JPH0531495A - 曝気・薬注等の噴射装置 - Google Patents

曝気・薬注等の噴射装置

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JPH0531495A
JPH0531495A JP3188729A JP18872991A JPH0531495A JP H0531495 A JPH0531495 A JP H0531495A JP 3188729 A JP3188729 A JP 3188729A JP 18872991 A JP18872991 A JP 18872991A JP H0531495 A JPH0531495 A JP H0531495A
Authority
JP
Japan
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mixture
aeration
cone
fluid
nozzle body
Prior art date
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Pending
Application number
JP3188729A
Other languages
English (en)
Inventor
Sunao Miyauchi
直 宮内
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Kubota Corp
Original Assignee
Kubota Corp
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Publication date
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Publication of JPH0531495A publication Critical patent/JPH0531495A/ja
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

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  • Aeration Devices For Treatment Of Activated Polluted Sludge (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 曝気・薬注等の環境が異なっても、それぞれ
の環境に最適な噴流姿態を選択して曝気・薬注等を行う
ようにするとともに、空気や薬剤などの混合物を高濃
度、かつ均等に混合させるようにする。 【構成】 有底中空円錐状のノズル本体1の基端部に、
円錐の接線方向に向く第1流体供給口6と、円錐の軸線
C方向に向く第2流体供給口7および軸線C方向に向く
混合物注入口8を設け、ノズル本体1の頂部に円錐の軸
線C方向に向く噴出口3を設けている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、コ−ン形中空状のノズ
ルに空気もしくは薬剤等を混合して噴射させる曝気・薬
注等の噴射装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、堀や池などの浄化もしくは水
質改善のための曝気・薬注等を行う装置として、たとえ
ば、図8に示すものが知られている。この装置は、水中
モ−タ20と、この水中モ−タ20によって回転させら
れるプロペラ21を有し、プロペラ21後方の中心付近
に空気または薬剤などの混合物22aを注入する混合物
注入口22を配置した構造になっている。この装置によ
れば、プロペラ21の回転によって水を攪拌してコ−ン
状の旋回流Sとして噴出させ、混合物注入口22から水
の旋回流Sの中心付近の低圧域に空気または薬剤などの
混合物22aを注入し、この混合物22aを旋回流Sに
混合して噴出させてることによって曝気・薬注等がなさ
れる。
【0003】しかし、前記従来の装置では、コ−ン状の
旋回流Sの半径方向の広がり量と軸方向の長さとの関
係、つまり、旋回流Sの開き角θと軸方向の到達距離L
との関係が、プロペラ21の接線速度によって決まる旋
回流Sの旋回速度により不変に拘束される。そのため
に、たとえば、開き角θを大きくして軸方向の到達距離
Lを小さくしたり、開き角θを小さくして軸方向の到達
距離Lを大きくする相対関係の調整を行うことができな
い。したがって、旋回流Sの噴流姿態が定常的になり、
異なる曝気・薬注環境のそれぞれに最適な噴流姿態を選
択して曝気・薬注等を行うことができない。当然、曝気
・薬注効果の大きさが環境の相違によって変動し、ばら
つくことになるので使用範囲が制限される。
【0004】一方、旋回流Sに対する混合物22aの混
合は、旋回速度が大きいほど良好になされる。つまり、
旋回速度が大きいほど旋回流Sに対する混合物22aの
混合速さが早くなり、溶け込み状態が良くなって混合物
22aを高濃度でしかも均等に混合させることができ
る。しかし、プロペラ21の回転方式では、旋回流Sの
旋回速度の上限が比較的低レベルに制限される。そのた
めに、旋回流Sに対する混合物22aの混合速さが遅く
なり溶け込み状態も低下するので、混合物22aを高濃
度、かつ均等に混合させることができない。したがっ
て、曝気・薬注効果を妨げることになる。また、従来の
装置では、水中モ−タ20やプロペラ21などの駆動部
を必要とするので、本体部の構造が複雑であるなどの欠
点を有している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】解決しようとする問題
