JP3342812B2 - 水質浄化装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば湖沼、池、
ダム、溜池、貯水池、河川、用水路、堀、運河、水槽等
において水を浄化する水質浄化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】湖沼、池、ダム、溜池、貯水池、河川、
用水路、堀、運河、水槽等の浄化対象において、水質汚
染対策として水を浄化する水質浄化装置を設置すること
が行われている。このような水質浄化装置として、フィ
ルタと、該フィルタ内に挿入されるとともに内外を連通
させる集水部を有する揚水管と、該揚水管内に配置され
た噴出部から空気を噴出させることにより該揚水管内に
エアリフトを生じさせて該揚水管の集水部からフィルタ
内の水を吸引させる空気噴出手段とを有するものがあ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記水質浄化装置を複
数用いるとともに各フィルタを水底に設置するような場
合、フィルタそれぞれの水底における配置位置によって
は水面からの距離が異なることがある。このような場
合、当然、空気噴出手段の噴出部の水面からの距離もそ
れぞれ異なることになることから、揚水管の吸引量が異
なることになり、すべてのフィルタで通過させる水の流
速が異なってしまうため、すべてのフィルタを有効に使
用できないという問題があった。したがって、本発明の
目的は、すべてのフィルタで通過させる水の流速を同じ
とすることができ、すべてのフィルタを有効に使用する
ことができる水質浄化装置を提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の請求項１記載の水質浄化装置は、フィルタ
と、該フィルタ内に挿入されるとともに内外を連通させ
る集水部を有する揚水管と、該揚水管内に配置された噴
出部から空気を噴出させることにより該揚水管内にエア
リフトを生じさせて該揚水管の集水部から前記フィルタ
内の水を吸引させる空気噴出手段とを有するものであっ
て、前記フィルタを複数設けるとともに、前記揚水管を
一つの合流部と、該合流部から分岐されるとともに各フ
ィルタにそれぞれ挿入される、前記集水部を有する分岐
部とで構成し、揚水管の前記合流部に、一つの空気噴出
手段で噴出部から空気を噴出させることによりすべての
分岐部の集水部からフィルタ内の水を吸引させることを
特徴としている。これにより、複数のフィルタの配置位
置が水面からの距離を異ならせていても、一つの空気噴
出手段で噴出部から揚水管の合流部に空気を噴出させる
ことですべての分岐部の集水部からフィルタ内の水を吸
引させることになるため、すべての分岐部における吸引
量を同じとすることができる。

【０００５】また、本発明の請求項２記載の水質浄化装
置は、フィルタと、該フィルタ内に挿入されるとともに
内外を連通させる集水部を有する揚水管と、該揚水管内
に配置された噴出部から空気を噴出させることにより該
揚水管内にエアリフトを生じさせて該揚水管の集水部か
ら前記フィルタ内の水を吸引させる空気噴出手段とを有
するものであって、前記フィルタを複数設けるととも
に、すべてのフィルタに前記揚水管を設け各揚水管に前
記空気噴出手段の噴出部をそれぞれ設けてなり、前記噴
出部の高さを調整する調整手段を設けてなることを特徴
としている。これにより、噴出部の高さを調整する調整
手段を設けてなるため、複数のフィルタの配置位置が水
面からの距離を異ならせていても、調整手段により噴出
部の水面からの距離を同じとすることができ、よって、
すべての揚水管における吸引量を同じとすることができ
る。

【０００６】本発明の請求項３記載の水質浄化装置は、
請求項２記載のものに関して、前記調整手段は、水面に
浮かぶフロートと、該フロートと噴出部とを連結させる
連結手段とを具備することを特徴としている。これによ
り、水面に浮かぶフロートでこれに連結手段を介して連
結させた噴出部の水面からの距離を一定させることにな
るため、水面とフィルタとの距離が変化することがあっ
ても常にすべてのフィルタの噴出部の水面からの距離を
同じとすることができる。しかも、フロートを用いて浮
かせるため、構成が簡素となるとともに設置時の調整が
不要となり、加えて、水位変化があっても水面から噴出
部までの距離が常に一定して吸引量が常に一定する。

【０００７】本発明の請求項４記載の水質浄化装置は、
請求項２または３記載のものに関して、前記空気噴出手
段には、前記噴出部の手前の流路上に絞りがそれぞれ設
けられていることを特徴としている。これにより、空気
噴出手段には、噴出部の手前の流路上に絞りがそれぞれ
設けられているため、該絞りを用いて空気の噴出量をさ
らに調整することができる。

【０００８】本発明の請求項５記載の水質浄化装置は、
請求項１乃至４のいずれか一項に記載のものに関して、
前記揚水管の集水部より先側をフィルタ外まで延出させ
るとともに、この延出先端に開口部を設け、該開口部を
開閉させる蓋部材を設けてなることを特徴としている。
これにより、揚水管の集水部より先側のフィルタ外の開
口部を、蓋部材で開放させることで、集水部の詰まりの
状況等を確認することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の水質浄化装置の第１の実
施の形態を図１〜図３を参照して以下に説明する。ま
ず、図１において符号１１で示すものが水質浄化装置で
ある。この水質浄化装置１１は、池あるいは湖沼等の閉
鎖系の浄化対象となる水域１０の水面１０ａ下に沈んだ
状態で水底１０ｂに固定される浄化処理ユニット１２
と、陸側に設置される駆動装置１３（図３参照）とから
構成されている。なお、以下の説明における上下は配置
時の状態における上下である。

