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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023142288
(43)【公開日】2023-10-05
(54)【発明の名称】撹拌装置及び反応槽
(51)【国際特許分類】
B01F 35/31 20220101AFI20230928BHJP
B01F 35/41 20220101ALI20230928BHJP
B01F 35/10 20220101ALI20230928BHJP
B01F 27/213 20220101ALI20230928BHJP
【ＦＩ】
B01F35/31
B01F35/41
B01F35/10
B01F27/213
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022049116
(22)【出願日】2022-03-24
(71)【出願人】
【識別番号】507036050
【氏名又は名称】住友重機械エンバイロメント株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002826
【氏名又は名称】弁理士法人雄渾
(72)【発明者】
【氏名】新井 康祐
(72)【発明者】
【氏名】宮川 直幸
【テーマコード（参考）】
4G037
4G078
【Ｆターム（参考）】
4G037DA04
4G037EA04
4G078AA13
4G078BA05
4G078CA01
4G078CA05
4G078CA15
4G078CA17
(57)【要約】
【課題】本発明の課題は、軸封構造を備える撹拌装置及びこの撹拌装置が配設される反応槽において、軸封状態を常に維持することが可能な撹拌装置及び反応槽を提供することである。
【解決手段】上記課題を解決するために、回転軸を備える撹拌部と、撹拌部を駆動する駆動部と、回転軸の軸封を行う軸封部と、を備え、軸封部による軸封状態を維持しつつ、撹拌部と駆動部の分割が可能である撹拌装置及びこの撹拌装置を備える反応槽を提供する。
本発明によれば、撹拌装置としてのメンテナンスにおいて、軸封状態を維持したまま、駆動部のみを取り外した作業が可能となる。これにより、メンテナンス時においても、反応槽が関与する処理全体を止める必要がなくなるという利点を奏する。
【選択図】図３
【解決手段】上記課題を解決するために、回転軸を備える撹拌部と、撹拌部を駆動する駆動部と、回転軸の軸封を行う軸封部と、を備え、軸封部による軸封状態を維持しつつ、撹拌部と駆動部の分割が可能である撹拌装置及びこの撹拌装置を備える反応槽を提供する。
本発明によれば、撹拌装置としてのメンテナンスにおいて、軸封状態を維持したまま、駆動部のみを取り外した作業が可能となる。これにより、メンテナンス時においても、反応槽が関与する処理全体を止める必要がなくなるという利点を奏する。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
反応槽に配設される撹拌装置であって、
回転軸を備える撹拌部と、
前記撹拌部を駆動する駆動部と、
前記回転軸の軸封を行う軸封部と、を備え、
前記軸封部による軸封状態を維持しつつ、前記撹拌部と前記駆動部の分割が可能であることを特徴とする、撹拌装置。
回転軸を備える撹拌部と、
前記撹拌部を駆動する駆動部と、
前記回転軸の軸封を行う軸封部と、を備え、
前記軸封部による軸封状態を維持しつつ、前記撹拌部と前記駆動部の分割が可能であることを特徴とする、撹拌装置。
【請求項2】
前記回転軸及び前記駆動部は、一体として引き上げることが可能であることを特徴とする、請求項１に記載の撹拌装置。
【請求項3】
前記軸封部の軸封距離は、前記反応槽の内圧に応じて設定することを特徴とする、請求項１又は２に記載の撹拌装置。
【請求項4】
請求項１～３のいずれか一項に記載の撹拌装置を備えることを特徴とする、反応槽。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、撹拌装置及び反応槽に関するものである。
【背景技術】
【0002】
反応槽内に収容された被処理物に対する処理手段の一つとして、混合、分散、均質化等に係る処理を行うための撹拌装置が設けられている。
特に、処理に伴い被処理物から発生する霧状物質（ミスト）やガスが反応槽の外部に排出されることを抑制する必要がある場合においては、反応槽に設けられる撹拌装置には軸封（シール）構造が設けられる。
特に、処理に伴い被処理物から発生する霧状物質（ミスト）やガスが反応槽の外部に排出されることを抑制する必要がある場合においては、反応槽に設けられる撹拌装置には軸封（シール）構造が設けられる。
【0003】
