(57)【要約】【課題】動力源を必要としない簡易な方法で水に気泡などを攪拌混合させることができるようにする。【解決手段】攪拌装置８は、液体の流路８２を形成する筒体８０，９０と前記筒体８０内の流路８２に設けられた攪拌部材８１とから成る。前記攪拌部材８１は、複数の通水孔が全面に設けられた複数の板材８３を互いに平行かつ流路８２に直交して並べて構成されている。各板材８３の各通水孔は上流側の板材の各通水孔８５ａと重ならないように位置ずれさせている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流路を流れる液体を攪拌する攪拌装置であって、
液体の流路を形成する筒体と、前記筒体内の流路に設けられた攪拌部材とから成り、
前記攪拌部材は、複数の通水孔が全面に設けられた複数の板材を互いに平行かつ流路に直交して並べて構成されており、各板材の各通水孔は上流側の板材の各通水孔と重ならないように位置ずれさせて成る攪拌装置。
【請求項２】
前記全ての板材は、複数枚ずつにグループ分けされており、各通水孔が上流側のグループの板材の各通水孔と重ならないように位置ずれさせている請求項１に記載された攪拌装置。
【請求項３】
前記全ての板材は、通水孔の形状および位置が同じ態様の板材により構成され、各板材は上流側の板材に対して所定の角度だけ回動させることにより各通水孔が上流側の板材の各通水孔と重ならないように位置ずれさせている請求項２に記載された攪拌装置。
【請求項４】
前記通水孔は、所定のグループの板材ごとに異なる形状を有している請求項２に記載された攪拌装置。
【請求項５】
水源より取り込んだ水に磁化処理を含む浄化処理を施して、処理済みの浄化水を放出管により水源へ放出する浄水システムにおいて、
前記放出管には、放出する浄化水に空気を導入するための吸気管が接続され、放出管の放出口には請求項１〜４のいずれかに記載された攪拌装置が接続されて成る浄水システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、流路を流れる液体を攪拌するのに用いられる攪拌装置に関し、特にこの発明は、池などの水源より水を取り込んで水を浄化処理する浄水システムにおいて、処理済みの浄化水を水源へ放出する際に浄化水を攪拌するための攪拌装置と、その攪拌装置が用いられた浄水システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の浄水システムとして、水源より取り込んだ水に濾過処理と磁化処理とを施す浄水システムが多く用いられている。水源より取り込んだ水を濾過することにより、不純物や異物が取り除かれ、水源より取り込んだ水に磁界を作用させることにより、水中に含まれる鉄やニッケルのような金属が取り除かれるとともに、水の分子が活性化され、水中に酸素が取り込まれて好気性の微生物が繁殖する環境が生成される。好気性の微生物が繁殖すると、生物的自浄作用が働いて水源の水質が改善される。
【０００３】
また、磁化処理後の水を単に水源に戻すだけでは、水中への酸素の供給が十分に行われないことから、磁化処理後の水に十分な空気を供給するために、処理済みの浄化水を水源へ放出するための放出管に、放出する浄化水に空気を導入するための吸気管を接続した浄水装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この浄水装置では、放出管の先端部は管径が絞られた小径領域に形成され、この小径領域に吸気管の一端を臨ませることで吸気管に吸引力を生じさせている。この吸引力により、吸気管の他端より空気を取り込み、放出管内に空気を導入する。
【０００４】
【特許文献１】実用新案登録第３０７１３９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記した構成の浄水装置では、放出管を流れる浄化水中に導入された空気が気泡となって混入し、水中に酸素が導入されるが、水の攪拌が十分に行われないことから、水と空気とがよく混ざり合わず、水への酸素の取込み量が少なくなり、曝気による浄化機能が十分に発揮されないという問題がある。
【０００６】
また、水源に撹拌装置を投入して水中ポンプにより水を攪拌処理する方法もあるが、浄水装置とは別に、動力源を必要とする機械が必要であるため、設備が大掛かりとなって費用がかさむという問題がある。
【０００７】
