特許 7141081 散気装置

(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】2022-09-13

(45)【発行日】2022-09-22

(54)【発明の名称】散気装置

(51)【国際特許分類】

   B01F 23/23 20220101AFI20220914BHJP

   C02F 3/20 20060101ALI20220914BHJP

   B01F 21/20 20220101ALI20220914BHJP

   B01F 25/40 20220101ALI20220914BHJP

   B01F 35/71 20220101ALI20220914BHJP

【ＦＩ】

B01F23/23

C02F3/20 C

B01F21/20

B01F25/40

B01F35/71

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2018050521

(22)【出願日】2018-03-19

(65)【公開番号】P2019162571

(43)【公開日】2019-09-26

【審査請求日】2020-11-30

(73)【特許権者】

【識別番号】598084666

【氏名又は名称】株式会社第一テクノ

(74)【代理人】

【識別番号】110000279

【氏名又は名称】特許業務法人ウィルフォート国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】清水 正樹

(72)【発明者】

【氏名】木村 隆

(72)【発明者】

【氏名】黒澤 英弘

(72)【発明者】

【氏名】神保 正樹

(72)【発明者】

【氏名】吉井 明央

【審査官】塩谷 領大

(56)【参考文献】

【文献】特開２００６－１５９１６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０４８４２７３２（ＵＳ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０２２５４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－１０３３８７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０１Ｆ ２１／００－２５／９０

Ｂ０１Ｆ ３５／７１

Ｃ０２Ｆ ３／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

処理槽内の被処理水中に気体を散気する散気装置であって、
前記気体を通気するヘッダ部材と、
前記処理槽内に挿入される長手形状の散気ユニットと、
この散気ユニットは、前記気体を通気する主配管と、この主配管から分岐するように接続され前記気体を前記被処理水に散気する散気部材とを有しており、
前記ヘッダ部材と前記主配管とに接続され、前記気体を前記ヘッダ部材から前記散気ユニットに通気する接続配管と、
この接続配管は、前記散気ユニットの長手方向における両端部それぞれに接続されており、
前記散気ユニットにおける第１の端部に係合し、前記散気ユニットを上下に摺動可能な第１のレール体と、
前記散気ユニットにおける前記第１の端部と反対側の第２の端部に係合し、前記散気ユニットを上下に摺動可能な第２のレール体と、
前記散気ユニットにおける前記第１の端部に接続された第１の引揚手段と、
前記散気ユニットにおける前記第２の端部に接続された第２の引揚手段と、を備え、
前記散気ユニットが、前記第１および第２の引揚手段の操作による前記第１および第２のレール体への摺動により、前記処理槽に出入可能であることを特徴とする散気装置。

【請求項2】

散気部材は長手形状であり、前記散気部材の長手方向と主配管の長手方向とが略同一であり、前記散気部材が前記主配管に隣接するように配設されている請求項１に記載の散気装置。

【請求項3】

散気ユニットは散気部材を複数有し、前記散気部材が主配管の軸方向に沿って前記主配管を挟んで交互に配設されている請求項２に記載の散気装置。

【請求項4】

接続配管が可撓性を有する請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の散気装置。

【請求項5】

平面視で内周よりも内側に開口した開口部を有する蓋部を具備した処理槽に用いられ、
散気ユニットが、前記開口部を介して前記処理槽に出入可能である請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の散気装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、散気装置に関する。

【背景技術】

【0002】

処理槽内の被処理水に空気などの気体を曝気して処理する装置として、ライザー管を備えた散気装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

このような散気装置は、処理槽内外の移動時に散気管を回動させて散気装置を小型化することができ、例えば散気装置を保守点検する際、この散気装置を取り出す処理槽上部の開口面積をより小さくすることができる点で優れている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１５－２７６４８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上述したような従来の散気装置では、保守点検の対象となる散気装置を処理槽から引き揚げたり据え付ける際、被処理水の抵抗や不可抗力により散気装置が傾いてバランスを失い、上手く出入できない虞がある。

