水中曝気撹拌装置

【目的】貯水池内に配置される水流発生機および水中ブロアの給電ケーブルエアー供給管の損傷を防止するとともに、水流発生機および水中ブロアのメンテナンスを安全にかつ容易に行う。
【構成】スライド台２０上に据え付けられた水流発生機３１および水中ブロア３２が案内柱１０に沿って下降されることにより貯留水内に配置され、貯留水の撹拌および曝気が行われる。水流発生機３１および水中ブロア３２に対して給電する給電ケーブル３３および水中ブロア３２に対して空気を供給するエアー供給管３４は、中空になった案内柱１０の切欠溝１１から案内柱１０内に進入して案内柱１０の内部を挿通し、案内柱１０の上端部から延出して、地表に配置された巻き取り機６０の各巻き取りドラム６３および６４に巻き取られている。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、沈砂池、汚水処理槽等の貯水池における貯留水を撹拌および曝気して浄化するために使用される水中曝気撹拌装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】貯水池内の貯留水は、長時間にわたって滞留していると、活性化されずに腐敗するおそれがある。このために、曝気撹拌装置によって、貯留水を撹拌するとともに、貯留水内に空気を吹き込んで曝気処理することが行われている。
【０００３】特開平４−２６０４９８号公報には、水流発生機および水中ブロアーを相互に近接した状態で水中に配置する水中曝気撹拌装置が開示されている。この公報に開示された水中曝気撹拌装置は、水流発生機および水中ブロアが、貯水池の側壁に沿って上下方向に配置された案内柱に沿って昇降し得るようになっている。そして、水流発生機および水中ブロアに対する給電のための給電ケーブルおよび水中ブロアに対する空気供給のためのエアー供給管は、貯水池の側壁に沿って、あるいは案内柱の内部を通って、地表にまで延出している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このような水中曝気撹拌装置は、メンテナンス等のために、水流発生機および水中ブロアが水中から引き上げられるようになっている。水流発生機および水中ブロアが水中から引き上げられる際には、給電ケーブルおよびエアー供給管が撓んだ状態になり、貯水池の側壁等に接触して損傷するおそれがある。また、給電ケーブルおよびエアー供給管が貯留水内に浸漬された状態では、貯留水内の汚れ等が付着したり激しく磨耗するおそれがあり、頻繁に清掃等のメンテナンスをする必要もある。
【０００５】また、水流発生機および水中ブロアは、貯水池の側壁に沿って設けられた案内柱に沿って引き上げられた状態でメンテナンスされるようになっているが、引き上げられた水流発生機および水中ブロアは、貯水池の側壁から貯水池の水面上に延出した状態になっている。このために、地表から水面上に身を乗り出すようにして、水流発生機および水中ブロアをメンテナンスする必要があり、メンテナンス作業が容易ではなく、また、危険でもある。
【０００６】本発明は、このような従来の問題を解決するものであり、その目的は、水中に配置される水流発生機および水中ブロアに接続された給電ケーブルおよびエアー供給管の損傷、汚れの付着、磨耗等を抑制して、メンテナンス作業の頻度を低減し得る水中曝気撹拌装置を提供することにある。
