(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下端にスクリューを備え、モータにて回転駆動される中空軸を矩形の水槽に略鉛直に設置するようにした曝気機において、スクリュー径（Ｄ）と中空軸の内径（ｄ）の比（Ｄ／ｄ）を３．０以上に設定するとともに、中空軸の回転数を１２００ｒｐｍ以下に設定するようにし、かつ、中空軸に送風機又は圧力空気供給源から空気を供給するようにしたことを特徴とする曝気機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、曝気機に関し、特に、下水や汚水を曝気処理するための矩形の深い水槽において、曝気機の動力を増すことなく、気泡を水槽の底部まで達するようにし、効率的な曝気を行うことができるようにした曝気機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、下水処理場や汚水処理場において、流入する下水や汚水を曝気処理するものとして、特公昭５６−２１４５２号公報に開示された曝気機がある。
この曝気機は、図２に示すように、下端にスクリューを備え、モータにて回転駆動される中空軸を略鉛直に設置することにより、矩形の深い水槽であっても、スクリューの回転にて発生する流速で水槽内の処理水を攪拌しつつ下方向の水流を発生させて、水中に送り込んだ気泡状の空気を、水流に乗せて槽底部まで搬送して曝気を行うようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この曝気機は、小径のスクリューを高速で回転させて水流を発生させ、かつ、スクリュー先端の気泡放出口の狭い領域内にて、より効果的に曝気を行うように多くの空気を放出するようにしているため、水中に放出された気泡が、この放出された狭い水域内にてその表面張力の作用にて一体化することにより次第に大きな気泡となり、この大きな気泡による大きな浮力の作用によって、スクリューにて発生する水流よりも気泡の浮力が大きくなって水面に浮上し、気泡が水槽の底部まで届かず、水深の深い水槽の曝気を効率的に行うことができないという問題があった。
【０００４】
これに対処するためには、スクリューにて発生する水流の流速を、気泡の浮力に打ち勝つ程度の高速にすれば、理論的には水流に乗って気泡は水槽の底部まで達することになるが、実際には、スクリューからの水流はその周囲に広がるため、水深が深くなるに従い流速が小さくなり費やされる動力の割には気泡が、水槽の底部まで達せず、効果的な曝気が行えなかった。
【０００５】
本発明は、上記従来の曝気機の有する問題点に鑑み、矩形の深い水槽においても動力を増すことなく、大きな流水量を得ることができるようにして、気泡を水槽の底部まで達するようにし、効率的な曝気を行うことができる曝気機を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の曝気機は、下端にスクリューを備え、モータにて回転駆動される中空軸を矩形の水槽に略鉛直に設置するようにした曝気機において、スクリュー径と中空軸の内径の比を３．０以上に設定するとともに、中空軸の回転数を１２００ｒｐｍ以下に設定するようにし、かつ、中空軸に送風機又は圧力空気供給源から空気を供給するようにしたことを特徴とする。
【０００７】
本発明の曝気機は、スクリュー径と中空軸の内径の比を３．０以上に設定するとともに、中空軸に送風機又は圧力空気供給源から空気を供給するようにしているため、空気量に対するスクリューの出口面積が大きくなるとともに、大きな流水量を得ることができるようになり、水中に放出された気泡が、一体化しにくく、気泡を水面に浮上することなく、水槽の底部まで送り込むことができ、中空軸の回転数を１２００ｒｐｍ以下に設定することができることと相俟って、矩形の深い水槽においても、動力を増すことなく、曝気を効率的に行うことができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の曝気機の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【０００９】
図１は本発明の曝気機の一実施例を示す。
この曝気機Ｂは、例えば、下水や汚水を処理する矩形の深い水槽Ａに設置するもので、水槽Ａの上方位置に、フレーム等にて支持されるようにする。
