(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水タンク、容器またはプールの床や底部にエアレーション部材を固定するアセンブリーブラケットであって、
横フランジ接続部材を有する上部異形部分、
基部、およびこの基部から延在する上部フランジ接続部分を有する下部異形部分、および
前記アセンブリーブラケットを前記タンクまたは容器の前記床または基部に固定する取り付け装置を有し、
スナップ嵌め接続によって前記上部異形部分の前記横フランジ接続部材に対応して係合するように前記上部フランジ接続部分を構成し、前記下部異形部分がさらに、前記下部異形部分の横断幅に延在する貫通部分を有し、
前記エアレーション部材と前記アセンブリーブラケットとを互いに接続するための接触部分が、前記横フランジ接続部材に係合する前記スナップ嵌め接続の左側部および右側部の間で挟まれる位置に設けられたことを特徴とするアセンブリーブラケット。
【請求項２】
前記取り付け装置が、前記下部異形部分に横取り付け部分を有し、この取り付け部分が貫通ボアを有し、このボアが、前記タンク、容器またはプールの前記床または底部に前記下部異形部分を固定する取り付けボルトを受け取る請求項１に記載のアセンブリーブラケット。
【請求項３】
前記アセンブリーブラケットの前記基部が実質的にＵ字形の受け取り部分および横肩部分を有し、前記エアレーション部材が前記アセンブリーブラケット内の所定位置にある場合に、前記エアレーション部材周囲で膨張した膜スリーブが、前記接触部分に相当する前記横肩部分にのみ接触するように前記上部異形部分および前記下部異形部分を構成した請求項１に記載のアセンブリーブラケット。
【請求項４】
前記上部異形部分が、前記横フランジ接続部材間に延在する長尺でかつ実質的にアーチ状の部分を有する請求項１に記載のアセンブリーブラケット。
【請求項５】
前記取り付け装置が、前記下部異形部分に形成した中心孔を有し、この中心孔にアンカーロッドを受け取り、前記アセンブリーブラケットを前記床に固定する請求項１に記載のアセンブリーブラケット。
【請求項６】
前記膜が収縮状態または膨張状態のいずれかの状態にある場合に、前記エアレーション部材が前記横肩部分のみに接触して、前記エアレーション部材周囲のこの膜を締め付けることなく、あるいは制限することなく前記エアレーション部材を前記アセンブリーブラケット内部に緩く保持する請求項３に記載のアセンブリーブラケット。
【請求項７】
前記上部異形部分および前記下部異形部分が、前記スナップ嵌め接続を行う協調凹部およびアンダーカット部分を有する請求項１に記載のアセンブリーブラケット。
【請求項８】
さらに、前記スナップ嵌め接続によって接続した場合に、前記上部異形部分および前記下部異形部分を固定する固定ネジを有する請求項１に記載のアセンブリーブラケット。
【請求項９】
相互に隣接して、あるいは直列に配置した少なくとも一つのエアレーション部材であって、これらエアレーション部材それぞれが、横断面が実質的に楕円形で、外面が波形の実質的に平坦で、剛性を示す支持部材を有し；この波形外面が溝を形成する凸部、空気供給源に対してシールされた接続を形成する協調継手を受け取るネジ式開口、前記支持部材の周囲に設けられ、内部に複数のスリットを有する可撓性膜があって、圧縮ガスが前記支持部材と前記可撓性膜との間に導入され、かつスリットを介して、ガス化すべき液体中にこの圧縮ガスが逃げ出る前記可撓性膜、および前記支持部材の少なくとも一端の周囲に前記可撓性膜を保持する少なくとも一つの保持クランプを有する少なくとも一つのエアレーション部材；
水容器またはプールの床または底部に第１および第２エアレーション部材を固定する少なくとも一つのアセンブリーブラケットであって、この少なくとも一つのアセンブリーブラケットが横フランジ接続部材を有する上部異形部分；基部、およびこの基部から延在する上部フランジ接続部分を有する下部異形部分、および前記基部に横に設けられ、前記アセンブリーブラケットをタンクまたは容器の前記床または底部に取り付ける横フランジ取り付け部分を有する取り付け装置を備え、前記上部フランジ接続部分が、前記上部異形部分の横フランジ接続部分に対応して係合するように構成され、そして前記下部異形部分が前記下部異形部分の横断面幅に延在する貫通部分を有し、さらに、前記横フランジ接続部分を前記上部フランジ接続部分に固定する固定部材；および前記タンク、容器またはプールの前記床または底部に前記下部異形部分を固定する固定用ロッドを有する前記アセンブリーブラケット、
前記の第１および第２エアレーション部材の隣接端部を相互に接続して、前記の第１エアレーション部材を介して供給される空気を前記の第２エアレーション部材に導入する接続部材、および
前記の第１および第２のエアレーション部材の前記隣接端部に対向する端部において前記の第１エアレーション部材に接続される空気供給接続部、
を有する、液体をガス化することを特徴とするアセンブリー。
【請求項１０】
前記横フランジ取り付け部分が、取り付けボルトを受け取って、前記タンク、容器またはプールの前記床または底部に前記下部異形部分を固定する貫通ボアを有する請求項９に記載のアセンブリー。
【請求項１１】
前記アセンブリーブラケットの前記基部が実質的にＵ字形の受け取り部分および横肩部分を有し、前記エアレーション部材が前記アセンブリーブラケット内の所定位置にある時に、前記エアレーション部材周囲の膨張膜スリーブが前記横肩部分にのみに接触するように、前記上部異形部分および前記下部異形部分を構成した請求項９に記載のアセンブリー。
【請求項１２】
前記上部異形部分が長尺で、実質的にアーチ状の部分を有し、このアーチ状部分が前記の横フランジ接続部材間に延在する請求項９に記載のアセンブリー。
【請求項１３】
前記取り付け装置が前記下部異形部分に設けられる中心孔を有し、この孔に中心アンカーロッドを受け取り、前記アセンブリーブラケットを前記床に固定する請求項９に記載のアセンブリー。
【請求項１４】
