(57)【要約】      （修正有）【課題】ランニングコストを抑えて酸素溶存効率を高めた混気用ノズルの提供。【解決手段】内部に流水通路を形成した吸込ノズル部材１、中間ノズル部材２、３及び噴射ノズル部材４を、空気導入室５１を形成した外筺５内にて同一軸心上に配列接合して筒状に形成し、このノズル部材に複数段に形成した空気導入ノズル２２、２３、３２、３３より空気を流水通路内に吸引するようにした混気用ノズルＡにおいて、噴射ノズル部材の先端に当該噴射ノズル部材先端外周面より噴射ノズル部材外周部位の流体を吸引するようにした延長整流管７を配設し、かつ該延長整流管を、噴射ノズル部材先端との嵌合接続部内周面に、その周回方向に沿って噴射ノズル部材外周部位の流体を吸引するようにした複数の外部水吸引溝７２を刻設して構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に流水通路を形成した吸込ノズル部材、中間ノズル部材及び噴射ノズル部材を、空気導入室を形成した外筺内にて同一軸心上に配列接合して筒状に形成し、このノズル部材に複数段に形成した空気導入ノズルより空気を流水通路内に吸引するようにした混気用ノズルにおいて、噴射ノズル部材の先端に当該噴射ノズル部材先端外周面より噴射ノズル部材外周部位の流体を吸引するようにした延長整流管を配設して構成することを特徴とする混気用ノズル。
【請求項２】
延長整流管を、噴射ノズル部材先端との嵌合接続部内周面に、その周回方向に沿ってほぼ等間隔で噴射ノズル部材外周部位の流体を吸引するようにした複数の外部水吸引溝をその軸心方向に沿って刻設し、かつ内周面を外広がり状のテーパ面に構成する請求項１記載の混気用ノズル。
【請求項３】
延長整流管の噴射ノズル部材先端との嵌合接続部内周面に形成する外部水吸引溝の内端を、外部吸引水が噴射ノズル部材先端外周部において噴射ノズル部材内の流通水と混合するように構成する請求項１記載の混気用ノズル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、湖沼等の閉鎖された水域、或いは河川、港湾の解放された水域内の水質の浄化を図るため、或いは養殖池などにて溶存酸素を増すようにして設置する混気用ノズルであって、ノズル部材内を高速流通する加圧水流エネルギーにより発生する負圧を利用して吸引導入する空気をより効率的に微細化しながら当該ノズル先端より吐出する水流量を供給水量よりも増すようにすることにより、その脈流をなくして吐出水量を安定させることによりランニングコストを抑えて酸素溶存効率を高めるようにした混気用ノズルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】  従来、養殖池、溜池、庭園の池、湖沼等の閉鎖された水域、或いは河川、港湾の解放された水域内において、水質の浄化を図るため池水面上に設置する水車や噴水にて、水面の撹拌等により強制的に水と空気とを接触させたり、又は水底に設置した散気ノズルより空気を水中に強制的に気泡となるようにして吹き込んだりして、水又は汚水中の溶存酸素率の向上を図るようにしている。【０００３】  しかし、水中に気泡として取り入れる空気は、微細化するほど酸素溶存性が向上することが知られている。しかし、従来の撹拌機や曝気機においては、スクリューの回動による破砕方法では、スクリューの回動に大きな動力を要するも気泡の微細化にも限度があり、せいぜい数ｍｍから数百μｍのミリバブル程度であり、また散気ノズル方式では、水深が深くなればブロアーの動力が増すとともにその限界もあり、水質によっては経時的に微細なノズルの目詰まりが生じて充分なエアレーション効果が得られず、溶存酸素率にも限度があり、一定以上に向上させることができないという問題があった。