特許 7572897 攪拌装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-16

(45)【発行日】2024-10-24

(54)【発明の名称】攪拌装置

(51)【国際特許分類】

   B01F 35/41 20220101AFI20241017BHJP

   B01F 27/09 20220101ALI20241017BHJP

   B01F 27/2121 20220101ALI20241017BHJP

   B01F 35/60 20220101ALI20241017BHJP

【ＦＩ】

B01F35/41

B01F27/09

B01F27/2121

B01F35/60

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2021061798

(22)【出願日】2021-03-31

(65)【公開番号】P2022157520

(43)【公開日】2022-10-14

【審査請求日】2023-10-18

(73)【特許権者】

【識別番号】000002358

【氏名又は名称】新明和工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000556

【氏名又は名称】弁理士法人有古特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】松岡 司

(72)【発明者】

【氏名】渡部 剛久

【審査官】隅川 佳星

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１１－２００７７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１７１５６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０７６８２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】韓国公開特許第１０－２０２０－００５３１３２（ＫＲ，Ａ）

【文献】韓国登録特許第１０－１７２９０４５（ＫＲ，Ｂ１）

【文献】韓国登録実用新案第２０－０４７１３４７（ＫＲ，Ｙ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０１Ｆ ２７／００ － ２７／９６

Ｂ０１Ｆ ３５／００ － ３５／９５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

流体を攪拌するための攪拌装置であって、
前記流体内に配置されるプロペラと、
前記プロペラに連結され、前記プロペラから上方へと延び、少なくともその一部が前記流体から露出するように配置される回転軸と、
前記回転軸を回転駆動するためのモータと、
前記回転軸が破断予想部分で破断した場合に、前記回転軸のうち前記破断予想部分を基準として前記プロペラ側に位置する第１軸部分、及び前記プロペラの落下を防止するための安全装置と、を備え、
前記破断予想部分は、前記回転軸において曲げと捻じりの複合応力により破断することが予想される部分であり、
前記回転軸は、前記第１軸部分と、前記流体の上方に設けられる支持部によって支持され、前記破断予想部分を基準として前記プロペラとは反対側に位置する第２軸部分と、を有し、
前記安全装置は、前記第１軸部分に設けられる第１部分と、前記支持部に直接的または間接的に固定され、前記破断予想部分が破断したとき、前記第１部分に下側から当接することで、前記第１軸部分及び前記プロペラが落下することを防止するための第２部分と、を有し、
前記破断予想部分は、前記回転軸のうち一体成形されて前記回転軸の軸線方向に延びる部分の一部であることを特徴とする、攪拌装置。

【請求項2】

流体を攪拌するための攪拌装置であって、
前記流体内に配置されるプロペラと、
前記プロペラに連結され、前記プロペラから上方へと延び、少なくともその一部が前記流体から露出するように配置される回転軸と、
前記回転軸を回転駆動するためのモータと、
前記回転軸が破断予想部分で破断した場合に、前記回転軸のうち前記破断予想部分を基準として前記プロペラ側に位置する第１軸部分、及び前記プロペラの落下を防止するための安全装置と、を備え、
前記破断予想部分は、前記回転軸において曲げと捻じりの複合応力により破断することが予想される部分であり、
前記回転軸は、前記第１軸部分と、前記流体の上方に設けられる支持部によって支持され、前記破断予想部分を基準として前記プロペラとは反対側に位置する第２軸部分と、を有し、
前記安全装置は、前記第１軸部分に設けられる第１部分と、前記支持部に直接的または間接的に固定され、前記破断予想部分が破断したとき、前記第１部分に下側から当接することで、前記第１軸部分及び前記プロペラが落下することを防止するための第２部分と、を有し、
前記回転軸は、前記プロペラに連結される第１回転軸と、前記プロペラとは反対側で前記第１回転軸に連結され、前記破断予想部分を含む第２回転軸と、を有し、
前記第１軸部分は、前記第１回転軸と、前記第２回転軸のうち前記第１回転軸側の端部から前記破断予想部分までの第３軸部分を含み、
前記第２軸部分は、前記第２回転軸のうち前記破断予想部分から前記第１回転軸とは反対側の端部までの第４軸部分を含む、攪拌装置。

【請求項3】

前記第２軸部分と前記支持部との間に介在する介在部をさらに備え、
前記介在部の一部を構成し、少なくとも前記第２回転軸の一部を内包する筒状の筐体と、
前記介在部の他の一部を構成し、前記筐体内で前記第２回転軸を回転可能に支持する軸受と、をさらに備え、
前記破断予想部分は、前記第２回転軸のうち前記軸受に支持される部分の直下に位置する、請求項２に記載の攪拌装置。

