JP2013126634A - 散気管及び貯液タンク - Google Patents

Abstract

【課題】液体中の不純物による閉塞を回避することができる散気管及びこれを備えた貯液タンクを提供する
【解決手段】液体Ｌが貯留されたタンク本体の内部に水平方向に延びるように導入され、外周面３１に開口する孔部３２から液体Ｌ中に空気Ａを放出する散気管本体３０と、孔部３２と液体との間に、孔部３２から排出される空気Ａが一時的に滞留する空間Ｓを形成する空気滞留手段４０とから散気管２０を構成する。これによって、液体Ｌが散気管本体３０内に流入してしまうことを回避する。
【選択図】図２

Description

本発明は、液体中に空気を放出する散気管及びこれを備えた貯液タンクに関する。

固形の不純物を含んだ液体、例えば廃水処理に供されるスラリー液を一時的に貯留するタンク内には、通常、散気管が設けられている。この散気管は、外部から圧縮状態の空気が間欠的に注入され、該空気が散気管の外周面に開口する孔部からスラリー液に放出されるようになっている。この空気によってスラリー液中のスラッジ等の不純物を攪拌することで、該不純物が滞留してしまうことを防止している。

ここで、散気管の孔部がスラリーによって閉塞してしまっては、該散気管から空気を放出することができず、不純物を適切に攪拌することができない。
これに対して例えば特許文献１には、上方を向く孔部に可撓性短管を設け、該孔部から放出される空気によって可撓性短管を振動させることで該可撓性短管へのスラッジの付着防止を図る技術が開示されている。
また、その他、スラッジの孔部への侵入を回避すべく、孔部を下方に向かって開口させる手法が知られている。

特開平１０−３０９５９７号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、孔部に設けられた可撓性短管自体へのスラッジの付着は防止できるものの、孔部内へのスラッジの侵入を回避することはできない。
また、孔部を下方に向かって開口させた場合であっても、散気管の傾きや孔径の寸法交差によっては、複数の孔部のうち一の孔部から空気が放出される際に、これを連動して他の孔部からスラリー液が流入するおそれがある。この場合、散気管内に流入したスラリー液中のスラッジにより孔部が閉塞されてしまう。
さらに、間欠散気の場合には散気停止時に孔部からスラリー液が流入するおそれがある。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、液体中の不純物による閉塞を回避することができる散気管及びこれを備えた貯液タンクを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は以下の手段を提供している。
即ち、本発明に係る散気管は、液体が貯留されたタンク本体の内部に水平方向に延びるように導入され、外周面に開口する孔部から前記液体中に空気を放出する散気管本体と、前記孔部と前記液体との間に、前記孔部から排出される空気が一時的に滞留する空間を形成する空気滞留手段と、を備えることを特徴とする。

このような特徴の散気管によれば、散気管本体の孔部と該散気管本体の周囲の液体との間に、空気滞留手段により空間が形成される。これにより、当該空間が液体の障壁となることで、該液体が孔部を介して散気管に流入することを回避できる。

また、本発明に係る散気管において、前記孔部は、前記外周面のうち下方を向く領域に開口しており、前記空気滞留手段が、前記孔部を前記散気管本体の周方向から挟むように該散気管本体の外周面から下方に向かって延びる一対の板部材であることを特徴とする。

これにより、散気管本体の外周側における一対の板部材により挟み込まれた領域には、孔部から放出された空気が滞留する。これによって、孔部と液体とを隔てる空間が形成されるため、当該空間が障壁となることにより、液体が孔部を介して散気管に流入することを確実に回避できる。

さらに、本発明に係る散気管において、前記一対の板部材は、下方に向かうに従って互いに周方向に離間するように傾斜していることが好ましい。

これによって、孔部と液体とを隔てる空間の体積を大きく取ることができるため、液体が孔部を介して散気管に流入することをより確実に回避できる。

また、本発明に係る散気管においては、前記板部材の下端が前記散気管本体の延在方向にわたって上下に凹凸形状をなしていることが好ましい。

これによって、空間から液体中へと漏れ出る空気を、散気管の延在方向にわたって一様とすることができる。即ち、空間から液体中に空気がまとまって放出されるのではなく、散気管の延在方向に分散されて放出されることになる。これにより、液体中の不純物を広範囲にわたって攪拌することができる。

