JP2610398B2 - 水中曝気噴水ポンプ - Google Patents

水中曝気噴水ポンプ

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JP2610398B2
JP2610398B2 JP6213652A JP21365294A JP2610398B2 JP 2610398 B2 JP2610398 B2 JP 2610398B2 JP 6213652 A JP6213652 A JP 6213652A JP 21365294 A JP21365294 A JP 21365294A JP 2610398 B2 JP2610398 B2 JP 2610398B2
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宗正 榊原
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株式会社三興ポンプ製作所
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20Mixing gases with liquids
    • B01F23/23Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/233Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements
    • B01F23/2334Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements provided with stationary guiding means surrounding at least partially the stirrer
    • B01F23/23342Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements provided with stationary guiding means surrounding at least partially the stirrer the stirrer being of the centrifugal type, e.g. with a surrounding stator
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    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F33/00Other mixers; Mixing plants; Combinations of mixers
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  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
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  • Aeration Devices For Treatment Of Activated Polluted Sludge (AREA)
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  • Nozzles (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、フロートにより水面に
浮かせ、水面下に垂設した筒形状のストレーナの内部に
設置する水中モータにより駆動される水中ポンプのイン
ぺラの回転により、水を水面上に朝顔形に噴水させ観賞
に供すると共に、その落下水により空気中の酸素を水中
に取入れ、水の浄化を図る水中曝気噴水ポンプの改良に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、上部に設けたドーナツ形のフロー
トにより池、湖水等に浮遊すべく係留させ、水面下に沈
下したストレーナ内に設置した水中ポンプケーシング内
のインペラを水中モータにより駆動することにより、ス
トレーナを通じ水を吸い込み、水面上に噴水する水中曝
気噴水ポンプがある。また、噴射水を水面上に朝顔形に
開いた膜状として噴出させて空気との接触面を拡大さ
せ、その噴水の落下衝撃により水面を波立たせて、大気
中の酸素を揚水中に取り入れ、気泡化された混合水を今
一度高圧ジェット水に混入させ噴出する動作の繰返しに
より、水層に上下対流と酸素補給を行い、水の浄化、水
質改善等を図る本発明者が先に開発した特願平4−17
9730号に示すような水中曝気兼用噴水ポンプも存在
する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このような水中曝気ポ
ンプは、池、湖、河川等の浄化、水質改善に有効で、好
評を得ているものであるが、このような水面に朝顔形に
噴射するものは、UCT型噴水ポンプと呼ばれ、水面上
への噴水高さが比較的低く、噴水形の半径は広いもの
で、観賞用としては優れ、綺麗なものであるが、この形
式の噴水ポンプは、水面上に噴水を高く上げることがで
きない。
【0004】このため、噴水ノズル形を長くし、かつ絞
って、噴水形の半径を狭まくし、かつ、噴水高さを高く
する、いわゆるシルキー型と呼ばれる噴水ポンプがある
が、従来のこの種のシルキー型噴水ポンプにおいても、
機械的エネルギーを流体エネルギーに変換するポンプ、
モータを大きくすれば可能であるが、全体的に大型化
し、浮力との関係においてフロートも大きくせざるを得
ないことから、設置スペースに制限がある、この種噴水
ポンプでは無理であり、水面上に噴水があまり高く上が
