JPS638471Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 近年湖沼、港湾、貯水池等の公共用水域、特に
その閉鎖的水域に産業廃水、二次処理下水道放流
水、し尿、家庭、ホテル等の雑用水等の流入が激
しく、自浄作用の限界を超え、汚濁化が進み悪
臭、赤潮や水の華等の原因となり水質が急激に悪
化している。このことは環境衛生上は勿論、上水
資源保持上、又は魚類生育上からみても非常に重
大なことである。この汚濁した水質を浄化する方
法は種々提案されているが最も有効且つ経済的な
方法は水底より水面にかけて対流作用をおこすと
ともに水面近くに形成されている躍層を破壊し、
とかく水底部に滞流しがちな汚濁水、無酸素水を
水面に上昇させて大気及び日光と接触させ再酸化
することにより自然浄化を促進させることであ
る。此の種の提案は既に特公昭42−5795号公報に
より知らるるところであるが、本考案は従来の空
気揚水装置とは全く異なる空気供給方法の改良に
関するものである。即ち従来の装置に使用される
空気はコンプレツサー又はブロワー等の圧力空気
源より供給されるもので、此のためコンプレツサ
ー、ブロワー等の使用時の騒音、及び長配管の場
合、強風時の波浪、急流によるビニールホース、
ビニール管、ゴムホース等の給気配管系のゆれ、
流失、破損等の事故の発生が多かつた。

本考案装置は従来の如くコンプレツサー、ブロ
ワー等の圧力空気源を必要とせずポンプ吐出圧力
水を利用したエジエクター作用により大気を吸引
しこれと吐出水との気液混合水を空気の浮力によ
り気液分離して所要空気を得ることにより騒音及
び給気配管系におこる欠点を除去することを目的
としている。

即ち中空筒体の上端部周囲に浮室を設け、下端
に重錘を連結して筒体が水中において自然に直立
する如くし、此の中空筒体の下部に間仕切り用隔
壁を設けて筒体内を上下に二分し、隔壁下方を空
気貯留室とし、隔壁上方筒体側壁に隔壁に近く数
個の吸水口を設けるとともに、筒体下端に多孔底
板を設けてその中央上部空気貯留室内に水中ポン
プを固着し、水中ポンプ吐出口先端にエジエクタ
ーノツズルを接続してその側面に大気と連通する
吸気管を連結し、更に空気貯留室内面と水中ポン
プ外側面との間に一端が間仕切り用隔壁中央部を
貫通し、他端が空気貯留室上部に開口するＵ字管
を配設して水中ポンプの吐出水がエジエクターノ
ツズルを通過する際の真空低圧作用により吸気管
を通じて大気を吸引し、ポンプ吐出水と吸引大気
との気液混合水を空気貯留室内に放出して気液分
離し、分離空気は空気貯留室上部に蓄積し水は下
方より有孔底板を通つて排出する。次に分離され
た空気が次第に蓄積されその気水接触面が下降し
てＵ字管の曲部上端縁に達すると逆サイホン作用
により蓄積空気はＵ字管を通じて中空筒体内に噴
射放出され、その際筒内を上昇する空気塊の背部
に生ずる負圧により吸水口を経て大量の汚水を筒
内に吸引揚水し周囲の水域に大きな対流作用をお
こして水質浄化することを特徴とするエジエクタ
ー吸気分離空気揚水装置。

図面につき本考案実施の一例態様を説明するに
第８図中１は湖沼、貯水池等の水面、２はその水
底面を示す。本考案装置においては第１図におい
て中空筒体３の上端部周囲に環状空室状の浮室４
を設けるとともに下端に多数の孔５を有する多孔
底板６を設け、更に筒体３の下端にワイヤー７を
介して重錘８を連結して水中において中空筒体３
が浮室４の浮力と重錘８の沈下力により自然に直
立するようにする。次に此の中空筒体３の内部に
下端に近く間仕切り用隔壁９を設けて筒体内部を
上下に二分し隔壁以下の筒体内空間を空気貯留室
１０とする。更に前記多孔底板６の中央上部に貯
留室１０内に水中ポンプ１１を設けその吐出管１
２の先端にエジエクターノツズル１３を接続し、
その側面に他端を大気と連通する吸気管１４を連
結するものとする。次に空気貯留室１０の内面１
０ａと水中ポンプ１１の外側面１１ａの中間に一
端１５ａが間仕切り用隔壁９の中央部を貫通し他
端１５ｂが空気貯留室１０の上部に開口するＵ字
管１５を設けるとともに、隔壁１０の上方の中空
筒体３の側壁に隔壁９に近く数個の吸水口１６を
設ける。なお１７は、吸気管１４に介挿した吸気
用流量調節弁、１８は吸気管１４及び設置用ロー
プのブイ兼浮標、１９は設置用ロープ、２０は水
中モーター用電線、２１は配電盤である。

