JP4070556B2 - 空気流路切替装置及びそれを備えた水処理システム - Google Patents

空気流路切替装置及びそれを備えた水処理システム Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、例えば、流し台のディスポーザからの生ごみ粉砕物を含んだ排水等を貯留して浄化するための複数の槽を備えた水処理システム等に用いられ、各槽における処理(曝気や沈澱促進)や各槽間の移送(エアリフト)等に必要な空気の流路を切り替える空気流路切替装置及びそれを備えた水処理システムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
本願出願人により開示された従来の水処理システムにおいては、空気供給手段(ブロワポンプ等、以下ブロワ)に、そこから送られてくる空気が流入する1つの空気流入口に対して切替制御可能な複数の空気流出口を有する空気流路切替手段を接続し、空気を各槽に供給してブロワを1台で済ませられる構成としていた(例えば、特許文献1参照。)。
【0003】
例えば、図10は、ディスポーザからの排水を浄化して下水道に放流する水処理システムの一例を示すシステム構成図であり、1台のブロワ60からの空気を6つの流路に切替えて使用するものである。なお、実線で示す配管は液体(固液混合液)の流れを示し、破線で示す配管は空気の流れを示している。
【0004】
この水処理システムでは、図示しないディスポーザからの生ごみ粉砕物を含んだ排水を流量調整槽10に一旦貯留して、その沈澱物をエアリフト管11で固液分離装置20に投入して固体分と液体分に分離し、液体分は流量調整槽10に戻し、固体分はコンポスト(堆肥化)装置30に投入して微生物による有機物分解処理により堆肥化するようになっている。また、流量調整槽10の上澄みはエアリフト管12で曝気槽40に移送して曝気処理により有機物成分を微生物により分解処理する。そして、この曝気槽40の上澄みを上部で連通した沈澱分離槽50に自然流下させて汚泥を沈澱させ、その上澄みが下水道に放流され、沈澱した汚泥はエアリフト管51で初段の流量調整槽10に返送するようにしている。
【0005】
この水処理システムでは1台のブロワ60を用い、このブロワ60からの空気を各流路に切替える空気流路切替装置70を介して前記流量調整槽10、曝気槽40、沈澱分離槽50に供給している。
【0006】
また、空気流路切替装置70は、回転軸方向に空気流入口R0を有し、この空気流入口R0と連通する空気流出口R1を円周方向に有する回転子71と、この回転子71を回転自在に収納して、その回転軸方向に空気流入口H0を有し、円周方向に6つの空気流出口H1〜H6を有するハウジング72と、回転子71の空気流出口R1がハウジング72のいずれかの空気流出口H1〜H6に連通するように回転駆動するモータ(図示せず)とから構成されている。
【0007】
上記空気流路切替装置70の各空気流出口H1〜H6にはそれぞれ破線で示すエアパイプ81〜86が接続され、エアパイプ81の先端は曝気槽40の底部に配管されて散気管81aが接続され、エアパイプ82の先端は流量調整槽10の上澄みをエアリフトするエアリフト管12の下部に接続され、エアパイプ83の先端は流量調整槽10の沈澱物をエアリフトするエアリフト管11の下部に接続され、エアパイプ84の先端は沈澱分離槽50の沈澱物をエアリフトするエアリフト管51の下部に接続され、エアパイプ85の先端は流量調整槽10の下部に配管されて散気管85aが接続され、エアパイプ86の先端は沈澱分離槽50の下部に配管されて散気管86aが接続されている。
【0008】
上記各エアパイプ81〜86のうち散気管81a,85a,86aが接続されたエアパイプ81,85,86には、その途中に逆止弁90が取り付けられている。
【0009】
なお、図示は省略したが、この水処理システム全体を制御するマイクロコンピュータ等からなる制御部と、各種操作や異常等の状態表示のための操作表示部が備えられており、前述したブロワ60や空気流路切替装置70も上記制御部によって制御される。
【0010】
また、空気流路切替装置70としては、例えば図11,図12に示すような構成のものが本願出願人により既に提案されている(特願2001−288751号)。
【0011】
ここでは、空気流路切替装置70の回転子71を略傘形状とすることで、図12(b)に示すように回転子71の傘部肉厚t1が薄くなるようにしたものである。また、傘形状の天面から下方に突出する略Y字状リブ71gを設け、この略Y字状リブ71gにおける図12(c)に2点鎖線で示す外接円cの直径dが回転軸の外径となるように設定したものである。
【0012】
