上記目的を達成するため、本発明の特徴は、液体を受け入れて流通させる第1メイン導管と、第1メイン導管に連通する管体からなる第1ベース管を有して液体を第1ベース管の周方向に吐出することで同周方向に沿って回転する第1回転翼と、第1回転翼から管状に延びて形成されて液体を流通させる第2メイン導管と、第2メイン導管に連通する管体からなる第2ベース管を有して液体を第2ベース管の周方向に吐出することで同周方向に沿って回転する第2回転翼とを備え、第1回転翼および第2回転翼のうちの少なくとも一方は、回転する方向に交わる方向に延びる板状に形成された撹拌板を着脱自在な状態で備えていることにある。
上記目的を達成するため、本発明の特徴は、液体を撹拌する液体撹拌装置であって、液体を受け入れて流通させる第1メイン導管と、第1メイン導管に連通する管体からなる第1ベース管を有して液体を第1ベース管の周方向に吐出することで同周方向に沿って回転する第1回転翼と、第1回転翼から管状に延びて形成されて液体を流通させる第2メイン導管と、第2メイン導管に連通する管体からなる第2ベース管を有して液体を第2ベース管の周方向に吐出することで同周方向に沿って回転する第2回転翼とを備え、第1回転翼および第2回転翼のうちの少なくとも一方は、回転する方向に交わる方向に延びる板状に形成された撹拌板を任意の向きで着脱自在に取り付けることができることにある。
このように構成した本発明の特徴によれば、液体撹拌装置は、第1メイン導管および第2メイン導管からそれぞれ導かれる液体を導く第1ベース管および第2ベース管の軸方向における互いに異なる位置に第1回転翼および第2回転翼をそれぞれ備えているため、液体を広範囲に撹拌することができる。この場合、液体撹拌装置は、タンク、プールまたは水槽に貯留された液体を撹拌するものであってもよいし、池や沼の水を撹拌するものであってもよい。また、液体撹拌装置は、第1ベース管および第2ベース管がそれぞれ深さ方向に延びて配置されていてもよいし、深さ方向に直交する方向にそれぞれ延びて配置されていてもよい。
上記目的を達成するため、本発明の特徴は、液体を撹拌する液体撹拌装置であって、液体を受け入れて流通させる第1メイン導管と、第1メイン導管に連通する管体からなる第1ベース管を有して液体を第1ベース管の周方向に吐出することで同周方向に沿って回転する第1回転翼と、第1回転翼から管状に延びて形成されて液体を流通させる第2メイン導管と、第2メイン導管に連通する管体からなる第2ベース管を有して液体を第2ベース管の周方向に吐出することで同周方向に沿って回転する第2回転翼とを備え、第2回転翼は、第1回転翼よりも速い速度で回転することにある。このように構成した本発明の特徴によれば、液体撹拌装置は、第2回転翼が第2メイン導管から導かれた液体を第1回転翼の液体の吐出方向とは反対方向に吐出して同第1回転翼とは反対方向に回転するため、液体をより効果的に撹拌することができる。
上記目的を達成するため、本発明の特徴は、液体を撹拌する液体撹拌装置であって、
液体を受け入れて流通させる第1メイン導管と、第1メイン導管に連通する管体からなる第1ベース管を有して液体を第1ベース管の周方向に吐出することで同周方向に沿って回転する第1回転翼と、第1回転翼から管状に延びて形成されて液体を流通させる第2メイン導管と、第2メイン導管に連通する管体からなる第2ベース管を有して液体を第2ベース管の周方向に吐出することで同周方向に沿って回転する第2回転翼とを備え、第2回転翼は、第1回転翼よりも細い管で形成されていることにある。
このように構成した本発明の特徴によれば、液体撹拌装置は、第2回転翼が第1回転翼よりも速い速度で回転するため、液体をより効果的に撹拌することができる。特に、液体に薬剤などの投入物を投入した場合においては、投入物が投入された表層を迅速に撹拌することができる。
また、本発明の他の特徴は、前記液体撹拌装置において、第2回転翼は、第1回転翼よりも細い管で形成されていることにある。
このように構成した本発明の他の特徴によれば、液体撹拌装置は、第2回転翼が第1回転翼よりも細い管で形成されているため、液体吐出手段から離れた位置に位置する第2回転翼を効果的に回転させることができる。
また、本発明の他の特徴は、前記液体撹拌装置において、第1回転翼および第2回転翼のうちの少なくとも一方は、回転する方向に交わる方向に延びる板状に形成された撹拌板を備えることにある。
このように構成した本発明の他の特徴によれば、液体撹拌装置は、第1回転翼および/または第2回転翼に回転する方向に交わる方向に延びる板状の撹拌板が設けられているため、液体を広範囲に撹拌することができる。
また、本発明の他の特徴は、前記液体撹拌装置において、撹拌板は、前記回転する方向に対して直交ではなく傾斜した状態で設けられていることにある。
このように構成した本発明の他の特徴によれば、液体撹拌装置は、撹拌板が第1回転翼および/または第2回転翼の回転する方向に対して直交ではなく傾斜した状態で設けられているため、液体の撹拌抵抗を抑えながら効果的に撹拌することができる。この場合、液体撹拌装置は、撹拌板が水面方向側または水底方向側に面するように傾斜させることで液体を深さ方向に撹拌することができる。
また、本発明の他の特徴は、前記液体撹拌装置において、第1回転翼および第2回転翼のうちの少なくとも一方は、第1ベース管および第2ベース管のうちのそれぞれ対応するベース管の軸線方向における互いに異なる位置で径方向に延びる少なくとも2つの管体で構成されて液体をベース管の周方向にそれぞれ吐出することで同周方向に沿って回転する少なくとも2つのアーム管を備えることにある。
このように構成した本発明の他の特徴によれば、液体撹拌装置は、第1回転翼および第2回転翼のうちの少なくとも一方が対応するベース管の軸線方向に互いに異なる位置で径方向に延びる少なくとも2つの管体で構成されたアーム管を備えているため、液体を効果的に撹拌することができる。