上述の如く構成された本考案装置の作用を説明
するに、此の装置は第８図に示すごとく湖沼、港
湾、貯水池等に夫々水底形状、状態、水流、水深
風向等を考慮して、対流作用が最も効果的に作用
する場所を選んで適当間隔をおいて適当数沈下さ
せると上部浮室４の浮力と下部に連結した重錘８
の沈下作用により自動的にバランスをとりつつ重
錘８が水底面２に接地した位置において水中に直
立した状態で設置される。此の状態は第５図に示
す状態で装置内には浮室４と空気貯留室１０の最
上部に空気を残すのみで他はすべて水が充満して
いる。次に水中ポンプ１１を始動すると底層水が
吐出管１２を経てエジエクターノツズル１３を通
過する際発生する真空低圧作用により吸気管１４
を通じて大気を吸引し、吸引空気は吐出水と気液
混合して空気貯留室１０内に放出される。放出さ
れた気液混合水は隔壁９に衝突下部液中に落下し
て気液分離作用を行ない、これと同時に下部液は
上部空気の蓄積につれ孔５より外部に排出され
る。此の際の液中における気泡の浮上速度はスト
ークスの法則で算定されるので貯留室内の液の下
向き流速をそれ以下に設定しておけば気泡が多孔
底板６を通過して貯留室外部に流出することはな
い。此の状態が継続されると貯留室上部には次第
に空気が蓄積され、その気水接触面が次第に下降
し第６図に示す如くＵ字管１５の曲部上端縁Ｌ−
Ｌ線より下降すると逆サイホン作用により空気室
１０内に蓄積された空気は第７図の如くＵ字管１
５を介して一気に上方に噴射され噴出空気は中空
筒体内を爆発的に浮上する。実際上此のサイホン
作用は数秒単位の極めて短時間内に行なわれるた
め中空筒体３内をピストンの如き浮上作用により
筒内の水を急速に浮上するとともに、筒内を上昇
する空気塊の背部に生ずる負圧により吸水口１６
を経て大量の汚水を筒内に吸引し、更に筒内にお
ける気泡混合水と筒外の水との比重差による相対
的浮揚作用と合せて極めて効果的な揚水作用が行
なわれる。従つてこの空気貯留室１０内の空気の
サイホン作用による爆発的上昇に基づいて惹起す
る水域の対流効果は極めて大であり、しかも此の
作用は吸入された分離空気が貯留室１０内に充満
する度毎に繰返えして行なわれ且その時間的間隔
も流量調節弁１７により任意に制御できるため第
８図に示すように湖沼、貯水池等の水底に本装置
を適当に分布配置すれば、矢印のような大きな対
流作用を与え、躍層を破壊し上層水と底層水を循
環させることにより上下水温を均一にし、従来底
部に滞流しがちな汚濁水に酸素と日光を与えて浄
化することができる。

本考案装置は上述の如くエジエクター作用を利
用して小馬力のポンプで常に大気を吸引し、之を
空気貯留室内で気液分離した分離空気を貯留室内
に蓄積後逆サイホン作用を利用して、これを一挙
に中空筒体内に噴射して筒内水に上昇流を与える
ことにより水域全体に大きい対流作用をおこすこ
とを可能にするもので、圧力空気源を利用せず
に、無騒音且比較的小動力で大なる効果をあげう
ることを特徴とするものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の縦断側面図、第２図は第１図
の平面図、第３図は第１図のＡ−Ａ矢視断面図、
第４図はエジエクターノツズル詳細断面図及び平
面図第５第６第７図は作用説明図、第８図は此の
装置を水底に設置した状態を示す作用説明図であ
る。 １……水面、２……水底面、３……中空筒体、
４……浮室、５……孔、６……多孔底板、７……
ワイヤー、８……重錘、９……間仕切り用隔壁、
１０……空気貯留室、１１……水中ポンプ、１２
……吐出管、１３……エジエクターノツズル、１
４……吸気管、１５……Ｕ字管、１６……吸水
口、１７……流量調節弁、１８……ブイ兼浮標、
１９……設置用ロープ、２０……電線、２１……
配電盤。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 水底に概ね直立して設置し得るようにした中空
   筒体内下部に間仕切り用隔壁を設けて筒体内を上
   下に二分し、隔壁下方を空気貯留室とし、隔壁上
   方筒体側壁に隔壁に近く数個の吸水口を設けると
   ともに、筒体下端に多孔底板を設けてその中央上
   部に水中ポンプを固着し、水中ポンプ吐出口先端
   にエジエクターノツズルを接続して、その側部に
   他端を大気に開放する吸気管を連結し、更に空気
   貯留室内面と水中ポンプ外側面との間に一端が間
   仕切り用隔壁中央部を貫通し、他端が空気貯留室
   上部に開口するＵ字管を配設して、ポンプ吐出水
   によるエジエクター作用により吸気した大気と原
   吐出水の気液混合水を貯留室内に放出して、気液
   分離することにより貯留室に蓄積した空気をＵ字
   管の逆サイホン作用により間欠的且曝発的に筒内
   に噴射上昇させるようにした事を特徴とするエジ
   エクター吸気分離空気揚水装置。