JP6633312B2 - 流体注入攪拌装置 - Google Patents

Description

本発明は流体注入攪拌装置に係り、更に詳しくは、例えば、第１の流体の中に第２の流体を簡単な構成で効率よく注入しかつ撹拌できるようになる流体注入攪拌装置に関する。

一般的に、２種類以上の流体を混合したり、例えば、流体中に添加した各種粉末や薬品等を均一に分散させる場合、オートメーション機械以外では、薬品等を注入する工程と、攪拌する工程とは別々の工程であることが多い。また、注入工程では注入するための道具や装置を用い、攪拌工程では攪拌するための道具や装置が用いられている。
攪拌を行わない場合は、注入後の混合は各流体等の温度差や濃度さに起因する対流を利用したり、物質の拡散に期待することになり、その場合は、多くの時間が掛かるものとなっている。
そして、反応性物質の混合や、蒸気注入などによる加熱などの場合は、攪拌をすばやく行うことが望まれている。

従来、例えば、容器内の液体を均一になるように混合する容器内液体の撹拌装置が知られている（特許文献１参照）。
この特許文献１に開示された容器内液体の撹拌装置は、容器に収容された印刷インキ或いは石油化学などの液体を、溶剤などの混合物が均一になるように撹拌するものである。

特開平１１−１４７０３２号公報

しかし、上記特許文献１に開示された容器内液体の撹拌装置では、次のような課題が生じている。
すなわち、上記容器内液体の撹拌装置では、先端に撹拌羽根が取付けられた回転軸を、エアモータを駆動して回転させるように構成されている。この撹拌羽根は、通常時には下向きの状態で、回転時には遠心力で回転軸に対して直交方向に開くようになっており、また、エアモータはクランプで支持され、クランプは伸縮自在な取付台に取付けられている。そのため、部品点数も多く、構造も複雑なものとなっている。
そのうえ、撹拌羽根は薄肉の羽根形状に形成されており、また、回転軸が長尺なので、慎重に取扱わないと思わぬ怪我を負うというおそれがある。
さらに、特許文献１に開示された容器内液体の撹拌装置では、容器内液体を攪拌するだけであり、攪拌するための流体を注入することは行われていない。

ところで、２種類以上の流体を撹拌する必要性は、例えば、容器内の液体を混合させるためだけには限らない。
すなわち、例えば、湖沼や池などでは、アオコとなるラン藻類などの大量増殖を抑えるように、淀んだ状態の水を撹拌する必要がある。

ここで、多くの湖沼や池などでは、その内部での水の対流がほとんど生じないので水は溜まったままとなり、淀んだ状態となることが多い。
そのため、湖沼や池などで、水の流動が少ない水域の場合、特に、夏場にアオコが発生して水面を覆い、嫌気性環境を作るために異臭が発生したり、水中生物に酸素欠乏を起こす等の影響がある。

アオコ対策としては、ポンプで汲み上げてろ過し除去する方法、超音波や紫外線を照射してアオコの細胞を破壊する方法、アオコが発生する上層水の温度をさげるために底部の低温層からの対流を促す水流発生装置および曝気装置から放出される空気の上昇によって起こる上昇流を利用する方法、アオコの栄養源を減らすために流入河川の水質改善方法等、広い分野にわたる技術が動因され、いずれもアオコ発生後の対処的で大規模、広範囲に行うものとして研究開発が行われている。
しかし、これらは、いずれも大掛かりな設備が必要となったり、技術的に困難であったり、また、設備費用も嵩んだりするため、低コストで済む実用的な手法は未だに得られていない。

アオコ対策が難しいのは、水域が存在する立地の条件がそれぞれ異なり、アオコとなるラン藻類が増殖するメカニズムの要因の組合わせ比率が異なる点が一例として挙げられる。
例えば、栄養装置一つをとっても、湖沼を形成する土壌・岩石の成分が溶解して得られるミネラル成分は千差万別であるし、流入河川があれば、そこに含まれる栄養成分もそれぞれ異なり、あるいは、水生生物の種類も当然異なる。
その結果、一つの対策で充分であるということは稀である。また、アオコ対策の為に他の水生生物への悪影響が起こらないようにする配慮も必要である。さらに、大規模な水域では問題にならないことでも、住居の近くにある水域においては、静粛性や景観などの課題も満足させる必要があり、小規模な沼や池では放置されるのが現状となっている。

前述のように、アオコが一旦大量増殖すると色々な弊害が生じてしまい、また、そのアオコを除去するのは困難である。そこで、アオコとなるラン藻類などの大量増殖を抑えることができれば、当然にアオコの大量発生を抑えることができる。
アオコの発生を防止するには、湖沼や池などの水が常に対流しており、これにより、水の淀んだ状態をなくし、また、水の表層と下層との温度差が生じないような状態にすることや酸欠状態をなくすことが重要である。そして、湖沼や池などの水に、常に対流を生じさせるためには、その水を効率よく撹拌することが必須条件である。

そこで、湖沼や池などの水の撹拌用として、例えば、前記特許文献１の容器内液体の撹拌装置を用いた場合、次のような課題が生じる。
すなわち、上記容器内液体の撹拌装置では、回転する撹拌羽根で液体を撹拌するだけであり、その撹拌の影響が及ぶ範囲が狭い。そのため、湖沼や池などの水を撹拌したとしても、撹拌羽根の回転範囲近傍の水が撹拌されるだけであり、その撹拌により、湖沼や池などの水全体に対流を生じさせて、水の表層と下層との混合を図るには、大量で高速の水流を作るような大規模な動力によらなければならず、また、水底側などの酸欠状態をなくすことはできない。
その結果、特許文献１の容器内液体の撹拌装置を利用して、アオコの大量発生を抑えることは困難である。

また、湖沼や池などに限らず、例えば、プールの水の入れ替えや消毒液注入では、従来は自然に混ざることを期待したり、バケツなどで予め希釈した消毒液を循環ポンプの出口付近に流すなどの注意喚起であったりすることが大半であり、十分な拡散には時間が掛かっていた。そのため、池やプールの水の入れ替えや消毒液注入などにおいても、それらの流体の十分な攪拌が必要となる。

〔発明の目的〕
本発明は、上記各問題点を解決するために提案されたものであり、第１の流体中に第２の流体を簡単な構成で効率よく注入しかつ撹拌できるようになる流体注入攪拌装置を提供することを、その目的とする。

前記目的を達成するために、本発明に係る流体注入攪拌装置は、可撓性素材で形成されると共に先端に湖沼や池などの水中に水または空気を噴出するチューブ部を有するフレキシブルノズルを備え、前記湖沼や池などの水中にあって前記水または空気の噴出の際に生じる前記フレキシブルノズルの自励振動により前進性波動運動する前記フレキシブルノズルのフィン部が前記湖沼や池などの水中に作用して当該湖沼や池などの水中を撹拌する流体注入攪拌装置であって、
前記フレキシブルノズルを保持するノズル保持体と、このノズル保持体に前記水または空気を供給する流体供給手段と、を備え、
前記フレキシブルノズルを複数本で構成し、前記ノズル保持体を、前記湖沼等の水面側領域に配置された浮構造の水面部保持体と、前記水面部保持体に接続ホースを介して接続されると共に前記水面部保持体の下方の水底側水中領域に配置された水底部保持体とで構成し、前記複数本のフレキシブルノズルがそれぞれ独自の動作領域を維持した状態で前記水面部保持体および水底部保持体のそれぞれに保持されていることを特徴とする。

