JP2002239587A

JP2002239587A - 深水の溶存酸素増強装置

Info

Publication number: JP2002239587A
Application number: JP2001088747A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Yoshioka; 健吉岡
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-02-20
Filing date: 2001-02-20
Publication date: 2002-08-27

Abstract

(57)【要約】【課題】水質浄化や深水部の貧酸素状態の解消に、コ
ンプレッサーもブロワも使わず、１つの動力源で、簡単
な設備で、容易な操作で、小さい動力費で、振動騒音の
小さい方法で、富酸素水に改善して深水部へ送り、表層
の富酸素水も使用して水中の気泡上昇流のない、深水の
溶存酸素増強装置を提供する。【手段】水面上から回転軸を水中に伸ばし圧送羽根等
と吸気管を付設して回転させて、自動吸気しながら気液
混合して富酸素水として圧送管又は気液分離室に圧送
し、富酸素水は深水中へ圧送し、気体は放気管から外部
へ放気するか、又は別途設置した気泡管へ接続して気泡
ポンプとして深水中の貧酸素水を吸引して水面付近へ汲
み上げ、富酸素水化し、必要に応じて揚水や深水中の物
資の輸送にも使用するする深水の溶存酸素増強装置

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、溶存酸素の少ない深水
部の水（以下『貧酸素水』と言う）を溶存酸素の多い水
（以下『富酸素水』と言う）に改善するため、水面近く
で作った富酸素水を深水部へ圧送する装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、深水部の溶存酸素を改善する装置
としてコンプレッサー又はブロワにより水中送気して散気管
から気泡上昇させる方法、エジェクターによる気液流
を水中へ放出する方法、高速回転羽根で自動吸気して
回転羽根で撹拌散気する方法があった。この中で、コンプレッサー又はブロワによる方法は、設備が大き
く、騒音、振動が大で、動力費が嵩むと共に、水中に折
角生産した富酸素水は深水部に留まらず気泡上昇流に伴
って表層へ上昇移動する欠点があった。エジェクターによる気液流も前述同様、水中に折角生
産した富酸素水は深水部に留まらず気泡上昇流に伴って
表層へ上昇移動する欠点があった。高速回転羽根による自動吸気方式もあったが、浅水深
用で、深水部の溶存酸素を増強には不向きであった。その他、噴水、滝、撹拌、せせらぎ等の方式がある
が、深水部へ到達が困難なため汎用化されていない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前述
の欠陥を改善するもので、コンプレッサーやブロワを使
わず、動力費の小さい、水中気泡上昇流のない、簡単な
設備で、富酸素水を容易かつ大量に生産して深水部へ圧
送でき、これらの作業を一つの動力で達成可能にする装
置の開発にある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述の課題を
解決するため請求項１に記載し、図１、図２Ａ及びＢに
示す通り、水面下に流入口１を設け、流入口１の下に気
液混合室２を設け、気液混合室２の下部に圧送管３を接
続して圧送管３の下端を放流口４とする、水面上から回
転軸５を延伸して気液混合室２内で圧送羽根等６を付設
し、回転軸５の水面上から吸気管７の上端の吸気口８を
付設して水面下へ延伸して円周方向へ伸ばして他端を吸
出口９として、吸出口９を回転により負圧を起こす方向
に向けて、回転軸５、圧送羽根等６、吸気管７を一体に
回転可能に設置する、動力源１０により回転軸５を回転
して圧送羽根等６の稼働で表層水１１は流入口１から気
液混合室２に流入させると共に、吸気管７の吸出口９は
回転による負圧を起こして水面上の空気を自動的に吸い
出して、圧送羽根等６の回転で表層水１１撹拌混合して
気液混相流となって圧送管３の深水部へ圧送して放流口
４から必要とする場所へ放流することに特徴がある。

【０００５】更に本発明は、請求項２に記載し、図２Ｃ
に示す通り請求項１の、吸気管７を回転軸５へ一体に付
設しないで、回転軸５とは別に固定設置して水面上の上
端を吸気口８とし、水面下の他端を吸出口９とし、吸出
口９を圧送羽根等６の間近にして、吸気管７を回転させ
ないで圧送羽根等６の回転で吸出口９に負圧が起こるよ
うに設置することに特徴がある。