すなわち、回転子71を図12(a)〜(c)に示すような略傘形状に成形すると共に、回転子71の傘部肉厚t1を薄くしているため、回転子71の側斜面71bには成形後の収縮による所謂ひけが生じない。
【0013】
また、図12(a)〜(c)に示したように成形すると、図11のように組み立てたときは、図11(c)に示すように、ハウジング蓋72cの空気流入口H0を通して略Y字状リブ71gが見え、リブ71g以外の領域である網掛け部が回転子71の空気流入口R0として機能する。また、回転子71の下部側は、略Y字状リブ71gの先端部がハウジング蓋7cの空気流入口H0上部に形成された軸受部72gに回転自在に位置決めされる。
【0014】
また、図示しないモータの駆動軸にユニバーサルジョイント構造にて接続される回転子71の上部側の回転軸71dは、ひけが発生しても空気漏れの問題は発生しないが、長方形の嵌合溝(軸穴)71iが鼓状に変形するので、これを防ぐため嵌合溝71iの周囲に肉抜き部71jを形成している。
【0015】
この空気流路切替装置70は、図11(b)下方のハウジング蓋72cの空気流入口H0より前述したブロワ60からの空気を受け入れ、回転子71を経て回転子71の空気流出口R1により選択されたハウジング72の空気流出口H1〜H5のいずれか(図ではH5)に排出される仕組みになっている。この際、回転子71に空気圧がかかり、回転子71が図面上方へ押されることによって回転子71全体がプラスチック等の硬い材料(プラストマー)であっても、その側斜面71bが徐々に変形し、回転子71の側斜面71bがハウジング72の内斜面72bに圧接され、空気漏れが発生せぬようになっている。また、この現象は、回転子71が柔軟な材料(エラストマー)であれば更に起こりやすく、圧接の度合いも増して空気流路切替装置70の性能が更に良くなるとしている。
【0016】
また、特願2002−041202号で提案されたものでは、図13に示すように、空気流路切替装置70のハウジング72に内蔵される回転子71の傘部71kを環状リブ72hでガイドし、回転子71が正規の形状の場合は機能しないが、若干変形している場合は、環状リブ72hで回転子71の傘部71kを持ち上げるようにして、回転子71の傘部71kの側斜面71bと、ハウジング72の内斜面72bとの間隙を均等にして、前述したブロワ60で送気された場合に回転子71の傘部71kが開きやすくしている。なお、上記回転子71の回転軸71dには、位置決め用回転板75が取り付けられ、この位置決め用回転板75の周縁には空気流出口H1〜H5に対応した間隔で位置決め用孔が形成されており、そのうちの1つの位置決め用孔は現在位置認識のため、他と識別可能なように形成されている。また、上記位置決め用回転板75の周縁を跨ぐようにフォトセンサ76が取り付けられており、このフォトセンサ76と上記位置決め用回転板75とにより、回転子71の空気流出口R1をハウジング72の任意の空気流出口H1〜H5に位置決めできるように構成されている。
【0017】
さらに、特願2002−041203号で提案されたものに至っては、図14に示すように、回転子71の傘部71kに柔軟な材料を用いることで、空気流路切替装置70の内部圧力が上昇すると容易に傘部71kが変形してハウジング72の内斜面72bに密着することから、送気したい空気流出口以外への空気漏れを防止し、送気したい空気流出口へ所定の空気量を確実に送ることができるとしている。また、回転子71の軸部71mに硬質材料を用いたことで、空気流路切替装置70の内部圧力が高く回転子71の傘部71kがハウジング72の内斜面72bと密着している時、モータ73を回転させても、回転子71の軸部71mに形成された軸穴71iを変形させることなく、回転子71を回転できるとしている。
【0018】
【特許文献1】
特開2000−588号公報(図1)
【0019】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述した従来の技術によるものでは、次に示すような問題が生じる畏れがある。
【0020】
まず、図13に示したものの場合は、回転子71の傘部71kが全て硬質材料で形成されているため、図15に示すように傘部71kの一部71pが変形している場合には回転子71の側斜面71bとハウジング72の内斜面72b間に隙間が生じて空気流路切替装置70内部の密閉化はできない。この変形は、傘部71kの一部だけに孔(空気流出口R1)が開いているというバランスの悪い形状のため、成形樹脂材料の充填時に発生してしまう。
【0021】
また、図14に示したものの場合は、回転子71の傘部71k全てが柔軟な材料のため、傘部71kの開放端側が図16に示すように変形した初期形状で成形されてしまうと、傘部71kの開放端側の側斜面71bがハウジングの内斜面72bに沿うことができず、前述したブロワ60で送気しても回転子71の側斜面71bとハウジング72の内斜面72bの隙間から矢印で示すような空気漏れが発生して、空気流路切替装置70の内圧が上がらず他の空気流出口へ空気漏れが発生してしまう。
