JPH044480B2

JPH044480B2 -

Info

Publication number: JPH044480B2
Application number: JP61102624A
Authority: JP
Priority date: 1986-05-02
Filing date: 1986-05-02
Publication date: 1992-01-28
Also published as: JPS62258199A; SU1671161A3

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野）この発明は間欠空気揚水装置における給気方法
に関する。（従来の技術）従来、揚水筒内へ気泡弾を間欠供給する為に、
その下部に空気室を具備した間欠空気揚水装置に
ついては、各種構成のものが知られている（特開
昭58−70895号、実公昭58−17699号等）。（発明により解決すべき問題点）従来、揚水筒の空気室容量については、基本的
条件が不明の為に、適宜設計されていた。従つ
て、暫々揚水筒径と気泡弾の容積がアンバランス
の為に、効率の低下を来す問題点があつた。然して容量基準がない為に、容量と効率の関係
が不明瞭であり、効率に対する信頼度も低くなる
という問題点があつた。（問題点を解決する為の手段）然るにこの発明は筒体直径と、気泡弾容量との
関係を明らかにし、各空気量における筒体内の平
均流速を把持したので、効率が明瞭となり、前記
従来の問題点を解決したのである。即ちこの発明は、筒体内へ気泡弾を間欠的に供
給して揚水するようにした揚水方法において、前
記空気量を、前記筒体直径を直径とする球体容積
の0.75倍乃至1.25倍として間欠空気揚水装置にお
ける給気方法を構成した。前記における空気容量
は次表の実験結果から求めた。