例えば、特許文献１には、タンクあるいは地下槽などの容器に使用する竪型撹拌装置として、容器の撹拌機取付ベースと回転軸との間に流体槽とシールプレートからなる水封構造を設け、この水封構造が撹拌装置の回転軸に固定されて回転するものが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】実開平５－７０６３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献１に記載された撹拌装置のように、反応槽（容器）に対する水封構造（シール構造）を撹拌装置の回転軸と固定した場合、撹拌装置の駆動部に関するメンテナンス等により、反応槽から撹拌装置を分離する際に、軸封状態も切れることになってしまう。そのため、反応槽からのミスト及びガス漏出を抑制するためには、撹拌装置のメンテナンス時に反応槽への被処理物の供給も含め、反応槽を用いる処理全体を停止する必要があった。
したがって、反応槽を用いる処理全体を止めることなく、撹拌装置のメンテナンスを可能とする手段が求められている。
したがって、反応槽を用いる処理全体を止めることなく、撹拌装置のメンテナンスを可能とする手段が求められている。
【0006】
本発明の課題は、軸封構造を備える撹拌装置及びこの撹拌装置が配設される反応槽において、軸封状態を常に維持することが可能な撹拌装置及び反応槽を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明者は、上記の課題について鋭意検討した結果、撹拌装置として、軸封状態を維持しつつ、撹拌部と駆動部とを分割可能とすることで、メンテナンス時においても軸封状態を維持することが可能になることを見出して、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、以下の撹拌装置及び反応槽である。
すなわち、本発明は、以下の撹拌装置及び反応槽である。
【0008】
上記課題を解決するための本発明の撹拌装置は、反応槽に配設される撹拌装置であって、回転軸を備える撹拌部と、撹拌部を駆動する駆動部と、回転軸の軸封を行う軸封部と、を備え、軸封部による軸封状態を維持しつつ、撹拌部と駆動部の分割が可能であることを特徴とするものである。
本発明の撹拌装置によれば、撹拌部の回転軸に対する軸封状態を形成する軸封部を備える撹拌装置において、この軸封状態を維持しつつ、撹拌部と、この撹拌部を駆動させる駆動部とを分割可能とすることで、撹拌装置としてのメンテナンスにおいて、駆動部のみを取り外した作業が可能となる。これにより、メンテナンス時においても軸封（シール）状態が維持され、反応槽が関与する処理全体を止める必要がなくなるという利点を奏する。
本発明の撹拌装置によれば、撹拌部の回転軸に対する軸封状態を形成する軸封部を備える撹拌装置において、この軸封状態を維持しつつ、撹拌部と、この撹拌部を駆動させる駆動部とを分割可能とすることで、撹拌装置としてのメンテナンスにおいて、駆動部のみを取り外した作業が可能となる。これにより、メンテナンス時においても軸封（シール）状態が維持され、反応槽が関与する処理全体を止める必要がなくなるという利点を奏する。
【0009】
また、本発明の撹拌装置の一実施態様としては、回転軸及び駆動部は、一体として引き上げることが可能であるという特徴を有する。
この特徴によれば、この撹拌装置を反応槽に配設するに当たり、省スペース化のために軸封部を含めた撹拌装置の大部分が反応槽内に挿入される形とした場合においても、軸封状態を維持しつつ、回転軸と駆動部を一体として引き上げることで、撹拌部と駆動部の分割に係る作業を容易に行うことが可能となる。これにより、撹拌装置のメンテナンス作業に係る負担軽減を図ることが可能となる。
この特徴によれば、この撹拌装置を反応槽に配設するに当たり、省スペース化のために軸封部を含めた撹拌装置の大部分が反応槽内に挿入される形とした場合においても、軸封状態を維持しつつ、回転軸と駆動部を一体として引き上げることで、撹拌部と駆動部の分割に係る作業を容易に行うことが可能となる。これにより、撹拌装置のメンテナンス作業に係る負担軽減を図ることが可能となる。
【0010】
また、本発明の撹拌装置の一実施態様としては、軸封部の軸封距離は、反応槽の内圧に応じて設定するという特徴を有する。
この特徴によれば、反応槽内で発生するガスによる内圧上昇分を考慮し、軸封部の軸封距離を設定することで、軸封状態の維持をより確実に行うことが可能となる。
この特徴によれば、反応槽内で発生するガスによる内圧上昇分を考慮し、軸封部の軸封距離を設定することで、軸封状態の維持をより確実に行うことが可能となる。
【0011】
また、上記課題を解決するための本発明の反応槽は、上述した撹拌装置を備えるという特徴を有する。
この特徴によれば、上述した撹拌装置を備えることで、撹拌装置のメンテナンス時においても常に軸封（シール）状態が維持される反応槽とすることができ、ミストやガスの漏出を常に抑制し、処理全体を止める必要がなくなるという利点を奏する。
