CN105407996B - 消泡装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种消泡装置，其具有：驱动部；旋转轴(2)，通过驱动部旋转；中空结构的消泡叶片(4)，安装在旋转轴(2)上；以及轴向引导装置(16)，安装在消泡叶片(4)的下方，相对于消泡叶片(4)形成旋转轴(2)的轴向流动。

Description

消泡装置

技术领域

本发明涉及一种消泡装置。

本申请主张基于2013年8月26日申请的日本专利申请2013-175045号的优先权，并将其内容援用于本说明书中。

背景技术

作为用于对容器内的待处理水中所产生的大量气泡进行处理，且抑制气泡泄漏和作业环境恶化的消泡装置，已知有专利文献1中所记载的装置。

该消泡装置具备转子(消泡叶片)，所述转子具有：上板和下板；多个鳍片，在上板与下板之间从旋转中心部以放射状配置；气泡吸引口，在下板的旋转中心部开口。鳍片之间形成有与气泡吸引口连通，且在转子的外周侧具有排出口的消泡通道，气泡与上板、下板及鳍片冲突并被破坏。

以往技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利公开2007-216113号公报

发明的概要

发明要解决的技术课题

然而，对于消泡装置要求扩大通过消泡装置给待处理水中的气泡带来的消泡作用的効果范围。具体而言，消泡装置除了消泡，还对消泡叶片要求对分离的气泡起消泡作用。并且，对于消泡装置要求通过使气泡沉降，在液体中溶解气泡的浓缩物。即，关于消泡装置期待扩大可处理的气泡的高度和促进溶解作用。

然而，仅通过变更消泡叶片地形状，可处理气泡的高度还是会受限制，而不能扩大消泡作用的效果范围。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种能够扩大通过消泡装置而带来的消泡作用的效果范围的消泡装置。

用于解决技术课题的手段

根据本发明的第1方式，消泡装置的特征为，具有：驱动部；旋转轴，通过所述驱动部旋转；中空结构的消泡叶片，安装在所述旋转轴上；以及轴向引导装置，安装在所述消泡叶片的下方，且相对于所述消泡叶片，形成所述旋转轴的轴向流动。

根据上述构成，通过将轴向引导装置插入到气泡部，对气泡部赋予朝向上方的流动性，或者朝向下方的流动性。由此能够改变通过消泡装置带来的消泡作用。

在上述消泡装置中，所述轴向引导装置可以被构成为，具有：轴部，与所述旋转轴同心设置；以及凸条部，突出于所述轴部的外周面，并且以螺旋状设置于所述轴部的外周面。

根据上述构成，通过使轴向引导装置的轴部反向旋转，能够控制被赋予流动性的方向。即，通过朝向一方向旋转轴向引导装置，能够促进消泡効果，通过朝向另一方向旋转，能够使气泡部沉降。

在上述消泡装置中，所述轴向引导装置可以被构成为，具有：轴部，与所述旋转轴同心设置；以及多个凹陷部，形成在所述轴部的外周面。

在上述消泡装置中，所述轴向引导装置可以被构成为，具有：轴部，与所述旋转轴同心设置；以及多个凸起部，形成在所述轴部的外周面。

在上述消泡装置中，所述轴向引导装置可以被构成为，具有：轴部，与所述旋转轴同心设置；以及多个叶片部，突出于所述轴部的外周面，并且沿着所述轴部的长边方向延伸。

发明效果

根据本发明，通过将轴向引导装置插入到气泡部，对气泡部赋予朝向上方的流动性，或者朝向下方的流动性。由此，能够改变通过消泡装置带来的消泡作用。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式的消泡装置的一部分剖面的侧视图。

