JPH1094792A

JPH1094792A - 水中曝気装置

Info

Publication number: JPH1094792A
Application number: JP8252614A
Authority: JP
Inventors: Fumiyo Kawai; 富美代川合; Sunao Shiraishi; 直白石; Hideo Nawata; 秀夫縄田; Hiroshi Kawane; 浩川根; Tadashi Sekiguchi; 忠志関口
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1996-09-25
Filing date: 1996-09-25
Publication date: 1998-04-14
Anticipated expiration: 2016-09-25
Also published as: JP3316392B2

Abstract

(57)【要約】【課題】より多くの空気を巻き込むことができる構成
の水・空気吸い込み部を有する水中曝気装置を提供し、
またゴミ詰まりによる水路の閉塞を防止することができ
る構成の水・空気吸い込み部を有する水中曝気装置を提
供する。【解決手段】空気吸い込み管群１５の出口端を凸状に
して、内側の空気吸い込み管が水の流速が速くなってい
る水吸い込み管３の下方まで差し込まれるようにし、何
れの空気吸い込み管の出口端にも均一に大きな負圧がか
かるようにする。また、水吸い込み管の入口端周辺に複
数のフローガイドを羽根車状に配設することにより、水
吸い込み管に吸い込まれる水を強制的に旋回させて水吸
い込み管入口部の流速を従来よりも速くし、空気吸い込
み管群の出口端に従来よりも大きな負圧がかかるように
する。また、水吸い込み管の入口端周辺に羽根車状に配
設した複数のフローガイドと、水吸い込み管の下方に設
けられた乱流部材とを備えて、空気吸い込み管群を用い
ることなく空気泡を含んだ水流が得られるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はダム湖等の貯水池の
水質を浄化するための水中曝気装置に関し、特に無動力
で水と空気とを分離する水流空気分離槽を備えた水中曝
気装置に適用して有用なものである。

【０００２】

【従来の技術】図９は、従来の水中曝気装置の全体構成
図である。同図に示すように、ダム湖２の底部には無動
力の水流空気分離槽１が設置されており、この水流空気
分離槽１には給水管４の下端が接続されている。そし
て、給水管４の上方には水吸い込み管３と、空気吸い込
み管群５とが設けられている。

【０００３】水吸い込み管３は、下端が給水管４の上端
に接続され、ダム湖２の水面２ａから一定の水深に位置
している。空気吸い込み管群５は、複数の空気吸い込み
管からなり、入口端（上端）が水面２ａ上に突出すると
共に、出口端（下端）が水吸い込み管３の入口内に位置
している。なお、水吸い込み管と空気吸い込み管群の詳
細は後述する。

【０００４】また、水流空気分離槽１には、支持部材１
０に支持され先端に散気管９が接続された送気管８と、
湖底に設けられ先端がダム堤体７の下流側に位置する放
流管６とが接続されている。

【０００５】従って、上記構成の水中曝気装置によれ
ば、ダム湖２内の水が水吸い込み管２の入口から吸い込
まれて鉛直下向きに落下すると同時に、水吸い込み管２
の入口（即ち空気吸い込み管群５の出口端）が負圧にな
ることによって空気吸い込み管群５から空気が吸い込ま
れ、空気泡を含んだ水流となる。この空気泡を含んだ水
は水流空気分離槽１内に流入し、この水流空気分離槽１
内で空気と水とに分離される（図５参照、詳細後述）。
この水流空気分離槽１内で分離された空気は、ダム湖２
の水面２ａと水流空気分離槽１との位置（高さ）の差分
だけ圧縮された空気となる。そして、この圧縮された空
気が送気管８を経て散気管９に送られ、やがて曝気とな
る。なお、空気泡の抜けた水流空気分離槽１内の水は、
放流管６を経てダム堤体７の下流側に放流される。

【０００６】ここで、図１０及び図１１に基づき、水・
空気吸い込み部の構成例について詳述する。なお、図１
０（ａ）は水・空気吸い込み部の構成例を示す平面図、
図１０（ｂ）は図１０（ａ）のＥ−Ｅ線矢視断面図、図
１１（ａ）は水・空気吸い込み部の他の構成例を示す平
面図、図１１（ｂ）は図１１（ａ）のＦ−Ｆ線矢視断面
図である。