また、本発明に係る散気管において、前記孔部は、前記外周面のうち上方を向く領域に開口しており、前記空気滞留手段が、一端が孔部に接続されるとともに他端が下方を向くように配置された逆Ｕ字管であってもよい。

これにより、上向きの孔部に一端が接続されるとともに他端が下方を向く逆Ｕ字管の内部には孔部から放出される常に空気が滞留する。これによって、逆Ｕ字管内に孔部と液体とを隔てる空間が形成されるため、当該空間が障壁となることにより、液体が孔部を介して散気管に流入することを確実に回避できる。

さらに、本発明に係る散気管においては、前記逆Ｕ字管が、該逆Ｕ字管の内周面が縮径する括れ部を有することが好ましい。

これによって、たとえ逆Ｕ字管内に液体が流入した場合であっても、括れ部が液体の流動抵抗となるため、散気管内の空気と液体との置換が困難となる。したがって、散気管内に液体が流入してしまうことをより一層回避することができる。

そして、本発明に係る貯液タンクは、上記いずれかの散気管と、前記タンク本体と、を備えることを特徴とする。
このような特徴の貯液タンクによれば、散気管内への液体の流入を回避することができる。

本発明の散気管及び貯液タンクによれば、散気管内への液体の流入を回避することができるため、液体中の不純物による孔部の閉塞を回避することが可能となる。

本発明の第一実施形態に係る貯液タンクの模式的な側面図である。 図１における散気管の延在方向に直交する断面図である。 第一実施形態の変形例に係る貯液タンクの模式的な側面図である。 本発明の第二実施形態に係る貯液タンクの模式的な側面図である。 図４における散気管の延在方向に直交する断面図である。 第二実施形態の変形例に係る散気管の延在方向に直交する断面図である。

以下、本発明の第一実施形態について、図１及び図２を参照して詳細に説明する。
図１に示すように、貯液タンク１００は、固形の不純物を含み廃水処理に供される液体Ｌ、例えばスラッジを含むスラリー液等を一時的に貯留する役割を有している。この貯液タンク１００は、タンク本体１０と、該タンク本体１０内に外部から導入された散気管２０とを備えている。

タンク本体１０は、内部が中空とされた筐体状をなしており、本実施形態では水平方向を長手方向として延在する外形略直方体状をなしている。このようなタンク本体１０には、図示しない液体供給管が接続されており、該液体供給管を介してタンク本体１０の外部から液体Ｌが供給されるようになっている。これによって、タンク本体１０内には、所定の高さまで液体Ｌが貯留されている。

また、このタンク本体１０には、図示しない液体排出管が接続されており、タンク本体１０内に貯留された液体Ｌは該液体排出管を介して外部に排出されるようになっている。
さらにタンク本体１０には、その上部に図示しない空気排出路が設けられている。これによって散気管２０から放出される空気Ａがタンク本体１０外部に放出される。

図１及び図２に示すように、散気管２０は、散気管本体３０と、孔部３２から排出される空気Ａが一時的に滞留する空間Ｓを形成する空気滞留手段４０とから構成されている。本実施形態では、空気滞留手段４０として、一対の板部材４１，４１を採用している。
散気管本体３０は、タンク本体１０の側面に形成された連通部を介して該タンク本体１０の外部から内部に向かって水平方向に延在するように配置された部材であって、内部が中空状とされた円筒状をなしている。

この散気管本体３０の先端、即ち、タンク本体１０内部側の端部は閉塞されており、後端、即ち、タンク本体１０外部側の端部は開口されている。そして、散気管本体３０の後端には、図示しない空気供給手段が接続されている。この空気供給手段によって、圧縮状態とされた空気Ａが散気管本体３０内部に間欠的に供給されるようになっている。

