(57)【要約】【課題】微細気泡を低ブロワ動力にて効率よく発生させることができる散気装置を提供する。【解決手段】散気膜に複数の気孔部が形成され、散気時に散気膜に供給される空気の圧力によって散気膜が山形状に膨張して気孔部が開き、散気停止時散気膜が膨張していない状態で気孔部が閉じるメンブレン式散気装置であって、散気膜が５％延びるときの引張応力をＴ５（ＭＰａ）とし、散気膜の厚さをｔ（ｍ）とした場合、Ｔ５とｔとの積Ｔ５ｔ値が０．１〜２ＭＰａ・ｍであることを特徴とする散気装置。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
散気膜に複数の気孔部が形成され、散気時に散気膜に供給される空気の圧力によって散気膜が山形状に膨張して気孔部が開き、散気停止時散気膜が膨張していない状態で気孔部が閉じるメンブレン式散気装置であって、散気膜が５％延びるときの引張応力をＴ５（ＭＰａ）とし、散気膜の厚さをｔ（ｍ）とした場合、Ｔ５とｔとの積Ｔ５ｔ値が０．１〜２ＭＰａ・ｍであることを特徴とする散気装置。
【請求項２】
請求項１において、Ｔ５ｔ値が０．２〜１ＭＰａ・ｍであることを特徴とする散気装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記気孔部は長さ０．１〜２ｍｍのスリットであり、前記散気膜の表面１００ｃｍ２（１０ｃｍ×１０ｃｍ）当り８００〜３，０００個設けられていることを特徴とする散気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気泡を水中に吹き込むための散気装置に係り、特に気泡噴出用の微細気孔を有する散気膜（メンブレン）を備えた散気装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
水処理設備などにおいて微細気泡を水中に吹き込むための散気装置が用いられている。この散気装置の散気膜（メンブレン）としては、チューブ状のもの（特許文献１）やパネル型のもの（特許文献２）がある。
【０００３】
このパネル型の散気装置は、平板状のベースプレート上に、多数の微細気孔を有する合成樹脂又は合成ゴム製のシート状の散気膜を張るようにして設け、曝気槽外部のブロワなどの空気供給源からの空気を、前記ベースプレートに固定された空気供給部を介して散気膜とベースプレートとの間に供給することにより、散気膜が枕状に膨らみ微細気孔が開いて各微細気孔を介して微細気泡を発生するように構成されている。
【０００４】
特許文献１の実施例には、散気膜として、塩化ビニル系樹脂よりなり、厚さ０．８ｍｍ、引張強度１．８〜３．８ｋｇ／ｃｍ２のものが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６１−２４５８５７
【特許文献２】特開２００４−３１３９３８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来のメンブレン式散気装置では、実際に散気装置が働いている状態でのメンブレンの伸び率である極短い伸びにおける引張強度が小さすぎるために、発生する気泡の径が大きくなることによって高い酸素溶解性能を得られないことや、大きすぎるために気泡が発生するときの圧力損失が高くなりすぎ、ブロワの動力が大きくなるという問題があった。
【０００７】
本発明は、微細気泡を低ブロワ動力にて効率よく発生させることができる散気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】
【０００８】
本発明の散気装置は、散気膜に複数の気孔部が形成され、散気時に散気膜に供給される空気の圧力によって散気膜が山形状に膨張して気孔部が開き、散気停止時散気膜が膨張していない状態で気孔部が閉じるメンブレン式散気装置であって、散気膜が５％延びるときの引張応力をＴ５（ＭＰａ）とし、散気膜の厚さをｔ（ｍ）とした場合、Ｔ５とｔとの積Ｔ５ｔ値が０．１〜２ＭＰａ・ｍであることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の散気装置では、実際に散気装置が働いている状態でのメンブレンの伸び率に近いところとして、メンブレンが５％伸びるときの引張応力（Ｔ５）と膜厚さ（ｔ）の積（Ｔ５ｔ）を、０．１〜２ＭＰａ・ｍの範囲より好ましくは０．２〜１．０ＭＰａ・ｍの範囲とすることにより、圧力損失が低い状態で、散気性能を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】パネル型散気装置の斜視図である。
