(57)【要約】【課題】容器内の被処理水上に発生する多量の泡を処理して、泡漏れや作業環境の悪化を抑制するための消泡装置において、消泡装置によってもたらされる消泡作用の幅を広げる。【解決手段】駆動部と、駆動部によって回転される回転軸２と、回転軸２に取り付けられている中空構造の消泡羽根４と、消泡羽根４の下方に取り付けられ、消泡羽根４に対して回転軸２の軸方向の流れを作り出す軸方向案内装置１６と、を有する消泡装置を提供する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動部と、
前記駆動部によって回転される回転軸と、
前記回転軸に取り付けられている中空構造の消泡羽根と、
前記消泡羽根の下方に取り付けられ、前記消泡羽根に対して前記回転軸の軸方向の流れを作り出す軸方向案内装置と、を有することを特徴とする消泡装置。
【請求項２】
前記軸方向案内装置は、前記回転軸と同心に設けられた軸部と、前記軸部の外周面から突出するとともに、前記軸部の外周面に螺旋状に設けられた凸条部と、を有することを特徴とする請求項１に記載の消泡装置。
【請求項３】
前記軸方向案内装置は、前記回転軸と同心に設けられた軸部と、前記軸部の外周面に形成された複数の窪部と、を有することを特徴とする請求項１に記載の消泡装置。
【請求項４】
前記軸方向案内装置は、前記回転軸と同心に設けられた軸部と、前記軸部の外周面に形成された複数の突起部と、を有することを特徴とする請求項１に記載の消泡装置。
【請求項５】
前記軸方向案内装置は、前記回転軸と同心に設けられた軸部と、前記軸部の外周面から突出するとともに、前記軸部の長手方向に沿って延在する複数の羽根部と、を有することを特徴とする請求項１に記載の消泡装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、消泡装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
容器内の被処理水上に発生する多量の泡を処理して、泡漏れや作業環境の悪化を抑制するための消泡装置としては、特許文献１に記載されているようなものが知られている。
この消泡装置は、上板と下板と、上下板間において回転中心部から放射状に配置された複数のフィンと、下板の回転中心部に開口した泡吸引口と、を有するローター（消泡羽根）を備えている。フィン間には、泡吸引口に連通しローターの外周側において排出口を有する消泡路が形成されており、泡は上下の板とフィンに衝突して破壊される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２１６１１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
とろこで、消泡装置には消泡装置によって被処理水上の泡にもたらされる消泡作用の幅を広くすることが要求されている。具体的には、単なる消泡のみならず、消泡羽根に対して離間する泡に対して消泡作用を働かせたり、泡を沈降させることによって液中に泡の濃縮したものを溶解させたりするといった要求がある。即ち、消泡装置には、処理可能な泡の高さの拡大や、溶解作用の促進が望まれている。
しかしながら、消泡羽根のみの形状変更では、処理可能な泡の高さには限界があり、消泡作用に幅を持たせることができなかった。
【０００５】
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、消泡装置によってもたらされる消泡作用の幅を広げることができる消泡装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、この発明は以下の手段を提供している。
本発明の消泡装置は、駆動部と、前記駆動部によって回転される回転軸と、前記回転軸に取り付けられている中空構造の消泡羽根と、前記消泡羽根の下方に取り付けられ、前記消泡羽根に対して前記回転軸の軸方向の流れを作り出す軸方向案内装置と、を有することを特徴とする。
【０００７】
