JP2001107845A - パイプ内曝気装置 - Google Patents
パイプ内曝気装置Info
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- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
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- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
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- Aeration Devices For Treatment Of Activated Polluted Sludge (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】水中へ放出する以前に圧送途上のパイプ内等で
富容存酸素水として、水中の必要な場所に放流するとと
もに、従来の水中へ直接放気の曝気もできる、箇単な機
種で、維持管理も容易で費用も小さいパイプ内曝気装置
を提供する。 【手段】気液を共に同一のパイプで圧送するポンプ（仮
称、「気液ポンプ」）を使用して、圧送途上のパイプ内
壁部に凹凸部を、または、パイプ内部に気液接蝕材を設
けて気液を共に交互または混合状態で通過させ、圧送パ
イプ内で曝気効果を高め富容存酸素水化した後、水中に
放出する、必要に応じて圧送パイプ内に気液分離装置を
設けて気液を分離して気液のどちらか単独で水中に圧送
し、液体のみの場合は水底域等の必要な場所へ、気体の
みの場合は従来と同様の水中での気泡放出の曝気に使用
して各種の水質浄化等に使用するパイプ内曝気装置。
富容存酸素水として、水中の必要な場所に放流するとと
もに、従来の水中へ直接放気の曝気もできる、箇単な機
種で、維持管理も容易で費用も小さいパイプ内曝気装置
を提供する。 【手段】気液を共に同一のパイプで圧送するポンプ（仮
称、「気液ポンプ」）を使用して、圧送途上のパイプ内
壁部に凹凸部を、または、パイプ内部に気液接蝕材を設
けて気液を共に交互または混合状態で通過させ、圧送パ
イプ内で曝気効果を高め富容存酸素水化した後、水中に
放出する、必要に応じて圧送パイプ内に気液分離装置を
設けて気液を分離して気液のどちらか単独で水中に圧送
し、液体のみの場合は水底域等の必要な場所へ、気体の
みの場合は従来と同様の水中での気泡放出の曝気に使用
して各種の水質浄化等に使用するパイプ内曝気装置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、気体と液体を共に同一
のパイプ２０で圧送するポンプ（以下、気液ポンプと言
う）を使用して、気体と液体（以下「気液」と言う）を
交互または混合状態でパイプ２０内を圧送し、圧送の途
上で曝気効果を高めた後、気液を必要な場所へ放出する
パイプ内曝気装置に関するもので、河海、池沼、水路、
水槽等の分野で水質浄化や水中の微生物や動植物への酸
素供給等に利用するものである。
のパイプ２０で圧送するポンプ（以下、気液ポンプと言
う）を使用して、気体と液体（以下「気液」と言う）を
交互または混合状態でパイプ２０内を圧送し、圧送の途
上で曝気効果を高めた後、気液を必要な場所へ放出する
パイプ内曝気装置に関するもので、河海、池沼、水路、
水槽等の分野で水質浄化や水中の微生物や動植物への酸
素供給等に利用するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の曝気方法は、ブロワ又はコンプレ
ッサー等を使用して送気する方法が主体であった、この
方法は設備が大型化や、騒音や振動防止の付属の施設が
必要となり、設備と経費が嵩む欠点があった、このた
め、ブロワ又はコンプレッサー等の送気設備や送液ポン
プを必要としない簡単な方法の開発が待たれていた。
ッサー等を使用して送気する方法が主体であった、この
方法は設備が大型化や、騒音や振動防止の付属の施設が
必要となり、設備と経費が嵩む欠点があった、このた
め、ブロワ又はコンプレッサー等の送気設備や送液ポン
プを必要としない簡単な方法の開発が待たれていた。
【０００３】さらに、従来の曝気作業は、水中へ送気し
た後に、気体を放出して気泡の上昇を利用し気液を自動
接触させ曝気する方法で、気泡が水中を上昇する間の短
時間曝気のため曝気効果が不十分であった、また、多少
の改善装置を使用しても曝気された富溶存酸素水域は上
層水域Ｉに偏り、水底水域ＩＩＩの曝気不足が起き易い
欠点があった。一方、深層曝気方式は設備と経費が嵩む
欠点があった、このため、水中１３への送気方法だけで
なく、富溶存酸素水域が上層に偏らない、水底水域ＩＩ
Ｉの曝気不足が起きない他の曝気方法の開発が期待され
ていた。
た後に、気体を放出して気泡の上昇を利用し気液を自動
接触させ曝気する方法で、気泡が水中を上昇する間の短
時間曝気のため曝気効果が不十分であった、また、多少
の改善装置を使用しても曝気された富溶存酸素水域は上
層水域Ｉに偏り、水底水域ＩＩＩの曝気不足が起き易い
欠点があった。一方、深層曝気方式は設備と経費が嵩む
欠点があった、このため、水中１３への送気方法だけで
なく、富溶存酸素水域が上層に偏らない、水底水域ＩＩ
