、各フライト３０およびスカム掻寄機構８０が下降した状態にある。この状態では、フライト３０の位置（とくにその下端の位置。たとえば図１１および図１２に下端３０ｃとして示す。以下同様）は、池底の汚泥を掻き寄せることができる低い位置に配置される。また、スカム掻寄板８１の位置は、図１および図３に示すように水面より下側にあり、水面のスカムを掻き寄せない位置に配置される。なお、図５における各フライト３０およびスカム掻寄機構８０の前後位置は、図１とは異なる。

【0044】

この状態でチェーン構造２０が回転し、第１中間ロッド２３が前方に向かって移動すると、フライト３０も前方に向かって移動し、その位置に応じて池底の汚泥を前方に掻き寄せることができる。

【0045】

ここで、図１および図５等に示すように、第１チェーン部２１の長さは、フライト３０の配置ピッチより長い。また、第２チェーン部２２の長さも、フライト３０の配置ピッチより長い。このような構成によれば、各フライト３０の移動範囲は、隣接するフライト３０の移動範囲と前後に重複するので、複数のフライト３０によって池底の全面をカバーすることができ、たとえば池底の後方に堆積した汚泥を前方の汚泥ピット２０１に掻き寄せることができる。

【0046】

図６は、汚泥掻寄機１０の別の斜視図である。図６の汚泥掻寄機１０は、各フライト３０およびスカム掻寄機構８０が上昇した状態にある。この状態では、フライト３０の位置（とくにその下端３０ｃの位置）は、池底の汚泥と接触しない（または接触しにくい）高い位置に配置される。また、スカム掻寄板８１は、水面を含む高い位置に配置され、水面のスカムを掻き寄せることができる。

【0047】

この状態でチェーン構造２０が回転し、第１中間ロッド２３が後方に向かって移動すると、スカム掻寄板８１も後方に向かって移動し、その位置に応じて水面のスカムを後方に掻き寄せることができる。

【0048】

ここで、図５および図６等に示すように、本実施形態において、ガイドレール５０は、各フライト３０の両側を支持するために複数（この例では合計２本）設けられ、同様に、チェーン構造２０のうち第１中間ロッド２３も、各フライト３０の両側を支持するために複数（この例では合計２本）設けられる。しかしながら、チェーン構造２０のうち第１チェーン部２１、第２チェーン部２２および第２中間ロッド２４は、それぞれ１つのみ（すなわち片側にのみ）設けられる。また、駆動機構４０も１つのみ（すなわち片側にのみ）設けられる。このため、駆動機構４０およびチェーン構造２０全体を両側に配置した構成と比較すると、構成が簡素になり、施工性が改善される。ただし、変形例として、駆動機構４０またはチェーン構造２０全体を両側に設けることも可能である。

【0049】

このように、本実施形態に係る汚泥掻寄機１０によれば、ガイドレール５０がブラケット６０を介して沈殿池２００の側壁に設けられるので、ガイドレール５０を池底に固定する必要がない。このため、汚泥掻寄機１０を設置する際にも、沈殿池２００の池底をはつる作業や、目荒らしする作業は不要である。また、無筋コンクリートを新たに池底に用いる必要がないので、養生期間に池内の作業ができなくなるという事態が回避でき、作業工程が短縮できる。さらに、汚泥掻寄機１０を更新する場合にも、池底のコンクリートに対する作業なくガイドレール５０を交換することができる。このように、施工性が改善される。

【0050】

さらに、本実施形態に係る汚泥掻寄機１０によれば、フライト３０がすべて池底近くに配置されており、水面付近に移動することがないので、フライト３０に対するスロッシングの影響を抑制することができる。このため、たとえばスロッシング対策のための追加構造等は不要である。

【0051】

図７は、図３のフライト３０およびスカム掻寄機構８０の一端側を拡大した部分拡大図である。また、図８は、駆動軸装置４２周辺の斜視図である。また、図９は、従動軸装置４３周辺の斜視図である。図９に示すように、フライト３０はすべてが同一の形状および構造を有する必要はなく、たとえば最後方のフライト３０（特にフライト３０ａとして示す）を異なる形状としてもよい。

