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JP7693166B2 - Saturated water generator - Google Patents
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JP7693166B2 - Saturated water generator - Google Patents

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Description

本発明は、湖沼や魚介類の養殖場、あるいは汚水処理場などに設置されて、溶存酸素量が飽和状態に達した水(飽和水)を生成する装置に係り、特に、飽和水を簡単な構造によって効率良く生成することが可能な飽和水生成装置に関する。 The present invention relates to a device that is installed in lakes and marshes, fish and shellfish farms, wastewater treatment plants, etc., and generates water (saturated water) in which the amount of dissolved oxygen has reached a saturated state, and in particular to a saturated water generating device that can generate saturated water efficiently with a simple structure.

池や沼などの水底等に存在する有機汚泥は微生物によって分解されるが、水中の溶存酸素量が少ないと、その有機汚泥が嫌気分解される結果、硫化物やメタンガスなどが生成されてしまう。これらの有害物質が生成されないようにするには、水中の溶存酸素量を高める技術が必要であるが、それに関し、既に幾つかの発明や考案が開示されている。
例えば、特許文献1には、「水中への酸素供給装置」という名称で、貧酸素水域に酸素を供給することによって、水質の改善を図る目的で水中に設置される装置に関する発明が開示されている。
特許文献1に開示された発明は、水中に設置されるとともに、得られた酸素溶解水を任意の水深層に排出する溶解タンクと、任意の水深層における水を吸引して溶解タンクに供給するポンプと、このポンプの吸引側や吐出側において、汲み上げられた水に酸素を含む気体を注入する気体注入手段と、ポンプが設置された状態で湖沼などの水面に配置されるフロート体を備えた構造となっている。
このような構造によれば、水中に設置される溶解タンクの上部近傍にポンプが設置されることから、水圧を利用して溶解タンクの圧力を上昇させられるとともに、未溶解の気体を気体注入手段に還流させることにより、気体の有効利用を進めることができる。
Organic sludge present at the bottom of ponds, marshes, etc. is decomposed by microorganisms, but if the amount of dissolved oxygen in the water is low, the organic sludge is decomposed anaerobicly, resulting in the production of sulfides, methane gas, etc. In order to prevent the production of these harmful substances, technology is needed to increase the amount of dissolved oxygen in the water, and several inventions and ideas regarding this have already been disclosed.
For example, Patent Document 1 discloses an invention entitled "Underwater Oxygen Supply Device," which relates to a device that is installed underwater for the purpose of improving water quality by supplying oxygen to oxygen-poor water areas.
The invention disclosed in Patent Document 1 has a structure comprising a dissolution tank that is placed underwater and discharges the obtained oxygen-dissolved water to any water depth, a pump that draws in water from any water depth and supplies it to the dissolution tank, gas injection means that injects oxygen-containing gas into the pumped water on the suction and discharge sides of the pump, and a float body that is placed on the water surface of a lake or pond with the pump installed.
With this structure, a pump is installed near the top of the dissolving tank which is placed underwater, so that the pressure in the dissolving tank can be increased by utilizing water pressure, and undissolved gas can be returned to the gas injection means, thereby promoting effective use of the gas.

また、特許文献2には、「深層曝気装置」という名称で、曝気本体の内外の差圧や浮遊物の影響を受けず、緊急排気管による緊急排気を確実に行うことができる装置に関する発明が開示されている。
特許文献2に開示された発明は、ダム湖等の湖底に係留されて、湖底付近の深層の水をエアレーションにより循環させる曝気本体と、この曝気本体の上部に設置された排気管及び緊急排気管と、緊急排気管の下端口に設置されて曝気本体内の水位の変動に応じて上下動するフロート弁を備えており、緊急排気管は、上端口が曝気本体外の近傍に設けられるとともに、下端口が排気管の下端口よりも下方で、かつ曝気本体内の空気溜め室の通常時の水位よりも下方に設けられ、フロート弁は、水位が緊急排気管の下端口の高さよりも高い通常時は、浮力で緊急排気管の下端口を閉じるととともに、水位が緊急排気管の下端口の高さよりも低い非常時は、緊急排気管の下端口を開くような構造となっている。
特許文献2に開示された発明は、内外の差圧により弁を開閉させる構造ではなく、曝気本体内のフロート弁を水位の昇降により開閉させる構造であることから、開閉圧の調整が不要である。したがって、緊急排気を確実に行うことができる。また、フロート弁が曝気本体内に配置されていることから、泥砂の浮遊物が作動部分に詰まるおそれや、落ち葉やプラスチック袋等の浮遊物が弁の開口部分を塞ぐおそれがないため、緊急排気を確実に行うことができる。
Furthermore, Patent Document 2 discloses an invention entitled "Deep Layer Aeration Device" that is capable of reliably carrying out emergency exhaust through an emergency exhaust pipe without being affected by the pressure difference between the inside and outside of the aeration body or by suspended solids.
The invention disclosed in Patent Document 2 comprises an aeration body that is moored to the bottom of a lake such as a dam lake and circulates deep water near the bottom of the lake by aeration, an exhaust pipe and an emergency exhaust pipe installed on the top of the aeration body, and a float valve that is installed at the lower end opening of the emergency exhaust pipe and moves up and down according to changes in the water level inside the aeration body, the upper end opening of the emergency exhaust pipe being installed near the outside of the aeration body and the lower end opening being installed below the lower end opening of the exhaust pipe and below the normal water level of the air storage chamber inside the aeration body, the float valve is structured so that under normal circumstances when the water level is higher than the height of the lower end opening of the emergency exhaust pipe, the float valve closes the lower end opening of the emergency exhaust pipe by buoyancy, and in emergency circumstances when the water level is lower than the height of the lower end opening of the emergency exhaust pipe, the float valve opens the lower end opening of the emergency exhaust pipe.
The invention disclosed in Patent Document 2 does not have a structure in which the valve is opened and closed by the pressure difference between inside and outside, but a structure in which the float valve inside the aeration body is opened and closed by the rise and fall of the water level, so there is no need to adjust the opening and closing pressure. Therefore, emergency exhaust can be performed reliably. In addition, since the float valve is located inside the aeration body, there is no risk of floating mud and sand clogging the operating parts, or floating objects such as fallen leaves and plastic bags blocking the opening of the valve, so emergency exhaust can be performed reliably.

さらに、特許文献3には、「水中撹拌曝気装置」という名称で、排水処理施設等の水槽の中に設置され、水槽内の水を撹拌しながら曝気させる装置に関する発明が開示されている。
特許文献3に開示された発明は、下方に末広がり状のお碗型をなし、開口部が下を向くように配置された回転コーンと、この回転コーンの内部に形成された圧縮空気室と、回転コーンの下方に配設された上面が平板状で円板状をなす底部整流板を備えており、回転コーンの開口部の周縁部の下端部と底部整流板の上面との上下方向の隙間と、回転コーンの開口部の周縁部全周にわたって多数形成された細幅状スリットを圧縮空気室に貯留されている圧縮空気の吹き出し口とする構造となっている。
このような構造によれば、回転コーンの回転力によりせん断された大量の微細気泡が発生することにより、水との接触面積が増加するため、酸素溶解効率が向上する。
Furthermore, Patent Document 3 discloses an invention entitled "Submersible Aeration and Stirring Device," which is installed in a water tank of a wastewater treatment facility or the like and stirs and aerates the water in the tank.
The invention disclosed in Patent Document 3 comprises a rotating cone that is bowl-shaped and flared downwards, with its opening facing downwards, a compressed air chamber formed inside the rotating cone, and a bottom straightening plate with a flat, disc-shaped upper surface disposed below the rotating cone, with the vertical gap between the lower end of the periphery of the opening of the rotating cone and the upper surface of the bottom straightening plate, and a number of narrow slits formed around the entire periphery of the opening of the rotating cone serving as an outlet for the compressed air stored in the compressed air chamber.
With such a structure, a large amount of fine bubbles are generated by shearing due to the rotational force of the rotating cone, which increases the contact area with water, thereby improving the efficiency of oxygen dissolution.