【0006】

本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであり、その目的は、散気ユニットを容易かつ安定して処理槽に出入することが可能な散気装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示のいくつかの態様は、
（１）処理槽内の被処理水中に気体を散気する散気装置であって、
前記気体を通気するヘッダ部材と、
前記処理槽内に挿入される長手形状の散気ユニットと、
この散気ユニットは、前記気体を通気する主配管と、この主配管から分岐するように接続され前記気体を前記被処理水に散気する散気部材とを有しており、
前記ヘッダ部材と前記主配管とに接続され、前記気体を前記ヘッダ部材から前記散気ユニットに通気する接続配管と、
前記散気ユニットにおける第１の端部に係合し、前記散気ユニットを上下に摺動可能な第１のレール体と、
前記散気ユニットにおける前記第１の端部と反対側の第２の端部に係合し、前記散気ユニットを上下に摺動可能な第２のレール体と、
前記散気ユニットにおける前記第１の端部に接続された第１の引揚手段と、
前記散気ユニットにおける前記第２の端部に接続された第２の引揚手段と、を備え、
前記散気ユニットが、前記第１および第２の引揚手段の操作による前記第１および第２のレール体への摺動により、前記処理槽に出入可能であることを特徴とする散気装置、
（２）散気部材は長手形状であり、前記散気部材の長手方向と主配管の長手方向とが略同一であり、前記散気部材が前記主配管に隣接するように配設されている前記（１）に記載の散気装置、
（３）散気ユニットは散気部材を複数有し、前記散気部材が主配管の軸方向に沿って前記主配管を挟んで交互に配設されている前記（２）に記載の散気装置、
（４）接続配管が可撓性を有する前記（１）から（３）のいずれか１項に記載の散気装置、並びに
（５）平面視で内周よりも内側に開口した開口部を有する蓋部を具備した処理槽に用いられ、
散気ユニットが、前記開口部を介して前記処理槽に出入可能である前記（１）から（４）のいずれか１項に記載の散気装置
である。

【0008】

なお、本明細書において、「散気部材が主配管に隣接するように」とは、上記散気部材と主配管とが、接触している態様、散気部材からの気体の散気が妨げられない最小限の距離にて離間している態様、および上記両態様の中間に位置する態様のいずれも含む概念である。

【発明の効果】

【0009】

本発明は、散気ユニットを容易かつ安定して処理槽に出入することが可能な散気装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の一実施形態を示す概略的平面図であって、処理槽の一部を示す図である。

【図2】図１の概略的側面図である。

【図3】図２の一部を拡大して示す概略的側面図である。

【図4】図１の散気部材を拡大しかつ一部を破断して示す概略的側面図である。

【図5】図１の処理槽全体を示す概略的平面図である。

【図6】図１の散気装置を処理槽に出入する際の過程を示す概略的側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

当該散気装置は、処理槽内の被処理水中に気体を散気する散気装置であって、上記気体を通気するヘッダ部材と、上記処理槽内に挿入される長手形状の散気ユニットと、この散気ユニットは、上記気体を通気する主配管と、この主配管から分岐するように接続され上記気体を上記被処理水に散気する散気部材とを有しており、上記ヘッダ部材と上記主配管とに接続され、上記気体を上記ヘッダ部材から上記散気ユニットに通気する接続配管と、上記散気ユニットにおける第１の端部に係合し、上記散気ユニットを上下に摺動可能な第１のレール体と、上記散気ユニットにおける上記第１の端部と反対側の第２の端部に係合し、上記散気ユニットを上下に摺動可能な第２のレール体と、上記散気ユニットにおける上記第１の端部に接続された第１の引揚手段と、上記散気ユニットにおける上記第２の端部に接続された第２の引揚手段と、を備え、上記散気ユニットが、上記第１および第２の引揚手段の操作による上記第１および第２のレール体への摺動により、上記処理槽に出入可能であることを特徴とする。

【0012】

なお、本明細書に記載の処理槽は、例えば、農村の民家から排出された生活排水を被処理水として受け入れ、散気装置を用いてこの処理槽内の被処理水中に有機物を分解可能な好気性微生物が好む酸素などを含んだ気体（空気など）を散気することで、被処理水を処理するものである。

【0013】

以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明するが、本発明は、当該図面に記載の実施形態にのみ限定されるものではない。

【0014】

図１～図５は、本発明の一実施形態を示す概略図である。なお、図１～図３および図５は、いずれも当該散気装置１を処理槽９１０に設置した状態を示している。当該散気装置１は、図１～図３に示すように、概略的に、ヘッダ部材１００と、散気ユニット２００と、接続配管３００と、第１および第２のレール体４１０、４２０と、第１および第２の引揚手段５１０、５２０とにより構成されている。

【0015】

ヘッダ部材１００は、気体を通気する部材である。具体的には、このヘッダ部材１００は、例えば、蓋部９２０上の開口部９２１を臨む部位に設けられ、ブロワー（不図示）から配管を介して送気された空気などの気体を受け入れ、この受け入れた気体を後述する接続配管３００に送気する。本実施形態のヘッダ部材１００は、接続配管３００に気体を分配する枝管１０１と接続配管３００への気体の流通を開閉するバルブ１０２とを有している。

【0016】

散気ユニット２００は、処理槽９１０内に挿入される長手形状の部材である。この散気ユニット２００は、例えば、主配管２１０と、散気部材２２０と、支持部材２４０とを有している。

【0017】

主配管２１０は、後述する散気部材２２０それぞれに気体を分配するように通気する。この主配管２１０としては、例えば、両端部（第１の端部２００ａおよび第２の端部２００ｂ）がＬ字状に屈曲した長手形状の管が用いられ、この屈曲した部位それぞれに後述する第１および第２のレール体４１０、４２０に係合可能な係合片２３０が取り付けられている。