この特徴によれば、上述した撹拌装置を備えることで、撹拌装置のメンテナンス時においても常に軸封（シール）状態が維持される反応槽とすることができ、ミストやガスの漏出を常に抑制し、処理全体を止める必要がなくなるという利点を奏する。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、軸封構造を備える撹拌装置及びこの撹拌装置が配設される反応槽において、軸封状態を常に維持することが可能な撹拌装置及び反応槽を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本発明の第１の実施態様に係る撹拌装置及び反応槽を示す概略説明図である。
【図2】本発明の第１の実施態様に係る撹拌装置における軸封部の構造を示す概略説明図である。
【図3】本発明の第２の実施態様に係る撹拌装置及び反応槽を示す概略説明図である。
【図4】本発明の第２の実施態様に係る撹拌装置における軸封部の構造を示す概略説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、図面を参照しつつ、本発明に係る撹拌装置及び反応槽の実施態様を詳細に説明する。なお、実施態様に記載する撹拌装置及び反応槽の構造については、本発明に係る撹拌装置及び反応槽を説明するために例示したにすぎず、これに限定されるものではない。
【0015】
［第１の実施態様］
図１は、本発明の第１の実施態様の撹拌装置及び反応槽の構造を示す概略説明図である。
本実施態様に係る反応槽１００Ａは、図１に示すように、被処理物を貯留する槽本体１１０に対し、本実施態様に係る撹拌装置１０Ａが配設されたものである。
また、本実施態様に係る撹拌装置１０Ａは、図１に示すように、撹拌部２０と、駆動部３０と、軸封部４０とを備えるものである。
図１は、本発明の第１の実施態様の撹拌装置及び反応槽の構造を示す概略説明図である。
本実施態様に係る反応槽１００Ａは、図１に示すように、被処理物を貯留する槽本体１１０に対し、本実施態様に係る撹拌装置１０Ａが配設されたものである。
また、本実施態様に係る撹拌装置１０Ａは、図１に示すように、撹拌部２０と、駆動部３０と、軸封部４０とを備えるものである。
【0016】
（反応槽）
本実施態様に係る反応槽１００Ａは、被処理物を貯留し、撹拌装置１０Ａによる撹拌処理を行うものであればよく、構造及び材質については特に限定されない。
また、反応槽１００Ａに貯留される被処理物についても特に限定されず、液体、固体分を含む液体のいずれであってもよい。本実施態様に係る被処理物としては、例えば、水処理施設における処理対象物である被処理水や汚泥等のほか、産業上有用な分散体や水溶液を調製するための原料などが挙げられる。
特に、本実施態様に係る反応槽１００Ａとしては、密閉可能な構造を有し、反応槽１００Ａ内で発生するミストやガスが外部漏出することを抑制する必要がある処理、あるいは外気との接触を回避する必要がある処理を行うものであることが好ましい。これにより、常に軸封状態を維持することができるという本発明の効果がより好適に発揮される。
本実施態様に係る反応槽１００Ａは、被処理物を貯留し、撹拌装置１０Ａによる撹拌処理を行うものであればよく、構造及び材質については特に限定されない。
また、反応槽１００Ａに貯留される被処理物についても特に限定されず、液体、固体分を含む液体のいずれであってもよい。本実施態様に係る被処理物としては、例えば、水処理施設における処理対象物である被処理水や汚泥等のほか、産業上有用な分散体や水溶液を調製するための原料などが挙げられる。
特に、本実施態様に係る反応槽１００Ａとしては、密閉可能な構造を有し、反応槽１００Ａ内で発生するミストやガスが外部漏出することを抑制する必要がある処理、あるいは外気との接触を回避する必要がある処理を行うものであることが好ましい。これにより、常に軸封状態を維持することができるという本発明の効果がより好適に発揮される。
【0017】
本実施態様に係る反応槽１００Ａの具体例としては、汚泥の嫌気性処理を行う消化槽、被処理水と各種薬品を混合する調整槽、汚泥と凝集剤を撹拌混合する凝集装置（汚泥調質装置）、産業上有用な分散体や水溶液の調製槽等が挙げられる。
特に、本実施態様に係る反応槽１００Ａとしては、消化槽や調製槽の構造を有するものが好ましい。例えば、消化槽では、槽内部で可燃性のメタンガスが発生するため、このガスが外部に漏出することを抑制する必要があるが、本実施態様に係る反応槽１００Ａ及び撹拌装置１０Ａでは、軸封状態が維持されることから、ガス漏出を抑制することが可能となる。また、産業上有用な分散体や水溶液の調製においては、酸素との反応性が高い原料を使用する場合、空気中の成分（酸素等）との接触により、調製に支障が生じる場合がある。このような場合においても、本実施態様に係る反応槽１００Ａ及び撹拌装置１０Ａにより、安定した調製が可能となる。
