JP6103517B2 - 貫流ポンプ極微細気泡流供給装置 - Google Patents
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Description
曝気に関する従来技術では、下水処理などで必要な工程の一つであるエアレーションによる処理方法として、散気式、エジェクタ−による気泡噴射式、水中攪拌式などがあるが(例えば特許文献1に開示されたもの)、いずれも気泡径は微小とは言いがたく、浮上速度が速いため短時間に大気に放出される傾向にある。また、エアレーションの槽内での一様性に問題がある。また、特許文献2に開示されているように、プロペラタイプの旋回翼の吐出し側の流れに微小気泡を混入させる方法もあるが、均一な微細気泡が得られにくいなどの問題がある。
本装置では、上流側のポンプ91はタイプB、下流側ポンプ82はタイプAを使用した例を示す。いずれのタイプも、散気孔パイプ4とパイプ状ノズル45に供給する微細気泡含有気液混合加圧液の生成手法は同じである。タイプBの装置91では、羽根車7内に突き出した散気孔パイプ4が羽根車と一体になって回転しながら散気孔の小穴から微細気泡含有合気液混加圧液を噴流Sとなって噴出し、減圧拡散しながら羽根車内の流れとも混合することにより、気泡は極微細化した気泡流となってパイプラインに吐出される。同様にタイプAのポンプ装置82からも、極微細化した気泡流がパイプラインに吐出される。
4 散気孔パイプ
5 小孔
6 羽根
7 羽根車
8 ケーシング舌部
9 ポンプ吸込み側
10 ポンプ吐出し側
12 駆動用モータ(羽根車駆動用)
12b 駆動用モータ(羽根車駆動用、水中使用)
13 供給パイプ
14 水面
16,16b 羽根車中空回転軸
17 羽根車側板
19 軸受後端の密閉ブラケット
19b サブモータ後端の密閉ブラケット
20 サブモータ(回転軸が中空)
23 羽根車ボス
25,26 羽根車軸受
27 軸受ユニット
28 外輪用軸受(羽根車中空回転軸用)
29 内輪用軸受(散気孔パイプ用)
30,31,32,33 ポンプケーシング
34,34b 気液混合チャンバー
35 二重管ユニット
36 ユニット内管
37 ユニット外管
38 小孔(気体吹き込み孔)
39 気体噴出ノズル
40 水槽
41 曝気槽
45 パイプ状ノズル
46 加圧ポンプ(比速度の小さい高揚程のポンプ)
50,51 養殖槽
60 培養槽
63 植物
64 水耕栽培用フロート
70 船
70b 船底外板
75 スクリュー
80,81,82,83,84 貫流ポンプ極微細気泡流供給装置タイプA
90,91,92,93 貫流ポンプ極微細気泡流供給装置タイプB
100 貫流ポンプ極微細気泡流供給装置タイプC
B 極微細気泡
D ポンプ吐出し口から船体表面に沿って流出する極微細気泡の流れ
F 外流(船の速度や海流に関係する船体近傍を通り過ぎる流れ)
J ノズルから噴出するジェット状の噴流
S 散気孔の小孔から噴出する噴流
Claims (5)
- 貫流ポンプ本体部と、貫流ポンプ駆動用モータと、気体と液体とを混合する気液混合チャンバーと、前記気液混合チャンバーで生成された気液混合液を前記貫流ポンプ本体部の羽根車内のパイプ状ノズルに供給する加圧ポンプとを備える貫流ポンプ極微細気泡流供給装置であって、
前記貫流ポンプ本体部は、一対の円板状の羽根車側板の間に、多数の湾曲した羽根が周方向に間隔をあけて配設された多翼の羽根車と、吸込み口と吐出し口との間に前記多翼の羽根車を収容したポンプケーシングと、前記加圧ポンプから供給された気液混合液を前記羽根車の内部に噴出する前記パイプ状ノズルとを備えており、
前記羽根車は、駆動側の羽根車側板の羽根車ボスに、前記貫流ポンプ駆動用モータの駆動軸を接続していて、且つ駆動側と反対側の羽根車側板に取り付けられた、前記羽根車の内部に連通する羽根車中空回転軸が、前記ポンプケーシングの側面に設置した羽根車軸受に、嵌め込まれて取り付けられており、
前記パイプ状ノズルの先端は、前記羽根車中空回転軸の中を通って前記羽根車の内部に突き出しており、前記加圧ポンプから供給された気液混合液が、前記パイプ状ノズルの先端から回転する前記羽根車の内部に噴出することを特徴とする貫流ポンプ極微細気泡流供給装置。
- 請求項1に記載の貫流ポンプ極微細気泡流供給装置において、前記パイプ状ノズルに替えて、散気孔パイプを備えており、
前記散気孔パイプは、前記羽根車と一体となって回転するように、前記羽根車中空回転軸に固定されており、
前記羽根車の内部に突き出している前記散気孔パイプの周側面に形成された多数の散気孔から、前記加圧ポンプから供給された気液混合液が、回転を伴いながら、前記羽根車の内部に噴出することを特徴とする貫流ポンプ極微細気泡流供給装置。
- 請求項1に記載の貫流ポンプ極微細気泡流供給装置において、前記パイプ状ノズルに替えて、散気孔パイプを備えており、当該散気孔パイプが前記羽根車の回転に関係なく単独で回転できるように、前記ポンプケーシングの側面に設置した回転用軸受を外輪用と内輪用の2種の回転軸受を備えた軸受ユニット構造とし、
前記羽根車中空回転軸を前記軸受ユニットの外輪用の回転軸受に嵌め込み保持し、前記羽根車中空回転軸の中に、隙間を有して挿入された前記散気孔パイプの端部が、前記軸受ユニットの内輪用の回転軸受に嵌め込まれ、前記散気孔パイプの周側面に形成された多数の散気孔部が、羽根車の内部に突き出された構成であり、
前記散気孔パイプを単独で回転させるサブモータを前記軸受ユニットの端部に連結して備えることを特徴とする貫流ポンプ極微細気泡流供給装置。
- 請求項1乃至請求項3に記載の貫流ポンプ極微細気泡流供給装置において、当該装置をパイプラインの途中に組み込むために、前記ポンプケーシングの吸込み口と吐出し口の方向をパイプラインの方向に合うように、吸込み側のポンプケーシング形状と吐出し側のポンプケーシング形状をアレンジし、
前記貫流ポンプ本体部の吸込み口と吐出し口をパイプラインの途中に挟みこんで接続して、前記貫流ポンプ本体部を前記パイプラインの途中に設置できるようにしたことを特徴とする貫流ポンプ極微細気泡流供給装置。
- 請求項1乃至請求項3に記載の貫流ポンプ極微細気泡流供給装置において、前記気液混合チャンバーの構造が、所定の長さの外管と内管の隙間に気体を、内管に水を供給する、外管と内管からなる二重管ユニットの構造からなり、
前記内管の入口より上流側において、上流から前記入口に向かって管路断面積を小さくして縮流になるようにして、前記二重管ユニットの内管に流入する管内流速を高速にし、前記二重管ユニットの内管出口において、下流に向かって前記内管の管径を拡大して管内流速を低速にする流路を形成しており、前記気体を、前記内管の周壁面にあけた多数の小孔を通して前記二重管ユニットの内管内の高速の水流中に吹き出すことにより、気液混合液を生成するものである貫流ポンプ極微細気泡流供給装置。
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