【００１０】まず、浄化処理ユニット１２について説明
する。浄化処理ユニット１２は、多数の流入孔１５が全
面に形成されるとともにそれぞれが正方形状をなして環
状に連結される四枚の側板部１６，１６，…と、これら
側板部１６，１６，…の下端開口側を閉塞するよう取り
付けられるとともに多数の図示せぬ流入孔が全面に形成
された正方形状の下板部１８と、逆側の上端開口側を閉
塞するよう取り付けられるとともに多数の図示せぬ流入
孔が全面に形成された正方形状の上板部１９とからな
る、略立方体状の外体２０を二つ並列に有している。な
お、各外体２０，２０は、それぞれ、四枚の側板部１６
のうちの一つの下部所定位置に流入孔１５より大きい貫
通孔２１が形成されている。各外体２０，２０は、ステ
ンレス鋼等の非腐食性部材や非腐食処理された鋼板等か
らなるもので、それぞれ、下板部１８の下面の外周側に
固定された支持フレーム２２を介して水底１０ｂ上に固
定されている。

【００１１】そして、各外体２０，２０には、それぞ
れ、第一管部２４と第二管部２５とからなる略Ｌ字形状
の円筒の集水管体（揚水管，分岐部）２６が設けられて
いる。第一管部２４は、一端側にフランジ部２７を有し
ており、貫通孔２１に内周面を一致させた状態で、該フ
ランジ部２７において側板部１６に取り付けられてい
る。この取付状態で、第一管部２４は、外体２０の下板
部１８に平行をなしてその略中心位置まで延在してい
る。同取付状態で、第二管部２５は、第一管部２４のフ
ランジ部２７に対し反対側から上方に、外体２０の高さ
方向の略中心位置まで延在し開口部２６ａを上方に向け
ている。

【００１２】これら集水管体２６，２６の開口部２６
ａ，２６ａには、それぞれ、後述する木炭２９の侵入を
防ぐ目的で、開口部２６ａを覆うように集水フィルタ
（集水部）３０が取り付けられている。各集水フィルタ
３０，３０は、それぞれ、略円筒状をなすとともに、木
炭２９の径より小径の集水孔３１が全面に多数、径方向
に貫通形成された円筒部３２と、その一端開口部を閉塞
するように設けられるとともに、木炭２９の径より小径
の集水孔３３が全面に多数、軸線方向に形成された円板
部３４とからなっている。

【００１３】そして、集水フィルタ３０，３０は、開口
側を集水管体２６の第二管部２５の開口部２６ａに向け
て該第二管部２５の外側に嵌められており、この状態で
図示せぬホースバンド等で固定される。この固定状態に
おいて、各集水フィルタ３０，３０の中心位置となる点
は、それぞれ、外体２０の中心位置となる点に一致され
ている。

【００１４】外体２０，２０の内側の隙間には、それぞ
れ、流入孔１５および集水孔３１，３３より径大の濾過
材としての木炭２９が充填されしかも有機物を分解する
好気性の微生物が担持されて、処理部３６が形成されて
いる。なお、処理部３６と外体２０とで浄化フィルタ３
７が構成されている。

【００１５】両浄化フィルタ３７，３７は、貫通孔２１
を有するそれぞれの側板部１６，１６を相互に平行さ
せ、かつ貫通孔２１を相互に対向させた状態で配置され
ており、これらの間に、第一管部（分岐部）３９と第二
管部（合流部）４０とからなる略Ｔ字形状の円筒の揚水
管体（揚水管）４１が設けられている。

【００１６】第一管部３９は、両端部にフランジ部４
２，４２を有しており、フランジ部４２，４２が、各貫
通孔２１，２１に内周面を一致させた状態で、各浄化フ
ィルタ３７，３７の側板部１６，１６に取り付けられて
いる。なお、各フランジ部４２，４２は、それぞれ、間
に側板部１６を挟んだ状態で集水管体２６のフランジ部
２７とボルト等で連結されることにより側板部１６に取
り付けられることになる。このような取り付け状態にお
いて、第一管部３９は両浄化フィルタ３７，３７の集水
管体２６，２６に連通される。

【００１７】第二管部４０は、このように第一管部３９
が各浄化フィルタ３７，３７間に取り付られた状態で、
該第一管部３９の中央位置から、該第一管部３９に直交
して上方に延出し、各浄化フィルタ３７より上側位置に
おいて上方に向け上部開口部４１ａを開口させている。

【００１８】揚水管体４１には、第一管部３９および第
二管部４０の中心軸線に直交して貫通孔４３が形成され
ており、該貫通孔４３に円筒状の空気噴出管（空気噴出
手段）４４が嵌合固定されている。該空気噴出管４４の
揚水管体４１から突出する一端部は、蓋体４５が嵌合さ
れて閉塞されており、他端側は、上方に向け屈曲されて
連結管４６に連結され、陸側に設置された駆動装置１３
に連結されている。なお、嵌合固定状態において空気噴
出管４４の揚水管体４１内に配置された部分の上側に
は、内外を貫通させて第二管部４０内に空気を噴出させ
る空気噴出孔（噴出部）４７が多数形成されている。

【００１９】各浄化フィルタ３７，３７の外体２０，２
０の下側には、それぞれ、先端側が閉塞された円筒状の
洗浄ノズル４９が支持フレーム２２に支持固定された状
態で設けられている。これら洗浄ノズル４９，４９は、
それぞれ、固定状態において、その一側を下板部１８に
沿わせており、この部分にはその内部を外部に連通させ
る空気噴出孔５０が多数所定の間隔でほぼ全長にわたっ
て形成されている。これら洗浄ノズル４９，４９の他側
の端部は、それぞれ、側板部１６の外側であって揚水管
体４１に対し反対側の位置において側板部１６と平行を
なすよう屈曲されて連結管５１に連結されている。洗浄
ノズル４９，４９は、これら連結管５１，５１を介して
駆動装置１３に連結されている。なお、各洗浄ノズル４
９，４９を、それぞれ、下板部１８の下側で一つまたは
複数の輪状に形成し、その円周方向に空気噴出孔５０を
多数形成してもよい。