特開2005-230713号公報JP 2005-230713 A 特開2012-61423号公報JP 2012-61423 A 特許第6600779号公報Patent No. 6600779

特許文献1に開示された発明は、気体注入手段によって酸素が注入された水を溶解タンク内に供給する構造となっているが、そのような構造では、水中の溶存酸素濃度を十分に高めることができない。また、図1と明細書には実施例1として、ノズルから溶解タンク内に噴出されて邪魔板に衝突した水が激しく泡立つことにより気液接触表面積が大きくなると記載されているが、酸素が注入された水を泡立てることによっても、溶存酸素濃度を高めることは困難である。
また、特許文献2に開示された発明では、緊急排気を確実に行うことができるという効果は有しているものの、散気管によるエアレーションだけでは、水中の溶存酸素濃度を効率良く高めることができない。
さらに、特許文献3に開示された発明は、大量の微細気泡を発生させて拡散させる構造となっているが、微細気泡を発生させる方法では、水中の溶存酸素濃度を十分に高めることは難しい。
The invention disclosed in Patent Document 1 has a structure in which water into which oxygen has been injected by a gas injection means is supplied into a dissolving tank, but such a structure does not allow the dissolved oxygen concentration in the water to be sufficiently increased. Also, Figure 1 and the specification state in Example 1 that water ejected from a nozzle into the dissolving tank and colliding with a baffle plate is violently foamed, thereby increasing the gas-liquid contact surface area, but it is difficult to increase the dissolved oxygen concentration even by foaming the water into which oxygen has been injected.
In addition, while the invention disclosed in Patent Document 2 has the effect of being able to reliably perform emergency evacuation, aeration using an aeration pipe alone cannot efficiently increase the dissolved oxygen concentration in the water.
Furthermore, the invention disclosed in Patent Document 3 has a structure that generates and diffuses a large amount of fine bubbles, but it is difficult to sufficiently increase the dissolved oxygen concentration in water using a method that generates fine bubbles.

本発明は、このような従来の事情に対処してなされたものであり、湖沼や魚介類の養殖場、あるいは汚水処理場などにおいて酸素で飽和した状態の水を簡単な構造によって効率良く生成して、水中の溶存酸素濃度を十分に高めることが可能な飽和水生成装置を提供することを目的とする。 The present invention was made to address these conventional problems, and aims to provide a saturated water generating device that can efficiently generate water saturated with oxygen in lakes and ponds, fish and shellfish farms, wastewater treatment plants, etc., using a simple structure, thereby sufficiently increasing the dissolved oxygen concentration in the water.

上記目的を達成するため、第1の発明に係る飽和水生成装置は、底面と側面が閉塞されるとともに処理水が排出される第1の排水口が下部に設けられ、少なくとも酸素を含む気体によって上部に気相が形成されている容器と、開口部を上に向けた状態で容器内に設置され、開口部に続く内面を側面視した場合にその輪郭線が卵形線の一部が切り取られた形状をなしている導水部材と、開口部近傍の内面に上方から水を噴射するノズルと、このノズルが先端に接続されている給水管と、この給水管の基端に吐出口が接続されている給水ポンプと、を備え、容器の下部には処理水が貯留されることを特徴とするものである。
なお、卵形線は凸閉曲線とも呼ばれ、平面上の単一閉曲線であって、内部のどの2点を結んだ線分についてもその線分上の点がすべて内部にあるような曲線として定義されているが、第1の発明における卵形線には、曲線の一部が直線で置き換えられたような略卵形線も含まれるものとする。
第1の発明において、導水部材に対して開口部近傍の内面に向けてノズルから水を噴出させると、この水は容器の上部に気相を形成している気体を巻き込みながら導水部材の内面に沿って下降した後、内面の最下部で反転し、再び導水部材の内面に沿って上昇する。その後、導水部材の開口部の近くに達した水と気泡は、一部がノズルから噴出される水によって導水部材の下方へ押し込まれ、残りは導水部材の開口部から溢れ出す。そして、導水部材の下方へ押し込まれた水と気泡は、再び上述の気体を巻き込みながら導水部材の内面に沿って下降した後、その最下部で反転して上昇し、開口部の近くにおいて、ノズルから噴出された水によって再び導水部材の下方へ押し込まれる水と気泡及び導水部材から溢れ出す水と気泡に分かれる。
In order to achieve the above-mentioned object, the saturated water generating apparatus of the first invention comprises a container whose bottom and sides are closed and which has a first drainage outlet at the bottom through which treated water is discharged, and in which a gas phase is formed at the top by a gas containing at least oxygen, a water-conducting member which is placed in the container with its opening facing upwards, and whose outline, when the inner surface continuing to the opening is viewed from the side, has a shape in which a portion of an egg-shaped line has been cut out, a nozzle which sprays water from above onto the inner surface near the opening, a water supply pipe which has the nozzle connected to its tip, and a water supply pump which has a discharge outlet connected to the base end of the water supply pipe, and which is characterized in that treated water is stored in the lower part of the container.
Incidentally, an oval line is also called a convex closed curve, and is defined as a single closed curve on a plane in which, for any line segment connecting any two internal points, all points on that line segment are also inside the curve. However, the oval line in the first invention also includes a nearly oval line in which part of the curve has been replaced with a straight line.
In the first invention, when water is jetted from a nozzle toward the inner surface of the water-guiding member near the opening, the water descends along the inner surface of the water-guiding member while entraining the gas forming the gas phase at the top of the container, then reverses at the bottom of the inner surface, and rises again along the inner surface of the water-guiding member. After that, part of the water and air bubbles that reach the vicinity of the opening of the water-guiding member are pushed downwards in the water-guiding member by the water jetted from the nozzle, and the rest overflow from the opening of the water-guiding member. Then, the water and air bubbles that have been forced downwards in the water-guiding member descend along the inner surface of the water-guiding member while entraining the gas again, then reverses at the bottom, and rises again, and near the opening, they are divided into water and air bubbles that are pushed downwards in the water-guiding member again by the water jetted from the nozzle, and water and air bubbles that overflow from the water-guiding member.

このように、第1の発明では、ノズルから噴出された水が酸素を含む気体を巻き込みながら導水部材の内面に沿って何度も下降と上昇を繰り返すことによって、導水部材内が気泡で充満する。これにより、空気に含まれる酸素がその水に溶解する量が増加していく結果、最終的に溶存酸素量が飽和状態に達した水(飽和水)が生成されるという作用を有する。また、導水部材の内部で生成されて開口部から溢れ出し、導水部材の下方へ移動した飽和水が処理水として第1の排水口から容器の外部へ排出されるという作用を有する。 In this way, in the first invention, the water sprayed from the nozzle repeatedly rises and falls along the inner surface of the water-conducting member while entraining oxygen-containing gas, filling the water-conducting member with air bubbles. This increases the amount of oxygen contained in the air that dissolves in the water, eventually producing water in which the amount of dissolved oxygen has reached a saturated state (saturated water). In addition, the saturated water that is produced inside the water-conducting member overflows from the opening and moves downwards in the water-conducting member is discharged from the first drain outlet to the outside of the container as treated water.

