JPH0512016B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、液体、特に処理すべき廃水中に気
体を噴射注入する送風装置に関する。

〔従来の技術〕

この種の送風部材は、もつぱら廃水を新鮮に維
持する送風を行うため、ないし還元槽に空気又は
酸素を注入するため、ないし川、海あるいは養殖
池に送風するため、ないしは例えば炭酸ガスを注
入して液体を中性化するためにも使用される。

この種の送風構成要素は、大体二つの形状、つ
まりパイプ状の送風装置及び所謂面状又は円板状
送風装置として知られている。この発明は後者の
グループに関する。

西独特許第3410267号明細書には、円板状の送
風装置が開示されているが、この装置は少なくと
も一つの気体通過開口と本体を覆い、この本体に
固定してある気体透過膜とを備えた本体から構成
されている。その場合、気体通過開口のところに
は、気体を注入する場合、膜の形状を決める装置
が配設してある。この装置は通過開口のところに
配設されている対でその端部と協働する。

この様な装置を用いると、膜を気体案内部のと
ころで「押さえ付ける」必要がある。そうして、
一様なガス噴射注入強度を得ている。

公知の「昇降仕切装置」はかなり複雑に形成さ
れていて、何よりも、膜の気体注入面の相当部分
を占めていて、特に通常気体注入強度が最高に達
する領域で膜の気体注入面の相当部分を占めてい
る。

〔発明の課題〕

この発明の課題は、気体注入面にわたつて気体
注入強度と気体注入バランスに関して最適化され
た巻頭に述べた種類の送風装置を提供することに
ある。その場合、この送風装置は特に単純に形成
され、公知の気体注入装置も再使用できるように
構成する必要がある。

〔課題を解決する手段〕

上記の課題は、この発明により、 −本体と、 −この本体に固定されていて、少なくとも部分的
に変形可能なカバーと、 −本体とカバーの管のところに少なくとも一つの
気体導入装置と、 −その場合、カバーを種々の変形性の区間（異な
つた変形状態）に分割し、 −少なくとも（ここではガス圧の下で）高い変形
性の区間が気体の貫通開口を有する、 送風装置によつて解決されている。

〔作用と効果〕

設定された課題を解決するために、この発明は
以下の知識を利用している。即ち、特に膜が最大
湾曲角度を有する気体透過膜の区間で最適な気体
放出強度と一様性が達成できことが確認される。
このことは、特に穴開けした膜に対して当てはま
る。この様な膜では、個々の穿孔が一定の湾曲角
の下で開いているが、これ等の穿孔は変形してい
ない状態で実質上閉じている。それ故、膜のこの
様な実施形状がガスを放出していな状態で膜は多
かれ少なかれ詰まつていて、液体が送風装置には
進入しなく、気体導入管に進入させることができ
ることを確実にするために有利である。

それ故、この発明はできる限り広い領域を放出
気体面として使用し、この広い領域内でできる限
り広い領域をガス放出する場合に弾性的に変形で
き、大きな湾曲半径を形成できるように送風装置
の気体透過領域を形成することを目標にしてい
る。これから、固有な気体放出面を主として種々
の個別区間に分割できると言う他の認識が生じ
る。

従来の技術（西独特許第3410267号明細書）の
場合、本体に配設した膜は一定の材料特性と物理
特性データを有する全体の面にわたつて形成され
ているが、この発明による送風装置はカバーが
種々の材料特性（物理特性値）の区間を有するこ
とによつて特徴がある。このことは、特に種々の
区間に種々の弾性定数によつて達成される。

従つて、以下の効果が得られる。つまり、ガス
放出の場合、高い弾性率の区間、即ち変形し難い
区間がガス放出しない場合に反して多かれ少なか
れ安定な形状に維持されるが、その間に配設され
た柔軟な区間は公知の方法で成形できる。

従つて、従来の技術で一体のガス放出面が多数
の部分ガス放出面に分割される。これ等の面はそ
れぞれ最適ガス放出品質を生み出す。

カバーの構成は、この発明により種々の方法で
行える。

第一実施例によれば、変形の少ない区間が弾性
率の少ない面状区間の間で線状ないしはウエブ状
に形成される。従つて、大体安定な変形領域は全
体の放出ガス面の僅かな部分のみを形成し、放出
ガス面の重要でない区間のみが失われることにな
る。