【0022】
さらに、図13で示したような環状リブ72hを設けて傘部71kを矯正できても、回転子71の傘部71kが柔軟な材料で出来ており、滑りが悪くなって回転子71を回動できなくなる問題が発生する(図17参照)。
【0023】
また、回転子71の傘部71kの側斜面71bとハウジング72の内斜面72bがうまく接した時は、空気流路切替装置70の内部圧力が上昇し、回転子71の傘部71kの側斜面71bがハウジング72の内斜面72bと密着して空気漏れを防止できるが、ブロワ60を停止してもすぐには圧力が低下しないので、回転子71が固定されてしまい、モータ73の駆動軸73iが回転子71の軸部71mに形成された軸穴71iを変形させることがある。この対策としては、回転子71の軸部71mを硬い材料で作れば軸穴71iを変形させることなく、回転子71を回動できると特願2002−041203号でも述べられていた。
【0024】
しかし、空気送出先が高圧で密閉状態に近い状況の時にはブロワ60を停止しても空気流路切替装置70内の圧力がすぐには低下しないことから、回転子71の側斜面71bとハウジング72の内斜面72bの密着は解除されず、そのためモータ73の駆動軸73iがロックしてしまうほどで、現実的にはブロワ停止後10秒程度待ち、空気流路切替装置70内の圧力が低下してからモータ73に通電して回転子71を回動させなければならなかった。つまり、漏れの少ない空気流路切替装置ほど、切替に時間がかかってしまい、応答性が悪くなるので、用途制限等の問題が発生する。
【0025】
そこで、本願発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、回転子の変形を抑えて送気したい空気流出部以外への空気漏れを防止することができ、また、送気停止直後でもロックすることなく回転子を回動でき、応答性の良い空気流路切替が行える空気流路切替装置及びそれを備えた水処理システムを提供することを目的とするものである。
【0026】
【課題を解決するための手段】
上記のような目的を達成するために、本願発明による空気流路切替装置は、回転軸方向に空気流入部を有し、この空気流入部と連通する空気流出部を円周方向に有する回転子と、この回転子を回転自在に収納して、その回転軸方向に空気流入部を有し、円周方向に複数の空気流出部を有するハウジングと、前記回転子をその空気流出部が前記ハウジングのいずれかの空気流出部に連通するように回転駆動するモータを備え、前記ハウジング内に流入する空気の圧力によって前記回転子の外面側をハウジングの内面側に圧接させるように構成すると共に、前記回転子を、前記ハウジングの各空気流出部対応付近を除いて硬度の高い材料を用いて形成された骨格部材と、少なくとも前記ハウジングの各空気流出部対応付近を硬度の低い柔軟な材料を用いて形成された柔軟部材とから構成し、且つ、前記モータの駆動軸と回転子の軸部との連結部が、空気圧による回転子外面のハウジング内面への圧接状態をモータの駆動力によって回転子を軸方向に移動させて解除する部材と、圧接状態が解除されると回転子の軸部をモータの駆動軸との連結位置に復帰させる部材とから構成されて成ることを特徴とするものである。
【0031】
また、被処理水に各種処理を施す複数の槽と、各槽における処理や各槽間の移送等の各用途に用いられる空気を供給する空気供給手段と、この空気供給手段から送られてくる空気が流入する1つの空気流入部に対して切替制御可能な複数の空気流出部を有する空気流路切替装置とを備えた水処理システムにおいて、前記空気流路切替装置は、回転軸方向に空気流入部を有し、この空気流入部と連通する空気流出部を円周方向に有する回転子と、この回転子を回転自在に収納して、その回転軸方向に空気流入部を有し、円周方向に複数の空気流出部を有するハウジングと、前記回転子をその空気流出部が前記ハウジングのいずれかの空気流出部に連通するように回転駆動するモータを備え、前記ハウジング内に流入する空気の圧力によって前記回転子の外面側をハウジングの内面側に圧接させるように構成すると共に、前記回転子を、前記ハウジングの各空気流出部対応付近を除いて硬度の高い材料を用いて形成された骨格部材と、少なくとも前記ハウジングの各空気流出部対応付近を硬度の低い柔軟な材料を用いて形成された柔軟部材とから構成し、且つ、前記空気供給手段から空気流路切替装置に至る空気流路の途中に、前記回転子を回転駆動するモータの回転時又は前記空気供給手段の空気供給停止時に連動して空気圧を開放する開放弁を備えたことを特徴とするものである。
【0032】
また、前記開放弁は電磁弁から成ることを特徴とするものである。
【0033】
