JP2015514008A - 水平型撹拌装置 - Google Patents

Abstract

【課題】クラリファイヤーにおいて効率良く流れを生成する、製造が複雑でない水平型撹拌装置を提供する。【解決手段】水中モータ１と当該水中モータ１に駆動可能に接続されたプロペラ３とが組立ユニットＭを形成している。組立ユニットＭを着脱可能に取り付けるマウントＡであって、クラリファイヤーの底部Ｂｏによって支持されるマウントＡが設けられている。クラリファイヤーについて定められた基準の最高汚水面Ｎよりも上方となる浮上位置とマウントＡとの間の略鉛直方向の運動経路に沿って組立ユニットＭを案内するガイド手段が設けられている。ガイド手段が、浮上位置とマウントＡとの間に延びる少なくとも１つの第１のケーブルＳを通過させるように形成されている。【選択図】図５

Description

本発明は、請求項１の前提部に記載されているとおり水平型撹拌装置に関する。本発明は、さらに、水中モータと当該水中モータに駆動可能に接続されたプロペラとを含む組立ユニットを下降させる方法に関する。

一般的な水平型撹拌装置は、例えば特許文献１から知られている。水中モータが、プロペラと共に組立ユニットを形成する。この組立ユニットは、クラリファイヤーの壁に取り付けられて当該クラリファイヤーの底部で支持される支柱上で、鉛直方向に変位可能に案内される。この組立ユニットを昇降させるために、ケーブルウィンチが設けられる。この既知の水平型撹拌装置では、水中モータからプロペラの方向に向かって水の流れが生成される。このため、プロペラの水の吸引領域に位置する壁が、クラリファイヤー内に収容された水の効率的な水平方向の循環に対する抵抗となるので、この場合の水平方向の流れの生成効率はあまり良くない。

上記の構成と同じく支柱に取り付けられた水平型撹拌装置でありながら、上記の構成の短所を改善した水平型撹拌装置が、特許文献２から知られている。この水平型撹拌装置は、プロペラから水中モータに向かって水の流れを生成する。これにより、クラリファイヤーの壁および支柱のいずれも、プロペラによる汚水の吸引の阻害にならない。このような既知の水平型撹拌装置により、クラリファイヤーにおける汚水の水平方向の循環を優れた効率で行うことができる。

米国特許第４６７１８７２号明細書 国際公開第２００８／１０１６３２号

本発明の目的は、さらに優れた効率を有する水平型撹拌装置を提供することである。本発明のさらなる目的は、そのような水平型撹拌装置を出来る限り簡単に且つ経済的に製造できるようにすることである。本発明のさらなる目的は、水中モータと当該水中モータに取り付けられたプロペラとで構成される組立ユニットを、修理および／または保守のためにクラリファイヤーの中から持ち上げられるようにすることである。

上記の目的は、請求項１の構成によって達成される。本発明の好適な実施形態は、請求項２〜１２の構成から明らかである。

本発明では、ガイド手段を、浮上位置とマウントとの間に延びる少なくとも１つの第１のケーブルを通過させるように形成する。この構成によれば、組立ユニットを案内するために従来設けられてきた支柱を省くことができる。これにより、その支柱による流動抵抗がなくなる。したがって、本発明の水平型撹拌装置により、クラリファイヤーにおける汚水の水平方向の循環を、極めて効率良く行うことができる。

第１の実施形態において、前記第１のケーブルは、前記マウントに設けられた第１の進行方向反転装置によって案内され、当該第１のケーブルの第１の端部が、前記組立ユニットに取り付けられている。好ましくは、前記組立ユニットに設けられたガイドが、前記第１のケーブルを取り囲む。このようにして、前記組立ユニットを、前記第１のケーブルに沿って前記マウント上の組付位置へと案内することができる。

好ましくは、第２のケーブルであって、その第２の端部が前記組立ユニットに取り付けられた第２のケーブルが、前記組立ユニットを前記第１のケーブルに沿って動かすために設けられている。このような第２のケーブルは、前記組立ユニットを、上昇および／または下降させることができる。好ましくは、前記組立ユニットは当該組立ユニットに設けられた前記ガイドにより前記第１のケーブルに沿って案内される。

