JP2008207069A - 撹拌槽 - Google Patents

Abstract

【課題】液が十分に撹拌される撹拌槽を提供することを目的とする。
【解決手段】液は流入口３から室１１に流入し、回転する翼体９によって撹拌される。液は翼体９によって上方に向って流れ、板体１０に当って放射方向に流れ方向を変え、槽体２の内面に当って下向きに流れ、その後、槽体２の底面に当って求心方向に流れ、室１２の底部中央において上向きに流れを変える。板体１０を仕切板５に近接配置し、かつ板体１０の直径Ｄを開口６の直径ｄよりも大きくしているので、開口６への短絡的な液の流れが十分に防止される。
【選択図】図１

Description

本発明は撹拌槽に係り、特に槽体内部が仕切板によって上下複数の室に区画され、槽体中央に軸体が上下方向に設けられ、この軸体に翼体が設けられた撹拌槽の改良に関する。

この種の撹拌槽の従来例として、実公昭５７−６０８０９号に記載のものがある。同号の撹拌槽では、中央に開口（同号公報では透孔と称している。）を有した仕切板を槽体内に上下３段に配置して、槽体内を４室に区画している。

また、鉛直方向に延在する回転軸を透孔中央に挿通配置し、この回転軸に、上下４段に円形板体（同号公報ではシュラウドと称している。）を取り付け、１つの室に１つのシュラウドを配置している。シュラウドの下面に撹拌翼が取り付けられている。シュラウドの直径は、透孔よりも僅かに小さいものとなっている（同号公報４欄３〜４行）。水は槽体の下部に供給され、撹拌された水が槽体の上部から流出する。
実公昭５７−６０８０９号公報

上記実公昭５７−６０８０９号公報の撹拌槽にあっては、円形板状のシュラウドが仕切板の透孔から比較的離隔している。そのため、水が透孔を通って上側の室へ短絡的に流出し、撹拌が不十分となるおそれがある。

本発明は、このような従来技術の問題点を解決し、液が十分に撹拌される撹拌槽を提供することを目的とする。

本発明（請求項１）の撹拌槽は、上部及び下部の一方に液の導入部が設けられると共に他方に液の流出部が設けられた槽体と、該槽体内に略水平に配置され、槽体内を複数の室に区画する仕切板と、該仕切板の中央部に設けられた開口と、該開口を通って上下方向に延在した軸体と、各室内において、それぞれ該軸体に取り付けられた翼体と、該軸体に取り付けられ、前記開口に対峙する板体と、該軸体を回転させる駆動装置と、を有する撹拌槽において、該開口の少なくとも前記一方の側に近接して前記板体が配置されていることを特徴とするものである。

請求項２の撹拌槽は、請求項１において、前記板体及び開口は略円形であり、該板体の直径Ｄと開口の直径ｄとの比Ｄ／ｄが１〜２であることを特徴とするものである。

請求項３の撹拌槽は、請求項２において、前記仕切板と該仕切板に近接した板体との間隔ｔと、前記板体の半径と前記開口の半径の差（Ｄ−ｄ）／２との比ｔ／｛（Ｄ−ｄ）／２｝が０．２〜５であることを特徴とするものである。

請求項４の撹拌槽は、請求項１ないし３のいずれか１項において、前記駆動装置は一方向に前記軸体を回転させるものであり、該翼体は、該軸体が該一方向に回転したときに該翼体から前記他方の方向に向う液流を生じさせるものであることを特徴とするものである。

請求項５の撹拌槽は、請求項４において、前記板体の直径Ｄと前記翼体の旋回直径Ｗとの比Ｄ／Ｗが０．５〜２であることを特徴とするものである。

請求項６の撹拌槽は、請求項１ないし５のいずれか１項において、前記開口の直径ｄと翼体の旋回直径Ｗとの比ｄ／Ｗが１．０５〜１．５であることを特徴とするものである。

請求項７の撹拌槽は、請求項１ないし６のいずれか１項において、前記仕切板が１枚だけ設置され、前記導入部は槽体の上部に配置され、流出部は槽体の下部に配置され、前記板体の直径Ｄは前記開口の直径ｄよりも大であり、下側の室内に配置された前記翼体の旋回直径Ｗは開口の直径ｄよりも小であり、前記駆動装置は槽体の上部又は上方に配置されていることを特徴とするものである。

