JP4748784B2 - 空気揚水装置 - Google Patents

Description

本発明は、空気揚水装置に関する。

空気揚水装置は、地上に設置されたコンプレッサー又はブロワーから供給される圧縮空気を導入し、揚水筒の下部から大きな気泡を断続的に発生させ、気泡によって揚水筒内の水を一気に押し上げることができ、しかもきわめて小さい動力で大量の揚水効果があることが知られており、湖沼等でその水質浄化のために多数実用化されている。
また各地の水族館においても、循環ろ過用として空気揚水装置が主流を占めている。

しかし急速ろ過等のように大量の水をろ過処理する必要がある場合、従来の空気揚水装置では、空気泡の大きさから揚水管の太さが限定されていて、太い揚水管は使用できないためこれに十分対応することができない。そこで大量揚水が必要な場合には、限られた太さの揚水管を多数用意してきた。ところがこのためには、広い場所を必要とするだけでなく、多数の揚水管の取扱いは困難なので大量揚水用としては使用されていない。
特開昭６２−２５８１９９号公報 特開平１−１２１６００号公報

本発明の課題は、広い場所を必要とすることなく、多量の揚水が可能な空気揚水装置を提供することである。
さらに、本発明の課題は、設置場所を選ばない空気揚水装置を提供することである。

本発明は、次のような空気揚水装置を提供するものである。
（１） 隣接して配置され、断面矩形の複数個の空気揚水筒、複数個の空気揚水筒全体の周囲を囲み該複数個の空気揚水筒の下端より下方に延在する部分を有する囲い板、及びそれぞれの空気揚水筒の下方に設けられ空気揚水筒の筒状空間に空気を放出する送気孔を有する送気管を少なくとも備えた空気揚水装置であって、
上記送気管は、相対向する上記下方に延在する部分にそれぞれ設けられた送気管配設孔及び送気管引出孔により保持されていることを特徴とする空気揚水装置。
（２）上記空気揚水筒は、相互に切り込みを有する複数個のはめ込み板を縦横に組み合わせて構成されており、上記囲い板は空気揚水筒の一部分を構成している空気揚水装置。
（３）上記空気揚水筒は、相互に縫合又は溶接ファスナー取付した複数個の布を縦横に組み合わせて構成されており、上記囲い板は空気揚水筒の一部分を構成している空気揚水装置。
（４）隣接して配置された上記空気揚水筒は、予め成型された単位成型揚水筒部材を複数個組み合わせて構成されており、上記囲い板は空気揚水筒の一部分を構成している空気揚水装置。
（５）上記空気揚水装置の底部には、底面ろ過装置が配置されている空気揚水装置。
（６）囲い板の下端を開口するとともに該囲い板の上端に、揚水された水流方向を制御する水流生成部を設けた空気揚水装置。

本発明によれば、揚水筒同士の間隔の空間は、板、単位成型揚水筒部材又は布の厚さだけですむことになり、広い場所は必要としないですむ。
また板や布の角度・切り込みの間隔を変えることによって、布の縫合を調整することによって、あるいは単位成型揚水筒部材の成型を変えることによって、正方形、長方形あるいは平行四辺形へと、設置場所に合わせて空気揚水装置の形は随意に変えて設置することできる。
さらに、複数個の空気揚水筒が隣接して配置されているため、底面が広くて、倒れたり傾いたりせずに安定した空気揚水装置として、手軽に必要な場所の任意の水深に設置することができしかも移動も容易である。

本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の空気揚水装置の第１の実施例の斜視模式図である。
この実施例では、９個の空気揚水筒の筒状空間１が形成されている。筒状空間１は、はめ込み板２、３、囲い板４によりそれぞれ区画されている。本発明の空気揚水装置では、一本ずつの揚水管と異なって、はめ込み板の組み合わせにより構成される多数の角型の筒状空間がそれぞれの揚水管に相当する。

囲い板４は、空気・水が漏れないように複数個の空気揚水筒全体の周囲を完全に囲むとともに、はめ込み板の下端よりもさらに下方に送気管引出孔７及び送気管配設孔を設けられる分だけ長くしておく。囲い板４の接合部には、気密・補強のため必要であれば補助板を取り付けてもよい。

