JP3249931U - 攪拌装置 - Google Patents

Abstract

【課題】１台の攪拌装置にてカバーする領域を拡大することが可能な攪拌装置を実現する。
【解決手段】水槽１内の水の攪拌に用いられる攪拌装置１０は、水中ポンプ２２と、水中ポンプ２２により供給される水を吐出する吐出ノズル２４とを有する装置本体１１と、装置本体１１が上下に移動可能に装着されたガイドレール１２とを備え、吐出ノズル２４は、水中ポンプ２２に接続された液噴射管３１と、噴射管３１の出口よりも入口の流路断面積が大きく且つ出口側に向かって広がるラッパ管３２とを有し、噴射管３１の出口がラッパ管３２の入口に対面し、噴射管３１から吐出されてラッパ管３２に流入する水流によって、ラッパ管３２の入口に周囲の水が吸引されるように構成され、装置本体１１は、ガイドレール１２に対し水平回転可能に取り付けられている。
【選択図】図２

Description

本考案は、水槽内の水の攪拌に用いられる攪拌装置等に関する。

例えば、工場排水処理設備の水槽では、汚物の沈殿防止や水質の均一化を目的として、水槽内の水の攪拌が行われる。

特許文献１には、汚水処理槽内の攪拌装置が記載されている。この攪拌装置では、横型水中モータの回転軸にプロペラが嵌着され、プロペラがガイドリングで囲われている。ガイドリングは、上下に分岐した吐出ベンドに接続されている。水中モータによってプロペラを回転させると、吐出ベンドの上向き吐出口から上向きの水流が発生し、吐出ベンドの下向き吐出口から下向きの水流が発生する。

特許第４０７３６６５号公報

ところで、プロペラ式の攪拌装置は、強い水流を吐出するように構成することが容易ではなく、水槽の大きさや形状によって、水槽の一部の領域に十分な速さの水流を供給することができない場合がある。そのような場合、攪拌装置をもう１台設置することが必要となる。

本考案は、このような事情に鑑みてなされたものであり、１台の攪拌装置にてカバーする領域を拡大することが可能な攪拌装置を実現することを目的とする。

上述の課題を解決するべく、第１の考案は、水槽内の水の攪拌に用いられる攪拌装置であって、水中ポンプと、水中ポンプにより供給される水を吐出する吐出ノズルとを有する装置本体と、装置本体が上下に移動可能に装着されたガイドレールとを備え、吐出ノズルは、水中ポンプに接続された液噴射管と、該液噴射管の出口よりも入口の流路断面積が大きく且つ出口側に向かって広がるラッパ管とを有し、液噴射管の出口がラッパ管の入口に対面し、液噴射管から吐出されてラッパ管に流入する水流によって、ラッパ管の入口に周囲の水が吸引されるように構成され、装置本体は、ガイドレールに対し水平回転可能に取り付けられている、攪拌装置である。

第２の考案は、第１の考案において、装置本体は、水中ポンプの吐出口から延びて、複数に分岐する接続管をさらに備え、吐出ノズルは複数個設けられ、接続管における分岐後の出口にそれぞれ接続されている。

第３の考案は、第１の考案において、装置本体は、吐出ノズル内に一端が開口する空気供給管をさらに備え、空気供給管を介して、吐出ノズル内に空気が供給される。

第４の考案は、第２の考案において、複数の吐出ノズル間では、ラッパ管の出口の向きが互いに異なる。

本考案では、水中ポンプに対し直接的又は間接的に吐出ノズルが接続されている。吐出ノズルは、液噴射管の出口が、ラッパ管の入口に対面している。ラッパ管の入口は、液噴射管の出口よりも流路断面積が大きく、ラッパ管は、出口側に向かって広がっており、ディフューザーとして機能する。吐出ノズルでは、液噴射管から吐出されてラッパ管に流入する水流によって、ラッパ管の入口に周囲の水が吸引される。このような吐出ノズルは、プロペラ式の攪拌装置に比べて、水流の到達距離が長い。他方、このような吐出ノズルは、自ら吐出する水流が強い。本考案では、吐出ノズルが自ら吐出する水流によって装置本体が後方に転倒しないように、装置本体がガイドレールに装着されている。そして、装置本体がガイドレールに拘束されるため、装置本体は、ガイドレールに対し水平回転可能に取り付けられている。そのため、到達距離が長い水流の吐出方向を様々な方向に設定することが可能であり、１台の攪拌装置にてカバーする領域を拡大することが可能な攪拌装置を実現することができる。

