JP7675640B2

JP7675640B2 - Membrane type aeration device

Info

Publication number: JP7675640B2
Application number: JP2021206568A
Authority: JP
Inventors: 豪安堂; 祐太朗上木; 兼司積
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 2021-12-21
Filing date: 2021-12-21
Publication date: 2025-05-13
Anticipated expiration: 2041-12-21
Also published as: JP2023091790A

Description

本発明は、液面下に設置されて液体中に気泡を放出するメンブレン式散気装置に関する。 The present invention relates to a membrane type aeration device that is installed below the liquid surface and releases air bubbles into the liquid.

従来、この種のメンブレン式散気装置としては、例えば図２４に示すように、槽２００内の被処理水２０１中に多数の気泡２０２を放出させるものがある。このメンブレン式散気装置２０３は、チューブ状に形成されたメンブレン２０４と、メンブレン２０４に挿入された支持管２０５と、空気供給部２０６とを有するものがある。 Conventionally, as shown in FIG. 24, there is a membrane type air diffuser that emits a large number of air bubbles 202 into the water to be treated 201 in a tank 200. This membrane type air diffuser 203 has a membrane 204 formed in a tubular shape, a support tube 205 inserted into the membrane 204, and an air supply unit 206.

メンブレン２０４の端部はリング状のバンド等の固定具２０７で支持管２０５に水密に固定されている。支持管２０５は給気管２０８に接続されている。空気供給部２０６は、支持管２０５の長手方向Ａにおける中央部に設けられており、給気管２０８からメンブレン２０４の内周と支持管２０５の外周との間に連通する通気流路２０９を有している。 The end of the membrane 204 is fixed watertight to the support tube 205 with a fixing device 207 such as a ring-shaped band. The support tube 205 is connected to an air supply tube 208. The air supply section 206 is provided in the center of the support tube 205 in the longitudinal direction A, and has an air flow path 209 that connects the air supply tube 208 to the inner circumference of the membrane 204 and the outer circumference of the support tube 205.

給気管２０８から空気供給部２０６の通気流路２０９を通ってメンブレン２０４の内周と支持管２０５の外周との間に供給された空気２１０を外部へ放出するための複数のスリット２１１が、メンブレン２０４に形成されている。スリット２１１はメンブレン２０４の長手方向Ａに細長い切れ込みである。 The membrane 204 is provided with a number of slits 211 for releasing to the outside the air 210 supplied from the air supply pipe 208 through the air flow passage 209 of the air supply unit 206 between the inner circumference of the membrane 204 and the outer circumference of the support pipe 205. The slits 211 are elongated cuts in the longitudinal direction A of the membrane 204.

これによると、空気２１０が給気管２０８から空気供給部２０６の通気流路２０９を通ってメンブレン２０４の内周と支持管２０５の外周との間に供給されることにより、メンブレン２０４が膨張してスリット２１１が開き、空気２１０がスリット２１１から気泡２０２として被処理水２０１中に放出される。 According to this, air 210 is supplied from the air supply pipe 208 through the air flow path 209 of the air supply section 206 to between the inner circumference of the membrane 204 and the outer circumference of the support pipe 205, causing the membrane 204 to expand and opening the slits 211, and the air 210 is released from the slits 211 into the water to be treated 201 as air bubbles 202.

尚、上記のようなメンブレン式散気装置２０３は例えば下記特許文献１に記載されている。 The membrane type aeration device 203 described above is described, for example, in Patent Document 1 below.

特開２００５－８１２０３JP2005-81203A

しかしながら上記の従来形式では、図２５に示すように、散気時にメンブレン２０４が膨張した際、メンブレン２０４の周方向Ｂの引張力Ｆがスリット２１１に作用して、スリット２１１が周方向Ｂに開くのであるが、この引張力Ｆによってスリット２１１の端部に亀裂２１２が発生することがある。 However, in the conventional type described above, as shown in Figure 25, when the membrane 204 expands during aeration, a tensile force F in the circumferential direction B of the membrane 204 acts on the slit 211, causing the slit 211 to open in the circumferential direction B. This tensile force F can cause a crack 212 to form at the end of the slit 211.

この場合、図２６に示すように、長手方向Ａにおいて隣り合った一方のスリット２１１の端部に発生した亀裂２１２と他方のスリット２１１の端部に発生した亀裂２１２とが伝播して繋がることがあり、隣同士のスリット２１１が亀裂２１２を介して連通してしまうといった問題がある。 In this case, as shown in FIG. 26, a crack 212 occurring at the end of one adjacent slit 211 in the longitudinal direction A may propagate and connect with a crack 212 occurring at the end of the other slit 211, resulting in a problem that the adjacent slits 211 may communicate with each other via the crack 212.

本発明は、隣同士のスリットが亀裂を介して連通する不具合の発生率を低減することが可能なメンブレン式散気装置を提供することを目的とする。 The present invention aims to provide a membrane-type air diffuser that can reduce the incidence of defects in which adjacent slits communicate with each other through cracks.

上記目的を達成するために、本第１発明は、気体を外部へ放出する複数のスリットが形成された膨縮自在なメンブレンを有するメンブレン式散気装置であって、
複数のスリットを第１方向に沿って１列に並べたスリット列がメンブレンに複数列設けられ、
各スリット列には、第１方向に長い第１スリットと、第１方向に対して傾斜する第２方向に長い第２スリットとが交互に形成され、
第１方向に直交する第３方向において隣り合う一方のスリット列の第１および第２スリットと他方のスリット列の第１および第２スリットとが千鳥状に交互に配置されており、
第３方向において隣り合う一方のスリット列の第２スリットの長手方向における中心部と、上記一方のスリット列の第２スリットに最も近い他方のスリット列の第２スリットの長手方向における中心部とを通る仮想の直線が第２方向とは反対方向に傾斜し、
散気時にメンブレンが膨張した際、第３方向の引張力が第１および第２スリットに作用するものである。 In order to achieve the above object, the first invention is a membrane type air diffuser having an expandable and contractible membrane with a plurality of slits for releasing gas to the outside,
A plurality of slit rows are provided in the membrane, each row having a plurality of slits aligned in a first direction;
In each slit row, first slits long in a first direction and second slits long in a second direction inclined with respect to the first direction are alternately formed,
the first and second slits of one slit row and the first and second slits of the other slit row that are adjacent to each other in a third direction perpendicular to the first direction are alternately arranged in a staggered manner,
a virtual straight line passing through a center in the longitudinal direction of a second slit of one slit row adjacent to the second slit of the one slit row in the third direction and a center in the longitudinal direction of a second slit of the other slit row that is closest to the second slit of the one slit row is inclined in a direction opposite to the second direction,
When the membrane expands during aeration, a tensile force in the third direction acts on the first and second slits.

これによると、散気時にメンブレンが膨張した際、第３方向の引張力が第１および第２スリットに作用して、第１および第２スリットが開くのであるが、この引張力によって第１および第２スリットの端部に亀裂が発生することがある。 According to this, when the membrane expands during aeration, a tensile force in the third direction acts on the first and second slits, causing them to open, but this tensile force can cause cracks to form at the ends of the first and second slits.

この場合、第２スリットが第１スリットに対して傾斜しているため、第１方向において隣り合った第１スリットの端部に発生した亀裂が伝播するときの方向と第２スリットの端部に発生した亀裂が伝播するときの方向とは異なる。このため、第１スリットの端部に発生した亀裂と第２スリットの端部に発生した亀裂とが繋がる可能性は低くなり、隣同士の第１および第２スリットが亀裂を介して連通する不具合の発生率を低減することができる。 In this case, since the second slit is inclined with respect to the first slit, the direction in which a crack that occurs at the end of the first slit adjacent to each other in the first direction propagates differs from the direction in which a crack that occurs at the end of the second slit propagates. This reduces the possibility that a crack that occurs at the end of the first slit will connect with a crack that occurs at the end of the second slit, thereby reducing the occurrence rate of defects in which adjacent first and second slits communicate with each other through a crack.

