(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下方に吸込口を有する吸込みケーシングと該吸込みケーシングの上に配置され上方の周方向に所定の間隔で配列され、且つ水平より斜め下方に水を吐出す複数の吐出口を有する吐出しケーシングと、前記吸い込みケーシング内に回転自在に配置された羽根車と、前記吐出しケーシング中に空気を導入する空気導入管を具備し、水中に設置された前記羽根車を回転することにより、前記吸込口より吸込まれた水が前記空気導入管で導入された空気と混合され前記吐出口から吐き出される水中エアレータにおいて、
前記吐出しケーシング内には前記各吐出口に連通する流路を形成すると共に、前記吐出しケーシングには前記流路と流路の間に上下及び外方に開口する開口溝を設け、前記ケーシング内の前記羽根車の下流側に、前記流路を流れる水を前記各吐出口に導く整流板兼仕切板を設け、該整流板兼仕切板と前記吐出しケーシングとの間に形成された空間に前記空気導入管で導入された空気を導き、該空気を前記整流板兼仕切板の下流側端部と前記吐出しケーシングとの隙間から前記流路を流れる水中に混入することを特徴とする水中エアレータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は曝気槽等の水中に設置され、吸込んだ水に外部から導入した空気を混入させ吐出攪拌する水中エアレータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
曝気槽等において、水中の溶存酸素を豊富にするため水を攪拌し空気を混入させる水中エアレータが設置されている。図１はこの種の水中エアレータの構成を示す図で、図２は該エアレータの吐出しケーシングを上方から見た図である。図において、１は下方に吸込口１ａを有する吸込みケーシングであり、該吸込みケーシング１の上部に周方向に複数の吐出口２ａを有する吐出しケーシング２が配置されている。また、吐出しケーシング２内には各吐出口２ａに連通する流路２ｂが形成されている。
【０００３】
吸込みケーシング１内には羽根車３が回転自在に配置され、該羽根車３の回転軸４は垂直上方に延びモータＭの回転軸（図示せず）に連結（直接又は減速機構等を介して間接的に連結）されている。吐出しケーシング２には、その周方向に所定の間隔で吐出口２ａが複数個配置されている。
【０００４】
吐出しケーシング２内には空気導入管５を通して送風機（図示せず）から圧力空気が矢印Ａに示すように導入されるようになっている。また、吸込みケーシング１の吸込口１ａには吸込みパイプ７が接続されている。また、水中エアレータは吊り具６で水中に吊り下げられている。
【０００５】
上記構成の水中エアレータにおいて、モータＭを起動して羽根車３を回転すると水槽（図示せず）の水は矢印Ｗ、Ｗ１に示すように、吸込みパイプ７、吸込みケーシング１の吸込口１ａを通って吸込まれる。一方、空気導入管５で導入された圧力空気は矢印Ａ１に示すように吐出しケーシング２内に流入し、上記吸込まれた水に混入する。該空気が混入した水は吐出口２ａから矢印Ｂに示すように吐出される。
【０００６】
上記従来構成の水中エアレータでは、上部は板体で覆われ、吐出しケーシング２の流路２ｂと流路２ｂの上方は塞がれた状態である。吐出口２ａから矢印Ｂに示すように斜め下方に水が吐出されると、該吐出し流れに同伴してケーシングの上下方向に矢印Ｃ、Ｇに示すように渦状の槽内流れが発生する。ここで吐出しケーシング２の上面は塞がれているので下方に発生した渦状の槽内流れは吐出しケーシング２の下方に滞留し易くなる。このように、吐出しケーシング２の下方に渦状の槽内流れが滞留すると該流れに含まれる気泡も滞留した状態となり、新鮮な空気が供給されず、新鮮な空気による酸素の溶解度が減少するという問題がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、吐出しケーシングの下方に渦状の槽内流れが滞留しにくく、水中に新鮮な空気を間断なく供給し、新鮮な空気による酸素の溶解度を向上させることができる水中エアレータを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため請求項１に記載の発明は、下方に吸込口を有する吸込みケーシングと該吸込みケーシングの上に配置され上方の周方向に所定の間隔で配列され、且つ水平より斜め下方に水を吐出す複数の吐出口を有する吐出しケーシングと、吸い込みケーシング内に回転自在に配置された羽根車と、吐出しケーシング中に空気を導入する空気導入管を具備し、水中に設置された羽根車を回転することにより、吸込口より吸込まれた水が空気導入管で導入された空気と混合され吐出口から吐き出される水中エアレータにおいて、吐出しケーシング内には各吐出口に連通する流路を形成すると共に、吐出しケーシングには流路と流路の間に上下及び外方に開口する開口溝を設け、ケーシング内の羽根車の下流側に、流路を流れる水を各吐出口に導く整流板兼仕切板を設け、該整流板兼仕切板と吐出しケーシングとの間に形成された空間に空気導入管で導入された空気を導き、該空気を整流板兼仕切板の下流側端部と吐出しケーシングとの隙間から流路を流れる水中に混入することを特徴とする。
【０００９】
上記のように吐出口に連通する流路と流路の間に上下及び外方に開口する開口溝を設けたことにより、吐出口からの吐出し流れに同伴して該吐出口の上下方向に渦状の槽内流れが発生するが、吐出口下方に発生した渦状の槽内流れの一部は該開口溝を通して上方に流れ、又吐出口上方に発生した渦状の槽内流れの一部は該開口溝を通って下方に流れるので、渦状の槽内流れがケーシングの吐出口下方に滞留しにくくなる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて説明する。本発明に係る水中エアレータの基本的構成は、図１に示す水中エアレータと同一であるのでその説明は省略する。図３は本発明に係る水中エアレータの吐出しケーシング２を上方から見た図である。図示するように、吐出しケーシング２には流路２ｂと流路２ｂの間に上下及び外方に開口する開口溝８を設けている。