空気揚水筒を構成する筒状空間１の下方には、囲い板の相対向する、下方に延在する部分に設けられた送気管引出孔７・送気管配設孔８（図２参照）により送気管５が保持されている。送気管５には、それぞれの筒状空間に空気を放出する送気孔が設けられている。さらに囲い板に保持された送気管５は、空気揚水筒を支持することで、空気揚水筒が囲いよりずり落ちるのを防止している。

送気管５は、地上に設置されたブロワーポンプに接続されている。本発明の空気揚水装置では、ブロワーポンプからの送気量の調整によって揚水量を容易にコントロールすることができる。

図２は、本発明の空気揚水装置のＡ−Ａ断面模式図である。図２から明らかなように、はめ込み板の下端はずり落ちても、送気管５が配設されているため囲い板内にとどまることができる。なお最初からはめ込み板の下端を送気管５に支持させるようにしてもよい。送気管５には、それぞれの筒状空間に空気を放出する送気孔６が設けられている。

図３は、筒状空間を区画する２種類のはめ込み板（Ａ、Ｂ）を例示している。はめ込み板（Ａ、Ｂ）は、例えばポリカーボン、アクリルからなり、一定の間隔に切り込みを設けている。複数の板（Ａ、Ｂ）を、互いに直角に、又は交差してはめ込むことによって多数の断面角型あるいは平行四辺形の筒状空間を形成する。切り込みの幅は、板の厚みを勘案して適宜選定される。
組み込まれたはめ込み板の外周には、密閉のための囲い板が設けられる。この囲い板は、揚水筒の一部分を構成する。

図３における切り込みの形状は、両板を確実にはめ込むことができる形状であればこの形には限定されない。さらにはめ込み板の幅及び切り込みの間隔を調整することにより、筒状空間の大きさと数は、自由に変えることができる。したがって、設置場所に合わせて空気揚水装置の形は随意に変えて設置することできる。

多数の揚水管に代えて、多数の角型の筒状空間を形成する本発明の空気揚水装置では、例えば、高さ１ｍ面積１ｍ四方に納めた５ｃｍ角の揚水筒４００本で毎時１５０トン程度の揚水量がある。またポンプも毎時１５０トンの揚水量を達成するには揚水ポンプでは、設置条件などにより出力５．５〜１５．０ＫＷ、配管の口径２００ｍｍを要するのに対し、空気揚水ポンプとしてのブロワーポンプでは、設置条件などに関係なく出力３．７ＫＷ、口径６５ｍｍでよい。このため本発明による空気揚水装置によれば、水底の貪溶存酸素水、富栄養水を大量に水面に拡散させることが容易で、積極的に環境改善を図ることができ、水生動植物の繁殖に大いに有効である。

図５は、本発明の空気揚水装置の第２の実施例の斜視模式図である。また図４は、空気揚水装置の筒状空間を構成する単位となる成型品（単位成型揚水筒部材）９を例示したものである。この単位成型揚水筒部材は、図４に示したように、ポリカーボン、アクリル等により予めＥ型に成型したものであり、図５の空気揚水装置では、２個配列し、その周囲を空気及び水が漏れないように囲い板４で囲ってある。送気管の配置等は第１の実施例と同様であるので説明は省略する。

第２の実施例では、２個の筒状空間を形成するＥ型の単位成型揚水筒部材を例示したが、中の仕切を２以上とすることにより３個以上の筒状空間を形成する単位成型揚水筒部材とした上で、これを上下、左右に組み合わせることにより、多数の角型の筒状空間を有する多種・多様な空気揚水装置を得ることができる。また異なる形状の単位成型揚水筒部材を用意し、その組み合わせを変えることにより、設置場所に合わせて空気揚水装置の形を随意に変えて設置することもできる。

図６は、本発明の空気揚水装置の第３の実施例の斜視模式図である。この空気揚水装置には、図６に示すように、底面ろ過装置が接続されている。底面ろ過装置を接続させることにより、急速ろ過が容易に可能で汚染水、濁水などの浄化に大いに役立つ。第３の実施例は、第２の実施例に底面ろ過装置を接続させたものであるが、ろ過を必要とする場合、第１の実施例も含め全ての空気揚水装置に適用可能である。