前記可撓性膜が収縮状態または膨張状態のいずれかの状態にある時に、前記エアレーション部材が横肩部分にのみ接触して、前記エアレーション部材周囲の前記可撓性膜を締め付けることなく、あるいは制限することなく、前記エアレーション部材を前記アセンブリーブラケット内に緩く保持する請求項１３に記載のアセンブリー。
【請求項１５】
前記上部異形部分および前記下部異形部分は、スナップ嵌め接続を行うために協調する凹部およびアンダーカット部分を有する請求項９に記載のアセンブリー。
【請求項１６】
さらに、スナップ嵌め接続によって接続した場合に、前記上部異形部分および前記下部異形部分を固定する固定用ネジを有する請求項９に記載のアセンブリー。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
本発明は液体のガス化、特に水のエアレーション処理のエアレーション部材（ａｅｒａｔｉｏｎ  ｅｌｅｍｅｎｔ）に使用するエアレーション部材に、そしてこのエアレーション部材の取り付け用アセンブリーブラケットに関する。
【０００２】
このような装置は、例えば浄化プラント/廃水処理用好気性消化タンクに使用されている。分配導管に複数のエアレーション部材を配置し、これによって分配導管はエアレーション部材に空気またはガスを供給する一方で、エアレーション部材を確実に固定できる。次に、複数の分配導管を組み合わせてシステムを形成する。
【０００３】
Ｍｅｓｓｎｅｒを発明者とするＵＳ  Ｐａｔｅｎｔ  Ｎｏ．５，０１５，４２１には、剛性を有し、プレート状のエアレーション支持部材に可撓性の膜を使用する装置が開示されている。可撓性膜の基材として作用する剛性プレート構造を取っているため、膜に設けた開口から気泡が放出された場合に、あるいはエアレーションガスの流れが停止した場合に、膜の支持プレートにそって存在する特定のポイントでしわが発生するため、これらのポイントで疲労および摩耗が発生し、エアレーション部材の寿命が短くなる。そのため、この部材が必要となる。
【０００４】
長尺のエアレーション部材については、ＤＥ  ３３  １９  １６１Ａ１に開示されている。さらに、ＤＥ  ３６  ００  ２３４には、水のエアレーション装置が開示されている。この装置の場合、各エアレーション部材を継手によって分配導管に接続しているため、組立時に、この継手が分配導管のボアに圧入し、発生する弾性変形によって接続を確保する。ところが、エアレーション部材はプレート状であるため、このような接続はエアレーション長さ１ｍか、それ以上の長尺エアレーション部材にとっては適当ではない。装置が動いた場合、あるいはエアレーションすべき流れが液体に発生した場合、この長尺エアレーション部材がレバーアームのように振る舞うため、接続位置に発生する力が、プレート状エアレーション部材の場合よりも大きくなる。
【０００５】
上記と同じ発明者のＵＳ  Ｐａｔｅｎｔ  Ｎｏ．７，４９７，４２１（本明細書に援用するものとする）には、液体のガス化装置が開示されている。このＵＳＰ公報には、長手方向に円形の溝を形成した剛性を示す支持管、およびこの管の周囲に設けた可撓性膜からなる管状エアレーション部材に圧縮ガスを導入する装置が開示されている。ガスは、膜のスリットから逃げ出る。特殊な継手を使用して、エアレーション部材を分配導管に取り付ける。ところが、この管状エアレーション部材の場合、エアレーションガスおよび気泡を周囲の液体に放出する横断面積が小さいため、エアレーション効率に限界がある。
【０００６】
上記従来技術の場合いずれも長尺かつ平坦な形状をもち、横断面が楕円形で、表面積効率の高いエアレーション部材であって、支持部材の周囲に設けた可撓性かつ膨張性の膜が動作時に伸縮し、疲労や摩耗がなく、その上エアレーション部材の寿命が短いエアレーション部材を提供するものではない。
【０００７】
さらに、上記従来技術の場合いずれも機能を妨害、あるいは完全な機能不全を引き起こす傾向があるスラッジや他の粒子が、使用時、エアレーション部材の内部に侵入することを防止する手段を提供するものではない。このような侵入は、周囲の液体中の鋭い物体やデブリ（ｄｅｂｒｉｓ）の外部衝撃によって膜が裂けた場合に発生する。粒子やスラッジの逆流は、膜の収縮状態において逆止め弁として作用する多孔膜の微細なスリットがあるため生じない。
【０００８】
即ち、本発明の目的は、利用可能な横断面積が広く、寿命が長く、回復力もあり、しかも各種構成の新規な、あるいは既存のエアレーション処理システムに取り付けることが可能なより効率的なエアレーション部材を提供することである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】ＵＳ  Ｐａｔｅｎｔ  Ｎｏ．５，０１５，４２１
【特許文献２】ＤＥ  ３３  １９  １６１Ａ１
【特許文献３】ＤＥ  ３６  ００  ２３４
【特許文献４】ＵＳ  Ｐａｔｅｎｔ  Ｎｏ．７，４９７，４２１
【特許文献５】ＤＥ  １０１  ５０  １８０．３
【特許文献６】ＵＳ  Ｐａｔｅｎｔ  Ｎｏ．６，７６９，６７３
【発明の概要】
【００１０】
本発明の目的は、横断面が実質的に楕円形の支持部材を有する平坦で長尺のエアレーション部材、弾性および可撓性の管状膜であって、この膜をエアレーション部材の周囲に設けた場合に、この部材の上面にのみ形成する空気スリットを有する管状膜、およびエアレーション部材をガスまたは空気を供給する働きを示す分配導管に接続するネジ式接続部を備えた空気導入口を備えることによって実現できる。
【００１１】
エアレーション部材の支持部材は、剛性で硬質のプラスチック材からなり、この支持部材は、波形で中空異形部分を有し、外面が波形であるため、波形面の凸部（ｒｉｄｇｅｓ）間において支持部材の内外面両者に複数の溝が形成する。
【００１２】
エアレーション部材には、膜を所定位置に保持するクランプを設ける。さらに、支持部材はクランプの滑り出しを防止し、膜に軸方向かつ長手方向に所定の張力を維持し、これによって稼動時に膜が支持部材から滑り出すことを防止する機械加工ビードを有する。
【００１３】
