JP2005334847A - 散気装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 安定したバブリングを行うことを維持しながら、液体層への散気装置の据え付けを容易且つ安全に実施することが可能な散気装置を提供すること。
【解決手段】 気流を噴出させる気流室１および安定化部材２を装填する装填室３を有する芯部材１０と、前記芯部材１０の外側を覆って取り付けられる散気部材２０とを備え、前記安定化部材２は前記装填室３に着脱可能である散気装置。
【選択図】 図１

Description

本発明は、液体をバブリングするときに使用する散気装置に関する。より詳細には、本発明は、安定したバブリングが可能であり、さらに取り扱いが容易である散気装置に関する

散気装置は、液体の攪拌、液体の浄化、気液反応等の目的において、各種分野で使用されている。散気装置は、一般に散気管の表面から気体を噴出する構成となっている。このような散気管は、例えば中空部を有する樹脂製の筒で作製され、その樹脂製筒の中空部から外表面に多数の細孔を設けている。そして、処理対象である液体中でこの樹脂製筒の中空部に気体を圧入すると、細孔から気泡が噴出し、バブリングが行われる。

従来の散気装置の一つとして、散気管が液体槽の下方に固定配置され、その上方にフィルタユニットを据え付けた構成のものがあった（例えば、特許文献１参照。）。

特許文献１の散気装置では、液体槽にその内部を上下に二分するフィルタが取り付けられており、液体槽の下側に散気管が設けられている。因みにこのフィルタは、処理前の原水中に含まれるスラッジ等の不溶性粒子を予め除去したり、散気管から噴出される気泡を微細化したりするために設けられるものである。

特開２０００−６１４７４号公報

ところが、散気管は使用時間が長くなるに連れて、細孔が目詰まりを起こし易くなるという問題がある。また、処理対象の液体やバブリングに用いる気体の種類等によっては、長時間の使用によって散気管自体が劣化するという問題も起こり得る。そして、散気管がこのような状態になると、バブリングの安定性も損なわれることになる。

散気管の細孔に目詰まりが発生すると、その散気管をクリーニングするか、あるいは新しい散気管と交換する必要がある。また、散気管が劣化した場合には、直ちに新品と交換することが要求される。このような場合、特許文献１の散気装置では、先ず液体槽から液体を抜き出した後、フィルタユニットを取り外し、それから散気管を固定具から取り外すという作業が必要となる。

しかし、散気管を取り外す度に、液体の抜き出しやフィルタユニットの取り外しを行うことには大変な手間と時間が掛かるため作業者に大きな負担を強いることとなる。

また、散気管を固定具から取り外す作業は、通常、作業者が液体槽の中に入り、人の手によって行われることが多い。ところが、例えば工業排水などを取り扱う場合では、毒性の強い液体を使用していることも多く、より安全な作業環境が求められる。

従って、本発明は、上記問題点に鑑みて行われたものであり、その目的は、安定したバブリングを行うことを維持しながら、液体槽への散気装置の据え付けを容易且つ安全に実施することが可能な散気装置を提供することにある。

本発明に係る散気装置の特徴構成は、気流を噴出させる気流室および安定化部材を装填する装填室を有する芯部材と、前記芯部材の外側を覆って取り付けられる散気部材とを備え、前記安定化部材は前記装填室に着脱可能である点にある。

本構成の散気装置においては、ボルトなどの固定具を使用していないので、散気装置の交換等を行う場合において大きな手間や時間が掛からず、加えて、作業者は液体槽の外部から散気装置の取り出し作業を行うことができるので、容易且つ安全に作業を行うことができる。また、本構成の散気装置では、芯部材に設けた装填室に安定化部材を装填することができるので、安定化部材の重量によってバブリング中の挙動を安定させることが可能となる。さらに、この安定化部材は装填室に着脱可能であるので、交換等のために散気装置を液体層から取り出した後は、装填室から安定化部材を抜き出して散気装置の重量を軽くし、取り扱いを容易にすることができる。また、バブリングの条件に応じて最適な重量および材質の安定化部材を選択して装填することも可能となるので、種々の用途に使用することが可能となる。

本発明の散気装置では、複数の接点によって前記装填室の内壁に接することにより前記安定化部材の抜出しを防止する係止部材を、前記装填室の装填口近傍に設けることも可能である。

本構成の散気装置においては、係止部材が複数の接点で装填室の内壁に接し、この接触抵抗によって安定化部材の抜出しを防止するものであるので、係止部材の装填室の装填口近傍への取り付けおよび取り外しを容易に行うことができる。