【０００７】本発明の他の目的は、水流発生機および水中ブロアを水中から引き上げてメンテナンする場合の作業性に優れており、しかも、そのようなメンテナンスに際しても給電ケーブルおよびエアー供給管が損傷するおそれのない水中曝気撹拌装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の水中曝気撹拌装置は、貯水池の側壁に沿って上下方向に配置されており、上下方向に沿って切欠溝が形成された中空の案内柱と、この案内柱に上下方向にスライドし得るように支持されたスライド台と、このスライド台上にそれぞれ据え付けられた水流発生機および水中ブロワーを有する水中曝気撹拌本体部と、水中曝気撹拌本体部に対する給電およびエアー供給のために、この水中曝気撹拌本体部にそれぞれ接続されており、前記案内柱の切欠溝を通って案内柱の内部に進入し、この案内柱の内部を挿通して案内柱の上端部から延出した可撓性を有する給電ケーブルおよびエアー供給管と、前記案内柱の上端部に近接した地表上に配置されており、給電ケーブルおよびエアー供給管がそれぞれ巻き取られるように、それぞれの巻き取り方向に付勢された一対の巻き取りドラムを有する巻き取り装置と、を具備することを特徴とするものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【０００９】前記案内柱は水平方向に旋回可能であって、前記スライド台は案内柱の旋回に伴って旋回するようになっており、前記巻き取り装置は、案内柱の旋回方向に直線的にスライドし得るように配置されている。
【００１０】前記巻き取り装置は、案内柱の上端部から延出する給電ケーブルおよびエアー供給管に張力を付与するテンションローラーを有している。
【００１１】
【作用】本発明の水中曝気撹拌装置では、スライド台上に据え付けられた水流発生機および水中ブロアが案内柱に沿って下降されることにより貯留水内に配置され、貯留水の撹拌および曝気が行われる。水流発生機および水中ブロアに対して給電する給電ケーブルおよび水中ブロアに対して空気を供給するエアー供給管は、中空になった案内柱の切欠溝から案内柱内に進入して案内柱の内部を挿通し、案内柱の上端部から延出して、地表に配置された巻き取り機の各巻き取りドラムに巻き取られている。
【００１２】水流発生機および水中ブロアを水中から引き上げてメンテナンスする際には、スライド台が案内柱に沿って上昇される。このとき、給電ケーブルおよびエアー供給管は、巻き取り機の各巻き取りドラムによって自動的に巻き取られて、案内柱内を上昇する。
【００１３】引き上げられた水流発生機および水中ブロアをメンテナンスする場合には、案内柱を水平方向に旋回させることにより、スライド台上に保持された水中曝気撹拌本体部が、貯水池の側壁に接近される。このとき、地表に配置された巻き取り機がスライドされる。スライド台の旋回に伴って、案内柱から各巻き取りドラムまでの給電ケーブルおよびエアー供給管の距離が変動するが、巻き取り機のスライドによって、その距離の変動が吸収される。また、案内管から延出した給電ケーブルおよびエアー供給管に対してテンションローラーによって付与される張力が変化することによっても、案内柱から巻き取り機の各巻き取りドラムまでの給電ケーブルおよびエアー供給管の距離の変動が吸収される。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の実施例を、図面に基づいて説明する。
【００１５】図１は本発明の水中曝気撹拌装置の側面図、図２はその水中曝気撹拌装置の正面図、図３はその平面図である。
【００１６】この水中曝気撹拌装置は、図１に示すように、貯水池４０の側壁４１に鉛直状態で支持された１本の案内柱１０と、この案内柱１０に上下方向へのスライド可能に支持されたスライド台２０と、このスライド台２０上に据え付けられた水中曝気撹拌本体部３０とを有している。
【００１７】案内柱１０は、内部が中空になった管状になっており、貯水池４０の側壁４１に取り付けられた上下一対のブラケット４２および４３によって、貯留水の上方に延出した上部および貯留水内に浸漬された下部がそれぞれ保持されている。案内柱１０の上端部は、貯水池４０の側壁４１上端部近傍にまで達している。
【００１８】図４は図１のＡ−Ａ線における断面図である。案内柱１０は、断面が正方形状になっており、貯水池４０における側壁４１の遠方側の側面に、上下方向に沿って全体にわたって切欠された切欠溝１１が設けられている。