【００２０】次に、駆動装置１３について説明する。駆
動装置１３は、陸側に設置される筐体５３を有してお
り、図３に示すように、空気噴出管４４側の連結管４６
は、筐体５３内で電磁切換弁５４に連結されており、両
洗浄ノズル４９，４９側の連結管５１，５１は、筐体５
３内で電磁切換弁５５に連結されている。これら電磁切
換弁５４，５５は、筐体５３内において連結管５６で連
結されており、一方の電磁切換弁５４には、一つの空気
圧縮機５７の空気吐出側が連結されている。

【００２１】電磁切換弁５４は、空気圧縮機５７の吐出
側を連結管５６に連通させることなく連結管４６に連通
させる状態と、連結管４６に連通させることなく連結管
５６に連通させる状態とに切り換えられるようになって
おり、電磁切換弁５５は、連結管５６を連結管５１，５
１の一方に連通させることなく他方に連通させる状態
と、連結管５１，５１の前記他方に連通させることなく
前記一方に連通させる状態とに切り換えられるようにな
っている。

【００２２】これら、電磁切換弁５４，５５および空気
圧縮機５７は、筐体５３内に設けられたコントローラ５
８に電気的に接続されている。このコントローラ５８
は、外部電源５９に接続されており、外部電源５９から
の空気圧縮機５７および電磁切換弁５４，５５への電力
供給の制御を行う。

【００２３】次に、上記構成の水質浄化装置１１の作動
を以下に説明する。外部電源５９からコントローラ５８
に電力が供給されると、コントローラ５８は空気圧縮機
５７を駆動状態とするとともに、電磁切換弁５４を、空
気圧縮機５７の吐出側を連結管５６に連通させることな
く連結管４６に連通させる状態とする。これにより、空
気圧縮機５７から連結管４６を介して空気噴出管４４に
向け圧縮空気が供給される。すると、該圧縮空気は空気
噴出孔４７から噴出され揚水管体４１の第二管部４０内
で気泡となって下から上へ移動し、この気泡の移動で、
該揚水管体４１の第二管部４０内に上方への水流すなわ
ちエアリフトが生じて、両集水管体２６，２６から吸引
を行い、両集水管体２６，２６の集水フィルタ３０，３
０から各処理部３６，３６の中心近傍の水を吸い込ん
で、上部開口部４１ａから処理部３６，３６の外部に排
出させる。これにより、強制的に各浄化フィルタ３７，
３７の外側の水が、側板部１６，１６，…の流入孔１
５、上板部１９および下板部１８の流入孔から、処理部
３６，３６内に導入され、処理部３６，３６を中心に向
け移動して中心の集水フィルタ３０，３０に至り、その
際に、処理部３６，３６を構成する木炭２９に担持され
た好気性微生物に、アオコ等の藻類や有機質浮遊物質、
溶解性有機物質等が分解されることで水が浄化される。
そして、このように浄化処理された水が集水フィルタ３
０，３０から集水管体２６，２６内に吸引され、該集水
管体２６，２６から揚水管体４１内を移動して上方に突
出するの開口部４１ａから水域１０に排出される。この
ような水の環流で浄化対象が浄化される。

【００２４】ここで、各処理部３６，３６内を通過する
水の流速が、０．５〜４（ｃｍ／分）程度となるよう
に、空気噴出管４４の空気噴出孔４７から噴出される空
気量が制御される。この場合、空気圧縮機５７、電磁切
換弁５４、連結管４６、空気噴出管４４、集水管体２
６，２６、集水フィルタ３０，３０および揚水管体４１
が、浄化フィルタ３７の内側から水を吸い込むことによ
り該浄化フィルタ３７に外側から内側への水流を発生さ
せるエアリフトポンプ（ポンプ）６０を構成している。

【００２５】他方、上記した浄化処理が長期間行われて
処理部３６の目詰りが進み、目標とする浄化性能が得ら
れなくなると、コントローラ５８が、電磁切換弁５４
を、空気圧縮機５７の吐出側を連結管４６に連通させる
ことなく連結管５６に連通させる状態とし、電磁切換弁
５５を、連結管５６を連結管５１，５１の一方に連通さ
せることなく他方に連通させる状態とする。これによ
り、空気圧縮機５７から連結管５１，５１の前記他方に
向け空気が供給されて、該連結管５１に連通された一方
の洗浄ノズル４９の空気噴出孔５０から噴出され、気泡
となって、該洗浄ノズル４９の上側の一方の浄化フィル
タ３７の下板部１８の流入孔から処理部３６内に入り、
処理部３６内を上方に移動する。この気泡の移動による
衝撃等で、処理部３６を構成する木炭２９に振動が生じ
る。この振動や衝撃により、浄化処理を行うことで処理
部３６内で増殖した好気性微生物あるいは好気性微生物
が分解し生成した物質や処理部３６内の被処理水内に含
まれる浮遊物等が木炭から剥離等され、気泡の移動で生
じる水流で空気とともに処理部３６内を上昇し、主とし
て上側の上板部１９の流入孔を通過して浄化フィルタ３
７の外側に排出される。このようにして一方の浄化フィ
ルタ３７の処理部３６が洗浄される。

