(57)【要約】【課題】回転子の変形を抑えて送気したい空気流出部以外への空気漏れを防止することができる空気流路切替装置等を提供する。【解決手段】回転子７１を、ハウジングの各空気流出部対応付近を除いて硬度の高い材料を用いて形成された骨格部材７１ｒと、少なくともハウジングの各空気流出部対応付近を硬度の低い柔軟な材料を用いて形成された柔軟部材７１ｔとから構成した。【選択図】　　　　図１
2004108560.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸方向に空気流入部を有し、この空気流入部と連通する空気流出部を円周方向に有する回転子と、この回転子を回転自在に収納して、その回転軸方向に空気流入部を有し、円周方向に複数の空気流出部を有するハウジングと、前記回転子をその空気流出部が前記ハウジングのいずれかの空気流出部に連通するように回転駆動するモータを備え、
前記ハウジング内に流入する空気の圧力によって回転子の外面側をハウジングの内面側に圧接させるように構成すると共に、
前記回転子を、前記ハウジングの各空気流出部対応付近を除いて硬度の高い材料を用いて形成された骨格部材と、少なくとも前記ハウジングの各空気流出部対応付近を硬度の低い柔軟な材料を用いて形成された柔軟部材とから構成したことを特徴とする空気流路切替装置。
【請求項２】
前記モータの駆動軸と回転子の軸部との連結部が、空気圧による回転子外面のハウジング内面への圧接状態をモータの駆動力によって回転子を軸方向に移動させて解除する部材と、圧接状態が解除されると回転子の軸部をモータの駆動軸との連結位置に復帰させる部材とから構成されて成ることを特徴とする請求項１記載の空気流路切替装置。
【請求項３】
前記ハウジングに、その各空気流出部以外への空気漏れ孔を形成したことを特徴とする請求項１記載の空気流路切替装置。
【請求項４】
回転軸方向に空気流入部を有し、この空気流入部と連通する空気流出部を円周方向に有する回転子と、この回転子を回転自在に収納して、その回転軸方向に空気流入部を有し、円周方向に複数の空気流出部を有するハウジングと、前記回転子をその空気流出部が前記ハウジングのいずれかの空気流出部に連通するように回転駆動するモータを備え、
前記ハウジング内に流入する空気の圧力によって回転子の外面側をハウジングの内面側に圧接させるように構成すると共に、
前記モータの駆動軸と回転子の軸部との連結部が、空気圧による回転子外面のハウジング内面への圧接状態をモータの駆動力によって回転子を軸方向に移動させて解除する部材と、圧接状態が解除されると回転子の軸部をモータの駆動軸との連結位置に復帰させる部材とから構成されて成ることを特徴とする空気流路切替装置。
【請求項５】
被処理水に各種処理を施す複数の槽と、各槽における処理や各槽間の移送等の各用途に用いられる空気を供給する空気供給手段と、この空気供給手段から送られてくる空気が流入する１つの空気流入部に対して切替制御可能な複数の空気流出部を有する空気流路切替装置とを備えた水処理システムにおいて、
前記空気流路切替装置は、回転軸方向に空気流入部を有し、この空気流入部と連通する空気流出部を円周方向に有する回転子と、この回転子を回転自在に収納して、その回転軸方向に空気流入部を有し、円周方向に複数の空気流出部を有するハウジングと、前記回転子をその空気流出部が前記ハウジングのいずれかの空気流出部に連通するように回転駆動するモータを備え、
前記ハウジング内に流入する空気の圧力によって回転子の外面側をハウジングの内面側に圧接させるように構成すると共に、
前記空気供給手段から空気流路切替装置に至る空気流路の途中に、前記回転子を回転駆動するモータの回転時又は前記空気供給手段の空気供給停止時に連動して空気圧を開放する開放弁を備えたことを特徴とする水処理システム。
【請求項６】
被処理水に各種処理を施す複数の槽と、各槽における処理や各槽間の移送等の各用途に用いられる空気を供給する空気供給手段と、この空気供給手段から送られてくる空気が流入する１つの空気流入部に対して切替制御可能な複数の空気流出部を有する空気流路切替装置とを備えた水処理システムにおいて、
前記空気流路切替装置は、回転軸方向に空気流入部を有し、この空気流入部と連通する空気流出部を円周方向に有する回転子と、この回転子を回転自在に収納して、その回転軸方向に空気流入部を有し、円周方向に複数の空気流出部を有するハウジングと、前記回転子をその空気流出部が前記ハウジングのいずれかの空気流出部に連通するように回転駆動するモータを備え、
前記ハウジング内に流入する空気の圧力によって回転子の外面側をハウジングの内面側に圧接させるように構成すると共に、
前記回転子を、前記ハウジングの各空気流出部対応付近を除いて硬度の高い材料を用いて形成された骨格部材と、少なくとも前記ハウジングの各空気流出部対応付近を硬度の低い柔軟な材料を用いて形成された柔軟部材とから構成し、且つ、
前記空気供給手段から空気流路切替装置に至る空気流路の途中に、前記回転子を回転駆動するモータの回転時又は前記空気供給手段の空気供給停止時に連動して空気圧を開放する開放弁を備えたことを特徴とする水処理システム。
【請求項７】
前記開放弁は電磁弁から成ることを特徴とする請求項５又は請求項６記載の水処理システム。
【請求項８】
前記モータの駆動軸と回転子の軸部を弾性部材を介して連結すると共に、前記モータの駆動軸に前記開放弁を動作させる部材を備えたことを特徴とする請求項５又は請求項６記載の水処理システム。
【請求項９】
