JP4312053B2 - Aeration equipment - Google Patents

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JP4312053B2
JP4312053B2 JP2003534340A JP2003534340A JP4312053B2 JP 4312053 B2 JP4312053 B2 JP 4312053B2 JP 2003534340 A JP2003534340 A JP 2003534340A JP 2003534340 A JP2003534340 A JP 2003534340A JP 4312053 B2 JP4312053 B2 JP 4312053B2
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rotating body
impeller
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aeration apparatus
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寛治 山本
剛 森田
研哉 小形
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    • F04D29/08Sealings
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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    • B01F23/20Mixing gases with liquids
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、汚水の浄化等に用いられる曝気装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、特公昭61−38000号公報や特公昭63−51760号公報に開示されているように、水中モータのシャフトに接続された軸流羽根車が装置ケーシング内に収容され、この軸流羽根車の回転によって汚水等の被処理液を流路中に吸引し、当該被処理液に空気を供給して曝気を行う曝気装置が知られている。
【0003】
図5に示すように、この種の曝気装置は、水中モータ201のシャフト202の先端部に羽根車203が取り付けられてなる本体部と、被処理液の流路204を区画形成する装置ケーシング205と、流路204内の被処理液に空気を供給する給気管206とを備えている。
【0004】
運転時には、水中モータ201を駆動し、羽根車203を回転させる。その結果、被処理液は上方から流路204内に吸引され、給気管206から供給された空気と攪拌混合した後、水平方向に開口した吐出口207から吐出される。
【0005】
ところで、一般に、曝気装置の処理の対象となる被処理液には、髪の毛等の繊維物が多量に混在している。このような繊維物が羽根車203やモータシャフト202にからみつくと、モータの負荷が上昇し、装置の運転効率が低下する。そこで、従来の曝気装置では、羽根車203を円筒形状の回転胴部209と、回転胴部209の外周部に設けられた羽根210とにより構成し、回転胴部209の上縁部とメカシールブラケット208との間の隙間213を小さくすることにより、モータシャフト202の取付部である回転胴部209の内部に繊維物等の異物が容易に侵入しないようにしていた。
【0006】
しかし、メカシールブラケット208が非回転体であるのに対して回転胴部209は回転体であるため、両者が直接接触すると摩耗や破損を招くおそれがある。特に、回転胴部209の上縁部は厚みが小さいので、この上縁部がメカシールブラケット208に接触すると、摩耗による悪影響を受けやすかった。従って、両者の接触を確実に防止するためには、上記隙間213を小さくすることについて限界があった。そのため、大きな異物の侵入は阻止することができたとしても、小さな異物の侵入を防止することはできなかった。
【0007】
ところが、たとえ小さな異物しか侵入しないとしても、それらの異物が回転胴部209の内部に堆積していくと、やがては大きな異物211となる。そのため、装置の運転効率の低下を避けることは困難であった。
【0008】
また、回転胴部209の内部にまでは侵入しないとしても、異物が上記隙間213に挟まってしまうことがある。しかし、メカシールブラケット208と回転胴部209との間に異物が挟まった状態で羽根車203が回転すると、運転効率の低下や羽根車203及びメカシールブラケット208の摩耗や破損を招くおそれがある。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、モータシャフト等への異物の絡みつきを防止することにより、信頼性の高い曝気装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る曝気装置は、モータシャフトを有するモータと、前記モータシャフトに取り付けられ且つ前記モータシャフトの外周部を覆うように前記モータシャフトの軸方向と平行に延びる略筒状の回転胴部と、前記回転胴部の外周部に設けられた羽根とを有する羽根車と、前記羽根車の回転によって吸引した被処理液を所定気体と攪拌混合させて吐出する流路を区画形成するケーシングと、前記回転胴部の前記流路上流側の端部を塞ぐように前記回転胴部の前記流路上流側の端部に前記回転胴部と非接触状態で対向配置され、前記回転胴部の外周面との間に段差が形成されるように前記回転胴部よりも大きい外径を有する固定部と、前記固定部の外周面上に取り付けられ、前記固定部と前記回転胴部との間に形成された環状の隙間を前記回転胴部の外側から覆うシールド部を有し、当該シールド部の一部が前記回転胴部の外周面に摺接するシールド部材と、を備えているものである。
【0011】
上記曝気装置によれば、固定部と回転胴部との間の隙間がシールド部材によって覆われるので、異物が当該隙間を通じて回転胴部の内部に侵入することはない。そのため、モータシャフト等への異物の絡みつきや、上記隙間における異物の挟み込みは防止され、運転効率の低下は防止される。また、シールド部材のシールド部は固定部または回転胴部の外周面に摺接するので、固定部及び回転胴部の摩耗は少なくなる。
【0012】
前記曝気装置は、前記羽根車の回転胴部と平行に延びる略筒状に形成され、前記モータを覆うモータカバーと、前記モータカバーから径方向外向きに延び、前記モータカバーを支持する支持アームとを備え、前記固定部は、前記モータカバーと前記羽根車との間に設けられ、前記支持アームは、前記ケーシングによって区画形成される被処理液の流路の吸入側に位置し、前記回転胴部の前記モータカバー側の端面と前記支持アームの前記回転胴部側の端面との間の距離Lは、前記回転胴部の外径の50%以下に設定されていてもよい。