この発明は、上記した問題に着目してなされたもので、動力源を必要としない簡易な方法で磁化処理後の浄化水に気泡などを十分に攪拌混合させることが可能な攪拌装置およびこの攪拌装置を用いた浄水システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明による攪拌装置は、流路を流れる液体を攪拌するものであり、液体の流路を形成する筒体と、前記筒体内の流路に設けられた攪拌部材とから成る。前記攪拌部材は、複数の通水孔が全面に設けられた複数の板材を互いに平行かつ流路に直交して並べて構成されている。各板材の各通水孔は上流側の板材の各通水孔と重ならないように位置ずれさせている。
【０００９】
この発明によれば、攪拌装置内に送り込まれた液体は筒体内の流路を流れるが、この流路の途中に設けられた攪拌部材により液体が攪拌処理される。液体は攪拌部材を構成する複数の板材の全面に設けられた複数の通水孔を通過して流れるが、各通水孔は上流側の板材の各通水孔と重ならないように位置ずれされているので、位置ずれした通水孔を液体が通過するごとに液体の流れが自然に変えられ、これにより液体の撹拌処理が行われる。
【００１０】
この発明の好ましい一実施態様においては、前記全ての板材は、複数枚ずつにグループ分けされており、各通水孔が上流側のグループの板材の各通水孔と重ならないように位置ずれさせている。
【００１１】
この実施態様によれば、液体が同じグループ内の各板材の通水孔を通過するときは、通水孔の位置が揃っているので、流れが変えられることなく真直ぐに進むが、液体が他のグループの板材に至ると、通水孔が位置ずれしているので、液体の流れが自然に変えられ、これにより液体の撹拌処理が行われる。
【００１２】
この発明のさらに好ましい実施態様においては、前記全ての板材は、通水孔の形状および位置が同じ態様の板材により構成され、各板材は上流側の板材に対して所定の角度だけ回動させることにより各通水孔が上流側の板材の各通水孔と重ならないように位置ずれさている。
【００１３】
この実施態様によれば、全ての板材の通水孔の形状および位置が同じ態様により構成されているので、全ての板材を同じ加工方法により１種類製作すればよく、板材の製作に手数がかからず、部品管理も容易である。
【００１４】
また、この発明の好ましい他の実施態様においては、前記通水孔は、所定のグループの板材ごとに異なる形状を有している。
この実施態様によれば、通水孔の形状が異なるグループへ液体が至るごとに液体の流れが自然に変えられることになり、これにより液体の撹拌効果を高めることができる。
【００１５】
この発明による浄水システムは、水源より取り込んだ水に磁化処理を含む浄化処理を施して、処理済みの浄化水を放出管により水源へ放出するものであって、前記放出管には、放出する浄化水に空気を導入するための吸気管が配置され、放出管の放出口には上記したいずれかの実施態様の攪拌装置が接続されている。
【００１６】
上記した浄水システムにおいて、放出管を流れる磁化処理などの浄化処理が施された浄化水には、吸気管により取り込まれた空気が気泡となって導入される。この浄化水が、攪拌装置内を流れると、攪拌部材により浄化水が攪拌処理される。これにより浄化水に空気が十分に攪拌混合されるので、酸素の水への取込み量が増し、曝気による浄化機能が一層促進される。
【発明の効果】
【００１７】
この発明によれば、各板材の各通水孔をその上流側の板材の各通水孔と重ならないように位置ずれさせるだけで、液体の流れが自然に変えられて液体が撹拌処理されるので、動力を用いることなく水に気泡などを攪拌混合できる。
また、この発明による浄水システムによれば、磁化処理などの浄化処理が施された浄化水に気泡を十分に攪拌混合させることができるため、酸素の水への取込み量が増し、曝気による浄化機能が一層促進される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１は、この発明の一実施例である浄水システム１の構成を示している。
図示例の浄水システム１は、水源より取り込んだ水に磁化処理装置２による磁化処理と濾過槽３による濾過処理とを施して、処理済みの浄化水を水源へ放出する構成のものであり、水源より水を取り込む取水管４と、取り込んだ水を濾過槽３の上端部へ導くための給水管５と、濾過槽３で濾過処理された浄化水を水源へ放出するための放出管６と、放出する浄化水に空気を導入するための吸気管７と、放出管６を流れる浄化水に導入された空気を攪拌混合するための攪拌装置８とを備える。
【００１９】
