JPH0420559Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、湖沼、ダム等の水源地や、港湾内に
おける水質の改善等を行うために用いられる２段
型曝気装置に関するものである。

〔従来の技術〕

通常、比較的水深が大きな湖沼等においては表
水層部分と深水層部分との温度差が大きいので、
湖水を曝気して浄化するために、エアポンプ等で
両水層部分を循環させると、表水層部分の温度が
低下し、例えば農業用水に用いられたときに植物
に悪影響をおよぼす虞れがある。また、深水層部
分の温度が上昇して、特に冷水魚の養殖等にとつ
て不都合を生じる虞れもある。

そこで従来は、例えば第４図および第５図に示
すように、湖の表水層部分に、空気塊１の浮上に
伴つて表水層部分の湖水を循環させる間欠式揚水
筒２を設ける一方、深水層部分には微小な空気の
泡３…の浮上に伴つて深水層部分の湖水を循環さ
せる連続式曝気筒４を設けて、表水層部分の湖水
と深水層部分の湖水とを別々に循環させる２段型
曝気装置が提案されている（例えば特開昭58−
70895号公報参照）。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところが、上記従来の２段型曝気装置では、表
水層部分の湖水と、深水層部分の湖水との境目に
人工躍層が形成されるが、この人工躍層の上側で
は間欠式揚水筒２に向かつて湖水が流れ、人工躍
層の下側では連動式曝気筒４から吹き出した湖水
が広がる方向に流れる。すると、人工躍層が安定
した層にならず、表水層部分の湖水と深水層部分
の湖水とが混ざり合つたり、水温分布の差も影響
して、表水層部分および深水層部分の湖水の循環
が途切れて自然成層が残り、充分攪拌されないこ
とがあるという問題点を有していた。また、間欠
式揚水筒２に流れ込む湖水および連続式曝気筒４
から吹き出した湖水の慣性力が、互いに人工躍層
を介して減衰させ合うために、湖水循環に要する
エネルギがロスして効率が悪くなるという問題点
をも有していた。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案に係る２段型曝気装置は、上記の問題点
を解決するために、空気の浮上に伴つて上昇水流
を起こさせるとともに曝気する上下一対の曝気装
置が設けられた２段型曝気装置において、上方の
曝気装置の下部と、下方の曝気装置の上部とに吸
水口を備えたことを特徴としている。

〔作用〕

上記の構成により、人工躍層の上側と下側とで
湖水の流れの方向が一致し、相対速度が小さくな
るので人工躍層は乱れず、表水層部分の湖水と深
水層部分の湖水との混合は最小限に抑えられる。
しかも、人工躍層の上下の湖水は、それぞれ表水
層部分と深水層部分とで確実に循環させることが
できる。また、曝気装置によつて与えられた湖水
の慣性力の減衰は最小限に抑えられるので、湖水
循環のためのエネルギ効率を向上させることがで
きる。

〔実施例〕

本考案の一実施例を第１図および第２図に基づ
いて説明すれば、以下の通りである。

２段型曝気装置は、第１図に示すように、湖底
に載置されたシンカ１１にチエーン１２によつて
繋がれた下方の曝気装置である連続式曝気装置２
１と、この連続式曝気装置２１の上部に連設され
た上方の曝気装置である間欠式曝気装置３１とか
ら成つている。

上記連続式曝気装置２１は、同心状の３本の円
筒２２，２３，２４を備え、内側円筒２２と外側
円筒２４とは下端部を環状の底板２５によつて連
結されて、中間円筒２３の外周側を下降してきた
湖水が中間円筒２３の下方を通つて内周側に回り
込むようになつている。また、内側円筒２２の下
端部付近の外周には、外部から空気管２６を介し
て供給された加圧空気を微小な空気の泡２７…に
して放出するデイフユーザ２８が設けられてい
る。上記中間円筒２３の上端には水平方向の整流
板２９が設けられ、この整流板２９と外側円筒２
４の上端との間には、吸水口３０が形成されてい
る。

一方、上記連続式曝気装置２１の上方に設けら
れる間欠式曝気装置３１は、空気塊発生槽３２
と、さらに空気塊発生槽３２の上方に設けられた
揚水筒部３３とから成つている。

空気塊発生槽３２は、上記連続式曝気装置２１
における中間円筒２３の上部に接続された円筒３
４ａとその内側に設けられた円筒３４ｂとが、環
状の頂板３４ｃにより連結されて成る有頂円筒部
３４と、上記円筒３４ａ，３４ｂそれぞれの内側
に所定の間隔を保つて設けられた２つの円筒３５
ａ，３５ｂが、環状の底板３５ｃにより連結され
るとともに、円筒３５ｂの上部が頂部３５ｄにて
覆われて成る有底頂円筒部３５とから構成されて
いる。上記有頂円筒部３４における円筒３４ｂの
外側と、有底頂円筒部３５における円筒３５ｂの
内側とは、連通管３６によつて連通されている。

空気塊発生槽３２の上方に設けられた揚水筒部
３３の下部には、上記有頂円筒部３４における円
筒３４ｂと有底頂円筒部３５における円筒３５ｂ
との間に形成される環状の空間３７の上部が、内
面側に開口するとともに、吸水口３３ａが設けら
れている。また、揚水筒部３３の上部には、外周
に複数のフロート３８…が設けられて湖水中に直
立するようになつている。