【請求項4】

前記第１部分は、前記第１軸部分から前記回転軸の軸方向に直交する方向へと突出する突部であり、
前記第２部分は、前記筐体の前記プロペラ側の端部から前記プロペラ側へと延びる第３部分と、前記第３部分の前記プロペラ側の端部から前記回転軸側へと延びる第４部分と、を有し、
前記第１部分は、前記回転軸の軸方向において、前記筐体の前記プロペラ側の端部と前記第４部分との間に設けられ、
前記第２部分は、前記破断予想部分が破断したとき、その前記第４部分が前記第１部分に下側から当接することで、前記第１軸部分及び前記プロペラが落下することを防止する、請求項３に記載の攪拌装置。

【請求項5】

前記第１回転軸は、前記プロペラ側の端部から前記第２回転軸側の端部の近傍までの主部と、前記主部の前記第２回転軸側の端部に連結され、前記第２回転軸側の端部の近傍から前記第２回転軸側の端部までの副部と、を有し、
前記第１部分は前記副部に設けられる、請求項２乃至４のいずれかに記載の攪拌装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、攪拌装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、例えば、特許文献１で提案されているような攪拌装置が知られている。

【0003】

特許文献１には、槽内の水を攪拌するための縦軸型の攪拌装置が記載されている。この攪拌装置は、水中に配置されるプロペラ（第１インペラ）と、プロペラに連結され、プロペラから上方へと延び、その一部が水面から露出するように配置される回転軸と、を備える。プロペラは、回転軸と一体的に回転することで、下向き又は外向きの水流を発生させ、水面から下方へと回転軸に沿って流れる水流と、水面上に回転軸の周囲から該回転軸側へと流れる水流と、を発生させるように構成される。回転軸のうち水中に浸漬する浸漬部と水面から露出する露出部との境界付近には、回転軸の回転に伴い動作する除去具が設けられる。除去具は、回転軸が回転した際に、回転軸の付近の水面に浮かぶスカムと接触し、かつスカムを水面から除去するように構成される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１８－１５７０５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、特許文献１の攪拌装置では、プロペラが回転することにより回転軸に曲げと捻じりの複合応力が生じる。この複合応力により回転軸が破断した場合、回転軸のうち破断部分よりもプロペラ側の部分及びプロペラが槽内に落下してしまう。
液体が満たされた槽内に回転軸の一部やプロペラが落下すると、例えば、落下した部材を槽内から除去するために、一度槽内の液体を排出する作業などを行う必要が生じ、復旧に多大な時間とコストを消費することになる。

【0006】

そこで、本開示は、回転軸が破断した場合であっても、回転軸のうち破断部分よりもプロペラ側の部分及びプロペラが落下することを防止することが可能な、攪拌装置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】

前記課題を解決するために、本開示の一実施形態に係る攪拌装置は、流体を攪拌するための攪拌装置であって、前記流体内に配置されるプロペラと、前記プロペラに連結され、前記プロペラから上方へと延び、少なくともその一部が前記流体から露出するように配置される回転軸と、前記回転軸を回転駆動するためのモータと、前記回転軸が破断予想部分で破断した場合に、前記回転軸のうち前記破断予想部分を基準として前記プロペラ側に位置する第１軸部分、及び前記プロペラの落下を防止するための安全装置と、を備え、前記破断予想部分は、前記回転軸において曲げと捻じりの複合応力により破断することが予想される破断予想部分であり、前記回転軸は、前記第１軸部分と、前記流体の上方に設けられる支持部によって支持され、前記破断予想部分を基準として前記プロペラとは反対側に位置する第２軸部分と、を有し、前記安全装置は、前記第１軸部分に設けられる第１部分と、前記支持部に直接的または間接的に固定され、前記破断予想部分が破断したとき、前記第１部分に下側から当接することで、前記第１軸部分及び前記プロペラが落下することを防止するための第２部分と、を有することを特徴とする。

【0008】

上記構成によれば、第１軸部分に設けられる第１部分と、支持部に直接的または間接的に固定され、破断予想部分が破断したとき、第１部分に下側から当接することで、第１軸部分及びプロペラが落下することを防止するための第２部分と、を有する安全装置を備えるので、回転軸が破断した場合であっても、回転軸のうち破断部分よりもプロペラ側の部分及びプロペラが落下することを防止することが可能となる。

