JP3237578U

JP3237578U - 原水の浄化装置及び原水の浄化装置システム

Info

Publication number: JP3237578U
Application number: JP2022000979U
Authority: JP
Inventors: 憲司内田
Original assignee: 株式会社常陸
Priority date: 2022-03-10
Filing date: 2022-03-10
Publication date: 2022-05-25
Anticipated expiration: 2032-03-10

Abstract

【課題】本考案は簡単な構造で効率よく原水の浄化を行うことができる原水の浄化装置及び原水の浄化装置システムを提供する。【解決手段】浄化装置１は、第１管１０と、第２管２０と、第１管１０と第２管２０を連結固定する連結管３０とを備えている。第１管１０及び第２管２０は所定の径を有し全体的にほぼ一定の径で形成されているが、第２管２０の外径は第１管１０の内径よりも小さい。第１管１０の内壁１３と第２管２０の外壁２３で通路４０が形成され、連結管３０にチャンバー５０が、第２管２０にミネラル吸引口６０が設けられている。チャンバー５０内送り込まれた圧縮空気が通路４０を通過して開口部４１近傍で負圧を発生させ、負圧により原水及びミネラルイオン液の吸引を行う。混合液で生じるヒドロキシルラジカルと開口部４１近傍で発生するヒドロキシルラジカルで原水の浄化を行う。【選択図】図１

Description

本考案は、原水の浄化装置及び原水の浄化装置を備える浄化装置システムに関する。

原水を浄化する浄化装置及び浄化装置システムが知られている（特許文献１及び特許文献２）。

特許文献１は、空気導入ノズルを、各ノズル部材間にリングスリット状に形成し、該空気導入ノズルと空気導入室とを導通するように空気導入孔を穿設するとともに、中間ノズル部材の内周面の通水路内で、最終下段の空気導入ノズルを除いた他の空気導入ノズルの下流位置に、粗大気泡微細化用の溝を形成した汚水の浄化処理装置であり、導入加圧水流と、空気流との相乗効果にて気泡を超微細化して処理汚水中に噴射することにより酸素の溶存効率を向上させるとともに、汚水及び汚水よりも粘性の高い畜産屎尿をも曝気による浄化処理を効率的に行うことが開示されている。

特許文献２は、畜産動物の排泄物を収容する糞尿貯溜槽内に沈設可能で、かつ上下に連通開口を有する筒体を、支持脚をもつてその下端開口を前記貯溜槽の底面から間隔を隔てて支持させ、筒体の下部内周面に多数開口させた空気噴射ノズルに送気装置から圧力空気を送り込む畜産糞尿の曝気・撹拌装置であり、簡単な装置で、詰まりを生じさせることなく、効果的な糞尿の曝気及び撹拌が可能であることが開示されている。

特許第３４４３７２８号公報特開平１０－４３７９７号公報

特許文献１は、空気導入ノズルを複数配置し、異なる通水路の径を組み合わせ、予め圧力をかけて浄化処理装置内に汚水を流し込むため、複雑な構造となっている。特許文献２は、簡単な構造であるが、原水の強力な流れを作ることができないという課題がある。

本考案は、簡単な構造で効率よく原水の浄化を行うことができる原水の浄化装置及び原水の浄化装置システムを提供することを目的とする。

本考案の原水の浄化装置は、円筒管形状を呈しほぼ一定の径を有する第１管と、円筒管形状を呈しほぼ一定の径を有し、前記第１管の内径よりも小さな外径を有する第２管と、前記第１管と前記第２管とを固定連結する円筒管形状を呈する連結管と、前記連結管に設けられ圧縮空気挿入口と複数の貫通孔を有するチャンバーと、前記第１管の内壁と前記第２管の外壁とで画定される通路と、前記第２管に設けられるミネラル吸入口と、を備え、前記第１管及び前記第２管は、それぞれの開口端に入口部と出口部とが設けられ、前記連結管は、大径部と、前記大径部の径よりも小さい径を有する小径部と、を備え、前記大径部が前記第１管を固定し、前記第２管の前記出口部が前記第１管内の中央近傍に配置されるように前記小径部が前記第２管を固定し、前記チャンバー内に送り込まれた圧縮空気が前記貫通孔を高速で通過して前記通路内に送り込まれ、前記通路の開口部近傍で負圧を発生させ、当該負圧により前記第２管の前記入口部から原水が吸い込まれると共に、前記ミネラル吸入口からミネラルイオン液が吸入される。