図１は、実施形態に係る攪拌装置の斜視図である。 図２は、実施形態に係る攪拌装置の側面図である。 図３（ａ）は、実施形態に係る攪拌装置の装置本体を水平回転させる前の上面図であり、図３（ｂ）は、装置本体を水平回転させた後の上面図である。 図４は、実施形態に係る攪拌装置の吐出ノズルから吐出される水流の到達状況を説明するための図である。 図５は、その他の実施形態に係る攪拌装置の斜視図である。 図６は、その他の実施形態に係る別の攪拌装置の斜視図である。 図７は、その他の実施形態に係るさらに別の攪拌装置のうち、空気供給管が取り付けられた吐出ノズルを上方から見た図である。

以下、図面を参照しながら、本考案の実施形態を詳細に説明する。なお、以下の実施形態は、本考案の一例であって、本考案、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。

本実施形態は、本考案に係る攪拌装置１０である。攪拌装置１０は、例えば工場排水処理設備の水槽１に設置される。攪拌装置１０は、汚物の沈殿防止などの目的で、水槽１に溜まる水（汚水など）の攪拌に用いられる。

［攪拌装置の構成］
攪拌装置１０は、図１及び図２に示すように、台座部２０、台座部２０上に載置された装置本体１１と、装置本体１１が上下に移動可能に装着されたガイドレール１２とを備えている。台座部２０は、支持板２０ａと、支持板２０の裏面に固定された複数の脚部２０ｂを有する。ガイドレール１２は、水槽１の壁面１ａに固定されている。

装置本体１１は、水中ポンプ２２、水中ポンプ２２の吐出口から延びて二手に分岐する接続管２３、及び、接続管２３における分岐後の出口にそれぞれ接続された一対の吐出ノズル２４とを備えている。各吐出ノズル２４は、水中ポンプ２２により供給される水を吐出する。なお以下では、装置本体１１において吐出ノズル２４が設けられた側を「前側」、その反対側を「後ろ側」という。

水中ポンプ２２は、例えば下方から水を吸引して、前部の出口から上方に水を吐出するように構成されている。前部の出口には、接続管２３の入口が接続されている。水中ポンプ２２のハウジングの上面部には、使用者が把持するための把持部２２ａが設けられている。ハウジング２１の上面部（把持部２２ａ）には、水槽１の水面上から装置本体１１を引き上げるためのチェーン１８の一端が接続されている。チェーン１８の他端にはリングが設けられている。また水中ポンプ２２には、ケーブル１９が接続されている。ケーブル１９を通じて水中ポンプ２２に制御信号や電力が供給される。図２には、水中ポンプ２２により吸引されて吐出ノズル２４に向かう水流を破線の矢印で示す。

接続管２３は、水中ポンプ２２と各吐出ノズル２４とを接続する流路を構成する。接続管２３は、水中ポンプ２２の出口に接続されたＴ字路２３ａ、及び、Ｔ字路２３ａにおいて分岐後に設けられた一対の出口に接続された一対の分岐後管路２３ｂを備えている。Ｔ字部２３ａは、その入口から上方に延びて、左右に分岐している。分岐後管路２３ｃは、９０度のエルボ部を有する。分岐後管路２３ｃは、入口が横方向を向き、且つ、出口が前方向を向くように屈曲している。接続管２３には、一対の吐出ノズル２４が互いに平行に取り付けられている。

吐出ノズル２４は、図２に示すように、分岐後管路２３ｃの出口に接続された液噴射管（ノズル）３１と、液噴射管３１の出口よりも入口の流路断面積（口径）が大きく且つ出口側に向かって略テーパー状に広がるラッパ管３２とを有する。ラッパ管３２は、入口寄りの絞り部３２ａまで窄まり、絞り部３２ａから出口側に向かって広がっている。液噴射管３１及びラッパ管３２は、液噴射管３１の中心軸とラッパ管３２の中心軸が略一致し、且つ、液噴射管３１の出口が少し距離を隔ててラッパ管３２の入口と対面するように、複数の連結部材３３により連結されている。ラッパ管３２の入口は、液噴射管３１の出口よりも面積が大きく、外部に開放されている。吐出ノズル２４では、液噴射管３１から吐出されてラッパ管３２に流入する水流によって、ラッパ管３２の入口に周囲の水が吸引される（図４参照）。

