TW445347B - Electromagnetic blower and two-channel air supply device - Google Patents

Description

44534 7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（1 ) (發明之背景） 本發明係關於電磁鼓風機及使用它之二流路空氣供應 -裝置，特別是，關於一種以一台鼓風機可多階段地切換所 排出之空氣量的簡單且低成本構成的電磁鼓風機及使用它 之二流路空氣供應裝置。 近年來，隨著環境問題被重視，逐漸普及用以淨化環 境之一的水質源之污水=如第9 A圖所示，淨水槽5 0係 由：例如污水所供應之第一沉澱分離槽5 1與第二沉澱分 離槽5 2，及供應在該沉澱分離槽5 1、5 2被除去固態 物等之污水的接觸曝氣槽5 3，及沉澱在該接觸曝氣槽淨 化污水之微生物之塊體（污泥）的沉澱槽5 4所構成，成 爲淸潔之沉澱槽5 4之上澄水係經消毒後由出口被放水。 在上述接觸曝氣槽設有接觸濾材5 3 a，附於接觸濾 材5 3 a之表面的需氧性微生物，藉從第一鼓風機（送風 機）6 1經由管6 2與散氣管6 3被送進的曝氣用空氣施 以繁殖，俾分解污水中之有機物。又，爲了洗淨該接觸曝 氣槽內之接觸濾材5 3 a，例如在一天期間之所定短時間 ，定期地或非定期地，逆洗淨用空氣從第二鼓風機6 4經 由管6 5與散氣管6 6被投入在接觸濾材5 3 a。 在以往裝置中，由於從各別不同之鼓風機分別供應曝 氣用與逆洗淨用空氣，因此需要兩台鼓風機，有成爲高成 本之問題。對於該問題’提出—種以一台鼓風機產生曝氣 用與逆洗淨用空氣的提案。 該提案之一種，有如第9 B圖所示者，圖之淨化槽 紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱) ~ -----— — — — —---裝 il·!'訂！！衮 ^ 一 * (請先閱讀背面之汶意事項本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ri 445 3 4 7 A7 ___B7_ 五、發明說明（2 ) 5 0之構成，係與第9 A圖者相同，在該裝置中，將鼓風 機6 7連接於三通切換閥6 8，通常係由鼓風機6 7所排 出之空氣成爲曝氣用空氣。當來到供應逆洗淨用空氣之時 間時，三通切換閥6 8，係所定時期，從鼓風機所排出之 空氣切換成爲逆洗淨用空氣。 又，作爲揭示與本發明有關連的技術者，有例如曰本 特開平8 - 1 8 7 4 9 6號公報。在該公報揭示第一及第 二空氣壓縮壓縮機，及將來自該第一空氣壓縮機之壓縮空 氣經由藉來自第二空氣壓縮機之壓縮空氣被切換的三通切 換閥而引導至第一、第二軟管，一般係將空氣送至第一軟 管進行曝氣，到逆洗淨之時間時，則作動上述第二空氣壓 縮機來切換三通切換閥，俾將來自上述第一空氣壓縮機之 壓縮空氣連接於逆洗淨用軟管。 在上述之第9 B圖及第9 C圖，係以一台鼓風機可製 作曝氣用之空氣與逆洗淨用之空氣，惟由於以定額（大輸 出）經常地使用鼓風機，因此具有從鼓風機所發出之噪音 較大之問題或壽命較短之問題。 又，在第9B圖者，再將逆洗淨用空氣供應於接觸濾 材5 3 a之期間曝氣用之散氣管6 3內之壓力會成爲比水 壓低，因此，含有接觸曝氣槽5 3內之污泥的水會逆流至 曝氣用之散氣管6 3內，有產生堵塞之問題。又，在上述 第9 C圖者，由於在逆洗淨時曝氣用之空氣壓力被分成兩 份，用以逆洗淨之空氣壓力成爲曝氣用之空氣壓力之一半 左右，具空氣壓力較弱’且逆洗淨之效率較差之'問題。 -------------裝------II訂---------線 - 1 - - (請先閱讀背面之注意事項再〇?本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） _ 5- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ，4:5 3 4 7 4 4534 7 ΑΊ Β7 五、發明.說明（3 ) (發明之槪要） 本發明之目的係在於提供一種可除去上述之各問題， -噪音小，壽命長，且以簡單又低成本之構成，可實現大小 不同之兩種輸出的電磁鼓風機。