JPH11226371A - 曝気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 減速機を不要にするとともに、電源周波数の
異なる複数地域で使用される複数の機種において羽根車
を共通化し、低コスト化及び能力向上を達成する。 【解決手段】 電源周波数が５０Ｈｚの地域では、極数
が１０の第１モータ２を搭載し、電源周波数が６０Ｈｚ
の地域では、極数が１２の第２モータを搭載する。第１
モータ２及び第２モータは、互いに同一形状かつ同一寸
法に形成されている。モータケーシング１には、各モー
タを取り付けるモータ取付部８１が設けられている。羽
根車８には、各モータのシャフト１３を接続するシャフ
ト接続部８２が形成されている。第１モータ２を搭載し
た第１曝気装置と、第２モータ７２を搭載した第２曝気
装置とは、モータ以外の部品が共通化されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、汚水の浄化等に用
いられる曝気装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、特公昭６３−５１７６０号公
報に開示されているように、羽根車の回転によって汚水
等の被処理液を吸引し、当該被処理液に空気を供給して
曝気を行う曝気装置が知られている。図６に示すよう
に、上記曝気装置は、水中ギヤードモータａの軸端に羽
根車ｃを取り付けて形成された本体部Ａと、被処理液の
流路ｅを形成する装置ケーシングＢとにより構成されて
いる。この本体部Ａと装置ケーシングＢとは、取付金具
ｄを介して固定されている。水中ギヤードモータａは、
水中モータａ１と減速機ａ２とにより構成されている。

【０００３】水中ギヤードモータａに交流電力を供給す
ると、水中モータａ１が駆動して、羽根車ｃが回転す
る。その結果、被処理液は流路ｅ中に吸引され、散気管
ｆから供給された空気と攪拌混合した後、水平方向に開
口した吐出口ｇから吐出される。

【０００４】一般に、曝気装置の性能は、ポンプの単位
出力当たりの吐出流量に大きく左右され、吐出流量が多
くなるほど装置の性能も良くなる。吐出流量を多くする
ためには、大きな羽根車を低速で回転させることが望ま
しい。そのため、上記のような曝気装置では、通常、極
数が４の水中モータａ１を減速機ａ２で減速させてい
た。このように、羽根車ｃには減速機ａ２によって減速
された回転駆動力が伝達されるので、羽根車ｃは低速で
回転する。その結果、単位出力あたりの吐出流量が十分
な量に確保されていた。

【０００５】ところで、水中ギヤードモータａに供給さ
れる交流電力の周波数は、曝気装置が使用される地域に
よって異なる。例えば、関東地域では５０Ｈｚの交流電
力が供給され、関西地域では６０Ｈｚの交流電力が供給
される。ところが、電源周波数が異なると、モータの回
転数、ひいては羽根車ｃの回転数が異なってくる。その
ため、電源周波数が異なる複数の地域において同一規格
（同一吐出流量）の曝気装置を提供するためには、各地
域ごとに種類の異なった羽根車を使用しなければならな
かった。つまり、従来は、電源周波数の小さな地域で
は、回転数当たりの吐出流量が相対的に大きな羽根車を
使用する一方、電源周波数の大きな地域では、回転数当
たりの吐出流量が相対的に小さな羽根車を使用すること
により、いずれの地域においても吐出流量が同一になる
ようにしていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の曝
気装置では、羽根車ｃの回転数を低下させるために減速
機ａ２が必要であったため、部品点数が増加していた。
そのため、製造工程が複雑であった。また、減速機ａ２
は比較的高価な機器であるため、曝気装置のコスト低減
の妨げとなっていた。

【０００７】また、減速機ａ２内には減速ギアとしての
歯車が設けられており、この歯車を潤滑するために、ギ
アオイルが必要である。ギアオイルは劣化しやすいた
め、定期的に交換を行わなければならない。そのため、
頻繁にメンテナンスを行わなければならず、多くのメン
テナンス費用が必要であった。

【０００８】また、減速機ａ２において相当量の動力損
失が起こるため、曝気装置全体として、多くの損失が発
生していた。そのため、減速機ａ２を使用する以上、装
置の飛躍的な効率向上は困難であった。

【０００９】さらに、各地域ごとに電源周波数に応じた
羽根車を設計及び製作する必要があったため、同一規格
の曝気装置に対して羽根車を共通化できないという課題
があった。通常、羽根車の設計及び製造には、多大のコ
ストと時間が必要とされる。そのため、各地域ごとに別
種類の羽根車が必要となり、曝気装置全体の開発及び製
作に多くの時間とコストがかかっていた。その結果、規
格統一による部品共通化のメリットが十分に享受できな
いという課題があった。

【００１０】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、減速機を不要にする
とともに羽根車を共通化して、装置の製造を簡易かつ安
価に行い、加えて、羽根車の回転に伴う損失を低減し
て、性能を向上させることにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、減速機を用いることなく、モータを羽根
車に直接接続（直結）することとし、加えて、使用電源
周波数に応じて相対的に極数の大きなモータを用いるこ
ととした。また、電源周波数が異なる複数の地域で使用
される複数の機種に対し、羽根車の回転数がいずれの地
域においても同一となるように、それぞれの電源周波数
に応じた極数のモータを設ける一方、羽根車を含む他の
部品は共通化することとした。