しかし、上記のことさえもこの発明によれば気
体貫通開口でもう一度形成できるので、実際には
全体のカバーはガス放出面として利用される。

特に望ましいガス放出状況を得るには、特に円
形の円板送風機の場合、変形し難い区間が間隔を
おいて配設したリングとして構成されるべきであ
る。

これ等のリングを同心状で互いに間隔をおいて
配設するか、あるいは個別リングとしても互いに
間隔をおいて形成できる。

最初の場合には、膜のリング円板状区間はリン
グの間に形成され、これ等の区間はガス放出する
場合リング状のトンネルのように変形する。後者
の場合には、柔難な区間がそれぞれリング形状を
有し、ガス放出の場合具の片側状になる。

全ての実施例でも、変形特性の少ない区間が変
形したポーラスな中間領域に対する端部の仕切と
して使用される。

これ等の柔らかくない区間は、比重の大きい材
料ら簡単に形成できる。例えば、ゴム品質のカバ
ーの場合、柔かくない区間は金属部材で補強して
形成できる。例えば、この発明の有利な構成によ
れば、金属リング又は金属ウエブを対応する箇所
で加硫さることができる。

しかし、対応する区間が、例えば同じ機能を満
たす硬質ゴム品質で形成し、その間に配設された
柔らかい区間が穴開けした容易に変形するゴム品
質で形成されている場合も簡単である。同様に、
変形し難くあるべき領域を残りの膜区間よりその
材料強度で単に厚く形成するだけで弾性率を変え
ることができる。

前記実施例では、カバーは一体として示した。
同じように、カバーを多体に形成し、端部を本体
に固定した面状貫通部を備えた部分によつて柔ら
かくない区間を形成し、前記部分及び／又は本体
に固定され、本体と前記部分の間に配設された穿
孔あるいは類似なものを有する膜によつて柔らか
い区間を形成することも可能である。

この場合、柔らかくない部分は、例えば金属板
又は合成樹脂板、あるいは金属の篭又は合成樹脂
の篭で形成することができる。本体の方向に接続
した膜は、ガス放出しない場合金属部分又は合成
樹脂部分に対して面状に載置されるように構成す
ると有利である。気体案内装置を経由して気体を
注入すると、膜は板又は篭の分割部分のところで
上に向けて（つまり、本体から離れるように）変
形し、膜に集積したウエブを有する巻頭に述べた
実施形状の時のような構造になる。

板に多数の分割部分があると、上記の膜はそれ
ぞれ半球形を形成して分割部分から飛び出して変
形する。

湾曲率の高い面区間が多数形成され、このこと
が巻頭に述べた効果によりガス放出強度を良好に
することが確実になる。

当然、それ等の膜を前記様式の二つの金属部分
又は二つの合成樹脂部分の間にも配設できる。そ
の場合、効果は同じである。

できる限り一様なガス分布を達成するために
は、本体とカバーの間にガス分配室が形成してあ
ると有利である。最も簡単な場合、この室は本体
ヲ鍵状に形成するか（従つて、この場合カバーは
単純な板で簡単に形成できる）、あるいは本体が
大体面状にしてカバーを篭状に形成し、この場合
このカバーが開口の縁で下向きに本体に向かい、
この本体に固定するようにして形成される。

この場合、全面で一様なガス分布を達成するた
めに、ガス案内装置を中心に置くと有利である。
当然、多数のガス案内装置をガス放出面に分割し
て配設することもできる。

この発明による送風装置を用いて達成できる諸
利点は明らかである。送風面を分割することによ
つて、多数の分割した送風区間が形成される。こ
れ等の分割区間はそれぞれ最適送風特性を有し、
特に大きな曲率半径の区間を用いて形成できる。

実際に全体のガス放出面はガス放出に使用され
ていて、利用出来ない面は大幅に排除される。

公知の送風装置は、何時でもカバー（膜）を交
換するだけで、簡単に再装備できる。

送風装置の種々の様式等は省略する。

この発明の他の構成は、従属請求項の特徴及び
出願明細書から判る。

〔実施例〕

この発明を、如何に二つの実施例に基づきより
詳しく説明する。この場合、断面図（縦断面）は
数値的に極端に模式化されている。図中には、同
じ部材又は同じ作用を示す部材には同じ参照符号
を付ける。

第１図による送風装置は、円形の蓋１２の中心
に貫通開口１４がある皿状の本体１０から構成さ
れている。前記開口から下向きにガス導入円管１
６が通じている。本体１０とその部分はガラス繊
維強化した合成樹脂で構成されている。

