(57)【要約】【課題】水中ミキサの設置作業を簡略化するとともに、複雑な構造の減速機を用いることなく、水中ミキサの攪拌羽根を一定の低速度で回転させること。【解決手段】水中ミキサ１の本体部２にモータ１０とインバータ回路２１とが設けられる。インバータ回路２１はモータ１０を一定の低速度で回転させるように制御する。モータ１０の回転シャフト１１はその先端部に攪拌羽根３が取り付けられた構造を有し、インバータ回路２１の駆動制御によって回転シャフト１１が低速度で回転すると、攪拌羽根３がモータ１０の回転速度に等しい速度で回転するように構成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体内部にモータとインバータ回路とを備え、前記インバータ回路が前記モータを一定速度で回転させるように制御することにより、前記モータの回転シャフトに取り付けられる攪拌羽根が前記モータの回転速度に等しい一定速度で回転するように構成される水中ミキサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、攪拌槽内に設置され、水中攪拌を行うための水中ミキサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、攪拌槽内に水位センサと水中ミキサとを設置し、水位センサによって槽内水位を検知して、槽外に設置されたインバータ回路が槽内水位に応じて水中ミキサのモータ回転数を制御するものが知られている（例えば、特許文献１）。このような構成によると、槽内水位に応じて攪拌羽根（スクリュー）の回転速度制御を行うことができる。
【０００３】
また、水中ミキサにおいて、攪拌羽根の回転速度は一般に低速であるのに対し、モータの回転速度は攪拌羽根の回転速度よりも高速であることから、モータの高速回転動作は、歯車機構等で構成される減速機を介して攪拌羽根の低速回転動作に変換されるようになっている（例えば、特許文献２）。特に、モータを大型化することなく、攪拌羽根のサイズを大きくしようとする程、減速機による速度低減機能は重要なものとなっている。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３２５９３９号公報
【特許文献２】特開昭６０−２２０１３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の技術ではインバータ回路が水中ミキサの外部構成となっているため、設置現場で水中ミキサを取り付けようとすると、外部電源をインバータ回路に接続するとともに、インバータ回路を水中ミキサに接続する作業が必要になり、配線作業が複雑化して水中ミキサの設置作業の効率が悪化するという問題がある。
【０００６】
また、特許文献２の技術では機械的な減速機が必要になるため、水中ミキサの内部構造が複雑化するとともに、水中ミキサ本体部分の大型化を招くという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、水中ミキサの設置作業を簡略化するとともに、複雑な構造の減速機を用いることなく、水中ミキサの攪拌羽根を一定の速度で回転させることを目的とするものである。
【０００８】
そしてその目的を達成するために、本発明にかかる水中ミキサは、本体内部にモータとインバータ回路とを備え、前記インバータ回路が前記モータを一定速度で回転させるように制御し、前記モータの回転シャフトに取り付けられる攪拌羽根が前記モータの回転速度に等しい一定速度で回転するように構成される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の水中ミキサによれば、インバータ回路が本体内部に設けられるため、設置作業時に複雑な配線作業を行う必要がなく、外部電源を水中ミキサに接続するだけでよい。よって、水中ミキサの設置作業が簡略化される。
【００１０】
また、攪拌羽根がモータの回転シャフトに直付けされており、本体内部のインバータ回路が攪拌羽根に必要な回転速度でモータを回転駆動させるので、減速機を用いることなく、攪拌羽根を一定の低速度で回転させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１２】
図１は本実施形態における水中ミキサ１の構成を示す断面図である。図１に示すように、水中ミキサ１は、内部にモータ１０及びインバータ回路ユニット２０が設けられて本体部２が構成され、その本体部２の先端部分（図１では左端部）に攪拌羽根（スクリュー）３が取り付けられた構造となっている。この水中ミキサ１は攪拌槽内に設置され、モータ１０が攪拌羽根３を回転させることによって、攪拌槽内の水中に一定の攪拌流を生じさせるものである。
【００１３】