【００１２】具体的には、第１の発明が講じた手段は、
モータケーシング内に封止されたモータ本体からシャフ
トが延設されて成るモータと、該モータのシャフトに直
接接続された羽根車と、所定の気体を供給する給気管
と、該羽根車の回転によって吸引した被処理液を該給気
管からの該気体と攪拌混合させて吐出する流路を区画形
成する装置ケーシングとを備え、上記モータに所定の設
計周波数の交流電力が供給されるように構成された曝気
装置において、上記モータの極数は、上記設計周波数１
０×ｎ（ｎは自然数）Ｈｚに対して２×ｎに設定されて
いることとしたものである。

【００１３】上記発明特定事項により、周波数が１０×
ｎ（ｎは自然数）Ｈｚの交流電力が供給されてモータが
駆動し、羽根車が約６００ｒｐｍの回転数で回転する。
従って、設計周波数が異なっても、羽根車は常に一定の
回転数で回転し、所定規格の能力を発揮することにな
る。そのため、電源の周波数が異なる複数の地域で使用
される複数の機種に対し、モータ以外の部品を共通化す
ることができる。また、減速機を用いないため、安価に
構成されるとともに、メンテナンス周期が長期化する。
さらに、減速に伴う損失が低減し、装置の効率が向上す
る。

【００１４】第２の発明が講じた手段は、上記第１の発
明において、モータの極数は、設計周波数５０Ｈｚに対
して１０に設定されていることとしたものである。

【００１５】第３の発明が講じた手段は、上記第１の発
明において、モータの極数は、設計周波数６０Ｈｚに対
して１２に設定されていることとしたものである。

【００１６】上記第２または第３の発明の発明特定事項
により、具体的な構成によって、上記第１の発明の解決
手段が得られる。

【００１７】第４の発明が講じた手段は、モータケーシ
ング内に封止されたモータ本体からシャフトが延設され
て成るモータと、該モータのシャフトに直接接続された
羽根車と、所定の気体を供給する給気管と、該羽根車の
回転によって吸引した被処理液を該給気管からの該気体
と攪拌混合させて吐出する流路を区画形成する装置ケー
シングとを備え、上記モータに所定の設計周波数の交流
電力が供給されるように構成された曝気装置において、
上記モータの極数は、上記設計周波数１０×ｎ（ｎは自
然数）Ｈｚに対して４×ｎに設定されていることとした
ものである。

【００１８】上記発明特定事項により、周波数が１０×
ｎ（ｎは自然数）Ｈｚの交流電力がモータに供給され、
モータが駆動して羽根車が約３００ｒｐｍの回転数で回
転する。従って、設計周波数が異なっても、羽根車は常
に一定の回転数で回転し、所定規格の能力を発揮するこ
とになる。そのため、電源の周波数が異なる複数の地域
で使用される複数の機種に対し、モータ以外の部品を共
通化することができる。また、減速機を用いないため、
安価に構成されるとともに、メンテナンス周期が長期化
し、さらに、減速に伴う損失が低減し、装置の効率が向
上する。

【００１９】第５の発明が講じた手段は、同一種類の羽
根車が同一寸法のモータに直接接続されて成り、設計周
波数が異なる２種類以上の機種が構成されている曝気装
置であって、上記モータの極数は、設計周波数が異なる
機種間で羽根車の回転数が同一となるように設定されて
いることとしたものである。

【００２０】上記発明特定事項により、各機種におい
て、羽根車の回転数が同一となるようにモータの極数が
設定されているので、いずれの機種であっても、羽根車
は所定の回転数で回転し、所定規格の能力を発揮するこ
とになる。そのため、電源の周波数が異なる複数の地域
で使用される複数種類の曝気装置に対し、モータ以外の
部品を共通化することができる。また、減速機を用いな
いため、安価に構成されるとともに、メンテナンス周期
が長期化し、さらに、減速に伴う損失が低減し、装置の
効率が向上する。

【００２１】第６の発明が講じた手段は、所定の第１設
計周波数の交流電力が供給されて所定回転数で回転する
第１モータと、所定の第２設計周波数の交流電力が供給
されて該所定回転数で回転するように該第１モータと極
数が異なる第２モータとのいずれをも取付自在なモータ
取付部が形成されたモータケーシングに、該第１モータ
または該第２モータのいずれか一方のモータが取り付け
られ、上記第１モータのシャフト及び上記第２モータの
シャフトのいずれもが接続自在なシャフト接続部が設け
られた羽根車が上記一方のモータに接続されて本体部が
構成され、上記モータケーシングに上記第１モータを取
り付けると共に該第１モータのシャフトに上記羽根車を
接続して成る第１本体部と、上記モータケーシングに上
記第２モータを取り付けると共に該第２モータのシャフ
トに上記羽根車を接続して成る第２本体部とのいずれを
も取付固定自在に形成された装置ケーシングに対し、上
記本体部が取付固定されて構成されていることとしたも
のである。

