JPH08200300A - 空気混入式水流発生装置 - Google Patents

空気混入式水流発生装置

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JPH08200300A
JPH08200300A JP3309095A JP3309095A JPH08200300A JP H08200300 A JPH08200300 A JP H08200300A JP 3309095 A JP3309095 A JP 3309095A JP 3309095 A JP3309095 A JP 3309095A JP H08200300 A JPH08200300 A JP H08200300A
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JP
Japan
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water
water flow
jet pump
outer cylinder
water jet
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Application number
JP3309095A
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English (en)
Inventor
Noritane Chiba
規胤 千葉
Hirotada Kasai
宏直 葛西
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 気泡を水流の中心部に集め、その早期浮上を
防止して気泡を遠方まで到達させて水質浄化を効果的に
行う空気混入式水流発生装置を提供する。 【構成】 内部に発生する水流を所定の方向に向けて吐
出する水中筒状水路部5と、該外筒内に装着された外部
から供給される駆動流体により上記外筒内の水液を加速
して水流を発生させる水ジェットポンプと、同水ジェッ
トポンプに外部から上記駆動流体の他に気体を吸い込む
気体吸入管7a及び気体吸入口7bとを設けてなる空気
混入式水流発生装置において、その水ジェットポンプの
水噴出口1を水路部5の横断面に対して円周方向に傾け
て斜めに配設したこと。その水ジェットポンプの下流の
水路に同軸的に嵌着され流れに対して傾斜した複数の固
定旋回翼4を放射状に配設したこと。その水ジェットポ
ンプの下流の水路壁内面に単数のらせん状凹溝6又は複
数のらせん状の凹溝6を等間隔で凹設したこと。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、湖,池,貯水槽,プー
ル,港湾,水産養殖場等閉鎖性水域における水質浄化の
ための水塊交換,流動促進等に適用される空気混入式水
流発生装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の水流発生装置としは、本出願人が
さきに特許出願した特開平5−340400号が知られ
ている。この種の水流発生装置は閉鎖性水域における水
質浄化のために水塊交換,水流促進等に使用されるもの
で、図5〜図6に示すように、02は水流をその内部に
発生させる水平外筒、18は外筒02の内部に中心軸を
一致させて設置されている筒体(ナセル)である。筒体
18の内部には図示のように、噴流式に水流を発生させ
る水ジェットポンプ(エダクター)19が内装されてお
り、水ジェットポンプ19の駆動流体(空気,水又はこ
れらの気液混合流体)は供給管03を通して供給され
る。これにより、水ジェットポンプ19は外筒02内の
水を入口21から吸入して出口20から吐出し、外筒0
2内の水を吐出方向に加速するようになっている。03
aは水流を発生させる駆動流体のジェット流の出口、0
8は係留索、09はシンカー、10は外筒02の前後端
の外周に沿って周設固定されている浮力材、22は筒体
18を外筒02に同軸的に支持する支柱、26,27は
それぞれ外筒02の上流端,下流端、28は外筒02の
係留に用いられるアイプレート、44はごみ除けであ
る。このような水流発生装置は水ジェットポンプ19の
特性を応用することにより、原動機など大掛かりな駆動
装置を用いず、可動部がないためにメンテナンスフリー
で耐久性が大きい簡単な構造をなし、外筒02より上
下,左右,斜め等任意の方向へ強力で効果的な水流を発
生し得るとともに、必要に応じて水ジェットポンプ19
の駆動流体に気体を用いたり混合したりすることによ
り、曝気装置を付加しなくても効果的な曝気効果を奏す
るようになっている。その際、外筒02内で発生する水
