(57)【要約】【課題】本発明は、下廃水処理施設の反応槽、湖沼、河川及び養殖場等に利用され、送風機から供給される空気を水中に微細な気泡として分散させて、溶存酸素を増大させる散気管を提供する。【解決手段】本発明に係るメンブレン散気管は、水中に微細な気泡を発生させることができる複数の散気口が備えられた伸縮性のメンブレンと、送風機から空気が供給されると前記メンブレンに供給する空気供給口及び空気噴出口が備えられた本体と、メンブレンを固定する固定枠と、で構成され、前記メンブレンの上部面には保護用網体が構成され、散気管及び空気供給管の内部に水体の逆流流入が防止されるようにする逆流防止用栓または逆流防止用突起が構成され、前記本体は、前記第１本体、第２本体及び前記固定枠を合成樹脂で成形して堅固に一体として融着結合したメンブレン散気管を提供することによって、結合部位の気密性が優れ、メンブレンの過度な膨張及び破裂が防止され、散気管及び送気管内部への水体の逆流流入が遮断されるため、維持管理し易く高酸素移転率を安定的に維持することができる。【選択図】図６
2013545604.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一つ以上の空気供給口と空気噴出口が備えられた本体と、
伸縮性材質で構成されて、複数の散気口が形成されたメンブレンと、
前記メンブレンが前記本体に固定されるようにする固定枠と、
前記メンブレンの内部表面の前記空気噴出口に対応する位置に形成されて、前記空気噴出口を開閉する逆流防止用栓と、を含み、
前記逆流防止用栓は、前記空気供給口に空気が供給されると、前記メンブレンが膨張しながら前記空気噴出口を開放し、空気の供給が中断されると、前記メンブレンが収縮しながら前記空気噴出口を密閉して、水体の逆流を防止する逆流防止機能を有することを特徴とする、メンブレン散気管。
【請求項２】
一つ以上の空気供給口と空気噴出口が備えられた本体と、
伸縮性材質で構成されて、複数の散気口が形成されたメンブレンと、
前記メンブレンが前記本体に固定されるようにする固定枠と、
前記空気噴出口を囲む形状で形成されて、前記空気噴出口を開閉する逆流防止用突起と、を含み、
前記逆流防止用突起は、前記空気供給口に空気が供給されると、前記メンブレンが膨張しながら前記空気噴出口を開放し、空気の供給が中断されると、前記メンブレンが収縮しながら前記逆流防止用突起の上部と密着することによって前記空気噴出口を密閉して、水体の逆流を防止する逆流防止機能を有することを特徴とする、メンブレン散気管。
【請求項３】
前記メンブレンの外部表面から離隔して配置され、前記メンブレンの過度な膨張を抑制して、伸縮性の低下や破裂を防止して、外部衝撃から前記メンブレンを保護する保護用網体、をさらに含み、逆流防止機能が備えられたことを特徴とする、請求項１または２に記載のメンブレン散気管。
【請求項４】
前記本体は、第１本体と第２本体で構成され、前記第１本体と前記第２本体との間に空気収容部が形成された逆流防止機能を有することを特徴とする、請求項１または２に記載のメンブレン散気管。
【請求項５】
前記固定枠、第１本体及び第２本体のうち少なくとも２つは、互いに融着結合して構成された逆流防止機能を有することを特徴とする、請求項４に記載のメンブレン散気管。
【請求項６】
前記保護用網体は、前記固定枠と一体で成形された逆流防止機能を有することを特徴とする、請求項３に記載のメンブレン散気管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、好気性微生物を培養して、水系の自浄能力を増大させて、魚介類を高密度に養殖するために、下廃水処理施設の反応槽、湖沼、河川、及び養殖場等の水中に酸素を供給する装置に関し、送風機から供給される空気を水中で微細な気泡に分散させて、溶存酸素を増大させるメンブレン散気管に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の散気管(Ｄｉｆｆｕｓｅｒ)は、多様な形態と構造及び材質で製作されて、多くの種類が供給されている。耐腐食性の金属板材を打孔して散気口を構成した散気管、粒状のセラミックを接着して形成された孔隙を散気口として利用するセラミック散気管等は、耐久性が優れ堅固な方であるが、散気口が微細でないため、酸素移転率が低く、酸素供給が中止される非曝気時には水体が散気管を介して送気管にまで逆流するため、送気管の内部に堆積物が積もるようになる。逆流を防止するために、散気管の空気供給口毎にチェックバルブ(Ｃｈｅｃｋ  Ｖａｌｖｅ)を設ける場合にも費用対効果は低い。
