(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下方に吸込口及び上方に吐出口を有するケーシングを備え、該ケーシング内に回転自在に配置した羽根車ボスの外周に羽根を取り付けた構成の羽根車と、該羽根車ボスより下流側に漏斗状の空気室ケーシングを配置し、該空気室ケーシングの外壁面と前記ケーシング内壁面の間の間隙を前記処理液の吐出流路の一部とし、該空気室ケーシング内を曝気槽外に設置された送風機から導かれる圧力空気を導入する空気室とし、該空気室から前記吐出流路内に空気を噴出し、前記吸込口から吸い込まれた処理液に混入し、前記吐出口から空気が混入した処理液を吐出する水中攪拌曝気装置であって、
前記空気室から前記空気室ケーシング外壁面と前記ケーシング内壁面間の間隙に空気を噴出する空気噴出口を前記空気室ケーシングの羽根車ボスの下流側近傍に設けたことを特徴とする水中攪拌曝気装置。
【請求項２】
上方に吸込口及び下方に吐出口を有するケーシングを備え、該ケーシング内に回転自在に配置した羽根車ボスの外周に羽根を取り付けた構成の羽根車と、該羽根車ボスより下流側に逆漏斗状の空気室ケーシングを配置し、該空気室ケーシングの外壁面と前記ケーシング内壁面の間の間隙を前記処理液の吐出流路の一部とし、該空気室ケーシング内を曝気槽外に設置された送風機から導かれる圧力空気を導入する空気室とし、該空気室から前記吐出流路内に空気を噴出し、前記吸込口から吸い込まれた処理液に混入し、前記吐出口から空気が混入した処理液を吐出する水中攪拌曝気装置であって、
前記空気室から前記空気室ケーシング外壁面と前記ケーシング内壁面間の間隙に空気を噴出する空気噴出口を前記空気室ケーシングの羽根車ボスの下流側近傍に設けたことを特徴とする水中攪拌曝気装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は曝気槽の処理液中に水没させて設置し、曝気槽外に設置された送風機から導かれた空気と処理液を攪拌し曝気する水中攪拌曝気装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
曝気槽内で、好気性微生物による汚水等を処理する際に、曝気槽内に空気を混入させるための一方法として、軸流羽根車を装備した水中攪拌曝気装置が採用されている。図１はこの種の水中攪拌曝気装置の構成例を示す図である。図１において、１は下方に吸込口１ａを有する吸込みケーシングであり、該吸込みケーシング１の上に上方水平方向に吐出口２ａが開口する吐出しケーシング２が配置されている。この吸込みケーシング１と吐出しケーシング２とで吸込口及び吐出口を有する水中攪拌曝気装置のケーシングを構成している。
【０００３】
吸込みケーシング１内には羽根（インペラ）３ａを羽根車ボス（インペラボス）３ｂに取付けた構成の羽根車３が回転自在に配置されている。また、吐出しケーシング２の外周には空気室５を形成するための空気室ケーシング６が設けられ、該空気室５に空気導入管７から圧力空気が導入されるようになっている。なお、４は水中攪拌曝気装置を吊り下げる吊り下げ具である。
【０００４】
上記構成の水中攪拌曝気装置を曝気槽（図示せず）内の処理液中に液没させて設置し、モータＭを起動すると、該モータＭの回転力は減速機８を介し羽根車３を回転する。これにより吸込みケーシング１の吸込口１ａから処理液Ｗが吸込まれ吐出しケーシング２の吐出口２ａへ向かって流れる。
【０００５】
一方曝気槽の外部に設置された送風機（図示せず）から空気導入管７を通って空気室５内に導入された圧力空気Ａは羽根車３の下流側で該羽根車３の外周近傍に設けられた空気噴出口９から吐出しケーシング２内に吐出し空気Ａ１として吐出される。これにより空気Ａ１の混入した処理液Ｗ１は吐出口２ａから平面的に半径方向に放出される。
【０００６】
曝気槽内の処理液中の好気性微生物は処理液中から分離した空気中の酸素により活性化する。従って、上記構成の水中攪拌曝気装置としては酸素移動速度の速いものほど曝気効率が高いことになる。水中攪拌曝気装置の空気噴出口９の位置が曝気効率に影響することが解り、図１に示すように、空気噴出口９を羽根車３の下流側で羽根車３の外周近傍に設けている。しかしながら、上記のように空気室ケーシング６を吐出しケーシング２の外周に溶接等で固着し、空気室５を設ける構成は、構造が複雑で製造も困難になるという問題がある。