図７は、本発明の空気揚水装置を水流生成装置とした第４の実施例の斜視模式図である。この水流生成装置は、９個の空気揚水筒を備えている。そして囲い板の下端の送気管挿入孔・引出孔が設けられていない面に開口１０を設けるとともに囲い板の上部に揚水された水流方向を制御する水流生成部１１を設けている。
この水流生成装置では、囲い板の下方の送気管挿入孔・引出孔が設けられていない面の開口１０から吸水し、空気揚水装置の上部の出水口上方に揚水された水流方向を制御する板等の水流生成部１１を設けることにより、人為的に水流を生成する。この水流生成装置は、人為的に水流を生成して積極的に良質の自然環境をつくることができる。さらに水深の浅い海辺では、大量の揚水に伴い水底の漂砂、沈砂も同時に吸引されることから、これを陸地に送ることにより、なぎさの復元に役立たせることも可能である。

以上、好ましい空気揚水装置の実施例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において適宜の変更が可能である。
例えば第１及び第４の実施例では、９個の空気揚水筒からなる空気揚水装置を例示し、また第２及び第３の実施例では、４個の空気揚水筒からなる空気揚水装置を例示したが、空気揚水筒の数量は必要とされる揚水量に応じて適宜選定される。また空気揚水装置の外形も、設置場所等に応じて適宜変形することができる。

空気揚水筒の筒状空間を形成するため、第１の実施例では、はめ込み板を例示したが、はめ込み板に代えて例えば０．６ｍｍ〜０．９ｍｍ厚のターポリンのような布状のものを採用することもできる。この場合には、空気揚水筒の筒状空間は、相互に高周波溶接加工により縫合した複数個の布を縦横に組み合わせて構成される。

本発明は、取り付け、移動が容易であり、設置場所も水底に置くほか任意の水深の位置に錨による係留状態で設置することもできる。このため水深の増減に左右されることなく、荒天時には引き上げ、沈降が容易であり、船舶の航行にも支障を生じない。したがって、本発明は、池沼、河川、ダム湖などの淡水域から、なぎさ、港湾、潟などの海水域にわたって広く利用可能である。

本発明による空気揚水装置の第１の実施例の斜視模式図である。 本発明による空気揚水装置の第１の実施例のＡ−Ａ断面模式図である。 本発明による空気揚水装置の第１の実施例のはめ込み板（Ａ板）（Ｂ板）の模式図である。 本発明による空気揚水装置の第２の実施例の筒状空間を形成する単位となる成型品（単位成型揚水筒部材）の模式図である。 本発明による空気揚水装置の第２の実施例の斜視模式図である。 本発明による空気揚水装置の第３の実施例の斜視模式図である。 本発明による空気揚水装置を水流生成装置とした第４の実施例の斜視模式図である。

符号の説明

１ 空気揚水筒の筒状空間
２ はめ込み板（Ａ板）
３ はめ込み板（Ｂ板）
４ 囲い板
５ 送気管
６ 送気孔
７ 送気管引出孔
８ 送気管配設孔
９ 単位成型揚水筒部材
１０ 開口
１１ 水流生成部

Claims (6)

1. 隣接して配置され、断面矩形の複数個の空気揚水筒、複数個の空気揚水筒全体の周囲を囲み該複数個の空気揚水筒の下端より下方に延在する部分を有する囲い板、及びそれぞれの空気揚水筒の下方に設けられ空気揚水筒の筒状空間に空気を放出する送気孔を有する送気管を少なくとも備えた空気揚水装置であって、
   上記送気管は、相対向する上記下方に延在する部分にそれぞれ設けられた送気管配設孔及び送気管引出孔により保持されていることを特徴とする空気揚水装置。
2. 上記空気揚水筒は、相互に切り込みを有する複数個のはめ込み板を縦横に組み合わせて構成されており、上記囲い板は空気揚水筒の一部分を構成している請求項１記載の空気揚水装置。
3. 上記空気揚水筒は、相互に縫合又は溶接ファスナー取付した複数個の布を縦横に組み合わせて構成されており、上記囲い板は空気揚水筒の一部分を構成している請求項１記載の空気揚水装置。
4. 隣接して配置された上記空気揚水筒は、予め成型された単位成型揚水筒部材を複数個組み合わせて構成されており、上記囲い板は空気揚水筒の一部分を構成している請求項１記載の空気揚水装置。
5. 上記空気揚水装置の底部には、底面ろ過装置が配置されている請求項１乃至４のいずれか１項に記載の空気揚水装置。
6. 囲い板の下端を開口するとともに該囲い板の上端に、揚水された水流方向を制御する水流生成部を設けた請求項１乃至５のいずれか１項に記載の空気揚水装置。

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