JP6651094B1 - Microbubble generating member and underwater aeration and stirring device using the same - Google Patents
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Abstract
水中曝気撹拌装置のインペラのハブの空洞内に備えられる微細気泡生成部材であって、該微細気泡生成部材は、横断面が、4つの短辺と4つの長辺とが交互に配されてなる異八角形状であって、上面が閉塞される一方下面が開放されてなる筒状に形成されるとともに、前記4つの短辺に前記上面と下面との間に延びるスリットがそれぞれ形成され、前記ハブの空洞内に両者の軸心が一致するように設けられて前記インペラとともに回転される。What is claimed is: 1. A microbubble generating member provided in a cavity of a hub of an impeller of an underwater aeration and stirring device, wherein the microbubble generating member has a cross section in which four short sides and four long sides are alternately arranged. A hub having a different octagonal shape, the upper surface being closed and the lower surface being open, and the four short sides being formed with slits extending between the upper surface and the lower surface, respectively, Are provided so that their axes coincide with each other, and are rotated together with the impeller.
Description
本発明は、排水処理施設等の水槽内に設置され、水槽内の排水を曝気撹拌させる水中曝気撹拌装置の分野に関し、特に、微細気泡生成部材及びそれを用いた水中曝気撹拌装置に関する。 The present invention relates to the field of an underwater aeration / agitator installed in a water tank such as a wastewater treatment facility and configured to aerate and agitate wastewater in a water tank, and particularly to a microbubble generating member and an underwater aeration / agitator using the same.
排水処理施設等の水槽内の排水や河川の水の水質を改善するために、低層水に酸素を供給しつつ表層水との間で強制的に対流を生じさせる水中曝気撹拌装置が用いられる。この水中曝気撹拌装置としては、水流の減衰を極力小さくして広範囲に亘って水を撹拌できる性能が求められる。それに応えるものとして、本願の出願人は、水の吐出に関して創意を凝らした装置を提案した(特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art In order to improve the quality of drainage in a water tank of a wastewater treatment facility or the like or river water, an underwater aeration / agitator that forcibly generates convection with surface water while supplying oxygen to low-rise water is used. The underwater aeration and stirring device is required to have a performance capable of stirring water over a wide range while minimizing attenuation of a water flow. In response, the applicant of the present application has proposed an ingenious device for discharging water (see Patent Document 1).
特許文献1に開示された水中曝気撹拌装置は、水を放射方向に吐出させる複数の吐出口を周方向に適当な間隔をあけて設けた短円筒状の吐出ケーシングを採用し、前記吐出口は、それぞれがほぼ放射方向に沿って延びる一対の隔壁部を有する隔壁部材によって周方向にそれぞれ分割されている。また、吐出ケーシングには、各隔壁部材のそれぞれの隔壁部の間が上方及び外方に開放されることにより、放射方向に延びるガイド溝が形成されている。
The underwater aeration and stirring device disclosed in
上記の水中曝気撹拌装置にあっては、吐出ケーシングが隔壁部材によって複数の吐出口に分割された状態になっているため、各吐出口からは水が水流の束となって吐出される。これにより各吐出口から吐出される水流の減衰が抑制される。その結果、各水流は広範囲に亘って水を撹拌することができる。しかも、各吐出口から吐出される水流によって、該各水流にはガイド溝を通流する伴流が発生する。これにより、カルマン渦による各吐出口からの水流の減衰がなくなり、撹拌力がさらに向上する。 In the above-described underwater aeration and stirring apparatus, since the discharge casing is divided into a plurality of discharge ports by the partition member, water is discharged from each discharge port as a bundle of water flow. Thereby, attenuation of the water flow discharged from each discharge port is suppressed. As a result, each stream can agitate the water over a wide range. In addition, due to the water flow discharged from each discharge port, a wake that flows through the guide groove is generated in each water flow. Thereby, the attenuation of the water flow from each discharge port due to the Karman vortex is eliminated, and the stirring power is further improved.
ところで、近時、水中曝気撹拌装置には優れた撹拌力に加えてより高い曝気性能も求められる傾向にある。このような要請に応えるには、吐出される水流に混在する気泡をできるだけ微細化する手段を講じることが挙げられる。 By the way, recently, in addition to excellent stirring power, higher aeration performance tends to be required for the underwater aeration and stirring device. In order to respond to such a request, it is necessary to take measures for minimizing bubbles mixed in the discharged water flow as much as possible.
ここで、微細化された気泡、所謂微細気泡とは、マイクロバブル、マイクロナノバブル及びナノバブルの総称である。マイクロバブルとは、一般に気泡の直径が10μm〜数十μm以下の微細な気泡のことをいう。マイクロナノバブルとは、直径が数百nm〜10μmの気泡のことをいう。ナノバブルとは、気泡の直径が数百nm以下の気泡をいう。マイクロバブルは時間の経過と共にマイクロナノバブル化するとされており、このサイズになると収縮速度が速くなり、急激に小さくなる。ナノバブルはこの過程で生じたものが多い
マイクロバブルは、水中酸素濃度を高め、これにより水中の好気性微生物を活性化させる結果、水の浄化が促進される。Here, the microbubbles, so-called microbubbles, are a general term for microbubbles, micronanobubbles, and nanobubbles. Microbubbles generally refer to fine bubbles having a diameter of 10 μm to several tens μm or less. Micro-nano bubbles refer to bubbles having a diameter of several hundred nm to 10 μm. Nanobubbles are bubbles having a diameter of several hundred nm or less. The microbubbles are said to become micro-nanobubbles with the passage of time. At this size, the shrinkage speed increases and the size rapidly decreases. Many nanobubbles are generated during this process. Microbubbles increase the oxygen concentration in water, thereby activating aerobic microorganisms in the water, thereby promoting water purification.
上記の微細気泡を発生させる手段としては、従来、気体を加圧し大量に水中に溶解させた後減圧により再気泡化する加圧減圧法(例えば、特許文献2参照)や、気体を液中に導入し、液中でファンを毎秒数百回転させることにより気体を剪断して発生させる気液剪断法(例えば、特許文献3参照)や、微細孔を有するフィルムなどに高圧の空気を通すことにより微細気泡を発生させる微細気孔加圧法(例えば、特許文献4参照)等が知られている。 As means for generating the above-mentioned fine bubbles, conventionally, a pressurized depressurization method in which a gas is pressurized and dissolved in water in a large amount and then rebubble by decompression (for example, see Patent Document 2), A gas-liquid shearing method in which gas is sheared and generated by rotating the fan several hundred seconds per second in the liquid (for example, see Patent Document 3), or by passing high-pressure air through a film having micropores A fine pore pressurizing method for generating fine bubbles (for example, see Patent Document 4) and the like are known.
