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技術 破砕装置

出願人 住友重機械エンバイロメント株式会社
発明者 牧和久
出願日 2015年7月22日 (5年4ヶ月経過) 出願番号 2015-144826
公開日 2017年2月2日 (3年9ヶ月経過) 公開番号 2017-023937
状態 特許登録済
技術分野 破砕・粉砕(2) 重力濾過機 水処理一般 運河・水路・えん堤
主要キーワード スリット形成加工 板羽根 ケーシング側面 水流圧 スクリーンバー 横引き式 式除塵機 防錆塗装
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2017年2月2日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (7)

課題

下水処理場水路に設置する破砕装置において、スクリーンバーのたわみによるスクリーンの変形を抑制する破砕装置の提供。

解決手段

被処理水中夾雑物Gを捕集するスクリーン1と、夾雑物Gを破砕する破砕部3と、スクリーン1で捕集された夾雑物Gを破砕部3へ掻き寄せる掻き寄せ部2と、を備えた破砕装置において、スクリーン1は、略水平方向に形成されたスリット、並びに、スリットの上部及び下方に形成され、夾雑物Gを捕集する捕集部を備えた板部材からなる破砕装置により、スクリーンバーによるたわみを抑制する破砕装置。

概要

背景

下水処理場等の水路には、水中に浮遊するし渣等の夾雑物破砕するための破砕装置が設置されている。水路に設置される破砕装置は、夾雑物を破砕するための破砕部の他、夾雑物を捕捉するためのスクリーンと、スクリーンに捕捉された夾雑物を破砕部に掻き寄せるための掻き寄せ部を備えているため、水路の全幅に亘って夾雑物を捕捉して、破砕することができる。

例えば、特許文献1には、下水処理場等に設置される横掻き式除塵機において、水流方向に対して斜めに延設される水平状スクリーンバーを、上下方向に並設した横引き式スクリーンと、スクリーンの下流寄りの端部と水路の側壁との間で形成される空隙部の下流にし渣破砕機を備えた構成が記載されている。

概要

下水処理場の水路に設置する破砕装置において、スクリーンバーのたわみによるスクリーンの変形を抑制する破砕装置の提供。被処理水中の夾雑物Gを捕集するスクリーン1と、夾雑物Gを破砕する破砕部3と、スクリーン1で捕集された夾雑物Gを破砕部3へ掻き寄せる掻き寄せ部2と、を備えた破砕装置において、スクリーン1は、略水平方向に形成されたスリット、並びに、スリットの上部及び下方に形成され、夾雑物Gを捕集する捕集部を備えた板部材からなる破砕装置により、スクリーンバーによるたわみを抑制する破砕装置。

目的

本発明は、水路に設置する破砕装置において、スクリーンバーのたわみによるスクリーンの変形を抑制することを目的とする

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

被処理水中夾雑物捕集するスクリーンと、前記夾雑物を破砕する破砕部と、前記スクリーンで捕集された前記夾雑物を前記破砕部へ掻き寄せる掻き寄せ部と、を備えた破砕装置において、前記スクリーンは、略水平方向に形成されたスリット、並びに、前記スリットの上部及び下方に形成され、前記夾雑物を捕集する捕集部を備えた板部材からなることを特徴とする破砕装置。

請求項2

前記板部材は、10〜20mmの厚さの鋼材からなり、前記捕集部の高さ方向の長さは、10〜20mmであることを特徴とする請求項1に記載の破砕装置。

請求項3

前記スクリーンは、前記掻き寄せ部の中心の下流側まで延伸する円弧部を有することを特徴とする請求項1または2に記載の破砕装置。

技術分野

0001

本発明は、下水処理場等の水路に設置され、水中に浮遊するし渣等の夾雑物破砕するための破砕装置に関するものである。

背景技術

0002

下水処理場等の水路には、水中に浮遊するし渣等の夾雑物を破砕するための破砕装置が設置されている。水路に設置される破砕装置は、夾雑物を破砕するための破砕部の他、夾雑物を捕捉するためのスクリーンと、スクリーンに捕捉された夾雑物を破砕部に掻き寄せるための掻き寄せ部を備えているため、水路の全幅に亘って夾雑物を捕捉して、破砕することができる。