【０００６】更に本発明の請求項３は、請求項１、請求
項２に関して、図７に示す通り、気液混合室２の上部を
空気溜１３とし、空気溜１３の内部から排気管１４を設
けて内部の一端を気体流入口１５とし、空気溜１３の外
部に伸ばして他端を放気口１６とする、気液混合室２で
混合した気液は気液混合室２内で上下に分離し、液体は
下部似接続した圧送管３に圧送され、気体は上部の空気
溜１３に溜まり気体流入口１５から排気管１４を経て放
気口１６から外部へ放出することに特徴がある。

【０００７】更に本発明の請求項４は、請求項３に関し
て、図３に示す通り、放気管１４の気体流入口１５に水
位調整器１７を付設するすることに特徴がある。

【０００８】更に本発明の請求項５は、請求項１、請求
項２に関して、圧送管３の下端に気液分離室１２を設け
て、気液分離室１２の近くに気泡管１８を設けて深水部
から水面近くに延伸して設置し、気液分離室１２の上部
から気体サイフォン１９を付設して下方へ伸ばして気泡
管１８に接続する、圧送管３から圧送した気液混相流は
気液分離室１２に入って気液は上下に分離して、液体は
圧送管３の放流口４から深水中の必要な場所へ放流し、
気体は気体サイフォン１９を経て気泡管１８に流入して
気泡管１８を気泡ポンプとして稼働させ、気泡管１８の
下部の吸引口２０から貧酸素水等を吸引して水面近くへ
引き上げることに特徴がある。

【０００９】

【実施の態様】請求項１は、図１、図２Ａ及びＢに示す
通り、水面下に流入口１を設け、流入口１の下に気液混
合室２を設け、気液混合室２の下部に圧送管３を接続し
て圧送管３の下端を放流口４とする、水面上から回転軸
５を延伸して気液混合室２内で圧送羽根等６を付設し、
回転軸５の水面上から吸気管７の上端の吸気口８を付設
して水面下へ延伸して円周方向へ伸ばして他端を吸出口
９として、吸出口９を回転により負圧を起こす方向に向
けて、回転軸、圧送羽根等、吸気管７を一体に回転可能
に設置する、動力源１０により回転軸５を回転して圧送
羽根等６の稼働で表層水１１は流入口１から気液混合室
２に流入させると共に、吸気管７の吸出口９は回転によ
る負圧を起こして水面上の空気を自動的に吸い出して、
圧送羽根等６の回転で表層水１１撹拌混合して気液混相
流となって圧送管３の深水部へ圧送して放流口４から必
要とする場所へ放流するものである。

【００１０】請求項２は、図２Ｃに示す通り請求項１
の、吸気管７を回転軸５へ一体に付設しないで、回転軸
５以外の場所に別に固定設置して水面上の上端を吸気口
８とし、水面下の他端を吸出口９とし、吸出口９を圧送
羽根等６の間近にして、吸気管７を回転させないで圧送
羽根等６の回転で吸出口９に負圧が起こるように設置す
るものである。

【００１１】請求項３は、請求項１、請求項２に関し
て、図７に示す通り、気液混合室２の上部を空気溜１３
とし、空気溜１３の内部から排気管１４を設けて内部の
一端を気体流入口１５とし、空気溜１３の外部に伸ばし
て他端を放気口１６とする、気液混合室２で混合した気
液は気液混合室２内で上下に分離し、液体は下部似接続
した圧送管３に圧送され、気体は上部の空気溜１３に溜
まり気体流入口１５から排気管１４を経て放気口１６か
ら外部へ放出するものである。

【００１２】請求項４は、請求項３に関して、図３、図
８に示す通り、排気管１４の気体流入口１５に水位調整
器１７を付設して、空気溜１３内の水位を自動調整させ
るものである。