蓋２の上部には、ここでは細孔を有する膜で形
成されているカバー１８が配設してある。

膜１８は端部で周面２０の回りを取り巻き、そ
こでシエル状テープ２２によつて本体２０に固定
してある。

図面から読み取れるように、膜１８のところで
リング状のウエブ２４が走つている。このウエブ
は膜１８より強い材料強度を有する。膜１８は強
く柔軟なゴム材料製であるが、リング状のウエブ
２４は膜１８に入れた硬質ゴムによつて形成され
ている。ウエブの代わりに、多数のウエブ又は連
結部材の他の構造を利用又は選択できる。同じよ
うに、ウエブをカバーの残りの部分と同じ材料
で、つまり同じようにゴムで、図示してあるよう
に膜の区間に比べて厚く形成できる。ただ、材料
の気密性及び孔の無いことから、膜１８に比べて
ウエブ２４の弾性率が高い。

ガス放出しない場合、膜１８は本体に対して記
号１を付けた位置を占める。この場合、膜１８と
本体１０の蓋１２の間に小さな送風空間２６が生
じる。

ガス導入管１６と貫通開口１４を経由してガ
ス、例えば酸素が加圧されて送風空間２６に噴射
されると、膜１８の柔軟な区間１８′，１８″の変
形に繋がる。この場合、膜１８のリング状の区間
１８′はリング状のトンネルのように上向きに変
形するが、同時に膜１８のリング状の区間１８″
は半球形を呈する。

ウエブ（硬質ゴムリング）２４の非常に硬い持
性のために、このウエブは実質上変形しなく、記
号で示したガス放出状態でもほぼ元の形状を維
持する。

記号による膜１８′，１８″の曲線は、膜の広
い範囲が最適で一様なガス放出を誘起する強い曲
率半径を有することが判る。

第１図に示した送風装置は、例えば廃水を新鮮
にする送風のために使用され、そこでは廃水槽の
底に配設してある。従つて、膜１８，１８′，１
８″の穿孔によつて生じる酸素の流れは上に向け
て流体に漏れ出る。

実質上柔らかくないリング状のウエブ２４を形
成しないで、膜１８のただ一つのベル状変形とな
り、貫通開口１４の上部のほぼ中心に大きな湾曲
の狭い面区間にしかならない。

この発明により膜を柔軟及び非柔軟な種々の区
間、ないしは柔軟及び僅かに柔軟な種々の区間で
形成して、ガスの流れの分布を液体中に最適にガ
ス導入するようにできることが明らかである。

第２図の実施例の場合、本体１０は槽状に形成
されていて、底２８を有する。この底からリング
状の壁３０が上に向けて延びている。底２８の中
心には、再びガス導入管１６を有する貫通開口１
４が配設してある。

この構造上の構成はよつて、本体１０の内部に
は送風空間２６が形成される。

本体１０の上端は、参照符号３２が付けてあ
る。リング状の壁３０上には、リング状の挟持結
合部３４が載置されている。この連結部はカバー
ないしは膜１８に受け止めるためと、同時に（ガ
ス放出しない状態で）膜に対して平行で僅かな間
隔に配設してある固い合成樹脂板３６を受け止め
るためにも使用される。この場合、合成樹脂板３
６はほぼ膜１８の上に延びている。

合成樹脂板３６には、全体で新しい丸い開口３
８がある。これ等の開口の間には合成樹脂のウエ
ブ４０が形成されている。

ガス導入管１６ないしは貫通開口１４を経由し
てガス、例えば酸素を送風空間２６に噴射注入さ
せると、この酸素は先ず一様に送風空間２６に分
布し、上に向けて穴開き膜１８ないしは合成樹脂
板３６の開口３８を経由して加圧される。

この場合、柔軟な膜１８は開口３８を経由して
上に向けて加圧され、全体として半球状部分を形
成する。これ等の半球状部分の内、第２図で五つ
の部分１８′，１８″，１８′″，１８″″及び１
８″″′を認めることができる。

第１図と同じ様に、膜１８の配置は非ガス放出
状態の場合再び数字で、またガス放出状態では
数字で示してある。

固いウエブ４０は合成樹脂板３６はガス放出し
ている場合でも一緒に変形することがないように
設計されている。

合成樹脂板３６中の開口３８を経由して、この
発明による幾何学形状によれば、膜１８のただ一
個のベル型変形の代わりに、区分けされた部分は
全体として複数の新しいベル型部分になるので、
廃水への一様で最適なガス放出が行える。