一方、前記モータの駆動軸と回転子の軸部を弾性部材を介して連結すると共に、前記モータの駆動軸に前記開放弁を動作させる部材を備えたことを特徴とするものである。
【0034】
また、前記モータ自体を回動自在に保持して弾性部材で所定の位置に付勢すると共に、前記モータ自体に前記開放弁を動作させる部材を備えたことを特徴とするものである。
【0035】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。
【0036】
図1は、本願発明の一実施形態における回転子単体を示す構成図で、(a)はその骨格部材の斜視図、(b)は上記骨格部材に装着される柔軟部材の斜視図、図2は上記回転子を用いて組み立てた空気流路切替装置の構成図で、(a)は縦断面図、(b)はそのA−A断面図、図3は上記空気流路切替装置を用いた水処理システムの要部構成を示す部分断面図であり、前述してきた各図と同一符号は同一又は相当部分を示している。
【0037】
本実施形態においては、回転子71を、図1(a)に示す如く、軸部71mとハウジング72の各空気流出部対応付近が開口部71qになる傘部71kとが硬度の高い樹脂材料(プラスチック等のプラストマー)を用いて一体成形された骨格部材71rと、図1(b)に示す如く、ハウジング72の各空気流出部対応付近が突出部71sになってその1つに空気流出口R1が形成される傘部71kのみが硬度の低い柔軟な樹脂材料(合成ゴム等のエラストマー)を用いて成形された柔軟部材71tとから構成されてる。上記柔軟部材71tは骨格部材71rの内側に嵌合して接合するように成形されるもので、柔軟部材71t側の各突出部71sは、骨格部材71r側の各開口部71qと大きさ及び厚さが一致するように成形され、段差なくぴったりと嵌合するように形成されている。
【0038】
すなわち、図1(a)に示すように、硬質材料で成形される骨格部材71rは、傘部71kに等間隔に複数(本実施形態では5つ)の開口部71qが設けられるようになっているので、金型に軸部71mから成形樹脂材料を流し込むとバランス良く充填できる。その結果、樹脂成形による所謂ひけや歪み等の発生を防止でき、傘部71kの外形形状が正確に形成される。
【0039】
また、図1(b)に示す柔軟部材71tについては、回転子71の傘部71kにおいてハウジング72内の各空気流出口H1〜H5に対応する箇所には全て、柔軟部材71tに空気流出口開口径よりも大きく形成された突出部71sが位置するようになっており、これが弁の機能を果たすようになる。
【0040】
従って、回転子71の傘部71kの外形形状(側斜面71b)が安定してハウジング72の内斜面72bに一致するので、容易に空気流路切替装置70の内部圧力が上昇し、柔軟部材71tの突出部71sが内圧で外側に変形し、ハウジング72の内斜面72bに密着して、送気したい空気流出口以外への空気漏れを防止するため、送気したい空気流出口へ所定の空気量を確実に送ることができる。さらに、ハウジング72内の各空気流出口開口部には回転子71側の硬質材料と柔軟材料の継ぎ目がこないので、この点においても空気漏れを防止できる。
【0041】
また、柔軟部材71tの突出部71s以外の面が全て接合面となって、骨格部材71rと柔軟部材71tの硬軟2種類の材料の接合面積を大きくできるので、骨格部材71rと柔軟部材71tの接合強度が大きくなり、それらが分離するのを防止できる。なお、骨格部材71rの各開口部71q毎に、突出部71sとその周囲に接合部を有する柔軟部材を設けるようにしても、本願発明の所期の目的は達成できる。
【0042】
さらに、骨格部材71rと柔軟部材71tを組み合わせたとき、それらの側斜面71bが段差なく一致するので、空気圧のかかっていない状態では回転しやすくなる。
【0043】
また、本実施形態では、図3に示すように、ブロワ60から空気流路切替装置70に至る空気流路となる配管61の途中に、大気開放する分岐配管62を設けて、ここに開放弁として電磁弁63が取り付けられている。この電磁弁63は、ブロワ60の空気供給停止時に連動して開放するように図示しない制御部によって制御される。また、上記電磁弁63が取り付けられた配管62の開放端には防音装置64が取り付けられるようになっている。
【0044】
このように構成することにより、前述した構成によって空気流路切替装置70の密閉性能が上がっても、ブロワ60が停止すると直ちに電磁弁63が開放されて、空気流路切替装置70内の圧力が大気開放されて下がるので、送気停止直後でも回転子71がロックするというような問題が生じることもなく回転子71を回動でき、応答性の良い空気流路切替が行え、空気流路切替装置70の用途制限等も無くなる。
【0045】