しかしながら、微細気泡を発生させる上記従来の手段は、いずれも大がかりな装置を必要とするものであるため、特許文献1に記載の水中曝気撹拌装置内に組み込むことは到底望めない。したがって、水中曝気撹拌装置の前段に別途微細気泡発生装置を設置せざるを得ない。そうすると、水の曝気撹拌に2種類の装置が必要となるため、その分装置の設置作業や保守作業が煩瑣となるうえに、水処理のための設備費や維持費が嵩むといった問題があった。
However, all of the above-mentioned conventional means for generating microbubbles require a large-scale apparatus, and therefore, it is hardly expected to incorporate them into the underwater aeration and stirring apparatus described in
本発明は、かかる問題を改善するためになされたもので、構成が極めてシンプルでありながらも、インペラを備えた従来の水中曝気撹拌装置に優れた撹拌力と高い曝気性能の両方を容易に付与することができる微細気泡生成部材を提供するものである。また、これ1台で優れた撹拌力と高い曝気性能の両方の要請に応えることができ、しかも経済性にも優れた水中曝気撹拌装置を提供するものである。 The present invention has been made in order to solve such a problem, and has a very simple configuration, and easily imparts both excellent agitation power and high aeration performance to a conventional underwater aeration and agitation device equipped with an impeller. It is intended to provide a microbubble generating member that can perform the above-mentioned steps. Further, it is an object of the present invention to provide a submersible aeration / stirring apparatus which can meet the demands of both excellent stirring power and high aeration performance with a single unit, and is also excellent in economic efficiency.
上記課題を解決するため、本発明は、上部周面に空気吐出口を有するとともに下面に空気取入口を有する空洞のハブの周面に羽根が設けられたインペラと、このインペラを回転させるモータと、前記インペラのハブ内に前記空気取入口を介して空気を供給する空気供給管と、前記インペラの回転により生じる水流に前記ハブの空気吐出口から吐出される空気が混合された気液混合水流を放射方向に吐出させる吐出口と、を備えた水中曝気撹拌装置を前提としている。そのうえで、前記ハブの空洞内に備えられる微細気泡生成部材を備えたことを発明特定事項としている。すなわち、微細気泡生成部材は、横断面が、4つの短辺と4つの長辺とが交互に配されてなる異八角形状であって、上面が閉塞される一方下面が開放されてなる筒状に形成されるとともに、前記4つの短辺に前記上面と下面との間に延びるスリットがそれぞれ形成され、前記ハブの空洞内に両者の軸心が一致するように設けられて前記インペラとともに回転されることを特徴とするものである。 In order to solve the above problems, the present invention provides an impeller provided with blades on a peripheral surface of a hollow hub having an air discharge port on an upper peripheral surface and an air intake on a lower surface, and a motor for rotating the impeller. An air supply pipe for supplying air into the hub of the impeller through the air intake port, and a gas-liquid mixture flow in which air discharged from the air discharge port of the hub is mixed with a water flow generated by rotation of the impeller. And a discharge port for discharging the radiating liquid in the radial direction. In addition, it is an invention specific matter that a microbubble generating member provided in the cavity of the hub is provided. That is, the micro-bubble generating member has a cross section of a different octagonal shape in which four short sides and four long sides are alternately arranged, and a cylindrical shape in which the upper surface is closed while the lower surface is open. And slits extending between the upper surface and the lower surface are formed in the four short sides, respectively, and provided in the cavity of the hub so that their axes coincide with each other, and are rotated together with the impeller. It is characterized by that.
上記課題を解決するため、本発明は、上部周面に空気吐出口を有するとともに下面に空気取入口を有する空洞のハブの周面に羽根が設けられたインペラと、このインペラを回転させるモータと、前記インペラのハブ内に前記空気取入口を介して空気を供給する空気供給管と、前記インペラの回転により生じる水流に前記ハブの空気吐出口から吐出される空気が混合された気液混合水流を放射方向に吐出させる吐出口と、を備えた水中曝気撹拌装置を前提としている。そのうえで、前記ハブの空洞内に備えられる微細気泡生成部材を備えたことを発明特定事項としている。すなわち、微細気泡生成部材は、横断面が、4つの短辺と4つの長辺とが交互に配されてなる異八角形状であって、上面が閉塞される一方下面が開放されてなる筒状に形成されるとともに、前記4つの短辺に前記上面と下面との間に延びるスリットがそれぞれ形成され、前記ハブの軸心と該微細気泡生成部材の軸心とが該ハブの空洞内で一致するように設けられて前記インペラとともに回転されることを特徴とするものである。 In order to solve the above problems, the present invention provides an impeller provided with blades on a peripheral surface of a hollow hub having an air discharge port on an upper peripheral surface and an air intake on a lower surface, and a motor for rotating the impeller. An air supply pipe for supplying air into the hub of the impeller through the air intake port, and a gas-liquid mixture flow in which air discharged from the air discharge port of the hub is mixed with a water flow generated by rotation of the impeller. And a discharge port for discharging the radiating liquid in the radial direction. In addition, it is an invention specific matter that a microbubble generating member provided in the cavity of the hub is provided. That is, the micro-bubble generating member has a cross section having a different octagonal shape in which four short sides and four long sides are alternately arranged, and a cylindrical shape in which the upper surface is closed while the lower surface is open. And slits extending between the upper surface and the lower surface are formed in the four short sides, respectively, so that the axis of the hub and the axis of the microbubble generating member coincide in the cavity of the hub. And rotated with the impeller.
微細気泡生成部材70は、図5に示すように、横断面が、4つの短辺Aと4つの長辺Bとが交互に配されてなる異八角形状とされ、上面Uが閉塞される一方下面Lが開放されてなる筒状に形成されるとともに、4つの短辺Aに上面Uと下面Lとの間に延びるスリットSがそれぞれ形成されているため、このようになる微細気泡生成部材70がインペラとともに回転すると、2種類の辺A,Bの長さの違いから差圧が生じ、この差圧により流体が膨張し、これに伴って流体内の気泡が微細化される。以下、この点について詳述する。
As shown in FIG. 5, the fine
微細気泡生成部材70は上記したような異八角形であることから、図6に示すように、微細気泡生成部材70の中心Oから短辺Aの幅方向中心AOまでの半径rAと、中心Oから長辺Bの幅方向中心BOまでの半径rBとが異なり、rA>rBとなる。短辺Aの点AOの速度をvA、長辺Bの点BOの速度をvBとし、それら各点AO,BOの圧力をそれぞれPA,PBとしたとき、速度v(m/s)=r×ωであってωは両点AO,BO共に一定であるため、vA>vBとなる。上記点AOとBOのもつエネルギーの総和は、ZA+vA 2/2g+PA/γ=ZB+vB 2/2g+PB/γであって、双方の位置エネルギーが等しいことから、(vA 2−vB 2)/2g=(PB−PA)/γとなる。その速度差vA 2−vB 2が微細気泡生成部材70の内部に差圧PB−PAを生じさせる。微細気泡生成部材70の内部に流入した空気と水の混合体を理想気体の一種と考えたとき、流体の圧力と容積はPV=RTで表されるが、微細気泡生成部材70内部の差圧PB−PAは、短辺AのスリットSを抜けた後に減少し、この減少分のみ容積は膨張する。このように流体が膨張する勢いにより水中の空気(気泡)に打撃が加えられる結果、気泡の微細化が行われる。Since the micro-bubble generating
上記のようにして微細気泡生成部材により生成された微細気泡を含む流体は、ハブの上部周面に設けられた空気吐出口から吐出され、インペラの回転により生じる水流と混合されて吐出口から放射方向に吐出される。 The fluid containing fine bubbles generated by the fine bubble generating member as described above is discharged from the air discharge port provided on the upper peripheral surface of the hub, mixed with the water flow generated by the rotation of the impeller, and radiated from the discharge port. Discharged in the direction.
