(57)【要約】【課題】比較的簡単な設備で、空気を混入し水中の溶存酸素量を増加させた状態で送水できるようにした送水設備を提供することを目的とする。【解決手段】ポンプ１０の吐出側に接続される送水管１２に、その動水勾配ＨＧより上方に突出して該送水管１２に沿って流れる水の圧力が大気圧よりも低くなる負圧部１２ａを設け、該負圧部１２ａに、大気に開放自在な分岐管２０の一端を接続した。この分岐管には、好ましくは、該分岐管を通って送水管の内部に流入する空気の量を調整する、例えば調整弁２２からなる空気流入量調整部が設置される。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプの吐出側に接続される送水管または吸入側に接続される流入管の少なくとも一方に、その動水勾配より上方に突出して該送水管または流入管の少なくとも一方に沿って流れる水の圧力が大気圧よりも低くなる負圧部を設け、該負圧部に、大気に開放自在な分岐管の一端を接続したことを特徴とする送水設備。
【請求項２】
前記分岐管に、該分岐管を通って前記送水管または前記流入管の少なくとも一方の内部に流入する空気の量を調整する空気流入量調整部を設置したことを特徴とする請求項１記載の送水設備。
【請求項３】
前記空気流入量調整部は、調整弁またはオリフィスからなることを特徴とする請求項２記載の送水設備。
【請求項４】
前記分岐管の前記負圧部との接続部と前記空気流入量調整部との間に、該負圧部を流れる水の背圧で閉じる逆止弁を設置したことを特徴とする請求項２または３記載の送水設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば水質汚染の進んだ池、沼または河川等の水を浄化して下流に流したり、養殖場に設置して、養殖池内の水の入れ換えを行ったりするのに使用される送水設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、水質汚染の進んだ池、沼または河川等の水にあっては、例えば硫化水素による悪臭が発生し、また下流部の鉄筋コンクリート管等の腐食が問題となるため、これを浄化して下流に流すことが求められている。ここで、水中に空気を注入して酸素を供給し、水中の溶存酸素量を増加させ好気性条件とすることによって硫酸塩還元細菌の活動を抑制し、硫化水素等の発生を防止できることが知られている。また養殖場においても、養殖池の水の入れ換えを行う際、溶存酸素量を増加させた水との入れ換えを行うことが望まれている。
【０００３】
従来、この種の水中に空気を注入して水中の溶存酸素量を増加させる方法としては、ブロアや空気圧縮機を使用して、ポンプにより圧送された水中に空気を圧送・曝気したり、ポンプの吐出側にエジェクタを取付け、このエジェクタにより吸い込ませた空気をポンプで圧送された水と接触させたりする方法が一般に知られている。
なお、水を入れ換えたり循環させたりするだけの水質浄化方法は、ポンプで水を圧送しているだけで曝気する機能はなく、従って、水中の溶存酸素量を増加させることはできない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、水中の溶存酸素量を増加させて水の浄化を促進するために、従来のように、ポンプの他にブロアや空気圧縮機を使用すると、設備費が嵩むばかりでなく、ブロアや空気圧縮機の運転動力費が別途必要となる。また、ポンプの吐出側にエジェクタを取付けると、設備費が嵩むばかりでなく、例えば水深が深い場合には、エジェクタ部における空気の流速を非常に大きくしない限り、エジェクタより空気が吸い込まれないため、適用できる範囲が制限されてしまう。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みて為されたもので、比較的簡単な設備で、空気を混入し水中の溶存酸素量を増加させた状態で送水できるようにした送水設備を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、ポンプの吐出側に接続される送水管または吸入側に接続される流入管の少なくとも一方に、その動水勾配より上方に突出して該送水管または流入管の少なくとも一方に沿って流れる水の圧力が大気圧よりも低くなる負圧部を設け、該負圧部に、大気に開放自在な分岐管の一端を接続したことを特徴とする送水設備である。
【０００７】