前記モータ自体を回動自在に保持して弾性部材で所定の位置に付勢すると共に、前記モータ自体に前記開放弁を動作させる部材を備えたことを特徴とする請求項５又は請求項６記載の水処理システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、例えば、流し台のディスポーザからの生ごみ粉砕物を含んだ排水等を貯留して浄化するための複数の槽を備えた水処理システム等に用いられ、各槽における処理（曝気や沈澱促進）や各槽間の移送（エアリフト）等に必要な空気の流路を切り替える空気流路切替装置及びそれを備えた水処理システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
本願出願人により開示された従来の水処理システムにおいては、空気供給手段（ブロワポンプ等、以下ブロワ）に、そこから送られてくる空気が流入する１つの空気流入口に対して切替制御可能な複数の空気流出口を有する空気流路切替手段を接続し、空気を各槽に供給してブロワを１台で済ませられる構成としていた（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
例えば、図１０は、ディスポーザからの排水を浄化して下水道に放流する水処理システムの一例を示すシステム構成図であり、１台のブロワ６０からの空気を６つの流路に切替えて使用するものである。なお、実線で示す配管は液体（固液混合液）の流れを示し、破線で示す配管は空気の流れを示している。
【０００４】
この水処理システムでは、図示しないディスポーザからの生ごみ粉砕物を含んだ排水を流量調整槽１０に一旦貯留して、その沈澱物をエアリフト管１１で固液分離装置２０に投入して固体分と液体分に分離し、液体分は流量調整槽１０に戻し、固体分はコンポスト（堆肥化）装置３０に投入して微生物による有機物分解処理により堆肥化するようになっている。また、流量調整槽１０の上澄みはエアリフト管１２で曝気槽４０に移送して曝気処理により有機物成分を微生物により分解処理する。そして、この曝気槽４０の上澄みを上部で連通した沈澱分離槽５０に自然流下させて汚泥を沈澱させ、その上澄みが下水道に放流され、沈澱した汚泥はエアリフト管５１で初段の流量調整槽１０に返送するようにしている。
【０００５】
この水処理システムでは１台のブロワ６０を用い、このブロワ６０からの空気を各流路に切替える空気流路切替装置７０を介して前記流量調整槽１０、曝気槽４０、沈澱分離槽５０に供給している。
【０００６】
また、空気流路切替装置７０は、回転軸方向に空気流入口Ｒ０を有し、この空気流入口Ｒ０と連通する空気流出口Ｒ１を円周方向に有する回転子７１と、この回転子７１を回転自在に収納して、その回転軸方向に空気流入口Ｈ０を有し、円周方向に６つの空気流出口Ｈ１〜Ｈ６を有するハウジング７２と、回転子７１の空気流出口Ｒ１がハウジング７２のいずれかの空気流出口Ｈ１〜Ｈ６に連通するように回転駆動するモータ（図示せず）とから構成されている。
【０００７】
上記空気流路切替装置７０の各空気流出口Ｈ１〜Ｈ６にはそれぞれ破線で示すエアパイプ８１〜８６が接続され、エアパイプ８１の先端は曝気槽４０の底部に配管されて散気管８１ａが接続され、エアパイプ８２の先端は流量調整槽１０の上澄みをエアリフトするエアリフト管１２の下部に接続され、エアパイプ８３の先端は流量調整槽１０の沈澱物をエアリフトするエアリフト管１１の下部に接続され、エアパイプ８４の先端は沈澱分離槽５０の沈澱物をエアリフトするエアリフト管５１の下部に接続され、エアパイプ８５の先端は流量調整槽１０の下部に配管されて散気管８５ａが接続され、エアパイプ８６の先端は沈澱分離槽５０の下部に配管されて散気管８６ａが接続されている。
【０００８】
上記各エアパイプ８１〜８６のうち散気管８１ａ，８５ａ，８６ａが接続されたエアパイプ８１，８５，８６には、その途中に逆止弁９０が取り付けられている。
【０００９】
なお、図示は省略したが、この水処理システム全体を制御するマイクロコンピュータ等からなる制御部と、各種操作や異常等の状態表示のための操作表示部が備えられており、前述したブロワ６０や空気流路切替装置７０も上記制御部によって制御される。
【００１０】
また、空気流路切替装置７０としては、例えば図１１，図１２に示すような構成のものが本願出願人により既に提案されている（特願２００１−２８８７５１号）。
【００１１】
ここでは、空気流路切替装置７０の回転子７１を略傘形状とすることで、図１２（ｂ）に示すように回転子７１の傘部肉厚ｔ１が薄くなるようにしたものである。また、傘形状の天面から下方に突出する略Ｙ字状リブ７１ｇを設け、この略Ｙ字状リブ７１ｇにおける図１２（ｃ）に２点鎖線で示す外接円ｃの直径ｄが回転軸の外径となるように設定したものである。
【００１２】
すなわち、回転子７１を図１２（ａ）〜（ｃ）に示すような略傘形状に成形すると共に、回転子７１の傘部肉厚ｔ１を薄くしているため、回転子７１の側斜面７１ｂには成形後の収縮による所謂ひけが生じない。
【００１３】
また、図１２（ａ）〜（ｃ）に示したように成形すると、図１１のように組み立てたときは、図１１（ｃ）に示すように、ハウジング蓋７２ｃの空気流入口Ｈ０を通して略Ｙ字状リブ７１ｇが見え、リブ７１ｇ以外の領域である網掛け部が回転子７１の空気流入口Ｒ０として機能する。また、回転子７１の下部側は、略Ｙ字状リブ７１ｇの先端部がハウジング蓋７ｃの空気流入口Ｈ０上部に形成された軸受部７２ｇに回転自在に位置決めされる。
【００１４】
また、図示しないモータの駆動軸にユニバーサルジョイント構造にて接続される回転子７１の上部側の回転軸７１ｄは、ひけが発生しても空気漏れの問題は発生しないが、長方形の嵌合溝（軸穴）７１ｉが鼓状に変形するので、これを防ぐため嵌合溝７１ｉの周囲に肉抜き部７１ｊを形成している。
【００１５】
