特許 6529148 液体撹拌装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6529148

(24)【登録日】2019年5月24日

(45)【発行日】2019年6月12日

(54)【発明の名称】液体撹拌装置

(51)【国際特許分類】

   B01F 7/32 20060101AFI20190531BHJP

   B01F 15/00 20060101ALI20190531BHJP

【ＦＩ】

   B01F7/32 A

   B01F15/00 C

【請求項の数】5

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2018-165656(P2018-165656)

(22)【出願日】2018年9月5日

【審査請求日】2018年10月10日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】514007612

【氏名又は名称】田中ホールディングス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100136674

【弁理士】

【氏名又は名称】居藤 洋之

(72)【発明者】

【氏名】西川 徳俊

【審査官】 佐々木 典子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−２００６５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６３−０７６６８７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭５５−０４３５８９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭５４−１３２６６６（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０１Ｆ １／００−１５／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

液体を撹拌する液体撹拌装置であって、
前記液体を吸引して吐出する液体吐出手段と、
前記液体吐出手段から延びる管状に形成されて前記液体を流通させる第１メイン導管と、
前記第１メイン導管に連通する管状に延びて前記液体を前記第１メイン導管の周方向に吐出することで同周方向に沿って回転する第１回転翼と、
前記第１回転翼から前記第１メイン導管と同軸上に延びる管状に形成されて前記液体を流通させる第２メイン導管と、
前記第２メイン導管に連通する管状に延びて前記液体を前記第２メイン導管の周方向に吐出することで同周方向に沿って回転する第２回転翼とを備え、
前記第２回転翼は、
前記第１回転翼よりも速い速度で回転することを特徴とする液体撹拌装置。

【請求項2】

液体を撹拌する液体撹拌装置であって、
前記液体を吸引して吐出する液体吐出手段と、
前記液体吐出手段から延びる管状に形成されて前記液体を流通させる第１メイン導管と、
前記第１メイン導管に連通する管状に延びて前記液体を前記第１メイン導管の周方向に吐出することで同周方向に沿って回転する第１回転翼と、
前記第１回転翼から前記第１メイン導管と同軸上に延びる管状に形成されて前記液体を流通させる第２メイン導管と、
前記第２メイン導管に連通する管状に延びて前記液体を前記第２メイン導管の周方向に吐出することで同周方向に沿って回転する第２回転翼とを備え、
前記第２回転翼は、
前記第１回転翼よりも細い管で形成されていることを特徴とする液体撹拌装置。

【請求項3】

液体を撹拌する液体撹拌装置であって、
前記液体を吸引して吐出する液体吐出手段と、
前記液体吐出手段から延びる管状に形成されて前記液体を流通させる第１メイン導管と、
前記第１メイン導管に連通する管状に延びて前記液体を前記第１メイン導管の周方向に吐出することで同周方向に沿って回転する第１回転翼と、
前記第１回転翼から前記第１メイン導管と同軸上に延びる管状に形成されて前記液体を流通させる第２メイン導管と、
前記第２メイン導管に連通する管状に延びて前記液体を前記第２メイン導管の周方向に吐出することで同周方向に沿って回転する第２回転翼と、
前記第１回転翼および前記第２回転翼のうちの少なくとも一方の回転翼を前記第１メイン導管および前記第２メイン導管のうちの少なくとも一方のメイン導管に対して回転自在に連結する回転連結部を備え、
前記回転連結部は、
前記回転翼における前記メイン導管に連結される側の先端部に同先端部の外径が大きくなる筒状に形成された筒状拡径部と、
前記メイン導管における前記回転翼に連結される側の先端部に前記筒状拡径部の外周面を筒状の隙間を介して覆って内径が縮小する筒状に形成された筒状縮径部と、
前記筒状拡径部の外周面と前記筒状縮径部の内径との間の前記筒状の隙間で構成されて前記メイン導管の内部および同メイン導管の外部にそれぞれ連通する筒状流路とを有することを特徴とする液体撹拌装置。

【請求項4】

請求項３に記載した液体撹拌装置において、
前記筒状拡径部は、
外径および内径が徐々に拡大する傾斜面を有して構成されており、
前記筒状拡径部と前記筒状縮径部とは、互いの先端部同士が対向し合って突き当たり可能に形成されていることを特徴とする液体撹拌装置。

【請求項5】

請求項４に記載した液体撹拌装置において、
前記回転連結部を介して前記メイン導管に連結された前記回転翼は、
前記液体を吐出する吐出口が同回転翼の回転面に対して前記回転連結部側に傾斜していることを特徴とする液体撹拌装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、液体内に設けられてこの液体を撹拌する液体撹拌装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、液体内に設けられてこの液体を撹拌する液体撹拌装置がある。例えば、下記特許文献１には、タンク内から吸引した透析液を十字状に延びる撹拌翼から噴出させて撹拌翼を回転させることでタンク内の透析液を撹拌する液体撹拌装置としての透析液原液調整装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】実開平０２−５１５５８号公報

【0004】

しかしながら、上記特許文献１に記載された液体撹拌装置においては、撹拌翼がタンク内の底部に設けられているため、タンク内における深さ方向の液体の撹拌が行なわれ難いとともにタンク内の液体に投入された薬剤などの投入物との混合も行なわれ難いという問題があった。

【0005】

本発明は上記問題に対処するためなされたもので、その目的は、液体を広範囲に撹拌することができる液体撹拌装置を提供することにある。

【発明の概要】

【0006】

上記目的を達成するため、本発明の特徴は、液体を撹拌する液体撹拌装置であって、液体を吸引して吐出する液体吐出手段と、液体吐出手段から延びる管状に形成されて液体を流通させる第１メイン導管と、第１メイン導管に連通する管状に延びて液体を第１メイン導管の周方向に吐出することで同周方向に沿って回転する第１回転翼と、第１回転翼から第１メイン導管と同軸上に延びる管状に形成されて液体を流通させる第２メイン導管と、第２メイン導管に連通する管状に延びて液体を第２メイン導管の周方向に吐出することで同周方向に沿って回転する第２回転翼とを備え、第２回転翼は、第１回転翼よりも速い速度で回転することにある。

