JP6408185B1 - Underwater stirring aeration equipment - Google Patents
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Abstract
【課題】曝気される気泡の大きさを均一にかつ微細にすることが可能な水中撹拌曝気装置の提供。【解決手段】減速機付水中電動機10と、減速機付水中電動機10の回転軸に取り付けたプロペラ11及び内部に空洞部を有する円錐型回転コーン4と、プロペラ11及び円錐型回転コーン4の囲繞するケーシング3と、を備え、前記空洞部内に圧縮空気を貯留可能とし、ケーシング3の内周面と円錐型回転コーン4の外周面との隙間で水流路を形成し、円錐型回転コーン4の下方に、中央部に圧縮空気配管12用の挿通穴を形成し周縁部が階段状になるように直径の異なる複数の円板状体を積層させた階段状壁体2を設けて、円錐型回転コーン4の下端部と階段状壁体2の最上層の前記円板状体の表面部との上下方向の僅小間隙により圧縮空気吹出し口を形成し、階段状壁体2の階段状部表面とケーシング3の内周面との隙間で減圧混合流路を形成した水中撹拌曝気装置1。【選択図】図1An underwater agitating / aeration apparatus capable of uniformly and finely reducing the size of bubbles to be aerated. A submersible electric motor with a speed reducer, a propeller attached to a rotary shaft of the submersible electric motor with a speed reducer, a conical rotary cone having a hollow portion therein, and a surrounding of the propeller and the conical rotary cone. And a casing 3 that can store compressed air in the cavity, and a water flow path is formed by a gap between the inner peripheral surface of the casing 3 and the outer peripheral surface of the conical rotary cone 4. A stepped wall body 2 in which an insertion hole for the compressed air pipe 12 is formed at the center and a plurality of disk-shaped bodies having different diameters are stacked so that the peripheral edge has a stepped shape is provided at the bottom, and a conical shape is provided. A compressed air outlet is formed by a small gap in the vertical direction between the lower end of the rotating cone 4 and the surface of the uppermost disk-like body of the step-like wall 2, and the step-like portion of the step-like wall 2. Mixed pressure reduced pressure in the gap between the surface and the inner peripheral surface of the casing 3 To form an underwater agitation aeration device 1. [Selection] Figure 1
Description
本発明は、排水処理施設等の水槽内に設置して、水槽内を撹拌曝気させる水中撹拌曝気装置に関する。 The present invention relates to an underwater agitating and aeration apparatus that is installed in a water tank such as a wastewater treatment facility and causes the inside of the water tank to be agitated and aerated.
特許文献1には、原動機と、軸方向の両端部を開口したケーシングと、このケーシング内に回転自在に収容され、かつ前記原動機によって回転駆動されて前記ケーシングの軸方向一端部開口から他端部開口への水の流れを発生させる羽根車と、この羽根車の羽根に設けた出口と羽根車ボスの中空部に開口する入口とを連通させる体内給気通路と、前記羽根車ボスの中空部に空気を供給する空気供給管とを備えている水中撹拌曝気装置が開示されている。
特許文献1に記載の発明は、散気された空気が下吐出ケーシングの内面に衝突することにより微細な気泡を発生させるとの記載があるが、羽根車に圧縮空気の流動路を設けているため羽根車の厚みが厚くなり羽根車の回転抵抗が高くなるので、回転効率が低下し、電力量が増加し電力料金が高くつくという問題があった。
Although the invention described in
すなわち、気泡が例えば直径1mm未満のように小さい場合は水中の活性汚泥のフロックやゴミが気泡と結着し水槽表面に気泡とともに浮上し水槽表面が汚くなってトラブルになるという問題があった。一般的に水中に放出された空気は泡の直径が半分になれば表面面積が2倍となり、また酸素溶解率は気泡の表面積に比例するので、気泡が例えば直径10mm超のように大きい場合は送気量を直径5mmの場合と同じとすると、気泡が直径5mmの場合に比較して、発生したすべての気泡の合計表面積が小さくなり、個々の気泡の直径が大きい方が気泡の浮上速度が速くなることにより、気泡全体による酸素移動効率が低下しエネルギー効率が低下するという問題があった。そこで、直径5mmの気泡の場合と同じ酸素移動効率を確保しようとすると電力消費量が増大するという問題があった。 That is, when the bubbles are small, for example, less than 1 mm in diameter, there is a problem that flocs and dust of the activated sludge in the water bind with the bubbles and float with the bubbles on the surface of the water tank, causing the water tank surface to become dirty and causing a problem. In general, air released into water has a surface area that is doubled if the bubble diameter is halved, and the oxygen dissolution rate is proportional to the surface area of the bubble. Assuming that the amount of air supplied is the same as when the diameter is 5 mm, the total surface area of all the generated bubbles is smaller than when the bubbles are 5 mm in diameter. By increasing the speed, there is a problem that the oxygen transfer efficiency by the whole bubbles is lowered and the energy efficiency is lowered. Therefore, there has been a problem that if the same oxygen transfer efficiency as in the case of bubbles having a diameter of 5 mm is to be secured, the power consumption increases.