【０００４】  そこで、本発明者は、特許文献１及び特許文献２に示すように、内部に流水通路を形成した吸込ノズル部材、中間ノズル部材及び噴射ノズル部材を、空気導入室を形成した外筺内にて同一軸心上に配列接合し、このノズル部材に複数段に形成した空気導入ノズルより、流水通路内を流通する高速水により発生する高い負圧を利用して空気流を加速し、高速流として流水通路内に吸引し、該高速水流にて吸引空気を破砕して微細化するようにした混気用ノズルを発明し、この混気用ノズルにて流水通路内に吸引する空気を微細化することに成功した。【０００５】  また、前記混気用ノズルを用いて水中に空気（酸素）を吸引し効率的に水質の浄化を図る場合、水質により混気用ノズル内を高速流通する高速水と導入空気との比率を変化させて水質にあった浄化を図るようにしている。例えば、水質が粘性の高い汚水などの場合は導入空気量を多くし、また反対に河川水などの比較的粘性の低い場合は導入空気量を少なくしている。従って、この流通する高速水と導入空気との比は水質により変化するよう、特に限定されるものではないが、例えば高速水１００に対して導入空気量を１５以上（容積比で毎分）となるよう設定するようにしている。【０００６】  ところで、混気用ノズル内にて発生する負圧は高く、０．０８−０．０９Ｍｐａとなる。混気用ノズル内を高速流通する水流速度にて変化するが、該混気用ノズル内に吸引される空気の流速は加速され、３０−５５ｍ／ｓｅｃとすることが可能である。負圧の高い混気室内に於いて流速（１５−２５ｍ／ｓｅｃ）の水流と衝突し多量の超微細気泡（４０μｍ以下）が生成される。
気水共に高速で流通させることが導入空気を微細化するに適しており、さらに、導入空気量が少ないほど、さらにはノズル内を流通する水の速度（１５−２５ｍ／ｓｅｃ）が増すと気水の衝突速度が大きくなり気泡が微細化される。
しかし、混気用ノズル内を流通する気水の衝突速度を増すようにすると、それだけポンプ能力を増す必要があり、必然的に動力費が増し、従ってランニングコストが増すという問題があった。
また、噴射ノズル部材の先端から吐出される混気水流は、噴射ノズル部材の長さが長いほど流体の吐出抵抗が減少して吐出水流が増すようになるがその加工にも限度があり、またただ長くするだけでは吐出水流に脈流が発生して吐出水流が安定せず、かつ吐出速度も落ちるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許２８８１５７０号公報
【特許文献２】特許３４４３７２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】  解決しようとする問題点は、ノズル部材内を流通する高速水の速度及び必要以上に導入（吸込）空気量を増すことなく、さらにはランニングコストを増さず、かつ脈流を生じないようにする点であり、導入気泡をより効率的に微細化して水中の酸素溶存効率を高めるとともに、当該ノズルに供給する以上の吐出量となるように増して吐出水流の脈動を防止し、安定した吐出整水流を得るようにした混気用ノズルを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】  本発明は、内部に流水通路を形成した吸込ノズル部材、中間ノズル部材及び噴射ノズル部材を、空気導入室を形成した外筺内にて同一軸心上に配列接合して筒状に形成し、このノズル部材に複数段に形成した空気導入ノズルより空気を流水通路内に吸引するようにした混気用ノズルにおいて、噴射ノズル部材の先端に当該噴射ノズル部材先端外周面より噴射ノズル部材外周部位の流体を吸引するようにした延長整流管を配設して構成することを主要な特徴とする。【０００９】  また、この延長整流管を、噴射ノズル部材先端との嵌合接続部内周面に、その周回方向に沿ってほぼ等間隔で噴射ノズル部材外周部位の流体を吸引するようにした複数の外部水吸引溝をその軸心方向に沿って刻設し、かつ内周面を外広がり状のテーパ面に構成することができる。【００１０】  また、延長整流管の噴射ノズル部材先端との嵌合接続部内周面に形成する外部水吸引溝の内端を、外部吸引水が噴射ノズル部材先端外周部において噴射ノズル部材内の流通水と混合するように構成することができる。
