(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気供給手段と、
前記空気供給手段から加圧供給された空気を放出するための散気手段と、
前記空気供給手段と前記散気手段を連絡する空気室（30）を有しており、
前記空気供給手段と前記空気室（30）の間に第１空気供給口（15）を有し、前記空気室（30）と前記散気手段の間に第２空気供給口（27）を有している散気装置であり、
前記空気室（30）の内部には、ボール弁（40）が可動自在に配置されており、
空気供給手段が、上部半円筒部（12）と上方に延伸された筒部（14）からなる第２支持体の上部半円筒部（12）と下部半円筒部（13）が、それぞれのフランジ部（12a、13a）で嵌め合わされて一体にされ、上部半円筒部(12)と下部半円筒部(13)からなる空間内に空気供給管が配置されており、
散気手段が、弾性多孔体（21）、第１支持体（22）、第１固定部材（23）、第２固定部材（24）を含む部材が組み合わされ、一体になったものであり、
第１支持体（22）が、中央部に第２空気供給口（27）を有しており、第２空気供給口（27）を含む範囲から下方に延ばされた筒状の脚部（28）を有しており、
前記空気供給手段と前記散気手段を連絡する空気室（30）が、上部半円筒部（12）の筒部（14）のネジと、第１支持体（22）の筒状の脚部（28）のネジがネジ合わされてできた筒状空間であり、
前記空気室（30）内の前記第１空気供給口（15）の近傍には、フランジ部（32）を有する略筒状の樹脂製のボール弁受台（31）が、フランジ部（32）を有する一端側開口部が前記第１空気供給口（15）側に位置し、他端側開口部が前記ボール弁（40）と接触するようにして設置されており、
ボール弁受台（31）のフランジ部（32）と第１支持体（22）の筒状の脚部（28）の開口周縁部との接触部分にはＯリング（33）が嵌め込まれており、
ボール弁受台（31）の他端側開口部側の内周壁面には、環状溝（34）が形成され、環状溝（34）内にはＯリング（35）が嵌め込まれており、
前記ボール弁（40）が、前記空気供給手段からの空気の供給中は前記第１空気供給口を（15）開放し、前記空気供給手段からの空気の供給停止中は移動して、ボール弁受台（31）のＯリング（35）が嵌め込まれた開口部（環状溝34）に嵌り込んで前記第１空気供給口（15）を閉塞する、散気装置。
【請求項２】
空気供給手段と、
前記空気供給手段から加圧供給された空気を放出するための散気手段と、
前記空気供給手段と前記散気手段を連絡する空気室（30）を有しており、
前記空気供給手段と前記空気室（30）の間に第１空気供給口（15）を有し、前記空気室（30）と前記散気手段の間に第２空気供給口（27）を有している散気装置であり、
前記空気室（30）の内部には、ボール弁（40）が可動自在に配置されており、
空気供給手段が、上部半円筒部（12）と上方に延伸された筒部（14）からなる第２支持体の上部半円筒部（12）と下部半円筒部（13）が、それぞれのフランジ部（12a、13a）で嵌め合わされて一体にされ、上部半円筒部(12)と下部半円筒部(13)からなる空間内に空気供給管が配置されており、
散気手段が、弾性多孔体（21）、第１支持体（22）、第１固定部材（23）、第２固定部材（24）を含む部材が組み合わされ、一体になったものであり、
第１支持体（22）が、中央部に第２空気供給口（27）を有しており、第２空気供給口（27）を含む範囲から下方に延ばされた筒状の脚部（28）を有しており、
前記空気供給手段と前記散気手段を連絡する空気室（30）が、上部半円筒部（12）の筒部（14）のネジと、第１支持体（22）の筒状の脚部（28）のネジがネジ合わされてできた筒状空間であり、
前記空気室（30）内の前記第１空気供給口（15）の近傍には、フランジ部（32）を有する略筒状のゴム製のボール弁受台（31）が、フランジ部（32）を有する一端側開口部が前記第１空気供給口（15）側に位置し、他端側開口部が前記ボール弁（40）と接触するようにして設置されており、
前記ボール弁（40）が、前記空気供給手段からの空気の供給中は前記第１空気供給口を（15）開放し、前記空気供給手段からの空気の供給停止中は移動して、ボール弁受台（31）の開口部に嵌り込んで前記第１空気供給口（15）を閉塞する、散気装置。
【請求項３】