また、本発明の他の特徴は、前記液体撹拌装置において、さらに、前記少なくとも2つのアーム管同士を互いに連結する連結体を備えることにある。
このように構成した本発明の他の特徴によれば、液体撹拌装置は、さらに、少なくとも2つのアーム管同士を互いに連結する連結体を備えているため、各メイン導管から延びるアーム管の剛性を高めることができる。
また、本発明の他の特徴は、前記液体撹拌装置において、連結体は、互いに連結するアーム管間で液体を流通させる管状に形成されていることにある。
このように構成した本発明の他の特徴によれば、液体撹拌装置は、連結体が互いに連結するアーム管間で液体を流通させる管状に形成されているため、アーム管間における吐出力の差を解消してムラを抑えた撹拌を行うことができる。
また、本発明の他の特徴は、前記液体撹拌装置において、撹拌板は、連結体に設けられていることにある。
このように構成した本発明の他の特徴によれば、液体撹拌装置は、撹拌板が連結体に設けられているため連結体が互いに連結するアーム管間の液体を効果的に撹拌することができる。
また、本発明の他の特徴は、前記液体撹拌装置において、第1回転翼および第2回転翼のうちの少なくとも一方は、第1ベース管および第2ベース管のうちのそれぞれ対応するベース管の軸線方向における互いに異なる位置で径方向に延びる少なくとも2つの管体で構成されて液体をベース管の周方向にそれぞれ吐出することで同周方向に沿って回転する少なくとも2つのアーム管を備えることにある。
このように構成した本発明の特徴によれば、液体撹拌装置は、第1回転翼および/または第2回転翼に各ベース管の軸線方向に互いに異なる位置で径方向に延びる少なくとも2つの管体で構成されたアーム管を備えているため、液体を広範囲に強力に撹拌することができる。
また、本発明の他の特徴は、前記液体撹拌装置において、さらに、前記少なくとも2つのアーム管同士を互いに連結する連結体を備えることにある。
このように構成した本発明の他の特徴によれば、液体撹拌装置は、さらに、少なくとも2つのアーム管同士を互いに連結する連結体を備えているため、各メイン導管から延びるアーム管の剛性を高めることができる。
また、本発明の他の特徴は、前記液体撹拌装置において、連結体は、互いに連結するアーム管間で液体を流通させる管状に形成されていることにある。
このように構成した本発明の他の特徴によれば、液体撹拌装置は、連結体が互いに連結するアーム管間で液体を流通させる管状に形成されているため、アーム管間における吐出力の差を解消してムラを抑えた撹拌を行うことができる。
また、本発明の他の特徴は、前記液体撹拌装置において、さらに、第1回転翼および第2回転翼のうちの少なくとも一方の回転翼を第1メイン導管および第2メイン導管のうちのそれぞれ対応するメイン導管に対して回転自在に連結する回転連結部を備え、回転連結部は、回転翼におけるベース管が連結される部分からメイン導管が連結される部分側に向かって外径が大きくなる筒状に形成された筒状拡径部と、メイン導管が連結される部分から筒状拡径部の外周面を筒状の隙間を介して覆いつつ内径が縮小する筒状に形成された筒状縮径部と、筒状拡径部の外周面と筒状縮径部の内径との間の前記筒状の隙間で構成されてメイン導管の内部および同メイン導管の外部にそれぞれ連通する筒状流路とを有することにある。
このように構成した本発明の他の特徴によれば、液体撹拌装置は、さらに、第1回転翼および第2回転翼のうちの少なくとも一方の回転翼を第1メイン導管および第2メイン導管のうちのそれぞれ対応するメイン導管に対して回転自在に連結する回転連結部を備えている。この場合、回転連結部は、筒状拡径部の外周面と筒状縮径部の内径との間の筒状の隙間で構成されてメイン導管の内部および同メイン導管の外部にそれぞれ連通する筒状流路を有して構成されている。これにより、液体撹拌装置は、メイン導管から供給された液体が筒状流路を流通することでメイン導管に対して回転翼が円滑に回転することができる。
また、本発明の他の特徴は、前記液体撹拌装置において、筒状拡径部は、外径および内径が徐々に拡大する傾斜面を有して構成されており、筒状拡径部と筒状縮径部とは、互いの先端部同士が対向し合って突き当たり可能に形成されていることにある。
このように構成した本発明の他の特徴によれば、液体撹拌装置は、筒状拡径部の外径および内径が徐々に拡大する傾斜面を有して構成されているとともに、筒状拡径部と筒状縮径部とは互いの先端部同士が対向し合って突き当たり可能に形成されているため、メイン導管からの液体の供給または供給の停止によって回転翼がメイン導管に対して離隔または突き当たる。これにより、液体撹拌装置は、メイン導管から供給される液体を筒状流路に導くことができるとともに、メイン導管から液体の供給が停止した際に筒状拡径部、さらには回転翼のベース管がメイン導管内に入り込むことを防止することができる。
また、本発明の他の特徴は、液体撹拌装置において、回転翼は、液体を吐出する吐出口が同回転翼の回転面に対して回転連結部側に傾斜していることにある。
このように構成した本発明の他の特徴によれば、液体撹拌装置は、回転連結部を介してメイン導管に連結された回転翼における液体を吐出する吐出口が同回転翼の回転面に対して回転連結部側に傾斜しているため、回転翼から液体を吐出することで回転翼をメイン導管から効果的に離隔させてメイン導管から供給される液体を効果的に筒状流路に導くことができる。
以下、本発明に係る液体撹拌装置の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図1は、本発明に係る液体撹拌装置100の外観構成を概略的に示す斜視図である。また、図2は、図1に示す液体撹拌装置100を水槽TKに設置した状態を模式的に示す断面図である。なお、本明細書において参照する各図は、本発明の理解を容易にするために一部の構成要素を誇張して表わすなど模式的に表している。このため、各構成要素間の寸法や比率などは異なっていることがある。この液体撹拌装置100は、コンクリートの斫り(ハツリ)作業に使用したアルカリ性の排水からなる液体WKを貯留して中和する水槽TK内で液体WKを撹拌するために用いられる機械装置である。
