JP3213249U - 給水装置 - Google Patents

Abstract

【課題】浅い水槽でも利用できる給水装置を提供する。【解決手段】水取り入れ部１５と、水取り入れ部１５から水１６を受け取る混合室１３と、混合室１３に位置する攪拌部１２と、水取り入れ部１５に位置する泡発生器２０と、を含む、給水装置１００を用いる。さらに、混合室１３から水１６を受け取る水供給管１１を有する給水装置１００を用いる。水取り入れ部１５が管状であり、管状の途中に泡発生器２０を取り付けた給水装置１００を用いる。【選択図】図１Ａ

Description

本願考案は、給水装置に関する。特に、給水時に泡を発生する給水装置に関する。

従来から、養殖槽や培養槽などの水槽中で泡を発生する装置があった（特許文献１）。この装置は、水槽中に位置し、水を循環させる時に、微細な泡を発生する。この泡により、水中の酸素濃度などの改善など水質の改善するものである。

特開２０１２−５９４７号公報

上記の例では、水槽の深さがある程度ないと、装置を使用できない。よって、本願課題は、浅い水槽でも利用できる給水装置を提供することである。

上記課題を解決するため、水取り入れ部と、上記水取り入れ部から水を受け取る混合室と、上記混合室に位置する攪拌部と、上記水取り入れ部に位置する泡発生器とを含む、給水装置を用いる。

本願考案の給水ポンプは、浅い水槽でも利用でき、給水とともに、水に細かい泡を簡便に効率よく発生させることができる。細かい泡により溶存酸素量が増大した水が供給され、動植物などの育成が促進される。

実施の形態１の給水装置の断面図 実施の形態１の給水装置の変形例の断面図 実施の形態１の給水装置の変形例の断面図 （ａ）実施の形態１の給水装置の変形例の断面図、（ｂ）〜（ｃ）実施の形態１の混合室の下面図 実施の形態２の給水装置の断面図 実施の形態３の給水装置の断面図 実施の形態４の給水装置の断面図 （ａ）実施の形態４の給水装置の変形例の断面図、（ｂ）実施の形態４の多孔質体の側面図、（ｃ）実施の形態４の混合室の下面図 （ａ）〜（ｃ）実施の形態４の攪拌部の変形例の斜視図、（ｄ）〜（ｈ）実施の形態４の多孔質体２２の変形例を示す図 （ａ）〜（ｃ）実施の形態４の攪拌部の回転羽根を示す図 （ａ）実施の形態５の給水装置の断面図、（ｂ）〜（c）実施の形態５の給水装置の水取り入れ部の一部の拡大断面図 （ａ）実施の形態６の水取り入れ部に平行方向の給水装置の断面図、（ｂ）〜（ｄ）実施の形態６の泡発生器の水取り入れ部に平行方向の断面図 （ａ）〜（ｄ）実施の形態６の水取り入れ部１５の断面図、（ｅ）〜（ｈ）（ａ）〜（ｄ）の側面図 （ａ）〜（ｃ）実施の形態６の図６Ｂ（ａ）〜図６Ｂ（ｈ）の多孔質体２２の組み込みを説明する図 （ａ）実施例の水田の写真の図、（ｂ）実施例の水田の拡大写真の図 実施例の泡を示す写真の図

本願考案を、図１を用いて説明する。
（実施の形態１）
＜構成＞
実施の形態１の給水装置１００を、図１Ａを用いて説明する。給水装置１００は、水槽２４中に配置される。水槽２４には水１６が存在する。

実施の形態１の給水装置１００は、駆動部１０と、攪拌部１２と、混合室１３と、水供給管１１と、水取り入れ部１５と、泡発生器２０とからなる。駆動部１０は、攪拌部１２と繋がり、攪拌部１２を回転させる。モータなどである。