【0018】

散気部材２２０は、主配管２１０から分岐するように接続され気体を被処理水ｂに散気する。散気部材２２０は、微細な気泡を発生することができる限り特に限定されず、例えば、図４に示すような、多数の微細孔２２２ａを有するメンブレン２２２で外周を被覆した円筒状のサポートチューブ２２１等を採用することができる。サポートチューブ２２１は、主配管２１０に接続されており、主配管２１０から加圧された気体を受け入れ、この気体を微細孔２２２ａを介することで微細な気泡として被処理水ｂ中に放出する。

【0019】

ここで、当該散気装置１は、散気部材２２０の形状が長手形状であり、散気部材２２０の長手方向（本実施形態ではサポートチューブ２２１の軸方向）と主配管２１０の長手方向（本実施形態では主配管２１０における両端部２００ａ、２００ｂの間に挟まれた直線状の管の軸方向）とが略同一であり、散気部材２２０が主配管２１０に隣接するように配設されていることが好ましい（図１、図２参照）。これにより、コンパクトな散気ユニット２００を得ることができ、散気ユニット２００を容易に処理槽９１０に出入することができる。

【0020】

また、当該散気装置１は、散気ユニット２００が散気部材２２０を複数有し、散気部材２２０が主配管２１０の軸方向に沿って主配管２１０を挟んで交互に配設されていることも好ましい（図１参照）。これにより、主配管２１０に対して散気部材２２０を均等に配置することができ、安定して処理槽９１０に出入することができる。

【0021】

支持部材２４０は、上部が主配管２１０に接続されかつ下端が処理槽９１０の槽底９１２に当接する。この支持部材２４０は、具体的には、例えば、上端に主配管２１０の外周を把持する円環状の把持部２４１と、下端に槽底９１２に当接する当接部２４２とを有している。これにより、散気ユニット２００を処理槽９１０内に安定して保持することができ、所望の散気を行うことができる。

【0022】

接続配管３００は、ヘッダ部材１００と主配管２１０とに接続され、気体をヘッダ部材１００から散気ユニット２００に通気する。この接続配管３００の一端は、例えば、散気ユニット２００の端部におけるＬ字状の管の先端（第１の端部２００ａ）に接続されている。他方、接続配管３００の他端はヘッダ部材１００の枝管１０１に接続されている。

【0023】

ここで、接続配管３００は可撓性を有することが好ましい。このような接続配管３００としては、例えば、構成する材料自体が屈曲自在に柔軟性を有するもの、屈曲自在な管等を採用することができる。

【0024】

上述の柔軟性を有する材料としては、例えば、塩化ビニル、シリコーン等を採用することができる。また、屈曲自在な管としては、例えば、ステンレス鋼（例えば、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６Ｌ、ＳＵＳ３２１など）で形成されたフレキシブルパイプ等を採用することができる。本実施形態では、接続配管として、塩化ビニルにより形成された可撓性を有するホース３０１が採用されている。

【0025】

このように、接続配管３００が可撓性を有することで、処理槽９１０への散気ユニット２００の出入の際、接続配管３００を散気ユニット２００に追従させることができ、散気ユニット２００を円滑に出入することができる。

【0026】

第１のレール体４１０は、散気ユニット２００における第１の端部２００ａに係合し、散気ユニット２００を上下に摺動可能な部材である。第２のレール体４２０は、散気ユニット２００における第１の端部２００ａと反対側の第２の端部２００ｂに係合し、散気ユニット２００を上下に摺動可能な部材である。これら第１および第２のレール体４１０、４２０は、それぞれ処理槽９１０の対向する槽壁９１３に金具４３０を用いて固定されている。レール体４１０、４２０には、それぞれ上述した散気ユニット２００の係合片２３０が係合されており、第１および第２のレール体４１０、４２０に沿って散気ユニット２００を上下に摺動する。

【0027】

第１の引揚手段５１０は、散気ユニット２００における第１の端部２００ａに接続された部材である。第２の引揚手段５２０は、散気ユニット２００における第２の端部２００ｂに接続された部材である。第１および第２の引揚手段５１０、５２０は、これらの操作による第１および第２のレール体４１０、４２０への摺動により、散気ユニット２００を処理槽９１０に出入させ、散気ユニット２００を処理槽９１０の内部から外部に引き揚げたり、外部から内部に引き下ろしたりする。

【0028】

第１および第２の引揚手段５１０、５２０は、具体的には、例えば、ロープ、チェーンなどの引揚手段等を採用することができる。なお、本実施形態では、引揚手段５１０、５２０としてチェーン５１１、５２１が例示されており、図３に示すように、チェーン５１１、５２１の一端が係合片２３０に着脱自在に接続されている。