本発明の流体注入攪拌装置によれば、本願発明の流体注入攪拌装置によれば、水又は空気がフレキシブルノズルに供給されると、その水又は空気の噴出注入により、フレキシブルノズルが自励振動を起こし、かつその自励振動により前進性波動運動をするフレキシブルノズルのフィン部が湖沼や池などの水中に作用し、不規則に触れ回るので、水又は空気が分散的に噴出されると共にチューブ部の触れ回り運動で湖沼や池などの水中が攪拌される。
その結果、湖沼や池などの水中に水または空気を簡単な構成で効率よく注入しかつ攪拌できる。
そして、本願発明の流体注入攪拌装置の複数本のフレキシブルノズルをノズル保持体に保持させ、そのノズル保持体を、例えば、湖沼や池などの水中に配置した場合、複数本のフレキシブルノズルにより湖沼や池などの水中が攪拌されて対流が生じ、これにより、水の淀んだ状態が解消されると共に酸欠状態も解消されるので、アオコとなるラン藻類などの大量増殖を抑えることができる。その結果、アオコの大量発生を防止することができる。
また、ノズル保持体が、水面側水中領域に配置された水面部保持体と、水底側水中領域に配置された水底部保持体との２種類で構成されているので、湖沼や池などが大きく（広く）、また、水深が深い場合など、水面部保持体と水底部保持体とを、水面側と水底側とにそれぞれ配置することができる。そして、水面部保持体からの散水によって水面を波立たせることもでき、その結果、湖沼や池などの大きさ（広さ）や水深に十分に対応することができる。

本発明に係る流体注入攪拌装置の第１実施形態を示す全体図である。 図１におけるII矢視図である。 図１に開示した流体注入攪拌装置の主要部の詳細を示す断面図である。 図１に開示した流体注入攪拌装置を構成するノズルを示す全体正面図である。 図４に示したノズルを示す斜視図である。 図１に開示した流体注入攪拌装置を制御する制御図である。 図３，４に示したノズルが供給された流体により自励振動し水中を撹拌する状態を示す説明図である。 本発明に係る流体注入攪拌装置の第２実施形態を示す全体図である。 本発明に係る流体注入攪拌装置の第３実施形態を示す全体図である。 本発明に係る流体注入攪拌装置の第４実施形態を示す全体図である。 図１０に示した配置状態のノズルの噴流による推力の説明図である。 本発明に係る流体注入攪拌装置の第５実施形態を示す全体図である。 本発明に係る流体注入攪拌装置の第６実施形態を示す全体図である。 本発明に係る流体注入攪拌装置の応用例１を示す全体図である。 本発明に係る流体注入攪拌装置の応用例２を示す全体図である。 図１５の応用例２の変形例を示す全体図である。 に係る流体注入攪拌装置の応用例３を示す全体図である。 本発明の変形形態を示す全体簡略図である。

〔第１実施形態〕
以下に、図１〜図７に基づいて、本発明に係る流体注入攪拌装置の第１実施形態を説明する。

図１は流体注入攪拌装置１を示す全体図であり、図２は図１のII矢視図であり、図３は流体注入攪拌装置１の主要部の詳細を示す断面図であり、図４，５はノズルを示す正面図と斜視図である。

本第１実施形態の流体注入攪拌装置１は、第１の流体としての湖沼や池などの水中に、池などの水とは別の第２の流体としての水または空気を噴出注入し、かつ拡散して上記湖沼や池などの水を撹拌することで、そこに対流を生じさせ、酸欠状態を解消し、よって、湖沼や池などで発生するアオコとなるラン藻などの大量増殖を未然に防止しようとする装置である。

この流体注入攪拌装置１は、可撓性素材で形成されると共に先端に、第２の流体としての水または空気を噴出するフレキシブルチューブ部１０ｄを有するフレキシブルノズル（以下、単にノズルという）１０を備えて構成され、さらに、そのノズル１０を湖沼や池などの水中で保持するノズル保持体１３と、当該ノズル保持体１３にノズル動作用の水または空気を供給する流体供給手段４０と、を備えた構成となっている。
そして、流体供給手段４０は、流体供給装置４１と、その流体供給装置４１から供給される水または空気をノズル１０に搬送する流体用ホース４２とを備えて構成されている。

ここで、ノズル１０は、本出願人が出願した「特願２０１３−２３８０６０号公報」に開示したノズルを応用したもの、また、本出願人が出願して特許登録された「特許第４７１１１１２号公報」に開示したノズルと略同様の形状、自励振動を起こす機能を有するものが用いられている。

すなわち、ノズル１０は、当該ノズル１０から水または空気が噴出される際に発生する反動力で自励振動して屈曲運動を惹起し、この屈曲運動は前進性波動運動と呼ばれ魚の尾鰭とほぼ同じ運動であるので、推進力または攪拌力を生じる。そして、その屈曲運動により湖沼や池などの水を撹拌できるように、可撓性素材である、例えばシリコンゴムで形成され、かつ先端部にフレキシブルチューブ部１０ｄを有する形状に形成されている。
また、図４，５に示すように、上記流体供給装置４１とノズル１０とは、管継手１１を介して上記流体用ホース４２で接続されており、この流体用ホース４２を経由して流体供給装置４１からノズル１０に所定圧の水または空気が送り込まれるようになっている。

ノズル１０をさらに詳細に説明する。
図４，５に示すように、ノズル１０は、ノズル本体部１０ａと、このノズル本体部１０ａの基端部、つまり流体供給側に一体的に形成された細管挿入部１０ｂと、上記ノズル本体部１０ａの先端側に一体的に形成されたガイドフィン部１０ｃと、このガイドフィン部１０ｃの先端に一体的に形成された細径状のフレキシブルチューブ部１０ｄとを有して形成されている。

そして、フレキシブルチューブ部１０ｄは、その内径寸法が例えば１ｍｍ、外径寸法が例えば２ｍｍのものが使用されている。
そのため、弱い水圧またはエア圧により送り込まれる水または空気でもノズル１０の、特にフレキシブルチューブ部１０ｄの自励振動が可能となる。その結果、省エネ効果を期待できる。

また、細管部１１ａとフレキシブルチューブ部１０ｄの内径寸法は１ｍｍ〜２ｍｍの範囲のものが採用されているが、これらの寸法に限定されず、対流の発生が容易となるような適宜の径のものを採用することができる。
これに対して、前記管継手１１には細管部１１ａが設けられており、この細管部１１ａをノズル１０の細管挿入部１０ｂに挿入することで、ノズル取付ホース１８等を介して上記流体用ホース４２とノズル１０とが接続されるようになっている。

ここで、自励振動および前進性波動運動について簡単に説明する。
まず、自励振動について説明する。
自励振動をするノズルが流体に対する作用として、少なくとも３つの作用が挙げられる。

１つ目として、注入作用が挙げられる。これは、ノズル１０の噴出口１０ｄから、圧送されてきた水または空気（第２の流体）を、池などの水（第１の流体）中に注入する作用であるが、この注入作用は、自励振動とは関係がない。
２つ目として、散布作用が挙げられる。これは、ノズル１０が自励振動をして、常に噴出口１０ｄの位置や向きが変化しているので、環境の第１流体に対して、圧送されてきた第２の流体の注入位置を常に変えて注入するものである。この散布作用では、空間座標での注入箇所が多いのでランダムに注入することができる。そして、この散布作用は自励振動と関係がある。
３つ目として、撹拌作用が挙げられる。これは、ノズル１０は進行性波動運動とも呼べる自励振動を継続しているので、環境の第１流体に対してかき回すという作用と、進行性波動運動による環境の第１流体を輸送することで流れを起こして第１流体を直接的に撹拌するという作用である。そして、この撹拌作用も自励振動と関係がある。
この３つの作用が同時に行われるものであり、単独では起こらないことと、また、注入を止めると全てが止まるという特徴がある。