攪拌部１２は、駆動部１０に隣接する混合室１３にあり、泡と水を混合するプロペラなどで回転する。回転子、インペラ、スクリューなどである。ただし、回転せずに、攪拌する機構でもよい。混合室１３は、攪拌部１２を有し、水取り入れ部１５からの水と泡を受けいれる。水と泡とをかき混ぜ、水供給管１１から水と泡を水槽２４へ供給する。水取り入れ部１５は、水槽２４からの水を取り入れる。

水供給管１１は、水槽２４へ、給水装置１００の水を供給する。水取り入れ部１５は攪拌部の１２の下部にあり、水取り入れ部１５が水中にあれば、水深が浅くとも使用できる。

泡発生器２０は、泡を発生する。外部から空気を空気供給部２１から取り入れ、先端の多孔質体２２から泡を発生させる。多孔質体２２へは空気供給部２１から空気を供給する。ここで、水槽２４は、田んぼや畑、池、水槽など動植物が飼育、育成される槽である。なお、空気供給部２１は、円形管状、四角形管状、チューブ状、その他、いずれでもよい。空気を供給できればよい。

多孔質体２２は、球状に均質に穴を有するものが好ましい。エアストーンなどが使用できる。なお、空気供給部２１には、空気を送る装置（エアーポンプ）を設けることが好ましいがなくともよい。水取り入れ部１５内の水の流れで、自然に空気が多孔質体２２を経由して、水取り入れ部１５へ送られる。空気供給部２１には、空気量を調整する調整部１７を設けるのが好ましい。空気量に応じて、泡の大きさが変化する。バルブ、ピンチコックなどである。特に、その高低差から空気を取り組みにくい、以下で説明する実施の形態５、６の陸上タイプの場合、また、水深が深いところに、混合室１３がある場合、空気を送り込みにくいため、空気供給部２１に、空気を送り込むポンプなどを接続することが好ましい。

＜使用方法＞
水槽２４に給水装置１００を設置する。水槽２４の水を水取り入れ部１５より受ける。水取り入れ部１５において、泡発生器２０で泡を発生する。水とともに泡を混合室１３へ入れる。混合室１３で、攪拌部１２によって水と泡を混合し、水と泡とを水供給管１１より水槽２４へ供給する。混合室１３で攪拌部１２により、泡がせん断され、泡がさらに細かくなる。

水取り入れ部１５は、攪拌部１２に水と泡を供給する。結果、攪拌部１２の回転により、泡がせん断され、より細かくなる。水取り入れ部１５の出口はどこにあってもよいが、攪拌部１２の端部よりも中央部に位置することが望ましい。中央部に位置すると水を吸いやすくなり、効率良く水と泡を供給することができる。

なお、混合室１３の位置は、水中が好ましい。少なくとも、水取り入れ部１５は水中に位置することが好ましい。駆動部１０も水中に位置することが好ましい。水で冷却できる。場所の配置には自由度があり、いろいろな場所で使用できる。以下の実施の形態も同様である。
＜効果＞
給水装置１００は、水取り入れ部１５が水中にあれば稼働できるので、給水装置１００は、浅い水槽でも細かな泡を含んだ水を水槽２４に供給できる。このことで、水槽２４中の植物や動物などの生き物の成長が加速される。水取り入れ部１５の配置の場所により、浅い水槽２４でも利用できる。

なお、図１Ａのように、水取り入れ部１５は、攪拌部１２の回転面に対して、垂直下方方向から水を供給するのが好ましい。なお、図１Ｂ〜図１Ｄ（ｃ）は実施の形態１の変形例である。図１Ｂは、図１Ａと異なり水取り入れ部１５の下面に開口がある。水取り入れ部１５は管状でなくともよい。下面の開口部から水を取り入れることができる。図１Ｃは、図１Ａと異なり、水供給管１１が、下方を向いている。水供給管１１は、上方、下方、水平方向のいずれに向いていてもよい。図１Ｄ（ａ）は、水供給管１１が水平方向を向いている例である。また、図１Ｄ（ｂ）は、図１Ｄ（ａ）時の混合室１３の下面である。水供給管１１は、１つある。図１Ｄ（ｃ）は、変形例であり、水供給管１１が４つ、異なる方向へ向けてある。水供給管１１は、１つでなく複数あってもよい。