特に、本実施態様に係る反応槽１００Ａとしては、消化槽や調製槽の構造を有するものが好ましい。例えば、消化槽では、槽内部で可燃性のメタンガスが発生するため、このガスが外部に漏出することを抑制する必要があるが、本実施態様に係る反応槽１００Ａ及び撹拌装置１０Ａでは、軸封状態が維持されることから、ガス漏出を抑制することが可能となる。また、産業上有用な分散体や水溶液の調製においては、酸素との反応性が高い原料を使用する場合、空気中の成分（酸素等）との接触により、調製に支障が生じる場合がある。このような場合においても、本実施態様に係る反応槽１００Ａ及び撹拌装置１０Ａにより、安定した調製が可能となる。
【0018】
（撹拌装置）
本実施態様に係る撹拌装置１０Ａは、反応槽１００Ａに配設されるものであり、反応槽１００Ａ内の被処理物の撹拌を行うものである。
撹拌装置１０Ａは、回転軸２１を備える撹拌部２０と、撹拌部２０を駆動する駆動部３０と、回転軸２１の軸封を行う軸封部４０とを備えるものであり、撹拌部２０と駆動部３０は分割が可能となるように接合されている。
本実施態様に係る撹拌装置１０Ａは、反応槽１００Ａに配設されるものであり、反応槽１００Ａ内の被処理物の撹拌を行うものである。
撹拌装置１０Ａは、回転軸２１を備える撹拌部２０と、撹拌部２０を駆動する駆動部３０と、回転軸２１の軸封を行う軸封部４０とを備えるものであり、撹拌部２０と駆動部３０は分割が可能となるように接合されている。
【0019】
本実施態様に係る撹拌装置１０Ａは、主に反応槽１００Ａへの配設及び回転軸２１の軸封に係る構造に特徴を有するものであり、被処理物と接触する箇所については公知の構造を用いることができ、特に限定されない。より具体的には、撹拌部２０の回転軸２１に設けられる撹拌羽根（不図示）の構造については特に限定されず、被処理物の性質に応じた撹拌羽根の形状を適宜選択することが可能である。
【0020】
撹拌部２０は、被処理物の撹拌を行うためのものであり、回転軸２１と、撹拌羽根を有するものである。なお、上述したとおり、撹拌部２０における撹拌羽根については、構造及び材質については特に限定されず、被処理物に応じ、公知の構造から適宜選択することができる。
回転軸２１は、撹拌羽根を回転駆動させることで、撹拌処理を行うためのものである。本実施態様における回転軸２１は、反応槽１００Ａの槽本体１１０上部に設けられた貫通孔１１０ａを介し、反応槽１００Ａ内部に対し垂直下方に延びているとともに、槽本体１１０の外部まで延伸しているものである。なお、回転軸２１の下端部については、特に限定されず、反応槽１００Ａ内で支持されているものであってもよく、反応槽１００Ａ内に懸下されている状態であってもよい。
回転軸２１は、撹拌羽根を回転駆動させることで、撹拌処理を行うためのものである。本実施態様における回転軸２１は、反応槽１００Ａの槽本体１１０上部に設けられた貫通孔１１０ａを介し、反応槽１００Ａ内部に対し垂直下方に延びているとともに、槽本体１１０の外部まで延伸しているものである。なお、回転軸２１の下端部については、特に限定されず、反応槽１００Ａ内で支持されているものであってもよく、反応槽１００Ａ内に懸下されている状態であってもよい。
【0021】
また、回転軸２１の上端は、駆動部３０と分割可能に接合されている。駆動部３０と分割可能に接合する手段としては特に限定されないが、例えば、図１に示すように、回転軸２１の上端部に接合部２２を設け、この接合部２２を介して駆動部３０（出力軸３２）と接合することが挙げられる。なお、接合部２２の具体的な構造については後述する。
【0022】
駆動部３０は、撹拌部２０を駆動させるためのものであり、より具体的には、回転軸２１を回転駆動させるためのものである。
駆動部３０としては、回転軸２１に対し、回転駆動するための力を付与することができるものであればよく、例えば、出力軸３２を備えるモーター３１が挙げられる。このとき、モーター３１としては、出力軸３２を回転駆動させることができるものであればよく、特に限定されない。また、モーター３１には減速機を設けるものとしてもよい。
また、駆動部３０の出力軸３２には、出力軸３２及び回転軸２１の回転駆動を円滑に行うための軸受３３を設けることが好ましい。軸受３３の種類については特に限定されず、軸方向に対する垂直の荷重（ラジアル荷重）に対応するラジアル軸受や、軸方向の荷重（スラスト荷重）に対応するスラスト軸受、あるいはこの両荷重に対応する組み合わせ軸受などが挙げられる。また、このとき、軸受３３の数や配置については特に限定されないが、例えば、図１に示すように、接合部２２より上方に複数の軸受３３を設けることが挙げられる。
駆動部３０としては、回転軸２１に対し、回転駆動するための力を付与することができるものであればよく、例えば、出力軸３２を備えるモーター３１が挙げられる。このとき、モーター３１としては、出力軸３２を回転駆動させることができるものであればよく、特に限定されない。また、モーター３１には減速機を設けるものとしてもよい。