ここで、スリットSは、その長辺が微細気泡生成部材70の軸心に沿う長方形でもよいが、スリットSの両端縁が、該スリットSの幅寸法と等しい直径の半円状であるのが望ましい。以下、この点について詳述する。
Here, the slit S may be a rectangle whose long side is along the axis of the
微細気泡生成部材70の下面開口から空気が供給されることにより、水と空気の混合流体は、図7に示すように、幅dのスリットSを通過し、上記したように微細気泡生成部材70の外部で空気の微細化が促進される。このとき、スリットSの両端縁が矩形ではなく、スリットSの幅dと等しい直径の半円状(幅がdのとき、R=1/2d)であると、以下に述べる理由により空気の微細化が促進される。
(1)スリット通過流速の軽減による吐出圧力の上昇
微細気泡生成部材70を取り巻く流体には、原則的に位置エネルギーZ、速度エネルギーv2/2g、圧力エネルギーP/γが作用し、それらの総計は常にZ+v2/2g+P/γ=一定の関係が成立する。By supplying air from the lower surface opening of the fine
(1) Increasing the discharge pressure by reducing the flow rate through the slit The potential energy Z, velocity energy v 2 / 2g, and pressure energy P / γ act on the fluid surrounding the
ここで、空気の微細化を促進するためには、微細気泡生成部材70のスリットSに生ずる圧力が減少しにくい形状にする必要がある。
(2)し渣の絡み付きの防止
汚水中で微細気泡生成部材70を使用する場合は、スリットSの両端にし渣が絡み付く懸念があり、スリットの形状によってはスリット全体が閉塞する虞がある。そこで、スリットSの両端縁が半円状(円弧状)である方が、矩形である場合よりもし渣がスリットSに絡み付いた場合にスリットSから剥離し易く、スリットSに生じる圧力が減少しにくいため、し渣を吐出方向(微細気泡生成部材70の内部から外方)に押し出すことが容易になる。
(3)結論
微細気泡生成部材70のスリットSの両端縁の形状を矩形(スリットS全体として長方形)ではなく上記したような円弧状にした場合、スリットSでの流速が軽減されることから微細気泡生成部材70の入口から出口(スリットS)への圧力の減少を軽減することができる。その結果、空気の微細化の促進のみならず、微細気泡生成部材70の内部から外方へ高い圧力でし渣を押し出すことで、し渣によるスリットSの閉塞を防止することができる。よって、スリットSの両端縁は、スリットSの幅dを直径とする半円状とする。以下、スリットSの両端縁の形状を矩形にした場合と半円状にした場合の圧力差についての原理を詳述する。Here, in order to promote the miniaturization of the air, it is necessary to make the shape in which the pressure generated in the slit S of the
(2) Prevention of entanglement of residue When using the fine
(3) Conclusion When the shape of the both edges of the slit S of the
―スリットSの両端縁の形状を矩形にした場合と半円状にした場合の圧力差について―
流れ方向の形状に対する流速は、マニングの式により、次式で定義される。-About the pressure difference between the case where the shape of both ends of the slit S is rectangular and the case where the shape is semicircular-
The flow velocity with respect to the shape in the flow direction is defined by the following equation using Manning's equation.
ここで、n、Iは一定としたとき、流速vは、径深R(m)に委ねられる。 Here, when n and I are constant, the flow velocity v is left to the diameter R (m).
Rが小さいときvも小さくなり高い圧力が保持できる傾向となる(但し、位置エネルギーZは一定とする:次式参照)。なお、断面積A及び流水の潤辺長Pについては図8参照。 When R is small, v also becomes small and a high pressure tends to be maintained (however, the potential energy Z is fixed: see the following equation). In addition, please refer to FIG.
よって、以降にスリットSの両端縁の形状を半円状とした場合と矩形状とした場合の差を算出し、スリットSの両端縁の形状が半円状であるときの方が径深Rが小さく、上記したように水理学上有利であることを証明する。
(1)スリットの両端縁の形状が半円状である場合
図9に示すように、スリットSの両端縁の形状が半円状でR=1/2dとした場合、流水の断面積Aと、それを形成する円の中心との角度θとの関係は次式により定義される。但し、θの範囲は、0°<θ≦180°とする。Therefore, the difference between the case where the shape of the both ends of the slit S is semicircular and the case where the shape of the both ends of the slit S is rectangular will be calculated. Is small and proves to be hydraulically advantageous as described above.
(1) When the shape of both ends of the slit is semicircular As shown in FIG. 9, when the shape of both ends of the slit S is semicircular and R = Rd, And the angle θ with respect to the center of the circle forming the circle is defined by the following equation. However, the range of θ is 0 ° <θ ≦ 180 °.
ここで、sin2α=2sinαcosα(αは任意の角度)
sinαcosα=1/2・sin2α
これを代入すると、次式(1)となる。Here, sin2α = 2 sinαcosα (α is an arbitrary angle)
sinαcosα = 1/2 · sin2α
When this is substituted, the following equation (1) is obtained.
次に、流水の潤辺長Pは次式(2)となる。 Next, the wet side length P of running water is given by the following equation (2).
上記の式(1)、(2)より、径深Rを算出すると次のとおりとなる。 When the diameter R is calculated from the above equations (1) and (2), the result is as follows.
よって、スリットSの両端縁の形状が半円状でR=1/2dとした場合の径深Rは上記の(3)式で表すことができる。
(2)スリットの両端縁の形状が矩形である場合
スリットSの両端縁の形状が矩形である場合は、流水の断面積Aと、それを形成する中心の角度との関係は、以下により定義される。但し、θの範囲は、90°<θ≦180°とする。Therefore, when the shape of both edges of the slit S is semicircular and R = 1 / 2d, the radial depth R can be expressed by the above equation (3).