0003

例えば、特許文献1には、下水処理場等に設置される横掻き式除塵機において、水流方向に対して斜めに延設される水平状スクリーンバーを、上下方向に並設した横引き式スクリーンと、スクリーンの下流寄りの端部と水路の側壁との間で形成される空隙部の下流にし渣破砕機を備えた構成が記載されている。

先行技術

0004

特開2011−52451号公報

発明が解決しようとする課題

0005

従来の水路に設置される破砕装置では、特許文献1に記載されるように、水平状のスクリーンバーを上下方向に並設することによりスクリーン部を形成している。
しかし、このような水平状のスクリーンバーは、自重により徐々にたわみが生じて、スクリーンが変形するという課題がある。
そのため、本発明は、水路に設置する破砕装置において、スクリーンバーのたわみによるスクリーンの変形を抑制することを目的とする。

課題を解決するための手段

0006

本発明者は、これらの問題について鋭意検討した結果、被処理水中の夾雑物を捕捉するためのスクリーンを、略水平方向にスリットが形成された板部材で構成することにより、スクリーンの変形が抑制されることを見出して本発明を完成させた。
具体的には、本発明は、以下の破砕装置を提供するものである。

0007

上記課題を解決するための本発明は、被処理水中の夾雑物を捕集するスクリーンと、夾雑物を破砕する破砕部と、スクリーンで捕集された前記夾雑物を前記破砕部へ掻き寄せる掻き寄せ部と、を備えた破砕装置であって、前記スクリーンは、略水平方向に形成されたスリット、並びに、前記スリットの上部及び下方に形成され、前記夾雑物を捕集する捕集部を備えた板部材からなることを特徴とする破砕装置である。

0008

本発明は、スクリーンを板部材で構成することにより、スクリーンの厚さが小さくなるため、軽量化され、自重によるたわみを防止することができる。
また、従来のスクリーンバーによるスクリーンでは、複数のスクリーンバーを積層するために、組み付け作業が煩雑であったが、本発明の破砕装置では、板部材を一枚取り付けることによりスクリーン部を簡単に設置することができるという効果もある。

0009

更に本発明は、板部材は10〜20mmの厚さの鋼材からなり、前記捕集部の高さ方向の長さは、10〜20mmであるという特徴を有する。
スクリーンは、被処理水の流れに対抗するように設置されるため、被処理水の水流圧に耐える強度が要求される。また、し渣等の夾雑物には、木片や石等の高硬度のものが含まれているため、これらの夾雑物が衝突すると、捕集部に変形が生じる恐れがある。
板部材として10〜20mmの厚さの鋼材を用いて、捕集部の高さ方向の長さを10〜20mmとすることにより、被処理水の水流圧に耐え、更には、夾雑物の衝突にも耐え得るスクリーンを形成することができる。

0010

更に本発明は、スクリーンが、掻き寄せ部の中心の下流側まで延伸する円弧部を有するという特徴を有する。
スクリーンに捕集された夾雑物は、掻き寄せ部によりスクリーンの外周面に沿って移動するため、スクリーンの外周側には、スクリーンの形状に沿った水の流れが発生する。よって、スクリーンが円弧部を有すると、円弧部に沿って旋回流が形成される。
更に、上記特徴では、スクリーンの円弧部が、掻き寄せ部の中心の下流側まで延伸している。これにより、掻き寄せ部の中心より下流側において、被処理水の水路の中央側に向かって延伸した円弧部が形成される。そのため、掻き寄せ部の中心より下流側において、水路の側壁から水路中央に向かう旋回流が形成され、水路の側壁付近滞留する夾雑物を、水路中央側に設置された破砕部方向に誘導するという効果を奏する。

発明の効果

0011

本発明の破砕装置によれば、水路に設置する破砕装置において、スクリーンバーのたわみによるスクリーンの変形を抑制することができる。

図面の簡単な説明

0012

図1は、本発明の第1の実施例の破砕装置の構造を示す概略説明図である。
図2は、本発明の第1の実施例の破砕装置に用いるスクリーンの構造を示す概略説明図である。図2(A)は、本発明の第1の実施例のスクリーンについて、図1のX方向から見た斜視図である。図2(B)は、図2(A)の円で示した部分の拡大図である。
図3は、本発明の第1の実施例のスクリーンの形状を説明するための概略説明図である。
図4は、本発明の第2の実施例の破砕装置に用いるスクリーンの構造を示す概略説明図である。
図5は、本発明の第3の実施例の破砕装置の構造を示す概略説明図である。
図6は、本発明の第4の実施例の破砕装置の構造を示す概略説明図である。