この空気流路切替装置７０は、図１１（ｂ）下方のハウジング蓋７２ｃの空気流入口Ｈ０より前述したブロワ６０からの空気を受け入れ、回転子７１を経て回転子７１の空気流出口Ｒ１により選択されたハウジング７２の空気流出口Ｈ１〜Ｈ５のいずれか（図ではＨ５）に排出される仕組みになっている。この際、回転子７１に空気圧がかかり、回転子７１が図面上方へ押されることによって回転子７１全体がプラスチック等の硬い材料（プラストマー）であっても、その側斜面７１ｂが徐々に変形し、回転子７１の側斜面７１ｂがハウジング７２の内斜面７２ｂに圧接され、空気漏れが発生せぬようになっている。また、この現象は、回転子７１が柔軟な材料（エラストマー）であれば更に起こりやすく、圧接の度合いも増して空気流路切替装置７０の性能が更に良くなるとしている。
【００１６】
また、特願２００２−０４１２０２号で提案されたものでは、図１３に示すように、空気流路切替装置７０のハウジング７２に内蔵される回転子７１の傘部７１ｋを環状リブ７２ｈでガイドし、回転子７１が正規の形状の場合は機能しないが、若干変形している場合は、環状リブ７２ｈで回転子７１の傘部７１ｋを持ち上げるようにして、回転子７１の傘部７１ｋの側斜面７１ｂと、ハウジング７２の内斜面７２ｂとの間隙を均等にして、前述したブロワ６０で送気された場合に回転子７１の傘部７１ｋが開きやすくしている。なお、上記回転子７１の回転軸７１ｄには、位置決め用回転板７５が取り付けられ、この位置決め用回転板７５の周縁には空気流出口Ｈ１〜Ｈ５に対応した間隔で位置決め用孔が形成されており、そのうちの１つの位置決め用孔は現在位置認識のため、他と識別可能なように形成されている。また、上記位置決め用回転板７５の周縁を跨ぐようにフォトセンサ７６が取り付けられており、このフォトセンサ７６と上記位置決め用回転板７５とにより、回転子７１の空気流出口Ｒ１をハウジング７２の任意の空気流出口Ｈ１〜Ｈ５に位置決めできるように構成されている。
【００１７】
さらに、特願２００２−０４１２０３号で提案されたものに至っては、図１４に示すように、回転子７１の傘部７１ｋに柔軟な材料を用いることで、空気流路切替装置７０の内部圧力が上昇すると容易に傘部７１ｋが変形してハウジング７２の内斜面７２ｂに密着することから、送気したい空気流出口以外への空気漏れを防止し、送気したい空気流出口へ所定の空気量を確実に送ることができるとしている。また、回転子７１の軸部７１ｍに硬質材料を用いたことで、空気流路切替装置７０の内部圧力が高く回転子７１の傘部７１ｋがハウジング７２の内斜面７２ｂと密着している時、モータ７３を回転させても、回転子７１の軸部７１ｍに形成された軸穴７１ｉを変形させることなく、回転子７１を回転できるとしている。
【００１８】
【特許文献１】
特開２０００−５８８号公報（図１）
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述した従来の技術によるものでは、次に示すような問題が生じる畏れがある。
【００２０】
まず、図１３に示したものの場合は、回転子７１の傘部７１ｋが全て硬質材料で形成されているため、図１５に示すように傘部７１ｋの一部７１ｐが変形している場合には回転子７１の側斜面７１ｂとハウジング７２の内斜面７２ｂ間に隙間が生じて空気流路切替装置７０内部の密閉化はできない。この変形は、傘部７１ｋの一部だけに孔（空気流出口Ｒ１）が開いているというバランスの悪い形状のため、成形樹脂材料の充填時に発生してしまう。
【００２１】
また、図１４に示したものの場合は、回転子７１の傘部７１ｋ全てが柔軟な材料のため、傘部７１ｋの開放端側が図１６に示すように変形した初期形状で成形されてしまうと、傘部７１ｋの開放端側の側斜面７１ｂがハウジングの内斜面７２ｂに沿うことができず、前述したブロワ６０で送気しても回転子７１の側斜面７１ｂとハウジング７２の内斜面７２ｂの隙間から矢印で示すような空気漏れが発生して、空気流路切替装置７０の内圧が上がらず他の空気流出口へ空気漏れが発生してしまう。
【００２２】
さらに、図１３で示したような環状リブ７２ｈを設けて傘部７１ｋを矯正できても、回転子７１の傘部７１ｋが柔軟な材料で出来ており、滑りが悪くなって回転子７１を回動できなくなる問題が発生する（図１７参照）。
【００２３】
また、回転子７１の傘部７１ｋの側斜面７１ｂとハウジング７２の内斜面７２ｂがうまく接した時は、空気流路切替装置７０の内部圧力が上昇し、回転子７１の傘部７１ｋの側斜面７１ｂがハウジング７２の内斜面７２ｂと密着して空気漏れを防止できるが、ブロワ６０を停止してもすぐには圧力が低下しないので、回転子７１が固定されてしまい、モータ７３の駆動軸７３ｉが回転子７１の軸部７１ｍに形成された軸穴７１ｉを変形させることがある。この対策としては、回転子７１の軸部７１ｍを硬い材料で作れば軸穴７１ｉを変形させることなく、回転子７１を回動できると特願２００２−０４１２０３号でも述べられていた。
【００２４】
しかし、空気送出先が高圧で密閉状態に近い状況の時にはブロワ６０を停止しても空気流路切替装置７０内の圧力がすぐには低下しないことから、回転子７１の側斜面７１ｂとハウジング７２の内斜面７２ｂの密着は解除されず、そのためモータ７３の駆動軸７３ｉがロックしてしまうほどで、現実的にはブロワ停止後１０秒程度待ち、空気流路切替装置７０内の圧力が低下してからモータ７３に通電して回転子７１を回動させなければならなかった。つまり、漏れの少ない空気流路切替装置ほど、切替に時間がかかってしまい、応答性が悪くなるので、用途制限等の問題が発生する。
【００２５】
そこで、本願発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、回転子の変形を抑えて送気したい空気流出部以外への空気漏れを防止することができ、また、送気停止直後でもロックすることなく回転子を回動でき、応答性の良い空気流路切替が行える空気流路切替装置及びそれを備えた水処理システムを提供することを目的とするものである。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
