JPH0312400Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は水深の大きいダム又は湖沼等におい
て、上層部と下層部とを夫々別個に対流撹拌させ
ると共に、曝気することを目的とした二段揚水筒
に関するものである。

（従来の技術） この種二段揚水筒については、先に出願人が提
案したが（特願昭56−170951号又は実願昭57−
124874号）、前者は下部揚水筒で使用した空気を
上部揚水筒で再び使用するものでないので、後者
はこれを改良したものである。

（考案により解決すべき課題） 前記従来の装置において、実願昭57−124874号
は、下部筒体内を上昇する気泡の粉砕が不十分に
なり易く、かつ酸素不足を改善するのには空気量
不足になる問題点があつた。

（課題を解決する為の手段） 然るにこの考案は、下部筒体に空気補給装置を
設けたので、不足酸素を補給し、前記従来の問題
点を解決したのである。また、この考案は前記実
願昭57−124874号を更に改良して気泡粉砕装置を
高能率化し又は上部筒体を下部筒体より大径にす
るなど、実用性を一層向上させたものである。

即ちこの考案は、下部に空気間欠供給用の空気
室を備え、上部に気泡粉砕装置を内蔵した下部筒
体の上部へ、下部に、前記下部筒体内を上昇する
空気を分離する装置と、該空気を捕集して再び間
欠供給するようにした空気室とを備え、上部に浮
子を有する上部筒体を縦に連設し、前記下部筒体
の下部へ空気補給装置を設けてなる二段揚水筒で
ある。また、気泡粉砕装置は円筒内壁へ固定した
撹拌翼および突起としたものである。次に、空気
を分離する装置は、複数の截頭円錐を所定間隔で
重層させたものである。更に、上部筒体は下部筒
体と同径又は大径としたものである。また、空気
補給装置は筒体の周壁へ多数の気孔を設け、その
外側へ散気管を周繞したものである。

前記粉砕装置は、例えば案内羽根によつて水流
に渦を発生させ、水と空気とを流動中に激突させ
て粉砕させるもので、定置羽根による粉砕作用の
為に、長時間連続運転しても故障を生じるおそれ
はない。また筒壁に突起を設けることによつて、
局部的に急激な流速変動を生じさせることによ
り、粉砕効果を一層向上させることができる。

尚、下部筒体内で粉砕された気泡は水に混入さ
れて下部層の水中へ可及的に酸素を補給する。こ
の水は下部層内で独立して対流するので（主とし
て温度差によつて上層と下層とは分離される）、
低温の下層水が温度の高い上層水と混入するおそ
れはない。また下層水は酸欠になり易いが、上層
水は水面より酸素補給を受ける為に一般的に溶存
酸素量が多い。従つて下層水には可及的に酸素補
給の考慮を要するが、上層水は比較的水面に近い
部分の水と、水面から若干離れている付近の水と
を対流により混合させることにより、必要な溶存
酸素量を得ることができる。

（作用） この考案は、上部筒体と下部筒体に夫々間欠空
気供給用の空気室を備えたので、夫々の筒体内を
気泡が間欠的に上昇して、夫々の筒体内を気泡が
間欠的に上昇して、夫々の筒体の下方の水を上昇
させるが、水の上昇速度は変動する。また、下部
筒体の下部に空気補給装置を設けたので、この空
気の酸素を溶解するので、下部筒体上から放出さ
れる水は、吸入された水より溶存酸素量が多くな
る。

（実施例） 即ちこの考案の実施例を添付図面について説明
すれば次の通りである。

ガラス繊維強化プラスチツク製の円筒１の下部
に空気室２を装着固定し、下端に散気管３を周繞
固定すると共に、上部に円筒１より若干大径の粉
砕装置４を連結して下部筒体Ａを構成する。また
円筒１と同材質の円筒５の下端に分離装置６を連
結し、その上部の円筒外周に空気室７を装着し、
上端部外周へ浮子８を装着して上部筒体Ｂを構成
する。前記下部筒体Ａの上部へ上部筒体Ｂを縦に
連結し、この考案の二段揚水筒を構成する。前記
空気室２は円筒９（円筒１と同質かつ同径）の外
側へ所定の間隙を保つて中間円筒１０，１１を順
次遊嵌し、中間円筒１１の外側へ所定の間隙を保
つて外筒１２を遊嵌し、円筒９の上部、中間円筒
１０，１１の上下部へ通気孔１３，１４，１５
夫々穿設し、前記外筒１２の下端と中間円筒１１
の下端との間は環状間隙１６として開放したもの
である（第３図）。前記実施例において、第１図
は上下部筒体がほぼ等径であり、第２図は上部筒
体を大径としたものである。上部筒体と下部筒体
の設置深さが相違するので、同一空気量を使用す
れば（若干は水中に溶けて少なくなるとしても）
上部筒体内を上昇する空気容積は水深に比例して
増加するので、これを考慮して上部筒体の直径を
大きくした方が合理的である。特に上部筒体の空
気室の容積との関係で、空気が連続して出るよう
になると、上部筒体による対流力が弱くなるの
で、上部筒体の直径はその中を上昇する空気団の
上昇間隔および空気団の容積に適した大きさにし
なければならない。