また、上記圧力開放時には、“プシュー”といった音が発生するが、本実施形態では電磁弁63が取り付けられた配管62の開放端に防音装置64が取り付けられるようになっているので、圧力開放時の“プシュー”音を低減することができる。
【0046】
また、開放弁を電磁弁63とすることにより、ブロワ60から空気流路切替装置70に至る空気流路(配管61)のいずれに配置しても良いので、配管の自由度やメンテナンス性などが向上する。
【0047】
なお、上記実施形態では、電磁弁63をブロワ60の空気供給停止時に連動させて開放するようにしたが、回転子71を回転駆動するモータの回転時に連動させて開放するようにしても上記実施形態とほぼ同様な作用効果が得られる。
【0048】
図4は、本願発明の他の実施形態の構成及び作用を示す縦断面図であり、前述してきた各図と同一符号は同一又は相当部分を示している。
【0049】
本実施形態においては、モータ73の駆動軸73iと回転子71の軸部71dとの連結部を、空気圧による回転子外面のハウジング内面への圧接状態をモータ73の駆動力によって回転子71を軸方向下方に移動させて解除する斜め段差構造のカム74aと、圧接状態が解除されると回転子71の軸部71dをモータ73の駆動軸73iとの連結位置に復帰させるコイルバネ79とから構成したものである。
【0050】
このように構成すれば、図4(a)のように回転子71とハウジング72が圧接した密着状態から、モータ73が回るときに、モータ73の駆動軸73iと回転子71の軸部71d間に形成された斜め段差のカム74aにより、図4(b)に示すように回転子71が下方に押され、その時に密着状態が解除される。そして、一度密着状態が解除されると、モータ73の駆動軸73iと回転子71の軸部71d間に設けられたコイルバネ79の働きにより、図4(c)に示すように回転子71の軸部71dをモータ73の駆動軸73iとの連結位置に復帰させるので、送気停止直後でも回転子71がロックするというような問題が生じることもなく回転子71を回動でき、応答性の良い空気流路切替が行え、空気流路切替装置70の用途制限等も無くなる。また、別途、電磁弁等の駆動部を用いる必要が無く、簡単な構成で実現可能となる。
【0051】
図5は、本願発明の更に他の実施形態の構成を示す縦断面図であり、前述してきた各図と同一符号は同一又は相当部分を示している。
【0052】
本実施形態はブロワ60の能力が高い場合などに有効なもので、設計上の空気流路切替装置70の気密性を確保した上で、予めハウジング蓋72cに各空気流出口H1〜H5以外への空気漏れ孔(直径dの小さな孔)72nを形成しておく。また、この場合にも、空気漏れ孔72nに接続された配管72pの開放端には防音装置64を取り付けられるようにしておく。
【0053】
これにより、ブロワ60の停止時には、上記空気漏れ孔72nから空気を速やかに漏らして圧力を開放することができるので、送気停止直後でも回転子71がロックするというような問題が生じることもなく回転子71を回動でき、応答性の良い空気流路切替が行える。また、別途、電磁弁等の駆動部を用いる必要が無く、極めて簡単な構成で実現可能となる。また、空気漏れ音は防音装置64で低減することができる。
【0054】
図6は、本願発明の更に他の実施形態の構成及び作用を模式的に示した縦断面図であり、前述してきた各図と同一符号は同一又は相当部分を示している。
【0055】
本実施形態においても、前記図4に示した実施形態同様、モータ73の駆動軸73iと回転子71の軸部71dとの連結部を、空気圧による回転子外面のハウジング内面への圧接状態をモータ73の駆動力によって回転子71を軸方向下方に移動させて解除する斜め段差構造のカム74aと、圧接状態が解除されると回転子71の軸部71dをモータ73の駆動軸73iとの連結位置に復帰させるコイルバネ79とから構成したものである。なお、回転子71の傘部71kは簡略化して示しているが、前記実施形態と同様に構成することが好ましい。
【0056】
従って、前記実施形態同様、図6(a)に示すように、モータ73が回転駆動されるときに、モータ73の駆動軸73iと回転子71の軸部71d間に形成された斜め段差のカム74aにより、回転子71が下方に押され、その時に密着状態が解除される。そして、一度密着状態が解除されると、モータ73の駆動軸73iと回転子71の軸部71d間に設けられたコイルバネ79の働きにより、図6(b)に示すように、回転子71の軸部71dをモータ73の駆動軸73iとの連結位置に復帰させるので、送気停止直後でも回転子71がロックするというような問題が生じることもなく回転子71を回動でき、応答性の良い空気流路切替が行え、空気流路切替装置70の用途制限等も無くなる。また、別途、電磁弁等の駆動部を用いる必要が無く、簡単な構成で実現可能となる。
【0057】