（実施の形態２）
＜構成＞
実施の形態２の給水装置２００を説明する。実施の形態１との相違点を説明する。説明しない事項は実施の形態１と同様である。図２は、給水装置２００の断面図である。給水装置２００では、水取り入れ部１５の構造が実施の形態１と異なる。給水装置２００では、水取り入れ部１５が筒状であり、その筒中に多孔質体２２が位置する。実施の形態１の効果に加え、以下の効果がある。水の流れ（点線）を制御でき、泡の発生を制御しやすい。水取り入れ部１５の管にフィルターなど付けることで、水中の浮遊物が混合室１３に入らないようにすることができ、故障を防止できる。

（実施の形態３）
＜構成＞
実施の形態３の給水装置３００を説明する。実施の形態１、２との相違点を説明する。説明しない事項は実施の形態１、２と同様である。

図３は、実施の形態３の給水装置３００の断面図である。実施の形態１，２との相違点は、泡発生器２０である。泡発生器２０の空気供給部２１が太い管であり、多孔質体２２が、その管に複数の小さな開口を設けた形状となっている。また、管にガラスフィルターや多孔質シリコンラバー、フッ素樹脂多孔体などの多孔質体をはめこんだ形状でもよく、いろいろな形状の開口を設けることができる。

多孔質体２２は管の底部に設置されていてもよいが、水の流れに対向しない方向、つまり、下流側に向いて設置されていることが望ましい。空気供給部２１は、水取り入れ部１５に差し込まれている。差し込む量で泡の発生量を制御できる。実施の形態１、２の効果に加え、以下の効果がある。多孔質体２２の開口の量、密度、大きさで泡を制御できる。また、空気供給部２１を回転させること、または、位置を変えることで、多孔質体２２の位置が変わり、泡の発生を制御できる。

（実施の形態４）
実施の形態４の給水装置４００を説明する。実施の形態１〜３との相違点を説明する。説明しない事項は実施の形態１〜３と同様である。図４Ａは、実施の形態４の給水装置４００の断面図である。実施の形態１〜３との相違点は、泡発生器２０である。

空気供給部２１が、混合室１３にまで延伸して位置する。さらに、空気供給部２１の多孔質体２２が、空気供給部２１の側面（先端でもよい）に設けられ、攪拌部１２の下部に設けられている。なお、空気供給部２１を、水取り入れ部１５の入口から差し込んでもよいし、水取り入れ部１５の途中に開口を設け、差し込んでもよい。上記の実施の形態の効果により、より多くの泡を発生できる。

図４Ｂ（ａ）〜図４Ｃ（ｈ）は図４Ａの多孔質体２２の変形例である。図４Ｂ（ａ）では、水取り入れ部１５と多孔質体２２部分の構造が異なる。水取り入れ部１５は、混合室１３に設けられた開口（混合室１３の水取り入れ口）のみである。多孔質体２２は、空気供給部２１の先端になる。その構造を図４Ｂ（ｂ）で説明する。図４Ｂ（ｂ）は、多孔質体２２の側面図である。管状の空気供給部２１の先端が多孔質体２２に嵌め込まれている。空気供給部２１は、上方に開口を有する。発生する泡が、混合室１３へ向かいやすいようにしている。

図４Ｂ（ｃ）は、混合室１３の下面で、図４Ｂ（ｂ）の変形例を示す。混合室１３の開口部分、水取り入れ部１５の周辺に多孔質体２２を設けている。泡が均質に混合室１３へ導かれる。浮遊物が詰まることがない。多孔質体２２は、ブロック状、管状であってもよい。断面が円のチューブでも、四角形状でも三角形状の管でもよい。

