(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機（２）により回転駆動する中空軸（３）の先端部外周面に複数枚の羽根（４）を螺旋状に設けるとともに、中空軸の先端に形成した開口から水中に空気を放出するようにしたスクリュー式曝気機の羽根構造において、前記羽根（４）を板体で以て形成するとともに、羽根（４）の先端近傍位置で、前記板体と中空軸（３）の外周面との接合線（６）が中空軸（３）の軸と平行となる方向に板体を屈曲して、羽根（４）の先端に出口角（β）を有する平面部（４３）を形成したことを特徴とするスクリュー式曝気機の羽根構造。
【請求項２】
出口角（β）を４０〜８０°に形成したことを特徴とする請求項１記載のスクリュー式曝気機の羽根構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動機により回転駆動する中空軸の先端部外周に複数枚の羽根を設けるとともに、中空軸の先端に形成した開口から水中に空気を放出するようにしたスクリュー式曝気機の羽根構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、汚水を攪拌しながら曝気処理を行うために、図５に示すような、電動機により回転駆動する中空軸１０３の先端部外周に羽根１０４を設けるとともに、中空軸１０３の先端に形成した開口１０３ａから水中に空気を放出するようにしたスクリュー式曝気機が汎用されている（例えば、特公昭５６ー２１４５２号公報参照）。
【０００３】
上記従来のスクリュー式曝気機において、スクリュー１０５の出口部での水流の絶対速度を大きくし、曝気効率を向上するためには、羽根１０４と中空軸１０３の円周方向のなす角度αを、特に、羽根１０４の先端部において大きく製作する必要があるが、図５に示すスクリュー式曝気機の場合、羽根１０４の先端部の形状がきわめて複雑な３次元形状をしているため、スクリュー１０５の形状を検査する際、測定箇所を多くする必要があり、測定に手数を要するとともに、スクリュー１０５を精度良く製作することが困難であるという問題点を有していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来のスクリュー式曝気機の有する問題点に鑑み、スクリューの形状を簡易に検査することができるとともに、スクリューを精度良く製作することができるスクリュー式曝気機の羽根構造を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のスクリュー式曝気機の羽根構造は、電動機により回転駆動する中空軸の先端部外周面に複数枚の羽根を螺旋状に設けるとともに、中空軸の先端に形成した開口から水中に空気を放出するようにしたスクリュー式曝気機の羽根構造において、前記羽根を板体で以て形成するとともに、羽根の先端近傍位置で、前記板体と中空軸の外周面との接合線が中空軸の軸と平行となる方向に板体を屈曲して、羽根の先端に出口角を有する平面部を形成したことを特徴とする。
この場合において、出口角は、４０〜８０°に設定することが望ましい。
【０００６】
このスクリュー式曝気機の羽根構造は、羽根を板体で以て形成するとともに、羽根の先端近傍位置で、前記板体と中空軸の外周面との接合線が中空軸の軸と平行となる方向に板体を屈曲して、羽根の先端に出口角を有する平面部を形成するようにしているため、羽根の先端に形成した平面部を測定することにより、スクリューの出口角を検査することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のスクリュー式曝気機の羽根構造の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【０００８】
図１〜図４に本発明の羽根構造を適用したスクリュー式曝気機の一例を示す。
このスクリュー式曝気機１は、下水処理場の曝気槽等に設置されるもので、図１に示すように、電動機２により回転する中空軸３の先端部外周に複数枚（本実施例においては３枚）の羽根４を螺旋状に設けてスクリュー５を構成するようにしている。
【０００９】
中空軸３の基端部には吸気孔３ａを穿設し、電動機２により中空軸３を介して水中でスクリュー５を回転駆動してスクリュー５の前方領域の水中に負圧を発生させることにより、吸気孔３ａから空気を吸引し、吸引した空気を中空軸３の先端に形成した開口３ｂから水中に放出するようにする。