【０００３】
従来の散気管のうち軟質の膜に微細散気口が開けられたメンブレン散気管(Ｍｅｍｂｒａｎｅ  Ｄｉｆｆｕｓｅｒ)は、酸素移転率が最も高い。しかし、メンブレン散気管は、送風機から供給される圧縮空気によって伸縮性膜が膨張する構造であるため、過度に膨張して破裂したり伸縮性が失われたり、耐衝撃性と耐摩耗性が少ないゴムまたはＥＰＤＭ材質等の軟質のメンブレンは流動状担体が充填された場合には、流動する担体と衝突して摩耗されたり破損したりする問題がある。
【０００４】
また、従来のメンブレン散気管は、ＥＰＤＭ原板と上部ケースを下部ケース上に配置して、固定枠を前記下部ケースにねじ式で組み込む構成である。固定枠と下部ケースなどに山と谷を共に成形するねじ式は、射出時に金型から引き出す時間を長くすることが必要とされるため、射出成形機の生産性が低く、成形と組み込みに必要とされる人件費率が増大し、組み込み状態が堅固でなくばらつきがある。また、ボルト・ナットを利用して組み込む場合には、組み込み部位が緩くなったり、ボルト・ナットが緩む等、組み込み部位が堅固ではなかったりする問題がある。また、高価な耐腐食性金属材質のボルト・ナットを人手で組み込むため、調達費用と労務費用がかかり過ぎて不経済である。
【０００５】
また、従来のメンブレン散気管は、ボルト・ナット等の組み込み用部品の他、上部ケース、下部ケース及び固定枠等少なくとも３つ以上の成形品が必要とされるため、材料所要量、成形費用及び部品管理費用面から不経済であり、体積が大きくて物流費が増大し、反応器の容量も占められてしまう構造である。
【０００６】
また、従来のメンブレン散気管は、非曝気時に水圧による外力とメンブレン自らの弾性によって、メンブレンの下部側面が散気管の上部ケーシングの表面に密着するか、メンブレン散気管自らの伸縮性によって、散気口が収縮して逆流が防止できる構成である。しかし、メンブレン下部の全面が散気管の上部ケーシングの表面に均等に密着し難い構成であり、圧縮空気が散気口を通過する曝気動作が長時間継続されるにつれて、散気口が膨張するか、材料の疲労及び劣化によって散気口の収縮力が減少して、水体が散気管及び送気管の内部に逆流されることがあるため、改善が求められている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、前記従来技術の問題点を克服するために案出されたもので、酸素移転率が高く、構成部品が単純で組み込みが容易、かつ経済的で、メンブレンの亀裂及び破裂が防止でき、外部衝撃から保護でき、特に、逆流防止機能を備えて散気管及び送気管内部に水体が逆流流入する問題を解消できるメンブレン散気管の提供を技術的課題とする。
【０００８】
また、本発明が解決しようとする技術的課題は、前記技術的課題に制限されることなく、前述しなかった他の技術的課題は、後述の記載から本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者には明確に理解される。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するために、本発明においては、水中で気泡を発生させ、伸縮性材質で構成され、複数の微細な散気口が形成されたメンブレンと、空気供給口と空気噴出口が備えられて、前記空気供給口を介して送風機から供給される空気を収容して、前記空気噴出口を介して前記メンブレンに流出させる空気収容部が備えられた本体と、水体の逆流流入を防止する逆流防止用栓と、前記メンブレンが前記本体の上部空気噴出口側に固定されるようにする固定枠等の構成品、とを組み合わせて、逆流防止機能が備えられたメンブレン散気管が実現できるようにした。