【００２２】上記発明特定事項により、第１設計周波数
の交流電力が供給される第１モータを備える装置と、第
２設計周波数の交流電力が供給される第２モータを備え
る装置とが、モータケーシング、羽根車及び装置ケーシ
ングを共通化したうえで得られることになる。それら装
置の羽根車の回転数はともに所定回転数であるため、そ
れらの装置はいずれも所定の定格能力を発揮することに
なる。そのため、電源の周波数が異なる複数の地域で使
用される複数種類の曝気装置に対し、モータ以外の部品
を共通化することができる。また、減速機を用いないた
め、安価に構成されるとともに、メンテナンス周期が長
期化し、さらに、減速に伴う損失が低減し、装置の効率
が向上する。

【００２３】第７の発明が講じた手段は、上記第６の発
明において、第１設計周波数は５０Ｈｚであり、第１モ
ータの極数は１０である一方、第２設計周波数は６０Ｈ
ｚであり、第２モータの極数は１２であることとしたも
のである。

【００２４】上記発明特定事項により、電源周波数が５
０Ｈｚの地域で使用される曝気装置と、電源周波数が６
０Ｈｚの地域で使用される曝気装置との間で、羽根車を
含め、モータ以外の部品が共通化されることになる。

【００２５】第８の発明が講じた手段は、設計周波数が
１０×ｎ（ｎは自然数）Ｈｚの第１曝気装置、及び設計
周波数が１０×ｍ（ｍはｎと異なる自然数）Ｈｚの第２
曝気装置を製造する曝気装置の製造方法であって、極数
が２×ｎの第１モータを製作する第１モータ製作工程
と、上記第１モータと同一形状を有し且つ極数が２×ｍ
の第２モータを製作する第２モータ製作工程と、上記第
１モータ及び第２モータのいずれも取付自在に構成され
た所定のモータ取付部を有するモータケーシングを製作
するモータケーシング製作工程と、上記第１モータ及び
第２モータのいずれのシャフトにも接続自在に構成され
た所定のシャフト接続部を有する羽根車を製作する羽根
車製作工程と、羽根車を収納すると共に、羽根車の回転
によって吸引した被処理液を気体と攪拌混合させて吐出
する流路を区画形成する装置ケーシングを製作する装置
ケーシング製作工程と、上記モータケーシングのモータ
取付部に上記第１モータを取り付けると共に上記羽根車
を該第１モータの上記シャフト接続部に接続して第１本
体部を形成し、該第１本体部を上記ケーシングに取付固
定する第１曝気装置組立工程と、上記モータケーシング
のモータ取付部に上記第２モータを取り付けると共に上
記羽根車を該第２モータの上記シャフト接続部に接続し
て第２本体部を形成し、該第２本体部を上記ケーシング
に取付固定する第２曝気装置組立工程とを包含している
こととしたものである。

【００２６】上記発明特定事項により、モータケーシン
グ製作工程において製作したモータケーシング、羽根車
製作工程において製作した羽根車、及び装置ケーシング
製作工程において製作した装置ケーシングは、第１曝気
装置及び第２曝気装置のいずれにも使用されるので、そ
れらの工程は、第１曝気装置の製造工程及び第２曝気装
置の製造工程において共通化されることになる。また、
第１曝気装置組立工程と第２曝気装置組立工程とは、モ
ータケーシングの取付部に取り付けるモータの種類、及
び羽根車のシャフト接続部に接続するモータの種類が異
なっているのみであり、製造の工程自体は同様である。
そのため、製造工程の共通化を一層促進することがで
き、使用電源周波数の異なる２種類の曝気装置がより安
価かつ迅速に製造されることになる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００２８】図１及び図４に示すように、本発明の実施
の形態としての第１曝気装置６１及び第２曝気装置６２
は、所定の定格能力を出力するように規格化された種類
の異なる装置である。第１曝気装置６１と第２曝気装置
６２とは、設計周波数（供給される電源周波数）がそれ
ぞれ異なっている。

【００２９】−第１曝気装置６１− 第１曝気装置６１は、電源周波数が５０Ｈｚ（第１設計
周波数）の地域で使用される装置である。図１に示すよ
うに、第１曝気装置６１は、第１モータ２のシャフト１
３に直結された羽根車８の回転によって、上方から被処
理液を吸い込み、給気管１１を通じて供給した空気を当
該被処理液に攪拌混合して、下方の吐出口１５から略水
平方向に吐出するものである。

【００３０】まず、第１曝気装置６１の構成を説明す
る。第１曝気装置６１の装置ケーシングＢは、吐出ケー
シング１０の上に吸込ケーシング９が取付固定されるこ
とによって形成されている。吸込ケーシング９は略円筒
形状に形成され、被処理液の吸入を容易にするため、上
側開口に向かって末広がり状になっている。吸込ケーシ
ング９の下側開口の外周囲には、吐出ケーシング１０と
の接続部となるフランジ３１が設けられている。吐出ケ
ーシング１０の上端は、吸込ケーシング９の下側開口と
滑らかに連続するように当該下側開口と同心円状に開口
し、その外周囲には上記フランジ３１と当接するフラン
ジ３２が形成されている。このフランジ３１とフランジ
３２とがボルト（図示せず）で締結されることにより、
吸込ケーシング９と吐出ケーシング１０とが固定されて
いる。