請求項８の撹拌槽は、請求項１ないし７のいずれか１項において、前記開口の前記他方の側に近接して設けられた第２の板体を有することを特徴とするものである。

本発明の撹拌槽では、液は槽体の上部及び下部の一方から導入され、各室において撹拌され、槽体の他方から流出する。

本発明では、各室を区画する仕切板に設けられた開口に対し、該一方の側から近接するように板体を配置している。このため、１つの室から隣接する室へ液が短絡的に流れることが防止され、液が十分に撹拌される。

本発明では、請求項４のように、軸体を回転させたときに翼体から該他方の方向に向う液流が生じるように構成するのが好ましい。この翼体から他方の方向に向かう液流は、板体に当って放射方向に広がり、次いで槽体内面に当って逆方向（前記一方向）に向って流れるようになる。この結果、室内には、槽体内周面に沿って流出側の仕切板の開口から離れる方向に液が流れる循環流が形成されるようになり、液の短絡的な流出が十分に防止される。

板体の直径Ｄを翼体の旋回直径Ｗの０．５倍以上とすることにより、液の短絡的な流れが十分に防止される。

請求項７のように、仕切板の数を１とし、板体を仕切板の上側に配置し、下側の室内の翼体の旋回直径を仕切板開口の直径よりも小さくした場合には、軸体を槽体から上方に取り出すことができる。そのため、撹拌槽の保守管理が容易となる。

以下、図面を参照して実施の形態について説明する。第１図は実施の形態に係る撹拌槽の縦断面図である。

この撹拌槽１は、下部に流入口３を有し、上部に流出口４を有した槽体２と、この槽体２内を上下２室に区画する水平な仕切板５と、この仕切板５の中央に設けられた円形の開口６と、この開口６の中央を通り、上下方向に延設された軸体７と、この軸体７をその軸心回りに回転させる駆動装置８と、軸体７に取り付けられた翼体９及び円形の板体（第１の板体）１０とを備えている。

翼体９は下側の室１１及び上側の室１２にそれぞれ配置されているが、板体１０は下側の室にのみ設けられている。板体１０は開口６に近接している。

各部分の好ましい寸法は次の通りである。なお、槽体２は円筒形、楕円筒形、角筒形のいずれであってもよい。非円筒形の場合、その直径Ｌは最長径と最短径との中間値をいうものとする。

翼体９の旋回直径Ｗと槽径Ｌとの比Ｗ／Ｌは０．０５〜０．６特に０．１〜０．３程度が好ましい。

開口６の直径ｄと翼体９の旋回直径Ｗとの比ｄ／Ｗは１〜１．５特に１．０５〜１．２程度が好ましい。

板体１０の直径Ｄと開口６の直径ｄとの比Ｄ／ｄは１〜２、特に１．０５〜１．５程度が好ましい。

板体１０の直径Ｄと翼体９の旋回直径Ｗとの比Ｄ／Ｗは０．５〜２、特に１〜１．５程度が好ましい。

板体１０と仕切板５との間隔ｔと、板体１０の半径と開口６の半径の差（Ｄ−ｄ）／２との比ｔ／｛（Ｄ−ｄ）／２｝は０．２〜５、特に０．５〜２程度が好ましい。板体１０の半径と開口６の半径の差（Ｄ−ｄ）／２は板体１０と仕切板５の重なる部分の幅であり、間隔ｔとこの半径の差（Ｄ−ｄ）／２との比が５より大きいと、下側の室１１内に設置された翼体９から板体１０の方向に向う流れが、板体１０の周囲から板体１０の上部にまわりこみ、開口６から上側の室１２に短絡する流れが生じやすくなる。また、０．２より小さいと、板体１０と仕切板５の間の流れの線速度が大きくなり、逆に下側の室１１にて十分な混合がなされていない液が上側の室１２に流れ込みやすくなる。

下側の室１１の翼体９は、駆動装置８が一方向に回転した場合に、翼体９から板体１０に向って軸体７に沿って流れる上向流（軸流）を生じさせる軸流型又は斜流型の羽を有するものが好ましい。羽形状は、プロペラ翼、ピッチパドル翼、ピッチドタービン翼、インペラなどが好適である。

上側の室１２の翼体９は、仕切板５の上面に堆積物が堆積することを防止すると共に、開口６からの流入液が軸体７に沿って水面にまで短絡的に上昇することを防止するために、室１２内に翼体９から下向きの軸流を形成するものが好ましい。