【００１０】
前記逆流防止用栓は、前記空気噴出口と一致する位置の前記メンブレンの下部側表面に構成され、空気が供給されてメンブレンが膨張する曝気時には、空気噴出口を開放させてメンブレンに形成された散気口を介して微細気泡が噴出する曝気が行われるようにし、空気供給が中断されて前記メンブレンが収縮する非曝気時には、空気噴出口を密閉させて空気収容部内部に水体が逆流しないように開閉動作を行う。
【００１１】
また、本発明において、水体の逆流流入を防止する逆流防止用突起を含んでメンブレン散気管を構成した。前記逆流防止用突起は、前記空気噴出口の周りを取り囲む塀形態で構成され、空気が供給されると膨張する前記メンブレンと逆流防止用突起が互いに離隔されて空気噴出口を開放させて曝気が行われるようにし、空気供給が中断される非曝気時には収縮する前記メンブレンが、前記逆流防止用突起の上部係止部に密着して空気噴出口を密閉させて、空気収容部内部に水体が逆流するのを防止する。
【００１２】
このように前記逆流防止用栓と突起によって非曝気時にも散気管の内部に逆流するのが防止できるようにした。
【００１３】
さらに、本発明では、空気収容部が収容された前記本体を、２つの小本体を結合して構成することができる。前記固定枠と前記本体を合成樹脂で成形して、その内部に前記メンブレンを挿入し、前記小本体のうち少なくともいずれか一つは、前記固定枠と互いに融着結合してメンブレン散気管が組み込まれるようにした。ここで、前記融着結合は、熱融着結合、超音波融着結合及び回転融着結合のうち少なくともいずれか一つで行われてもよい。
【００１４】
さらに、本発明に係る前記逆流防止機能が備えられたメンブレン散気管の組み込み方式は、前記融着結合に限定されることなく、ねじ式またはボルト・ナットにより組み込まれる従来のメンブレン散気管の組み込み方式を適用してもよい。
【００１５】
さらに、本発明における前記本体には、空気が供給される空気供給口及び空気を前記メンブレンに噴出する空気噴出口が共に備えられ、前記空気供給口と空気噴出口は、互いに直結されて空気収容部が省略された単純な形態で構成してもよい。これにより、散気管の体積が減少するため、物流費が減少し、反応器の滞留時間も節減でき、材料の所要量と成形費用及び部品管理費用面でも経済的である。
【００１６】
また、本発明では、保護用網体を前記メンブレンの外部側表面から所定間隔で離隔させて設置して、送風機から供給される圧縮空気によってメンブレンが過度に膨張するのを抑制することによって、メンブレンの伸縮性低下、亀裂発生及び破裂が防止される。前記保護用網体は、水中に浮遊する木片等の浮遊物または微生物の付着増殖のために充填された流動状担体との衝突によってメンブレンの破裂及び摩耗を防止する機能を兼ねることになる。
【００１７】
さらに、本発明においては、前記保護用網体を前記固定枠と一体で成形して、耐久性が優れるようにすると共に、組み込み部分が減少するようにした。
【発明の効果】
【００１８】
前述した構成を有する本発明に係る逆流防止機能が備えられたメンブレン散気管を下廃水処理施設の反応槽と湖沼と河川及び養殖場等に設置して、微細な気泡を放出して水中に酸素を溶解させて、好気性微生物を培養して、水路の自浄能力を増大させて魚介類を高密度に養殖することができる。
【００１９】
また、本発明に係るメンブレン散気管は、構造的に堅固で機密性が優れており、構成が単純で、軟質材質のメンブレンの損傷が防止され、散気管及び送気管内部に水体及び異質物等の逆流することによる機能低下が防止されるため、高酸素移転率を安定的に維持できて、維持管理が容易な散気管を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１ａ】本発明の第１実施形態に係るメンブレン散気管を構成する構成品を示した側断面図である。
【図１ｂ】本発明の第１実施形態に係るメンブレン散気管の側断面図である。
【図１ｃ】本発明の第１実施形態に係るメンブレン散気管の動作を示した側断面図である。
【図２ａ】本発明の第２実施形態に係るメンブレン散気管を構成する構成品を示した側断面図である。