第2の発明は、第1の発明において、容器内に気体を供給する給気管と、この給気管の基端に接続されているコンプレッサと、を備え、容器は上面が閉塞され、給水口、給気口及び開閉可能な排気口が上部に設けられ、給水管及び給気管はそれぞれ給水口及び給気口を通して各先端が容器内に差し込まれていることを特徴とするものである。
第2の発明においては、第1の発明の作用に加え、容器の上面が閉塞されていることから、コンプレッサによって圧力を大気圧よりも高くした空気を容器内に供給することで、容器内に圧力が大気圧よりも高い気相が形成されるという作用を有する。
The second invention is characterized in that, in the first invention, it comprises an air supply pipe for supplying gas into the container and a compressor connected to the base end of the air supply pipe, the container has a closed top and is provided with a water supply inlet, an air supply inlet and an openable and closable exhaust port at the top, and the ends of the water supply pipe and the air supply pipe are inserted into the container through the water supply inlet and the air supply inlet, respectively.
In the second invention, in addition to the effect of the first invention, since the top surface of the container is closed, by supplying air pressurized higher than atmospheric pressure by a compressor into the container, a gas phase whose pressure is higher than atmospheric pressure is formed inside the container.

第3の発明は、第2の発明において、容器は少なくとも一部が水中に没するように設置されるとともに、第1の排水口が設けられる代わりに底面が開口しており、給水ポンプは水中ポンプであることを特徴とするものである。
第3の発明においては、第2の発明の作用に加え、容器が設置される水深を変えることで、容器内に形成される気相の圧力が変化するとともに、気液境界面の位置が容器に対する排気口の位置によって決まるという作用を有する。また、第3の発明においては、排気口を開いた状態にして給気管から容器内に気体を供給し続けると、余分な気体が排気口から排出されて容器内の気体が常に入れ替わることになり、その組成が一定に保たれるという作用を有する。
The third invention is characterized in that, in the second invention, the container is installed so that at least a portion of it is submerged in water, the bottom is open instead of having a first drain outlet, and the water supply pump is an underwater pump.
In the third invention, in addition to the effects of the second invention, the pressure of the gas phase formed in the container can be changed by changing the water depth at which the container is placed, and the position of the gas-liquid boundary surface is determined by the position of the exhaust port relative to the container. Also, in the third invention, when gas is continuously supplied into the container from the air supply pipe with the exhaust port open, excess gas is discharged from the exhaust port, and the gas in the container is constantly replaced, thereby maintaining a constant composition.

第4の発明は、第3の発明において、水中ポンプが収納されているポンプ用加圧タンクと、水中に鉛直方向と平行をなすように設置され、ポンプ用加圧タンクが下端に接続されるとともに上端が開口している第1の給水路と、水中に水平方向と平行をなすように設置され、ポンプ用加圧タンクが一端に接続されている第2の給水路と、この第2の給水路の他端に接続されているストレーナと、を備えていることを特徴とするものである。
第4の発明において、水中ポンプを稼働させて給水管を通して容器内に水を供給すると、ポンプ用加圧タンク内が負圧になるため、第1の給水路内の水が下方へ移動するとともに、第2の給水路内の水がポンプ用加圧タンクに向かって移動する。そして、第2の給水路内の水が移動すると、ストレーナの周囲の水が第2の給水路内に吸い込まれる。すなわち、第4の発明では、第3の発明の作用に加え、水中ポンプによってポンプ用加圧タンク内の水が吸い込まれるのに伴って、第2の給水路内の水がポンプ用加圧タンクに向かって移動する結果、ストレーナの周囲の水が第2の給水路に吸い込まれるという作用を有する。
The fourth invention is characterized in that, in the third invention, it comprises a pump pressure tank in which an underwater pump is housed, a first water supply passage installed underwater parallel to the vertical direction, the lower end of which is connected to the pump pressure tank and the upper end of which is open, a second water supply passage installed underwater parallel to the horizontal direction, the one end of which is connected to the pump pressure tank, and a strainer connected to the other end of the second water supply passage.
In the fourth invention, when the submersible pump is operated to supply water into the container through the water supply pipe, negative pressure is created in the pump pressurization tank, causing the water in the first water supply passage to move downward and the water in the second water supply passage to move toward the pump pressurization tank. As the water in the second water supply passage moves, the water around the strainer is sucked into the second water supply passage. In other words, in addition to the action of the third invention, the fourth invention has the action that as the water in the pump pressurization tank is sucked in by the submersible pump, the water in the second water supply passage moves toward the pump pressurization tank, and the water around the strainer is sucked into the second water supply passage.

第5の発明は、第1の発明乃至第4の発明のいずれかの発明において、導水部材は、曲折された板材からなることを特徴とするものである。
第5の発明においては、第1の発明乃至第4の発明のいずれかの発明の作用に加え、導水部材の構造が簡単で加工コストが安いという作用を有する。
A fifth invention is the invention according to any one of the first to fourth inventions, characterized in that the water guide member is made of a bent plate material.
The fifth invention has the effect of the first to fourth inventions, and further has the effect that the water guide member has a simple structure and is therefore inexpensive to process.

第6の発明は、第1の発明において、容器の代わりに、処理水が排出される第2の排水口が下部に設けられ、少なくとも酸素を含み、圧力が大気圧よりも高い気体によって上部に気相が形成されている加圧タンクと、この加圧タンク内に気体を供給する給気管と、この給気管に接続されているコンプレッサと、第2の排水口に接続され加圧タンク内に溜まった処理水を排出する排水管と、を備え、導水部材は、開口部を上に向けた状態で加圧タンク内に設置されていることを特徴とするものである。
第6の発明においては、容器の代わりに加圧タンクの内部に導水部材が設置されていることから、第1の発明の作用に加え、第2の発明の場合よりも圧力が高い気相を加圧タンクの内部と導水部材内の上部に形成することが容易であるという作用を有する。
The sixth invention is characterized in that, in place of the container, the first invention includes a pressurized tank having a second drain outlet at the bottom through which the treated water is discharged, and a gas phase formed at the top by gas containing at least oxygen and having a pressure higher than atmospheric pressure, an air supply pipe for supplying gas into the pressurized tank, a compressor connected to the air supply pipe, and a drain pipe connected to the second drain outlet for discharging the treated water accumulated in the pressurized tank, and the water-guiding member is installed in the pressurized tank with its opening facing upwards.
In the sixth invention, a water-conducting member is installed inside the pressurized tank instead of a container, and therefore in addition to the effect of the first invention, it has the effect of easily forming a gas phase with a higher pressure inside the pressurized tank and in the upper part of the water-conducting member than in the case of the second invention.

第7の発明は、第6の発明において、導水部材は、曲折された板材と、この板材の両側面を閉塞する一対の側板と、を有することを特徴とするものである。
第7の発明においては、第6の発明の作用に加え、導水部材の構造が簡単で加工コストが安いという作用を有する。
A seventh aspect of the present invention is the sixth aspect of the present invention, wherein the water guide member has a bent plate material and a pair of side plates closing both side surfaces of the plate material.
In the seventh aspect of the invention, in addition to the effect of the sixth aspect of the invention, the water guide member has a simple structure and is therefore inexpensive to process.

第1の発明によれば、酸素で飽和した状態の水(飽和水)を効率良く生成して、水中の溶存酸素濃度を十分に高めることができる。また、第1の発明は構造が簡単であるため、安価に製造することが可能である。なお、容器の上面が開口している場合には、容器の上面に形成される気相の圧力が大気圧と等しくなり、容器を耐圧構造にしなくとも良いため、製造コストを更に安くすることができる。 According to the first invention, water saturated with oxygen (saturated water) can be efficiently produced, and the dissolved oxygen concentration in the water can be sufficiently increased. In addition, since the first invention has a simple structure, it can be manufactured at low cost. Furthermore, if the top of the container is open, the pressure of the gas phase formed on the top of the container becomes equal to atmospheric pressure, and the container does not need to be pressure-resistant, which can further reduce manufacturing costs.