【0013】
流路の吸入側に支持アームが設けられている場合、流路に吸入される被処理液の流れは、支持アームによって影響を受ける。その結果、被処理液の圧力変動が生じ、被処理液は回転胴部の内部に侵入しやすくなる。しかし、上記曝気装置によれば、被処理液に含まれる異物の侵入がシールド部材によって阻止されるので、支持アームが設けられているにも拘わらず、異物の侵入は確実に防止される。回転胴部のモータカバー側の端面と支持アームの回転胴部側の端面との間の距離が回転胴部の外径の50%以下の場合には、支持アームの影響を特に受けやすくなるが、上記曝気装置によれば、異物の侵入は確実に防止される。
【0014】
前記曝気装置は、前記羽根車の回転胴部と平行に延びる略筒状に形成され、前記モータを覆うモータカバーと、前記モータカバーから径方向外向きに延び、前記モータカバーを支持する支持アームとを備え、前記固定部は、前記モータカバーと前記羽根車との間に設けられ、前記支持アームは、前記ケーシングによって区画形成される被処理液の流路の吸入側に位置し、前記支持アームにおける被処理液の流通方向と直交する方向の幅は、20mm以上に設定されていてもよい。
【0015】
支持アームの幅が大きいほど、流路に吸入される被処理液の流れは支持アームの影響を受けやすく、被処理液は回転胴部の内部に入り込みやすくなる。特に、支持アームの幅が20mm以上であると、被処理液は回転胴部の内部に侵入しやすくなる。しかし、上記曝気装置によれば、被処理液に含まれる異物の侵入がシールド部材によって阻止されるので、異物の侵入は確実に防止される。
【0016】
前記曝気装置における前記羽根車の回転胴部の外周部の周速は、3m/s以上に設定されていてもよい。
【0017】
回転胴部の回転速度が大きいほど、被処理液は回転胴部の内部に侵入しやすくなる。しかし、上記曝気装置によれば、被処理液に含まれる異物の侵入がシールド部材によって阻止されるので、異物の侵入は確実に防止される。
【0018】
以上のように、本発明によれば、固定部と回転胴部との間の隙間を覆い且つ固定部または回転胴部の外周面に摺接するシールド部材を設けることとしたので、固定部及び回転胴部の破損を招くことなく、回転胴部の内部への異物の侵入を阻止することができる。したがって、モータシャフト等への異物の絡みつきを防止することができ、装置の信頼性を向上させることができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0020】
図1に示すように、曝気装置20は、いわゆる水中機械式の曝気装置であって、モータ2のシャフト13に連結された羽根車8の回転によって上方から被処理液を吸い込み、給気管11を通じて供給した空気を当該被処理液に攪拌混合して、下方の吐出口15から吐出するものである。
【0021】
−曝気装置の構成−
まず、曝気装置20の構成を説明する。曝気装置20の装置ケーシング102は、吐出ケーシング10の上に吸込ケーシング9が取付固定されることによって形成されている。吸込ケーシング9は略円筒形状に形成され、被処理液の吸い込みを円滑に行うために上側開口に向かって末広がり状になっている。吸込ケーシング9の下側開口の外周囲には、吐出ケーシング10との接続部となるフランジ31が設けられている。吐出ケーシング10の上端は、吸込ケーシング9の下側開口と滑らかに連続するように当該下側開口と同心円状に開口し、その外周囲にはフランジ31と当接するフランジ32が形成されている。このフランジ31とフランジ32とがボルト(図示せず)で締結されることにより、吸込ケーシング9と吐出ケーシング10とが固定されている。このように、装置ケーシング102の内面は円周面に形成されている。なお、装置ケーシング102は、羽根車8の回転によって吸引した被処理液を所定気体と攪拌混合させて吐出する流路16を区画形成するケーシングである。
【0022】
吐出ケーシング10の底部には、中心に給気管11用の挿通孔34が設けられた平坦部33が形成され、その平坦部33の周囲の一部には、外側に向かって下向きに傾斜した内側斜面35が形成されている。そして、この内側斜面35と、内側斜面35と同様に傾斜した外枠部分との間に吐出口15が形成されている。このように、装置ケーシング102内には、吸入口14を通じて上方から吸い込んだ被処理液を流れ方向を変化させて吐出口15から略水平方向に向かって吐出させるような流路16が形成されている。
【0023】
吐出ケーシング10の平坦部33には、空気の供給源としてのブロワ(図示せず)に接続された給気管11が接続されている。給気管11は挿通孔34を貫通し、その開口部は吐出ケーシング10の下端面から上方に突出している。この給気管11の開口は、空気室17と流路16とを区画する空気室ケーシング12の上面と所定間隔を存して対向している。空気室ケーシング12は、給気管11から供給された空気をいったん貯留した後、流路16に対して均等に供給するための空気室17を区画形成している。空気室ケーシング12の側面は吐出ケーシング10の内側斜面35に沿って傾斜しており、その下端部には、空気室17内の空気を流路16内の被処理液に供給して攪拌混合するための供給路18が形成されている。なお、この空気室ケーシング12は、被処理液を吐出口15に向かって導くディフューザの機能を果たすものでもある。
【0024】
装置ケーシング102の上部には、被処理液を吸引して攪拌する駆動力を付与する駆動部101が設けられている。駆動部101は、モータケーシング1、モータケーシング1に収納されたモータ2、モータ2のシャフト13、オイルケーシング3、メカシールブラケット7、及び羽根車8等が組み立てられて構成されている。なお、モータケーシング1とオイルケーシング3とは、モータ2を覆うモータカバーを構成している。メカシールブラケット7は、本発明でいうところの固定部を構成している。
【0025】
モータケーシング1は上側が閉鎖された略円筒形状に形成され、その内部には、モータ室40が区画形成されている。
【0026】
モータ2は、モータケーシング1の内壁に固定された円筒状のステータ2aと、ステータ2aの内部にステータ2aと同心円状に配置されたロータ2bとを備えている。ロータ2bの内周面には、下方に向かって延びるシャフト13が固定されている。シャフト13は、図示しない上部軸受けと、オイルケーシング3の上部に収納された下部軸受4とによって、回転自在に支持されている。
【0027】