本発明はこうした問題に鑑み創案されたもので、曝気される気泡の大きさを均一にかつ小径にすることが可能な水中撹拌曝気装置を提供することを課題とする。本発明において小径とは直径1mm以上〜10mm以下の内のいずれかの大きさを意味する。 The present invention has been devised in view of these problems, and an object of the present invention is to provide an underwater agitating and aeration apparatus capable of uniformly and reducing the size of bubbles to be aerated. In the present invention, the small diameter means any size of 1 mm to 10 mm in diameter.
請求項1に記載の水中撹拌曝気装置1は、水槽40内で水中を撹拌曝気する水中撹拌曝気装置1であって、回転軸を上下方向に設けた減速機付水中電動機10と、前記減速機付水中電動機10の回転軸に取り付けられ、水を上方から吸い込み下方に吐出するように配設されたプロペラ11と、前記プロペラ11の下方であって前記減速機付水中電動機10の回転軸の下端部に取り付けられ内部に空洞部15を有する円錐型回転コーン4と、前記プロペラ11及び前記円錐型回転コーン4の左右方向の外周を囲繞するように配設された、上下方向に貫通路を形成するケーシング3と、前記円錐型回転コーン4の空洞部15内に圧縮空気を流入させる圧縮空気流入口14を配設するように設けた圧縮空気配管12と、前記減速機付水中電動機10を固定させる支柱体13と、を備え、前記空洞部15内に圧縮空気を貯留可能とし、前記ケーシング3の内周面と前記円錐型回転コーン4の外周面との隙間で水流路50を形成し、前記円錐型回転コーン4の下方に、中央部に前記圧縮空気配管12用の挿通穴を形成し周縁部が階段状になるように直径の異なる複数の円板状体21〜24を積層させた階段状壁体2を設けて、前記円錐型回転コーン4の下端部と前記階段状壁体2の最上層の円板状体21の表面部との上下方向の僅小間隙により圧縮空気吹出し口51を形成し、前記階段状壁体2の階段状部表面と前記ケーシング3の内周面との隙間で減圧混合流路56を形成したことを特徴とする。
The underwater agitating and
請求項2に記載の水中撹拌曝気装置1は、請求項1において、前記階段状壁体2を構成する複数の前記円板状体21〜24を、最下層の前記円板状体24は剛性体の1層形態とし、他の層の前記円板状体21〜23はそれぞれ上側を剛性体21t、22t、23tで下側を弾性体21g、22g、23gの2層形態としたことを特徴とする。
The underwater agitating and
請求項3に記載の水中撹拌曝気装置1は、請求項1又は2において、前記階段状壁体2を構成する前記円板状体21〜23を、異なる厚みや異なる弾性力を有する弾性体を備えた円板状体に交換可能に脱着できることを特徴とする。
The underwater agitating and
請求項4に記載の水中撹拌曝気装置1は、請求項1〜3のいずれかにおいて、前記支柱体13の下部に前記階段状壁体2が脱着可能に固定され、前記支柱体13の上部に前記減速機付水中電動機10を固定させる固定手段60を設け、前記固定手段60に前記支柱体13に対する前記減速機付水中電動機10の高さを調整する高さ調整手段を設け、前記減速機付水中電動機10の取付部材42に前記ケーシング3を固定させる固定手段62を設け、前記固定手段62に前記減速機付水中電動機10に対する前記ケーシング3の高さを調整する高さ調整手段を設けたことを特徴とする。
The underwater agitating and
請求項1に記載の水中撹拌曝気装置1は、気泡を含んだ水流が流れる流路の周壁に階段状の周壁を設けたことにより、前記階段状の周壁を形成する階段状壁体2の一つの円板状体から次の円板状体に変わった瞬間に圧力解放による減圧が発生し、減圧を数回発生させることにより前記圧縮空気吹出し口51から噴出した圧縮空気31を変形させて破壊させてさらに小径の気泡にすることができるという顕著な効果を奏する。また、実験的に気泡の大きさが均一化されるという顕著な効果を得た。
The underwater agitating and
また、階段状の周壁の厚みを変えることによって期待される気泡75の大きさにすることができ、気泡75の直径が約1mm未満にならない気泡75であって気泡75の直径が約10mm超にならない気泡75を水中に噴出させることができ、また例えば約6mm前後の大きさの気泡75に均一化させることができるという効果を奏する。
Further, by changing the thickness of the stepped peripheral wall, the expected size of the