【００１９】各ブラケット４２および４３は、図１に示すように、貯水池４０の側壁４１に水平状態で取り付けられたアーム部材４２ａおよび４３ａと、各アーム部材４２ａおよび４３ａの先端部に鉛直状態で支持された支持軸４２ｂおよび４３ｂにより回動可能に連結された回動部材４２ｃおよび４３ｃとを有している。
【００２０】各回動部材４２ｃおよび４３ｃは、各アーム部材４２ａおよび４３ａに対して、各支持軸４２ｂおよび４３ｂを中心として水平方向に回動するようになっている。各回動部材４２ｃおよび４３ｃは、アーム部材４２ａおよび４３ａの遠方側が、案内柱１０の周囲に嵌合する環状になっており、切欠溝１１に対向する部分が切欠されて、切欠溝１１が露出した状態になっている。
【００２１】各回動部材４２ｃおよび４３ｃによって保持された案内柱１０の上部および下部は、回動部材４２ｃおよび４３ｃが支持軸４２ｂおよび４３ｂを中心として水平方向に回動することにより、支持軸４２ｂおよび４３ｂを中心として、鉛直状態を保持した状態で水平方向に旋回する。
【００２２】図１および図４に示すように、上側のブラケット４２における回動部材４２ｃには、半円板状になった固定板４２ｄがアーム部材４２ａ上に延出するように水平状態で取り付けられている。この固定板４２ｄは、回動部材４２ｃと一体となって支持軸４２ｂを中心として回動するようになっており、図４に示すように、円弧状になった外周縁部には、周方向に所定の間隔をあけて複数の貫通孔４２ｆが設けられている。そして、回動部材４２ｃの回動によって各貫通孔４２ｆにそれぞれ対向するように、アーム部材４２ａに１個の取付孔（図示せず）が設けられている。そして、固定板４２ｄのいずれかの貫通孔４２ｆとアーム部材４２ａの取付孔とを対向させた状態で、その貫通孔４２ｆおよび取付孔にアイボルト４２ｅが挿通されることにより、回動部材４２ｃが回動しないように固定されるようになっている。
【００２３】案内柱１０にスライド可能に支持されたスライド台２０は、水中曝気撹拌本体部３０が据え付けられる水平状態の支持板２１と、案内柱１０に近接した支持板２１上に鉛直状態で取り付けられたフレームパネル２２とを有している。
【００２４】フレームパネル２２は、案内柱１０の切欠溝１１に対向する背面の上部および下部に、基端部がそれぞれ取り付けられた水平な支持ロッド２３および２４を有している。各支持ロッド２３および２４の先端部は、切欠溝１１内を挿通して、案内柱１０内に進入している。
【００２５】案内柱１０内に進入した各支持ロッド２３および２４の先端部には、切欠溝１１が設けられた案内柱１０の内側面を転接する一対のガイドローラー２５および２６がそれぞれ設けられており、さらに各ガイドローラー２５および２６に並設して、案内柱１０の切欠溝１１に対向する内側面に転接する一対のガイドローラー２７および２８がそれぞれ設けられている。上部の一対のガイドローラー２５および下部の一対のガイドローラー２６は、切欠溝１１が設けられた案内柱１０の内側面に圧接されており、上部の一対のガイドローラー２７および下部の一対のガイドローラー２８は、切欠溝１１に対向する案内柱１０の内側面に圧接されている。これにより、スライド台２０の支持板２１は、水平状態に保持されている。
【００２６】各ブラケット４２および４３によって水平方向への旋回可能に支持された案内柱１０から、切欠溝１１を通って延出した各支持ロッド２３および２４は、案内柱１０の水平方向への旋回に対して、一体となって水平方向に旋回するようになっている。
【００２７】鉛直状態になったフレームパネル２２の上部には、吊り具２９が取り付けられており、この吊り具２９に、チェーン５１の下端部が係止されている。チェーン５１の上端部は、走行クレーン等の適当な昇降装置のフック５４に係止されるようになっており、その昇降装置によってチェーン５１を昇降させることにより、スライド台２０が案内柱１０に沿って水平状態で昇降される。スライド台２０が昇降する際には、各ガイドローラー２５〜２８が、案内柱１０の内周面を転接するために、スライド台２０は案内柱１０に沿って円滑に昇降する。