【００２６】そして、このような一方の浄化フィルタ３
７の洗浄処理があらかじめ設定された所定時間Ｔだけ実
行されると、コントローラ５８は、電磁切換弁５４はそ
のままで電磁切換弁５５を、連結管５６を連結管５１，
５１の前記他方に連通させることなく前記一方に連通さ
せる状態とする。これにより、空気圧縮機５７から連結
管５１，５１の前記一方に向け空気が供給されて、該連
結管５１に連結された他方の洗浄ノズル４９の空気噴出
孔５０から噴出され、その上側の他方の浄化フィルタ３
７が上記と同様に洗浄される。そして、このような他方
の浄化フィルタ３７の洗浄処理があらかじめ設定された
所定時間Ｔだけ実行され、このようにして全浄化フィル
タ３７，３７の洗浄が完了すると、コントローラ５０
が、電磁切換弁５４を、空気圧縮機５７の吐出側を連結
管５６に連通させることなく連結管４６に連通させる状
態として、浄化処理を再開させる。

【００２７】ここで、この場合、空気圧縮機５７、電磁
切換弁５４，５５、連結管５６、連結管５１および洗浄
ノズル４９が、浄化フィルタ３７を洗浄する洗浄装置６
１を構成している。なお、コントローラ５８は、例え
ば、別途設けた圧力センサにより検出したエアリフトポ
ンプ６０の吸込圧力があらかじめ設定された所定値以上
となった場合や、浄化処理の実施時間があらかじめ設定
された所定時間に達した場合等に、洗浄処理実行を判断
する。

【００２８】以上のような構成の第１の実施の形態の水
質浄化装置１１によれば、複数の浄化フィルタ３７，３
７が水面１０ａに対し傾斜して配置されること等に起因
して、それぞれの配置位置が水面１０ａからの距離を異
ならせることになっても、一つの空気噴出管４４で空気
噴出孔４７から揚水管体４１の第二管部４０に空気を噴
出させることですべての集水管体２６，２６からすべて
の浄化フィルタ３７，３７内の水を吸引させることにな
るため、すべての集水管体２６，２６における吸引量を
同じとすることができる。

【００２９】したがって、すべての浄化フィルタ３７，
３７で通過させる水の流速を同じとすることができ、す
べての浄化フィルタ３７，３７を有効に使用することが
できる。これにより、高さを合わせるための水底１０ｂ
への基礎工事が不要となるため、設置工事が容易とな
り、設置関係についてのコストダウンを図ることができ
る。また、洗浄処理については、各浄化フィルタ３７，
３７毎に順次実行するようにしているため、各浄化フィ
ルタ３７，３７が水面１０ａに対し傾斜していても、各
浄化フィルタ３７の処理部３６の洗浄を確実に行うこと
ができる。しかも、すべての浄化フィルタ３７，３７に
対し、揚水管体４１および空気噴出管４４が一つで済む
ため、コストを低減することができる。

【００３０】なお、上記実施の形態においては、２個の
浄化フィルタ３７の場合を例にとり説明したが、３個以
上であっても、それぞれの浄化フィルタ３７に集水管体
２６を設け、これらを一本の揚水管体４１に合流させ
て、該揚水管体４１に一つの空気噴出管４４を設ければ
よく、この場合も、上記と同様の効果を奏することがで
きる。

【００３１】次に、本発明の水質浄化装置の第２の実施
の形態を主に図４を参照して以下に、第１の実施の形態
との相違部分を中心に説明する。なお、第１の実施の形
態と同様の部分には同一の符号を付しその説明は略す。
第２の実施の形態においては、両集水フィルタ（集水
部）６３，６３が、円筒状をなすとともに、木炭２９の
径より小径の集水孔６４が全面に多数、径方向に貫通形
成された形状をなしており、そして、その一端開口部側
が、各集水管体２６，２６に同軸をなして各開口部２６
ａ，２６ａ側に取り付けられている。

【００３２】また、各外体２０，２０の上板部１９，１
９の中央には、それぞれ、貫通孔６５が形成されてい
る。そして、各集水フィルタ６３，６３の他端開口部側
には、それぞれ、集水管体２６の延長上にこれと同軸を
なして直線状の延長管体６６の一端開口部側が取り付け
られており、この延長管体６６の他端開口部側は、貫通
孔６５に嵌合されて、さらに外体２０の上側まで延在さ
れている。各延長管体６６，６６の他端開口部は、それ
ぞれ、着脱自在の蓋部材６７が装着されて閉塞されてい
る。ここで、第１の実施の形態と同様に、各集水フィル
タ６３，６３の中心位置となる点は、それぞれ、外体２
０の中心位置となる点に一致されている。

【００３３】このような構成の第２の実施の形態におい
ては、各集水フィルタ６３，６３に外体２０の外側まで
直線状に延出する延長管体６６，６６が取り付けられて
いるため、延長管体６６の蓋部材６７を外すことで、そ
の上端開口部である点検孔（開口部）６８から集水フィ
ルタ６３の内部を目視点検したり、集水フィルタ６３の
集水孔６４が汚泥等で目詰りを起こした場合あるいは集
水管６４内に汚泥等が推積した場合にこれらを清掃する
等のメンテナンスが容易となる。これにより、処理水量
の低下を防止し、効率良い浄化処理を行うことができる
上、ライフサイクルを長くすることができる。勿論、延
長管体６６に蓋部材６７を取り付けて点検孔６８を閉塞
させておくことにより、水が処理部３６を通過せずに集
水管体２６に直接導入されることが防止できるため、第
１の実施の形態と同様に浄化処理を行うことができ、こ
れにより、第１の実施の形態と同様の効果を奏すること
ができる。