よって、例えば活性汚泥処理において、小径の気泡75を噴出させた場合は、噴出する気泡75を水中に長く滞留させることができ、これにより空気に含まれる酸素を効率よく水に溶解できるので、つまり酸素移動効率を向上させることができるので、水中の微生物による有機物の分解を促進させることができ、好気性微生物を主体とする活性汚泥にすることができる。
Therefore, for example, in the activated sludge treatment, when the small-
また、空気に含まれる酸素を効率よく水に溶解できるので、つまり酸素移動効率を向上させることができるので、より少ない送気量で可能となり、より少ないエネルギーで水に溶解可能な酸素量を供給できることから、エネルギー効率を高めることができ、電力消費量を下げることができる。 In addition, the oxygen contained in the air can be efficiently dissolved in water, that is, the oxygen transfer efficiency can be improved, so it is possible to reduce the amount of air supplied and supply the amount of oxygen that can be dissolved in water with less energy. As a result, energy efficiency can be increased and power consumption can be reduced.
また、活性汚泥槽の水槽40内に酸素を溶解した水流74が到達しないデッドスペースをなくすことが可能であり、好気性槽内の嫌気化を防止でき、活性汚泥槽内の嫌気層の崩落によるトラブルを防止可能である。
Moreover, it is possible to eliminate the dead space where the
また、活性汚泥槽内に酸素を溶解した水流75が到達しないデッドスペースをなくすことができ、活性汚泥槽内の完全撹拌が可能となり、糸状菌や放線菌の繁殖を抑制でき、槽内溶存酸素の均一化ができ、酸素との接触効率を向上させ排水処理設備全体の処理能力を向上させることができる。かつ、コンプレッサー等の圧縮空気供給機のON/OFF運転により、活性汚泥槽内に酸素がない状態を容易に作り出すことが可能で、撹拌のみ運転ができることにより脱窒効率が高く、短時間での脱窒が可能となる。
In addition, the dead space where the
請求項2に記載の水中撹拌曝気装置1は、圧縮空気を送給する圧縮空気供給機を例えば間欠運転させるときに停止させると、前記圧縮空気吹出し口51から前記円錐型回転コーン4内の空洞部15に槽内の水が逆流してくる。このときに逆流してきた水中には浮遊していたゴミが前記圧縮空気吹出し口51に噛み込むことがあり、前記減速機付水中電動機10のモーターが負荷により停止状態になるという問題が発生したが、前記円板状体21〜23の上側を剛性体であるスレンレス板で下側を弾性体であるゴム板の2層形態としたことにより、万一ゴミの噛み込みを発生させても再度圧縮空気供給機を運転させたときに、前記ゴム板が弾性力により凹んでゴミを押圧する力が低下すること、前記円錐型回転コーン4の回転によりゴミを弾く力が加わること、及び、圧縮空気の圧力によりゴミを吹き飛ばす力が加わることにより、?みこんでいたゴミが弾き飛ばされるという効果を有する。このときにステンレス板の硬さにより異物によるゴム板の破損を防止するという効果を奏する。
The underwater agitating and
請求項3に記載の水中撹拌曝気装置1は、前記2層形態の円板状体21〜23を厚みの異なる円板状体へ取り換え可能とする取り換え手段を設けたことにより、前記円板状体21〜23の厚みを変えることにより圧力解放による減圧の大きさを調整して気泡75の大きさを調整することができるという効果を奏する。
The underwater agitating and
請求項4に記載の水中撹拌曝気装置1は、前記支柱体13に前記減速機付水中電動機10が上下方向で高さ調整可能手段を設けて固定されていることから、前記支柱体13に固定された前記階段状壁体2の上面と、前記減速機付水中電動機10の回転軸に取り付けられた前記円錐型回転コーン4の下端部との上下方向の隙間を可変できるので、前記圧縮空気吹出し口51からの吹き出す空気の吹き出し力を調整して気泡の大きさを調整することができる。
The underwater aeration /