【図２ｂ】本発明の第２実施形態に係るメンブレン散気管の側断面図である。
【図２ｃ】本発明の第２実施形態に係るメンブレン散気管の動作を示した側断面図である。
【図３ａ】本発明の第３実施形態に係るメンブレン散気管を構成する構成品を示した側断面図である。
【図３ｂ】本発明の第３実施形態に係るメンブレン散気管の側断面図である。
【図３ｃ】本発明の第３実施形態に係るメンブレン散気管の動作を示した側断面図である。
【図４ａ】本発明の第４実施形態に係るメンブレン散気管を構成する構成品を示した側断面図である。
【図４ｂ】本発明の第４実施形態に係るメンブレン散気管の側断面図である。
【図４ｃ】本発明の第４実施形態に係るメンブレン散気管の動作を示した側断面図である。
【図５ａ】本発明の第５実施形態に係るメンブレン散気管を構成する構成品を示した側断面図である。
【図５ｂ】本発明の第５実施形態に係るメンブレン散気管の縦方向断面図である。
【図５ｃ】本発明の第５実施形態に係るメンブレン散気管の横方向断面図である。
【図６】本発明に係る保護用網体が備えられたメンブレン散気管の側断面図である。
【図７】本発明に係る保護用網体が備えられたメンブレン散気管の平面図である。
【図８】本発明に係るメンブレン散気管に保護用網体が備えられた姿を示した斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の好ましい実施形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
【００２２】
図１ａは、本発明に係るメンブレン散気管の第１実施形態を説明するために図示した構成品の側断面図である。
【００２３】
本発明に係るメンブレン散気管が組み込まれる前の分離した状態の構成品を示した図面として、伸縮性材質で構成されて複数の散気口５０と逆流防止用栓８０が形成されたメンブレン６０と、一つ以上の空気供給口１０が備えられた第１本体４１と、一つ以上の空気噴出口２０が備えられた第２本体４２と、前記メンブレンを固定させる固定枠７０を各々示した。
【００２４】
前記固定枠の内部に前記メンブレンと前記第２本体を順次挿入して、前記第１本体、前記第２本体及び前記固定枠を融着結合させて散気管を完成させることができる。
【００２５】
また、前記構成品は、前記第１本体の内部に前記第２本体と前記メンブレンを順次挿入して、前記固定枠と前記第１本体を互いに固定させる順序で組み込まれる形状で成形し、このような順序で組み込むことができるが、本発明に係るメンブレン散気管は構成品の組み込み順序が制限されるものではない。
【００２６】
また、前記固定枠と前記第１本体には互いに対応する形状のねじ山と谷を成形して、その内側にメンブレンと第２本体を挿入してねじ式で結合するか、または前記構成品にはボルト挿入口を形成して、ボルト・ナットで締めてメンブレン散気管を組み込み、以下の全ての実施形態でも同様に適用できる。
【００２７】
図１ｂは、本発明の第１実施形態に係るメンブレン散気管の側断面図である。
【００２８】
本発明に係るメンブレン散気管の空気供給口１０が、送気配管１００に連結設置された様子を図示し、伸縮性材質で構成されて複数の散気口５０と逆流防止用栓８０が形成されたメンブレン６０と、一つ以上の空気供給口１０が備えられた第１本体４１と、一つ以上の空気噴出口２０が備えられた第２本体４２によってその内部に空気を供給して噴出できる空間の空気収容部３０が形成された本体４０と、が構成され、空気噴出口が逆流防止用栓によって開閉できるように前記空気噴出口と前記逆流防止用栓は互いに対応する位置に配置されている。
【００２９】
空気が供給されない非曝気時には外部から作用する水圧または前記メンブレンの伸縮性によって前記メンブレン６０が、前記本体４０の上部表面と密着して空気噴出口２０が前記逆流防止用栓８０によって密閉されるため、水体が空気収容部３０と送気配管１００に逆流しない緻密な構成を示している。
【００３０】
図１ｃは、本発明の第１実施形態に係るメンブレン散気管の動作を示した側断面図である。
【００３１】