Ｉの曝気不足が起きない他の曝気方法の開発が期待され
ていた。
【０００４】さらに、従来、曝気効果を高めるため壁面
に凹凸を設ける方法は多く行われてきたが、それらはす
べて水中で行われ気泡の通過を利用した方法であった、
気泡の上昇による上昇流の発生で曝気効果は上層に偏る
欠点があった。水中以外で曝気を終えて曝気を終えた液
体を必要な場所に送液できるような、上昇流の発生しな
い曝気方法がもとめられていた。
に凹凸を設ける方法は多く行われてきたが、それらはす
べて水中で行われ気泡の通過を利用した方法であった、
気泡の上昇による上昇流の発生で曝気効果は上層に偏る
欠点があった。水中以外で曝気を終えて曝気を終えた液
体を必要な場所に送液できるような、上昇流の発生しな
い曝気方法がもとめられていた。
【０００５】さらに、従来、曝気効果を高める接触材の
使用は多く行われてきたが、それらはすべて水中で行わ
れ気泡の上昇や攪拌装置を利用した方法であったが、こ
りらを利用しても曝気効果は上層に偏る欠点があった。
水中に達する以前に曝気を終えて必要な場所に送液でき
るような、上昇流の発生しない曝気方法がもとめられて
いた。
使用は多く行われてきたが、それらはすべて水中で行わ
れ気泡の上昇や攪拌装置を利用した方法であったが、こ
りらを利用しても曝気効果は上層に偏る欠点があった。
水中に達する以前に曝気を終えて必要な場所に送液でき
るような、上昇流の発生しない曝気方法がもとめられて
いた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
のブロワやコンプレッサー等の送気装置、または、従来
の送水ポンプは必要としない簡単で、維持管理費の小さ
い装置の開発にある。
のブロワやコンプレッサー等の送気装置、または、従来
の送水ポンプは必要としない簡単で、維持管理費の小さ
い装置の開発にある。
【０００７】本発明の他の目的は、従来の水中への送気
による曝気方法だけでなく、気泡の上昇や水中１３での
攪拌装置以外の方法で、上層水域Ｉに偏らない水底水域
ＩＩＩにも曝気効果が及ぶ曝気装置の開発にある。
による曝気方法だけでなく、気泡の上昇や水中１３での
攪拌装置以外の方法で、上層水域Ｉに偏らない水底水域
ＩＩＩにも曝気効果が及ぶ曝気装置の開発にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、前述の欠陥を
解決するため、内部が空洞状の回転軸１をほぼ水平にし
て、回転軸１を軸にしてパイプ２０を巻いて連通したリ
ング状流路２を形成したパイプ巻体３を回転軸１と一体
に回転可能にして水面近くに設置し、回転軸１に軸受４
を取付けて、パイプ巻体３のパイプ２０の一端を気体と
液体を流入させる気液流入口５としパイプ巻体３の最終
のリング状流路２から延伸させて回転圧送管６として、
回転軸１の空洞状の内部を通過させてパイプ２０の他端
を回転軸１と同軸の接続機器７の一端に接続する、接続
機器７の他端には気液圧送管８の一端を接続し気液圧送
管８の他端を放出口９とし、駆動源１０によってパイプ
巻体３を回転させて気液流入口５を回転毎に水没させて
気体と液体を交互に気液流入口５から汲み込んで、各リ
ング状流路２内の前後に水位を形成させた封水状態１１
とし、封水状態１１を維持する速度でパイプ巻体３を回
転させて回転毎に封水状態１１を１リングづつ前進させ
各リング状流路２内の前後の水位に水位差１２を形成さ
せ内部圧力を起こさせて順次累積させ最終のリング状流
路２で最高圧力となり、最終のリング状流路２を通過後
は封水状態１１を解消させて回転圧送管６から回転軸１
の空洞状の内部を通過して接続機器７に至り接続機器７
から回転しない気液圧送管８を経て放出口９から水中１
３に放出し、気体と液体が共に同一のパイプでパイプ巻
体３の気液流入口５から気液圧送管８の放出口９までの
パイプ２０内を圧送する途上で、気体と液体は混合接触
して自動的に溶存酸素を増強させ、従来のブロワやコン
プレッサー等の送気設備や、送水ポンプを必要としない
ことに特徴がある。
解決するため、内部が空洞状の回転軸１をほぼ水平にし
て、回転軸１を軸にしてパイプ２０を巻いて連通したリ
ング状流路２を形成したパイプ巻体３を回転軸１と一体
に回転可能にして水面近くに設置し、回転軸１に軸受４
を取付けて、パイプ巻体３のパイプ２０の一端を気体と
液体を流入させる気液流入口５としパイプ巻体３の最終
のリング状流路２から延伸させて回転圧送管６として、
回転軸１の空洞状の内部を通過させてパイプ２０の他端
を回転軸１と同軸の接続機器７の一端に接続する、接続
機器７の他端には気液圧送管８の一端を接続し気液圧送
管８の他端を放出口９とし、駆動源１０によってパイプ
巻体３を回転させて気液流入口５を回転毎に水没させて
気体と液体を交互に気液流入口５から汲み込んで、各リ
ング状流路２内の前後に水位を形成させた封水状態１１
とし、封水状態１１を維持する速度でパイプ巻体３を回
転させて回転毎に封水状態１１を１リングづつ前進させ
各リング状流路２内の前後の水位に水位差１２を形成さ
せ内部圧力を起こさせて順次累積させ最終のリング状流
路２で最高圧力となり、最終のリング状流路２を通過後
は封水状態１１を解消させて回転圧送管６から回転軸１
の空洞状の内部を通過して接続機器７に至り接続機器７
から回転しない気液圧送管８を経て放出口９から水中１
３に放出し、気体と液体が共に同一のパイプでパイプ巻
