(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エアー供給手段から１本のエアーホースでエアーが供給されるエアータンクと、このエアータンクの周囲の水中に分散配置される複数個の散気孔部材と、この各散気孔部材とエアータンクとをそれぞれ接続する分岐ホースとを備えた分散型散気装置において、
前記各散気孔部材は、水底に設置された第１アンカーの第１チェーン若しくはロープに連結されるとともに、各散気孔部材には、散気孔部材に浮力を付与して、第１アンカーの略真上の水中に保持するための第１フロートが取付けられている一方、
補強メンバーが設けられ、第１フロートは補強メンバーに取付けられ、第１チェーン若しくはロープは補強メンバーに連結されるとともに、前記散気孔部材は前記補強メンバーに固定具で固定されていることを特徴とする分散型散気装置。
【請求項２】
前記第１チェーン若しくはロープは、第１アンカーに対する係止位置を変えることで、長さ調整が可能であることを特徴とする請求項１に記載の分散型散気装置。
【請求項３】
前記エアータンクは、水底に設置された第２アンカーの第２チェーン若しくはロープに連結されて、水中に潜らせていることを特徴とする請求項１または２に記載の分散型散気装置。
【請求項４】
前記エアータンクは、水底の複数箇所に設置された第３アンカーの第３チェーン若しくはロープに連結されて、第２フロートで水面に浮上させていることを特徴とする請求項１または２に記載の分散型散気装置。
【請求項５】
前記各散気孔部材には、水面に浮上する目印ブイが第４チェーン若しくはロープに連結されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の分散型散気装置。
【請求項６】
前記補強メンバーは、バランスウェイトを兼ねることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の分散型散気装置。
【請求項７】
前記エアータンクと各散気孔部材との間は、略等しい距離に設定されているとともに、前記各散気孔部材の間隔は、隣り合う散気孔部材からの散気が干渉しない距離に設定されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の分散型散気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダム湖等の水中で広範囲に分散して散気可能な分散型散気装置の改善に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、図７（ａ）（ｂ）に示すように、コンプレッサ（エアー供給手段）３から１本のエアーホース５でエアーが供給されるエアータンク４と、このエアータンク４の周囲の水中に分散配置される複数個の散気孔部材７とを備えている。また、各散気孔部材７とエアータンク４とをそれぞれ接続する分岐ホース１１を備えた分散型散気装置が本出願人によって提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
各散気孔部材７は、フロート８のロープ９でそれぞれ所定水深の水中に吊り下げられるとともに、ロープ１３でダム湖等２の水底２ａのアンカー１４にそれぞれ係留されている。
【０００４】
また、図７（ｃ）に示すように、散気孔部材７は、ロープ２０で水底２ａに係留するとともに、フロート８のロープ９でそれぞれ所定水深の水中に浮かせるものも提案されている。
【０００５】
そして、エアー供給手段３から１本のエアーホース５でエアータンク４にエアーａを供給し、エアータンク４の周囲の水中に分散配置した複数個の散気孔部材７に、エアータンク４から分岐ホース１１を介してエアーｂをそれぞれ供給して散気するようになる。
【０００６】
かかる分散型散気装置では、ダム湖等の水中で広範囲に分散して散気できるとともに、循環曝気拡販効率を上げることができる。また、エアーホース５は、散気孔部材７の個数にかかわらず１本だけで良く、エアーホース５の本数が減少すること、これに伴ってエアーホース５の重量が軽減することで、エアーホース５のコストが安くなる。また、エアーホース５の施工コストも安くなる。さらに、分岐ホース１１は、エアータンク４と各散気孔部材７との間の距離だけの短い長さで良く、しかも、分岐ホース１１自体の重量を増加させる必要も無いので、コスト安であり、施工コストも安くなる等の効果がある。
【０００７】