また、第３方向において隣り合う一方のスリット列の第２スリットの端部に発生した亀裂と他方のスリット列の第２スリットの端部に発生した亀裂とが伝播しても、仮想の直線が第２方向とは反対方向に傾斜しているため、上記一方のスリット列の第２スリットの端部に発生した亀裂と他方のスリット列の第２スリットの端部に発生した亀裂とが繋がる可能性は低くなり、隣同士の第２スリットが亀裂を介して連通する不具合の発生率を低減することができる。 In addition, even if a crack that occurs at an end of a second slit in one slit row adjacent to another slit row in the third direction propagates, the virtual straight line is inclined in the opposite direction to the second direction, so the possibility of the crack that occurs at the end of the second slit in one slit row connecting with the crack that occurs at the end of the second slit in the other slit row is low, and the occurrence rate of defects in which adjacent second slits communicate with each other through a crack can be reduced.

また、第２スリットは、第１スリットに対して傾斜しているため、第１スリットに比べて開き難い。これにより、メンブレン式散気装置への給気量が少ない小風量で散気を行っている場合、供給された気体の大部分は、開かれた第１スリットから気泡となって外部へ放出されるのに対し、開き難い第２スリットから外部へ放出される気泡は少ない。 In addition, the second slit is inclined relative to the first slit, so it is harder to open than the first slit. As a result, when diffusing a small amount of air into the membrane type air diffuser, most of the supplied gas becomes bubbles and is released to the outside through the open first slit, whereas fewer bubbles are released to the outside through the second slit, which is harder to open.

また、メンブレン式散気装置への給気量が多い大風量で散気を行っている場合、第２スリットが開き、給気量の増加に伴って開いた第２スリットの個数が増加し、供給された気体は開かれた第１および第２スリットから気泡となって外部へ放出される。 In addition, when a large volume of air is supplied to the membrane type air diffuser, the second slits open, and as the volume of air supplied increases, the number of open second slits increases, and the supplied gas turns into bubbles and is released to the outside through the open first and second slits.

これにより、給気量が増減した場合、これに伴って開く第２スリットの個数が増減するため、給気量が増減しても、放出される気泡の大きさのばらつきを少なくすることができ、ほぼ均一な大きさの気泡が、メンブレンのスリットが形成された領域全体から均等に放出される。 As a result, when the amount of air supplied increases or decreases, the number of second slits that open also increases or decreases accordingly, so that even if the amount of air supplied increases or decreases, the variation in size of the released bubbles can be reduced, and bubbles of approximately uniform size are released evenly from the entire area where the slits in the membrane are formed.

本第２発明におけるメンブレン式散気装置は、第２スリットは第１スリットに対して２５°以下の傾斜角度で傾斜しているものである。 In the membrane type air diffuser of the second invention, the second slit is inclined at an angle of 25° or less with respect to the first slit.

これによると、第２スリットの第１スリットに対する傾斜角度が大きくなるほど、同じ給気圧に対して第２スリットが開き難くなるが、傾斜角度が２５°以下であると、給気量の通常の変動範囲において第２スリットからの気泡の放出が調整可能となる。 According to this, the larger the inclination angle of the second slit relative to the first slit, the more difficult it becomes for the second slit to open for the same supply air pressure; however, if the inclination angle is 25° or less, the release of air bubbles from the second slit can be adjusted within the normal range of fluctuation of the supply air volume.

本第３発明におけるメンブレン式散気装置は、第１および第２スリットの長さをスリット長さとし、
第１方向における第１スリットと第２スリットとのピッチをスリットピッチとし、
第３方向において隣り合う一方のスリット列と他方のスリット列とのピッチを列ピッチとすると、
スリット長さ＜列ピッチ≦スリットピッチ
の関係が保たれているものである。 In the membrane type air diffuser of the third invention, the length of the first and second slits is defined as a slit length,
a pitch between the first slit and the second slit in the first direction is defined as a slit pitch;
If the pitch between adjacent slit rows in the third direction is defined as the row pitch,
The relationship of slit length<row pitch≦slit pitch is maintained.

これによると、スリットの配列全体において隣接するスリット同士が適切な間隔を確保して配列されることとなり、隣同士の第１および第２スリットが亀裂を介して連通する不具合の発生率をさらに低減することができる。 This ensures that adjacent slits are spaced apart from one another throughout the entire slit array, further reducing the incidence of defects in which adjacent first and second slits communicate with each other through cracks.

本第４発明におけるメンブレン式散気装置は、第１および第２スリットの長さをスリット長さとし、
第１方向における第１スリットと第２スリットとの間隔をスリット間隔とすると、
スリット長さ＜スリット間隔
の関係が保たれているものである。 In the membrane type air diffuser of the fourth invention, the length of the first and second slits is defined as a slit length,
If the distance between the first slit and the second slit in the first direction is defined as a slit distance,
The relationship of slit length < slit spacing is maintained.

これによると、スリット列において隣同士の第１および第２スリットが適切な間隔を確保して配列されることとなり、隣同士の第１および第２スリットが亀裂を介して連通する不具合の発生率をさらに低減することができる。 This allows adjacent first and second slits in the slit row to be arranged with an appropriate distance between them, further reducing the incidence of defects in which adjacent first and second slits communicate with each other through cracks.

本第５発明におけるメンブレン式散気装置は、メンブレンは中空状の挿入部を有するチューブ状に形成されており、
メンブレンの挿入部に支持体が挿入され、
メンブレンに気体供給部が設けられ、
メンブレンは表裏２枚のシート部材で袋状に構成された袋状部を有し、
気体供給部は外部からメンブレンの袋状部内に連通する通気流路を有し、
第１および第２スリットはメンブレンの袋状部の外周面を構成するシート部材に形成され、
第１方向はメンブレンの長手方向であり、
第３方向はメンブレンの周方向であるものである。 In the membrane type air diffuser of the fifth invention, the membrane is formed in a tube shape having a hollow insertion portion,
A support is inserted into the membrane insertion portion,
The membrane is provided with a gas supply,
The membrane has a bag-shaped portion formed in a bag shape by two sheet members on the front and back,
the gas supply unit has an air passage communicating from the outside to the inside of the bag-shaped portion of the membrane;
The first and second slits are formed in a sheet member that constitutes an outer peripheral surface of the bag-shaped portion of the membrane,
The first direction is a longitudinal direction of the membrane;
The third direction is the circumferential direction of the membrane.

これによると、気体が気体供給部の通気流路を通ってメンブレンの袋状部内に供給されることにより、袋状部が膨張し、メンブレンの周方向の引張力が第１および第２スリットに作用して、第１および第２スリットが開き、袋状部内の気体が第１および第２スリットから外部へ放出される。 When gas is supplied into the bag-shaped portion of the membrane through the ventilation flow path of the gas supply unit, the bag-shaped portion expands, and a circumferential tensile force of the membrane acts on the first and second slits, opening the first and second slits and releasing the gas in the bag-shaped portion to the outside through the first and second slits.

以上のように本発明によると、第２スリットが第１スリットに対して傾斜しているため、第１方向において隣り合った第１スリットの端部に発生した亀裂が伝播するときの方向と第２スリットの端部に発生した亀裂が伝播するときの方向とは異なる。これにより、第１スリットの端部に発生した亀裂と第２スリットの端部に発生した亀裂とが繋がる可能性は低くなり、隣同士のスリットが亀裂を介して連通する不具合の発生率を低減することができる。 As described above, according to the present invention, since the second slits are inclined with respect to the first slits, the direction in which a crack that occurs at the end of the first slit adjacent to each other in the first direction propagates differs from the direction in which a crack that occurs at the end of the second slit propagates. This reduces the possibility that a crack that occurs at the end of the first slit will connect with a crack that occurs at the end of the second slit, thereby reducing the occurrence rate of defects in which adjacent slits communicate with each other through a crack.