流は間欠的に水面に激突して流れの損失を生ずることも
なく、静穏で定常的な水流であるので水中生物等への悪
影響が大幅に減少する。なお、本水流発生装置は外筒0
2,係留索08,シンカー09などからなる複合的な海
中構造物群をなすこともできるので、魚類の魚礁として
の効果を発揮し得、海水塊の交換装置として水産生物に
対して間接的な保護,棲息化の作用を持つ。さらに、水
ジェットポンプ19の駆動流体として実用上は表層の溶
存酸素濃度の高い水を用いるのが一般的であり、これに
よって底層などの貧酸素水塊領域へ水流を供給する場合
には効果的な曝気作用が期待できる。
【0003】なお、図7側面図に示すような水流発生装
置も知られており、これはいけす、あるいは養殖棚など
の近傍に設置され、養殖水域における水塊交換,流動促
進等に使用されている。同図において、31はいけす又
は養殖棚吊下げ用のフロート、32は魚類用いけす、3
3は貝類の養殖棚である。
【0004】また、図8に示す水流発生装置は湾内の水
底に設置するもので、湾奥など閉鎖性の高い水域におけ
る水塊交換,流動促進等に使用される。係留索08及び
シンカー09は外筒02の長さ方向の両端にそれぞれ1
組づつ設けられており、水底への設置に際しては係留策
の長さをそれぞれ調整することにより水底の傾斜面に沿
う姿勢で配置されるようになっている。
【0005】図9平面図に示すものも、湾内に設置する
もので、35は水流発生用の水ジェットポンプの駆動流
体を配送するポンプ設備、39,40はそれぞれ本水流
発生装置により湾内に生ずる流れの流入方向ならびに流
出方向である。これにより、それ自体では循環が困難な
閉鎖性湾内に沈滞している海水を本装置を複数基組み合
わせて配置することにより、湾内に循環流を能動的に生
成させて水塊交換を行うことができる。
【0006】図10〜図12に示すものは、従来の空気
混入式の水流発生装置であり、閉鎖性水域における水質
浄化のために曝気を兼ねた水塊交換に使用される。ここ
で、03aは水流を水ジェットポンプ19内に発生させ
る駆動水の出口ノズル、29は水ジェットポンプ19の
内圧が大気圧以下になることにより、外部から空気を吸
い込む気体吸入管、30は水ジェットポンプ19内の通
気管路である。本水流発生装置はこのような水ジェット
ポンプ19の特性を応用することにより、原動機など大
掛かりな駆動装置を用いず、可動部がないためにメンテ
ナンスフリーで耐久性が高い簡単な構造をなし、外筒0
2により上下,左右,斜め等任意の方向へ強力で効果的
な水流を発生し得るとともに、水ジェットポンプ19に
外部から空気を吸い込む気体吸入管29を設けることに
より曝気装置を付加しなくても効果的な曝気効果を挙げ
得るようになっている。また、外筒02内で発生する水
流は間欠的に水面に激突して流れの損失を生ずることも
なく、静穏で定常的な水流であるので、水中生物等への
悪影響が大幅に減少する。
【0007】図12に示す、水流発生装置も従来の空気
混入式の他の水流発生装置で、前記した水流発生装置と
構造及び作用効果がほぼ同じであるが、図に示すように
水ジェットポンプ19内の通気管路30の出口に多孔性
素材で造られ、水ジェットポンプ19の内壁の一部をな
す水路部材29bが装着されているとともに、水ジェッ
トポンプ19の気体吸入管29の入口に気体圧縮システ
ム41が設けられている。気体圧縮システム41により
大気圧以上に圧縮又は圧蓄された空気、あるいは特定の
気体による曝気用気体は、気体吸入管29,通気管路3
0内を通り、水路部材29bを通過することにより微細
な気泡となって水ジェットポンプ19内の水路へ送り出
される。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上述
べた水流発生装置においては、下記のような問題があ
る。 (1)水流の中に混入された気泡は自身の浮力で浮き上
がろうとするが、ストレートな水流ではこれを阻止する
力がないので、気泡は水流発生装置を離れた後、早期に
浮上し遠方まで気泡が到達しない。 (2)ところが、水流に旋回を与えれば、その求心力で
気泡を水流の中心に集めることにより、気泡の早期浮上
を防ぎ、気泡を遠方まで到達せしめて、水質浄化の効果
を広めることができると考えられている。
【0009】本発明はこのような事情に鑑みて提案され
たもので、気泡を水流の中心部に集め、その早期浮上を
防止して気泡を遠方まで到達させて水質浄化を効果的に
行う空気混入式水流発生装置を提供することを目的とす
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】そのために請求項1の発
明は、内部に発生する水流を所定の方向に向けて吐出す