【０００７】図１０に示すように、水吸い込み管３の入
口部３ａは水の流入抵抗を少なくするためにベルマウス
となっている。空気吸い込み管群５は、図示しない支持
部によって支持され、前述のように入口端が水面２ａか
ら突出すると共に、出口端が水吸い込み管３の入口部３
ａ内に位置している。この空気吸い込み管群５は、空気
を泡として取り込むために水吸い込み管３に比べて管径
の小さい複数の空気吸い込み管からなる、即ち、水吸い
込み管３の中心に配設された１本の空気吸い込み管５ａ
と、この空気吸い込み管群５ａの周囲に五角形状に配設
された６本の空気吸い込み管５ｂと、これらの空気吸い
込み管５ｂの周囲に五角形状に配設された１２本の空気
吸い込み管５ｃと、これらの空気吸い込み管５ｃの周囲
に離散的に配設された９本の空気吸い込み管５ｄとから
なる。そして、これらの空気吸い込み管５ａ，５ｂ，５
ｃ、５ｄの出口端（下端）は、何れも高さが揃ってお
り、図示例では水吸い込み管３の入口端（上端）から１
０５ｍｍの位置にある。即ち、空気吸い込み管群５の出
口端は平坦になっている。

【０００８】図１１に示す水吸い込み管３´は、図１０
に示す水吸い込み管３に比べてその長さが長い点が異な
っているが、入口部３ａ´の構成は水吸い込み管３と同
様である。また、図１１に示す空気吸い込み管群５´
は、この空気吸い込み管群５´を構成する複数の空気吸
い込み管５ａ´が図１１（ｂ）に示すように水吸い込み
管３´の入口部３ａ´内全体に分布するように配設され
ている点が異なっている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】水流空気分離槽１に蓄
えられる空気により無動力で効率よく曝気を行うために
は、ダム湖等の貯水池の限られた落水高さにおいて、水
・空気吸い込み部での空気巻き込み量を少しでも多くす
る必要がある。このため、より多くの空気を巻き込むこ
とのできる手段が望まれていた。

【００１０】また、図１０、図１１の何れの水・空気吸
い込み部の構造においても、水吸い込み管３，３´の入
口部３ａ，３ａ´内に空気吸い込み管群５，５´の出口
端が挿入されていることから、入口部３ａ，３ａ´内の
構造が複雑である上、水の流路が狭いため、ゴミが詰ま
り易く、水路が閉塞されてしまうという問題点があっ
た。

【００１１】従って本発明は上記従来技術に鑑み、より
多くの空気を巻き込むことができる構成の水・空気吸い
込み部を有する水中曝気装置を提供することを課題と
し、またゴミ詰まりによる水路の閉塞を防止することが
できる構成の水・空気吸い込み部を有する水中曝気装置
を提供することを課題とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する第１
の発明の水中曝気装置は、水吸い込み管と、出口端が前
記水吸い込み管の入口内に位置する複数の空気吸い込み
管からなる空気吸い込み管群と、前記水吸い込み管から
供給される空気泡を含んだ水を空気と水とに分離する水
流空気分離槽と、この水流空気分離槽によって分離され
た空気を水中に放散する放散手段とを備えてなる水中曝
気装置において、前記空気吸い込み管群の出口端が凸状
となるように前記複数の空気吸い込み管を配設したこと
を特徴とする。

【００１３】また、第２の発明の水中曝気装置は、水吸
い込み管と、出口端が前記水吸い込み管の入口内に位置
する複数の空気吸い込み管からなる空気吸い込み管群
と、前記水吸い込み管から供給される空気泡を含んだ水
を空気と水とに分離する水流空気分離槽と、この水流空
気分離槽によって分離された空気を水中に放散する放散
手段とを備えてなる水中曝気装置において、前記水吸い
込み管の入口端周辺に羽根車状に配設した複数のフロー
ガイドを備えたことを特徴とする。