また、前記減速機付水中電動機1の取付部材42に前記ケーシング3が上下方向で高さ調整可能手段を設けて固定されていることから、前記ケーシング3と前記円錐型回転コーン4とで形成する水流路50の断面積の大きさを可変でき、かつ前記ケーシング3と前記階段状壁体2との隙間を変えて減圧混合流路56の断面積を可変できるので、気泡含有水噴出口55から噴出する気泡75の大きさを調整することができる。
Further, since the
本発明の水中撹拌曝気装置1は、図1や図9に示すように、排水が流れ込む排水処理施設等の水槽40内に設置して、水槽40内に気泡75を撹拌曝気させる装置であり、気泡75を撹拌曝気させることにより種々の好気性微生物が排水中の有機物を捕獲して増殖させ排水処理に有効な活性汚泥をつくる。図9に示すように、水槽底面41に設置された水中撹拌曝気装置1は水槽40内の広い範囲に気泡75を含有させた水流74を発生させている。
The underwater agitating and
そして、排水処理施設等の水槽40内において、本発明の水中撹拌曝気装置1は、回転するプロペラ11により上方から下方に向けて発生させる水流30と、コンプレッサー等の圧縮空気供給機(図示なし)により円錐型回転コーン4の内部の空洞部15に送り込まれた圧縮空気31とを合流させて気泡を発生させる。
And in the
また、水槽40内の脱窒を行うときにはコンプレッサー等の圧縮空気供給機を停止させて水槽40内に撹拌のみの運転をすることがあり、コンプレッサー等の圧縮空気供給機を稼働させたり停止させたりして水中撹拌曝気装置1を間欠運転させる。
Further, when performing denitrification in the
本発明の水中撹拌曝気装置1は、水槽40内で水中を撹拌曝気する水中撹拌曝気装置1であって、回転軸を上下方向に設けた減速機付水中電動機10と、前記減速機付水中電動機10の回転軸に取り付けられ、水を上方から吸い込み下方に吐出するように配設されたプロペラ11と、前記プロペラ11の下方であって前記減速機付水中電動機10の回転軸の下端部に取り付けられ内部に空洞部15を有する円錐型回転コーン4と、前記プロペラ11及び前記円錐型回転コーン4の左右方向の外周を囲繞するように配設された、上下方向に貫通路を形成するケーシング3と、前記円錐型回転コーン4の空洞部15内に圧縮空気を流入させる圧縮空気流入口14を配設するように設けた圧縮空気配管12と、前記減速機付水中電動機1を固定させる支柱体13と、を備え、前記空洞部15内に圧縮空気を貯留可能とし、前記ケーシング3の内周面と前記円錐型回転コーン4の外周面との隙間で水流路50を形成し、前記円錐型回転コーン4の下方に、中央部に前記圧縮空気配管12用の挿通穴を形成し周縁部が階段状になるように直径の異なる複数の円板状体21〜24を積層させた階段状壁体2を設けて、前記円錐型回転コーン4の下端部と前記階段状壁体2の最上層の円板状体21の表面部との上下方向の僅小間隙により圧縮空気吹出し口51を形成し、前記階段状壁体2の階段状部表面と前記ケーシング3の内周面との隙間で減圧混合流路56を形成している。
The underwater agitating /
前記減速機付水中電動機1は、図1や図2に示すように前記水中撹拌曝気装置1の中心であって上部に配設されており、図3に示すように前記支柱体13の上部に前記減速機付水中電動機10を固定させる固定手段60を設けて固定され、かつ前記固定手段60に前記支柱体13に対する前記減速機付水中電動機10の高さを調整する高さ調整手段も設けている。前記高さ調整手段は、例えば、図3に示すように、ボルトを、前記減速機付水中電動機10の取付部材42の上下両面からそれぞれ締結するダブルナットの構成で螺合固定し、かつ、前記支柱体13の上部の取付部の上下両面からそれぞれ締結するダブルナットの構成で螺合固定する形態があり、あるいは、前記減速機付水中電動機10の取付部材42と前記支柱体13の上部の取付部との間に挿入させるスペーサーの厚みを変えてボルトナットで締結する形態(図示なし)等がある。
The submersible
そして、前記減速機付水中電動機10の回転軸には、水を上方から吸い込み下方に吐出するように配設された複数枚のプロペラ11と、前記プロペラ11の下方に内部に空洞部15を有する円錐型回転コーン4とがそれぞれ取り付けられている。よって、前記減速機付水中電動機10の回転軸が回転すると前記プロペラ11及び前記円錐型回転コーン4は回転する。
The rotating shaft of the submersible electric motor with
また、前記減速機付水中電動機10を支柱体13に対して上下方向で高さを変更させると、前記プロペラ11と前記円錐型回転コーン4とが一体となって高さが変更される。
Moreover, when the height of the submersible
