(57)【要約】【課題】散気運転により弾性多孔体の位置がずれたり、皺を生じたりすることが防止できる散気装置の提供。【解決手段】平板状の支持体10が、周辺に沿って形成された、それぞれが独立した複数の突起部14を有し、弾性多孔体20が、周辺に沿ってかつ厚さ方向に貫通して形成された、それぞれが独立した複数の固定孔22を有し、枠体30が、周辺に沿って形成された、それぞれが独立した複数の凹部34を有している。支持体10の突起部13が弾性多孔体20の固定孔22を貫通し、枠体30の凹部３４に嵌め込まれて一体化されている。【選択図】図３
2013091049.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気供給口を備えた平板状の支持体上に置かれた弾性多孔体の周囲が枠体で固定された散気装置であって、
平板状の支持体が、周辺に沿って形成された、それぞれが独立した複数の突起部を有しており、
弾性多孔体が、周辺に沿ってかつ厚さ方向に貫通して形成された、それぞれが独立した複数の固定孔を有しており、
枠体が、周辺に沿って形成された、それぞれが独立した複数の凹部を有しており、
平板状の支持体の突起部が、弾性多孔体の固定孔の長さと枠体の凹部深さの合計値と同程度の長さを有するものであり、
平板状の支持体と弾性多孔体と枠体が、平板状の支持体の突起部が弾性多孔体の固定孔を貫通し、さらに枠体の凹部に嵌め込まれていることで一体化されている、散気装置。
【請求項２】
空気供給口を備えた平板状の支持体上に置かれた弾性多孔体の周囲が枠体で固定された散気装置であって、
平板状の支持体が、周辺に沿って形成された、それぞれが独立した複数の凹部を有しており、
弾性多孔体が、周辺に沿ってかつ厚さ方向に貫通して形成された、それぞれが独立した複数の固定孔を有しており、
枠体が、周辺に沿って形成された、それぞれが独立した複数の突起部を有しており、
枠体の突起部が、弾性多孔体の固定孔の長さと平板状の支持体の凹部深さの合計値と同程度の長さを有するものであり、
平板状の支持体と弾性多孔体と枠体が、枠体の突起部が弾性多孔体の固定孔を貫通し、さらに平板状の支持体の凹部に嵌め込まれていることで一体化されている、散気装置。
【請求項３】
前記突起部の一部が着脱自在のボルトであり、ボルトに対応する凹部の内部にネジが形成されている、請求項１又は２記載の散気装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項記載の散気装置において、
一体化されている平板状の支持体、弾性多孔体及び枠体の周囲の全部又は一部が厚さ方向の両側から固定具により固定されている、散気装置。
【請求項５】
前記固定具が、
弾力性のある金属からなるものであり、
幅方向の断面形状が、アルファベットのＣ又はそれに類似した形状の長さ方向に連続した開口部を有する筒状のものであり、
開口部の幅が、一体化されている平板状の支持体、弾性多孔体及び枠体の合計厚さ未満のものであり、
前記固定具の開口部において、一体化されている平板状の支持体、弾性多孔体及び枠体の周囲の全部又は一部を厚さ方向の両側から挟み込むようにして固定されている、請求項４記載の散気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、下水処理場等の生物処理槽で使用できる散気装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
下水処理場等の生物処理槽では散気装置が使用されている。散気装置は、支持体上に置かれたゴム製の弾性膜が固定部材で固定された構造のものが広く採用されている。
散気装置の運転時、ゴム製の弾性膜には大きな圧力が加えられることになるため、前記した固定部材で固定するときの固定強度は重要となる。
【０００３】
特許文献１のディフューザでは、メンブレンゴム３の周端部を断面コ字状に下向きに屈曲させ、ゴムの弾性を利用してホルダー１の周端面に外側から嵌合させており、さらにステンレススチール製のバンド４を組み合わせて固定している（段落番号０００７、図１）。
【０００４】
特許文献２の散気装置では、散気膜３の四辺縁部とベースプレート２の四辺縁部が、パッキンを介して金属製の枠体４に固定されている（段落番号００２６、図１）。
【０００５】
特許文献３では、板状本体部３１、弾性体膜３２を備えた板状メンブレン散気体が使用されており、板状本体部３１自体が弾性体膜３２を厚さ方向に挟み込むことができる構造のものとなっている（段落番号００１１、図１、図３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平６−７１２８８号公報