オイル室25を区画形成するオイルケーシング3の中心部には、シャフト13が貫通している。シャフト13を軸支する下部軸受4は、オイルケーシング3の段差部に保持されている。オイルケーシング3の外周部21の下端は、メカシールブラケット7の外周部22に固定されている。一方、オイルケーシング3の内周部23の下端は、メカニカルシール6を介して、メカシールブラケット7の内周部24と接続されている。その結果、オイルケーシング3及びメカシールブラケット7によって、シャフト13の軸封部であるメカニカルシール6に潤滑剤としてのオイルを供給するオイル室25が区画形成されている。また、モータ室40はオイルケーシング3によって封止されており、モータ室40に被処理液が侵入しないように構成されている。
【0028】
モータケーシング1とオイルケーシング3とは、図示しないボルトによって締結されている。従って、オイルケーシング3はモータケーシング1を固定支持するとともに、下部軸受4を介してシャフト13を回転自在に支持している。
【0029】
シャフト13の先端部には、羽根車8が締結されている。羽根車8は、シャフト13と平行に延びる略円筒形状のハブ(回転胴部)36と、ハブ36の外周面に突設された複数の羽根37とから構成されている。ハブ36には、その中心部に向かって延びるシャフト取付用アーム36aが設けられている。シャフト13は、この取付用アーム36aの取付孔に挿通されて締結されている。これにより、シャフト13の回転に従って羽根車8が回転し、被処理液を上方から下方に導く吸引力が発生するようになっている。なお、羽根車8は、ハブ36の外周面の周速が3m/s以上となるような回転数で回転する。
【0030】
駆動部101と装置ケーシング102とは、取付用アーム5を介して固定されている。取付用アーム5は、駆動部101を支持する支持アームである。図2に示すように、本実施形態では、3つの取付用アーム5が周方向に等間隔に設けられている。取付用アーム5の一端は吸込ケーシング9の上端部41に固定され、他端はオイルケーシング3に固定されている。取付用アーム5は、吸込ケーシング9の吸入口14の上方に位置している。つまり、取付用アーム5は、被処理液の流路16の吸入側に位置している。取付用アーム5の幅bは、20mm以上に設定されている。
【0031】
図3に拡大して示すように、メカシールブラケット7の外周面には、シールドリング50が固定されている。シールドリング50は、メカシールブラケット7とハブ36との間に形成された環状の隙間60を外側から覆う円環状のシールド部材であり、固定金具54によってメカシールブラケット7の外周面に取り付けられた取付部53と、取付部53からハブ36側に延びるシールド部51とから構成されている。本実施形態では、ハブ36の外周面はメカシールブラケット7の外周面よりも内側に位置しているため、シールドリング50のシールド部51は、内側に向かって傾斜している。
【0032】
シールド部51の先端部52の内径は、ハブ36の外径よりも若干小さくなっている。シールド部51の先端部52はハブ36の外周面と接触しており、図4に示すように、ハブ36との摺接が円滑になるように、先端部52の断面形状は円弧状に形成されている。ただし、シールド部51の先端部52の断面形状は円弧状に限定されるものではなく、その他の曲面形状であってもよい。また、ある程度大きな摺接面積を有する矩形状であってもよい。ハブ36の外周面の摩耗を少なくするため、シールドリング50はゴムによって形成されている。
【0033】
取付用アーム5の下面とハブ36の上端面との間の距離Lは、ハブ36の外径の50%以下に設定されている。
【0034】
−曝気装置の動作−
曝気装置20の作動時には、モータ2が駆動され、シャフト13の回転に従って羽根車8が回転する。この羽根車8の回転によって被処理液が吸入口14を通じて流路16に対して斜め下向きに吸い込まれる。そして、被処理液は、流路16内を約2〜3m/sの速度で流通する。一方、ブロワ(図示せず)から給気管11を通じて供給された空気は、空気室17に放出された後、供給路18を通じて流路16内の被処理液に攪拌混合される。そして、気泡を含んだ混合液は、流れ方向を下向き方向から水平方向に変化させつつ流路16を流通し、吐出口15から略水平方向に向かって吐出される。
【0035】
−本実施形態の効果−
本曝気装置20によれば、メカシールブラケット7とハブ36との間の隙間60をシールドリング50によって覆うこととしたので、髪の毛等の繊維物(異物)がハブ36の内部に侵入することを防止することができる。シールドリング50のシールド部51をハブ36の外周面と接触させることとしたので、異物の侵入を確実に防止することができる。
【0036】
特に、本曝気装置20では、駆動部101を支持するための取付用アーム5がメカシールブラケット7の上方に設けられているため、この取付用アーム5の下流側の被処理液は、流れが乱れることによって圧力が変化しやすい。そのため、シールドリング50がなければ、このような圧力のアンバランスにより、被処理液の一部は隙間60を通じてハブ36の内外を移動しやすくなる。しかし、本曝気装置20では、シールドリング50を備えているため、隙間60における被処理液の流れを阻止することができる。したがって、メカシールブラケット7の上方に取付用アーム5を設けているにも拘わらず、ハブ36の内部への異物の侵入を確実に防止することができる。
【0037】
シールドリング50のシールド部51はハブ36の外周面と接触しており、シールド部51の先端部52は曲面形状に形成されていて接触面積が比較的大きい。また、シールドリング50はゴムによって形成されている。そのため、ハブ36の摩耗は少なくなる。
【0038】
また、シールドリング50はメカシールブラケット7に対して固定金具54によって取り付けられている。そのため、取り付け及び取り外しが容易であり、容易に交換することができる。
【0039】
−変形例−
記実施形態は、モータ2に羽根車8が直結された形態であったが、モータ2と羽根車8との間に減速機を設けてもよい。
【0040】
被処理液に供給する気体は空気に限らず、他の気体、例えば他の酸素含有気体であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態に係る曝気装置の一部を切り欠いて示す断面図である。
【図2】曝気装置の平面図である。
【図3】曝気装置の一部を拡大して示す断面図である。
【図4】シールドリングの断面図である。