图2是本发明的第一实施方式的消泡装置的消泡体以及轴向引导装置的立体图。

图3是本发明的第一实施方式的消泡装置的消泡体的俯视图。

图4是图3的A向视图，为本发明的第一实施方式的消泡装置的消泡叶片的侧视图。

图5是图3的B向视图，为本发明的第一实施方式的消泡装置的消泡叶片的侧视图。

图6是说明本发明的第一实施方式的消泡装置的作用的侧面示意图。

图7是说明本发明的第一实施方式的消泡装置的作用的侧面示意图。

图8是本发明的第一实施方式的消泡装置的变形例的侧视图。

图9是本发明的第一实施方式的消泡装置的变形例的侧视图。

图10是本发明的第二实施方式的消泡装置的消泡体以及轴向引导装置的立体图。

图11是本发明的第二实施方式的消泡装置的消泡体及轴向引导装置的变形例的立体图。

图12是本发明的第三实施方式的消泡装置的消泡体以及轴向引导装置的立体图。

图13是本发明的第三实施方式的消泡装置的消泡体及轴向引导装置的变形例的立体图。

图14是本发明的第三实施方式的消泡装置的消泡体及轴向引导装置的变形例的立体图。

图15是从轴向观察本发明的第三实施方式的轴向引导装置的俯视图。

具体实施方式

(第一实施方式)

以下，结合附图对本发明的第一实施方式进行详细说明。

图1是表示在内部储存有待处理液W的筒状处理槽50上设置有消泡装置1的状态的正剖面图。处理槽50设置在将废水浓缩成半固体状，最后进行烧结的设备的一部分。通过供排水装置51将成为待处理液W的废水向处理槽50供给或者从处理槽50排出。

另外，成为待处理液W的废水中含有例如，乙二醇或表面活性剂、丙烯酰胺或氰基丙烯酸酯等粘结成分。在废水的水面上浮游有在输送、搅拌、离心分离处理等中所产生的气泡(以符号B表示)。

设置有消泡装置1的处理槽50具有包围周围的侧壁52和覆盖其上部的盖板53。形成在盖板53中央的开口部54上设置有筒状支承部55。该支承部55的上部设置有安装支架56。安装支架56支承消泡装置1。安装支架56的中央部设置有作为驱动部的驱动马达57，该驱动马达57的旋转轴2上安装有本发明的消泡体3及轴向引导装置16。

驱动马达57的旋转轴2在处理槽50的中央上部上，朝向上下方向而配置。旋转轴2的下端部上安装有消泡体3及轴向引导装置16。并且，旋转轴2以沿着旋转轴2的轴线2A的方式在上下方向上移动自如地设置在安装支架56上。

接着，对本实施方式的消泡体3进行说明。

如图2、图3、图4及图5所示，消泡体3具有在旋转轴2的周向上隔开间隔而配置的一对中空结构的消泡叶片4。各消泡叶片4具有：流入口5，朝向旋转轴2的旋转方向R的上游侧开口且有气泡B流入；以及排出口6，朝向旋转轴2的径向外侧开口且排出气泡B。消泡体3通过旋转轴2的旋转，将流入口5设为前方而旋转。

消泡叶片4具有：上圆盘7及下圆盘8，作为彼此在旋转轴2的轴向上隔开间隔配置的一对板部件；以及分隔板9，连接上圆盘7和下圆盘8。上圆盘7及下圆盘8形成为从旋转轴2朝向径向外侧伸出，在平面观察时大致呈三角形状的板状部件。

消泡叶片4通过由上圆盘7、下圆盘8及分隔板9构成的3个面，形成截面三角形状的流路。

下圆盘8的主面以与旋转轴2的轴线2A垂直的方式形成。上圆盘7为相对于旋转轴2的轴线2A倾斜的倾斜面。分隔板9以与下圆盘8垂直的方式形成。

上圆盘7的旋转方向R的前侧的边(以下，称为上前侧边11)与下圆盘8的旋转方向R的前侧的边(下前侧边12)之间形成有流路的流入口5。流入口5为由上圆盘7的上前侧边11、下圆盘8的下前侧边12以及旋转轴2的外周面构成的三角形状的开口。