第2の発明によれば、第1の発明の効果に加え、容器内に圧力が大気圧よりも高い気相が形成された状態で、開口部近傍の導水部材の内面に向けてノズルから水を噴出させることにより、第1の発明の場合よりも溶存酸素濃度の高い処理水をワンパスで生成することができるという効果を奏する。 The second invention has the effect of producing, in addition to the effect of the first invention, treated water having a higher dissolved oxygen concentration than the first invention in a single pass by spraying water from a nozzle toward the inner surface of the water-conducting member near the opening when a gas phase with a pressure higher than atmospheric pressure is formed in the container.

第3の発明では、容器が設置される水深によって容器内に形成される気相の圧力が変化するため、その圧力を一定に保つための制御機構等が不要であるとともに、気液境界面の位置が容器に対する排気口の位置によって決まるため、気液境界面の位置を検出するためのセンサも不要であることから、第2の発明の効果に加え、製造コストが削減されるという効果を奏する。また、第3の発明では、排気口を開いた状態にして給気管から容器内に気体を供給し続けると、容器内の気体が常に入れ替わり、その組成が一定に保たれるため、容器から排出される処理水の溶存酸素濃度が変動し難いという効果を奏する。さらに、容器の底面が開口しており、容器の内面と外面に同じ水圧が加わるため、容器を耐圧構造にする必要がない。したがって、第3の発明によれば、製造コストが更に削減される。 In the third invention, the pressure of the gas phase formed in the container changes depending on the water depth at which the container is placed, so there is no need for a control mechanism or the like to keep the pressure constant, and since the position of the gas-liquid boundary surface is determined by the position of the exhaust port relative to the container, no sensor is needed to detect the position of the gas-liquid boundary surface, so in addition to the effects of the second invention, there is an effect of reducing manufacturing costs. In addition, in the third invention, if gas is continuously supplied into the container from the air supply pipe with the exhaust port open, the gas in the container is constantly replaced and its composition is kept constant, so there is an effect that the dissolved oxygen concentration of the treated water discharged from the container is less likely to fluctuate. Furthermore, since the bottom of the container is open and the same water pressure is applied to the inner and outer surfaces of the container, there is no need to make the container pressure-resistant. Therefore, according to the third invention, manufacturing costs are further reduced.

一端にストレーナが取り付けられた給水用配管の他端を水中ポンプの吸込口に接続した場合、ストレーナを設置可能な範囲は水中ポンプの吸い込み能力によって決まり、例えば、水中ポンプの吸い込み能力が低い場合には、ストレーナを水中ポンプの近くに設置せざるを得ない。これに対し、第4の発明では、水中ポンプによってポンプ用加圧タンクの内部の水が吸い込まれると、第2の給水路内の水がポンプ用加圧タンクに向かって移動する結果、水中ポンプの吸い込み能力に関係なく、ストレーナの周囲の水が第2の給水路に吸い込まれる。
すなわち、第4の発明では、第3の発明の効果に加え、池や沼などの水底にポンプ用加圧タンクと第2の給水路を設置する際に、水中ポンプの吸い込み能力に関係なく、ストレーナを水中ポンプから離れた場所に設置することで、広範囲の水を処理できるという効果を奏する。なお、その際に容器をストレーナと同じ高さに設置すれば、ストレーナから第2の給水路に吸い込まれた低層水と容器から排出される処理水の温度差が小さく、処理水が中層水や上層水に混ざり難いため、低層水域の水だけを処理することが可能である。
When a strainer is attached to one end of a water supply pipe and the other end is connected to the suction port of a submersible pump, the range in which the strainer can be installed is determined by the suction capacity of the submersible pump. For example, if the suction capacity of the submersible pump is low, the strainer must be installed near the submersible pump. In contrast, in the fourth invention, when the submersible pump sucks in the water inside the pump pressure tank, the water in the second water supply line moves toward the pump pressure tank, and the water around the strainer is sucked into the second water supply line regardless of the suction capacity of the submersible pump.
That is, in addition to the effects of the third invention, the fourth invention has the effect that when the pump pressure tank and the second water supply line are installed at the bottom of a pond, swamp, etc., the strainer is installed away from the submersible pump, regardless of the suction capacity of the submersible pump, thereby making it possible to treat a wide range of water. If the container is installed at the same height as the strainer, the temperature difference between the low-layer water sucked into the second water supply line from the strainer and the treated water discharged from the container is small, making it difficult for the treated water to mix with the middle or upper layer water, making it possible to treat only the water in the low-layer water area.

第5の発明によれば、第1の発明乃至第4の発明のいずれかの発明の効果に加え、導水部材の構造が簡単で加工コストが安いため、製造コストが削減されるという効果を奏する。 The fifth invention has the effect of reducing manufacturing costs, in addition to the effect of any one of the first to fourth inventions, since the water guide member has a simple structure and low processing costs.

第6の発明によれば、第1の発明の効果に加え、第2の発明の場合よりも圧力の高い気相が加圧タンク内に形成された状態で、開口部近傍の導水部材の内面に向けてノズルから水を噴出させることにより、第2の発明の場合よりも溶存酸素濃度の高い処理水をワンパスで生成することができるという効果を奏する。また、第6の発明では、導水部材の上面が開口しており、その内部に存在する気体の圧力が加圧タンク内で気相を形成している気体の圧力と等しいため、導水部材を加圧タンクと同じような耐圧構造にする必要がない。したがって、第6の発明によれば、導水部材をシンプルな構造にすることで、製造コストの削減を図ることが可能である。 According to the sixth invention, in addition to the effects of the first invention, when a gas phase with a higher pressure than that of the second invention is formed in the pressurized tank, water is sprayed from a nozzle toward the inner surface of the water-conducting member near the opening, and treated water with a higher dissolved oxygen concentration than that of the second invention can be produced in one pass. In addition, in the sixth invention, the upper surface of the water-conducting member is open, and the pressure of the gas present therein is equal to the pressure of the gas forming the gas phase in the pressurized tank, so there is no need to make the water-conducting member have the same pressure-resistant structure as the pressurized tank. Therefore, according to the sixth invention, it is possible to reduce manufacturing costs by making the water-conducting member a simple structure.

第7の発明によれば、第6の発明の効果に加え、導水部材の構造が簡単で加工コストが安いため、製造コストが削減されるという効果を奏する。 The seventh invention has the effect of reducing manufacturing costs, in addition to the effect of the sixth invention, because the water guide member has a simple structure and low processing costs.

(a)及び(b)はそれぞれ本発明の第1の実施の形態に係る飽和水生成装置の外観を示した正面図及び側面図である。1A and 1B are a front view and a side view, respectively, showing the appearance of a saturated water generating apparatus according to a first embodiment of the present invention. (a)は図1(a)及び図1(b)に示した飽和水生成装置の作用を説明するための模式図であり、(b)はその飽和水生成装置の変形例の正面図である。FIG. 2A is a schematic diagram for explaining the operation of the saturated water generating apparatus shown in FIGS. 1A and 1B, and FIG. 2B is a front view of a modified example of the saturated water generating apparatus. (a)は本発明の第2の実施の形態に係る飽和水生成装置の外観図であり、(b)は同図(a)におけるA-A線矢視断面図である。1A is an external view of a saturated water generating apparatus according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. (a)は図3(a)及び図3(b)に示した導水部材の外観斜視図であり、(b)は導水部材の変形例の外観斜視図であり、(c)は同図(b)におけるB-B線矢視断面図である。3(a) is an external oblique view of the water-guiding member shown in FIG. 3(a) and FIG. 3(b), FIG. 3(b) is an external oblique view of a modified example of the water-guiding member, and FIG. 3(c) is a cross-sectional view taken along line B-B in FIG. 3(b). 本発明の第3の実施の形態に係る飽和水生成装置の外観図である。FIG. 11 is an external view of a saturated water generating apparatus according to a third embodiment of the present invention. 本発明の第4の実施の形態に係る飽和水生成装置の外観図である。FIG. 13 is an external view of a saturated water generating apparatus according to a fourth embodiment of the present invention. 図2(b)に示した飽和水生成装置によって処理された水に溶存する酸素の量(DO値)と水深の関係を示したグラフである。3 is a graph showing the relationship between the amount of oxygen dissolved in water (DO value) treated by the saturated water generating apparatus shown in FIG. 2(b) and water depth.