【0007】

このように構成した本発明の特徴によれば、液体撹拌装置は、液体吐出手段から供給される液体を導く第１メイン導管および第２メイン導管の軸方向における互いに異なる位置に第１回転翼および第２回転翼をそれぞれ備えているため、液体を広範囲に撹拌することができる。この場合、液体撹拌装置は、タンク、プールまたは水槽に貯留された液体を撹拌するものであってもよいし、池や沼の水を撹拌するものであってもよい。また、液体撹拌装置は、第１メイン導管および第２メイン導管がそれぞれ深さ方向に延びて配置されていてもよいし、深さ方向に直交する方向にそれぞれ延びて配置されていてもよい。

【0008】

また、本発明によれば、液体撹拌装置は、第２回転翼が第１回転翼よりも速い速度で回転するため、液体をより効果的に撹拌することができる。特に、液体に薬剤などの投入物を投入した場合においては、投入物が投入された表層を迅速に撹拌することができる。

【0009】

上記目的を達成するため、本発明の特徴は、液体を撹拌する液体撹拌装置であって、液体を吸引して吐出する液体吐出手段と、液体吐出手段から延びる管状に形成されて液体を流通させる第１メイン導管と、第１メイン導管に連通する管状に延びて液体を第１メイン導管の周方向に吐出することで同周方向に沿って回転する第１回転翼と、第１回転翼から第１メイン導管と同軸上に延びる管状に形成されて液体を流通させる第２メイン導管と、第２メイン導管に連通する管状に延びて液体を第２メイン導管の周方向に吐出することで同周方向に沿って回転する第２回転翼とを備え、第２回転翼は、第１回転翼よりも細い管で形成されていることにある。

【0010】

このように構成した本発明の特徴によれば、液体撹拌装置は、液体吐出手段から供給される液体を導く第１メイン導管および第２メイン導管の軸方向における互いに異なる位置に第１回転翼および第２回転翼をそれぞれ備えているため、液体を広範囲に撹拌することができる。この場合、液体撹拌装置は、タンク、プールまたは水槽に貯留された液体を撹拌するものであってもよいし、池や沼の水を撹拌するものであってもよい。また、液体撹拌装置は、第１メイン導管および第２メイン導管がそれぞれ深さ方向に延びて配置されていてもよいし、深さ方向に直交する方向にそれぞれ延びて配置されていてもよい。

【0011】

また、本発明によれば、液体撹拌装置は、第２回転翼が第１回転翼よりも細い管で形成されているため、液体吐出手段から離れた位置に位置する第２回転翼を効果的に回転させることができる。

【0012】

上記目的を達成するため、本発明の特徴は、液体を撹拌する液体撹拌装置であって、液体を吸引して吐出する液体吐出手段と、液体吐出手段から延びる管状に形成されて液体を流通させる第１メイン導管と、第１メイン導管に連通する管状に延びて液体を第１メイン導管の周方向に吐出することで同周方向に沿って回転する第１回転翼と、第１回転翼から第１メイン導管と同軸上に延びる管状に形成されて液体を流通させる第２メイン導管と、第２メイン導管に連通する管状に延びて液体を第２メイン導管の周方向に吐出することで同周方向に沿って回転する第２回転翼と、第１回転翼および第２回転翼のうちの少なくとも一方の回転翼を第１メイン導管および第２メイン導管のうちの少なくとも一方のメイン導管に対して回転自在に連結する回転連結部を備え、回転連結部は、回転翼におけるメイン導管に連結される側の先端部に同先端部の外径が大きくなる筒状に形成された筒状拡径部と、メイン導管における回転翼に連結される側の先端部に筒状拡径部の外周面を筒状の隙間を介して覆って内径が縮小する筒状に形成された筒状縮径部と、筒状拡径部の外周面と筒状縮径部の内径との間の前記筒状の隙間で構成されてメイン導管の内部および同メイン導管の外部にそれぞれ連通する筒状流路とを有することにある。

【0013】

このように構成した本発明の特徴によれば、液体撹拌装置は、液体吐出手段から供給される液体を導く第１メイン導管および第２メイン導管の軸方向における互いに異なる位置に第１回転翼および第２回転翼をそれぞれ備えているため、液体を広範囲に撹拌することができる。この場合、液体撹拌装置は、タンク、プールまたは水槽に貯留された液体を撹拌するものであってもよいし、池や沼の水を撹拌するものであってもよい。また、液体撹拌装置は、第１メイン導管および第２メイン導管がそれぞれ深さ方向に延びて配置されていてもよいし、深さ方向に直交する方向にそれぞれ延びて配置されていてもよい。

【0014】

また、本発明によれば、液体撹拌装置は、第１回転翼および第２回転翼のうちの少なくとも一方の回転翼を第１メイン導管および第２メイン導管のうちの少なくとも一方のメイン導管に対して回転自在に連結する回転連結部を備えている。この場合、回転連結部は、筒状拡径部の外周面と筒状縮径部の内径との間の筒状の隙間で構成されてメイン導管の内部および同メイン導管の外部にそれぞれ連通する筒状流路を有して構成されている。これにより、液体撹拌装置は、液体吐出手段から供給された液体が筒状流路を流通することでメイン導管に対して回転翼が円滑に回転することができる。

【0015】

また、本発明の他の特徴は、前記液体撹拌装置において、筒状拡径部は、外径および内径が徐々に拡大する傾斜面を有して構成されており、筒状拡径部と筒状縮径部とは、互いの先端部同士が対向し合って突き当たり可能に形成されていることにある。

【0016】

このように構成した本発明の他の特徴によれば、液体撹拌装置は、筒状拡径部の外径および内径が徐々に拡大する傾斜面を有して構成されているとともに、筒状拡径部と筒状縮径部とは互いの先端部同士が対向し合って突き当たり可能に形成されているため、液体吐出手段からの液体の供給または供給の停止によって回転翼がメイン導管に対して離隔または突き当たる。これにより、液体撹拌装置は、液体吐出手段から供給される液体を筒状流路に導くことができるとともに、液体吐出手段から液体の供給が停止した際に回転翼がメイン導管内に入り込むことを防止することができる。