前記空気室内の前記第１空気供給口と前記第２空気供給口の間において、前記ボール弁の前記第２空気供給口側への移動を阻止するための阻止手段が設けられている、請求項１又は２記載の散気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、下水処理を中心とした有機性排水処理システムに使用するエアレーションタンクに設置される散気装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、多くの下水処理場の、エアレーションタンク中に設置される散気装置には、散気板が設置されている。
【０００３】
一般的なエアレーションタンク中に設置される散気装置は、空気供給管と散気板、空気供給管と散気板との間に配置される空気室を有している。散気中は、空気供給管から加圧空気が送られるため、空気室内も加圧状態にある。しかし、散気停止中は、空気室内の圧力は低下するため、エアレーションタンク内の汚水が空気室内に逆流するおそれもある。
【０００４】
特許文献１には、弁板６、弾性シール材（パッキン）７からなる弁体８及び弁体８の下部に垂直方向に設けられた弁軸９からなる逆流防止弁５により、散気停止中の空気供給口を閉塞する散気装置が開示されている。
【特許文献１】特開平３−１６５８９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の散気装置で用いている逆流防止弁は、弁体と弁軸の組み合わせであるため、耐久性の点で充分ではなく、長期間の継続使用により破損のおそれがあること、弁軸が空気供給口に差し込まれるため、開口面積が狭くなって通気性が低下するおそれがあること弁体が空気供給口の突部に対して斜めに被さってシールが不十分になるおそれがあること等の点で改善すべき余地がある。
【０００６】
本発明は、散気性能及び耐久性が高く、散気停止中であっても、エアレーションタンクからの汚水の逆流を防止できる散気装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、課題の解決手段として、
空気供給手段と、前記空気供給手段から加圧供給された空気を放出するための散気手段と、前記空気供給手段と前記散気手段を連絡する空気室を有しており、前記空気供給手段と前記空気室の間に第１空気供給口を有し、前記空気室と前記散気手段の間に第２空気供給口を有している散気装置であり、
前記空気室の内部には、ボール弁が可動自在に配置されており、
前記ボール弁が、前記空気供給手段からの空気の供給中は前記第１空気供給口を開放し、前記空気供給手段からの空気の供給停止中は前記第１空気供給口を閉塞するように移動するものである、散気装置。
【０００８】
空気供給手段は、空気源（加圧空気源）と接続されたパイプ、又は前記パイプと加圧空気を送るための加圧装置とを組み合わせたものであり、公知の散気装置と同じものを用いることができる。
【０００９】
散気手段は、多数の細孔を有している、セラミックス製、樹脂製、ゴム製等の公知のもの（シート状のもの）を用いることができ、耐久性等の観点から、支持体や補強枠材と組み合わされたものが好ましい。なお、第２空気供給口は散気手段に圧接された状態のものであり、散気中は散気手段に空気を供給するように作用するが、散気停止中は閉塞状態にある。
【００１０】
空気室は、空気供給手段と散気手段の間に位置する空間であり、形状や大きさは特に制限されるものではない。本発明では、ボール弁の移動との関係から、ボール弁の直径より大きな直径を有する筒状空間が好ましい。
【００１１】
ボール弁は逆流防止弁として作用するものであり、散気中は空気圧を受けて浮遊することができ、散気停止時は第１空気供給口を閉塞できる程度の質量を有するものであればよく、中空構造又は非中空構造の合成樹脂、ゴム、木、紙、金属、セラミックス等からなるものを用いることができる。本発明では、非中空構造の合成樹脂製のものが好ましい。
【００１２】
本発明の散気装置では、外部の空気源に接続された空気供給手段から加圧空気を供給し、散気手段から散気している間、ボール弁は空気圧により、空気室内を浮遊した状態になるため、第１空気供給口は開放状態が維持される。そして、空気供給手段からの加圧空気の供給を停止したときには、ボール弁は浮遊状態から直ちに落下して、第１空気供給口上に位置するため、第１空気供給口は閉塞状態となる。このとき、空気室内は密閉状態となり、圧力の高い状態となるから、エアレーションタンク内の汚水が散気手段を通って空気室内及び空気供給手段内に逆流することが防止される。
【００１３】
本発明は、課題の他の解決手段として、前記空気室内の前記第１空気供給口の近傍には、ボール弁受台が設置されており、前記ボール弁受台の一端側開口部が前記第１空気供給口側に位置しており、他端側開口部が前記ボール弁と接触する、請求項１記載の散気装置を提供する。