【００１４】また、第３の発明の水中曝気装置は、水吸
い込み管と、この水吸い込み管の入口端周辺に羽根車状
に配設した複数のフローガイドと、前記水吸い込み管の
下方に設けられ、前記水吸い込み管に吸い込まれた水が
通過する際にこの水の流れを乱す乱流手段と、この乱流
手段を介して供給される空気泡を含んだ水を空気と水と
に分離する水流空気分離槽と、この水流空気分離槽によ
って分離された空気を水中に放散する放散手段とを備え
たことを特徴とする。

【００１５】従って上記第１の発明の水中曝気装置によ
れば、空気吸い込み管群の出口端が凸状となるように複
数の空気吸い込み管を配設したことにより、内側の空気
吸い込み管の出口端も水流の速くなっているところに位
置するため、何れの空気吸い込み管の出口端にも均一に
大きな負圧がかかり、内側の空気吸い込み管も外側の空
気吸い込み管と同程度に空気を巻き込むことができる。
このため、従来よりも多くの空気を巻き込むこができ
る。

【００１６】また、上記第２の発明の水中曝気装置によ
れば、水吸い込み管の入口端周辺に羽根車状に配設した
フローガイドを備えたことにより、水吸い込み管に吸い
込まれる水を強制的に旋回させて水吸い込み管入口部の
流速（即ち空気吸い込み管群の出口端部の流速）を従来
よりも速くすることができる。このため、空気吸い込み
管群の出口端に従来よりも大きな負圧がかかり、従来よ
りも多くの空気を巻き込むことができる。

【００１７】また、上記第３の発明の水中曝気装置によ
れば、水吸い込み管の入口端周辺に羽根車状に配設した
複数のフローガイドと、水吸い込み管の下方に設けられ
た乱流手段とを備えたことにより、水吸い込み管に吸い
込まれる水を強制的に旋回させて流速を速め、これによ
って強い空気吸い込み渦を形成し、この空気吸い込み渦
が空気を巻き込み、渦中心に生じる筒状の空気塊を含ん
だ水流となると共に、この水流が乱流手段を通過する際
に流れが乱されて、筒状の空気塊が空気泡に変えられ、
この空気泡を含んだ水流が水流空気分離槽に流入する。
このように、空気吸い込み管群を用いることなく空気泡
を含んだ水流を得ることができ、そして、空気吸い込み
管群がないため水吸い込み管内にゴミが詰まって水路が
閉塞される虞がない。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき詳細に説明する。なお、本発明は水中曝気装置
の水・空気吸い込み部の構成に工夫を施したものであ
り、水中曝気装置の他の構成については従来と同様であ
る。従って、ここでは水・空気吸い込み部の構成につい
て詳述し、その他の構成の詳細な説明は省略する。ま
た、従来と同様の部分には同一の符号を付し、この部分
の詳細な説明も省略する。

【００１９】＜実施の形態１＞図１（ａ）は本発明の実
施の形態１に係る水中曝気装置の水・空気吸い込み部の
構成を示す平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線
矢視断面図である。

【００２０】これらの図に示すように、空気吸い込み管
群１５は、図示しない支持部よって支持され、入口端
（上端）がダム湖２の水面２ａから突出すると共に、出
口端（下端）が水吸い込み管３の入口部３ａ内に位置し
ている。

【００２１】この空気吸い込み管群１５は、空気を泡と
して取り込むために水吸い込み管３に比べて管径の小さ
い複数の空気吸い込み管からなり、これらの空気吸い込
み管の水平方向の配置は図１（ａ）に示すように従来の
空気吸い込み管群５の空気吸い込み管５ａ，５ｂ，５
ｃ，５ｄと同様に配置されている（図１０参照）。即
ち、水吸い込み管３の中心に１本の空気吸い込み管１５
ａが配設され、この空気吸い込み管群１５ａの周囲に６
本の空気吸い込み管１５ｂが五角形状に配設され、これ
らの空気吸い込み管１５ｂの周囲に１２本の空気吸い込
み管１５ｃが五角形状に配設され、これらの空気吸い込
み管１５ｃの周囲に９本の空気吸い込み管５ｄが離散的
に配設されている。