エアレーション部材には、支持部材の上面における開口としての逆止め弁（ｃｈｅｃｋ  ｖａｌｖｅ）を設置できる。この逆止め弁は、スラッジ中に浮遊する固い物質によって、あるいはシステムの組立時に、あるいはシステムを担当する作業員によって偶然に膜が裂け、あるいは切り開かれた場合に、可撓性および弾性を示す膜またはフラップと協調して、スラッジやその他の物質を止める逆流止め弁（ｂａｃｋ  ｆｌｏｗ  ｖａｌｖｅ）又は逆止め弁の機能を発揮する。ところが、脱硝の間欠サイクル時に、および/または生物学的プロセスシーケンスの稼動バッチサイクルの嫌気段時に空気の供給が停止した場合に、凝縮から発生する液体、または膜の逆流が空気供給システムに侵入することがなくなる。
【００１４】
さらに、エアレーション部材には、取り付けブラケットまたは支持ブラケットを設け、浄化タンクまたはプール/池のエアレーションシステムに使用した場合に、この取り付けブラケットまたは支持ブラケットをタンクやプールの床やその他の表面に固定することによって、長尺エアレーション部材の端部を所定位置に支持または固定する。
【００１５】
本発明の特に有利な作用を発揮する実施態様では、複数のエアレーション部材をそれぞれ対の形で、分配導管の対向位置に設けることによって、所定の横断平面において、分配導管の対向位置にボアを形成し、これらボアに一つのボルトを挿入し、２つのエアレーション部材を相互に接続する。このように構成すると、他のエアレーション部材によって分配導管壁に対してボルトを支持できる。従って、エアレーション部材を往復動作によって相互に支持できるため、最小の部品数で装置を組み立てることができる。
【００１６】
また、エアレーション部材の２つのヘッド部分については、ネジやボルトを使用してアセンブリーを固定するのではなく、ゴム製ライナーまたは摩擦ガスケットによって固定された押し出し異形材にこれらヘッド部分を圧入する。ヘッド部分の円錐形断面、または楔形断面が、内側輪郭が漏斗形の摩擦ガスケットに突入する。ヘッド部分の楔形断面に圧入することによって、摩擦ガスケットが中空波形の硬質プラスチック押し出し成形体の内側輪郭に対して外側に膨張し、シールを形成し、ヘッド部分を波形押し出し成形体に固定する。摩擦係数が高く、またゴム製ガスケット/摩擦アセンブリーが膨張するため、アセンブリーが再度解体することはない。
【００１７】
ヘッド部分および波形異形部分（ｃｏｒｒｕｇａｔｅｄ  ｐｒｏｆｉｌｅ）については、接着剤、溶接、摩擦溶接やオーバーモールディングによって融接できる。
【００１８】
また、エアレーション部材については、エアレーション部材周囲に固定できる協調動作する上下の異形部分（ｕｐｐｅｒ  ａｎｄ  ｌｏｗｅｒ  ｐｒｏｆｉｌｅｄ  ｐｏｒｔｉｏｎｓ）を有するアセンブリーブラケットによって所定位置に固定できる。次に、このアセンブリーブラケットを順番に床に固定するが、このためにはタンクの床に直接形成した中央底部孔にアンカーボルトを差し込むか、あるいは２つの高さを調節できるアンカーを２つの外側孔に差し込んで、タンクの底部に対する拡散装置の高さを調節し、エアレーション部材の位置を維持すればよい。また、複数のブラケットをエアレーション部材の端部のみではなく、その全長にそって利用してもよい。
【００１９】
さらに別な実施態様では、輸送や組立を考慮して、より短いエアレーション部材を使用する。エアレーション部材を接続ラインにそって相互に隣接配置する場合、これら短いエアレーション部材のうちの２つを隣接端部で相互に接続すると、一つのエアレーション部材が一つかそれ以上のエアレーション部材に対する一つの空気導管として機能する。このように構成すると、エアレーション部材の浮力が小さくなる、エアレーション部材の長さが短くなるほど、輸送作業、取り扱い作業や装着作業がより簡単になる。
【００２０】
本発明の具体的な特徴については、以下に詳しく説明する。
【００２１】
本発明の上記目的およびその他の目的、並びに作用効果については、添付図面を参照して以下の説明を読めばさらに明瞭になるはずである。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明エアレーション部材の平面図である。
【図２】外側膜を切り開いて示す、エアレーション部材の平面図である。
【図３】可撓性膜を膨張状態で周囲に設けた図１のエアレーション部材を示す長手方向横断面図である。
【図３Ａ】可撓性膜を収縮状態で周囲に設けた図１のエアレーション部材を示す長手方向横断面図である。
【図４】可撓性バンドが所定位置にある保持クランプおよび逆止め弁を示すエアレーション部材の上面図である。
【図５】図１のエアレーション部材の逆止め弁バンドおよび波形表面が見えるように可撓性膜を切り開いて示す、エアレーション部材の接続端部を示す図である。
【図６】逆止め弁の開いた状態が見えるように逆止め弁バンド/フラップを切り開いて示す、エアレーション部材の接続端部の別な図である。
【図６Ａ】逆止め弁バンド/フラップを完全に取り外した状態を示す、エアレーション部材の接続端部のさらに別な図である。
【図７】ネジ式空気ポートに接続した空気供給孔が見えるように逆止め弁バンド/フラップおよび外側膜を切り開いて示す、エアレーション部材の接続端部を示すさらに別な図である。
【図８】クランプおよび膜の滑りを防止するために支持部材に形成したビードおよびグリップリッジを示す詳細な図である。
【図８Ａ】クランプおよび膜の滑りを防止するために支持部材に形成したビードおよびグリップリッジを示す詳細な図である。
【図９】分配導管の両側に接続した２つの本発明のエアレーション部材を示す平面図である。
【図９Ａ−９Ｄ】図９の２つのエアレーション部材を示す横断面図および上面図であり、分配導管に対する接続および位置決めだけでなく、共通の分配導管にそって配設した複数のエアレーション部材の対構成を示す図である。
【図１０−１０Ｂ】分配導管やその他の空気供給装置に対して複数の本発明のエアレーション部材を配設する各実施態様を示す平面図である。
【図１１】取り付けアセンブリーに設けた本発明のエアレーション部材を示す平面図である。