【0052】

図７～９に示すように、汚泥掻寄機１０は、各フライト３０について、その左右両側に、当該フライト３０とガイドレール５０とを連結する連結プレート３１を備える。フライト３０はそれぞれ連結プレート３１を介してガイドレール５０に支持される。

【0053】

連結プレート３１は被ガイド部を備え、この被ガイド部が、ガイドレール５０によって移動可能に支持される。本実施形態では、被ガイド部は図７に示すガイドホイル３２として構成される。ガイドホイル３２のローラが、ガイドレール５０によって回転移動可能に支持されることにより、ガイドホイル３２の軸を介して、連結プレート３１およびフライト３０が支持される。なお被ガイド部をガイドホイル３２のように回転可能な構成とする必要はなく、たとえばガイドレール５０内を滑動可能な構成としてもよい。

【0054】

連結プレート３１は第１中間ロッド２３に対して固定されている。また、フライト３０は連結プレート３１に対して回転可能に連結されており、各フライト３０が回転することによりそのフライト３０の位置が変化する。この回転動作については図１１および図１２を参照して後述する。

【0055】

図７に示すように、汚泥掻寄機１０は、フライト正転作動アーム１０１およびフライト逆転作動アーム１０２を備える。フライト正転作動アーム１０１は、フライト３０のうち１以上（正転用フライト）に備えられる。また、フライト逆転作動アーム１０２も、フライト３０のうち１以上（逆転用フライト）に備えられる。本実施形態では、これらは１つずつ設けられ、同一のフライト３０に備えられる。すなわち、本実施形態では、ある１つのフライト３０が、正転用フライトとしても逆転用フライトとしても機能する。

【0056】

これらのアームは、フライト３０に固定される。このため、フライト３０の位置（たとえば回転位置）に応じ、各アームの位置が変化する。これによって、各アームの高さ（たとえば上端の高さ）も変化する。

【0057】

チェーン構造２０は、１以上のフライト正転ストライカ１１１と、１以上のフライト逆転ストライカ１１２とを備える。これらは、第１中間ロッド２３および第２中間ロッド２４のうち、フライト３０が連結されない方（本実施形態では第２中間ロッド２４）に設けられる。本実施形態では、これらのストライカは１つずつ設けられる。なお、フライト正転ストライカ１１１は、フライト正転作動アーム１０１と同じ数だけ設けられてもよく、フライト逆転ストライカ１１２は、フライト逆転作動アーム１０２と同じ数だけ設けられてもよい。

【0058】

フライト正転作動アーム１０１およびフライト正転ストライカ１１１は、互いに干渉し得る左右方向位置に配置される。すなわち、これらの前後方向位置と、高さ（とくにフライト正転作動アーム１０１の高さ）とが所定の関係を満たすと、これらは接触して機械的な力を及ぼし合う。

【0059】

また、フライト逆転作動アーム１０２およびフライト逆転ストライカ１１２も、同様に、互いに干渉し得る左右方向位置に配置される。一方で、図７に示すように、フライト正転作動アーム１０１およびフライト逆転ストライカ１１２は左右方向位置が異なっており、互いに干渉しない。同様に、フライト逆転作動アーム１０２およびフライト正転ストライカ１１１も左右方向位置が異なっており、互いに干渉しない。

【0060】

図１０は、本実施形態における、フライト正転作動アーム１０１、フライト逆転作動アーム１０２、フライト正転ストライカ１１１およびフライト逆転ストライカ１１２の位置関係を示す斜視図である。この例では、上述のように、フライト正転作動アーム１０１およびフライト逆転作動アーム１０２は同一のフライト３０に設けられる。また、この例では、フライト正転ストライカ１１１はフライト逆転ストライカ１１２に対して後方に設けられる。

【0061】

図１１を用いて、フライト３０が上昇する動作を説明する。なお図１１に示すフライト３０は、本実施形態ではフライト正転作動アーム１０１およびフライト逆転作動アーム１０２の双方を備えるものであるが、説明の便宜上、図１１ではフライト逆転作動アーム１０２のみを示し、フライト正転作動アーム１０１については図示を省略する。

