JP2010535611A - 活性汚泥用撹拌装置 - Google Patents

Abstract

【課題】更に改善された撹拌効率を有する撹拌装置を提供する。
【解決手段】本発明は、シャフト（１）に取り付けられた双曲面状の撹拌体（２）を備える活性汚泥用撹拌装置であって、複数の搬送リブ（３）が、撹拌体（２）の上面（Ｏ）に設けられ、撹拌体（２）の周方向の境界部（ＵＭ）の方へ延びており、搬送リブ（３）は、径方向に関して少なくとも部分的に傾斜したコースを有しており、搬送リブ（３）の傾斜位置は、撹拌体（２）が所定の回転方向（Ｒ）に回転するときに、撹拌体（２）の周方向の境界部（ＵＭ）から径方向外側に向かう流れが生成されるように、選択される、活性汚泥用撹拌装置に関する。撹拌装置の効率を改善するために、本発明は、少なくとも１つのプロペラ（６）がシャフト（１）に取り付けられ、撹拌体（２）が回転方向（Ｒ）に回転するときに、撹拌体（２）の上面（Ｏ）に向かう流れ（Ａ）が生成されることを、提案する。
【選択図】なし

Description

本発明は請求項１の前文に定義する活性汚泥用撹拌装置に関する。

このような撹拌装置は、独国特許出願公開第４２１８０２７（Ａ１）号明細書から公知である。また、上記の文献から、粗大な物質を粉砕するためにシャフトに１本のナイフまたは複数のナイフを取り付けることが、知られている。これらのナイフは、ある迎え角で傾斜することができる。独国特許出願公開第４２１８０２７（Ａ１）号明細書には、傾斜したナイフによって生成された最終的な流れがどのように方向づけられるか、および方向づけられた流れが公知の複数のナイフによって生成されるか否かについての情報が含まれていない。

独国特許出願公開第４２１８０２７号明細書

従来技術によれば、汎用撹拌装置の撹拌効率を更に改善する必要がある。

本発明の目的は、更に改善された撹拌効率を有する撹拌装置を提供することである。

本目的に対する解決策は、請求項１の特徴によって得られる。本発明の有用な実施形態は、請求項２〜１０の特徴によって得られる。

本発明が提供するものによれば、少なくとも１つのプロペラがシャフトに取り付けられており、このプロペラが、撹拌体が回転の方向に回転している間に撹拌体の上面の方へ向かう流れを生成することが、実現される。この流れのために、撹拌体の上面にかかる圧力が増大される。搬送リブによって、撹拌体の周方向の境界部から離れる方向へ向かう更に効率的な流れを、槽内に生成することができる。提案する解決策は、容易かつ安価に実施することができる。

本発明の意味において、「プロペラ」とは、撹拌体の上面に向かう、シャフトとほぼ平行な軸流を生成するための、流動機械的に（ｆｌｏｗ−ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｌｙ）最適化された装置を意味すると理解される。プロペラのプロペラ翼は、径方向外側に向かって低減する迎え角を有することができる。プロペラ翼は、速度が増大するにつれて特に径方向外側の領域において迎え角が増大するように、弾性材料でできていてもよい。プロペラの翼は、航空機翼表面の翼と同様の、流動機械的に最適化されたプロファイルを有することができる。特に、翼の前縁は丸く、後縁は、端部に向かって尖っていくように形成することができる。

本発明の有利な実施形態においては、搬送リブは、ほぼ径方向から、周方向の境界部の方へ向かって、回転の方向とは反対の方向へ向かうほぼ接線方向に湾曲することが、実現される。提案する搬送リブの湾曲した実施形態によって、上面における流れを加速することができ、したがって、撹拌体の周方向の境界部から離れる方向に向かう流れの効率を更に増大させることができる。

更なる実施形態において、搬送リブが上面の外側の径方向部分にのみ延在することが、実現される。外側の径方向部分では角速度が大きいため、搬送リブの効果は特に大きい。

略径方向に延びる複数の剪断リブを、上面とは反対側の下面に設けることができる。剪断リブは、撹拌体の下面に供給された空気に渦を巻かせ、それによって気泡を生成するために使用される。

更に効率を増大させるために、プロペラを撹拌体の近傍のシャフトに取り付けることが、実現される。複数のプロペラを、シャフト上で互いに上下に位置するように設けることもできる。これにより、プロペラによって生成され、撹拌装置の上面に向けられた流れを、更に加速することができる。

更なる実施形態において、撹拌体の下面の近傍に延在するシャフトの端部を安全軸受内に保持することが、実現される。シャフトの更なる端部はギヤユニットモータに接続されていることが、有用である。この端部には提案するシャフトの２面ホルダがあるため、軸の周りの正確な回転運動が達成される。撹拌体の望ましくない揺動や歳差運動が、回避される。

更なる実施形態においては、ギヤユニットモータは、水中モータであってよい。この場合、撹拌装置は、水中装置として設計される。

ギヤユニットモータは、撹拌体を取り囲む枠組に装着することが有用である。この場合、安全軸受は枠組に装着することが有用である。これにより、本装置を装着ユニットとして槽内で使用することが可能になる。

枠組を塔状に設計し、この塔の尖った頂部に装着されたギヤユニットモータが、撹拌される媒体の高さより上にくるようにしてもよい。これにより、ギヤユニットモータの保守がより容易になる。