【図１１Ａ−１１Ｃ】図１１の取り付けアセンブリーのそれぞれ側面図、上面図および横断面図である。
【図１２】図１１の取り付けアセンブリーを示す別な横断面図である。
【図１２Ａ−１２Ｂ】図１１の取り付けアセンブリー、およびネジ式ホース結合とこれに接続した可撓性ホースを示す平面図である。
【図１３】取り付けブラケットアセンブリーの別な実施態様を示す平面図である。
【図１３Ａ−１３Ｃ】図１３の取り付けブラケットアセンブリーの細部を示す図である。
【図１４】ネジ式ホースカップリングをもつ取り付けブラケットアセンブリーを示す別な平面図である。
【図１４Ａ−１４Ｂ】図１４の取り付けブラケットアセンブリーおよびホースカップリングを示す別な図である。
【図１５Ａ−１５Ｂ】さらに別な実施態様のアセンブリーブラケットを示す斜視図である。
【図１６Ａ−１６Ｂ】エアレーション部材を支持面に取り付けるために位置決めした図１５Ａおよび図１５Ｂのアセンブリーブラケットを示す斜視図である。
【図１６Ｃ−１６Ｄ】２形態のエアレーション部材の長さ方向に配設し、支持面に取り付けた複数のブラケットアセンブリーを示す斜視図である。
【図１７Ａ−１７Ｃ】支持面に固定した図１５Ａおよび図１５Ｂの取り付けブラケットアセンブリーをそれぞれ示す上面図、側面図および端面図である。
【図１８Ａ−１８Ｃ】長さが短く、隣接端部において接続されたエアレーション装置の別な構成を示す平面図である。
【図１９】図１８Ａ〜図１８Ｃの隣接配置したエアレーション部材の対向端部を示す平面図である。
【図２０Ａ−２０Ｂ】一連のアセンブリーブラケット内に固定した円形エアレーション部材の別な実施態様を示す図である。
【図２１】主空気供給装置に接続可能で、拡散装置の中心軸線にそって相互に接続された一連の拡散装置を示す平面図である。
【図２２Ａ−２２Ｂ】中心ボアおよび協調ボルトを備えたアセンブリーブラケットをそれぞれ示す平面図および端面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
添付図面、特に図１および図２を参照して詳細に説明する。本発明の長尺平坦化拡散エアレーション部材１は、実質的に平坦で剛性を示す支持部材２を有し、横断面は実質的に楕円形である。図２に明示するように、横断面が楕円形である支持部材２は硬質で、剛性を示す波形中空異形形状１１を有し、（図１および図２に示すように上下面である）両面３、４が波形面であり、両面間に凸部（ｒａｉｓｅｄ  ｐｏｒｔｉｏｎｓ  ｏｒ  ｒｉｄｇｅｓ）２０および溝部（ｃｈａｎｎｅｌｓ  ｏｒ  ｇｒｏｏｖｅｓ）２１を有する。
【００２４】
支持部材２の周囲にスリーブ５、即ち可撓性膜を設け、これをステンレス鋼製などのクランプ６によって支持部材２の少なくとも一端の周囲に固定する。このクランプは、スリーブ５を支持部材２に対して気密関係所定位置に保持するものである。スリーブ５はスリット７の形で多数の穴を有する。これら多数のスリットは、スリーブ５を支持部材２の周囲の所定位置に設けたときに、支持部材２の上面３にのみ位置する。スリーブ５については、ＥＰＤＭ、シリコーン、ポリウレタン、ポリマー系熱硬化体や熱可塑性エラストマーなどの材料から形成するのが好ましい。
【００２５】
さらに、エアレーション部材１は、以下に説明するように、協調継手を有する、空気分配導管などの空気供給源に取り付けられるネジ式空気ポート接続部８を有する。ラジアルリブ９がこの接続部８から外側に延在し、開口チャネルおよび支持部材２の開口端部の構造的な支持部を構成する。図７に示すように、ネジ式空気ポート接続部８は、支持部材２の空気供給孔１０に接続し、エアレーション部材１に供給された空気がこの空気供給孔１０を通って支持部材２に流入する。図３および図３Ａに示すように、波形部１１とスリーブ５との間に供給空気が流れ込み、スリーブ５が膨張するため、空気がスリーブ５から、支持部材２の上部又は上面のスリーブ５内に形成されたスリット７を介して周囲の液体に解放される。
【００２６】
図３Ａは、収縮状態、即ち潰れた状態のスリーブ５を示す図である。この状態では、スリーブ５は波形部１１になるため、スリーブ５は制御された状態で折りたたまれることになる。さらに、凸部２０および溝部２１があるため、圧力が抜けた状態においてスリーブ５にしわが発生することがなくなり、ユニットの寿命が長くなる。稼動時、エアレーション部材１が沈水すると、支持部材２の中心または内部に水および/またはスラッジが充填される。
【００２７】
さらに、第１拡散装置の一端が適宜使用するネジ式ポートで閉止されるため、第１拡散装置を空気導管として使用して、第２拡散装置に空気を供給することができる。拡散装置は依然として十分な浮力を有する。換言すると、第２拡散装置は主空気供給源に接続する必要がなく、第１拡散装置に接続するだけでよい。
【００２８】
エアレーション部材１の本発明の構造の場合、沈水状態でのエアレーション部材の浮力が小さくなる。スリーブ５が膨張すると、円筒形に拡張するため、波形部（即ち凸部２０および溝部２１）が目立たなくなる。本発明では、スリーブ５がその膨張状態にあっても、あるいは非膨張状態にあっても、スリーブ５の内周が支持部材２の表面の外周に等しい場合に効果が最大になるが、これは驚くべき発見である。
【００２９】
図４に示すように、支持部材２は遷移部、即ち段差部１４を有しているため、スリーブ５の内径周囲が支持部材２の波形部１１の外径周囲と等しくなる。
【００３０】