実施例

0013

以下、図面を参照しつつ本発明に係る破砕装置の実施形態を詳細に説明する。
本発明の破砕装置は、水路に設置され、水路を流れる被処理水中の夾雑物を破砕するために使用される。例えば、水路としては、下水処理場等の沈砂池等であり、夾雑物としては、下水等の汚水に含まれるし渣等が挙げられる。

0014

(第1の実施例)
図1は、本発明の第1の実施例の破砕装置の構成を示す概略説明図である。本発明の第1の実施例の破砕装置は、水路Rを流れる被処理水に含まれる夾雑物Gを捕捉するためのスクリーン1、スクリーン1に捕捉された夾雑物Gを破砕部3へ掻き寄せるための掻き寄せ部2、及び、夾雑物Gを破砕するための破砕部3を備えている。

0015

図1に示すように、スクリーン1は、水路Rの側壁R1から側壁R2付近まで横断して設置されており、スクリーン1と側壁R2との間の空隙の下流側に破砕部3が設置されている。また、掻き寄せ部2は、スクリーン1の下流側に設置され、回転軸22を中心に周回するレーキ21を備えている。レーキ21は、スクリーン1に形成されたスリット12を通り、スクリーン1に捕捉された夾雑物Gを掻き寄せ、破砕部3へ移送する作用を有している。

0016

[スクリーン]
本発明の第1の実施例のスクリーン1は、略中心に円弧部を形成した板部材からなり、板部材の一端側を水路Rの側壁R1に固定し、側壁R2付近まで横断するように設置されている。板部材の他端側は、破砕部3の水路中央側のケーシング側面に固定されている。なお、水路Rにスクリーン1を固定する手段は、特に制限されず、例えば、掻き寄せ部2と破砕部3を囲う函体等に固定してもよい。

0017

図2(A)には、本発明の第1の実施例のスクリーン1について、図1のX方向から見た斜視図を示した。図2に示すように、スクリーン1は、板部材11に略水平方向のスリット12が形成されている。スリット12は、高さ方向に複数設けられ、複数のスリット12は、等間隔に並設されている。また、スリット12の上部及び下部には、夾雑物Gを捕捉するための捕集部13を備えている。
このように、本発明の破砕装置では、板部材11を用いることにより、スクリーン1の厚みを小さくすることができるため、軽量化され、自重によるたわみを防止することができる。

0018

なお、第1の実施例のスクリーン1は、1枚の板部材11に対して複数のスリット12を形成しているが、スリットの数は限定されない。例えば、1枚の板部材に対して、スリットを1つのみ形成してもよい。また、スリットが1つのみ形成された板部材を複数並べて取り付けることにより複数のスリットを備えたスクリーンを構成してもよいが、取り付け作業の観点から、1枚の板部材に複数のスリットを形成することが好ましい。

0019

このスリット12は、捕捉する夾雑物Gを通さずに、被処理水を透過するための構成である。そのため、スリット12の幅(図2(B)の(c)参照。)は、捕捉する夾雑物Gの大きさに応じて適宜設計されるが、好ましくは10mm以上である。10mm未満とすると、被処理水の透過に対して抵抗が大きくなるため、板部材11に被処理水の流れによる負荷がかかり、板部材が変形する恐れがある。

0020

また、捕集部13の高さ方向の長さ(図2(B)の(b)参照。)は、特に限定されないが、好ましくは10〜20mmである。10mm未満の場合には、捕集部13における板部材の強度が弱くなるため、被処理水の水流圧の負荷や、し渣等の夾雑物の衝突により変形する恐れがある。一方、20mmを超える場合には、被処理水の水流から受ける圧力が大きくなるため、水流圧の負荷も大きくなる。そのため、板部材の厚さを大きくして強度を高める必要があり、スリット形成加工において不利である。
なお、第1の実施例では、隣接するスリット12の間における捕集部13の高さ方向の長さが、それぞれ等しくなるように形成されているが、特に限定されるものではなく、不均一でもよい。