【発明の効果】

【0009】

本開示によれば、回転軸が破断した場合であっても、回転軸のうち破断部分よりもプロペラ側の部分及びプロペラが落下することを防止することが可能な、攪拌装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本開示の一実施形態に係る攪拌装置が貯留槽の架台に取り付けられた様子を示す概略図である。

【図2】本開示の一実施形態に係る攪拌装置の全体構成を示す概略図である。

【図3】本開示の一実施形態に係る攪拌装置が備える第２シャフト及びその周辺部分を示すシャフトの軸方向に沿った断面図である。

【図4】本開示の一実施形態に係る攪拌装置が備える安全装置の斜視図である。

【図5A】本開示の一実施形態に係る攪拌装置が備える安全装置及びその周辺部分を示すシャフトの軸方向に沿った断面図であって、第２シャフトが破断予想部分で破断する前の状態を示す概略図である。

【図5B】本開示の一実施形態に係る攪拌装置が備える安全装置及びその周辺部分を示すシャフトの軸方向に沿った断面図であって、第２シャフトが破断予想部分で破断した後の状態を示す概略図である。

【図6A】本開示の一実施形態に係る攪拌装置が備える安全装置の第１変形例を示す概略図である。

【図6B】本開示の一実施形態に係る攪拌装置が備える安全装置の第２変形例を示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本開示の一実施形態に係る攪拌装置について図面を参照して説明する。なお、本実施形態によって本発明が限定されるものではない。また、以下では、全ての図を通じて、同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。

【0012】

（貯留槽Ｔ）
図１は、本実施形態に係る攪拌装置が貯留槽の架台に取り付けられた様子を示す概略図である。図１に示すように、本実施形態に係る攪拌装置１０は、貯留槽Ｔ（槽）内の汚水Ｗ（流体）を攪拌するために設けられる。貯留槽Ｔは、例えば、合併浄化槽又は排水処理槽などであっっても良いし、その他の槽であっても良い。貯留槽Ｔは上部に開口を有し、この開口の少なくとも一部を塞ぐために蓋Ｃ（支持部の一部）が設けられる。蓋Ｃには挿通孔ＩＨが設けられ、挿通孔ＩＨの少なくとも一部を塞ぐように、架台Ｆ（支持部の他の一部）が架設される。攪拌装置１０は、架台Ｆに対して取り付け板９８を介して取り付けられる。蓋Ｃ、架台Ｆは共に前記開口において攪拌装置１０を支持する支持部として構成される。

【0013】

（攪拌装置１０）
図１に示すように、攪拌装置１０は、貯留槽Ｔに貯えられた汚水Ｗ内に配置されるプロペラ１２と、プロペラ１２に連結され、プロペラ１２から上方へと延び、少なくともその一部が汚水Ｗから露出するように配置されるシャフト２０（回転軸）と、シャフト２０を回転駆動するためのモータ７０と、シャフト２０に設けられる安全装置８０と、を備える。

【0014】

（シャフト２０）
図２は、本実施形態に係る攪拌装置の全体構成を示す概略図である。図２に示すように、シャフト２０は、プロペラ１２に連結される第１シャフト２２（第１回転軸）と、プロペラ１２とは反対側で第１シャフト２２に連結される第２シャフト３２（第２回転軸）と、を有する。第１シャフト２２と第２シャフト３２とは、互いに同軸状に連結される。

【0015】

（第１シャフト２２）
第１シャフト２２は、プロペラ１２に連結されるシャフト主部２４（主部）と、シャフト主部２４と第２シャフト３２との間に介在するシャフト副部２６（副部）と、を有する。シャフト主部２４とシャフト副部２６とは、互いに同軸状に連結される。

【0016】

図３は、本実施形態に係る攪拌装置が備える第２シャフト及びその周辺部分を示すシャフトの軸方向に沿った断面図である。シャフト主部２４は、軸孔２４ｃを有し、主として中空に形成される。シャフト主部２４の第２シャフト３２側の端部２４ｂには、円板状のフランジ２５が設けられる。また、シャフト副部２６のプロペラ１２側の端部２６ａには、シャフト主部２４のフランジ２５に対応するように円板状のフランジ２７が設けられる。

【0017】

フランジ２５、２７は、例えば、互いに複数本のボルトで固定されても良い。また、該複数本のボルトそれぞれの頭部がフランジ２５またはフランジ２７に溶接されていても良く、その他、フランジ同士の締結に用いられる方法を用いることができる。例えばこのようにして、シャフト主部２４の端部２４ｂにシャフト副部２６の端部２６ａが強固に連結されても良い。