【0017】

また、本発明の他の特徴は、液体撹拌装置において、回転連結部を介してメイン導管に連結された前記回転翼は、液体を吐出する吐出口が同回転翼の回転面に対して回転連結部側に傾斜していることにある。

【0018】

このように構成した本発明の他の特徴によれば、液体撹拌装置は、回転連結部を介してメイン導管に連結された回転翼における液体を吐出する吐出口が同回転翼の回転面に対して回転連結部側に傾斜しているため、回転翼から液体を吐出することで回転翼をメイン導管から効果的に離隔させてメイン導管から供給される液体を効果的に筒状流路に導くことができる。

【0019】

また、これらの場合、前記液体撹拌装置において、第２回転翼は、第２メイン導管から導かれた液体を第１回転翼の吐出方向とは反対方向に吐出して同第１回転翼とは反対方向に回転させることができる。これによれば、液体撹拌装置は、第２回転翼が第２メイン導管から導かれた液体を第１回転翼の液体の吐出方向とは反対方向に吐出して同第１回転翼とは反対方向に回転するため、液体をより効果的に撹拌することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明に係る液体撹拌装置の外観構成を概略的に示す斜視図である。

【図2】図１に示す液体撹拌装置を水槽に設置した状態を模式的に示す断面図である。

【図3】図１に示した液体撹拌装置における第１回転連結部の内部構造を模式的に示す断面図である。

【図4】図１に示した液体撹拌装置における第２回転連結部の内部構造を模式的に示す断面図である。

【図5】図３に示した第１回転連結部内に液体の供給がない場合の状態を模式的に示した断面図である。

【図6】本発明の変形例に係る第１回転連結部の内部構造を模式的に示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、本発明に係る液体撹拌装置の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に係る液体撹拌装置１００の外観構成を概略的に示す斜視図である。また、図２は、図１に示す液体撹拌装置１００を水槽ＴＫに設置した状態を模式的に示す断面図である。なお、本明細書において参照する各図は、本発明の理解を容易にするために一部の構成要素を誇張して表わすなど模式的に表している。このため、各構成要素間の寸法や比率などは異なっていることがある。この液体撹拌装置１００は、コンクリートの斫り（ハツリ）作業に使用したアルカリ性の排水からなる液体ＷＫを貯留して中和する水槽ＴＫ内で液体ＷＫを撹拌するために用いられる機械装置である。

【0022】

（液体撹拌装置１００の構成）
液体撹拌装置１００は、液体吐出装置１０１を備えている。液体吐出装置１０１は、水槽ＴＫ内に貯留された液体ＷＫを吸引して吐出する機械装置である。本実施形態においては、液体吐出装置１０１は、人が持ち運びできる大きさの略円柱状に形成された本体の下部部分から液体ＷＫを吸引して本体の上部に設けられて吐出口から吐出する電動の水中ポンプで構成されている。この液体吐出装置１０１の吐出口には、第１メイン導管１０２が接続されている。

【0023】

第１メイン導管１０２は、液体吐出装置１０１から出力される液体ＷＫを第１回転翼１１０に導くための流路を形成する部品であり、樹脂材または金属材を円筒状に形成した管体で構成されている。本実施形態においては、第１メイン導管１０２は、塩化ビニル樹脂製のパイプ材で構成されている。この第１メイン導管１０２は、一方（図示下側）の端部が液体吐出装置１０１の吐出口にネジ嵌合によって着脱自在に接続されているとともに、他方（図示上側）の端部に第１回転連結部１０３が接続されている。

【0024】

第１回転連結部１０３は、図３に示すように、第１メイン導管１０２に対して第１回転翼１１０を回転自在に連結する部分であり、主として、筒状拡径部１０４、筒状縮径部１０５よび筒状流路１０６を備えて構成されている。筒状拡径部１０４は、第１回転翼１１０から延びる回転筒１１１の先端部に取り付けられて筒状流路１０６を形成する部品であり、樹脂材または金属材を円筒状に形成して構成されている。より具体的には、筒状拡径部１０４は、嵌合部１０４ａ、傾斜面１０４ｂおよび対向部１０４ｃをそれぞれ備えて構成されている。

【0025】

嵌合部１０４ａは、第１回転翼１１０の回転筒１１１の先端部の外側に嵌合する部分であり、直線状に延びる円筒状に形成されている。この場合、嵌合部１０４ａは、第１回転翼１１０の回転筒１１１の先端部に対して接着剤で固着している。傾斜面１０４ｂは、第１回転翼１１０の回転筒１１１の外径および内径よりも大きな外径および内径にそれぞれ徐々に広がるテーパ状の部分である。

【0026】

対向部１０４ｃは、傾斜面１０４ｂが拡径した最大外径で直線状に延びる円筒状に形成されている。この対向部１０４ｃは、液体吐出装置１０１から延びる第１メイン導管１０２の先端部に突き当たる大きさおよび厚さで形成されている。本実施形態においては、対向部１０４ｃは、第１メイン導管１０２の外径よりも若干小さい外径に形成されている。なお、筒状拡径部１０４は、第１回転翼１１０の回転筒１１１の先端部に一体的に形成されていてもよい。

【0027】

筒状縮径部１０５は、液体吐出装置１０１から延びる第１メイン導管１０２の先端部に取り付けられて筒状流路１０６を形成する部品であり、樹脂材または金属材を円筒状に形成して構成されている。より具体的には、筒状縮径部１０５は、筒状拡径部１０４の外周面に対して隙間を介して覆う大きさに形成された嵌合部１０５ａ、傾斜面１０５ｂおよび流出部１０５ｃをそれぞれ備えて構成されている。

【0028】

嵌合部１０５ａは、液体吐出装置１０１から延びる第１メイン導管１０２の先端部の外側に嵌合する部分であり、直線状に延びる円筒状に形成されている。この場合、嵌合部１０５ａは、第１メイン導管１０２の先端部に対して接着剤で固着している。この嵌合部１０５ａは、筒状拡径部１０４の対向部１０４ｃを覆う長さに形成されている。