体３の気液流入口５から気液圧送管８の放出口９までの
パイプ２０内を圧送する途上で、気体と液体は混合接触
して自動的に溶存酸素を増強させ、従来のブロワやコン
プレッサー等の送気設備や、送水ポンプを必要としない
ことに特徴がある。
【０００９】また、本発明は、パイプ巻体３の気液流入
口５から放出口９までのパイプ２０の内壁部の一部又は
全体に凹凸２１を形成して、気体と液体を交互または混
合状態でパイプ２０内を通過させて気体と液体の接触を
強化させることに特徴がある。
口５から放出口９までのパイプ２０の内壁部の一部又は
全体に凹凸２１を形成して、気体と液体を交互または混
合状態でパイプ２０内を通過させて気体と液体の接触を
強化させることに特徴がある。
【００１０】更に、本発明は、パイプ巻体３の気液流入
口５から放出口９までのパイプ２０の内側の一部又は全
体に気液接触材２２を設置して、気体と液体を交互また
は混合状態でパイプ２０内を通過させて気体と液体の接
触を強化させることに特徴がある。
口５から放出口９までのパイプ２０の内側の一部又は全
体に気液接触材２２を設置して、気体と液体を交互また
は混合状態でパイプ２０内を通過させて気体と液体の接
触を強化させることに特徴がある。
【００１１】更に、本発明は、気液圧送管８の一部に気
液分離装置１４を設け気体と液体を分離させて、気体と
液体の両方またはどちらか単独で水中に圧送することに
特徴がある。
液分離装置１４を設け気体と液体を分離させて、気体と
液体の両方またはどちらか単独で水中に圧送することに
特徴がある。
【００１２】
【実施の態様】本発明のパイプ内曝気装置の一例を、図
１にしたがって説明すると、内部が空洞状の回転軸１を
ほぼ水平にして、回転軸１を軸にしてパイプ２０を巻い
て連通したリング状流路２を形成したパイプ巻体３を回
転軸１と一体に回転可能にして水面近くに設置し、回転
軸１に軸受４を取付けて、パイプ巻体３のパイプ２０の
一端を気体と液体を流入させる気液流入口５としパイプ
巻体３の最終のリング状流路２から延伸させて回転圧送
管６として、回転軸１の空洞状の内部を通過させてパイ
プ２０の他端を回転軸１と同軸の接続機器７の一端に接
続する、接続機器７の他端には気液圧送管８の一端を接
続し気液圧送管８の他端を放出口９とし、駆動源１０に
よってパイプ巻体３を回転させて気液流入口５を回転毎
に水没させて気体と液体を交互に気液流入口５から汲み
込んで、各リング状流路２内の前後に水位を形成させた
封水状態１１とし、封水状態１１を維持する速度でパイ
プ巻体３を回転させて回転毎に封水状態１１を１リング
づつ前進させ各リング状流路２内の前後の水位に水位差
１２を形成させ内部圧力を起こさせて順次累積させ最終
のリング状流路２で最高圧力となり、最終のリング状流
路２を通過後は封水状態１１を解消させて回転圧送管６
から回転軸１の空洞状の内部を通過して接続機器７に至
り接続機器７から回転しない気液圧送管８を経て放出口
９から水中１３に放出し、気体と液体が共に同一のパイ
プでパイプ巻体３の気液流入口５から気液圧送管８の放
出口９までのパイプ２０内を圧送する途上で、気体と液
体は混合接触して自動的に溶存酸素を増強させ、従来の
ブロワやコンプレッサー等の送気設備や、送水ポンプを
必要としないものである。
１にしたがって説明すると、内部が空洞状の回転軸１を
ほぼ水平にして、回転軸１を軸にしてパイプ２０を巻い
て連通したリング状流路２を形成したパイプ巻体３を回
転軸１と一体に回転可能にして水面近くに設置し、回転
軸１に軸受４を取付けて、パイプ巻体３のパイプ２０の
一端を気体と液体を流入させる気液流入口５としパイプ
巻体３の最終のリング状流路２から延伸させて回転圧送
管６として、回転軸１の空洞状の内部を通過させてパイ
プ２０の他端を回転軸１と同軸の接続機器７の一端に接
続する、接続機器７の他端には気液圧送管８の一端を接
続し気液圧送管８の他端を放出口９とし、駆動源１０に
よってパイプ巻体３を回転させて気液流入口５を回転毎
に水没させて気体と液体を交互に気液流入口５から汲み
込んで、各リング状流路２内の前後に水位を形成させた
封水状態１１とし、封水状態１１を維持する速度でパイ
プ巻体３を回転させて回転毎に封水状態１１を１リング
づつ前進させ各リング状流路２内の前後の水位に水位差
１２を形成させ内部圧力を起こさせて順次累積させ最終
のリング状流路２で最高圧力となり、最終のリング状流
路２を通過後は封水状態１１を解消させて回転圧送管６
から回転軸１の空洞状の内部を通過して接続機器７に至
り接続機器７から回転しない気液圧送管８を経て放出口
９から水中１３に放出し、気体と液体が共に同一のパイ
プでパイプ巻体３の気液流入口５から気液圧送管８の放
出口９までのパイプ２０内を圧送する途上で、気体と液
体は混合接触して自動的に溶存酸素を増強させ、従来の
ブロワやコンプレッサー等の送気設備や、送水ポンプを
必要としないものである。
【００１３】更に、本発明のパイプ内曝気装置の一例
を、図２及び図３にしたがって説明すると、パイプ巻体
３の気液流入口５から放出口９までのパイプ２０の内壁
部の一部又は全体に凹凸２１を形成して、気体と液体を
交互または混合状態でパイプ２０内を通過させて気体と
液体の接触を強化させるものである。
を、図２及び図３にしたがって説明すると、パイプ巻体
３の気液流入口５から放出口９までのパイプ２０の内壁
部の一部又は全体に凹凸２１を形成して、気体と液体を