本発明の散気装置では、前記係止部材は、複数の屈曲部を有する板バネとすることも可能である。

本構成の散気装置においては、係止部材として構成が簡単な複数の屈曲部を有する板バネを使用しているので、装填室の装填口近傍への取り付けおよび取り外しを容易に行うことができる。

本発明の散気装置では、前記板バネが前記装填室内から前記装填口の方向に逆戻りすることを防止する係止手段を、前記板バネの屈曲部に設けることも可能である。

本構成の散気装置においては、板バネの屈曲部に設けた係止手段によって板バネは装填室の内壁をより大きな力で付勢し、また装填口付近に設けた段部に対する引っ掛かり作用も大きくなるので、装填室内に確実に留まることができる。このため、板バネは、特に装填室の内側からの力に対して大きな抵抗を発揮し、これが係止効果となって、安定化部材の装填室からの抜出しをより確実に防止することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、本発明は以下の実施の形態および図面に記載される構成に限定されるものではない。

（散気装置）
図１は、本発明の散気装置１００を示し、（イ）は散気装置１００の平面図、（ロ）は散気装置１００の分解斜視図である。散気装置１００は、芯部材１０と散気部材２０とを備えている。以下、これらの構成要素について詳しく説明する。

芯部材１０は、樹脂（例えば、ポリ塩化ビニル樹脂、ＡＢＳ樹脂、シリコン樹脂等）から作製され、その内部に、気流を噴出させる気流室１と、後に詳しく説明する安定化部材２を装填する装填室３とを有している。

気流室１には、液体槽の外部に設けた任意の気流圧送手段（例えば、ブロアポンプ）に接続するためのジョイント５が取り付けられている。また、芯部材１０の表面には、気流室１の内部から芯部材１０の外部に貫通する噴出孔６が設けられている。この噴出孔６は少なくとも１つあればよいが、均一に気流を噴出するためには複数の噴出孔６を略均等な間隔で芯部材１０表面に設けることが好適である。

装填室３は、内部に安定化部材２を着脱可能に装填できるように、先端側が開放された装填口３ａを有している。安定化部材２を装填口３ａから装填室３の内部に装填した後は、装填口３ａ近傍に係止部材４を設ける。この係止部材４は、装填室３の内壁に対して複数の接点で接することができ、このときの接触抵抗、および装填口３ａ付近に設けた段部８への引っ掛かりによる係止作用によって、バブリング中に装填室３の内部から安定化部材２が抜出すことを防止することができる。

係止部材４の一例を図２に示す。図２に示す係止部材４は、３つの屈曲部を有する（すなわち、Ｗ型の）板バネ４として構成されている。この板バネ４は、初めに素手で、またはプライヤー等の工具を用いて両側から圧縮しておき、この状態で装填口３ａから挿入し、装填室３内の所定の位置で圧縮を開放すると、装填室３の内壁に対して５箇所の接点（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ）で接触し、固定が行われる。また、板バネ４を取り外す場合は、固定状態にある板バネ４を両側から挟み込んで圧縮すると、上記５箇所の接触が解除され、装填室３から簡単に取り出すことができる。このように、本発明の散気装置１００では、係止部材（板バネ）４の装填室３の装填口３ａ近傍への取り付け、および取り外しを容易に行うことができるものとなっている。

また、板バネ４は、図３のように、板バネ４が装填室３内から装填口３ａの方向に逆戻りすることを防止する係止手段４ａを、板バネ４の屈曲部に設けることも可能である。このような構成においては、次のような利点がある。すなわち、装填口３ａから板バネ４を装填すると、板バネ４の屈曲部に設けた係止手段４ａによって板バネ４は装填室３の内壁をより大きな力で付勢し、また段部８に対する引っ掛かり作用も大きくなるので、装填室３内に確実に留まることができる。このため、板バネ４は、特に装填室３の内側からの力に対して大きな抵抗を発揮し、これが係止効果となって、安定化部材２の装填室３からの抜出しをより確実に防止することが可能となる。

安定化部材２は、液体中における散気装置１００のバブリングによる振動や、それに伴う移動を防止することを目的として装填室３に装填されるものである。このため、安定化部材２は、振動に耐えられるようにある程度の重量を有していることが好ましい。また、安定化部材２は、酸等が含まれる腐食性の液体中で使用される場合もあるので、長期間使用できるように耐食性も備えていることが好ましい。このような条件を満たす材料として、例えば、ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６等）が挙げられる。

なお、安定化部材２は装填室３に着脱可能としているので、散気装置１００を交換等のために液体槽から取り出した後は、散気装置１００の装填室３から安定化部材２を抜き出して全体の重量を軽くし、その後の取り扱いを容易にすることができる。また、処理対象物の種類やバブリングの条件等に応じて、最適な重量および材質の安定化部材２を選択して装填することができるので、種々の用途に使用することが可能となる。