図５は、支持部材２とその波形部１１が見えるように一部を切り開いた外側スリーブ５を備えたエアレーション部材１を示す図である。好ましい実施態様では、このエアレーション部材１は逆止め弁又は逆流止め弁構造体（ａ  ｃｈｅｃｋ  ｏｒ  ｂａｃｋｆｌｏｗ  ｖａｌｖｅ  ａｓｓｅｍｂｌｙ）１５を有する。この逆止め弁１５は開口１６、およびエアレーション部材１の動作時に開口１６をカバーする支持部材２の周囲に位置する可撓性、弾性を示すバンド１７を有する。このバンド１７については、切り欠き部を有し、支持部材２の内部への空気の流入を促進することが好ましい。バンド、あるいはフラップ１７が開口１６をカバーするため、膜スリーブ５にスラッジに浮遊しているデブリの外部衝撃によって穴が開いた（ｂｒｅａｃｈ  ｏｒ  ｃｕｔ）ときに、あるいはエアレーション処理システムの取り付け時、あるいは稼動時にスリーブ５の外傷が発生したときに、スラッジや他のデブリの逆流が発生しても、デブリがエアレーション部材１の内部に流入することがなく、またその動作を阻害することはない。バンド１７に対応し、かつ支持部材２の均一な外周を維持するために、支持部材２からその構成材料の一部を除去して、図６および図６Ａから読み取ることができるように、凹部領域１８を形成する。
【００３１】
図６〜図７は、逆止め弁又は逆流止め弁構造体１５の細部を示す図である。図６において、バンド１７は開口１６が見えるように一部を切り開いている。一方図６Ａからは、バンド１７を完全に取り払っている。
【００３２】
図８は、ステンレス鋼又はその他の材料で形成し、スリーブ５を所定位置に保持するためにエアレーション部材１の端部付近に設けたクランプ６の細部を示す図である。支持部材２については、クランプ６の凹部２６と協調（連携）して、クランプ６が滑ることを防止し、かつスリーブ５に軸方向/長手方向張力を作用させ、これによってスリーブ５が支持部材２から滑り出ないようにするビード２２を設けるのが好ましい。さらに、支持部材２には、クランプ６の空気シーリング機能を改善するためにグリップまたは溝２３を設けることができ、これによってスリーブ５を支持部材２にさらに押し付けることができる（図８Ａも参照）。
【００３３】
図９に、ここでは分配導管２７として示す空気供給源にネジ式空気ポート接続部８によって接続した２つのエアレーション部材１を示す。このネジ式空気ポート接続部８については、継手、例えば同じ発明者のＵＳ  Ｐａｔｅｎｔ  Ｎｏ.７，４９７，４２１に開示されているような継手（公報の内容はここに援用するものとする）と協調して、分配導管２７に対してシールされた接続を形成するように構成する。エアレーション部材１は分配導管２７に対して直角に延在する。分配導管２７には、複数対（ａ  ｐｌｕｒａｌｉｔｙ  ｏｆ  ｓｕｃｈ  ｐａｉｒｓ）のエアレーション部材１を設置できる。支持部材２はその両端部が開口しているため、エアレーション部材１を取り囲む水やその他の液体が支持部材２の内部に流入する。スリーブ５は、既に説明したように平坦な支持部材２の表面の周囲に広がる弾性材料、特にゴム材料またはゴム様ポリマー材料からなる。スリーブ５が膨張せず、従ってエアレーション処理が生じていない場合、スリーブ５は平坦な支持部材２の表面の曲率に従って変形するが、支持部材２が波形外面を有するため、スリーブ５にしわが発生することはない。
【００３４】
上記のような構成をもつ結果として、稼動時、支持部材２のごく一部のみに空気が充填するため、エアレーション部材の浮力が小さくなり、これはきわめて長いエアレーション部材１にとって特に有利である。エアレーション部材１の長さについては、用途に従って、即ちエアレーション処理すべき領域の大きさおよび容量に従って調節できる。きわめて長いエアレーション部材の場合、取り付けアセンブリーを利用して、この部材をタンク、プールやその他の容器の底面に固定できるため、液体中でエアレーション部材１が上下方向に、左右方向に動くことはなく、また湾曲することはない。
【００３５】
既に説明したように、また図２１に示すように、第１エアレーション部材の一端を適宜使用するネジ式ポートで閉塞できるため、第１拡散装置を空気導管として使用して、第２拡散装置に空気を供給できる。この場合には、図２１に示すように、エアレーション部材を直列接続できる。
【００３６】
図９Ａおよび図９Ｂは、分配導管２７に接続した２つのエアレーション部材１を示す横断面図であり、そして図９Ｃは、この分配導管２７に接続したエアレーション部材１の上面図である。図９および図９Ｃから読み取れるように、スリーブ５の上面３の全体にスリット７を均等に設ける。なお、図示のスリット７はスリーブ５の上面３のごく一部に現れている。ネジ式空気ポート接続部８に送り込まれた空気は、空気供給孔１０に流れ、スリット７から細かな気泡として周囲の水または液体に逃げ出る。
【００３７】
図９Ｄに、共通の分配チャネル２７にそって図９の対関係で接続した複数のエアレーション部材１を示す。エアレーション部材１は、図９Ｄに示すように離間配置してもよく、また図１０に示すように隣接配置することも可能である。
【００３８】
エアレーション部材１の空気分配導管２７または他の空気供給源あるいはマニホルドへの接続については、協調するネジ式継手の接続によって行い、ネジ式空気ポート接続部８と空気分配導管との間に例えば図９Ａ〜図９Ｃに示す継手構成によってシーリング接続を形成するのが好ましい。
【００３９】
図１０〜図１０Ｄに、エアレーション処理すべき液体の容量や特定用途の他のパラメーターに応じて配置した複数のエアレーション部材１の各種の考えられる構成を示す。図１０に示すように、エアレーション部材１は基礎フレーム４１または支持構造体に並列配置（ｓｉｄｅ  ｔｏ  ｓｉｄｅ）でき、共通導管４２を介して空気を供給でき、この導管４２から供給管、パイプまたはホースを介して空気を供給する。
【００４０】
図１０Ａに、同様に並列配置するが、図９に示すように、分配導管２７に接続したエアレーション部材１の別の考えられる構成を示す。
【００４１】
図１０Ｂに、枠組みまたはトラック４３上に離間関係でエアレーション部材１を配置し、各エアレーション部材１がそれぞれ空気供給源４４を有するエアレーション部材１の別な構成を示す。
【００４２】
エアレーション部材１が長尺であるため、特に用途がきわめて長いエアレーション部材１を必要とする場合、取り付けアセンブリーを使用して、エアレーション処理すべき水を収容した容器、プール、池などの底面にエアレーション部材を固定する。既に説明したように、取り付け装置またはブラケットがあるため、使用中エアレーション部材は上下に、または左右に動くことはない。
【００４３】