ガイドレール１２は、断面視において、前側が開放されている。ガイドレール１２では、断面視において、開放部を挟むように一対の前側端部１２ａが設けられている。ガイドレール１２には、例えばリップ溝形鋼（Ｃチャンネル）を用いることができる。

攪拌装置１０は、ガイドレール１２に対し水平回転可能に取り付けられている。攪拌装置１０は、装置本体１１を拘束するためのベルト部材１３と、ベルト部材１３の端部を保持するベルト保持部１４と、ベルト保持部１４が取り付けられた支持柱１５と、支持柱１５から後方に突出してガイドレール１２に係止されるレール係止部１６をさらに備えている。

ベルト部材１３は、平ベルトにより構成されている。ベルト部材１３は２つ設けられている。一方のベルト部材１３は、ハウジング２１の上部に巻き掛けられ、他方のベルト部材１３は、ハウジング２１の下部に巻き掛けられている。

ベルト保持部１４は、ベルト部材１３ごとに２つずつ設けられている。各ベルト部材１３の両端部は、一対のベルト保持部１４によって支持柱１５（又は支持柱１５に固定された部材）に固定されている。各ベルト保持部１４は、ベルト部材１３の端部を支持柱１５に留めるボルトにより構成されている。ここで、支持柱１５は、装置本体１１を後ろ側から支持するための部材である。支持柱１５は、台座部２０の上面に固定され、台座部２０の上面から上方に延びている。支持柱１５には、ベルト部材１３を通すベルトガイド１７が設けられている。

レール係止部１６は、上面視において略Ｔ字状の板材である（図３（ａ）参照）。レール係止部１６は、ガイドレール１２の内側に配置され、且つ、ガイドレール１２の前側の開放部を通じて支持柱１５の後ろ側に固定されている。ガイドレール１２の一対の前側端部１２ａは、レール係止部１６がガイドレール１２から外れないように、ガイドレール１２の内側にレール係止部１６を保持する。ガイドレール１２に沿って装置本体１１を上下に移動させる際、レール係止部１６はガイドレール１２の内面に対し摺動する。

装置本体１１のハウジング２１の胴部に強固にベルト部材１３を巻き掛けて、両方のベルト保持部１４によってベルト部材１３の両端部を支持柱１５に留めた状態では、ガイドレール１２に対し装置本体１１を水平回転させることはできない。

この状態から両方（又は片方）のベルト保持部１４のボルトを緩めることで、装置本体１１に対するベルト部材１３の拘束が弱まり、ガイドレール１２に対し装置本体１１を水平回転させることが可能な状態となる。そして、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、装置本体１１を水平回転させ、吐出ノズル２４の向きを調整した後は、ハウジング２１の胴部に強固に各ベルト部材１３を巻き掛けた状態で、両方のベルト保持部１４によってベルト部材１３の両端部を支持柱１５に固定する。なお装置本体１１を水平回転させる際は、台座部２０、支持柱１５及びベルトガイド１７は水平回転せず、装置本体１１は台座部２０、支持柱１５及びベルトガイド１７に対しても水平回転する。

また装置本体１１のメンテナンスの際などに、水面上からチェーン１８を引っ張ることで、ガイドレール１２に沿って装置本体１１を水面上に移動させることができる。

［攪拌装置の動作］
攪拌装置１０では、水中ポンプ２２を運転させると、水中ポンプ２２が吐出口から水を吐出する。水中ポンプ２２から吐出された水は、接続管２３を介して各吐出ノズル２４に供給される。各吐出ノズル２４では、液噴射管３１から高速で吐出された水流が、ラッパ管３２に流入し、その際に生じる負圧により、ラッパ管３２の入口付近の水がラッパ管３２の入口に吸い込まれる。その結果、液噴射管３１の吐出量よりも多くの水流がラッパ管３２から吐出される。ラッパ管３２の吐出量は、液噴射管３１の吐出量の例えば４－５倍となる。各ラッパ管３２から吐出された水流は、図４に示すように、水槽１において攪拌装置１０が取り付けられた壁面１ａとは反対側の壁面１ｂまで到達する。壁面１ｂでは水流が反射する。これにより、水流によってさらに広範囲の水が攪拌される。