【００３４】次に、本発明の水質浄化装置の第３の実施
の形態を主に図５〜図７を参照して以下に、第１の実施
の形態との相違部分を中心に説明する。なお、第１の実
施の形態と同様の部分には同一の符号を付しその説明は
略す。第３の実施の形態においては、各浄化フィルタ３
７，３７の外体２０，２０の側板部１６，１６には貫通
孔が形成されておらず、各上板部１９，１９の端部位置
に貫通孔７０，７０が形成されている。そして、各浄化
フィルタ３７，３７の外体２０，２０には、それぞれ、
第一管部７１と第二管部７２と第三管部７３とからなる
略Ｊ字形状の円筒の揚水管体７４が位置固定となるよう
取り付けられている。

【００３５】第一管部７１は、取り付け状態において、
一の側板部１６の内側に近接しかつすべての側板部１６
に平行をなすとともに、上端側が貫通孔７０の下側に位
置されその開口部７４ａを上方に向けかつその軸線を貫
通孔７０の軸線に一致させており、さらに下端側が下板
部１８の近傍まで延在している。同取付状態で、第二管
部７２は、第一管部７１の下端から屈曲し下板部１８に
沿ってその中心近傍まで延在してさらに該中心位置にお
いて上方を向くよう屈曲している。同取付状態で、第三
管部７３は、第二管部７２の第一管部７１に対し反対側
から外体２０の略中心位置まで延在して開口部７４ｂを
上方に向けている。

【００３６】各揚水管体７４，７４の内側の開口部７４
ｂ，７４ｂには、第１の実施の形態と同様の集水フィル
タ３０，３０が設けられている。ここで、各集水フィル
タ３０，３０の中心位置となる点は、第１の実施の形態
と同様、それぞれの外体２０の中心位置となる点に一致
されている。そして、外体２０，２０の上板部１９，１
９の上側には、それぞれ、貫通孔７０，７０と同軸をな
し揚水管体７４の開口部７４ａより上側に距離をあけた
状態で円筒状の支持管体７６が配置されている。各支持
管体７６，７６の下端部には、それぞれ、伸縮自在な蛇
腹筒状の伸縮部材７７の一端部が嵌合されて固定部材７
８により固定されており、伸縮部材７７の他端部は、そ
れぞれ、各揚水管体７４の上端部に嵌合されて固定部材
７９により固定されている。このように連結状態にある
揚水管体７４と伸縮部材７７と支持管体７６とは、内側
がすべて連続的に連通されている。

【００３７】支持管体７６，７６の内側には、空気噴出
管（空気噴出手段）８１，８１が、軸線を沿わせた状態
で、支持管体７６，７６に設けられた支持機構（調整手
段）８２，８２を介して上下移動可能に支持されてい
る。各空気噴出管８１，８１には、それぞれ、揚水管体
７４の第一管部７１の下部内に位置する一端部に内外を
貫通させる空気噴出孔（噴出部）８３が形成されてお
り、他端部に連結管８４（図７参照）が連結されてい
る。空気噴出管８１，８１は、連結管８４，８４を介し
て、陸側に設置された駆動装置１３に連結されている。

【００３８】各支持機構８２，８２は、それぞれ、貫通
孔７０の側方において、ネジ部８６を上板部１９あるい
は上板部１９の側方に延長された支持部材８５から垂直
上方に突出させた状態でこれら上板部１９あるいは支持
部材８５に固定された複数のネジ部材８７，８７と、中
央に大径の貫通孔８８が形成され、外周側に複数の小径
の貫通孔８９，８９が形成された第一の支持部材９０
と、円筒部９１、その軸線方向における一端側にこれを
閉塞するよう設けられた蓋部９２およびその軸線方向に
おける他端部に設けられたフランジ部９３を有するとと
もにフランジ部９３に複数の貫通孔９４，９４が形成さ
れた第二の支持部材９５と、各ネジ部材８７，８７にそ
れぞれ二つずつ螺合されるナット部材９６，９６，…と
を具備している。

【００３９】各支持機構８２，８２は、それぞれ、各ネ
ジ部材８７にナット部材９６を一つずつ螺合させ、その
上に、第一の支持部材９０をその大径の貫通孔８８を支
持管体７６に嵌合固定させかつ小径の各貫通孔８９を各
ネジ部材８７に挿通させた状態で設け、その上に、第二
の支持部材９５をその円筒部９１の内周部を支持管体７
６に嵌合固定させかつ各貫通孔９４を各ネジ部材８７に
挿通させた状態で設けて、さらに、その上に、各ネジ部
材８７にナット部材９６を一つずつ螺合させて組み上げ
られる。そして、第二の支持部材９５の蓋部９２に形成
された支持孔９７に空気噴出管８１を挿通状態で固定す
る。

【００４０】これにより、上下のナット部材９６，９６
の位置を調整することで、これらの間に挾持される第一
の支持部材９０および第二の支持部材９５が、伸縮部材
７７を伸縮させつつ支持管体７６とともに移動して外体
２０に対し蓋部９２の高さ方向位置を調整することで、
浄化フィルタ３７に対する空気噴出管８１の空気噴出孔
８３の高さを調整する。具体的には、すべての空気噴出
管８１の空気噴出孔８３の水面１０ａからの距離が同じ
となるよう調整する。なお、第二の支持部材９５，９５
には、それぞれ、蓋部９２に、支持孔９７以外に内外を
貫通する図示せぬ貫通孔が複数形成されており、これに
より、揚水管体７４から排出される水を第二の支持部材
９５から外に排出させる。