【0018】

シャフト副部２６のプロペラ１２とは反対側の端部２６ｂには、安全装置８０の一部を構成するフランジ８２（第１部分）が設けられる。フランジ８２は、シャフト副部２６の軸部から軸方向に直交する方向へと突出する突部である。フランジ８２の機能については後述する。

【0019】

（第２シャフト３２）
第２シャフト３２は、シャフト副部２６に連結される。具体的には、第２シャフト３２のプロペラ１２側の端部が、シャフト副部２６の軸孔２６ｃに挿入され、該軸孔２６ｃの内壁にキー材４４を介して連結される。なお、第２シャフト３２のプロペラ１２側の端部は、シャフト副部２６に対してナットなどの固定具を用いて固定されても良い。第２シャフト３２のプロペラ１２側の端面３２ａは、シャフト副部２６の軸孔２６ｃのプロペラ１２側の開口から露出し、シャフト主部２４の軸孔２４ｃ内に位置する。第２シャフト３２は、該プロペラ１２側の端面３２ａから上方へと延び、プロペラ１２とは反対側の端部３２ｂがモータ７０の駆動軸７２に連結される。第２シャフト３２と駆動軸７２の連結方法は図示しないが、各種回転軸間の連結方法が採用可能である。

【0020】

上記のような構造によれば、モータ７０のトルクが、第２シャフト３２、シャフト副部２６、シャフト主部２４の順に伝達される。

【0021】

本実施形態では、攪拌装置１０が、第２シャフト３２の一部を内包する筒状の第１筐体４０（筐体）をさらに備える。第１筐体４０のプロペラ１２側の端部４０ａには、フランジ４１が設けられ、第１筐体４０のプロペラ１２とは反対側の端部４０ｂには、フランジ４２が設けられる。

【0022】

第１筐体４０の軸孔４０ｃには、第１筐体４０内で第２シャフト３２を回転可能に支持する複列円錐ころ軸受５０（軸受）が設けられる。なお、見た目の煩雑さを避けるため、図３において複列円錐ころ軸受５０の断面は簡略化して示してある。ここで、フランジ４１の下面に図１に示す取り付け板９８が取り付けられる。すなわち、本実施形態では、第２シャフト３２が、第１筐体４０、複列円錐ころ軸受５０及び取り付け板９８を介して、汚水Ｗの上方に設けられる架台Ｆによって支持される。したがって、本実施形態では、第１筐体４０、複列円錐ころ軸受５０及び取り付け板９８が、後述する第２軸部分９２と架台Ｆ（支持部の一部）との間に介在する介在部６０を構成する。

【0023】

本実施形態では、攪拌装置１０が、第２シャフト３２のうち第１筐体４０よりも上方部分及びモータ７０の駆動軸７２を内包する筒状の第２筐体４５をさらに備える。第２筐体４５の端部４５ａには、フランジ４６が設けられる。このフランジ４６が、第１筐体４０のフランジ４２に対して固定される。第２筐体４５の軸孔４５ｃには、第２筐体４５内で第２シャフト３２を回転可能に支持する円筒ころ軸受５２が設けられる。なお、見た目の煩雑さを避けるため、図３において円筒ころ軸受５２の断面は簡略化して示してある。

【0024】

（安全装置８０）
図４は、本実施形態に係る攪拌装置が備える安全装置の斜視図である。図３、４に示すように、本実施形態では、安全装置８０が、上記したシャフト副部２６と、第１筐体４０の下面に設けられる落下防止部８５（第２部分）と、を有する。

【0025】

落下防止部８５は、第１筐体４０の端部４０ａの下面のうち軸孔４０ｃの一方側を該端部４０ａの下面に沿って延びる板状の基部８６ａと、基部８６ａのうち第１筐体４０の径方向の外側端部からプロペラ１２側へと延びる板状の中央部８６ｂ（第３部分）と、を有する。また、落下防止部８５は、基部８６ａに対応して設けられ、第１筐体４０の端部４０ａの下面のうち軸孔４０ｃの他方側を該端部４０ａの下面に沿って延びる板状の基部８６ｃと、中央部８６ｂに対応して設けられ、基部８６ｃのうち第１筐体４０の径方向の外側端部からプロペラ１２側へと延びる板状の中央部８６ｄ（第３部分）と、をさらに有する。