又，其他目的係在於提供 一種使用可提高逆洗淨效率之該電磁鼓風機的二流路空氣 供應裝置。 爲了達成上述目的，本發明之電磁鼓風機，係具備： 捲繞有線圈的電磁鐵，及經藉由供應於該線圈之交流所發 生的上述電磁鐵之磁力施以往復移動的振動具，及安裝於 該振動具之端部的隔膜；經該隔膜之動作排出壓縮空氣的 電磁鼓風機，其特徵爲： 具備用以可將交流僅供應於上述線圈之一部分的切換 手段，經控制上述切換手段，可選擇將交流供應於上述線 圈的第一模態，及將交流僅供應於該線圏之一部分的第二 模態，作爲第一項特徵。 依照該特徵，僅使用簡單之切換手段，即可將電磁鼓 風機以非定額之小輸出（上述第一模態）及定額之大輸出 (上述第二模態）施以動作，，若以上述小輸出運轉之時間 比大輸出運轉之時間較久時，則可減低電磁鼓風機所發生 之噪音，又也可增加電磁鼓風機之壽命。 因此，依照本發明，可將流在電磁鼓風機之電磁鐵之 線圈之交流通路選擇性地切換成流在全部線圈之通路及僅 流在該線圏之一部分的通路，故以簡單且低成本之手段。 即可提供大小之兩種輸出的電磁鼓風機。又，藉將電磁鼓 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） -6- -------------裝--------—訂！ ！線 1 ί (請先閱讀背面之注意事項本頁) 445347 A7 ___B7_____ 五、發明說明（4 ) 風機之小輸出使用於曝氣用，又將大輸出使用於逆洗淨用 1成爲可安靜地運轉一天之大部分時間，同時可延長壽命 (請先閱讀背面之注意事項<_"本頁) 〇 又’本發明之二流路空氣供應裝置，其特徵爲：從上 述電磁鼓風機所排出之壓縮空氣，係經由切換管，選擇性 地被供應於污水淨化之曝氣用散氣管與逆洗淨用散氣管； 該電磁鼓風機係在曝氣時以上述第一模態施以運轉，而在 逆洗淨時以上述第二模態施以運轉：同時在將從上述電磁 鼓風機所排出之壓縮空氣引導至上述曝氣用散氣管與逆洗 淨用散氣管之管間，連接節流閥作爲第二項特徵。 依照該特徵，在曝氣時以小輸出被運轉，而在逆洗淨 時以大輸出被運轉，故在曝氣時以低噪音可運轉，同時可 得到電磁鼓風機之長壽命化。又由於在將壓縮空氣引導於 上述曝氣用散氣管與逆洗淨用散氣管之管間，連接節流閥 ，因此，在將壓縮空氣供應於曝氣用散氣管與逆洗淨用散 氣管之一方的期間，另一方之管內壓力不會成爲水壓以下 ，可防止污水逆流至該另一方之散氣管。如此可防止依散 氣管污物所產生的堵塞。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 因此，依照具第二項特徵之本發明，由於在將壓縮空 氣引導於曝氣用散氣管與逆洗淨用散氣管之管間，連接節 流閥，因此，在將壓縮空氣供應於曝氣用散氣管與逆洗淨 用散氣管之一方的期間，另一方之散氣管管內壓力不會成 爲水壓以下，可防止污水逆流至該另一方之散氣管。如此 可防止依散氣管之污物所產生的堵塞。又可提高逆洗淨效 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 297公釐） 445 3 4 7 A7 ____ B7 五、發明說明（5) 果。 請先閱讀背面之注意事項本頁) (發明之較佳實施形態） 以下’參照圖式詳述本發明。第1圖係表示本發明之 二流路空氣供應裝置之一實施形態的槪略構成圖；第2圖 係表示本發明之電磁鼓風機之構成的局部切剖構成圖；第 3 A圖、第3 B圖係表示該電磁鼓風機之主要部分之構成 的說明圖。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如第1圖所示，二流路空氣供應裝置1係具有藉由本 發明所提案之新穎的電磁鼓風機2，及三通切換閥3，及 連接於該三通切換閥3的曝氣用管4與逆洗淨用管5，及 被連接於該曝氣用管4.與逆洗淨用管5之間的節流閥6， 及定時器7。三通切換閥3係由三汽門電磁閥所構成較理 想，經由來自定時器7之控制信號。將來自未予圖示之電 源之電流，例如在供應曝氣用空氣時成爲繼開，而在供應 洗淨用空氣時成爲導通。該三通切換閥3係控制成在供應 曝氣用空氣時來自電磁鼓風機2之壓縮空氣連接於曝氣用 管4，另一方面控制成供應逆洗淨用空氣時連接於逆洗淨 用管5。 