また、このようにモータ73の駆動軸73iと回転子71の軸部71dの連結部に弾性体(コイルバネ79)を用いた場合、モータ73の駆動軸73iと回転子71の軸部71dが弾性結合されているため、モータ駆動軸73iと回転子71の回転位置の合致精度が低くなる。これに起因する回転子71とハウジング72のずれによる通気抵抗の増加を防ぎ、空気流路切替動作を確実に行うためには、回転子71を所定の位置に停止させる必要があり、回転位置制御のための位置検出は、モータ駆動軸73iよりも図6に示すように回転子71の軸部71d側で行うのがより好ましい。図6では、発光部と受光部を有するフォトセンサ76と所定位置に切り欠き部を有する位置決め用回転板75の組み合わせで位置検出を行う場合の例を示している。
【0058】
図7は、本願発明の更に他の実施形態の構成及び作用を模式的に示した要部断面図で、前述してきた各図と同一符号は同一又は相当部分を示している。
【0059】
本実施形態においては、前述したブロワ60から空気流路切替装置70に至る空気流路となる配管61の途中に空気抜き孔65を形成して、ここに空気抜き孔65を閉じる方向にコイルバネ66によって付勢された開放弁67を設けたものである。上記開放弁67は、その操作棒68をモータ73の駆動軸73iに取り付けられたカム74bによって押圧することにより、開放弁67が空気抜き孔65を開放するように構成されている。なお、ここでは、カム74bを分かりやすく示すため、ブロワ60からの空気を4つの流路に切り替えるもので、これに対応して略方形のカム74bの場合について示しているが、前記実施形態のように5つの空気流出口H1〜H5を有するものでは、略5角形のカムとなる。
【0060】
このように構成しても、モータ73の回転時に回転子71とハウジング72が圧接状態にあっても、回転子71の軸部71dとコイルバネ79で連結されたモータ駆動軸73iが回転し、モータ駆動軸73iに設けられたカム74bが回転して開放弁67が開放され、空気圧が低下して、回転子71とハウジング72の圧接状態が解除されるので、送気停止直後でも回転子71がロックするというような問題が生じることもなく回転子71を回動でき、応答性の良い空気流路切替が行え、空気流路切替装置70の用途制限等も無くなる。また、別途、電磁弁等を用いる必要が無く、簡単な構成で実現可能となる。
【0061】
図8は、本願発明の更に他の実施形態の構成及び作用を模式的に示した要部断面図で、前述してきた各図と同一符号は同一又は相当部分を示している。
【0062】
本実施形態においては、モータ73を駆動した際にモータ73自体が反力で逆に回ろうとすることを利用し、モータ73自体を保持部材73gで回動自在に保持して、コイルバネ73kによりストッパー73mで規制された所定の位置に付勢すると共に、モータ73自体に、前記実施形態と同様に設けられた開放弁67を動作させるカム74cを備えたものである。上記コイルバネ73kは、モータ73から突出してストッパー73mに当たる突起73nに一端が引っ掛けられ、他端がバネ固定部73pに引っ掛けられている。また、この場合のカム74cは、モータ73自体が矢印で示すように往復回動するので、前記実施形態とは異なり、切替流路の数に係わらず一箇所にだけ突出部分があれば良い。
【0063】
このように構成しても、モータ73の回転時に回転子71とハウジング72が圧接状態にあっても、回動自在に保持されたモータ73自体が反力で回転し、モータ73自体に設けられたカム74cが回転して開放弁67が開放され、空気圧が低下して、回転子71とハウジング72の圧接状態が解除されるので、送気停止直後でも回転子71がロックするというような問題が生じることもなく回転子71を回動でき、応答性の良い空気流路切替が行え、空気流路切替装置70の用途制限等も無くなる。また、別途、電磁弁等を用いる必要が無く、簡単な構成で実現可能となる。
【0064】
なお、上述してきた実施形態で述べたカムだけでなく、リンク等の一般的な伝達機構により上述したような動作を実現することが可能である。
【0065】
また、上述してきた実施形態においては、回転子71が略傘形状の場合について示したが、本願発明はこれに限らず、例えば、図9に示すように、略円板状の回転子71の場合にも、ハウジング72の各空気流出部対応付近を除いて硬度の高い材料を用いて形成された骨格部材71rと、少なくともハウジング72の各空気流出部対応付近を硬度の低い柔軟な材料を用いて形成された柔軟部材71tとから構成することにより、前記実施形態とほぼ同様な作用効果が得られる。なお、図9において、前述してきた各図と同一符号は同一又は相当部分を示している。
【0066】
また、本願発明による空気流路切替装置70は、前記図10に示したような構成の水処理システムに限らず、用途制限も無くなるので、各種の水処理システムに適用して、前述したとほぼ同様の作用効果が得られる。
【0067】