(液体撹拌装置100の構成)
液体撹拌装置100は、液体吐出装置101を備えている。液体吐出装置101は、水槽TK内に貯留された液体WKを吸引して吐出する機械装置である。本実施形態においては、液体吐出装置101は、人が持ち運びできる大きさの略円柱状に形成された本体の下部部分から液体WKを吸引して本体の上部に設けられた吐出口から吐出する電動の水中ポンプで構成されている。この液体吐出装置101の吐出口には、第1メイン導管102が接続されている。
第1メイン導管102は、液体吐出装置101から出力される液体WKを第1回転翼110および第2回転翼130に導くための流路を形成する部品であり、樹脂材または金属材を円筒状に形成した管体で構成されている。本実施形態においては、第1メイン導管102は、塩化ビニル樹脂製のパイプ材で構成されている。この第1メイン導管102は、一方(図示下側)の端部が液体吐出装置101の吐出口にネジ嵌合によって着脱自在に接続されているとともに、他方(図示上側)の端部に第1回転連結部103が接続されている。
第1回転連結部103は、図3に示すように、第1メイン導管102に対して第1回転翼110を回転自在に連結する部分であり、主として、筒状拡径部104、筒状縮径部105および筒状流路106を備えて構成されている。筒状拡径部104は、第1回転翼110から延びる第1ベース管111の先端部に取り付けられて筒状流路106を形成する部品であり、樹脂材または金属材を円筒状に形成して構成されている。より具体的には、筒状拡径部104は、嵌合部104a、傾斜面104bおよび対向部104cをそれぞれ備えて構成されている。
嵌合部104aは、第1回転翼110の第1ベース管111の先端部の外側に嵌合する部分であり、直線状に延びる円筒状に形成されている。この場合、嵌合部104aは、第1回転翼110の第1ベース管111の先端部に対して接着剤で固着している。傾斜面104bは、第1回転翼110の第1ベース管111の外径および内径よりも大きな外径および内径にそれぞれ徐々に広がるテーパ状の部分である。
対向部104cは、傾斜面104bが拡径した最大外径で直線状に延びる円筒状に形成されている。この対向部104cは、液体吐出装置101から延びる第1メイン導管102の先端部に突き当たる大きさおよび厚さで形成されている。本実施形態においては、対向部104cは、第1メイン導管102の外径よりも若干小さい外径に形成されている。なお、筒状拡径部104は、第1回転翼110の第1ベース管111の先端部に一体的に形成されていてもよい。
筒状縮径部105は、液体吐出装置101から延びる第1メイン導管102の先端部に取り付けられて筒状流路106を形成する部品であり、樹脂材または金属材を円筒状に形成して構成されている。より具体的には、筒状縮径部105は、筒状拡径部104の外周面に対して隙間を介して覆う大きさに形成された嵌合部105a、傾斜面105bおよび流出部105cをそれぞれ備えて構成されている。
嵌合部105aは、液体吐出装置101から延びる第1メイン導管102の先端部の外側に嵌合する部分であり、直線状に延びる円筒状に形成されている。この場合、嵌合部105aは、第1メイン導管102の先端部に対して接着剤で固着している。この嵌合部105aは、筒状拡径部104の対向部104cを覆う長さに形成されている。
傾斜面105bは、嵌合部105aの外径および内径がそれぞれ徐々に縮小するテーパ状の部分である。この場合、傾斜面105bは、筒状拡径部104の傾斜面104bと同じ傾斜角で形成されていてもよいが、互いに異なる傾斜角で形成されることによって両者が密着し合うことが防止されて筒状流路106を形成し易くすることができる。
流出部105cは、第1回転翼110を安定的に回転させるための部分であり、傾斜面104bが縮径した最小内径で嵌合部104aに平行に延びる直線状の円筒状に形成されている。この場合、流出部105cは、嵌合部104aの図示上端部から張り出す長さに形成されている。
筒状流路106は、液体吐出装置101から吐出されて第1メイン導管102内に導かれた液体WKの一部を外部に漏出させる流路を形成することで筒状拡径部104と筒状縮径部105とを互いに相対回転可能にするための部分であり、筒状拡径部104の外周面と筒状縮径部105の外周面との間に円筒状の隙間によって形成されている。本実施形態においては、筒状流路106は、筒状拡径部104の外周面と筒状縮径部105の外周面との間の隙間が2mmに設定されている。なお、図3においては、液体WKの流れを破線矢印で示している。
ここで、第1回転連結部103の組み付け方法について簡単に説明しておく。まず、作業者は、第1ベース管111の図示下側の端部から筒状縮径部105を通しておいた後、この第1ベース管111の図示下側の端部に筒状拡径部104の嵌合部104aを通して接着固定する。次に、作業者は、第1ベース管111に通しておいた筒状縮径部105を筒状拡径部104の外側に位置させるとともに嵌合部105aを第1メイン導管102の先端部に接着固定する。これにより、第1回転連結部103を組み立てることができる。
第1回転翼110は、液体吐出装置101から供給される液体WKの一部を吐出することで水槽TK内の液体WKを撹拌するための部品であり、樹脂製または金属製の管体および板状体を組み合わせて構成されている。この第1回転翼110は、主として、第1ベース管111、分岐筒112a,112b、中間筒113、アーム管114,115、連結体116および撹拌板117をそれぞれ備えて構成されている。