本発明の第１の実施の形態における散気設備の斜視図である。1 is a perspective view of an air diffusion system according to a first embodiment of the present invention; 同、散気設備に備えられるメンブレン式散気装置の側面図である。FIG. 2 is a side view of a membrane type air diffuser provided in the air diffusion equipment according to the first embodiment. 同、メンブレン式散気装置の端部の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of an end portion of the membrane type air diffuser according to the first embodiment. 同、メンブレン式散気装置のメンブレンと支持管との斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of the membrane and the support tube of the membrane type air diffuser of the first embodiment. 同、メンブレン式散気装置のメンブレンの一部切欠き平面図である。FIG. 2 is a partially cutaway plan view of the membrane of the membrane type air diffuser of the first embodiment. 同、メンブレン式散気装置のメンブレンの一部切欠き底面図である。FIG. 2 is a partially cutaway bottom view of the membrane of the membrane-type air diffuser of the first embodiment. 同、メンブレン式散気装置の支持管の断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of a support tube of the membrane type air diffuser according to the first embodiment. 同、散気設備のメンブレン式散気装置と給気管との連結部分の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the connecting portion between the membrane type air diffuser and the air supply pipe of the air diffusion equipment according to the first embodiment. 図８におけるＸ－Ｘ矢視図である。9 is a view taken along the line XX in FIG. 8 . 同、メンブレン式散気装置の気体供給ノズルの斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of a gas supply nozzle of the membrane type air diffuser according to the first embodiment. 図１０におけるＸ－Ｘ矢視図である。11 is a view taken along the line XX in FIG. 10. 図１０におけるＹ－Ｙ矢視図である。11 is a view taken along the line YY in FIG. 10. 同、散気設備のアダプタの斜視図である。FIG. 同、散気設備のアダプタと給気管と気体供給ノズルとを分解したときの図である。FIG. 13 is a disassembled view of the adapter, air supply pipe, and gas supply nozzle of the aeration equipment. 同、メンブレン式散気装置のメンブレンに形成されたスリットの配列パターンを示す拡大図であり、スリットが閉じた状態を示す。FIG. 2 is an enlarged view showing the arrangement pattern of the slits formed in the membrane of the membrane-type air diffuser of the first embodiment, showing the slits in a closed state. 図１５に示したスリットの配列パターンをさらに拡大して表示した図である。FIG. 16 is a further enlarged view of the slit arrangement pattern shown in FIG. 15. 同、メンブレン式散気装置のメンブレンに形成されたスリットの配列パターンを示す拡大図であり、スリットが開いた状態を示す。FIG. 2 is an enlarged view showing the arrangement pattern of the slits formed in the membrane of the membrane-type air diffuser of the first embodiment, showing the slits in an open state. 本発明の第１の実施の形態に対する参考例であって、第１の実施の形態とは異なる千鳥状に配列されたスリットの配列パターンの拡大図であり、スリットが閉じた状態を示す。FIG. 11 is an enlarged view of a reference example of the first embodiment of the present invention, showing a staggered arrangement pattern of slits different from that of the first embodiment, in which the slits are closed. 本発明の第１の実施の形態に対する参考例であって、第１の実施の形態とは異なる千鳥状に配列されたスリットの配列パターンの拡大図であり、スリットが開いた状態を示す。FIG. 11 is an enlarged view of a reference example of the first embodiment of the present invention, showing an arrangement pattern of staggered slits different from that of the first embodiment, in which the slits are open. 本発明の第１の実施の形態におけるメンブレン式散気装置のメンブレンの製造方法の手順を示す図である。4A to 4C are diagrams showing steps of a method for manufacturing the membrane of the membrane type air diffuser according to the first embodiment of the present invention. 同、メンブレン式散気装置のメンブレンの製造方法の手順を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the steps of a method for manufacturing the membrane of the membrane-type air diffuser according to the first embodiment. 本発明の第２の実施の形態におけるメンブレン式散気装置の斜視図である。FIG. 11 is a perspective view of a membrane type air diffuser according to a second embodiment of the present invention. 同、メンブレン式散気装置を長手方向から見たときの一部切欠き図であり、散気時の状態を示す。FIG. 2 is a partially cutaway view of the membrane-type aeration device as viewed from the longitudinal direction, showing the state during aeration. 従来のメンブレン式散気装置の図である。FIG. 1 is a diagram of a conventional membrane type air diffuser. 同、メンブレン式散気装置のメンブレンに形成されたスリットの配列パターンを示す拡大図であり、スリットが開いて亀裂が発生した様子を示す。FIG. 2 is an enlarged view showing the arrangement pattern of slits formed in the membrane of the membrane-type air diffuser of the same embodiment, showing the state where the slits have opened and cracks have occurred. 同、メンブレン式散気装置のメンブレンの隣同士のスリットが亀裂を介して連通した様子を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing how adjacent slits in the membrane of a membrane-type air diffuser are connected through a crack.

以下、本発明における実施の形態を、図面を参照して説明する。 The following describes an embodiment of the present invention with reference to the drawings.

（第１の実施の形態）
第１の実施の形態では、図１に示すように、１は、例えば下水処理場等に設置された好気槽（図示省略）内に設けられた散気設備である。散気設備１は、槽内の活性汚泥からなる被処理水３（液体の一例）の水面下に浸漬されており、被処理水３中に気泡４を放出する複数のメンブレン式散気装置１０と、各メンブレン式散気装置１０に空気１１（散気用の気体の一例）を供給する給気管１２と、メンブレン式散気装置１０を給気管１２に固定するアダプタ１４（図８参照）と、槽外から給気管１２に空気１１を供給するブロワ１５とを有している。 (First embodiment)
In the first embodiment, as shown in Fig. 1, reference numeral 1 denotes an aeration system provided in an aerobic tank (not shown) installed in, for example, a sewage treatment plant, etc. The aeration system 1 is immersed under the surface of water to be treated 3 (an example of a liquid) consisting of activated sludge in the tank, and includes a plurality of membrane type aeration devices 10 that emit air bubbles 4 into the water to be treated 3, air supply pipes 12 that supply air 11 (an example of a gas for diffusing air) to each membrane type aeration device 10, an adapter 14 (see Fig. 8) that fixes the membrane type aeration device 10 to the air supply pipe 12, and a blower 15 that supplies air 11 to the air supply pipe 12 from outside the tank.

図２～図６に示すように、メンブレン式散気装置１０は、中心に中空状の挿入部１６を有するチューブ状（円筒状）に形成されたメンブレン１７と、メンブレン１７の挿入部１６に水平に挿入された支持管１８（支持体の一例）と、メンブレン１７の長手方向Ａにおける中央部に設けられた気体供給ノズル１９（気体供給部の一例）とを有している。 As shown in Figures 2 to 6, the membrane type aeration device 10 has a membrane 17 formed in a tubular (cylindrical) shape with a hollow insertion section 16 in the center, a support tube 18 (an example of a support) inserted horizontally into the insertion section 16 of the membrane 17, and a gas supply nozzle 19 (an example of a gas supply section) provided in the center of the membrane 17 in the longitudinal direction A.

メンブレン１７は、表裏２枚のシート部材２１，２２を溶着して袋状に構成された袋状部２３を有している。表側のシート部材２１と裏側のシート部材２２とは軟質弾性材の合成樹脂からなり、表側のシート部材２１は袋状部２３の外周面を構成し、裏側のシート部材２２は袋状部２３の内周面を構成している。 The membrane 17 has a bag-shaped portion 23 formed by welding two front and back sheet members 21, 22. The front sheet member 21 and the back sheet member 22 are made of a soft elastic synthetic resin, with the front sheet member 21 forming the outer peripheral surface of the bag-shaped portion 23 and the back sheet member 22 forming the inner peripheral surface of the bag-shaped portion 23.

メンブレン１７の長手方向Ａにおける中央部で且つ上部には、円形の第１開口部２４が形成されている。挿入部１６はメンブレン１７の両端部に貫通しており、挿入部１６とメンブレン１７の上方とは第１開口部２４を介して連通している。 A circular first opening 24 is formed in the central and upper part of the membrane 17 in the longitudinal direction A. The insertion part 16 penetrates both ends of the membrane 17, and the insertion part 16 communicates with the upper part of the membrane 17 via the first opening 24.

また、図８，図９，図２０に示すように、メンブレン１７の長手方向Ａにおける中央部で且つ下部には、円形の第１貫通孔２６および第２貫通孔２７が形成されている。このうち第１貫通孔２６は表側のシート部材２１に形成されている。また、第２貫通孔２７は、第１貫通孔２６よりも小径であり、裏側のシート部材２２に形成されている。第１貫通孔２６の中心と第２貫通孔２７の中心とは同軸上にある。 As shown in Figures 8, 9 and 20, a circular first through hole 26 and a circular second through hole 27 are formed in the central and lower part of the membrane 17 in the longitudinal direction A. Of these, the first through hole 26 is formed in the sheet member 21 on the front side. The second through hole 27 has a smaller diameter than the first through hole 26 and is formed in the sheet member 22 on the back side. The center of the first through hole 26 and the center of the second through hole 27 are coaxial.