【0062】

図１１（ａ）は、フライト３０が下降した位置にある状態を示す。フライト逆転ストライカ１１２はフライト逆転作動アーム１０２よりも前方に位置している。フライト３０の下端３０ｃは池底に近い位置にある。

【0063】

フライト３０は、連結プレート３１に、連結軸３３を介して回転可能に連結されている。連結プレート３１のガイドホイル３２は、ガイドレール５０（図１１には示さず）に沿って前後に移動可能である。駆動機構４０の駆動に応じて、第１中間ロッド２３が前方に向かって移動すると、フライト３０も前方に向かって移動する。これによって、フライト３０は池底の汚泥を前方に掻き寄せる。

【0064】

一方で、第２中間ロッド２４は後方に向かって移動し、これとともにフライト逆転ストライカ１１２も後方に向かって移動する。

【0065】

これらの移動によって、やがてフライト逆転作動アーム１０２とフライト逆転ストライカ１１２とが接触する。図１１（ｂ）は、接触後わずかに時間が経過した状態を示す。フライト逆転作動アーム１０２がフライト逆転ストライカ１１２によって後方に押され、これによってフライト３０が連結軸３３の周りに回転する。この回転の結果、フライト３０（とくにその下端３０ｃ）が上昇する。

【0066】

ここで、フライト３０にはリンクロッド７０が連結されているので、フライト３０の回転に応じて、第１中間ロッド２３に対するリンクロッド７０の位置も変化する。より厳密には、フライト３０は連結軸７２を介してリンクロッド７０に連結されており、フライト３０の回転に応じてこの連結軸７２の位置が変化する。

【0067】

さらに、リンクロッド７０にはすべてのフライト３０が連結されているので、他のフライト３０もリンクロッド７０を介して力を受け、逆転用フライト（フライト３０のうちフライト逆転作動アーム１０２を備えるもの）と同様に回転する。この結果、すべてのフライト３０が図１１（ｂ）に示すように上昇する。

【0068】

このように、フライト逆転ストライカ１１２がフライト逆転作動アーム１０２に作用することにより、逆転用フライトの下端３０ｃが上昇するとともに、他のフライト３０の下端３０ｃもリンクロッド７０を介して上昇する。

【0069】

図１１（ｃ）は、図１１（ｂ）からさらに時間が経過した状態を示す。フライト逆転作動アーム１０２はさらに後方に押され、フライト３０がさらに上昇する。

【0070】

ここで、各フライト３０およびリンクロッド７０は、各フライト３０（とくにその下端３０ｃ）が上昇した位置にある場合に、各フライト３０およびリンクロッド７０に作用する重力により、各フライト３０の下端の高さ位置が維持されるように連結される。すなわち、リンクロッド７０はカウンターウェイトとしても作用する構成要素であり、ウェイトロッドとも呼ぶことができる。

【0071】

このような作用を実現するための具体的な設計値についてはとくに説明しないが、当業者は適宜設計することが可能である。たとえば、フライト３０の重量およびその分布、リンクロッド７０の重量およびその分布、ガイドホイル３２の軸位置、連結軸３３の位置、連結軸７２の位置、等を考慮し、ガイドホイル３２の軸回りのモーメントを適正範囲内とすることによって実現することができる。

【0072】

このように重力を利用した構造とすることにより、フライト３０の動作を制御する構成を簡素にすることができる。たとえば、フライト３０を上昇した位置に維持するための追加構造等は不要である。

【0073】

図１１（ｃ）の時点で、またはこれより所定の余裕時間が経過した後に、駆動機構４０は駆動方向を逆転させる。その後、フライト３０は後方に向かって移動し、フライト逆転ストライカ１１２は前方に向かって移動する。しかしながら、フライト逆転作動アーム１０２は図１１（ｃ）に示す位置またはこれより下にまで下降しているので、フライト逆転ストライカ１１２とは接触せず、すれ違うことになる。