本発明の飽和水生成装置について、図1乃至図7を参照しながら説明する。なお、以下の説明では、飽和水生成装置が実際に設置される状態を想定して、「上端」や「下端」あるいは「底板」や「底面」などの表現を用いている。 The saturated water generating device of the present invention will be described with reference to Figures 1 to 7. In the following description, expressions such as "upper end", "lower end", "bottom plate", and "bottom surface" are used, assuming that the saturated water generating device will be actually installed.

図1(a)及び図1(b)はそれぞれ本発明の第1の実施の形態に係る飽和水生成装置1aの外観を示した正面図及び側面図である。
図1(a)及び図1(b)に示すように、飽和水生成装置1aは、上面2fが開口するとともに平面視矩形状をなす底板2aと4枚の側板2bによって底面2cと側面2eが閉塞された容器2と、側面視卵形線の一部が切り取られた形状をなすように曲折され、開口部(一対の端部3a、3aによって挟まれた部分であり、図4(a)に示した開口部9aに相当する。)を上に向けた状態で容器2の内部に設置された導水板3と、開口部近傍の内面3bに上方から水を噴射するノズル4と、このノズル4が先端5aに接続された給水管5と、この給水管5の基端に吐出口が接続されている給水ポンプ(図示せず)と、底板2aの近傍の側板2bに設けられた第1の排水口(図示せず)に接続されたオーバーフロー管6を備えている。
そして、導水板3は互いに平行をなす一対の側板2b、2bによって両側面が閉塞されるとともに、当該側面に垂直な一対の側板2b、2bのうち、開口部から遠い側板2bに接触することなく、かつ、ノズル4によって水が吹き付けられる開口部近傍の内面3bの一方が上方を向くように傾斜した状態で容器2の内部に設置されている。なお、導水板3は上述の開口部に続く内面3bを側面視した場合にその輪郭線が卵形線の一部が切り取られた形状をなしているが、その切り取られる箇所は、図1(a)に示すように卵形線の中で曲率半径が最も小さい部分であることが望ましい。
1(a) and 1(b) are a front view and a side view, respectively, showing the appearance of a saturated water generating apparatus 1a according to a first embodiment of the present invention.
As shown in Figures 1(a) and 1(b), the saturated water generating apparatus 1a includes a container 2 having a bottom plate 2a having an open top surface 2f and a rectangular shape in a plan view and a bottom surface 2c and a side surface 2e closed by four side plates 2b, a water guide plate 3 bent so as to have a shape in which a part of an oval shape has been cut out in a side view and installed inside the container 2 with an opening (the part sandwiched between a pair of ends 3a, 3a, which corresponds to the opening 9a shown in Figure 4(a)) facing upward, a nozzle 4 that sprays water from above onto the inner surface 3b near the opening, a water supply pipe 5 to which the nozzle 4 is connected at its tip 5a, a water supply pump (not shown) having a discharge port connected to the base end of the water supply pipe 5, and an overflow pipe 6 connected to a first drain port (not shown) provided in the side plate 2b near the bottom plate 2a.
The water guide plate 3 has both sides closed by a pair of side plates 2b, 2b parallel to each other, and is installed inside the container 2 without contacting the side plate 2b farthest from the opening out of the pair of side plates 2b, 2b perpendicular to the side, and in a state in which one of the inner surfaces 3b near the opening to which water is sprayed by the nozzle 4 faces upward. When the inner surface 3b of the water guide plate 3 continuing to the above-mentioned opening is viewed from the side, its outline has a shape in which a part of an oval line has been cut out, and it is desirable that the cut-out part be the part of the oval line with the smallest radius of curvature, as shown in FIG. 1(a).

図1(a)に矢印で示すように給水管5からノズル4に供給された水は容器2の下部に溜まるが、気液境界面(水面7)が所定の高さに達するとオーバーフロー管6の開口端6aから溢出する。そして、容器2は上面2fが開口しており、大気が内部へ自由に出入り可能な状態になっているため、容器2の上部(気液境界面よりも上の部分)には、大気によって気相が形成されている。そして、飽和水生成装置1aでは、容器2の上部に気相が形成されるように、オーバーフロー管6が容器2の内部における水面7を一定の高さに維持するという作用を有している。 As shown by the arrows in FIG. 1(a), water supplied to the nozzle 4 from the water supply pipe 5 accumulates at the bottom of the container 2, but overflows from the open end 6a of the overflow pipe 6 when the gas-liquid boundary surface (water surface 7) reaches a predetermined height. The top surface 2f of the container 2 is open, allowing the atmosphere to freely enter and exit the interior, so that a gas phase is formed by the atmosphere in the upper part of the container 2 (the part above the gas-liquid boundary surface). In the saturated water generating device 1a, the overflow pipe 6 has the function of maintaining the water surface 7 inside the container 2 at a constant height so that a gas phase is formed in the upper part of the container 2.

図2(a)は飽和水生成装置1aの作用を説明するための模式図である。なお、図2(a)では容器2の正面に配置された側板2bの図示を省略している。
飽和水生成装置1aにおいて、細い矢印で示すように給水管5の内部を通ってノズル4に供給された水は導水板3に対して開口部近傍の内面3bに向けて噴出され、容器2の上部に気相を形成している空気を巻き込みながら図2(a)に太い矢印で示すように一対の端部3a、3a(図1(a)を参照)の一方の近くから導水板3の内面3bに沿って下降した後、内面3bの最下部で反転して再び内面3bに沿って上昇する。その後、一対の端部3a、3aの他方の近くに達した水と気泡は、一部がノズル4から噴出される水によって導水板3の下方へ押し込まれ、残りは導水板3から溢れ出す。そして、導水板3の下方へ押し込まれた水と気泡は、再び空気を巻き込みながら内面3bに沿って下降した後、内面3bの最下部で反転して上昇し、開口部の近くにおいて、ノズル4から噴出された水によって再び導水板3の下方へ押し込まれる水と気泡及び導水板3から溢れ出す水と気泡に分かれる。
このように、飽和水生成装置1aでは、ノズル4から噴出された水が、容器2の上部に気相を形成している空気を巻き込みながら導水板3の内面3bに沿って何度も下降と上昇を繰り返すことによって導水板3の内部が気泡で充満する。これにより、空気に含まれる酸素がその水に溶解する量が増加していく結果、最終的に溶存酸素量が飽和状態に達した水(飽和水)が生成されるのである。
Fig. 2(a) is a schematic diagram for explaining the operation of the saturated water generating apparatus 1a. Note that in Fig. 2(a), the side plate 2b disposed in front of the container 2 is not shown.
In the saturated water generating device 1a, the water supplied to the nozzle 4 through the inside of the water supply pipe 5 is jetted toward the inner surface 3b of the water guide plate 3 near the opening as shown by the thin arrow, and while entraining the air forming the gas phase at the top of the container 2, it descends along the inner surface 3b of the water guide plate 3 from near one of the pair of ends 3a, 3a (see FIG. 1(a)) as shown by the thick arrow in FIG. 2(a), then reverses at the bottom of the inner surface 3b and rises again along the inner surface 3b. After that, the water and air bubbles that reach near the other of the pair of ends 3a, 3a are partly pushed downwards of the water guide plate 3 by the water jetted from the nozzle 4, and the rest overflows from the water guide plate 3. Then, the water and air bubbles that have been pushed downwards of the water guide plate 3 descend along the inner surface 3b while entraining air again, then reverses and rises at the bottom of the inner surface 3b, and near the opening, they are divided into water and air bubbles that are pushed downwards of the water guide plate 3 again by the water jetted from the nozzle 4 and water and air bubbles that overflow from the water guide plate 3.
In this way, in the saturated water generating apparatus 1a, the water ejected from the nozzle 4 repeatedly ascends and descends along the inner surface 3b of the water guide plate 3 while drawing in the air forming a gas phase in the upper part of the container 2, thereby filling the inside of the water guide plate 3 with air bubbles. As a result, the amount of oxygen contained in the air that dissolves in the water increases, and finally water in which the amount of dissolved oxygen reaches a saturated state (saturated water) is generated.