［実施形態の効果］
本実施形態では、プロペラ式の攪拌装置に比べて、水流の到達距離が長い吐出ノズル２４が用いられている。複数に分岐する接続管２３を介して、１つの水中ポンプ２２に対し、複数の吐出ノズル２４が接続されている。１つの水中ポンプ２２に対し複数の吐出ノズルを接続しても、プロペラ式の攪拌装置に比べて、各吐出ノズル２４から吐出される水流の到達距離を長くすることが可能である。そのため、各吐出ノズル２４から吐出される水流によって水槽１の広範囲の水が攪拌される。また吐出ノズル２４では、ラッパ管３２の入口に対し周辺の水が吸引されるため、この入口周辺の水も攪拌される。他方、装置本体１１は、ガイドレール１２に拘束されているが、ガイドレール１２に対し水平回転可能に取り付けられている。そのため、到達距離が長い水流の吐出方向を様々な方向に設定することが可能である。本実施形態によれば、１台の攪拌装置１０にてカバーする領域を拡大することが可能な攪拌装置１０を実現することができる。

［その他の実施形態］
上述の実施形態において、複数の吐出ノズル２４間で、ラッパ管３２の出口の向きを互いに異ならせてもよい。例えば図５に示すように、一対の吐出ノズル２４のうち一方の吐出ノズル２４のラッパ管３２の出口が横方向を向き、別の１つの吐出ノズル２４のラッパ管３２の出口が斜め上を向くようにしてもよい。これにより、水深がある程度深い水槽１においても、効率的に水を攪拌することができる。なお、例えばＴ字路２３ｂに対して分岐後管路２３ｃ（９０度のエルボ部）を回転自在に取り付けるなどして、縦方向における吐出ノズル２４の角度を調節自在としてもよい。

上述の実施形態では、１つの水中ポンプ２２に対して２つの吐出ノズル２４を接続したが、図６に示すように、１つの水中ポンプ２２に対して１つの吐出ノズル２４を接続してもよい。また１つの水中ポンプ２２に対して３つ以上の吐出ノズル２４を接続してもよい。

上述の実施形態において、装置本体１１は、水槽１内の水の曝気などを行うために、図７に示すように、吐出ノズル２４内に一端が開口する空気供給管２５と、空気供給管２５に空気を送り込むポンプ２６とをさらに備えていてもよい。空気供給管２５は、周方向に隣り合う連結部材３３の隙間を通して吐出ノズル２４内に挿入され、分岐後管路２３ｂ（又は吐出ノズル２４の入口側）に取り付けられた固定用金具２７に固定されている。空気供給管２５は、固定用金具２７の固定箇所よりも後ろ側で上方に折れ曲がり、水面上まで延びてポンプ２６に接続されている。なおポンプ２６を設けずに、上述の負圧によって空気供給管２５から空気が吐出されるように、空気供給管２５の出口を配置してもよい。

本考案は、水槽内の水の攪拌に用いられる攪拌装置等に適用可能である。

１ 水槽
１０ 攪拌装置
１１ 装置本体
１２ ガイドレール
１３ ベルト部材
１４ ベルト保持部
２０ 台座部
２２ 水中ポンプ
２３ 接続管
２４ 吐出ノズル
３１ 液噴射管
３２ ラッパ管

Claims (4)

1. 水槽内の水の攪拌に用いられる攪拌装置であって、
   水中ポンプと、前記水中ポンプにより供給される水を吐出する吐出ノズルとを有する装置本体と、
   前記装置本体が上下に移動可能に装着されたガイドレールとを備え、
   前記吐出ノズルは、前記水中ポンプに接続された液噴射管と、該液噴射管の出口よりも入口の流路断面積が大きく且つ出口側に向かって広がるラッパ管とを有し、前記液噴射管の出口が前記ラッパ管の入口に対面し、前記液噴射管から吐出されて前記ラッパ管に流入する水流によって、前記ラッパ管の入口に周囲の水が吸引されるように構成され、
   前記装置本体は、前記ガイドレールに対し水平回転可能に取り付けられている、攪拌装置。
2. 前記装置本体は、前記水中ポンプの吐出口から延びて、複数に分岐する接続管をさらに備え、
   前記吐出ノズルは複数個設けられ、前記接続管における分岐後の出口にそれぞれ接続されている、請求項１に記載の攪拌装置。
3. 前記装置本体は、前記吐出ノズル内に一端が開口する空気供給管をさらに備え、
   前記空気供給管を介して、前記吐出ノズル内に空気が供給される、請求項１に記載の攪拌装置。
4. 複数の吐出ノズル間では、前記ラッパ管の出口の向きが互いに異なる、請求項２に記載の攪拌装置。

Images