JPH06304596A - 間欠式水質改善装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 内部の設定水位が外部の水面から適当高さに
位置し下方に向けて開口する噴出口５を有した開放式タ
ンク２と、開放式タンク２の噴出口５を開閉する開閉バ
ルブ６と、開放式タンク２の噴出口５に上端側が遊嵌し
下端開口が適当な水深下に開口する下向流路管３と、開
放式タンク２内に水面付近の表層に滞留する水塊の水を
給水管８を介して供給する給水ポンプ４とを備えた。 【効果】 水面付近の表層の水塊が開放式タンクおよび
下向流路管を通して順次に適当水深下に循環し、下向流
路管から押し出された表層の水が周囲の深層の水塊を攪
拌するとともに、深層の水塊を巻き込みながら上向流と
なって表層側に循環するので、表層と深層との間におい
て水を高効率で循環させることができ、水質悪化の防止
または水質の改善を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水深の深い池や、湖等
の水質の改善を図るための間欠式水質改善装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、水深の深い池や、湖等において
は、温度成層によって水面付近の表層に水温の高い水塊
が層をなして滞留し、アオコ等が発生して水源としての
水質が低下する問題があった。このため、湖水人工循環
法等により池や湖の水質の改善を図っている。湖水人工
循環法は、湖水中に適当深さを有するパイプによって上
向流路を形成し、パイプの下端に吹き込んだ空気のエア
リフト作用によりパイプ内に上向流を形成し、深層に滞
留する水塊を水面付近の表層に循環させることによって
表層の水塊に深層の水塊を混合してアオコ等の発生を抑
制していた。

【０００３】パイプ内への空気の吹き込みは間欠的に行
っており、コンプレッサーによって溜め込んだ適当量の
気塊を一度に放出していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
の構成においては、上向流によって深層の水塊を表層に
循環させるものであり、水温の高い表層の水塊を深層に
循環させることは困難であった。また、パイプの下端側
に空気を溜めるためのタンクを設置し、このタンクに水
上に配置したコンプレッサーによって空気を圧送する構
成となるので、深層の水中に位置するパイプの下端部に
おける構成が複雑となり、メンテナンス等に手間がかか
る問題があった。

【０００５】本発明は、上記課題を解決するもので、水
中に位置する機器構成を単純化するとともに、コンプレ
ッサーを不要とする間欠式水質改善装置を提供すること
を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の間欠式水質改善装置は、内部の設定水位が
外部の水面から適当高さに位置し下方に向けて開口する
噴出口を有した開放式タンクと、開放式タンクの噴出口
を開閉する開閉手段と、開放式タンクの噴出口に上端側
が遊嵌し下端開口が適当な水深下に開口する下向流路管
と、開放式タンク内に水面付近の表層に滞留する水塊の
水を給水管を介して供給する給水ポンプとを備えた構成
としたものである。

【０００７】また、開放式タンクを円筒状に形成し、開
放式タンクの底部の中心に噴出口を設け、開放式タンク
内における給水管の開口をタンク内周面の接線方向に向
けて形成した構成としたものである。

【０００８】また、開放式タンクおよび下向流路管を支
持するフロートを設けた構成としたものである。

【０００９】

【作用】上記した構成により、開閉手段を閉塞した状態
で、水面付近の表層に滞留する水塊の水を給水ポンプに
より給水管を通して開放式タンクに供給し、開放式タン
ク内に設定水位まで水を満たす。そして、開閉手段を一
定時間をおいて間欠式に開放し、開閉手段の閉塞時に開
放式タンク内に滞留した水をタンク内外の水位差による
水頭によって噴出口から下向流路管内に一度に放出す
る。下向流路管内に放出した水は下向流となって降下
し、すでに下向流路管内にあった水を下端開口から適当
水深下に押し出す。

【００１０】したがって、開閉手段の間欠的な開閉動作
によって水面付近の表層の水塊を開放式タンクおよび下
向流路管を通して順次に適当水深下に循環させることが
できる。また、下向流路管から押し出された表層の水は
周囲の深層の水塊を攪拌するとともに、深層の水に較べ
て水温が高く比重が軽いために深層の水塊を巻き込みな
がら上向流となって表層側に循環する。