【0074】

図１２を用いて、フライト３０が下降する動作を説明する。なお図１２に示すフライト３０は、本実施形態では図１１に示すフライト３０と同一のものであり、フライト正転作動アーム１０１およびフライト逆転作動アーム１０２の双方を備えるものであるが、説明の便宜上、図１２ではフライト正転作動アーム１０１のみを示し、フライト逆転作動アーム１０２については図示を省略する。

【0075】

図１２（ａ）は、フライト３０が上昇した位置にある状態を示す。これは図１１（ｃ）の状態に対応する。フライト正転ストライカ１１１は、フライト正転作動アーム１０１の後方からフライト正転作動アーム１０１に接触している。

【0076】

駆動機構４０の駆動に応じて、第１中間ロッド２３が後方に向かって移動すると、フライト３０も後方に向かって移動する。一方で、第２中間ロッド２４は前方に向かって移動し、これとともにフライト正転ストライカ１１１も前方に向かって移動する。

【0077】

図１２（ｂ）は、図１２（ａ）からわずかに時間が経過した状態を示す。フライト正転作動アーム１０１がフライト正転ストライカ１１１によって前方に押され、これによってフライト３０が連結軸３３の周りに回転する。この回転の結果、フライト３０（とくにその下端）が下降する。

【0078】

図１１を用いて説明したように、他のフライト３０もリンクロッド７０を介して力を受け、正転用フライト（フライト３０のうちフライト正転作動アーム１０１を備えるものであり、本実施形態では逆転用フライトと同一のフライト３０である）と同様に回転する。この結果、すべてのフライト３０が図１２（ｂ）に示すように下降する。

【0079】

このように、フライト正転ストライカ１１１がフライト正転作動アーム１０１に作用することにより、正転用フライトの下端３０ｃが下降するとともに、他のフライト３０の下端３０ｃもリンクロッド７０を介して下降する。

【0080】

図１２（ｃ）は、図１２（ｂ）からさらに時間が経過した状態を示す。フライト正転作動アーム１０１はさらに前方に押され、フライト３０がさらに下降している。これは図１１（ａ）の状態に対応する。

【0081】

また、フライト３０が図１２（ｃ）の位置まで回転すると、フライト３０と連結プレート３１とが接触する。より具体的には、連結プレート３１の支持端３１ａが、フライト３０の後面３０ｂと接触し、後面３０ｂを後方から前方に向けて支持する。ここで、フライト３０と連結プレート３１とは連結軸３３を介して連結されているので、支持端３１ａが後面３０ｂを支持することにより、フライト３０と連結プレート３１とは互いに固定される。このようにして連結プレート３１はフライト３０の可動域（たとえば回転範囲）を制限する。

【0082】

図１２（ｃ）の時点で、またはこれより所定の余裕時間が経過した後に、駆動機構４０は駆動方向を逆転させる。その後、フライト３０は前方に向かって移動し、フライト正転ストライカ１１１は後方に向かって移動する。しかしながら、フライト正転作動アーム１０１は図１２（ｃ）に示す位置に下降しているので、フライト正転ストライカ１１１とは接触せず、すれ違うことになる。

【0083】

このようにフライト３０が前方に向かって移動すると、再び池底の汚泥を前方に掻き寄せることができる。この状態は図１１（ａ）に対応する。この際、連結プレート３１の支持端３１ａが、フライト３０の後面３０ｂを後方から前方に向けて支持しているので、連結プレート３１は、フライト３０が汚泥を掻き寄せる際にフライト３０が汚泥から受ける力に逆らってフライト３０の可動域（たとえば回転範囲）を制限し、すなわちフライト３０が汚泥等に押されて動く（たとえば下端３０ｃが後方に回転する）といった事態が防止される。

【0084】

このような支持構造とすることにより、フライト３０の動作を制御する構成を簡素にすることができる。すなわち、フライト３０を第１中間ロッド２３に連結するための連結プレート３１を、フライト３０を下降した位置に維持するための維持構造としても利用することができ、部品点数を削減することができる。