次に、プロペラ11は、図1、図3、図4に示すように、前記減速機付水中電動機10の回転軸の回転と一体で回転し、例えば3、4、6、8枚のいずれかの数の枚数の羽根からなり回転により上方から下方に向けて水流30を発生させる。前記水流30は水流路50を流下する。前記減速機付水中電動機10の回転数を可変させることにより水流30の速さを可変でき気泡の大きさを可変させることができる。
Next, as shown in FIGS. 1, 3, and 4, the
次に、前記円錐型回転コーン4は、図1、図3、図4に示すように、前記減速機付水中電動機10の回転軸の回転と一体で回転し、円錐形で内部に空洞部15を形成している。前記空洞部15には、コンプレッサー等の圧縮空気供給機により圧縮空気が圧縮空気配管12内を流動して圧縮空気流入口14から送り込まれる。そして、前記円錐型回転コーン4の下端部と前記階段状壁体2の最上層の円板状体21の表面部との僅少隙間で圧縮空気吹出し口51を形成している。
Next, as shown in FIGS. 1, 3, and 4, the conical
前記圧縮空気吹出し口51の僅少隙間の大きさは、前記支柱体13に対する前記減速機付水中電動機10の高さを調整する高さ調整手段により変えることができる。前記隙間の大きさを変えることにより前記圧縮空気吹出し口51から吹き出す圧縮空気31の速度を変えることができ、前記プロペラ11の回転により発生した水流30中に吹出す気泡の直径の大きさを変えることができる。
The size of the small gap of the
また、水槽40内の脱窒を行うときにコンプレッサー等の圧縮空気供給機を停止させて水槽40内に撹拌のみの運転をするときに水が逆流して前記圧縮空気吹出し口51にゴミが噛みこむことがあり、そのような事態が生じても前記円錐型回転コーン4が回転することにより、前記階段状壁体2の最上層の円板状体21の表面部とで形成した圧縮空気吹出し口51に噛みこんだゴミを飛び散らすことができる。
In addition, when denitrification is performed in the
前記ケーシング3は、前記プロペラ11及び前記円錐型回転コーン4とは離隔して前記プロペラ11及び前記円錐型回転コーン4の左右方向の外周を囲繞するように配設されており、上下端部に開口部を形成している。そして、前記ケーシング3の内周面と前記円錐型回転コーン4の外周面との隙間で水流路50を形成し、前記階段状壁体2の階段状部表面と前記ケーシング3の内周面との隙間で減圧混合流路56を形成し、前記階段状壁体の最下層の円板状体24の周縁部と前記ケーシング3の周縁部とで気泡含有水噴出口55を形成している。
The
前記ケーシング3は、図3に示すように前記減速機付水中電動機10の取付部材42に前記ケーシング3を固定させる固定手段62を設け、前記固定手段62に前記減速機付水中電動機10に対する前記ケーシング3の高さを調整する高さ調整手段を設けている。前記高さ調整手段は、例えば、図3に示すように、ボルトを、前記減速機付水中電動機10の取付部材42の上下両面からそれぞれ締結するダブルナットの構成で螺合固定し、かつ、前記ケーシング3の部材の上下両面からそれぞれ締結するダブルナットの構成で螺合固定する形態があり、あるいは、前記減速機付水中電動機10の取付部材42と前記ケーシング3の部材との間に挿入させるスペーサーの厚みを変えてボルトナットで締結する形態(図示なし)等がある。
As shown in FIG. 3, the
これにより、前記ケーシング3と前記円錐型回転コーン4とで形成する水流路50の断面積の大きさを可変でき、かつ前記ケーシング3と前記階段状壁体2との隙間を変えて減圧混合流路56の断面積を可変できるので、前記減圧混合流路56内の圧力を変えることによって前記気泡含有水噴出口55から水槽40内に噴出す気泡75の大きさを変えることができる。
As a result, the size of the cross-sectional area of the
前記階段状壁体2は、図1、図3〜図5に示すように、前記円錐型回転コーン4の下方に前記円錐型回転コーン4の下端部とは僅かの隙を設けて配設し、中央部に前記圧縮空気12の挿通穴を形成した直径の異なる複数の円板状体21〜24をそれぞれの周縁部が階段状になるように積層させている。そして、前記円錐型回転コーン4の下端部と前記階段状壁体2の最上層の円板状体21の表面部とで圧縮空気吹出し口51を形成している。また、前記階段状壁体2は前記支柱体13の下部に脱着可能に固定されている。前記階段状壁体2の周縁部と前記ケーシング3の内周面とにより減圧混合流路56を形成している。
As shown in FIGS. 1 and 3 to 5, the stepped