上述電磁鼓風機2係形成表示於第2圖的構成。由於 該電磁鼓風機2係形成左右對稱之構成，因此以剖面圖說 明右邊一半之構成：在該電磁鼓風機2之樞體2 0之中央 部設置一電磁鐵2 1，而貫穿該電磁鐵2 1之中央設置一 振動具2 2。在該振動具2 2之兩端部，固定以框體2 0 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -8 - -45347 4-45 3 4 7 A7 五、發明説明（6 ) 支撑周邊部的隔膜2 3之中央部。在該隔膜2 3外側之空 氣室2 4設有：用以吸入經吸入口 2 5被吸入之空氣的吸 入閥2 6，及排出壓縮空氣的排出閥2 7 ;經該排出閥 2 7所排出之壓縮空氣係經排出口 2 8被排出。 以下’參照第3A圖及第3 B圖說明該電磁閥2之主 要部分的構成。在上述振動具2 2，於其軸向之兩處隔著 適當間隔固定有永久磁鐵3 1、3 2。經將交流通電至捲 繞於電磁鐵之心的線圈，在該交流之一半循環，藉發生於 電磁鐵2 1之磁力對於永久磁鐵3 1與3 2之作用，如第 3 A圖所示，振動具2 2朝右邊移動而將右邊之隔膜2 3 a朝右邊空氣室3 4 a之內方突出，另一方面將左邊之隔 膜2 3 b從左邊空氣室3 4 b朝外方突出。藉此，在右邊 空氣室34a ’吸入閥26a成爲關閉，而排出閥27a 成爲開放狀態，使壓縮空氣從排出閥2 7 a排出。另一方 面’在左邊空氣室34b，吸入閥26b成爲開放，而排 出閥2 7 b成爲關閉之狀態，空氣被吸入至該空氣室3 4 b 。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 供應於上述線圈3 3之交流與上述成爲相反之一半循 環時’如第3 B圖所示’振動具2 2朝左方向移動，進行 與上述相反之動作。亦即，壓縮空氣從左側空氣室3 4 b 被排出，而在右側空氣室3 4 a空氣被吸入。 在本實施形態中’上述電磁鐵2 1之線圈3 3的電路 係如第4圖所示地構成。亦即，線圈3 3 A與3 3 B係構 成經由隨著來自交流電源4 0與定時器7之信號被切換之 -9- 1------------裝，I.； 1' (請先閱讀背面之注意事項一本頁) 線- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS>A4規格（210 X 297公釐） s 44534 7 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（7 ) 切換開關4 1相連接，該切換開關4 1被連接於端子a之 期間係電流流在串聯連接之線圈3 3 A與3 3 B。當被切 -換在端子b時，電流不會流在線圈3 3 A，僅流在線圈 3 3 B。該切換開關4 1係在淨化槽之曝氣時被連接於端 子a ，而在逆洗淨時被連接於端子b。 以下，參照第5 A圖及第5 B圖說明本實施形態之動 作。在淨化槽之曝氣時，如上述，由於切換開關4 1被連 接於端子a ，因此，成立如表示於第5 A圖的線圈3 3 A 與3 3 B之串聯連接電路。另一方面，在淨化槽之逆洗淨 時，由於切換開關4 1被連接於端子b，因此，成立如表 示於第5 B圖的僅線圈3 3 B之線圈單邊使用的電路。 在如第6圖所示的磁性迴路中，將繞組數爲η，將被 連接於該繞組之兩端的交流電源之電壓爲V，而發生在磁 性迴路之磁通爲0時，一般成立下式。 V = n * 6. 0 / ά t ...... (1) 將（1 )式加以變形，則成爲（2 )式。 ά 0 / ά t — Υ / η 0 = I / η ' S V d t ...... (2) 在此，考察第5Α圖之線圈3 3Α與3 3 Β之串聯連 接電路，將線圈3 3 Α與3 3 Β之繞組數爲分別相等之繞 組數η、η，將交流電源4 0之電壓爲V，將磁性迴路之 磁阻爲Q，將磁通爲0 1時’則成立（3 )式的克希何夫 (請先閱讀背面之注意事項本頁) 裝 訂 -線. 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x 297公釐） .-|〇 _ ^4534 ί Α7 Β7 五、發明說明（8 ) 定律（Kirchhoff’s law )。 