【0029】

傾斜面１０５ｂは、嵌合部１０５ａの外径および内径がそれぞれ徐々に縮小するテーパ状の部分である。この場合、傾斜面１０５ｂは、筒状拡径部１０４の傾斜面１０４ｂと同じ傾斜角で形成されていてもよいが、互いに異なる傾斜角で形成されることによって両者が密着し合うことが防止されて筒状流路１０６を形成し易くすることができる。

【0030】

流出部１０５ｃは、第１回転翼１１０を安定的に回転させるための部分であり、傾斜面１０４ｂが縮径した最小内径で嵌合部１０４ａに平行に延びる直線状の円筒状に形成されている。この場合、流出部１０５ｃは、嵌合部１０４ａの図示上端部から張り出す長さに形成されている。

【0031】

筒状流路１０６は、液体吐出装置１０１から吐出されて第１メイン導管１０２内に導かれた液体ＷＫの一部を外部に漏出させる流路を形成することで筒状拡径部１０４と筒状縮径部１０５とを互いに相対回転可能にするための部分であり、筒状拡径部１０４の外周面と筒状縮径部１０５の外周面との間に円筒状の隙間によって形成されている。本実施形態においては、筒状流路１０６は、筒状拡径部１０４の外周面と筒状縮径部１０５の外周面との間の隙間が２ｍｍに設定されている。なお、図３においては、液体ＷＫの流れを破線矢印で示している。

【0032】

ここで、第１回転連結部１０３の組み付け方法について簡単に説明しておく。まず、作業者は、回転筒１１１の図示下側の端部から筒状縮径部１０５を通しておいた後、この回転筒１１１の図示下側の端部に筒状拡径部１０４の嵌合部１０４ａを通して接着固定する。次に、作業者は、回転筒１１１に通しておいた筒状縮径部１０５を筒状拡径部１０４の外側に位置させるとともに嵌合部１０５ａを第１メイン導管１０２の先端部に接着固定する。これにより、第１回転連結部１０３を組み立てることができる。

【0033】

第１回転翼１１０は、液体吐出装置１０１から供給される液体ＷＫの一部を吐出することで水槽ＴＫ内の液体ＷＫを撹拌するために部分であり、樹脂材または金属材を円筒状に形成した管体で構成されている。本実施形態においては、第１回転翼１１０は、塩化ビニル樹脂製のパイプ材で構成されている。この第１回転翼１１０は、主として、回転筒１１１、分岐筒１１２、アーム筒１１３および吐出筒１１４をそれぞれ備えて構成されている。

【0034】

回転筒１１１は、アーム筒１１３を支持するとともに第１回転連結部１０３を介して第１メイン導管１０２から導かれた液体ＷＫを前記アーム筒１１３に導く部品であり、垂直方向に直線状に延びる円筒体で構成されている。この回転筒１１１は、一方（図示下側）の端部に前記筒状拡径部１０４が接続されているとともに、他方（図示上側）の端部に分岐筒１１２が接続されている。

【0035】

分岐筒１１２は、回転筒１１１に導かれた液体ＷＫを３方向にそれぞれ分岐させるための部品であり、直線状に延びる２つの流路が互いに直交する十字状に形成されている。この分岐筒１１２には、回転筒１１１と同軸上に第２回転連結部１２０に繋がる第２メイン導管１１５が接続されているとともに、回転筒１１１の軸線に直交する方向に２つのアーム筒１１３がそれぞれ接続されている。

【0036】

２つのアーム筒１１３は、分岐筒１１２から導かれた液体ＷＫをそれぞれ回転筒１１１の径方向外側にそれぞれ導く部品であり、それぞれ水平方向に直線状に延びる円筒体で構成されている。この場合、これら２つのアーム筒１１３は、本実施形態においては互いに同じ長さおよび同じ内外径に形成されているが、互いに異なる長さおよび／または異なる内外径に形成されていてもよい。また、２つのアーム筒１１３は、本実施形態においては、互いに同軸上に設けられているが、各中心軸線が互いに異なる位置に設けられていてもよい。これら２つのアーム筒１１３の各先端部には、吐出筒１１４がそれぞれ設けられている。

【0037】

２つの吐出筒１１４は、各アーム筒１１３から導かれた液体ＷＫを第１回転翼１１０が回転するように回転筒１１１の周方向に吐出する部品であり、各アーム筒１１３の軸方向に直交する方向に屈曲した略Ｌ字状の円筒体で構成されている。この場合、各吐出筒１１４は、液体ＷＫを吐出する吐出口が回転筒１１１の水平な周方向に対して斜め下方に向くように設けられている。

【0038】

第２メイン導管１１５は、第１回転翼１１０を介して導かれる液体ＷＫを第２回転翼１３０に導くための流路を形成する部品であり、第１メイン導管１０２と同様に、樹脂材または金属材を円筒状に形成した管体で構成されている。本実施形態においては、第２メイン導管１１５は、第１メイン導管１０２と同様に、塩化ビニル樹脂製のパイプ材で構成されている。また、第２メイン導管１１５は、第１メイン導管１０２よりも小さい内径に形成されている。この第２メイン導管１１５は、一方（図示下側）の端部が分岐筒１１２に接着固定されているとともに、他方（図示上側）の端部に第２回転連結部１２０が接続されている。

【0039】

第２回転連結部１２０は、図４に示すように、第２メイン導管１１５に対して第２回転翼１３０を回転自在に連結する部分であり、主として、筒状拡径部１２１、筒状縮径部１２２よび筒状流路１２３を備えて構成されている。筒状拡径部１２１は、前記筒状拡径部１０４と同様に、第２回転翼１３０から延びる回転筒１３１の先端部に取り付けられて筒状流路１２３を形成する部品であり、樹脂材または金属材を円筒状に形成して構成されている。より具体的には、筒状拡径部１２１は、嵌合部１２１ａ、傾斜面１２１ｂおよび対向部１２１ｃをそれぞれ備えて構成されている。