【図5】従来の曝気装置の一部を切り欠いて示す断面図である。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an aeration apparatus used for purification of sewage.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as disclosed in Japanese Patent Publication No. 61-38000 and Japanese Patent Publication No. 63-51760, an axial impeller connected to a shaft of a submersible motor is accommodated in an apparatus casing. An aeration apparatus is known in which a liquid to be treated such as sewage is sucked into a flow path by rotation of a vehicle and aeration is performed by supplying air to the liquid to be treated.
[0003]
As shown in FIG. 5, this type of aeration apparatus includes an apparatus casing 205 that partitions and forms a main body portion in which an impeller 203 is attached to a tip portion of a shaft 202 of a submersible motor 201 and a flow path 204 of a liquid to be processed. And an air supply pipe 206 for supplying air to the liquid to be processed in the flow path 204.
[0004]
During operation, the underwater motor 201 is driven to rotate the impeller 203. As a result, the liquid to be treated is sucked into the flow path 204 from above, stirred and mixed with the air supplied from the air supply pipe 206, and then discharged from the discharge port 207 opened in the horizontal direction.
[0005]
By the way, in general, a large amount of fiber such as hair is mixed in the liquid to be processed which is a processing target of the aeration apparatus. If such a fiber is entangled with the impeller 203 or the motor shaft 202, the load on the motor increases and the operating efficiency of the apparatus decreases. Therefore, in the conventional aeration apparatus, the impeller 203 is constituted by a cylindrical rotating body 209 and a blade 210 provided on the outer periphery of the rotating body 209, and the upper edge of the rotating body 209 and a mechanical seal bracket. By reducing the gap 213 between the motor 208 and the motor shaft 202, a foreign matter such as a fiber material is prevented from easily entering the inside of the rotary body 209, which is an attachment portion of the motor shaft 202.
[0006]
However, since the mechanical seal bracket 208 is a non-rotating body and the rotating body 209 is a rotating body, there is a possibility of causing wear or breakage when both are in direct contact. In particular, since the upper edge portion of the rotating body portion 209 has a small thickness, when the upper edge portion contacts the mechanical seal bracket 208, it is easily affected by wear. Therefore, there is a limit to reducing the gap 213 in order to reliably prevent contact between the two. For this reason, even though the entry of large foreign matters could be prevented, the entry of small foreign matters could not be prevented.
[0007]
However, even if only small foreign matter enters, if the foreign matter accumulates inside the rotary body 209, it eventually becomes a large foreign matter 211. For this reason, it has been difficult to avoid a decrease in the operating efficiency of the apparatus.