交互または混合状態でパイプ２０内を通過させて気体と
液体の接触を強化させるものである。
【００１４】更に、本発明のパイプ内曝気装置の一例
を、図２及び図４にしたがって説明すると、パイプ巻体
３の気液流入口５から放出口９までのパイプ２０の内側
の一部又は全体に気液接触材２２を設置して、気体と液
体を交互または混合状態でパイプ２０内を通過させて気
体と液体の接触を強化させるものである。
を、図２及び図４にしたがって説明すると、パイプ巻体
３の気液流入口５から放出口９までのパイプ２０の内側
の一部又は全体に気液接触材２２を設置して、気体と液
体を交互または混合状態でパイプ２０内を通過させて気
体と液体の接触を強化させるものである。
【００１５】更に、本発明のパイプ内曝気装置の一例
を、図１にしたがって説明すると、気液圧送管８の一部
に気液分離装置１４を設け気体と液体を分離させて、気
体と液体の両方またはどちらか単独で水中に圧送するも
のである。
を、図１にしたがって説明すると、気液圧送管８の一部
に気液分離装置１４を設け気体と液体を分離させて、気
体と液体の両方またはどちらか単独で水中に圧送するも
のである。
【００１６】本発明の請求項１の構成要素について更に
付言すると、 内部が空洞状の回転軸１をほぼ水平にして、 回転軸１を軸にしてパイプ２０を巻いて連通したリン
グ状流路２を形成したパイプ巻体３を回転軸１と一体に
回転可能にして水面近くに設置し、 回転軸１に軸受４を取付けて、 パイプ巻体３のパイプ２０の一端を気体と液体を流入
させる気液流入口５としパイプ巻体３の最終のリング状
流路２から延伸させて回転圧送管６として、 回転軸１の空洞状の内部を通過させてパイプ２０の他
端を回転軸１と同軸の接続機器７の一端に接続する、 接続機器７の他端には気液圧送管８の一端を接続し気
液圧送管８の他端を放出口９とし、 駆動源１０によってパイプ巻体３を回転させて気液流
入口５を回転毎に水没させて気体と液体を交互に気液流
入口５から汲み込んで、 各リング状流路２内の前後に水位を形成させた封水状
態１１とし、封水状態１１を維持する速度でパイプ巻体
３を回転させて回転毎に封水状態１１を１リングづつ前
進させ各リング状流路２内の前後の水位に水位差１２を
形成させ内部圧力を起こさせて順次累積させ最終のリン
グ状流路２で最高圧力となり、 最終のリング状流路２を通過後は封水状態１１を解消
させて回転圧送管６から回転軸１の空洞状の内部を通過
して接続機器７に至り接続機器７から回転しない気液圧
送管８を経て放出口９から水中１３に放出し、▲１０▼
気体と液体が共に同一のパイプでパイプ巻体３の気液流
入口５から気液圧送管８の放出口９までのパイプ２０内
を圧送する途上で、気体と液体は混合接触して自動的に
溶存酸素を増強させる、と言う技術手段によるものであ
る。本発明の請求項１の構成要素について更に付言する
と、請求項１のパイプ内曝気装置の構成要素の中で、
〜に示す内容は気液を共に同一のパイプ内を圧送する
ポンプすなわち、「気液ポンプ」を示し、この「気液ポ
ンプ」を使用して圧送途上のパイプ内で曝気することに
あり、中でも前述したに示す「各リング状流路２内の
前後に水位を形成させた封水状態１１とし、封水状態１
１を維持する速度でパイプ巻体３を回転させて回転毎に
封水状態１１を１リングづつ前進させ各リング状流路２
内の前後の水位に水位差１２を形成させ内部圧力を起こ
させて順次累積させ最終のリング状流路２で最高圧力と
なり、」は圧送力の起こす内容であり、次いで▲１０▼
に示す「気体と液体が共に同一のパイプでパイプ巻体３
の気液流入口５から気液圧送管８の放出口９までのパイ
プ２０内を圧送する途上で、気体と液体は混合接触して
自動的に溶存酸素を増強させる、」ことによってパイプ
内の曝気効果を高めるものである。
付言すると、 内部が空洞状の回転軸１をほぼ水平にして、 回転軸１を軸にしてパイプ２０を巻いて連通したリン
グ状流路２を形成したパイプ巻体３を回転軸１と一体に
回転可能にして水面近くに設置し、 回転軸１に軸受４を取付けて、 パイプ巻体３のパイプ２０の一端を気体と液体を流入
させる気液流入口５としパイプ巻体３の最終のリング状
流路２から延伸させて回転圧送管６として、 回転軸１の空洞状の内部を通過させてパイプ２０の他
端を回転軸１と同軸の接続機器７の一端に接続する、 接続機器７の他端には気液圧送管８の一端を接続し気
液圧送管８の他端を放出口９とし、 駆動源１０によってパイプ巻体３を回転させて気液流
入口５を回転毎に水没させて気体と液体を交互に気液流
入口５から汲み込んで、 各リング状流路２内の前後に水位を形成させた封水状
態１１とし、封水状態１１を維持する速度でパイプ巻体
３を回転させて回転毎に封水状態１１を１リングづつ前
進させ各リング状流路２内の前後の水位に水位差１２を
形成させ内部圧力を起こさせて順次累積させ最終のリン
グ状流路２で最高圧力となり、 最終のリング状流路２を通過後は封水状態１１を解消
させて回転圧送管６から回転軸１の空洞状の内部を通過
して接続機器７に至り接続機器７から回転しない気液圧
送管８を経て放出口９から水中１３に放出し、▲１０▼
気体と液体が共に同一のパイプでパイプ巻体３の気液流
入口５から気液圧送管８の放出口９までのパイプ２０内
を圧送する途上で、気体と液体は混合接触して自動的に
溶存酸素を増強させる、と言う技術手段によるものであ