上記のような目的を達成するために、本願発明による空気流路切替装置は、回転軸方向に空気流入部を有し、この空気流入部と連通する空気流出部を円周方向に有する回転子と、この回転子を回転自在に収納して、その回転軸方向に空気流入部を有し、円周方向に複数の空気流出部を有するハウジングと、前記回転子をその空気流出部が前記ハウジングのいずれかの空気流出部に連通するように回転駆動するモータを備え、前記ハウジング内に流入する空気の圧力によって前記回転子の外面側をハウジングの内面側に圧接させるように構成すると共に、前記回転子を、前記ハウジングの各空気流出部対応付近を除いて硬度の高い材料を用いて形成された骨格部材と、少なくとも前記ハウジングの各空気流出部対応付近を硬度の低い柔軟な材料を用いて形成された柔軟部材とから構成したことを特徴とするものである。
【００２７】
さらに、前記モータの駆動軸と回転子の軸部との連結部が、空気圧による回転子外面のハウジング内面への圧接状態をモータの駆動力によって回転子を軸方向に移動させて解除する部材と、圧接状態が解除されると回転子の軸部をモータの駆動軸との連結位置に復帰させる部材とから構成されて成ることを特徴とするものである。
【００２８】
一方、前記ハウジングに、その各空気流出部以外への空気漏れ孔を形成したことを特徴とするものである。
【００２９】
また、回転軸方向に空気流入部を有し、この空気流入部と連通する空気流出部を円周方向に有する回転子と、この回転子を回転自在に収納して、その回転軸方向に空気流入部を有し、円周方向に複数の空気流出部を有するハウジングと、前記回転子をその空気流出部が前記ハウジングのいずれかの空気流出部に連通するように回転駆動するモータを備え、前記ハウジング内に流入する空気の圧力によって回転子の外面側をハウジングの内面側に圧接させるように構成すると共に、前記モータの駆動軸と回転子の軸部との連結部が、空気圧による回転子外面のハウジング内面への圧接状態をモータの駆動力によって回転子を軸方向に移動させて解除する部材と、圧接状態が解除されると回転子の軸部をモータの駆動軸との連結位置に復帰させる部材とから構成されて成ることを特徴とするものである。
【００３０】
一方、本願発明による水処理システムは、被処理水に各種処理を施す複数の槽と、各槽における処理や各槽間の移送等の各用途に用いられる空気を供給する空気供給手段と、この空気供給手段から送られてくる空気が流入する１つの空気流入部に対して切替制御可能な複数の空気流出部を有する空気流路切替装置とを備えた水処理システムにおいて、前記空気流路切替装置は、回転軸方向に空気流入部を有し、この空気流入部と連通する空気流出部を円周方向に有する回転子と、この回転子を回転自在に収納して、その回転軸方向に空気流入部を有し、円周方向に複数の空気流出部を有するハウジングと、前記回転子をその空気流出部が前記ハウジングのいずれかの空気流出部に連通するように回転駆動するモータを備え、前記ハウジング内に流入する空気の圧力によって回転子の外面側をハウジングの内面側に圧接させるように構成すると共に、前記空気供給手段から空気流路切替装置に至る空気流路の途中に、前記回転子を回転駆動するモータの回転時又は前記空気供給手段の空気供給停止時に連動して空気圧を開放する開放弁を備えたことを特徴とするものである。
【００３１】
また、被処理水に各種処理を施す複数の槽と、各槽における処理や各槽間の移送等の各用途に用いられる空気を供給する空気供給手段と、この空気供給手段から送られてくる空気が流入する１つの空気流入部に対して切替制御可能な複数の空気流出部を有する空気流路切替装置とを備えた水処理システムにおいて、前記空気流路切替装置は、回転軸方向に空気流入部を有し、この空気流入部と連通する空気流出部を円周方向に有する回転子と、この回転子を回転自在に収納して、その回転軸方向に空気流入部を有し、円周方向に複数の空気流出部を有するハウジングと、前記回転子をその空気流出部が前記ハウジングのいずれかの空気流出部に連通するように回転駆動するモータを備え、前記ハウジング内に流入する空気の圧力によって前記回転子の外面側をハウジングの内面側に圧接させるように構成すると共に、前記回転子を、前記ハウジングの各空気流出部対応付近を除いて硬度の高い材料を用いて形成された骨格部材と、少なくとも前記ハウジングの各空気流出部対応付近を硬度の低い柔軟な材料を用いて形成された柔軟部材とから構成し、且つ、前記空気供給手段から空気流路切替装置に至る空気流路の途中に、前記回転子を回転駆動するモータの回転時又は前記空気供給手段の空気供給停止時に連動して空気圧を開放する開放弁を備えたことを特徴とするものである。
【００３２】
また、前記開放弁は電磁弁から成ることを特徴とするものである。
【００３３】
一方、前記モータの駆動軸と回転子の軸部を弾性部材を介して連結すると共に、前記モータの駆動軸に前記開放弁を動作させる部材を備えたことを特徴とするものである。
【００３４】
また、前記モータ自体を回動自在に保持して弾性部材で所定の位置に付勢すると共に、前記モータ自体に前記開放弁を動作させる部材を備えたことを特徴とするものである。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００３６】
図１は、本願発明の一実施形態における回転子単体を示す構成図で、（ａ）はその骨格部材の斜視図、（ｂ）は上記骨格部材に装着される柔軟部材の斜視図、図２は上記回転子を用いて組み立てた空気流路切替装置の構成図で、（ａ）は縦断面図、（ｂ）はそのＡ−Ａ断面図、図３は上記空気流路切替装置を用いた水処理システムの要部構成を示す部分断面図であり、前述してきた各図と同一符号は同一又は相当部分を示している。