本考案の原水の浄化装置システムは、原水の浄化装置と、コントロールパネルと、電源と、ブロアーと、溶液タンクと、を備えている。

本考案の原水の浄化装置によれば、第１管と第２管と連結管とで構成され、第１管及び第２管も内部において径を変える必要も無く、管内に複雑なノズルなど不要であり、構造が簡単である。また、高速の圧縮空気で負圧を生じさせ原水及びミネラルイオン液を吸入することで、原水とミネラルイオン液の混合液を加速化することができる。加速化された混合液により池や湖沼の原水がよく撹拌され、原水の浄化が速やかに実現できる。さらに、ミネラルイオン液によりヒドロキシルラジカルが発生し、高速の圧縮空気と混合液がぶつかる通路の開口部近傍で加速的にヒドロキシルラジカルが大量に発生し、原水の浄化スピードを上げることができる。

本考案の原水の浄化装置システムによれば、池や湖沼に設置することで原水の浄化が確実に実現できる。

本考案に係る原水の浄化装置の第１の実施態様の一例を示す断面図である。本考案に係る原水の浄化装置の第２の実施態様の一例を示す断面図である。本考案に係る原水の浄化装置を原水の浄化装置システムに組み込み、湖沼などに設置した一例を示す模式図である。本考案に係る原水の浄化装置及び浄化装置システムの動作を説明する説明図である。

以下、図面を用いて、本考案に係る原水の浄化装置及び原水の浄化装置システムの具体的な実施の形態について詳述する。

図１は、本考案に係る原水の浄化装置（以下、浄化装置と述べる）の第１の実施形態の一例を示す断面図である。図１に基づいて、浄化装置を詳述する。

本考案の浄化装置１は、溜池、養殖池、公園やゴルフ場に設置された景勝池、湖沼、畜産用の糞尿池、等でアオコの発生の防止や下水、工業排水などで富栄養化することを抑制する装置である。池や湖沼などの浄化すべき水を原水と述べる。浄化装置１は、円筒管形状を呈する細長の第１管１０と、円筒管形状を呈する細長の第２管２０と、第１管１０と第２管２０を連結固定し円筒管形状を呈する連結管３０とを備えている。

「第１」、「第２」等を用いるが、特に位置関係を限定する言葉ではなく、構成を分かり易く説明する言葉であり、例えば、第１管を第２管、第２管を第１管と説明しても良い。

第１管１０は、所定の径を有し全体的にほぼ一定の径で形成されている。第２管２０も所定の径を有し全体的にほぼ一定の径で形成されているが、第１管１０の内径よりも小さな外径で形成されている。第１管１０及び第２管２０はその開口端において、それぞれ入口部とで出口部が設けられている。第１管１０では、第１入口部１１と第１出口部１２、第２管２０では、第２入口部２１と第２出口部２２で説明する。

連結管３０は、所定の長さを有する大径部３１と小径部３２とを備え、大径部３１側で第１管１０を小径部３２側で第２管２０をそれぞれ固定している。大径部３１の内径は第１管１０の外径にほぼ等しく、小径部３２の内径は第２管２０の外径にほぼ等しく形成することで、第１管１０及び第２管２０を包み込むように連結管３０で固定することができる。当該連結管３０により第１管１０と第２管２０は連結された状態となる。