[0008]
In addition, even if it does not enter the inside of the rotating body 209, foreign matter may be caught in the gap 213. However, if the impeller 203 rotates while foreign matter is sandwiched between the mechanical seal bracket 208 and the rotary body 209, there is a risk that the operating efficiency may be reduced and the impeller 203 and the mechanical seal bracket 208 may be worn or damaged.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a highly reliable aeration apparatus by preventing the entanglement of foreign matter on a motor shaft or the like.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
An aeration apparatus according to the present invention includes a motor having a motor shaft, a substantially cylindrical rotating body portion that is attached to the motor shaft and extends parallel to the axial direction of the motor shaft so as to cover an outer peripheral portion of the motor shaft. An impeller having blades provided on an outer peripheral portion of the rotating body, and a casing for partitioning and forming a flow path for stirring and mixing the liquid to be processed sucked by rotation of the impeller with a predetermined gas; and An end of the rotating drum portion facing the upstream side of the flow channel upstream of the rotating drum portion so as to close an end portion of the rotating drum portion on the upstream side of the flow channel, and arranged in a non-contact state with the rotating drum portion. a fixed portion having a larger outer diameter than the rotating barrel as a step is formed between the surface, attached to the front SL on the outer peripheral surface of the fixed portion, between said fixing portion rotating barrel The annular gap formed in the Has a shield portion that covers the outer side of the body portion, a portion of the shield portion is provided with a sliding contact shield member on the outer peripheral surface of the rotating barrel.
[0011]
According to the aeration apparatus, since the gap between the fixed portion and the rotating body is covered with the shield member, foreign matter does not enter the inside of the rotating body through the gap. For this reason, the entanglement of foreign matter on the motor shaft and the like, and the foreign matter being caught in the gap are prevented, and the reduction in operating efficiency is prevented. Further, since the shield part of the shield member is in sliding contact with the outer peripheral surface of the fixed part or the rotary body part, wear of the fixed part and the rotary body part is reduced.
[0012]
The aeration apparatus is formed in a substantially cylindrical shape extending in parallel with the rotating body of the impeller, and a motor cover that covers the motor, and a support arm that extends radially outward from the motor cover and supports the motor cover. The fixing portion is provided between the motor cover and the impeller, and the support arm is positioned on the suction side of a flow path of the liquid to be processed and formed by the casing, and the rotation The distance L between the end surface of the body portion on the motor cover side and the end surface of the support arm on the rotating body portion side may be set to 50% or less of the outer diameter of the rotating body portion.
[0013]
When the support arm is provided on the suction side of the flow path, the flow of the liquid to be processed sucked into the flow path is affected by the support arm. As a result, the pressure fluctuation of the liquid to be processed occurs, and the liquid to be processed easily enters the inside of the rotating body. However, according to the aeration apparatus, the entry of the foreign matter contained in the liquid to be treated is blocked by the shield member, so that the entry of the foreign matter is reliably prevented despite the support arm being provided. If the distance between the end surface on the motor cover side of the rotating body and the end surface on the rotating body side of the support arm is 50% or less of the outer diameter of the rotating body, it is particularly susceptible to the influence of the support arm. According to the aeration apparatus, the entry of foreign matter is reliably prevented.
[0014]
The aeration apparatus is formed in a substantially cylindrical shape extending in parallel with the rotating body of the impeller, and a motor cover that covers the motor, and a support arm that extends radially outward from the motor cover and supports the motor cover. The fixing portion is provided between the motor cover and the impeller, and the support arm is located on a suction side of a flow path of the liquid to be processed that is defined by the casing. The width of the arm in the direction orthogonal to the flow direction of the liquid to be processed may be set to 20 mm or more.
[0015]
As the width of the support arm is larger, the flow of the liquid to be processed sucked into the flow path is more easily influenced by the support arm, and the liquid to be processed is more likely to enter the rotating body. In particular, when the width of the support arm is 20 mm or more, the liquid to be processed easily enters the inside of the rotating body. However, according to the aeration apparatus, the entry of foreign matter contained in the liquid to be treated is blocked by the shield member, so that the entry of foreign matter is reliably prevented.
[0016]
The peripheral speed of the outer peripheral part of the rotating body part of the impeller in the aeration apparatus may be set to 3 m / s or more.
[0017]
As the rotation speed of the rotating body portion increases, the liquid to be processed enters the inside of the rotating body portion more easily. However, according to the aeration apparatus, the entry of foreign matter contained in the liquid to be treated is blocked by the shield member, so that the entry of foreign matter is reliably prevented.
[0018]
As described above, according to the present invention, since the shield member that covers the gap between the fixed part and the rotary body part and is in sliding contact with the outer peripheral surface of the fixed part or the rotary body part is provided, It is possible to prevent foreign matter from entering the inside of the rotating body without causing damage to the body. Therefore, the entanglement of foreign matters on the motor shaft or the like can be prevented, and the reliability of the apparatus can be improved.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0020]
As shown in FIG. 1, the aeration apparatus 20 is a so-called underwater mechanical aeration apparatus, and sucks liquid to be processed from above by rotation of an impeller 8 connected to a shaft 13 of the motor 2, and passes through an air supply pipe 11. The supplied air is agitated and mixed with the liquid to be treated and discharged from the lower discharge port 15.