上記構成によれば、軸方向案内装置を泡部に挿入することによって泡部に上方に向かう流動性、又は下方に向かう流動性が与えられる。これにより、消泡装置によってもたらされる消泡作用を変化させることができる。
【０００８】
上記消泡装置において、前記軸方向案内装置は、前記回転軸と同心に設けられた軸部と、前記軸部の外周面から突出するとともに、前記軸部の外周面に螺旋状に設けられた凸条部と、を有する構成としてもよい。
【０００９】
上記構成によれば、軸方向案内装置の軸部の回転を反転させることによって、流動性が与えられる方向を制御することができる。即ち、軸方向案内装置を一方向に回転させることで、消泡効果を促進させることができ、他方向に回転させることで、泡部を沈降させることができる。
【００１０】
上記消泡装置において、前記軸方向案内装置は、前記回転軸と同心に設けられた軸部と、前記軸部の外周面に形成された複数の窪部と、を有する構成としてもよい。
【００１１】
上記消泡装置において、前記軸方向案内装置は、前記回転軸と同心に設けられた軸部と、前記軸部の外周面に形成された複数の突起部と、を有する構成としてもよい。
【００１２】
上記消泡装置において、前記軸方向案内装置は、前記回転軸と同心に設けられた軸部と、前記軸部の外周面から突出するとともに、前記軸部の長手方向に沿って延在する複数の羽根部と、を有する構成としてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、軸方向案内装置を泡部に挿入することによって泡部に上方に向かう流動性、又は下方に向かう流動性が与えられる。これにより、消泡装置によってもたらされる消泡作用を変化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第一実施形態の消泡装置の一部断面した側面図である。
【図２】本発明の第一実施形態の消泡装置の消泡体及び軸方向案内装置の斜視図である。
【図３】本発明の第一実施形態の消泡装置の消泡体の平面図である。
【図４】図３のＡ矢視図であって、本発明の第一実施形態の消泡装置の消泡羽根の側面図である。
【図５】図３のＢ矢視図であって、本発明の第一実施形態の消泡装置の消泡羽根の側面図である。
【図６】本発明の第一実施形態の消泡装置の作用を説明する側方概略図である。
【図７】本発明の第一実施形態の消泡装置の作用を説明する側方概略図である。
【図８】本発明の第一実施形態の消泡装置の変形例の側面図である。
【図９】本発明の第一実施形態の消泡装置の変形例の側面図である。
【図１０】本発明の第二実施形態の消泡装置の消泡体及び軸方向案内装置の斜視図である。
【図１１】本発明の第二実施形態の消泡装置の消泡体及び軸方向案内装置の変形例の斜視図である。
【図１２】本発明の第三実施形態の消泡装置の消泡体及び軸方向案内装置の斜視図である。
【図１３】本発明の第三実施形態の消泡装置の消泡体及び軸方向案内装置の変形例の斜視図である。
【図１４】本発明の第三実施形態の消泡装置の消泡体及び軸方向案内装置の変形例の斜視図である。
【図１５】本発明の第三実施形態の軸方向案内装置の軸方向から視た平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（第一実施形態）
以下、本発明の第一実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は、内部に被処理液Ｗが貯留される筒状の処理槽５０に、消泡装置１が設置された状態を示す正断面図である。処理槽５０は、排水を濃縮して半固形状にし、最後は焼却する設備の一部に設けられるものであって、給排水装置５１を通じて被処理液Ｗとなる排水が供給又は排出される。
なお、被処理液Ｗとなる排水には、例えば、エチレングリコールや界面活性剤、アクリルアミドやシアノアクリレート等の接着成分などが含まれ、輸送、撹拌、遠心分離処理などで生じた泡（符号Ｂで示す）が水面に浮遊した状態となっている。
【００１６】