図４Ｃ（ａ）〜図４Ｃ（ｈ）は、多孔質体２２の変形例を示す図である。図４Ｃ（ａ）は、混合室１３周辺の断面図である。図４Ｃ（ｂ）は図４Ｃ（ａ）の底面図である。水取り入れ部１５の断面（水の流れに垂直方向の断面）において、多孔質体２２が一部を占めている。この例では、円形状の断面中央を多孔質体２２で橋渡ししている。混合室１３に多孔質体２２の周囲から水が取り入れられ、同時に泡も取り入れられる。図４Ｃ（ｂ）では、多孔質体２２は、一本であるが、複数本でもよし、三角形状など多角形でもよい。

図４Ｃ（ｃ）は、混合室１３周辺の断面図である。図４Ｃ（ｄ）は図４Ｃ（ｃ）の底面図である。水取り入れ部１５の側面において、水の流れに平行に、水取り入れ部１５の周囲に多孔質体２２が配置されている。図４Ｃ（ｅ）〜図４Ｃ（ｈ）は、混合室１３の断面図である。多孔質体２２の形状、開口を示す。図４Ｃ（ｅ）では、多孔質体２２が水取り入れ部１５の側面にあり、多孔質体２２の上部（混合室１３側）に開口があり、泡が発生する。開口は、水の流れと垂直方向の面にあり、水の流れを直接受けず、泡の発生がスムーズである。

図４Ｃ（ｆ）では、多孔質体２２が水取り入れ部１５の外周側面にあり、水取り入れ部１５の側面に多孔質体２２の開口があり、泡が発生する。開口は、水の流れと平行方向の面にあり、水の流れを直接受けず、泡の発生がスムーズである。

図４Ｃ（ｇ）では、多孔質体２２が水取り入れ部１５の側面にあり、多孔質体２２が断面三角形状で上部（混合室１３側）に開口があり、泡が発生する。開口は、水の流れと対抗しない斜め方向の面にあり、水の流れを直接受けず、泡の発生がスムーズである。図４Ｃ（ｈ）では、多孔質体２２が水取り入れ部１５の側面にあり、多孔質体２２の上部（混合室１３側）と側面（水の流れ方向に平行な面）に開口があり、泡が発生する。開口は、水の流れと対向せず、泡の発生がスムーズである。

なお、多孔質体２２の形状は、方形額縁、円形ドーナツ状、断面三角形の形状などいろいろな形状でもよい。他の実施の形態の多孔質体２２も同様である。
さらに、多孔質体２２は、１つでなく複数個取り付けてもよいし、異なる種類の多孔質体２２を異なる位置に取り付けてもよい。

また、攪拌部１２の変形例を図４Ｄ（ａ）〜図４Ｄ（ｃ）に示す。攪拌部１２の回転羽根に円形の穴、櫛状の切れ込みを設けてもよい。回転羽根の表面に凹凸を設けてもよい。より泡が発生しやすい。なお、回転羽根形状は、従来どおりいろいろな形状がある。また、空気供給部２１と多孔質体２２とを含む泡発生器２０を部品として、既存するホンプに取り付けることができる。混合室１３に泡発生器２０を取り付けることが好ましい。

（実施の形態５）
実施の形態５の給水装置５００を説明する。実施の形態１〜４との相違点を説明する。説明しない事項は実施の形態１〜４と同様である。

図５（ａ）は、給水装置５００の断面図である。給水装置５００は、実施の形態１〜４の給水装置と異なり、陸上に配置される。図５（ａ）では、駆動前の状態で、水が、水取り入れ部１５、混合室１３等に入っていない状態を示している。稼働すると、それらは水で満たされる。

この実施の形態は、水源２３の水を、水槽２４に供給する供水装置の形態である。水源２３は、川、河川などであり。水槽２４は、養殖の水槽、飼育用の水槽などである。泡発生器２０は、図２と同様に、水取り入れ部１５の先端部分の周辺に配置されている。