送気配管１００を介して空気供給口１０に圧縮空気を供給すると、空気収容部３０内部に流入した空気が空気噴出口２０に均等に分配されながらメンブレン６０の後面から噴出される。噴出した空気の圧力によってメンブレンが膨張すると逆流防止用栓８０が上昇しながら前記空気噴出口が開放され、散気口５０を介して水中に微細な気泡を分散させて曝気が行われる。
【００３２】
空気供給が中断されると、外部水圧とメンブレン自らの収縮によって図１ｂのように前記逆流防止用栓８０が空気噴出口２０を密閉するため、前記空気収容部３０及び送気管１００への水体の逆流流入が遮断できる。
【００３３】
前記固定枠７０と第１本体４１は堅固に互いに融着結合して、外部の影響も多く受ける外郭部分であり、前記第２本体４２は、前記第１本体によって単純に支持される構造である。従って、前記固定枠と第１本体は、互いに融着結合できる材質を利用し、前記第２本体は融着が省略できる構造であるため、物性を互いに異なるようにしてもよい。例えば、外部の影響を多く受ける前記固定枠と第１本体は、相対的に高価であるが、物性が優れたＡＢＳ(Ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ−Ｂｕｔａｄｉｅｎｅ−Ｓｔｙｒｅｎｅ)樹脂等で成形し、内部に挿入されるため、外部から影響が少ない前記第２本体は、ＰＰ(Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ)、ＰＥ(Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ)等の相対的に低価の材質で成形してもよく、他の実施形態においても同様に構成してもよい。
【００３４】
図２ａは、本発明に係るメンブレン散気管の第２実施形態を説明するために図示した構成品の側断面図である。
【００３５】
本発明に係るメンブレン散気管が組み込まれる前の分離した状態の構成品を図示した図面として、伸縮性材質で構成されて、複数の散気口５０が備えられたメンブレン６０と、一つ以上の空気供給口１０が備えられた第１本体４１と、一つ以上の空気噴出口２０と逆流防止用突起９０が形成された第２本体４２と、上記メンブレンが固定されるようにする固定枠７０と、を各々図示した。この実施形態においても組み込み過程と組み込み方法等は、前記第１実施形態同様に行ってもよい。
【００３６】
図２ｂは、本発明の第２実施形態に係るメンブレン散気管の側断面図である。
【００３７】
本発明に係るメンブレン散気管の空気供給口１０が送気配管１００に連結設置された様子を示し、伸縮性材質で構成され複数の散気口５０が形成されたメンブレン６０と、一つ以上の空気供給口１０が備えられた第１本体４１と、一つ以上の空気噴出口２０が備えられた第２本体４２によってその内部に空気が供給されて、噴出できる空間の空気収容部３０が形成された一つの本体４０と、が構成されている。前記第２本体の上部側には前記空気噴出口の周りを取り囲む塀形態の逆流防止用突起９０が構成されている。
【００３８】
空気が供給されない非曝気時には外部から作用する水圧または前記メンブレンの伸縮性によって、前記メンブレン６０が前記本体４０の上部側に形成された逆流防止用突起９０と密着して空気噴出口２０が密閉されるため、空気収容部３０と送気配管１００への水体の逆流流入が遮断される構成を示している。
【００３９】
図２ｃは、本発明の第２実施形態に係るメンブレン散気管の動作を示した側断面図である。
【００４０】
送気配管１００を介して空気供給口１０に圧縮空気を供給すると、空気収容部３０内部に流入した空気が空気噴出口２０に均等に分配されながらメンブレン６０の後面から噴出される。噴出した空気によってメンブレンが膨張して上部側に上昇すると、前記逆流防止用突起９０と分離されて前記空気噴出口が開放されるため、散気口５０を介して水中に微細な気泡を分散させて曝気が行われる。
【００４１】
空気供給が中断されると、外部から作用する水圧とメンブレン自らの収縮によって図２ｂのようにメンブレンが前記逆流防止用突起９０の上部側に密着して空気噴出口２０を密閉するため、前記空気収容部３０及び送気管１００への水体の逆流流入が遮断できる。
【００４２】