(2) When the shape of both ends of the slit is rectangular When the shape of both ends of the slit S is rectangular, the relationship between the cross-sectional area A of the flowing water and the angle of the center forming the same is defined as follows. Is done. However, the range of θ is set to 90 ° <θ ≦ 180 °.
中心角θを持つ流水の断面積Aは、図10に示すように、四角形abcdで表すことができる。 The cross-sectional area A of the flowing water having the central angle θ can be represented by a square abcd as shown in FIG.
よって、以下のとおりとなる。 Therefore, it is as follows.
次に、流水の潤辺長Pは以下のとおりとなる。 Next, the wet side length P of running water is as follows.
上記式4、5より径深R´を算出すると以下のとおりとなる。 Calculating the depth R 'from Equations 4 and 5 gives the following.
(3)比較検討
スリットSの両端縁の形状が半円状である場合の径深Rは、前記式(3)より、0°<θ≦180°の範囲ではR<d/4になる。(3) Comparative study The radial depth R in the case where the shape of both end edges of the slit S is semicircular is R <d / 4 in the range of 0 ° <θ ≦ 180 ° according to the equation (3).
一方、スリットSの両端縁の形状が矩形である場合の径深R´は、前記式(6)より90°<θ≦180°の範囲では必ずR´≧d/4となる。 On the other hand, when the shape of both edges of the slit S is rectangular, the depth R ′ is always R ′ ≧ d / 4 in the range of 90 ° <θ ≦ 180 ° according to the equation (6).
つまり、径深は、スリットSの両端縁の形状が半円状である場合は、矩形の場合よりも小さく、中心角度θが同一の場合は常にR´−R>0の関係が成り立つ。 In other words, the radial depth is smaller than the rectangular shape when the shape of both edges of the slit S is semicircular, and the relationship of R′−R> 0 is always satisfied when the center angle θ is the same.
よって、流れ方向の形状に対する流速は、マニングの式により次式のとおりであることから、 Therefore, the flow velocity with respect to the shape in the flow direction is given by Manning's equation as follows:
径深Rが小さい方が流速が小さく、流体がスリットSを通過する際に高い圧力を保持できる。 The smaller the diameter R is, the smaller the flow velocity is, so that a high pressure can be maintained when the fluid passes through the slit S.
スリットSの両端縁の形状が矩形の場合と半円状である場合との流速差は、 The flow velocity difference between the case where the shape of the both ends of the slit S is rectangular and the case where the shape is semicircular is
となり、スリットSの両端縁の形状を半円状にした場合、この速度差分、両端縁の形状が矩形とした場合のスリットSより高い圧力を得ることができる。 When the shape of both edges of the slit S is semicircular, a higher pressure can be obtained than the speed difference and the pressure of the slit S when the shape of both edges is rectangular.
以上のことから、本発明に係る微細気泡生成部材70のスリットSの形状は、その両端縁がスリットSの幅dを直径とする半円状(R=1/2d)とするのが好ましい。
From the above, it is preferable that the shape of the slit S of the
さらに、図11を参照しつつ補足すると、スリットSの両端縁の形状が矩形である場合の流速vと、半円状である場合の流速v´の速度差は、 Supplementing with reference to FIG. 11, the velocity difference between the flow velocity v when the shape of the both ends of the slit S is rectangular and the flow velocity v ′ when the shape is semicircular is:
となり、その速度差分だけ、それぞれに生じる圧力にも格差が生じる。 Then, a difference occurs in the pressure generated in each case by the speed difference.
上記P−P´が、微細気泡生成部材70に高い圧力を供給するための格差となり、空気の微細化の促進と、し渣の絡み付きの防止とに有利な要素となるのである。
The above PP ′ becomes a difference for supplying a high pressure to the fine
ところで、本発明に係る微細気泡生成部材は、インペラのハブに対して着脱可能とされていてもよい。 By the way, the microbubble generating member according to the present invention may be detachable from the hub of the impeller.
この発明特定事項によれば、既存の水中曝気撹拌装置のインペラにも微細気泡生成部材を装着することができるため、既存の水中曝気撹拌装置を流用することができる。 According to the present invention, the microbubble generating member can be attached to the impeller of the existing underwater aeration / stirring apparatus, so that the existing underwater aeration / stirring apparatus can be used.
本発明に係る水中曝気撹拌装置は、上記の微細気泡生成部材を備えるものであるから、構成が極めてシンプルでありながらも、優れた撹拌力と高い曝気性能の両方の要請にこれ1台で応えることができる。 Since the underwater aeration and stirring apparatus according to the present invention includes the above-described fine bubble generation member, it has a very simple configuration, but can respond to the demands of both excellent stirring power and high aeration performance with one unit. be able to.
以上説明したように、本発明によれば、構成が極めてシンプルでありながらも、優れた撹拌力と高い曝気性能の両方の要請にこれ1台で応えることができ、しかも経済性にも優れた水中曝気撹拌装置を提供することができる。 As described above, according to the present invention, while having a very simple configuration, it is possible to meet the demands of both excellent stirring power and high aeration performance with a single unit, and it is also excellent in economic efficiency. An underwater aeration / stirring apparatus can be provided.
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しながら説明する。但し、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。なお、以下では初めに水中曝気撹拌装置について説明し、そのあとに微細気泡生成部材について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the following embodiments. Hereinafter, the underwater aeration and stirring device will be described first, and then the microbubble generating member will be described.
