(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
同軸的に複数並設される回転軸を連結して成るフロキュレータにおいて、
回転軸同士の各々に回転方向に互いに異なる位相で連結され前記回転軸の半径方向に延出する腕部材を連結部材で連結し、前記腕部材と前記連結部材とは、これらを連結する連結軸線回りに回転可能であって、前記回転軸の軸方向の傾きを許容するリンク機構を構成し、
前記リンク機構により、前記回転軸の軸線方向、この軸線方向に直交する方向、前記軸線方向に対する傾き方向及びその合成方向における回転軸同士のずれを許容するようにしたことを特徴とするフロキュレータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フロキュレータに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば浄水処理設備等では、河川水等の原水に凝集剤を加え濁質を凝集させてフロックを形成し、このフロックを含む原水をフロキュレータと呼ばれる緩速撹拌機で緩速撹拌することで当該フロックを成長させて粗大フロックとし、この粗大フロックを原水から例えば沈降分離等により分離することで原水の浄化を図っている。
【０００３】
此処で、上記フロキュレータとしては、フロックを成長させる凝集槽内に、多数の撹拌羽根を備える回転軸を横向きで同一軸心上に複数並設し、これらの回転軸を連結機構で連結し回転させることで撹拌羽根により原水を緩速撹拌する構成のものが多用されている。
【０００４】
ところで、近年にあっては、地震対策として、地震による回転軸のずれを許容するように回転軸同士を繋ぐ連結機構が検討され、以下の特許文献１にその技術が開示されている。この特許文献１に記載の連結機構は、回転軸の軸径方向に延出するアームを、連結する両回転軸に各々形成すると共に、一方のアームに、両回転軸の所定の偏心量及び所定の軸方向のずれの範囲内で、他方のアームを回転方向に当接可能とするガイド部を形成して成る。
【特許文献１】特開平１１−１９７４８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記連結機構では、回転軸の偏心ずれ（軸線方向に直交する方向への平行ずれ）、回転軸の軸線方向のずれ及びその合成方向のずれに追従するのは可能であるが、回転軸の軸線方向に対する傾き方向（軸線に対して全方位に角度θ傾く）のずれには追従するのが不可能で、回転軸や連結機構が破損する虞がある。
【０００６】
本発明は、このような課題を解決するために成されたものであり、例えば地震等による回転軸、連結機構の破損が防止されるフロキュレータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によるフロキュレータは、同軸的に複数並設される回転軸を連結して成るフロキュレータにおいて、回転軸同士の各々に回転方向に互いに異なる位相で連結され前記回転軸の半径方向に延出する腕部材を連結部材で連結し、腕部材と連結部材とは、これらを連結する連結軸線回りに回転可能であって、回転軸の軸方向の傾きを許容するリンク機構を構成し、このリンク機構により、回転軸の軸線方向、この軸線方向に直交する方向、前記軸線方向に対する傾き方向及びその合成方向における回転軸同士のずれを許容するようにしたことを特徴とする。
【０００８】
このようなフロキュレータによれば、回転軸の如何なる方向のずれが生じても、当該ずれが、回転軸同士を連結するリンク機構により許容されて回転軸同士が回転する。
【発明の効果】
【０００９】
このように本発明によるフロキュレータによれば、例えば地震等による回転軸、連結機構の破損を防止することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明に係るフロキュレータの好適な実施形態について添付図面を参照しながら説明する。図１は、本発明によるフロキュレータを示す側面図、図２は、図１に示すフロキュレータの平面図、図３は、図１及び図２中のリンク機構を示す正面図、図４は、図１中のリンク機構の球面軸受による連結部分を抽出して示す一部破断側面図であり、当該フロキュレータ１は、例えば浄水処理設備の凝集槽２に採用されている。
【００１１】
フロキュレータ１は、図１及び図２に示すように、凝集槽２内に、同軸に配列される複数の回転軸Ａ１，Ａ２，…，Ａｎ（ｎは２以上の整数）と、各回転軸Ａ１，Ａ２，…，Ａｎに装備される多数の撹拌羽根３と、を備えている。
【００１２】
回転軸Ａ１，Ａ２，…，Ａｎは、水平に一列に並列され、凝集槽２内の底部に回転軸に対応して立設される支持台６上の水中軸受４，４に回転自在に支承されている。これらの回転軸Ａ１，Ａ２，…，Ａｎの軸受４，４間には、軸線を中心として例えば十字等の形状で放射状に延在する支持部材５が固着され、この支持部材５の放射状部分に、軸線方向に平行に延在する上記撹拌羽根３が多数取り付けられている。これらの回転軸同士は、後述のエキスパンション部７に対応する回転軸Ａ１，Ａ２同士を除いては例えばフランジ継手やカップリング継手等を介して連結され、一方端側の回転軸Ａ１は、その端部が所定の軸封手段を介して凝集槽２外に延出し、所定の駆動源（不図示）に連結されて回転駆動される。
【００１３】
一方、凝集槽２は、その底部が、エキスパンション部７により分割される分割構造とされている。このエキスパンション部７は、地震発生の際に、当該エキスパンション部７を境として凝集槽２をずらせ、地震による歪みを吸収して凝集槽２全体の破壊を防止するというものである。そして、このエキスパンション部７の直上に、回転軸Ａ１，Ａ２同士の対面する端部同士が位置しこれら回転軸Ａ１，Ａ２同士を連結するリンク機構８が配設されている。