これにより、ポンプを運転してポンプに接続した送水管や流入管に沿って水を流すとともに、送水管または流入管の少なくとも一方に設けた負圧部に一端を接続した分岐管の他端を大気に開放すると、この分岐管から送水管または流入管の少なくとも一方の内部に空気が自動的に吸い込まれる。従って、送水管や流入管に沿って流れる水中にブロアや空気圧縮機などのような動力を使用することなく空気を混入して、水中の溶存酸素量を増加させることができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、前記分岐管に、該分岐管を通って前記送水管または前記流入管の少なくとも一方の内部に流入する空気の量を調整する空気流入量調整部を設置したことを特徴とする請求項１記載の送水設備である。これにより、送水管または流入管の少なくとも一方に沿って流れる水に混入される空気の量を空気流入量調整部で自動的に調整することができる。
請求項３に記載の発明は、前記空気流入量調整部は、調整弁またはオリフィスからなることを特徴とする請求項２記載の送水設備である。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、前記分岐管の前記負圧部との接続部と前記空気流入量調整部との間に、該負圧部を流れる水の背圧で閉じる逆止弁を設置したことを特徴とする請求項２または３記載の送水設備である。これにより、送水管または流入管の少なくとも一方に沿って流れる水が分岐管の内部を流れて外部に流出するのを防止しつつ、ポンプの作動に伴って、該分岐管の他端を自動的に大気に開放させることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１及び図２は、本発明の実施の形態における送水設備の概要を示す。この送水設備は、ポンプ１０を備え、このポンプ１０の吐出側に接続した送水管１２を通して、ポンプ１０で汲上げた水を、ポンプ１０よりも高所に位置する、例えば養殖場の養殖池等の吐出部１４に圧送するようになっている。この送水管１２のポンプ設置位置と吐出部１４との間の動水勾配ＨＧは、ポンプ１０の設置位置における水頭Ｈ１と吐出部１４の吐出水面１４ａおける水頭ＨＡとを結ぶ線によって表される。
【００１１】
送水管１２には、ポンプ１０の設置位置付近の近傍で垂直に上方に立ち上り、その上部がこの動水勾配ＨＧの上方まで達して下降し、これによって、この送水管１２に沿って流れる水が、この動水勾配ＨＧの上方まで送られて大気圧よりも低い負圧となる負圧部１２ａが設けられている。つまり、この負圧部１２ａは、最高点の圧力が大気圧以下となるサイフォンとなっている。
【００１２】
この負圧部１２ａには、図２に詳細に示すように、モータ１６の駆動に伴って開閉自在な開閉弁１８を内部に介装した分岐管２０の一端が接続されている。つまり、この分岐管２０は、開閉弁１８を開くことによって、他端が大気に開放されるようになっている。更に、分岐管２０の開閉弁１８の下流側には、この分岐管２０を通って、送水管１２の内部に流入する空気の量を調整する空気流入量調整部としての調整弁２２が設置されている。
【００１３】
この送水設備によれば、ポンプ１０を運転して、このポンプ１０で汲上げた水を、この吐出部側に接続した送水管１２に沿って流して吐出部１４に圧送する。すると、送水管１２の負圧部１２ａは、この動水勾配ＨＧより上方に位置しているため、この送水管１２に沿って流れる水は、この負圧部１２ａで大気圧より低い圧力（負圧）となる。そこで、開閉弁１８を開いて、一端を負圧部１２ａに接続した分岐管２０の他端を大気に開放すると、この分岐管２０から送水管１２の内部に空気が自動的に吸い込まれ、これによって、送水管１２に沿って流れる水中に空気圧縮機などのような動力を使用することなく空気を混入して、水中の溶存酸素量を増加させることができる。この時、分岐管２０から送水管１２の内部に吸い込まれて、送水管１２に沿って流れる水に混入される空気の量は、調整弁２２によって調整される。
【００１４】
つまり、この例によれば、吐出部１４を養殖場の養殖池とすれば、空気を混入し水中の溶存酸素量を増加させた水を養殖場の養殖池に送水しながら、養殖池の水の入れ換えを行うことができる。また、吐出部１４を、排水路とすれば、例えば池、沼または河川等の水質汚染の進んだ水に空気を注入して酸素を供給し、水中の溶存酸素量を増加させ好気性条件とすることによって硫酸塩還元細菌の活動を抑制し、硫化水素等の発生を防止した状態で、水を下流の排水路に流すことができる。
【００１５】
なお、この例では、空気流入量調整部として、調整弁２２を使用した例を示しているが、図３に示すように、この調整弁２２の代わりに、オリフィス２４を使用してもよい。
【００１６】