【０００７】
また、空気噴出口を羽根車３の下流側で吐出しケーシング２の吐出口２ａ近傍で、且つ流線としては羽根車ボス３ｂの下流側に設けた方が、曝気効率が上がることが実測で確認された。そこで、図２に示すように、吐出しケーシング内部に漏斗（逆円錐筒状）の空気室ケーシング１０を設けて、吐出しケーシング２内に空気室１１を形成し、空気噴出口１２を吐出口２ａの近傍に設け、該空気室１１の圧力空気を該吐出口２ａに向けて吐出している。
【０００８】
これにより、図１に示すように空気室ケーシング６を吐出しケーシング２の外周に設けるよりも製造が簡単で構造も簡単になる。しかしながら、このように空気噴出口１２を吐出口２ａの近傍に設けると、水中攪拌曝気装置内での空気と処理液が混じ合う流路が短く、曝気効率が低下するという問題がある。
【０００９】
また、図３に示すように、上方に吸込口１ａを有する吸込みケーシング１を上部に配置し、該吸込みケーシング１の下部に吐出口２ａを有する吐出しケーシング２を配置し、吐出しケーシング２内部に逆漏斗（円錐筒状）の空気室ケーシング１０を設けて、吐出しケーシング２内に空気室１１を形成し、空気噴出口１２を吐出口２ａの近傍に設け、該空気室１１の圧力空気を該吐出口２ａに向けて吐出するように構成した上吸込・下吐出型の水中攪拌曝気装置においても、図２に示す下吸込・上吐出型の水中攪拌曝気装置と同様な問題があった。
【００１０】
なお、図３に示す水中攪拌曝気装置において、空気導入管７を通って空気室１１内に導入された圧力空気Ａは、空気噴出口１２から噴出され、吐出しケーシング２内に吐出し空気Ａ１として吐出される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、水中攪拌曝気装置の空気室を吐出しケーシング２内に設ける基本構成を図２のものと同じ構成とし、空気室からの空気を噴出する空気噴出口の位置を変えるだけで曝気効率を大幅に向上させることができる水中攪拌曝気装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため請求項１に記載の発明は、下方に吸込口及び上方に吐出口を有するケーシングを備え、該ケーシング内に回転自在に配置した羽根車ボスの外周に羽根を取り付けた構成の羽根車と、該羽根車ボスより下流側に漏斗状の空気室ケーシングを配置し、該空気室ケーシングの外壁面とケーシング内壁面の間の間隙を処理液の吐出流路の一部とし、該空気室ケーシング内を曝気槽外に設置された送風機から導かれる圧力空気を導入する空気室とし、該空気室から吐出流路内に空気を噴出し、吸込口から吸い込まれた処理液に混入し、吐出口から空気が混入した処理液を吐出する水中攪拌曝気装置であって、空気室から空気室ケーシング外壁面とケーシング内壁面間の間隙に空気を噴出する空気噴出口を空気室ケーシングの羽根車ボスの下流側近傍に設けたことを特徴とする。
【００１３】
上記のように空気室ケーシング外壁面と前記ケーシング内壁面間の間隙に空気を噴出する空気噴出口を空気室ケーシングの羽根車ボスの下流側近傍に設けたことにより、水中攪拌曝気装置内の空気と処理液の混じり合う流路が長くなるので、曝気効率が大幅に向上する。換言すれば圧縮空気の発生源である送風機の消費動力に対する酸素移動速度が増加することになる。空気室をケートング内に設けるという水中攪拌曝気装置の基本構造を変えることなく、空気噴出口の位置を変えるだけで、曝気効率を大幅に向上させることができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、上方に吸込口及び下方に吐出口を有するケーシングを備え、該ケーシング内に回転自在に配置した羽根車ボスの外周に羽根を取り付けた構成の羽根車と、該羽根車ボスより下流側に逆漏斗状の空気室ケーシングを配置し、該空気室ケーシングの外壁面とケーシング内壁面の間の間隙を処理液の吐出流路の一部とし、該空気室ケーシング内を曝気槽外に設置された送風機から導かれる圧力空気を導入する空気室とし、該空気室から前記吐出流路内に空気を噴出し、吸込口から吸い込まれた処理液に混入し、吐出口から空気が混入した処理液を吐出する水中攪拌曝気装置であって、空気室から空気室ケーシング外壁面とケーシング内壁面間の間隙に空気を噴出する空気噴出口を空気室ケーシングの羽根車ボスの下流側近傍に設けたことを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて説明する。図４は本発明に係る水中攪拌曝気装置の構成を示す図である。本曝気装置の基本的構成は図２に示す水中攪拌曝気装置と略同一であるのでその説明は省略する。図示するように、空気室１１の圧力空気を噴出する空気噴出口１３を空気室ケーシング１０に設け、その位置を羽根車ボス３ｂの下流側近傍とした。