【特許文献２】特開２００４−３１３９３８号公報
【特許文献３】特開２００６−１５０２６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来は、支持体と弾性膜を固定する手段として、バンドや枠等の固定具が使用されているが、散気運転の開始や停止による圧力変動が継続的に繰り返し加えられたとき、支持体上の弾性膜の位置がずれたり、変形（皺等）を生じたりする場合がある。
【０００８】
本発明は、下水処理場等の生物処理槽において使用する散気装置として適用した場合であっても、支持体上に固定された膜がずれたり、変形したりすることなく、安定した散気運転を継続することが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】
【０００９】
本願請求項１の発明は、課題の解決手段として、
空気供給口を備えた平板状の支持体上に置かれた弾性多孔体の周囲が枠体で固定された散気装置であって、
平板状の支持体が、周辺に沿って形成された、それぞれが独立した複数の突起部を有しており、
弾性多孔体が、周辺に沿ってかつ厚さ方向に貫通して形成された、それぞれが独立した複数の固定孔を有しており、
枠体が、周辺に沿って形成された、それぞれが独立した複数の凹部を有しており、
平板状の支持体の突起部が、弾性多孔体の固定孔の長さと枠体の凹部深さの合計値と同程度の長さを有するものであり、
平板状の支持体と弾性多孔体と枠体が、平板状の支持体の突起部が弾性多孔体の固定孔を貫通し、さらに枠体の凹部に嵌め込まれていることで一体化されている、散気装置を提供する。
【００１０】
また本願請求項２の発明は、課題の他の解決手段として、
空気供給口を備えた平板状の支持体上に置かれた弾性多孔体の周囲が枠体で固定された散気装置であって、
平板状の支持体が、周辺に沿って形成された、それぞれが独立した複数の凹部を有しており、
弾性多孔体が、周辺に沿ってかつ厚さ方向に貫通して形成された、それぞれが独立した複数の固定孔を有しており、
枠体が、周辺に沿って形成された、それぞれが独立した複数の突起部を有しており、
枠体の突起部が、弾性多孔体の固定孔の長さと平板状の支持体の凹部深さの合計値と同程度の長さを有するものであり、
平板状の支持体と弾性多孔体と枠体が、枠体の突起部が弾性多孔体の固定孔を貫通し、さらに平板状の支持体の凹部に嵌め込まれていることで一体化されている、散気装置を提供する。
【００１１】
本発明の散気装置は、平板状の支持体と弾性多孔体と枠体を固定する手段として、平板状の支持体又は枠体が有している突起部又は凹部と弾性多孔体の固定孔の組み合わせを有している。
本発明の散気装置は、弾性多孔体が有する固定孔に前記突起部が通され、さらに突起部が凹部に嵌め込まれることで結合固定されている。
また突起部の一部として着脱自在のボルトを使用し、ボルトに対応する凹部として内部にはネジを有するものを使用して、ボルトを凹部にねじ込むことで、さらに固定強度を高めることができる。
本発明の散気装置は、さらに他の固定手段を併用して周囲から固定することもできる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の散気装置は、散気運転の開始や停止による圧力変動が継続的に繰り返し加えられたとき、支持体上の弾性多孔体の位置がずれたり、変形（皺等）を生じたりすることが防止される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の散気装置の組立方法を説明するための斜視図（又は分解状態を説明するための斜視図）。
【図２】図１で使用した枠体の構造示す幅方向の断面図。
【図３】本発明の散気装置の組立方法を説明するための部分側面図。
【図４】図３の状態で組み立てた後の散気装置を説明するための部分側面図（一部断面図を含んでいる）。
【図５】別実施形態の散気装置の組立方法を説明するための部分側面図（一部断面図を含んでいる）。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（１）第１の実施形態
図面により本発明の散気装置を説明する。
図１に示す散気装置１は、平板状の支持体１０、弾性多孔体２０、枠体３０を有している。
【００１５】
〔平板状の支持体１０〕
平板状の支持体１０は、弾性多孔体２０を載せた状態で支持するためのものであり、図１は四角形（長方形）であるが、正方形、円形等の所望形状にすることができる。
支持体１０の大きさ及び形状は、弾性多孔体２０の大きさ及び形状と同じになるようにする。
支持体１０の材質は、金属、合成樹脂、セラミックス、それらの複合材等にすることができる。
【００１６】