らないという問題点があった。このため、水面を叩く衝
撃が弱く、空気の水中への取込みには未だ満足できるも
のではなかった。
【0005】本発明者は、このような点に鑑み、従来と
同様の容量、馬力が同じ大きさの一つのポンプで従来よ
り水面から高く噴水できる構造簡単なシルキー型噴水ポ
ンプを得て、池、湖、河川、養魚池等の水中への酸素の
溶入が容易で、水の浄化、水質改善に有効な水中曝気噴
水ポンプを提供することを目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の水中曝気ポンプは、フロートにより浮遊す
べく繋留させて、水中に沈設した円筒形のストレーナの
内部に、水中ポンプモータと、該モータケースの上端に
連結して二段に吸水入口と吐出口とを形成した偏平なポ
ンプケーシング、並びにその上に側端部に送水接続口を
有する整流室を区画形成した偏平な噴水側ケーシングを
設け、該噴水側ケーシングをフロート上面に取付け、そ
の中央部に紡錘形の吐出管を取付ける。
【0007】前記ポンプケーシング内において、モータ
軸にインペラを取付けると共に、軸上端には、整流室内
から吐出管内にかけて、偏心した複数のノズル孔、及び
その上部に円錐形の凹所を形成したノズルシャフトを取
付ける。前記吐出口と送水口とを下方を経由して送水管
接続ホースで接続し、ノズルにより前記ガイド管内の整
流板を通して真上に高く噴水せしめるようにしたもので
ある。
【0008】
【作用】上記の構成からなる水中曝気噴水ポンプは、水
中に設置した時、水中ポンプ及びストレーナその他を含
む重量により、フロート上面が水面より僅かに出る程度
に浮遊設置し、この様な適宜数の水中曝気噴水ポンプ
を、その吐出管が水面上に突出する形で、湖畔、池、養
殖用池等に1〜数個設置する。
【0009】そして、キャブタイヤケーブルで地上の電
源と接続されガバナスイッチがONされると、水中モー
タが駆動され、そのモータ軸の回転により、ストレーナ
を通して内部の水が水中ポンプの吸水口(サクション入
口)より吸込まれ、インペラの回転エネルギーで圧力変
換され、ケーシング吐出口に接続された送水管接続ホー
スの中を通り、噴水側ケーシングの整流室中で一時的に
溜まり整流となるので、吐出水の圧力が上昇されて、水
中ポンプのシャフト軸上端のネジ部にネジ込まれたシャ
フト上部のノズルに穿設したノズル孔から、回転しなが
ら先を狭窄した吐出管を通って大気中に高い朝顔形(放
射状)の水姿で噴出される。
【0010】この大気中に高く放出された噴水は朝顔形
(放射状)に広がり、多量の水塊、水滴となって大気中
の空気と接触して水中に落下するために、水面への落下
衝撃により大きく波立ち、水中への空気の取込みがよ
く、酸素の溶入量が多くなり、かつ高く上がる分、その
勢いが増すので、水中への気泡、酸素補給が容易とな
り、池、養殖池、湖水等の水の浄化や、腐敗水の防止に
役立つ。
【0011】
【実施例】実施例について図面を参照して説明する。図
1は、本発明の水中曝気噴水ポンプの概略を示す一部を
切欠した断面図で、ドーナツ形をしたフロート1の下部
に、フロート取付金具2を介して取付けた複数本の縦骨
3と、該縦骨にわたり多孔板4で形成された円筒体を配
し、その底部に底板5を取付けて水室6を形成したスト
レーナ7を設ける。また、該ストレーナ7は、複数本の
縦骨3の周囲に金網を取付けてなる円筒室形の水室6を
構成したものでもよい。8はモータケース、10はモー
タカバー、15は吸水口、16は吐出口、18はポンプ
ケーシング、19は送水口、20は整流室、21は噴水
側ケーシング、23は吐出管、30は送水管接続ホー
ス、32は地上の電源から水中モータ9に接続するリー
ド線(キャブタイヤコード)である。
【0012】図2は同概略平面図で、33はフロート取
付金具2の周囲2箇所に設けた金輪であり、該噴水ポン
プを水中に設置する際、池、河川等の両岸から紐を通し
て設定位置に繋留設置するためのものである。またこの
輪金33に通して水底に杭を打ち込み、水中曝気兼用噴
水ポンプを水中の定位置に浮ぶように設置することもで
きる。
【0013】図3は、本発明の水中曝気噴水ポンプの詳
細断面を示す説明図で、ストレーナ7の内部には、モー
タケース8で水封された水中モータ9を設置する。前記
モータケース8の上には、一側に吸水口15と吐出口1
6を中央部に通水路を有する仕切壁17を介して上下に
連絡可能に区画した偏平な遠心形ポンプのポンプケーシ
ング18と、そのポンプケーシング18の上面に、片側
に送水口19を有する偏平な整流室20を区画形成した
噴水側ケーシング21を設け、適宜に取付ボルトで固定
し一体化する。
【0014】噴水側ケーシング21の上面側21aは、
取付部21bを介してフロート1の上面にわたりフロー
ト取付金具2に取付け、上面中央部には、内側の四方に
中心に向かって整流板22を縦に配列した紡錘形の吐出
管23を取付ける。前記水中モータ9は、その上部にメ
カニカルシール部12を備えた軸封箱13で密閉され、
地上の屋外計器箱に接続するリード線(キャブタイヤコ
ード)32により、ガバナスイッチ14を介してモータ
軸11が駆動されるようになっており、モータ軸11の
下部はベアリングカバー8aに軸架されている。
【0015】前記のポンプケーシング18内には、水中
モーター9のモータ軸11にインペラ24を嵌着し、さ
らにモータ軸上端のネジ部に、整流室20の上部の吐出
管23内で回転される、上開きの円錐体25に偏心して
複数のノズル孔26を設けたノズル27を上端に有する
シャフト28の下部を螺着し、前記吐出口16と送水口
15に取付けた各ホースニップル29にわたり、送水管
接続ホース30を下方を迂回して接続させ、吐出管23
を通じて噴水するようにした構造である。
【0016】図4は、ポンプケーシング18を連結一体
化したポンプ側ケーシング21の裏面図で、16は吐出