【００４１】駆動装置１３は、図７に示すように、両空
気噴出管８１，８１側の連結管８４，８４がそれぞれ筐
体５３内に導かれて一本の連結管９９に合流された後に
電磁切換弁５４に連結されている。そして、電磁切換弁
５４は、空気圧縮機５７の吐出側を連結管５６に連通さ
せることなく連結管９９を介して連結管８４，８４に同
時に連通させる状態と、連結管８４，８４に連通させる
ことなく連結管５６に連通させる状態とに切り換えられ
るようになっており、電磁切換弁５５は、第１の実施の
形態と同様、連結管５６を、連結管５１，５１の一方に
連通させることなく他方に連通させる状態と、連結管５
１，５１の前記他方に連通させることなく前記一方に連
通させる状態とに切り換えられるようになっている。

【００４２】このような水質浄化装置１１によれば、外
部電源５９からコントローラ５８に電力が供給される
と、コントローラ５８は空気圧縮機５７を駆動状態とす
るとともに、電磁切換弁５４を、空気圧縮機５７の吐出
側を連結管５８に連通させることなく連結管９９を介し
て連結管８４，８４に連通させる状態とする。これによ
り、空気圧縮機５７から連結管８４，８４を介して各空
気噴出管８１，８１に向け圧縮空気が供給されて、各空
気噴出孔８３，８３から噴出される。すると、各揚水管
体７４，７４の第一管部７１，７１内で気泡となって下
から上へ移動し、この気泡の移動で、各揚水管体７４，
７４の第一管部７１，７１内に上方への水流すなわちエ
アリフトが生じて、それぞれの揚水管体７４，７４の集
水フィルタ３０，３０から各処理部３６，３６の中心近
傍の水を吸い込んで、処理部３６，３６の外部に排出さ
せる。これにより、第１の実施の形態と同様に、水が浄
化される。この場合、空気圧縮機５７、電磁切換弁５
４、連結管８４，９９、空気噴出管８１、集水フィルタ
３０および揚水管体７４が、浄化フィルタ３７の内側か
ら水を吸い込むことにより該浄化フィルタ３７に外側か
ら内側への水流を発生させるポンプ６０を構成してい
る。

【００４３】他方、洗浄処理については、第１の実施の
形態と同様の判定条件にしたがって開始させ、コントロ
ーラ５８が、第１の実施の形態と同様、電磁切換弁５４
を、空気圧縮機５７の吐出側を連結管９９に連通させる
ことなく連結管５８に連通させる状態とし、電磁切換弁
５５を、連結管５６を連結管５１，５１の一方に連通さ
せることなく他方に連通させる状態と、連結管５１，５
１の前記他方に連通させることなく前記一方に連通させ
る状態とを順次切り換えて、浄化フィルタ３７，３７毎
に順次行う。

【００４４】以上のような構成の第３の実施の形態の水
質浄化装置１１によれば、複数の浄化フィルタ３７，３
７が水面１０ａに対し傾斜して配置されること等に起因
して、それぞれの配置位置が水面１０ａからの距離を異
ならせることになっても、各支持機構８２，８２で、す
べての空気噴出管８１，８１の空気噴出孔８３，８３の
水面１０ａからの距離が同じとなるよう調整することが
できるため、すべての揚水管体７４，７４における吸引
量を同じとすることができる。したがって、第１の実施
の形態と同様の効果を奏することができる。

【００４５】次に、本発明の水質浄化装置の第４の実施
の形態を主に図８を参照して以下に、第３の実施の形態
との相違部分を中心に説明する。なお、第３の実施の形
態と同様の部分には同一の符号を付しその説明は略す。
第４の実施の形態においては、各支持機構（連結手段）
１０１，１０１が相違しており、各支持機構１０１，１
０１は、それぞれ、貫通孔７０の側方において、軸部１
０２を上板部１９あるいは上板部１９の側方に延出され
た支持部材８５から垂直上方に突出させた状態でこれら
上板部１９あるいは支持部材８５に固定された複数の軸
部材１０３，１０３と、中央に大径の貫通孔１０４が形
成され、外周側に複数の小径の貫通孔１０５，１０５が
形成された第一の支持部材１０６と、円筒部１０７、そ
の軸線方向における一端側を閉塞するよう設けられた蓋
部１０８およびその軸線方向における他端部に設けられ
たフランジ部１０９を有するとともにフランジ部１０９
に複数の貫通孔１１０，１１０が形成された第二の支持
部材１１１と、各軸部材１０３，１０３の軸部１０２，
１０２の上端に固定されるストッパ部材１１２，１１２
と、第二の支持部材１１１に図示せぬ取付部材により取
り付けられるフロート１１３，１１３とを具備してい
る。

【００４６】各支持機構１０１，１０１は、それぞれ、
第一の支持部材１０６および第二の支持部材１１１を、
貫通孔１０５，１０５および貫通孔１１０，１１０の位
置を合わせた状態で接合させ、第二の支持部材１１１に
フロート１１３，１１３を取り付ける。そして、各軸部
材１０３，１０３の軸部１０２，１０２に、あらかじめ
接合されている第一の支持部材１０６および第二の支持
部材１１１を、第一の支持部材１０６を下側として、こ
れらの貫通孔１０４および円筒部１０７の内周面を支持
管体７６に嵌合させかつ各貫通孔１０５，１０５，１１
０，１１０を各軸部材１０３，１０３の軸部１０２，１
０２に挿通させた状態で設け、この状態で、第二の支持
部材１１１のフランジ部１０９より上側に突出する軸部
材１０３，１０３の軸部１０２，１０２の上端に、貫通
孔１１０，１１０より大径のストッパ部材１１２，１１
２を固定して組み上げられる。そして、第二の支持部材
１１１，１１１の蓋部１０８，１０８に形成された支持
孔１１４，１１４に空気噴出管８１，８１を挿通状態で
固定する。ここで、フロート１１３，１１３の浮力は、
それぞれ、浄化対象の水中で支持機構１０１により空気
噴出管８１を支持した状態において、常に水面１０ａに
浮かされるよう設定されている。また、すべての浄化フ
ィルタ３７，３７において、それぞれ、フロート１１
３，１１３と空気噴出管８１の空気噴出孔８３との距離
を一致させている。なお、各第二の支持部材１１１，１
１１の蓋部１０８，１０８には、支持孔１１４，１１４
以外に、内外を貫通する図示せぬ貫通孔が複数形成され
ており、これにより、それぞれ、揚水管体７４から排出
される水を第二の支持部材１１１から外に排出させる。