【表】

【表】前記表によつて明らかなように、同一風量につ
いては、空気容量が小さいものほど流速は大きい
傾向にあり、風量が多くなると、流速も大きくな
るが、球体容積（筒径を直径とした球体容積）の
0.3〜1.25倍が流速が大きい。然し乍ら、0.3〜0.5
倍では空気の放出間隔が小さくなり、慣性による
エネルギーの利用が不十分である。従つて実用上
高い効率を保つ為には、0.75〜1.25倍程度が好適
と認められた。0.75倍以下では、放出空気量に対
する揚水量が比較的少なく、1.25倍以上になる
と、揚水量が低下する。前記における数値は、直径20cmの揚水筒につい
て実験したものであるが、取扱い流体の性質上、
直径が著しく小さく、又は大きくない限り同一傾
向にあるものと推定する。次に気泡弾の間欠的供給はサイフオン利用の空
気室が最も良好（簡易性、保守容易性、無故障性
など）と認められるが、自動弁付ポンプ利用、レ
シプロポンプによる間欠送風その他公知の間欠給
気装置を使用することができる。尤もサイフオン
付空気室は必ずしも揚水筒の下部外周に設置する
必要なく、揚水筒の下端部又は中間部に空気放出
嘴を臨ませれば足りる。（作用）この発明は、筒体の直径を直径とする球体容積
の0.75倍乃至1.25倍としたので、送気量に比し、
比較的大きい平均流速を得ることができる。従つ
て効率よく揚水することができる。実施例１筒径20cm、筒長2.5ｍ（気泡上昇筒長）の筒体
１を水深４ｍに設置し、容量3.1の空気室２
（空気容量の0.75倍相当）を付設して、毎時2.5m³
の空気を供給した所、毎分10回の気泡を放出し、
筒体内の揚水の平均流速は、0.5ｍ／secであつ
た。実施例２実施例１と同一揚水筒を利用し、容量2.1の
空気室（空気容量の0.50倍相当）を付設して、毎
時2.0m³の空気を供給した所、毎分12回の気泡を
放出した。この場合に筒体内の揚水の平均流速
は、0.46ｍ／secであつた。実施例３前記実施例１と同一揚水筒を用いて、容量1.3
の空気室（空気容量の0.3倍相当）を付設し、
毎時2.0m³の空気を供給した所、毎分19回の気泡
を放出した。この場合の筒体内の揚水の平均流速
は、0.46ｍ／secであつた。実施例４前記実施例１と同一揚水筒を用いて、容量5.2
の空気室（空気容量の1.25倍相当）を付設し、
毎時2.0m³の空気を供給した所、毎分５回の気泡
を放出した。この場合の筒体内の揚水の平均流速
は、0.38ｍ／secであつた。実施例５前記実施例１と同一揚水筒を用いて、容量6.3
の空気室（空気容量の1.50倍相当）を付設し、
毎時2.0m³の空気を供給した所、毎分４回の気泡
を放出した。この場合の筒体内の揚水の平均流速
は、0.31ｍ／secであつた。実施例６第１図によりこの発明の実施に用いる装置につ
いて説明する。筒体１の下部外側に空気室２を装着し、筒体１
の下端にチエイン３を介して重錘４を固着し、水
底５に定着し、筒体１の上端外側に浮室６を設
け、前記重錘４と浮室６によつて筒体１を直立設
置する。前記空気室２は、筒体１の外側に内筒７と外筒
８を所定間〓を保つて遊嵌し、前記内外筒７，８
の中間部に仕切筒９を設けて、空気室２を構成し
ている。前記において、外筒８の上端と内筒側壁との間
に設けた頂板１０からホース１１を介して加圧空
気を矢示１２のように供給すると、空気は空気室
２の上部内側へ溜るので、空気室内の水位は矢示
１３のように逐次低下する。このようにして水位が、内筒下側壁部に設けた
連通孔１４に達すると、空気室内の空気は矢示１
５，１６，１７のように、外筒８と仕切筒９、仕
切筒９と内筒７および内筒７と筒体１の間を通過
して矢示１８のように筒体１内へ入り、気泡弾１
９となつて筒体内を上昇する。この場合に、気泡
弾の外側は、筒体内壁に摺接している為、浮力に
よる上昇はそのまま筒体内の揚水力に転化される
ので、空気室を出て筒体内で気泡弾となり、逐次
加速して筒体の上端から放出される。気泡が筒体
から放出されると、浮力による揚水力は消失する
けれども、揚水の慣性により暫く揚水が続く。こ
の場合に、揚水の流速は第４図図示のようになる
ので、流速が著しく低下しない間に、次の空気弾
を上昇させれば、効率よく揚水することができ
る。実施例７この実施例は、前記実施例６の空気室を、筒体
１の下方に独立して設置したものである。即ち空気放出筒２０の下部外側に、内筒２１
と、外筒２２を順次所定間隔で遊嵌設置し、空気
放出筒２０の外壁と、外筒２２の上端との間に頂
板２３を設け、内筒２１の下端に底板２４を設け
て空気室２５を構成した。前記実施例において、
頂板２３に連結したホース２６から矢示２７のよ
うに加圧空気を供給すると、空気は空気室２５の
頂部内側へ溜り、加圧空気の流入につれて、空気
室内の水位を矢示２８の方向へ押し下げる。この
ようにして水位が空気放出筒２０の下端に達する
と、空気室２５内の空気は矢示２９，３０，３１
のように内筒２１の連通孔３２と、放出筒２０内
を通過して、放出筒２０の上端から矢示３３のよ
うに、筒体１内へ放出される。この場合に放出空
気は速かに空気弾３４となつて筒体内に摺接する
ので、容易に空気弾が形成され、速かに揚水が加
速されることになる。前記各実施例により明らかなように、空気室容
量が小さい時には、平均流速は大きくなるが、余
り小さくなると、気泡放出回数が増加し、遂には
連続気泡となりかねないので、全体としての効率
（入力増加量に対する揚水量の増加率が小さい）
が低下する。また空気室容量が大き過ぎると（例
えば空気容量の1.5倍以上）平均流速が極端に低
下する。この場合には揚水に生じる慣性を十分利
用できないので、やはり効率は低下することにな
る。そこで、空気室容量は、空気容量の0.75倍乃至
1.25倍が効率のよい使用範囲となる。（発明の効果）この発明によれば、空気室容量を放出空気量の
0.75倍乃至1.25倍としたので、エネルギー効率が
著しく向上する効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施装置の一部を切断した
正面図、第２図は同じく他の実施装置の一部を切
断した正面図、第３図は同じく流速−風量グラ
フ、第４図は同じく流速−時間グラフである。１……筒体、２……空気室、６……浮室、７…
…内筒、８……外筒、９……仕切筒、１１……ホ
ース、２０……空気放出筒、２１……内筒、２２
……外筒、２６……ホース。

Claims

【特許請求の範囲】１筒体内へ気泡弾を間欠的に供給して揚水する
ようにした揚水方式において、前記空気量を、前
記筒体直径を20cmとした場合に、その直径を直径
とする球体容積の0.75倍乃至1.25倍としたことを
特徴とする間欠空気揚水装置における給気方法。２気泡弾の間欠的供給はサイフオンを利用し、
水を自動弁として用いた空気室、又は空気ポンプ
を使用した特許請求の範囲第１項記載の間欠空気
揚水装置における給気方法。３空気ポンプはサイフオンを利用し、水を自動
弁として作用させ、又は空気を利用して開閉させ
る自動弁を用いるものとした特許請求の範囲第２
項記載の間欠空気揚水装置における給気方法。