【００３７】
本実施形態においては、回転子７１を、図１（ａ）に示す如く、軸部７１ｍとハウジング７２の各空気流出部対応付近が開口部７１ｑになる傘部７１ｋとが硬度の高い樹脂材料（プラスチック等のプラストマー）を用いて一体成形された骨格部材７１ｒと、図１（ｂ）に示す如く、ハウジング７２の各空気流出部対応付近が突出部７１ｓになってその１つに空気流出口Ｒ１が形成される傘部７１ｋのみが硬度の低い柔軟な樹脂材料（合成ゴム等のエラストマー）を用いて成形された柔軟部材７１ｔとから構成されてる。上記柔軟部材７１ｔは骨格部材７１ｒの内側に嵌合して接合するように成形されるもので、柔軟部材７１ｔ側の各突出部７１ｓは、骨格部材７１ｒ側の各開口部７１ｑと大きさ及び厚さが一致するように成形され、段差なくぴったりと嵌合するように形成されている。
【００３８】
すなわち、図１（ａ）に示すように、硬質材料で成形される骨格部材７１ｒは、傘部７１ｋに等間隔に複数（本実施形態では５つ）の開口部７１ｑが設けられるようになっているので、金型に軸部７１ｍから成形樹脂材料を流し込むとバランス良く充填できる。その結果、樹脂成形による所謂ひけや歪み等の発生を防止でき、傘部７１ｋの外形形状が正確に形成される。
【００３９】
また、図１（ｂ）に示す柔軟部材７１ｔについては、回転子７１の傘部７１ｋにおいてハウジング７２内の各空気流出口Ｈ１〜Ｈ５に対応する箇所には全て、柔軟部材７１ｔに空気流出口開口径よりも大きく形成された突出部７１ｓが位置するようになっており、これが弁の機能を果たすようになる。
【００４０】
従って、回転子７１の傘部７１ｋの外形形状（側斜面７１ｂ）が安定してハウジング７２の内斜面７２ｂに一致するので、容易に空気流路切替装置７０の内部圧力が上昇し、柔軟部材７１ｔの突出部７１ｓが内圧で外側に変形し、ハウジング７２の内斜面７２ｂに密着して、送気したい空気流出口以外への空気漏れを防止するため、送気したい空気流出口へ所定の空気量を確実に送ることができる。さらに、ハウジング７２内の各空気流出口開口部には回転子７１側の硬質材料と柔軟材料の継ぎ目がこないので、この点においても空気漏れを防止できる。
【００４１】
また、柔軟部材７１ｔの突出部７１ｓ以外の面が全て接合面となって、骨格部材７１ｒと柔軟部材７１ｔの硬軟２種類の材料の接合面積を大きくできるので、骨格部材７１ｒと柔軟部材７１ｔの接合強度が大きくなり、それらが分離するのを防止できる。なお、骨格部材７１ｒの各開口部７１ｑ毎に、突出部７１ｓとその周囲に接合部を有する柔軟部材を設けるようにしても、本願発明の所期の目的は達成できる。
【００４２】
さらに、骨格部材７１ｒと柔軟部材７１ｔを組み合わせたとき、それらの側斜面７１ｂが段差なく一致するので、空気圧のかかっていない状態では回転しやすくなる。
【００４３】
また、本実施形態では、図３に示すように、ブロワ６０から空気流路切替装置７０に至る空気流路となる配管６１の途中に、大気開放する分岐配管６２を設けて、ここに開放弁として電磁弁６３が取り付けられている。この電磁弁６３は、ブロワ６０の空気供給停止時に連動して開放するように図示しない制御部によって制御される。また、上記電磁弁６３が取り付けられた配管６２の開放端には防音装置６４が取り付けられるようになっている。
【００４４】
このように構成することにより、前述した構成によって空気流路切替装置７０の密閉性能が上がっても、ブロワ６０が停止すると直ちに電磁弁６３が開放されて、空気流路切替装置７０内の圧力が大気開放されて下がるので、送気停止直後でも回転子７１がロックするというような問題が生じることもなく回転子７１を回動でき、応答性の良い空気流路切替が行え、空気流路切替装置７０の用途制限等も無くなる。
【００４５】
また、上記圧力開放時には、“プシュー”といった音が発生するが、本実施形態では電磁弁６３が取り付けられた配管６２の開放端に防音装置６４が取り付けられるようになっているので、圧力開放時の“プシュー”音を低減することができる。
【００４６】
また、開放弁を電磁弁６３とすることにより、ブロワ６０から空気流路切替装置７０に至る空気流路（配管６１）のいずれに配置しても良いので、配管の自由度やメンテナンス性などが向上する。
【００４７】
なお、上記実施形態では、電磁弁６３をブロワ６０の空気供給停止時に連動させて開放するようにしたが、回転子７１を回転駆動するモータの回転時に連動させて開放するようにしても上記実施形態とほぼ同様な作用効果が得られる。
【００４８】
図４は、本願発明の他の実施形態の構成及び作用を示す縦断面図であり、前述してきた各図と同一符号は同一又は相当部分を示している。
【００４９】
本実施形態においては、モータ７３の駆動軸７３ｉと回転子７１の軸部７１ｄとの連結部を、空気圧による回転子外面のハウジング内面への圧接状態をモータ７３の駆動力によって回転子７１を軸方向下方に移動させて解除する斜め段差構造のカム７４ａと、圧接状態が解除されると回転子７１の軸部７１ｄをモータ７３の駆動軸７３ｉとの連結位置に復帰させるコイルバネ７９とから構成したものである。
【００５０】
このように構成すれば、図４（ａ）のように回転子７１とハウジング７２が圧接した密着状態から、モータ７３が回るときに、モータ７３の駆動軸７３ｉと回転子７１の軸部７１ｄ間に形成された斜め段差のカム７４ａにより、図４（ｂ）に示すように回転子７１が下方に押され、その時に密着状態が解除される。そして、一度密着状態が解除されると、モータ７３の駆動軸７３ｉと回転子７１の軸部７１ｄ間に設けられたコイルバネ７９の働きにより、図４（ｃ）に示すように回転子７１の軸部７１ｄをモータ７３の駆動軸７３ｉとの連結位置に復帰させるので、送気停止直後でも回転子７１がロックするというような問題が生じることもなく回転子７１を回動でき、応答性の良い空気流路切替が行え、空気流路切替装置７０の用途制限等も無くなる。また、別途、電磁弁等の駆動部を用いる必要が無く、簡単な構成で実現可能となる。