図４～図６に示すように、両シート部材２１，２２は溶着部分２９において溶着されている。この溶着部分２９は、メンブレン１７の両端部に全周にわたり形成された端部溶着部分２９ａと、第１開口部２４の周囲に形成された中央溶着部分２９ｂと、端部溶着部分２９ａと中央溶着部分２９ｂとの間に形成された長手方向溶着部分２９ｃを有している。 As shown in Figures 4 to 6, the two sheet members 21, 22 are welded at the welded portion 29. This welded portion 29 has end welded portions 29a formed around the entire circumference of both ends of the membrane 17, a central welded portion 29b formed around the first opening 24, and a longitudinal welded portion 29c formed between the end welded portions 29a and the central welded portion 29b.

表側のシート部材２１には、気体供給ノズル１９から袋状部２３内に供給された空気１１を外部へ放出するための多数の第１および第２スリット７１，７２が形成されている。図６の仮想線で示すように、表側のシート部材２１の下部には、第１および第２スリット７１，７２を形成していない不形成領域３１が設けられており、不形成領域３１と溶着部分２９以外の領域に第１および第２スリット７１，７２が形成されている。 The front sheet member 21 has a number of first and second slits 71, 72 formed therein for releasing the air 11 supplied from the gas supply nozzle 19 into the bag-shaped portion 23 to the outside. As shown by the imaginary lines in FIG. 6, a non-forming area 31 in which the first and second slits 71, 72 are not formed is provided in the lower part of the front sheet member 21, and the first and second slits 71, 72 are formed in the area other than the non-forming area 31 and the welded portion 29.

図４，図７に示すように、支持管１８は両端が開放された樹脂製の円形の直管であり、支持管１８の長手方向Ａにおける中央部で且つ上部には、円形の第２開口部３３が形成されている。図８，図９に示すように、支持管１８をメンブレン１７の挿入部１６に挿入した状態で、メンブレン１７の第１開口部２４の位置と支持管１８の第２開口部３３の位置とが一致する。 As shown in Figures 4 and 7, the support tube 18 is a straight circular tube made of resin with both ends open, and a circular second opening 33 is formed in the center and upper part of the support tube 18 in the longitudinal direction A. As shown in Figures 8 and 9, when the support tube 18 is inserted into the insertion part 16 of the membrane 17, the position of the first opening 24 of the membrane 17 and the position of the second opening 33 of the support tube 18 are aligned.

また、図７に示すように、支持管１８の長手方向Ａにおける中央部で且つ下部には、ボルト挿通孔３４が形成されている。図８，図９に示すように、支持管１８のボルト挿通孔３４の位置とメンブレン１７の裏側のシート部材２２の第２貫通孔２７の中心位置とが一致する。 As shown in Figure 7, a bolt insertion hole 34 is formed in the center and lower part of the support tube 18 in the longitudinal direction A. As shown in Figures 8 and 9, the position of the bolt insertion hole 34 in the support tube 18 coincides with the center position of the second through hole 27 in the sheet member 22 on the back side of the membrane 17.

図２，図６，図８，図９，図１０～図１２に示すように、気体供給ノズル１９は、円形の筒部３７と鍔部３８と天板部３９とを有している。筒部３７は、メンブレン１７の表側のシート部材２１の第１貫通孔２６（図１４，図２０参照）に挿入され、メンブレン１７の下方に突出している。筒部３７の下端部には、一対の切欠部４１と、給気管１２内に開口する流入口４２とが形成されている。 As shown in Figures 2, 6, 8, 9, 10 to 12, the gas supply nozzle 19 has a circular tube portion 37, a flange portion 38, and a top plate portion 39. The tube portion 37 is inserted into the first through-hole 26 (see Figures 14 and 20) of the sheet member 21 on the front side of the membrane 17, and protrudes below the membrane 17. The lower end of the tube portion 37 is formed with a pair of cutout portions 41 and an inlet port 42 that opens into the air supply pipe 12.

鍔部３８は、筒部３７の上端部に形成されて筒部３７の径方向における外側へ張り出しており、図８，図９に示すように、メンブレン１７の袋状部２３内に入り込んでいる。鍔部３８の外周面には、袋状部２３内に開口する複数の流出口４３が形成されている。尚、表側のシート部材２１の第１貫通孔２６（図１４参照）の周辺部分は全周にわたり鍔部３８の下面に溶着されており、これにより、気体供給ノズル１９がメンブレン１７に取り付けられている。 The flange 38 is formed at the upper end of the tube 37 and projects outward in the radial direction of the tube 37, and as shown in Figures 8 and 9, it enters the bag-shaped portion 23 of the membrane 17. The outer peripheral surface of the flange 38 is formed with a plurality of outlet ports 43 that open into the bag-shaped portion 23. The entire periphery of the first through-hole 26 (see Figure 14) of the front sheet member 21 is welded to the underside of the flange 38, thereby attaching the gas supply nozzle 19 to the membrane 17.

天板部３９は筒部３７の上端部に形成されており、天板部３９には上下方向に貫通するボルト挿入孔４５が形成されている。 The top plate portion 39 is formed at the upper end of the tube portion 37, and a bolt insertion hole 45 is formed in the top plate portion 39, penetrating in the vertical direction.

気体供給ノズル１９内には、流入口４２と流出口４３とに連通する通気流路４６が形成されている。これにより、給気管１２内とメンブレン１７の袋状部２３内とは気体供給ノズル１９の通気流路４６を介して連通する。また、気体供給ノズル１９の上面には、支持管１８の外周面に沿って円弧状に湾曲した凹部４７が形成されている。 An air flow passage 46 is formed in the gas supply nozzle 19, which is connected to the inlet 42 and the outlet 43. This allows the inside of the air supply pipe 12 to communicate with the inside of the bag-shaped portion 23 of the membrane 17 via the air flow passage 46 of the gas supply nozzle 19. In addition, a recess 47 curved in an arc shape along the outer circumferential surface of the support tube 18 is formed on the upper surface of the gas supply nozzle 19.

図８，図９に示すように、メンブレン式散気装置１０はアダプタ１４を介して給気管１２に固定されている。図１３，図１４に示すように、アダプタ１４は、メンブレン式散気装置１０と給気管１２との間に挟まれた直方体状のアダプタ本体５０と、メンブレン１７を介してメンブレン式散気装置１０の支持管１８を下方から支持する一対の支持部５５とを有している。支持部５５は、メンブレン式散気装置１０の長手方向Ａにおけるアダプタ本体５０の両端部に設けられている。 As shown in Figures 8 and 9, the membrane type air diffuser 10 is fixed to the air supply pipe 12 via an adapter 14. As shown in Figures 13 and 14, the adapter 14 has a rectangular parallelepiped adapter body 50 sandwiched between the membrane type air diffuser 10 and the air supply pipe 12, and a pair of support parts 55 that support the support pipe 18 of the membrane type air diffuser 10 from below via the membrane 17. The support parts 55 are provided at both ends of the adapter body 50 in the longitudinal direction A of the membrane type air diffuser 10.

アダプタ本体５０の下面には、給気管１２の外周面に沿って円弧状に湾曲した凹部５２と、Ｏリング嵌込部５６とが形成されている。また、アダプタ本体５０には、上下方向に貫通する円形の第１嵌込孔５３が形成されている。Ｏリング嵌込部５６は第１嵌込孔５３の周囲を取り囲むように形成されている。 The underside of the adapter body 50 is formed with a recess 52 curved in an arc along the outer circumferential surface of the air supply pipe 12, and an O-ring fitting portion 56. The adapter body 50 is also formed with a circular first fitting hole 53 that penetrates in the vertical direction. The O-ring fitting portion 56 is formed to surround the periphery of the first fitting hole 53.

図１に示すように、給気管１２は、メンブレン式散気装置１０の下方に配置されており、メンブレン式散気装置１０の長手方向Ａにおける中央部でメンブレン式散気装置１０と直交している。図１４に示すように、給気管１２の上端部には、給気管１２の内外に貫通する複数の円形の第２嵌込孔５４が形成されている。 As shown in FIG. 1, the air supply pipe 12 is disposed below the membrane type air diffuser 10 and is perpendicular to the membrane type air diffuser 10 at the center in the longitudinal direction A of the membrane type air diffuser 10. As shown in FIG. 14, the upper end of the air supply pipe 12 is formed with a plurality of circular second insertion holes 54 that penetrate the air supply pipe 12 from the inside to the outside.