【００２８】スライド台２０上に据えつけられた水中曝気撹拌本体部３０は、例えば、特開平４−２６０４９８号公報に開示されているように、案内柱１０の遠方側に配置された水流発生機３１と、案内柱１０に近接して配置された水中ブロア３２とを有している。水流発生機３１は、内部に配置された回転羽根が回転することにより、周囲の貯留水を、案内柱１０から離れる方向へ、撹拌しつつ吐出する。水中ブロア３２は、水面上の大気を吸引して、水流発生機３１に向かって大気を吐出するようになっている。
【００２９】水流発生機３１および水中ブロア３２に対する給電線は、可撓性を有する給電ケーブル３３内に一括されており、この給電ケーブル３３は、案内柱１０の切欠溝１１を通って案内柱１０内に挿入されている。同様に、水中ブロア３２に水面上の大気を導入する可撓性のエアー供給管３４も、案内柱１０の切欠溝１１を通って案内柱１０内に挿入されている。
【００３０】案内柱１０内に挿入された給電ケーブル３３およびエアー供給管３４は、案内柱１０の内部を挿通して、案内柱１０の開口した上端面から延出している。そして、貯水池４０の側壁４１上である地表に配置された巻き取り機６０にて、それぞれ巻き取られている。
【００３１】巻き取り機６０は、案内柱１０に対して接離する方向に対して直交する方向に直線的にスライドし得るように、下面に２組のガイド輪６５が設けられた水平状の基板６１と、この基板６１上に取り付けられたドラムベース６２と、このドラムベース６２上にそれぞれ取り付けられた給電ケーブル用巻き取りドラム６３およびエアー供給管用巻き取りドラム６４と有している。
【００３２】給電ケーブル用巻き取りドラム６３およびエアー供給管用巻き取りドラム６４は、それぞれの軸心が、基板６１のスライド方向に沿うように、ドラムベース６２に回転可能に支持されている。そして、給電ケーブル用巻き取りドラム６３には給電ケーブル３３が巻き取られており、エアー供給管用巻き取りドラム６４にはエアー供給管３４が巻き取られている。給電ケーブル供給管３３が巻き取られた給電ケーブル用巻き取りドラム６３には、給電ケーブル供給管３３の端部と電気的に接続された給電線６３ａが設けられており、この給電線６３ａが電源に電気的に接続されている。また、エアー供給管３４が巻き取られたエアー供給管用巻き取りドラム６４には、エアー供給管３４の端部が連通状態で接続された大気導入部６４ｂが設けられている。
【００３３】給電ケーブル用巻き取りドラム６３およびエアー供給管用巻き取りドラム６４は、給電ケーブル３３の巻き取り方向およびエアー供給管３４の巻き取り方向に、それぞれ、常時、付勢された状態になっており、従って、給電ケーブル３３およびエアー供給管３４は、案内柱１０内をたるまない状態で挿通している。
【００３４】貯水池４０の側壁４１上をスライドし得る基板６１は、側壁４１に埋め込まれるボルト６７によって、その位置が固定されるようになっている。
【００３５】水平状態になった基板６１には、案内柱１０から上方に延出して、給電ケーブル用巻き取りドラム６３およびエアー供給管用巻き取りドラム６４にて巻き取られる給電ケーブル３３およびエアー供給管３４に転接して張力を与えるテンションローラー６６が取り付けられている。このテンションローラー６６の軸心は、給電ケーブル用巻き取りドラム６３およびエアー供給管用巻き取りドラム６４の各軸心と平行になっており、貯水池４０の側壁４１から貯水池４０内の水面上に位置するように突出した状態になっている。