図１１に、エアレーション処理すべき水の容器などの床または底部にエアレーション部材１を固定する取り付けアセンブリー５０の一つの実施態様を示す。取り付けアセンブリー５０はフランジ５１、５２、および異形棒（ｐｒｏｆｉｌｅｄ  ｂａｒ）５５の協調溝に受け取られるそれぞれ協調ボルト５３を有する。フランジ５１と５２との間にエアレーション部材１を位置決めし、かつ締め付け、次に異形棒５５をピンまたはボルト５６によってエアレーション処理すべき水の容器の底面６０または床に取り付ける。
【００４４】
図１１Ａは、取り付けアセンブリー５０、異形棒５５および固定ボルト/ナット５６を示す側面図である。図１１Ｂは、取り付けアセンブリー５０およびエアレーション部材５０を示す上面図で、そして図１１Ｃは、上記のようにエアレーション部材１を所定位置に保持する位置にある取り付けアセンブリー-５０を示す横断面図である。同様に、特定用途におけるエアレーション部材１の長さおよび/またはエアレーション部材１が位置する深さに応じて、このような取り付けアセンブリー５０を一つかそれ以上利用して、エアレーション部材１を安定化し、かつ固定することができる。
【００４５】
図１２、図１２Ａおよび図１２Ｂは、図１１の取り付けブラケットアセンブリーを示す図である。この実施態様には、エアレーション部材１を空気供給源に接続する第１カップリングを例示する。バンドクランプを使用する任意の材料ホースを接続するネジ式受接管（ａｄａｐｔｅｒ）またはカップリング６１をよく知られている方法で使用し、このカップリング６１を空気ポート接続部８に受接する。図１３、図１３Ａ、図１３Ｂおよび図１３Ｃはエアレーション処理すべき液体を収容したタンクの底部または床６０にエアレーション部材の一端または両端を固定する、調節可能な取り付けブラケット６６の実施態様を示す図である。この調節可能な取り付けブラケット６６は、ボルト６８によって例えばコンクリート製床にセメントで固め、固定できる。ブラケット６６は、ブラケット６６の高さ/位置を調節し、エアレーション部材１のレベルを設定する別なボルト６９を嵌合する凹部を有する。図１３Ａに示すネジ式ホースカップリング６２を第２カップリングとして使用し、空気ポート接続部９に受接される協調ネジ式カップリングに接続される可撓性ホース６４とともにエアレーション部材１を空気供給源に接続する。図１３Ｂには、（ホース６４が接続可能なエアレーション部材１の端部に対向する）エアレーション部材１の端部を同様に取り付けブラケット６６によってタンクの底部または床６０に固定することを示す。
【００４６】
図１３Ｃは、取り付けブラケット６６を有するエアレーション部材１の側面図であり、これを両端で床６０に固定し、ネジ式ホースカップリング６２および可撓性ホース６４を取り付けた状態を示す。
【００４７】
図１４〜図１４Ｂは、同様にエアレーション部材１の両端をタンクの床または底部６０に固定する、調節可能な取り付けブラケット６６を示す図である。但し、ネジ式ホースカップリング６２および装置へ空気を供給する可撓性ホース６４を受け取るネジ式受接管または接続部６１を図示する図面でもある。
【００４８】
本発明のエアレーション部材１の上記特徴は、低い空気流量でエアレーション処理すべき液体に気泡を安定的に分配することを担保するため、エネルギー効率が高くなる。
【００４９】
さらに、横断面が楕円形の実質的に平坦な部材としての本発明のエアレーション部材の構造によって、既に説明したように、円形または管状のエアレーション部材を利用した公知のエアレーション装置よりも表面積効率が高くなる。さらに、支持部材の本発明の波形構成が可撓性スリーブと相乗することによって、スリーブの寿命が長くなり、弾性スリーブ材の疲労および/または裂開につながり、エアレーション処理アセンブリーの動作時の故障および損傷の原因になるしわがスリーブに発生することがなくなる。
【００５０】
図１５Ａおよび図１５Ｂは、プールまたはタンクの床や底部などの支持面にエアレーション部材１を固定するアセンブリーブラケット７０の好適な実施態様を示す。このアセンブリーブラケット７０は、上部異形部分７２および下部異形部分７４を有する。下部異形部分７４については、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリアミド（ＰＡ）、ＰＶＣや他の硬質熱可塑性プラスチック材からの構成することが好ましい射出成形部材や機械加工部材であり、この部分７４はベース部分７７を有し、このベース部分７７は内部にエアレーション部材を収める全体的にＵ字形の切り欠き部分７３を有する。また、アセンブリーブラケット７０の下部異形部分７４については、貫通切り欠き部分または通路７６を有するように形成し、この通路７６はアセンブリーブラケット７０の横断面幅を貫通しているため、ブラケットがタンクまたはプールの床または底部の所定位置に位置している場合に、水の循環が促進することになる。下部異形部分７４は左右に接続フランジ７８を有し、これらフランジはＵ字形切り欠き部分７３の上端部または脚部に位置し、これら脚部については、上部異形部分７２に設けられた対応する接続フランジ８０と協調するように形成する。上部異形部分７２および下部異形部分７４それぞれは、横肩部分９１、８１を有し、これら横肩部分が、アセンブリーブラケット７０が所定位置にある場合に、拡散部材１に対する唯一の接触部分の領域になる。
【００５１】
アセンブリーブラケット７０の上部異形部分７２は、接続フランジ８０間に延在する全体としてアーチ状の長尺部分９５を有する。上部異形部分７２および下部異形部分７４を固定すると、アーチ状部分９５がアセンブリーブラケット７０内に位置するエアレーション部材の上面１１２上にわたって（但し接触しない）延在し、下部異形部分７４のＵ字形部分は、エアレーション部材の底面１１０下側（但し接触しない）に延在する。
【００５２】