ガス導入を終えれば、両方の場合とも、膜１８
はその柔軟な特性のために記号で示した位置に
戻る。この場合、実施例の場合のように、膜１８
に小さな気孔を付けておき、これ等の気孔が変形
していない状態でほぼ閉じていて、変形した状態
で初めて開くと、水が送風空間２６ないしはガス
導入部１６に侵入することを同時に防止できる。

ここで、以下にこの発明の他の実施態様を例示
しておく。

(1) 変形の少ない部分は、互いに間隔をおいて延
びるウエブ２４で形成してあることを特徴とす
る請求項１に記載の送風装置。

(2) 変形の少ない部分は、互いに間隔をおいて延
びる同心状のリングで形成してあることを特徴
とする請求項１に記載の送風装置。

(3) カバー１８は多数の部分に分けて形成され、
変形の少ない部分は面状の分割部３８を有する
部分３６によつて形成され、この部分の端部の
横で本体１０に固定してあり、変形の大きい部
分１８′，１８″………は本体１０と前記部分３
６の間に配設されていて穴又は類似なものを備
えた膜で形成され、これ等の膜は部分３６及
び／又は本体１０に端部で固定されていること
を特徴とする請求項１〜４及び上記第１項のい
ずれか１項に記載の送風装置。

(4) 膜は同じ構造でその分割部に対して互いに揃
えた部分の間に配設してあることを特徴とする
上記第３項に記載の送風装置。

(5) 変形の少ない部分２４は、硬質ゴムで形成し
てあることを特徴とする請求項１〜４及び上記
第１項〜第４項のいずれか１項に記載の送風装
置。

(6) 変形の少ない部分３６は、金属又は合成樹脂
で形成してあることを特徴とする請求項１〜４
及び上記第１項〜第４項のいずれか１項に記載
の送風装置。

(7) 柔軟性の少ない部分は、柔軟性のある区間と
同じ材料で構成され、柔軟性の無い材料から成
る補強材を有することを特徴とする請求項１〜
４及び上記第１項〜第２項のいずれか１項に記
載の送風装置。

(8) 柔軟性の少ない部分は、金属又は合成樹脂補
強材を有することを特徴とする上記第７項に記
載の送風装置。

(9) 柔軟性の少ない部分は、繊維補強材を有する
ことを特徴とする上記第７項又は第８項に記載
の送風装置。

(10) 金属製又は合成樹脂、主として熱可塑性樹脂
製の固い本体１０を有することを特徴とする請
求項１〜４及び上記第１項〜第９項のいずれか
１項に記載の送風装置。

(11) 本体１０の中心にガス導入管１６が装備され
ていることを特徴とする請求項１〜４及び上記
第１項〜第10項のいずれか１項に記載の送風装
置。

【図面の簡単な説明】

第１図、第一実施例であるこの発明による送風
装置の断面図。第２図、第二実施例であるこの発
明による送風装置の断面図。 図中引用記号：１０……本体、１２……蓋、１
４……貫通開口、１６……ガス導入管、１８，１
８′，１８″……膜（カバー）、２０……外周面、
２２……シエル状ベルト、２４……ウエブ、２６
……送風空間、２８……底、３０……リング状の
壁、３２……本体の上端部、３４……リング状挟
持連結部、３６……合成樹脂板、３８……円形開
口、４０……合成樹脂ウエブ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 本体１０と、 この本体に固定され、少なくとも部分的に変形
   できるカバー１８と、 本体１０とカバー１８の間の領域２６に少なく
   とも一個のガス導入装置１６と、 を装備し、 カバー１８は種々の変形特性の部分１８′，１
   ８″………，２４，４０に分割されていて、 少なくとも変形の大きい部分１８′，１８″……
   …には気体用の貫通開口がある、 液体に気体を噴射注入する送風装置。 ２ 変形の少ない部分２４は、変形の大きい面状
   部分１８′，１８″………の間で直線状ないしはウ
   エブ状に延びていることを特徴とする請求項１記
   載の送風装置。 ３ 変形の少ない部分２４，４０は、比重の大き
   い材料で形成されていることを特徴とする請求項
   １又は２記載の送風装置。 ４ 変形の少ない部分２４は、残りの部分１８′，
   １８″，１８………と同じ材料で構成されてい
   るが、これ等の部分に比べて厚く形成されている
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に
   記載の送風装置。