そして、前記階段状壁体2は、図7や図8に示すように円板状体21〜24を積層させており、前記階段状壁体2を構成する複数の前記円板状体21〜24を、最下層の前記円板状体24は剛性体の1層形態とし、他の層の前記円板状体21〜23はそれぞれ上側を剛性体21t、22t、23tで下側を弾性体21g、22g、23gの2層形態としている。前記剛性体21t、22t、23tとしては例えば錆びにくいスレンレス板が適し、前記弾性体21g、22g、23gとしては例えばゴム板が適する。これにより、コンプレッサー等の圧縮空気供給機を停止させて水槽40内に撹拌のみの運転をするときに、前記圧縮空気吹出し口51に水流が逆流してゴミが噛みこんだときに前記弾性体21g、22g、23gが高さ方向で縮小することにより噛みこんだゴミが外れやすくなり前記階段状壁体2は破損しない。
The step-
また、前記階段状壁体2を構成する前記円板状体21〜23を、異なる厚みや異なる弾性力を有する弾性体を備えた円板状体に交換可能に脱着できる。前記円板状体21〜23のいずれか1つ以上の厚みを変えることにより、空気水混合室52から第1減圧室53への室内圧の変化や、第1減圧室53から第2減圧室54への室内圧の変化を、負圧にするか、過圧にするか、同圧にするかによって気泡の大きさを変えることができる。
Moreover, the said disk-shaped bodies 21-23 which comprise the said step-
前記円錐型回転コーン4の下端部と前記階段状壁体2の最上層の円板状体21の表面部とで圧縮空気吹出し口51を形成しており、図3や図6に示すように、前記圧縮空気吹出し口51の隙間の大きさを前記減速機付水中電動機10の固定手段60に設けた高さ調整手段により可変させて、圧縮空気31の流速を調整でき気泡の大きさを調整することができる。
A
そして、図4や図6に示すように、前記階段状壁体2の周縁部と前記ケーシング3の内周面とにより減圧混合流路56を形成しており、前記減圧混合流路56は、空気水混合室52、第1減圧室53、第2減圧室54から構成される。
And as shown in FIG.4 and FIG.6, the reduced-pressure
図6に示すように、最上層の円板状体21と第2層目の円板状体22と前記ケーシング3の内周面とに囲まれた領域である空気水混合室52では、最上層の円板状体21の周縁部から階段状にして減圧混合流路56の断面が急に大きくなるため、水流の圧力に圧力解放による減圧を発生させて前記圧縮空気吹出し口51から噴出した気泡を変形させて破壊させてさらに小径の気泡にすることができる。
As shown in FIG. 6, in the air /
更に第2層の円板状体22と第3層目の円板状体23と前記ケーシング3の内周面とに囲まれた領域である第1減圧室53では、第2層の円板状体22の周縁部の第3層の円板状体23側を階段状にして減圧混合流路56の断面を急に大きくさせて圧力解放による減圧を発生させて前記空気水混合室52から流動してきた気泡を変形させて破壊させてさらに小径の気泡にすることができ気泡の大きさを平均化できる。
Further, in the
更に第3層の円板状体23と第4層目の円板状体24と前記ケーシング3の内周面とに囲まれた領域である第2減圧室54では、第3層の円板状体23の周縁部の第4層の円板状体24側を階段状にして減圧混合流路56の断面を急に大きくさせて圧力解放による減圧を発生させて前記第1減圧室53から流動してきた気泡を変形させて破壊させてさらに小径の気泡にすることができ気泡の大きさを平均化できる。
Further, in the
更に第4層の円板状体24の周縁部の外部の領域である圧力解放水減57では、第4層の円板状体24の周縁部を階段状にして減圧混合流路56内から急に圧力解放による減圧を発生させて前記第2減圧室54から流動してきた気泡を変形させて破壊させてさらに小径な気泡にすることができる。
Further, in the pressure
前記階段状壁体2の円板状体の積層枚数は、図1に示すように4枚に限定されるものではなく、狙いの気泡の大きさを実現させるようにトライを実施して積層枚数を定める。また、実験では気泡75の小径化とともに大きさの均一化を実現させることができた。
The number of stacked disc-like bodies of the stepped
また、水中撹拌曝気装置1を間欠運転させるときであって、コンプレッサー等の圧縮空気供給機を停止させたときには、水槽40内のゴミを含有させた水が前記圧縮空気吹出し口51から前記円錐型回転コーン4内の空洞部15に流入してきたときに、前記圧縮空気吹出し口51にゴミが噛みこむことがある。再度コンプレッサー等の圧縮空気供給機を作動させたときに圧縮空気により噛みこんだゴミを吹き飛ばすが、このときに前記円板状体21〜23の弾性体21g、22g、23gであるゴム板の弾性力でゴム板21g、22g、23gが圧縮して容易にゴミを吹き飛ばすことができる。このときに前記円板状体21g、22g、23gの上側の剛性体21t、22t、23tであるスレンレス板によりゴミを円板状体に食い込ませることがないので滑らせて容易に吹き飛ばすことができる。