【００３１】吐出ケーシング１０の底部には、中心部に
給気管１１用の挿通孔３４が設けられた平坦部３３が形
成され、その平坦部３３の周囲には、外側に向かって下
向きに傾斜した内側斜面３５が形成されている。そし
て、この内側斜面３５と、内側斜面３５と同様に傾斜し
た外枠部分との間に、全周に開口する吐出口１５が形成
されている。このように、装置ケーシングＢ内には、吸
込口１４を通じて上方から吸い込んだ被処理液が流れ方
向を変化させて吐出口１５から略水平方向に向かって吐
出されるような流路１６が形成されている。

【００３２】吐出ケーシング１０の平坦部３３には、空
気の供給源としてのブロア（図示せず）に接続された給
気管１１が接続されている。給気管１１は挿通孔３４を
貫通し、その開口部は吐出ケーシング１０の下端面から
上方に突出している。この給気管１１の開口は、空気室
１７と流路１６とを区画する空気室ケーシング１２の上
面と所定間隔を存して対向している。空気室ケーシング
１２は、給気管１１から供給された空気をいったん貯留
した後、流路１６に対して均等に供給するための空気室
１７を区画形成している。空気室ケーシング１２の側面
は吐出ケーシング１０の内側斜面３５に沿って傾斜して
おり、その下端部には、空気室１７内の空気を流路１６
内の被処理液に供給して攪拌混合するための供給路１８
が形成されている。

【００３３】装置ケーシングＢの上部には、被処理液を
吸引して攪拌する駆動力を付与する本体部Ａが設けられ
ている。本体部Ａは、モータケーシング１、モータケー
シング１に収納された第１モータ２、第１モータ２のシ
ャフト１３、オイルケーシング３、及び羽根車８等が組
み立てられて構成されている。

【００３４】モータケーシング１は、上側が閉鎖された
略円筒形状に形成されている。モータケーシング１の内
径は、所定形状を有する第１モータ２の外径に等しい。
モータケーシング１の内部には、モータ室４０が区画形
成されている。このモータケーシング１の内壁は、第１
モータ２を取り付けるためのモータ取付部８１を形成し
ている。

【００３５】第１モータ２は、モータケーシング１の内
壁のモータ取付部８１に固定された円筒状のステータ２
ａと、ステータ２ａの内部にステータ２ａと同心円状に
配置されたロータ２ｂとを備えている。そして、第１曝
気装置６１の特徴として、第１モータ２は、極数が１０
のモータで構成されている。つまり、第１モータ２は、
周波数が５０Ｈｚの交流電力が供給された場合に、回転
数が６００ｒｐｍとなるように構成されている。

【００３６】ロータ２ｂの内周面には、下方に向かって
延びるシャフト１３が固定されている。シャフト１３
は、図示しない上部軸受けと、オイルケーシング３の上
部に保持された下部軸受４とによって、回転自在に支持
されている。オイル室２５を区画形成するオイルケーシ
ング３は、中央部が下方に向かって階段状に陥没するよ
うに形成され、中心部にはシャフト１３が貫通してい
る。シャフト１３を軸支する下部軸受４は、オイルケー
シング３における底部に向かって一段目の部分に保持さ
れている。オイルケーシング３の外周部２１の下端部
は、メカニカルシールブラケット７の外周部２２に固定
されている。一方、オイルケーシング３の内周部２３の
下端部は、メカニカルシール６を介して、メカニカルシ
ールブラケット７の内周部２４と接続されている。その
結果、オイルケーシング３及びメカニカルシールブラケ
ット７によって、シャフト１３の軸封部であるメカニカ
ルシール６に潤滑剤としてのオイルを供給するオイル室
２５が区画形成されている。また、モータ室４０がオイ
ルケーシング３によって封止され、モータ室４０に被処
理液が侵入しないように構成されている。

【００３７】モータケーシング１とオイルケーシング３
とは、ボルト４１によって締結されている。従って、オ
イルケーシング３はモータケーシング１を固定支持する
とともに、下部軸受４を介してシャフト１３を回転自在
に支持している。

【００３８】そして、本発明の特徴として、羽根車８
は、ナット５１によって、第１モータ２のシャフト１３
の先端部に締結されている。詳しくは、羽根車８は、シ
ャフト１３の先端部を挿通させると共に当該先端部をナ
ット５１によって締結することによって羽根車８とシャ
フト１３とを接続するためのシャフト接続部８２を備え
ている。そして、当該シャフト接続部８２において、第
１モータ２と羽根車８とが直接接続されている。

【００３９】羽根車８は、略円筒形状のハブ３６と、ハ
ブ３６の外周面に突設された複数の羽根３７とから構成
されている。シャフト１３は、ハブ３６の中央部に設け
られた取付孔に挿通されて締結されている。この取付孔
は、シャフト接続部８２の一部を構成している。これに
より、シャフト１３の回転に従って羽根車８が回転し、
被処理液を上方から下方に導く吸引力が発生するように
なっている。