【発明の効果】
【００１１】  本発明の混気用ノズルは、内部に流水通路を形成した吸込ノズル部材、中間ノズル部材及び噴射ノズル部材を、空気導入室を形成した外筺内にて同一軸心上に配列接合して筒状に形成し、このノズル部材に複数段に形成した空気導入ノズルより空気を流水通路内に吸引するようにした混気用ノズルにおいて、噴射ノズル部材の先端に当該噴射ノズル部材先端外周面より噴射ノズル部材外部位の流体を吸引するようにした延長整流管を配設して構成しているから、同一軸心上に配列接合して筒状に形成した吸込ノズル部材、中間ノズル部材及び噴射ノズル部材内を流通する微細化された気泡の混合水が旋回しつつ噴射ノズル部材を流下する際、この噴射ノズル部材に接続された延長整流管内で発生する負圧にて噴射ノズル部材外周部位の水を吸引し、該吸引水も内部を流通する旋回流により共に旋回するようになり、この吸引水圧にて流水中の気泡の中で比較的大きな気泡をさらに微細に破砕することができるとともに、延長整流管内を旋回整流となり、しかも該ノズルへポンプ等にて供給する水量よりも少なくとも１０％以上増して流下しているので、吐出後の水流速を落とすことなく、かつ脈流を防止して吐出水流が安定し、吐出水流と共に微細気泡が遠くまで届き一層酸素の溶存効率を向上させて水質の浄化を図れるという利点がある。【００１２】  また、この延長整流管を、噴射ノズル部材先端との嵌合接続部内周面に、その周回方向に沿ってほぼ等間隔で噴射ノズル部材外周部位の流体を吸引するようにした複数の外部水吸引溝をその軸心方向に沿って刻設し、かつ内周面を外広がり状のテーパ面に構成しているから、実質的な噴射ノズル部材の長さを簡単に増すことができ、かつ負圧を利用して外部水の吸引を円滑に行えるとともに、噴射ノズル部材内の流通水が均一に混合旋回整流となって吐出されるので脈流を確実に防止することができ、微細気泡を含む吐出水流を遠くまで届かせるという利点がある。【００１３】  また、延長整流管の噴射ノズル部材先端との嵌合接続部内周面に形成する外部水吸引溝の内端を、外部吸引水が噴射ノズル部材先端外周部において噴射ノズル部材内の流通水と混合するように構成しているから、整流を乱すことなく噴射ノズル部材内を流通する混気水流中の比較的大きな気泡をも確実に微細に破砕することができ、酸素の溶存効率を向上させるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の混気用ノズルを示す縦断正面図である。
【図２】延長整流管を示し、（Ａ）は縦断正面図、（Ｂ）は左端面図である。
【図３】第１、第２中間ノズル部材接続部に形成される空気導入ノズル部を示し、（Ａ）は拡大縦断正面図、（Ｂ）はその側端面図である。
【図４】（Ａ）は第１中間ノズル部材の空気導入ノズルを示す縦断側面図、（Ｂ）は噴射ノズル部材と接続する側の第２中間ノズル部材の空気導入ノズルを示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】    ノズル部材内を流通する高速水の速度及び必要以上に導入（吸込）空気量を増すことなく、さらにはランニングコストを増すことなく、導入気泡をより効率的に微細化して水中の酸素溶存効率を高めるとともに、当該ノズルに供給する以上の吐出量となるようにして吐出水流の脈動を防止し、安定した吐出整水流を得るようにした。
【実施例１】
【００１６】  本発明の混気用ノズルの第１実施例を図１〜図４に示す。