【００２２】一方、空気吸い込み管群１５の出口端（下
端）は、従来の空気吸い込み管群５の出口端が平坦であ
ったのに対して、凸状になっている。即ち、最も外側の
空気吸い込み管１５ｄの出口端よりもその内側の空気吸
い込み管１５ｃの出口端の方が下方（図示例では３０ｍ
ｍ下方）に位置し、これらの空気吸い込み管１５ｃの出
口端よりもその内側の空気吸い込み管１５ｂの出口端の
方が更に下方（図示例では３０ｍｍ下方）に位置し、こ
れらの空気吸い込み管１５ｂの出口端よりもその内側の
空気吸い込み管１５ａの出口端の方が更に下方（図示例
では３０ｍｍ下方）に位置しており、このように配設す
ることによって空気吸い込み管群１５のの出口端が上記
の如く凸状となっている。

【００２３】従って、上記構成の水・空気吸い込み部を
有する水中曝気装置によれば、次のような作用効果を奏
する。

【００２４】水吸い込み管３の入口部３ａにおける空気
の吸い込みは、前述の如くダム湖２内の水が水吸い込み
管３を鉛直下向きに落下する際に入口部３ａが負圧にな
ることによって起こる。そして、一般的に入口部３ａに
おける水の流速が速いほど負圧は大きくなる。一方、図
２に示すように、水吸い込み管３の入口部３ａ内に空気
吸い込み管群５の出口端を挿入した場合には、水吸い込
み管３の入口部３ａにおける水の流速は、図２中に矢印
で水の流動を示すように、水吸い込み管３の中心付近で
は遅く、水吸い込み管３の内周面付近では速くなる。従
って、従来の空気吸い込み管群５のように出口端が平坦
である場合には、外側（水吸い込み管３の内周面付近）
の空気吸い込み管からの空気吸い込み量は多い反面、内
側（水吸い込み管３の中心付近）の空気吸い込み管から
の空気吸い込み量は少ない。

【００２５】これに対して、図１に示す空気吸い込み管
群１５では、出口端を凸状にすることにより、内側の空
気吸い込み管が水の流速が速くなっている水吸い込み管
３の下方まで差し込まれているため、何れの空気吸い込
み管の出口端にも均一に大きな負圧がかかり、内側の空
気吸い込み管も外側の空気吸い込み管と同程度の空気を
巻き込むことができる。このため、従来よりも多くの空
気を巻き込むことができる。

【００２６】＜実施の形態２＞図３（ａ）は本発明の実
施の形態２に係る水中曝気装置の水・空気吸い込み部の
構成を示す平面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＢ方向矢
視図、図３（ｃ）は図３（ａ）のＣ−Ｃ線矢視断面図で
ある。

【００２７】これらの図に示すように、水吸い込み管３
の入口端周辺には、複数の板状のフローガイド１１が羽
根車状に配設されている。即ち、フローガイド１１は、
何れも、水吸い込み管３の径方向に対して一方向に傾い
た状態で、水吸い込み管３の入口部３ａの外周面に固定
された支持板１３上に固定されおり、これによって上記
の如く羽根車状となっている。なお、本実施の形態２で
はフローガイド１１の状態を安定させるためにフローガ
イド１１の外側と内側とにリング状の支持部材１３ａ，
１３ｂを設けている。

【００２８】従って、上記構成の水・空気吸い込み部を
有する水中曝気装置によれば、水吸い込み管３の入口端
周辺に羽根車状に配設したフローガイド１１を備えたこ
とにより、水吸い込み管３に吸い込まれる水を強制的に
旋回させて水吸い込み管３の入口部３ａの流速（即ち空
気吸い込み管群の出口端部の流速）を従来よりも高める
ことができる（この原理の詳細については後述する）。
このため、空気吸い込み管群５の出口端に従来よりも大
きな負圧がかかり、従来よりも多くの空気を巻き込むこ
とができる。