【００１３】請求項５は、請求項１、請求項２に関し
て、図４〜５に示す通り、圧送管３の下端に気液分離室
１２を設けて、気液分離室１２の近くに気泡管１８を設
けて深水部から水面近くに延伸して設置し、気液分離室
１２の上部から気体サイフォン１９を付設して下方へ伸
ばして気泡管１８に接続する、圧送管３から圧送した気
液混相流は気液分離室１２に入って気液は上下に分離し
て、液体は圧送管３の放流口４から深水中の必要な場所
へ放流し、気体は気体サイフォン１９を経て気泡管１８
に流入して気泡管１８を気泡ポンプとして稼働させ、気
泡管１８の下部の吸引口２０から貧酸素水等を吸引して
水面近くへ引き上げるものである。

【００１４】本発明は、富酸素水を深水中に圧送し放流
するもので、端的に表現すると、請求項１は、回転軸
５、圧送羽根等６、吸気管７が一体に回転して自動吸気
して混合した気液混相流を圧送管１から深水部へ圧送す
るものである。この場合、気泡の水中上昇は起きる。請
求項２は、回転軸５、圧送羽根等６は一体に回転する
が、吸気管７は回転しないで固定設置して自動吸気して
混合した気液混相流を圧送管１から深水部へ圧送するも
のである。この場合、気泡の水中上昇は起きる。請求項
３は、気液混合室２の上部を空気溜１３として気液混合
済みの気体は空気溜１３から水面上へ戻し、圧送羽根等
６に掛かる圧送圧力を軽減させて、圧送管からは富酸素
水のみを圧送して放流管から外部へ放流するものであ
る。この場合、気泡の水中上昇は起きない。請求項４
は、請求項３に関して空気溜１３内に水位調整器１７を
設置して、空気溜１３内の水位を自動調整して空気のみ
を外部へ放気させる装置である。この場合、請求項３の
場合と同様に気泡の水中上昇は起きない。請求項５は、
圧送管３の下端に気液分離室１２を設け、分離した液体
は外部へ放流し、気体は気液分離室１２に設けた気体サ
イフォン１９から別途に設けた気泡管１８に入り、気泡
ポンプとして深水部の貧酸素水等を吸引して水面近くへ
汲み上げるものである、この場合、請求項３〜４の場合
と同様に気泡の水中上昇は起きない。

【００１５】主要用語の解説は以下の通りである。『圧
送管３』とは、気液を圧送する通路である。必要に応じ
て途中で管の口径を変化させても曲げてもよく、放流口
から別途放流管を付設する場合は直管が効果的であるが
必要に応じて曲管等に変化させてよい。また、圧送管３
は多少傾斜して設置してもよい。『放流口４』は、気液
混相流または液体のみの富酸素水を放流する場所で、放
流口の設置は単数、複数のいずれでもよく、放流状態を
適切するための装置をも含むものである。『水面近く』
とは、普通は水面の上下１〜２ｍの範囲であるが、それ
以上の場合もあり厳密な限定はしない。『表層水１１』
とは、水面下１〜２ｍの水深の範囲の表層の水を言う。
通常、富酸素水が多い。『流入口１』とは、表層水と水
面上の空気を共に自動流入させる構成部分を言い、流入
部の口径は下部の気液混合室２の口径より狭くして気液
混合室２内の圧力（圧送力）を保つのが効果的である。
『吸気管７』とは、回転軸５の回転で水面上の空気を自
動吸引する構成部分を指し、回転軸５と一体に固定して
付設する回転式と、回転軸４とは別に設置して回転しな
い固定式がある。（後述）『圧送羽根等６』とは、回転
軸５に付設して、動力源１０により稼働し、流入した表
層水１１と自動吸引した空気を撹拌混合して気液混相流
で圧送するものである。

【００１６】『気液混合室２』とは、吸気管７や圧送羽
根等６の稼働する室で、流入口１の口径よりも広い部屋
にするのが効果的で、圧送羽根等６で撹拌、混合、圧送
された気液混相流を受けて、気液の圧送力を保ちながら
自動的に気液分離する役目を果たすものである。『空気
溜１３』とは、空気が自動的に溜まる気液混合室２内の
上部の一部を言い、図３Ｂ、図７Ｂに示すように、『空
気溜１３』と気液混合室２の上部で気体を外部へ放出さ
せる前の溜り場所である。気液混合室２は、流入口１や
圧送管３と同じ内径でもよいが、図示例のように流入口
１や圧送管３よりも口径を大きくすることで吸出口９に
大きい負圧を起こさせて気液の発生を多くさせ気液混合
をし易くするのが効果的である。