[0021]
-Configuration of aeration device-
First, the configuration of the aeration apparatus 20 will be described. The device casing 102 of the aeration device 20 is formed by mounting and fixing the suction casing 9 on the discharge casing 10. The suction casing 9 is formed in a substantially cylindrical shape, and is widened toward the upper opening in order to smoothly suck the liquid to be processed. A flange 31 serving as a connection portion with the discharge casing 10 is provided on the outer periphery of the lower opening of the suction casing 9. The upper end of the discharge casing 10 opens concentrically with the lower opening so as to be smoothly continuous with the lower opening of the suction casing 9, and a flange 32 that contacts the flange 31 is formed on the outer periphery thereof. The suction casing 9 and the discharge casing 10 are fixed by fastening the flange 31 and the flange 32 with bolts (not shown). Thus, the inner surface of the apparatus casing 102 is formed in the circumferential surface. The apparatus casing 102 is a casing that partitions and forms a flow path 16 that discharges the liquid to be treated sucked by the rotation of the impeller 8 with stirring and mixing with a predetermined gas.
[0022]
A flat portion 33 having an insertion hole 34 for the air supply pipe 11 at the center is formed at the bottom of the discharge casing 10, and a part of the periphery of the flat portion 33 is an inner side inclined downward toward the outside. A slope 35 is formed. A discharge port 15 is formed between the inner inclined surface 35 and an outer frame portion inclined in the same manner as the inner inclined surface 35. As described above, the flow path 16 is formed in the apparatus casing 102 so that the liquid to be processed sucked from above through the suction port 14 is discharged from the discharge port 15 in a substantially horizontal direction by changing the flow direction. Yes.
[0023]
An air supply pipe 11 connected to a blower (not shown) as an air supply source is connected to the flat portion 33 of the discharge casing 10. The air supply pipe 11 passes through the insertion hole 34, and the opening protrudes upward from the lower end surface of the discharge casing 10. The opening of the air supply pipe 11 is opposed to the upper surface of the air chamber casing 12 that partitions the air chamber 17 and the flow path 16 with a predetermined interval. The air chamber casing 12 defines the air chamber 17 for once supplying air supplied from the air supply pipe 11 and supplying the air to the flow path 16 evenly. The side surface of the air chamber casing 12 is inclined along the inner inclined surface 35 of the discharge casing 10, and the air in the air chamber 17 is supplied to the liquid to be treated in the flow path 16 and stirred and mixed at the lower end thereof. A supply path 18 is formed. The air chamber casing 12 also serves as a diffuser that guides the liquid to be processed toward the discharge port 15.
[0024]
A drive unit 101 is provided on the upper part of the apparatus casing 102 to apply a driving force for sucking and stirring the liquid to be processed. The drive unit 101 is configured by assembling a motor casing 1, a motor 2 housed in the motor casing 1, a shaft 13 of the motor 2, an oil casing 3, a mechanical seal bracket 7, an impeller 8, and the like. The motor casing 1 and the oil casing 3 constitute a motor cover that covers the motor 2. The mechanical seal bracket 7 constitutes a fixed portion as referred to in the present invention.
[0025]
The motor casing 1 is formed in a substantially cylindrical shape whose upper side is closed, and a motor chamber 40 is defined in the inside thereof.
[0026]
The motor 2 includes a cylindrical stator 2a fixed to the inner wall of the motor casing 1, and a rotor 2b disposed concentrically with the stator 2a inside the stator 2a. A shaft 13 extending downward is fixed to the inner peripheral surface of the rotor 2b. The shaft 13 is rotatably supported by an upper bearing (not shown) and a lower bearing 4 housed in the upper part of the oil casing 3.
[0027]
A shaft 13 passes through the center of the oil casing 3 that defines the oil chamber 25. The lower bearing 4 that supports the shaft 13 is held by a step portion of the oil casing 3. The lower end of the outer peripheral portion 21 of the oil casing 3 is fixed to the outer peripheral portion 22 of the mechanical seal bracket 7. On the other hand, the lower end of the inner peripheral portion 23 of the oil casing 3 is connected to the inner peripheral portion 24 of the mechanical seal bracket 7 via the mechanical seal 6. As a result, the oil casing 25 and the mechanical seal bracket 7 define an oil chamber 25 that supplies oil as a lubricant to the mechanical seal 6 that is the shaft seal portion of the shaft 13. The motor chamber 40 is sealed by the oil casing 3 so that the liquid to be processed does not enter the motor chamber 40.
[0028]
The motor casing 1 and the oil casing 3 are fastened by bolts (not shown). Therefore, the oil casing 3 fixedly supports the motor casing 1 and supports the shaft 13 via the lower bearing 4 so as to be rotatable.