る。本発明の請求項１の構成要素について更に付言する
と、請求項１のパイプ内曝気装置の構成要素の中で、
〜に示す内容は気液を共に同一のパイプ内を圧送する
ポンプすなわち、「気液ポンプ」を示し、この「気液ポ
ンプ」を使用して圧送途上のパイプ内で曝気することに
あり、中でも前述したに示す「各リング状流路２内の
前後に水位を形成させた封水状態１１とし、封水状態１
１を維持する速度でパイプ巻体３を回転させて回転毎に
封水状態１１を１リングづつ前進させ各リング状流路２
内の前後の水位に水位差１２を形成させ内部圧力を起こ
させて順次累積させ最終のリング状流路２で最高圧力と
なり、」は圧送力の起こす内容であり、次いで▲１０▼
に示す「気体と液体が共に同一のパイプでパイプ巻体３
の気液流入口５から気液圧送管８の放出口９までのパイ
プ２０内を圧送する途上で、気体と液体は混合接触して
自動的に溶存酸素を増強させる、」ことによってパイプ
内の曝気効果を高めるものである。
【００１７】本発明のパイプ内曝気装置に気液ポンプを
使用する理由は以下に示す通りで、は、従来のブロワ
やコンプレッサー等の送気設備や送水ポンプを必要とせ
ず、これに付属施設として騒音防止、振動防止、冷却装
置等も必要としないばかりか、施設費や動力費が少なく
て済むためであり、は、気液が水中に放出する以前
に、圧送パイプ内で圧送中に十分曝気を進行させること
ができるためであり、は、水底部等へ配管して、富溶
存酸素化した液体のみを必要場所へ放出でき、曝気効果
が上層に偏らずに下層だけの曝気もできるためであり、
は、前述の圧送パイプ内で圧送中に曝気ができると共
に、従来と同様に圧送後も水中で気泡の上昇を利用して
曝気に利用できるためであり、は、ポンプ内のパイプ
及び圧送パイプ内に羽根、歯車、ピストン、スクリュー
等の一切の機器が存在しないため、多少の固形物があっ
ても問題なく気液とともに圧送ができるためであり、
は、パイプ内で曝気した後、気液分離室の設置で簡単に
分離でき、気液同時又は気液のどちらか単独で、水中の
必要な場所に放出できるためであり、は、気液を水中
に圧送する場合、逆エアリフト効果（仮称）が起き、従
来と同一の圧力でも従来の送気ポンプ以上の深度へ圧送
ができるためであり、は、羽根、歯車、ピストン、ス
クリュー等の一切の機器が存在しないため、故障が少な
く、維持管理費だけでなくトータルコストが小さくて済
むためである。
使用する理由は以下に示す通りで、は、従来のブロワ
やコンプレッサー等の送気設備や送水ポンプを必要とせ
ず、これに付属施設として騒音防止、振動防止、冷却装
置等も必要としないばかりか、施設費や動力費が少なく
て済むためであり、は、気液が水中に放出する以前
に、圧送パイプ内で圧送中に十分曝気を進行させること
ができるためであり、は、水底部等へ配管して、富溶
存酸素化した液体のみを必要場所へ放出でき、曝気効果
が上層に偏らずに下層だけの曝気もできるためであり、
は、前述の圧送パイプ内で圧送中に曝気ができると共
に、従来と同様に圧送後も水中で気泡の上昇を利用して
曝気に利用できるためであり、は、ポンプ内のパイプ
及び圧送パイプ内に羽根、歯車、ピストン、スクリュー
等の一切の機器が存在しないため、多少の固形物があっ
ても問題なく気液とともに圧送ができるためであり、
は、パイプ内で曝気した後、気液分離室の設置で簡単に
分離でき、気液同時又は気液のどちらか単独で、水中の
必要な場所に放出できるためであり、は、気液を水中
に圧送する場合、逆エアリフト効果（仮称）が起き、従
来と同一の圧力でも従来の送気ポンプ以上の深度へ圧送
ができるためであり、は、羽根、歯車、ピストン、ス
クリュー等の一切の機器が存在しないため、故障が少な
く、維持管理費だけでなくトータルコストが小さくて済
むためである。
【００１８】本発明のパイプ内曝気装置の請求項２の一
例を、図３にしたがって説明すると、パイプ２０の内壁
部の一部又は全体に凹凸２１を形成して、気液が交互、
または混合状態でパイプ２０内を通過させることで、パ
イプ２０内にせせらぎ的な流れが起き、気液の出会う表
面積が大きくなり、気液が水中に到達以前に曝気効果を
高めるものある。
例を、図３にしたがって説明すると、パイプ２０の内壁
部の一部又は全体に凹凸２１を形成して、気液が交互、
または混合状態でパイプ２０内を通過させることで、パ
イプ２０内にせせらぎ的な流れが起き、気液の出会う表
面積が大きくなり、気液が水中に到達以前に曝気効果を
高めるものある。
【００１９】本発明のパイプ内曝気装置の請求項２の一
例を、図４にしたがって説明すると、パイプ２０の内部
の一部又は全体に気液接触材２２を設置して、気液が交
互、または混合状態でパイプ２０内を通過させること
で、パイプ２０内にせせらぎ的な流れが起き、気液が出
会い接触面積が大きくなり、気液が水中に到達以前に曝
気効果を高めるものある。
例を、図４にしたがって説明すると、パイプ２０の内部
の一部又は全体に気液接触材２２を設置して、気液が交
互、または混合状態でパイプ２０内を通過させること
で、パイプ２０内にせせらぎ的な流れが起き、気液が出
会い接触面積が大きくなり、気液が水中に到達以前に曝
気効果を高めるものある。
【００２０】本発明のパイプ内曝気装置において、パイ
プ内壁部に凹凸２１や、パイプ内部への気液接触材２２
の設置は、気液圧送パイプ８の一部を改造して設置して
もよく、気液ポンプで圧送する液体が汚水の場合は目詰