他の実施形態において、前記第１のケーブルの前記第１の端部は、前記組立ユニットにおける下方の取付ポイントで取り付けられており、前記第２のケーブルの前記第２の端部が、前記組立ユニットにおける少なくとも１つの上方の取付ポイントで取り付けられている。好ましくは、前記組立ユニットが少なくとも１つの上方の取付ポイントで懸架された際に、前記プロペラの軸心が前記クラリファイヤーの前記底部に対して傾く傾斜姿勢をその組立ユニットが取るように、前記上方の取付ポイントが前記組立ユニットの重心から少しずれている。このように前記組立ユニットが懸架状態で傾斜姿勢となることにより、当該組立ユニットを前記マウントに接続するのが極めて簡単になる。

好ましくは、前記第２のケーブルの前記第２の端部は、前記組立ユニットにおける前記上方の取付ポイントで着脱可能に取り付けられている。この目的のために、前記第２のケーブルの前記第２の端部にフックなどを取り付けて、前記組立ユニットの前記上方の取付ポイントに当該フックと対応するアイレット（小孔）、ブラケットなどを取り付けるようにしてもよい。この構成によれば、前記組立ユニットを前記マウント上に下降させた後、当該組立ユニットから前記第２のケーブルを外して、このケーブルを前記クラリファイヤーから取り出すことが可能になる。これにより、前記第２のケーブルによる流動抵抗をなくすことができ、さらに、前記水平型撹拌装置による前記クラリファイヤー内に入った汚水の循環効率を向上させることができる。

前記第２のケーブルの前記第２の端部に取り付けられたフックなどを引っ掛けるために、当該フックを（例えば、着脱可能に）取り付けた棒状体などを設けて、この棒状体などにより、前記フックなどを前記組立ユニットに設けられたアイレット、ブラケットなどに引っ掛けるようにしてもよい。

他の実施形態において、前記第１のケーブルの第３の端部が、前記基準の最高汚水面よりも上方に設けられた第１のウィンチに収容されており、前記第２のケーブルの第４の端部が、前記基準の最高汚水面よりも上方に設けられた第２のウィンチに収容されている。これらのウィンチ（好ましくは、当該ウィンチ同士は逆転機構を介して互いに接続される）により、前記組立ユニットの昇降が可能になる。例えば、これらのウィンチは、電気モータによって駆動される。

特に好ましい一実施形態では、前記第１のケーブルと前記第２のケーブルとが、第２の進行方向反転装置によって前記浮上位置よりも上方で案内される循環するケーブルを形成するように組み合わされている。好ましくは、前記第２の進行方向反転装置は第３のウィンチである。例えば、前記第３のウィンチは、電気モータによって駆動される。

好ましくは、前記第１のウィンチおよび前記第２のウィンチ、または、前記第２の進行方向反転装置が、前記浮上位置の領域に設けられたブリッジもしくはフレームに取り付けられている。この構成によれば、１つまたは複数の前記ケーブルの長さを短くすることができる。これにより、前記組立ユニットの運動経路が簡略化されるので、本発明の水平型撹拌装置の信頼度が極めて高くなる。

他の実施形態では、前記組立ユニットが第１のカップリング装置を具備しており、前記マウントにその第１のカップリング装置と対応する第２のカップリング装置が設けられており、これら第１のカップリング装置と第２のカップリング装置との協働によって前記組立ユニットを前記マウントに着脱可能に接続することができる。好ましくは、前記第１のカップリング装置と前記第２のカップリング装置とが、前記第１のケーブルもしくは前記第２のケーブルを引っ張るか、または、循環するケーブルを用いる場合には当該循環するケーブルの第１の分岐ケーブルもしくは第２の分岐ケーブルを引っ張ることによって接続もしくは切離しが可能であるように形成されている。好ましくは、前記カップリング装置により、前記マウントと前記組立ユニットとの間で形状係合による接続部が形成される。この形状係合による接続部は、前記水平型撹拌装置が動作すると、互いに強制的に係止し合うので、補強されてより確実なものになる。

前記第１のカップリング装置が第１のカップリング要素を有し、この第１のカップリング要素が、接続時に、前記第２のカップリング装置のうちの前記マウントに設けられた第２のカップリング要素と係合する。具体的には、前記第１のカップリング要素と前記第２のカップリング要素とが、前記組立ユニットが前記マウントに対して下降された際に傾いた状態でそのマウントと係合するように構成されている。