Further, when the underwater agitating and
本発明の水中撹拌曝気装置1は、図9に示すように、排水処理施設等の水槽40内のほぼ中央の水槽底面41に設置して、電源ONにすれば前記減速機付水中電動機10と前記圧縮空気供給機(図示なし)が稼働する。前記減速機付水中電動機10の回転軸が回転し、前記回転軸に取り付けられた前記プロペラ11と前記円錐型回転コーン4が回転する。前記プロペラ11が回転すると水流30が水流路50を流下する。一方、前記圧縮空気供給機により発生された圧縮空気31は圧縮空気配管12を流動して前記圧縮空気流入口14から空洞部15内に貯留され、貯留された圧縮空気31が前記圧縮空気吹出し口51から水流30に向けて吹き出される。そして、前記空気混合室52、前記第1減圧室、前記第2減圧室を流動していくごとに流路の内周面を構成する前記階段状壁体2の階段状によって気泡の直径を小径化し平均化させる。そして、前記気泡含有水噴出口55から水槽40内に向けて水中撹拌曝気装置1の全周から気泡含有水流が噴出し、図9に示すように気泡75を含有した水流74を、水槽40内を、デッドスペースをつくることなく流動させることができる。
As shown in FIG. 9, the underwater agitating and
1 水中撹拌曝気装置
2 階段状壁体
3 ケーシング
4 円錐型回転コーン
10 減速機付水中電動機
11 プロペラ
12 圧縮空気配管
13 支柱体
14 圧縮空気流入口
15 空洞部
21 円板状体
21t 剛性体
21g 弾性体
22 円板状体
22t 剛性体
22g 弾性体
23 円板状体
23t 剛性体
23g 弾性体
24 円板状体
30 水流
31 圧縮空気
40 水槽
41 底面
42 取付部材
50 水流路
51 圧縮空気吹出し口
52 空気水混合室
53 第1減圧室
54 第2減圧室
55 気泡含有水噴出口
56 減圧混合流路
57 圧力解放水域
60 固定手段
62 固定手段
74 水流
75 気泡
DESCRIPTION OF
Claims (4)
回転軸を上下方向に設けた減速機付水中電動機と、
前記減速機付水中電動機の回転軸に取り付けられ、水を上方から吸い込み下方に吐出するように配設されたプロペラと、
前記プロペラの下方であって前記減速機付水中電動機の回転軸の下端部に取り付けられ内部に空洞部を有する円錐型回転コーンと、
前記プロペラ及び前記円錐型回転コーンの左右方向の外周を囲繞するように配設された、上下方向に貫通路を形成するケーシングと、
前記円錐型回転コーンの空洞部内に圧縮空気を流入させる圧縮空気流入口を配設するように設けた圧縮空気配管と、
前記減速機付水中電動機を固定させる支柱体と、を備え、
前記空洞部内に圧縮空気を貯留可能とし、
前記ケーシングの内周面と前記円錐型回転コーンの外周面との隙間で水流路を形成し、
前記円錐型回転コーンの下方に、中央部に前記圧縮空気配管用の挿通穴を形成し周縁部が階段状になるように直径の異なる複数の円板状体を積層させた階段状壁体を設けて、前記円錐型回転コーンの下端部と前記階段状壁体の最上層の円板状体の表面部との上下方向の僅小間隙により圧縮空気吹出し口を形成し、前記階段状壁体の階段状部表面と前記ケーシングの内周面との隙間で減圧混合流路を形成したことを特徴とする水中撹拌曝気装置。 An underwater agitating and aeration device for agitating and agitating water in a water tank,
A submersible electric motor with a reduction gear having a rotation shaft in the vertical direction;
A propeller attached to the rotating shaft of the submersible electric motor with a speed reducer, and arranged to suck water from above and discharge it below;
A conical rotary cone below the propeller and attached to the lower end of the rotary shaft of the submersible electric motor with a speed reducer and having a hollow portion inside;
A casing that forms a through-passage in the vertical direction and is disposed so as to surround the outer periphery in the left-right direction of the propeller and the conical rotary cone;
