(57)【要約】【課題】  養殖池などに送られる用水全体の酸素溶存度を効率的に高めることができる酸素溶解促進装置を提供すること。【解決手段】  処理槽と回転駆動源と回転軸と散気管と給気手段と攪拌脱気手段とを備え、処理槽は、給水手段と、槽内を一定の水位に保持するとともに槽内用水を次段階である養殖池や水槽などの育成用池に導く排水手段とを備え、回転軸は、処理槽内に縦軸状に配置されて回転駆動源により回転自在とされ、散気管は、回転軸回りに取付けられ同回転軸とともに処理槽内を水平回転自在とされるとともに給気手段からの給気を受けて散気孔から微細気泡を噴出自在とされ、攪拌脱気手段は、回転軸から離れた外周位置に縦向き状に配置されて回転軸とともに槽内用水内で回転駆動自在とされるとともにその周面に形成された水取込口から用水を取り込みながら内部における攪拌作用に伴って用水に含まれる窒素・二酸化炭素などの溶存気体を分離上昇させて上方に放散可能に構成されていることを特徴とする。【選択図】図１
2013031418.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理槽と回転駆動源と回転軸と散気管と給気手段と攪拌脱気手段とを備え、処理槽は、給水手段と、槽内を一定の水位に保持するとともに槽内用水を次段階である養殖池や水槽などの育成用池に導く排水手段とを備え、回転軸は、処理槽内に縦軸状に配置されて回転駆動源により回転自在とされ、散気管は、回転軸回りに取付けられ同回転軸とともに処理槽内を水平回転自在とされるとともに給気手段からの給気を受けて散気孔から微細気泡を噴出自在とされ、攪拌脱気手段は、回転軸から離れた外周位置に縦向き状に配置されて回転軸とともに槽内用水内で回転駆動自在とされるとともにその周面に形成された水取込口から用水を取り込みながら内部における攪拌作用に伴って用水に含まれる窒素・二酸化炭素などの溶存気体を分離上昇させて上方に放散可能に構成されていることを特徴とする酸素溶解促進装置。
【請求項２】
請求項１に記載のものにおいて、処理槽には、回転軸とともに水面において回転する掻寄部材が設けられて次段階の育成用池内からの残渣類混じりの水の投入に伴う浮遊物を掻き集めて同処理槽に付した浮遊物排出ボックスを通じて外部に排出可能に構成されている酸素溶解促進装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  この発明は、養殖池や飼育用水槽などで必要とされる用水中の酸素溶存度を高め養殖あるいは飼育対象の成育を助長するための酸素溶解促進装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  魚介類の養殖をする養殖池には、養殖目的に応じた淡水や海水などの用水が入れられて好適な養殖あるいは飼育がなされるようになっているが、この用水としては酸素溶存度が高い方が魚介類の成育にとって望ましい。この酸素溶存度を一般的なレベルよりも高めることを目的とした特許技術には多々あるが、例えば、その一例として、下記特許公報１に開示された技術がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】  特開平１０−２１６７９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  上記特許文献１に開示の水域浄化装置は、水中でほぼ水平方向に水流を発生するように設けられたスクリュウプロペラと、同プロペラの回転駆動機構とをそなえ、上記水流に微細気泡を多量に混入すべく配置された多孔質板付き空気噴出部と、同空気噴出部へ送気管を介し圧縮空気を送るエア・コンプレッサーとが設けられて、上記多孔質板付き空気噴出部が、上記スクリュウプロペラボス部からプロペラ翼に対応して放射状に突設された通気部材に装着されていることを特徴とするものである。こうした水域浄化装置は、多孔質板付き空気噴出部が、上記スクリュウプロペラボス部からプロペラ翼に対応して放射状に突設された通気部材に装着されているので、水流に多量の微細気泡を混入することができるが、スクリュウプロペラが水中の特定位置に設けられその位置から一方向に微細気泡混入の水流を発生するように設けられているため、微細気泡の混入が偏り水中全域に酸素を溶解するには無理がある。【０００５】  この発明は上記従来の問題を解決するためになされたもので、養殖池などに送られる用水全体の酸素溶存度を効率的に高めることができる酸素溶解促進装置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】