連結管３０により、第２管２０の第２入口部２１が連結管３０から外方に突出し、第２出口部２２が第１管１０内の中央近傍まで挿入された状態で配置される。当該配置において、第１管１０の内壁１３と第２管２０の外壁２３との間に通路４０が形成される。

連結管３０の中央近傍には、圧縮空気が送り込まれるチャンバー５０が形成されている。第１の実施形態において、チャンバー５０は、第１管１０の外壁１４と連結管３０の内壁３３とで画定される。チャンバー５０には、圧縮空気が挿入される圧縮空気挿入口５１と圧縮空気が放出される複数の貫通孔５２が設けられている。第１の実施形態において、貫通孔５２は、第１管１０の第１入口部１１に設けられている。

貫通孔５２と通路４０とは連通しており、貫通孔５２を通過した圧縮空気は通路４０に放出されて通路４０を通過し、第２管２０の第２出口部２２に形成される通路４０の開口部４１から第１管１０内に放出される。通路４０がほぼ一定の幅で形成されているため、通路４０を通過する圧縮空気は抵抗なく高速を維持して一気に第１管１０内に放出される。

第２管２０には貫通するミネラル吸引口６０が形成されている。本実施形態では、連結管３０の小径部３２にもミネラル吸入口６０が形成されているが、第２管２０のみでも良い。ミネラル吸引口６０からは、後述する溶液タンク１０４に貯蔵されたミネラルイオン液が第２管２０内に吸引されて流入する。

ミネラルイオン液は、例えば水溶液中に鉱物などを溶かし、アルミニウム、鉄、カリウム、マグネシウム、カリウム、ナトリウムなどがイオン化した液体である。第２管２０の第２入口部２１から取り入れられる原水と反応してヒドロキシルラジカル（ＯＨラジカル）を生成する環境を作る。例えば、鉄イオンのフェントン反応が知られている。

原水は第２管２０の第２入口部２１から吸引されて浄化装置１内に導入され、ミネラル吸引口６０からミネラルイオン液が吸引され原水と混合し、第２出口部２２から第１管１０内に送り込まれ、第１管１０の第１出口部１２から混合液の反応処理水として浄化装置１外に放出される。

図２は、本考案に係る原水の浄化装置の第２の実施態様の一例を示す断面図である。第２の実施形態を図２に基づいて説明する。

第２の実施形態では、連結管３０が溶接等で一体化された連結管本体３５とキャップ管３６とで構成されている。圧縮空気挿入口５１は、キャップ管３６に形成され、複数の貫通孔５２は、連結管本体３５に形成され、チャンバー５０は、連結管本体３５の外壁３５ａとキャップ管３６の内壁３６ａとで画定されている。その他の実施形態は、第１実施形態と同じである。これにより、第１管１０も第２管２０と同様に径が一定の一つの管で形成されるため、構造が簡単になる。

図３は、本考案に係る浄化装置を浄化装置システムに組み込み、湖沼などに設置した一例を示す模式図である。図３を用いて浄化装置システムを説明する。

例えばゴルフ場に設置された景勝池にアオコなどが発生して場合、浄化装置システム１００を設置することで原水の浄化処理を行う。浄化装置１は複数台設置可能であり、景勝池の適切な箇所に配置される。浄化装置システム１００は、システム全体を制御するコントロールパネル１０１と、電力を供給する電源１０２と、電力の供給を受けて作動し圧縮空気を生成してチャンバー５０に圧縮空気を送り込むブロアー１０３と、ミネラルイオン液を貯蔵しミネラル吸引口６０からの吸引を受けて第２管２０にミネラルイオン液を投入する溶液タンク１０４と、を備えている。電源１０２は、例えば太陽パネル１０５などから供給することができる。浄化装置システム１００は、例えばアンカー２００に支持されたフロート２０１上に固定する操作台２０２に設置される。また、電源１０２から電力が供給されるのは主としてブロアー１０３であり、その他は通路４０の開口部４１近傍で生じる負圧で動作させることで、浄化装置システム１００の負荷を低減し、省エネルギー化を達成している。

