(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一の軸心で複数に分割される回転軸を備えたフロキュレータにおいて、回転軸の軸径方向に延出するアームを、連結部位に位置する両回転軸に各々形成するとともに、一方のアームにガイド板を形成し、他方のアームに、先端に回転ローラが取り付けられたシャフトを固着し、前記回転ローラを、前記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、前記ガイド板に、前記他方のアームの回転方向に当接可能としたことを特徴とするフロキュレータにおける回転軸の連結構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、浄水処理施設において使用される緩速攪拌機（フロキュレータ）の回転軸の連結構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
浄水処理施設においては、原水に含まれる濁質の除去として、薬剤投与により濁質の粒子を凝集させてかたまり（フロック）として除去処理する、いわゆる凝集処理が行われており、通常、フロックの成長を促進させる目的で薬剤投与の他にフロキュレータが併用されることが多い。図３はフロキュレータ及びフロックの形成槽である凝集槽の構造を示す説明図であり、図３（ａ）はその側面図、図３（ｂ）は図３（ａ）におけるＧ−Ｇ断面図である。フロキュレータ３１は、複数分割された回転軸３２ａ，３２ｂ，…，３２ｎが支持台３３ａ上の水中軸受３４に軸支されて、凝集槽３３内に横向きに設置される。各回転軸３２ａ，３２ｂ，…，３２ｎに固着されたフランジ３５にはフレーム材３６が、図３（ｂ）に示すように断面十字形となるように軸径方向に放射状に取り付けられており、攪拌羽根３７が複数、回転軸の軸方向と平行に取着されている。そして、各回転軸３２ａ，３２ｂ，…，３２ｎは、一対で中空の円筒形状をなす割型軸継手３８により連結されており、駆動モータ３９を駆動させるとフロキュレータ３１は緩速回転し、攪拌羽根３７が水流束を発生させてフロックの形成を促進させる。
【０００３】
ところで、浄水処理施設においては、前記凝集槽３３を含め各処理槽が大型である場合、地震対策として槽にエキスパンション部（図３（ａ）に示す符号３３ｂ）を設けた分割構造としてあることが多い。これは地震発生の際、エキスパンション部３３ｂを境として槽部３３ｃと槽部３３ｄをずらせることにより、地震による歪みを吸収して槽全体の損壊を防止するための施工処置である。したがってフロキュレータ３１においては、この槽部３３ｃと槽部３３ｄのずれに対応させるべく、その回転軸の連結部位をエキスパンション部３３ｂの上方に位置させている。従来、このエキスパンション部３３ｂの上方における回転軸の連結構造としては、偏心対応の可能な継手としてゴム弾性継手４０が使用されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記ゴム弾性継手４０は、その許容偏心量が回転軸の軸径の±１％と非常に小さいため、大地震により回転軸が大きく偏心した場合には対応できずに破損したり、また連結する回転軸をも折り曲げてしまうという問題があった。さらにゴム弾性継手４０は水中に常時浸漬されることから、ゴムが腐食し易く使用寿命が短いという問題もあった。
本発明はこのような問題点を解決するために創作されたものであり、回転軸の許容偏心量が大きく、長期にわたる水中使用に対応可能となるフロキュレータにおける回転軸の連結構造を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記の目的を達成するために以下の手段を用いた。
同一の軸心で複数に分割される回転軸を備えたフロキュレータにおいて、回転軸の軸径方向に延出するアームを、連結部位に位置する両回転軸に各々形成するとともに、一方のアームにガイド板を形成し、他方のアームに、先端に回転ローラが取り付けられたシャフトを固着し、前記回転ローラを、前記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、前記ガイド板に、前記他方のアームの回転方向に当接可能とした。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明に係る回転軸の連結構造を実施したフロキュレータの全体側面図、図２は回転軸の連結構造を示す詳細説明図であり、図２（ａ）は側面図、図２（ｂ）は図２（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。
【０００７】
図１において、符号１はフロキュレータを示し、同一の軸心で複数に分割された回転軸２ａ，２ｂ，２ｃ，…が支持台３ａ上の水中軸受４に軸支され、凝集槽３内に横向きに設置される。各回転軸２ａ，２ｂ，２ｃ，…に固着されたフランジ５には、フレーム材６が軸径方向に放射状に取り付けられており、長尺の板材である攪拌羽根７が複数、回転軸の軸方向と平行に取着されている。回転軸２ｂ，２ｃ，…は、後述するエキスパンション部３ｂの上方に位置する回転軸２ａ及び２ｂの連結部位を除いて、割型軸継手８により連結されている。回転軸２ａの一端側は、凝集槽３の側壁を貫通して駆動モータ９の回転軸に直結する回転軸２ａ′に、割型軸継手８により連結される。凝集槽３における回転軸２ａ′の貫通部位には軸封装置２０により水密処理が施される。