支持体１０は、中心部に外部の空気源（酸素源）と空気供給管で接続するための空気供給口１２を有している。
支持体１０は、底面１１と、その四辺に沿って形成された底面１１よりも厚さの大きな肉厚部１３を有している。支持体１０は、肉厚部１３が形成されていない、全体が同一厚さの底面１１からなるものでもよい。
【００１７】
肉厚部１３上には、それぞれが独立した複数の突起部１４が形成されている。
突起部１４の形状は、円柱状、円柱状で先端部が丸みを帯びているもの、円柱状で先端部が円錐状のもの、円錐状、円錐状で先端部が丸みを帯びているもの、角柱状、三角錐状等にすることができる。
【００１８】
複数の突起部１４は、全てが等間隔をおいて形成されていることが好ましいが、角部に位置するものは間隔が異なっていてもよい。
隣接する突起部１４同士の間隔は、例えば、支持体１０が１辺５００ｍｍの正方形であるとすると、５．０〜２０．０ｍｍの間隔であることが好ましく、８．０〜１０．０ｍｍの間隔であることが好ましい。
支持体１０が長方形であっても、円形であっても、長さ（円周）５００ｍｍの範囲において前記間隔で突起部１４が形成されていることが好ましい。
突起部１４の外径は、例えば、支持体１０が１辺５００ｍｍの正方形であるとすると、１．５〜２．５ｍｍの範囲であることが好ましい。
【００１９】
図５に示すように、複数の突起部１４は、一部を着脱自在のボルト１５にすることができる。
ボルト１５にするときは、ボルト１５の頭１５ａが支持体１０の面から突き出さないように、ボルトの頭１５ａに相当する部分に同形状の窪みを形成しておくことが好ましい。
複数の突起部１４のどれを着脱自在のボルト１５にするかは特に制限されるものではない。
例えば、支持体１０の角部、好ましくは四隅の角部の突起部１４をボルト１５にしたり、各辺の中間位置の突起部１４をボルト１５にしたりすることができるほか、前記した角部と各辺の中間位置の突起部１４をボルト１５にすることができる。
【００２０】
〔弾性多孔体２０〕
弾性多孔体２０は、四辺に沿った周縁部に厚さ方向に貫通した固定孔２２を有していることを除いて、通常の散気装置で使用されているゴム製又はエラストマー製の膜と同じものであり、例えば、特開２００６−７５７７１号公報や特開２００７−３８１９８号公報に記載された弾性多孔体と同じものを使用することができる。
固定孔２２が形成されている四辺に沿った周縁部は、強度を高めるため、他の部分よりも肉厚になっているが、全体が均一厚さのものでよい。
固定孔２２は、支持体１０に形成された突起部１４の全てを貫通させることができる数、位置、大きさになるように形成されている。
【００２１】
弾性多孔体２０は、固定孔２２が形成されている周縁部を除いた部分２１に多数の微細孔を有している。微細孔の密度は、１ｍ2当たり１万個〜１００万個が好ましい。
弾性多孔体２０の厚みは０．１〜３ｍｍの範囲が好ましく、微細孔が形成された部分２１の厚みは０．３〜２ｍｍの範囲が好ましい。厚みは、運転時に加えられる空気圧に応じて円滑に散気できる厚さのものを選択する。
【００２２】
〔枠体３０〕
枠体３０は、弾性多孔体２０の四辺を上から押さえて固定するためのものである。
枠体３０の大きさ及び形状は、弾性多孔体２０の大きさ及び形状と同じになるように決定される。
枠体１０の材質は、金属、合成樹脂、セラミックス、それらの複合材等にすることができる。
【００２３】
枠体３０は、図２に示すように、弾性多孔体２０とは接触しない上面部３１と、弾性多孔体２０と接触する下面部３２、外側面３３ａ、内側面３３ｂを有している。
下面部３２には、それぞれ独立した複数の凹部３４を有しており、さらに枠体３０に沿って周方向に連続的に形成された突起３５を有している。この突起３５は、組立時に弾性多孔体２０に押しつけることでシール性を高めるように作用するものである。
枠体３０は、下面３２、外側面３３ａ、内側面３３ｂから周方向に連続した窪みが形成されており、この窪みに弾性多孔体２０の固定孔２２が形成されている周縁部（肉厚部）がぴったりと嵌め込まれるようになっている。
凹部３４は、弾性多孔体２０の固定孔２２を通された支持体１０の突起部１４の全てが嵌め込まれる数、位置、大きさ及び深さになるように形成されている。
【００２４】
図５に示すように、複数の突起部１４の一部を着脱自在のボルト１５にしたときには、対応する凹部３５の内部はボルト１５をねじ込むためのネジが形成されている。
【００２５】
支持体１０の突起部１４の長さは、弾性多孔体２０の固定孔２２の長さと枠体３０の凹部３４深さの合計値と同程度、即ち、前記合計値と同じか又は僅かに短くなるように調整されている。
支持体１０の突起部１４の外径と枠体３０の凹部３４の内径は、枠体３０の凹部３４にぴったり嵌め込むことができるように調整されている。