消泡装置１が設けられる処理槽５０は、周囲を囲む側壁５２とその上部を覆うスラブ５３とを有し、このスラブ５３の中央に形成された開口部５４には、筒状の支持部５５が設けられている。この支持部５５の上部には取付架台５６が設けられており、この取付架台５６により消泡装置１が支持されている。取付架台５６の中央部には、駆動部である駆動モータ５７が設けられ、この駆動モータ５７の回転軸２に、本発明に係る消泡体３及び軸方向案内装置１６が取り付けられている。
【００１７】
駆動モータ５７の回転軸２は、処理槽５０の中央上部に上下方向に配置されるものであって、その下端部に、消泡体３及び軸方向案内装置１６が取り付けられている。また、回転軸２は、その軸線２Ａに沿うように取付架台５６に上下方向に移動自在に設けられている。
【００１８】
次に、本実施形態の消泡体３について説明する。
図２、図３、図４、及び図５に示すように、消泡体３は、回転軸２の周方向に間隔をあけて配置された一対の中空構造の消泡羽根４を有している。各々の消泡羽根４は、回転軸２の回転方向Ｒ上流側に開口して泡Ｂが流入する流入口５と、回転軸２の径方向外側に開口して泡Ｂが排出される排出口６を有している。消泡体３は、回転軸２の回転によって流入口５を前方にして回転する。
【００１９】
消泡羽根４は、互いに回転軸２の軸方向に間隔をあけて配置された一対の板部材である上ディスク７及び下ディスク８と、上ディスク７と下ディスク８とを接続する仕切板９と、を有している。上ディスク７及び下ディスク８は、回転軸２から径方向外側に向かって張り出すように形成され、平面視において略三角形状をなす板状部材である。
【００２０】
消泡羽根４は、上ディスク７と下ディスク８と仕切板９とからなる３つの面によって、断面三角形状の流路を形成している。
下ディスク８の主面は、回転軸２の軸線２Ａに直交するように形成されている。上ディスク７は、回転軸２の軸線２Ａに対して傾斜する傾斜面とされている。仕切板９は、下ディスク８と直交するように形成されている。
【００２１】
上ディスク７の回転方向Ｒ前方の辺（以下、上前方辺１１と呼ぶ）と下ディスク８の回転方向前方の辺（下前方辺１２）との間に流路の流入口５が形成されている。流入口５は、上ディスク７の上前方辺１１と、下ディスク８の下前方辺１２と、回転軸２の外周面とからなる三角形状である。
【００２２】
下ディスク８の下前方辺１２は、回転軸２より放射方向に外方に延びる直線をなすように形成されている。
上ディスク７の上前方辺１１は、回転軸２の径方向（以下、単に径方向と呼ぶ）内側が下ディスク８の下前方辺１２よりも回転方向Ｒ後方に後退している。具体的には、図３に示すように、上ディスク７の上前方辺１１は、径方向外側の端部１１ａが下ディスク８の前方辺の径方向外側の端部１２ａと一致しているが、径方向内側の端部１１ｂは、下ディスク８の径方向内側の端部１２ｂよりも回転方向Ｒ後方に移動している。
【００２３】
上ディスク７及び下ディスク８の回転方向Ｒ後方の辺（以下、後方辺１３と呼ぶ）は、回転軸２より放射方向に外方に延びる直線をなすように形成されている。
また、上ディスク７及び下ディスク８の側方の辺であって、回転軸２と接続されていない辺（以下、側方辺１４と呼ぶ）は、下前方辺１２と直交するように形成されている。
【００２４】
上ディスク７及び下ディスク８の後方辺１３と側方辺１４とが交わる部分の近傍は、斜めに切り落とされた形状を有しており、この部分に流路の排出口６が形成されている。
上ディスク７の後方辺１３と下ディスク８の後方辺１３とは、仕切板９を介して接続されている。即ち、仕切板９は、流入口５より流入した泡Ｂに対向するとともに、泡Ｂを排出口６に案内するように形成されている。
【００２５】
そして、上ディスク７と下ディスク８とは、側方辺１４にて直接端部同士が接続されている。これにより、上ディスク７と下ディスク８とは、径方向内側から径方向外側に向かうに従って漸次接近する。即ち、上ディスク７は、水平に対して傾斜する傾斜面となっている。
【００２６】
次に、本実施形態の軸方向案内装置１６について説明する。