【００５１】
図５は、本願発明の更に他の実施形態の構成を示す縦断面図であり、前述してきた各図と同一符号は同一又は相当部分を示している。
【００５２】
本実施形態はブロワ６０の能力が高い場合などに有効なもので、設計上の空気流路切替装置７０の気密性を確保した上で、予めハウジング蓋７２ｃに各空気流出口Ｈ１〜Ｈ５以外への空気漏れ孔（直径ｄの小さな孔）７２ｎを形成しておく。また、この場合にも、空気漏れ孔７２ｎに接続された配管７２ｐの開放端には防音装置６４を取り付けられるようにしておく。
【００５３】
これにより、ブロワ６０の停止時には、上記空気漏れ孔７２ｎから空気を速やかに漏らして圧力を開放することができるので、送気停止直後でも回転子７１がロックするというような問題が生じることもなく回転子７１を回動でき、応答性の良い空気流路切替が行える。また、別途、電磁弁等の駆動部を用いる必要が無く、極めて簡単な構成で実現可能となる。また、空気漏れ音は防音装置６４で低減することができる。
【００５４】
図６は、本願発明の更に他の実施形態の構成及び作用を模式的に示した縦断面図であり、前述してきた各図と同一符号は同一又は相当部分を示している。
【００５５】
本実施形態においても、前記図４に示した実施形態同様、モータ７３の駆動軸７３ｉと回転子７１の軸部７１ｄとの連結部を、空気圧による回転子外面のハウジング内面への圧接状態をモータ７３の駆動力によって回転子７１を軸方向下方に移動させて解除する斜め段差構造のカム７４ａと、圧接状態が解除されると回転子７１の軸部７１ｄをモータ７３の駆動軸７３ｉとの連結位置に復帰させるコイルバネ７９とから構成したものである。なお、回転子７１の傘部７１ｋは簡略化して示しているが、前記実施形態と同様に構成することが好ましい。
【００５６】
従って、前記実施形態同様、図６（ａ）に示すように、モータ７３が回転駆動されるときに、モータ７３の駆動軸７３ｉと回転子７１の軸部７１ｄ間に形成された斜め段差のカム７４ａにより、回転子７１が下方に押され、その時に密着状態が解除される。そして、一度密着状態が解除されると、モータ７３の駆動軸７３ｉと回転子７１の軸部７１ｄ間に設けられたコイルバネ７９の働きにより、図６（ｂ）に示すように、回転子７１の軸部７１ｄをモータ７３の駆動軸７３ｉとの連結位置に復帰させるので、送気停止直後でも回転子７１がロックするというような問題が生じることもなく回転子７１を回動でき、応答性の良い空気流路切替が行え、空気流路切替装置７０の用途制限等も無くなる。また、別途、電磁弁等の駆動部を用いる必要が無く、簡単な構成で実現可能となる。
【００５７】
また、このようにモータ７３の駆動軸７３ｉと回転子７１の軸部７１ｄの連結部に弾性体（コイルバネ７９）を用いた場合、モータ７３の駆動軸７３ｉと回転子７１の軸部７１ｄが弾性結合されているため、モータ駆動軸７３ｉと回転子７１の回転位置の合致精度が低くなる。これに起因する回転子７１とハウジング７２のずれによる通気抵抗の増加を防ぎ、空気流路切替動作を確実に行うためには、回転子７１を所定の位置に停止させる必要があり、回転位置制御のための位置検出は、モータ駆動軸７３ｉよりも図６に示すように回転子７１の軸部７１ｄ側で行うのがより好ましい。図６では、発光部と受光部を有するフォトセンサ７６と所定位置に切り欠き部を有する位置決め用回転板７５の組み合わせで位置検出を行う場合の例を示している。
【００５８】
図７は、本願発明の更に他の実施形態の構成及び作用を模式的に示した要部断面図で、前述してきた各図と同一符号は同一又は相当部分を示している。
【００５９】
本実施形態においては、前述したブロワ６０から空気流路切替装置７０に至る空気流路となる配管６１の途中に空気抜き孔６５を形成して、ここに空気抜き孔６５を閉じる方向にコイルバネ６６によって付勢された開放弁６７を設けたものである。上記開放弁６７は、その操作棒６８をモータ７３の駆動軸７３ｉに取り付けられたカム７４ｂによって押圧することにより、開放弁６７が空気抜き孔６５を開放するように構成されている。なお、ここでは、カム７４ｂを分かりやすく示すため、ブロワ６０からの空気を４つの流路に切り替えるもので、これに対応して略方形のカム７４ｂの場合について示しているが、前記実施形態のように５つの空気流出口Ｈ１〜Ｈ５を有するものでは、略５角形のカムとなる。
【００６０】
このように構成しても、モータ７３の回転時に回転子７１とハウジング７２が圧接状態にあっても、回転子７１の軸部７１ｄとコイルバネ７９で連結されたモータ駆動軸７３ｉが回転し、モータ駆動軸７３ｉに設けられたカム７４ｂが回転して開放弁６７が開放され、空気圧が低下して、回転子７１とハウジング７２の圧接状態が解除されるので、送気停止直後でも回転子７１がロックするというような問題が生じることもなく回転子７１を回動でき、応答性の良い空気流路切替が行え、空気流路切替装置７０の用途制限等も無くなる。また、別途、電磁弁等を用いる必要が無く、簡単な構成で実現可能となる。
【００６１】
図８は、本願発明の更に他の実施形態の構成及び作用を模式的に示した要部断面図で、前述してきた各図と同一符号は同一又は相当部分を示している。
【００６２】