【０００８】
凝集槽３はエキスパンション部３ｂにより槽部３ｃ及び３ｄに分割構成されており、エキスパンション部３ｂの直上に回転軸２ａ及び２ｂの連結部位が位置している。図２に示すように、回転軸２ａ及び２ｂの各先端部には、筒部材１２，１３がキー溝嵌合及びボルト締めにより嵌着固定されており、アーム１０及び１１がこの筒部材１２及び１３に、軸径方向に延出するように固着される。本実施形態では、アーム１０を角パイプ形状とし、アーム１１を、アーム１０に対向する側を開口させ、補強用のリブ１１ａを設けた断面コ字状部材としてあるが、アームの形状としては、回転力の負荷に耐える構造であればこれらに限定されるものではない。なお、アーム１１は図２（ｂ）に示すように、先端部に向かうに従い幅が漸次狭くなり、先端部においては、両側壁となるガイド板１７，１７が平行に形成されて一定幅を有する形状となっている。
【０００９】
アーム１１には、両回転軸２ａ及び２ｂの所定の偏心量及び所定の軸方向のずれの範囲内で、アーム１０を回転方向に当接可能とするガイド部１６が形成されている。本実施形態では、アーム１０に回転ローラ１５を回転自在に取り付けるとともに、前記ガイド部１６として、この回転ローラ１５を当接させるガイド板１７を設けた構成としてある。具体的に説明すると、先ず、アーム１０の先端部には、シャフト１４が回転軸２ａ及び２ｂの軸方向と平行となるようにアーム１１側に向けて固着されており、このシャフト１４の先端に回転ローラ１５が回転軸２ａ及び２ｂの軸径方向において回転自在となるように取り付けられる。このとき回転ローラ１５は断面コ字状をなすアーム１１の内部に位置し、その両側点がガイド板１７，１７の内側面に当接可能となる。ガイド板１７，１７の対向間隔は、回転ローラ１５の外径より若干大きい寸法となっている。なお、ガイド板１７，１７の上下端には回転ローラ１５の移動を規制するためのリブ材１８及び１９が固設されている。
【００１０】
以上の構成により、地震によって槽部３ｃ，３ｄが互いに上下方向或いは左右方向（図１における紙面の奥−手前方向）にずれ、回転軸２ａ及び２ｂが偏心した場合であっても、回転ローラ１５が図２（ｂ）に示す上下方向において、ガイド板１７に対する当接位置を変えるだけで済み、回転軸２ａ及び２ｂの回転がそのままスムースに行われることになる。同様に、回転軸２ａ及び２ｂが軸方向にずれた場合、すなわち図２（ａ）に示す軸間距離αがずれた場合であっても、回転ローラ１５が図２（ａ）に示す左右方向において、ガイド板１７に対する当接位置を変えるだけで済み、回転軸２ａ及び２ｂの回転がそのままスムースに行われることになる。なお、本実施形態では耐摩耗性及び耐腐食性の観点から、回転ローラ１５及びガイド板１７としてステンレス材を使用している。
このように、本発明に係る回転軸の連結構造によれば、簡単な構成で、連結する回転軸の偏心許容値を数十ｍｍ〜百数十ｍｍと大きくとることができ、ゴム等の腐食性の部材を要しないことから、長期にわたる水中使用も可能となる。
なお、本実施形態では、フロキュレータ１の回転方向としてＰ方向、Ｑ方向のどちらでも対応可能なようにガイド板１７を一対として設けてあるが、回転方向が一方向に決まっている場合には１つだけ設けても良い。
【００１１】
以上、本発明に係るフロキュレータにおける回転軸の連結構造について、その好適な実施形態を説明したが、各構成部材の形状、取り付け位置等については図面に記載したものに限られず、本発明の主旨を逸脱しない範囲で設計変更することが可能である。
【００１２】
【発明の効果】
本発明に係るフロキュレータにおける回転軸の連結構造によれば次のような効果を奏する。
（１）簡単な構成で、偏心許容値を大きくとることができるという効果を有し、ゴム等の腐食性の部材を要しないことから、長期にわたる水中使用が可能となる。
（２）回転力の伝達がスムースとなり、エネルギ損失の少ない連結構造が実現される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る回転軸の連結構造を実施したフロキュレータの全体側面図である。
【図２】本発明に係る回転軸の連結構造を示す詳細説明図であり、図２（ａ）は側面図、図２（ｂ）は図２（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。
【図３】従来の回転軸の連結構造を実施したフロキュレータの全体側面図である。
【符号の説明】
１        …フロキュレータ
２ａ〜２ｃ…回転軸
３        …凝集槽
３ｂ      …エキスパンション部
４        …水中軸受
７        …攪拌羽根
８        …割型軸継手
９        …駆動モータ
１０，１１  …アーム
１５        …回転ローラ
１６        …ガイド部
１７        …ガイド板
【図１】
0004203137.tif 000002
【図２】
0004203137.tif 000003
【図３】
0004203137.tif 000004