【0040】

嵌合部１２１ａは、前記嵌合部１０４ａと同様に、第２回転翼１３０の回転筒１３１の先端部の外側に嵌合する部分であり、直線状に延びる円筒状に形成されている。この場合、嵌合部１２１ａは、第２回転翼１３０の回転筒１３１の先端部に対して接着剤で固着している。傾斜面１２１ｂは、前記傾斜面１０４ｂと同様に、第２回転翼１３０の回転筒１３１の外径および内径よりも大きな外径および内径にそれぞれ徐々に広がるテーパ状の部分である。

【0041】

対向部１２１ｃは、前記対向部１０４ｃと同様に、傾斜面１２１ｂが拡径した最大外径で直線状に延びる円筒状に形成されている。この対向部１２１ｃは、前記第２メイン導管１１５の先端部に突き当たる大きさおよび厚さで形成されている。本実施形態においては、対向部１２１ｃは、第２メイン導管１１５の外径よりも若干小さい外径に形成されている。なお、筒状拡径部１２１は、第２回転翼１３０の回転筒１３１の先端部に一体的に形成されていてもよい。

【0042】

筒状縮径部１２２は、前記筒状縮径部１０５と同様に、第２メイン導管１１５の先端部に取り付けられて筒状流路１２３を形成する部品であり、樹脂材または金属材を円筒状に形成して構成されている。より具体的には、筒状縮径部１２２は、筒状拡径部１２１の外周面に対して隙間を介して覆う大きさに形成された嵌合部１２２ａ、傾斜面１２２ｂおよび流出部１２２ｃをそれぞれ備えて構成されている。

【0043】

嵌合部１２２ａは、前記嵌合部１０５ａと同様に、第２メイン導管１１５の先端部の外側に嵌合する部分であり、直線状に延びる円筒状に形成されている。この場合、嵌合部１２２ａは、第２メイン導管１１５の先端部に対して接着剤で固着している。この嵌合部１２２ａは、筒状拡径部１２１の対向部１２１ｃを覆う長さに形成されている。

【0044】

傾斜面１２２ｂは、前記傾斜面１０５ｂと同様に、嵌合部１２２ａの外径および内径がそれぞれ徐々に縮小するテーパ状の部分である。この場合、傾斜面１２２ｂは、筒状拡径部１２１の傾斜面１２１ｂと同じ傾斜角で形成されていてもよいが、互いに異なる傾斜角で形成されることによって両者が密着し合うことが防止されて筒状流路１２３を形成し易くすることができる。

【0045】

流出部１２２ｃは、前記流出部１０５ｃと同様に、第２回転翼１３０を安定的に回転させるための部分であり、傾斜面１２２ｂが縮径した最小内径で嵌合部１２２ａに平行に延びる直線状の円筒状に形成されている。この場合、流出部１２２ｃは、嵌合部１２２ａの図示上端部から張り出す長さに形成されている。

【0046】

筒状流路１２３は、液体吐出装置１０１から吐出されて第２メイン導管１１５内に導かれた液体ＷＫの一部を外部に漏出させる流路を形成することで筒状拡径部１２１と筒状縮径部１２２とを互いに相対回転可能にするための部分であり、筒状拡径部１２１の外周面と筒状縮径部１２２の外周面との間に円筒状の隙間によって形成されている。本実施形態においては、筒状流路１２３は、筒状拡径部１２１の外周面と筒状縮径部１２２の外周面との間の隙間が２ｍｍに設定されている。この第２回転連結部１２０は、前記第１回転連結部１０３と同様にして組み付けられる。なお、図４においては、液体ＷＫの流れを破線矢印で示している。

【0047】

第２回転翼１３０は、第1回転翼１１０と同様に、液体吐出装置１０１から供給される液体ＷＫを吐出することで水槽ＴＫ内の液体ＷＫを撹拌するために部分であり、樹脂材または金属材を円筒状に形成した管体で構成されている。本実施形態においては、第２回転翼１３０は、塩化ビニル樹脂製で第１回転翼１１０を構成する管体よりも細いパイプ材で構成されている。この第２回転翼１３０は、主として、回転筒１３１、分岐筒１３２、アーム筒１３３および吐出筒１３４をそれぞれ備えて構成されている。

【0048】

回転筒１３１は、回転筒１１１と同様に、アーム筒１３３を支持するとともに第２回転連結部１２０を介して第２メイン導管１１５から導かれた液体ＷＫを前記アーム筒１３３に導く部品であり、垂直方向に直線状に延びる円筒体で構成されている。この回転筒１３１は、一方（図示下側）の端部に前記筒状拡径部１２１が接続さされているとともに、他方（図示上側）の端部に分岐筒１３２が接続されている。

【0049】

分岐筒１３２は、回転筒１３１に導かれた液体ＷＫを２方向にそれぞれ分岐させるための部品であり、回転筒１３１の軸線方向に直交する方向に直線状に延びる１つの流路が繋がってＴ字状に形成されている。すなわち、この分岐筒１３２には、回転筒１３１の軸線に直交する方向に２つのアーム筒１３３がそれぞれ接続されている。

【0050】

２つのアーム筒１３３は、分岐筒１３２から導かれた液体ＷＫをそれぞれ回転筒１３１の径方向外側にそれぞれ導く部品であり、それぞれ水平方向に直線状に延びる円筒体で構成されている。この場合、これら２つのアーム筒１３３は、本実施形態においては互いに同じ長さおよび同じ内外径に形成されているとともに、前記アーム筒１１３よりも短い長さに形成されている。

【0051】

なお、２つのアーム筒１３３は、互いに異なる長さおよび／または異なる内外径に形成されていてもよいし、アーム筒１１３と同じ長さまたはアーム筒１１３よりも長い長さに形成されていてもよい。また、２つのアーム筒１３３は、本実施形態においては、互いに同軸上に設けられているが、各中心軸線が互いに異なる位置に設けられていてもよい。これら２つのアーム筒１３３の各先端部には、吐出筒１３４がそれぞれ設けられている。