【００３６】このような構成の水中曝気撹拌装置は、昇降装置によってスライド台２０が案内柱１０に沿って下降されて、貯水池４０の貯留水内に水中曝気撹拌本体部３０が配置されるようになっている。このとき、水流発生機３１および水中ブロア３２の並設方向が側壁４１に対してほぼ直交状態となるように、案内柱１０が水平方向に旋回される。そして、上側のブラケット４２における固定板４２ｄの所定の貫通孔４２ｆとアーム部材４２ａに設けられた取付孔とを整合状態として、それらにアイボルト４２ｅを挿通することにより、案内柱１０は旋回しない状態に固定される。
【００３７】このような状態で、スライド台２０が案内柱１０に沿って下降されて、貯留水内の所定位置に水中曝気撹拌本体部３０が配置されると、水中曝気撹拌本体部３０の水流発生機３１および水中ブロア３２が駆動され、水流発生機３１によって周囲の貯留水が撹拌されるとともに、エアー供給管３４によって水中ブロア３２に供給される空気が、撹拌された貯留水内に吹き込まれる、これにより、貯留水が撹拌および曝気される。
【００３８】水中曝気撹拌本体部３０に対する給電ケーブル３３およびエアー供給管３４は、案内柱１０内を挿通して、水面上にまで引き上げられており、水中に配置された水中曝気撹拌本体部３０による曝気および撹拌に際して、水中の汚れ等の付着、磨耗が抑制される。
【００３９】水中曝気撹拌本体部３０をメンテナンスする場合には、昇降装置によって、スライド台２０とともに水中曝気撹拌本体部３０が、案内柱１０に沿って引き上げられる。このとき、案内柱１０内を挿通する給電ケーブル３３およびエアー供給管３４は、地表に配置された巻き取り機６０のテンションローラー６６によってテンションが付与された状態で、巻き取り機６０の給電ケーブル用巻き取りドラム６３およびエアー供給管用巻き取りドラム６４によって、それぞれ、順次、巻き取られる。このために、給電ケーブル３３およびエアー供給管３４は、案内管１０内に沿って引き上げられる際にもたるむおそれがなく、給電ケーブル３３およびエアー供給管３４の損傷が防止される。
【００４０】このようにして、水面上に水中曝気撹拌本体部３０が引き上げられると、上側のブラケット４２のアイボルト４２ｅがはずされて、案内柱１０が、各ブラケット４２および４３の支持軸４２ｂおよび４３ｂを中心として水平方向に旋回される。これにより、図３に二点鎖線で示すように、水面上に引き上げられた水中曝気撹拌本体部３０全体が、貯水池４０の側壁４１に接近される。そして、水中曝気撹拌本体部３０が、貯水池４０の側壁４１に接近した適当な位置になると、上側のブラケット４２の固定板４２ｄにおける適当な貫通孔４２ｆとアーム部材４２ａに設けられた取付孔とにアイボルト４２ｅが挿通されて、案内柱１０およびスライド台２０が旋回しないように固定される。
【００４１】案内柱１０の旋回によって、案内柱１０の上端面から延出して、巻き取り機６０の各給電ケーブル用巻き取りドラム６３およびエアー供給管用巻き取りドラム６４に巻き取られた給電ケーブル３３およびエアー供給管３４は、当初の状態から旋回方向にずれた状態になる。このために、巻き取り機６０は、ボルト６７を貯水池４０の側壁４１から取り外して、そのずれた寸法に相当する距離だけ、旋回方向に直線的にスライドされる。これにより、給電ケーブル３３およびエアー供給管３４の旋回方向のずれが吸収され、両者に無理な力が加わらず、損傷するおそれがない。
【００４２】案内柱１０の旋回によって、同時に、給電ケーブル３３およびエアー供給管３４は、貯水池４０の側壁４１上に配置された巻き取り機６０に接近するが、その接近にともなって給電ケーブル３３およびエアー供給管３４は、巻き取り機６０のテンションローラー６６によって大きなテンションが付与された状態になり、両者は、当初の湾曲状態よりも曲率半径が大きくなった湾曲状態になる。これにより、給電ケーブル３３およびエアー供給管３４の損傷が防止される。また、給電ケーブル３３およびエアー供給管３４は、可撓性を有しているために、案内柱１０の水平方向への旋回に伴って発生する軸心回りの捻じれも吸収されることになり、両者の破損が防止される。