第1ベース管111は、第1回転翼110および第2回転翼130をそれぞれ支持するとともに第1回転連結部103を介して第1メイン導管102から導かれた液体WKを第1回転翼110自身および第2回転翼130にそれぞれ導く部品であり、垂直方向に直線状に延びる塩化ビニル樹脂製の円筒体で構成されている。この第1ベース管111は、一方(図示下側)の端部に前記筒状拡径部104が接続されているとともに、他方(図示上側)の端部に分岐筒112aが接続されている。
分岐筒112aは、第1ベース管111から導かれた液体WKを3方向にそれぞれ分岐させるための塩化ビニル樹脂製の部品であり、直線状に延びる2つの流路が互いに直交する十字状に形成されている。この分岐筒112aには、分岐筒112bが接続された中間筒113が接続されているとともに、第1ベース管111の軸線方向に直交する方向に2つのアーム管114がそれぞれ接続されている。
分岐筒112bは、前記分岐筒112aと同様に、中間筒113から導かれた液体WKを3方向にそれぞれ分岐させるための塩化ビニル樹脂製の部品であり、直線状に延びる2つの流路が互いに直交する十字状に形成されている。この分岐筒112bには、中間筒113と同軸上に第2回転連結部120に繋がる第2メイン導管118が接続されているとともに、中間筒113の軸線に直交する方向に2つのアーム管115がそれぞれ接続されている。
中間筒113は、分岐筒112aから導かれた液体WKを分岐筒112bに導くための部品であり、円筒状の管体で構成されている。本実施形態においては、中間筒113は、直線状に延びる塩化ビニル樹脂製のパイプ材で構成されている。この中間筒113は、第1ベース管111と同軸上に設けられている。
それぞれ2つずつのアーム管114,115は、分岐筒112a,112bからそれぞれ導かれた液体WKをそれぞれ第1ベース管111の径方向外側にそれぞれ導く部品であり、それぞれ水平方向に直線状に延びる塩化ビニル樹脂製の円筒体で構成されている。この場合、これら2つずつのアーム管114,115は、本実施形態においては互いに同じ長さおよび同じ内外径に形成されているが、互いに異なる長さおよび/または異なる内外径に形成されていてもよい。また、各2つずつのアーム管114,115は、本実施形態においては、互いに同軸上(換言すれば、一直線上)に設けられているが、各中心軸線が互いに異なる位置に設けられていてもよい。
また、2つのアーム管114と2つのアーム管115とは、本実施形態においては、互いに同じ長さおよび内外径で形成されているが、互いに異なる長さおよび/または内外径で形成されていてもよい。また、2つのアーム管114と2つのアーム管115とは、本実施形態においては、第1ベース管111の周方向における同じ位置、すなわち、アーム管114の真上にアーム管115が設けられて互いに平行に設けられている。しかし、アーム管114とアーム管115とは、第1ベース管111の周方向における同じ位置で非平行、または第1ベース管111の周方向における異なる位置、すなわち、アーム管114の真上以外の位置にアーム管115が設けられていてもよい。これらアーム管114,115の各先端部には、吐出筒114a,115aがそれぞれ設けられている。
2つの吐出筒114a,115aは、各アーム管114,115から導かれた液体WKを第1回転翼110が回転するように第1ベース管111の周方向側(または同周方向の接線方向側)に吐出する塩化ビニル樹脂製の部品であり、各アーム管114,115の軸線方向に直交する方向に屈曲した略L字状の円筒体で構成されている。この場合、各吐出筒114a,115aは、液体WKを吐出する吐出口が第1ベース管111の水平な周方向に対して斜め下方に向くようにそれぞれ設けられている。
連結体116は、互いに対向する2つのアーム管114と2つのアーム管115とを互いに液体WKが流通可能な状態で連結する部品であり、円筒状の管体で構成されている。本実施形態においては、連結体116は、直線状に延びる塩化ビニル樹脂製のパイプ材の両端に後述する分岐筒132bと同様の分岐筒が設けられて構成されている。この連結体116は、アーム管114,115の長手方向における中間部または同中間部よりも吐出筒114a,115a側に設けられている。
撹拌板117は、液体WKを撹拌するための部品であり、平板状に形成されている。本実施形態においては、撹拌板117は、金属材を連結体116の軸線方向に延びる正面視で長方形状に形成して構成されている。この撹拌板117は、アーム管114,115の軸線方向に沿って連結体116の両側にそれぞれ取付具117aを介して取り付けられている。この場合、撹拌板117は、第1回転翼110が回転する方向に対して直交する向きで設けられている。
また、撹拌板117は、本実施形態においては、アーム管114,115の各先端部、すなわち、吐出筒114a,115aから張り出さない大きさに形成されているが、吐出筒114a,115aから外側に張り出す大きさに形成することもできる。また、撹拌板117は、連結体116に対して1つまたは3つ以上取り付けることもできる。
取付具117aは、撹拌板117を連結体116に取り付けるための部品であり、金属材をバンド状に形成して構成されている。本実施形態においては、取付具117aは、長尺に延びる金属板の両端部が撹拌板117を挟んでボルトおよびナットで止められるとともに、この金属板の中央部が連結体116の外周部に巻き回されてボルトおよびナットで締め付けられることで撹拌板117を連結体116に取り付ける。これにより、取付具117aは、撹拌板117を連結体116に対して連結体116の周方向に任意の向きで着脱自在に取り付けることができる。
第2メイン導管118は、第1回転翼110を介して導かれる液体WKを第2回転翼130に導くための流路を形成する部品であり、第1メイン導管102と同様に、樹脂材または金属材を円筒状に形成した管体で構成されている。本実施形態においては、第2メイン導管118は、第1メイン導管102と同様に、塩化ビニル樹脂製のパイプ材で構成されている。また、第2メイン導管118は、第1メイン導管102よりも小さい内径に形成されている。この第2メイン導管118は、一方(図示下側)の端部が分岐筒112bに接着固定されているとともに、他方(図示上側)の端部に第2回転連結部120が接続されている。