前記空気供給口と対応する部分の前記メンブレンには散気口を形成しないことが好ましく、前記逆流防止用突起も伸縮性のある軟質の材質で構成すると水密性を改善できる。
【００４３】
図３ａは、本発明の第３実施形態に係るメンブレン散気管の構成品を示した側断面図である。
【００４４】
本発明に係る第３実施形態のメンブレン散気管が完成される前の分離した状態の構成品を図示した図面として、伸縮性材質で構成され複数の散気口５０と逆流防止用栓８０ａが形成されたメンブレン６０と、一つ以上の空気供給口１０が備えられた本体４０ａと、前記メンブレンを固定させる固定枠７０と、を各々図示した。
【００４５】
前記固定枠の内部に前記メンブレンを挿入して、前記本体と前記固定枠を結合させて散気管を完成させることができ、ねじまたはボルト・ナットで組み込まれるか、融着結合することができる。
【００４６】
図３ｂは、本発明の第３実施形態に係るメンブレン散気管の側断面図であり、空気供給口と空気噴出口が直結することによって自然に空気収容部も省略された様子を示した。
【００４７】
組み込みが完了したメンブレン散気管の空気供給口１０が、送気配管１００に連結設置された様子を図示し、伸縮性材質で構成され複数の散気口５０が形成されたメンブレン６０と、固定枠７０及び本体４０ａと、で構成される。ここで、前記本体４０ａには空気供給口１０と一つ以上の空気噴出口２０ａが互いに直接連通するように構成されている。
【００４８】
空気噴出口２０ａの上部側には散気口を省略するのが好ましく、空気が供給されない非曝気時には外部から作用する水圧またはメンブレン自らの収縮によって、メンブレン６０が本体４０ａの表面と密着すると、逆流防止用栓８０ａによって前記空気噴出口２０ａが密閉されるため、水体が送気配管１００に逆流しなくなる。
【００４９】
前記空気供給口１０は、前記メンブレンの下部側表面から空気を直接噴出できるように前記空気噴出口２０ａと直接連通するように構成され、これにより空気収容部が省略されるため、本体が単純な構造となる。
【００５０】
図３ｃは、本発明の第３実施形態に係るメンブレン散気管の動作を示した側断面図である。
【００５１】
送気配管１００を介して空気供給口１０に圧縮空気を供給すると、空気噴出口２０ａから直接メンブレン６０の後面に空気が噴出される。噴出した空気によってメンブレンが膨張すると、逆流防止用栓８０ａが上部側に上昇して前記空気噴出口２０ａが開放されて、散気口５０を介して水中に微細な気泡を分散させて曝気が行われる。
【００５２】
前記空気噴出口２０ａを中心に前記本体４０ａの上部面に条溝(図示せず)を形成すると、前記条溝を介して圧縮空気が移動してメンブレンの後面部に空気が均等に供給されるため、メンブレン全体で均等に気泡が分散できる。前記条溝は、螺旋状、格子状または放射状のような形状で配置してもよい。
【００５３】
図４ａは、本発明の第４実施形態に係るメンブレン散気管の構成品を示した側断面図である。
【００５４】
本発明に係る第４実施形態のメンブレン散気管が結合する前の分離した状態の構成品の図示として、伸縮性材質で構成され複数の散気口５０が形成されたメンブレン６０と、一つ以上の空気供給口１０が備えられた本体４０ａと、前記メンブレンを固定させる固定枠７０と、を各々分離して図示した。前記本体の上部側には前記空気噴出口の周りを取り囲む塀形態の逆流防止用突起９０ａが構成されている。
【００５５】
前記固定枠の内部に前記メンブレンを挿入して、前記本体と前記固定枠を結合させて散気管を完成させることができ、ねじまたはボルト・ナットで組み込まれるか、融着結合することができる。
【００５６】
図４ｂは、本発明の第４実施形態に係るメンブレン散気管の側断面図であり、空気供給口と空気噴出口が直結されることによって自然に空気収容部が省略された様子を示した。
【００５７】
組み込みが完了したメンブレン散気管の空気供給口１０が、送気配管１００に連結設置された様子を図示し、伸縮性材質で構成されて、複数の散気口５０が形成されたメンブレン６０、固定枠７０及び本体４０ａで構成される。ここで、前記本体４０ａには空気供給口１０と一つ以上の空気噴出口２０ａが互いに直接連通するように構成されている。
【００５８】