【０００６】  この発明は上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、処理槽と回転駆動源と回転軸と散気管と給気手段と攪拌脱気手段とを備え、処理槽は、給水手段と、槽内を一定の水位に保持するとともに槽内用水を次段階である養殖池や水槽などの育成用池に導く排水手段とを備え、回転軸は、処理槽内に縦軸状に配置されて回転駆動源により回転自在とされ、散気管は、回転軸回りに取付けられ同回転軸とともに処理槽内を水平回転自在とされるとともに給気手段からの給気を受けて散気孔から微細気泡を噴出自在とされ、攪拌脱気手段は、回転軸から離れた外周位置に縦向き状に配置されて回転軸とともに槽内用水内で回転駆動自在とされるとともにその周面に形成された水取込口から用水を取り込みながら内部における攪拌作用に伴って用水に含まれる窒素・二酸化炭素などの溶存気体を分離上昇させて上方に放散可能に構成されていることを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のものにおいて、処理槽には、回転軸とともに水面において回転する掻寄部材が設けられて次段階の育成用池内からの残渣類混じりの水の投入に伴う浮遊物を掻き集めて同処理槽に付した浮遊物排出ボックスを通じて外部に排出可能に構成されている。
【発明の効果】
【０００７】  上述したようにこの発明は、処理槽と回転駆動源と回転軸と散気管と給気手段と攪拌脱気手段とを備え、処理槽は、給水手段と、槽内を一定の水位に保持するとともに槽内用水を次段階である養殖池や水槽などの育成用池に導く排水手段とを備え、回転軸は、処理槽内に縦軸状に配置されて回転駆動源により回転自在とされ、散気管は、回転軸回りに取付けられ同回転軸とともに処理槽内を水平回転自在とされるとともに給気手段からの給気を受けて散気孔から微細気泡を噴出自在とされ、攪拌脱気手段は、回転軸から離れた外周位置に縦向き状に配置されて回転軸とともに槽内用水内で回転駆動自在とされるとともにその周面に形成された水取込口から用水を取り込みながら内部における攪拌作用に伴って用水に含まれる窒素・二酸化炭素などの溶存気体を分離上昇させて上方に放散可能に構成されていることを特徴とするので、養殖池などに送られる用水全体の酸素溶存度を効率的に高めることができる酸素溶解促進装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】  この発明の一実施形態を示す模式縦断面図。
【図２】  図１のＨ−Ｈ線に沿って示す模式平面図。
【図３】  図１のＪ−Ｊ線に沿って示す模式横断面図。
【図４】  図１の散気管を拡大して示す断面図。
【図５】  図６の平面図。
【図６】  図５の縦断面図。
【図７】  脱気用ガイド管の他の実施形態を示す正面図。
【図８】  脱気用ガイド管の他の実施形態を示す正面図。
【図９】  脱気用ガイド管の他の実施形態を示す横断面図。
【図１０】  脱気用ガイド管の他の実施形態を示す横断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】  以下、この発明装置の一実施形態を図１ないし図６に基づいて説明する。
これらの図において、Ａは酸素溶解促進装置、Ｂは育成装置で、育成装置Ｂは、魚介類の養殖池や観賞魚の水槽などがその対象であり、その装置Ｂの育成用池（槽）１内に酸素溶解促進装置Ａで生成した酸素溶存度の高い水が供給されるとともに、装置Ｂ内で収集された残渣類は一定の処理をしたのち水とともに装置Ａに持ち込まれて浮遊・掻寄・排出処理されるようになっている。
【００１０】  酸素溶解促進装置Ａは、処理槽１と回転駆動源１０と回転軸１２と散気管２３と給気手段２０と脱気用ガイド管３１と脱気用ガイド２８とを備える。ここで、脱気用ガイド管３１と脱気用ガイド２８とは攪拌脱気手段を構成する。