このような散気管本体３０の外周面３１のうち下方を向く領域には、該散気管本体３０の内外を連通する孔部３２が形成されている。本実施形態では、該孔部３２は散気管本体３０の外周面３１における最下部に形成されており、該散気管本体３０の延在方向に間隔をあけて、かつ、該延在方向全域にわたって複数が形成されている。これら孔部３２を介して散気管２０内部の空気Ａが該散気管２０外部へと放出されるようになっている。

そして、空気滞留手段４０としての板部材４１，４１は、一方向を長手方向として延在する矩形板状の部材であって、該長手方向を散気管本体３０の延在方向に沿わせるように、該散気管本体３０の外周面３１に一対が固定されている。より詳細には、これら一対の板部材４１，４１は、図２に示すように、散気管本体３０の外周面３１における下方を向く領域からそれぞれ下方に向かって延びるように、散気管本体３０の周方向に間隔を空けて該周方向に対向するように設けられている。また、一対の板部材４１，４１の間には上記複数の孔部３２が存在しており、即ち、一対の板部材４１，４１は、外周面３１の最下部に形成された孔部３２を周方向から挟み込むように設けられている。なお、各板部材４１，４１の下端は、それぞれ散気管本体３０の最下部、即ち、孔部３２の開口位置よりも下部に位置している。

また、本実施形態においては、上記一対の板部材４１，４１は、図２に示すように、それぞれ散気管２０の外周面３１に対して垂直に設けられており、これによって一対の板部材４１，４１は、下方に向かうに従って互いに周方向に離間するように傾斜している。
このような空気滞留手段４０としての一対の板部材４１，４１を設けることによって、これら板部材４１，４１の対向する面、及び、散気管本体３０の外周面３１とによって、孔部３２の下方に空気Ａが滞留可能な空間Ｓが散気管本体３０の延在方向にわたって画成されている。

次に上記構成の貯液タンク１００の作用について説明する。
散気管２０における散気管本体３０の後端から圧縮状態の空気Ａが供給されると、該空気Ａは散気管本体３０の内部を先端側に向かって流通していく。そして、該散気管本体３０の複数の孔部３２から散気管本体３０の外部へと放出される。

このように散気管本体３０外部に放出された空気Ａは、空気滞留手段４０としての一対の板部材４１，４１による上記空間Ｓに一時的に滞留する。即ち、孔部３２から放出された空気Ａは、散気管２０の上方に向かっての動きが一対の板部材４１，４１によって妨げられる。これによって、板部材４１，４１によって画成される空間Ｓ内に、該空間Ｓの体積に応じた量の空気Ａが一時的に滞留される。これによって、散気管２０の延在方向にわたる空間Ｓの全域が空気Ａによって満たされ、各孔部３２と散気管２０の周囲の液体Ｌとが隔離される。

そして、圧縮空気Ａが散気管本体３０に順次供給されることにより、孔部３２から放出される空気Ａの総量が空間Ｓの体積を上回った時点で、空間Ｓ内の空気Ａが一対の板部材４１，４１を乗り越え、液体Ｌ中を上方へと向かって上昇していく。そして、このように上昇する空気Ａによって、スラリー液内の固体成分であるスラッジ等の不純物が攪拌される。これによって、タンク本体１０内において不純物が滞留してしまうことを防止できる。

以上のような散気管２０を備えた貯液タンク１００においては、上述したように、散気管本体３０の孔部３２と該散気管本体３０の周囲の液体Ｌとの間に、空気滞留手段４０による空間Ｓが形成される。これにより、当該空間Ｓが液体Ｌの障壁となることで、該液体Ｌが孔部３２を介して散気管２０に流入することを回避できる。

また、本実施形態では、空気滞留手段４０として、散気管本体３０の下部に配置された孔部３２を挟み込むように配置された一対の板部材４１，４１を採用しているため、散気管本体３０の外周側における一対の板部材４１，４１により挟み込まれた領域に、孔部３２から放出された空気Ａが滞留する空間Ｓが形成される。そして、この空間Ｓによって孔部３２と液体Ｌとを隔てることができるため、当該空間Ｓが障壁となることにより、液体Ｌが孔部３２を介して散気管２０に流入することを確実に回避できる。よって、散気管２０の傾きや孔部の径の寸法交差がある場合であっても、液体Ｌ中の不純物による孔部３２の閉塞を回避することができ、該孔部３２から放出される空気Ａによって継続的に不純物を攪拌することが可能となる。