【0085】

本実施形態では、フライト３０の位置の変化に応じ、スカム掻寄機構８０の位置も変化するように構成されている。以下、スカム掻寄機構８０の動作について説明する。

【0086】

図７および図１０に示すように、スカム掻寄機構８０は、摺動軸８２と、可動フレーム８３と、連結部材８４とを備える。摺動軸８２は連結プレート３１に固定される。連結部材８４は、フライト３０と可動フレーム８３とを連結する（なお図７には、連結部材８４のうち可動フレーム８３に連結される部分のみ示している）。可動フレーム８３は、摺動軸８２と嵌合し、摺動軸８２に対して所定の摺動方向に摺動するよう構成される。摺動方向は、たとえば鉛直方向であるが、前後方向成分を含む斜め方向であってもよい。可動フレーム８３の上端にはスカム掻寄板８１が固定される。

【0087】

図１１に関して説明したように、フライト逆転ストライカ１１２がフライト逆転作動アーム１０２に作用することによってフライト３０が上昇すると、これに応じて連結部材８４も上昇する。これによって可動フレーム８３が持ち上げられ、スカム掻寄板８１が上昇して水面に到達し、水面のスカムを掻き寄せる位置に配置される。すなわち、フライト逆転ストライカ１１２がフライト逆転作動アーム１０２に作用することにより、スカム掻寄板８１が上昇する。このように、スカム掻寄板８１の上昇動作は、各フライト３０の上昇動作と同期する。

【0088】

スカム掻寄板８１が上昇した状態で後方に向かって移動すると、水面のスカムを後方に向かって掻き寄せ、スカム収集装置９０に収集させることができる。

【0089】

一方、図１２に関して説明したように、フライト正転ストライカ１１１がフライト正転作動アーム１０１に作用することによってフライト３０が下降すると、これに応じて連結部材８４も下降する。これによって可動フレーム８３が引き下げられ、スカム掻寄板８１が下降して水没し、水面のスカムを掻き寄せない位置に配置される。すなわち、フライト正転ストライカ１１１がフライト正転作動アーム１０１に作用することにより、スカム掻寄板８１が下降する。このように、スカム掻寄板８１の下降動作も、各フライト３０の下降動作と同期する。

【0090】

スカム掻寄板８１が下降した位置では、スカム掻寄板８１が前方に向かって移動しても、スカムは前方には掻き寄せられない。

【0091】

このように、スカム掻寄板８１の動作をフライト３０の動作と同期させることにより、全体の構成を簡素にすることができる。たとえば、スカム掻寄機構８０またはスカム掻寄板８１を駆動するための専用の駆動装置を設置する必要がない。

【0092】

なお、このような摺動軸と可動フレームとを用いた上下動構造は、フライト３０の一部または全部について用いることも可能である。たとえば図９に示す最後方のフライト３０（特にフライト３０ａとして示す）は、リンクロッド７０の動作に応じ、可動フレームが上下することにより位置を変更してもよい。そのような場合には、フライト３０ａは、他のフライト３０のように連結プレート３１との連結軸３３の周りに回転するのではなく、摺動軸の方向に平行移動することになる。

【0093】

なお、このような摺動軸と可動フレームとを用いた上下動構造は、いずれのフライト３０についても用いない構成としてもよい。すなわち、最後方のフライト３０（特にフライト３０ａとして示す）についても、他のフライト３０と同様に動作するよう構成してもよい。この場合には、最後方のものを含むすべてのフライト３０が、連結軸３３を介して連結プレート３１に回転可能に連結されてもよい。

【符号の説明】

【0094】

１０…汚泥掻寄機
２０…チェーン構造
２１…第１チェーン部
２２…第２チェーン部
２３…第１中間ロッド
２４…第２中間ロッド
３０（３０ａ）…フライト
３０ｂ…フライト後面
３０ｃ…フライト下端
３１…連結プレート
３２…ガイドホイル
４０…駆動機構
５０…ガイドレール
６０…ブラケット
７０…リンクロッド
７１…固定構造
８０…スカム掻寄機構
８１…スカム掻寄板
８２…摺動軸
８３…可動フレーム
８４…連結部材
９０…スカム収集装置
１０１…フライト正転作動アーム
１０２…フライト逆転作動アーム
１１１…フライト正転ストライカ
１１２…フライト逆転ストライカ
２００…沈殿池
２０１…汚泥ピット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】