【００１４】
ボール弁受台は、ボール弁の直径よりも小さな直径を有する筒状のものが好ましい。空気供給量を増加させるために空気室を大きくしたときでも、このように空気室内にボール弁受台を設置することにより、散気停止時において、ボール弁による第１空気供給口の閉塞が容易になる。
【００１５】
本発明は、課題の他の解決手段として、前記空気室内の前記第１空気供給口と前記第２空気供給口の間において、前記ボール弁の前記第２空気供給口側への移動を阻止するための阻止手段が設けられている、請求項１又は２記載の散気装置を提供する。
【００１６】
散気時の第１空気供給口からの空気圧を受け、ボール弁が過度に上昇して第２空気供給口にまで至り、第２空気供給口を閉塞するような事態が生じたとき、充分な散気性能が維持できなくなってしまう。このような事態が生じることを防止するため、上記したような阻止手段を設ける。この阻止手段としては、円筒状の空気室の場合、空気室の内周面間に１本又は２本程度の棒状部材を掛け渡したものを用いることができる。
【００１７】
本発明は、課題の他の解決手段として、ボール弁受台が樹脂又はゴムからなるものである、請求項１〜３のいずれかに記載の散気装置を提供する。
【００１８】
ボール弁受台を樹脂製にしたときには、空気室内のシール性を高めるため、ゴム製のＯリングを併用して、ボール弁と接触する位置にＯリングを配置することが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の散気装置によれば、散気停止時の逆流防止手段として、ボール弁を含む手段を用いているため、耐久性が高く、散気時においても充分な通気量を確保することができ、空気室内のシール性も高い。よって、長期間にわたって安定した散気状態を維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１〜図６により、本発明の散気装置１０について説明する。
【００２１】
（１）図１、図２に示す散気装置
図１は、本発明の散気装置の縦断面図、図２は、図１の部分拡大図、図６は、図１の一構成要素（散気手段）の平面図である。
【００２２】
第２支持体の上部半円筒部１２と、下部半円筒部１３が、それぞれのフランジ部１２ａ、１３ａで嵌め合わされて一体にされている。上部半円筒部１２と下部半円筒部１３からなる空間内に、加圧空気源（又は加圧装置）に接続された空気供給管が配置される。
【００２３】
第２支持体は、上部半円筒部１２と上方に延伸された筒部１４からなり、筒部１４の内周面にはネジが設けられている。上部半円筒部１２と筒部１４の間には第１空気供給口１５が設けられている。上部半円筒部１２の直径は、第１空気供給口１５の直径よりも充分に大きい。
【００２４】
散気手段は、弾性多孔体２１、第１支持体２２、第１固定部材２３、第２固定部材２４を含む部材が組み合わされ、一体になったものである。
【００２５】
ゴム製で多数の散気孔２９を有する弾性多孔体２１は、合成樹脂製の支持体２２に密着して被せられており、端部近傍には環状突起２６を有している。弾性多孔体２１の周囲には、合成樹脂製又は金属製の第１固定部材２３（平面形状が額縁状のもの）が被せられており、更に第１固定部材２３の周囲は、図１及び図６に示すように、間隔をおいて複数個の合成樹脂製又は金属製の第２固定部材２４で上下から押圧されて固定されている。
【００２６】
弾性多孔体２１の環状突起２６と第２固定部材２４との対向面の間には、合成樹脂製の環状板２５が配置されており、第２固定部材２４により、上下方向から押圧したとき、環状突起２６は押し潰されて環状板２５に密着され、更に環状板２５と第２固定部材２４の内側下面が密着され、気密状態となっている。
【００２７】
支持体２２は、中央部に第２空気供給口２７を有しており、第２空気供給口２７を含む範囲から下方に延ばされた脚部２８を有している。脚部２８の下部外周面にはネジが設けられている。第２空気供給口２７は、弾性多孔体２１の裏面に圧接されているが、散気孔２９は、第２空気供給口２７と正対する弾性多孔体２１の中央部分には設けられていない。
【００２８】
空気室３０は、上部半円筒部１２の筒部１４のネジと、支持体２２の脚部２８のネジがネジ合わされてできた筒状空間であり、ボール弁４０が入れられている。
【００２９】
空気室３０内には、第１空気供給口１５の近傍には、略筒状の合成樹脂製のボール弁受台３１が設置されている。