次に、前進性波動運動について説明する。
前進性波動運動は、ノズル１０の基端部から屈曲点がノズル先端部へ向かう波動運動であり、この屈曲点に概ね囲まれた環境の第１流体が波動運動によって運ばれることで、流れを生む。
そして、この流れは、ノズル１０の注入点に新たな環境の第１流体を運ぶ作用と、流れ自身が流れを生じていない流体との接触点で摩擦を生み、この部分でも第１流体の撹拌を行っている。つまり、撹拌する容積が大きいので、ノズル１０近傍での第１流体と第２流体との混合が促進されている。そのため、厳格に言えば、ノズル１０は、第１流体（池などの水）と、第１流体および第２流体（水または空気）の混合流体とを撹拌することになる。
また、前進性波動運動による流れは、第１流体に対して対流を促す動力源となり、ノズル１０の噴流によって起こる伴流だけによる場合よりも、大きな流れを促す力が大きい。そして、ノズル１０から噴出される第２流体が持つエネルギーが同じであっても、より大きな流れを生むことは、それだけ撹拌効率が高いと言える。

前記流体注入攪拌装置１は、図１，２に示すように、上記ノズル１０を複数本、それらの各ノズル１０がそれぞれ独自の動作領域を維持した状態で保持する前記ノズル保持体１３を備えて構成されている。
独自の動作領域を維持した状態とは、言い換えれば、複数本のノズル１０同士が互いに干渉しない間隔を言い、各ノズル１０同士は、例えば、３０ｃｍ間隔で配置されている。

複数本のノズル１０は、それぞれ湖沼や池などの水面側水中領域と水底側水中領域とに配置されている。そして、これらの各ノズル１０は、それぞれノズル保持体１３に保持されている。
このノズル保持体１３は、湖沼や池などの水面部側水中領域に配置される水面部保持体１４と、湖沼や池などの水底部側水中領域に配置される水底部保持体２８とで構成されている。

水面部保持体１４は、例えば、ＰＰ（ポリプロピレン）や塩ビ等の合成樹脂、防水処理した木材等で形成され、略有底円柱状の本体部１５と、この本体部１５に被せられる蓋部１６とで構成されており、浮体構造に構成されている。
そして、蓋部１６は、ボルト・ナット１７により本体部１５に着脱自在となっている。

水面部保持体１４には、その本体部１５の外周で水面に没した部分に、ノズル取付けホース１８を介して、水面部ノズルとして４本のノズル１０Ａａが、本体部１５の外周から所定寸法離れた位置で、かつ水面から比較的浅い位置となるように均等配置されている。
これらの各ノズル１０Ａａは、ノズル本体部１０ａおよびガイドフィン部１０ｃが、池などの水中で図１の直交方向となるように、つまり、水面部保持体１４の本体部１５の側面と略平行となるように配置されている。そして、このとき、ノズル１０Ａａの先端のフレキシブルチューブ部１０ｄは、水面部保持体１４の本体部１５の外周と反対方向に向いている。

また、本体部１５の底面部１５Ａ（図１，３参照）には、図２に示すように、前記ノズル取付けホース１８を介して水面部ノズルとして４本の底面側ノズル１０Ａｂが、本体部１５の底面部１５Ａから所定寸法離れた位置で、かつ水面から比較的深い位置となるように均等配置されている。
これらの各ノズル１０Ａｂも上記同様、ノズル本体部１０ａおよびガイドフィン部１０ｃが、水面部保持体１４の本体部１５の側面と略平行となるように配置されている。そして、このとき、各ノズル１０Ａｂは、その先端のフレキシブルチューブ部１０ｄを含み、水面部保持体１４における本体部１５の底面部１５Ａからやや斜め下方を向いた状態で配置されている。
ここで、水面部ノズルとしてのノズル１０Ａａおよび底面側ノズル１０Ａｂと前記ノズル１０とは、全く同一であるが、説明の都合上、符号を変えてある。

前記流体用ホース４２および各ノズル１０Ａａ，１０Ａｂを支持する各ノズル取付けホース１８は、例えば、細径の薄肉銅パイプで形成されており、図３に示すように、金属製のマニホールド２０に接続されている。
ノズル取付けホース１８は、細径の薄肉銅パイプで形成されているので、比較的容易に所望の形状に曲げることができ、かつその状態を維持することができる。そのため、ノズル１０Ａａ，１０Ａｂの位置、向きを調整することができるうえ、その状態で、ノズル１０だけが自励振動するようになっている。

上記マニホールド２０は、流体供給装置４１から流体用ホース４２を経由して送られてきた水または空気を、上記各ノズル１０Ａａ，１０Ａｂに分配するものであり、その上部には、流体用ホース４２の一端が流体ホース用管継手２１を介して接続されている。
流体用ホース４２は、水面部保持体１４の本体部１５の上面および蓋部１６にあけられたホース用の貫通孔に、防水施工して挿通されるようになっている。
そして、流体供給装置４１と流体用ホース４２とで前記流体供給手段４０が構成されている。

また、水面部ノズルとしての４本のノズル１０Ａａ用のノズル取付けホース１８は、その一端部がマニホールド２０の側面均等位置に、それぞれ継手２１を介して接続されている。
そして、ノズル取付けホース１８は、水面部保持体１４の本体部１５の側面にあけられたノズル取付けホース１８用の貫通孔に、防水施工して挿通されるようになっている。

さらに、底面部用ノズルとしての４本のノズル１０Ａｂ用のノズル取付けホース１８は、その一端部がマニホールド２０の底面の均等位置に、それぞれ前記継手２１を介して接続されている。
そして、ノズル取付けホース１８は、水面部保持体１４の本体部１５の底面にあけられたノズル取付けホース１８用の貫通孔に、防水施工して挿通されるようになっている。

水面部保持体１４の蓋部１６の上面には、池などの水面に散水する水面散水装置２３が設けられている。この水面散水装置２３は、水面の上方から雨を降らせるように水面に散水するものであり、これにより、水面を波立たせようとするものである。

水面散水装置２３は、蓋部１６の上面にフランジ２４Ａを介して立設されたパイプ部材で形成された支柱２４と、この支柱２４の上端部に設けられたパイプ部材で形成された水平部材２５と、支柱２４の内部に挿通されると共に、上部が二股に分かれたノズル取付けホース２６と、これらのノズル取付けホース２６に前記管継手２１を介して取付けられた散水用ノズル１０Ｃとを備えて構成されている。
なお、散水用ノズル１０Ｃは前記ノズル１０と全く同一構造であるが、説明の都合上、異なる符号を付して。また、ノズル取付けホース２６は、前記ノズル取付けホース１８と同一素材の銅パイプ等で形成されている。

前記水底部保持体２８は、前述のように、池などの水底上に載置した状態で配置され、接続ホース２９で吊るされた状態で水面部保持体１４と連結されている。そして、接続ホース２９は、例えば、ナイロンチューブ等で構成されており、接続ホース２９の一端部は前記マニホールド２０に管継手３０を介して接続されている。