【００１７】本発明の『深水部』とは、表層水１１より
深部で富酸素水を必要とする深さの範囲を指し、養魚場
で養魚の生育する中で５ｍ〜３０ｍ程度の水深を述べて
いるが限定したものではない、養魚の種類によっても異
なるもので相対的に判断するものである。また、水質浄
化等では１〜５ｍの水深でも深水部扱いする場合もあ
る、養魚以外の目的にも使用するものである。

【００１８】『吸気管７』は、前述の通り回転式と固定
式がある。回転式は請求項１に記載の通り、水面上の吸
気口８と水面下で吸出口９を円周方向へ伸ばし、回転軸
５に付設して回転軸と一体に回転し、吸出口９は回転に
より負圧の起こる方向に向けて付設する。回転軸５の回
転で吸出口９は負圧（強制吸引力）を起こして吸気口８
から空気を吸い込んで吸出口９から水中に吸い出されて
圧送羽根等６の回転で気液撹拌混合されるものである。
圧送羽根等６の上下どちらに設置してもよく、圧送羽根
等６の一部として組み込んでもよい。

【００１９】固定式は請求項２に記載の通り、回転軸
５、圧送羽根等６は一体に回転するが吸気管７は回転軸
以外の別の場所へ固定設置するもので回転しない、この
固定式の吸出口９は圧送羽根等６に間近に設置する必要
がある、吸出口９は圧送羽根等６の回転で負圧の起こる
方向に付設し、この場合、吸出口９は圧送羽根等６の上
下又は外周側いずれでもよく圧送管側から設置してもよ
い、吸出口９の形状も限定はない、吸出口９の負圧（強
制吸引力）で水面上から空気を吸出す方法であればよ
い。固定式、回転式のいずれも回転により吸出口９に負
圧を起こさせて水面上から空気を水中に自動吸気する方
法は共通している。

【００２０】更に固定式、回転式共に『吸気管７』は、
単数又は複数設けてもよい、また途中から分岐させて多
くしてもよい、さらに、固定式の場合、図示では回転軸
５の外側に付設しているが、回転軸５の内部を空洞にし
て回転軸５内に設置してもよい、また、回転軸５内を吸
気管７として兼務させてもよい、さらに、固定式、回転
式共に説明上、吸気管７や分岐した管も管（パイプ）の
例で説明するが、管（パイプ）の必要はなく空気が通過
する気道であれば何でもよい、吸出口９も管（パイプ）
の必要はなく気体の負圧の起きる出口であればよく、形
状も丸型、角形、矩形等いずれでもよい。また、圧送羽
根等６を加工して強い負圧（空気の強制吸引力）を起こ
す形にしてもよい。

【００２１】『圧送羽根等６』を更に説明すると、プロ
ペラ、羽根、スクリュー等の回転によって気液を圧送で
きる装置を言い、羽根のみに限定したものではない、ま
た圧送羽根等６は何枚に構成してもよく、更に何段に構
成でもよい、圧送羽根等６の回転速度は気液の圧送管３
内の圧送速度が１〜３ｍ程度に保つのが効果的であるが
限定はしない、羽根の傾斜角度は圧送量や気液の体積比
を調整するためにも使用できる。

【００２２】請求項１の『吸出口９を回転により負圧の
起こる方向』とは、本発明の気泡発生の根源となる自動
吸気の構成で、容易に理解できるために表現したもの
で、言い換えれば『吸出口９を液体の流れの後ろ向に受
ける』でもよく、液体の流れを背に受けて負圧を大きく
する方向を言う。また実験によると、吸出口９は、面積
を大きくし回転速度を速めると微細気泡が大量に発生す
るのが見受けられた、吸気管７の口径は比較的小さくて
もよいが、吸出口９のみを拡大する方法で気泡量は増大
する。