図４は、本考案に係る浄化装置及び浄化装置システムの動作を説明する説明図である。図４に基づいて浄化装置１及び浄化システム１００の動作を説明する。尚、浄化装置１は第２の実施形態をモデルとしている。

ブロアー１０３で発生した圧縮空気は、圧縮空気挿入口５１からチャンバー５０内に送り込まれ、チャンバー５０の内壁に激しくぶつかり、チャンバー５０内で高速回転を起こす。当該圧縮空気は複数の貫通孔５２から通路４０内により高速化されて流れ込む。高速化された圧縮空気は通路４０内を高速で通過し、通路４０の開口部４１近傍で負圧を生じさせる。ジャイロ効果により圧縮空気は一定の方向に向かう層流であり、発生する負圧力は安定して強力であることで、第２管２０内の吸引力も強力である。

当該負圧力により、浄化装置１内で原水の高速化された流れを生じて、第２管２０の入口部２１で原水の強力な吸引が起こる。同時に、溶液タンク１０４に貯蔵されたミネラルイオン液が吸引されて、ミネラル吸引口６０から第２管２０内に流れ込み、原水と混合する混合液となる。ミネラルイオン液と原水が混合することでヒドロキシルラジカルが発生する。

第１管１０に流れ込んだ混合液に高速な圧縮空気がぶつかることで超音波の環境を作り、大量の気泡が発生すると共にヒドロキシルラジカルが生成される。混合液のヒドロキシルラジカルは生成量が多くなく、またヒドロキシルラジカル特有の短命さがあるが、圧縮空気により多量のヒドロキシルラジカルが発生し混合液が活性化して、原水の浄化力が飛躍的に向上する。

浄化装置１から放出された反応処理水は、池や湖沼などの原水内に放出される。反応処理水である混合液は大量のヒドロキシルラジカルが含まれているため、原水の浄化が促進する。高速の流れを浄化装置１で作ることで、池や湖沼の原水に流れが発生し、アオコの発生防止や富栄養化を抑制することができる。池や湖沼の形状、汚水の状態などにより、複数の浄化装置１を設置して適切な浄化作業を実現できる。

本考案の原水の浄化装置１は、円筒管形状を呈しほぼ一定の径を有する第１管１０と、円筒管形状を呈しほぼ一定の径を有し、第１管１０の内径よりも小さな外径を有する第２管２０と、第１管１０と第２管２０とを固定連結する円筒管形状を呈する連結管３０と、連結管３０に設けられ圧縮空気挿入口５１と複数の貫通孔５２を有するチャンバー５０と、第１管１０の内壁１３と第２管２０の外壁２３とで画定される通路４０と、第２管２０に設けられるミネラル吸入口６０と、を備え、第１管１０及び第２管２０は、それぞれの開口端に入口部１１、２１と出口部１２、２２とが設けられ、連結管３０は、大径部３１と、大径部３１の径よりも小さい径を有する小径部３２とを備え、大径部３１が第１管１０を固定し、第２管２０の出口部２２が第１管１０内の中央近傍に配置されるように小径部３２が第２管２０を固定し、チャンバー５０内に送り込まれた圧縮空気が貫通孔５２を高速で通過して通路４０内に送り込まれ、通路４０の開口部４１近傍で負圧を発生させ、当該負圧により第２管２０の入口部２１から原水が吸い込まれると共に、ミネラル吸入口６０からミネラルイオン液が吸入される。