【0052】

２つの吐出筒１３４は、各アーム筒１３３から導かれた液体ＷＫを第２回転翼１３０が回転するように回転筒１３１の周方向に吐出する部品であり、各アーム筒１３３の軸方向に直交する方向に屈曲した略Ｌ字状の円筒体で構成されている。この場合、各吐出筒１３４は、液体ＷＫを吐出する吐出口が回転筒１３１の水平な周方向に対して斜め下方に向くように設けられている。

【0053】

（液体撹拌装置１００の作動）
次に、このように構成した液体撹拌装置１００の作動について説明する。まず、作業者は、液体撹拌装置１００を用意する。次に、作業者は、液体ＷＫが貯留された水槽ＴＫ内に液体撹拌装置１００を沈める。この場合、液体撹拌装置１００は、第２回転翼１３０まで液体ＷＫ内に水没するように配置することが好ましいが、第２回転翼１３０が液体ＷＫに浸漬されない状態であっても第１回転翼１１０が液体ＷＫ内に水没していれば液体ＷＫを撹拌することはできる。

【0054】

この場合、液体撹拌装置１００における第１回転連結部１０３および第２回転連結部１２０は、図５に示すように、第１回転翼１１０および第２回転翼１３０の重さによって筒状拡径部１０４，１２１が第１メイン導管１０２および第２メイン導管１１５の上端部上に載置した状態となる。すなわち、筒状流路１０６，１２３は、第１メイン導管１０２および第２メイン導管１１５の各内部の流路を遮断された状態となっている。

【0055】

次に、作業者は、液体撹拌装置１００における液体吐出装置１０１を外部電源（例えば、１００Ｖコンセント）に接続して液体吐出装置１０１の作動を開始させる。これにより、液体吐出装置１０１は、水槽ＴＫ内の底部から液体ＷＫを吸引して第１メイン導管１０２に吐出する。第１メイン導管１０２内に供給された液体ＷＫは、その一部が第１回転連結部１０３における筒状拡径部１０４の傾斜面１０４ｂに当たって筒状拡径部１０４全体を上方に押し上げる。

【0056】

これにより、筒状拡径部１０４は、第１メイン導管１０２の上端部から離隔して浮き上がった状態となるため、第１メイン導管１０２の内部の流路と筒状流路１０６とが連通した状態となる。したがって、第１メイン導管１０２内を流れる液体ＷＫの一部は、筒状流路１０６に導かれる。なお、この筒状拡径部１０４の浮き上りは、筒状拡径部１０４は第１回転翼１１０、第２回転連結部１２０および第２回転翼１３０を支持しているため、これらの第１回転翼１１０、第２回転連結部１２０および第２回転翼１３０も上方に変位していることを意味する。

【0057】

筒状流路１０６内に導かれた液体ＷＫは、筒状流路１０６内を図示上方の流れた後、流出部１０５ｃから外部に流出する。これにより、筒状拡径部１０４は、筒状縮径部１０５に直接接触することが防止されるため、筒状縮径部１０５に対して回転自在な状態となる。また、筒状拡径部１０４を押し上げた液体ＷＫは、回転筒１１１を介して分岐筒１１２に流れた後、この分岐筒１１２によって一部が２つのアーム筒１１３にそれぞれ流れるとともに他の一部が第２メイン導管１１５に流れる。

【0058】

２つのアーム筒１１３にそれぞれ流れた液体ＷＫは、吐出筒１１４からそれぞれ回転筒１１１の同心の周方向に吐出される。これにより、第１回転翼１１０は、液体ＷＫを吐出しながら回転筒１１１を中心として回転する（図１における破線矢印参照）。この場合、第１回転連結部１０３は、吐出筒１１４の吐出口が斜め下方に向いていることで筒状拡径部１０４の上方への浮き上がりが促されるため筒状流路１０６への液体ＷＫの供給が確保されるとともに、筒状流路１０６に流れる液体ＷＫに筒状拡径部１０４が押し付けられることで第１回転翼１１０の回転を安定化させることができる。この第１回転翼１１０の回転動作および第１回転翼１１０から吐出される液体ＷＫによって液体撹拌装置１００は水槽ＴＫ内の液体ＷＫを撹拌することができる。

【0059】

一方、分岐筒１１２を介して第２メイン導管１１５に導かれた液体ＷＫは、第１メイン導管１０２内に導かれた液体ＷＫと同様に、第２回転翼１３０を回転させる。具体的には、第２メイン導管１１５に導かれた液体ＷＫは、その一部が第２回転連結部１２０における筒状拡径部１２１の傾斜面１２１ｂに当たって筒状拡径部１２１全体を上方に押し上げる。

【0060】

これにより、筒状拡径部１２１は、第２メイン導管１１５の上端部から離隔して浮き上がった状態となるため、第２メイン導管１１５の内部の流路と筒状流路１２３とが連通した状態となる。したがって、第２メイン導管１１５内を流れる液体ＷＫの一部は、筒状流路１２３に導かれる。なお、この筒状拡径部１２１の浮き上りは、筒状拡径部１２１は第２回転翼１３０を支持しているため、この第２回転翼１３０も上方に変位していることを意味する。

【0061】

筒状流路１２３内に導かれた液体ＷＫは、筒状流路１２３内を図示上方の流れた後、流出部１２２ｃから外部に流出する。これにより、筒状拡径部１２１は、筒状縮径部１２２に直接接触することが防止されるため、筒状縮径部１２２に対して回転自在な状態となる。また、筒状拡径部１２１を押し上げた液体ＷＫは、回転筒１３１を介して分岐筒１３２に流れた後、この分岐筒１３２によって２つのアーム筒１３３にそれぞれ流れる。

【0062】

２つのアーム筒１３３にそれぞれ流れた液体ＷＫは、吐出筒１３４からそれぞれ回転筒１３１と同心の周方向に吐出される。これにより、第２回転翼１３０は、液体ＷＫを吐出しながら回転筒１３１を中心として回転する（図１における破線矢印参照）。この場合、第２回転翼１３０は、吐出筒１３４が第１回転翼１１０の吐出筒１１４とは反対方向に開口しているため、第１回転翼１１０とは反対方向に回転する。また、第２回転翼１３０は、第１回転翼１１０よりも内径が細く形成されることで吐出筒１３４からの液体ＷＫの吐出力が強くなって第１回転翼１１０よりも速い周速度で回転する。