また、駆動部３０の出力軸３２には、出力軸３２及び回転軸２１の回転駆動を円滑に行うための軸受３３を設けることが好ましい。軸受３３の種類については特に限定されず、軸方向に対する垂直の荷重（ラジアル荷重）に対応するラジアル軸受や、軸方向の荷重（スラスト荷重）に対応するスラスト軸受、あるいはこの両荷重に対応する組み合わせ軸受などが挙げられる。また、このとき、軸受３３の数や配置については特に限定されないが、例えば、図１に示すように、接合部２２より上方に複数の軸受３３を設けることが挙げられる。
【0023】
駆動部３０は、撹拌部２０よりも上方に設けられる。例えば、図１に示すように、駆動部３０のモーター３１を、槽本体１１０の貫通孔１１０ａ上方に設けられた架台５０上に載置し、架台５０を貫通した出力軸３２の下端部と、回転軸２１の上端部を接合部２２により接合する。また、図１に示すように、出力軸３２に対して軸受３３を設置するための構造体（スカート３４）を設けるものとしてもよい。
【0024】
ここで、接合部２２としては、出力軸３２の下端部及び回転軸２１の上端部を接合し、必要に応じて分割が可能である構造を有するものであればよく、具体的な構造については特に限定されない。例えば、出力軸３２の下端部及び回転軸２１の上端部のそれぞれにフランジ構造を設け、このフランジ同士をボルト・ナットやクランプのような係止機構を用いて接合することが挙げられる。また、接合部２２の他の例としては、出力軸３２の下端部及び回転軸２１の上端部自体に、互いが嵌合可能となる嵌合構造を設けるとともに、これら嵌合構造による嵌合状態の維持・解除を行うことができる補助部材を含め、本実施態様に係る接合部２２とすることが挙げられる。
【0025】
接合部２２を設けることによって、撹拌装置１０Ａとしてのメンテナンスが必要になった場合に、撹拌部２０（回転軸２１）と駆動部３０とを分割することが可能となる。例えば、駆動部３０のモーター３１や軸受３３に係る点検や不具合対応において必要となる箇所のみを分離することが容易となるため、メンテナンス作業に係る負荷を低減させることが可能となる。
なお、撹拌部２０と駆動部３０の分割において、駆動部３０と分離した回転軸２１を支持するための支持体５１を、反応槽１００Ａあるいは架台５０に設けることが好ましい。支持体５１としては、例えば、図１に示すように、回転軸２１の両側面から挟み込むことができる構造を有する治具を用いることや、架台５０上部から回転軸２１を吊り下げることのできる吊り治具を用いることなどが挙げられる。
なお、撹拌部２０と駆動部３０の分割において、駆動部３０と分離した回転軸２１を支持するための支持体５１を、反応槽１００Ａあるいは架台５０に設けることが好ましい。支持体５１としては、例えば、図１に示すように、回転軸２１の両側面から挟み込むことができる構造を有する治具を用いることや、架台５０上部から回転軸２１を吊り下げることのできる吊り治具を用いることなどが挙げられる。
【0026】
軸封部４０は、回転軸２１の軸封を行うためのものであり、反応槽１００Ａの外部にミストやガスなどが漏出することを抑制するものである。
本実施態様に係る軸封部４０は、撹拌部２０と駆動部３０の分割においても軸封状態を維持することができる構造を有するものであればよい。このような軸封部４０の構造としては、例えば、反応槽１００Ａに取り付ける部分と、回転軸２１に取り付ける部分と、を備えるものが挙げられる。
本実施態様に係る軸封部４０は、撹拌部２０と駆動部３０の分割においても軸封状態を維持することができる構造を有するものであればよい。このような軸封部４０の構造としては、例えば、反応槽１００Ａに取り付ける部分と、回転軸２１に取り付ける部分と、を備えるものが挙げられる。
【0027】
本実施態様に係る軸封部４０の具体例としては、図１に示すように、回転軸２１を覆う軸カバー部材４１と、回転軸２１の外周に設けられる水封室４２と、水封室４２に軸封用の水を供給する水供給部４３と、を備えるものが挙げられる。
ここで、軸カバー部材４１が、反応槽１００Ａに取り付ける部分に相当し、水封室４２が回転軸２１に取り付ける部分に相当するものとなる。
ここで、軸カバー部材４１が、反応槽１００Ａに取り付ける部分に相当し、水封室４２が回転軸２１に取り付ける部分に相当するものとなる。
【0028】
図２は、本実施態様に係る撹拌装置１０Ａの軸封部４０における拡大概略図である。なお、図２は、軸封部４０のうち、特に反応槽１００Ａに取り付ける部分（軸カバー部材４１）に係る拡大概略図であり、その他の構造については省略している。
軸カバー部材４１は、図２に示すように、槽本体１１０内部で回転軸２１を覆うとともに、槽本体１１０内側の貫通孔１１０ａ外周に対し、固定部４１ａによって固定されるものが挙げられる。そして、軸カバー部材４１は、水封室４２内まで延伸して設けられる。
軸カバー部材４１は、図２に示すように、槽本体１１０内部で回転軸２１を覆うとともに、槽本体１１０内側の貫通孔１１０ａ外周に対し、固定部４１ａによって固定されるものが挙げられる。そして、軸カバー部材４１は、水封室４２内まで延伸して設けられる。
【0029】
水封室４２は、図１に示すように、反応槽１００Ａ内部に配置された回転軸２１の外周に設けられる。水封室４２は、回転軸２１に取り付けられ、かつ内部に水を貯留することができる構造を有するものであればよく、上部が開口した有底の筒状部材とすることが挙げられる。