【００１０】
曝気機Ｂは、本体フレームＦに軸受３を介して中空軸１を回転可能に、かつ略鉛直になるように配設するとともに、中空軸１の下端にスクリュー２を備えるようにする。
【００１１】
中空軸１は、モータ４の回転をスクリュー２へ伝えるとともに、水中に空気を送り込むようにするもので、スクリュー２が所定の水深に達するようにその長さを定め、長尺の１本又は本実施例のように管継手１１を介して２本以上を接続して所定の長さとなるようにする。
【００１２】
また、本体フレームＦには、スクリュー２を回転駆動するためのモータ４又は減速機付モータを取り付け、モータ４と中空軸１とを、ギア、チェン、ベルト等の動力伝達機構５を介して、必要に応じて、所要の減速をして、動力を伝達するように構成する。
【００１３】
また、中空軸１の上端には、スイベル等の回転継手９を介して給気管７を接続する。
この給気管７には、バルブ８を取り付けて、給気、給気停止を選択的に行えるようにする。
そして、給気管７には、送気用の送風機６又は圧力空気供給源を接続して、バルブ８を開放したとき、送風機６又は圧力空気供給源から空気を供給して水中にあるスクリュー２の先端水域内の中空軸１の軸端部から空気を小さな気泡として噴出させて水中に送り込むようにする。
【００１４】
スクリュー２は、中空軸１の軸端側に取り付けられた１枚又は複数枚の羽根からなり、図１に示すように、スクリュー径Ｄと中空軸１の内径ｄの比Ｄ／ｄを３．０以上に設定する。
このように、スクリュー径Ｄを中空軸１の内径ｄとの比率において大径とすることにより、空気量に対するスクリュー２の出口面積が大きくなるとともに、大きな流水量を得ることができるようになり、水中に放出された気泡が、一体化しにくく、水流が速くなくても水槽Ａの底部まで達する十分な下方流を得ることができ、モータ４による中空軸１の回転数を１２００ｒｐｍ以下に設定するようにしても、気泡を水面に浮上することなく、水槽Ａの底部まで送り込むことができ、矩形の深い水槽Ａにおいても、動力を増すことなく、曝気を効率的に行うことができるものとなる。
【００１５】
次に、曝気機Ｂの動作について説明する。
送風機６から、給気管７及びバルブ８を介して供給された空気は、中空軸１の軸端のスイベル等の回転継手９を通って中空軸１に供給される。
中空軸１に供給された空気は、中空軸１の下端に設けられたスクリュー２により微細化され、水中に放出される。
【００１６】
この時、スクリュー径Ｄが、中空軸１の内径ｄとの比率において大径とされているので、空気量に対するスクリュー２の出口面積が大きくなるとともに、大きな流水量を得ることができるようになり、水中に放出された気泡が、一体化しにくく、水槽Ａの底部まで達する十分な下方流を得ることができ、モータ４による中空軸１の回転数を１２００ｒｐｍ以下に設定するようにしても、気泡を水面に浮上することなく、水槽Ａの底部まで送り込むことができ、矩形の深い水槽Ａにおいても、動力を増すことなく、曝気を効率的に行うことができる。
【００１７】
【発明の効果】
本発明の曝気機によれば、スクリュー径と中空軸の内径の比を３．０以上に設定するとともに、中空軸に送風機又は圧力空気供給源から空気を供給するようにしているため、空気量に対するスクリューの出口面積が大きくなるとともに、大きな流水量を得ることができるようになり、水中に放出された気泡が、一体化しにくく、気泡を水面に浮上することなく、水槽の底部まで送り込むことができ、中空軸の回転数を１２００ｒｐｍ以下に設定することができることと相俟って、矩形の深い水槽においても、動力を増すことなく、曝気を効率的に行うことができ、下水や汚水を曝気処理のコストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の曝気機の一実施例を示す正面図である。
【図２】  従来の曝気機を示す正面図である。
【符号の説明】
Ａ    水槽
Ｂ    曝気機
Ｆ    本体フレーム
１    中空軸
２    スクリュー
３    軸受
４    モータ
５    動力伝達機構
６    送風機
７    給気管
８    バルブ
９    回転継手
【図１】
0003775974.tif 000002
【図２】
0003775974.tif 000003