【００２９】ここで上記実施の形態１及び２の効果を確
認するために実施した実験の結果について説明する。

【００３０】図４は実験装置の全体構成図、図５は水流
空気分離槽の内部状態を示す説明図、図６は実験結果を
示すグラフである。

【００３１】図４に示すように、実験装置では水・空気
吸い込み部を再現するため上部タンク１２とダム湖の底
部に設置する水流空気分離槽１とを２００Ａの落水管２
３でつなぎ、落差は約１１ｍと実ダム設置レベルとし
た。上部タンク１２へは送水ポンプ２５により送水管２
６を介して水槽２４内の水が供給される。図５に示すよ
うに、落水管２３を落下してきた空気泡を含んだ水は水
流空気分離槽１内の仕切板１ａの下を通って図中左側に
入り、この中で空気泡が浮上して水流空気分離槽１内の
上部に溜まる。かくして空気泡を含んだ水は空気３６と
水３７とに分離される。そして、空気３６は送気管３５
を通って曝気槽２９内に放散され、水３７は放流管２８
を通って水槽１内に放流される。なお、図４中の２７は
オーバフロー管、３０は天井歩廊、３１は昇降階段、３
２は足場ブロック、３３は中２階フロア、３４は水槽フ
ロアである。

【００３２】かかる実験装置において、水・空気吸い込
み部の構成を上記実施の形態１のようにした場合と、上
記実施の形態２のようにした場合、即ち、空気吸い込み
管群の出口端を凸状にした場合と、水吸い込み管の入口
端周辺にフローガイドを設置した場合とについて実験を
行った。なお、何れの場合も空気吸い込み管の管径はφ
２０ｍｍ、長さは約２５０ｍｍ、本数は２８本とした。

【００３３】実験の結果、図６に示すように、何れの場
合とも、従来の構成（図１０参照）に比べて、何れの有
効落差においてもよい流量比（空気流量／水流量）が得
られた。

【００３４】＜実施の形態３＞図７は本発明の実施の形
態３に係る水中曝気装置の水・空気吸い込み部の構成を
示す断面図、図８は図７のＤ方向矢視図である。

【００３５】図７に示すように、水吸い込み管３１の入
口端には水平に支持板部３１ａが形成されており、この
支持板部３１上には板状のフローガイド３２が設けられ
ている。

【００３６】図８に示すように、フローガイド３２は、
上記のフローガイド１１と同様に、何れも水吸い込み管
３１の径方向に対して一方向に傾いた状態で支持板部３
１ａ上に固定されおり、これによって羽根車状となって
いる。

【００３７】また、図７に示すように、水吸い込み管３
１の下方には乱流部材３４が設けられている。この乱流
部材３４は、２本のパイプ材３４ａ，３４ｂを十字状に
したものであり、水吸い込み管３１の内周面に固定され
ている。なお、本実施の形態３では水吸い込み管３１は
屈曲した給水管３６を介して水流空気分離槽１に接続さ
れている。

【００３８】従って、上記構成の水・空気吸い込み部を
有する水中曝気装置によれば、水吸い込み管３１の入口
端周辺に羽根車状に配設した複数のフローガイド３２
と、水吸い込み管の下方に設けられた乱流部材３４とを
備えたことにより、水吸い込み管３１に吸い込まれる水
を強制的に旋回させて流速を速め、これによって自由渦
と同一方向（フローガイドで流れに角運動量を与えるの
で必然的に同一方向になる）の強い空気吸い込み渦３７
を形成し（即ち自由渦を強力にし）、この空気吸い込み
渦３７が空気を巻き込み、渦中心に生じる筒状の空気塊
３３を含んだ水流となると共に、この水流が乱流部材３
４を通過する際に流れが乱されて、筒状空気塊３３が空
気泡３５に変えられ、この空気泡３５を含んだ水流が給
水管３６を介して水流空気分離槽１に流入する。