また、水供給部４３は、水封室４２に対して水封のための水を供給することができるものであればよく、特に限定されない。例えば、反応槽１００Ａ外部と連通し、通水可能なラインを設け、このラインの端部を水封室４２内に配設することで、水封室４２内に水を供給するものとすることが挙げられる。
なお、水封室４２は、軸封状態を維持するために、常に水が貯留されている必要がある。このため、水供給部４３を介して定期的に水封室４２内に水を供給することや、水封室４２内に水位センサ等の水位を測定する手段を設け、水封状態の維持に必要な水位となるように水供給部４３からの供給制御を行うことにより、水封室４２による軸封状態の維持を行うことが好ましい。
また、水供給部４３は、水封室４２に対して水封のための水を供給することができるものであればよく、特に限定されない。例えば、反応槽１００Ａ外部と連通し、通水可能なラインを設け、このラインの端部を水封室４２内に配設することで、水封室４２内に水を供給するものとすることが挙げられる。
なお、水封室４２は、軸封状態を維持するために、常に水が貯留されている必要がある。このため、水供給部４３を介して定期的に水封室４２内に水を供給することや、水封室４２内に水位センサ等の水位を測定する手段を設け、水封状態の維持に必要な水位となるように水供給部４３からの供給制御を行うことにより、水封室４２による軸封状態の維持を行うことが好ましい。
【0030】
本実施態様に係る軸封部４０では、水封室４２内部に延伸した軸カバー部材４１によって、軸カバー部材４１と回転軸２１の隙間は封止（水封）される。これにより、貫通孔１１０ａから反応槽１００Ａ内のミストやガスが漏出することがない。また、上述したとおり、撹拌部２０と駆動部３０は、槽本体１１０の上部で分割されるため、撹拌部２０と駆動部３０の分割は軸封部４０の軸封状態に影響しない。したがって、特に撹拌装置１０Ａの駆動部３０に係るメンテナンス時においても、軸封状態を維持することが可能となり、反応槽１００Ａが関与する処理全体を止める必要がなくなる。
【0031】
軸封部４０における水封室４２の配置箇所やサイズなど、軸封距離に係る構造設定手段については特に限定されない。例えば、本実施態様の撹拌装置１０Ａを配設する反応槽１００Ａにおける設計上の最高水位や、反応槽１００Ａ内で発生するガスによる内圧上昇分等を考慮した設計を行うことが挙げられる。これにより、軸封状態の維持をより確実に行うことが可能となる。
【0032】
以上のように、本実施態様の撹拌装置１０Ａは、撹拌部２０の回転軸２１に対する軸封状態を形成する軸封部４０の軸封状態を維持しつつ、撹拌部２０と、この撹拌部２０を駆動させる駆動部３０とを分割可能とすることで、撹拌装置としてのメンテナンスにおいて、駆動部３０のみを取り外した作業が可能となる。これにより、メンテナンス時においても常に軸封（シール）状態を維持することが可能となる。
また、本実施態様の反応槽１００Ａは、この撹拌装置１０Ａを備えることで、撹拌装置のメンテナンス時においても常に軸封（シール）状態が維持される反応槽とすることができる。これにより、反応槽１００Ａからミストやガスが漏出することを常に抑制することが可能となり、反応槽が関与する処理全体を止める必要がなくなるという利点を奏する。
特に、従来の撹拌装置及び反応槽では、撹拌部２０の軸封状態を維持したまま、軸受３３等（軸受３３及びスカート３４）の取り外しを伴うメンテナンスを行うことは困難であったが、本実施態様の撹拌装置１Ａ及び反応槽１００Ａにより、軸受３３等の取り外しを伴うメンテナンス作業と撹拌部２０の軸封状態の維持の両立が可能となる。
また、本実施態様の反応槽１００Ａは、この撹拌装置１０Ａを備えることで、撹拌装置のメンテナンス時においても常に軸封（シール）状態が維持される反応槽とすることができる。これにより、反応槽１００Ａからミストやガスが漏出することを常に抑制することが可能となり、反応槽が関与する処理全体を止める必要がなくなるという利点を奏する。
特に、従来の撹拌装置及び反応槽では、撹拌部２０の軸封状態を維持したまま、軸受３３等（軸受３３及びスカート３４）の取り外しを伴うメンテナンスを行うことは困難であったが、本実施態様の撹拌装置１Ａ及び反応槽１００Ａにより、軸受３３等の取り外しを伴うメンテナンス作業と撹拌部２０の軸封状態の維持の両立が可能となる。
【0033】
［第２の実施態様］
図３は、本発明の第２の実施態様の撹拌装置１０Ｂ及び反応槽１００Ｂの構造を示す概略説明図である。
本実施態様の反応槽１００Ｂは、第１の実施態様の反応槽１００Ａにおいて、槽本体１１０の上部から更に上方に突出したセンタードーム１２０を設けるものである。また、本実施態様の撹拌装置１０Ｂは、接合部２２がセンタードーム１２０内に設けられ、軸封部４０のうち、軸カバー部材４１を固定する箇所がセンタードーム１２０に設けられた支持台１２１となるものである。さらに、本実施態様の撹拌装置１０Ｂは、撹拌部２０（回転軸２１）と駆動部３０とを一体として引き上げることが可能な引上機構６０を備える。