点は、旋回流の噴流姿態が定常的であるから、異なる曝
気・薬注環境のそれぞれに最適な噴流姿態を選択して曝
気・薬注等を行うことができない点、旋回速度の上限が
比較的低いので、旋回流に対する混合物の混合速さが遅
く溶け込み状態も低下するから、混合物を高濃度、かつ
均等に混合させることができない点および本体部の構造
が複雑であるなどの諸点である。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、有底
中空円錐状のノズル本体の頂部に円錐の軸線方向の噴出
口を設け、前記ノズル本体の基端部に、円錐の接線方向
に向く第1流体供給口、円錐の軸線方向に向く第2流体
供給口および軸線方向に向く混合物注入口を設けたこと
を特徴とするものである。
【0007】また、請求項2の発明は、前記ノズル本体
の基端部から噴出口までの前記軸線上に、スペ−サを設
けて、前記噴出口に環状の空間を形成したことを特徴と
するものである。
【0008】さらに、請求項3の発明は、前記混合物注
入口を前記軸線上に設けたことを特徴とするものであ
る。
【0009】
【作用】請求項1の発明によれば、第1流体供給口から
ノズル本体の内部に接線方向に入った流体は、円錐状の
ノズル本体の内部で回転し、頂部の噴出口に向かうにつ
れてノズル本体の内面で絞られて旋回速度が大きくな
る。流体は大きい接線速度を有して噴出口から噴出し、
高速旋回によって生じる遠心力によりノズル本体の半径
方向にコ−ン状に広がった高速旋回流になって噴流す
る。第2流体供給口からノズル本体の内部に軸線方向に
入った流体は、所定の軸方向速度を有して頂部の噴出口
から噴出する。この場合、旋回流の開き角と軸方向の到
達距離は、第1流体供給口から供給された流体のノズル
本体内における接線速度によって決まる旋回流の旋回速
度と、第2流体供給口から供給された流体の軸方向速度
との相対関係を加減することによって任意に調整するこ
とができる。つまり、流体の軸方向速度に対して流体の
旋回速度が大きければ大きいほど、旋回流の開き角が大
きくなり、流体の軸方向速度が大きくなれば軸方向の到
達距離が大きくなる。一方、流体をノズル本体の内面で
絞ることにより、きわめて大きい旋回速度が得られるの
で、混合物注入口からノズル本体の内部に入った空気ま
たは薬剤などの混合物の旋回流に対する混合速さが早く
なり、空気の場合は気泡の大きさを小さくしできるので
溶け込み状態が良くなって混合物を高濃度でしかも均等
に混合させて噴出することができる。
【0010】また、請求項2の発明によれば、第1流体
供給口から流体を供給した場合に、ノズル本体の軸線の
周囲に発生する渦によって形成される空隙(圧力が低い
ことによる水の蒸気が水から分離した気泡によるキャビ
ティ)をスペ−サにより無くすことができるので、第2
流体供給口から供給された流体の軸方向の流れが空隙に
よって乱されるのを避けることがでる。さらに、軸方向
速度を旋回速度の大きさに近づけることができるので、
開き角θの大きさを自由に変えられる。
【0011】さらに、請求項3の発明によれば、ノズル
本体内部の低圧域に混合物注入口を設けたことになるの
で、混合物を自吸式あるいは低い押込み圧で注入でき
る。
【0012】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1は、本発明の縦断面図、図2は、図1のア−
ア線断面図であり、これらの図において、ノズル本体1
は、中空の有底円錐状に形成され、内部に水室2を有
し、頂部には円錐の軸線C方向に向く噴出口3が設けら
れている。また、ノズル本体1の基端部から噴出口3ま
での軸線C上に円柱状のスペ−サ4を設けて、その先端
部を噴出口3から僅かに突出させ、スペ−サ4の外周と
噴出口3の内周とで環状の空間5を形成している。さら
に、ノズル本体1の基端部に、円錐の接線方向に向く第
1流体供給口6が周壁1aを貫通して設けられ、底部1
bを貫通して円錐の軸線C方向に向く第2流体供給口7
および軸線方向に向く混合物注入口8が設けられてい
る。なお、第1流体供給口6と第2流体供給口7は図示
されていない流体供給源(ポンプ)に接続されており、
ここから高圧水が供給される。そして、混合物注入口8
は図示されていない混合物供給源(エアコンプレッサも
しくはポンプ)に接続されており、ここから、空気また
は薬剤などの混合物が供給されるように構成されてい
る。
【0013】このような構成であれば、円錐の軸線Cを
水平にして水中に設置したのち、第1流体供給口6から
ノズル本体1の内部に接線方向に入った流体は、円錐状
のノズル本体1の水室2内で回転し、頂部の噴出口3に
向かうにつれてノズル本体1の内面で絞られて旋回速度
が大きくなる。流体は大きい接線速度を有して噴出口3
から噴出し、高速旋回によって生じる遠心力によりノズ
ル本体1の半径方向にコ−ン状に広がった高速旋回流S
になって噴流する。一方、第2流体供給口7からノズル
本体1の水室2内に軸線方向に入った流体は、所定の軸
方向速度を有して頂部の噴出口3から噴出する。この場
合、旋回流Sの開き角θと軸方向の到達距離Lは、第1
流体供給口6から供給された流体によって決まる旋回流
Sの旋回速度と、第2流体供給口7から供給された流体
の軸方向速度との相対関係によって任意に調整すること
ができる。つまり、流体の軸方向速度に対して流体の旋
回速度を大くすればするほど、図3のθ1で示すよう
に、旋回流Sの開き角が大きくなって、軸方向の到達距
離L1は短くなり、流体の軸方向速度を流体の旋回速度
に近づけるほど、図4のθ2で示すように、旋回流Sの
開き角が小さくなって、軸方向の到達距離L2は長くな