前記の分散型散気装置は、いずれも、フロート８にロープ９を介して散気孔部材７が連結されている。したがって、水位が変動しても水面から散気孔部材７までの水深（例えば１５〜３０ｍ）は常に一定であるので、水深が深く（例えば４０〜８０ｍ）、水位の変動が少ないダム湖等２に適している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−４９２１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、散気孔部材７は漂流物（流木等）の影響を受けやすいという問題がある。すなわち、フロート８やロープ９に漂流物（流木等）が当たり、あるいは引っかかると、散気孔部材７が大きく揺れたり、漂流方向に大きく引っ張られたりすることから、散気孔部材７の散気位置が安定しなくなる。なお、水面に浮上させているエアータンク４に漂流物が当たっても、同様に散気孔部材７の散気位置が安定しなくなる。
【００１０】
また、水位の変動が大きいダム湖等２では、水位が下がると、フロート８と散気孔部材７との間の長い（前記の例えに準じると、１５〜３０ｍ）ロープ９が水中で大きく蛇行して互いに絡み合いやすいという問題がある。
【００１１】
そのため、散気孔部材７が漂流物の影響を受けにくく、かつ水深が浅く（例えば３０ｍ）、水位の変動が大きいダム湖等２にも適している分散型散気装置の開発が要望されている。
【００１２】
本発明は、前記要望に応えるためになされたもので、背景技術を改善することで、散気孔部材が漂流物の影響を受けにくく、かつ水深が浅く、水位の変動が大きいダム湖等にも適した分散型散気装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記課題を解決するために、本発明は、エアー供給手段から１本のエアーホースでエアーが供給されるエアータンクと、このエアータンクの周囲の水中に分散配置される複数個の散気孔部材と、この各散気孔部材とエアータンクとをそれぞれ接続する分岐ホースとを備えた分散型散気装置において、前記各散気孔部材は、水底に設置された第１アンカーの第１チェーン若しくはロープに連結されるとともに、各散気孔部材には、散気孔部材に浮力を付与して、第１アンカーの略真上の水中に保持するための第１フロートが取付けられている一方、補強メンバーが設けられ、第１フロートは補強メンバーに取付けられ、第１チェーン若しくはロープは補強メンバーに連結されるとともに、前記散気孔部材は前記補強メンバーに固定具で固定されていることを特徴とする分散型散気装置を提供するものである。
【００１４】
請求項２のように、前記第１チェーン若しくはロープは、第１アンカーに対する係止位置を変えることで、長さ調整が可能である構成とすることができる。
【００１５】
請求項３のように、前記エアータンクは、水底に設置された第２アンカーの第２チェーン若しくはロープに連結されて、水中に潜らせている構成とすることができる。
【００１６】
請求項４のように、前記エアータンクは、水底の複数箇所に設置された第３アンカーの第３チェーン若しくはロープに連結されて、第２フロートで水面に浮上させている構成とすることができる。
【００１７】
請求項５のように、前記各散気孔部材には、水面に浮上する目印ブイが第４チェーン若しくはロープに連結されている構成とすることができる。
【００１８】
請求項６のように、前記補強メンバーは、バランスウェイトを兼ねる構成とすることができる。
【００１９】
請求項７のように、前記エアータンクと各散気孔部材との間は、略等しい距離に設定されているとともに、前記各散気孔部材の間隔は、隣り合う散気孔部材からの散気が干渉しない距離に設定されている構成とすることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、散気孔部材は水底の第１アンカーに第１チェーン等で連結し、散気孔部材に取付けた第１フロートで、第１アンカーの略真上の水中に保持するようにしたから、湖底から散気孔部材までの高さを常に一定に維持できるようになる。そして、背景技術のようなフロートやロープが無いので、漂流物の影響を受けにくいため、散気孔部材の散気位置が安定するようになる。また、背景技術のようなロープが無くなるので、水位が大きく下がってもロープが絡み合うという問題もない。したがって、水深が浅く、水位の変動が大きいダム湖等にも適するようになる。
しかも、浮力等の応力は補強メンバーで受け支えることができるから、散気孔部材には応力が作用しなくなるので、散気孔部材が変形する等の不具合がなくなる。
【００２１】
請求項２によれば、第１チェーン等の長さを調整することで、湖底から散気孔部材までの高さを調整することが可能となる。
【００２２】
請求項３によれば、エアータンクは水底の第２アンカーに第２チェーン等で連結して水中に潜らせているから、エアータンクも漂流物の影響を受けにくくなるため、散気孔部材の散気位置がより安定するようになる。
【００２３】
請求項４によれば、エアータンクは第２フロートで水面に浮上させているが、水底の複数箇所に設置した第３アンカーの第３チェーン等に連結することで、移動しないように保持される。したがって、エアータンクは、漂流物の影響を受けにくくなるため、散気孔部材の散気位置がより安定するようになる。