散気部材２０は、芯部材１０の表面の噴出孔６から噴出した気流を微細化し、散気装置１００の表面全体から気泡として噴出させる機能を有している。本発明の散気装置１００では、散気部材２０は芯部材１０の外側を覆って取り付けられる。散気部材２０の取り付けは、例えば、芯部材１０の両端部を市販の金属バンド７で締結することにより行われる。散気部材２０の材料としては、例えば、メンブレンゴム（ＥＰＤＭゴムメンブレン、シリコンゴムメンブレン等）を使用することができる。ここで、メンブレンゴムは多孔性を有しており、通常ではメンブレンゴム表面の細孔は殆ど閉じているが、延伸すると細孔が開くという性質を有している。このようなメンブレンゴムの性質を利用してバブリングが行われる。具体的には次のとおりである。

気流室１に気流を圧送し、芯部材１０の表面の噴出孔６から気流を噴出させると、芯部材１０と散気部材（メンブレンゴム）２０との間に気体が蓄積する。これにより、散気部材（メンブレンゴム）２０は図１の（イ）の破線で示すように膨張し、それによって開いた細孔から気流が外部に放出される。そして、気流室１への気流の圧送を停止すると、散気部材（メンブレンゴム）２０は元の形状に戻るため細孔は閉じる。このように、本発明の散気装置１００では、気流の未噴出時は常に散気部材（メンブレンゴム）２０の表面の細孔が閉じた状態となるので、細孔が目詰まりを起こすことが少なくなり、また、細孔が多少目詰まりした場合でも散気部材（メンブレンゴム）２０が膨張して細孔がより広がるから、健全な散気状態が維持され、長期間の使用が可能となる。

（散気システム）
次に、本発明の散気装置１００を使用した散気システムの構成例について説明する。図４は、複数の散気装置１００による散気システム２００の一例を示した概略構成図である。ここで、（ａ）は散気システム２００の上面図、（ｂ）は散気システム２００の正面図をそれぞれ示す。

散気システム２００では、液体槽５０の底部に散気装置１００が配置され、さらにその上方にフィルタユニット５１が設けられている。散気装置１００は、液体槽５０外部のブロアーポンプ５２と可撓性チューブ５３で接続されている。散気装置１００は、ボルト等の固定具によって液体槽５０の底部に固定されていないので、目的に応じて自由に配置することができる。図４（ａ）の例では、８個の散気装置１００を片側４個ずつ２列に配置した様子を示している。液体槽５０から散気装置１００を取り出す場合は、初めに可撓性チューブ５３を引き寄せて散気装置１００を液体槽５０の側方スペース（図４にＳで示す領域）に移動させる。その後、例えば、図５に示すような専用の工具６０で掴み取ることで液体槽５０の外部に取り出すことができる。この専用工具６０は、ハンドルのグリップ部分６１を握るだけで、散気装置１００を容易に掴むことができる。

このように、本発明の散気システム２００は、散気措置１００を自由なレイアウトで配置することができるので、様々な状況に対応することが可能である。さらに、この散気システム２００において使用する散気装置１００は、液体槽５０への設置および取り出しを外部から容易に行うことができるので、作業者の負担が少なくなり、より安全な作業環境を実現することができる。

本発明の散気装置は、例えば、化学工業分野、環境分野、農業分野、食品加工分野、製薬分野など多くの分野で使用することが可能である。

本発明の散気装置であり、（イ）は散気装置の平面図、（ロ）は散気装置の分解斜視図 係止部材の一例を示す図 装填室への装填方向に沿って内側に向けて傾斜させた板バネを示す図 複数の散気装置による散気システムの一例を示す概略構成図 散気装置を掴み取るための専用工具を示す図

符号の説明

１ 気流室
２ 安定化部材
３ 装填室
４ 係止部材
５ ジョイント
６ 噴出孔
７ 金属バンド
８ 段部
１０ 芯部材
２０ 散気部材
１００ 散気装置

Claims (4)

1. 気流を噴出させる気流室および安定化部材を装填する装填室を有する芯部材と、
   前記芯部材の外側を覆って取り付けられる散気部材と
   を備え、前記安定化部材は前記装填室に着脱可能である散気装置。
2. 複数の接点によって前記装填室の内壁に接することにより前記安定化部材の抜出しを防止する係止部材を、前記装填室の装填口近傍に設けてある請求項１に記載の散気装置。
3. 前記係止部材は、複数の屈曲部を有する板バネである請求項２に記載の散気装置。
4. 前記板バネが前記装填室内から前記装填口の方向に逆戻りすることを防止する係止手段を、前記板バネの屈曲部に設けてある請求項３に記載の散気装置。

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