前記取水管４は、公知のフィルタ１２を介してポンプＰに接続されており、ポンプＰを駆動源として水源より水を取り込む。フィルタ１２は、取水管４より取り込まれた水に含まれる大きな異物を取り除くためのものである。なお、このフィルタ１２に替えて又はフィルタ１２とともに、取水管４の先端にストレーナを取り付けてもよい。
【００２０】
前記給水管５は、ポンプＰと濾過槽３を接続するもので、その中間部には三方弁９が介装されている。また、給水管５には、管内を通過する水に対して磁化処理を施すための磁化処理装置２が配備されている。この磁化処理装置２は、図示しないが、複数の永久磁石を管の外周に配備して異極を対向させ、管内に磁界を作用させるようにしたものであり、管内を通過する水を活性化する。水が磁界の作用を受けて活性化されると、水のクラスタが細分化されるので、水が周囲から酸素を奪う作用（還元作用）が強くなって酸素の取込み量が増す。
なお、この実施例では、放出管６、および洗浄水の放出管１１にも上記した構成の磁化処理装置２が配備されてあり、管内を通過する水に永久磁石による磁化処理を施している。
【００２１】
前記濾過槽３の内部には、上部フィルタ３０と下部フィルタ３１との間に、多数個の濾材３２が装填されている。この濾過槽３の内部に給水管５より水が導入され、導入した水が濾材３２の装填部分を通過したとき、水に含まれる不純物や異物が取り除かれる。前記濾材３２として、活性炭を含んだ合成樹脂成形体を使用することにより、活性炭がもつ吸着能により悪臭の除去が可能である。なお、この実施例では、濾過槽３は縦型であるが、横型とすることもできる。
【００２２】
また、前記濾過槽３の下端部には逆流管１０が接続されている。三方弁９の切換により給水管５を通過する水を洗浄水として逆流管１０に導入させ、濾過槽３の下端部へ導く。この洗浄水は濾過槽３の下端部より上端部へ逆行して濾過槽３を洗浄する。洗浄後の水は、濾過槽３の上端部に接続された洗浄水の放出管１１から水源へ放出される。
【００２３】
前記放出管６は、濾過槽３の下端部に接続されており、濾過槽３で濾過された浄化水を水源へ放出する。前記放出管６には吸気管７が接続され、吸気管７より取り込まれた空気が気泡となって放出管６を流れる浄化水に導入される。
【００２４】
この実施例の吸気管７には、取り込んだ空気に磁化処理を施すために磁化処理装置２が配備されている。この磁化処理装置２は、吸気管７の途中に介装されるもので、吸気管７を空気が通過するとき、その空気に永久磁石による磁界を作用させて磁化処理を施すことにより、空気の分子を活性化させる。空気が活性化されると、空気の細分化も促進され、水と空気との接触面積が増す結果、酸素の水への取込み量が増す。
【００２５】
前記攪拌装置８は、放出管６の放出口に接続されている。図２及び図３は、攪拌装置８の詳細を示している。この攪拌装置８は、２個の筒体８０，９０と攪拌部材８１とから構成されている。各筒体８０，９０は中空の円筒体の両端にフランジ８０Ａ，９０Ａおよび８０Ｂ，９０Ｂが一体形成されたもので、内部の中空孔が放出管６の放出口から導かれる浄化水の流路８２，９２となっている。各筒体８０，９０は、フランジ８０Ａ，９０Ａが連結されて流路８２，９２が連通しており、一方の筒体８０の流路８２に攪拌部材８１が設けられている。
【００２６】
前記攪拌部材８１は、図４に示すように、複数の板材８３を３本の金属棒８４，８４，８４により一体に連結して構成されている。
前記板材８３は、適当な厚さを有する金属製の円板からなるもので、各板材８３には、複数の通水孔８５ａが全面に設けられているとともに、板材８３の外周縁の近傍位置であって、その外周を３等分する位置に貫通孔８５ｂ〜８５ｄがそれぞれ設けられている。
【００２７】
前記の各通水孔８５ａは、同じ大きさの正六角形状であり、板材８３の全面に形成されている。通水孔８５ａの配列は、図５（１）に示すように、千鳥配列になっており、ひとつの貫通孔８５ｂを通る直径線８３ａ上に所定の個数の通水孔８５ａが等配列されるとともに、この通水孔８５ａの配列と平行な各列の通水孔８５ａが順次位置ずれしている。
【００２８】
前記各板材８３は、所定の間隔でそれぞれ互いに平行かつ流路８２に直交するように並べられている。板材８３の各貫通孔８５ｂに前記各金属棒８４をそれぞれ通し、各板材８３を各金属棒８４にそれぞれ溶接により固着させることで、各板材８３が一体化されている。
【００２９】