このように構成された撹拌槽１において、液は流入口３から室１１に流入し、回転する翼体９によって撹拌される。液は翼体９によって上方に向って流れ、板体１０に当って放射方向に流れ方向を変え、槽体２の内壁面に当って下向きに流れ、その後、槽体２の底面に当って求心方向に流れ、室１１の底部中央において上向きに流れを変える。このように、室１１内に循環流が形成され、しかもこの循環流が板体１０に当って開口６には直接には到達しない方向の流れであるため、流入口３からの流入液が開口６から短絡的に流出することがない。また、板体１０を仕切板５に近接配置し、かつ板体１０の直径Ｄを開口６の直径ｄよりも大きくしているので、開口６への短絡的な液の流れが十分に防止される。このため、室１１内において液が十分に撹拌される。

室１２内においては、室１１と同様に液が翼体９によって上方に流れ、水面付近で放射方向に流れ方向を変え、槽体２の内壁面に沿って下向きに流れ、その後、仕切板５に沿って求心方向に流れ、室１２の底部中央において上向きに流れを変える。室１１から開口６を介して上昇してきた流入液は、室１２内の中央の上昇流と合流することにより、効果的に撹拌されるようになる。

［第２の実施の形態］
上記実施の形態では、流出口４を槽体２の上部に配置しているが、第２図の撹拌槽１Ａのように、槽体２Ａの下部に流出口４を配置してもよい。

この第２図の撹拌槽１Ａでは、板体１０は上側の室１２内に配置され、仕切板５に近接配置されている。流入口３の代わりに、給液用配管などの液導入部３Ａが槽体２Ａの上部に配置されている。

各室１１，１２内の翼体９は、各室１１，１２内の中央で下降流を生じさせるよう構成されている。

第２図のその他の構成は第１図と同様であり、同一符号は同一部分を示している。各部分の好ましい寸法も第１図と同様である。

この第２図の撹拌槽１Ａにおいて、導入部３Ａから室１２内に導入された液は、室１２内で十分に撹拌された後、室１１に送られ、さらに撹拌された後、流出口４から流出する。上側の室１２内では、翼体９から下向きに流れた液が板体１０に当って放射方向に流れを変えるようになり、開口６に直接的に流れ込むことがない。また、板体１０が開口６に近接し、かつ板体１０の直径Ｄが開口６の直径ｄよりも大きいので、室１２内の液が室１１へ短絡的に流出することがなく、室１１内において液が十分に撹拌される。

なお、この第２図の撹拌槽１内においては、板体１０が仕切板５の上側に配置され、翼体９の旋回直径Ｗが開口６の直径ｄよりも小さいものとなっているため、軸体７を翼体９及び板体１０が取り付けられたまま槽体２Ａから取り出すことができる。

［第３の実施の形態］
上記実施の形態では、板体１０が室１１と１２のうち液の導入部３が設けられている室にのみ設置されているが、第３図の撹拌槽１Ｂのように、流出部４が設けられている室にも板体（第２の板体）１０を仕切板５に近接して配置してもよい。

この第３図の実施の形態においては、下側の室１１内の翼体９は、上側の室１２内の翼体９と逆方向の流れが生じるように、すなわち、室１１内の中央部において室１１内の板体１０に向う方向の流れが生じるように、上側の室１２内の翼体９と上下逆にして設置されることが好ましい。そうすることにより、翼体９から上向きに流れた液が板体１０に当たって放射方向に流れを変えるようになり、開口６から上側の室１２に逆流する流れの発生を抑制することができる。

なお、第３図のその他の構成は第２図と同様であり、同一符号は同一部分を示している。各部分の好ましい寸法も第２図と同様であり、下側の室１１内に設けられた板体１０の直径Ｄや仕切板５との間隔ｔの好ましい寸法は、上側の室１２内に設けられた板体１０の直径Ｄや仕切板５との間隔ｔの好ましい寸法と同様である。