下圆盘8的下前侧边12以呈从旋转轴2向放射方向外侧延伸的直线的方式形成。

关于上圆盘7的上前侧边11，旋转轴2的径向(以下，简称为径向)内侧比下圆盘8的下前侧边12更向旋转方向R的后侧后退。具体而言，如图3所示，上圆盘7的上前侧边11的径向外侧的端部11a与下圆盘8的前侧边的径向外侧端部12a一致，但径向内侧的端部11b比下圆盘8的径向内侧端部12b更向旋转方向R的后侧移动。

上圆盘7及下圆盘8的旋转方向R的后侧的边(以下，称为后侧边13)以呈从旋转轴2向放射方向外侧延伸的直线的方式形成。

并且，上圆盘7及下圆盘8的侧面的边，即不与旋转轴2连接的边(以下，称为侧边14)以与下前侧边12垂直的方式形成。

在上圆盘7及下圆盘8的后侧边13与侧边14相交的部分的附近具有倾斜切出的形状。在该部分上形成流路的排出口6。

上圆盘7的后侧边13与下圆盘8的后侧边13经由分隔板9而连接。即，分隔板9以与从流入口5流入的气泡B相对的同时，将气泡B引导至排出口6的方式而形成。

上圆盘7和下圆盘8在侧边14直接连接有端部彼此。由此，上圆盘7和下圆盘8随着从径向内侧朝向径向外侧逐渐接近。即，上圆盘7成为相对于水平倾斜的倾斜面。

接着，对本实施方式的轴向引导装置16进行说明。

如图2所示，轴向引导装置16具有：圆柱形状的轴部17，以旋转轴2延伸，且与旋转轴2成为同心的方式形成；以及螺旋叶片部18，其为设置在轴部17的外周面的一对凸条部。螺旋叶片部18被设为双重螺旋结构。

轴部17朝向消泡体3的下方延伸。轴部17比消泡体3的轴向尺寸(厚度)长很多(例如5倍)。即，轴部17即使在消泡体3的下表面与气泡面SB(参考图1)分离的情况下，也具有能够与气泡B接触的长度。

螺旋叶片部18为突出于轴部17的外周面，并且在轴部17的外周面以螺旋状设置的板状部件。本实施方式的螺旋叶片部18的直径与消泡体3的直径大致相等。

另外，轴向引导装置16的轴部17可以使旋转轴2向下方延伸。即，旋转轴2与轴部17可以一体形成。

本实施方式的轴向引导装置16的螺旋叶片部18以对应于消泡体3的形状成为右卷曲(Z卷曲)的方式形成。一对螺旋叶片部18中的一个连接于构成一侧消泡叶片4的流入口5的下圆盘8的下前侧边12。并且，一对螺旋叶片部18中的另一个连接于另一侧消泡叶片4的流入口5的下前侧边12。

对上述消泡装置1的作用进行说明。

如图6所示，对消泡体3位于气泡面SB的上方，且轴向引导装置16的下端位于比液面SW的稍微靠上方的位置情况下的作用进行说明。

如图6的箭头R1所示，通过驱动驱动马达57(图1参考)的旋转轴2，使消泡体3及轴向引导装置16旋转。优选转速为1000rpm左右。由此，对气泡B赋予朝向上方的流动性，气泡B导入于位于比气泡面SB更靠上方的位置的消泡体3中。即，即使在比适于通常通过消泡体3进行消泡的气泡高度(SB1)更低的气泡高度的情况下(SB2)也能够将气泡B吸进消泡体3。

具体而言，与轴向引导装置16的螺旋叶片部18接触的气泡B以由螺旋叶片部18运送的方式向上方移动。由于螺旋叶片部18与下圆盘8连接，因此气泡B被顺利地导入到消泡体3。由此，促进消泡効果。

通过轴向引导装置16导入到消泡体3的气泡B从流入口5流入，且从排出口6排出。此时，通过成为上圆盘7与下圆盘8随着朝向径向外侧逐渐接近的结构，从流入口5流入的气泡B被可靠地压缩并破泡。