【００４０】この第１曝気装置６１では、オイルケーシ
ング３の一部が中心部から外側に向かって延び、本体部
Ａと装置ケーシングＢとを固定する固定部材としての取
付用アーム部５が構成されている。つまり、取付用アー
ム部５はオイルケーシング３に一体ものとして形成され
ている。具体的には、図２に示すように、オイルケーシ
ング３の中心部から、３本の取付用アーム部５が互いに
均等の角度（１２０゜）を保つように、放射状に延びて
いる。取付用アーム部５の先端部には、取付孔２６が形
成されている。そして、吸込ケーシング９に形成された
取付孔２７と当該取付孔２６とを重ね合わせることによ
って本体部Ａを位置決めし、ボルト２８をこれら取付孔
２６，２７に挿通させて締結することにより、本体部Ａ
と装置ケーシングＢとが固定されている。

【００４１】図３に示すように、取付用アーム部５は、
断面形状が下向きに凹状の略コ字形に形成されている。
そして、取付用アーム部５の上面における羽根車８の反
回転方向側は水平面Ｐ１に形成され、回転方向側は、回
転方向に向かって下方に傾斜した傾斜面Ｐ２に形成され
ている。つまり、取付用アーム部５の断面形状は左右に
非対称な略コ字形になっており、回転方向側（図３にお
ける左側）の傾斜面Ｐ２は、被処理液の流入方向に沿う
ように傾斜している。詳しくは、傾斜面Ｐ２は、取付用
アーム部５の強度を維持し且つ被処理液中の繊維物のか
らみつきを防止するのに好適なように、水平面Ｐ１に対
して１０゜〜４０゜の所定角度をなすように傾斜してい
る。なお、本実施形態では特に、傾斜面Ｐ２は水平面Ｐ
１に対して２０゜の角度をなすように形成されている。
このように、取付用アーム部５は、被処理液中の繊維物
の堆積を抑制して繊維物がからみつかないように、繊維
物がその表面上を滑って下流側に流れやすい形状に形成
されている。

【００４２】モータケーシング１の上面には、電源ケー
ブル５５を挿通するためのケーブル取出部５６が形成さ
れている。電源ケーブル５５には防水処理がなされてい
る。この電源ケーブル５５は、５０Ｈｚの交流電力を供
給する図示しない交流電源と第１モータ２とを接続して
おり、当該交流電源から供給された交流電力を第１モー
タ２に供給する。

【００４３】次に、第１曝気装置６１の動作を説明す
る。

【００４４】電源ケーブル５５を介して第１モータ２に
５０Ｈｚの交流電力が供給されると、第１モータ２が駆
動し、シャフト１３の回転に従って羽根車８が約６００
ｒｐｍの回転数で回転する。この羽根車８の回転によっ
て、被処理液が吸込口１４を通じて流路１６に対して斜
め下向きに吸い込まれる。一方、ブロア（図示せず）か
ら給気管１１を通じて送風された空気は、空気室１７に
放出された後、供給路１８を通じて流路１６中の被処理
液に混合攪拌される。そして、気泡を含んだ混合液は、
流れ方向を下向き方向から水平方向に変化させつつ流路
１６を流通し、吐出口１５から略水平方向に向かって吐
出される。

【００４５】−第２曝気装置６２− 次に、第２曝気装置６２について説明する。図４に示す
ように、第２曝気装置６２は、第１曝気装置６１と同
様、羽根車８が第２モータ７２のシャフト１３に直結さ
れた曝気装置である。しかし、第２曝気装置６２は、第
１曝気装置６１と異なり、設計周波数が６０Ｈｚ（第２
設計周波数）の曝気装置である。つまり、第２曝気装置
６２は、使用電源周波数が６０Ｈｚの地域で使用される
曝気装置である。

【００４６】この第２曝気装置６２は、第１曝気装置６
１において、第１モータ２を第２モータ７２に置き換え
た構成をしている。つまり、第２曝気装置６２は、第２
モータ７２以外の部分はすべて第１曝気装置６１と同様
である。

【００４７】第２曝気装置６２の第２モータ７２は、第
１曝気装置６１の第１モータ２と同一形状かつ同一寸法
に構成され、第１曝気装置６１と同様、モータケーシン
グ１の所定のモータ取付部８１に取り付けられている。
しかし、第２モータ７２は、第１モータ２と異なり、周
波数が６０Ｈｚの交流電力が供給された場合に回転数が
６００ｒｐｍとなるように、極数が１２のモータによっ
て構成されている。

【００４８】電源ケーブル５５は、６０Ｈｚの交流電力
を供給する交流電源（図示せず）と第２モータ７２とを
接続している。

【００４９】第２曝気装置６２の運転時には、電源ケー
ブル５５を介して上記交流電源から６０Ｈｚの交流電力
が供給され、第２モータ７２が駆動してシャフト１３が
約６００ｒｐｍの回転数で回転する。このシャフト１３
の回転に従って羽根車８も約６００ｒｐｍの回転数で回
転し、第１曝気装置６１と同様に、被処理液が流路１６
に吸引され、空気と攪拌混合された後に、吐出口１５か
ら吐出される。