【００４７】以上のような構成の第４の実施の形態の水
質浄化装置１１によれば、複数の浄化フィルタ３７，３
７が水面１０ａに対し傾斜して配置されること等に起因
して、それぞれ配置位置が水面１０ａからの距離を異な
らせることになっても、各浄化フィルタ３７，３７に設
けられた支持機構１０１，１０１が、それぞれ、水面１
０ａに浮かぶフロート１３，１３で空気噴出管８１の空
気噴出孔８３の水面１０ａからの距離を常に同じにする
ことになるため、常にすべての空気噴出管８１，８１の
空気噴出孔８３，８３の水面１０ａからの距離を同じと
することができることになり、すべての揚水管体７４，
７４における吸引量を同じとすることができる。したが
って、第３の実施の形態と同様の効果を奏することがで
きる。しかも、フロート１３を用いて浮かせるため、構
成が簡素になるとともに設置時あるいは設置後の調整が
不要となり、加えて、水位変化があっても水面１０ａか
ら空気噴出孔８３，８３までの距離が常に一定して揚水
管体７４，７４の吸引量が常に一定する。

【００４８】次に、本発明の水質浄化装置の第５の実施
の形態を主に図９を参照して以下に、第３の実施の形態
との相違部分を中心に説明する。なお、第３の実施の形
態と同様の部分には同一の符号を付しその説明は略す。
第５の実施の形態においては、空気噴出管８１，８１に
連結された連結管８４，８４が合流して一つの連結管１
１７となっており、各連結管８４，８４には、流路断面
積を調整可能な可変絞り１１６，１１６がそれぞれ設け
られている。そして、これらの可変絞り１１６，１１６
を用いて空気の噴出量をさらに調整することができる。
ここで、具体的には、可変絞り１１６，１１６を、すべ
ての空気噴出管８１，８１の空気噴出孔８３，８３から
の空気噴出量が同じとなるよう調整する。なお、合流さ
れた連結管１１７は、筐体５３内で、第１の実施の形態
と同様の電磁切換弁５４に連結されている。

【００４９】また、第５の実施の形態においては、各上
板部１９，１９の貫通孔７０，７０には、揚水管体７４
の第一管部７１が挿通されており、支持管体および伸縮
部材を設けることなく、第一管部７１の上部に、支持機
構８２の第一の支持部材９０が貫通孔８８において移動
自在に嵌合され、第二の支持部材９５の円筒部９１が内
周面において移動自在に嵌合されている。これにより、
上下のナット部材９６，９６の位置を調整することで、
これらの間に挾持される第一の支持部材９０および第二
の支持部材９５が第一管部７１に沿って移動して外体２
０に対し蓋部９２の高さ方向位置を調整することで、浄
化フィルタ３７に対する空気噴出管８１の空気噴出孔８
３の高さを調整する。

【００５０】以上のような構成の第５の実施の形態の水
質浄化装置１１によれば、複数の浄化フィルタ３７，３
７が水面１０ａに対し傾斜して配置されること等に起因
して、それぞれの配置位置が水面１０ａからの距離を異
ならせることになっても、支持機構８２，８２に加え
て、各連結管８４，８４に設けられた可変絞り１１６，
１１６を調整することにより、すべての空気噴出孔８
３，８３からの空気の噴出量を同じとすることになるた
め、すべての揚水管体７４，７４における吸引量を同じ
とすることができる。したがって、すべての浄化フィル
タ３７，３７で通過させる水の流速を確実に同じとする
ことができ、すべての浄化フィルタ３７，３７をさらに
有効に使用できる上、可変絞り１１６により設置時ある
いは設置後の調整が容易となる。

【００５１】なお、第５の実施の形態において、各空気
噴出管８１，８１の空気噴出孔８３，８３における圧力
を検出する圧力センサ等の検出手段と、該検出手段から
の検出値をすべての空気噴出管８１，８１において所定
値に一定させるように可変絞り１１６，１１６を制御す
る制御手段とを設けることも可能である。このように構
成すれば、第４の実施の形態と同様の効果を奏すること
ができる。

【００５２】ここで、第３〜第５の実施の形態について
も、第２の実施の形態と同様、集水フィルタ３０を円筒
状として、外体２０の上板部１９の中央に貫通孔６５を
形成して、集水フィルタ３０に、延長管体６６を上板部
１９の上側まで延在させて取り付け、該延長管体６６に
着脱自在の蓋部材６７を装着してもよく、このように構
成すれば、第２の実施の形態と同様の効果を奏すること
ができる。

【００５３】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の請求項１
記載の水質浄化装置によれば、複数のフィルタの配置位
置が水面からの距離を異ならせていても、一つの空気噴
出手段で噴出部から揚水管の合流部に空気を噴出させる
ことですべての分岐部の集水部からフィルタ内の水を吸
引させることになるため、すべての分岐部における吸引
量を同じとすることができる。したがって、すべてのフ
ィルタで通過させる水の流速を同じとすることができ、
すべてのフィルタを有効に使用できる。