【００１４】
このリンク機構８は、本実施形態の特徴を成すもので、図１〜図４に示すように、回転軸Ａ１，Ａ２同士の各々に連結される腕部材８ａ，８ｂと、これらの腕部材８ａ，８ｂ同士を連結する連結部材８ｃと、連結部材８ｃと腕部材８ａ，８ｂとの連結部分に各々介在する球面軸受８ｄと、を備えている。
【００１５】
具体的には、腕部材８ａ，８ｂは、回転軸Ａ１，Ａ２の半径方向に各々延出する形状で、その一方側の端部が回転軸Ａ１，Ａ２に各々固定されている。これらの腕部材８ａ，８ｂ同士は、図２及び図３に示すように、回転方向に互いに異なる位相に位置する（軸線方向から見て重ならない）ように各々装着されている。
【００１６】
これらの腕部材８ａ，８ｂの他方側の端部には、円柱形状のピン８ｅ，８ｅが回転軸Ａ１，Ａ２の軸線と略平行を成すようにして各々固定され、これらの腕部材８ａ，８ｂのピン８ｅ，８ｅと連結部材８ｃの各端部とが各球面軸受８ｄ，８ｄを介して連結される構成とされている。
【００１７】
このようなリンク機構８を備えるフロキュレータ１によれば、通常運転時には、回転軸Ａ１の回転がリンク機構８を介して隣接する回転軸Ａ２に伝達され、この回転軸Ａ２の回転がフランジ継手やカップリング継手等を介して隣接する回転軸に伝達されてこれらの回転軸Ａ１，Ａ２，…，Ａｎが一体的に回転し、回転軸Ａ１，Ａ２，…，Ａｎと共に回転する撹拌羽根３により、凝集槽２内の凝集剤が加えられた原水が緩速撹拌されて、フロックの粗大化が図られる。
【００１８】
此処で、地震の発生でエキスパンション部７がずれた場合について図５を参照しながら説明する。図５はリンク機構８の動作を示す正面図であり、（ａ）〜（ｅ）は、回転軸の一方が軸線方向に直交する方向にずれた場合の各動作説明図であって、具体的には、（ａ）は回転軸の一方が図示左側にずれた場合の動作説明図、（ｂ）は回転軸の一方が図示右側にずれた場合の動作説明図、（ｃ）は回転軸の一方が下側にずれた場合の動作説明図、（ｄ）は回転軸の一方が上側にずれた場合の動作説明図、（ｅ）は回転軸の一方が図示右下側にずれた場合の動作説明図である。
【００１９】
これらの図にあっては、基準となる（ずれが生じていない）側の回転軸の腕部材を腕部材８ａとして実線で示し、ずれが生じた回転軸の腕部材を腕部材８ｂとして二点鎖線で示し、さらに、腕部材８ａの回転軌跡を一点鎖線Ｘ、腕部材８ｂの回転軌跡を二点鎖線Ｙで各々示している。
【００２０】
図５（ａ）〜図５（ｅ）に各々示すように、軸線方向に直交する方向に回転軸が種々ずれても、当該ずれが、球面軸受８ｄを備えたリンク機構８により許容さ  れて良好に回転軸同士が回転するというのが分かる。
【００２１】
また、図示は省略しているが、回転軸Ａ１，Ａ２の軸線方向（図５の紙面垂直方向）のずれや、これら回転軸Ａ１，Ａ２の軸線方向と軸線方向に直交する方向との合成方向のずれも、球面軸受８ｄを備えたリンク機構８により許容され、さらには、特開平１１−１９７４８２号公報に記載の装置ではずれを許容し得ない回転軸Ａ１，Ａ２の軸線方向に対する傾き方向（軸線に対する全方位の角度θの傾き；図５の紙面に対して傾斜する傾き）のずれや、これらの方向の合成方向のずれも球面軸受８ｄを備えたリンク機構８により許容されることになる。
【００２２】
なお、上記球面軸受８ｄを備えたリンク機構８が、回転軸Ａ１，Ａ２のずれとして許容し得る範囲は数十〜百数十ｍｍ程度と考えられる。
【００２３】
このように、本実施形態においては、回転軸Ａ１，Ａ２の如何なる方向のずれが生じても、当該ずれが、回転軸同士を連結する連結機構としてのリンク機構８により許容されて回転軸同士が回転する。このため、地震による回転軸、連結機構の破損が防止されている。また、地震以外の他の要因による回転軸Ａ１，Ａ２のずれに対しても当該リンク機構８が許容し回転軸及び連結機構の破損が防止されるというのはいうまでもない。
【００２４】
以上、本発明をその実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、上記実施形態においては、腕部材８ａ，８ｂと連結部材８ｃを球面軸受８ｄ，８ｄを介して連結しているが、球面軸受８ｄに代えて自在継手（ユニバーサルジョイント）を用いても良い。また、リンク機構８の構成も上記実施形態の構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明によるフロキュレータを示す側面図である。
【図２】図１に示すフロキュレータの平面図である。
【図３】図１及び図２中のリンク機構を示す正面図である。
【図４】図１中のリンク機構の球面軸受による連結部分を抽出して示す一部破断側面図である。
【図５】図１〜図４中のリンク機構の動作を示す正面図であり、（ａ）は回転軸の一方が図示左側にずれた場合の動作説明図、（ｂ）は回転軸の一方が図示右側にずれた場合の動作説明図、（ｃ）は回転軸の一方が下側にずれた場合の動作説明図、（ｄ）は回転軸の一方が上側にずれた場合の動作説明図、（ｅ）は回転軸の一方が図示右下側にずれた場合の動作説明図である。
【符号の説明】
【００２６】
１…フロキュレータ、８…リンク機構、８ａ，８ｂ…腕部材、８ｃ…連結部材、８ｄ…球面軸受、Ａ１，Ａ２…回転軸。
【図１】
0004180609.tif 000002
【図２】
0004180609.tif 000003
【図３】
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【図４】
0004180609.tif 000005
【図５】
0004180609.tif 000006