【００３９】このように、空気吸い込み管群を用いるこ
となく空気泡を含んだ水流を得ることができ、そして、
空気吸い込み管群がないため水吸い込み管３１内にゴミ
が詰まって水路が閉塞される虞がない。なお、乱流部材
３４は単に２本のパイプ材３４ａ，３４ｂを十字状にし
たものであるため、この乱流部材３４においても充分な
流路が確保されておりゴミが詰まる虞はない。

【００４０】ここで、図８に基づき、水吸い込み管３１
への水の流入速度について詳述する。

【００４１】フローガイド３１の入口３７からフローガ
イド３１に案内されて速度ｖで斜めに流入する水のフロ
ーガイド入口３７での接線方向速度をｖ_i、水吸い込み
管入口での接線方向速度をｖ_o、フローガイド入口半径
をｒ_i、水吸い込み管半径をｒ_o（図示のように、ｒ_o
は流体中の座標であるため必ずしも水吸い込み管の内周
面には一致しない）とすると、次式のような関係があ
る。

【００４２】

【数１】

【００４３】上式から明らかなように、水吸い込み管入
口での流速はフローガイド入口での流速よりも速くな
る。そして、ｒ_iをより大きくし、ｒ_oをより小さくす
ることにより、水吸い込み管入口での流速を更に上げる
ことができ、より強い空気吸い込み渦をつくることがで
きる。この原理は上記実施の形態２におけるフローガイ
ド１１においても同様である。

【００４４】なお、上記では水流に乱れを生じさせる乱
流手段としてパイプ材３４ａ，３４ｂを十字状にした乱
流部材３４を用いているが、これに限定するものではな
く、水流に乱れを生じさせることができ且つ適度な流路
を有する構造のものであればよい。例えば、円盤状の板
に適度な大きさの穴をあけたようなものでもよい。

【００４５】

【発明の効果】以上発明の実施の形態と共に具体的に説
明したように、本発明の水中曝気装置によれば、空気吸
い込み管群の出口端が凸状をなすように複数の空気吸い
込み管を配設したことにより、内側の空気吸い込み管も
外側の空気吸い込み管と同程度に空気を巻き込むことが
でき、このため従来よりも多くの空気を巻き込むこがで
きる。

【００４６】また、水吸い込み管の入口端周辺に羽根車
状に配設したフローガイドを備えたことにより、水吸い
込み管への水の流入速度（即ち空気吸い込み管群の出口
端部の流速）を従来よりも高めることができ、このこと
によって従来よりも多くの空気を巻き込むことができ
る。

【００４７】また、水吸い込み管の入口端周辺に羽根車
状に配設した複数のフローガイドと、水吸い込み管の下
方に設けた乱流手段とを備えたことにより、空気吸い込
み管群を用いることなく空気泡を含んだ水流を得ること
ができ、そして、空気吸い込み管群がないため水吸い込
み管内にゴミが詰まって水路が閉塞される虞がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の実施の形態１に係る水中曝気
装置の水・空気吸い込み部の構成を示す平面図、（ｂ）
は（ａ）のＡ−Ａ線矢視断面図である。

【図２】図１０と同一の図を基に水吸い込み管に流入す
る水の流動を示す説明図である。

【図３】（ａ）は本発明の実施の形態２に係る水中曝気
装置の水・空気吸い込み部の構成を示す平面図、（ｂ）
は（ａ）のＢ方向矢視図、（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｃ線矢
視断面図である。

【図４】実験装置の全体構成図である。

【図５】水流空気分離槽の内部状態を示す説明図であ
る。

【図６】実験結果を示すグラフである。

【図７】本発明の実施の形態３に係る水中曝気装置の水
・空気吸い込み部の構成を示す断面図である。

【図８】図７のＤ方向矢視図である。

【図９】従来の水中曝気装置の全体構成図である。

【図１０】（ａ）は水・空気吸い込み部の構成例を示す
平面図、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ線矢視断面図である。

【図１１】（ａ）は水・空気吸い込み部の他の構成例を
示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＦ−Ｆ線矢視断面図であ
る。

