JPH0530878A

JPH0530878A - 噴流装置付き水槽

Info

Publication number: JPH0530878A
Application number: JP15997091A
Authority: JP
Inventors: Mitsuyoshi Hatanaka; 三芳畑中
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-06-03
Filing date: 1991-06-03
Publication date: 1993-02-09
Anticipated expiration: 2015-04-04
Also published as: JP3028973B2

Abstract

(57)【要約】【目的】スクリュウ羽根による噴流装置付き水槽にお
いて、駆動力の増大を伴わず、より大きなスクリュウ羽
根による送出し力を得ること。【構成】水を貯留する水槽本体１の常水位の下方部に
おいて、駆動用モータによって回転駆動され、水流を噴
射するスクリュウ羽根１３が配されるとともに、スクリ
ュウ羽根１３の前面の直近位置に、スクリュウ羽根１３
の前面に直交する平面をもつ薄板状の２以上の整流板よ
りなる整流装置２０を配する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】イ．発明の目的 (1) 産業上の利用分野この発明は、槽内の水に流れが付与される水槽に関し、
特には、スクリュウ羽根によって噴流が形成される水槽
に関する。

【０００２】(2) 従来の技術従来より槽内の水に流れを付与することは、還流式水流
プール、上下水道施設における処理水槽、あるいは養魚
場における魚槽、などの施設において実施されていると
ころである。すなわち、還流式水流プールにおいては、
プール内の水に巡還流を作り、この巡環する水の流れに
乗って、あるいは逆らって水泳が行われる。また、処理
水槽においては、処理対象水自体が処理水槽内に送り込
まれ、処理水槽内での水流により浄化が促進されるとと
もに、沈澱作用も促進される。更に、魚槽においては浄
水が魚槽内に噴出され、魚槽内に巡還流を形成し、酸素
並びに養分を隅々まで行き渡らせている。

【０００３】しかして、これらの施設における水の送出
し手段として、スクリュウ装置が一般的に使用される。
すなわち、スクリュウ羽根の回転に伴う水の押出し作用
により水を槽内に噴出させるものである。しかしなが
ら、スクリュウ羽根によって送り出される水流は羽根の
曲面に沿って流れる関係上、乱流状態を呈し、エネルギ
ーが拡散し、水流を遠くに送れないでいる。このため、
水流の勢いを増大するため、一般的には、スクリュウ羽
根の拡大あるいは駆動力の増大等の対策により対処され
ていた。しかし、これらの対策は、コスト的に割高なも
のとなり、不経済なものである。

【０００４】(3) 発明が解決しようとする問題点本発明は上記従来の水槽のもつ欠点を解決すべくなされ
たものであり、この種のスクリュウ羽根による噴流装置
付き水槽において、駆動力の増大を伴わず、より大きな
スクリュウ羽根による送出し力を得ることを目的をす
る。

【０００５】ロ．発明の構成 (1) 問題点を解決するための手段本発明の噴流装置付き水槽は上記目的を達成するため、
以下の構成を採る。第１番目の発明の特徴とする構成
は、水を貯留する水槽本体の常水位の下方部において、
駆動用モータによって回転駆動され、水流を噴射するス
クリュウ羽根が配されるとともに、該スクリュウ羽根の
前面の直近位置に、該スクリュウ羽根の前面に直交する
平面をもつ薄板状の２以上の整流板よりなる整流装置が
配されてなることを特徴とする。

【０００６】第２番目の発明の特徴とする構成は、水を
貯留する水槽本体の下部に閉断面よりなる還流路を形成
し、前記還流路の一方の端部は前記水槽本体の上部に至
る立上り部とされるとともに、該水槽本体に連通する送
出し口が形成され、前記還流路の他端部には水槽本体に
連通する吸込み口が形成され、前記還流路の立上り部に
おいて、前記送出し口に臨んで駆動用モータによって回
転駆動され水流を噴射するスクリュウ羽根が配設され、
該スクリュウ羽根の前面に臨んで該スクリュウ羽根の前
面に直交する平面をもつ薄板状の２以上の整流板よりな
る整流装置が配されてなることを特徴とする。