また、図４に示すように、モータ１６の駆動に伴って開閉する開閉弁１８の代わりに、送水管１２の負圧部１２ａを流れる水の背圧で閉じる逆止弁２６を使用してもよい。これにより、送水管１２に沿って流れる水が分岐管２０の内部を流れて外部に流出するのを防止しつつ、ポンプ１０の作動に伴って、分岐管２０の他端を自動的に大気に開放させることができる。
【００１７】
図５は、本発明の他の実施の形態における送水設備を示す。この例の図１及び図２に示す例と異なる点は、送水管１２の吐出部１４に近接する末端付近に、その上部がこの動水勾配ＨＧの上方まで達して下降し、これによって、この送水管１２に沿って流れる水が、この動水勾配ＨＧの上方まで送られて大気圧よりも低い負圧となる負圧部１２ｂを設けた点にある。その他の構成は、図１及び図２に示すものと同様である。
【００１８】
図６は、本発明の更に他の実施の形態における送水設備の概要を示す。この例は、ポンプ１０の吸込側に接続される流入管３０と、このポンプ１０の吐出側に接続される送水管１２とを備え、ポンプ１０より高所に設置された吸込部３２から吸い込んだ水を、ポンプ１０よりも高所に位置する吐出部１４に圧送するようになっており、この流入管３０に負圧部３０ａが設けられている。すなわち、ポンプ１０の吸込側には、このポンプ１０の設置位置よりも高所に設置された吸込部３２から延び、この吸込部３２の吸込水面３２ａから送水管路圧力損失分、圧力低下した線によって動水勾配ＨＧ１が表される流入管３０に接続されている。そして、この流入管３０には、ポンプ１０の設置付近の近傍で垂直に上方に立ち上り、その上部がその動水勾配ＨＧ１の上方まで達して下降し、これによって、この流入管３０に沿って流れる水が、この動水勾配ＨＧ１の上方まで送られて大気圧よりも低い負圧となる負圧部３０ａが設けられている。
【００１９】
そして、この負圧部３０ａには、前述の例と同様に、モータ１６の駆動に伴って開閉自在な開閉弁１８を内部に介装した分岐管２０の一端が接続され、この分岐管２０の開閉弁１８の下流側に、空気流入量調整部としての調整弁２２が設置されている。
【００２０】
この例にあっては、ポンプ１０を運転し、流入管３０の負圧部３０ａに一端を接続した分岐管２０の他端を大気に開放することで、この分岐管２０から流入管３０の内部に空気が自動的に吸い込まれ、これによって、流入管３０に沿って流れる水中に空気圧縮機などのような動力を使用することなく空気を混入して、水中の溶存酸素量を増加させることができる。
【００２１】
なお、この例にあっても、前述と同様に、空気流入量調整部として、調整弁２２の代わりに、オリフィス２４（図３参照）を使用してもよく、また、モータ１６の駆動に伴って開閉する開閉弁１８の代わりに、流入管３０の負圧部３０ａを流れる水の背圧で閉じる逆止弁２６（図４参照）を使用してもよいことは勿論である。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ポンプを運転し、送水管または流入管の少なくとも一方に設けた負圧部に一端を接続した分岐管の他端を大気に開放することで、送水管や流入管に沿って流れる水中に空気圧縮機などのような動力を使用することなく空気を混入して、水中の溶存酸素量を増加させることができる。これによって、比較的簡単な設備で、空気を混入し水中の溶存酸素量を増加させた状態で送水することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における送水設備の概要を動水勾配とともに示す図である。
【図２】図１の負圧部及び分岐管を拡大して示す拡大図である。
【図３】本発明の変形例における負圧部及び分岐管を拡大して示す拡大図である。
【図４】本発明の他の変形例における負圧部及び分岐管を拡大して示す拡大図である。
【図５】本発明の他の実施の形態における送水設備の概要を動水勾配とともに示す図である。
【図６】本発明の更に他の実施の形態における送水設備の概要を動水勾配とともに示す図である。
【符号の説明】
１０  ポンプ
１２  送水管
１２ａ，１２ｂ  負圧部
１４  吐出部
１４ａ  吐出水面
１８  開閉弁
２０  分岐管
２２  調整弁（空気流入量調整部）
２４  オリフィス（空気流入量調整部）
２６  逆止弁
３０  流入管
３０ａ  負圧部
３２  吸込部
３２ａ  吸込水面
ＨＧ，ＨＧ１  動水勾配
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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