る外筒と、同外筒内に装着されて外部から供給される駆
動流体により上記外筒内の水液を加速して水流を発生さ
せる水ジェットポンプと、同水ジェットポンプに外部か
ら上記駆動流体の他に気体を吸い込む気体吸入管とを設
けてなる空気混入式水流発生装置において、その水ジェ
ットポンプの水噴出口を水路の横断面に対して円周方向
に傾けて斜めに配設したことを特徴とする。
【0011】請求項2の発明は、内部に発生する水流を
所定の方向に向けて吐出する外筒と、同外筒内に装着さ
れて外部から供給される駆動流体により上記外筒内の水
液を加速して水流を発生させる水ジェットポンプと、同
水ジェットポンプに外部から上記駆動流体の他に気体を
吸い込む気体吸入管とを設けてなる空気混入式水流発生
装置において、その水ジェットポンプの下流の水路に同
軸的に嵌着され流れに対して傾斜した複数の旋回翼を放
射状に配設したことを特徴とする。
【0012】請求項3の発明は、内部に発生する水流を
所定の方向に向けて吐出する外筒と、同外筒内に装着さ
れて外部から供給される駆動流体により上記外筒内の水
液を加速して水流を発生させる水ジェットポンプと、同
水ジェットポンプに外部から上記駆動流体の他に気体を
吸い込む気体吸入管とを設けてなる空気混入式水流発生
装置において、その水ジェットポンプの下流の水路壁内
面に単数のらせん状凹溝又は複数のらせん状の凹溝を等
間隔で凹設したことを特徴とする。
【0013】
【作用】このような構成によれば、下記の作用が行われ
る。 (1)噴出口を水路横断面に対し、旋回方向に傾けるこ
とにより、水路内の水流に旋回流を発生させることがで
きる。 (2)旋回翼により水流に旋回流を発生させることがで
きる。 (3)水路壁にらせん上の溝を凹設して旋回流を発生さ
せる。
【0014】
【実施例】本発明の実施例を図面について説明すると、
図1はその第1実施例を示す縦断面図、図2は図1のII
−II矢視横断面図、図3は本発明の第2実施例を示す縦
断面図、図4は本発明の第3実施例を示す縦断面図であ
る。
【0015】まず、図1〜図2に示す第1実施例におい
ては、噴出口の方向を水路部5の横断面に対して旋回流
を生ずる方向に傾けて設置する。すなわち、図1におけ
る水噴出口1を、図2に示すように円周方向に傾けて設
ける。ここで、1は水噴出口、2は水流の方向、3は気
泡である。
【0016】次に、図3に示す第2実施例においては、
水噴出口1及び気体吸入口7の後方の水路の中に固定型
旋回翼4を設け、これにより旋回流を作る。
【0017】さらに、図4に示す第3実施例において
は、水噴出口1及び気体吸入口7の後方の水路壁にらせ
ん形溝6を設け、これにより水路内に旋回流を作る。
【0018】
【発明の効果】このような構造によれば、旋回流の求心
力により気泡は水流の中心部に集められ、早期に浮上す
ることなく、遠方まで到達する。これにより水質浄化の
効果を拡大できる。
【0019】要するに請求項1の発明によれば、内部に
発生する水流を所定の方向に向けて吐出する外筒と、同
外筒内に装着されて外部から供給される駆動流体により
上記外筒内の水液を加速して水流を発生させる水ジェッ
トポンプと、同水ジェットポンプに外部から上記駆動流
体の他に気体を吸い込む気体吸入管とを設けてなる空気
混入式水流発生装置において、その水ジェットポンプの
水噴出口を水路の横断面に対して円周方向に傾けて斜め
に配設したことにより、気泡を水流の中心部に集め、そ
の早期浮上を防止して気泡を遠方まで到達させて水質浄
化を効果的に行う空気混入式水流発生装置を得るから、
本発明は産業上極めて有益なものである。
【0020】請求項2の発明によれば、内部に発生する
水流を所定の方向に向けて吐出する外筒と、同外筒内に
装着されて外部から供給される駆動流体により上記外筒
内の水液を加速して水流を発生させる水ジェットポンプ
と、同水ジェットポンプに外部から上記駆動流体の他に
気体を吸い込む気体吸入管とを設けてなる空気混入式水
流発生装置において、その水ジェットポンプの下流の水
路に同軸的に嵌着され流れに対して傾斜した複数の旋回
翼を放射状に配設したことにより、気泡を水流の中心部
に集め、その早期浮上を防止して気泡を遠方まで到達さ
せて水質浄化を効果的に行う空気混入式水流発生装置を
得るから、本発明は産業上極めて有益なものである。
【0021】請求項3の発明によれば、内部に発生する
水流を所定の方向に向けて吐出する外筒と、同外筒内に
装着されて外部から供給される駆動流体により上記外筒
内の水液を加速して水流を発生させる水ジェットポンプ
と、同水ジェットポンプに外部から上記駆動流体の他に
気体を吸い込む気体吸入管とを設けてなる空気混入式水
流発生装置において、その水ジェットポンプの下流の水