他の実施形態では、前記第１のカップリング装置が第３のカップリング要素を有しており、この第３のカップリング要素が、接続時に、前記第２のカップリング装置のうちの前記マウントに設けられた第４のカップリング要素と係合して挟持接続部または掛止め接続部を形成する。

以下では、本発明の例示的な実施形態を、図面に基づいて詳細に説明する。

水平型撹拌装置の斜視図である。 図１に示された装置の断面図である。 図１に示された装置の側面図である。 図１に示された装置の平面図である。 図２に示された装置をケーブルウィンチと共に描いた図である。 組立ユニットを接続する際の動きの過程を示す図である。 組立ユニットを接続する際の動きの過程を示す図である。 組立ユニットを接続する際の動きの過程を示す図である。 組立ユニットを接続する際の動きの過程を示す図である。 他の実施形態の水平型撹拌装置の断面図である。

図１〜図５に示す水平型撹拌装置は、組立ユニット（その全体を符号Ｍで指す）を備える。組立ユニットＭは、水中モータ１を含む。水中モータ１は、伝動機構２を介してプロペラ３を駆動することにより、プロペラ３からその水中モータ１の方向に向かう水平方向の水の流れを生成する。水中モータ１には、第１の流れ案内要素４が鉛直方向に延設されている。特に図６ａから分かるように、組立ユニットＭは、第１のカップリング装置を具備している。この第１のカップリング装置は、水中モータ１に延設された第１のカップリング要素５と、伝動機構２に延設された第３のカップリング要素６とを有する。

図１〜図５において、マウントには符号Ａが付されている。このマウントＡでは、２つのプレート状の第２の流れ案内要素７が、第１のキャリアプレート８および第２のキャリアプレート９を介して相互連結している。これらの第２の流れ案内要素７は、さらに、底部の側で、第１の連結要素１０および第２の連結要素１１を介して相互連結している。第１のキャリアプレート８および第２のキャリアプレート９は、第２のカップリング装置を保持している。この第２のカップリング装置は、第１のキャリアプレート８に延設された第２のカップリング要素１２と、第２のキャリアプレート９に延設された第４のカップリング要素１３とを有する。

図５に示すように、符号１４は、循環するケーブルＳのうち、第１のアイドラプーリ（遊び車）１５とマウントＡとの間に延びる第１の分岐ケーブルを指す。第２の分岐ケーブル１６は、第１のアイドラプーリ１５から、組立ユニットＭにおける上方の取付ポイントＢ１へと延びる。好ましくは、上方の取付ポイントＢ１は、第１の流れ案内要素４に位置する。循環するケーブルＳのうちの第１の分岐ケーブル１４は、マウントＡに設けられた第１のガイド１７によって案内され、第１の分岐ケーブル１４は、第１のキャリアプレート８内および第２のキャリアプレート９内を通過する。第１のガイド１７はガイド手段の１つのガイド要素である。ケーブルＳのうちの他方の端部は、組立ユニットＭのうち、第３のカップリング要素６（図３）の領域に存在する下方の取付ポイントＢ２で取り付けられている。

図１に示すように、組立ユニットＭは、第１の流れ案内要素４に取り付けられた第２のガイド１８により、第１の分岐ケーブル１４に沿って案内される。第２のガイド１８は、ガイド手段の１つのガイド要素であり、第１の分岐ケーブル１４を取り囲むスロットガイドであってもよいし、アイボルト（輪つきボルト）などであってもよい。図示のようにスロットガイドを利用することにより、組立ユニットＭを、水平姿勢（図６ｄを参照）から傾斜姿勢（図６ａを参照）へ回動させることができる。好ましくは、第１のガイド１７（図２）は、第１のキャリアプレート８内および第２のキャリアプレート９内を通過する曲げパイプ（図示せず）である。その代わりに、第２のアイドラプーリ（図示せず）が設けられてもよい。

第１のアイドラプーリ１５は、基準の汚水面Ｎよりも上方で、ブリッジ（図示せず）またはフレーム（図示せず）に取り付けられている。例えば、第１のアイドラプーリ１５は、電気モータによって駆動される。図５では、クラリファイヤーの底部に符号Ｂｏが付されている。

以下では、水平型撹拌装置の特徴について説明する。

組立ユニットＭを基準の汚水面Ｎよりも上方の位置から下降させるには、循環するケーブルＳを、第１のアイドラプーリ１５によって時計回りに動かす。これにより、組立ユニットＭが、第２のガイド１８により第１の分岐ケーブル１４に沿って案内されながら、マウントＡの方向に下降する。さらなる案内が、第２の分岐ケーブル１６によって行われる。