図２に示すように、軸方向案内装置１６は、回転軸２が延長されるように、回転軸２と同心となるように形成された円柱形状の軸部１７と、軸部１７の外周面に設けられた一対凸条部である螺旋羽根部１８と、を有している。螺旋羽根部１８は、所謂二重螺旋構造とされている。
【００２７】
軸部１７は、消泡体３の下方に延在しており、消泡体３の軸方向寸法（厚さ）よりも十分に長い（例えば５倍）軸方向寸法を有している。即ち、軸部１７は、消泡体３の下面が泡面ＳＢ（図１参照）に対して離間している場合においても、泡Ｂに接触可能な長さを有している。
【００２８】
螺旋羽根部１８は、軸部１７の外周面から突出するとともに、軸部１７の外周面に螺旋状に設けられた板状の部材である。本実施形態の螺旋羽根部１８の直径は、消泡体３の直径と略等しくされている。
なお、軸方向案内装置１６の軸部１７は、回転軸２を下方に延長したものでもよい。即ち、回転軸２と軸部１７とは一体に形成されてもよい。
【００２９】
本実施形態の軸方向案内装置１６の螺旋羽根部１８は、消泡体３の形状に対応して右巻き（Ｚ巻き）となるように形成されている。一対の螺旋羽根部１８のうち一方は、一方の消泡羽根４の流入口５を構成する下ディスク８の下前方辺１２に接続されている。また、一対の螺旋羽根部１８のうち他方は、他方の消泡羽根４の流入口５の下前方辺１２に接続されている。
【００３０】
以上のように構成された消泡装置１の作用について説明する。
図６に示すように、消泡体３が泡面ＳＢよりも上方に位置し、かつ、軸方向案内装置１６の下端が液面ＳＷよりも僅かに上方に位置している場合における作用について説明する。
【００３１】
図６に矢印Ｒ１で示すように、駆動モータ５７（図１参照）の回転軸２を駆動することによって、消泡体３及び軸方向案内装置１６を回転させる。回転速度は１０００ｒｐｍ程度が好ましい。すると、泡Ｂに上方に向かう流動性が与えられ、泡Ｂが泡面ＳＢよりも上方に位置する消泡体３に導入される。即ち、通常消泡体３による消泡に適した泡の高さ（ＳＢ１）よりも、泡の高さが低い場合（ＳＢ２）でも泡Ｂを消泡体３に吸い込ませることができる。
具体的には、軸方向案内装置１６の螺旋羽根部１８に接触した泡Ｂが、螺旋羽根部１８に運ばれるようにして上方に移動する。螺旋羽根部１８と下ディスク８に接続されているため、泡Ｂは消泡体３に滑らかに導入される。これによって、消泡効果が促進される。
【００３２】
軸方向案内装置１６によって消泡体３に導入された泡Ｂは、流入口５から流入して、排出口６から排出される。この際、上ディスク７と下ディスク８とは、径方向外側に向かうに従って、漸次近づく構成となっていることによって、流入口５から流入した泡Ｂは確実に圧縮され破泡される。
また、上ディスク７の上前方辺１１が排出口６側にオフセットして配置されているため、流入口５の上方からも泡Ｂが飲み込まれる。
【００３３】
一方で、流入口５が泡を吸い込む際に消泡羽根４の回転によってせん断破泡が生じる。せん断破泡が生じることによって流入口５の泡Ｂの吸引力が更に増す。
また、上ディスク７が下方に傾斜していることにより、破泡された泡Ｂは、下方及び遠方に噴霧され、シャワー消泡がなされる。
【００３４】
一方、図７に矢印Ｒ２で示す方向、即ち図６のＲ１とは反対の方向に、消泡体３及び軸方向案内装置１６を回転させると、泡Ｂを沈降させることができる。即ち、泡Ｂに下方に向かう流動性が与えられる。具体的には、軸方向案内装置１６の螺旋羽根部１８に接触した泡Ｂが、螺旋羽根部１８に運ばれるようにして下方に移動する。これにより、被処理液Ｗ中に泡Ｂの圧縮したものを溶解させる作用が促進される。
【００３５】
上記実施形態によれば、回転する軸方向案内装置１６を泡面ＳＢに挿入することによって泡面ＳＢに上方に向かう流動性、又は下方に向かう流動性が与えられる。これにより、消泡装置１によって被処理水Ｗ上の泡Ｂにもたらされる消泡作用を変化させることができる。
【００３６】