【0026】

落下防止部８５の基部８６ａ、８６ｃは、第１筐体４０及び取り付け板９８にボルトなどの固定具を用いて固定されても良い。落下防止部８５は、中央部８６ｂのプロペラ１２側の端部と中央部８６ｄのプロペラ１２側の端部とを接続する先端部８７（第４部分）をさらに有する。先端部８７には、シャフト副部２６の軸部を挿通するための孔８８が設けられる。

【0027】

平面視において、落下防止部８５の孔８８は円形状である。平面視において、同孔８８の直径は、シャフト副部２６の軸部の直径よりも大きく、シャフト副部２６のフランジ８２（第１部分）の直径よりも小さい。落下防止部８５の先端部８７の一部８７ａは、同先端部８７の他の一部から取り外し可能であっても良い。これにより、平面視において、落下防止部８５の孔８８の内部にシャフト副部２６の軸部を容易に配置することが可能となる。

【0028】

シャフト副部２６のフランジ８２（第１部分）は、シャフト２０の軸方向において、第１筐体４０のプロペラ１２側の端部４０ａと、落下防止部８５の先端部８７との間に設けられる。また、シャフト副部２６のフランジ２７は、シャフト２０の軸方向において、落下防止部８５の先端部８７よりもプロペラ１２側に設けられる。

【0029】

攪拌装置１０では、プロペラ１２が回転することでシャフト２０に曲げと捻じりの複合応力が生じる。シャフト２０は、この複合応力により破断することが予想される破断予想部分９０（図３において第２シャフト３２に破線を付した部分）を有する。破断予想部分９０は、前記複合応力が大きくなる部分であり、例えば、公知の計算方法などにより導出可能である。なお、破断予想部分９０は、シャフト２０の任意の位置（本実施形態では、第２シャフト３２の任意の位置）に設計することが可能である。本実施形態では、破断予想部分９０は、図３に示すように、第２シャフト３２のうち複列円錐ころ軸受５０に支持される部分の直下に位置するように設計されている。

【0030】

図３に示すように、シャフト２０は、破断予想部分９０を基準としてプロペラ１２側に位置する第１軸部分９１と、破断予想部分９０を基準としてプロペラ１２とは反対側に位置する第２軸部分９２と、をさらに有する。第１軸部分９１は、第１シャフト２２と、第２シャフト３２のうち第１シャフト２２側の端部から破断予想部分９０までの部分（第３軸部分）を含む。一方、第２軸部分９２は、第２シャフト３２のうち破断予想部分９０から第１シャフト２２とは反対側の端部３２ｂまでの部分（第４軸部分）を含む。

【0031】

（効果）
主として図５Ａ、５Ｂに基づき、本実施形態に係る攪拌装置１０により得られる作用効果について説明する。図５Ａは、本実施形態に係る攪拌装置が備える安全装置及びその周辺部分を示すシャフトの軸方向に沿った断面図であって、第２シャフトが破断予想部分で破断する前の状態を示す概略図である。また、図５Ｂは、同断面図であって、第２シャフトが破断予想部分で破断した後の状態を示す概略図である。

【0032】

図５Ａ、５Ｂに示すように、プロペラ１２が回転することでシャフト２０に曲げと捻じりの複合応力が生じ、破断予想部分９０が破断したとき、落下防止部８５の先端部８７が、フランジ８２に下側から当接することで、第１軸部分９１及びプロペラ１２が落下することを防止することができる。

【0033】

ここで、従来のように攪拌装置１０が安全装置８０を備えていない場合、破断予想部分９０が破断すると、第１軸部分９１及びプロペラ１２が貯留槽Ｔの汚水Ｗ内に落下してしまう。このような場合、例えば、貯留槽Ｔから汚水Ｗを排出し、そのあとで貯留槽Ｔから第１軸部分９１及びプロペラ１２を取り除く必要があり、手間や時間が掛かってしまう。一方、本実施形態では、攪拌装置１０が安全装置８０を備えているので、第１軸部分９１及びプロペラ１２が貯留槽Ｔの汚水Ｗ内に落下することを防止でき、従来のように上記した手間や時間が掛かることがない。

【0034】

本実施形態では、シャフト２０が、プロペラ１２に連結される第１シャフト２２と、第１シャフト２２とモータ７０との間に介在する第２シャフト３２と、を有し、さらに、第２シャフト３２に破断予想部分９０が規定される。この構成によれば、シャフト２０が破断予想部分９０で破断した場合に、第２シャフト３２のみを交換すれば良いので、シャフト２０の全てを交換する必要がない。したがって、本実施形態では、シャフト２０が破断予想部分９０で破断した場合の復旧を容易に行うことができる。なお、第２シャフト３２は、１つのみ設けられても良いし、複数設けられても良い。また、モータ７０と第２シャフと３２との間に例えば減速機などが介在しても良い。