【０００７】(2) 作用第１番目の発明においては、回転するスクリュウ羽根に
よって押し出される水流は乱流状態となるが、スクリュ
ウ羽根の前面の直近に配される整流板によってこの乱流
水流を整流し、スクリュウ羽根の軸線に沿って平行に流
れる流水に変える。これによって、水流エネルギーを集
中化し、勢いのある水流となし、大きな押出し力を得
る。

【０００８】第２番目の発明においては送出し口の内側
に臨んで配されたスクリュウ羽根のスクリュウ作用によ
り、還流路内の水が吸い出され、噴射流となって送出し
口から送り出される。送出し口より噴射された水は水槽
内を流れ、水槽の他端部側に形成された吸込み口へと導
入される。吸込み口へ導入された水は、還流路内を移動
し、再び送出し口へと導かれる。これを繰り返すことに
よって水の強制還流が行われるものである。送出し口の
外側に配された整流装置は送出し口より噴射された水流
に作用し、その整流作用により更にエネルギーを集中化
し、強力な水流を作り出す。

【０００９】(3) 実施例本発明の噴流装置付き水槽の実施例を図面に基づいて説
明する。（第１実施例）図１〜図４は本発明の噴流装置付き水槽
の一実施例（第１実施例）を示す。すなわち、図１及び
図２はその全体構成を示し、図３及び図４は要部の構成
を示す。なお、図中の矢印は水流の方向を示す。この実
施例では、処理水槽あるいは魚槽への適用例を示す。

【００１０】図１・図２を参照して、１は水槽本体であ
って、直方体状の内部空間を有し、コンクリート製ある
いは合成樹脂製等の適宜の構造材によって成形される。

【００１１】この水槽本体１の内部に、短辺部の角部に
隔壁２が形成され、該隔壁２によって大容積の水槽部３
と小容積の貯留小室４が区画形成される。隔壁２には、
本実施例では適宜の窓部６が設けられ、水槽部３と貯留
小室４とを連通状となしているが、場合によっては窓部
６を設けず絶縁状となすこともある。貯留小室４の幅方
向の一方の端部に原水の供給部７が配され、貯留小室４
に原水を供給する。

【００１２】貯留小室４の他端部には、隔壁２に常水位
より下方位置に送出し口８が開設される。該送出し口８
は通常は円形状が採用されるが、他の形状（例えば、四
角形、長方形、八角形等）を採ることは自由である。

【００１３】そして、この送出し口８に臨んで噴流装置
１０が設置される。もっと詳しくは、該噴流装置１０は
駆動用モータ１１、駆動軸１２及びスクリュウ羽根１３
から構成され、駆動用モータ１１は水槽本体１の外部に
固定された受棚１５に載置固定され、該駆動用モータ１
１の駆動軸１２は水槽本体１の側壁を水密軸受１６を介
して貫通し、その先端部にスクリュウ羽根１３が固定さ
れる。スクリュウ羽根１３は送出し口８の中に納められ
ることが好ましいが、その直近位置であってもよい。

【００１４】図３・図４を参照して、本実施例ではスク
リュウ羽根１３は一般に多用されている３枚羽根が使用
されているが、他の４枚羽根等が使用を妨げるものでは
ない。そして、個々のスクリュウ羽根１３ａは所定の曲
率をもって捩り加工形成され、その回転により羽根の表
裏の曲面に沿って流れる流線距離の差から、その後面Ｐ
から水を吸入し、前面Ｑに向けて水を押し出す作用をな
す。図において、Ｏはスクリュウ羽根２の軸中心、Ｄは
その直径である。

【００１５】また、送出し口８の前面に整流装置２０が
設置される。詳しくは、該整流装置２０は縦整流板２１
と横整流板２２とを井桁状に組んで構成される。２３は
枠体であって、整流板２１，２２を保持するとともに、
送出し口８回りの隔壁２に取付けボルト２４をもって固
定される。整流板２１，２２はそれぞれ矩形平板状をな
し、水流の抵抗にならない範囲で可及的薄く形成され
る。