【００５０】このように、第１曝気装置６１と第２曝気
装置６２とでは、各モータ２，７２の形状及び寸法を同
一とすることにより、モータ２，７２以外の部品を共通
化している。

【００５１】−第１曝気装置６１及び第２曝気装置６２
の製造方法− 第１曝気装置６１と第２曝気装置６２とは、モータ２，
７２以外の部品が共通化されていることから、同一の製
造工程に従って製造される。次に、図５を参照しなが
ら、第１曝気装置６１及び第２曝気装置６２の製造方法
を説明する。

【００５２】まず、ステップＳＴ１〜ＳＴ５において、
各要素部品を製作する。ステップＳＴ１は、極数が１０
の第１モータ２を製作する第１モータ製作工程である。
ステップＳＴ２は、極数が１２の第２モータ７２を製作
する第２モータ製作工程である。ステップＳＴ３の羽根
車製作工程では、回転数が６００ｒｐｍのときに所定の
定格流量の被処理液を吐出するような羽根車８を製作す
る。ステップＳＴ４のモータケーシング製作工程におい
ては、第１モータ２または第２モータ７２を取り付ける
ための所定の容積及びモータ取付部８１を有するモータ
ケーシング１を製作する。ステップＳＴ５では、第１モ
ータ２または第２モータ７２のシャフト１３に応じたオ
イルケーシング３、メカニカルシールブラケット７等を
製作する。なお、上記ステップＳＴ１〜ＳＴ５は、互い
に独立して行われる製作工程であるので、それぞれの工
程はどのような順序で行ってもよく、また、並行して行
ってもよいことは勿論である。

【００５３】上記ステップＳＴ１〜ＳＴ５が終了した後
は、ステップＳＴ６及びＳＴ７に進み、各要素部品を組
み立てて本体部Ａを製作する。この際、まず、製造しよ
うとする曝気装置の種類に応じて、モータケーシング１
に第１モータ２または第２モータ７２のいずれかを取り
付ける。

【００５４】具体的には、ステップＳＴ６では、モータ
ケーシング１に第１モータ２を取り付け、モータケーシ
ング１にオイルケーシング３を取り付け、オイルケーシ
ング３上に下部軸受４を固定する。また、オイルケーシ
ング３にメカニカルシールブラケット７を固定するとと
もに、オイルケーシング３とメカニカルシールブラケッ
ト７との間に、シャフト１３を軸封するメカニカルシー
ル６を取り付ける。そして、ナット５１を用いてシャフ
ト１３の先端部に羽根車８を締結する。このようにし
て、第１本体部が組み立てられる。

【００５５】一方、ステップＳＴ７では、モータケーシ
ング１に第２モータ７２を取り付け、その後は上記ステ
ップＳＴ６と同様にして、第２本体部を組み立てる。

【００５６】ステップＳＴ８においては、装置ケーシン
グＢを組み立てる。詳しくは、吐出ケーシング１０に給
気管１１と取り付けるとともに、吐出ケーシング１０の
上に吸込ケーシング９を固定する。

【００５７】なお、ステップＳＴ６〜ＳＴ８は、互いに
独立した工程であるので、それぞれの工程はどのような
順序で行ってもよく、また、並行して行ってもよい。

【００５８】そして、上記ステップＳＴ６〜ＳＴ８が終
了した後は、ステップＳＴ９及びＳＴ１０において、本
体部と装置ケーシングＢとを組み立てて、曝気装置を完
成する。

【００５９】具体的には、ステップＳＴ９において、上
記第１本体部のオイルケーシング３から延びる取付用ア
ーム部５を装置ケーシングＢに締結し、第１本体部と装
置ケーシングＢとを固定する。このことにより、第１曝
気装置６１が完成する。

【００６０】一方、ステップＳＴ１０においては、ステ
ップＳＴ９と同様にして、上記第２本体部と装置ケーシ
ングＢとを固定することによって、第２曝気装置６２が
完成する。

【００６１】なお、上記ステップＳＴ６、ＳＴ８及びＳ
Ｔ９の工程により、第１曝気装置組立工程が構成され、
上記ステップＳＴ７、ＳＴ８及びＳＴ１０の工程によ
り、第２曝気装置組立工程が構成されている。

【００６２】−本実施形態の効果− 第１曝気装置６１及び第２曝気装置６２では、比較的極
数の多いモータ２，７２で羽根車８を回転させることと
したので、羽根車８の回転数を低く抑えるために減速機
を設ける必要がなく、モータ２，７２と羽根車８とを直
結することができる。そのため、高価な減速機が不要な
ので、曝気装置を安価に構成することが可能となる。ま
た、本体部Ａに減速機を組み立てる工程が不要となり、
製造が簡単になる。さらに、ギアオイルの交換が不要と
なり、メンテナンスの周期を長期化することができるの
で、メンテナンス性が向上する。また、減速機による動
力損失がないので、ポンプ効率を従来以上に高めること
が可能となる。