アダプタ１４の第１嵌込孔５３の位置と給気管１２の第２嵌込孔５４の位置とは一致している。図８，図９，図１４に示すように、気体供給ノズル１９の筒部３７は、上方から、アダプタ１４の第１嵌込孔５３と、給気管１２の第２嵌込孔５４とに嵌め込まれており、下端部が第２嵌込孔５４から給気管１２内に突入している。 The position of the first fitting hole 53 of the adapter 14 coincides with the position of the second fitting hole 54 of the air supply pipe 12. As shown in Figures 8, 9, and 14, the cylindrical portion 37 of the gas supply nozzle 19 is fitted from above into the first fitting hole 53 of the adapter 14 and the second fitting hole 54 of the air supply pipe 12, and the lower end protrudes into the air supply pipe 12 through the second fitting hole 54.

また、アダプタ１４の下面と給気管１２の外周面との間およびアダプタ１４の第１嵌込孔５３の内周面と気体供給ノズル１９の筒部３７の外周面との間を同時にシールするＯリング６２（シール部材の一例）がＯリング嵌込部５６に嵌め込まれてアダプタ１４に保持されている。 An O-ring 62 (an example of a sealing member) that simultaneously seals between the underside of the adapter 14 and the outer circumferential surface of the air supply pipe 12 and between the inner circumferential surface of the first fitting hole 53 of the adapter 14 and the outer circumferential surface of the tubular portion 37 of the gas supply nozzle 19 is fitted into the O-ring fitting portion 56 and held by the adapter 14.

給気管１２とアダプタ１４とメンブレン１７と支持管１８と気体供給ノズル１９とは連結部材５１によって連結されている。連結部材５１はＴ頭ボルト５７とナット５８とを有している。 The air supply pipe 12, adapter 14, membrane 17, support pipe 18, and gas supply nozzle 19 are connected by a connecting member 51. The connecting member 51 has a T-head bolt 57 and a nut 58.

Ｔ頭ボルト５７は、下方から、給気管１２の第２嵌込孔５４と気体供給ノズル１９のボルト挿入孔４５とメンブレン１７の裏側のシート部材２２の第２貫通孔２７と支持管１８のボルト挿通孔３４とに挿通され、支持管１８内に突入している。 The T-head bolt 57 is inserted from below through the second insertion hole 54 of the air supply pipe 12, the bolt insertion hole 45 of the gas supply nozzle 19, the second through hole 27 of the sheet member 22 on the back side of the membrane 17, and the bolt insertion hole 34 of the support pipe 18, and protrudes into the support pipe 18.

また、Ｔ頭ボルト５７の頭部５７ａは、下方から、気体供給ノズル１９の筒部３７の両切欠部４１に嵌め込まれて、給気管１２の上端部の内周面に係合している。 The head 57a of the T-head bolt 57 is fitted from below into both notches 41 of the cylindrical portion 37 of the gas supply nozzle 19 and engages with the inner surface of the upper end of the air supply pipe 12.

また、ナット５８は、支持管１８内でＴ頭ボルト５７に螺合され、支持管１８の内周面に係合する。 The nut 58 is screwed onto the T-head bolt 57 inside the support tube 18 and engages with the inner surface of the support tube 18.

尚、裏側のシート部材２２の第２貫通孔２７の周辺部分は全周にわたり支持管１８の外周面と気体供給ノズル１９の天板部３９との間に挟まれている。また、支持管１８のボルト挿通孔３４には、ゴム等の弾性体からなる円筒状のガスケット６０が嵌め込まれている。これにより、給気管１２内から気体供給ノズル１９の通気流路４６を通ってメンブレン１７の袋状部２３内に供給される空気１１の一部がボルト挿通孔３４とＴ頭ボルト５７との間から支持管１８内に漏出するのを防止している。 The entire periphery of the second through hole 27 of the back sheet member 22 is sandwiched between the outer circumferential surface of the support tube 18 and the top plate portion 39 of the gas supply nozzle 19. A cylindrical gasket 60 made of an elastic material such as rubber is fitted into the bolt insertion hole 34 of the support tube 18. This prevents a portion of the air 11 supplied from the air supply tube 12 through the ventilation flow path 46 of the gas supply nozzle 19 into the bag-shaped portion 23 of the membrane 17 from leaking into the support tube 18 from between the bolt insertion hole 34 and the T-head bolt 57.

以下に、メンブレン１７の表側のシート部材２１に形成されている第１および第２スリット７１，７２の配列パターンについて説明する。 The following describes the arrangement pattern of the first and second slits 71, 72 formed in the sheet member 21 on the front side of the membrane 17.

図１５，図１６に示すように、複数の第１および第２スリット７１，７２をメンブレン１７の長手方向Ａ（第１方向の一例）に沿って１列に交互に並べたスリット列７３がメンブレン１７の表側のシート部材２１に複数列設けられている。 As shown in Figures 15 and 16, a plurality of first and second slits 71, 72 are arranged alternately in a row along the longitudinal direction A (an example of the first direction) of the membrane 17 to form a plurality of slit rows 73, which are provided in the sheet member 21 on the front side of the membrane 17.

第１および第２スリット７１，７２は、散気を行っていない時は閉じており、散気を行っている時は、開口する切れ込みである。 The first and second slits 71, 72 are slits that are closed when air is not being diffused and open when air is being diffused.

第１スリット７１はメンブレン１７の長手方向Ａに長く形成され、第２スリット７２は長手方向Ａに対して傾斜する第２方向７５に長く形成されている。尚、第２スリット７２は第１スリット７１に対して２５°以下の傾斜角度αで傾斜している。 The first slit 71 is formed long in the longitudinal direction A of the membrane 17, and the second slit 72 is formed long in a second direction 75 inclined with respect to the longitudinal direction A. The second slit 72 is inclined with respect to the first slit 71 at an inclination angle α of 25° or less.

また、メンブレン１７の周方向Ｂ（第１方向に直交する第３方向の一例）において隣り合う一方Ｃ１のスリット列７３の第１および第２スリット７１，７２と他方Ｃ２のスリット列７３の第１および第２スリット７１，７２とが千鳥状に交互に配置されている。すなわち、長手方向Ａにおける第１スリット７１と第２スリット７２とのピッチをスリットピッチＰ１とすると、他方Ｃ２のスリット列７３の第１および第２スリット７１，７２は、隣の一方Ｃ１のスリット列７３の第１および第２スリット７１，７２に対して、スリットピッチＰ１の半分（すなわちＰ１／２）だけメンブレン１７の長手方向Ａへずれて配列されている。 In addition, the first and second slits 71, 72 of the slit row 73 of one side C1 and the first and second slits 71, 72 of the slit row 73 of the other side C2, which are adjacent to each other in the circumferential direction B of the membrane 17 (an example of a third direction perpendicular to the first direction), are alternately arranged in a staggered manner. In other words, if the pitch between the first slits 71 and the second slits 72 in the longitudinal direction A is taken as slit pitch P1, the first and second slits 71, 72 of the slit row 73 of the other side C2 are shifted in the longitudinal direction A of the membrane 17 by half the slit pitch P1 (i.e., P1/2) relative to the first and second slits 71, 72 of the slit row 73 of the adjacent one side C1.

また、メンブレン１７の周方向Ｂにおいて隣り合う一方Ｃ１のスリット列７３の第２スリット７２の長手方向における中心部Ｄ１と、上記一方Ｃ１のスリット列７３の第２スリット７２に最も近い他方Ｃ２のスリット列７３の第２スリット７２の長手方向における中心部Ｄ２とを通る仮想の直線７６が第２方向７５とは反対方向７７に傾斜している。 In addition, an imaginary straight line 76 passing through the longitudinal center D1 of the second slit 72 of the slit row 73 of one side C1 adjacent to the second slit 72 of the slit row 73 of the other side C2 closest to the second slit 72 of the slit row 73 of the one side C1 in the circumferential direction B of the membrane 17 is inclined in the direction 77 opposite to the second direction 75.