【００１６】しかして、縦・横整流板２１，２２はとも
にその板面をスクリュウ面Ｐ，Ｑに直交する平面に沿っ
て配され、スクリュウ羽根１３の軸心Ｏに対して対称形
を採る。そして、縦及び横整流板２１，２２は内部に閉
塞する区間空間Ｋを形成する。この区画空間Ｋは、図示
されるとおり、スクリュウ羽根１３の直径Ｄの範囲内に
含まれる。すなわち、直径Ｄよりも大きい場合には後記
する効果を十分に発揮することができず、また、小さす
ぎても水流の抵抗になる。

【００１７】このように構成された本実施例の噴流装置
付き水槽は次のように作用する。噴射装置１０の駆動モ
ータ１１を作動することにより、スクリュウ羽根１３は
回転し、貯留小室４内の水はスクリュウ羽根１３の後面
Ｐから吸い込まれ、前面Ｑから水槽部３に向けて押し出
されるが、水はスクリュウ羽根１３に曲面に沿って流れ
るので、水流は乱流となる。

【００１８】スクリュウ羽根１３の前面Ｑの直近に配さ
れた整流装置２０では、この乱流水流を整流板２１，２
２で受け、流れを整流する。すなわち、その流線をスク
リュウ羽根１３の軸線Ｏに沿って平行化する。特に、そ
の閉塞空間Ｋでは、整流化は促進される。この結果、ス
クリュウ羽根１３の回転によって発生した水流エネルギ
ーは軸線Ｏ回りに集中化される。

【００１９】これにより水流は大きな送出し力を得、遠
くにまで水流を送ることができる。この結果、噴流装置
においては小さな駆動力で済み、設備を小型化すること
ができる。

【００２０】（第２実施例）図５及び図６に本発明の他
の実施例（第２実施例）を示す。この実施例では還流式
水流プールへの適用を示す。

【００２１】本実施例の還流式水流プール（以下単に
「水流プール」という）は、水槽本体３０、該水槽本体
３０の下部に隔壁３１を介して形成された還流路３２、
該還流路３２の端部と水槽本体３０との間に連通状に形
成された送出し口３３と吸込み口３４、前記送出し口３
３の背面に臨んで設置された噴流装置３６、及び送出し
口３３の前面に臨んで設置される整流装置３７の主要部
から構成されている。

【００２２】以下、各部の構成を詳述する。水槽本体３
０はその上縁部にまで常水面として水が満たされ、か
つ、人が身体を横たえて遊泳姿勢を採ることのできるに
十分な容積が確保される。しかして、その中で水の還流
を生じさせることにより遊泳状態を採り、遊泳訓練をな
すことができ、あるいは身体に刺激を与え、健康の維持
増進を図る。

【００２３】還流路３２は閉断面をなし、水槽本体３０
よりも横幅が縮小され、また、水槽本体３０の一方端で
立上り部３２ａをもって立ち上がり、常水面の下方近傍
で水槽本体３０内へ向けて連通する送出し口３３が開設
される。

【００２４】そして、この送出し口３３の背面に臨んで
噴流装置３６が還流路３２内に設置される。該噴流装置
３６は駆動用モータ４０、駆動軸４１及びスクリュウ羽
根４２から構成され、駆動用モータ４０は水槽本体３０
の外部に固定された受棚４３に載置固定され、該駆動用
モータ４０の駆動軸４１は水槽本体３０の側壁を水密軸
受４４を介して貫通し、その先端部にスクリュウ羽根４
２が固定される。駆動軸４１はこの水流プールの水平面
に対し上方に１０°〜３０°の角度をもって傾斜され
る。これにより、スクリュウ羽根４２の送出し角度は送
出し口３３を介して水面上方の方向に向かう。なお、本
実施例では一人用として送出し口３３並びに噴流装置３
６は単一とされているが、複数個配することは自由であ
る。また、駆動軸４１を傾斜することなく、平行状をな
すこともできる。

【００２５】送出し口３３の前面に整流装置３７が設置
される。整流装置３７は、縦整流板４６と横整流板４７
とが枠体４８内に井桁状に組み付けられてなり、枠体４
８をもって送出し口３３回りに固設されてなる。この構
成は、先の第１実施例に準じる。