【0035】

なお、本実施形態では、破断予想部分９０が、比較的交換が容易な第２シャフト３２のうち複列円錐ころ軸受５０に支持される部分の直下に位置している。

【0036】

本実施形態では、破断予想部分９０を基準としてプロペラ１２側に位置する第１軸部分９１に設けられる第１部分が図４に示すようなフランジ８２（突部）であり、破断予想部分９０が破断したとき、第１部分に下側から当接する第２部分が、同図に示すような落下防止部８５であるので、破断予想部分９０が破断したとき、第１軸部分９１及びプロペラ１２が落下することを簡単な構造で防止することができる。

【0037】

（変形例）
上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。したがって、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。

【0038】

（第１変形例）
図６Ａは、上記実施形態に係る攪拌装置が備える安全装置の第１変形例を示す概略図である。なお、本変形例に係る攪拌装置１０´は、第１シャフト２２がシャフト主部２４及びシャフト副部２６を有さずに一つの部材で構成されること、及び安全装置８０´の構造を除いて、上記実施形態に係る攪拌装置１０と同様の構造である。したがって、同一部分には同じ参照番号を付し、同様となる説明は繰り返さない。

【0039】

図６Ａに示すように、安全装置８０´の第１部分８２´は、第１シャフト２２のプロペラ１２とは反対側の端部から軸方向に直交する方向へと突出する基部と、該基部の第１シャフト２２とは反対側の端部からプロペラ１２とは反対側へと延びる中央部と、該中央部のプロペラ１２とは反対側の端部から第２シャフト３２側へと延びる先端部と、を有する。また、安全装置８０´の落下防止部８５´（第２部分）は、第２シャフト３２の第２軸部分であって前記第１部分８２´の先端部よりもプロペラ１２側の位置から軸方向に直交する方向へと突出する突部である。平面視において、第１部分８２´の先端部の少なくとも一部が、落下防止部８５´の少なくとも一部と重なるように配置される。

【0040】

上記のような構造であっても、安全装置８０´は、破断予想部分９０が破断したとき、落下防止部８５´が、第１部分８２´の先端部に下側から当接することで、第１軸部分９１及びプロペラ１２が落下することを防止することが可能となる。

【0041】

（第２変形例）
図６Ｂは、上記実施形態に係る攪拌装置が備える安全装置の第２変形例を示す概略図である。なお、本変形例に係る攪拌装置１０´´は、第１シャフト２２がシャフト主部２４及びシャフト副部２６を有さずに一つの部材で構成されること、及び安全装置８０´´の構造を除いて、上記実施形態に係る攪拌装置１０と同様の構造である。したがって、同一部分には同じ参照番号を付し、同様となる説明は繰り返さない。

【0042】

図６Ｂに示すように、安全装置８０´´の第１部分８２´´は、上記第１変形例の第１部分８２´と同様の基部、中央部及び先端部を有する。なお、第１部分８２´´の先端部は、第１シャフト２２の第２シャフト３２側の端部と、環状部材１０２の下面との間に配置される。ここで、環状部材１０２の軸孔には、第２シャフト３２のうちプロペラ１２側の端部が挿通される。また、環状部材１０２の内壁が、キー材１０４を介して第２シャフト３２に連結される。そして、第１シャフト２２の第２シャフト３２側の端部、第１部分８２´´の先端部、及び環状部材１０２が、ボルトなどの固定具で互いに固定される。

【0043】

また、安全装置８０´´の落下防止部８５´´（第２部分）は、第１筐体４０、取り付け板９８に固定されたコの字断面を有するリング状の部材であって、コの字断面の凹部が外側を向くように構成されている。そして、第１部分８２´´の先端部の少なくとも一部が、落下防止部８５´´の内部に位置するように配置される。

【0044】

上記のような構造であっても、安全装置８０´´は、破断予想部分９０が破断したとき、落下防止部８５´´が、第１部分８２´´の先端部に下側から当接することで、第１軸部分９１及びプロペラ１２が落下することを防止することが可能となる。