また、本実施形態においては、一対の板部材４１，４１が下方に向かうに従って互いに周方向に離間するように傾斜しているため、孔部３２と液体Ｌとを隔てる空間Ｓの体積を大きく確保することができる。これによって、液体Ｌが孔部３２を介して散気管２０に流入することをより確実に回避できる。

なお、第一実施形態の散気管２０の変形例として、図３に示すような構成であってもよい。即ち、この変形例においては、板部材４１，４１が、その長手方向に向かうに従って厚み方向に順次凹凸状に波打つことにより形成された波板状をなしている。そして、このような波板状の板部材４１，４１は、第一実施形態と同様、下方に向かうに従って漸次互いに離間するように傾斜して配置されている。これによって、板部材４１，４１の下端は、散気管本体３０の延在方向に直交する水平方向から見た際に、上下に凹凸形状をなすことになる。即ち、板部材４１，４１の下端が、散気管本体３０の延在方向にわたって凸部と凹部が連続した形状をなしている。

このような構成とすることにより、一対の板部材４１，４１によって形成される空間Ｓから液体Ｌ中へと漏れ出る空気Ａを、散気管２０の延在方向にわたって一様とすることができる。即ち、空間Ｓから液体Ｌ中に空気Ａがまとまって放出されるのではなく、凹凸形状における複数の凹部から空気Ａが放出されることになるため、散気管２０の延在方向に分散されて放出されることになる。これにより、液体Ｌ中の不純物を広範囲にわたって攪拌することができる。

なお、板部材４１，４１は、波板状に形成されるのみならず、該板部材４１，４１の下端が単に凹凸形状をなすように構成されていてもよい。これによっても、上記変形例同様、液体Ｌ中の不純物を広範囲にわたって攪拌することができる。

なお、第一実施形態及び該第一実施形態の変形例においては、一対の板部材４１，４１における散気管２０の延在方向の両端部には、空間Ｓ内の空気Ａの該両端部からの漏出を防止する閉塞部材が設けられていることが好ましい。これによって、空間Ｓ内に確実に空気Ａを滞留させることができる。

次に、本発明の第二実施形態の貯液タンク１００について図４及び図５を参照して説明する。この第二実施形態において第一実施形態と同様の構成要素には、同様の符号を付して詳細な説明を省略する。
第二実施形態の貯液タンク１００においては、散気管本体３０における孔部３２の開口位置、及び、散気管２０の空気滞留手段４０の構成が第一実施形態と相違する。

第二実施形態の散気管２０は、図５示すように、孔部３２が該散気管２０の外周面３１のうち上方を向く領域に開口している。本実施形態においては、孔部３２は、散気管２０の外周面３１の最上部に開口しており、第一実施形態同様、散気管本体３０の延在方向に間隔をあけて複数が設けられている。

また、第二実施形態の散気管２０では、空気滞留手段４０として逆Ｕ字管４２を採用している。この逆Ｕ字管４２は、図５に示すように逆Ｕ字形状をなす管であって、両端が同一方向を向くように開口しており、これら両端側を接続する曲がり部が円弧状に湾曲した形状をなしている。

そして、逆Ｕ字管４２の一端は、下方を向いた状態で孔部３２に対して連通状態で接続されている。また、逆Ｕ字管４２の他端は、該逆Ｕ字管４２の一端よりも下方に配置された状態で下方に向かって開口している。そして、該逆Ｕ字管４２の内部が、孔部３２から放出される空気Ａを一時的に滞留させる空間Ｓとされている。