【００２３】模型実験の観察では、他の通常の水中送気
による気泡発生状況と比較して、微細な気泡が、急激、
大量に発生するのが観察できる。吸出口９の口径を小さ
く、数を増やし、回転数を高めると微細な気泡が多く発
生する。富酸素水化も同様に高まるものである。吸出口
９の設置深さが浅い場合は気泡は容易に起きる、深い場
合は気泡発生は少なくなる。吸出口９は水深２ｍ以浅が
効果的である。実験結果から構成に関して（図示してい
ない）、気液混合室２内は、圧送羽根等６、吸気管７等
の回転で気液が供回りを起こし、吸出口９の負圧を小さ
くする力が働く。この供回りを防止するため、気液混合
室２の内部に単数、又は複数の仕切り設ける方法があ
る、また、遠心ポンプの羽根車と案内羽根のように羽根
を設ける方法もある。さらに、流入口１にも、圧送羽根
等６、吸気管７の回転とは逆方向に渦流を起こさせる流
入案内羽根２２を設置して供回りを小さくし、吸出口９
に起きる負圧を大きする効果もある。

【００２４】さらに、図６に示すように、表層水１１の
流入時に水面に渦流が起きる場合がある、これは気液混
相流を起こす中に更に気体の混入が加わり富酸素水化に
役立つもので、積極的に促進してもよい、この場合、流
入口付近に案内羽根２２等を回転の同方向に設置するこ
とで容易に渦流を起こさせて気液混合を強化促進させる
ものである、この渦流によって中心部が朝顔状または円
筒状の空間が発生する、回転軸の回転で圧送羽根等５で
この空間部と周囲の気体を一緒に回転させて気液混合し
て気液混相流を更に強化させて気液混合の効果を高める
ものである。

【００２５】吸気管７を回転軸５に付設しないで、回転
軸５と圧送羽根等６のみで稼働させると共に、図６Ａ・
Ｂのように、圧送管３の流入口付近に流入案内羽根２２
を設置して容易に渦流を起こさせて気液混合させながら
気液混相流を深水部へ圧送する方法がある。さらに、渦
流がなく、気液混相流もなく、富酸素水の表層水１１の
みを深水部へ圧送することがある、この場合も深水部を
富酸素水へ改善する効果が発揮できる。これらの深水部
を富酸素水へ改善する技術も請求項に記載していないが
本発明の技術内容に含むものである。

【００２６】請求項３（図７に示す）の、気液混合室２
を設ける理由は、気液混合で溶解を終えた使用済みの空
気は早急に大気中へ戻し、深水中への圧送は富酸素水の
みとして圧送上の抵抗（気体の浮上力）を軽減させるた
めである。すなわち、気液混合室２での圧送羽根等６及
び吸気管７の吸出口９で気液の撹拌、混合を終えた後、
気液混合室２で気液を上下に分離させて、気体は空気溜
１３に入り気体流入口１５から排気管１４を経て放気口
１６から外部へ放出する、この場合、排気管１４内に液
体も入り、気体は排気管１４内を気泡の状態で上昇して
排気されるため排気管１４の内径は図示のように大きく
する必要がある。また、排気管１４内の水位は外部の水
面の水位よりも高く水位形成する場合があり、この水位
は気液混合室２内の圧送圧力の大きさを示している。空
気溜１３は圧送圧力を保った状態で空気を溜めること
で、気体単独で放出し易くするためのもので、気液混合
室２の形は限定しない。液体は気液混合室２から圧送管
３に入り、圧送管３を経て放流口４から必要な場所へ放
流される。

【００２７】請求項４（図３に示す）は、排気管１４内
に液体を入れず気体のみの排気を目的とするもので、水
位調整器１７は、空気溜１３の空気の増加で自動的に空
気のみを放出させる装置で、図３Ｂの水位調整器は原理
説明のためのもので、方法は何ら限定したものではな
い、液体を混入させずに排気管としての構成であれば、
どのような機器でもよい。

【００２８】富酸素水に関して、ブリの養殖例では溶存
酸素が５．７ｍｇ／ｌ以上の場合遊泳活発であるが、そ
れ以下になると食欲不振が始まるとされている、本発明
の請求項１〜５は、これら養魚場の深水部の富酸素水化
に使用可能である。富酸素水と貧酸素水との境界は相対
的に比較使用するもので養魚の種類によって異なるため
本発明では数値を限定しないものとする。