【００２４】
このように、エアータンクを水面に浮上させることで、エアー供給手段からのエアーの供給を止めた時でも、散気孔部材からエアータンクやエアーホースに水が浸入しなくなる。したがって、散気孔部材からエアータンクの間のエアーホースが必要とする揚程能力で良く、エアー供給手段の必要容量を最小限に抑えることができる。また、水面に浮上するエアータンクのエアー吐出部にオリフィスや流量調整バルブを設けることで、水面上からエアー量を調整することが可能になる。
【００２５】
請求項５によれば、水面に浮上する目印ブイで、水中の散気孔部材の位置を水上から確認できるようになる。
【００２６】
請求項６によれば、補強メンバーは、分岐ホースの重量で散気孔部材が傾かないように、つまり水平を保つようにバランスをとるためのバランスウェイトを兼ねているから、エアーが上方へ均等に散気されるようになる。
【００２７】
請求項７によれば、エアータンクと各散気孔部材との間を略等しい距離に設定することで、各散気孔部材に供給されるエアー量が均等になって、循環曝気攪拌が良好に行えるようになる。また、各散気孔部材の間隔を、隣り合う散気孔部材からの散気が干渉しない距離に設定することで、循環曝気攪拌が良好に行えるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係る第１実施形態の分散型散気装置であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図２】本発明に係る第２実施形態の分散型散気装置であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図３】散気孔部材とバランスウェイトを兼ねる補強メンバーの平面図である。
【図４】図３の側面図である。
【図５】第１チェーン等の側面図である。
【図６】（ａ）はエアータンク部分の拡大側面図、（ｂ）は変形例１のエアータンク部分の拡大側面図、（ｃ）は変形例２のエアータンク部分の拡大側面図である。
【図７】背景技術の分散型散気装置であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は変形例の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、背景技術と同一構成・作用の箇所は、同一番号を付して詳細な説明を省略する。
【００３０】
図１は、第１実施形態の分散型散気装置３０Ａであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。ダム湖等２の堤体上にコンプレッサ（エアー供給手段）３が設置されている。また、エアータンク４は、水底２ａに設置された第２アンカー３１の第２チェーン若しくはロープ（以下、チェーン等と略す。）３２に連結されて、水中に潜らせている。エアータンク４の水深は、後述する散気孔部材７と略同程度が好ましい。
【００３１】
堤体上のコンプレッサ３と水中のエアータンク４の下部とは、水底２ａに敷設された１本のエアーホース５で接続されていて、この１本のエアーホース５でコンプレッサ３からエアータンク４にエアーが供給されるようになっている（矢印ａ参照）。
【００３２】
エアータンク４の周囲の水中には、複数個の散気孔部材７が分散配置されている。具体的には、エアータンク４の周囲の３等分間隔（１２０度）の位置に計３個の散気孔部材７が分散配置されている。
【００３３】
各散気孔部材７は、水底２ａに設置された第１アンカー３３の第１チェーン等３４に連結されるとともに、各散気孔部材７には、散気孔部材７に浮力を付与して、第１アンカーの略真上の水中に保持するための第１フロート３５（後述）が取付けられている。例えば、ダム湖等２が水深３０ｍ程度である場合、各散気孔部材７は、水底２ａから３〜１５ｍの高さの水中に保持されることになる。
【００３４】
エアータンク４と各散気孔部材７とは、ロープ１０と分岐ホース１１とが一体化された複合部材１２でそれぞれ連結されている。
【００３５】
そして、各散気孔部材７とエアータンク４とを分岐ホース１１でそれぞれ接続することにより、エアータンク４のエアーが分岐ホース１１を介して各散気孔部材７に供給されて（矢印ｂ参照）、各散気孔部材７から水中に散気されるようになる。エアータンク４は、コンプレッサ３のエアーを各散気孔部材７に中継して分散供給するものであるから、中継エアータンクと呼ぶことができる。
【００３６】
また、エアータンク４は、水底２ａの第２アンカー３１の第２チェーン等３２に連結され、各散気孔部材７は、水底２ａの第１アンカー３３の第１チェーン等３４に連結されている。加えて、エアータンク４と各散気孔部材７とは、ロープ１０で連結されている。このことから、エアータンク４と各散気孔部材７との相対位置がずれないようになっている。