本実施形態においては、モータ７３を駆動した際にモータ７３自体が反力で逆に回ろうとすることを利用し、モータ７３自体を保持部材７３ｇで回動自在に保持して、コイルバネ７３ｋによりストッパー７３ｍで規制された所定の位置に付勢すると共に、モータ７３自体に、前記実施形態と同様に設けられた開放弁６７を動作させるカム７４ｃを備えたものである。上記コイルバネ７３ｋは、モータ７３から突出してストッパー７３ｍに当たる突起７３ｎに一端が引っ掛けられ、他端がバネ固定部７３ｐに引っ掛けられている。また、この場合のカム７４ｃは、モータ７３自体が矢印で示すように往復回動するので、前記実施形態とは異なり、切替流路の数に係わらず一箇所にだけ突出部分があれば良い。
【００６３】
このように構成しても、モータ７３の回転時に回転子７１とハウジング７２が圧接状態にあっても、回動自在に保持されたモータ７３自体が反力で回転し、モータ７３自体に設けられたカム７４ｃが回転して開放弁６７が開放され、空気圧が低下して、回転子７１とハウジング７２の圧接状態が解除されるので、送気停止直後でも回転子７１がロックするというような問題が生じることもなく回転子７１を回動でき、応答性の良い空気流路切替が行え、空気流路切替装置７０の用途制限等も無くなる。また、別途、電磁弁等を用いる必要が無く、簡単な構成で実現可能となる。
【００６４】
なお、上述してきた実施形態で述べたカムだけでなく、リンク等の一般的な伝達機構により上述したような動作を実現することが可能である。
【００６５】
また、上述してきた実施形態においては、回転子７１が略傘形状の場合について示したが、本願発明はこれに限らず、例えば、図９に示すように、略円板状の回転子７１の場合にも、ハウジング７２の各空気流出部対応付近を除いて硬度の高い材料を用いて形成された骨格部材７１ｒと、少なくともハウジング７２の各空気流出部対応付近を硬度の低い柔軟な材料を用いて形成された柔軟部材７１ｔとから構成することにより、前記実施形態とほぼ同様な作用効果が得られる。なお、図９において、前述してきた各図と同一符号は同一又は相当部分を示している。
【００６６】
また、本願発明による空気流路切替装置７０は、前記図１０に示したような構成の水処理システムに限らず、用途制限も無くなるので、各種の水処理システムに適用して、前述したとほぼ同様の作用効果が得られる。
【００６７】
【発明の効果】
以上のように本願発明の空気流路切替装置によれば、回転軸方向に空気流入部を有し、この空気流入部と連通する空気流出部を円周方向に有する回転子と、この回転子を回転自在に収納して、その回転軸方向に空気流入部を有し、円周方向に複数の空気流出部を有するハウジングと、前記回転子をその空気流出部が前記ハウジングのいずれかの空気流出部に連通するように回転駆動するモータを備え、前記ハウジング内に流入する空気の圧力によって前記回転子の外面側をハウジングの内面側に圧接させるように構成すると共に、前記回転子を、前記ハウジングの各空気流出部対応付近を除いて硬度の高い材料を用いて形成された骨格部材と、少なくとも前記ハウジングの各空気流出部対応付近を硬度の低い柔軟な材料を用いて形成された柔軟部材とから構成することにより、回転子の変形を抑えて送気したい空気流出部以外への空気漏れを防止することが可能な空気流路切替装置を実現できる。
【００６８】
さらに、前記モータの駆動軸と回転子の軸部との連結部が、空気圧による回転子外面のハウジング内面への圧接状態をモータの駆動力によって回転子を軸方向に移動させて解除する部材と、圧接状態が解除されると回転子の軸部をモータの駆動軸との連結位置に復帰させる部材とから構成されて成るものとすることにより、上述した構成によって空気流路切替装置の密閉性能が上がっても、別途、電磁弁等を用いることなく簡単な構成で、送気停止直後でもロックすることなく回転子を回動でき、応答性の良い空気流路切替が行える空気流路切替装置を実現できる。
【００６９】
一方、前記ハウジングに、その各空気流出部以外への空気漏れ孔を形成することにより、空気供給手段の能力が高い場合などに有効なもので、別途、電磁弁等の駆動部を用いることなく極めて簡単な構成で、送気停止直後でも回転子がロックするというような問題が生じることもなく回転子を回動でき、応答性の良い空気流路切替が行える空気流路切替装置を実現できる。
【００７０】
また、回転軸方向に空気流入部を有し、この空気流入部と連通する空気流出部を円周方向に有する回転子と、この回転子を回転自在に収納して、その回転軸方向に空気流入部を有し、円周方向に複数の空気流出部を有するハウジングと、前記回転子をその空気流出部が前記ハウジングのいずれかの空気流出部に連通するように回転駆動するモータを備え、前記ハウジング内に流入する空気の圧力によって回転子の外面側をハウジングの内面側に圧接させるように構成すると共に、前記モータの駆動軸と回転子の軸部との連結部が、空気圧による回転子外面のハウジング内面への圧接状態をモータの駆動力によって回転子を軸方向に移動させて解除する部材と、圧接状態が解除されると回転子の軸部をモータの駆動軸との連結位置に復帰させる部材とから構成されて成るものであれば、空気圧による回転子外面のハウジング内面への圧接状態が高まった場合に、送気停止直後でもロックすることなく回転子を回動でき、応答性の良い空気流路切替が行える空気流路切替装置を実現できる。また、別途、電磁弁等を用いる必要が無く、簡単な構成で実現可能となる。
【００７１】
一方、被処理水に各種処理を施す複数の槽と、各槽における処理や各槽間の移送等の各用途に用いられる空気を供給する空気供給手段と、この空気供給手段から送られてくる空気が流入する１つの空気流入部に対して切替制御可能な複数の空気流出部を有する空気流路切替装置とを備えた水処理システムにおいて、前記空気流路切替装置は、回転軸方向に空気流入部を有し、この空気流入部と連通する空気流出部を円周方向に有する回転子と、この回転子を回転自在に収納して、その回転軸方向に空気流入部を有し、円周方向に複数の空気流出部を有するハウジングと、前記回転子をその空気流出部が前記ハウジングのいずれかの空気流出部に連通するように回転駆動するモータを備え、前記ハウジング内に流入する空気の圧力によって回転子の外面側をハウジングの内面側に圧接させるように構成すると共に、前記空気供給手段から空気流路切替装置に至る空気流路の途中に、前記回転子を回転駆動するモータの回転時又は前記空気供給手段の空気供給停止時に連動して空気圧を開放する開放弁を備ることにより、空気流路切替装置において空気圧による回転子外面のハウジング内面への圧接状態が高まった場合に、送気停止直後でもロックすることなく回転子を回動でき、応答性の良い空気流路切替が行える水処理システムが実現できる。