る。すなわち、第1流体供給口6と第2流体供給口7か
ら供給される流体量を調整して、流体の旋回速度と軸方
向速度との関係を加減することによって、旋回流Sの噴
流姿態を環境に適応した姿態に任意に設定することがで
きる。
【0014】他方、流体をノズル本体1の内面で絞るこ
とで、きわめて大きい旋回速度が得られるので、混合物
注入口8からノズル本体1の内部に入った空気または薬
剤などの混合物9は、旋回流Sに対して速やかに混合す
ることになる。つまり、混合物9を早く旋回流Sに混合
させて、溶け込み状態を良くし、混合物9を高濃度でし
かも均等に混合して噴出させることができる。
【0015】前述のように、第1流体供給口6と第2流
体供給口7から供給される流体量を調整して、流体の旋
回速度と軸方向速度との関係を加減することで、旋回流
Sの噴流姿態を環境に適応した姿態に任意に設定するこ
とが可能であるため、異なる曝気・薬注環境のそれぞれ
に最適な噴流姿態を選択して曝気・薬注等を行うことが
できるから、曝気・薬注効果の大きさが環境の相違によ
って変動し、ばらつくことがないので、装置の使用範囲
が拡大されるとともに、大きい旋回速度を確保して混合
物9を高濃度でしかも均等に混合させることにより、曝
気・薬注効果を大幅に向上させることができる。しか
も、駆動部の使用を省略できるので構造が簡単である。
【0016】また、第1流体供給口6から流体を供給し
た場合に、ノズル本体1の軸線Cの周囲に形成される空
隙をスペ−サ4により無くすことができるので、第2流
体供給口7から供給された流体の軸方向の流れが空隙に
よって乱されるのを避けることができる。さらに、スペ
−サ4により軸方向速度を大きくして旋回速度に近づけ
ることができる。したがって、旋回流Sの開き角θと軸
方向の到達距離Lの調整範囲を拡大して、装置の使用範
囲を一層拡大させることができる。なお、この開き角θ
の値は、同一の水槽内で効率的に曝気・薬注するため経
時的に変化させてもよい。
【0017】図5は、混合物注入口8をノズル本体1の
軸線C上におけるスペ−サ4の後側に設けた構成を示
し、図6は、混合物注入口8をノズル本体1の軸線C上
におけるスペ−サ4のほぼ中間部に設けた構成を示して
いる。このような低圧位置に混合物注入口8を設けるこ
とで、エゼクタ効果によって混合物注入口8から混合物
9を無動力で引出して流体に混合させることができる。
また、図7に示すように、混合物の注入方向を流体の旋
回方向に向流させることによって、さらに良好な混合状
態を得ることができる。
【0018】なお、前記実施例では、1つの混合物注入
口8から空気または薬剤などの混合物9を別々に注入す
るようにした構成で説明しているが、複数の混合物注入
口8を設けて、空気と薬剤などの混合物9を同時に注入
するように構成してもよい。また、混合物注入口8は軸
線方向に向けて任意の位置に設けてもよい。さらに、円
錐の軸線Cを水平にして水中に設置し、曝気・薬注を行
う使用状態で説明しているが、本発明は、前記実施例に
のみ限定されるものではなく、円錐の軸線Cを垂直にし
て噴出口3を水面上に露出させることで、ダンシング噴
水として使用することがでる。また、円錐の軸線Cを垂
直にして噴出口3を水中に下方向に没入させることで、
水面下の浅層域もしくは深層域に重点的な曝気・薬注等
を行うこともできる。さらに、地上に設置することで、
ゴルフ場などの散水または防虫剤散布に適用でき、洗浄
装置として使用することもできる。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1の発明に
よれば、第1流体供給口から供給された流体の旋回速度
と、第2流体供給口から供給された流体の軸方向速度と
の相対関係を加減することによって、旋回流の開き角と
軸方向の到達距離を任意に調整することができるから、
異なる曝気・薬注環境のそれぞれに最適な噴流姿態を選
択して曝気・薬注等を行うことができる。したがって、
曝気・薬注効果の大きさが環境の相違によって変動して
ばらつくことがないので、装置の使用範囲が拡大される
とともに、大きい旋回速度の確保により混合物を高濃度
でしかも均等に混合させて、曝気・薬注効果を大幅に向
上させることができ、しかも、駆動部の使用を省略でき
るので構造が簡単であるなどの利点を有する。
【0020】また、請求項2の発明によれば、第1流体
供給口から流体を供給した場合に、ノズル本体の軸線の
周囲に発生する空隙をスペ−サにより無くすことができ
るので、第2流体供給口から供給された流体の軸方向の
流れが空隙によって乱されるのを避けることができる。
さらに、軸方向速度を旋回速度に近づけることができる
ので、旋回流の開き角と軸方向の到達距離の調整範囲を
拡大して、装置の使用範囲を一層拡大させることができ
る。
【0021】さらに、請求項3の発明によれば、ノズル
本体内部の低圧域に設けた混合物注入口から混合物を無
動力で引出して有効に混合させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す縦断面図である。
【図2】図1のア−ア線断面図である。
【図3】旋回流の開き角を大きくした噴流姿態の一例を
示す説明図である。
【図4】旋回流の開き角を小さくした噴流姿態の一例を
示す説明図である。
【図5】混合物注入口の設置位置の変形例を示す縦断面
図である。
【図6】混合物注入口の設置位置の他の変形例を示す縦
断面図である。
【図7】混合物注入口の設置位置のさらに異なる変形例
を示す横断面図である。
【図8】従来例の概略構成図である。
【符号の説明】
1 ノズル本体 3 噴出口 4 スペ−サ 5 環状の空間 6 第1流体供給口 7 第2流体供給口 8 混合物注入口 9 混合物