図１，２に示すように、水底部保持体２８はリング状に形成されており、前記接続ホース２９の他端部と管継手３０を介して接続されている。
水底部保持体２８の外周には、前記管継手２１を介して接続された前記ノズル取付けホース１８が設けられ、これらのノズル取付けホース１８にそれぞれ水底部ノズルとしての複数本のノズル１０Ｂが取付けられている。
上記リング状の水底部保持体２８は、例えば、ＳＵＳ製パイプまたは銅パイプで形成されており、その内部を水または空気が流通するようになっている。

水底部ノズル１０Ｂは、リング状の水底部保持体２８の側面にノズル取付けホース１８を介して均等配置された、例えば８本で構成されている。ノズル取付けホース１８は、水底部保持体２８の外周からその外方に所定寸法突出して設けられ、それぞれのノズル取付けホース１８の先端部には、水底部ノズル１０Ｂの先端のフレキシブルチューブ部１０ｄが、水底部保持体２８の反対方向に向いて設けられている。
また、各水底部ノズル１０Ｂは、それぞれの本体部１０ａおよびガイドフィン部１０ｃの略平らな表面部が池の底面と略平行となるように配置されている。

前記接続ホース２９の長さ方向途中位置には、図１に示すように、浮力用ブイ３１が取付けられている。この浮力用ブイ３１は、その内部に注入される空気の量を調整することで、水底部保持体２８の深度を調整できるようになっている。
また、浮力ブイ３１を、例えば最大限に膨らませることで、水底部保持体２８を引き上げる際に、引き揚げ作業を容易に行えるようになっている。

以上に説明した水面部ノズル１０Ａａ，１０Ａｂおよび水底部ノズル１０Ｂには、池などの水を撹拌するために、その水とは別の水または空気が選択的に送り込まれるようになっており、この操作は、図６に示す制御装置３５によって行われるようになっている。

すなわち、制御装置３５は、状況に応じて、流体供給装置４１を構成するエアポンプ４１Ｂ、または水道水用ポンプ４１Ａのいずれか一方から、エアまたは水を水面部ノズル１０Ａａ，１０Ａｂおよび水底部ノズル１０Ｂ等に送り込むものである。また、この水道水用ポンプ４１Ａは、水道水圧が低い場合に用いるが、一般の水道では付けなくても十分である。
エアポンプ４１Ｂと浮力用ブイ３３とは配管Ｐ１，Ｐ２で接続されており、エアポンプ４１Ｂと水底部ノズル１０Ｂとは配管Ｐ１，Ｐ３，Ｐ７で接続されている。これらの配管Ｐ２，Ｐ３の途中には、切替え用のバルブ３６，３６がそれぞれ設けられ、水底部ノズル１０Ｂに通じる配管Ｐ４，Ｐ７には、エア圧をチェックする圧力計３７と水圧をチェックする圧力計３８とが設けられている。

また、上記水道水用ポンプ４１Ａと水底部ノズル１０Ｂとは配管Ｐ４，Ｐ７で接続され、水道水用ポンプ４１Ａと水面部ノズル１０Ａａ，１０Ａｂとは配管Ｐ１，Ｐ６，Ｐ６１で接続され、水道水用ポンプ４１Ａと水面散水用ノズル１０Ｂとは配管Ｐ１，Ｐ５で接続されている。
水道水用ポンプ４１Ａと水底部ノズル１０Ｂを接続する配管Ｐ４の途中には、前記切替え用のバルブ３６，３６と、水圧をチェックする上記圧力計３８とが設けられている。また、ポンプ４１Ａと水面部ノズル１０Ａａ，１０Ａｂとを接続する配管Ｐ１，Ｐ６、およびポンプ４１Ａと散水用ノズル１０Ａｄとを接続する配管Ｐ５，Ｐ６，Ｐ６１の途中には、切替え用の前記バルブ３６がそれぞれ設けられている。

前記制御装置３５の切替え用のバルブ３６，３６の切替えは、様々な条件を基にして、適宜手動により行われるようになっている。
すなわち、湖沼や池などの水質や水生植物、湖沼の岩石などの種類、流入する河川などの成分、日照、季節によって詳細な対応は異ならざるを得ない。
例えば、水生植物やある程度の藻が存在する場合は、日照の差により、日中と夜間とで切り替えるようにする。藻が光合成を行うと日中の水中酸素量は高いが夜間は低くなる。
それでも、夜間は藻なども酸素を消費するので魚類にとっては夜間に酸素不足に陥る環境となるので、このような場合は、夜間に空気に切り替えて酸素濃度がある程度高まるように制御すればよい。
大まかな目安として、水道は昼ＯＮとして夜はＯＦＦの状態とし、これに対して、空気を昼ＯＦＦとして夜はＯＮの状態とすればよい。
なお、水または空気の送り量、つまり流量を制御するには、圧力計３７，３８をチェックしながら、切替え用のバルブ３６，３６の開き具合等により行われる。

次に、図７に基づいて、ノズル１０、ここでは水底部ノズル１０Ｂに水道水が送り込まれた時のその水底部ノズル１０Ｂの不規則に振れ回る動きを説明する。
水底部ノズル１０Ｂに所定圧の水道水が送り込まれ、その水底部ノズル１０Ｂの先端のフレキシブルチューブ部１０ｄから噴出されると、その噴出・注入により反動力が生じ、水底部ノズル１０Ｂには、その反動力で自励振動による前進性波動運動と呼ばれる屈曲運動が起こる。そして、この屈曲運動により池などの水が撹拌され、その運動が繰り返されることで大きな対流Ｃが発生するので、上下層の水の入れ替えにより酸素不足が解消され、その結果、アオコとなるラン藻類などの大量発生を防止することができる。

（第１実施形態の効果）
以上のような構成の第１実施形態の流体注入攪拌装置１によれば、次のような効果が得られる。

（１）流体供給手段４０から供給された水または空気がノズル保持体１３に保持されたノズル１０に供給されると、ノズル１０がシリコンゴムで形成されているのでフレキシブル性を有しており、その水または空気の噴出注入により、ノズル１０の特にフレキシブルチューブ部１０ｄが湖沼や池などの水中で不規則に振れ回り、液体が拡散されるので湖沼や池などの水が攪拌される。その結果、２種類以上の流体を、簡単な構成で効率よく撹拌できる。

（２）ノズル１０の先端のフレキシブルチューブ部１０ｄから噴出される水または空気により、湖沼や池などの水を撹拌することができる。そのため、湖沼や池などの全体の水を対流させて循環させることができ、これにより、水の表層と下層との入れ替えが可能となり、湖沼や池などの水を、常時、対流・循環した状態とできるので、アオコとなるラン藻類などの大量発生が難くなり、アオコの大量発生を未然に防止可能とすることができる。

（３）本実施形態では、ノズル１０がシリコンゴムで形成され、その先端のフレキシブルチューブ部１０ｄは、その内径寸法が例えば１ｍｍ、外径寸法が例えば２ｍｍのものが使用されているので、そのフレキシブルチューブ部１０ｄは、弱い水圧またはエア圧により送り込まれる水または空気でも自励振動が可能となる。その結果、省エネ効果を期待できる。

（４）ノズル保持体１３は、水面側水中領域に配置された水面部保持体１４と、水底側水中領域に配置された水底部保持体２８との２種類で構成されているので、湖沼や池などが大きく（広く）、また、水深が深い場合、両保持体１４，１５を、水面側と水底側とにそれぞれ配置することができる。その結果、湖沼や池などの大きさ（広さ）や水深に充分に対応することができる。