導水板3の内部で生成された飽和水は、導水板3の開口部から溢れ出した後、導水板3の外面3c(図1(a)を参照)に沿って下降し、容器2の下部に溜まる。その後、容器2の下部に溜まった飽和水は、その水面7が所定の高さに達した時点で処理水(容器2の内部において処理された水)としてオーバーフロー管6の開口端6aから排出される。
このように、飽和水生成装置1aでは、酸素で飽和した状態の水(飽和水)を効率良く生成して、水中の溶存酸素濃度を十分に高めることができる。また、飽和水生成装置1aは構造が簡単であるため、安価に製造することが可能である。さらに、飽和水生成装置1aでは、容器2の上面2fが開口しており、その内部に形成されている気相の圧力が大気圧と等しいため、容器2を後述の加圧タンク8のような耐圧構造にする必要がない。これにより、製造コストが更に削減される。
The saturated water produced inside the water guide plate 3 overflows from the opening of the water guide plate 3, then flows down along the outer surface 3c (see FIG. 1(a)) of the water guide plate 3, and accumulates in the lower part of the container 2. Thereafter, the saturated water accumulated in the lower part of the container 2 is discharged from the open end 6a of the overflow pipe 6 as treated water (water treated inside the container 2) when the water level 7 reaches a predetermined height.
In this way, the saturated water generating apparatus 1a can efficiently generate water saturated with oxygen (saturated water) and sufficiently increase the dissolved oxygen concentration in the water. In addition, the saturated water generating apparatus 1a has a simple structure and can be manufactured at low cost. Furthermore, in the saturated water generating apparatus 1a, the upper surface 2f of the container 2 is open and the pressure of the gas phase formed therein is equal to atmospheric pressure, so there is no need to make the container 2 a pressure-resistant structure like the pressurized tank 8 described below. This further reduces manufacturing costs.

図2(b)は飽和水生成装置1aの変形例に係る飽和水生成装置1bの正面図である。
図2(b)に示すように、飽和水生成装置1bは飽和水生成装置1aにおいて上面2fを閉塞する上板2dに設けられた給水口(図示せず)及び給気口(図示せず)を通して給水管5の先端5a及び給気管16の一端がそれぞれ容器2の内部に差し込まれており、上板2dに設けられた排気口(図示せず)には排気管17が接続され、給気管16の他端にコンプレッサ18が接続されるとともに、排気管17に電磁弁19aが設置された構造となっている。
このような構造によれば、容器2の上面2fが閉塞されていることから、コンプレッサ18によって圧力を大気圧よりも高くした空気を容器2の内部に供給することができる。これにより、容器2の内部に圧力が大気圧よりも高い気相が形成されるため、開口部の近傍の導水板3の内面3bに向けてノズル4から水を噴出させることにより、飽和水生成装置1aの場合よりも溶存酸素濃度の高い処理水をワンパスで生成することができる。
FIG. 2B is a front view of a saturated water generating apparatus 1b according to a modified example of the saturated water generating apparatus 1a.
As shown in FIG. 2(b), in the saturated water generator 1b, the tip 5a of the water supply pipe 5 and one end of the air supply pipe 16 are inserted into the inside of the container 2 through a water supply port (not shown) and an air supply port (not shown) provided in an upper plate 2d that closes the upper surface 2f of the saturated water generator 1a, an exhaust pipe 17 is connected to an exhaust port (not shown) provided in the upper plate 2d, a compressor 18 is connected to the other end of the air supply pipe 16, and an electromagnetic valve 19a is installed in the exhaust pipe 17.
With this structure, since the top surface 2f of the container 2 is closed, air pressurized higher than atmospheric pressure by the compressor 18 can be supplied to the inside of the container 2. As a result, a gas phase with a pressure higher than atmospheric pressure is formed inside the container 2, and by ejecting water from the nozzle 4 toward the inner surface 3b of the water guide plate 3 near the opening, treated water with a higher dissolved oxygen concentration than that of the saturated water generating device 1a can be generated in one pass.

図3(a)は本発明の第2の実施の形態に係る飽和水生成装置1cの外観図であり、図3(b)は図3(a)におけるA-A線矢視断面図である。なお、図が煩雑になるのを避けるため、図3(a)及び図3(b)では一部の締結部材に対してのみ符号を付している。また、図1(a)及び図1(b)に示した構成要素については同一の符号を付することにより適宜その説明を省略する。
図3(a)及び図3(b)並びに図4(a)に示すように、飽和水生成装置1cでは、処理水が排出される第2の排水口20aが下部に設けられ、圧力が大気圧よりも高い空気によって上部に気相が形成される加圧タンク8の内部に3つの導水部材9が設置されている。そして、加圧タンク8は、両端にフランジ10aがそれぞれ設けられ、軸方向が水平となるように設置される円筒状のタンク本体10と、フランジ11aがそれぞれ設けられた一対のカバー体11、11からなり、タンク本体10のフランジ10aとカバー体11のフランジ11aがボルト及びナットからなる締結部材12を用いて連結される構造となっている。
導水部材9は、側面視卵形線の一部が切り取られた形状をなすように曲折された導水板3と、この導水板3の両側面を閉塞する一対の側板13、13によって構成され、開口部9a(図4(a)を参照)を上に向けた状態で加圧タンク8の側面8aの下部に連結具14を介して連結されている。
Fig. 3(a) is an external view of a saturated water generating apparatus 1c according to a second embodiment of the present invention, and Fig. 3(b) is a cross-sectional view taken along line A-A in Fig. 3(a). In order to avoid the figures becoming complicated, only some of the fastening members are labeled with reference numerals in Fig. 3(a) and Fig. 3(b). In addition, the same reference numerals are used for the components shown in Fig. 1(a) and Fig. 1(b), and the description thereof will be omitted as appropriate.
3(a), 3(b) and 4(a), in the saturated water generating apparatus 1c, a second drainage port 20a through which treated water is discharged is provided at the bottom, and three water guide members 9 are installed inside a pressurized tank 8 in which a gas phase is formed at the top by air with a pressure higher than atmospheric pressure. The pressurized tank 8 is composed of a cylindrical tank body 10 having flanges 10a at both ends and installed so that the axial direction is horizontal, and a pair of cover bodies 11, 11 each having a flange 11a, and the flange 10a of the tank body 10 and the flange 11a of the cover body 11 are connected by fastening members 12 consisting of bolts and nuts.
The water-conducting member 9 is composed of a water-conducting plate 3 bent so as to form a shape in which a portion of an oval line has been cut away when viewed from the side, and a pair of side plates 13, 13 which close both sides of the water-conducting plate 3, and is connected to the lower part of the side surface 8a of the pressurized tank 8 via a connector 14 with the opening 9a (see Figure 4(a)) facing upwards.