上記の構成において、外部から空気管２６を介
してデイフユーザ２８に加圧空気が送られると、
微小な空気の泡２７…が発生して内側円筒２２と
中間円筒２３との間を浮上する。これに伴つて内
側円筒２２と中間円筒２３との間に湖水には多量
の酸素が溶け込んで活性化されると共に、上昇水
流が発生する。すると、矢印Ａで示すように、深
水層部分の上部の湖水は、吸水口３０から外側円
筒２４と中間円筒２３との間に吸い込まれて下降
する一方、中間円筒２３と内側円筒２２との間を
上昇した湖水は、さらに内側円筒２２の内側を下
降して、内側円筒２２の下端から吹き出す。従つ
て、溶存酸素の豊富な湖水は、直接、湖底に触れ
ながら流れるので、特に湖底の水質改善には大き
な効果が得られる。

一方、内側円筒２２と中間円筒２３との間を浮
上した空気の泡２７…は有頂円筒部３４の内部お
よび有底頂円筒部３５の内部に溜まり、内部の湖
水を下方に押し下げる。やがて、この水位が円筒
３４ｂの下端に達すると、溜まつた空気は矢印Ｂ
で示すように、サイフオンの原理によつて円筒３
４ｂと円筒３５ｂとの間に形成される環状の空間
３７を通つて揚水筒部３３の下方に一挙に吹き出
して、空気塊４１が形成される。この空気塊４１
が浮上すると、それに伴つて空気塊４１上下の湖
水が上方に移動し、矢印Ｃで示すように、表水層
部分下部の湖水が揚水筒部３３の吸水口３３ａか
ら吸い込まれて水面近くに押し揚げられ、溶存酸
素の豊富な表層の湖水と激しく混合されて活性化
される。一方、デイフユーザ２８には引き続き外
部から加圧空気が送られるので、同様の作動を繰
り返す。

以上のようにして、表水層部分の湖水と深水層
部分の湖水とを循環させると、表水層部分の湖水
と深水層部分の湖水との間には人工躍層４２が形
成され、しかも、この人工躍層４２の上側と下側
との湖水の流れはいずれも２段型曝気装置に向か
う方向になる。

従つて、表水層部分の湖水と深水層部分の湖水
とが混合されることなく、しかもそれぞれが効率
良く攪拌されて酸素が溶け込むので、第２図に示
すように、表水層部分の湖水と深水層部分の湖水
との温度差を保つたまま、溶存酸素量を増加させ
て湖水を活性化することができる。

尚、本考案において、下方の曝気装置は上記の
ように円筒型のものに限らず、例えば第３図に示
すようなものでもよい。この連続式曝気装置２１
は、角型または丸型の横断面形状を有する管をド
ーナツ状に形成させた湖水循環部５１と、この湖
水循環部５１の上部と下部とに、それぞれ給水口
５２ａを有する吸水部５２と排水口５３ａを有す
る排水部５３とを備えた構成である。また、湖水
循環部５１の下部内面の排水部５３近傍にはデイ
フユーザ５４が設けられると共に、上部には、間
欠式曝気装置３１が接続されている。

この装置２１では、外部から加圧空気が供給さ
れると、デイフユーザ５４によつて微小な空気の
泡２７…が発生し、矢印Ｄで示すように、湖水循
環部５１における吸水部５２および排水部５３が
設けられている側を浮上する。このとき、矢印Ｅ
で示すように、湖水循環部５１の内部に循環流が
生じ、これに伴つて、矢印Ｆで示すように、人工
躍層４２の下側の湖水は吸水口５２ａから吸入さ
れ、排出口５３ａから吹き出す。

従つて、前記の例と同様に、人工躍層４２の上
下で湖水の流れる方向は何れも２段型曝気装置に
向かう方向になる。

〔考案の効果〕

本考案に係る２段型曝気装置は、以上のよう
に、空気の浮上に伴つて上昇水流を起こさせると
ともに曝気する上下一対の曝気装置が設けられた
２段型曝気装置において、上方の曝気装置の下部
と、下方の曝気装置の上部とに吸水口を備えた構
成である。これにより、人工躍層の上側と下側と
では湖水の流れの方向が一致するため、相対速度
が小さくなるので人工躍層は乱れず、表水層部分
の湖水と深水層部分の湖水との混合は最小限に抑
えられる。しかも、人工躍層の上下の湖水は、そ
れぞれ表水層部分と深水層部分とで確実に循環さ
せることができる。また、揚水筒によつて与えら
れた湖水の慣性力の減衰は最小限に抑えられるの
で、湖水循環のためのエネルギ効率を向上させる
ことができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本考案の実施例を示すも
のであつて、第１図は全体の構成を示す縦断説明
図、第２図は２段型曝気装置運転後の湖水の状態
を示すグラフ、第３図は下方の曝気装置の他の例
を示す縦断面図、第４図は従来の２段型曝気装置
の構造を示す縦断面図、第５図は従来の２段型曝
気装置の運転状態を示す説明図である。 ２１は連続式曝気装置（下方の曝気装置）、３
１は間欠式曝気装置（上方の曝気装置）、３０，
３３ａ，５２ａは吸水口である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 空気の浮上に伴つて上昇水流を起こさせるとと
   もに曝気する上下一対の曝気装置が設けられた２
   段型曝気装置において、上方の曝気装置の下部
   と、下方の曝気装置の上部とに吸水口を備えたこ
   とを特徴とする２段型曝気装置。