[0029]
An impeller 8 is fastened to the tip of the shaft 13. The impeller 8 includes a substantially cylindrical hub (rotary body) 36 that extends in parallel with the shaft 13, and a plurality of blades 37 that protrude from the outer peripheral surface of the hub 36. The hub 36 is provided with a shaft mounting arm 36a extending toward the center thereof. The shaft 13 is inserted into the mounting hole of the mounting arm 36a and fastened. Thereby, the impeller 8 rotates according to the rotation of the shaft 13, and a suction force that guides the liquid to be processed from the upper side to the lower side is generated. The impeller 8 rotates at a rotational speed such that the peripheral speed of the outer peripheral surface of the hub 36 is 3 m / s or more.
[0030]
The drive unit 101 and the device casing 102 are fixed via the mounting arm 5. The mounting arm 5 is a support arm that supports the drive unit 101. As shown in FIG. 2, in this embodiment, three mounting arms 5 are provided at equal intervals in the circumferential direction. One end of the mounting arm 5 is fixed to the upper end portion 41 of the suction casing 9, and the other end is fixed to the oil casing 3. The mounting arm 5 is located above the suction port 14 of the suction casing 9. That is, the mounting arm 5 is located on the suction side of the flow path 16 for the liquid to be processed. The width b of the mounting arm 5 is set to 20 mm or more.
[0031]
As shown in an enlarged view in FIG. 3, a shield ring 50 is fixed to the outer peripheral surface of the mechanical seal bracket 7. The shield ring 50 is an annular shield member that covers an annular gap 60 formed between the mechanical seal bracket 7 and the hub 36 from the outside, and an attachment portion that is attached to the outer peripheral surface of the mechanical seal bracket 7 by the fixing metal 54. 53 and a shield part 51 extending from the attachment part 53 to the hub 36 side. In the present embodiment, since the outer peripheral surface of the hub 36 is located on the inner side of the outer peripheral surface of the mechanical seal bracket 7, the shield portion 51 of the shield ring 50 is inclined inward.
[0032]
The inner diameter of the tip 52 of the shield part 51 is slightly smaller than the outer diameter of the hub 36. The tip 52 of the shield 51 is in contact with the outer peripheral surface of the hub 36, and the cross-sectional shape of the tip 52 is formed in an arc shape so that the sliding contact with the hub 36 is smooth as shown in FIG. Has been. However, the cross-sectional shape of the tip portion 52 of the shield portion 51 is not limited to an arc shape, and may be another curved shape. Moreover, the rectangular shape which has a certain large sliding contact area may be sufficient. In order to reduce wear on the outer peripheral surface of the hub 36, the shield ring 50 is made of rubber.
[0033]
The distance L between the lower surface of the mounting arm 5 and the upper end surface of the hub 36 is set to 50% or less of the outer diameter of the hub 36.
[0034]
-Operation of the aeration device-
During the operation of the aeration apparatus 20, the motor 2 is driven, and the impeller 8 rotates according to the rotation of the shaft 13. By the rotation of the impeller 8, the liquid to be processed is sucked obliquely downward with respect to the flow path 16 through the suction port 14. And the to-be-processed liquid distribute | circulates the inside of the flow path 16 at a speed | rate of about 2-3 m / s. On the other hand, the air supplied from the blower (not shown) through the air supply pipe 11 is discharged into the air chamber 17 and then stirred and mixed with the liquid to be processed in the flow path 16 through the supply path 18. The mixed liquid containing bubbles flows through the flow path 16 while changing the flow direction from the downward direction to the horizontal direction, and is discharged from the discharge port 15 in the substantially horizontal direction.
[0035]
-Effects of this embodiment-
According to the present aeration apparatus 20, since the gap 60 between the mechanical seal bracket 7 and the hub 36 is covered by the shield ring 50, the fiber (foreign matter) such as hair is prevented from entering the inside of the hub 36. can do. Since the shield portion 51 of the shield ring 50 is brought into contact with the outer peripheral surface of the hub 36, entry of foreign matter can be reliably prevented.
[0036]
In particular, in the present aeration apparatus 20, the mounting arm 5 for supporting the drive unit 101 is provided above the mechanical seal bracket 7, so that the liquid to be treated on the downstream side of the mounting arm 5 is disturbed. The pressure is likely to change. Therefore, if the shield ring 50 is not provided, a part of the liquid to be processed easily moves in and out of the hub 36 through the gap 60 due to such pressure imbalance. However, since the aeration apparatus 20 includes the shield ring 50, the flow of the liquid to be processed in the gap 60 can be prevented. Therefore, although the mounting arm 5 is provided above the mechanical seal bracket 7, it is possible to reliably prevent foreign matter from entering the hub 36.
[0037]
The shield part 51 of the shield ring 50 is in contact with the outer peripheral surface of the hub 36, and the tip part 52 of the shield part 51 is formed in a curved surface shape and has a relatively large contact area. The shield ring 50 is made of rubber. Therefore, wear of the hub 36 is reduced.
[0038]
The shield ring 50 is attached to the mechanical seal bracket 7 by a fixing metal 54. Therefore, attachment and removal are easy and can be easily replaced.
[0039]
-Modification-
Upper Symbol embodiment is impeller 8 to the motor 2 is a direct form, may be provided a reduction gear between the motor 2 and the impeller 8.