【００３０】
ボール弁受台３１は、上部半円筒部１２の外周面と接する部分にフランジ部３２を有しており、フランジ部３２と脚部２８の開口周縁部との接触部分にＯリング３３が嵌め込まれている。更にボール受台３１の上部には、環状溝３４が形成され、環状溝３４内にはＯリング３５が嵌め込まれている。
【００３１】
次に、図１により、散気装置１０の動作を説明する。散気装置１０の作動前、ボール弁４０はボール受台３１上にあるため、第１空気供給口１５は閉塞状態にある。第２空気供給口２７は、弾性多孔体２１の裏面に圧接されている。
【００３２】
空気供給管からの加圧空気の供給を開始すると、第１空気供給口１５から空気室３０に流入しようとする空気圧によって、ボール弁４０は空気室３０内にて浮遊状態となる（図１中の破線で示すボール弁４０’）。
【００３３】
流入した空気により空気室３０内の圧力が高められると、第２空気供給口２７の部分から弾性多孔体２１が押圧されて浮き上がり、支持体２２と弾性多孔体２１の密着面に隙間が生じる。そして、その隙間を通って空気が流れ、弾性多孔体２１の散気孔２９からエアレーションタンク内に放出される。
【００３４】
そして、空気供給管からの加圧空気の供給を停止すると、ボール弁４０は直ちに落下して、ボール弁受台３１のＯリング３５が嵌め込まれた開口部（環状溝３４）に嵌り込むため、第１空気供給口１５は閉塞状態となる。
【００３５】
このとき、空気室３０内の圧力は充分に高いため、弾性多孔体２１を押し上げるほどの力はないが、第２ガス供給口２７の部分で弾性多孔体２１を押圧する程度の圧力を維持している。このため、弾性多孔体２１と支持体２２の間に残った汚水（処理対象となる水）は、空気室３０内の圧力により、第２空気供給口２７方向には移動しない。
【００３６】
（２）図３、図４に示す散気装置
図３は、図１の散気装置の別形態の部分拡大図、図４（ａ）は、図３の一構成要素（阻止手段）の斜視図、図４（ｂ）は図４（ａ）の平面図である。
【００３７】
空気室３０内には、ボール弁受台３１上に、ボール弁４０が第２空気供給口２７側に移動することを阻止するための阻止手段５０が配置されている。
【００３８】
阻止手段５０は、空気室３０の内部形状と合致した筒状外壁部５１と、筒状外壁部５１の対向する内周面間に掛け渡された棒５２を有している。棒５２は、筒状外壁部５１を直径方向に二分するように掛け渡されており、半円形の２つの空間の直径方向断面積は、ボール弁４０の直径よりも充分に小さい。
【００３９】
このように阻止手段５０を有していることから、空気供給管からの加圧空気の供給を開始して、第１空気供給口１５から空気室３０に流入しようとする空気圧によって、ボール弁４０が空気室３０内にて浮遊状態となったとき（図３中の破線で示すボール弁４０’）でも、ボール弁４０は棒５２よりも上方には移動しない。このため、空気室３０内の空気圧が過度になった場合でも、ボール弁４０により第２空気供給口２７が閉塞されることがなく、安定した散気状態が維持できる。
【００４０】
（３）図５に示す散気装置
図５は、図１の散気装置とは更に別形態の部分拡大図である。図５では、ゴム製のボール弁受台３１を用いており、ボール弁受台３１に切り欠き部がなく、Ｏリングを用いていないほかは、図１のものと同じである。
【００４１】
ゴム製のボール弁受台３１を用いた場合は、ボール弁受台３１と他部材が接触したとき、接触部分におけるボール弁受台３１が変形し、かつ、自らの弾性により、接触する他部材を押圧するため、接触部分における密着性が確保される。このため、切り欠き部やＯリングが不要となる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の散気装置の縦断面図。
【図２】図１の部分拡大図。
【図３】図１の散気装置の別形態の部分拡大図。
【図４】（ａ）は図３の一構成要素（阻止手段）の斜視図、（ｂ）は平面図。
【図５】図１の散気装置とは更に別形態の部分拡大図
【図６】図１の一構成要素（散気手段）の平面図。
【符号の説明】
【００４３】
１０  散気装置
１５  第１空気供給口
２１  弾性多孔体
２７  第２空気供給口
３０  空気室
３１  ボール弁受台
４０  ボール弁
【図１】
0004704881.tif 000002
【図２】
0004704881.tif 000003
【図３】
0004704881.tif 000004
【図４】
0004704881.tif 000005
【図５】
0004704881.tif 000006
【図６】
0004704881.tif 000007