【００１１】このため、表層と深層との間において水が
高効率で循環することとなり、温度成層の形成を防止し
て水質悪化の防止ないしは水質の改善が図られる。給水
管から開放式タンク内に供給する水はタンク内周面の接
線方向に噴出し、開放式タンク内に旋回流を生じさせ
る。この旋回流は開閉手段の流路を通過するに際して流
路が狭くなることにより流速を高められ、下向流路管内
においても旋回流となって降下する。

【００１２】このため、下向流路管内の水も旋回流とな
って下端開口から周囲に噴出し、深層の水塊に与える攪
拌効果が高まる。開放式タンクおよび下向流路管はフロ
ートに支持されて浮遊状態にあるので、任意の位置、た
とえばアオコ等が特に多く発生している地点へ移動させ
ることにより、アオコ等を深層に送り込んで光不足によ
り光合成を減じて繁殖力を抑制して水質の改善を図るこ
とができる。

【００１３】また、開放式タンクの周縁から水を越流さ
せれば、曝気効果を得ることができるとともに、水が溢
れ流れる様によって一種の噴水としての景観の美的向上
を図ることができる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１〜図３において、間欠式水質改善装置１は
湖水等の水面上に配置するものであり、主要な構成とし
て開放式タンク２と下向流路管３と給水ポンプ４を備え
ている。

【００１５】開放式タンク２は内部の設定水位が外部の
水面から適当高さに位置するように、水面上に大部分を
露出させて配置している。開放式タンク２は円筒状をな
して底部の中心に下方に向けて開口する噴出口５を有し
ており、噴出口５には開閉手段として電磁式あるいは手
動式の開閉バルブ６を介装している。尚、開閉手段はバ
ルブに限るものではない。

【００１６】下向流路管３はその上端を開放式タンク２
の下部に固定して垂設したものであり、上端側において
噴出口５に遊嵌している。下向流路管３は適当長さを有
して下端が適当水深下で開口３ａしており、開口３ａは
下向流路管３の流路より小径である。尚、開口３ａの大
きさは図３に示すものに限らず、下向流路管３の下端を
全開するものでも良い。

【００１７】給水ポンプ４は開放式タンク２に固定した
ものであり、給水ポンプ４の吸引側に連通する吸引管７
は水面付近の表層において開口し、給水ポンプ４の吐出
側に連通する給水管８は開放式タンク２内において開口
している。尚、給水ポンプ４を水中ポンプで構成するこ
とも可能である。開放式タンク内における給水管８の開
口８ａは、開放式タンク２内に旋回流を形成するために
タンク内周面の接線方向に向いている。旋回流を形成す
る手段としては噴出口５を下向流路管３の内周面の接線
方向に向けることも考えられる。

【００１８】開放式タンク２の周部には開放式タンク２
および下向流路管３を浮遊状態に維持するためのフロー
ト９を設けている。以下、上記構成における作用を説明
する。フロート９の浮力によって間欠式水質改善装置１
を湖水１４上に浮遊させて配置する。開閉バルブ６を閉
塞した状態で、水面付近の表層に滞留する水塊の水を給
水ポンプ４により吸引管７および給水管８を通して開放
式タンク２に供給し、開放式タンク２内に設定水位まで
水を満たす。このとき、給水管８から開放式タンク２内
に供給する水はタンク内周面の接線方向に噴出し、開放
式タンク２内に旋回流を生じさせる。

【００１９】そして、開閉バルブ６を一定時間をおいて
間欠式に開放し、バルブの閉塞時に開放式タンク２内に
滞留した水をタンク内外の水位差による水頭によって噴
出口５から下向流路管３内に一度に放出する。開放式タ
ンク２内の旋回流は、噴出口５および開閉バルブ６の流
路を通過するに際して流路が狭くなることにより流速を
高められ、下向流路管３内においても旋回流となって降
下し、すでに下向流路管３内にあった水を下端の開口３
ａから適当水深下に押し出す。