空気が供給されない非曝気時には、外部から作用する水圧またはメンブレン自らの収縮によってメンブレン６０が前記逆流防止用突起９０ａの上端に密着して前記空気噴出口２０ａが密閉されるため、送気配管１００への水体の逆流流入が遮断される。この実施形態においても、第２実施形態同様に前記空気供給口と対応する部分の前記メンブレンには散気口を形成しないのが好ましく、前記逆流防止用突起も伸縮性がある軟質材質で構成すれば水密性を改善できる。
【００５９】
この実施形態においても、前記空気供給口１０は、前記メンブレンの下部側表面から空気を直接噴出ができるように前記空気噴出口２０ａと直接連通するように構成され、これにより空気収容部が省略されるため、本体が単純な構造となる。
【００６０】
図４ｃは、本発明の第４実施形態に係るメンブレン散気管の動作を示した側断面図である。
【００６１】
送気配管１００を介して空気供給口１０に圧縮空気を供給すると、空気噴出口２０ａから直接メンブレン６０の後面に空気が噴出される。噴出した空気によってメンブレンが膨張して上部側で上昇すると、前記逆流防止用突起９０ａと分離して前記空気噴出口が開放されるため、散気口５０を介して水中に微細な気泡を分散させて曝気が行われる。
【００６２】
前記空気噴出口２０ａを中心に前記本体の上部面にも第３実施形態同様に条溝(図示せず)を形成すると、メンブレンの後面部に空気を均等に供給できる。
【００６３】
また、本発明に係る第１乃至第４実施形態に係るメンブレン散気管は、例示したような円板型に限定されることなく正方形、長方形、多角形、楕円形等のように形状に制限されずに構成することができる。
【００６４】
図５ａは、本発明に係るメンブレン散気管の第５実施形態を説明するために図示した構成品の側断面図である。
【００６５】
本発明に係るメンブレン散気管が組み込まれる前の分離した状態の構成品を図示した図面として、伸縮性材質からなり、複数の散気口５０と逆流防止用栓８０が形成されたチューブ型メンブレン６０と、一つ以上の空気供給口１０と空気噴出口２０が備えられた管状形の本体４０と、前記メンブレンを固定させる固定枠７０、７０ａと、を各々図示した。
【００６６】
前記メンブレンの内部に本体を挿入し、前記固定枠でメンブレンを固定及び結合させて、管状のメンブレン散気管を完成させることができる。
【００６７】
図５ｂは、本発明の第５実施形態に係るメンブレン散気管の縦方向断面図である。
【００６８】
本発明に係るメンブレン散気管の空気供給口が、送気配管１００に連結して設置された様子を図示し、伸縮性材質で構成され、複数の散気口５０と逆流防止用栓８０が形成されたチューブ型メンブレン６０の内部に、空気供給口１０と空気噴出口２０が備えられた管状の本体４０が挿入されて、両側端は固定枠７０、７０ａで固定された構成であり、その内部には空気が供給されて噴出できる空間の空気収容部３０が形成されている。このように管状の本体で散気管を構成することによって、２つ以上小本体を結合しなくてもその内部に空気収容部を構成することができるようになる。
【００６９】
空気噴出口が逆流防止用栓によって開閉されるように、前記空気噴出口と前記逆流防止用栓は互いに対応する位置に配置されており、空気が供給されない非曝気時には、外部から作用する水圧または前記メンブレンの伸縮性によって、前記メンブレン６０が前記本体４０の上部表面と密着して空気噴出口２０が前記逆流防止用栓８０によって密閉されるため、逆流防止の機構は第１実施形態と同様である。
【００７０】
また、この実施形態の管状のメンブレン散気管にも第３乃至第４実施形態のように前記空気噴出口２０の周りに逆流防止用突起を構成してもよい。
【００７１】
図５ｃは、本発明の第５実施形態に係るメンブレン散気管の横方向断面図である。
【００７２】
この実施形態における管状のメンブレン散気管は、その断面を円形として構成したが、これに限定されることなく、管状のメンブレン散気管の横方向側断面形状は、楕円形、長方形、板状型等に多様に制限されず構成してもよい。前記空気収容部３０が楕円形、長方形、細長いスリット形で形成されるように、本体４０を成形して、伸縮性のメンブレン内部に前記本体を挿入することによって、このような多様な形態のメンブレン散気管を実現することができる。