【0063】

また、第２回転連結部１２０は、前記第１回転連結部１０３と同様に、吐出筒１３４の吐出口が斜め下方に向いていることで筒状拡径部１２１の上方への浮き上がりが促されるため筒状流路１２３への液体ＷＫの供給が確保されるとともに、筒状流路１２３に流れる液体ＷＫに筒状拡径部１２１が押し付けられることで第２回転翼１３０の回転を安定化させることができる。

【0064】

この第２回転翼１３０の回転動作および第２回転翼１３０から吐出される液体ＷＫによって液体撹拌装置１００は水槽ＴＫ内における第１回転翼１１０よりも上層の液体ＷＫを撹拌することができる。これにより、液体撹拌装置１００は、水槽ＴＫ内の広範囲の液体ＷＫを迅速に撹拌することができる。この場合、作業者は、水槽ＴＫ内に中和剤などの薬剤を投入した場合においては、投入した薬剤を迅速に撹拌して迅速かつムラなく中和反応させることができる。また、液体撹拌装置１００は、流出部１０５ｃ，１２２ｃからの液体ＷＫの流出によっても第１回転連結部１０３および第２回転連結部１２０の周囲の液体ＷＫを撹拌することができる。

【0065】

また、作業者は、水槽ＴＫ内の液体ＷＫの撹拌作業中に水槽ＴＫ内に手や棒体などを挿入した場合にこれらの手や棒体が第１回転翼１１０および／または第２回転翼１３０の回転面内に位置してこれらに接触することがある。この場合、第１回転翼１１０および／または第２回転翼１３０は、吐出筒１１４，１３４からの液体ＷＫの吐出力によって回転しているため、容易に回転が停止して手や棒体による作業を阻害することはない。

【0066】

次に、作業者は、水槽ＴＫ内の液体ＷＫの撹拌作業を中断する場合においては、液体吐出装置１０１と外部電源との電気的な接続を切断して液体吐出装置１０１による液体ＷＫの吸引および吐出を停止する。これにより、液体撹拌装置１００は、第１回転翼１１０および第２回転翼１３０の回転が停止するとともに、筒状拡径部１０４，１２１がそれぞれ下降して第１メイン導管１０２および第２メイン導管１１５に突き当たりこれらと筒状流路１０６，１２３との連通状態を遮断する。そして、作業者は、水槽ＴＫ内の液体ＷＫ中から液体撹拌装置１００を取り出すことで作業を終了することができる。

【0067】

上記作動説明からも理解できるように、上記実施形態によれば、液体撹拌装置１００は、液体吐出装置１０１から供給される液体ＷＫを導く第１メイン導管１０２および第２メイン導管１１５の軸方向における互いに異なる位置に第１回転翼１１０および第２回転翼１３０をそれぞれ備えているため、液体ＷＫを広範囲に撹拌することができる。

【0068】

さらに、本発明の実施にあたっては、上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。なお、下記各変形例において、上記実施形態と同様の構成部分については同じ符号を付して、その説明を省略する。

【0069】

例えば、上記各実施形態においては、液体吐出装置１０１は、人が持ち運びできる大きさの水中ポンプで構成した。しかし、液体吐出装置１０１は、水槽ＴＫ内または水槽ＴＫ以外の水槽から液体を吸引して水槽ＴＫ内に液体ＷＫを吐出するように構成されていればよい。すなわち、液体吐出装置１０１が本発明に係る液体吐出手段に相当する。したがって、液体吐出手段は、例えば、水槽ＴＫ内に連通する配管と、この配管に繋がったポンプと、このポンプと水槽ＴＫ内とを連通させる配管とで構成することができる。

【0070】

また、上記実施形態においては、第２回転翼１３０は、第１回転翼１１０に対して反対方向に第１回転翼１１０よりも速い速度で回転するように構成した。しかし、第２回転翼１３０は、第１回転翼１１０に対して同じ方向に回転させてもよいし、第１回転翼１１０と同じ速度または遅い速度で回転するように構成することもできる。

【0071】

また、上記実施形態においては、第２回転翼１３０を構成する管体は、第１回転翼１１０を構成する管体の内径よりも細い内径に形成した。第２回転翼１３０を構成する管体は、第１回転翼１１０を構成する管体の内径と同じまたは太い内径に形成することもできる。

【0072】

また、上記実施形態においては、吐出筒１１４，１３４は、第１回転翼１１０および第２回転翼１３０の回転面に対して斜め下方に開口して形成されている。しかし、吐出筒１１４，１３４は、第１回転翼１１０および第２回転翼１３０を第１メイン導管１０２および第２メイン導管１１５の軸線周りの周方向に回転させることができる向きに形成されていればよい。したがって、吐出筒１１４，１３４は、第１回転翼１１０および第２回転翼１３０の回転面に対して平行または斜め上方に開口して形成することもできる。

【0073】

また、上記実施形態においては、液体撹拌装置１００は、水槽ＴＫの底部に配置して第１メイン導管１０２および第２メイン導管１１５が水槽ＴＫの深さ方向に延びるように設置した。しかし、液体撹拌装置１００は、水槽ＴＫの底部に配置して第１メイン導管１０２および第２メイン導管１１５が水槽ＴＫの深さ方向に直交する方向に延びるように第１メイン導管１０２および／または第２メイン導管１１５を屈曲させて構成して設置してもよいし、液体撹拌装置１００自体を水槽ＴＫの深さ方向に直交する方向に延びる向き（すなわち、横向きに）に設置することもできる。

【0074】

また、上記実施形態においては、液体撹拌装置１００は、第１回転翼１１０および第２回転翼１３０の２つの回転翼を備えて構成した。しかし、液体撹拌装置１００は、第１回転翼１１０および第２回転翼１３０に加えて３つ目またはそれ以上の回転翼を備えて構成することもできる。