【００２６】還流路３２の他端部は若干の立上り部３２
ｂを存し、水槽本体３０の中水位に対して開口する吸込
み口３４が形成される。該吸込み口３４には適宜グレー
チング（図示せず）が設置される。該還流路３２の中央
長手方向には仕切り板５０が設けられ、還流路３２内の
水流を区画し、かつ流速の増加に寄与する。

【００２７】このような構成による本実施例の水流プー
ルは、噴流装置３６の駆動用モータ４０の駆動によりス
クリュウ羽根４２が回転し、その回転作用により、還流
路３２内の水が吸い出され、噴射流となって送出し口３
３に向けて送り出される。スクリュウ羽根４２は斜め上
方に向いているので、噴射流は水面の上方へと向かう。
送出し口３３より噴射された水は、水槽本体３０内を流
れ、水槽本体３０の他端部側に形成された吸込み口３４
へと流れる。吸込み口３４へ導入された水は、還流路３
２内を移動し、再び送出し口３３へと導かれる。これを
繰り返すことによって水の強制還流が行われるものであ
る。

【００２８】この水の強制還流の過程において、流水は
還流路３２で流速を増大し、立ち上がり部３２ａに至る
まで流速を減ずることがなく、このため、当該部に設け
たスクリュウ羽根４２は効率よく送出し口３３に向けて
噴射流を送り出すことができる。更にまた、送出し口３
３の外側に配された整流装置３７は送出し口３３より噴
射された水流に作用し、その整流作用により更にエネル
ギーを集中化し、強力な水流を作り出す。

【００２９】ハ．発明の効果本発明の噴流装置付き水槽によれば、回転するスクリュ
ウ羽根によって押し出される水流は乱流状態となるが、
スクリュウ羽根の前面の直近に配される整流板によって
この乱流水流を整流し、スクリュウ羽根の軸線に沿って
平行に流れる流水に変える。これによって、水流エネル
ギーを集中化し、勢いのある水流となし、大きな押出し
力を得る。従って、小さな動力で強力な水流を得ること
ができ、噴流装置の小型化を達成でき、経済的である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の噴流装置付き水槽の一実施例（第１実
施例）の縦断面図。

【図２】図１のII方向矢視図。

【図３】図１の III部拡大図。

【図４】図３のIV方向矢視図。

【図５】本発明の他の実施例（第２実施例）の縦断面
図。

【図６】図５のIV−IV線断面図。

【符号の説明】

１，３０…水槽本体、１３，４２…スクリュウ羽根、２
０，３７…整流装置、２１，４６…縦整流板、２２，４
７…横整流板、３２…還流路、３２ａ…立上がり部、３
３…送出し口、３４…吸い込み口

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水を貯留する水槽本体の常水位の下方部に
おいて、駆動用モータによって回転駆動され、水流を噴
射するスクリュウ羽根が配されるとともに、該スクリュ
ウ羽根の前面の直近位置に、該スクリュウ羽根の前面に
直交する平面をもつ薄板状の２以上の整流板よりなる整
流装置が配されてなる、ことを特徴とする噴流装置付き
水槽。
【請求項２】請求項１において、整流板は鉛直方向の縦
整流板と水平方向の横整流板とで井桁状に、少なくとも
スクリュウ羽根の中心に対し区画空間を存して配されて
なる噴流装置付き水槽。
【請求項３】水を貯留する水槽本体の下部に閉断面より
なる還流路を形成し、前記還流路の一方の端部は前記水槽本体の上部に至る立
上り部とされるとともに、該水槽本体に連通する送出し
口が形成され、前記還流路の他端部には水槽本体に連通する吸込み口が
形成され、前記還流路の立上り部において、前記送出し口に臨んで
駆動用モータによって回転駆動され水流を噴射するスク
リュウ羽根が配設され、該スクリュウ羽根の前面に臨ん
で該スクリュウ羽根の前面に直交する平面をもつ薄板状
の２以上の整流板よりなる整流装置が配されてなる、こ
とを特徴とする噴流装置付き水槽。
【請求項４】請求項３において、還流路には適宜数の長
手方向に延設した仕切り板を設けた噴流装置付き水槽。