また、軸方向案内装置１６の軸部１７の回転を反転させることによって、流動性が与えられる方向を制御することができる。即ち、軸方向案内装置１６を一方向に回転させることで、消泡効果を促進させることができ、他方向に回転させることで、泡Ｂを沈降させることができる。
【００３７】
また、消泡体３においては、流入口５から流入する泡Ｂが排出口６に向かって移動する際に、軸方向間隔が径方向外側に向かうに従って漸次小さくなる上ディスク７及び下ディスク８によって圧縮される。消泡装置１は、上ディスク７と下ディスク８の側方辺１４同士が接続されて泡の流路の軸方向の間隔がより狭くなるため、圧縮効果をより高めることができる。
また、消泡羽根４が上ディスク７、下ディスク８、及び仕切板９のみによって形成されるため、消泡羽根４を構成する部品点数を削減することができる。即ち、より容易に消泡羽根４を形成することができる。
【００３８】
また、流入口５を長方形形状とした場合と比較すると、流入口５の面積を確保しながら、より径方向の長さを長くすることができる。即ち、回転する際の抵抗を増やすことなく、流入口５の径方向の長さを長くすることができる。これにより、消泡羽根４の径方向外側の端部の周速が大きくなる。これにより、せん断破泡効果を大きくすることができる。
また、長方形形状の流入口５と軸方向長さ及び径方向長さを同じにした場合、開口面積が小さくなるため、低動力化が可能となる。
【００３９】
また、流入口５が上方に向けて開口されているため、上方からの泡の飲み込みが可能となる。これにより、より多くの泡Ｂを処理することができる。
【００４０】
なお、軸方向案内装置１６の形状は、上述したものに限ることはなく、適宜変更することができる。
例えば、上記実施形態では、螺旋羽根部１８を二重螺旋構造としたが、螺旋羽根部１８を二重にすることなく単一の螺旋羽根部１８を軸部１７の外周面に設ける構成としてもよい。あるいは、３つ以上の螺旋羽根部１８を設ける構成としてもよい。
また、螺旋羽根部１８の巻きの方向は右巻き（Ｚ巻き）に限らず、左巻き（Ｓ巻き）としてもよい。
【００４１】
また、螺旋羽根部１８は、板状部材から形成する必要はなく、図８に示すように、断面四角形状の棒材１９を螺旋状に巻き付ける構成としてもよい。棒材１９の断面形状は、四角形状に限らず、丸形状や、三角形状としてもよい。
【００４２】
さらに、図９に示すように、軸部１７に螺旋状の溝２０を形成する構成としてもよい。溝２０の断面形状は、円弧状でもよいし、矩形状でもよい。
【００４３】
（第二実施形態）
以下、本発明に係る第二実施形態の消泡装置を図面に基づいて説明する。なお、本実施形態では、上述した第一実施形態との相違点を中心に述べ、同様の部分についてはその説明を省略する。
図１０に示すように、本実施形態の軸方向案内装置１６Ｂは、軸部１７と、軸部１７の外周面に形成された複数の窪部２１と、を有している。
【００４４】
窪部２１は、半球形状の凹みであり、軸部１７の外周面に規則的に形成されている。具体的には、軸部１７の軸方向に直線上に並べられた複数の窪部２１による列が軸部１７の周方向に複数列形成されている。周方向に隣り合う窪部２１は、軸方向にオフセットして形成されている。
【００４５】
次に、本実施形態の消泡装置１の作用について説明する。
図１と同様の位置に軸方向案内装置１６Ｂを配置し軸方向案内装置１６Ｂを回転させると、被処理液Ｗの粘性などの性状と窪部２１の形状などに応じて泡Ｂに上方に向かう流動性が与えられたり、下方に向かう流動性が与えられたりする。
上述したように、泡Ｂの挙動は、窪部２１の形状、大きさ、数量、間隔などに応じて変化するため、対象となる被処理液Ｗの性状に合わせて適宜調整することが好ましい。
【００４６】
なお、窪部２１の形状は、上述した半球形状に限らず、例えば、四角形状の凹みとしてもよい。また、半球形状の凹みと四角形状の凹みとが混在するように構成してもよい。
また、図１１に示すように、凹みではなく半球形状の突起２２としてもよい。突起２２の形状は半球形状に限らず、四角形状の突起でもよい。
また、窪部２１と突起２２とを混在させる構成としてもよい。