【００６３】第１曝気装置６１と第２曝気装置６２と
は、モータ２，７２以外の部分は互いに共通しているた
め、部品の共通化によるコスト低減及び製造工程の簡単
化を図ることができる。特に、設計及び製造に多大の時
間及びコストが必要とされる羽根車８を共通化すること
ができるため、部品共通化のメリットを著しく発揮させ
ることが可能となる。

【００６４】なお、モータの極数は１０または１２に限
定されるものではなく、電源周波数に応じて、種々の極
数のモータを使用することができる。例えば、羽根車の
定格回転数が６００ｒｐｍである場合には、電源周波数
が１０×ｎ（ｎは自然数）Ｈｚの地域では、極数が２×
ｎのモータを使用することができる。また、羽根車の定
格回転数が３００ｒｐｍである場合には、電源周波数が
１０×ｎＨｚの地域では、極数が４×ｎのモータを使用
することができる。

【００６５】電源周波数が５０Ｈｚの地域で使用するモ
ータの極数と電源周波数が６０Ｈｚの地域で使用するモ
ータの極数とが５対６の比例関係にあるような２種類の
モータを、各地域に応じて使い分けるようにしてもよ
い。

【００６６】上記実施形態では、モータ以外の部品はす
べて共通化していたが、羽根車を含む一部の部品のみを
共通化した場合であっても、本発明の効果が得られるこ
とは勿論である。

【００６７】また、モータ２とモータ７２とは互いに同
一形状且つ同一寸法のモータであったが、羽根車を含む
一部の部品を共通化できるのであれば、それらは同一の
形状でなくても、同一の寸法でなくてもよい。

【００６８】

【発明の効果】以上のように、第１〜第３の発明によれ
ば、羽根車は常に約６００ｒｐｍの回転数で回転するの
で、常に所定の能力を発揮することができる。そのた
め、電源周波数が異なる複数の地域で使用される複数の
機種に対し、モータ以外の部品を共通化することが可能
となる。また、モータと羽根車とを直結しているので、
減速機が不要となる。そのため、装置を安価に構成する
ことができると共に、メンテナンス周期を長期化するこ
とが可能となる。さらに、減速に伴う損失がなくなり、
装置の効率を向上させることができる。

【００６９】第４の発明によれば、羽根車は常に約３０
０ｒｐｍの回転数で回転するので、上記第１〜第３の発
明の効果と同様の効果を得ることができる。

【００７０】第５の発明によれば、２種類以上の機種の
各々において羽根車の回転数が同一となるようにモータ
の極数が設定されているので、電源周波数の異なる地域
で使用される複数の機種間において、モータ以外の部品
を共通化することが可能となる。モータは同一寸法に形
成されているので、モータケーシングの共通化が容易に
なる。また、各モータには同一種類の羽根車が直結され
るので、設計及び製作にコストと時間を要する羽根車を
容易に共通化することができる。モータと羽根車とが直
結されているので、減速機が不要となり、装置を安価に
構成することができると共に、メンテナンス周期を長期
化することが可能となる。さらに、減速に伴う損失がな
くなり、装置の効率を向上させることができる。

【００７１】第６〜第７の発明によれば、第１モータは
第１設計周波数の交流電力の供給により所定回転数で回
転し、第２モータは第２設計周波数の交流電力の供給に
より第１モータと同一の回転数で回転するので、電源周
波数が第１設計周波数の地域では第１モータを搭載した
装置を使用する一方、電源周波数が第２設計周波数の地
域では第２モータを搭載した装置を使用することによ
り、モータ以外の部品を共通化することができる。特
に、モータケーシングには所定のモータ取付部が形成さ
れ、羽根車には所定のシャフト接続部が形成され、装置
ケーシングは第１及び第２本体部の双方を取付固定自在
に形成されているので、製造組立が容易であり、部品を
共通化することのメリットを十分に享受することができ
る。また、減速機が不要であるため、低コスト化、メン
テナンス周期の長期化、装置の効率向上の効果が得られ
る。

【００７２】第９の発明によれば、電源周波数の異なる
２つの地域で使用される同一能力の第１曝気装置及び第
２曝気装置を、同一の製造工程に従って、簡易かつ安価
に製造することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１曝気装置の縦断面図である。

【図２】第１曝気装置の上面図である。

【図３】取付用アーム部の断面図である。

【図４】第２曝気装置の縦断面図である。

【図５】第１曝気装置及び第２曝気装置の製造工程図で
ある。

【図６】従来の曝気装置の縦断面図である。

【符号の説明】

１ モータケーシング ２ 第１モータ ３ オイルケーシング ５ 取付用アーム部 ６ メカニカルシール ８ 羽根車 １１ 給気管 １３ シャフト １６ 流路 ６１ 第１曝気装置 ６２ 第２曝気装置 ８１ モータ取付部 ８２ シャフト接続部 Ａ 本体部 Ｂ 装置ケーシング