勿論、槽の底部に安全軸受を装着することも可能である。

次に、例示的な実施形態を使用して、唯一の図面に基づき本発明を更に詳しく説明する。

この唯一の図面は、撹拌装置の部分側面図を示す。取り付けられた、参照符号２で全体が示される双曲面状に設計された撹拌体が、シャフト１に装着されている。複数の搬送リブ３が、撹拌体２の上面Ｏに設けられている。搬送リブ３は、上面Ｏの径方向外側の部分のみにわたって延在する。搬送リブ３は、ほぼ径方向から、撹拌体２の周方向の境界部ＵＭの方へ向かって、矢印Ｒで印した回転の方向とは反対側の方向へ向かうほぼ接線方向へ湾曲している。略径方向に延びる剪断リブ４が、撹拌体２の下面Ｕに設けられている。参照符号５は、槽（ここでは図示せず）の底部を示す。

撹拌体２の近傍のシャフト１に取り付けられたプロペラ６は、ここでは、２つの翼７を有する。翼７のそれぞれの前縁８は、径方向に延びかつ回転の方向Ｒとは反対の方向に向かう湾曲部を有する。更に、前縁８は、丸く設計されていてもよい。後縁９は、端部が尖っているように設計されていることが有用である。

図示した撹拌装置の機能は、以下の通りである。

撹拌体２の回転と同時に、シャフト１に装着されたプロペラ６が回転し、その結果、矢印Ａで示される軸流が、撹拌体２の上面Ｏの方向へ生成される。軸流Ａは、上面Ｏの実施形態が双曲面状であることによって、その流れを略径方向にそらされる。軸流Ａは、搬送リブ３の効果によって更に加速され、それによって、周方向の境界部ＵＭから離れる方向に向かう特に効果的な流れが生成され、この流れが、底部５に対して略平行に流れる。

勿論、ここで示す１つのプロペラ６の代わりに、複数のプロペラを、シャフト１上で互いに上下に位置するように装着させてもよい。この点に関して、プロペラ６は、２、３、４、または５つの翼７を有してよい。これらの翼７は、千鳥配列にすることができる。プロペラ６の直径は撹拌体２の直径より小さくなるように選択されることが、有用である。プロペラ６の直径は、撹拌体２の０．２〜０．８倍、好ましくは０．３〜０．５倍であることが、有用である。プロペラ羽根７の迎え縁８は、ひも状の不純物が引っかからないようにするために、回転の方向Ｒとは反対の方向にサーベル状の湾曲部を有することができる。

これらのプロペラ羽根７のピッチは、径方向外側に向かうに従って変化させてよい。プロペラ羽根７が、例えば、弾性のあるプラスチック材でできている場合には、ピッチは、プロペラ羽根７が弾性的に変形するため、速度に従って変化することができる。これによって、特に効果的でありかつ速度を調整した軸流Ａを、達成することができる。

１ シャフト
２ 撹拌体
３ 搬送リブ
４ 剪断リブ
５ 底部
６ プロペラ
７ 翼
８ 前縁
９ 後縁

Ａ 軸流
Ｏ 上面
Ｒ 回転の方向
Ｕ 下面
ＵＭ 周方向の境界部

Claims (10)

1. シャフト（１）に取り付けられた双曲面状の撹拌体（２）を有する活性汚泥用撹拌装置であって、
   前記撹拌体（２）の周方向の境界部（ＵＭ）の方へ延びる複数の搬送リブ（３）が、前記撹拌体（２）の上面（Ｏ）に設けられており、
   前記搬送リブ（３）は、径方向に関して少なくとも部分的に傾斜して延びており、
   前記撹拌体（２）が所定の回転の方向（Ｒ）に回転するときに、前記周方向の境界部（ＵＭ）から離れる方向に向かう径方向流れが生成されるように、前記搬送リブ（３）の傾斜角が選択される、撹拌装置であって、
   少なくとも１つのプロペラ（６）が前記シャフト（１）に取り付けられており、該プロペラが、前記回転の方向（Ｒ）に前記撹拌体（２）が回転している間、前記撹拌体（２）の前記上面（Ｏ）の方へ向かう流れ（Ａ）を生成することを特徴とする、撹拌装置。
2. 前記搬送リブ（３）は、ほぼ径方向から、前記周方向の境界部（ＵＭ）の方へ向かって、前記回転の方向（Ｒ）とは反対の方向へ向かうほぼ接線方向に湾曲している、請求項１に記載の撹拌装置。
3. 前記搬送リブ（３）は、前記上面（Ｏ）の外側の径方向部分にのみ延在する、先行する請求項のいずれか１項に記載の撹拌装置。
4. 略径方向に延びる複数の剪断リブ（４）が、前記上面（Ｏ）の反対側に位置する下面（Ｕ）に設けられている、先行する請求項のいずれか１項に記載の撹拌装置。
5. 前記プロペラ（６）は、前記撹拌体（２）の近傍の前記シャフト（１）に取り付けられている、先行する請求項のいずれか１項に記載の撹拌装置。
6. 前記撹拌体（２）の前記下面（Ｕ）の近傍に延在する前記シャフト（１）の端部が安全軸受内に保持されている、先行する請求項のいずれか１項に記載の撹拌装置。
7. 前記シャフト（１）の更なる端部がギヤユニットモータに接続されている、先行する請求項のいずれか１項に記載の撹拌装置。
8. 前記ギヤユニットモータは水中モータである、先行する請求項のいずれか１項に記載の撹拌装置。
9. 前記ギヤユニットモータは、前記撹拌体（２）を取り囲む枠組に装着されている、先行する請求項のいずれか１項に記載の撹拌装置。
10. 前記安全軸受は、前記枠組にまたは槽の前記底部（５）に装着されている、先行する請求項のいずれか１項に記載の撹拌装置。

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