りしない程度の接触材をもうけて目詰まり防止に注意
し、リング状流路２内に設ける場合は、常に回転し封水
状態の確保を考慮する必要がある、気液圧送パイプ８内
に設ける場合は、回転しないため特に目詰り防止に注意
し直線的に下降するパイプ１に設けるのが安全的であ
る。気液接触材２２は固定的なものでもよいし部分的に
回転や流れに揺れるものでもよい。
プ内壁部に凹凸２１や、パイプ内部への気液接触材２２
の設置は、気液圧送パイプ８の一部を改造して設置して
もよく、気液ポンプで圧送する液体が汚水の場合は目詰
りしない程度の接触材をもうけて目詰まり防止に注意
し、リング状流路２内に設ける場合は、常に回転し封水
状態の確保を考慮する必要がある、気液圧送パイプ８内
に設ける場合は、回転しないため特に目詰り防止に注意
し直線的に下降するパイプ１に設けるのが安全的であ
る。気液接触材２２は固定的なものでもよいし部分的に
回転や流れに揺れるものでもよい。
【００２１】本発明のパイプ内曝気装置で、パイプ内壁
の凹凸２１は、凹凸の高さ、縦、横、斜、螺旋の模様
や、粒型、角形、丸型の凹凸型等のいずれでもよく、気
液が通過時に小気泡や水滴等に細分化され、パイプ内壁
でせせらぎ的に気液が混合されればよい。図示は凹凸２
１の一例であり、これ意外にもせせらぎ的に効果のある
凹凸であればよく図示に限定はしない。また、パイプ内
壁の凹と凸の間隔は、パイプの口径、パイプ内部４の気
液の流速によって調節する必要があるが、これも気液が
通過時に気泡や水滴ができてパイプの内壁部４で、せせ
らぎ的な曝気効果が高まればよい。
の凹凸２１は、凹凸の高さ、縦、横、斜、螺旋の模様
や、粒型、角形、丸型の凹凸型等のいずれでもよく、気
液が通過時に小気泡や水滴等に細分化され、パイプ内壁
でせせらぎ的に気液が混合されればよい。図示は凹凸２
１の一例であり、これ意外にもせせらぎ的に効果のある
凹凸であればよく図示に限定はしない。また、パイプ内
壁の凹と凸の間隔は、パイプの口径、パイプ内部４の気
液の流速によって調節する必要があるが、これも気液が
通過時に気泡や水滴ができてパイプの内壁部４で、せせ
らぎ的な曝気効果が高まればよい。
【００２２】なお、気液が交互にとは、時間的に０．５
〜２０秒毎の時間間隔がよいが限定したものではない、
できれば気液が混合状態で通過して絶えずせせらぎ状態
を起きていることが曝気効果である。
〜２０秒毎の時間間隔がよいが限定したものではない、
できれば気液が混合状態で通過して絶えずせせらぎ状態
を起きていることが曝気効果である。
【００２３】気液接触材２２は、気液の通過を大きく妨
げず、気液を細分化して攪拌作用を起させるものがよ
く、目的は曝気効果を高めるもので、設置、撤去、メン
テナンスが容易なものがよく、パイプ内壁部４に損傷を
与えないプラスチック等可塑性の材質がよく、網状、粒
状、へちま状、羽根状、ひも状、螺旋状等、各種の組合
わせでもよく、材質や形には特に限定はない。
げず、気液を細分化して攪拌作用を起させるものがよ
く、目的は曝気効果を高めるもので、設置、撤去、メン
テナンスが容易なものがよく、パイプ内壁部４に損傷を
与えないプラスチック等可塑性の材質がよく、網状、粒
状、へちま状、羽根状、ひも状、螺旋状等、各種の組合
わせでもよく、材質や形には特に限定はない。
【００２４】パイプ２０の口径は、リング状流路２と圧
送パイプ８が同一の必要はなく、圧送速度等によって調
節してもよい、また、これは、リング状流路２や圧送パ
イプ８の各々でもパイプの内径を変えてもよく、気液の
高圧化やパイプ内の圧送速度を適宣対応してよい。
送パイプ８が同一の必要はなく、圧送速度等によって調
節してもよい、また、これは、リング状流路２や圧送パ
イプ８の各々でもパイプの内径を変えてもよく、気液の
高圧化やパイプ内の圧送速度を適宣対応してよい。
【００２５】気液ポンプのパイプ巻体３の回転軸１は内
部を回転圧送管６が通過するため、大きい軸径が必要と
なる、このため、通常の軸受けだけでなく、ローラー的
な軸受とする場合がある。
部を回転圧送管６が通過するため、大きい軸径が必要と
なる、このため、通常の軸受けだけでなく、ローラー的
な軸受とする場合がある。
【００２６】本発明のパイプ内曝気装置はブロワやコン
プレッサーを必要としないが、併設して使用しても良
い、また、水中に到達する以前に曝気効果が高められて
いるが、水中に到達後も更に曝気を継続して曝気効果を
高めてもよい、更に、駆動源として１つは必要であるが
他の駆動源の設備を併設してもよい。
プレッサーを必要としないが、併設して使用しても良
い、また、水中に到達する以前に曝気効果が高められて
いるが、水中に到達後も更に曝気を継続して曝気効果を
高めてもよい、更に、駆動源として１つは必要であるが
他の駆動源の設備を併設してもよい。
【００２７】本発明に使用する気液ポンプの駆動源は、
図示例の、風力、水力、人力のみでなく、通常のモータ
ー、エンジン等は勿論のこと使用できる。また、図示の
パイプ内曝気装置の稼働場所、稼働方法、形式はすべ
て、ほんの１例であり、他の多くの場合にも適用される
べきものである。
図示例の、風力、水力、人力のみでなく、通常のモータ
ー、エンジン等は勿論のこと使用できる。また、図示の
パイプ内曝気装置の稼働場所、稼働方法、形式はすべ
て、ほんの１例であり、他の多くの場合にも適用される
べきものである。
【００２８】
【発明の効果】本発明によると、気液を水中へ送気する