前記実施装置において送気管１７より（第３図
中）矢示１８のように加圧空気を供給すると、空
気は中間円筒１０，１１および外筒１２の相互間
隔に溜り、空気室内の水位を逐次低下させる。か
くて水位が第３図中鎖線１９の位置に達すると、
空気室２内に溜つた空気は、通気孔１３，１４，
１５を矢示２１，２２，２３，２４，２５のよう
に流動し筒体９内へ一団となつて排出され（サイ
フオンによる）、空気団２０となつて上昇する。
この空気団２０が上昇することにより下部筒体１
の下端より水が矢印２６のように流入する。前記
のようにして空気団２０が上昇し、粉砕装置２４
に入ると、水と空気は撹拌羽根２７によつて急激
に方向変換されると共に（矢示８）突起２９によ
り流速も変化して空気を微細化し、水に混入する
ので、空気中の酸素は水の中へ溶出する。このよ
うにして生じた空気粒と水との混合物は、第４図
中矢示３０のように上昇し、内筒３１の下端に衝
突して水は矢示２のように下降し、気泡は矢示３
３のように外筒３４と、中間筒３５の間を上昇
し、空気室７内へ溜る。このように上昇した気泡
は、中間筒３５，３６、外筒３４の間隙部に溜
り、空気室７の水位を逐次下降させる。この水位
が第４図中鎖線３７の位置に達すると、空気室７
内の空気は通気間隙３８と通気孔３９，４０を経
て内つ３１の内側へ排出され、空気団４１となつ
て円筒５内を上昇する。そこで空気団４１の上昇
に伴い、吸水管４２から水を矢示４３のように吸
入し、水と空気団とは円筒５内を矢示４４のよう
に上昇し、その上端から矢示４５のように排出さ
れる。従つて水は吸入管４２から吸入され、円筒
の上端から排出されるので、円筒５の周囲には上
下対流を生じ、上部円筒体によつて上層水は撹拌
される。前記における空気団の上昇は必然的に間
欠的であるから、上部筒体の上端より排出される
水も間欠的に流速を変えることになる。例えば勢
力の強い水とその貫性力による流出とに分れるの
で、勢力の強い水の場合には上部筒体の上端付近
の水を押し分けるが、貫性力による流出は押し分
け力が殆んどないので、上部筒体付近の水は再び
矢示４６，４６のようにもどされ、結局上昇した
水と付近の水とは混合し、混合水の温度は上部筒
体の下端付近の水温より高くなる。例えば上部筒
体上端付近の水温が25℃で下端付近の水が17℃と
すれば、混合水は23℃位となる。従つて水温差に
よる比重差が少なくなり、上部筒体付近で下降す
ることなく水面付近を水平方向へ拡散し、徐々に
下降することになるので、対流循環範囲が著しく
広大となる。尚、下部筒体Ａの下端（分離装置の
下部）および空気室７の外側には案内板４７，４
８が設けられており、下部筒体Ａより上昇し、気
泡分離した水が円筒１と直角の方向へ拡散するよ
うに案内する。この水は水底の冷たい円筒上部の
比較的温度の高い水が混合して中間位の温度（例
えば水底７℃で円筒上部が13℃ならば混合水は11
℃位となる）になるので、直ちに下降することな
く、徐々に比重下降するが、円筒１から排出され
た当初の水は混合状態が不十分の為に、或程度混
合するまでは案内板で案内することが望ましい。
また、下部筒体の空気室２から供給される空気だ
けでは必要な空気量（従つて供給酸素量）に不足
を来すと判断される場合にはホース４９より矢示
５０のように散気管３へ加圧空気を送入し、散気
管３より気孔５１を経て微小空気を矢示噴出させ
れば多量の空気を補給することができる。

（考案の効果） 即ちこの考案によれば、空気室と粉砕装置とを
有する下部筒体と、分離装置と空気室を有する上
部筒体とを上下に縦に連結し、下部筒体に供給し
た空気を利用して下部筒体内および上部筒体内へ
水を間欠的に上昇させ、各筒体外に上下対流を発
生させると共に、下部筒体内を上昇する空気団を
粉砕して微粉化し、これに含まれた酸素を効率よ
く溶解させて下層水中の溶存酸素量を増大させる
効果がある。

また、撹拌翼および突起による気泡粉砕装置を
通過すれば、気泡は一層微細になる効果があり、
下部筒体の下部に空気補給装置を設けたので、下
部筒体を上昇する水は、当該空気の酸素が溶解
し、溶存酸素量を増大する効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の実施例の一部を切断した正
面図、第２図は同じく上部筒体を下部筒体より大
径にした実施例の一部省略し一部切断した正面
図、第３図は同じく下部の空気室の拡大断面図、
第４図は同じく上部の空気室の断面拡大図であ
る。 １，５……円筒、２，７……空気室、３……散
気管、４……粉砕装置、６……分離装置、Ａ……
下部筒体、Ｂ……上部筒体。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 下部に空気間欠供給用の空気室を備え、上部
   に気泡粉砕装置を内蔵した下部筒体の上部へ、
   下部に、前記下部筒体内を上昇する空気を分離
   する装置と、該空気を捕集して再び間欠供給す
   るようにした空気室とを備え、上部に浮子を有
   する上部筒体を縦に連設し、前記下部筒体の下
   部へ空気補給装置を設けてなる二段揚水筒。 ２ 気泡粉砕装置は円筒内壁へ固定した撹拌翼お
   よび突起とした実用新案登録請求の範囲第１項
   記載の二段揚水筒。 ３ 空気を分離する装置は、複数の截頭円錐を所
   定間隔で重層させた実用新案登録請求の範囲第
   １項記載の二段揚水筒。 ４ 上部筒体は下部筒体と同径又は大径とした実
   用新案登録請求の範囲第１項記載の二段揚水
   筒。 ５ 空気補給装置は筒体の周壁へ多数の気孔を設
   け、その外側へ散気管を周繞した実用新案登録
   請求の範囲第１項記載の二段揚水筒。