[0040]
The gas supplied to the liquid to be treated is not limited to air, but may be other gas, for example, another oxygen-containing gas.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a part of an aeration apparatus according to an embodiment.
FIG. 2 is a plan view of the aeration apparatus.
FIG. 3 is an enlarged sectional view showing a part of the aeration apparatus.
FIG. 4 is a cross-sectional view of a shield ring.
FIG. 5 is a sectional view showing a conventional aeration apparatus with a part thereof cut away.

Claims (4)

モータシャフトを有するモータと、
前記モータシャフトに取り付けられ且つ前記モータシャフトの外周部を覆うように前記モータシャフトの軸方向と平行に延びる略筒状の回転胴部と、前記回転胴部の外周部に設けられた羽根とを有する羽根車と、
前記羽根車の回転によって吸引した被処理液を所定気体と攪拌混合させて吐出する流路を区画形成するケーシングと、
前記回転胴部の前記流路上流側の端部を塞ぐように前記回転胴部の前記流路上流側の端部に前記回転胴部と非接触状態で対向配置され、前記回転胴部の外周面との間に段差が形成されるように前記回転胴部よりも大きい外径を有する固定部と
前記固定部の外周面上に取り付けられ、前記固定部と前記回転胴部との間に形成された環状の隙間を前記回転胴部の外側から覆うシールド部を有し、当該シールド部の一部が前記回転胴部の外周面に摺接するシールド部材と、
を備えている曝気装置。
A motor having a motor shaft;
A substantially cylindrical rotating body portion that is attached to the motor shaft and extends parallel to the axial direction of the motor shaft so as to cover the outer periphery portion of the motor shaft, and a blade provided on the outer periphery portion of the rotating body portion An impeller having,
A casing for partitioning and forming a flow path for stirring and mixing the liquid to be treated sucked by rotation of the impeller with a predetermined gas; and
An end of the rotating drum portion facing the upstream side of the flow channel upstream of the rotating drum portion so as to close an end portion of the rotating drum portion on the upstream side of the flow channel, and arranged in a non-contact state with the rotating drum portion. A fixed portion having an outer diameter larger than that of the rotating body so that a step is formed between the surface and the surface ;
A shield part that is attached on an outer peripheral surface of the fixed part and covers an annular gap formed between the fixed part and the rotary body part from the outside of the rotary body part; A shield member that is in sliding contact with the outer peripheral surface of the rotating body portion;
An aeration apparatus comprising:
請求項1に記載の曝気装置であって、
前記羽根車の回転胴部と平行に延びる略筒状に形成され、前記モータを覆うモータカバーと、
前記モータカバーから径方向外向きに延び、前記モータカバーを支持する支持アームとを備え、
前記固定部は、前記モータカバーと前記羽根車との間に設けられ、
前記支持アームは、前記ケーシングによって区画形成される被処理液の流路の吸入側に位置し、
前記回転胴部の前記モータカバー側の端面と前記支持アームの前記回転胴部側の端面との間の距離Lは、前記回転胴部の外径の50%以下に設定されている曝気装置。
The aeration apparatus according to claim 1,
A motor cover that is formed in a substantially cylindrical shape extending in parallel with the rotating body of the impeller, and covers the motor;
A support arm that extends radially outward from the motor cover and supports the motor cover;
The fixing portion is provided between the motor cover and the impeller.
The support arm is located on the suction side of the flow path of the liquid to be processed that is partitioned by the casing,
An aeration apparatus in which a distance L between an end surface of the rotating body portion on the motor cover side and an end surface of the support arm on the rotating body portion side is set to 50% or less of an outer diameter of the rotating body portion.
請求項1に記載の曝気装置であって、
前記羽根車の回転胴部と平行に延びる略筒状に形成され、前記モータを覆うモータカバーと、
前記モータカバーから径方向外向きに延び、前記モータカバーを支持する支持アームとを備え、
前記固定部は、前記モータカバーと前記羽根車との間に設けられ、
前記支持アームは、前記ケーシングによって区画形成される被処理液の流路の吸入側に位置し、
前記支持アームにおける被処理液の流通方向と直交する方向の幅は、20mm以上に設定されている曝気装置。
The aeration apparatus according to claim 1,
A motor cover that is formed in a substantially cylindrical shape extending in parallel with the rotating body of the impeller, and covers the motor;
A support arm that extends radially outward from the motor cover and supports the motor cover;
The fixing portion is provided between the motor cover and the impeller.
The support arm is located on the suction side of the flow path of the liquid to be processed that is partitioned by the casing,
The aeration apparatus in which the width of the support arm in the direction orthogonal to the flow direction of the liquid to be treated is set to 20 mm or more.
請求項1に記載の曝気装置であって、
前記羽根車の回転胴部の外周部の周速は、3m/s以上に設定されている曝気装置。
The aeration apparatus according to claim 1,
The aeration apparatus in which the peripheral speed of the outer peripheral portion of the rotating body of the impeller is set to 3 m / s or more.
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