また、第１図のように流出口４を槽体２の上部に配置している形態においても、第３図と同様に、下側の室１１内と上側の室１２内との両方に板体１０を設けてもよい。この形態においては、上側の室１２内の翼体９は、下側の室１２内の翼体９と逆方向の流れが生じるように、すなわち室１２内の中央部において室１２内の板体１０に向う方向の流れが生じるように、下側の室１２内の翼体９と上下逆にして設置されることが好ましい。そうすることにより、翼体９から下向きに流れた液が板体１０に当たって放射方向に流れを変えるようになり、開口６から下側の室１１に逆流する流れの発生を抑制することができる。この形態においても各部分の好ましい寸法は第２図と同様であり、上側の室１２内に設けられた板体１０の直径Ｄや仕切板５との間隔ｔの好ましい寸法は、下側の室１１内に設けられた板体１０の直径Ｄや仕切板５との間隔ｔの好ましい寸法と同様である。

［第４の実施の形態］
上記実施の形態では、２つの室１１，１２のみが設けられているが、３個以上の室が設けられてもよい。第１図において３個以上の室が設けられる場合、最上位と最下位との間の中間室の構成は、図示の下側の室１１と同様となる。第２図の場合、中間室の構成は上側の室１２と同様となる。

上記実施の形態では、仕切板５は水平であるが、若干傾斜していてもよい。また、開口６に向って、若干下り勾配となる切頭逆円錐形であってもよい。

本発明の撹拌槽は、水と凝集剤とを混合する用途に用いるのに好適である。この場合、最初に被処理水が導入される室において、又はこの室に導入される被処理水に対し凝集剤を添加すると共に、必要に応じｐＨ調整剤を添加するのが好ましい。凝集剤としては、ＰＡＣ、硫酸バンド、硫酸第二鉄などを用いることができる。

凝集処理に用いる場合、撹拌槽の室の数は２〜５程度が好適である。また、撹拌槽全体における水の滞留時間は３〜１５分程度が好適である。

実施の形態に係る撹拌槽の縦断面図である。 第２の実施の形態に係る撹拌槽の縦断面図である。 第３の実施の形態に係る撹拌槽の縦断面図である。

符号の説明

１，１Ａ，１Ｂ 撹拌槽
２，２Ａ，２Ｂ 槽体
５ 仕切板
６ 開口
７ 軸体
９ 翼体
１１，１２ 室

Claims (8)

1. 上部及び下部の一方に液の導入部が設けられると共に他方に液の流出部が設けられた槽体と、
   該槽体内に略水平に配置され、槽体内を複数の室に区画する仕切板と、
   該仕切板の中央部に設けられた開口と、
   該開口を通って上下方向に延在した軸体と、
   各室内において、それぞれ該軸体に取り付けられた翼体と、
   該軸体に取り付けられ、前記開口に対峙する板体と、
   該軸体を回転させる駆動装置と、
   を有する撹拌槽において、
   該開口の少なくとも前記一方の側に近接して前記板体が配置されていることを特徴とする撹拌槽。
2. 請求項１において、前記板体及び開口は略円形であり、該板体の直径Ｄと開口の直径ｄとの比Ｄ／ｄが１〜２であることを特徴とする撹拌槽。
3. 請求項２において、前記仕切板と該仕切板に近接した板体との間隔ｔと、前記板体の半径と前記開口の半径の差（Ｄ−ｄ）／２との比ｔ／｛（Ｄ−ｄ）／２｝が０．２〜５であることを特徴とする撹拌槽。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項において、前記駆動装置は一方向に前記軸体を回転させるものであり、
   該翼体は、該軸体が該一方向に回転したときに該翼体から前記他方の方向に向う液流を生じさせるものであることを特徴とする撹拌槽。
5. 請求項４において、前記板体の直径Ｄと前記翼体の旋回直径Ｗとの比Ｄ／Ｗが０．５〜２であることを特徴とする撹拌槽。
6. 請求項１ないし５のいずれか１項において、前記開口の直径ｄと翼体の旋回直径Ｗとの比ｄ／Ｗが１．０５〜１．５であることを特徴とする撹拌槽。
7. 請求項１ないし６のいずれか１項において、前記仕切板が１枚だけ設置され、
   前記導入部は槽体の上部に配置され、流出部は槽体の下部に配置され、
   前記板体の直径Ｄは前記開口の直径ｄよりも大であり、
   下側の室内に配置された前記翼体の旋回直径Ｗは開口の直径ｄよりも小であり、
   前記駆動装置は槽体の上部又は上方に配置されていることを特徴とする撹拌槽。
8. 請求項１ないし７のいずれか１項において、前記開口の前記他方の側に近接して設けられた第２の板体を有することを特徴とする撹拌槽。

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