【００４７】
窪部２１、突起２２の構成は、対象となる被処理液Ｗの性状に合わせて適宜調整することができる。例えば、軸方向案内装置１６Ｂの上方に窪部２１を形成し、軸方向案内装置１６Ｂの下方に突起２２を形成する構成とし、軸方向案内装置１６Ｂの下方に向かうに従って、泡Ｂと軸方向案内装置１６との接触面積を大きくするような構成としてもよい。
【００４８】
（第三実施形態）
以下、本発明に係る第三実施形態の消泡装置を図面に基づいて説明する。
図１２に示すように、本実施形態の軸方向案内装置１６Ｃは、軸部１７と、軸部１７の外周面から突出するとともに、軸部１７の長手方向に沿って延在する複数の直線羽根部２３と、を有している。
具体的には、直線羽根部２３は、軸部１７の周方向に等間隔に複数（本実施形態は４つ）設けられている矩形板状の部材である。直線羽根部２３は、軸部１７の外周面と直交するように取り付けられている。
【００４９】
本実施形態の軸方向案内装置１６Ｃも第二実施形態の軸方向案内装置１６Ｂと同様に、図１と同様の位置に軸方向案内装置１６Ｃを配置し、軸方向案内装置１６Ｃを回転させると、被処理液Ｗの粘性などの性状と直線羽根部２３の大きさなどに応じて泡Ｂに上方に向かう流動性が与えられたり、下方に向かう流動性が与えられたりする。
【００５０】
なお、直線羽根部２３の形状、数量は、適宜変更することができる。例えば、図１３に示すように、下方に向かうに従って幅広となるような三角形状の三角羽根部２４としてもよい。このような形状となることで、泡Ｂと軸方向案内装置１６Ｃとの接触面積が下方に向かうに従って大きくなる。
【００５１】
また、図１４に示すように、直線羽根部２３の形状は、上述した矩形板状に限らず、例えば断面円形の棒状部材２５を用いた形状としてもよい。棒状部材２５の断面形状は、円形に限らず、四角形状や、三角形状としてもよい。
また、図１５に示すように、直線羽根部２３（又は三角羽根部２４）が傾斜して軸部１７に取り付けられる構成としてもよい。例えば、直線羽根部２３の径方向外周側が回転方向の下流側に向かうように傾斜させた場合、軸方向案内装置１６Ｃが回転する際の抵抗を低減させることができる。
【００５２】
なお、本発明の技術範囲は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更を加えることが可能である。また、上記複数の実施形態で説明した特徴を任意に組み合わせた構成であってもよい。
【符号の説明】
【００５３】
１  消泡装置
２  回転軸
３  消泡体
４  消泡羽根
５  流入口
６  排出口
７  上ディスク（板部材）
８  下ディスク（板部材）
９  仕切板
１１  上前方辺
１２  下前方辺
１６  軸方向案内装置
１７  軸部
１８  螺旋羽根部（凸条部）
１９  棒材
２０  溝
２１  窪部
２２  突起
２３  直線羽根部
２４  三角羽根部
２５  棒状部材
５０  処理槽
５１  給排水装置
５２  側壁
５４  開口部
５７  駆動モータ（駆動部）
Ｂ  泡
Ｒ１，Ｒ２  回転方向
Ｗ  被処理液
【図１】
2015042400.tif 000003
【図２】
2015042400.tif 000004
【図３】
2015042400.tif 000005
【図４】
2015042400.tif 000006
【図５】
2015042400.tif 000007
【図６】
2015042400.tif 000008
【図７】
2015042400.tif 000009
【図８】
2015042400.tif 000010
【図９】
2015042400.tif 000011
【図１０】
2015042400.tif 000012
【図１１】
2015042400.tif 000013
【図１２】
2015042400.tif 000014
【図１３】
2015042400.tif 000015
【図１４】
2015042400.tif 000016
【図１５】
2015042400.tif 000017