弾性多孔体２０の固定孔２２の内径は、支持体１０の突起部１４の外径と同一であるか、僅かに小さい程度に調整されている。
【００２６】
〔散気装置〕
散気装置１は、図１、図４に示すように、支持体１０の突起部１４に対して、全ての固定孔２２を通して弾性多孔体２０が取り付けられ、さらに固定孔２２から飛び出した突起部１４に対して枠体３０の凹部３４が嵌め込まれて一体化されている。
弾性多孔体２０は、枠体３０の下面３２、外側面３３ａ及び内側面３３ｂから形成される窪みにぴったりと嵌り込んだ状態になっている。
また、枠体３０の突起３５が弾性多孔体２０の周縁部を押圧するようになっていることから、シール性が高められている。
なお、散気装置１では、枠体３０の下面部３２に突起部を形成し、支持体１０の肉厚部１３に凹部を形成して、弾性多孔体２０の固定孔２２と組み合わせて一体化することもできる。
【００２７】
散気装置１は、運転時に加えられる圧力の程度に応じて、さらに固定強度を高める観点から、図１、図４に示すように、一体化されている平板状の支持体１０、弾性多孔体２０及び枠体３０の周囲の全部又は一部が厚さ方向の両側から固定具４１〜４４により固定されたものにすることができる。
固定強度を高める観点からは、図１に示すように固定具４１〜４４の全てを使用することが好ましいが、固定具４１、４３の組み合わせ及び固定具４２、４４の組み合わせの一方のみを使用することもできる。
また、特開２００７−３８１９８号公報の図７（ａ）に示されている固定部材３１〜３４と同じもので四隅を固定してもよい。
【００２８】
図１に示す固定具４１〜４４は、弾力性のある金属からなるものであり、弾力性は、形状、厚さ及び材質を調整することにより付与することができる。
固定具４１〜４４は、幅方向の断面形状が、アルファベットのＣ又はそれに類似した形状の長さ方向に連続した開口部を有する筒状のものである。アルファベットのＣに類似した形状とは、断面がコの字型、アルファベットのＵ型等である。
固定具４１〜４４の厚さは０．５〜２．０ｍｍの範囲が好ましい。
固定具４１〜４４は、ステンレス、鉄、アルミニウム等からなるものが好ましい。
固定具４１〜４４は、叩くことで変形させる（即ち、かしめる）ことができるものでもよいし、バネ弾性を利用して挟み付けるものでもよい。
【００２９】
固定具４１〜４４は、一体化されている平板状の支持体１０、弾性多孔体２０及び枠体３０を厚さ方向の両側から挟み込むように取り付けられている。
固定具４１〜４４の開口部の幅は、一体化されている平板状の支持体、弾性多孔体及び枠体の合計厚さ（Ｔ）未満のものであり、好ましくは合計厚さ（Ｔ）の７０．０〜９５．０％の範囲である。
さらに上記固定具４１〜４４を取り付けた後、固定強度を高めるため、外側から叩いて変形させることで、一体化されている平板状の支持体１０、弾性多孔体２０及び枠体３０に密着させるようにすることができる。
【００３０】
〔散気装置１の運転方法〕
外部の空気源と接続された空気供給口１２から送風したとき、圧力を受けた弾性多孔体２０は、例えば、特許文献１（特開平６−７１２８８号公報）の図１の状態、特許文献２（特開２００４−３１３９３８号公報）の図４の状態、特許文献３（特開２００６−１５０２６８号公報）の図３ｂ）の状態のように側面から見ると弓なりに膨張する。
このとき、弾性多孔体２０は内側に引っ張られることになるが、散気装置１は、支持体１０の突起部１４、弾性多孔体２０の貫通孔２２、枠体３０の凹部３４の組み合わせにより一体化されているため、弾性多孔体２０がずれることがない。
そして、弾性多孔体２０は、運転を停止すると元に戻り、再度運転を開始すると再び弓なりに膨張して、長期間にわたってこれを繰り返すことになるが、このような運転状態が継続されても、弾性多孔体２０のずれが防止されるので、皺が生じることもない。
運転時に供給される空気量（空気圧）に応じて、さらに高い圧力が加えられるときには、固定具４１〜４４を組み合わせることで、固定強度を高めることができるので、弾性多孔体２０にずれが生じたり、皺が生じたりすることがない。
【符号の説明】
【００３１】
１  散気装置
１０  平板状の支持体
１４  突起部
２０  弾性多孔体
２２  固定孔
３０  枠体
３４  凹部
４１〜４４  固定具
【図１】
2013091049.tif 000003
【図２】
2013091049.tif 000004
【図３】
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【図４】
2013091049.tif 000006
【図５】
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