【００１１】
図４は図３に示す吐出しケーシング２を取付けた水中エアレータの構成及び動作を示す図である。モータＭを起動して羽根車３を回転すると水槽の水は矢印Ｗ、Ｗ１に示すように、吸込みパイプ７、吸込みケーシング１の吸込口１ａを通って吸込まれる。一方、空気導入管５で導入された圧力空気は矢印Ａ１に示すように吐出しケーシング２内に流入し、上記吸込まれた水に混入する。該空気が混入した水は吐出口２ａから矢印Ｂに示すように吐出される。
【００１２】
吐出口２ａから斜め下方に吐出し流れに同伴して矢印Ｇ、Ｃに示すように、吐出しケーシング２の吐出口２ａの上下方向に渦状の槽内流れが発生する。この吐出しケーシング２の吐出口２ａ下方の渦状の槽内流れの一部は矢印Ｄに示すように、流路２ｂと流路２ｂの間に設けた上下及び外方に開口する開口溝８を通って上方に流れると共に、吐出口２ａの上方の槽内流れの一部は矢印Ｅに示すように該開口溝８を通って下方に流れる。これにより、吐出しケーシング２の下方に渦状の槽内流れが滞留しにくくなる。これにより、吐出しケーシング２の下方の水も攪拌されることになり、常に新鮮な空気による酸素の溶解が行われる。
【００１３】
上記実施形態例では、下方に吸込みケーシング１を配置し、該吸込みケーシング１の上部に吐出しケーシング２を配置した下吸込み上吐出し型の水中エアレータを例に説明したが、図５に示すように、吐出しケーシング２を下に配置し、該吐出しケーシング２の上部に吸込みケーシング１を配置した上吸込み下吐出し型の水中エアレータにおいても、図３に示すように流路２ｂと流路２ｂの間に上下及び外方に開口する開口溝８を設けた構成の吐出しケーシング２を用いることにより上記と同様な作用効果を生じる。
【００１４】
図５に示す水中エアレータにおいては、周方向に複数の吐出口２ａを有する吐出しケーシング２を下方に配置し、該吐出しケーシング２の上方に吸込口１ａを有する吸込みケーシング１を配置し、吸込みケーシング１内にモータＭの回転力で回転する羽根車３を回転自在に配置している。
【００１５】
吐出しケーシング２の下部中央には空気導入管５が配置され、該空気導入管５を通して矢印Ａに示すように、圧力空気を吐出しケーシング２内に導くようにしている。吐出しケーシング２内には整流板兼仕切板９が設けられ、空気導入管５で矢印Ａに示すように導かれた空気は吐出しケーシング２の底壁と整流板兼仕切板９の間に導かれ、整流板兼仕切板９の外周から矢印Ａ１に示すように、吐出しケーシング２内に導入される。なお、１０は水中エアレータを水槽内に設置するための支柱である。
【００１６】
上記構成の水中エアレータにおいて、モータＭを起動して、羽根車３を回転すると、水は吸込みケーシング１の吸込口１ａから矢印Ｗ、Ｗ１に示すように吸込まれ、吐出しケーシング２内で矢印Ａ１に示すように導入された空気と混入し、吐出口２ａから吐出される。
【００１７】
吐出口２ａから矢印Ｂに示すように斜め下方に吐出された流れに同伴して上記のように吐出口２ａの上下方向に渦状の槽内流れが発生する。下方に発生する槽内流れの一部は矢印Ｄに示すように、流路２ｂと流路２ｂの間に設けた上下及び外方に開口する開口溝８を通って上方に流れると共に、上方の槽内流れの一部は矢印Ｅに示すように下方に向かって流れる水流が該開口８を通って吐出しケーシング２の下方に流れ込む。これにより、吐出しケーシング２の下方に渦状の槽内流れが滞留しにくくなる。その結果、吐出しケーシング２の下方の水も攪拌されることになり、常に新鮮な空気による酸素の溶解が行われる。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１に記載の発明によれば、吐出しケーシングの吐出口に連通する流路と流路の間に吐出しケーシングの上下及び外方に開口する開口溝を設け、ケーシング内の羽根車の下流側に、流路を流れる水を各吐出口に導く整流板兼仕切板を設け、該整流板兼仕切板と吐出しケーシングとの間に形成された空間に空気導入管で導入された空気を導き、該空気を整流板兼仕切板の下流側端部と吐出しケーシングとの隙間から流路を流れる水中に混入するので、吐出しケーシングの吐出口下方に渦状の槽内流れが滞留することがなく、混入される新鮮な空気による酸素の溶解が効率よく行われるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の水中エアレータの構成例を示す図である。
【図２】従来の水中エアレータの吐出しケーシングを上方から見た図である。
【図３】本発明に係る水中エアレータの吐出しケーシングを上方から見た図である。
【図４】本発明に係る水中エアレータの構成及び動作を示す図である。
【図５】本発明に係る水中エアレータの構成及び動作を示す図である。
【符号の説明】
１          吸込みケーシング
２          吐出しケーシング
３          羽根車
４          回転軸
５          空気導入管
６          吊り具
７          吸込みパイプ
８          開口溝
９          整流板兼仕切板
１０        支柱
【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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