第１および第２スリット７１，７２の長さをスリット長さＬとし、メンブレン１７の周方向Ｂにおいて隣り合う一方Ｃ１のスリット列７３と他方Ｃ２のスリット列７３とのピッチを列ピッチＰ２とすると、以下のような大小関係に保たれている。
スリット長さＬ＜列ピッチＰ２≦スリットピッチＰ１
また、メンブレン１７の長手方向Ａにおける第１スリット７１と第２スリット７２との間隔をスリット間隔Ｅとすると、以下のような大小関係に保たれている。 If the length of the first and second slits 71, 72 is the slit length L, and the pitch between adjacent slit rows 73 on one side C1 and slit rows 73 on the other side C2 in the circumferential direction B of the membrane 17 is the row pitch P2, the following magnitude relationship is maintained.
Slit length L<row pitch P2≦slit pitch P1
In addition, if the distance between the first slit 71 and the second slit 72 in the longitudinal direction A of the membrane 17 is taken as a slit distance E, the following magnitude relationship is maintained.

スリット長さＬ＜スリット間隔Ｅ
尚、散気時において、空気１１が給気管１２内から気体供給ノズル１９の通気流路４６を通ってメンブレン１７の袋状部２３内に供給され、袋状部２３が膨張した際、メンブレン１７の周方向Ｂの引張力Ｆ（図１７参照）が第１および第２スリット７１，７２に作用する。 Slit length L < slit spacing E
Furthermore, during aeration, air 11 is supplied from inside the air supply pipe 12 through the air passage 46 of the gas supply nozzle 19 into the bag-shaped portion 23 of the membrane 17, and when the bag-shaped portion 23 expands, a tensile force F (see Figure 17) in the circumferential direction B of the membrane 17 acts on the first and second slits 71, 72.

上記構成における作用を以下に説明する。 The operation of the above configuration is explained below.

図１，図８，図９に示すように、ブロワ１５を駆動することにより、空気１１がブロワ１５から給気管１２内に供給され、給気管１２内の空気１１が、気体供給ノズル１９の流入口４２から通気流路４６を通り、流出口４３からメンブレン１７の袋状部２３内に流入する。これにより、袋状部２３が膨張し、図１７に示すように、メンブレン１７の周方向Ｂの引張力Ｆが第１および第２スリット７１，７２に作用して、第１および第２スリット７１，７２が開き、袋状部２３内の空気１１が表側のシート部材２１の第１および第２スリット７１，７２から外部へ放出されるため、多数の気泡４がメンブレン式散気装置１０から被処理水３中に放出される。 As shown in Figures 1, 8, and 9, by driving the blower 15, air 11 is supplied from the blower 15 into the air supply pipe 12, and the air 11 in the air supply pipe 12 flows from the inlet 42 of the gas supply nozzle 19 through the air flow path 46 and into the bag-shaped portion 23 of the membrane 17 through the outlet 43. This causes the bag-shaped portion 23 to expand, and as shown in Figure 17, a tensile force F in the circumferential direction B of the membrane 17 acts on the first and second slits 71, 72, opening the first and second slits 71, 72, and the air 11 in the bag-shaped portion 23 is released to the outside from the first and second slits 71, 72 of the front sheet member 21, so that a large number of air bubbles 4 are released from the membrane type air diffuser 10 into the water to be treated 3.

この際、上記引張力Ｆによって第１および第２スリット７１，７２の端部に亀裂７９，８０が発生することがある。 At this time, the tensile force F may cause cracks 79, 80 to form at the ends of the first and second slits 71, 72.

この場合、第２スリット７２が第１スリット７１に対して傾斜しているため、メンブレン１７の長手方向Ａにおいて隣り合った第１スリット７１の端部に発生した亀裂７９が伝播するときの方向と第２スリット７２の端部に発生した亀裂８０が伝播するときの方向とは異なる。このため、第１スリット７１の端部に発生した亀裂７９と第２スリット７２の端部に発生した亀裂８０とが繋がる可能性は低くなり、隣同士の第１および第２スリット７１，７２が亀裂７９，８０を介して連通する不具合の発生率を低減することができる。 In this case, since the second slit 72 is inclined with respect to the first slit 71, the direction in which the crack 79 that occurs at the end of the adjacent first slit 71 propagates in the longitudinal direction A of the membrane 17 differs from the direction in which the crack 80 that occurs at the end of the second slit 72 propagates. Therefore, the possibility that the crack 79 that occurs at the end of the first slit 71 and the crack 80 that occurs at the end of the second slit 72 will connect is reduced, and the occurrence rate of defects in which the adjacent first and second slits 71, 72 communicate with each other through the cracks 79, 80 can be reduced.

また、メンブレン１７の周方向Ｂにおいて隣り合う一方Ｃ１のスリット列７３の第２スリット７２の端部に発生した亀裂８０と他方Ｃ２のスリット列７３の第２スリット７２の端部に発生した亀裂８０とが伝播しても、上記仮想の直線７６が第２方向７５とは反対方向７７に傾斜しているため（図１６参照）、上記一方Ｃ１のスリット列７３の第２スリット７２の端部に発生した亀裂８０と他方Ｃ２のスリット列７３の第２スリット７２の端部に発生した亀裂８０とが繋がる可能性は低くなり、隣同士の第２スリット７２が亀裂８０を介して連通する不具合の発生率を低減することができる。 In addition, even if a crack 80 that occurs at the end of the second slit 72 of the slit row 73 of one C1, which is adjacent to the other C2 in the circumferential direction B of the membrane 17, propagates, since the virtual straight line 76 is inclined in the opposite direction 77 to the second direction 75 (see FIG. 16), the crack 80 that occurs at the end of the second slit 72 of the slit row 73 of one C1 and the crack 80 that occurs at the end of the second slit 72 of the slit row 73 of the other C2 are unlikely to connect, and the occurrence rate of a malfunction in which adjacent second slits 72 communicate with each other through the crack 80 can be reduced.

尚、本発明では、図１６に示すように、上記仮想の直線７６が第２方向７５とは反対方向７７に傾斜するように第１および第２スリット７１，７２を千鳥状に配列しているが、参考例として、図１８に示すように、一方Ｃ１のスリット列７３の第２スリット７２の中心部Ｄ１と、上記一方Ｃ１のスリット列７３の第２スリット７２に最も近い他方Ｃ２のスリット列７３の第２スリット７２の中心部Ｄ２とを通る仮想の直線７６が第２方向７５と同じ方向に傾斜する（図１８では傾斜角度は若干異なるが傾斜の方向は同じ）ように第１および第２スリット７１，７２を千鳥状に配列した場合、図１９に示すように、一方Ｃ１のスリット列７３の第２スリット７２の端部に発生した亀裂８０と他方Ｃ２のスリット列７３の第２スリット７２の端部に発生した亀裂８０とが繋がる可能性が増し、隣同士の第２スリット７２が亀裂８０を介して連通する不具合の発生率が高まる虞がある。 In the present invention, as shown in FIG. 16, the first and second slits 71, 72 are arranged in a staggered manner so that the virtual straight line 76 is inclined in the opposite direction 77 to the second direction 75. However, as a reference example, as shown in FIG. 18, when the first and second slits 71, 72 are arranged in a staggered manner so that the virtual straight line 76 passing through the center D1 of the second slit 72 of the slit row 73 of one C1 and the center D2 of the second slit 72 of the slit row 73 of the other C2 closest to the second slit 72 of the slit row 73 of the one C1 is inclined in the same direction as the second direction 75 (the inclination angle is slightly different in FIG. 18, but the inclination direction is the same), as shown in FIG. 19, the possibility that the crack 80 generated at the end of the second slit 72 of the slit row 73 of one C1 and the crack 80 generated at the end of the second slit 72 of the slit row 73 of the other C2 will be connected increases, and there is a risk of the occurrence of a defect in which adjacent second slits 72 communicate through the crack 80 increasing.