口、19は送水口ある。図5は噴水側ケーシング21の
断面図で、19は送水口、21aはポンプ側ケーシング
の上面側、20は整流室、34は連結ボルトの取付孔で
ある。
【0017】図6は、噴水ノズル27の平面図、図7は
その断面図で、上開きの円錐体25の軸心から偏心して
3か所に上下方向に穿設したノズル孔26を設け、上面
には図7、図8に示す先窄みの円錐孔25aを有するノ
ズルガイド25bを取付けてなるノズル部27と、その
下部にモータ軸11上端部に取付けられるシャフト部2
8を備えている。
【0018】図9、図10は、紡錘形として先を絞った
吐出管23の断面図及び平面図で、吐出管23の内側に
は、四方に中心に向けて放射状に縦長の整流板22を取
付けて、ノズル27のノズル孔26から吐出れる回転水
流を整流し、直線的に勢力をつけて真上に噴出するよう
にしたものである。
【0019】前記の吐出管と噴水ノズル27の円錐体2
5との間にはオイルシール31を設けて、整流室20の
吐出水は偏心のノズル孔26を通して回転されながら、
吐出管23を経て吐出され、ストレーナ7を通じた水室
6の水は、インペラ24の回転により、ポンプケーシン
グ18の吸水口15から仕切壁17の中央の通水路を経
て吐出口16に吐き出され、送水管接続ホース30を経
て整流室20に送水されて、一旦ここで溜めて整流させ
ることにより、送水が直ぐに直接開放されるものに比
べ、インペラ24の回転エネルギーとヘッド差によって
圧力に変換された吐出水の圧力が上昇し、噴水ノズル2
7、ノズルガイド25b、吐出管23を介して高く直線
状に噴出され、上部で放射状(朝顔形)の噴水が形成さ
れるものである。
【0020】
【発明の効果】以上のような構成を有する本発明によれ
ば、水中ポンプ及びモータの設置場所が限られた狭い場
所に設置される噴水ポンプにおいて、ポンプ吐出口から
接続管ホースを以て上位の偏平な整流室を経て回転する
ノズルの偏心したノズル孔、先窄まりの円錐孔、整流板
を有する紡錘形の吐出管を通じて噴水させるようにした
ことにより、薄い偏平な整流室で一旦、ポンプ吐出水を
溜めることによって圧力(水圧)を上昇させることがで
き、従来よりも径が小さく、しかもノズル回転及び吐出
管で水姿の綺麗な、高い朝顔形(放射状)の噴水を形成
することができ、また、全体として小形化できると共
に、構造も簡単で故障も少ない。
【0021】さらに、噴水を高く上げることができる
分、水面に落下される噴水の飛散された大量の水滴の水
面への落下衝撃も大きく、波立ちが盛んで、また、空気
との接触も大で、水面下に多量の気泡が発生して、水中
への酸素溶入量が多くなり、さらに、その波立ち、及び
ポンプによる吸水作用により対流が生じて、酸素の取込
みが容易であるばかりでなく、整流室で一旦溜めること
により気水分離も可能で、池、魚介類の養殖場などの水
質浄化、アオコの発生防止、腐敗水の防止、ボーフラな
どの防虫駆除に大いに役立つ等、微生物の活性化及び水
質改善が容易に図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す一部を切欠した正面概
略図。
【図2】同概略平面図。
【図3】本発明の水中曝気噴水ポンプの詳細断面図。
【図4】同ポンプケーシングの裏平面図。
【図5】同噴水側ケーシングの断面図。
【図6】噴水ノズルの平面図。
【図7】同断面図。
【図8】ノズル噴射水の案内部の平面図。
【図9】吐出管の断面図。
【図10】同吐出管の裏面図。
【符号の説明】
1 フロート 2 フロート取付金具 3 縦骨 4 多孔板 5 底板 6 水室 7 ストレーナ 8 モータケース 8a ベアリングカバー 9 水中モーター 10 モーターカバー 11 モーター軸 12 メカニカルシール 13 軸封箱 14 ガバナスイッチ 15 吸水口 16 吐出口 17 仕切壁 18 ポンプケーシング 19 送水接続口 20 整流室 21 噴水側ケーシング 21a 上面側 21b 取付部 22 整流板 23 吐出管 24 インペラ 25 円錐体 25a 円錐孔 25b ノズルガイド 26 ノズル孔 27 噴水ノズル 28 シャフト 29 ホースニップル 30 送水管接続ホース 31 オイルシール 32 キャブタイヤコード
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C02F 7/00 C02F 7/00 F04D 13/00 F04D 13/00 C

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フロートにより水面下に支持させたスト
    レーナーの内部に、水中ポンプモータと、該モータケー
    スの上部に吸水口と吐出口を設けたポンプケーシング
    と、その上に一側に送水口を有する偏平な整流室を区画
    形成した噴水側ケーシングを設け、ポンプケーシング内
    にはモータ軸にインペラと、さらにモータ軸上端に、整
    流室上に設けた吐出管内で回転される上開きの円錐体に
    偏心して複数のノズル孔を設けた噴水ノズルの下部シャ
    フト部を取付け、前記吐出口と送水口を送水管接続ホー
    スで接続して、噴水ノズルにより噴水側ケーシングに取
    付けた内面に整流板を有する紡錘形の吐出管を通して噴
    出させることを特徴とする水中曝気噴水ポンプ。
  2. 【請求項2】 前記噴水ノズルは、上開きの円錐体に偏
    心して上下方向に穿設した複数のノズル孔と、上面に先
    窄みの円錐孔を備えたノズル部と、その下部にモータ軸
    上端部に取付けられるシャフト部とを設けてなる請求項
    1記載の水中曝気噴水ポンプ。
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