【００４３】このように、案内柱１０の水平方向への旋回により、水中曝気撹拌本体部３０が貯水池４０の側壁４１に接近しても、巻き取り機６０のスライド、テンションローラー６６による給電ケーブル３３およびエアー供給管３４に加わる張力の変動、給電ケーブル３３およびエアー供給管３４自身の可撓性等によって、給電ケーブル３３およびエアー供給管３４は破損するおそれがない。
【００４４】水中曝気撹拌本体部３０が貯水池４０の側壁４１に近接した状態になると、貯水池４０の側壁４１上に位置する作業員によって、水中曝気撹拌本体部３０の水流発生機３１および水中ブロア３２のメンテナンスが実施される。水中曝気撹拌本体部３０は、貯水池４０の側壁４１に近接した状態になっているために、メンテナンス作業が容易に、かつ、安全に実施することができる。
【００４５】
【発明の効果】本発明の水中曝気撹拌装置は、このように、水中曝気撹拌本体部が据え付けられたスライド台がスライドする案内柱内を給電ケーブルおよびエアー供給管が挿通しているために、給電ケーブルおよびエアー供給管が汚れたり磨耗することが抑制される。水中曝気撹拌本体部をメンテナンスする際には、水中曝気撹拌本体部の引き上げにともなって、給電ケーブルおよびエアー供給管が巻き取り機の各巻き取りドラムによって自動的に巻き取られて、案内柱内を上昇するために、給電ケーブルおよびエアー供給管の損傷等が防止される。
【００４６】案内柱は水平方向に旋回可能になっており、案内柱の旋回に伴って、スライド台に保持された水中曝気撹拌本体部も水平方向に旋回するために、水中曝気撹拌本体部は、貯水池の側壁に近接した状態になり、メンテナンス作業を安全にかつ容易に実施できる。水中曝気撹拌本体部の旋回に伴って、給電ケーブルおよびエアー供給管に無理な力が加わっても、巻き取り機のスライド、および巻き取り機に設けられたテンションローラーによる張力の変化等によって、給電ケーブルおよびエアー供給管は損傷するおそれがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の水中曝気撹拌装置の一例を示す側面図である。
【図２】その正面図である。
【図３】その平面図である。
【図４】図１のＡ−Ａ線における断面図である。
【符号の説明】
１０案内柱
１１切欠溝
２０スライド台
２１支持板
２２フレームパネル
３０水中曝気撹拌本体部
３１水流発生機
３２水中ブロア
３３給電ケーブル
３４エアー供給管
４０貯水池
４１側壁
４２ブラケット
４３ブラケット
６０巻き取り機
６３給電ケーブル用巻き取りドラム
６４エアー供給管用巻き取りドラム
６６テンションローラー

【特許請求の範囲】
【請求項１】貯水池の側壁に沿って上下方向に配置されており、上下方向に沿って切欠溝が形成された中空の案内柱と、この案内柱に上下方向にスライドし得るように支持されたスライド台と、このスライド台上にそれぞれ据え付けられた水流発生機および水中ブロワーを有する水中曝気撹拌本体部と、水中曝気撹拌本体部に対する給電およびエアー供給のために、この水中曝気撹拌本体部にそれぞれ接続されており、前記案内柱の切欠溝を通って案内柱の内部に進入し、この案内柱の内部を挿通して案内柱の上端部から延出した可撓性を有する給電ケーブルおよびエアー供給管と、前記案内柱の上端部に近接した地表上に配置されており、給電ケーブルおよびエアー供給管がそれぞれ巻き取られるように、それぞれの巻き取り方向に付勢された一対の巻き取りドラムを有する巻き取り装置と、を具備することを特徴とする水中曝気撹拌装置。
【請求項２】前記案内柱は水平方向に旋回可能であって、前記スライド台は案内柱の旋回に伴って旋回するようになっており、前記巻き取り装置は、案内柱の旋回方向に直線的にスライドし得るように配置されている請求項１に記載の水中曝気攪拌装置。
【請求項３】前記巻き取り装置は、案内柱の上端部から延出する給電ケーブルおよびエアー供給管に張力を付与するテンションローラーを有している請求項２に記載の水中曝気攪拌装置。

【図１】