図1は、本発明の一実施形態に係る水中曝気撹拌装置1を示す斜視図、図2は、水中曝気撹拌装置1の一部破断正面図、図3は、水中曝気撹拌装置1の一部破断斜視図、図4は、微細気泡生成部材の装着状態を示すインペラの断面図、図5は、微細気泡生成部材の斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing an underwater aeration and stirring
水中曝気撹拌装置1は、図1及び図2に示すように、軸心が鉛直状態になって上部に配置された回転動力機構10と、この回転動力機構10にて回転されるようにその下側に取り付けられたインペラ20とを備える。インペラ20は、円筒状に形成されたポンプケーシング30内に配置され、ポンプケーシング30の上側には、放射方向に沿って延びる複数の吐出口411が設けられた吐出ケーシング40が取り付けられる。以下、上記の各構成要素について、回転動力機構10から詳述する。
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the underwater aeration and stirring
−回転駆動機構−
回転動力機構10は、図2に示すように、軸心が鉛直状態になったモータ11と、モータ11の下方に延出する出力軸に取り付けられた減速機12とを有する。-Rotary drive mechanism-
As shown in FIG. 2, the
モータ11は、吐出ケーシング40の上方に配置される。モータ11の上方には、回転動力機構10に電力を供給するキャブタイヤケーブル13が連結される。
The
減速機12は、吐出ケーシング40に支持されるように、吐出ケーシング40内に配置される。減速機12の出力軸は、吐出ケーシング40の中心部を貫通して、ポンプケーシング30内に達する。ポンプケーシング30内に位置する減速機12の出力軸には、インペラ20が取り付けられる。
The
−インペラ−
インペラ20は、ポンプケーシング30に囲繞され、減速機12の出力軸が上側に挿通するように取り付けられた円筒状のハブ21と、ハブ21の周方向に等間隔に配置された複数枚の羽根22と、を有する。モータ11の駆動による動力が、モータ11の出力軸、減速機12及び減速機12の出力軸を介してハブ21に伝達されることにより、インペラ20が回転する。インペラ20は、その回転動作により、水をポンプケーシング30の下方から吸い上げて吐出ケーシング40内に送り込む役割を持つ。-Impeller-
The
ハブ21及び羽根22は、ともに、オーステナイト系のステンレス鋼からなるが、耐久性に優れるものであれば、これに限らない。
The
ハブ21は、底部に開口部23を有し、その開口部23には、水中曝気撹拌装置1内に空気を供給する空気供給管50の先端部が挿通される。ハブ21の上部周面には、複数の空気吐出口21aが、周方向に等しい間隔をあけて配置される。空気供給管50からハブ21内に供給された空気は、各空気吐出口21aを通って、ポンプケーシング30内に吐出される。
The
各羽根22は、インペラ20の回転によって、上方への強い水流を発生するように、大きなピッチ角度を有してハブ21の周面から放射方向に延出するように形成される。
Each of the
−ポンプケーシング−
ポンプケーシング30は、下側になるにつれて順次拡径した円筒状のポンプケーシング本体31と、ポンプケーシング本体31の下方に延出するように形成された複数の脚部32と、を有する。-Pump casing-
The
ポンプケーシング本体31は、上面及び下面が開放されるように形成される。ポンプケーシング本体31の外周面は、周方向に等しい間隔をあけて配置された上下方向に延びる複数の補強リブ31aにて補強される。ポンプケーシング本体31は、加工性に優れる鋳鉄材からなるが、勿論のこと、これに限らない。
The
脚部32は、周方向に等しい間隔をあけて配置される。水中曝気撹拌装置1は、脚部32により、水槽内で直立するように支持される。例えば、水中曝気撹拌装置1は、3本の脚部32により支持されるが、脚部32の本数はこれに限らない。また、脚部32の長さは、ポンプケーシング本体31の下方から水中曝気撹拌装置1が据え付けられる底面までの間に、空気供給管50を配管するに十分なクリアランスを確保できるように設定される。
The
−吐出ケーシング−
吐出ケーシング40は、ポンプケーシング30の上側に取り付けられており、放射方向に沿って延びる複数の吐出口411が設けられた吐出ケーシング本体41と、周方向に等しい間隔をあけて吐出ケーシング本体41の基端部に配置された複数の冷却ノズル42と、ポンプケーシング30と締結されたフランジ43と、吊具60が係止されたフック部材44と、を有する。-Discharge casing-
The
吐出ケーシング本体41は、上面及び下面が開放されるように形成される。吐出ケーシング本体41は、ポンプケーシング本体31と同じく、加工性に優れる鋳鉄材からなるが、勿論のこと、これに限らない。
The
各吐出口411は、インペラ20から吐出ケーシング40内に送り込まれた水を吐出するために設けられたものであり、円環状の下ガイド板413と、下ガイド板413に対して上方に適当な間隔をあけて配置された円環状の上ガイド板412と、上ガイド板412と下ガイド板413とを連結する複数の隔壁414と、から形成された開口部である。
Each
下ガイド板413は、軸心部に開口部を有しており、5〜40度程度の角度で、外側になるにつれて順次下方に傾斜するように形成される。
The
上ガイド板412は、中心部に貫通孔を有しており、下ガイド板413の上方に、一定の間隔をあけてほぼ平行に配置される。上ガイド板412の内周側部分は、下方に向かうように、円弧状に緩やかに湾曲し、その内周縁は、下ガイド板413の開口部内に同心状態で位置する。
The
上ガイド板412は、図3に示すように、周方向の六等分位置にて、放射方向に延びる6つの一対の隔壁414によって、六等分される。この分割数は機種等に応じて適宜変更してもよい。
As shown in FIG. 3, the
各隔壁414は、上ガイド板412とは一体となって、下方に屈曲されることにより構成され、下側縁が下ガイド板413の上面に突き当てられるように形成される。隔壁414の内周側部分には、各隔壁414の内周側部分同士を連結する連結部415が設けられている。この連結部415は、内周側に突出するように、比較的大きな曲率で円弧状に湾曲し、内周側になるにつれて上方に位置するように30〜60度程度に傾斜するように形成される。
Each
各隔壁414の間は、上方および径方向に開放されて、放射方向に延びるガイド溝416になっている。
Between the
上ガイド板412における内周側の湾曲部分には、円錐台状のステイ417の下端縁が支持されている。ステイ417は、上ガイド板412の貫通孔とは同心状態になっており、また、隔壁414の連結部415に連続するように、周面が45度程度に傾斜するように形成される。ステイ417の上面および下面は開放され、減速機12が、上ガイド板412の内周側部分とステイ417との間に内蔵される。
A lower end edge of a truncated cone-shaped
吐出ケーシング本体41の下面開放部の内周縁部にフランジ43が全周にわたって設けられている。フランジ43は、ポンプケーシング本体31の上面に全周にわたって載置され、ポンプケーシング本体31上面にボルト等で固定される。
A
全てのガイド溝416における一つ置きに配置されたガイド溝416の一方の側方に位置する上ガイド板412の上面には、フック部材44がそれぞれ取り付けられる。各フック部材44には、図1および図2に示すように、吊具60の下端部が係止される。この吊具60にワイヤーロープ等が係止されて、水中曝気撹拌装置全体が水処理反応槽等の内部に下降されてその底面に据え付けられる。
The
−微細気泡生成部材−
ハブ21の空洞21b内には、該空洞21bよりも容積の小さい微細気泡生成部材70が設けられている。この微細気泡生成部材70は、インペラ20の回転により空洞21b内に吸引される水と空気供給管50から供給される空気との混合流体に対して、前述した原理により、混合流体中の気泡を微細気泡と化すものである。-Microbubble generating member-
In the