【００２９】請求項１〜５に関して、回転軸５及び圧送
羽根等６の構成する部分の圧送管３は垂直に構成するの
が効果的であるが、多少傾斜しても機能は発揮できる、
また、回転軸５を傾斜させて稼働して気液混相流を一方
向に流しながら富酸素水化させてもよい、この方法で、
池、堀、水槽等で富酸素水を循環させたり対流を促進に
使用してもよい。

【００３０】請求項５について、気液分離室１２を設け
る理由は、表層水１１等を、気液混相流で深水部に放流
した後、せっかく深水部へ圧送した富酸素水が気泡の上
昇流に伴って上昇移動するのを防ぐためであり、もう一
つは圧送途上で更に富酸素水化して深水部に放流すると
共に、深水中の気泡の上昇エネルギーを利用して、気泡
管１８（気泡ポンプ）を経て上昇させて貧酸素水を汲み
上げ、水中の気泡上昇流は起こさせないで放流した富酸
素水を上昇移動させないものである。

【００３１】請求項５の気液分離室１２は縦長がよく、
気液が上下に分離できる大きさが必要である、また、圧
送管３や気泡管１８での流れの影響で水位は常に上下変
動するため上下に余裕高さが必要である、特に、吸引口
２０が目詰まりを起こした場合、圧送を急に停止した場
合等の時は水位の上下変動は大きい。流入した水は気液
分離室１２から外部に放流してもよいし、パイプ等で離
れた場所へ放流してもよい。気体は気体の増加につれて
気体サイフォン１９から気泡管１８へ自動的に流入す
る、この場合、気体サイフォン１９は気液分離室１２の
上部から流入させて気液分離室１２の中間の高さ程度で
気泡管１８と接続することが効果的である、これは上下
に余裕幅を保つためである。

【００３２】請求項５に関して、気泡管１８の設置に
は、図４Ａのように気液分離室１２の外側とする方法
と、図４Ｃのように気液分離室１２内を通過させる方法
とがあるが、どちらを採用してもよい、この場合も前述
同様、図示の通り気体サイフォン１９は気液分離室１２
の上部から流入させて気液分離室１２の中間の高さで気
泡管１８と接続するのが効果的である。

【００３３】更に請求項５について、気液接触撹拌装置
２１を水面付近に設けて気泡管１８（気泡ポンプ）から
汲み上げた貧酸素水を受けて自動的に撹拌混合し気液接
触させて、富酸素水に改善するしてもよい。また、請求
項には記載しなかったが、この気液接触撹拌装置２１で
改善した富酸素水を、水位差を利用してパイプで受けて
更に深水部へ誘導して放流してもよく、パイプを敷設す
るだけで簡単に深水部へ放流が可能である（この件、図
示していない）。すなわち、この改善数量を加算すると
深水部の富酸素水への改善量は更に５割以上の増強も可
能となる。

【００３４】請求項５に関し、気液混相流で深水中へ圧
送するため、圧送途上で富酸素水化すると共に水圧増加
で更に酸素の溶解度が進むことにある、例えば水深１０
ｍでは２ａｔｍとなり水面での場合の約倍の溶解が可能
である。放流口４からの放流水は酸素の溶解度を高くで
きる利点がある。

【００３５】また、請求項５の場合、気液混相流には気
泡効果が起きる。流入時の気液体積比を調節して気体単
独で圧送する場合の倍以上の水深へ到達も可能となる、
すなわち、水面上で０．５ａｔｍで気液半々で圧送した
場合、気泡効果で水深１０ｍへの到達ができる、同一圧
力でも従来の倍以上の深度へ圧送が可能となる。

【００３６】さらに、請求項５の場合、『貧酸素水等』
とは、貧酸素水のみでなく、水と共に吸引する他の物質
も含み、水底のごみ類、掘削する土石類、魚貝類等をも
含めるものである。すなわち、気泡管１４の吸引口１６
を目的場所へ移動し、吸引管１６を加工または機器を付
設することで容易に多種の物質を吸引して引き上げが可
能となる。また、吸引口１６は常に吸引による作業のた
め、周辺の水を汚染することがなく、ほぼ無汚濁掘削も
可能となる。さらに、気泡管には一切の内部機器がない
ため、土石類、魚貝類等を破砕することなく採取が可能
である。