処理槽１は、底壁と周壁とを備え上面が開放された大型円筒体で、第６自動弁ＶＩを含む給水手段３を底部に連通して備えるとともに、槽上部には、排水により槽１内の用水４を一定の水位に保持するとともに槽内用水４を次段階の養殖池や水槽などの育成装置Ｂに導く排水手段５を備える。給水手段３からは淡水あるいは海水が供給される。排水手段５は、槽１内と連通口６でつながれた排水ボックス７と第７自動弁ＶＩＩとを備える。
【００１１】  １０は回転駆動源で、槽１上の中央を通るように渡架されたブリッジ１１の中間位置に固定され正逆回転駆動可能になっている。この回転駆動源１０には、回転軸１２が縦軸状に取付けられて回転駆動されるようになっている。回転軸１２は、パイプ（あるいは中実軸）でなり、その下端部には、図４に示すように、脱着可能なフランジ１３を介して上管１４が接続され、その上管１４を介して中央分配ボックス１５が取付けられている。同ボックス１５の底部には下管１６が連通状に突設されている。中央分配ボックス１５・上管１４・下管１６は、散気装置１７の回転側の中央部分を構成するもので、下管１６には、回転ジョイント１８を介して固定空気管１９が接続されている。固定空気管１９には、ブロア（給気手段）２０が逆止弁付きバルブを介して接続されている。
【００１２】  一方、回転する中央分配ボックス１５には、同ボックス１５に連通状の散気管２３が四方放射状をなして水平に突設され、図３のＸあるいは−Ｘ方向に回転駆動されるようになっている。この散気管２３の本数は限定されるものでなく、例えば、中央分配ボックス１５の周面に多目のジョイントを付けておいてそのうちの適数個を選択して散気管２３を接続し、運転テストを経てより多くの本数が必要とされる場合には残るジョイントを利用して追加の散気管２３を接続するという方式をとることもある。ジョイントには脱着蓋が必要である。
【００１３】  散気管２３は、処理槽１の内周近くまで長く伸びており、その底面には  図１のブロア２０からの給気を受けて図４の矢印Ｃのように微細気泡を噴出可能な散気孔２４…がその長手方向に配列されている。この散気孔２４…は詰まることもあるため、散気管２３の先端には下向きエルボ状をなす閉塞検知管部２５が設けられ、同検知管部２５からの矢印Ｃ１のような空気の漏れ出しを水面上で確認することで散気孔２４…の目詰まりを認知し事後対処可能になっている。
尚、図３に示すように、散気管２３…相互はターンバックルである連結部材２６で引張補強してある。
【００１４】  各散気管２３上には複数の脱気用ガイド２８が互いに平行をなして縦軸状に立設されている。このガイド２８は、ＰＶＣ、ＶＰ、ＳＳ、ＳＵＳなどによるアングル材が使用され、散気管２３上から水面やや下方位置に至るように伸びている。この脱気用ガイド２８は、丸あるいは角パイプにしたり半割りパイプにしてもよい。同脱気用ガイド２８は、図２、図５に示すように、山型の突側が回転方向Ｘに先行して向くように溝側が後行する側となるようにすべて配置されている。前記半割りパイプとする場合もその突側が回転方向Ｘに先行するように向けるが、逆向き、即ち、溝側が先行するように向けることもある。この逆向きにすることはアングル材を使用した場合にも同様に適用される。この脱気用ガイド２８の下部は、回転軸１２の下部から四方に伸びた取付桟２９により立直姿勢に保持されている。
【００１５】  ３１は脱気用ガイド管で、ＶＰ、ＳＵＳ、ＦＲＰなどによる上下を開放した円筒体で、脱気用ガイド２８のまわりに流通空間を残すようにして上下の止着具（ボルトナット）３２により脱気用ガイド２８側に平行状に取付けられている。同脱気用ガイド管３１は、取付桟２９よりも少し上側に下端が位置する一方上端は脱気したものが図６の矢印Ｅのように水面上に放散しやすいように水面よりも突き出した状態とされている。
同ガイド管３１はその周面に通水口３３…を多数備え、回転に伴い用水４が通水口３３…を通って図５、図６の矢印Ｄのように内部流通空間に圧力をもって入り込むようになっている。
この通水口４は、図６のように縦列に複数で周方向に複数の孔により形成されたり、同図右下欄に示すように斜め交差線上に多孔状に配列したものでもよい。また、図７に示すように、縦スリット状の通水口３３としたり、図８に示すように、斜め交差線上に縦スリットを配して通水口３３としてもよい。