微細気泡生成部材70は、図5に示すように、横断面が、4つの短辺Aと4つの長辺Bとが交互に配されてなる異八角形状とされ、上面Uが閉塞される一方下面Lが開放されてなる筒状に形成されている。4つの短辺Aには、上面Uと下面Lとの間に延びるスリットSがそれぞれ形成されている。スリットSはその上下両端が円弧状とされているが、全体形状はこれに限らず単なる長方形であってもよい。また、下面Lの外周縁にはフランジ71が設けられており、このフランジ71を介してインペラ20のハブ21に、ボルト(不図示)により着脱可能に取り付けられる。詳細には、図4に示すように、ハブ21の下面に設けられた空気取入口21cの内周縁には内フランジ21dが設けられており、この内フランジ21dに4つのネジ孔21eが90度間隔で設けられている。一方、微細気泡生成部材70のフランジ71には、上記ネジ孔21eに対応して4つのボルト挿通孔72が設けられている。微細気泡生成部材70の取付は、ハブ21の空洞21b内に空気取入口21cを介して微細気泡生成部材70の頭部を挿入し、ハブ21の内フランジ21dの下面と微細気泡生成部材70のフランジ71の上面とを、ネジ孔21eとボルト挿通孔72とが合致するようにして当接させ、フランジ71の下面側からボルトをボルト挿通孔72を介してネジ孔21eに螺入することにより、上記フランジ21d,71同士を締結する。これにより、ハブ21の空洞21b内に微細気泡生成部材70が、両者の軸心が一致するように着脱可能に取り付けられる。
As shown in FIG. 5, the fine
ここで、微細気泡生成部材70の容積は、ハブ21の空洞21bのそれよりも小さく設定されている。すなわち、図4に示すように、空洞21b内において、微細気泡生成部材70の周囲には、微細気泡生成部材70内の流体が短辺AのスリットSを抜けた後に膨張し、この膨張する勢いにより水中の空気(気泡)に打撃が加えられて気泡の微細化が円滑に行われる程度の空間が設けられる。また、微細気泡生成部材70の上面Uの上方には、上記空間で微細気泡が生成された気液混合水流が、ハブ21の空気吐出口21aに円滑に流れる程度の空間が設けられる。上記した微細気泡生成部材70の周囲及び上方の空間の大きさは、インペラ21の大きさに応じて適宜決定される。また、短辺Aと長辺Bの幅寸法の差、スリットSの幅寸法及び長さ寸法についても、上記空間と同様、インペラ21の大きさに応じて適宜決定される。
Here, the volume of the
−実施例−
以下、本発明の実施例について説明する。-Example-
Hereinafter, examples of the present invention will be described.
送気性能が異なる2種類の水中曝気撹拌装置A,Bを用いて、それぞれに微細気泡生成部材を装着した場合の水槽内における酸素移動速度について測定し、微細気泡生成部材を装着しない場合の酸素移動速度と比較した。 Using two types of underwater aeration / stirring devices A and B having different air supply performances, the oxygen transfer speed in the water tank was measured when the microbubble generating member was installed, and the oxygen transfer speed was measured when the microbubble generating member was not mounted. It was compared with the moving speed.
<水中曝気撹拌装置A>
モータ出力:5.5kW
送気量範囲:最小:Q=2.1m3/min
最大:Q=9.7m3/min
水中曝気撹拌装置Aに装着した微細気泡生成部材の各部の寸法
全高:178mm
短辺の幅寸法:45.1mm(外寸)、41.7mm(内寸)
長辺間の寸法:145mm(外寸)、137mm(内寸)
スリットの幅寸法:26mm
スリットの長さ寸法:146mm
スリットの上端側及び下端側の各半円状部の半径:13mm
<水中曝気撹拌装置B>
モータ出力:7.5kW
送気量範囲:最小:Q=3.2m3/min
最大:Q=12.9m3/min
水中曝気撹拌装置Bに装着した微細気泡生成部材の各部の寸法
全高:207mm
短辺の幅寸法:57.4mm(外寸)、54.1mm(内寸)
長辺間の寸法:182mm(外寸)、174mm(内寸)
スリットの幅寸法:34mm
スリットの長さ寸法:169mm
スリットの上端側及び下端側の各半円状部の半径:17mm
<試験条件>
水中曝気撹拌装置Aの送気量:6.0m3/min
水中曝気撹拌装置Bの送気量:8.0m3/min
水槽容量:180m3(長さ6m、奥行6m、水深5m)
水槽内の水:清水
水中曝気撹拌装置の設置位置:水槽の底面中心
<酸素移動性能の評価>
酸素移動性能を評価するにあたり、単位容積当たりの水中曝気撹拌装置の基準曝気性能(酸素移動性能)は、清水に対する水温が20℃で溶存酸素=0の条件での次式(1−)で表される。<Underwater aeration and stirring device A>
Motor output: 5.5kW
Air supply range: minimum: Q = 2.1 m 3 / min
Maximum: Q = 9.7 m 3 / min
Dimensions of each part of the microbubble generating member attached to the underwater aeration and stirring device A Total height: 178 mm
Width of short side: 45.1mm (outside dimension), 41.7mm (inside dimension)
Dimensions between long sides: 145mm (outside dimension), 137mm (inside dimension)
Slit width: 26mm
Slit length: 146mm
Radius of each semicircular portion on the upper and lower ends of the slit: 13 mm
<Underwater aeration and stirring device B>
Motor output: 7.5 kW
Air supply range: minimum: Q = 3.2 m 3 / min
Maximum: Q = 12.9 m 3 / min
Dimensions of each part of the microbubble generating member attached to the underwater aeration and stirring device B Overall height: 207 mm
Short side width dimension: 57.4 mm (outside dimension), 54.1 mm (inside dimension)
Dimensions between long sides: 182mm (outside dimension), 174mm (inside dimension)
Slit width: 34mm
Slit length dimension: 169mm
Radius of each semicircular part on the upper and lower ends of the slit: 17 mm
<Test conditions>
Air supply amount of the underwater aeration and stirring device A: 6.0 m 3 / min
The air supply amount of the underwater aeration and stirring device B: 8.0 m 3 / min
Water tank capacity: 180m 3 (length 6m, depth 6m,
Water in the water tank: clear water Installation position of the underwater aeration and stirring device: bottom center of the water tank <Evaluation of oxygen transfer performance>
In evaluating the oxygen transfer performance, the reference aeration performance (oxygen transfer performance) of the underwater aeration and stirring device per unit volume is expressed by the following equation (1-) under the condition that the water temperature with respect to fresh water is 20 ° C. and dissolved oxygen = 0. Is done.