図においてＡは、本発明の混気用ノズルの全体を示し、池、湖沼等の閉鎖された水域内、或いは河川、港湾等の解放された水域内、さらには汚水貯留槽、家畜糞尿貯留池又は養殖池等において、汚水、家畜の屎尿等（以下、「汚水等」という。）を曝気処理する必要のある水域内或いは養殖池内の所定水位位置、特に限定されるものではないが、例えば水底に配設するようにする。【００１７】  この混気用ノズルＡは、図１〜図４に詳示するように、基端部に加圧給水管Ｐ１を、外周面に給気管Ｐ２をそれぞれ接続した外筺５内に、筒状をした吸込ノズル部材１と、一段又は二段以上（図面に示す実施例では２段としたが、３段以上とすることもできる）の中間ノズル部材２、３と、噴射ノズル部材４とを、その各軸心を同一軸線上に配置されるよう順次配列し一体に結合して筒状に形成したものを内挿して構成する。そしてこれら吸込ノズル部材１、中間ノズル部材２、３及び噴射ノズル部材４の外周部と、これらを外嵌した外筺５の内周面との間に給気管Ｐ２と導通するようにした空気導入室５１を形成して一体に構成される。【００１８】  また、混気用ノズルＡの基端側に配置された吸込ノズル部材１の先端には、ノズルを詰まらせないようにした高圧の圧力水、例えばごみなどを予め除去した清浄水等を供給する加圧給水管Ｐ１を接続し、該加圧給水管Ｐ１の先端にポンプ又は水中ポンプ（図示せず）を接続して、所要の高圧水を供給するように、各ノズル部材１，２，３，４内に同一軸心上に配列するようにして形成する流水通路１１，２１，３１，４１内を高速で、これは特に限定されるものではないが、例えば１５ｍ／ｓｅｃ以上で流通するようにする。
さらに、外筺５に接続された給気管Ｐ２の先端は、外筺５内の空気導入室５１に大気から空気を自吸できるように解放するか、加圧空気或いは酸素等の気体を吸気できるように圧力タンク、或いはブロアー（いずれも図示せず）を接続する。【００１９】  また、各ノズル部材の接続位置に、例えば吸込ノズル部材１と接続する中間ノズル部材２の基端側には、図４（Ａ）に示すようにその外周部に沿って空気導入ノズル２２を複数個をほぼ等間隔に破線環状に配列穿孔し、かつ先端側端面には溝状の空気導入ノズル２３を複数刻設するようにして形成するが、この溝状に刻設する空気導入ノズル２３は図３（Ｂ）に示すように流水通路２１の軸心に対して接線方向になるようにして、これにより該空気導入ノズル２３より導入される空気は流水通路２１にて旋回するようにする。
そして、この中間ノズル部材２の先端側に接続配設する中間ノズル部材３には、その基端側外周部で、かつ中間ノズル部材２の先端側外周部に嵌挿する部位に複数個の空気導入ノズル３２を等間隔で穿孔するが、この空気導入ノズル３２も、図３（Ｂ）に示すように流水通路２１、３１の軸心に対して接線方向になるように形成し、これにより空気導入ノズル３２から空気溜め室６内に吸引導入される空気流が旋回流となるようにし、さらには該中間ノズル部材３の先端側には、図４（Ｂ）に示すように、噴射ノズル部材４との接合部位外周部に複数の空気導入ノズル３３を、流水通路３１、４１１の軸心に対して接線方向になるようにして穿孔配設する。【００２０】  そしてこの空気導入ノズル２３，３２は、図３（Ｂ）に示すように、互いに接続する中間ノズル部材２，３間で、その周回方向にリング状に形成する空気溜め室６を介して対峙するように破線環状に配設し、かつ軸心に対しそれぞれ旋回方向に穿孔する。これにより該ノズルより吸引導入する空気流は、まず中間ノズル部材３の空気導入ノズル３２にて１段目の旋回流となり、さらには空気溜め室６を介して中間ノズル部材２の空気導入ノズル２３にて２段目の旋回流となり、流水通路３１内に吸引されるときにはより強い旋回流となるようにし、これにより内部を流通する流通水に旋回力を与えるものとなる。
なお、各中間ノズル部材２、３に形成する空気導入ノズル２２、２３、３２、３３を外筺５内の空気導入室５１と導通するように構成し、これにより各中間ノズル部材２、３内に発生する負圧にて空気導入室５１内の空気を各中間ノズル部材２、３内に段階的に吸引できるようにする。【００２１】  この場合、中間ノズル部材２と中間ノズル部材３との接続部間に空気溜め室６を形成して、空気導入室５１から空気導入ノズル３２、空気溜め室６を介して溝状の空気導入ノズル２３を経て流水通路２１，３１内へ空気を吸引導入できるように構成しているので、吸引導入される空気は流通水により効果的にさらに破砕されて微細化される。