第2回転連結部120は、図4に示すように、第2メイン導管118に対して第2回転翼130を回転自在に連結する部分であり、前記第1回転連結部103と同様に構成されている。すなわち、第2回転連結部120は、第1回転連結部103における筒状拡径部104、嵌合部104a、傾斜面104b、対向部104c、筒状縮径部105、嵌合部105a、傾斜面105b、流出部105cおよび筒状流路106にそれぞれ対応する筒状拡径部121、嵌合部121a、傾斜面121b、対向部121c、筒状縮径部122、嵌合部122a、傾斜面122b、流出部122cおよび筒状流路123をそれぞれ備えて構成されている。
この第2回転連結部120は、第1回転連結部103と同様の構成のため、その説明は省略する。また、第2回転連結部120は、第1回転連結部103と同様にして組み付けられる。なお、図4においては、液体WKの流れを破線矢印で示している。
第2回転翼130は、前記第1回転翼110と同様に、液体吐出装置101から供給される液体WKの一部を吐出することで水槽TK内の液体WKを撹拌するための部品であり、樹脂製または金属製の管体および板状体を組み合わせて構成されている。この第2回転翼130は、第1回転翼110における第1ベース管111、分岐筒112a,112b、中間筒113、アーム管114,115、吐出筒114a,115a、連結体116、撹拌板117および取付具117aにそれぞれ対応する第2ベース管131、分岐筒132a,132b、中間筒133、アーム管134,135、吐出筒134a,135a、連結体136、撹拌板137および取付具137aをそれぞれ備えて構成されている。
この場合、アーム管134,135は、アーム管114,115と同じ長さに形成されるとともに、アーム管114,115よりも小径に形成されている。また、分岐筒132bは、分岐筒112bとは異なり、第2ベース管131から導かれた液体WKを2方向にそれぞれ分岐させるように第2ベース管131の軸線方向に直交する方向に直線状に延びる1つの流路が繋がってT字状に形成されている。また、吐出筒134a,135aは、アーム管134,135がアーム管114,115に対して反対方向に回転するように吐出筒114a,115aに対して反対方向に開口している。この第2回転翼130におけるアーム管134,135、分岐筒132bおよび吐出筒134a,135a以外の構成は、第1回転翼110と同様の構成のため、その説明は省略する。
(液体撹拌装置100の作動)
次に、このように構成した液体撹拌装置100の作動について説明する。まず、作業者は、液体撹拌装置100を用意する。次に、作業者は、液体WKが貯留された水槽TK内に液体撹拌装置100を沈める。この場合、液体撹拌装置100は、第2回転翼130まで液体WK内に水没するように配置することが好ましいが、第2回転翼130が液体WKに浸漬されない状態であっても第1回転翼110が液体WK内に水没していれば液体WKを撹拌することはできる。
この場合、液体撹拌装置100における第1回転連結部103および第2回転連結部120は、図5に示すように、第1回転翼110および第2回転翼130の重さによって筒状拡径部104,121が第1メイン導管102および第2メイン導管118の上端部上に載置した状態となる。すなわち、筒状流路106,123は、第1メイン導管102および第2メイン導管118の各内部の流路を遮断された状態となっている。
次に、作業者は、液体撹拌装置100における液体吐出装置101を外部電源(例えば、100Vコンセント)に接続して液体吐出装置101の作動を開始させる。これにより、液体吐出装置101は、水槽TK内の底部から液体WKを吸引して第1メイン導管102に吐出する。第1メイン導管102内に供給された液体WKは、その一部が第1回転連結部103における筒状拡径部104の傾斜面104bに当たって筒状拡径部104全体を上方に押し上げる。
これにより、筒状拡径部104は、第1メイン導管102の先端部(図示上端部)から離隔して浮き上がった状態となるため、第1メイン導管102の内部の流路と筒状流路106とが連通した状態となる。したがって、第1メイン導管102内を流れる液体WKの一部は、筒状流路106に導かれる。なお、この筒状拡径部104の浮き上りは、筒状拡径部104が第1回転翼110、第2回転連結部120および第2回転翼130を支持しているため、これらの第1回転翼110、第2回転連結部120および第2回転翼130も上方に変位していることを意味する。
筒状流路106内に導かれた液体WKは、筒状流路106内を図示上方に流れた後、流出部105cから外部に流出する。これにより、筒状拡径部104は、筒状縮径部105に直接接触することが防止されるため、筒状縮径部105に対して回転自在な状態となる。また、筒状拡径部104を押し上げた液体WKは、第1ベース管111を介して分岐筒112aに流れた後、この分岐筒112aによって一部が2つのアーム管114にそれぞれ流れるとともに他の一部が中間筒113に流れる。また、中間筒113に流れた液体WKは、分岐筒112bによって一部が2つのアーム管115にそれぞれ流れるとともに他の一部が第2メイン導管118に流れる。
アーム管114,115にそれぞれ流れた液体WKは、吐出筒114a,115aからそれぞれ第1ベース管111の同心の周方向に吐出される。これにより、第1回転翼110は、液体WKを吐出しながら第1ベース管111を中心として回転する(図1における破線矢印参照)。この場合、第1回転連結部103は、吐出筒114a,115aの各吐出口が斜め下方に向いていることで筒状拡径部104の上方への浮き上がりが促されるため筒状流路106への液体WKの供給が確保されるとともに、筒状流路106に流れる液体WKに筒状拡径部104が押し付けられることで第1回転翼110の回転を安定化させることができる。