さらに、図９に示すように、脱気用ガイド管３１は、アングル材ａ、ｂの対向組み合わせによりその対向間に通水口３３を形成し、その通水口３３を回転方向Ｘに向けるようにして構成してもよい。この場合、脱気用ガイド２８に添った上昇により窒素などが分離・脱気されるが、脱気用ガイド２８を省略して前側のアングル材ａ、あるいはｂそれ自体を脱気用ガイドとすることもある。
また、図１０に示すように、脱気用ガイド管３１は、半割り部材ｃ，ｄの対向組み合わせによりその対向間に通水口３３を形成し、その通水口３３を回転方向Ｘに向けるようにして構成してもよい。この場合、脱気用ガイド２８に添った上昇により窒素などが分離・脱気されるが、脱気用ガイド２８を省略して前側のアングル材ｃ、あるいはｄそれ自体を脱気用ガイドとすることもある。
【００１６】  ３５は掻寄部材で、回転軸１２とその隣の脱気用ガイド管３１間並びに径方向に並ぶ複数の脱気用ガイド管３１…相互間、更に最も外径側の脱気用ガイド管３１より外径方向に伸びる部分に板状部材でつないで形成され、その高さ間に水面がくるようになっている。この掻寄部材３５は、図２のように、回転により掻き寄せを行うと脱気用ガイド管３１の周面に浮遊物が溜まるおそれもある。そこで、弓形をした掻寄ガイド板３６を回転方向先行側に取付けて浮遊物（残渣類）が図２の矢印Ｆのようにスムーズに外径方向に流れ、処理槽１の外周上部に設けた浮遊物排出ボックス３８内に持ち込まれるようにしてもよい。
【００１７】  処理槽１内には、給水手段３から淡水あるいは海水が導入され図１のレベルまで溜められる。回転駆動源１０により回転軸１２が駆動されると、図３のＸ方向に散気管２３が回転される。その速度は１ＲＰＭ前後の緩徐なものとされる。散気管２３が回転されることで多数の散気孔２４…から図４の矢印Ｃのように微細気泡が噴出されて用水４中に空気が溶解されるようになる。この散気は酸素のみを供給するものにしてもよい。
【００１８】  回転軸１２の回転により脱気用ガイド２８および脱気用ガイド管３１（攪拌脱気手段）が図２のようにＸ方向に回転駆動される。これら攪拌脱気用のガイド２８とガイド管３１が回転されると、まず脱気用ガイド２８の下部により用水４がその下層域において攪拌を受ける。さらに、用水４の上層域のものは、回転する脱気用ガイド管３１の通水口３３…を通じて取り込まれたあと脱気用ガイド２８による内部攪拌作用を受けることになる。
【００１９】  これにより、用水４に含まれる窒素・二酸化炭素などの溶存気体が分離され、それが脱気用ガイド２８に添った上昇作用を経て脱気用ガイド管３１上に図６の矢印Ｅのように放散可能になっている。用水４は前記溶存気体が分離放散されて酸素の溶解しやすい状況下にある一方において回転運動する散気管２３からの酸素分の充分な補給により用水４中に酸素が溶解してゆき、酸素溶存度の高い用水４を得ることができ、その用水４を排水手段５を通じて次段階の育成装置Ｂ内に導くことで育成効率を高めることができるようになる。
尚、通水口３３は、脱気用ガイド管３１の回転に先行する前面にのみ設けて用水４を取り込みやすくすることがある。
また、前記ブロア２０はコンプレッサーとすることがある。
【００２０】  育成装置Ｂは、図１に示すように、育成用池（槽）４０を備え、内部の用水４１では図示しない魚介類が育成されるとともに矢印Ｇのようにエサ撒きされるようになっている。育成対象は魚介類に限定されない。育成用池４０としては観賞・育成用の水槽も対象として含む。この育成用池４０内には、前記酸素溶解促進装置Ａの排水ボックス７から酸素溶存度の高い用水４が自動制御に従って導入され、育成対象が溶存度の高い酸素を得て好適な環境のもとで育成される。４２は排水ルートである。
【００２１】  ４３はバイパス管で、前記給水手段３と排水管９との間を第５自動弁Ｖを介してつなぐもので、通常はこの第５自動弁Ｖは閉止されているが、酸素溶解促進装置Ａにメンテナンスの必要があり常開状態の第６自動弁ＶＩを閉止する必要がある場合にこのバイパス管４３が臨時給水のために利用される。即ち、第５自動弁Ｖを開放状態にして臨時的に育成用池４１へ淡水あるいは海水の供給を確保するときのバイパスルートとして利用される。