N(20)=KLa(20)・Cs(20)・V ・・・(1−1)
ここで、
N(20):水温20℃における酸素移動速度(kg・O2/h)
V:反応タンク(水槽)容積(m3)
KLa(20):20℃時の総括酸素移動容量係数(l/h)
Cs(20):設定水深及び水温20℃における液中の飽和溶存酸素濃度(mg/l)
水温t℃時の単位容積当たりの酸素移動速度N(t)は次式(1−2)で表される。
N(t)=KLa(t)・(Cst−C)・V ・・・(1−2)
ここで、
N:t℃時の酸素移動速度(kg・O2/h)
V:反応タンク(水槽)容積(m3)
KLa(t):t℃時の総括酸素移動容量係数(l/h)
Cst:t℃時、大気圧下の場合の清水の飽和溶存酸素濃度(mg/l)
C:液中の溶存酸素濃度(mg/l)
式(1−2)を積分して整理すると式(1−3)が得られる。N (20) = KLa (20) · Cs (20) · V (1-1)
here,
N (20): oxygen transfer rate at a water temperature of 20 ° C. (kg · O 2 / h)
V: Reaction tank (water tank) volume (m 3 )
KLa (20): Overall oxygen transfer capacity coefficient at 20 ° C. (l / h)
Cs (20): Saturated dissolved oxygen concentration (mg / l) in the liquid at the set water depth and water temperature of 20 ° C
The oxygen transfer rate N (t) per unit volume at the water temperature t ° C. is represented by the following equation (1-2).
N (t) = KLa (t) · (Cst−C) · V (1-2)
here,
N: oxygen transfer rate at t ° C (kg · O 2 / h)
V: Reaction tank (water tank) volume (m 3 )
KLa (t): Overall oxygen transfer capacity coefficient at t ° C (l / h)
Cst: The saturated dissolved oxygen concentration of fresh water at t ° C and under atmospheric pressure (mg / l)
C: dissolved oxygen concentration in the liquid (mg / l)
Equation (1-3) is obtained by integrating and arranging equation (1-2).
ここで、C1:T1時間後の溶存酸素濃度(mg/l)
C2:T2時間後の溶存酸素濃度(mg/l)
式(1−3)よりDO濃度の時間変化を対数グラフにプロットするとその直線勾配よりKLa(t)が得られる(非定常状態試験)。また、t℃で測定したKLa(t)を次式を使用して20℃に換算して基準値とする。Here, C1: dissolved oxygen concentration after T1 hour (mg / l)
C2: dissolved oxygen concentration after T2 hours (mg / l)
When the time change of the DO concentration is plotted on a logarithmic graph according to the equation (1-3), KLa (t) is obtained from the linear gradient (unsteady state test). Further, KLa (t) measured at t ° C. is converted into 20 ° C. using the following equation to be a reference value.
KLa(20)=KLa(t)・θ(20−t) ・・・式(1−4)
ここで、KLa(20):20℃時の総括酸素移動容量係数(l/h)
θ:温度係数(1.024)
設定水深及び20℃における液中の飽和溶存酸素濃度Cs(20)は次式により水深補正を行い算出する。KLa (20) = KLa (t) · θ (20−t) Equation (1-4)
Here, KLa (20): overall oxygen transfer capacity coefficient at 20 ° C. (l / h)
θ: temperature coefficient (1.024)
The set dissolved water depth and the saturated dissolved oxygen concentration Cs (20) in the liquid at 20 ° C. are calculated by correcting the water depth according to the following equation.
ここで、Cs(20)´:20℃時、大気圧下の場合の清水の飽和溶存酸素濃度(=8.84mg/l)
H:水深(m)
これらの上式を使用し、微細気泡生成部材を備えていない水中曝気撹拌装置の性能と比較を行うため、各実験条件におけるN(20):水温20℃における酸素移動速度(kg・O2/h)を算出し、微細気泡生成部材の性能検証を行った。
<試験方法>
試験は、「下水道試験法 第2章 反応タンク特性試験 第1節 総括酸素移動量係数」に従い、性能確認試験を行った。
(1)脱酸素
試験の脱酸素は、溶存酸素の還元物質である工業用等級98%の亜硫酸ナトリウム(Na2SO3)と亜硫酸ナトリウムの脱酸素反応の触媒として塩化コバルト水和物(CoCl2・6H2O)を使用して脱酸素を行った。ここで、水中に存在する全ての溶存酸素を除去することから、溶解注入時の損失等を考慮して化学量論量にプラスして亜硫酸ナトリウムの濃度=100mg/l、塩化コバルト水和物=0.5mg/lとした。各脱酸素溶液は予め個別に調整し添加し、試験では水中曝気装置の撹拌機能を使用して槽内完全混合での反応を行い脱酸素を行った。
(2)溶存酸素濃度の測定
溶存酸素濃度(DO)の測定は、水槽の一辺の中央から1m離れた水深0.5mの位置に設置した第1のセンサと、水槽の他辺の中央から1m離れた水深2.5mの位置に設置した第2のセンサとにより行った。センサには米国YSI(Yellow Springs Instrument)社製のYSI58を用いた。
(3)送風量の測定
試験測定値であるブロワ送風量(流量計の読み)、送気圧力、送気温度から式(1−6)より空気流量計換算を行い実送風量を算出した。Here, Cs (20) ′: saturated dissolved oxygen concentration of fresh water at 20 ° C. under atmospheric pressure (= 8.84 mg / l)
H: Water depth (m)
Using these above equations, in order to compare with the performance of the underwater aeration and stirring apparatus without the fine bubble generating member, N (20) under each experimental condition: the oxygen transfer rate at a water temperature of 20 ° C. (kg · O 2 / h) was calculated, and the performance of the microbubble generating member was verified.
<Test method>
In the test, a performance confirmation test was performed in accordance with “Sewage
(1) Deoxygenation The deoxygenation test was carried out by using cobalt chloride hydrate (CoCl 2 ) as a catalyst for the deoxygenation reaction of 98% industrial grade sodium sulfite (Na 2 SO 3 ), which is a reducing substance of dissolved oxygen, and sodium sulfite. 6H 2 O) for deoxygenation. Here, since all the dissolved oxygen existing in the water is removed, the concentration of sodium sulfite = 100 mg / l, and the cobalt hydrate = 0.5 mg / l. Each deoxygenated solution was individually adjusted and added in advance, and in the test, the reaction was performed by completely mixing in the tank using the stirring function of the underwater aeration device to perform deoxygenation.
(2) Measurement of dissolved oxygen concentration The dissolved oxygen concentration (DO) was measured by a first sensor installed at a depth of 0.5 m at a distance of 1 m from the center of one side of the water tank and 1 m from the center of the other side of the water tank. The measurement was performed by using a second sensor installed at a distance of 2.5 m away from the water. The sensor used was YSI58 (Yellow Springs Instrument, USA).
(3) Measurement of Ventilation Volume From the test measurement values, the blower ventilation volume (reading by a flow meter), the ventilation pressure, and the ventilation temperature, the actual ventilation volume was calculated from the formula (1-6) using an air flow meter.