以前に、圧送途上で曝気（富溶存酸素水化）した後、気
液分離装置１４により液体のみを水中へ圧送することが
可能となった。
以前に、圧送途上で曝気（富溶存酸素水化）した後、気
液分離装置１４により液体のみを水中へ圧送することが
可能となった。
【００２９】本発明によると、水中へ到達以前に富溶存
酸素水化した液体のみを、必要な場所へ必要量を送水で
き、水底水域ＩＩＩに放出して、従来困難とされた水底
水域ＩＩＩの直接水質改善もでき、従来の上層水域Ｉに
偏る曝気の改善ができるようになった。
酸素水化した液体のみを、必要な場所へ必要量を送水で
き、水底水域ＩＩＩに放出して、従来困難とされた水底
水域ＩＩＩの直接水質改善もでき、従来の上層水域Ｉに
偏る曝気の改善ができるようになった。
【００３０】本発明によると、従来のブロワやコンプレ
ッサー等の送気設備や送水ポンプを必要とせず、従来、
これらに付随的に必要とされた冷却装置、騒音防止、振
動防止等の施設を必要としないため、施設費、動力費を
節減する利点がある。
ッサー等の送気設備や送水ポンプを必要とせず、従来、
これらに付随的に必要とされた冷却装置、騒音防止、振
動防止等の施設を必要としないため、施設費、動力費を
節減する利点がある。
【００３１】また本発明は、取り扱う液体に固形物が多
少混ざっていても問題無く気液と共に圧送できる利点が
ある。
少混ざっていても問題無く気液と共に圧送できる利点が
ある。
【００３２】また本発明は、気液を共に水中に圧送する
場合、逆エアリフト効果（仮称）が起き、従来と同一圧
力でも従来のポンプ以上の深部へ圧送ができる利点があ
る。
場合、逆エアリフト効果（仮称）が起き、従来と同一圧
力でも従来のポンプ以上の深部へ圧送ができる利点があ
る。
【００３３】また本発明は、パイプ内壁部に凹凸２１を
設けることで、従来の単なるパイプ圧送でなく、パイプ
内の気液流にせせらぎ現象が起き、気液が攪拌され曝気
効果を高める効果がある。
設けることで、従来の単なるパイプ圧送でなく、パイプ
内の気液流にせせらぎ現象が起き、気液が攪拌され曝気
効果を高める効果がある。
【００３４】また本発明は、パイプ内部に気液接触材２
２をを設けることで、パイプ内部の凹凸２１の効果と同
様、気液流にせせらぎ現象が起き、気液が攪拌され更に
曝気効果が一層高まる効果がある。
２をを設けることで、パイプ内部の凹凸２１の効果と同
様、気液流にせせらぎ現象が起き、気液が攪拌され更に
曝気効果が一層高まる効果がある。
【図１】気液ポンプで水槽内の液体を汲み揚げて圧送
し、曝気効果を高めて気液分離装置１４へ圧送し、気液
を分離して富溶存酸素水のみを水中の水底水域ＩＩＩへ
圧送し、気体は従来方式と同様に水中に圧送して曝気に
使用する１例図を示す。
し、曝気効果を高めて気液分離装置１４へ圧送し、気液
を分離して富溶存酸素水のみを水中の水底水域ＩＩＩへ
圧送し、気体は従来方式と同様に水中に圧送して曝気に
使用する１例図を示す。
【図２】気液ポンプを池沼等で使用し、気液を共に同一
のパイプで圧送し、水深の下層域で富溶存酸素水を放出
すると共に、気泡上昇を利用して従来の曝気方式を行う
併用式の１例ずを示す。
のパイプで圧送し、水深の下層域で富溶存酸素水を放出
すると共に、気泡上昇を利用して従来の曝気方式を行う
併用式の１例ずを示す。
【図３】パイプ内壁部の凹凸の断面例を示し、（イ）は
縦模様、（ロ）は粒模様、（ハ）は螺旋模様、（ニ）は
横模様を示す。
縦模様、（ロ）は粒模様、（ハ）は螺旋模様、（ニ）は
横模様を示す。
【図４】パイプ内部の多数ある気液接触材の少数例を示
し、（イ）は放射羽根式、（ロ）は二重円筒網式、
（ハ）はヘチマ状濾床式、（ニ）は内向放射式で、
（Ａ）列は設置断面図、（Ｂ）列は気液接触材（接触濾
床）、（Ｃ）列は側断面図、（Ｄ）は斜視図。
し、（イ）は放射羽根式、（ロ）は二重円筒網式、
（ハ）はヘチマ状濾床式、（ニ）は内向放射式で、
（Ａ）列は設置断面図、（Ｂ）列は気液接触材（接触濾
床）、（Ｃ）列は側断面図、（Ｄ）は斜視図。
【図５】気液ポンプを使用して気液を共に同一のパイプ
で圧送したパイプ内曝気の圧送状況の斜視説明例図（手
動式）。
で圧送したパイプ内曝気の圧送状況の斜視説明例図（手
動式）。
１ 回転軸 ２ リング状流路 ３ パイプ巻体 ４ 軸受 ５ 気液流入口 ６ 回転圧送管 ７ 接続機器 ８ 気液圧送管 ９ 放出口 １０ 駆動源 １１ 封水状態 １２ 水位差 １３ 水中 １４ 気液分離室 ２０ パイプ ２１ 凹凸 ２２ 気液接触材 ３１ 心棒 ３２ 接触羽根 ３３ 網材 ３４ 外囲材 ３５ スペーサー ３６ ポーラス材
Claims (4)
- 【請求項１】内部が空洞状の回転軸１をほぼ水平にし
て、回転軸１を軸にしてパイプ２０を巻いて連通したリ
ング状流路２を形成したパイプ巻体３を回転軸１と一体
に回転可能にして水面近くに設置し、回転軸１に軸受４
を取付けて、パイプ巻体３のパイプ２０の一端を気体と
液体を流入させる気液流入口５としパイプ巻体３の最終
のリング状流路２から延伸させて回転圧送管６として、
回転軸１の空洞状の内部を通過させてパイプ２０の他端
を回転軸１と同軸の接続機器７の一端に接続する、接続
機器７の他端には気液圧送管８の一端を接続し気液圧送
管８の他端を放出口９とし、駆動源１０によってパイプ
巻体３を回転させて気液流入口５を回転毎に水没させて
気体と液体を交互に気液流入口５から汲み込んで、各リ