上方の取付ポイントＢ１は、組立ユニットＭが下降する際に傾斜姿勢を取るように、組立ユニットＭにおいて選択される。特に図６ａから分かるように、その傾斜姿勢は、下降時にまず第１のカップリング要素５がマウントＡに設けられた第２のカップリング要素１２と係合するように選択される。ケーブルＳを介して下方の取付ポイントＢ２に引張力を加えることにより、第３のカップリング要素６が、マウントＡに取り付けられた第４のカップリング要素１３と係合する。図６ｄに示す接続後の状態では、組立ユニットＭが略水平姿勢を取る。この状態では、第３のカップリング要素６が第４のカップリング要素１３に掛け止めされている。循環するケーブルＳを第１のアイドラプーリ１５によって反時計方向に動かすことにより、組立ユニットＭを、上記とは逆の順番でマウントＡから切り離すことができる。

図７に示す他の実施形態の水平型撹拌装置の場合には、第２の流れ案内要素７が、単一の第３の連結要素１９を介して相互連結している。この第３の連結要素１９は、組立ユニットＭに面する上側の表面において、台形状のまたはＶ字形状（図示せず）のプロファイルレール２０を具備している。

組立ユニットＭには、２つの第５のカップリング要素２１が取り付けられている。これら第５のカップリング要素２１の形状は、第５のカップリング要素２１がプロファイルレール２０に実質的な形状係合によって取り付けられるように、そのプロファイルレール２０の形状と対応している。

符号２２は、プロファイルレール２０に取り付けられた第６のカップリング要素を指す。プロファイルレール２０を具備する第３の連結要素１９は、プロペラ３の方向に向かって下方に傾くようにして第２の流れ案内要素７に取り付けられている。

組立ユニットＭは、下降する際には第２のガイド１８により第１の分岐ケーブル１４に沿って案内されて、第５のカップリング要素２１がプロファイルレール２０に取り付けられる。プロファイルレール２０の傾きおよび第１の分岐ケーブル１４によって生じる引張力により、第５のカップリング要素２１が第６のカップリング要素２２と強制的に接触する。この実施形態の水平型撹拌装置が動作すると、常にプロペラ３によって組立ユニットＭに対して力が加えられ、この力が第５のカップリング要素２１と第６のカップリング要素２２とを互いに押し付け合う。

本発明の水平型撹拌装置は、低コストで製造することができる。具体的に述べると、組立ユニットＭを案内するための鉛直方向の柱体や支柱を省くことができる。本発明の水平型撹拌装置により、クラリファイヤーにおける水平方向の水の流れを極めて効率良く生成することができる。

１ 水中モータ
２ 伝動機構
３ プロペラ
４ 第１の流れ案内要素
５ 第１のカップリング要素
６ 第３のカップリング要素
７ 第２の流れ案内要素
８ 第１のキャリアプレート
９ 第２のキャリアプレート
１０ 第１の連結要素
１１ 第２の連結要素
１２ 第２のカップリング要素
１３ 第４のカップリング要素
１４ 第１の分岐ケーブル
１５ 第１のアイドラプーリ
１６ 第２の分岐ケーブル
１７ 第１のガイド
１８ 第２のガイド
１９ 第３の連結要素
２０ プロファイルレール
２１ 第５のカップリング要素
２２ 第６のカップリング要素
Ａ マウント
Ｂ１ 上方の取付ポイント
Ｂ２ 下方の取付ポイント
Ｂｏ 底部
Ｍ 組立ユニット
Ｎ 基準の汚水面
Ｓ ケーブル

Claims (12)