A compressed air pipe provided so as to dispose a compressed air inlet for allowing compressed air to flow into the cavity of the conical rotary cone;
A post body for fixing the submersible electric motor with a speed reducer,
Compressed air can be stored in the cavity,
A water flow path is formed in the gap between the inner peripheral surface of the casing and the outer peripheral surface of the conical rotary cone,
A stepped wall body in which an insertion hole for the compressed air pipe is formed in the central portion below the conical rotating cone and a plurality of disk-shaped bodies having different diameters are stacked so that the peripheral edge portion is stepped. A compressed air outlet is formed by a small vertical gap between the lower end of the conical rotary cone and the surface of the uppermost disk-like body of the stepped wall, and the stepped wall An underwater stirring and aeration apparatus, wherein a reduced pressure mixing channel is formed by a gap between the surface of the stepped portion and the inner peripheral surface of the casing.
前記支柱体の上部に前記減速機付水中電動機を固定させる固定手段を設け、前記固定手段に前記支柱体に対する前記減速機付水中電動機の高さを調整する高さ調整手段を設け、
前記減速機付水中電動機の取付部材に前記ケーシングを固定させる固定手段を設け、前記固定手段に前記減速機付水中電動機に対する前記ケーシングの高さを調整する高さ調整手段を設けたことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の水中撹拌曝気装置。 The stepped wall body is detachably fixed to a lower part of the support body,
A fixing means for fixing the submersible electric motor with a speed reducer is provided on an upper part of the prop body, and a height adjusting means for adjusting a height of the submersible electric motor with the speed reducer with respect to the prop body is provided in the fixing means,
A fixing means for fixing the casing to the attachment member of the submersible electric motor with a reduction gear is provided, and a height adjusting means for adjusting the height of the casing relative to the submersible electric motor with the reduction gear is provided in the fixing means. The underwater stirring aeration apparatus according to any one of claims 1 to 3.
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