ング状流路２内の前後に水位を形成させた封水状態１１
とし、封水状態１１を維持する速度でパイプ巻体３を回
転させて回転毎に封水状態１１を１リングづつ前進させ
各リング状流路２内の前後の水位に水位差１２を形成さ
せ内部圧力を起こさせて順次累積させ最終のリング状流
路２で最高圧力となり、最終のリング状流路２を通過後
は封水状態１１を解消させて回転圧送管６から回転軸１
の空洞状の内部を通過して接続機器７に至り接続機器７
から回転しない気液圧送管８を経て放出口９から水中１
３に放出し、気体と液体が共に同一のパイプでパイプ巻
体３の気液流入口５から気液圧送管８の放出口９までの
パイプ２０内を圧送する途上で、気体と液体は混合接触
して自動的に溶存酸素を増強させるパイプ内曝気装置。 - 【請求項２】パイプ巻体３の気液流入口５から放出口９
までのパイプ２０の内壁部の一部又は全体に凹凸２１を
形成して、気体と液体を交互または混合状態でパイプ２
０内を通過させて気体と液体の接触を強化させる請求項
１記載のパイプ内曝気装置。 - 【請求項３】パイプ巻体３の気液流入口５から放出口９
までのパイプ２０の内側の一部又は全体に気液接触材２
２を設置して、気体と液体を交互または混合状態でパイ
プ２０内を通過させて気体と液体の接触を強化させる請
求項１または請求項２記載のパイプ内曝気装置。 - 【請求項４】気液圧送管８の一部に気液分離装置１４を
設け気体と液体を分離させて、気体と液体の両方または
どちらか単独で水中に圧送する請求項１または請求項２
または請求項３記載のパイプ内曝気装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31723599A JP3254628B2 (ja) | 1999-10-04 | 1999-10-04 | パイプ内曝気装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31723599A JP3254628B2 (ja) | 1999-10-04 | 1999-10-04 | パイプ内曝気装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001107845A true JP2001107845A (ja) | 2001-04-17 |
| JP3254628B2 JP3254628B2 (ja) | 2002-02-12 |
Family
ID=18085996
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31723599A Expired - Fee Related JP3254628B2 (ja) | 1999-10-04 | 1999-10-04 | パイプ内曝気装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3254628B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013096404A (ja) * | 2011-10-28 | 2013-05-20 | Kam Wa Tai | エネルギーコレクタ |
| JP2013215634A (ja) * | 2012-04-04 | 2013-10-24 | Mitsubishi Electric Corp | 微細気泡発生装置 |
| JP2014140834A (ja) * | 2013-01-24 | 2014-08-07 | Takeshi Yoshioka | 気液ポンプで送水して接触ろ過する水質浄化装置 |
| US9033679B2 (en) | 2007-02-09 | 2015-05-19 | Sanden Corporation | Displacement control system for variable displacement compressor |
-
1999
- 1999-10-04 JP JP31723599A patent/JP3254628B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9033679B2 (en) | 2007-02-09 | 2015-05-19 | Sanden Corporation | Displacement control system for variable displacement compressor |
| JP2013096404A (ja) * | 2011-10-28 | 2013-05-20 | Kam Wa Tai | エネルギーコレクタ |
| JP2013215634A (ja) * | 2012-04-04 | 2013-10-24 | Mitsubishi Electric Corp | 微細気泡発生装置 |
| JP2014140834A (ja) * | 2013-01-24 | 2014-08-07 | Takeshi Yoshioka | 気液ポンプで送水して接触ろ過する水質浄化装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3254628B2 (ja) | 2002-02-12 |
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