【0045】

（その他の変形例）
上記実施形態では、第１部分が第１軸部分９１から突出する円板状のフランジ８２（突部）である場合について説明した。しかし、この場合に限定されず、第１部分が、例えば、第１軸部分９１から突出する棒状の突部であっても良い。このように第１部分が棒状の突部である場合、例えば、該第１部分が、軸方向の同じ位置で円周方向に等間隔で複数設けられても良い。また、第１部分は、上記以外の態様で第１軸部分９１から軸方向に直交する方向へと突出する突部であっても良い。

【0046】

或いは、第１部分は、例えば、図６Ａに示す第１部分８２´の先端部を厚くし、該先端部のうち第２軸部分９２側の端面に設けられる凹部であっても良い。第１部分がこのような凹部である場合、同図において、落下防止部８５´（第２部分）の少なくとも一部が、平面視において、該凹部の内部に位置するように配置されても良い。このような構造であっても、安全装置８０´は、破断予想部分９０が破断したとき、落下防止部８５´が、第１部分８２´の先端部に設けられる前記凹部の上部に下側から当接することで、第１軸部分９１及びプロペラ１２が落下することを防止することが可能となる。

【0047】

また、第１部分は、例えば、プロペラ１２側に向かうに連れて軸方向に直交する方向の横断面積が小さくなるようなテーパ状であっても良い。そして、第２部分は、この第１部分を挿通するための孔が設けられ、軸方向に直交する方向に延在する板状であっても良い。第２部分を挿通するための孔は、軸方向から見て、テーパ状の第１部分のうちプロペラ１２とは反対側の端部よりも小さく、テーパ状の第１部分のうちプロペラ１２側の端部よりも大きい。このような構造であっても、安全装置は、破断予想部分９０が破断したとき、第２部分が、第１部分に下側から当接することで、第１軸部分９１及びプロペラ１２が落下することを防止することが可能となる。

【0048】

上記実施形態では、第１筐体４０（筐体）が第２シャフト３２（第２回転軸）の一部を内包する場合について説明した。しかし、この場合に限定されず、一つの筐体が第２回転軸の全てを内包しても良い。

【0049】

上記実施形態では、シャフト２０（回転軸）が第１シャフト２２（第１回転軸）及び第２シャフト３２（第２回転軸）を有する場合について説明した。しかし、この場合に限定されず、回転軸がプロペラからモータまで延びる一つの部材で構成されても良い。

【0050】

上記実施形態では、複列円錐ころ軸受５０（軸受）が第１筐体４０（筐体）内で第２シャフト３２（第２回転軸）を回転可能に支持する場合について説明した。しかし、この場合に限定されず、例えば、円筒ころ軸受が筐体内で第２回転軸を回転可能に支持しても良いし、或いは、その他の軸受が筐体内で第２回転軸を回転可能に支持しても良い。

【0051】

上記実施形態では、落下防止部８５（第２部分）の基部８６ａ、８６ｃが、第１筐体４０及び取り付け板９８にボルトなどの固定具を用いて固定されることで、該落下防止部８５（第２部分）が間接的に蓋Ｃ及び架台Ｆ（支持部）に固定される場合について説明した。しかし、この場合に限定されず、例えば、落下防止部８５（第２部分）の基部８６ａ、８６ｃが、介在部６０及び取り付け板９８を介さずに、直接的に蓋Ｃ（支持部の一部）または架台Ｆ（支持部の他の一部）に固定されても良い。

【0052】

上記実施形態では、支持部が蓋Ｃ及び架台Ｆで構成される場合について説明した。しかし、この場合に限定されず、支持部が、蓋Ｃのみで構成されても良いし、架台Ｆのみで構成されても良いし、又は、他の構造であっても良い。

【0053】

（まとめ）
上記課題を解決するために、本開示の一実施形態に係る攪拌装置は、流体を攪拌するための攪拌装置であって、前記流体内に配置されるプロペラと、前記プロペラに連結され、前記プロペラから上方へと延び、少なくともその一部が前記流体から露出するように配置される回転軸と、前記回転軸を回転駆動するためのモータと、前記回転軸が破断予想部分で破断した場合に、前記回転軸のうち前記破断予想部分を基準として前記プロペラ側に位置する第１軸部分、及び前記プロペラの落下を防止するための安全装置と、を備え、前記破断予想部分は、前記回転軸において曲げと捻じりの複合応力により破断することが予想される部分であり、前記回転軸は、前記第１軸部分と、前記破断予想部分を基準として前記プロペラとは反対側に位置する第２軸部分と、を有し、前記安全装置は、前記第１軸部分に設けられる第１部分と、前記支持部に直接的または間接的に固定され、前記破断予想部分が破断したとき、前記第１部分に下側から当接することで、前記第１軸部分及び前記プロペラが落下することを防止するための第２部分と、を有することを特徴とする。