このような構成の第二実施形態の散気管２０においては、孔部３２から放出される空気Ａは、逆Ｕ字管４２内に流入する。そして、逆Ｕ字管４２における空気Ａが液体Ｌ内へと放出される端部が下方を向いているため、該逆Ｕ字管４２内にはその内部の体積に応じた空気Ａが一時的に滞留する。そして、圧縮空気Ａが散気管本体３０に順次供給されることにより、孔部３２から放出される空気Ａの総量が逆Ｕ字管４２内の空間Ｓの体積を上回った時点で、空間Ｓ内の空気Ａが逆Ｕ字管４２の他端から液体Ｌ中へと放出される。これにより、液体Ｌ中を空気Ａが上昇し、液体Ｌ中の不純物が攪拌される。その結果、タンク本体１０内において不純物が滞留してしまうことを防止できる。

以上のような第二実施形態の散気管２０によれば、上述したように上向きの孔部３２に一端が接続されるとともに他端が下方を向く逆Ｕ字管４２の内部には孔部３２から放出される常に空気Ａが滞留する。これによって、逆Ｕ字管４２内に孔部３２と液体Ｌとを隔てる空間Ｓが形成されるため、当該空間Ｓが障壁となることにより、液体Ｌが孔部３２を介して散気管２０に流入することを確実に回避できる。

なお、第二実施形態の変形例として、図６に示すような構成であってもよい。即ち、この変形例においては、逆Ｕ字管４２の一部が他の部分よりも内周面が縮径する括れ部４３とされている。なお、本実施形態では、括れ部４３が、逆Ｕ字管４２の頂部よりも他端側に位置しているが一端側に位置していてもよい。

これによって、たとえ逆Ｕ字管４２内に液体Ｌが流入した場合であっても、括れ部４３が液体Ｌの流動抵抗となるため、散気管２０内の空気Ａと液体Ｌとの置換が困難となる。したがって、散気管２０内に液体Ｌが流入してしまうことをより一層確実に回避することができる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、実施形態では散気管本体３０を円筒状としたが、延在方向に直交する断面形状を多角形状をしてもよい。
また、空気滞留手段４０として、一対の板部材４１，４１及び逆Ｕ字管４２を採用した例について説明したが、散気管本体３０の孔部３２と液体Ｌとを空気Ａによって隔離することが可能であれば、他の空気滞留手段４０を用いてもよい。
さらに、実施形態においては、スラリー液を液体Ｌとして貯留する貯液タンク１００について説明したが、他の液体Ｌを貯留する貯液タンク１００であってもよい。

１０ タンク本体
２０ 散気管
３０ 散気管本体
３１ 外周面
３２ 孔部
４０ 空気滞留手段
４１ 板部材
４２ 逆Ｕ字管
４３ 括れ部
１００ 貯液タンク
Ｌ 液体
Ｓ 空間

Claims (7)

1. 液体が貯留されたタンク本体の内部に水平方向に延びるように導入され、外周面に開口する孔部から前記液体中に空気を放出する散気管本体と、
   前記孔部と前記液体との間に、前記孔部から排出される空気が一時的に滞留する空間を形成する空気滞留手段と、
   を備えることを特徴とする散気管。
2. 前記孔部は、前記外周面のうち下方を向く領域に開口しており、
   前記空気滞留手段が、前記孔部を前記散気管本体の周方向から挟むように該散気管本体の外周面から下方に向かって延びる一対の板部材であることを特徴とする請求項１に記載の散気管。
3. 前記一対の板部材は、下方に向かうに従って互いに周方向に離間するように傾斜していることを特徴とする請求項２に記載の散気管。
4. 前記板部材の下端が前記散気管本体の延在方向にわたって上下に凹凸形状をなしていることを特徴とする請求項２又は３に記載の散気管。
5. 前記孔部は、前記外周面のうち上方を向く領域に開口しており、
   前記空気滞留手段が、一端が孔部に接続されるとともに他端が下方を向くように配置された逆Ｕ字管であることを特徴とする請求項１に記載の散気管。
6. 前記逆Ｕ字管が、該逆Ｕ字管の内周面が縮径する括れ部を有することを特徴とする請求項５に記載の散気管。
7. 請求項１から６のいずれか一項に記載の散気管と、
   前記タンク本体と、を備えることを特徴とする貯液タンク。

Images