【符号の説明】

１水流空気分離槽３，３１水吸い込み管４，３６給水管８送気管９散気管１１，３２フローガイド５，１５空気吸い込み管群５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１
５ｄ空気吸い込み管３４乱流部材３４ａ，３４ｂパイプ材

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【手続補正書】

【提出日】平成８年１１月１１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００５

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００５】従って、上記構成の水中曝気装置によれ
ば、ダム湖２内の水が水吸い込み管３の入口から吸い込
まれて鉛直下向きに落下すると同時に、水吸い込み管３
の入口（即ち空気吸い込み管群５の出口端）が負圧にな
ることによって空気吸い込み管群５から空気が吸い込ま
れ、空気泡を含んだ水流となる。この空気泡を含んだ水
は水流空気分離槽１内に流入し、この水流空気分離槽１
内で空気と水とに分離される（図５参照、詳細後述）。
この水流空気分離槽１内で分離された空気は、放流管６
に設置された弁６ａで発生する圧力損失に相当する圧力
分だけ圧縮された空気となる。そして、この圧縮された
空気が送気管８を経て散気管９に送られ、やがて曝気と
なる。なお、空気泡の抜けた水流空気分離槽１内の水
は、放流管６を経てダム堤体７の下流側に放流される。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３１】図４に示すように、実験装置では水・空気
吸い込み部を再現するため上部タンク２２とダム湖の底
部に設置する水流空気分離槽１とを２００Ａの落水管２
３（水吸い込み管と同意語）でつなぎ、落差は約１１ｍ
と実ダム設置レベルとした。上部タンク２２へは送水ポ
ンプ２５により送水管２６を介して水槽２４内の水が供
給される。図５に示すように、落水管２３を落下してき
た空気泡を含んだ水は水流空気分離槽１内の仕切板１ａ
の下を通って図中左側に入り、この中で空気泡が浮上し
て水流空気分離槽１内の上部に溜まる。かくして空気泡
を含んだ水は空気３６と水３７とに分離される。そし
て、空気３６は送気管３５を通って曝気槽２９内に放散
され、水３７は放流管２８を通って水槽１内に放流され
る。なお、図４中の２７はオーバフロー管、３０は天井
歩廊、３１は昇降階段、３２は足場ブロック、３３は中
２階フロア、３４は水槽フロアである。

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図９

【補正方法】変更

【補正内容】

【図９】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者川根浩兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号三菱重工業株式会社高砂研究所内 (72)発明者関口忠志広島県広島市西区横川新町９−12 中外テクノス株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水吸い込み管と、出口端が前記水吸い込
み管の入口内に位置する複数の空気吸い込み管からなる
空気吸い込み管群と、前記水吸い込み管から供給される
空気泡を含んだ水を空気と水とに分離する水流空気分離
槽と、この水流空気分離槽によって分離された空気を水
中に放散する放散手段とを備えてなる水中曝気装置にお
いて、前記空気吸い込み管群の出口端が凸状となるように前記
複数の空気吸い込み管を配設したことを特徴とする水中
曝気装置。
【請求項２】水吸い込み管と、出口端が前記水吸い込
み管の入口内に位置する複数の空気吸い込み管からなる
空気吸い込み管群と、前記水吸い込み管から供給される
空気泡を含んだ水を空気と水とに分離する水流空気分離
槽と、この水流空気分離槽によって分離された空気を水
中に放散する放散手段とを備えてなる水中曝気装置にお
いて、前記水吸い込み管の入口端周辺に羽根車状に配設した複
数のフローガイドを備えたことを特徴とする水中曝気装
置。
【請求項３】水吸い込み管と、この水吸い込み管の入口端周辺に羽根車状に配設した複
数のフローガイドと、前記水吸い込み管の下方に設けられ、前記水吸い込み管
に吸い込まれた水が通過する際にこの水の流れを乱す乱
流手段と、この乱流手段を介して供給される空気泡を含んだ水を空
気と水とに分離する水流空気分離槽と、この水流空気分離槽によって分離された空気を水中に放
散する放散手段とを備えたことを特徴とする水中曝気装
置。