このことで、駆動部１０などの部分を、水中におく必要がない。泡発生器２０を水源２３の水中に配置しているので、水取り入れ部１５が水を吸い上げることができる。特に、多孔質体２２の位置が水中であれば、給水装置５００が陸上にあっても、給水装置５００は、稼働できる。

図５（ｂ）、図５（ｃ）は、泡発生器２０の拡大断面図である。図５（ｂ）と図５（ｃ）とで、多孔質体２２の位置が異なる。図５（ｂ）の方が、図５（ｃ）より、多孔質体２２と水取り入れ部１５との間の空間が広い。つまり、水の流れが遅い。この結果、空気供給部２１が自然に空気を取り入れる場合、図５（ｂ）の方が、図５（ｃ）より、空気を取り入れ量が少ない。多孔質体２２の位置を移動できる機構がある。この移動機構は、ネジ式でもシールド方式でもよい。シールド方式は、空気供給部２１をシールドしつつ、空気供給部２１が、水取り入れ部１５内を移動できる。

なお、上記でのように多孔質体２２の移動で状況を変化させるためには、移動前後で、多孔質２２と水取り入れ部１５の内面との距離が変化する必要がある。そのため、水取り入れ部１５の管内径を、多孔質体２２の移動場所間で変化させる必要がある。また、他の実施の形態でも同様に、多孔質体２２の位置を変更でき、このことを実現できる。

（実施の形態６）
実施の形態６の給水装置６００を説明する。実施の形態５との相違点を説明する。説明しない事項は実施の形態５と同様である。

図６Ａ（ａ）は、給水装置６００の断面図である。実施の形態５と、空気供給部２１が異なる。空気供給部２１は、図３の例と同様である。図３、図４Ａと同様の効果がある。図６Ａ（ｂ）〜図６Ｂ（ｈ）は、水取り入れ部１５中の多孔質体２２の位置、配置状態を説明する図である。図６Ａ（ｂ）〜図６Ｂ（ｄ）は、水取り入れ部１５の断面図、図６Ｂ（ｅ）〜図６Ｂ（ｈ）は、それぞれ、図６Ｂ（ａ）〜図６Ｂ（ｄ）の水取り入れ部１５の上流側から見た側面図である。

図６Ａ（ｄ）に示すように、多孔質体２２は、水の流れに対向しない面に多孔質体２２が位置するのが好ましい。なぜなら、空気供給部２１は、自然に空気を取り入れるため、多孔質体２２で水を受けると、空気が取り入れにくい。

図６Ａ（ｃ）のように、水の流れをうけない水よけ２６を多孔質体２２の周辺に設けるとよい。なお、図６Ａ（ｂ）の場合も、水の流れと対向しない多孔質体２２から泡を供給することはできる。図１Ａでも多孔質体２２の周辺に水よけ２６がある。図２でも、多孔質体２２の後方から水が流れるので、泡が発生しやすい。図６Ｂ（ａ）〜図６Ｂ（ｈ）では、水取り入れ部１５の水の通り道の周囲に対して多孔質体２２を配置している。図６Ｂ（ａ）では、多孔質体２２は、ドーナツ状で、水取り入れ部１５の途中に配置される。水の流れに対向しない面（下流側に面する面）に開口部を有し、泡を発生させる。

図６Ｂ（ｂ）で、示すように多孔質体２２は、水の流れ方向に垂直な面に開口を有し、泡を発生する。図６Ｂ（ｃ）では、多孔質体２２が、取り入れ部１５より大きく、取り入れ部１５の側面から泡を発生させる。図６Ｂ（ｄ）では、多孔質体２２が、取り入れ部１５より大きく、かつ、一部、取り入れ部１５内部に位置する。内部に位置する多孔質体２２の部分は断面が三角形であり、三角形で水の流れに対向しない面に開口があり、泡を発生する。