【００３７】
さらに、エアータンク４と各散気孔部材７とを連結するロープ１０により、エアータンク４と各散気孔部材７との間は、略等しい距離Ｌ１（例えば約６０ｍ）に設定（維持）されるようになる。また、各散気孔部材７の間は、隣り合う散気孔部材７からの散気が干渉しない間隔Ｌ２（例えば、約５０ｍ以上）に設定（維持）されるようにすることが好ましい。
【００３８】
第１実施形態の分散型散気装置３０Ａであれば、コンプレッサ３から１本のエアーホース５でエアータンク４にエアーを供給している。そして、エアータンク４の周囲の水中に分散配置した複数個の散気孔部材７に、エアータンク４から分岐ホース１１を介してエアーをそれぞれ供給して散気するようになる。
【００３９】
散気孔部材７は水底２ａの第１アンカー３３に第１チェーン等３４で連結し、散気孔部材７に取付けた第１フロート３５で、第１アンカー３３の略真上の水中に保持するようにしたから、水底２ａから散気孔部材７までの高さを常に一定に維持できるようになる。
【００４０】
そして、背景技術のようなフロート８やロープ９が無いので、漂流物の影響を受けにくいため、散気孔部材７の散気位置が安定するようになる。また、背景技術のようなロープ９が無くなるので、水位が大きく下がってもロープ９が絡み合うという問題もない。したがって、水深が浅く、水位の変動が大きいダム湖等にも適するようになる。
【００４１】
さらに、エアータンク４は水底２ａの第２アンカー３１に第２チェーン等３２で連結して水中に潜らせているから、エアータンク４も漂流物の影響を受けにくくなるため、散気孔部材７の散気位置がより安定するようになる。
【００４２】
また、エアータンク４と各散気孔部材７との間を略等しい距離Ｌ１に設定することで、各散気孔部材７に供給されるエアー量が均等になって、循環曝気攪拌が良好に行えるようになる。さらに、各散気孔部材７の間隔を、隣り合う散気孔部材７からの散気が干渉しない距離Ｌ２に設定することで、循環曝気攪拌が良好に行えるようになる。
【００４３】
図３および図４の詳細に示すように、平面視で略正八角形状のバランスウェイトを兼ねる補強メンバー３６が設けられ、この補強メンバー３６は、小サイズの内側補強メンバー３６Ａと、大サイズの外側補強メンバー３６Ｂとを有している。そして、内側補強メンバー３６Ａと外側補強メンバー３６Ｂとは、円周上略等角度間隔（例えば４５度）で放射状に配置された計８本の補強バー３６Ｃで一体的に連結されている。
【００４４】
外側補強メンバー３６Ｂの下面の複数箇所（本例では４箇所）、および補強バー３６Ｃの各外端部には、球形状の第１フロート３５がブラケット３７を介してそれぞれ取付けられている。なお、第１フロート３５の取付けは、前記の箇所および個数に限られるものではなく、第１フロート３５自体も球形状のものに限られるものではない。
【００４５】
この補強メンバー３６は、分岐ホース１１の重量で散気孔部材７が傾かないようにバランスをとるためのバランスウェイトを兼ねている。
【００４６】
散気孔部材７は、中空のパイプをリング状に丸めて、その上部に多数の散気孔（エアー出口）７ａを円周上略等角度間隔で形成したものである。また、散気孔部材７の中央部には中空ボックス３８が設けられ、この中空ボックス３８と散気孔部材７とが円周上３等分位置のパイプ３９で連結されている。したがって、分岐ホース１１から中空ボックス３８にエアーが供給され、中空ボックス３８から各パイプ３９を介して散気孔部材７にエアーが供給されることで、散気孔７ａからエアーを散気するようになる。なお、散気孔部材７は、リング状に丸めたパイプに多数の散気孔７ａを形成したものである必要はなく、例えば１本のホースの先端開口を散気孔としたものであってもよい。
【００４７】
散気孔部材７は、補強メンバー３６の各補強バー３６Ｃの上面に設置された状態で、各補強バー３６Ｃにベルト（固定具）４０で固定されている。
【００４８】
また、第１アンカー３３の第１チェーン等３４は、散気孔部材７に直に連結するのではなく、補強メンバー３６の各補強バー３６Ｃの下面に連結されている（図５参照）。
【００４９】
さらに散気孔部材７の外側補強メンバー３６Ｂの上面には、水面に浮上する目印ブイ４１が第４チェーン等４２で連結されている。
【００５０】
このように、第１フロート３５を補強メンバー３６に取付け、第１、第４チェーン等３４，４２も補強メンバー３６に連結するとともに、散気孔部材７は補強メンバー３６にベルト４０で固定している。したがって、浮力等の応力は補強メンバー３６で受け支えることができるから、散気孔部材７には応力が作用しなくなるので、散気孔部材７が変形する等の不具合がなくなる。また、補強メンバー３６は、分岐ホース１１の重量で散気孔部材７が傾かないように、つまり水平を保つようにバランスをとるためのバランスウェイトを兼ねているから、エアーが上方へ均等に散気されるようになる。
【００５１】