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 有底中空円錐状のノズル本体の頂部に円
    錐の軸線方向の噴出口を設け、前記ノズル本体の基端部
    に、円錐の接線方向に向く第1流体供給口、円錐の軸線
    方向に向く第2流体供給口および軸線方向に向く混合物
    注入口を設けたことを特徴とする曝気・薬注等の噴射装
    置。
  2. 【請求項2】 前記ノズル本体の基端部から噴出口まで
    の前記軸線上に、スペ−サを設けて、前記噴出口に環状
    の空間を形成したことを特徴とする請求項1記載の曝気
    ・薬注等の噴射装置。
  3. 【請求項3】 前記混合物注入口を前記軸線上に設けた
    ことを特徴とする請求項1または請求項2記載の曝気・
    薬注等の噴射装置。
JP3188729A 1991-07-29 1991-07-29 曝気・薬注等の噴射装置 Pending JPH0531495A (ja)

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JP3188729A JPH0531495A (ja) 1991-07-29 1991-07-29 曝気・薬注等の噴射装置

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JPH0531495A true JPH0531495A (ja) 1993-02-09

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030043084A (ko) * 2001-11-26 2003-06-02 김홍석 복합기능중공원추형분사노즐에 의한 정수약품순간혼화장치와 순간혼화방법

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030043084A (ko) * 2001-11-26 2003-06-02 김홍석 복합기능중공원추형분사노즐에 의한 정수약품순간혼화장치와 순간혼화방법

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