これにより、第１管１０と第２管２０と連結管３０とで構成され、第１管１０及び第２管２０も内部において径を変える必要も無く、管内に複雑なノズルなど不要であり、構造が簡単である。また、高速の圧縮空気で負圧を生じさせ原水及びミネラルイオン液を吸入することで、原水とミネラルイオン液の混合液を加速化することができる。加速化された混合液により池や湖沼の原水がよく撹拌され、原水の浄化が速やかに実現できる。さらに、ミネラルイオン液によりヒドロキシルラジカルが発生し、高速の圧縮空気と混合液がぶつかる通路４０の開口部４１近傍で加速的にヒドロキシルラジカルが大量に発生し、原水の浄化スピードを上げることができる。

本考案の原水の浄化装置１の一態様として例えば、通路４０は所定の長さを有し、通路４０の幅が、ほぼ一定である。これにより、通路４０内流れる圧縮空気に乱れがなく、開口部４１近傍の負圧力も安定し、確実な混合液の吸引が実現できる。

本考案の原水の浄化装置１の一態様として例えば、連結管３０は、連結管本体３５と、連結管本体３５の一部を覆うキャップ管３６と、を備え、圧縮空気挿入口５１がキャップ管３６に形成され、連結管本体３５には、通路４０と連結する複数の貫通孔５２が形成されている。これにより、第１管１０と第２管２０が単なる円筒管形状のみで済み、構造が簡素化される。

本考案の原水の浄化装置システム１００は、原水の浄化装置１と、コントロールパネル１０１と、電源１０２と、ブロアー１０３と、溶液タンク１０４と、を備えている。これにより、原水の浄化装置システム１００を池や湖沼に設置することで原水の浄化が確実に実現できる。

尚、本考案は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数値、形態、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

本考案の原水の浄化装置及び原水の浄化装置システムは、簡単な構造で原水の浄化が確実に行なわれる装置を望む分野に最適である。

１原水の浄化装置
１０第１管
１１第１入口部
１２第１出口部
１３内壁
１４外壁
２０第２管
２１第２入口部
２２第２出口部
２３外壁
３０連結管
３１大径部
３２小径部
３５連結管本体
３６キャップ管
４０通路
４１開口部
５０チャンバー
５１圧縮空気挿入口
５２貫通孔
６０ミネラル吸引口
１００原水の浄化装置システム
１０１コントロールパネル
１０２電源
１０３ブロアー
１０４溶液タンク

Claims

円筒管形状を呈しほぼ一定の径を有する第１管と、
円筒管形状を呈しほぼ一定の径を有し、前記第１管の内径よりも小さな外径を有する第２管と、
前記第１管と前記第２管とを固定連結する円筒管形状を呈する連結管と、
前記連結管に設けられ圧縮空気挿入口と複数の貫通孔を有するチャンバーと、
前記第１管の内壁と前記第２管の外壁とで画定される通路と、
前記第２管に設けられるミネラル吸入口と、を備え、
前記第１管及び前記第２管は、それぞれの開口端に入口部と出口部とが設けられ、
前記連結管は、大径部と、前記大径部の径よりも小さい径を有する小径部とを備え、
前記大径部が前記第１管を固定し、前記第２管の前記出口部が前記第１管内の中央近傍に配置されるように前記小径部が前記第２管を固定し、
前記チャンバー内に送り込まれた圧縮空気が前記貫通孔を高速で通過して前記通路内に送り込まれ、前記通路の開口部近傍で負圧を発生させ、
当該負圧により前記第２管の前記入口部から原水が吸い込まれると共に、前記ミネラル吸入口からミネラルイオン液が吸入される、
原水の浄化装置。
前記通路は所定の長さを有し、前記通路の幅が、ほぼ一定である、
請求項１に記載の原水の浄化装置。
前記連結管は、連結管本体と、
前記連結管本体の一部を覆うキャップ管と、を備え、
前記圧縮空気挿入口が前記キャップ管に形成され、
前記連結管本体には、前記通路と連結する複数の前記貫通孔が形成されている、
請求項１又は請求項２に記載の原水の浄化装置。
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の原水の浄化装置と、
コントロールパネルと、
電源と、
ブロアーと、
溶液タンクと、を備えている、
原水の浄化装置システム。