【００７２】
また、前記回転子を、前記ハウジングの各空気流出部対応付近を除いて硬度の高い材料を用いて形成された骨格部材と、少なくとも前記ハウジングの各空気流出部対応付近を硬度の低い柔軟な材料を用いて形成された柔軟部材とから構成し、且つ、前記空気供給手段から空気流路切替装置に至る空気流路の途中に、前記回転子を回転駆動するモータの回転時又は前記空気供給手段の空気供給停止時に連動して空気圧を開放する開放弁を備えることにより、空気流路切替装置における回転子の変形を抑えて送気したい空気流出部以外への空気漏れを防止することができると共に、これにより空気流路切替装置の密閉性能が上がっても、送気停止直後でもロックすることなく回転子を回動でき、応答性の良い空気流路切替が行える水処理システムが実現できる。
【００７３】
また、前記開放弁を電磁弁とすることにより、空気供給手段から空気流路切替装置に至る空気流路（配管等）のいずれに配置しても良いので、配管の自由度やメンテナンス性などが向上する。
【００７４】
一方、前記モータの駆動軸と回転子の軸部を弾性部材を介して連結すると共に、前記モータの駆動軸に前記開放弁を動作させる部材を備えることにより、別途、電磁弁等を用いる必要が無く、簡単な構成で、送気停止直後でも回転子がロックするというような問題が生じることもなく回転子を回動でき、応答性の良い空気流路切替が行える水処理システムを実現できる。
【００７５】
また、前記モータ自体を回動自在に保持して弾性部材で所定の位置に付勢すると共に、前記モータ自体に前記開放弁を動作させる部材を備えることによっても、前記同様、別途、電磁弁等を用いる必要が無く、簡単な構成で、送気停止直後でも回転子がロックするというような問題が生じることもなく回転子を回動でき、応答性の良い空気流路切替が行える水処理システムを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の一実施形態における回転子単体の構成要素を示す斜視図。
【図２】上記回転子を用いて組み立てた空気流路切替装置の構成図。
【図３】上記空気流路切替装置を用いた水処理システムの要部構成を示す部分断面図。
【図４】本願発明の他の実施形態の構成及び作用を示す縦断面図。
【図５】本願発明の更に他の実施形態の構成を示す縦断面図。
【図６】本願発明の更に他の実施形態の構成及び作用を模式的に示した縦断面図。
【図７】本願発明の更に他の実施形態の構成及び作用を模式的に示した要部断面図。
【図８】本願発明の更に他の実施形態の構成及び作用を模式的に示した要部断面図。
【図９】本願発明の更に他の実施形態の構成を模式的に示した要部構成図。
【図１０】従来の水処理システムの一例を示すシステム構成図。
【図１１】上記のような水処理システムに用いられる空気流路切替装置の従来例を示す構成図。
【図１２】上記図１１の空気流路切替装置に用いられる回転子単体の構成図。
【図１３】同じく、空気流路切替装置の他の従来例を示す構成図。
【図１４】同じく、空気流路切替装置の他の従来例を示す構成図。
【図１５】上記従来の空気流路切替装置の課題を示す説明図。
【図１６】同じく、上記従来の空気流路切替装置の課題を示す説明図。
【図１７】同じく、上記従来の空気流路切替装置の課題を示す説明図。
【符号の説明】
１０　流量調整槽
２０　固液分離装置
３０　コンポスト装置
４０　曝気槽
５０　沈澱分離槽
６０　ブロワ
６１　配管
６３　電磁弁（開放弁）
６５　空気抜き孔
６７　開放弁
７０　空気流路切替装置
７１　回転子
７１ｂ　側斜面
７１ｄ　回転軸
７１ｇ　略Ｙ字状リブ（回転軸）
７１ｉ　軸穴
７１ｋ　傘部
７１ｍ　軸部
７１ｑ　開口部
７１ｒ　骨格部材
７１ｓ　突出部
７１ｔ　柔軟部材
７２　ハウジング
７２ｂ　内斜面
７２ｃ　ハウジング蓋
７２ｎ　空気漏れ孔
７３　モータ
７３ｉ　駆動軸
７３ｇ　保持部材
７３ｋ　コイルバネ
７４ａ，７４ｂ，７４ｃ　カム
７５　位置決め用回転板
７６　フォトセンサ
７９　コイルバネ
８１ａ，８５ａ，８６ａ　散気管
Ｒ０，Ｈ０　空気流入口
Ｒ１，Ｈ１〜Ｈ６　空気流出口
【図１】
2004108560.tif 000003
【図２】
2004108560.tif 000004
【図３】
2004108560.tif 000005
【図４】
2004108560.tif 000006
【図５】
2004108560.tif 000007
【図６】
2004108560.tif 000008
【図７】
2004108560.tif 000009
【図８】
2004108560.tif 000010
【図９】
2004108560.tif 000011
【図１０】
2004108560.tif 000012
【図１１】
2004108560.tif 000013
【図１２】
2004108560.tif 000014
【図１３】
2004108560.tif 000015
【図１４】
2004108560.tif 000016
【図１５】
2004108560.tif 000017
【図１６】
2004108560.tif 000018
【図１７】
2004108560.tif 000019