また、水面に浮上する目印ブイ４１で、水中の散気孔部材７の位置を水上から確認できるようになる。
【００５２】
図５に示すように、第１チェーン等３４は、シャックル４３で第１アンカー３３に連結しているが、第１チェーン等３４のストレート部（主チェーン）３４Ａに、このストレート部３４Ａよりも長い補助チェーン４４を連結している。なお、４５は、ストレート部３４Ａに取付けた補助フロートである。
【００５３】
そして、散気孔部材７の水底２ａからの高さを高くしたい場合には、シャックル４３から第１チェーン等３４のストレート部３４Ａを外し、補助チェーン４４の端部４４ａをシャックル４３に連結する。
【００５４】
これにより、第１チェーン等３４のストレート部３４Ａが補助チェーン４４によって、第１アンカー３３に対する係止位置が変わることで、長さ調整ができるようになる。このように、第１チェーン等３４の長さを調整することで、水底２ａの起伏状態や必要に応じて、水底２ａから各散気孔部材７までの高さを個々に調整することが可能となる。このとき、補助フロート４５は、補助チェーン４４によってチェーン長さが長くなる結果、チェーン重量が増加することで、散気孔部材７がチェーン重量で沈み込まないように、チェーン４４に浮力を付与するようになる。
【００５５】
図２は、第２実施形態の分散型散気装置３０Ｂであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。第１実施形態と相違する点は、エアータンク４を第２フロート４６で水面に浮上させていることである。また、このエアータンク４は、水底２ａの複数箇所、具体的には、エアータンク４の周囲の３等分間隔（１２０度）の位置に設置した第３アンカー４７の第３チェーン等４８に連結したことである。
【００５６】
第２実施形態の分散型散気装置３０Ｂであれば、エアータンク４は第２フロート４６で水面に浮上させているが、水底２ａの複数箇所に設置した第３アンカー４７の第３チェーン等４８に連結することで、移動しないように保持される。したがって、エアータンク４は、漂流物の影響を受けにくくなるため、散気孔部材７の散気位置がより安定するようになる。
【００５７】
このように、エアータンク４を水面に浮上させることで、コンプレッサ３からのエアーの供給を止めた時でも、散気孔部材７からエアータンク４やエアーホース５に水が浸入しなくなる。したがって、散気孔部材７からエアータンク４の間のエアーホース５が必要とする揚程能力で良く、コンプレッサ３の必要容量を最小限に抑えることができる。
【００５８】
また、水面に浮上するエアータンク４のエアー吐出部４ａにオリフィス１６や流量調整バルブ１８（後述）を設けることで、水面上からエアー量を調整することが可能になる。
【００５９】
すなわち、第１実施形態の分散型散気装置３０Ａでは、エアータンク４は水中にあることから、図６（ａ）に詳細に示したように、分岐ホース１１は、エアータンク４のエアー吐出部４ａに差し込んで接続されている。
【００６０】
これに対して、第２実施形態の分散型散気装置３０Ｂでは、エアータンク４は水上にあることから、図６（ａ）の構成を採用できる。しかも、図６（ｂ）に示すように、エアー吐出部４ａにオリフィス１６を設ければ、オリフィス１６でエアー量を固定的に調整することができる。したがって、各散気孔部材７に供給されるエアー量が均等になって、循環曝気攪拌が良好に行えるようになる。なお、オリフィス１６は、分岐ホース１１等に設けても良い。
【００６１】
また、図６（ｃ）に示すように、エアー吐出部４ａに流量計１７と流量調整バルブ１８とを設ければ、流量計１７と流量調整バルブ１８とでエアー量を可変的に調整することができる。したがって、各散気孔部材７に供給されるエアー量が均等になって、循環曝気攪拌が良好に行えるようになる。
【符号の説明】
【００６２】
２      ダム湖等
２ａ    湖底
３      コンプレッサ（エアー供給手段）
４      エアータンク
５      エアーホース
７      散気孔部材
１１    分岐ホース
３０Ａ，３０Ｂ  分散型散気装置
３１    第２アンカー
３２    第２チェーン等
３３    第１アンカー
３４    第１チェーン等
３５    第１フロート
３６    バランスウェイトを兼ねる補強メンバー
４０    ベルト（固定具）
４１    目印ブイ
４２    第４チェーン等
４６    第２フロート
４７    第３アンカー
４８    第３チェーン等
【図１】
0005566754.tif 000002
【図２】
0005566754.tif 000003
【図３】
0005566754.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
0005566754.tif 000007
【図７】
0005566754.tif 000008