加圧タンク8の上部に設けられた給水口(図示せず)を通して加圧タンク8の内部に差し込まれた3本の給水管5の先端5a(図3(b)を参照)には、開口部9a(図4(a)を参照)の近傍の導水板3の内面3b(図3(b)を参照)に上方から水を噴射するノズル4がそれぞれ接続されている。また、給水管5の基端には、給水ポンプ15の吐出口が接続されており、加圧タンク8の側面8aの上部に設けられた給気口(図示せず)及び排気口(図示せず)には、給気管16及び排気管17の一端がそれぞれ接続されている。そして、給気管16の他端にはコンプレッサ18が接続されており、排気管17には電磁弁19aが設置されている。
また、第2の排水口20aには、電磁弁19cが設置された排水管20が接続されており、加圧タンク8のカバー体11には、内部に溜まった水の上限水位と下限水位を検出するための水位センサ21と、この水位センサ21の検出結果に基づいてコンプレッサ18の動作と電磁弁19aの開度を制御する制御ユニット(図示せず)が設置されている。すなわち、飽和水生成装置1cは、水位センサ21によって検出された加圧タンク8の内部の水面7に基づいて、給気管16を介して加圧タンク8の内部へ供給される気体の量及び排気管17を介して加圧タンク8の外部へ排出される気体の量を制御することにより、水面7の高さを一定に保つ構造となっている。
The three water supply pipes 5 are inserted into the pressurized tank 8 through a water supply port (not shown) at the top of the tank 8. The nozzles 4 are connected to the tips 5a (see FIG. 3(b)) of the three water supply pipes 5, which are inserted into the tank 8 through a water supply port (not shown) at the top of the tank 8, and spray water from above onto the inner surface 3b (see FIG. 3(b)) of the water guide plate 3 near the opening 9a (see FIG. 4(a)). The water supply pipes 5 are connected to the discharge port of a water supply pump 15 at their base ends, and one end of an air supply pipe 16 and one end of an exhaust pipe 17 are connected to an air supply port (not shown) and an exhaust port (not shown) at the top of the side surface 8a of the tank 8. The other end of the air supply pipe 16 is connected to a compressor 18, and an electromagnetic valve 19a is installed in the exhaust pipe 17.
A drain pipe 20 having an electromagnetic valve 19c installed therein is connected to the second drain outlet 20a, and a water level sensor 21 for detecting the upper and lower water levels of the water accumulated inside and a control unit (not shown) for controlling the operation of the compressor 18 and the opening degree of the electromagnetic valve 19a based on the detection result of the water level sensor 21 are installed on the cover body 11 of the pressurized tank 8. That is, the saturated water generating device 1c is structured to keep the height of the water level 7 constant by controlling the amount of gas supplied to the inside of the pressurized tank 8 through the air supply pipe 16 and the amount of gas discharged to the outside of the pressurized tank 8 through the exhaust pipe 17 based on the water level 7 inside the pressurized tank 8 detected by the water level sensor 21.

飽和水生成装置1cでは、飽和水生成装置1bとは異なり、容器2の代わりに加圧タンク8の内部に導水部材9が設置されているため、飽和水生成装置1bの場合よりも圧力の高い気相を容易に加圧タンク8の内部と導水部材9の上部に形成することができる。そして、この状態で、導水部材9の導水板3に対して開口部9aの近傍の内面3bに向けてノズル4から水を噴出させると、上述の気相の圧力が飽和水生成装置1bの場合よりも高いため、飽和水生成装置1bの場合よりも溶存酸素濃度の高い処理水をワンパスで生成することができる。また、飽和水生成装置1cでは、導水部材9の上面が開口しており、その内部に存在する空気の圧力が加圧タンク8の上部で気相を形成している空気の圧力と等しいため、導水部材9を加圧タンク8と同じような耐圧構造にする必要がない。すなわち、飽和水生成装置1cでは、導水部材9が導水板3と一対の側板13、13からなるシンプルな構造で良いため、製造コストの削減を図ることができる。 In the saturated water generating apparatus 1c, unlike the saturated water generating apparatus 1b, a water guide member 9 is installed inside the pressurized tank 8 instead of the container 2, so that a gas phase with a higher pressure than that in the saturated water generating apparatus 1b can be easily formed inside the pressurized tank 8 and above the water guide member 9. In this state, when water is sprayed from the nozzle 4 toward the inner surface 3b near the opening 9a of the water guide plate 3 of the water guide member 9, the pressure of the gas phase is higher than that in the saturated water generating apparatus 1b, so that treated water with a higher dissolved oxygen concentration than that in the saturated water generating apparatus 1b can be generated in one pass. In addition, in the saturated water generating apparatus 1c, the upper surface of the water guide member 9 is open, and the pressure of the air present therein is equal to the pressure of the air forming the gas phase at the upper part of the pressurized tank 8, so that the water guide member 9 does not need to have a pressure-resistant structure similar to that of the pressurized tank 8. In other words, in the saturated water generating apparatus 1c, the water guide member 9 can have a simple structure consisting of the water guide plate 3 and a pair of side plates 13, 13, so that the manufacturing cost can be reduced.

図4(a)は導水部材9の外観斜視図であり、図4(b)は導水部材9の変形例の外観斜視図である。また、図4(c)は図4(b)におけるB-B線矢視断面図である。
飽和水生成装置1cは、図4(a)に示すように導水部材9が導水板3と一対の側板13、13からなり、一対の端部3a、3a(図1(a)を参照)と一対の側板13、13で囲まれた部分によって開口部9aが形成された構造の導水部材9を備えているが、飽和水生成装置1cは、このような構造に限定されるものではない。例えば、飽和水生成装置1cは、図4(b)及び図4(c)に示すように開口部23aに続く内面23bを側面視した場合にその輪郭線が卵形線の一部が切り取られた形状をなす空洞部23を有するブロック状の導水部材22を備えた構造であっても良い。この場合、導水部材22における空洞部23の内面23bの輪郭線は、導水部材9の導水板3において開口部9aに続く内面3bの輪郭線に相当する。
なお、飽和水生成装置1cだけでなく、飽和水生成装置1aや飽和水生成装置1bについても導水板3の代わりに導水部材22が容器2の内部に設置された構造とすることができる。ただし、導水部材22の代わりに導水板3を備えた導水部材9を用いた場合には、構造が簡単で加工コストが安いため、製造コストが削減されるというメリットがある。
Fig. 4(a) is an external perspective view of the water guide member 9, and Fig. 4(b) is an external perspective view of a modified example of the water guide member 9. Also, Fig. 4(c) is a cross-sectional view taken along line BB in Fig. 4(b).
As shown in Fig. 4(a), the saturated water generating apparatus 1c includes a water guide member 9 having a structure in which the water guide member 9 is composed of a water guide plate 3 and a pair of side plates 13, 13, and an opening 9a is formed by a portion surrounded by a pair of ends 3a, 3a (see Fig. 1(a)) and the pair of side plates 13, 13, but the saturated water generating apparatus 1c is not limited to such a structure. For example, the saturated water generating apparatus 1c may have a structure including a block-shaped water guide member 22 having a hollow portion 23 whose contour line is a shape in which a part of an egg shape has been cut out when the inner surface 23b continuing to the opening 23a is viewed from the side as shown in Figs. 4(b) and 4(c). In this case, the contour line of the inner surface 23b of the hollow portion 23 in the water guide member 22 corresponds to the contour line of the inner surface 3b continuing to the opening 9a in the water guide plate 3 of the water guide member 9.
In addition to the saturated water generator 1c, the saturated water generator 1a and the saturated water generator 1b may also have a structure in which a water guide member 22 is installed inside the container 2 instead of the water guide plate 3. However, when the water guide member 9 equipped with the water guide plate 3 is used instead of the water guide member 22, there is an advantage in that the structure is simple and the processing cost is low, thereby reducing the manufacturing cost.