【００３７】以上、請求項１〜５に関する装置は、水底
から固定設置してもよい、また、水面に浮揚体を設けて
浮揚体等を利用して、直接、間接的に圧送管３等を含む
本装置を設置してもよい、海や湖のような大水深の場合
に浮揚体の利用が適切な方法である。

【００３８】図示はないが、いずれの装置、設備、機器
も支持、枠、カバー、取り付け金具、ストレナー、塵埃
防止、安全装置等の一般の装置に付設されているものは
本発明の装置にも同様に具備されていることは言うまで
もない。

【００３９】請求項３〜５に関して、圧送管の口径３０
ｃｍ、水深１０ｍ付近を改善する場合、気液半々で管内
流速を１ｍ／ｓｅｃとすると深水部の改善数量は約３，
０００ｍ^３／日となる、更に深水部から汲み上げによる
水質改善約２，０００ｍ^３／日を含めると概ね５，００
０ｍ^３／日の溶存酸素を高めることになる、これは２０
０〜１，０００ｍ^２程度の生け簀への可能性がある。こ
の作業を１駆動源で達成可能のこの装置は、コンプレッ
サー等による水中送気方式による同じ３，０００ｍ^３の
深水部の水質改善装置と試算比較すると設備費は勿論、
動力費の場合は１／５以下で済む可能性がある。

【００４０】図１〜８は、本発明からできる一部分を示
し、同一の原理や趣旨で多くの構成例が可能であるが図
示していない、これら図示以外のものも含むものであ
る。

【００４１】

【発明の効果】本発明は、ブロワもコンプレッサーも使
わず、自動吸気で気液混相流を起こし、深水部へ圧送が
可能となった。

【００４２】本発明は、回転による自動吸気で、大量
で、微細な気泡を、瞬時に、溶存酸素水を生産できる利
点がある。

【００４３】更に本発明の請求項３〜４で、気液の撹拌
混合を終えた気体は気液混合室から自動的に水面上へ戻
すため、富酸素水のみの水中圧送となり圧送力の抵抗
（気泡の浮揚力）が軽減され、圧送力が小さくて済み、
動力費の節約となった。

【００４４】更に本発明の請求項３〜５で、水中気泡の
上昇を起こさないで、富酸素水を深水中へ圧送が可能と
なり、請求項５では、気泡上昇力を利用して気泡ポンプ
で深水中の貧酸素水を汲み上げて富酸素水化することも
可能となった、更に、必要に応じて魚貝類等の固形物の
引上げ手段としても利用可能となった。

【００４５】更に本発明は、請求項１〜５でブロワもコ
ンプレッサーも使わないため、設備が簡単で、扱いが容
易で、騒音、振動が小さい、動力費が低い装置の開発可
能となった。

【００４６】更に本発明の請求項３〜５では、水中で気
泡上昇流がないため、気泡の上昇流に伴う富酸素水の上
昇がない装置が出現し、富酸素水が深水部から移動しな
いで存在し易い状態となった。

【００４７】更に本発明は、請求項１〜５で、水中へ自
動吸気して撹拌混合するため、大量の微細気泡の出現と
なり、早急に大量の富酸素水の生産ができることとなっ
た。

【００４８】更に本発明は、請求項１〜５について、一
つの動力源で目的機能が発揮でき、設備費、動力費の軽
減となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の請求項１場合の、水中で自動吸気して
撹拌混合の後、気液混相流で圧送管内を圧送して放流口
から外部へ放流する一例を示す。Ａは全体図で、Ｂは部
分詳細図。

【図２】本発明の自動吸気の３例を示し、Ａ、Ｂは請求
項１、Ｃは請求項２を示す。Ａは回転軸４に吸気管を付
設した１例図、Ｂは回転軸の内部を吸気管として兼務さ
せた１例図、Ｃは吸気管を固定して圧送羽根等を回転さ
せて負圧を起こして吸気する１例図を示す。

【図３】本発明の請求項４の場合で、空気混合室２の上
部の空気溜１３の排気管１４の気体流入口１５に水位調
整器１７を付設して気体のみを放出させる構成図、Ａは
全体一例図、Ｂ〜Ｄは部分詳細図。