【００１６】
上記のように空気噴出口１３を空気室ケーシング１０に設け、その位置を羽根車ボス３ｂの下流側近傍に設けたことにより、図２のように空気噴出口１２を吐出口２ａの近傍に設けた場合に比較し、該空気噴出口１３から噴出された空気Ａ１と吸込口１ａから吸込まれた処理液Ｗが混じり合う流路が長くなるので、曝気効率が顕著に向上することが確認できた。
【００１７】
しかも吐出しケーシング２内に漏斗状（逆円錐筒状）の空気ケーシング１０を設けて空気室１１を形成する図２の水中攪拌曝気装置の基本構成を変えることなく、空気噴出口１３の位置を変えるだけで曝気効率を大幅に向上させることができた。
【００１８】
図５は本発明に係る水中攪拌曝気装置の構成を示す図である。本水中攪拌曝気装置が、図４に示す水中攪拌曝気装置と異なる点は、吸込みケーシング１を上部に配置し、該吸込みケーシング１の下部に吐出しケーシング２を配置し、吐出しケーシング２内部に逆漏斗（円錐筒状）の空気室ケーシング１０を設けて、吐出しケーシング２内に空気室１１を形成し、水中曝気装置を上吸込・下吐出型とした点である。空気室１１の圧力空気を噴出する空気噴出口１３を空気室ケーシング１０に設け、その位置を羽根車ボス３ｂの下流側近傍とした点は図４の水中曝気装置と同一である。
【００１９】
上記のように空気噴出口１３を空気室ケーシング１０に設け、その位置を羽根車ボス３ｂの下流側近傍に設けたことにより、図３のように空気噴出口１２を吐出口２ａの近傍に設けた場合に比較し、該空気噴出口１３から噴出された空気Ａ１と吸込口１ａから吸込まれた処理液Ｗが混じり合う流路が長くなるので、曝気効率が顕著に向上する。
【００２０】
【発明の効果】
以上、説明したように各請求項に記載の発明によれば下記のような優れた効果が得られる。
【００２１】
請求項１に記載の発明によれば、空気室ケーシング外壁面とケーシング内壁面間の間隙に空気を噴出する空気噴出口を空気室ケーシングの羽根車ボスの下流側近傍に設けたことにより、水中攪拌曝気装置内の空気と処理液の混じり合う流路が長くなるので、曝気効率が大幅に向上する。
【００２２】
請求項２に記載の発明によれば、ケーシング内の羽根車の下流側に逆漏斗状の空気室ケーシングを配置し、該空気室ケーシングの外壁面とケーシング内壁面の間の間隙を処理液の吐出流路の一部とする水中攪拌曝気装置の基本構造を変えることなく、空気噴出口の位置を変えるだけで、曝気効率を大幅に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の水中攪拌曝気装置の構成例を示す図である。
【図２】従来の水中攪拌曝気装置の構成例を示す図である。
【図３】従来の水中攪拌曝気装置の構成例を示す図である。
【図４】本発明に係る水中攪拌曝気装置の構成例を示す図である。
【図５】本発明に係る水中攪拌曝気装置の構成例を示す図である。
【符号の説明】
１          吸込みケーシング
２          吐出しケーシング
３          羽根車
４          吊り下げ具
５          空気室
６          空気室ケーシング
７          空気導入管
８          減速機
９          空気噴出口
１０        空気室ケーシング
１１        空気室
１２        空気噴出口
１３        空気噴出口
Ｍ          モータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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