既に説明したように、エアレーション部材はそれぞれ上部異形部分７２および下部異形部分７４の横肩部分８１、９１の領域にのみ接触する。膜スリーブについては、意図的に他の領域には接触させず、従って膜スリーブに擦りや締め付けが発生することがなく、可使寿命が延びる。上記のようにエアレーション部材１の周囲にアセンブリーブラケット７０を設けるため、嵌めが隙間嵌め（ａ  ｌｏｏｓｅ  ｆｉｔ）になり、従って圧力を抜いた状態で膜スリーブが横肩部分の領域の周囲で流動する。
【００５３】
上部異形部分７２については、それぞれ接続フランジ８０、７８において下部異形部分７４上に嵌合するように形成する。具体的には、アセンブリーブラケット７０の上部異形部分７２は図１５Ｂから明瞭に理解できるように、スナップイン式の協調凹部１５０およびアンダーカット１５１によってアセンブリーブラケット７０の下部異形部分７４に接続する。
【００５４】
図１６Ａおよび図１６Ｂに明示するように、下部異形部分７４はさらに取り付け部分８６、８８を有し、これら部分に固定用ロッド９０を受け取り、アセンブリーブラケット７０をプールまたはタンクの床または底部に固定する。さらに図１６Ａおよび図１６Ｂに示すように、アセンブリーブラケット７０をエアレーション部材の周囲に固定し、タンクまたはプールに使用している間エアレーション部材１を所定位置に保持する。ブラケットについては、タンクなどの床が水平でない場合、この床に対して高さを調節して、エアレーション部材１を水平に固定でき、かつエアレーション部材１の全長にわたって気泡の分配を均質化できる。
【００５５】
あるいは、図２２Ａおよび図２２Ｂに明示するように、下部異形部分７４には、その中心にボアまたは孔１６０を設けてもよく、このボアを介してボルト１６２を床やエアレーション部材の他の支持面に差し込む。
【００５６】
図１６Ｃおよび図１６Ｄには、一つのまたは複数の長尺エアレーション部材１の全長にそって複数のアセンブリーブラケット７０を使用して、これらエアレーション部材を水面下で使用する位置に、一般には保持タンクまたはプールの底部に設けた場合に、エアレーション部材を安定して固定し、浮力を低減する方法を示す。既に説明したように、本発明のエアレーション部材１については、より大型のタンクやプールに対処できるように長さを最大４ｍ（４  ｍｅｔｅｒｓ  ｏｒ  ｍｏｒｅ）になるように構成できる。これに対応する個数のアセンブリーブラケット７０をこのような長尺エアレーション部材１の全長にそって配設すると、特定の用途に応じて安定性および浮力低減を最も効果的に確保できる。
【００５７】
図１７Ａおよび図１７Ｃは、タンクやプールの床や底部７１上の所定位置にあるアセンブリーブラケット７０のエアレーション部材１を示すそれぞれ上面図および側面図である。図１７Ｂは、エアレーション部材１の周囲に設け、かつタンクやプールの床や底部７１に固定したアセンブリーブラケット７０の端面図である。図１７Ｂに明示するように、全体として貫通する部分または通路７６が下部異形部分７４に延在するため、タンク内の水がアセンブリーブラケット７０内でかつその周囲に循環流動する。
【００５８】
本発明のさらに別な実施態様では、図１８Ａ〜図１９に明示するように、上記エアレーション部材１を短く構成して、エアレーション部材の輸送、保存および配設を容易にする。より大型および/またはより深いプールや水のタンクの場合、設置しにくく、かつ輸送が難しいきわめて長いエアレーション部材が必要なため、実質的に短い、例えば１〜３ｍのエアレーション部材１００、１０２を、上記の一つかそれ以上のアセンブリーブラケット７０のエアレーション部材の中心軸線付近に、あるいは中心軸線にそって直列に、あるいはいくつかの列の形で配置できる。次に、例えばホースクランプ接続などの適当な接続手段９２によってエアレーション部材１００、１０２の隣接端部を接続する。好適な実施態様では、各エアレーション部材が１〜２ｍであるため、包装や輸送はコンパクトな形で実施できる。最大２つのエアレーション部材１００、１０２を例えば１インチ（ａ  １’ ’）のホースクランプ接続によって接続できるため、左右の空気供給パイプに対するホース接続毎に４ｍのエアレーション部材を形成できる。一つのエアレーション部材の２ｍの部分には、好ましくは１ｍ間隔で２つのアセンブリーブラケット接続が必要であり、タンクやプールなどの床が水平の場合には、クランプが一つのボルトでタンクやプールの床２００に直接締め付けることができる。あるいは、アセンブリーブラケット毎に２つのネジ式ロッドを用いて位置決めすると、エアレーション部材を高さの揃っていない床においてもエアレーション部材を水平に保持できる。
【００５９】
図１９に明示するように、一つの例示的な実施態様の場合、好ましくは１インチホースクランプなどのホースクランプ１０４を雄接続（好ましくは１インチＮＰＴ）に接続して、エアレーション部材１００、１０２の隣接端部９０、９２に対向するエアレーション部材１００、１０２の一端で横パイプ１１０に２つのエアレーション部材の少なくとも一つ、ここでは１０２を接続する。好ましくは、スケジュール４０〜スケジュール８０ＰＶＣ横パイプ（直径３〜１２インチ）であって、円形または正方形のステンレス鋼横パイプを使用し、１インチのＨＤＰＴＥパイプおよびステンレス鋼クリンプホースクランプを使用することによってこれら横パイプを接続するが、任意のタイプの他の適切なホース型継手あるいはカップリングを使用することも可能である。同じコネクタであるホースクランプカップリングを使用して、２つのエアレーション部材１００、１０２を接続し、横接続につき２ｍ〜４ｍにエアレーション部材を延長する。
【００６０】
この構成では、第１エアレーション部材１００が、第２エアレーション部材１０２に対する空気導管として作用する。エアレーション部材１００、１０２が短いため、これら部材１００、１０２間の中心に水を集めることによって、潜在的な浮力を低減でき、現実に、上記のようにより短いエアレーション部材を接続した構成の場合、浮力がより大きくなった状態でもアセンブリー全体の許容度が大きくなる。
【００６１】
図２０Ａおよび図２０Ｂに示すように、本発明のアセンブリーブラケット７０の場合、他の形状、他のタイプのエアレーション部材、例えば円形の、あるいはパイプ状の部材４００にも適用できる。