磁勢=Q X釕1 ' ' =Qxl/2n · SVdt ...... (3) 另一方面，考察第5 B圖之線圈單邊使用之電路時， 由上述同樣地，將線圈3 3 B之繞組數爲η，將交流電源 4 0之電壓爲V，將磁性迴路之磁阻爲Q，將磁通爲0 2 時，則成立（4 )式之克希何夫定律。 磁勢=Q X 0 2 = Qxl/n · SVdt ...... (4) 比較上述之（3)式與（4)式即可知，第5B圖之 線圈單邊使用之電路係與第5 A圖之線圏串聯連接電路相 比較，成爲可得到兩倍大小的磁勢。 如上之說明可知，在曝氣時，由於第4圖之切換開關 4 1 a被連接於a端子，且切換從電磁鼓風機2所排出的 壓縮空氣之通路的三通切換閥3係如第1圖所示地被連接 於曝氣用管，因此，經由上述（3 )式之磁勢所驅動之隔 膜2 3 a、2 3 Id所產生的壓縮空氣被供應至曝氣用散氣 管。 然後，成爲逆洗淨之定時，則經上述定時器7之信號 事先決定之時間之期間，第4圖之切換開關4 1被連接於 b端子。如此’上述電磁鼓風機2係經上述（3 )式之兩 倍大小的上述（4)式的磁勢來驅動隔膜2 3 a·、2 3b

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)6JI -I線. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制^ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -11 - A4534 A7 B7 五、發明說明（9 ) ’而由該隔膜2 3 a、2 3b產生壓縮空氣 第1圖之三通切換閥3係切換與逆洗淨用管 —’該_壓縮空氣係成爲經該管而被供應於逆洗 由於在上述曝氣用及逆洗淨用管之間連接有 此 > 壓縮 氣係經該 另一方之 流至該散 如上 構成，如 爲曝氣時 大部分時 約一半能 空氣被供應 節流閥6被 管的散氣管 氣管而產生 所述，本實 第7圖所示 之壓縮空氣 間的曝氣期 力進行運轉 於其中一方之管時，一 旁通至另一方之管。如 內之壓力係比水壓大， 堵塞之情事。 施形態係僅形成如第4 ，可將逆洗淨時之壓縮 的強度之大約兩倍，又 間之期間係以電磁鼓風 ，相反 。此時，由於 相連接，因此 淨用散氣管。 節流閥6 ，因 部分之壓縮空 此，被連接於 不會有污水逆 圖之簡單迴路 空氣的強度成 ，由於一天之 機之定額的大 地僅一天之短時間（例如，一 1 閱 讀 背 之 注 意 事 項 本 頁 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 天之1 0分鐘）之逆洗淨期間 之大輸出進行運轉，因此，曝 磁鼓風機，同時成爲可延長電 又，參照第8圖說明本發 形態係如圖所示。與線圏3 3 ，又在線圈33A與33B之 氣時如圖示，將第一開關4 2 關4 3連接於端子c，成爲串 B。而在逆洗淨時，將第一開 第二開關4 3連接於端子d ’ 與 3 3 B 。 ，可用電磁鼓風機之約定額 氣期間中係可安靜地運轉電 磁鼓風機之壽命。

明之第二實施形態。該實施 A並聯地設置第一開關4 2 間設置第二開關4 3，在曝 成爲斷開狀態，並將第二開 聯地連接線圈3 3 A與3 3 關4 2成爲導通狀態，並將 成爲並聯地連接線圈3 3 A -12- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 47. 44534 7 A7 ___B7__ 五、發明說明（10) 在該實施形態中，與上述第二實施形態同樣地，由於 在曝氣時以小輸出運轉鼓風機，而在逆洗淨時，可用大約 定額之大輸出進行運轉，故可期待與第一實施形態同樣之 效果。 又’在上述之各實施例中，爲將鼓風機之線圈被分割 成兩個之例子，但是本發明係並不被限定於此，也可以被 分割成三個以上。 (圖式之簡單說明） 第1圖係表示本發明之一實施形態之二流路空氣供應 裝置之槪略構成的說明圖。 第2圖係表示本發明之一實施形態之電磁鼓風機之構 成的局部切割正面圖。 第3 A圖與第3 B圖係表示上述電磁鼓風機之主要部 分構成與動作的說明圖。 _ 第4圖係表示本發明之一實施形態之線圈配線的電路 圖。 第5 A圖及第5 B圖係表示切換第4圖之切換手段時 的電磁鐵線圏之通電狀態的說明圖。 