【図２】実験結果を示すグラフである。
【図３】実験結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の散気装置は、気孔を有した散気膜を備えたものであり、前記特許文献１のようにチューブ状のものであってもよく、特許文献２のようにプレートを有したパネル型のものであってもよい。
【００１２】
パネル型の散気装置１は、図１に示すように、平板状をなす金属製又は合成樹脂製のベースプレート２の一面に、多数のスリット３ａが形成されたシート状の散気膜３を張るようにして設けてある。散気膜３の四辺縁部とベースプレート２の四辺縁部とは、図示しないパッキンを介して金属製の枠体４に固定されている。散気膜３の材質は、ポリウレタン、シリコン、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）などの適度の弾性を有する合成樹脂又は合成ゴムからなっている。５は空気供給口である。空気供給管（空気供給ホース）を経てこの空気供給口５から散気膜３とベースプレート２との間に空気が供給されると、散気膜３が枕状に膨らみ、各スリット３ａを介して微細気泡を発生するようになっている。
【００１３】
本発明では、この散気膜として、Ｔ５ｔ値が０．１〜２ＭＰａ・ｍ好ましくは０．２〜１．０ＭＰａ・ｍのものを用いる。Ｔ５ｔ値をこの範囲とすることにより、酸素溶解能力に優れ、しかも散気膜の圧損も低いものとすることができる。
【００１４】
本発明では、散気膜の厚さは０．３〜２ｍｍ特に０．５〜０．８ｍｍ程度が好適である。気孔としてはスリットが好適であり、その長さは０．１〜２ｍｍ特に０．５〜１．０ｍｍ程度が好ましい。スリットの数は１００ｃｍ２（１０ｃｍ×１０ｃｍ）当り８００〜３，０００個特に１，２００〜２，５００個程度が好適である。
【００１５】
パネル型散気装置の場合、スリットは膨張状態において散気膜の円弧方向（図１の場合、散気装置の短手幅方向）に配向していることが好ましい。チューブ状散気装置の場合は、前記特許文献１のように配列されていることが好ましい。
【実施例】
【００１６】
図１に示す構成のパネル型散気装置を、散気膜としてスリットつきの厚さｔ＝０．６５ｍｍ、長さ３００ｍｍ、幅１５０ｍｍのものを用いて構成した。スリットは長さ１ｍｍ、ピッチ２ｍｍ、１００ｃｍ２当りのスリット数１，３２０個にて形成した。
【００１７】
散気膜の素材としてはポリウレタン樹脂系のものであり、５％伸びるときの引張応力Ｔ５が異なる複数種類のものを購入して使用した。
【００１８】
試験水槽（Ｌ４００ｍｍ×Ｗ７００ｍｍ×Ｈ８００ｍｍ）に２０℃の清澄水を入れ、空気流量１８ＮＬ／ｍｉｎで散気して、酸素溶解性能ＫＬａ及び散気膜圧損を測定した。
【００１９】
膜の引張応力の測定は、ＪＩＳ  Ｋ６２５１「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−引張り特性の求め方」に準拠して実施した。測定条件は下記の通りである。  
試験片形状：ダンベル状６号形
使用試験機：ＡＬＰＨＡＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＥＳ製テンソメータ１０Ｋ
試験速度：５００ｍ／ｍｉｎ
試験片数：３
試験機容量：ロードセル方式１ｋＮ
【００２０】
Ｔ５ｔ値と酸素溶解性能（ＫＬａ）の関係を図２に示す。図示の通り、ＫＬａ値は、Ｔ５ｔ値の増加とともに増加した。特に、ＫＬａはＴ５ｔ値が０．１（ＭＰａｍ）を超えると急激に増加し、Ｔ５ｔ値が０．２（ＭＰａｍ）を超えるとさらに増加した。それ以上、Ｔ５ｔ値を増加させたところ緩やかにＫＬａが増加した。
【００２１】
Ｔ５ｔ値と散気膜圧損の関係を図３に示す。Ｔ５ｔ値の増加と共に散気膜圧損が増加した。Ｔ５ｔ値が１までは緩やかに圧損が増加し、１を超えると圧損の増加が大きくなった。Ｔ５ｔ値が２を超えると急激に散気圧損が増加した。
【００２２】
以上の実施例より、Ｔ５ｔ値を０．１〜２ＭＰａ・ｍ特に０．２〜１ＭＰａ・ｍとすることにより、圧力損失が低い状態で散気性能を高くすることができることが認められた。
【符号の説明】
【００２３】
１  散気装置
２  ベースプレート
３  散気膜
３ａ  スリット
４  枠体
５  空気供給口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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