【0029】

なお、上述した当該散気装置１は、平面視で内周９１１よりも内側に開口した開口部９２１を有する蓋部９２０を具備した処理槽９１０に用いられ、散気ユニット２００が開口部９２１を介して処理槽９１０に出入可能であることが好ましい。このような当該散気装置１が用いられる処理槽９１０としては、具体的には、例えば、処理槽９１０上部を覆うように設けられた蓋部９２０が、平面視で処理槽９１０の内周９１１よりも内側に位置する少なくとも１つの略矩形状の開口部９２１を有しており、この開口部９２１を介して散気ユニット２００を処理槽９１０に出入可能であるもの（図５参照）等が挙げられる。

【0030】

このように、当該散気装置１が、上述したような処理槽９１０に用いられることで、処理槽９１０への散気ユニット２００の出入の際、蓋部９２０を除去することなく出入させることができ、加えて作業者が蓋部９２０上にて第１および第２の引揚手段５１０、５２０の操作等を行うことができる。

【0031】

次に、当該散気装置１を処理槽９１０に出入する方法について説明する。なお、ここでは、上述した蓋部９２０を有する処理槽９１０に用いられる散気装置１を例に取って説明する。

【0032】

散気装置１（散気ユニット２００）を保守点検する際は、まず、図２に示すような散気ユニット２００が槽底９１２付近に配置されている状態において、チェーン５１１、５２１をそれぞれ手動または電動機等を用いて引っ張り、図６に示すように、開口部９２１を介して散気ユニット２００を蓋部９２０付近まで引き揚げる。この際、接続配管３００として可撓性を有する塩化ビニル製のホース３０１を用いているので、散気ユニット２００の位置（処理槽９１０内における高さ）に応じて柔軟に変形するため、円滑に散気ユニット２００を引き揚げることができる。次いで、散気ユニット２００を第１および第２のレール体４１０、４２０から取り外すと共に、ホース３０１およびチェーン５１１、５２１を散気ユニット２００から取り外すことで、散気ユニット２００を単独で保守することができる。

【0033】

他方、散気ユニット２００を処理槽９１０内据え付ける際は、まず、ホース３０１およびチェーン５１１、５２１を散気ユニット２００に取り付けた後、この散気ユニット２００の係合片２３０を第１および第２のレール体４１０、４２０に係合する。次いで、チェ－ン５１１、５２１を用い、開口部９２１を介して散気ユニット２００を処理槽９１０内ｌに引き下ろし、支持部材２４０を槽底９１２に着座させることで、散気装置１（散気ユニット２００）の保守点検が完了する。

【0034】

以上のように、当該散気装置１は、上述した構成であるので、散気ユニット２００を容易かつ安定して処理槽９１０に出入することができる。

【0035】

なお、本発明は、上述した実施形態の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

【0036】

例えば、上述した実施形態では、蓋部９２０を具備した処理槽９１０について説明したが、蓋部を有していない上部が開放された処理槽に用いられる散気装置であってもよい。

【0037】

また、上述した実施形態では、第１および第２の引揚手段５１０、５２０がチェーン５１１、５２１である散気装置１について説明したが、散気ユニット一個あたりの重量は、通常２０ｋｇ程度であるので、この重さに耐え得る引揚手段であれば上述した手段以外のいずれの手段を用いてもよい。

【0038】

また、上述した実施形態では、１つの散気ユニット２００に散気部材２２０を複数有する散気装置１について説明したが、１つの散気ユニットに散気部材を１つのみ有する散気装置であってもよい。

【0039】

また、上述した実施形態では、散気ユニット２００を複数備えている散気装置１について説明したが、散気ユニットを１つのみ備えている散気装置であってもよい。

【0040】

また、上述した実施形態では、第１および第２のレール体４１０、４２０が、処理槽９１０内の対向する槽壁９１３に固定されている散気装置１について説明したが、レール体を処理槽内に固定することができれば、少なくともいずれかのレール体が槽壁に固定されてない散気装置であってもよい。

【0041】

また、上述した実施形態では、主配管２１０の一方の端部（第１の端部２００ａ）にのみ接続配管３００が接続されている散気装置１について説明したが、散気ユニットの両端部（第１および第２の端部）に接続配管が接続されている散気装置であってもよい。これにより、主配管内に気体をより均等に通気させることができ、散気部材からの散気をより満遍なく行うことができる。

【符号の説明】

【0042】

ｂ 被処理水
１ 散気装置
１００ ヘッダ部材
２００ 散気ユニット
２１０ 主配管
２２０ 散気部材
３００ 接続配管
４１０ 第１のレール体
４２０ 第２のレール体
５１０ 第１の引揚手段
５２０ 第２の引揚手段
９１０ 処理槽
９２０ 蓋部
９２１ 開口部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】