また、図１７に示すように、上記のような散気時において、膨張したメンブレン１７の袋状部２３に発生する周方向Ｂの引張力Ｆは第１および第２スリット７１，７２を開くための力となるのであるが、この際、第１スリット７１が開く方向と引張力Ｆの方向とは一致するが、第２スリット７２は角度α（図１６参照）で傾斜しているため、第２スリット７２が開く方向と引張力Ｆの方向とは一致しない。すなわち、第１スリット７１は引張力Ｆで開かれるのに対して、第２スリット７２は、引張力Ｆよりも小さな、Ｆｃｏｓαの力Ｆ´で開かれる。このため、角度αが増大するほど、第２スリット７２は第１スリット７１に比べて開き難くなる。 As shown in FIG. 17, during the above-described air diffusion, the tensile force F in the circumferential direction B generated in the bag-shaped portion 23 of the expanded membrane 17 becomes a force for opening the first and second slits 71, 72. At this time, the direction in which the first slit 71 opens coincides with the direction of the tensile force F, but since the second slit 72 is inclined at an angle α (see FIG. 16), the direction in which the second slit 72 opens does not coincide with the direction of the tensile force F. In other words, the first slit 71 opens with the tensile force F, whereas the second slit 72 opens with a force F' of Fcosα, which is smaller than the tensile force F. Therefore, as the angle α increases, the second slit 72 becomes more difficult to open than the first slit 71.

これにより、給気管１２からメンブレン式散気装置１０への給気量が少ない小風量で散気を行っている場合、供給された空気１１の大部分は、開かれた第１スリット７１から気泡４となって外部へ放出されるのに対し、開き難い第２スリット７２から外部へ放出される気泡４の量は少ない。 As a result, when a small amount of air is supplied from the air supply pipe 12 to the membrane type air diffuser 10, most of the supplied air 11 becomes air bubbles 4 and is released to the outside through the opened first slit 71, whereas the amount of air bubbles 4 released to the outside through the second slit 72, which is difficult to open, is small.

また、給気管１２からメンブレン式散気装置１０への給気量が多い大風量で散気を行っている場合、第２スリット７２が開き、給気量の増加に伴って開いた第２スリット７２の個数が増加し、供給された空気１１は開かれた第１および第２スリット７１，７２から気泡４となって外部へ放出される。 In addition, when a large volume of air is being supplied from the air supply pipe 12 to the membrane type air diffuser 10, the second slits 72 open, and as the volume of air supplied increases, the number of open second slits 72 increases, and the supplied air 11 is released to the outside as air bubbles 4 from the open first and second slits 71, 72.

これにより、給気管１２からメンブレン式散気装置１０への給気量が増減した場合、これに伴って開く第２スリット７２の個数が増減するため、給気量が増減しても、放出される気泡４の大きさのばらつきを少なくすることができ、ほぼ均一な大きさの気泡４が放出される。 As a result, when the amount of air supplied from the air supply pipe 12 to the membrane type air diffuser 10 increases or decreases, the number of second slits 72 that open increases or decreases accordingly, so that even if the amount of air supplied increases or decreases, the variation in size of the released air bubbles 4 can be reduced, and air bubbles 4 of approximately uniform size are released.

また、ブロワ１５を停止し、メンブレン１７の袋状部２３内の空気１１が第１および第２スリット７１，７２から外部へ放出されてしまうと、袋状部２３が縮小し、第１および第２スリット７１，７２に引張力Ｆが作用しなくなるため、図１５，図１６に示すように第１および第２スリット７１，７２が閉じる。 When the blower 15 is stopped and the air 11 in the bag-shaped portion 23 of the membrane 17 is released to the outside through the first and second slits 71, 72, the bag-shaped portion 23 shrinks and the tensile force F no longer acts on the first and second slits 71, 72, causing the first and second slits 71, 72 to close as shown in Figures 15 and 16.

以下に、上記メンブレン式散気装置１０のメンブレン１７の製造方法について説明する。 The manufacturing method of the membrane 17 of the membrane type aeration device 10 is described below.

先ず、図２０に示すように、多数のスリット７１，７２を形成した表側のシート部材２１の第１貫通孔２６に気体供給ノズル１９の筒部３７を挿入し、第１貫通孔２６の周辺部分に気体供給ノズル１９を取り付けておく。 First, as shown in FIG. 20, the tube portion 37 of the gas supply nozzle 19 is inserted into the first through-hole 26 of the front sheet member 21, which has multiple slits 71 and 72 formed therein, and the gas supply nozzle 19 is attached to the periphery of the first through-hole 26.

その後、図２１に示すように、表側のシート部材２１の外周縁６５（図２０参照）と裏側のシート部材２２の外周縁６６（図２０参照）とを溶着して、袋状部２３を有する長方形のメンブレンシート６７を形成する。尚、図２１中の点描部分が表側のシート部材２１と裏側のシート部材２２との溶着部分２９である。 Then, as shown in FIG. 21, the outer edge 65 (see FIG. 20) of the front sheet member 21 and the outer edge 66 (see FIG. 20) of the back sheet member 22 are welded together to form a rectangular membrane sheet 67 having a bag-shaped portion 23. Note that the dotted area in FIG. 21 is the welded portion 29 between the front sheet member 21 and the back sheet member 22.

その後、メンブレンシート６７の対向する長辺６８同士を接合してチューブ状に形成することにより、図４に示すように、内部に袋状部２３を有するとともに中央部に挿入部１６を有し、上部に第１開口部２４を有するとともに、下部に気体供給ノズル１９を備えたメンブレン１７が形成される。
（第２の実施の形態）
先述した第１の実施の形態では、図４に示すように、チューブ状（円筒状）のメンブレン１７を有するメンブレン式散気装置１０を挙げたが、メンブレン式散気装置はこのような形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明する第２の実施の形態では、図２２，図２３に示すように、平膜状のメンブレン１０１を有するメンブレン式散気装置１０２であってもよい。 Thereafter, opposing long sides 68 of the membrane sheet 67 are joined together to form a tube, thereby forming the membrane 17 having a bag-shaped portion 23 therein, an insertion portion 16 in the center, a first opening 24 at the top, and a gas supply nozzle 19 at the bottom, as shown in FIG. 4.
Second Embodiment
In the first embodiment described above, as shown in FIG. 4, a membrane type air diffuser 10 having a tubular (cylindrical) membrane 17 is given, but the membrane type air diffuser is not limited to this form. For example, in the second embodiment described below, as shown in FIGS. 22 and 23, a membrane type air diffuser 102 having a flat membrane 101 may be used.

メンブレン１０１は、長方形状に形成されており、プラスチックや金属等で製作された長方形状のベースプレート１０３の上面に装着されている。メンブレン１０１の周囲は固定部１０４（例えばカシメ部材等）によってベースプレート１０３に固定されている。メンブレン１０１とベースプレート１０３との間には通気部１０５が形成されている。また、メンブレン１０１の長手方向Ａにおける一端部には、短筒状の給気ノズル１０６が設けられている。給気ノズル１０６は、通気部１０５に連通するとともに、空気供給源に接続されている。 The membrane 101 is formed in a rectangular shape and is attached to the upper surface of a rectangular base plate 103 made of plastic, metal, or the like. The periphery of the membrane 101 is fixed to the base plate 103 by fixing parts 104 (e.g., a crimping member, etc.). A ventilation part 105 is formed between the membrane 101 and the base plate 103. In addition, a short cylindrical air supply nozzle 106 is provided at one end of the membrane 101 in the longitudinal direction A. The air supply nozzle 106 communicates with the ventilation part 105 and is connected to an air supply source.

メンブレン１０１には、多数の第１および第２スリット７１，７２が上記第１の実施の形態と同様な配列パターンで形成されている。すなわち、複数の第１および第２スリット７１，７２をメンブレン１０１の長手方向Ａ（第１方向の一例）に沿って１列に交互に並べたスリット列７３がメンブレン１０１に複数列設けられている。 The membrane 101 has a large number of first and second slits 71, 72 formed in an array pattern similar to that of the first embodiment. That is, the membrane 101 has a plurality of slit rows 73 in which a plurality of first and second slits 71, 72 are alternately arranged in a row along the longitudinal direction A (an example of the first direction) of the membrane 101.

第１スリット７１はメンブレン１０１の長手方向Ａに長く形成され、第２スリット７２は長手方向Ａに対して傾斜する第２方向７５に長く形成されている。 The first slit 71 is formed long in the longitudinal direction A of the membrane 101, and the second slit 72 is formed long in a second direction 75 inclined relative to the longitudinal direction A.