なお、本実施態様の撹拌装置１０Ｂ及び反応槽１００Ｂの構成のうち、第１の実施態様の撹拌装置１０Ａ及び反応槽１００Ａの構成と同じものについては、説明を省略する。
図３は、本発明の第２の実施態様の撹拌装置１０Ｂ及び反応槽１００Ｂの構造を示す概略説明図である。
本実施態様の反応槽１００Ｂは、第１の実施態様の反応槽１００Ａにおいて、槽本体１１０の上部から更に上方に突出したセンタードーム１２０を設けるものである。また、本実施態様の撹拌装置１０Ｂは、接合部２２がセンタードーム１２０内に設けられ、軸封部４０のうち、軸カバー部材４１を固定する箇所がセンタードーム１２０に設けられた支持台１２１となるものである。さらに、本実施態様の撹拌装置１０Ｂは、撹拌部２０（回転軸２１）と駆動部３０とを一体として引き上げることが可能な引上機構６０を備える。
なお、本実施態様の撹拌装置１０Ｂ及び反応槽１００Ｂの構成のうち、第１の実施態様の撹拌装置１０Ａ及び反応槽１００Ａの構成と同じものについては、説明を省略する。
【0034】
本実施態様の撹拌装置１０Ｂ及び反応槽１００Ｂは、撹拌装置１０Ｂを反応槽１００Ｂに配設するに当たり、省スペース化を図るために、撹拌装置１０Ｂの大部分を反応槽１００Ｂ内に挿入した形とするものである。これにより、反応槽１００Ｂ外に突出する撹拌装置１０Ｂの高さを低くすることが可能となり、反応槽１００Ｂ全体としての装置構造を小型化することができる。また、撹拌装置１０Ｂにおける駆動部３０（特にモーター３１）を高所に配置する必要がなくなるため、省スペース化とともに、反応槽１００Ｂへの撹拌装置１０Ｂの配設作業に係る安全性を高めることが可能となる。
【0035】
また、本実施態様の撹拌装置１０Ｂ及び反応槽１００Ｂは、反応槽１００Ｂ外に突出する撹拌装置１０Ｂの高さを低くするものである。このため、接合部２２の部分について、通常時はセンタードーム１２０内に配置し、メンテナンス時のみセンタードーム１２０外に引き上げる形とすることが好ましい。より具体的には、軸封状態を維持しつつ、撹拌部２０（回転軸２１）と駆動部３０とを一体とした引上げを可能とすることで、センタードーム１２０内にある接合部２２をセンタードーム１２０外に取り出すことが挙げられる。これにより、撹拌部２０と駆動部３０の分割に係る作業が容易となり、撹拌装置のメンテナンス作業に係る負担軽減を図ることが可能となる。
なお、センタードーム１２０上部には、駆動部３０の出力軸３２が挿入可能な貫通孔が設けられるとともに、接合部２２の取り出しが可能な開口部を設けるものとする。この開口部には、通常時は密閉可能に閉じられ、メンテナンス時など、接合部２２をセンタードーム１２０外に取り出す必要がある際には開放可能となるような機構（蓋体等）が設けられる。
なお、センタードーム１２０上部には、駆動部３０の出力軸３２が挿入可能な貫通孔が設けられるとともに、接合部２２の取り出しが可能な開口部を設けるものとする。この開口部には、通常時は密閉可能に閉じられ、メンテナンス時など、接合部２２をセンタードーム１２０外に取り出す必要がある際には開放可能となるような機構（蓋体等）が設けられる。
【0036】
本実施態様の撹拌装置１０Ｂは、引上機構６０によって、反応槽１００Ｂから回転軸２１及び駆動部３０を一体とした引上げを行うものである。
引上機構６０は、駆動部３０を上方に引き上げることで、接合部２２で接続された回転軸２１ごと上方移動させることができるものであればよく、具体的な構造については特に限定されない。例えば、モーター３１に対して取り付けた吊り治具を上方に引き上げる機構とすることや、上下駆動可能な機器（例えば、リフトやジャッキ（扛重機））上にモーター３１を載置することなどが挙げられる。このとき、引上機構６０は、接合部２２がセンタードーム１２０外に取り出されるまで駆動部３０（及び回転軸２１）を引き上げるとともに、接合部２２の分割時においては駆動部３０を支持するように作動することが好ましい。
引上機構６０は、駆動部３０を上方に引き上げることで、接合部２２で接続された回転軸２１ごと上方移動させることができるものであればよく、具体的な構造については特に限定されない。例えば、モーター３１に対して取り付けた吊り治具を上方に引き上げる機構とすることや、上下駆動可能な機器（例えば、リフトやジャッキ（扛重機））上にモーター３１を載置することなどが挙げられる。このとき、引上機構６０は、接合部２２がセンタードーム１２０外に取り出されるまで駆動部３０（及び回転軸２１）を引き上げるとともに、接合部２２の分割時においては駆動部３０を支持するように作動することが好ましい。
【0037】
また、本実施態様の撹拌装置１０Ｂ及び反応槽１００Ｂは、接合部２２の分割時において、分割後の回転軸２１を支持する支持体を設けることが好ましい。このような支持体としては、第１の実施態様に示した支持体５１と同様の構造を有するものをセンタードーム１２０の上方に設けることが挙げられる。また、回転軸２１の支持に係る他の手段としては、引上機構６０を用い、回転軸２１についても支持することなどが挙げられる。