【００２２】  育成用池４０の底部中央には残渣収集管４５が臨み、同管４５には、第２自動弁ＩＩを介して破砕機４７が接続され、さらに循環ポンプ４８と第４自動弁ＩＶを介して酸素溶解促進装置Ａの残渣排出パイプ５０に接続されている。５１は残渣導入管である。
尚、残渣排出パイプ５０の先端は、残渣が脱気用ガイド管３１内に流入しないように、通水口３３の上端のものの高さよりも高く設定されている。
【００２３】  残渣導入管５１の第４自動弁ＩＶの手前からは、第３自動弁ＩＩＩを介して噴射用パイプ５４が接続され、同パイプ５４の先端は池底に導かれてノズル５５…から水噴射可能にしてある。この水噴射により池底に溜まる残渣が残渣収集管４５まで送られて吸い込まれるようになっている。５６は用水導入管で、池４１の周胴部と破砕機４７下流側との間を第１自動弁Ｉを介してつなぐものである。
【００２４】  これらの配管制御構成において、空状態の酸素溶解促進装置Ａおよび育成装置Ｂに対し、第５自動弁Ｖが閉とされた状態で第６自動弁ＶＩが開とされ給水手段３の稼動により両装置Ａ，Ｂに水が供給される。その際、第７自動弁ＶＩＩは常開とされて排水手段５を通じて育成装置Ｂ内に給水がなされる。このとき、第１〜第４自動弁Ｉ〜ＩＶは残渣処理を行わないため閉とされる。
【００２５】  次に、回転駆動源１０による回転軸１２の駆動により散気管２３・取付桟２９・脱気用ガイド２８・脱気用ガイド管３１がＸ方向に回転駆動されるとともに、散気管２３…から微細気泡が噴射され、前記のような脱気と酸素溶解により用水４の酸素富化がなされ、排水手段５を通じて育成装置Ｂへと酸素溶存度の高い用水が流入される。第６・第７自動弁ＶＩ、ＶＩＩは常開で運転される。育成装置Ｂ内の用水４１は排水ルート４２により適宜排水される。
【００２６】  育成装置Ｂ内にエサや排泄物などによる残渣が溜まってくると、それは定期的にあるいは必要に応じて排除処理される。
そのため循環ポンプ４８が駆動されるが、まず最初に第２自動弁ＩＩと第４自動弁ＩＶを閉にしたままで第１自動弁Ｉと第３自動弁ＩＩＩを開き、その状態でポンプ４８が駆動される。ポンプ４８により、育成用池４１内の水が用水導入管５６を通じて吸い込まれ、ポンプ４８と第３自動弁ＩＩＩを通じてノズル５５からスプレー噴射がなされることにより池底に溜まっていた残渣が池底中央に集められる。
【００２７】  残渣が集められると、第１・第３自動弁Ｉ、ＩＩＩが閉止される一方、第２・第４自動弁ＩＩ、ＩＶの方が開放され、その状態でポンプ４８と破砕機４７が駆動されると、残渣は破砕処理を受けながら用水とともに残渣導入管５１から残渣排出パイプ５０を通じて酸素溶解促進装置Ａの用水４内に導入される。導入された微細な残渣類は、下からの微細気泡により上部に集められ、浮遊物となって掻寄部材３５による掻き寄せにより浮遊物排出ボックス３８内に導かれてのち系外に排出される。第１〜第４自動弁Ｉ〜ＩＶは残渣処理を終えてのち閉とされる。
【００２８】  尚、ポンプ４８などの残渣運転時においても第２・第７自動弁ＩＩ、ＶＩＩは開状態で、ブロア２０も連続運転される。第５自動弁Ｖは閉とされる。第５自動弁Ｖについては、上記のように、通常（脱気・残渣処理中）は閉止されたままになっているが、酸素溶解促進装置Ａにメンテナンスの必要があり常開状態の第６自動弁ＶＩを閉止してバイパス管４３を臨時給水のために利用する場合に開とされる。
【符号の説明】
【００２９】  Ａ…酸素溶解促進装置  １…処理槽  ３…給水手段  ５…排水手段  １０…回転駆動源  １２…回転軸  ２０…ブロア（給気手段）  ２３…散気管  ２８…脱気用ガイド（攪拌脱気手段）  ３１…脱気用ガイド管（攪拌脱気手段）  ３５…掻寄部材  ３８…浮遊物排出ボックス。
【図１】
2013031418.tif 000003
【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】
2013031418.tif 000008
【図７】
2013031418.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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