并且，由于上圆盘7的上前侧边11向排出口6侧偏移而配置，因此也从流入口5的上方吞进气泡B。

另一方面，流入口5吸收气泡时，通过消泡叶片4的旋转而产生剪切破泡。通过产生剪切破泡，流入口5的气泡B的吸引力进一步增大。

并且，上圆盘7向下方倾斜，由此被破泡的气泡B向下方及远方喷射，实现基于淋浴效果的消泡。

另一方面，若朝向图7中由箭头R2所示的方向，即，与图6的R1相反的方向使消泡体3及轴向引导装置16旋转，则能够使气泡B沉降。即，对气泡B赋予朝向下方的流动性。具体而言，与轴向引导装置16的螺旋叶片部18接触的气泡B由螺旋叶片部18运送而移动至下方。由此，促进在待处理液W中溶解气泡B的压缩物的作用。

根据上述实施方式，通过将旋转的轴向引导装置16插入到气泡面SB，对气泡面SB赋予朝向上方的流动性，或者朝向下方的流动性。由此，能够改变通过消泡装置一对待处理水W上的气泡B带来的消泡作用。

并且，通过使轴向引导装置16的轴部17反向旋转，能够控制被赋予流动性的方向。即，通过朝向一方向旋转轴向引导装置16，能够促进消泡効果，通过朝向另一方向旋转，能够使气泡B沉降。

并且，在消泡体3中，从流入口5流入的气泡B朝向排出口6移动时，该气泡通过轴向间隔随着朝向径向外侧逐渐变小的上圆盘7及下圆盘8而被压缩。消泡装置1中，上圆盘7和下圆盘8的侧边14彼此连接，且气泡的流路的轴向间隔变得更窄，因此能够进一步提高压缩效果。

并且，由于消泡叶片4仅通过上圆盘7、下圆盘8及分隔板9而形成，因此能够削减构成消泡叶片4的组件件数。即，能够更容易地形成消泡叶片4。

并且，与将流入口5设为长方形形状的情况比较，能够确保流入口5的面积的同时，进一步加长径向长度。即，不增加旋转时的阻力，就能够加长流入口5的径向长度。由此，消泡叶片4的径向外侧端部的圆周速度变大。由此，能够加大剪切破泡效果。

并且，在长方形形状的流入口5与轴向长度及径向长度相同的情况下，开口面积变小，因此可以实现低动力化。

并且，由于流入口5朝向上方开口，因此可以吞进来自上方的气泡。由此，能够处理更多的气泡B。

另外，轴向引导装置16的形状不限于上述的形状，能够适当进行变更。

例如，上述实施方式中，将螺旋叶片部18设为双重螺旋结构，但也可以构成为不将螺旋叶片部18设为双重结构，而是将单一的螺旋叶片部18设置于轴部17的外周面。或者，也可以构成为设置3个以上的螺旋叶片部18。

并且，螺旋叶片部18的卷曲方向不限于右卷曲(Z卷曲)，也可以设为左卷曲(S卷曲)。

并且，螺旋叶片部18无需由板状部件形成，如图8所示，可以构成为将截面四边形状的棒材19缠绕成螺旋状。棒材19的截面形状不限于四边形状，可以为圆形或者三角形状。

并且，如图9所示，可以构成为在轴部17形成螺旋状槽20。槽20的截面形状可以为圆弧状，也可以为矩形状。

(第二实施方式)

根据附图，对本发明的第二实施方式的消泡装置进行说明。另外，本实施方式中，以与上述的第一实施方式的不同点为中心进行叙述，对相同部分省略说明。

如图10所示，本实施方式的轴向引导装置16B具有轴部17以及形成于轴部17的外周面的多个凹陷部21。

凹陷部21为半球形状的凹坑，有规则地形成于轴部17的外周面。具体而言，基于在轴部17的轴向上直线上排列的多个凹陷部21进行排列的列在轴部17的周向上形成多列。在周向上相邻的凹陷部21在轴向上偏移而形成。

接着，对本实施方式的消泡装置1的作用进行说明。

若在与图1相同的位置配置轴向引导装置16B，且使轴向引导装置16B旋转，则根据待处理液W的粘性等特性和凹陷部21的形状等，对气泡B赋予朝向上方的流动性，或者朝向下方的流动性。