【0054】

上記構成によれば、第１軸部分に設けられる第１部分と、支持部に直接的または間接的に固定され、破断予想部分が破断したとき、第１部分に下側から当接することで、第１軸部分及びプロペラが落下することを防止するための第２部分と、を有する安全装置を備えるので、回転軸が破断した場合であっても、回転軸のうち破断部分よりもプロペラ側の部分及びプロペラが落下することを防止することが可能となる。

【0055】

前記回転軸は、前記プロペラに連結される第１回転軸と、前記プロペラとは反対側で前記第１回転軸に連結され、前記破断予想部分を含む第２回転軸と、を有し、前記第１軸部分は、前記第１回転軸と、前記第２回転軸のうち前記第１回転軸側の端部から前記破断予想部分までの第３軸部分を含み、前記第２軸部分は、前記第２回転軸のうち前記破断予想部分から前記第１回転軸とは反対側の端部までの第４軸部分を含んでも良い。

【0056】

上記構成によれば、回転軸が、プロペラに連結される第１回転軸と、第１回転軸とモータとの間に介在する第２回転軸と、を有し、さらに、第２回転軸に破断予想部分が規定される。この構成によれば、回転軸が破断予想部分で破断した場合に、第２回転軸のみを交換すれば良いので、回転軸の全てを交換する必要がない。したがって、回転軸が破断予想部分で破断した場合の復旧を容易に行うことができる。なお、第２回転軸は複数設けられても良い。また、モータと第２回転軸との間に例えば減速機などが介在しても良い。

【0057】

前記第２軸部分と前記支持部との間に介在する介在部をさらに備え、前記介在部の一部を構成し、少なくとも前記第２回転軸の一部を内包する筒状の筐体と、前記介在部の他の一部を構成し、前記筐体内で前記第２回転軸を回転可能に支持する軸受と、をさらに備え、前記破断予想部分は、前記第２回転軸のうち前記軸受に支持される部分の直下に位置しても良い。

【0058】

上記構成によれば、回転軸のうちモータから離れたいっそう好適な部分を破断予想部分として規定することが可能となる。

【0059】

前記第１部分は、前記第１軸部分から前記回転軸の軸方向に直交する方向へと突出する突部であり、前記第２部分は、前記筐体の前記プロペラ側の端部から前記プロペラ側へと延びる第３部分と、前記第３部分の前記プロペラ側の端部から前記回転軸側へと延びる第４部分と、を有し、前記第１部分は、前記回転軸の軸方向において、前記筐体の前記プロペラ側の端部と前記第４部分との間に設けられ、前記第２部分は、前記破断予想部分が破断したとき、その前記第４部分が前記第１部分に下側から当接することで、前記第１軸部分及び前記プロペラが落下することを防止しても良い。

【0060】

上記構成によれば、破断予想部分が破断したとき、第１軸部分及びプロペラが落下することを簡単な構造で防止することができる。

【0061】

例えば、前記第１回転軸は、前記プロペラ側の端部から前記第２回転軸側の端部の近傍までの主部と、前記主部の前記第２回転軸側の端部に連結され、前記第２回転軸側の端部の近傍から前記第２回転軸側の端部までの副部と、を有し、前記第１部分は前記副部に設けられても良い。

【符号の説明】

【0062】

１０ 攪拌装置
１２ プロペラ
２０ シャフト（回転軸）
２２ 第１シャフト（第１回転軸）
２４ シャフト主部
２６ シャフト副部
３２ 第２シャフト（第２回転軸）
４０ 第１筐体（筐体）
４４ キー材
４５ 第２筐体
５０ 複列円錐ころ軸受（軸受）
５２ 円筒ころ軸受
６０ 介在部
７０ モータ
７２ 駆動軸
８０ 安全装置
８２ フランジ（第１部分）
８５ 落下防止部（第２部分）
８６ａ、８６ｂ 基部
８７ 先端部
９０ 破断予想部分
９１ 第１軸部分
９２ 第２軸部分
９８ 取り付け板
Ｃ 蓋（支持部の一部）
Ｆ 架台（支持部の他の一部）
ＩＨ 挿通孔
Ｔ 貯留槽
Ｗ 汚水（流体）
ＷＳ 液面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6A】

【図6B】