【００２０】このとき、下向流路管３内の水も旋回流と
なって下端の開口３ａから周囲に噴出し、深層の水塊に
与える攪拌効果が高まる。また、開口３ａにおける流路
が下向流路管３の流路に較べて小径であるので、噴出に
際して旋回流の流速が高められ、攪拌・拡散効果が促進
される。尚、旋回流を与えずに、下向流路管３内の水を
外部に排出しても良い。

【００２１】したがって、開閉バルブ６の間欠的な開閉
動作によって水面付近の表層の水塊が開放式タンク２お
よび下向流路管３を通して順次に適当水深下に循環す
る。また、下向流路管３から押し出された表層の水は周
囲の深層の水塊中に拡散して水塊を攪拌するとともに、
深層の水に較べて水温が高く比重が軽いために深層の水
塊を巻き込みながら上向流となって表層側に循環する。

【００２２】このため、従来においては、深層から表層
への一方的な流れであったものが、表層と深層との間に
おいて水が双方向に高効率で循環することとなり、温度
成層の形成を防止して水質悪化の防止ないしは水質の改
善を図ることができる。

【００２３】さらに、開放式タンク２内の水は間欠的に
放出するので、開放式タンク２への水の供給は少流量ず
つで良く、給水ポンプ４に小型のものを用いることがで
き、動力費も安価となる。また、間欠式水質改善装置１
は、その開放式タンク２および下向流路管３をフロート
９に支持されて浮遊状態にあるので、任意の位置、たと
えばアオコ等が特に多く発生している地点へ移動させる
ことができ、アオコ等を深層に送り込んで光不足により
光合成を減じて繁殖力を抑制して水質の改善を図ること
ができる。

【００２４】また、開放式タンク２の周縁から水を越流
させれば、曝気効果を得ることができるとともに、水が
溢れ流れる様によって景観の美的向上を図ることができ
る。さらに、図４に示すように、給水管８の途中に噴水
ノズル１１を設け、給水を上方に噴射することにより、
一種の噴水となしてさらなる景観の美的向上を図ること
ができる。

【００２５】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、水面
付近の表層の水塊が開放式タンクおよび下向流路管を通
して順次に適当水深下に循環し、下向流路管から押し出
された表層の水が周囲の深層の水塊を攪拌するととも
に、深層の水塊を巻き込みながら上向流となって表層側
に循環するので、表層と深層との間において水を高効率
で循環させることができ、水質悪化の防止または水質の
改善を図ることができる。

【００２６】また、下向流路管を降下する水が旋回流と
なって下端開口から周囲に噴出することにより、深層の
水塊に与える攪拌効果を高めることができ、装置はフロ
ートに支持されて浮遊状態にあるので、任意の位置へ移
動させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における間欠式水質改善装置
の全体断面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ矢視図である。

【図３】図１のＢ部の拡大図である。

【図４】本発明の他の実施例における間欠式水質改善装
置の全体断面図である。

【符号の説明】

１ 間欠式水質改善装置 ２ 開放式タンク ３ 下向流路管 ４ 給水ポンプ ５ 噴出口 ６ 開閉バルブ ８ 給水管 ９ フロート

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部の設定水位が外部の水面から適当高
   さに位置し下方に向けて開口する噴出口を有した開放式
   タンクと、開放式タンクの噴出口を開閉する開閉手段
   と、開放式タンクの噴出口に上端側が遊嵌し下端開口が
   適当な水深下に開口する下向流路管と、開放式タンク内
   に水面付近の表層に滞留する水塊の水を給水管を介して
   供給する給水ポンプとを備えたことを特徴とする間欠式
   水質改善装置。
2. 【請求項２】 開放式タンクを円筒状に形成し、開放式
   タンクの底部の中心に噴出口を設け、開放式タンク内に
   おける給水管の開口をタンク内周面の接線方向に向けて
   形成したことを特徴とする請求項１記載の間欠式水質改
   善装置。
3. 【請求項３】 開放式タンクおよび下向流路管を支持す
   るフロートを設けたことを特徴とする請求項１または請
   求項２記載の間欠式水質改善装置。