如上所述，气泡B的举动根据凹陷部21的形状、大小，数量、间隔等发生变化，因此优选配合作为待处理对象的待处理液W的特性来适当调整。

另外，凹陷部21的形状不限于上述的半球形状，例如，可以设为四边形状的凹坑。并且，可以构成为半球形状的凹坑和四边形状的凹坑混在。

并且，如图11所示，也可以设为没有凹坑的半球形状的凸起22。凸起22的形状不限于半球形状，也可以为四边形状的凸起。

并且，也可以构成为凹陷部21和凸起22混在一起。

凹陷部21、凸起22的结构能够配合作为待处理对象的待处理液W的特性适当调整。例如，可以构成为在轴向引导装置16B的上方形成凹陷部21，在轴向引导装置16B的下方形成凸起22。由此，随着朝向轴向引导装置16B的下方，气泡B与轴向引导装置16的接触面积变大。

(第三实施方式)

以下，根据附图对本发明的第三实施方式的消泡装置进行说明。

如图12所示，本实施方式的轴向引导装置16C具有：轴部17；以及多个直线叶片部23，突出于轴部17的外周面，并且沿着轴部17的长边方向延伸。

具体而言，直线叶片部23为在轴部17的周向上等间隔设置有多个(本实施方式中为4个)的矩形板状部件。直线叶片部23以与轴部17的外周面垂直的方式安装。

本实施方式的轴向引导装置16C也与第二实施方式的轴向引导装置16B相同地，若在与图1相同的位置配置轴向引导装置16C，使轴向引导装置16C旋转，则根据待处理液W的粘性等特性和直线叶片部23的大小等，对气泡B赋予朝向上方的流动性，或者朝向下方的流动性。

另外，直线叶片部23的形状、数量能够适当变更。例如，如图13所示，也可以设为随着朝向下方的宽度变宽的三角形状的三角叶片部24。通过成为这种形状，气泡B与轴向引导装置16C的接触面积随着朝向下方而变大。

并且，如图14所示，直线叶片部23的形状不限于上述的矩形板状，例如也可以设为利用截面圆形的棒状部件25的形状。棒状部件25的截面形状不限于圆形，也可以设为四边形状或者三角形状。

并且，如图15所示，也可以构成为直线叶片部23(或者三角叶片部24)倾斜安装于轴部17。例如，直线叶片部23的径方外周侧以朝向旋转方向的下游侧的方式倾斜的情况下，能够降低轴向引导装置16C旋转时的阻力。

另外，本发明的技术范围不限定于上述实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内，可加以各种变更。并且，也可以构成为任意组合上述多个实施方式中说明的特征。

符号说明

1-消泡装置，2-旋转轴，3-消泡体，4-消泡叶片，5-流入口，6-排出口，7上圆盘(板部件)，8-下圆盘(板部件)，9-分隔板，11-上前侧边，12-下前侧边，16-轴向引导装置，17-轴部，18-螺旋叶片部(凸条部)，19-棒材，20-槽，21-凹陷部，22-凸起，23-直线叶片部，24-三角叶片部，25-棒状部件，50-处理槽，51-供排水装置，52-侧壁，54-开口部，57-驱动马达(驱动部)，B-气泡，R1、R2-旋转方向，W-待处理液。

Claims (1)

1.一种消泡装置，其特征在于，具有：

驱动部；

旋转轴，通过所述驱动部旋转；

中空结构的消泡叶片，安装在所述旋转轴上，且具有三角形状的流入口；以及

轴向引导装置，安装在所述消泡叶片的下方，相对于所述消泡叶片，形成所述旋转轴的轴向流动，

所述轴向引导装置具有：轴部，与所述旋转轴同心设置；以及板状的螺旋叶片部，突出于所述轴部的外周面，并且以螺旋状设置于所述轴部的外周面，

各个所述螺旋叶片部连接于所述流入口的下前侧边。