図６Ｂ（ａ）〜図６Ｂ（ｈ）のいずれの例も泡をスムーズは発生できる。図６Ｃ（ａ）〜図６Ｃ（ｃ）は、図６Ｂ（ａ）〜図６Ｂ（ｈ）の多孔質体２２の組み込みを説明する図である。図６Ｃ（ｃ）に示す多孔質体２２と空気供給部２１とからなる部品を、図６Ｃ（ａ）〜図６Ｃ（ｂ）に示すように、水取り入れ部１５の間に挿入する。このことで、図６Ｂ（ａ）〜図６Ｂ（ｈ）の構造が作製できる。

＜実施例１＞
図６Ａ（ａ）の給水装置６００を用いて、本田に水を供給した。図７（ａ）、図７（ｂ）は、１週間後の本田の写真である。図７（ａ）は本田の一部、図７（ｂ）は、本田のＡ，Ｂ，Ｃの地点の拡大写真である。Ａの部分に水を供給している。Ａの部分の植物の成長が早いことがわかる。

また、図６Ａ（ａ）の給水装置６００を用いて、苗を育てた。従来、場所によって、例えば、水の取り入れ口に近い（水温が低いので生育が遅れる）場所と中央と外側（風通し、日照など刺激を受けると生育がすすむ）で、長さはばらついていた。しかし、本願の給水装置を用いた場合、場所によるばらつき少なく、長さがそろった。

さらに、苗は、葉色が落ちたりすることもなく、最後まで若々しい苗のまま成長した。さらに、苗を本田移植後も生育が良好であった。なお、この時の泡の状態を図８に示す。図８は、水中の除草シート（ポリプロピレン）に付着した泡である。従来の装置では、大きな泡しか発生せず、泡は水中の除草シートにほとんど付かなかった。また、大きな泡は、すぐに水面に浮かんだ。

しかし、実施例では、小さな泡を効率的に発生させることができ、小さな泡のため、すぐに水面に上昇せず、水中を漂い、水中のものに付着しやすい。この小さな泡は、溶存酸素量の効率的な増大や嫌気性菌の繁殖抑制など、従来の大きな泡と異なる特性があり、動植物の成長の促進に貢献できる。

（全体として）
実施の形態は組み合わせできる。陸上型、水中型の給水装置を組み合わせることができる。多孔質体２２は、管状で開口があるものでも、ブロック状で孔があるものでもよい。

本願給水装置は、田畑、各種水槽などに利用できる。植物、動物の成長を促進させることができる。

１０ 駆動部
１１ 水供給管
１２ 攪拌部
１３ 混合室
１５ 水取り入れ部
１６ 水
１７ 調整部
２０ 泡発生器
２１ 空気供給部
２２ 多孔質体
２３ 水源
２４ 水槽
２６ 水よけ
１００、２００、３００、４００、５００、６００ 給水装置

Claims (9)

1. 水取り入れ部と、
   前記水取り入れ部から水を受け取る混合室と、
   前記混合室に位置する攪拌部と、
   前記水取り入れ部に位置する泡発生器と、を含む、給水装置。
2. さらに、前記混合室から水を受け取る水供給管を有する請求項１記載の給水装置。
3. 前記水取り入れ部が管状であり、管状の途中に前記泡発生器を取り付けた請求項１または２記載の給水装置。
4. 前記泡発生器は、多孔質体を有し、空気を前記水取り入れ部に供給する請求項１〜３のいずれか１項に記載の給水装置。
5. 前記多孔質体の周辺に、前記水取り入れ部の水の流れに対して、水よけを有する請求項４記載の給水装置。
6. 前記多孔質体が、前記水取り入れ部内で、その位置が変更できる移動機構を有する請求項４または５に記載の給水装置。
7. 前記多孔質体は、前記水取り入れ部に開口を有するものである請求項４〜６のいずれか１項に記載の給水装置。
8. 前記泡発生器は、前記水取り入れ部の端部の位置に位置する請求項１〜７のいずれか１項に記載の給水装置。
9. 前記泡発生器は、空気量を調整する調整部を有する請求項１〜８のいずれか１項に記載の給水装置。