また、アーム管114,115は、連結体116によって液体WKが互いに流通可能に構成されているため、吐出筒114a,115aから吐出される液体WKの吐出量が均等化される。また、アーム管114,115に取り付けられた合計4つの撹拌板117は、アーム管114,115の回転変位とともに回転変位して液体WKを押し退ける。これらによって、第1回転翼110は、アーム管114,115の回転動作および吐出筒114a,115aからそれぞれ吐出される液体WKによって水槽TK内の液体WKを撹拌することができる。
一方、第2メイン導管118に導かれた液体WKは、第1メイン導管102内に導かれた液体WKと同様に、第2回転翼130を回転させる。具体的には、第2メイン導管118に導かれた液体WKは、その一部が第2回転連結部120における筒状拡径部121の傾斜面121bに当たって筒状拡径部121全体を上方に押し上げる。
これにより、筒状拡径部121は、第2メイン導管118の上端部から離隔して浮き上がった状態となるため、第2メイン導管118の内部の流路と筒状流路123とが連通した状態となる。したがって、第2メイン導管118内を流れる液体WKの一部は、筒状流路123に導かれる。なお、この筒状拡径部121の浮き上りは、筒状拡径部121は第2回転翼130を支持しているため、この第2回転翼130も上方に変位していることを意味する。
筒状流路123内に導かれた液体WKは、筒状流路123内を図示上方に流れた後、流出部122cから外部に流出する。これにより、筒状拡径部121は、筒状縮径部122に直接接触することが防止されるため、筒状縮径部122に対して回転自在な状態となる。また、筒状拡径部121を押し上げた液体WKは、第2ベース管131を介して分岐筒132aに流れた後、この分岐筒132aによって一部が2つのアーム管134にそれぞれ流れるとともに他の一部が中間筒133に流れる。また、中間筒133に流れた液体WKは、分岐筒132bによって2つのアーム管135にそれぞれ流れる。
アーム管134,135にそれぞれ流れた液体WKは、吐出筒134a,135aからそれぞれ第2ベース管131の同心の周方向に吐出される。これにより、第1回転翼110は、液体WKを吐出しながら第2ベース管131を中心として回転する(図1における破線矢印参照)。この場合、第2回転翼130は、吐出筒134a,135aが第1回転翼110の吐出筒114a,115aとは反対方向に開口しているため、第1回転翼110とは反対方向に回転する。また、第2回転翼130は、第1回転翼110よりも内径が細く形成されることで吐出筒134a,135aからの液体WKの吐出力が強くなって第1回転翼110よりも速い周速度で回転する。
また、第2回転連結部120は、前記第1回転連結部103と同様に、吐出筒134a,135aの各吐出口が斜め下方に向いていることで筒状拡径部121の上方への浮き上がりが促されるため筒状流路123への液体WKの供給が確保されるとともに、筒状流路123に流れる液体WKに筒状拡径部121が押し付けられることで第2回転翼130の回転を安定化させることができる。
また、アーム管134,135は、連結体136によって液体WKが互いに流通可能に構成されているため、吐出筒134a,135aから吐出される液体WKの吐出量が均等化される。また、アーム管134,135に取り付けられた合計4つの撹拌板137は、アーム管134,135の回転変位とともに回転変位して液体WKを押し退ける。これらによって、第2回転翼130は、アーム管134,135の回転動作および吐出筒134a,135aからそれぞれ吐出される液体WKによって水槽TK内における第1回転翼110よりも上層の液体WKを撹拌することができる。
これにより、液体撹拌装置100は、水槽TK内の広範囲の液体WKを迅速に撹拌することができる。この場合、作業者は、水槽TK内に中和剤などの薬剤を投入した場合においては、投入した薬剤を迅速に撹拌して迅速かつムラなく中和反応させることができる。また、液体撹拌装置100は、流出部105c,122cからの液体WKの流出によっても第1回転連結部103および第2回転連結部120の周囲の液体WKを撹拌することができる。
また、作業者は、水槽TK内の液体WKの撹拌作業中に水槽TK内に手や棒体などを挿入した場合にこれらの手や棒体が第1回転翼110および/または第2回転翼130の回転面内に位置してこれらに接触することがある。この場合、第1回転翼110および/または第2回転翼130は、吐出筒114a,134aからの液体WKの吐出力によって回転しているため、容易に回転が停止して手や棒体による作業を阻害することはない。
次に、作業者は、水槽TK内の液体WKの撹拌作業を中断する場合においては、液体吐出装置101と外部電源との電気的な接続を切断して液体吐出装置101による液体WKの吸引および吐出を停止する。これにより、液体撹拌装置100は、第1回転翼110および第2回転翼130の回転が停止するとともに、筒状拡径部104,121がそれぞれ下降して第1メイン導管102および第2メイン導管118に突き当たりこれらと筒状流路106,123との連通状態を遮断する。そして、作業者は、水槽TK内の液体WK中から液体撹拌装置100を取り出すことで作業を終了することができる。
上記作動説明からも理解できるように、上記実施形態によれば、液体撹拌装置100は、液体WKを導く第1ベース管111および第2ベース管131の軸線方向における互いに異なる位置に第1回転翼110および第2回転翼130をそれぞれ備えているとともにこれらの第1回転翼110および第2回転翼130に回転する方向に交わる方向に延びる板状の撹拌板117,137がそれぞれ設けられているため、液体WKを広範囲に強力に撹拌することができる。
さらに、本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。なお、下記各変形例において、上記実施形態と同様の構成部分については同じ符号を付して、その説明を省略する。