【発明の効果】
以上のように本願発明の空気流路切替装置によれば、回転軸方向に空気流入部を有し、この空気流入部と連通する空気流出部を円周方向に有する回転子と、この回転子を回転自在に収納して、その回転軸方向に空気流入部を有し、円周方向に複数の空気流出部を有するハウジングと、前記回転子をその空気流出部が前記ハウジングのいずれかの空気流出部に連通するように回転駆動するモータを備え、前記ハウジング内に流入する空気の圧力によって前記回転子の外面側をハウジングの内面側に圧接させるように構成すると共に、前記回転子を、前記ハウジングの各空気流出部対応付近を除いて硬度の高い材料を用いて形成された骨格部材と、少なくとも前記ハウジングの各空気流出部対応付近を硬度の低い柔軟な材料を用いて形成された柔軟部材とから構成することにより、回転子の変形を抑えて送気したい空気流出部以外への空気漏れを防止することが可能な空気流路切替装置を実現できる。
【0068】
さらに、前記モータの駆動軸と回転子の軸部との連結部が、空気圧による回転子外面のハウジング内面への圧接状態をモータの駆動力によって回転子を軸方向に移動させて解除する部材と、圧接状態が解除されると回転子の軸部をモータの駆動軸との連結位置に復帰させる部材とから構成されて成るものとすることにより、上述した構成によって空気流路切替装置の密閉性能が上がっても、別途、電磁弁等を用いることなく簡単な構成で、送気停止直後でもロックすることなく回転子を回動でき、応答性の良い空気流路切替が行える空気流路切替装置を実現できる。
【0072】
また、被処理水に各種処理を施す複数の槽と、各槽における処理や各槽間の移送等の各用途に用いられる空気を供給する空気供給手段と、この空気供給手段から送られてくる空気が流入する1つの空気流入部に対して切替制御可能な複数の空気流出部を有する空気流路切替装置とを備えた水処理システムにおいて、前記空気流路切替装置は、回転軸方向に空気流入部を有し、この空気流入部と連通する空気流出部を円周方向に有する回転子と、この回転子を回転自在に収納して、その回転軸方向に空気流入部を有し、円周方向に複数の空気流出部を有するハウジングと、前記回転子をその空気流出部が前記ハウジングのいずれかの空気流出部に連通するように回転駆動するモータを備え、前記ハウジング内に流入する空気の圧力によって前記回転子の外面側をハウジングの内面側に圧接させるように構成すると共に、前記回転子を、前記ハウジングの各空気流出部対応付近を除いて硬度の高い材料を用いて形成された骨格部材と、少なくとも前記ハウジングの各空気流出部対応付近を硬度の低い柔軟な材料を用いて形成された柔軟部材とから構成し、且つ、前記空気供給手段から空気流路切替装置に至る空気流路の途中に、前記回転子を回転駆動するモータの回転時又は前記空気供給手段の空気供給停止時に連動して空気圧を開放する開放弁を備えることにより、空気流路切替装置における回転子の変形を抑えて送気したい空気流出部以外への空気漏れを防止することができると共に、これにより空気流路切替装置の密閉性能が上がっても、送気停止直後でもロックすることなく回転子を回動でき、応答性の良い空気流路切替が行える水処理システムが実現できる。
【0073】
また、前記開放弁を電磁弁とすることにより、空気供給手段から空気流路切替装置に至る空気流路(配管等)のいずれに配置しても良いので、配管の自由度やメンテナンス性などが向上する。
【0074】
一方、前記モータの駆動軸と回転子の軸部を弾性部材を介して連結すると共に、前記モータの駆動軸に前記開放弁を動作させる部材を備えることにより、別途、電磁弁等を用いる必要が無く、簡単な構成で、送気停止直後でも回転子がロックするというような問題が生じることもなく回転子を回動でき、応答性の良い空気流路切替が行える水処理システムを実現できる。
【0075】
また、前記モータ自体を回動自在に保持して弾性部材で所定の位置に付勢すると共に、前記モータ自体に前記開放弁を動作させる部材を備えることによっても、前記同様、別途、電磁弁等を用いる必要が無く、簡単な構成で、送気停止直後でも回転子がロックするというような問題が生じることもなく回転子を回動でき、応答性の良い空気流路切替が行える水処理システムを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願発明の一実施形態における回転子単体の構成要素を示す斜視図。
【図2】上記回転子を用いて組み立てた空気流路切替装置の構成図。
【図3】上記空気流路切替装置を用いた水処理システムの要部構成を示す部分断面図。
【図4】本願発明の他の実施形態の構成及び作用を示す縦断面図。
【図5】本願発明の更に他の実施形態の構成を示す縦断面図。
【図6】本願発明の更に他の実施形態の構成及び作用を模式的に示した縦断面図。