【0038】
引上機構６０による回転軸２１及び駆動部３０の引上げに対応する軸封部４０の構造の一例として、軸封部４０における水封室４２と軸カバー部材４１との位置関係について、図４に基づき、以下説明する。
【0039】
図４は、本実施態様の撹拌装置１０Ｂにおける軸封部４０を示す概略説明図である。なお、図４（Ａ）は通常時、図４（Ｂ）は回転軸２１及び駆動部３０の引上げ時を示すものである。
図４（Ａ）に示すように、通常時においては、水封室４２の底部と軸カバー部材４１の下端部との間に距離Ｈを設けるものとする。そして、図４（Ｂ）に示すように、回転軸２１及び駆動部３０の引上げ時には、回転軸２１の引上げ距離に伴い、水封室４２も同じ距離だけ引き上げられることになる。一方、センタードーム１２０の支持台１２１に固定された軸カバー部材４１の位置は変わらない。
このとき、接合部２２がセンタードーム１２０外に取り出されるまでに必要な引上げ距離よりも大きい数値となるように距離Ｈを設定することで、水封状態への影響を与えることなく、水封室４２を含む回転軸２１及び駆動部３０の引上げが可能となる。
なお、距離Ｈは、想定される回転軸２１の引上げ距離よりも大きい数値とする一方で、通常時の水封状態を確実に維持するためには、距離Ｈの数値はできるだけ小さくすることが好ましい。したがって、例えば、本実施態様の撹拌装置１０Ｂを配設する反応槽１００Ｂにおける設計上の最高水位や、反応槽１００Ｂ内で発生するガスによる内圧上昇分等を考慮し、水封室４２の配置箇所やサイズの設計を行うとともに、距離Ｈの最適化を図ることが好ましい。
図４（Ａ）に示すように、通常時においては、水封室４２の底部と軸カバー部材４１の下端部との間に距離Ｈを設けるものとする。そして、図４（Ｂ）に示すように、回転軸２１及び駆動部３０の引上げ時には、回転軸２１の引上げ距離に伴い、水封室４２も同じ距離だけ引き上げられることになる。一方、センタードーム１２０の支持台１２１に固定された軸カバー部材４１の位置は変わらない。
このとき、接合部２２がセンタードーム１２０外に取り出されるまでに必要な引上げ距離よりも大きい数値となるように距離Ｈを設定することで、水封状態への影響を与えることなく、水封室４２を含む回転軸２１及び駆動部３０の引上げが可能となる。
なお、距離Ｈは、想定される回転軸２１の引上げ距離よりも大きい数値とする一方で、通常時の水封状態を確実に維持するためには、距離Ｈの数値はできるだけ小さくすることが好ましい。したがって、例えば、本実施態様の撹拌装置１０Ｂを配設する反応槽１００Ｂにおける設計上の最高水位や、反応槽１００Ｂ内で発生するガスによる内圧上昇分等を考慮し、水封室４２の配置箇所やサイズの設計を行うとともに、距離Ｈの最適化を図ることが好ましい。
【0040】
以上のように、本実施態様の撹拌装置１０Ｂ及び反応槽１００Ｂは、省スペース化のために撹拌装置１０Ｂの大部分（軸封部４０及び接合部２２を含む）が反応槽１００Ｂ内に挿入される形とした場合においても、軸封状態を維持しつつ、回転軸２１と駆動部３０を一体とした引上げを可能とすることで、撹拌部２０と駆動部３０の分割に係る作業を容易に行うことが可能となる。これにより、反応槽１００Ｂ全体としての小型化及び撹拌装置のメンテナンス作業に係る負担軽減を図ることが可能となる。
【0041】
なお、上述した実施態様は撹拌装置及び反応槽の一例を示すものである。本発明に係る撹拌装置及び反応槽は、上述した実施態様に限られるものではなく、要旨を変更しない範囲で、上述した実施態様に係る撹拌装置及び反応槽を変形してもよい。
【0042】
例えば、本発明の第２の実施態様として示した撹拌装置１０Ｂ及び反応槽１００Ｂにおいては、作業者が接合部２２の分割を安全かつ確実に行うことができるものであればよく、引上機構６０による引上げによって、接合部２２をセンタードーム１２０外に完全に取り出すことに限定されない。
【産業上の利用可能性】
【0043】
本発明の撹拌装置及び反応槽は、被処理物の撹拌処理に利用することができる。特に、本発明の撹拌装置及び反応槽は、処理に伴い発生するミストやガスの外部漏出を抑制する必要がある撹拌処理や、外気との接触を抑制する必要がある撹拌処理に好適に用いられる。
【符号の説明】
【0044】
１０Ａ，１０Ｂ 撹拌装置、２０ 撹拌部、２１ 回転軸、２２ 接合部、３０ 駆動部、３１ モーター、３２ 出力軸、３３ 軸受、３４ スカート、４０ 軸封部、４１ 軸カバー部材、４１ａ 固定部、４２ 水封室、４３ 水供給部、５０ 架台、５１ 支持体、６０ 引上機構、１００Ａ，１００Ｂ 反応槽、１１０ 槽本体、１１０ａ 貫通孔、１２０ センタードーム、１２１ 支持台、Ｈ 距離
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