路壁内面に単数のらせん状凹溝又は複数のらせん状の凹
溝を等間隔で凹設したことにより、気泡を水流の中心部
に集め、その早期浮上を防止して気泡を遠方まで到達さ
せて水質浄化を効果的に行う空気混入式水流発生装置を
得るから、本発明は産業上極めて有益なものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を示す水路部の縦断面図で
ある。
【図2】図1のII−II矢視横断面図である。
【図3】本発明の第2実施例を示す水路部の縦断面図で
ある。
【図4】本発明の第3実施例を示す水路部の縦断面図で
ある。
【図5】従来の水流発生装置の断面図であり、同図
(B)は同図(A)におけるB−B矢視断面図である。
【図6】図5の水ジェットポンプの拡大図である。
【図7】従来の海底設置型の水流発生装置の設置例を示
す全体側面図である。
【図8】図7とは異なる従来の海底設置型の水流発生装
置の設置例を示す側面図である。
【図9】従来の湾内設置型の水流発生装置の設置例を示
す全体平面図である。
【図10】従来の空気混入式水流発生装置を示し、同図
(A)はその縦断面図、同図(B)は同図(A)におけ
るB−B矢視断面図である。
【図11】図10の水ジェットポンプを示す拡大図であ
る。
【図12】図11とは異なる従来の空気混入式の水流発
生装置を示し、同図(A)はその縦断面図、同図(B)
は同図(A)の変形例を示す同じ縦断面図である。
【符号の説明】
1 水噴出口 2 水流の方向 3 気泡 4 旋回翼(固定型) 5 水路部 6 らせん形溝 7 気体吸入口

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内部に発生する水流を所定の方向に向け
    て吐出する外筒と、同外筒内に装着されて外部から供給
    される駆動流体により上記外筒内の水液を加速して水流
    を発生させる水ジェットポンプと、同水ジェットポンプ
    に外部から上記駆動流体の他に気体を吸い込む気体吸入
    管とを設けてなる空気混入式水流発生装置において、そ
    の水ジェットポンプの水噴出口を水路の横断面に対して
    円周方向に傾けて斜めに配設したことを特徴とする空気
    混入式水流発生装置。
  2. 【請求項2】 内部に発生する水流を所定の方向に向け
    て吐出する外筒と、同外筒内に装着されて外部から供給
    される駆動流体により上記外筒内の水液を加速して水流
    を発生させる水ジェットポンプと、同水ジェットポンプ
    に外部から上記駆動流体の他に気体を吸い込む気体吸入
    管とを設けてなる空気混入式水流発生装置において、そ
    の水ジェットポンプの下流の水路に同軸的に嵌着され流
    れに対して傾斜した複数の旋回翼を放射状に配設したこ
    とを特徴とする空気混入式水流発生装置。
  3. 【請求項3】 内部に発生する水流を所定の方向に向け
    て吐出する外筒と、同外筒内に装着されて外部から供給
    される駆動流体により上記外筒内の水液を加速して水流
    を発生させる水ジェットポンプと、同水ジェットポンプ
    に外部から上記駆動流体の他に気体を吸い込む気体吸入
    管とを設けてなる空気混入式水流発生装置において、そ
    の水ジェットポンプの下流の水路壁内面に単数のらせん
    状凹溝又は複数のらせん状の凹溝を等間隔で凹設したこ
    とを特徴とする空気混入式水流発生装置。
JP3309095A 1995-01-30 1995-01-30 空気混入式水流発生装置 Pending JPH08200300A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0854295A1 (en) * 1997-01-21 1998-07-22 Marine techno Research, Inc. Sterilisation apparatus using ozone for raising water-zone
JP2004505209A (ja) * 2000-07-27 2004-02-19 ルーク ファールチョイグ−ヒドラウリク ゲーエムベーハー アンド カンパニー カーゲー ロータリベーンポンプ
CN104533846A (zh) * 2014-12-16 2015-04-22 中国航天科技集团公司第六研究院第十一研究所 一种适用于泵压式供应系统的高压环形射流泵
CN107879467A (zh) * 2018-01-11 2018-04-06 青岛正新源环境技术有限公司 一种曝气器喷气装置

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