1. クラリファイヤーにおいて流れを生成する水平型撹拌装置であって、
   水中モータ（１）と当該水中モータ（１）に駆動可能に接続されたプロペラ（３）とが組立ユニット（Ｍ）を形成しており、
   前記組立ユニット（Ｍ）を着脱可能に取り付けるマウント（Ａ）であって、前記クラリファイヤーの底部（Ｂｏ）によって支持されるマウント（Ａ）が設けられており、
   前記クラリファイヤーについて定められた基準の最高汚水面（Ｎ）よりも上方となる浮上位置と前記マウント（Ａ）との間の略垂直方向の運動経路に沿って前記組立ユニット（Ｍ）を案内するガイド手段が設けられた、水平型撹拌装置において、
   前記ガイド手段が、前記浮上位置と前記マウント（Ａ）との間に延びる少なくとも１つの第１のケーブル（Ｓ）を通過させるように形成されていることを特徴とする、水平型撹拌装置。
2. 請求項１に記載の水平型撹拌装置において、前記第１のケーブルが、前記マウントに設けられた第１の進行方向反転装置によって案内され、当該第１のケーブル（Ｓ）の第１の端部が、前記組立ユニット（Ｍ）に取り付けられている、水平型撹拌装置。
3. 請求項１または２に記載の水平型撹拌装置において、前記組立ユニット（Ｍ）に設けられたガイド（１８）が、前記第１のケーブルを取り囲む、水平型撹拌装置。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載の水平型撹拌装置において、第２のケーブルであって、その第２の端部が前記組立ユニットに取り付けられた第２のケーブルが、前記組立ユニット（Ｍ）を前記第１のケーブルに沿って動かすために設けられている、水平型撹拌装置。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載の水平型撹拌装置において、前記第１のケーブル（Ｓ）の前記第１の端部が、前記組立ユニット（Ｍ）における下方の取付ポイント（Ｂ２）で取り付けられており、前記第２のケーブル（Ｓ）の前記第２の端部が、前記組立ユニット（Ｍ）における少なくとも１つの上方の取付ポイント（Ｂ１）で取り付けられている、水平型撹拌装置。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載の水平型撹拌装置において、前記組立ユニット（Ｍ）が少なくとも１つの上方の取付ポイント（Ｂ１）で懸架された際に、前記プロペラ（３）の軸心が前記クラリファイヤーの前記底部（Ｂｏ）に対して傾く傾斜姿勢をその組立ユニット（Ｍ）が取るように、前記上方の取付ポイント（Ｂ１）が前記組立ユニット（Ｍ）の重心から少しずれている、水平型撹拌装置。
7. 請求項１から６のいずれか一項に記載の水平型撹拌装置において、前記第１のケーブルの第３の端部が、前記基準の最高汚水面（Ｎ）よりも上方に設けられた第１のウィンチに収容されており、前記第２のケーブルの第４の端部が、前記基準の最高汚水面（Ｎ）よりも上方に設けられた第２のウィンチに収容されている、水平型撹拌装置。
8. 請求項１から７のいずれか一項に記載の水平型撹拌装置において、前記第１のケーブルと前記第２のケーブルとが、第２の進行方向反転装置（１５）によって前記浮上位置よりも上方で案内される循環するケーブルを形成するように組み合わされており、好ましくは、前記第２の進行方向反転装置（１５）が第３のウィンチである、水平型撹拌装置。
9. 請求項７または８に記載の水平型撹拌装置において、前記第１のウィンチおよび前記第２のウィンチ、または、前記第２の進行方向反転装置が、前記浮上位置の領域に設けられたブリッジもしくは前記浮上位置の領域に設置されたフレームに取り付けられている、水平型撹拌装置。
10. 請求項１から９のいずれか一項に記載の水平型撹拌装置において、前記組立ユニット（Ｍ）が第１のカップリング装置を具備しており、前記マウント（Ａ）にその第１のカップリング装置と対応する第２のカップリング装置が設けられており、これら第１のカップリング装置と第２のカップリング装置との協働によって前記組立ユニット（Ｍ）を前記マウント（Ａ）に着脱可能に接続する、水平型撹拌装置。
11. 請求項１から１０のいずれか一項に記載の水平型撹拌装置において、前記第１のカップリング装置が第１のカップリング要素（５，２１）を有しており、この第１のカップリング要素（５，２１）が、接続時に、前記第２のカップリング装置のうちの前記マウント（Ａ）に設けられた第２のカップリング要素（１２，２２）と係合する、水平型撹拌装置。
12. 請求項１から１１のいずれか一項に記載の水平型撹拌装置において、前記第１のカップリング装置が第３のカップリング要素（６，２１）を有しており、この第３のカップリング要素（６，２１）が、接続時に、前記第２のカップリング装置のうちの前記マウント（Ａ）に設けられた第４のカップリング要素（１２，２２）と係合して挟持接続部または掛止め接続部を形成する、水平型撹拌装置。

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