0021

板部材11としては、どのような素材のものを使用してもよい。例えば、鋼材、アルミニウム材プラスチック材石材等が挙げられる。加工適性や強度の観点から、鋼材を用いることが好ましい。
更には、板部材11は、水中で使用されるため、防錆塗装することが好ましい。

0022

板部材11の厚さは、必要に応じて適宜設定されるが、好ましくは10〜20mmである。10mm未満の場合には、強度が弱くなり、被処理水の水流圧や、し渣等の夾雑物の衝突により変形する恐れがある。一方、20mmを超える場合には、スリット12を形成する際に、深く掘る必要があるため加工適性に優れない。

0023

板部材11の形状は、どのような形状でもよく、第1の実施例のように、板部材11の略中心に円弧部を備えた形状のほか、直線形状や、被処理水の流れ方向に屈折した形状でもよい。

0024

図3には、本発明の第1の実施例のスクリーン1の形状を説明するための概略説明図を示した。図3に示すように、スクリーン1は、板部材11の略中心に円弧部14を備え、その両端に直線部15及び16を備えている。また、スクリーン1は、円弧部14の直線部15側が掻き寄せ部2の中心の下流側まで延伸するように設置されている。なお、掻き寄せ部2の中心の下流側とは、円弧部14に沿って回転させるレーキ21の回転軸22より下流側という意味である。

0025

円弧部14が掻き寄せ部2の中心の下流側まで延伸することにより、レーキ21に掻き寄せられた夾雑物Gが、円弧部14の外周に沿って移動するため、スクリーン1の外周に旋回流を形成する。そのため、側壁R2から水路Rの中央側方向へ向かう水流Fが発生し、R2側面付近に滞留する夾雑物Gを破砕部3方向へ強く誘導することができる。
なお、第1の実施例のスクリーン1は、正円形破線)に沿って形成されている円弧部14を備えているが、掻き寄せ部2の中心の下流側において水路Rの中央側に向かって延伸した曲線部であればよい。

0026

また、円弧部14は、掻き寄せ部2の回転軸22を通り、被処理水の流れに対して垂直な面より20°以上の位置まで延伸することが好ましく、30°以上の位置まで延伸することが特に好ましい(角度については図面のθ参照。)。20°以上とすることにより、側壁R2から水路Rの中央側方向へ向かう水流Fを確実に形成することができる。

0027

更に、スクリーン1の外周面と、掻き寄せ部2のレーキ21が回転して描かれるレーキ軌道P(一点鎖線)の交差点Qは、上記被処理水の流れに対する垂直な面より20〜70°の位置となるように構成することが好ましく、更に好ましくは、30〜60°である。
レーキ21に掻き寄せられた夾雑物Gは、スクリーン1の外周面とレーキ軌道Pとの交差点Qにおいて剥がれ、破砕部3に流入して破砕される。交差点Qの位置が20°未満であると、レーキ21から剥がれた夾雑物Gは、レーキ21の遠心力により側壁R2側(正面図右方向)に移動する作用が生じるため、スムーズに破砕部3に流入しない恐れがある。また、70°を超えると、剥がれた夾雑物Gが側壁R1方向(正面図左方向)に移動する作用が生じ、破砕部3への流入を阻害する恐れがある。

0028

[掻き寄せ部]
本発明の第1の実施例の掻き寄せ部2は、回転軸22と、回転軸22から放射状に取り付けられたレーキ21を備えている。レーキ21は、スクリーン1のスリット12を通過可能な厚みを有する板羽根であり、掻き寄せ部2には、スクリーン1のスリット12と同数のレーキ21が高さ方向に並設されている。
レーキ21は、回転軸を周回する間に、スクリーン1のスリット12から突出してスクリーン1に捕捉された夾雑物Gを移送し、レーキ21がスクリーン1内に収容する際に、移送した夾雑物Gを剥がすという作用を繰り返し行う。剥がされた夾雑物Gは、被処理水の流れと共に破砕部3へ流入して破砕される。