ここで、Q:実送風量(m3/min 20℃、101.3kPa、65%RH)
Q0:送風量(流量計読み値)(m3/min 0℃、101.3kPa、0%RH)
P1:測定圧力(kPa)
P0:流量計設定圧力(kPa)
T1:測定温度(℃)
T0:流量計設定温度(℃)
<実験結果>
実験結果を表1に示す。酸素移動速度N(20)は、水中曝気撹拌装置Aで平均27.7(kg・O2/h)、水中曝気撹拌装置Bで平均35.2(kg・O2/h)であり、微細気泡生成部材を装着していない場合に比べて、水中曝気撹拌装置Aでは19%、水中曝気撹拌装置Bでは17%と向上しているのがわかる。Here, Q: actual air flow rate (m 3 /
Q0: Air flow (flow meter reading) (m 3 /
P1: Measurement pressure (kPa)
P0: Flow meter set pressure (kPa)
T1: Measurement temperature (° C)
T0: Flowmeter set temperature (° C)
<Experimental results>
Table 1 shows the experimental results. The oxygen transfer speed N (20) is 27.7 (kg · O 2 / h) on average in the underwater aeration and stirring device A, and 35.2 (kg · O 2 / h) on the average in the underwater aeration and stirring device B. It can be seen that, compared to the case where the bubble generating member is not mounted, the water aeration and stirring device A is improved by 19% and the water aeration and stirring device B is improved by 17%.
図12は、水中曝気撹拌装置Aについての上記実験による酸素移動速度曲線を示すグラフであり、図13は、水中曝気撹拌装置Bについての上記実験による酸素移動速度曲線を示すグラフである。各グラフにおいて、上側の曲線が微細気泡生成部材を装着した場合を、下側の曲線が微細気泡生成部材を装着していない場合を示す。これからも、微細気泡生成部材を装着した場合は、酸素移動速度が向上、すなわち溶存酸素量が増加していることがわかる。
なお、上記の実施形態及び実施例はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。従って、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。FIG. 12 is a graph showing an oxygen transfer rate curve of the above-described experiment for the underwater aeration and stirring apparatus A, and FIG. 13 is a graph showing an oxygen transfer rate curve of the above-described experiment for the underwater aeration and stirring apparatus B. In each graph, the upper curve shows the case where the microbubble generating member is mounted, and the lower curve shows the case where the microbubble generating member is not mounted. From this, it can be seen that when the microbubble generating member is mounted, the oxygen transfer rate is improved, that is, the dissolved oxygen amount is increased.
It should be noted that the above-described embodiments and examples are exemplifications in all respects, and are not grounds for restrictive interpretation. Therefore, the technical scope of the present invention is not interpreted only by the above-described embodiments, but is defined based on the description of the claims. Further, all changes within the meaning and scope equivalent to the claims are included.
本発明は、排水処理施設等の水槽内や河川における水の水質改善に好適に用いることができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be suitably used for improving the quality of water in a water tank such as a wastewater treatment facility or in a river.
1 水中曝気撹拌装置
11 モータ
20 インペラ
21 ハブ
21a 空気吐出口
21b 空洞
21c 空気取入口
22 羽根
23 開口部
30 ポンプケーシング
40 吐出ケーシング
411 吐出口
50 空気供給管
70 微細気泡生成部材
A 長辺
B 短辺
L 下面
S スリット
U 上面DESCRIPTION OF
Claims (4)
このインペラを回転させるモータと、
前記インペラのハブ内に前記空気取入口を介して空気を供給する空気供給管と、
前記インペラの回転により生じる水流に前記ハブの空気吐出口から吐出される空気が混合された気液混合水流を放射方向に吐出させる吐出口と、
を備えた水中曝気撹拌装置の前記ハブの空洞内に設けられる微細気泡生成部材であって、
該微細気泡生成部材は、横断面が、4つの短辺と4つの長辺とが交互に配されてなる異八角形状であって、上面が閉塞される一方下面が開放されてなる筒状に形成されるとともに、前記4つの短辺に前記上面と下面との間に延びるスリットがそれぞれ形成され、前記ハブの軸心と該微細気泡生成部材の軸心とが該ハブの空洞内で一致するように設けられて前記インペラとともに回転されることを特徴とする微細気泡生成部材。 An impeller provided with blades on the peripheral surface of a hollow hub having an air discharge port on the upper peripheral surface and having an air intake on the lower surface,
A motor for rotating the impeller,
An air supply pipe for supplying air through the air inlet into the hub of the impeller;
A discharge port for radially discharging a gas-liquid mixed water flow in which air discharged from the air discharge port of the hub is mixed with a water flow generated by rotation of the impeller,
A microbubble generating member provided in the cavity of the hub of the underwater aeration and stirring device provided with:
The micro-bubble generating member has a cross section having a different octagonal shape in which four short sides and four long sides are alternately arranged, and a cylindrical shape in which the upper surface is closed while the lower surface is open. And a slit extending between the upper surface and the lower surface is formed on each of the four short sides, and the axis of the hub and the axis of the microbubble generating member coincide in the cavity of the hub. Characterized in that it is provided and rotated with the impeller.
前記スリットは、その両端縁が、該スリットの幅寸法と等しい直径の半円状であることを特徴とする微細気泡生成部材。The microbubble generating member according to claim 1,
The micro-bubble generating member, wherein the slit has a semicircular shape having a diameter equal to a width dimension of the slit.
前記インペラのハブに対して着脱可能とされたことを特徴とする微細気泡生成部材。The microbubble generating member according to claim 1 or 2,
A microbubble generating member, which is detachable from a hub of the impeller.
このインペラを回転させるモータと、
前記インペラのハブ内に前記空気取入口を介して空気を供給する空気供給管と、
前記インペラの回転により生じる水流に前記ハブの空気吐出口から吐出される空気が混合された気液混合水流を放射方向に吐出させる吐出口と、
を備えた水中曝気撹拌装置であって、
さらに、前記ハブの空洞内に請求項1又は2に記載の微細気泡生成部材を備えたことを特徴とする水中曝気撹拌装置。
An impeller provided with blades on the peripheral surface of a hollow hub having an air discharge port on the upper peripheral surface and having an air intake on the lower surface,
A motor for rotating the impeller,
An air supply pipe for supplying air through the air inlet into the hub of the impeller;
A discharge port for radially discharging a gas-liquid mixed water flow in which air discharged from the air discharge port of the hub is mixed with a water flow generated by rotation of the impeller,
An underwater aeration and stirring device provided with:
3. An underwater aeration and stirring device, further comprising the microbubble generating member according to claim 1 or 2 in the cavity of the hub.
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