（５）水面部保持体１４の蓋部１６の上面には水面散水装置２３が設けられており、この水面散水装置２３の支柱２４の上端部に設けられた散水用ノズル１０から、水面に向かって雨を降らせるように散水することができる。これにより、水面を波立たせることで水面付近の水を撹拌することができる。
その結果、水面散水装置２３による水面付近の水の撹拌効果と、水面部保持体１４に設けられた各ノズル１０Ａａ，１０Ａｂによる水面部側領域の水中の撹拌効果と、水底部保持体２８に設けられた各ノズル１０Ｂによる水底部側領域の水中の撹拌効果と、を得ることができるので、湖沼や池などの水をより効果的に撹拌でき、これにより、アオコとなるラン藻類などの増殖が難くなり、アオコの大量発生を未然に防止可能とすることができる。

（６）水面部保持体１４の上面には水面散水装置２３が設けられており、この水面散水装置２３の支柱２４の上端部に設けられた散水用ノズル１０から、水面に向かって雨を降らせるように散水することができる。その結果、水面を波立たせることで水面付近の水を撹拌する効果の他、藻が発生し始めた湖沼や池などに、本実施形態の流体注入攪拌装置１を配置した場合は、水面上方からの散水によりその藻の細胞を切断することもでき、さらに、散水状態を視認することで流体注入攪拌装置１の稼働状態を確認することもできる。

（７）接続ホース２９の長さ方向途中位置には浮力ブイ３１が取付けられており、その内部に注入される空気の量を調整することで、水底部保持体２８の深度を調整できるので、水底部保持体２８を池などの水深に対応させることができるうえ、最大限に近い状態まで膨らませることで、水底部保持体２８を引き上げる際に、引き揚げ作業を容易に行える。

（８）各ノズル１０Ａａ，１０Ａｂ等に送られる水または空気の切替えは、切替え用のバルブ３６，３６を操作して実行されるが、水または空気のそれぞれの送り量、つまり流量を制御するには、配管の途中に設けられている圧力計３７，３８をチェックしながら、切替え用のバルブ３６，３６の開き具合、閉じ具合等により行えばよいので、水または空気のそれぞれの送り量の制御が容易である。

〔第２実施形態〕
次に、図８に基づいて、本発明に係る流体注入攪拌装置の第２実施形態を説明する。
本第２実施形態の流体注入攪拌装置１Ａは、前記ノズル１０を保持するリング状のノズル保持体４４を備えて構成されている。そして、制御装置４５が電磁切替え弁４６を備えた構成とし、この電磁切替え弁４６により、前記複数本のノズル１０に送り込まれる水または空気を自動的に切替えることができるような構成としたものである。

本第２実施形態のリング状のノズル保持体４４は浮体構造とされており、水面に浮かんだ状態で配置されるようになっている。
ノズル保持体４４は、前記リング状部材３１と同様にＳＵＳまたは銅のパイプ部材で形成されており、前記接続ホース２９を介して水または空気が送り込まれるようになっている。
また、ノズル１０は、前記ノズル取付けホース１８を介してノズル保持体４４に取付けられている。なお、リング状のノズル保持体４４を、前記第１実施形態の水底部保持体２８と同様に水底に配置する構造としてもよい。

制御装置４５は、前記水道水用ポンプ４１Ａからノズル保持体４４側に水道水を送り込む配管Ｐ１０と、エアポンプ４１Ｂからノズル保持体４４側にエアを送り込む配管Ｐ１１と、これらの配管Ｐ１０，Ｐ１１の途中に設けられた電磁切替え弁４６と、この電磁切替え弁４６とプログラマブルコントローラ４７とを接続する配管１２と、電磁切替え弁４６とノズル保持体４４とを接続する配管１３、つまり前記流体用ホース４２とを備え、前記プログラマブルコントローラ４７には各種の制御指令を与える制御指令入力部４８が接続されている。
なお、プログラマブルコントローラ４７は、水または空気の送り量、つまり流量を制御する流量制御機能を有している。

そして、制御装置４５の電磁切替え弁４６の切替えは、様々な条件を基にして、予めプログラマブルコントローラ４７に設定されている。
すなわち、湖沼や池などの水質や水生植物、湖沼の岩石などの種類、流入する河川などの成分、日照、季節によって詳細な対応は異ならざるを得ない。
例えば、水生植物やある程度の藻が存在する場合は、日照の差により、日中と夜間とで切り替えるようにする。藻が光合成を行うと日中の水中酸素量は高いが夜間は低くなる。
それでも、夜間は藻なども酸素を消費するので魚類にとっては夜間に酸素不足に陥る環境となるので、このような場合は、夜間に空気に切り替えて酸素濃度がある程度高まるように制御すればよい。
大まかな目安として、プログラマブルコントローラ４７に、水道は昼ＯＮとして夜はＯＦＦの状態とし、これに対して、空気を昼ＯＦＦとして夜はＯＮの状態となるように設定しておけばよい。

以上のような構成の第２実施形態の流体注入攪拌装置１Ａによれば、前記（１）〜（３）の各効果の他、次のような効果を得ることができる。
（９）流体供給装置４１からノズル保持体４４側に、水または空気を選択的に送り込むための切替えを、制御指令入力部４８からの指令により、プログラマブルコントローラ４７に予め設定された条件の下、電磁切替え弁４６を作動させて行うので、手動により切替える場合に比較して、切替え操作が容易である。

〔第３実施形態〕
次に、図９に基づいて、本発明に係る流体注入攪拌装置の第３実施形態を説明する。
本第３実施形態の流体注入攪拌装置１Ｂは、前記第２実施形態の流体注入攪拌装置１Ａにおけるノズル保持体４４にＰＨ判定器５０を設け、また、水道水用ポンプ４１Ａからノズル保持体４４側に水道水を送り込む配管Ｐ２０の途中に電気的酸性水生器５１を設けた構成としたものである。
なお、本第３実施形態の流体注入攪拌装置１Ｂと第２実施形態の流体注入攪拌装置１Ａとは、基本的な構造は同じなので、各同一構成部材には同一符号を付して説明する。

ここで、アオコが発生する水域では、アオコの光合成によりアルカリ性に傾きアオコの発生を促進するので、中性ないし弱酸性に調整するとアオコの発生を抑制できるとの説もある（閉鎖性水域における異常発生藻類の抑制技術より抜粋）。

そのため、第３実施形態の流体注入攪拌装置１Ｂでは、水道水と電磁切換え弁４６の間に、電気的酸性水生器５１を挿入してノズル１０から弱酸性水を注入するように切り替え可能な構成としたものである。
すなわち、対象水域においてＰＨ判定器５０のプローブ５２が所定のＰＨよりアルカリにあると判定した場合に、電気的酸性水生器５１をＯＮにして、ノズル１０から弱酸性水を注入するようにすればよい。

流体注入攪拌装置１Ｂにおける制御装置４９は、前記水道水用ポンプ４１Ａからノズル保持体４４側に水道水を送り込む配管Ｐ２０と、エアポンプ４１Ｂからノズル保持体４４側にエアを送り込む配管Ｐ２１と、これらの配管Ｐ２０，Ｐ２１の一端部に設けられた電磁切替え弁４６と、この電磁切替え弁４６とプログラマブルコントローラ５３とを接続する配管Ｐ２２と、電磁切替え弁４６とノズル保持体４４とを接続する配管２３、つまり前記流体用ホース４２とを備え、このプログラマブルコントローラ５３に各種の制御指令を与える制御指令入力部５４を備えて構成されている。