0029

本発明の掻き寄せ部は、スクリーン1に捕捉された夾雑物Gを破砕部へ移送することができれば、どのような構成でもよく、スクリーン1の形状に合わせて適宜設計することができる。例えば、第1の実施例の掻き寄せ部2の構成のほか、レーキを取り付けたチェーンと、チェーンを周回するための複数のスプロケットを備えた構成等がある。
第1の実施例の掻き寄せ部2のように、回転軸22と、回転軸22から放射状に取り付けたレーキ21により構成した掻き寄せ部は、チェーンとスプロケットのように噛み合うような構造がなく、簡素な構造であるため、掻き寄せ部2に夾雑物が絡まる等のトラブルが生じにくいという利点がある。

0030

[破砕部]
本発明の第1の実施例の破砕部3は、垂直型軸破砕機である。本発明の破砕部としては、どのような破砕機であってもよく、例えば、水平型の破砕機でもよい。スクリーン1の高さ方向に均等に破砕部を設けることができるため、垂直型の破砕機であることが好ましい。

0031

本発明において、破砕部3は、スクリーン1の外周面とレーキ軌道Pとの交差点Qの位置の近傍に設置することが好ましい。これにより、レーキ21から剥がれた夾雑物Gをスムーズに破砕部3に流入することができる。

0032

(第2の実施例)
図4は、本発明の第2の実施例の破砕装置に用いるスクリーン1の構造を示す概略説明図である。
第2の実施例の破砕装置では、スクリーン1を上下方向に2枚取り付けた構成である。その他の構成については、第1の実施例と同様である。

0033

第2の実施例のように、スクリーン1は、複数枚の板部材11により構成することができる。複数枚の板部材11により構成する場合、スクリーン部品を軽量化することができるため、取り付け作業が容易になる。なお、スクリーン1を複数枚とする際、スクリーン1の間に隙間を空けて設置し、この隙間をスリット12と同様に作用させることもできる。

0034

(第3の実施例)
図5は、本発明の第3の実施例の破砕装置の構造を示す概略説明図である。
第3の実施例の破砕装置では、下流方向に傾斜して設置された直線状のスクリーン4を備えた構成である。
このスクリーン4は、第1の実施例と同様、略水平方向のスリットが高さ方向に複数並設された板部材により構成されている。

0035

また、レーキ53が取り付けられたチェーン52と、チェーン52を駆動するための2つのスプロケット51a、51bを有する掻き寄せ部5を備えている。
第3の実施例のように、チェーンと複数のスプロケットを使用した掻き寄せ部5を備えた破砕装置は、水路Rを幅の大きさを問わず設置することができる。そのため、幅が大きい水路Rに設置する場合に適した破砕装置である。

0036

(第4の実施例)
図6は、本発明の第4の実施例の破砕装置の構造を示す概略説明図である。
第4の実施例の破砕装置では、第3の実施例の破砕装置において、直線状のスクリーン4に替えて、直線部と曲線部を有するスクリーン6を備えた構成である。
このスクリーン6は、第1の実施例と同様、略水平方向のスリットが高さ方向に複数並設された板部材により構成されている。

0037

また、曲線部は、スプロケット51bの中心の下流側まで延伸しており、第1の実施例と同様、側壁R2から水路Rの中央側方向へ向かう水流Fが発生し、R2側面付近に滞留する夾雑物Gを破砕部3方向へ強く誘導することができる。

0038

本発明の破砕装置は、水路を流れる被処理水中の夾雑物を破砕するための破砕装置として利用することができる。具体的には、例えば、下水処理場の沈砂池において、夾雑物としてし渣を捕捉、破砕するための破砕装置として利用することができる。

0039

また、本発明の破砕装置に取り付けられるスクリーンを、スクリーン部品として流通することも可能である。これにより、既設の破砕装置を利用して、本発明の破砕装置を構成することができる。

0040

1スクリーン、11板部材、12スリット、13捕集部、14円弧部、15,16 直線部、2 掻き寄せ部、21レーキ、22回転軸、3破砕部、4 スクリーン、5 掻き寄せ部、51aスプロケット、51b スプロケット、52チェーン、53 レーキ、R水路、R1側壁、R2 側壁、G夾雑物、F水流、P レーキ軌道、Q 交差点

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