水中ミキサ１にはケーブル９が接続されるようになっている。ケーブル９の一方端側は水中ミキサ１の本体部２に接続され、他方端側は外部電源（ＡＣ電源）に接続される。ケーブル９を介して供給されるＡＣ電源は、水中ミキサ１の本体部２内部においてインバータ回路ユニット２０に与えられ、インバータ回路ユニット２０がモータ１０の駆動制御を行うように構成される。
【００１４】
モータ１０は本体部２の内部に固定され、インバータ回路ユニット２０から駆動電流が与えられると、ロータ１２及び回転シャフト１１を所定方向に回転させる。そして回転シャフト１１の先端部には、攪拌羽根３が取り付けられる。このため、攪拌羽根３はモータ１０の回転シャフト１１に対して、減速機を介在させることなく、直接的に取り付けられた構造となっている。故に、攪拌羽根３はモータ１０が回転駆動されると、ロータ１２及び回転シャフト１１の回転動作と一体的な回転動作を行う。
【００１５】
図２は水中ミキサ１における回路構成の一例を示す図である。図２に示すように水中ミキサ１の本体部２にはインバータ回路２１が設けられる。インバータ回路２１は、図１のインバータ回路ユニット２０内に設けられ、コンバータ（整流回路）２２とスイッチング回路２３とドライブ回路２４とを備えて構成される。
【００１６】
コンバータ２２は外部のＡＣ電源８から供給されるＡＣを整流して所定レベルのＤＣに変換し、スイッチング回路２３に供給する。スイッチング回路２３は複数のスイッチング素子を備えて構成され、モータ１０の各相に対して駆動電流を出力するように構成される。ドライブ回路２４は、スイッチング回路２３のスイッチング素子を個別に制御するものであり、定常状態において各スイッチング素子に個別のパルス信号を与えることにより、モータ１０に与えられる駆動電流（相電流）が一定周期で変化するように制御する。このような動作によって、インバータ回路２１は、定常状態においてモータ１０の回転シャフト１１を一定速度で回転させるように、モータ１０の駆動制御を行う。
【００１７】
攪拌槽内の水中に生じさせる攪拌流として一定の流速があればよいとすると、水中ミキサ１の攪拌羽根３はその流速を生じさせる程度に回転すればよい。そのため、一般に攪拌羽根３が大きくなる程、攪拌羽根３の回転速度は低速になる。インバータ回路２１がモータ１０の回転速度を一定の低速度に設定して駆動制御を行うことにより、モータ１０の回転シャフト１１が一定の低速度で回転することになり、回転シャフト１１に対して直接的に取り付けられた攪拌羽根３もまた回転シャフト１１に等しい低速度で回転するようになる。したがって、本実施形態のインバータ回路２１では、攪拌羽根３に求められる回転速度が予めドライブ回路２４に設定されており、モータ１０の回転速度がその予め設定された回転速度となるように、ドライブ回路２４がパルス信号を生成して出力する。
【００１８】
このように本実施形態の水中ミキサ１は、インバータ回路２１がモータ１０の回転速度を電気的に制御するので、回転シャフト１１の回転数を低下させるための減速機を設けることなく、攪拌羽根３を一定の低速度で回転させることができる。よって、複雑な構造の減速機を本体部２に設ける必要がなくなるので、本体部２の小型化及び低コスト化を図ることができる。
【００１９】
また、モータ１０を回転駆動させるインバータ回路２１は、回転シャフト１１を一定の低速度で回転させるように制御すればよいため、複雑なフィードバック系の速度制御は必要でなく、比較的簡単な回路構成でインバータ回路２１を構築できる。
【００２０】
さらに、水中ミキサ１を現場の攪拌槽内に設置する際には、ＡＣ電源８の供給を行うためのケーブル９を水中ミキサ１に接続するだけで配線敷設作業が終了するため、複雑な配線作業は必要なく、設置作業の効率化を図ることもできる。
【００２１】
以上のように、水中ミキサ１が本体部２の内部にモータ１０とインバータ回路２１とを備え、インバータ回路２１がモータ１０を一定速度で回転させるように制御することによって、モータ１０の回転シャフト１１に取り付けられる攪拌羽根３がモータ１０の回転速度に等しい一定速度で回転するように構成されることで、水中ミキサ１の設置作業を簡略化できるとともに、複雑な構造の減速機を用いることなく、水中ミキサ１の攪拌羽根３を一定の速度で回転させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】水中ミキサの構成を示す断面図である。
【図２】水中ミキサにおける回路構成の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００２３】
１  水中ミキサ
２  本体部
３  攪拌羽根
８  ＡＣ電源
９  ケーブル
１０  モータ
１１  回転シャフト
２０  インバータ回路ユニット
２１  インバータ回路
【図１】
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【図２】
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