【0075】

また、上記実施形態においては、第１回転翼１１０および第２回転翼１３０は、それぞれ２つずつのアーム筒１１３，１３３を互いに同軸上に設けて構成した。しかし、第１回転翼１１０および第２回転翼１３０は、それぞれ２つずつのアーム筒１１３，１３３を回転筒１１１，１３１の軸線方向における互いに異なる位置に設けて構成することができる。また、第１回転翼１１０および第２回転翼１３０は、それぞれ１つずつのアーム筒１１３，１３３を設けて構成することもできる。

【0076】

また、上記実施形態においては、液体撹拌装置１００は、第１回転翼１１０および第２回転翼１３０を第１メイン導管１０２および第２メイン導管１１５に対して回転可能に支持するために第１回転連結部１０３および第２回転連結部１２０を備えて構成した。しかし、液体撹拌装置１００は、第１回転翼１１０および第２回転翼１３０を第１メイン導管１０２および第２メイン導管１１５に対して回転可能に支持されていればよい。したがって、液体撹拌装置１００は、第１回転翼１１０および第２回転翼１３０を第１メイン導管１０２および第２メイン導管１１５に対してベアリングを介して回転可能に支持するように構成することができる。すなわち、液体撹拌装置１００は、第１回転連結部１０３および第２回転連結部１２０を省略して構成することができる。

【0077】

なお、第１回転連結部１０３および第２回転連結部１２０は、第１回転翼１１０および第２回転翼１３０を第１メイン導管１０２および第２メイン導管１１５に対して回転可能に支持するための構造である。したがって、第１回転連結部１０３および第２回転連結部１２０は、どちらか一方のみを備えて液体撹拌装置１００を構成することができる。すなわち、液体撹拌装置１００は、液体吐出装置１０１、第１メイン導管１０２、第１回転連結部１０３および第１回転翼１１０を備えて構成することができる。この場合、分岐筒１１２における第２メイン導管１１５の接続部分の開口部は塞ぐとよい。

【0078】

また、上記実施形態においては、第１回転連結部１０３および第２回転連結部１２０における筒状拡径部１０４，１２１および筒状縮径部１０５，１２２は、それぞれ傾斜面１０４ｂ，１２１ｂ，１０５ｂ，１２２ｂを備えて構成した。しかし、筒状拡径部１０４，１２１および筒状縮径部１０５，１２２は、嵌合部１０４ａ，１２１ａと対向部１０４ｃ，１２１ｃとの間、および嵌合部１０５ａ，１２２ａと流出部１０５ｃ，１２２ｃとの間を内径および外径が段状に変化する段付き形状に形成して傾斜面１０４ｂ，１２１ｂ，１０５ｂ，１２２ｂを省略して構成することもできる。

【0079】

また、上記実施形態においては、第１回転連結部１０３および第２回転連結部１２０は、筒状拡径部１０４，１２１が第１メイン導管１０２および第２メイン導管１１５の各先端部に突き当たるように構成した。しかし、第１回転連結部１０３および第２回転連結部１２０は、筒状拡径部１０４，１２１が第１メイン導管１０２および第２メイン導管１１５の各先端に突き当たらないように構成することもできる。例えば、図６に示すように、第１回転連結部１０３は、筒状縮径部１０５における傾斜面１０５ｂの図示下端部から第１メイン導管１０２が一体的に延びるように構成することができる。この場合、液体吐出装置１０１が液体ＷＫを吸引しない停止状態においては、第１回転翼１１０が下降して筒状縮径部１０５上に当たって載置される。

【0080】

また、上記実施形態においては、液体撹拌装置１００は、水槽ＴＫ内に設置した。しかし、液体撹拌装置１００は、撹拌の対象となる液体ＷＫが貯留されている場所に広く用いることができる。したがって、液体撹拌装置１００は、例えば、プールやタンクのほか、池、湖沼、川または海で用いることもできる。また、液体ＷＫについても、コンクリートの斫り作業に使用したアルカリ性の排水以外の各種液体であってもよいことは当然である。

【符号の説明】

【0081】

ＴＫ…水槽、ＷＫ…液体、
１００…液体撹拌装置、１０１…液体吐出装置、１０２…第１メイン導管、１０３…第１回転連結部、１０４…筒状拡径部、１０４ａ…嵌合部、１０４ｂ…傾斜面、１０４ｃ…対向部、１０５…筒状縮径部、１０５ａ…嵌合部、１０５ｂ…傾斜面、１０５ｃ…流出部、１０６…筒状流路、
１１０…第１回転翼、１１１…回転筒、１１２…分岐筒、１１３…アーム筒、１１４…吐出筒、１１５…第２メイン導管、
１２０…第２回転連結部、１２１…筒状拡径部、１２１ａ…嵌合部、１２１ｂ…傾斜面、１２１ｃ…対向部、１２２…筒状縮径部、１２２ａ…嵌合部、１２２ｂ…傾斜面、１２２ｃ…流出部、１２３…筒状流路、
１３０…第２回転翼、１３１…回転筒、１３２…分岐筒、１３３…アーム筒、１３４…吐出筒。

【要約】

【課題】液体を広範囲に撹拌することができる液体撹拌装置を提供する。
【解決手段】液体撹拌装置１００は、水中ポンプからなる液体吐出装置１０１を備えている。液体吐出装置１０１の吐出口には、パイプからなる第１メイン導管１０２を介して第１回転連結部１０３が接続されている。第１回転連結部１０３は、筒状拡径部１０４と筒状縮径部１０５とで筒状流路１０６を形成して第１回転翼１１０を回転自在な状態で支持している。第１回転翼１１０は、第１メイン導管１０２の軸線に直交する方向に延びる２つのアーム筒１１３の各先端部に吐出筒１１４がそれぞれ設けられている。第１回転翼１１０の上方には、第２メイン導管１１５および第２回転連結部１２０を介して第２回転翼１３０が回転可能な状態で設けられている。
【選択図】 図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】