JP2009207971A - 空気揚水装置 - Google Patents

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Tadao Ito
忠男 伊藤
Takaya Yanobu
孝也 矢延
Masataka Yamagishi
真孝 山岸
Kimito Fujimura
公人 藤村
Yasushi Kinoshita
裕史 木下
Yusaku Hosoki
佑索 細木
Takayuki Inoue
隆行 井上
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Abstract

【課題】底泥を上層に撒き散らすおそれが少なくなり、水質浄化を充分に果たせるようにした空気揚水装置を提供する。
【解決手段】水底１にシンカー２を着地させ、揚水筒５から空気ａを放出することで、下層水ｂを上層に揚水する空気揚水装置であって、シンカー２は、揚水筒５のほぼ真下で上向き錐形状に形成されているとともに、揚水筒５の下端部に、シンカー２の外面と一定の隙間Ｓを隔てて対向するスカート部５ｂが形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気揚水装置に関する。
従来、水底にシンカーを着地させ、揚水筒から圧縮空気を放出することで、下層水を上層に揚水することで、ダム湖等の水質浄化を行うようにした空気揚水装置がある（特許文献１参照）。
また、揚水筒内に気泡を連続的に噴出する散気管を設けて、下層水を浮体式濾過槽に揚水する水域浄化装置がある（特許文献２参照）。
特開平１０−１６５９８８号公報 特開平６−２９６９９６号公報
しかしながら、各特許文献では、下層水を揚水筒の下部開口から揚水する際に、揚水筒のほほ真下の底泥を巻き込んで上層に撒き散らすことがあるから、水質浄化を充分に果たしていないという問題があった。
本発明は、前記問題を解消するためになされたもので、底泥を上層に撒き散らすおそれが少なくなり、水質浄化を充分に果たせるようにした空気揚水装置を提供することを目的とするものである。
前記課題を解決するために、本発明は、水底にシンカーを着地させ、揚水筒から空気を放出することで、下層水を上層に揚水する空気揚水装置であって、前記シンカーは、揚水筒のほぼ真下で上向き錐形状に形成されているとともに、前記揚水筒の下端部に、前記シンカーの外面と一定の隙間を隔てて対向するスカート部が形成されていることを特徴とする空気揚水装置を提供するものである。
請求項２のように、前記揚水筒内の中心位置に、気泡を連続的に噴出する散気管が設けられていることが好ましい。
本発明によれば、揚水筒のほぼ真下のシンカーを上向き錐形状に形成するとともに、揚水筒の下端部にスカート部を形成したから、下層水を揚水筒の下部開口から揚水する際に、シンカーの外面とスカート部の内面との間の隙間に下層水がスムーズにガイドされるので、揚水筒のほほ真下の底泥が巻き込まれにくくなって、底泥を上層に撒き散らすおそれが少なくなり、水質浄化を充分に果たせるようになる。
請求項２によれば、揚水筒内の中心位置に散気管を設けて、気泡を連続的に噴出するようにしたから、揚水筒から空気塊を一気に放出することで下層水を上層に揚水する間欠式の空気揚水装置と比べて、揚水効果が格段に向上するようになる。
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１に示すように、空気揚水装置は、水底１に着地するシンカー２の係留ワイヤー３が下部に係止されるとともに、自立用フロート４が上部に取付けられた円筒状の揚水筒５を備えている。
前記揚水筒５内の中心位置には、気泡ａを連続的に噴出する散気管６が設けられている。この散気管６は、図２に平面図を示すように、円板状に形成されて、その上面には、円周上等角度間隔で複数個（本例では４個）の散気用穴６ａが形成されている。
この散気管６の側部の入口６ｂに送気パイプ７が接続されて、送気パイプ７から散気管６に送気された空気を気泡ａとして、各散気用穴６ａから連続的に噴出するようになる。
この気泡ａの上昇流によって、例えば水深４０ｍ程度の下層水ｂを水深２０ｍ程度の上層に揚水するようになる。
シンカー２は、揚水筒５のほぼ真下で、図３に斜視図を示すように、揚水筒５の下部開口５ａの内径よりも底部が大径で、上向き円錐形状に形成されている。
また、揚水筒５の下端部には、シンカー２の外面（円錐面）と一定の隙間Ｓを隔てて対向するスカート部５ｂが形成されている。
前記のように空気揚水装置を構成すれば、揚水筒５のほぼ真下のシンカー２を上向き円錐形状に形成するとともに、揚水筒５の下端部にスカート部５ｂを形成したから、下層水ｂを揚水筒５の下部開口５ａから揚水する際に、シンカー２の外面とスカート部５ｂの内面との間の隙間Ｓに下層水がスムーズにガイドされるので、揚水筒５のほほ真下の底泥が巻き込まれにくくなって、底泥を上層に撒き散らすおそれが少なくなり、水質浄化を充分に果たせるようになる。
また、揚水筒５内の中心位置に散気管６を設けて、気泡を連続的に噴出するようにしたから、揚水筒５から空気塊を一気に放出することで下層水を上層に揚水する間欠式の空気揚水装置と比べて、本実施形態の散気式の空気揚水装置の方が揚水効果が格段に向上するようになる。
ここで、間欠式空気揚水装置と散気式空気揚水装置との揚水流量を比較したデータを説明する。図４（ａ）は、ダム湖に設置した揚水筒５の略画図である。
揚水筒高さ： １４ｍ
揚水筒直径： ０．５ｍ
吐出間隔： ６０秒（間欠式）
連行率： ７．２５
揚水効率： ０．８
空気流量： ７８０Ｌ／ｍｉｎ
重量加速度： ９．８ｍ／ｓｅｃ
水深： ３３ｍ
これらの条件で揚水流量を比較したデータを図４（ｂ）に示す。間欠式では、実揚水流量と連行流量との合計が約２６，０００（ｍ３／日）であったが、散気（連続）式では、実揚水流量と連行流量との合計が約２９０，０００（ｍ３／日）であった。このことから、従来の間欠式よりも本実施形態の散気式の方が１１倍程度も揚水効果が高くなることが分かる。
本発明の実施形態の空気揚水装置の側面断面図である。 散気管の平面図である。 シンカーの斜視図である。 （ａ）はダム湖に設置した揚水筒の略画図、（ｂ）は間欠式と散気（連続）式の揚水流量を比較した図表である。
符号の説明
１ 水底
２ シンカー
３ 係留ワイヤー
４ フロート
５ 揚水筒
５ａ 下部開口
５ｂ スカート部
６ 散気管
ａ 空気（気泡）
ｂ 下層水
Ｓ 隙間

Claims (2)

  1. 水底にシンカーを着地させ、揚水筒から空気を放出することで、下層水を上層に揚水する空気揚水装置であって、
    前記シンカーは、揚水筒のほぼ真下で上向き錐形状に形成されているとともに、前記揚水筒の下端部に、前記シンカーの外面と一定の隙間を隔てて対向するスカート部が形成されていることを特徴とする空気揚水装置。
  2. 前記揚水筒内の中心位置に、気泡を連続的に噴出する散気管が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の空気揚水装置。
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