例えば、上記実施形態においては、撹拌板117,137は、連結体116,136にそれぞれ取り付けた。しかし、撹拌板117,137は、図6に示すように、アーム管114,115,134,135に取り付けることもできる。この場合、撹拌板117,137は、図7に示すように、アーム管114とアーム管115との間および/またはアーム管134とアーム管135との間に架設した状態で取り付けることができる。
また、この場合、アーム管114とアーム管115および/またはアーム管134とアーム管135は、図8および図9にそれぞれ示すように、第1ベース管111および/または第2ベース管131の軸線周りの周方向にずれた位置に配置することで、撹拌板117,137を第1回転翼110および/または第2回転翼130の回転方向に直交ではなく傾斜した状態で設けることができる。すなわち、撹拌板117,137は、液体WKの水面側または水底側に傾斜した状態で取り付けることができる。これにより、液体撹拌装置100は、液体WKの撹拌抵抗を抑えながら液体WKの深さ方向に効果的に撹拌することができる。
ここで、図8は、アーム管134とアーム管135とを第2ベース管131の軸線周りの周方向にずれた位置に配置するとともに、これらのアーム管134とアーム管135とに直接撹拌板137を水底側に傾斜した向きで取り付けた例を示している。ここで、図9は、アーム管134とアーム管135とを第2ベース管131の軸線周りの周方向にずれた位置に配置するとともに、これらのアーム管134とアーム管135との間に架設される連結体136に撹拌板137を水底側に傾斜した向きで取り付けた例を示している。なお、撹拌板117,137は、アーム管114,115,134,135に取り付ける場合および/または連結体116,136に取り付ける場合においても液体WKの水面側に傾斜した状態で取り付けることもできることは当然である。
また、上記実施形態においては、第1回転翼110および第2回転翼130は、それぞれ第1ベース管111および第2ベース管131の軸線方向における互いに異なる2つの位置にアーム管114,115およびアーム管134,135をそれぞれ備えて構成した。しかし、第1回転翼110および第2回転翼130は、第1ベース管111および第2ベース管131の軸線方向上に少なくとも1つのアーム管を備えて構成されていればよい。
すなわち、液体撹拌装置100は、図10に示すように、第1回転翼110および第2回転翼130をアーム管114またはアーム管115のみおよび/またはアーム管134またはアーム管135のみを備えて構成することができる。ここで、図10は、第1回転翼110および第2回転翼130をアーム管114およびアーム管135のみで構成した例を示している。この場合、液体撹拌装置100は、分岐筒112b,132a、中間筒113,133および連結体116,136は不要であるが、撹拌板117,137は設けてもよいし省略してもよい。
また、これらの場合、アーム管114またはアーム管115および/またはアーム管134またはアーム管135は、第1ベース管111および第2ベース管131の径方向における同軸上に2つの管体で構成しても良いし(図10参照)、1つの管体で構成することもできる。また、第1回転翼110および第2回転翼130は、第1ベース管111および第2ベース管131の軸線方向における互いに異なる位置に3つ以上のアーム管を備えて構成することもできる。なお、図10においては、第1回転翼110および第2回転翼130の各回転方向を破線矢印で示している。
また、上記実施形態においては、第1回転翼110および第2回転翼130は、連結体116,136をそれぞれ備えて構成した。しかし、第1回転翼110および/または第2回転翼130は、図7に示すように、連結体116,136をそれぞれ省略して構成することもできる。
また、上記実施形態においては、液体吐出装置101は、人が持ち運びできる大きさの水中ポンプで構成した。しかし、液体吐出装置101は、水槽TK内または水槽TK以外の水槽から液体を吸引して水槽TK内に液体WKを吐出する液体吐出手段で構成されていればよい。したがって、液体吐出手段は、例えば、水槽TK内に連通する配管と、この配管に繋がったポンプと、このポンプと水槽TK内とを連通させる配管とで構成することができる。なお、液体撹拌装置100は、第1メイン導管102に液体WKが供給されるように構成されていればよいため、必ずしも液体吐出装置101は不要である。すなわち、液体撹拌装置100は、第1メイン導管102に水槽TKが直結されて液体WKが供給されるように構成することもできる。
また、上記実施形態においては、連結体116,136は、アーム管114とアーム管115との間およびアーム管134とアーム管135との間で液体WKが流通可能に形成した。しかし、連結体116,136は、アーム管114とアーム管115との間および/またはアーム管134とアーム管135との間で液体WKが流通不能に形成することもできる。すなわち、連結体116,136は、中実の棒体で構成することもできる。これによっても、連結体116,136は、アーム管114とアーム管115とおよび/またはアーム管134とアーム管135とを一体的に連結して剛性を高めることができる。
また、上記実施形態においては、第2回転翼130は、第1回転翼110に対して反対方向に第1回転翼110よりも速い速度で回転するように構成した。しかし、第2回転翼130は、第1回転翼110に対して同じ方向に回転させてもよいし、第1回転翼110と同じ速度または遅い速度で回転するように構成することもできる。
また、上記実施形態においては、第2回転翼130を構成する管体は、第1回転翼110を構成する管体の内径よりも細い内径に形成した。しかし、第2回転翼130を構成する管体は、第1回転翼110を構成する管体の内径と同じまたは太い内径に形成することもできる。また、第2回転翼130を構成するアーム管134,135は、第1回転翼110を構成するアーム管114,115よりも短い長さに形成することで液体撹拌装置100の設置状態を安定化させることができる。