なお、中間ノズル部材２の基端側外周部に複数個穿設して構成する空気導入ノズル２２は、図４（Ａ）に示すように、中間ノズル部材２内の流通水の流通方向に対してその外周面に直角に導入するようにして穿設し、総導入空気量の４０−５０％とする。これにより、流通水に対して直に空気が衝突するので気泡がより破砕されやすくなり微細化し、多量の微細気泡が混気用ノズル先端より吐出されるものとなる。この場合の空気流を４０−６０ｍ／ｓｅｃとなるようにするのが望ましいが、特に限定されるものではない。【００２２】  空気導入ノズル２３、３２、３３は、図３（Ａ）、（Ｂ）及び図４（Ｂ）に示すように中間ノズル部材２内の流通する流通水に同じ方向の旋回流が発生するように中間ノズル部材２，３の軸心に対して接線方向に穿孔する。これにより、中間ノズル部材２、３内を流通する流通水内に導入空気が２段、３段と導入吸引されるとともに、空気導入ノズル３２より旋回するようにして吸引された空気は空気溜め室６を経てさらに空気導入ノズル３２と同じ方向に旋回するようにして形成された溝状の空気導入ノズル２３にてさらに旋回速度を増して流水通路３１内へ導入されるので旋回導入空気はより微細に破砕される。このようにして破砕される微細気泡中には、比較的大きなバブル２００μｍから５μｍまで混在しているが、順次微細化されて混気水となって噴射ノズル部材４内を流通するものとなる。【００２３】  また、噴射ノズル部材４の先端には、図２に示す延長整流管７を接続する。この延長整流管７は、その内部にも各ノズル部材２，３、４と同様に流水通路７１を穿設するが、この流水通路７１は基端側内部を噴射ノズル部材４の先端外周部に外嵌するようにした嵌合孔７１ａを、また先端側内周面にはこの嵌合孔７１ａより連設するようにし、かつ望ましくは噴射ノズル部材４内のテーパ面の延長線上となるようにしてテーパ形の整流吐出孔７１ｂを形成する。このテーパ形の整流吐出孔７１ｂのテーパ角は特に限定されるものではないが、噴射ノズル部材４の軸心と延長整流管７の軸心とを一致するように形成するものとする。
そして、嵌合孔７１ａの内周面にはその軸心に沿うように周回方向に沿って複数の外部水吸引溝７２を等間隔で平行に刻設するようにして配設される。この外部水吸引溝７２の数は特に限定されることがなく、２本以上であれば良く、混気用ノズルＡの大きさ、特に噴射ノズル部材４の外径等に応じて定めるものとし、例えば図２に示すように６本、或いは６本以上とすることもできる。【００２４】  また、各外部水吸引溝７２の内端は図２（Ａ）に示すように、噴射ノズル部材４の先端部に外嵌したとき、噴射ノズル部材４の先端面よりも少し隙間が生じるようにして穿設し、内部に導入した外部水が容易に内部の旋回整流となっている流通水と混合されるようにする。
また、噴射ノズル部材４の先端面から外部水吸引溝７２の内端迄の距離αは限定されるものではなく、図２（Ａ）の上半に示すのように先端内面を球面とすることも、或いは同図（Ａ）の下半に示すように内面のテーパ面状の整流吐出孔７１ｂに接するように長く形成することも可能である。
この場合、各外部水吸引溝７２より吸引される外部水ｗは内部を旋回して流通する流通水の軸心と平行して直線的に導入されるが、流通水の旋回流エネルギーの影響を受けて吸引水は共に旋回するようになる。なお、この外部水ｗの吸引が効果的に行えるよう各外部水吸引溝７２の先端面を図２（Ａ）に示すように拡幅テーパ形７１ｃとすることもできる。これにより、外部水の吸引導入を容易に行われるようにる。【００２５】  このように構成することより、噴射ノズル部材４内から延長整流管７内へと旋回して高速で流通する流通水によって内部に発生する負圧を利用し、噴射ノズル部材４及び延長整流管７の外周部位に存在する外部水ｗを各外部水吸引溝７２を経て延長整流管７内へ吸引導入する。このとき、高速旋回流となっている流通水の外周面に沿うようにして吸引される外部水との接触圧にて該流通水中に含まれる比較的大きなバブルはさらに破砕されるものとなるとともに、延長整流管７の基端側からポンプ等より供給される水量に、この延長整流管７の外部水吸引溝７２より吸引された外部水量が加えられるので総水量が増して内部テーパ面状の整流吐出孔７１ｂ内で旋回整流となって吐出される。