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森田 剛 兵庫県宝塚市新明和町１番１号 新明和工 業株式会社産機システム事業部内 (72)発明者 小形 研哉 兵庫県宝塚市新明和町１番１号 新明和工 業株式会社産機システム事業部内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータケーシング内に封止されたモータ
   本体からシャフトが延設されて成るモータと、 該モータのシャフトに直接接続された羽根車と、 所定の気体を供給する給気管と、 該羽根車の回転によって吸引した被処理液を該給気管か
   らの該気体と攪拌混合させて吐出する流路を区画形成す
   る装置ケーシングとを備え、 上記モータに所定の設計周波数の交流電力が供給される
   ように構成された曝気装置において、 上記モータの極数は、上記設計周波数１０×ｎ（ｎは自
   然数）Ｈｚに対して２×ｎに設定されていることを特徴
   とする曝気装置
2. 【請求項２】 請求項１に記載の曝気装置において、 モータの極数は、設計周波数５０Ｈｚに対して１０に設
   定されていることを特徴とする曝気装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の曝気装置において、 モータの極数は、設計周波数６０Ｈｚに対して１２に設
   定されていることを特徴とする曝気装置。
4. 【請求項４】 モータケーシング内に封止されたモータ
   本体からシャフトが延設されて成るモータと、 該モータのシャフトに直接接続された羽根車と、 所定の気体を供給する給気管と、 該羽根車の回転によって吸引した被処理液を該給気管か
   らの該気体と攪拌混合させて吐出する流路を区画形成す
   る装置ケーシングとを備え、 上記モータに所定の設計周波数の交流電力が供給される
   ように構成された曝気装置において、 上記モータの極数は、上記設計周波数１０×ｎ（ｎは自
   然数）Ｈｚに対して４×ｎに設定されていることを特徴
   とする曝気装置
5. 【請求項５】 同一種類の羽根車が同一寸法のモータに
   直接接続されて成り、設計周波数が異なる２種類以上の
   機種が構成されている曝気装置であって、 上記モータの極数は、設計周波数が異なる機種間で羽根
   車の回転数が同一となるように設定されていることを特
   徴とする曝気装置。
6. 【請求項６】 所定の第１設計周波数の交流電力が供給
   されて所定回転数で回転する第１モータと、所定の第２
   設計周波数の交流電力が供給されて該所定回転数で回転
   するように該第１モータと極数が異なる第２モータとの
   いずれをも取付自在なモータ取付部が形成されたモータ
   ケーシングに、該第１モータまたは該第２モータのいず
   れか一方のモータが取り付けられ、 上記第１モータのシャフト及び上記第２モータのシャフ
   トのいずれもが接続自在なシャフト接続部が設けられた
   羽根車が上記一方のモータに接続されて本体部が構成さ
   れ、 上記モータケーシングに上記第１モータを取り付けると
   共に該第１モータのシャフトに上記羽根車を接続して成
   る第１本体部と、上記モータケーシングに上記第２モー
   タを取り付けると共に該第２モータのシャフトに上記羽
   根車を接続して成る第２本体部とのいずれをも取付固定
   自在に形成された装置ケーシングに対し、上記本体部が
   取付固定されて構成されていることを特徴とする曝気装
   置。
7. 【請求項７】 請求項６に記載の曝気装置において、 第１設計周波数は５０Ｈｚであり、第１モータの極数は
   １０である一方、 第２設計周波数は６０Ｈｚであり、第２モータの極数は
   １２であることを特徴とする曝気装置。
8. 【請求項８】 設計周波数が１０×ｎ（ｎは自然数）Ｈ
   ｚの第１曝気装置、及び設計周波数が１０×ｍ（ｍはｎ
   と異なる自然数）Ｈｚの第２曝気装置を製造する曝気装
   置の製造方法であって、 極数が２×ｎの第１モータを製作する第１モータ製作工
   程と、 上記第１モータと同一形状を有し且つ極数が２×ｍの第
   ２モータを製作する第２モータ製作工程と、 上記第１モータ及び第２モータのいずれも取付自在に構
   成された所定のモータ取付部を有するモータケーシング
   を製作するモータケーシング製作工程と、 上記第１モータ及び第２モータのいずれのシャフトにも
   接続自在に構成された所定のシャフト接続部を有する羽
   根車を製作する羽根車製作工程と、 羽根車を収納すると共に、羽根車の回転によって吸引し
   た被処理液を気体と攪拌混合させて吐出する流路を区画
   形成する装置ケーシングを製作する装置ケーシング製作
   工程と、 上記モータケーシングのモータ取付部に上記第１モータ
   を取り付けると共に上記羽根車を該第１モータの上記シ
   ャフト接続部に接続して第１本体部を形成し、該第１本
   体部を上記ケーシングに取付固定する第１曝気装置組立
   工程と、 上記モータケーシングのモータ取付部に上記第２モータ
   を取り付けると共に上記羽根車を該第２モータの上記シ
   ャフト接続部に接続して第２本体部を形成し、該第２本
   体部を上記ケーシングに取付固定する第２曝気装置組立
   工程とを包含していることを特徴とする曝気装置の製造
   方法。