全ての板材８３は、３枚がひとつのグループになっており、各グループの板材８３はその一つ上流側のグループの板材８３に対して１２０度回動させてある。つまり、図４に示すグループ１の各板材８３は、図５（１）に示すように、回動中心Ｐに対して上方に貫通孔８５ｂが位置し、グループ２の各板材８３は、図５（２）に示すように、前記貫通孔８５ｂと１２０度位置ずれした貫通孔８５ｄが回動中心Ｐに対して上方に位置し、グループ３の各板材は、図５（３）に示すように、前記貫通孔８５ｄと１２０度位置ずれした貫通孔８５ｃが回動中心Ｐに対して上方に位置している。各通水孔８５ａの配列は、方向性を有する千鳥配列であるので、グループ１〜３の各板材８３の各通水孔８５ａは互いに重ならずに位置ずれしている。
【００３０】
図示例の攪拌装置８は、上記した構成の攪拌部材８１が筒体８０内の流路８２に配備され、筒体８０のフランジ８０Ａと筒体９０のフランジ９０Ａとの連結部には水漏れを防止するためにゴムやポリウレタンなどのパッキン８６，８６と、このパッキン８６，８６間に、前記板材８３と同じように全面に通水孔が設けられた板材８７とが配備されている。フランジ８０Ａ，９０Ａ間はボルト８８ａおよびナット８８ｂによって締め付け固定される。
【００３１】
なお、この実施例では、全ての板材８３の通水孔８５ａは正六角形状に形成されているが、これに限らず、図６に示すように、正方形状に形成することができ、さらに、円形、正三角形状、正五角形状、正八角形状など、任意の形状に形成することができる。
さらにまた、所定のグループの板材８３ごとに通水孔８５ａの形状を異なる形状に形成して通水孔８５ａが重ならないようにすることができる。例えば、最初のグループは通水孔８５ａの形状を正三角形状に、次のグループは正方形状に、次のグループは正五角形状に、順次、正六角形状、正八角形状、円形に形成する。
【００３２】
また、この実施例では、各板材８３と各金属棒８４とを、それぞれ溶接により固着して攪拌部材８１を形成しているが、図７に示すように、中空孔を有する円筒刑状のスペーサ８８を板材８３と板材８３との間であって各貫通孔８５ｂ〜８５ｄの位置に介在させ、両端にネジが切られた金属棒８４を各板材８３の各貫通孔８５ｂ〜８５ｄへ通して各金属棒８４の両端をネジ８９により止めることで各板材８３を一体化して攪拌部材８１を形成してもよい。
【００３３】
上記した構成の浄水システム１により水源の水に浄化処理を施す場合、ポンプＰを作動させると、水は取水管４から給水管５を通り、磁化処理装置２により磁化処理される。磁化処理された水は給水管５から濾過槽３へ送られ、濾材３２で濾過されたのち、浄化水として放出管６に至る。浄化水は、途中で磁化処理装置２による再度の磁化処理が施された後に、放出管６から攪拌装置８へ送られる。
【００３４】
前記放出管６を流れる浄化水には、吸気管７により取り込まれた空気が気泡となって導入される。この浄化水が攪拌装置８内を流れると、浄化水は複数の板材８３の全面に設けられた複数の通水孔８５ａを通過して流れる。各通水孔８５ａはその上流側の板材８３の各通水孔８５ａと重ならないように位置ずれしているので、浄化水が各板材８３の通水孔８５ａを通過する際には浄化水の流れが自然に変えられることになり、浄化水が攪拌処理される。これにより浄化水に空気を十分に攪拌混合させることができ、その結果、酸素の水への取込み量が増し、曝気による浄化機能が一層促進される。
なお、この発明の攪拌装置は、水と空気との攪拌のみならず、水と薬剤との攪拌混合など、種々の用途に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】この発明に係る浄水システムを示す説明図である。
【図２】この発明に係る攪拌装置の側面図である。
【図３】この発明に係る攪拌装置の断面図である。
【図４】攪拌部材の側面図である。
【図５】板材の正面図である。
【図６】板材の他の実施例の正面図である。
【図７】攪拌部材の他の実施例の断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１    浄水システム
６    放出管
７    吸気管
８    攪拌装置
８０，９０  筒体
８１  攪拌部材
８２，９２  流路
８３  板材
８５ａ  通水孔
【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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【図７】
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