また、水面からの空気の吸引を防止するため、スクリュー５の上方位置の水面に渦流防止板６を配設することが望ましい。
【００１０】
スクリュー５を構成する羽根４は、全体を金属製の板体で以て形成し、これを中空軸３の外周面に巻き付けて螺旋状部４１を形成するとともに、羽根４の先端近傍位置で、板体と中空軸３の外周面との接合線６が中空軸３の軸と平行となる方向に板体を屈曲して、この屈曲部４２の先端に出口角βを有する平面部４３を形成するようにする。
【００１１】
この場合において、羽根４は、金属製の板体をプレス加工等により曲げ加工して形成するようにし、このようにして構成した羽根４を、３枚の羽根４が略等間隔に互いに接することなく中空軸３の外周面に配設し、羽根４を中空軸３に溶接することにより一体化して構成するようにする。
【００１２】
なお、スクリュー５を構成する羽根４の枚数は３枚に限定されず、２枚又は４枚以上の複数枚とすることができ、また、羽根４と中空軸３との固着方法も、溶接に限定されず、任意の機械的な固着方法を採用することができる。
【００１３】
羽根４の螺旋状部４１は、図３に示すように、その外縁部４１ａを、中空軸３と直交する断面において中空軸３の回転する方向に湾曲させることによりレーク角γを形成し、スクリュー５を回転駆動することにより、発生する水流をスクリュー５の軸方向（羽根４の先端方向）に向けて効率よく送ることができるようにする。
このレーク角γは、１０°より小さいと供給される水量が少なくなり、また、２２°より大きいと縮流となるため供給される空気量が少なくなり、いずれの場合も曝気性能が低下するため、１０〜２２°の範囲に設定することが望ましい。
【００１４】
羽根４の先端に屈曲部４２を介して形成した平面部４３は、図４に示すように、中空軸３の中心Ｏから距離Ｌだけ離れた位置の平面部４３の緒元値（図４に示す平面部４３の円周方向の長さｘ（Ｌ・θ）及びその高さｚ）を測定することにより、図４（Ｃ）からスクリュー５の出口角βを容易に演算することができる。
このスクリュー５の出口角βは、４０°より小さいと水流の旋回速度のみが大きくなり過ぎ、スクリュー５の回転駆動力が大きくなる割には、供給される空気量が増加せず、また、８０°より大きいとスクリュー５の出口部での水流の絶対速度が小さくなり、いずれの場合も曝気性能が低下するため、４０〜８０°の範囲に設定することが望ましい。
【００１５】
この場合において、中空軸３の中心Ｏから距離Ｌだけ離れた位置は、例えば、下記（１）式を満たす任意の位置を選定することができる。
１．１ｒ１＜Ｌ＜０．９ｒ２      ・・・・・（１）
ここで、
ｒ１：中空軸３の半径
ｒ２：羽根４の最大半径
である。
【００１６】
【発明の効果】
本発明のスクリュー式曝気機の羽根構造によれば、羽根を板体で以て形成するとともに、羽根の先端近傍位置で、前記板体と中空軸の外周面との接合線が中空軸の軸と平行となる方向に板体を屈曲して、羽根の先端に出口角を有する平面部を形成するようにしているため、羽根の先端に形成した平面部を測定することにより、スクリューの出口角を簡易に検査することができるとともに、スクリューを精度良く製作することができ、これにより、曝気性能の高いスクリュー式曝気機を容易に得ることができる。
【００１７】
また、出口角を４０〜８０°に形成することにより、曝気性能の高いスクリュー式曝気機を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の羽根構造を適用したスクリュー式曝気機の一例を示す正面図である。
【図２】  同スクリューの外観説明図である。
【図３】  図２のＩ−Ｉ線断面図である。
【図４】  （Ａ）は図２の平面図、（Ｂ）は（Ａ）のII−II線断面図、（Ｃ）はスクリューの出口角の説明図（（Ａ）のIII−III線断面図）である。
【図５】  従来のスクリュー式曝気機のスクリューを示し、（Ａ）は外観説明図、（Ｂ）は（Ａ）のIV−IV線断面図である。
【符号の説明】
１    スクリュー式曝気機
２    電動機
３    中空軸
３ａ  吸気孔
３ｂ  開口
４    羽根
４１  螺旋状部
４２  屈曲部
４３  平面部
５    スクリュー
６    接合線
β    出口角
γ    レーク角
【図１】
0003676541.tif 000002
【図２】
0003676541.tif 000003
【図３】
0003676541.tif 000004
【図４】
0003676541.tif 000005
【図５】
0003676541.tif 000006