【００６２】
既に説明したように、また図２１を参照して説明したように、エアレーション部材１を長尺の単独のユニットとして構成するのではなく、協調接続ポート（図２１には細部を示していない）および接続ホースまたは管２４０を使用して複数のエアレーション部材１を直列に配列すると、エアレーション部材１の輸送、保管および設置が容易になる。また、エアレーション部材１の直列配置（ｓｅｒｉｅｓ）にそってアセンブリーブラケット７０を一定の間隔で離間すると、直列配置のエアレーション部材に対して十分な支持および浮力を確保できる。図２１に示してはいないが、直列配置の一端に配置したエアレーション部材は主空気供給源に接続可能であり、個々のエアレーション部材が直列配置の次のエアレーション部材に対する空気流の導管として機能する。直列配置のエアレーション部材１を端部接続したこの構成の場合、輸送および保管に関して有利になるだけでなく、使用用途が広がり、各種サイズの容器およびタンクに対処することができる。図示のように、直列配置のエアレーション部材をアセンブリーブラケット７０と併用すると、水タンクにおける浮力および使用に関して別な作用効果も得られる。
【００６３】
既に説明したように、また図２２Ａおよび図２２Ｂに示すように、図１６Ａおよび図１６Ｂに示す協調ピン/ネジ９０に２つの取り付け部分８８を併用するのではなく、中心孔またボア２１０を単独の形で、下部異形部分７４に設けると、この下部異形部分７４だけでなくアセンブリーブラケット７０全体をタンクや容器の床６０に固定できる。
【００６４】
２００１年１０月１２日を出願日とするドイツ優先権書類ＤＥ  １０１  ５０  １８０．３、ＵＳ  Ｐａｔｅｎｔ  Ｎｏ．７，４９７，４１２およびＵＳ  Ｐａｔｅｎｔ  Ｎｏ．６，７６９，６７３の開示内容については、ここに援用するものとする。
【００６５】
いうまでもなく、本発明は明細書および図面の具体的な開示には限定されるものではなく、任意の変更などは特許請求の範囲に包摂されるものである。
【符号の説明】
【００６６】
１、１００、１０２：エアレーション部材
２：支持部材
３：上面
４：下面
５：膜スリーブ
６：クランプ
７：スリット
８：接続部
９：ラジアルリブ、空気ポート接続部
１０：空気供給孔
１１：波形部
１４：段差部
１５：逆止め弁、逆流止め弁
１６：開口
１７：バンド、フラップ
１８：凹部領域
２０：凸部
２１：溝部
２２：ビード
２３：溝
２７：分配導管
４１：基礎フレーム
４２：共通導管
４３：トラック
４４：空気供給源
５１、５２：フランジ
６０、２００：床
７０：アセンブリーブラケット
７２：上部異形部分
７４：下部異形部分
７８，８０：接続フランジ
９０：固定用ロッド
【図１】
0006713985.tif 000002
【図２】
0006713985.tif 000003
【図３】
0006713985.tif 000004
【図３Ａ】
0006713985.tif 000005
【図４】
0006713985.tif 000006
【図５】
0006713985.tif 000007
【図６】
0006713985.tif 000008
【図６Ａ】
0006713985.tif 000009
【図７】
0006713985.tif 000010
【図８】
0006713985.tif 000011
【図８Ａ】
0006713985.tif 000012
【図９】
0006713985.tif 000013
【図９Ａ】
0006713985.tif 000014
【図９Ｂ】
0006713985.tif 000015
【図９Ｃ】
0006713985.tif 000016
【図９Ｄ】
0006713985.tif 000017
【図１０】
0006713985.tif 000018
【図１０Ａ】
0006713985.tif 000019
【図１０Ｂ】
0006713985.tif 000020
【図１１】
0006713985.tif 000021
【図１１Ａ】
0006713985.tif 000022
【図１１Ｂ】
0006713985.tif 000023
【図１１Ｃ】
0006713985.tif 000024
【図１２】
0006713985.tif 000025
【図１２Ａ】
0006713985.tif 000026
【図１２Ｂ】
0006713985.tif 000027
【図１３】
0006713985.tif 000028
【図１３Ａ】
0006713985.tif 000029
【図１３Ｂ】
0006713985.tif 000030
【図１３Ｃ】
0006713985.tif 000031
【図１４】
0006713985.tif 000032
【図１４Ａ】
0006713985.tif 000033
【図１４Ｂ】
0006713985.tif 000034
【図１５Ａ】
0006713985.tif 000035
【図１５Ｂ】
0006713985.tif 000036
【図１６Ａ】
0006713985.tif 000037
【図１６Ｂ】
0006713985.tif 000038
【図１６Ｃ】
0006713985.tif 000039
【図１６Ｄ】
0006713985.tif 000040
【図１７Ａ】
0006713985.tif 000041
【図１７Ｂ】
0006713985.tif 000042
【図１７Ｃ】
0006713985.tif 000043
【図１８Ａ】
0006713985.tif 000044
【図１８Ｂ】
0006713985.tif 000045
【図１８Ｃ】
0006713985.tif 000046
【図１９】
0006713985.tif 000047
【図２０Ａ】
0006713985.tif 000048
【図２０Ｂ】
0006713985.tif 000049
【図２１】
0006713985.tif 000050
【図２２Ａ】
0006713985.tif 000051
【図２２Ｂ】
0006713985.tif 000052