【００７３】
図６は、本発明に係る保護用網体が備えられたメンブレン散気管の側断面図である。
【００７４】
送風機の初期動作または送気配管における空気配分の不均衡等によって一部散気管に過度に空気供給量が偏ると、これによってメンブレンが過度に膨張して散気口が拡大するため、酸素移転率が低下するか、亀裂が発生するまたはメンブレン自体が破裂することがある。
【００７５】
従って、前記メンブレン６０の外部側表面の上部に保護用網体７１を所定間隔で離隔させて設置して、前記保護用網体によってメンブレンの過度膨張を抑制して、メンブレンの伸縮性の低下や破裂を防止することができる。例えば、前記メンブレンと前記保護用網体の隔離距離を２０ｍｍにする場合、前記メンブレンが２０ｍｍ以上上部で過度に膨張するのを抑制できることになる。
【００７６】
また、前記保護用網体７１を前記固定枠７０と一体で成形すると、連結部位が堅固で構成品数が減少して組み込み工程も単純化できる。
【００７７】
また、本発明に係る保護用網体は、前記図６に図示された円板型(Ｄｉｓｃ  ｔｙｐｅ)のメンブレン散気管に限定されることなく、本発明に係る管状のメンブレン散気管は全ての実施形態に適用できることは無論である。
【００７８】
図７は、本発明に係るメンブレン散気管の平面図である。
【００７９】
固定枠７０に連結設置された放射状の保護用網体７１の下部にメンブレン６０が設置されて、外部衝撃から保護できる形状を示している。前記保護用網体は、格子型、蜂の巣型等でメンブレンを保護して過度膨張を抑制して、気泡が流通できる構造であれば、制限されずに適用され得る。
【００８０】
図８は、本発明に係るメンブレン散気管に保護用網体が備えられた様子を示した斜視図である。
【００８１】
保護用網体が備えられた本発明に係るメンブレン散気管の形状に関する理解を助けるために、メンブレン散気管の下部に空気供給口１０が備えられ、本体４０と保護用網体７１、固定枠７０及び保護用網体下部にメンブレン６０が備えられた外観を示している図面である。
【００８２】
以上、本発明について実施形態及び添付図面に基づいて詳細に説明した。しかし、以上の実施形態及び図面によって本発明の範囲が制限されることはなく、本発明の範囲は後述する特許請求の範囲に記載された内容によってのみ制限される。
【符号の説明】
【００８３】
１０      空気供給口
２０      空気噴出口
３０      空気収容部
４０      本体
５０      散気口
６０      メンブレン
７０      固定枠
８０      逆流防止用栓
９０      逆流防止用突起
１００      送気配管
【図１ａ】
2013545604.tif 000003
【図１ｂ】
2013545604.tif 000004
【図１ｃ】
2013545604.tif 000005
【図２ａ】
2013545604.tif 000006
【図２ｂ】
2013545604.tif 000007
【図２ｃ】
2013545604.tif 000008
【図３ａ】
2013545604.tif 000009
【図３ｂ】
2013545604.tif 000010
【図３ｃ】
2013545604.tif 000011
【図４ａ】
2013545604.tif 000012
【図４ｂ】
2013545604.tif 000013
【図４ｃ】
2013545604.tif 000014
【図５ａ】
2013545604.tif 000015
【図５ｂ】
2013545604.tif 000016
【図５ｃ】
2013545604.tif 000017
【図６】
2013545604.tif 000018
【図７】
2013545604.tif 000019
【図８】
2013545604.tif 000020
【国際調査報告】
2013545604.tif 000021
2013545604.tif 000022
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