また、ノズル保持体４４には湖沼や池などの水中に配置されその水と接触するプローブ５２が設けられ、このプローブ５２とプログラマブルコントローラ５３とを接続する配管Ｐ２４の途中には前記ＰＨ判定器５０が設けられている。
なお、プログラマブルコントローラ５３は、水または空気の送り量、つまり流量を制御する流量制御機能を有している。
また、ＰＨ判定器５０は、本第３実施形態の流体注入攪拌装置１Ｂのノズル保持体４４に設けた図略のソーラーパネルと電池を電源とし、近距離通信などで通信することで電気配線をしないようにすることもできる。

以上のような構成の第３実施形態の流体注入攪拌装置によれば、前記（１）〜（３），（９）の各効果の他、次のような効果を得ることができる。
（１０）流体注入攪拌装置１Ｂは、ＰＨ判定器５０および電気的酸性水生器５１を備えており、対象水域においてＰＨ判定器５０がプローブ５２から出力される信号により所定のＰＨよりアルカリにあると判定した場合に、電気的酸性水生器５１をＯＮにして、ノズル１０から弱酸性水を注入するようになっているので、対象水域の湖沼や池などの水を酸性に調整することができ、これにより、アオコの発生をより効率よく抑制することができる。

〔第４実施形態〕
次に、図１０，１１に基づいて、本発明に係る流体注入攪拌装置の第４実施形態を説明する。
本第４実施形態の流体注入攪拌装置１Ｃは、前記第１実施形態の流体注入攪拌装置１における水底部保持体２８と略同一の構成、形状の水底部保持体２８Ａを備え、その水底部保持体２８Ａに水底部ノズル１０Ｂａを、第１実施形態の水底部ノズル１０Ｂと取付けの向きを変えて設けたものである。
また、この本第４実施形態の水底部ノズル１０Ｂａと、第１実施形態の水底部ノズル１０Ｂとは同一のものであり、また、前記ノズル１０と同一構成のものである。
また、水底部保持体２８Ａの上方には、図１０には図示しないが、図１，２に示すような前記水面部保持体１４が配置されている。

リング状に形成された水底部保持体２８Ａは、前記接続ホース２９により、前記水面部保持体１４と接続されており、水底部保持体２８Ａは、図示しない手段により接続ホース２９に固定されている。
水底部保持体２８Ａの外周側面には、前記ノズル取付けホース１８が前記継手２１を介して設けられ、これらのノズル取付けホース１８の先端にそれぞれノズル１０Ｂａが取付けられている。

ノズル取付けホース１８は、ノズル１０Ｂａが水底部保持体２８Ａのリング状の外周と接する外接線に対して、外側にかつ下向きに傾斜した状態となるように、水底部保持体２８Ａに取付けられている。
そのため、ノズル１０によって生じる推進力が円を描く方向に生じるので、リング状の水底部保持体２８Ａを水中におくことで、そのリング状の水底部保持体２８Ａと略平行な循環流Ｃを発生させることができる。これにより、循環流Ｃという大きな流れを構成できるので池などの水の淀みを解消でき、その結果、アオコとなるラン藻類などの大量発生を防止することができる。

ここで、ノズル１０の推進力は、当該ノズル１０の水などの噴流による推力の反力と、前述のように、当該ノズル１０から水などが噴出される際に発生する反動力で発生する自励振動による前進性波動運動による推進力との和である。そして、この推進力の方向は、ノズル１０の基端部側のＸ軸方向に働く。
しかし、ノズル１０の基端部はノズル取付けホース１８を介してリング状の水底部保持体２８Ａに固定されているので、ノズル１０に生じた推進力は、ノズル１０に働く反力としての水寸力を生んだ噴流や前進性波動運動が前記水底部保持体２８Ａと略平行な循環流ＣＦを発生させることになる。

以上のような構成の第４実施形態の流体注入攪拌装置によれば、前記（１）〜（３）の各効果の他、次のような効果を得ることができる。
（１１）ノズル１０Ｂａが水底部保持体２８Ａのリング状の外周と接する外接線に対して、外側に傾斜した状態となるように水底部保持体２８Ａに取付けられており、ノズル１０の前進性波動運動によって生じる水力が円を描く方向に生じるので、リング状の水底部保持体２８Ａと略平行な循環流ＣＦを発生させることができる。これにより、循環流ＣＦという大きな流れを構成できるので池などの水の淀みを解消でき、その結果、アオコの大量発生を防止することができる。

〔第５実施形態〕
次に、図１２に基づいて、本発明に係る流体注入攪拌装置の第５実施形態を説明する。
本第５実施形態の流体注入攪拌装置１Ｄは、比較的小さな池などに設置されるものであり、複数本のノズル１０を支持するノズル保持体５５を備えて構成されている。
そして、ノズル保持体５５は、パイプ部材で形成された柱状部材で構成され、その内部を水または空気が流通するようになっている。
また、流体注入攪拌装置１Ｄは、ノズル保持体５５側に水または空気を供給する前記流体供給手段４０を備えている。流体供給手段４０を構成する前記流体用ホース４２は、前記ホース用継手２０を介してノズル保持体５５に接続されている。
ノズル保持体５５の下端部はケーソン基礎５６に固定され、ノズル保持体５５は、そこから立設状態で設けられている。

ノズル保持体５５の下端部と上端部とにはエンドプレート（図略）が設けられている。
また、複数本のノズル１０は、ノズル保持体５５に横方向に向いた状態で、かつその高さ方向に順次配置されている。
すなわち、図１０に示すように、複数本（３本）のノズル１０は、ノズル保持体５５の高さ方向途中位置、つまり、上段部、中段部、下段部の３位置に順次設けられている。
各ノズル１０は、それぞれ前記ノズル取付けホース１８を介して設けられている。また、各ノズル１０は、わずかに斜め下向き（例えば、４５°程度の傾き角度）となるように配置されている。そのため、池などの底部から水面までの層に対して注入や拡散や撹拌を行うことができる。

ここで、上段部に配置されているノズル１０は、水面から突出した状態で設けられている。そのため、各ノズル１０から水を噴射注入する場合、水面から突出した最上段部のノズル１０からは自然降雨に近い液滴散布が行われるため、景観が損なわれることがない。

また、中段部に配置されているノズル１０は、一部が水面中に没しており、そのため、そのノズル１０が不規則な振れ回り運動をしたとき水が攪拌され、水面を波立たせることになる。
さらに、水位が可変して中段部に配置されているノズル１０が水面から突出する場合であっても、そのノズル１０からは自然降雨に近い液滴散布ができるため、景観が損なわれることがない。

以上のような構成の第５実施形態の流体注入攪拌装置１Ｄによれば、前記（１）〜（３）の効果の他、次のような効果を得ることができる。
（１２）ノズル保持体５５の高さ方向中段部および下段部に配置されているノズル１０から水が注入されると共に、拡散されるので、小さな池などの水を充分に攪拌することができ、その結果、アオコの大量発生を防止することができるようになる。

（１３）水面から突出した上段部のノズル１０からは、自然降雨に近い液滴散布ができる。その結果、水面を波立たせることができ、また、水面に藻が発生し始めた段階の池などに流体注入攪拌装置１Ｄを設置した場合では、液滴散布により、藻の細胞を切断することも可能となり、その結果、アオコとなるラン藻類などの増殖が難くなり、アオコの大量発生を抑制することができるようになる。