この場合、噴射ノズル部材４からの延長整流管７へと流通する流通水はその中心部においては直線的で、かつ前段の各空気導入ノズルより吸引される空気流により旋回流となっているが、この旋回水流の外周部に外部水吸引溝７２より導入される外部水は中心部を流通する旋回流通水の旋回エネルギーの影響を受けて共回りするようになり、即ち旋回流通水の外周部位で旋回するものとなる。この旋回はその中心部の旋回流通水よりも遅い旋回となると共に外部水の導入により延長整流管７内に生じる負圧にて旋回流通水の外周面が延長整流管７の内周面より剥離（空洞化による気泡）が生じようとなるが、この負圧を利用して外部水を吸入するので延長整流管７内での流通水の剥離を未然に防止できる。これによりノズル内の中心部を流通する旋回流通水と延長整流管７の内周面との摩擦係数を小さくなり延長整流管７及び延長整流管７より外部へ排出される水域内での脈流を防止するものとなり、延長整流管７内及びノズル外部への吐出流は整流となる。
この外部水の吸引による増水量はポンプ等による供給水量及び水圧によって異なるが、特に限定されるものではないが、望ましくは５−４０％程度増量するものとする。
これにより、噴射ノズル部材４内を流通する流通水は延長整流管７を経ることによって延長整流管７内を流下する水流は旋回整流となるとともに、気泡はより微細に破砕されて安定しその先端から水中へ吐出されるので吐出水は脈流になることなく整流となって安定し、より遠くまで確実に到達することができ、より効果的に攪拌曝気が行える。【００２６】  一般に気泡の水中上昇速度は気泡径に応じて変化するが、微細なほど例えば５０−５μｍ（マイクロバブル）になると水中に滞留する時間が長くなって浮上時間が遅くなるとともに、気泡径が微細化するほど気泡同士の付着や合一は起こりにくくなり水中の浮遊滞留時間も長くなり、１週間或いはそれ以上となって酸素の溶存性が向上するものとなる。【００２７】  さらには、微細気泡表面は常に負に帯電しており、これにより気泡同士は相互に電気的に反発し合うようになって付着や合一は起こらないので、微細気泡として水中に存在するが、前述したように微細気泡ほど気泡の水中上昇速度が遅くなり、マイクロバブルになると気液界面面積が気体体積に対して大きくなり、強い表面張力を受けるが、内部圧も高いため気泡は長時間安定して水中に存在するようになる。このように長期間に亘って水中に滞留するものとなるとともに、各気泡表面の負の帯電により、この負の電荷量に見合った量の陽電荷物質、例えば金属イオンを吸着するものとなって気泡自体の重量が増して沈降作用が発生する。このため、気泡は水底に沈降して長期に亘って存在し水への酸素溶解を促進するものとなる。【００２８】  本発明の混気用ノズルの作用は、次のようになる。
ポンプにより混気用ノズルＡの先端部に接続された加圧給水管Ｐ１を経て混気用ノズルＡ内に導入された加圧水は、同一軸心となるよう配列接続された各ノズル部材１，２，３，４の流水通路１１，２１，３１，４１内を順次１５−２５ｍ／ｓｅｃの高速流となって流通する。このときの流速は加圧給水管Ｐ１に接続するポンプの吐出能力等にて予め定められるが、加圧供給水が各流水通路内を高速で流水することにより流水通路内に大きな負圧が発生するものとなる。【００２９】  この発生負圧により、外筺５に接続した給気管Ｐ２から外筺５内の空気導入室５１内に空気が吸引される。空気導入室５１内に吸引された空気の一部は、中間ノズル部材２に形成した空気導入ノズル２２から中間ノズル部材２の流水通路２１内に流下水流の軸心に対して直角に導入される。このとき、吸込ノズル部材１から中間ノズル部材２内に流下する高速水流にて導入空気は破砕され混気状態となって流水通路２１内を流下する。
