JP3785406B2 - マイクロバブル発生装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、酸素を水中に溶解させるマイクロバブルを効率的に発生させるマイクロバブル発生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
川、湖沼、養殖場などの水質浄化や植物栽培の給水において、水に酸素をマイクロバブルで溶解させて供給することが行われている。そのためのマイクロバブル発生装置はより効率的にマイクロバブルを水に溶解させることが要求される。この要求を充足するために、例えば、特許文献１には、加圧ポンプにより汲み上げた水を加圧タンクに入れ、この加圧タンク内にコンプレッサーにより加圧した酸素を供給することによりこの酸素を加圧状態で水に溶解させ、のちこの水を大気解放することにより溶存した酸素をマイクロバブルとなし、このマイクロバブルを水中に浮遊させることにより酸素を水中に溶解させる加圧式酸素溶解方法が記載されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−２０７１６２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の加圧式酸素溶解方法では、水を供給するポンプの他に空気を供給するコンプレッサーが必要であり、また圧力が高い（４〜８ｋｇ／ｃｍ^２）ので出力の高いポンプが必要となるだけでなく、酸素ボンベ、加圧用タンクを配置し、さらにこれらを配管により接続するため、装置の構造が複雑で且つ大型となり、その結果、イニシャル、ランニングコストも高くなる。また、コンプレッサーを使用するために運転音が大きく、異音が発生する場合がある。また、未溶解気体が加圧タンク上部に溜まるため、水面レベルセンサで送入気体をストツプさせるために不連続となり、効率的でない。
【０００５】
そこで、本発明は、コンプレッサーを使用することなく１台のポンプでマイクロバブルを発生することができるとともに、汎用の井戸ポンプを使用することができるマイクロバブル発生装置を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための干段】
本発明のマイクロバブル発生装置は、ポンプの作動により、吸い上げられた井戸水が吸込管、自吸ケースおよび送水管を経て加圧タンクに送られ、加圧タンクから吐出管により排水される井戸ポンプにおいて、前記吸込管および送水管のそれぞれの井戸水中にマイクロバブルを発生させるマイクロバブル発生ノズルを設けたことを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明のマイクロバブル発生装置の全体図、図２は汎用の井戸ポンプの全体図で、図１に示す本発明のマイクロバブル発生装置は、図２に示す汎用の井戸ポンプにマイクロバブル発生機構を設けたものである。
【０００８】
まず、本発明で利用できる汎用の井戸ポンプについて説明する。図２において、加圧タンク８上のポンプ５の自吸ケース４は、一方が図示しない井戸配管に接続される吸込管１に接続され、他方が加圧タンク８内へ通じる送水管６に接続されている。加圧タンク８には吐出管１２が接続されている。自吸ケース４内および加圧タンク８内は通気管３ｆが連通し、空気自動供給装置９により空気が供給される。井戸ポンプは、低圧（２〜３ｋｇ／ｃｍ^２）で機能する。ポンプ５の作動により、井戸から吸い上げられ井戸水が吸込管１、自吸ケース４、送水管６を経て加圧タンク８内に送られ、加圧タンク８から吐出管１２により排水される。
【０００９】
この井戸ポンプにマイクロバブル発生ノズルを設けた本発明のマイクロバブル発生装置を図１により説明する。吸込管１および送水管６にそれぞれマイクロバブル発生ノズル２、２ａが取り付けられる。マイクロバブル発生ノズルは、例えば本出願人が提案した特開２００１−５８１４２号公報に記載されているノズルを使用することができる。
【００１０】
吸込管１側のマイクロバブル発生ノズル２には空気を導入するための通気管３ａが接続され、通気管３ａには空気取入口にごみの浸入を防ぐエアーフィルター３ｄを設け、さらに気体導入量を調整する気体導入量調整弁３、さらに真空計３ｃおよび逆止弁３ｂが設けられる。
【００１１】