【００５４】また、本発明の請求項２記載の水質浄化装
置によれば、噴出部の高さを調整する調整手段を設けて
なるため、複数のフィルタの配置位置が水面からの距離
を異ならせていても、調整手段により噴出部の水面から
の距離を同じとすることができ、よって、すべての揚水
管における吸引量を同じとすることができる。したがっ
て、すべてのフィルタで通過させる水の流速を同じとす
ることができ、すべてのフィルタを有効に使用できる。

【００５５】本発明の請求項３記載の水質浄化装置によ
れば、水面に浮かぶフロートでこれに連結手段を介して
連結させた噴出部の水面からの距離を一定させることに
なるため、水面とフィルタとの距離が変化することがあ
っても常にすべてのフィルタの噴出部の水面からの距離
を同じとすることができる。しかも、フロートを用いて
浮かせるため、構成が簡素となるとともに設置時の調整
が不要となり、加えて、水位変化があっても水面から噴
出部までの距離が常に一定して吸引量が常に一定する。

【００５６】本発明の請求項４記載の水質浄化装置によ
れば、空気噴出手段には、噴出部の手前の流路上に絞り
がそれぞれ設けられているため、該絞りを用いて空気の
噴出量をさらに調整することができる。したがって、す
べてのフィルタで通過させる水の流速を確実に同じとす
ることができ、すべてのフィルタをさらに有効に使用で
きる上、設置時あるいは設置後の調整が容易となる。

【００５７】本発明の請求項５記載の水質浄化装置は、
請求項１乃至４のいずれか一項に記載のものに関して、
前記揚水管の集水部より先側をフィルタ外まで延出させ
るとともに、この延出先端に開口部を設け、該開口部を
開閉させる蓋部材を設けてなることを特徴としている。
これにより、揚水管の集水部より先側のフィルタ外の開
口部を、蓋部材で開放させることで、集水部の詰まりの
状況等を確認することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の水質浄化装置の第１の実施の形態を
示す側断面図である。

【図２】 図１におけるＸ−Ｘ線に沿う断面図である。

【図３】 本発明の水質浄化装置の第１の実施の形態の
駆動装置のブロック図である。

【図４】 本発明の水質浄化装置の第２の実施の形態を
示す側断面図である。

【図５】 本発明の水質浄化装置の第３の実施の形態を
示す側断面図である。

【図６】 本発明の水質浄化装置の第３の実施の形態の
支持機構等を示す側断面図である。

【図７】 本発明の水質浄化装置の第３の実施の形態の
駆動装置のブロック図である。

【図８】 本発明の水質浄化装置の第４の実施の形態の
支持機構等を示す側断面図である。

【図９】 本発明の水質浄化装置の第５の実施の形態を
示す側断面図である。

【符号の説明】

１０ 浄化対象 １０ａ 水面 １１ 水質浄化装置 ２６ 集水管体（揚水管，分岐部） ３０ 集水フィルタ（集水部） ３７ 浄化フィルタ（フィルタ） ３９ 第一管部（分岐部） ４０ 第二管部（合流部） ４１ 揚水管体（揚水管） ４４ 空気噴出管（空気噴出手段） ４７ 空気噴出孔（噴出部） ６３ 集水フィルタ（集水部） ６６ 延長管体 ６７ 蓋部材 ６８ 点検孔（開口部） ８１ 空気噴出管（空気噴出手段） ８２ 支持機構（調整手段） ８３ 空気噴出孔（噴出部） １０１ 支持機構（連結手段） １１３ フロート １１６ 可変絞り

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−296996（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−257320（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−206519（ＪＰ，Ａ) 実開 平６−45451（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B01D 35/027

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フィルタと、 該フィルタ内に挿入されるとともに内外を連通させる集
   水部を有する揚水管と、 該揚水管内に配置された噴出部から空気を噴出させるこ
   とにより該揚水管内にエアリフトを生じさせて該揚水管
   の集水部から前記フィルタ内の水を吸引させる空気噴出
   手段とを有する水質浄化装置において、 前記フィルタを複数設けるとともに、 前記揚水管を一つの合流部と、該合流部から分岐される
   とともに各フィルタにそれぞれ挿入される、前記集水部
   を有する分岐部とで構成し、 揚水管の前記合流部に、一つの空気噴出手段で噴出部か
   ら空気を噴出させることによりすべての分岐部の集水部
   からフィルタ内の水を吸引させることを特徴とする水質
   浄化装置。
2. 【請求項２】 フィルタと、 該フィルタ内に挿入されるとともに内外を連通させる集
   水部を有する揚水管と、 該揚水管内に配置された噴出部から空気を噴出させるこ
   とにより該揚水管内にエアリフトを生じさせて該揚水管
   の集水部から前記フィルタ内の水を吸引させる空気噴出
   手段とを有する水質浄化装置において、 前記フィルタを複数設けるとともに、 すべてのフィルタに前記揚水管を設け各揚水管に前記空
   気噴出手段の噴出部をそれぞれ設けてなり、 前記噴出部の高さを調整する調整手段を設けてなること
   を特徴とする水質浄化装置。
3. 【請求項３】 前記調整手段は、水面に浮かぶフロート
   と、該フロートと噴出部とを連結させる連結手段とを具
   備することを特徴とする請求項２記載の水質浄化装置。
4. 【請求項４】 前記空気噴出手段には、前記噴出部の手
   前の流路上に絞りがそれぞれ設けられていることを特徴
   とする請求項２または３に記載の水質浄化装置。
5. 【請求項５】 前記揚水管の集水部より先側をフィルタ
   外まで延出させるとともに、この延出先端に開口部を設
   け、該開口部を開閉させる蓋部材を設けてなることを特
   徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の水質浄
   化装置。