そして、中間ノズル部材２の先端部の流水通路２１内端部位置に到達したとき、前記空気導入室５１内から空気の一部が空気導入ノズル３２から旋回流となり、さらには空気溜め室６を経て空気導入ノズル２３からも旋回流として吸引される。この空気導入ノズル２３から導入される空気は、流水通路２１に対して空気導入ノズル３２を接線方向に穿孔しているので導入空気は旋回して空気溜め室６に導かれ、さらに空気導入ノズル３２と同じ旋回方向の接線方向に穿孔している空気導入ノズル２３にてさらに旋回流速を増すものとなる。これにより、吸引導入された空気は微細に破砕され、第１段目と同じように混気状態となって、中間ノズル部材３の流水通路３１内を流下する。【００３０】  中間ノズル部材３の流水通路３１の先端部位には、前記空気導入ノズル３２、２３と同じ旋回方向で接線方向に穿孔している空気導入ノズル３３からも空気導入室５１から空気が吸引導入され、同様に高速水流にて破砕され混気状態となって噴射ノズル部材４の流水通路４１内へ旋回して流入する。この流水通路４１内では空気導入ノズル２３、３３から吸引導入される旋回空気流にて旋回している。この状態で噴射ノズル部材４の先端に接続された延長整流管７内へ流入すると、この延長整流管７内においても流通水は高速旋回整流となる。このため延長整流管７内部に負圧が発生する。【００３１】  この負圧を利用して噴射ノズル部材４及び延長整流管７の外周部位に存在する外部水ｗを複数本の外部水吸引溝７２、７２．．．を経て延長整流管７内へ高速旋回流通水の外周面に沿うようにして吸引導入される。これにより延長整流管７内を流下する流通水量は吸込ノズル部材１へポンプなどより供給される水量の１０−３０％程度増水するものとなって、延長整流管７内を旋回して流下する流通水は安定するものとなる。
このため、該延長整流管７より吐出される水流は流通抵抗が低下しているので脈流となることなく安定した整流となるとともに、流通水中に含まれるバブルは噴射ノズル部材外部から吸引される水との接触圧（衝突圧）にてさらに破砕され、マイクロバブル以下になるので、酸素溶存率を向上させることができるとともにノズル先端から吐出される総水量の増加と相まって吐出水流の安定化を促進するものとなる。【００３２】  このように混気用ノズル内に導入される空気は該混気用ノズル内を流下する高速水流にて打ち叩かれるように剪断、破砕されてより微細な気泡となり、高速水と混合されて空気中の酸素がより溶解され易くなるものとなる。【００３３】  以上、本発明は図面に示した実施例に基づいて説明したが、本発明の混気用ノズルは、上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【００３４】  ノズル部材内を流通する高速水流にて発生する負圧を利用して、導入気泡のより微細化を図って酸素溶存効率を高めるという特性を有していることから、河川水等浄化の用途に好適に適用できるほか、例えば、焼却炉等の排ガス洗浄水の浄化、他の水系や浄化槽、養殖池の用途にも適用できる。
【符号の説明】
【００３５】  Ａ    混気用ノズル
Ｐ１  加圧給水管
Ｐ２  給気管
ｗ    外部水
１    吸込ノズル部材
１１  通水通路
２    第１の中間ノズル部材
２１  通水通路
３    第２の中間ノズル部材
３１  通水通路
４    噴射ノズル部材
４１  通水通路
５    外筺
５１  空気導入室
６    空気溜室
７    延長整流管
７１ａ  嵌合孔
７１ｂ  テーパ面形の整流吐出孔
７１ｃ  外部水吸引溝のテーパ面
７２  外部水吸引溝
２２、２３、３２、３３  空気導入ノズル
【図１】
2019093375.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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