第6圖係表示本實施形態之動作原理的說明圖。 第7圖係表示依本實施形態之鼓風機空氣量特性的圖 式。 第8圖係表示本發明之第二實施形態之線圈配線的電 路圖。 — —— — I — I — I— - _ I 費 Λ1/· (請先閲讀背面之注意事項再本頁) <&J. i線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國囤家標準（CNS) A4規格（210 x 297公釐） -13- A4r k 445347 A7 _B7_ 五、發明說明（11 ) 第9 A圖至第9 C圖係表示以往之污水處理設施的說 明圖。 (記號之說明） J.------..----^---裝--- (請先閱讀背面之注意事項再Ci本頁) -線. 1 —流 路 空 氣供F 1裝置 2 電磁 鼓 風 機 3 三通 切 換 閥 4 曝氣 用 管 5 逆洗 淨 用 管 6 節流 閥 7 定時 器 2 0 框 體 2 1 電 磁 鐵 2 2 振 動 具 2 3 隔 膜 2 4 空 氣 室 2 5 吸 入 P 2 6 吸 入 閥 2 7 排 出 閥 2 8 排 出 □ 3 1、 3 2 永 久 磁 鐵 3 3 線 圈 3 4 a 、3 4 b 空 氣 室 V 4 0 交 流 電 源 4 1 切 換 開 關 4 2 第 一 開 關 4 3 第 二 開 關 a 、 b、 c、 d 端子 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） • 14-

Claims (1)

1. A8 B8 C8 D8 ^ 445 3 4 1/ 六、申請專利範圍 1 . 一種電磁鼓風機，係具備：捲繞有線圈的電磁鐵 ’及經藉由供應於該線圏之交流所發生的上述電磁鐵之磁 力施以往復移動的振動具，及安裝於該振動具之端部的隔 膜；經該隔膜之動作排出壓縮空氣的電磁鼓風機，其特徵 爲： 具備用以可將交流僅洪應於上述線圈之一部分的切換 手段，經控制上述切換手段，可選擇將交流供應於上述線 圈的第一模態，及將交流僅供應於該線圈之一部分的第二 模態。 2 ·如申請專利範圍第1項所述之電 ，上述線圏係由第一線圈與第二線圈之串 在上述第一模態時將交流供應於上述第一 上述第二模態時將交流僅供應於上述第一 何一方。 請 先 閲 讀 背 面 之 注 項 再 Q 本 頁 磁鼓風機，其中 聯連接所構成， 及第二線圏，在 及第二線圏之任 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 ，及經藉由供應 力施以往復移動 膜：經該隔膜之 爲· 一種電磁鼓風機，係具備：捲繞 於該線圏之交流所發生的 的振動具，及安裝於該振 動作排出壓縮空氣的電磁 有線圈的電磁鐵 上述電磁鐵之磁 動具之端部的隔 鼓風機，其特徵 上述線圏係由第一線圈與第二線圈所構成，具備將該 接的切換手段； 述串聯連接之線 一模態，及在上述並聯連接之線圈供應交 第一及第二線圈切換成串聯連接與並聯連 述切換手段，可選擇在上 經由控制上 圏供應交流的第 流的第二模態。 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 2匕公楚） 445347 § DS 六、申請專利範圍 4 . 一種二流路空氣供應裝置，屬於使用申請專利範 圍第1項至第3項中任何一種所述之電磁鼓風機的二流路 空氣供應裝置，其特徵爲··從該電磁鼓風機所排出之壓縮 空氣，係經由切換管，選擇性地被供應於污水淨化之曝氣 用散氣管與逆洗淨用散氣管；該電磁鼓風機係在曝氣時以 上述第一模態施以運轉，而在逆洗淨時以上述第二模態施 以運轉。 5 .如申請專利範圍第4項所述之二流路空氣供應裝 置，其中，在將從上述電磁鼓風機所排出之壓縮空氣引導 至上述曝氣用散氣管與逆洗淨用散氣管之管間，連接節流 閥。 -------------裝 i I ------^訂---------線 Λ (請先閱讀背面之注意事項再本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -16- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）