【図7】本願発明の更に他の実施形態の構成及び作用を模式的に示した要部断面図。
【図8】本願発明の更に他の実施形態の構成及び作用を模式的に示した要部断面図。
【図9】本願発明の更に他の実施形態の構成を模式的に示した要部構成図。
【図10】従来の水処理システムの一例を示すシステム構成図。
【図11】上記のような水処理システムに用いられる空気流路切替装置の従来例を示す構成図。
【図12】上記図11の空気流路切替装置に用いられる回転子単体の構成図。
【図13】同じく、空気流路切替装置の他の従来例を示す構成図。
【図14】同じく、空気流路切替装置の他の従来例を示す構成図。
【図15】上記従来の空気流路切替装置の課題を示す説明図。
【図16】同じく、上記従来の空気流路切替装置の課題を示す説明図。
【図17】同じく、上記従来の空気流路切替装置の課題を示す説明図。
【符号の説明】
10 流量調整槽
20 固液分離装置
30 コンポスト装置
40 曝気槽
50 沈澱分離槽
60 ブロワ
61 配管
63 電磁弁(開放弁)
65 空気抜き孔
67 開放弁
70 空気流路切替装置
71 回転子
71b 側斜面
71d 回転軸
71g 略Y字状リブ(回転軸)
71i 軸穴
71k 傘部
71m 軸部
71q 開口部
71r 骨格部材
71s 突出部
71t 柔軟部材
72 ハウジング
72b 内斜面
72c ハウジング蓋
72n 空気漏れ孔
73 モータ
73i 駆動軸
73g 保持部材
73k コイルバネ
74a,74b,74c カム
75 位置決め用回転板
76 フォトセンサ
79 コイルバネ
81a,85a,86a 散気管
R0,H0 空気流入口
R1,H1〜H6 空気流出口

Claims (5)

  1. 回転軸方向に空気流入部を有し、この空気流入部と連通する空気流出部を円周方向に有する回転子と、この回転子を回転自在に収納して、その回転軸方向に空気流入部を有し、円周方向に複数の空気流出部を有するハウジングと、前記回転子をその空気流出部が前記ハウジングのいずれかの空気流出部に連通するように回転駆動するモータを備え、
    前記ハウジング内に流入する空気の圧力によって回転子の外面側をハウジングの内面側に圧接させるように構成すると共に、
    前記回転子を、前記ハウジングの各空気流出部対応付近を除いて硬度の高い材料を用いて形成された骨格部材と、少なくとも前記ハウジングの各空気流出部対応付近を硬度の低い柔軟な材料を用いて形成された柔軟部材とから構成し、且つ、
    前記モータの駆動軸と回転子の軸部との連結部が、空気圧による回転子外面のハウジング内面への圧接状態をモータの駆動力によって回転子を軸方向に移動させて解除する部材と、圧接状態が解除されると回転子の軸部をモータの駆動軸との連結位置に復帰させる部材とから構成されて成ることを特徴とする空気流路切替装置。
  2. 被処理水に各種処理を施す複数の槽と、各槽における処理や各槽間の移送等の各用途に用いられる空気を供給する空気供給手段と、この空気供給手段から送られてくる空気が流入する1つの空気流入部に対して切替制御可能な複数の空気流出部を有する空気流路切替装置とを備えた水処理システムにおいて、
    前記空気流路切替装置は、回転軸方向に空気流入部を有し、この空気流入部と連通する空気流出部を円周方向に有する回転子と、この回転子を回転自在に収納して、その回転軸方向に空気流入部を有し、円周方向に複数の空気流出部を有するハウジングと、前記回転子をその空気流出部が前記ハウジングのいずれかの空気流出部に連通するように回転駆動するモータを備え、
    前記ハウジング内に流入する空気の圧力によって回転子の外面側をハウジングの内面側に圧接させるように構成すると共に、
    前記回転子を、前記ハウジングの各空気流出部対応付近を除いて硬度の高い材料を用いて形成された骨格部材と、少なくとも前記ハウジングの各空気流出部対応付近を硬度の低い柔軟な材料を用いて形成された柔軟部材とから構成し、且つ、
    前記空気供給手段から空気流路切替装置に至る空気流路の途中に、前記回転子を回転駆動するモータの回転時又は前記空気供給手段の空気供給停止時に連動して空気圧を開放する開放弁を備えたことを特徴とする水処理システム。
  3. 前記開放弁は電磁弁から成ることを特徴とする請求項記載の水処理システム。
  4. 前記モータの駆動軸と回転子の軸部を弾性部材を介して連結すると共に、前記モータの駆動軸に前記開放弁を動作させる部材を備えたことを特徴とする請求項記載の水処理システム。
  5. 前記モータ自体を回動自在に保持して弾性部材で所定の位置に付勢すると共に、前記モータ自体に前記開放弁を動作させる部材を備えたことを特徴とする請求項記載の水処理システム。
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