【図４】本発明の請求項５の圧送管３の下部に気液分離
室１２と気体サイフォン１９を設け、気泡管１８で深水
部の貧酸素水を汲み上げる説明図である。

【図５】本発明の請求項５のもう一つの一例図を示す。

【図６】本発明の請求項にない付属した効果を示し、Ａ
は、気液混相流を起こさずに表層水１０のみを深水中へ
圧送する１例図、Ｂは、渦流等で自動吸気して気液混相
流を起こして富酸素水を深水中へ圧送する１例図。

【図７】本発明の請求項３の場合で、排気管１４の気体
流入口１５に水位調整器１７を付設しない場合の一例図
を示す。

【図８】本発明の請求項４の一例を養魚場に使用した場
合の一例図を示す。

【符号の説明】

１流入口２気液混合室３圧送管４放流口５回転軸６圧送羽根等７吸気管８吸気口９吸出口１０動力源１１表層水１２気液分離室１３空気溜１４排気管１５気体流入口１６放気口１７水位調整器１８気泡管（気泡ポンプ）１９気体サイフォン２０吸引口２１気液接触撹拌装置２２流入案内羽根

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ０１Ｆ 3/04 Ｂ０１Ｆ 3/04 Ｃ 7/16 7/16 Ｋ 7/22 7/22 Ｃ０２Ｆ 3/24 Ｃ０２Ｆ 3/24 Ａ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水面下に流入口１を設け、流入口１の下に
気液混合室２を設け、気液混合室２の下部に圧送管３を
接続して圧送管３の下端を放流口４とする、水面上から
回転軸５を延伸して気液混合室２内で圧送羽根等６を付
設し、回転軸５の水面上から吸気管７の上端の吸気口８
を付設して水面下へ延伸して円周方向へ伸ばして他端を
吸出口９として、吸出口９を回転により負圧を起こす方
向に向けて、回転軸、圧送羽根等、吸気管７を一体に回
転可能に設置する、動力源１０により回転軸５を回転し
て圧送羽根等６の稼働で表層水１１は流入口１から気液
混合室２に流入させると共に、吸気管７の吸出口９は回
転による負圧を起こして水面上の空気を自動的に吸い出
して、圧送羽根等６の回転で表層水１１撹拌混合して気
液混相流となって圧送管３の深水部へ圧送して放流口４
から必要とする場所へ放流する深水の溶存酸素増強装
置。
【請求項２】吸気管７を回転軸５へ一体に付設しない
で、回転軸５以外の場所に別に固定設置して水面上の上
端を吸気口８とし、水面下の他端を吸出口９とし、吸出
口９を圧送羽根等６の間近にして、吸気管７を回転させ
ないで圧送羽根等６の回転で吸出口９に負圧が起こるよ
うに設置する請求項１記載の深水の溶存酸素増強装置。
【請求項３】気液混合室２の上部を空気溜１３とし、空
気溜１３の内部から排気管１４を設けて内部の一端を気
体流入口１５とし、空気溜１３の外部に伸ばして他端を
放気口１６とする、気液混合室２で混合した気液は気液
混合室２内で上下に分離し、液体は下部似接続した圧送
管３に圧送され、気体は上部の空気溜１３に溜まり気体
流入口１５から排気管１４を経て放気口１６から外部へ
放出する請求項１または請求項２記載の深水の溶存酸素
増強装置。
【請求項４】排気管１４の気体流入口１５に水位調整器
１７を付設して、空気溜１３内の水位を自動調整させる
請求項３記載の深水の溶存酸素増強装置。
【請求項５】圧送管３の下端に気液分離室１２を設け
て、気液分離室１２の近くに気泡管１８を設けて深水部
から水面近くに延伸して設置し、気液分離室１２の上部
から気体サイフォン１９を付設して下方へ伸ばして気泡
管１８に接続する、圧送管３から圧送した気液混相流は
気液分離室１２に入って気液は上下に分離して、液体は
圧送管３の放流口４から深水中の必要な場所へ放流し、
気体は気体サイフォン１９を経て気泡管１８に流入して
気泡管１８を気泡ポンプとして稼働させ、気泡管１８の
下部の吸引口２０から貧酸素水等を吸引して水面近くへ
引き上げる請求項１または請求項２記載の深水の溶存酸
素増強装置。