〔第６実施形態〕
次に、図１３に基づいて、本発明に係る流体注入攪拌装置の第６実施形態を説明する。
本第６実施形態の流体注入攪拌装置１Ｅは、注入・攪拌をワンタッチで行えるような注入・攪拌器６０として構成されたものである。
すなわち、注入・攪拌器６０では、注入用流体を収容する容器６１と、この容器６１に設けられた蓋６２と、この蓋６２に設けられた吸い上げパイプ６３およびポンプ６４と、蓋６２の部分に設けられた吐出パイプ６５と、この吐出パイプ６５の先端に設けられた前記ノズル１０と、容器６１に取付けられた取手６６およびスイッチ６７を備えた一体構造となっている。そして、取手６６にはポンプ作動用の電池（図略）が内蔵された構成となっている。

このような注入・攪拌器６０は、図１３に示すように、例えば溶剤等の流体が収容された収容容器１００内にノズル１０を差込み、スイッチ６７を作動させて注入用流体を注入する。そうすると、そのことによりノズル１０とそのガイドフィン部１０ｃとが前進性波動運動を起こし、周囲の流体に推進力を与えるので、結果的に容器１００内の流体を、素早くかつ効率よく攪拌することができる。

〔応用例１〕
次に、図１４に基づいて、本発明に係る流体注入攪拌装置の応用例１を説明する。
本応用例１の流体注入攪拌装置１Ｇは、前記ノズル１０を用いて構成された冷風機８０としたものである。
すなわち、本応用例１の冷風機８０では、前記ノズル１０によって、室内空間にランダムな水滴を放出させることで、その水滴を、室内空間の空気と接触させ、かつ送風機で送られる風により気化熱が奪われる、と言う原理を応用したものである。

冷風機８０は、内部に前記ノズル保持体を装備したケース本体８１を備えている。このケース本体８１の下端部には水タンク８２が設けられ、ケース本体８１の内部には、仕切り板８３が垂直方向に設けられ、これにより、ケース本体８１の内部が、広い第１室８１Ａとそれより狭い第２室８１Ｂとに仕切られている。そして、仕切り板８３の下端部は、水タンク８２の上面と隙間をあけて配置されている。

上記第１室８１Ａの内部には、先端部に上向きになった３本の前記ノズル１０を装備した導水管８４が図示しない固定具により固定されている。導水管８４の後端部は上記ケース本体８１の外部に位置しており、その位置で、供給ポンプ８６に接続された別の導水管８５と接続されている。
なお、上記導水管８４が前記ノズル保持体を構成している。

上記供給ポンプ８６は、ケース本体８１の外部に配置されると共に前記水タンク８２と連通されており、水タンク８２内の水は、供給ポンプ８６で吸い上げられ、導水管８５，８４を介して、第１室８１Ａにおいて、３本のノズル１０から上向きに噴出注入されるようになっている。
また、ケース本体８１の上部の一部には、送風機８７が設けられており、この送風機８７の反対側位置で第２室８１Ｂの上部には、送風ダクト８８が設けられている。

ここで、一般的な蒸発式冷風機は、ハニカムコア状の表面積を大きくしたドラムを水に浸して表面を濡らしてそこに風を当てるか、給水率が高い布や不織布などを水に浸して風を当てるなどして、水の気化熱によって水の温度が下がり、空気の熱を奪って空気を湿球温度付近まで下げている。
小規模であれば表面積と体積の比を大きく設計が容易であるが、規模を大きくするに従って表面積と体積の比が相対的に小さくなるため、大型化には限度がある。また、蒸発表面には水に溶け込んでいた物質が残るため、定期的に蒸発表面を清掃または交換する必要がある。

これに対して、前記ノズルを利用して小径の水滴を室内空間にランダムに放出して空気との接触を得て蒸発し、気化熱を奪う送風機式の冷風機では、大型化して室内の容積が増しても、空間あたりの水滴密度を一定に保つことができ、表面積は水滴の表面の和であるため、一般的な機械が制約を受ける表面積と体積の比の問題が生じない。
また、蒸発表面は水滴の表面であり、水滴の粒径を選ぶことによって、送風機８７の風を受けて蒸発しきったり、風に乗ってケース本体８１の外に出てしまったり、濡れた風を出してしまう、ということも避けられる。
さらに、従来方式のように、ドラム式の蒸発機の駆動や交換のための仕組みなど、複雑な機構を必要としない。
また、ケース本体８１の上部を透明な素材で形成した場合、ノズル１０が雨のように水滴を撒き散らす様子を見て、楽しむこともできる。

〔応用例２〕
次に、図１５，１６に基づいて、本発明に係る流体注入攪拌装置の応用例２を説明する。
本応用例２の流体注入攪拌装置１Ｆは、その主要部を洗浄ガン７０に応用したものである。
すなわち、この洗浄ガン７０は、パイプ状の長尺アーム７１の先端に、ロール台７２を介して前記ノズル１０を取付け、長尺アーム７１の基端に取手部７３を設け、さらに、取手部７３を経由して長尺アーム７１に連通する高圧ホース７４、水栓レバー７５、ロール台ハンドル７６を備えた構成とされている。上記ロール台７２は、ロール台ハンドル７６を回すことでノズル１０の向きを変えられるようになっている。また、取手部７３の近傍には、高圧ホース７４からの水の流量を制御する図略の流量制御弁が設けられている。
そして、ノズル１０から水、あるいは洗浄液が混合された洗浄水を注入・散水して、例えば、高所の部位の洗浄等を行えるようになる、という効果がある。

また、図１５に示すように、上記長尺アーム７１を、関節部７８を介して第１のアーム７１Ａと、第２のアーム７１Ｂとで構成すると共に、前記取手部７３にアーム関節操作ハンドル７７を設け、このアーム関節操作ハンドル７７を操作することで、アーム７１を屈曲させ、これにより、複雑な形状の部位で、例えば、橋桁等の高所の上側の死角部位、あるいは、下側の死角部位の洗浄を行うことができるようになっている。
なお、水の流量を制御する弁が取手部７３の近傍に設けられている（図略）。

ここで、従来の洗浄用ノズルは、ノズルの噴出方向が固定であり、洗浄する部分に狙ってノズルを向けることを目的に作られている。したがって、いわゆるガンタイプの取手に銃身状の棒の先端が噴出口となっていた。

これに対して、本応用例２の洗浄ガン７０では、ノズル１０が不規則に振動しながら水等を噴出するため、ノズル中心を中心軸とした広い範囲に流体を噴出することが可能であり、ノズル１０は概ね水等を当てたい方向に向けさえすればよい。そうすれば、死角部位へも噴流を到達可能である。
さらに、取手７３から先のアーム７１Ｂを屈曲させることで、ノズル１０を向ける範囲を拡大できるため、例えば、張出し床の裏側などにも床面上から洗浄液を噴出して洗浄することができる、という効果がある。

〔応用例３〕
次に、図１７に基づいて、本発明に係る流体注入攪拌装置の応用例３を説明する。
本応用例３の流体注入攪拌装置１Ｈは、図１７に示すように、前記フレキシブルノズルの自励振動を利用して、空気中に浮揚する程度の微粉体を噴出し、その微粉体を均一に散布する微粉体散布装置９０としたものである。

すなわち、微粉体散布装置９０は、粉体を収容する容器９１と、この容器９１の一端部に設けられたエジェクター式ミキサー９２と、このエジェクター式ミキサー９２に接続された前記フレキシブルノズル１０と、容器９１に接続されたエアポンプ９３と、このエアポンプ９３に取付けられた電池内臓の取手９４と、この取手９４に設けられた作動用のスイッチ９５と、を備えた構成とされている。