また、上記実施形態においては、吐出筒114a,134aは、第1回転翼110および第2回転翼130の回転面に対して斜め下方に開口して形成されている。しかし、吐出筒114a,134aは、第1回転翼110および第2回転翼130を第1ベース管111および第2ベース管131の軸線周りの周方向に回転させることができる向きに形成されていればよい。したがって、吐出筒114a,134aは、第1回転翼110および第2回転翼130の回転面に対して平行または斜め上方に開口して形成することもできる。
また、上記実施形態においては、液体撹拌装置100は、水槽TKの底部に配置して第1ベース管111および第2ベース管131が水槽TKの深さ方向に延びるように設置した。しかし、液体撹拌装置100は、水槽TKの底部に配置して第1ベース管111および第2ベース管131が水槽TKの深さ方向に直交する方向に延びるように第1メイン導管102および/または第2メイン導管118を屈曲させて構成して設置してもよいし、液体撹拌装置100自体を水槽TKの深さ方向に直交する方向に延びる向き(すなわち、横向きに)に設置することもできる。
また、上記実施形態においては、液体撹拌装置100は、第1回転翼110および第2回転翼130の2つの回転翼を備えて構成した。しかし、液体撹拌装置100は、第1回転翼110および第2回転翼130に加えて3つ目またはそれ以上の回転翼を備えて構成することもできる。
また、上記実施形態においては、液体撹拌装置100は、第1回転翼110および第2回転翼130を第1メイン導管102および第2メイン導管118に対して回転可能に支持するために第1回転連結部103および第2回転連結部120を備えて構成した。しかし、液体撹拌装置100は、第1回転翼110および第2回転翼130を第1メイン導管102および第2メイン導管118に対して回転可能に支持されていればよい。したがって、液体撹拌装置100は、第1回転翼110および第2回転翼130を第1メイン導管102および第2メイン導管118に対してベアリングを介して回転可能に支持するように構成することができる。すなわち、液体撹拌装置100は、第1回転連結部103および第2回転連結部120を省略して構成することができる。
なお、第1回転連結部103および第2回転連結部120は、第1回転翼110および第2回転翼130を第1メイン導管102および第2メイン導管118に対して回転可能に支持するための構造である。したがって、第1回転連結部103および第2回転連結部120は、どちらか一方のみを備えて液体撹拌装置100を構成することができる。すなわち、液体撹拌装置100は、液体吐出装置101、第1メイン導管102、第1回転連結部103および第1回転翼110を備えて構成することができる。この場合、分岐筒112aにおける第2メイン導管118の接続部分の開口部は塞ぐとよい。
また、上記実施形態においては、第1回転連結部103および第2回転連結部120における筒状拡径部104,121および筒状縮径部105,122は、それぞれ傾斜面104b,121b,105b,122bを備えて構成した。しかし、筒状拡径部104,121および筒状縮径部105,122は、嵌合部104a,121aと対向部104c,121cとの間、および嵌合部105a,122aと流出部105c,122cとの間を内径および外径が段状に変化する段付き形状に形成して傾斜面104b,121b,105b,122bを省略して構成することもできる。
また、上記実施形態においては、第1回転連結部103および第2回転連結部120は、筒状拡径部104,121が第1メイン導管102および第2メイン導管118の各先端部に突き当たるように構成した。しかし、第1回転連結部103および第2回転連結部120は、筒状拡径部104,121が第1メイン導管102および第2メイン導管118の各先端に突き当たらないように構成することもできる。例えば、図11に示すように、第1回転連結部103は、筒状縮径部105における傾斜面105bの図示下端部から第1メイン導管102が一体的に延びるように構成することができる。この場合、液体吐出装置101が液体WKを吸引しない停止状態においては、第1回転翼110が下降して筒状縮径部105上に当たって載置される。
また、上記実施形態においては、液体撹拌装置100は、撹拌板117,137を備えて構成した。しかし、液体撹拌装置100は、図10に示すように、撹拌板117,137を省略して構成することができる。また、液体撹拌装置100は、図12に示すように、撹拌板117,137に代えて第1ベース管111および第2ベース管131の軸線方向における互いに異なる位置に少なくとも2つ以上のアーム管114,115,134,135を備えて構成することで液体WKの撹拌性を確保することができる。この場合、液体撹拌装置100は、上記実施形態および各変形例のように、連結体116,136、第1回転連結部103および第2回転連結部120を採用または不採用で構成することができる。ここで、図12は、第1回転翼110が2つのアーム管114,115および連結体116を備えて構成されるとともに、第2回転翼130が2つのアーム管134,135および連結体136を備えて構成された液体撹拌装置100を示している。
また、上記実施形態においては、液体撹拌装置100は、水槽TK内に設置した。しかし、液体撹拌装置100は、撹拌の対象となる液体WKが貯留されている場所に広く用いることができる。したがって、液体撹拌装置100は、例えば、プールやタンクのほか、池、湖沼、川または海で用いることもできる。また、液体WKについても、コンクリートの斫り作業に使用したアルカリ性の排水以外の各種液体であってもよいことは当然である。