送水管６のマイクロバブル発生ノズル２ａには、タンク内に通じる通気管３ａが接続され、通気管３ａには気体導入量調整弁３、圧力計３ｅが設けられる。加圧タンク８には、加圧タンク８内の圧力が設定値以下になるとポンプ５を起動させる圧カスイッチ８ａ、タンク内の水位を一定に保つ定水位弁７が設けられる。吐き出し管１２には加圧タンク８内の水の排水量を調整して加圧タンク内の圧力を調整する圧力調整弁１１を取り付ける。
【００１２】
次ぎに本発明のマイクロバブル発生装置の動作について説明する。
【００１３】
農事用等のばっ気を兼ねた井戸ポンプとして使用する場合は、気体導入量調整弁３を閉じて、吸込管１は井戸配管に接続され、吐出管１２は散水用配管に接続して、吸込管１からポンプにより吸い上げられた水を自吸ケース４および送水管６を経て加圧タンク８に送り、加圧タンク８から吐出管１２により吐水する。
【００１４】
マイクロバブルを利用する場合の動作は次のとおりである。
【００１５】
（１）圧力調整弁１１を開けて吐出管１２から水を出すと、加圧タンク８内の圧力が下がる。
【００１６】
（２）加圧タンク８内の圧力が下がると、ポンプ付属の圧カスイッチ８ａによりポンプ５が作動する。
【００１７】
（３）ポンプ作動により吸込管１から水を吸い込むと同時に、マイクロバブル発生ノズル２により、通気管３ａを通して空気がマイクロバブル発生ノズル２に導入され、自動的にマイクロバブルとして装置内に供給される。なお、真空計３ｃは気体導入量調整弁３によりその全閉時圧力の５０％程度になるように調整する。
【００１８】
（４）供給されたマイクロバブルを含む水は、ポンプ５吐出側の送水管６に取り付けられたマイクロバブル発生ノズル２ａにより加圧タンク８内の空気を、通気管３ａで自動的に吸い込み気泡量を増加させ、加圧タンク８内に送り込まれる。
【００１９】
（５）送り込まれた微細気泡は、加圧タンク８内で溶解する。
【００２０】
（６）加圧タンク８内で溶解しなかった余剰空気は加圧タンク８上部に溜まる。
【００２１】
（７）空気が溜まり水位が低下すると定水位弁７が作動し、余剰分は加圧タンク８外へ排出され水位が一定に保たれる。
【００２２】
（８）空気が加圧下で溶解された水は吐出管１２を通り、蛇口等で大気開放された時点でマイクロバブルとなって析出する。
【００２３】
（９）圧力調整弁１１は吐出管１２の最大開放時の圧力計３ｅを指針とした圧力が２．０〜３．０ｋｇ／ｃｍ^２程度になるよう調整する。
【００２４】
【発明の効果】
本発明のマイクロバブル発生装置によれば、従来の農作物の栽培農家が、井戸ポンプで地下水を汲み上げ、酸素を供給するため一度タンクに貯留しエアレーションを行い、別ポンプを用いて散水に使用していたのに対して、コンプレッサーを使用することなく、１台で低酸素量（ＤＯ：２〜３）の井戸水を１パスで酸素飽和水（ＤＯ：９〜１０）に変えることができ、装置がコンパクトになる。また、井戸ポンプは低圧（２〜３ｋｇ／ｃｍ^２）で機能するので能力の大きいポンプを必要とせず、汎用の井戸ポンプを流用することによりイニシャルコストを安く抑えることができる。また、本発明のマイクロバブル発生装置は、マイクロバブルの空気供給を止めれば、通常の井戸ポンプとして使用できる。
【００２５】
また、ポンプ吸込み側から自吸により微細な気泡を定量供給するため、ポンプの出力が安定する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のマイクロバブル発生装置の全体図である。
【図２】本発明で使用できる汎用の井戸ポンプの全体図である。
【符号の説明】
１：吸込管
２，２ａ：マイクロバブル発生ノズル
３：気体導入量調整弁
３ａ：通気管
３ｂ：逆止弁
３ｃ：真空計
３ｄ：エアーフイルター
３ｅ：圧力計
３ｆ：通気管
４：自吸ケース
５：ポンプ
６：送水管
７：定水位弁
８：加圧タンク
８ａ．圧カスイッチ
９：空気自動供給装置
１１：圧力調整弁
１２：吐出管

Claims (2)

1. 吸込管からポンプにより吸い上げられた水が、自吸ケースおよびこの自吸ケースに接続された送水管を経て加圧タンクに送られ、加圧タンクから吐出管により排水されるポンプにおいて、
   前記吸込管および送水管のそれぞれに水中にマイクロバブルを発生させるマイクロバブル発生ノズルを設け、
   前記送水管に設けられた前記マイクロバブル発生ノズルには、マイクロバブルを溶解する前記加圧タンク内に通じる通気管が接続されていることを特徴とするマイクロバブル発生装置。
2. マイクロバブル発生ノズルに接続された通気管に気体導入量調整弁を設けたことを特徴とする請求項１記載のマイクロバブル発生装置。

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