また、メンブレン１０１の短手方向Ｇ（第１方向に直交する第３方向の一例）において隣り合う一方Ｃ１のスリット列７３の第１および第２スリット７１，７２と他方Ｃ２のスリット列７３の第１および第２スリット７１，７２とが千鳥状に交互に配置されている。 In addition, the first and second slits 71, 72 of the slit row 73 on one side C1 and the first and second slits 71, 72 of the slit row 73 on the other side C2 that are adjacent to each other in the short-side direction G of the membrane 101 (an example of a third direction perpendicular to the first direction) are alternately arranged in a staggered manner.

以下、上記構成における作用を説明する。 The operation of the above configuration is explained below.

散気時、空気１１を給気ノズル１０６から通気部１０５に供給することにより、図２３に示すように、メンブレン１０１が長手方向Ａから見て山形状に膨張し、メンブレン１０１に短手方向Ｇの引張力Ｆが発生する。この引張力Ｆが第１および第２スリット７１，７２に作用して、第１および第２スリット７１，７２が開き、通気部１０５内の空気１１が第１および第２スリット７１，７２から外部へ放出されるため、多数の気泡４がメンブレン式散気装置１０２から被処理水３中に放出される。 When diffusing air, air 11 is supplied from the air supply nozzle 106 to the aeration section 105, and as shown in FIG. 23, the membrane 101 expands in a mountain shape when viewed from the longitudinal direction A, and a tensile force F in the transverse direction G is generated in the membrane 101. This tensile force F acts on the first and second slits 71, 72, opening the first and second slits 71, 72, and the air 11 in the aeration section 105 is released to the outside from the first and second slits 71, 72, so that a large number of air bubbles 4 are released from the membrane type aeration device 102 into the water 3 to be treated.

この場合、第２スリット７２が第１スリット７１に対して傾斜しているため、メンブレン１０１の長手方向Ａにおいて隣り合った第１スリット７１の端部に発生した亀裂７９が伝播するときの方向と第２スリット７２の端部に発生した亀裂８０が伝播するときの方向とは異なる。このため、第１スリット７１の端部に発生した亀裂７９と第２スリット７２の端部に発生した亀裂８０とが繋がる可能性は低くなり、隣同士のスリット７１，７２が亀裂７９，８０を介して連通する不具合の発生率を低減することができる。 In this case, since the second slit 72 is inclined with respect to the first slit 71, the direction in which the crack 79 that occurs at the end of the first slit 71 adjacent to each other in the longitudinal direction A of the membrane 101 propagates differs from the direction in which the crack 80 that occurs at the end of the second slit 72 propagates. Therefore, the possibility that the crack 79 that occurs at the end of the first slit 71 and the crack 80 that occurs at the end of the second slit 72 will connect is reduced, and the occurrence rate of defects in which the adjacent slits 71, 72 communicate with each other through the cracks 79, 80 can be reduced.

また、メンブレン１０１の短手方向Ｇにおいて隣り合う一方Ｃ１のスリット列７３の第２スリット７２の端部に発生した亀裂８０と他方Ｃ２のスリット列７３の第２スリット７２の端部に発生した亀裂８０とが伝播しても、上記仮想の直線７６が第２方向７５とは反対方向７７に傾斜しているため（図１６参照）、上記一方Ｃ１のスリット列７３の第２スリット７２の端部に発生した亀裂８０と他方Ｃ２のスリット列７３の第２スリット７２の端部に発生した亀裂８０とが繋がる可能性は低くなり、隣同士の第２スリット７２が亀裂８０を介して連通する不具合の発生率を低減することができる。 In addition, even if a crack 80 that occurs at the end of the second slit 72 of the slit row 73 of one C1 and a crack 80 that occurs at the end of the second slit 72 of the slit row 73 of the other C2, which are adjacent to each other in the short-side direction G of the membrane 101, propagates, since the virtual straight line 76 is inclined in the direction 77 opposite to the second direction 75 (see FIG. 16), the crack 80 that occurs at the end of the second slit 72 of the slit row 73 of one C1 and the crack 80 that occurs at the end of the second slit 72 of the slit row 73 of the other C2 are unlikely to connect, and the occurrence rate of a defect in which adjacent second slits 72 communicate with each other through the crack 80 can be reduced.

上記第２の実施の形態では、平膜状のメンブレン１０１をベースプレート１０３に装着したタイプのメンブレン式散気装置１０２を示したが、背景技術として示したように、チューブ状に形成されたメンブレンに支持管を挿入し、メンブレンの両端部をバンド等の固定具で支持管に水密に固定したタイプのメンブレン式散気装置に適用してもよい。 In the second embodiment described above, a membrane type aeration device 102 was shown in which a flat membrane 101 was attached to a base plate 103, but as shown in the background art, the present invention may also be applied to a membrane type aeration device in which a support tube is inserted into a tubular membrane and both ends of the membrane are watertightly fixed to the support tube with fasteners such as bands.

１０メンブレン式散気装置
１１空気（気体）
１６挿入部
１７メンブレン
１８支持管（支持体）
１９気体供給ノズル（気体供給部）
２１表側のシート部材
２２裏側のシート部材
２３袋状部
４６通気流路
７１第１スリット
７２第２スリット
７３スリット列
７５第２方向
７６仮想の直線
７７反対方向
１０１メンブレン
１０２メンブレン式散気装置
Ａメンブレンの長手方向（第１方向）
Ｂメンブレンの周方向（第３方向）
Ｄ１，Ｄ２第２スリットの長手方向における中心部
Ｅスリット間隔
Ｆ引張力
Ｇメンブレンの短手方向（第３方向）
Ｌスリット長さ
Ｐ１スリットピッチ
Ｐ２列ピッチ
α 角度 10 Membrane type air diffuser 11 Air (gas)
16 Insertion part 17 Membrane 18 Support tube (support)
19 Gas supply nozzle (gas supply section)
21: front sheet member 22: back sheet member 23: bag-shaped portion 46: ventilation flow path 71: first slit 72: second slit 73: slit row 75: second direction 76: imaginary straight line 77: opposite direction 101: membrane 102: membrane type air diffuser A: longitudinal direction of membrane (first direction)
B Circumferential direction of membrane (third direction)
D1, D2 Center of the second slit in the longitudinal direction E Slit interval F Tensile force G Short direction of the membrane (third direction)
L Slit length P1 Slit pitch P2 Row pitch α Angle

Claims

A membrane type air diffuser having an expandable and contractible membrane with a plurality of slits for releasing gas to the outside,
A plurality of slit rows are provided in the membrane, each row having a plurality of slits aligned in a first direction;
In each slit row, first slits long in a first direction and second slits long in a second direction inclined with respect to the first direction are alternately formed,
the first and second slits of one slit row and the first and second slits of the other slit row that are adjacent to each other in a third direction perpendicular to the first direction are alternately arranged in a staggered manner,
a virtual straight line passing through a center in the longitudinal direction of a second slit of one slit row adjacent to the second slit of the one slit row in the third direction and a center in the longitudinal direction of a second slit of the other slit row that is closest to the second slit of the one slit row is inclined in a direction opposite to the second direction,
A membrane type air diffuser characterized in that when the membrane expands during air diffusion, a tensile force in a third direction acts on the first and second slits.

The membrane type air diffuser according to claim 1, characterized in that the second slit is inclined at an angle of 25° or less with respect to the first slit.

The length of the first and second slits is defined as a slit length,
a pitch between the first slit and the second slit in the first direction is defined as a slit pitch;
If the pitch between adjacent slit rows in the third direction is defined as the row pitch,
3. The membrane type air diffuser according to claim 1, wherein the relationship of slit length<row pitch≦slit pitch is maintained.

The length of the first and second slits is defined as a slit length,
If the distance between the first slit and the second slit in the first direction is defined as a slit distance,
4. The membrane type air diffuser according to claim 1, wherein the relationship of slit length<slit interval is maintained.

The membrane is formed in a tubular shape having a hollow insert,
A support is inserted into the membrane insertion portion,
The membrane is provided with a gas supply,
The membrane has a bag-shaped portion formed in a bag shape by two sheet members on the front and back,
the gas supply unit has an air passage communicating from the outside to the inside of the bag-shaped portion of the membrane;
The first and second slits are formed in a sheet member that constitutes an outer peripheral surface of the bag-shaped portion of the membrane,
The first direction is a longitudinal direction of the membrane;
5. The membrane type air diffuser according to claim 1, wherein the third direction is a circumferential direction of the membrane.