そして、スイッチ９５を入れることで、容器９１内の粉体がエジェクター式ミキサー９２により微粉体状態に粉砕され、それと同時に、その微粉体がフレキシブルノズル１０Ａから空気中の所定の位置に散布されるようになっている。
すなわち、前記各実施形態等で用いられているフレキシブルノズル１０の前記ガイドフィン部１０ｃの形状を、本応用例３の流体注入攪拌装置１Ｈでは、図１７に示すように、フレキシブルノズル１０Ａのガイドフィン部１０ｃｃを略団扇形状として大きく形成したものである。
これにより、本応用例３の流体注入攪拌装置１Ｈでは、フレキシブルノズル１０Ａの前進性波動運動が団扇と同じような働きをするため、空気を大きく攪拌して風を起こすことができる。
そのため、微粉体がフレキシブルノズル１０から噴出されると、フレキシブルノズル１０の自励振動により、微粉体は所定の位置に均一に散布される。

ここで、例えば日本酒の醸造では、蒸した原料米に酵母菌を振り掛ける作業工程があるが、均一に振り掛ける作業が難しく、均一に振り掛けられるようになるには、かなりの年季が必要であると言われている。
また、例えば、塗装用のスプレーガンで均一に吹き付ける作業も、スプレーガンを頻繁に振りながら噴出方向を満遍なく変える必要があり、塗装液を単に吹き付けるだけでは均一に仕上げることは困難である。
本実施形態では、上記のような各作業にも適用させることができる。

以上、前記各実施形態および各応用例を参照して本発明を説明したが、本発明は前記各実施形態および各応用例に限定されるものではない。本発明の構成や詳細については、当業者が理解し得るさまざまな変更を加えることが出来る。また、本発明には、上記各実施形態の構成の一部又は全部を相互に適宜組み合わせたものも含まれる。

例えば、前記第１実施形態では、ノズル１０を、ガイドフィン部１０ｃ、フレキシブルチューブ部１０ｄを備えた構成としたが、これに限らず、図１８に示すように、所定長さの１本のチューブ８０で構成してもよい。チューブ８０はその基端部を、前記継手１１の細管部１１ａ内に挿入して取付けられている。
また、チューブ８０の、例えば基端部側には、所定厚さでかつ極小の略半楕円形状の２枚のガイドフィン部８０ｃが設けられており、これらのガイドフィン部８０ｃがチューブ８０の前進性波動運動の役割を果たしている。
さらに、チューブ８０は、図１８には示さないが、前記流体供給装置４１から供給される水または空気を噴出し、湖沼や池などの水中を十分に撹拌できるだけの内径寸法、および長さを有するものを用いればよい。例えば、チューブ８０の寸法を、前記フレキシブルチューブ部１０ｄの内径寸法と略同じ内径寸法、例えば１ｍｍ、外径寸法を例えば２ｍｍに形成すればよい。そして、このチューブ８０もシリコンゴムで形成することが好ましい。
また、チューブの内径や外径、長さなどは、流体１や流体２の粘度や密度や混合物の性状によって選択されるべきであり、例えば応用例３の微粉体散布装置９０用として用いた場合、粉体の粒径によっては内径を少し大きくして、粉体が吐出パイプ９６に詰まりにくくしてもよい。

さらに、本発明の流体注入攪拌装置を、プールでの水の入れ替え時に、消毒液を注入する際にも用いることができる。
すなわち、図示しないが、流体注入攪拌装置を、例えば、１本のノズルを保持するノズル保持体側のノズルに流体用ホースの先端部を接続させ、その流体用ホースをプールサイドの水道の蛇口に接続し、ノズル保持体をプールの循環ポンプの出口近傍に設置した構成とする。
そして、水道水を、流体用ホースを介してノズルに送り込むと、ノズルのフレキシブルチューブ部が不規則に振れ回り、循環ポンプの出口近傍の水を攪拌する。これにより、投入された消毒液をすばやく、かつ効率よく攪拌することができる。

また、前記第１〜６実施形態では、流体としての水（液体）の中に、流体としての水または空気を注入し、拡散・攪拌するものであり、応用例１，２では、空気中に流体としての水を注入し、拡散するものであり、応用例３では、空気中に微粉体をエア圧により噴出するものであったが、フレキシブルノズルの利用方法はこれに限らない。
例えば、室内に芳香性ガスを撒く例、あるいは殺菌チャンバーに殺菌用ガスを注入する例など、空気中に気体を噴射する方法として利用してもよい。

本発明の流体注入攪拌装置は、２種類以上の流体を効率よく撹拌したい場合に等に利用できる。

１ 流体注入攪拌装置（第１実施形態）
１Ａ〜１Ｅ 流体注入攪拌装置（第２〜６実施形態）
１Ｆ〜１Ｈ 流体注入攪拌装置（応用例１〜応用例３）
１０ フレキシブルノズル
１３ ノズル保持体（第１実施形態）
１４ 水面部保持体
１８ ノズル取付ホース
１９ マニホールド
２３ 水面散水装置
２８ 水底部保持体
２９ 接続ホース
３５ 制御装置
３６ 切替え弁
３７ 空圧用圧力計
３８ 水圧用圧力計
４０ 流体供給手段
４１Ａ 流体供給装置
４１Ｂ 流体用ホース
４２ 流体供給手段を構成する流体用ホース
４４ ノズル保持体（第２，３実施形態）
４６ 電磁切替え弁
４７ プログラマブルコントローラ
４９ ＰＨ判定器
５０ 電気的酸性水生器
５２ プローブ
５５ ノズル保持体（第４実施形態）

Claims (4)

1. 可撓性素材で形成されると共に先端に湖沼や池などの水中に水または空気を噴出するチューブ部を有するフレキシブルノズルを備え、前記湖沼や池などの水中にあって前記水または空気の噴出の際に生じる前記フレキシブルノズルの自励振動により前進性波動運動する前記フレキシブルノズルのフィン部が前記湖沼や池などの水中に作用して当該湖沼や池などの水中を撹拌する流体注入攪拌装置であって、
   前記フレキシブルノズルを保持するノズル保持体と、このノズル保持体に前記水または空気を供給する流体供給手段と、を備え、
   前記フレキシブルノズルを複数本で構成し、
   前記ノズル保持体を、
   前記湖沼等の水面側領域に配置された浮構造の水面部保持体と、前記水面部保持体に接続ホースを介して接続されると共に前記水面部保持体の下方の水底側水中領域に配置された水底部保持体とで構成し、
   前記複数本のフレキシブルノズルがそれぞれ独自の動作領域を維持した状態で前記水面部保持体および水底部保持体のそれぞれに保持されていることを特徴とする流体注入攪拌装置。
2. 請求項１に記載の流体注入攪拌装置において、
   前記水面部保持体の外周側面には、水面部用として複数本の前記フレキシブルノズルがそれぞれノズル取付けホースを介して水平方向に取付けられ、
   前記水面部保持体の底面部には、水面部用として複数本の前記フレキシブルノズルがそれぞれ前記ノズル取付けホースを介して下向きで取付けられていることを特徴とする流体注入攪拌装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の流体注入攪拌装置において、
   前記水底部保持体はリング状に形成され、
   前記リングの外周には、水底用として複数本の前記フレキシブルノズルがそのフィン部を前記水底と平行な状態で取付けられていることを特徴とする流体注入攪拌装置。
4. 請求項１または請求項２に記載の流体注入攪拌装置において、
   前記水底部保持体はリング状に形成され、
   前記リングの外周には、水底用として複数本の前記フレキシブルノズルが前記リングの外接線に対して外側に傾斜した状態で取付けられていることを特徴とする流体注入攪拌装置。

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