図5は本発明の第3の実施の形態に係る飽和水生成装置1dの外観図である。なお、図1(a)及び図1(b)並びに図3(a)及び図3(b)に示した構成要素については同一の符号を付することにより適宜その説明を省略する。
図5に示すように、飽和水生成装置1dでは、飽和水生成装置1aにおいて第1の排水口(図示せず)とオーバーフロー管6が設けられる代わりに、底面2cが開口し、少なくとも一部が水中に没するように設置される容器2の側板2bに電磁弁19bが介装された排気管24が設けられるとともに、容器2の上面2fを閉塞する上板2dに給水口(図示せず)及び給気口(図示せず)が設けられている。そして、給水口を通して給水管5の先端5a(図2(b)を参照)が容器2の内部に差し込まれており、給気口に一端が接続された給気管16の他端にはコンプレッサ18が接続されている。また、給水管5の基端には、電源ケーブル25aを介してAC電源25から電力が供給される水中ポンプ26の吐出口が接続されており、給水管5の先端5a(図2(b)を参照)には、開口部9aの近傍の導水板3の内面3bに上方から水を噴射するノズル4が接続されている。なお、給気管16から分岐して水中ポンプ26のモーターの回転機構の空洞部に繋がるような管を設けるとともに、この管を通して、コンプレッサ18によって圧力が高められた空気を上記空洞部に送るようにすれば、上記空洞部に周囲の水が侵入してモーターが故障するという事態を防ぐことができる。この場合、水中ポンプ26は耐圧性を有する高価なものでなくとも良いため、汎用の安価な構造のものを水中ポンプ26として用いることができる。
Fig. 5 is an external view of a saturated water generating apparatus 1d according to a third embodiment of the present invention. Note that the same reference numerals are used to designate the same components as those shown in Figs. 1(a) and 1(b) and 3(a) and 3(b), and the description thereof will be omitted as appropriate.
As shown in Fig. 5, in the saturated water generating apparatus 1d, instead of the first drainage port (not shown) and the overflow pipe 6 in the saturated water generating apparatus 1a, an exhaust pipe 24 with an electromagnetic valve 19b is provided on the side plate 2b of the container 2, which is installed so that the bottom surface 2c is open and at least a part of it is submerged in water, and a water supply port (not shown) and an air supply port (not shown) are provided on the upper plate 2d that closes the upper surface 2f of the container 2. The tip 5a (see Fig. 2(b)) of the water supply pipe 5 is inserted into the inside of the container 2 through the water supply port, and the other end of the air supply pipe 16, one end of which is connected to the air supply port, is connected to the compressor 18. The base end of the water supply pipe 5 is connected to the discharge port of the underwater pump 26, which is supplied with power from an AC power source 25 via a power cable 25a, and the tip 5a (see Fig. 2(b)) of the water supply pipe 5 is connected to a nozzle 4 that sprays water from above onto the inner surface 3b of the water guide plate 3 near the opening 9a. If a pipe is provided that branches off from the air supply pipe 16 and connects to the cavity of the rotation mechanism of the motor of the submersible pump 26, and air pressurized by the compressor 18 is sent to the cavity through this pipe, it is possible to prevent surrounding water from entering the cavity and causing the motor to break down. In this case, the submersible pump 26 does not need to be an expensive one that is pressure resistant, so a general-purpose submersible pump with an inexpensive structure can be used as the submersible pump 26.

飽和水生成装置1dにおいて、容器2の内部が水で満たされている状態でコンプレッサ18を用いて大気圧よりも高い圧力にされた空気が給気管16から容器2の内部へ供給されると、水の一部が底面2cから押し出されて、気液境界面(水面7)が下方へ移動する結果、容器2の上部に気相が形成される。
このとき、電磁弁19bを開いておくと、排気管24が接続された排気口(図示せず)に気液境界面が達した時点で、給気管16から容器2に供給される空気が排気管24を通って容器2の外部へ排出されるため、気液境界面は下方へ移動することなく、排気管24が接続された排気口(図示せず)の位置に留まる。これにより、容器2の内部に形成された気相の圧力は大気圧よりも高い状態で一定に保たれる。例えば、水面7から排気管24が接続された排気口(図示せず)までの深さが3mの場合、上述の気相の圧力は約30kPa(ゲージ圧)となる。
In the saturated water generating apparatus 1d, when the inside of the container 2 is filled with water and air pressurized higher than atmospheric pressure using the compressor 18 is supplied into the inside of the container 2 from the air supply pipe 16, part of the water is pushed out from the bottom surface 2c, and the gas-liquid boundary surface (water surface 7) moves downward, resulting in the formation of a gas phase in the upper part of the container 2.
At this time, if the solenoid valve 19b is opened, when the gas-liquid boundary surface reaches the exhaust port (not shown) connected to the exhaust pipe 24, the air supplied to the container 2 from the air supply pipe 16 is discharged to the outside of the container 2 through the exhaust pipe 24, so that the gas-liquid boundary surface does not move downward and remains at the position of the exhaust port (not shown) connected to the exhaust pipe 24. As a result, the pressure of the gas phase formed inside the container 2 is kept constant at a state higher than atmospheric pressure. For example, when the depth from the water surface 7 to the exhaust port (not shown) connected to the exhaust pipe 24 is 3 m, the pressure of the above-mentioned gas phase is about 30 kPa (gauge pressure).

このように、飽和水生成装置1dでは、容器2が設置される水深を変えることで、容器2の内部に形成される気相の圧力が変化するため、当該気相を一定の圧力に維持するための制御機構等を設置する必要がない。また、気液境界面の位置は容器2に対する排気口の位置によって決まるため、気液境界根面の位置を検出するためのセンサも必要ない。これにより、製造コストが削減される。さらに、飽和水生成装置1dにおいては、排気口を開いた状態にして給気管16から容器2の内部に空気を供給し続けると、余分な空気が排気口から排出されて容器2の内部の空気が常に入れ替わることになる。これにより、容器2の内部の気相の組成が一定に保たれるため、容器2から排出される処理水の溶存酸素濃度が変動し難い。加えて、容器2の底面2cが開口しており、容器2に対して内側と外側から同じ水圧が加わるため、容器2を耐圧構造にする必要がない。したがって、飽和水生成装置1dでは、飽和水生成装置1bの場合よりも製造コストが削減されるというメリットがある。 In this way, in the saturated water generating apparatus 1d, the pressure of the gas phase formed inside the container 2 changes by changing the water depth at which the container 2 is installed, so there is no need to install a control mechanism or the like to maintain the gas phase at a constant pressure. In addition, since the position of the gas-liquid boundary surface is determined by the position of the exhaust port relative to the container 2, a sensor for detecting the position of the gas-liquid boundary surface is not required. This reduces manufacturing costs. Furthermore, in the saturated water generating apparatus 1d, if the exhaust port is kept open and air is continuously supplied to the inside of the container 2 from the air supply pipe 16, excess air is discharged from the exhaust port and the air inside the container 2 is constantly replaced. As a result, the composition of the gas phase inside the container 2 is kept constant, so the dissolved oxygen concentration of the treated water discharged from the container 2 is less likely to fluctuate. In addition, since the bottom surface 2c of the container 2 is open and the same water pressure is applied to the container 2 from the inside and outside, there is no need to make the container 2 pressure-resistant. Therefore, the saturated water generating apparatus 1d has the advantage of reducing manufacturing costs compared to the saturated water generating apparatus 1b.

図6は本発明の第4の実施の形態に係る飽和水生成装置1eの外観図である。なお、図1(a)及び図1(b)、図3(a)及び図3(b)並びに図5に示した構成要素については同一の符号を付することにより適宜その説明を省略する。
図6に示すように、飽和水生成装置1eは、飽和水生成装置1dにおいて、水中ポンプ26が収納されているポンプ用加圧タンク27と、鉛直方向と平行をなし、ポンプ用加圧タンク27が下端28aに接続されるとともに上端28bが開口した状態で水中に設置されている第1の給水路28と、水中に水平方向と平行をなすように設置されてポンプ用加圧タンク27が一端に接続されている第2の給水路29と、この第2の給水路29の他端に接続されているストレーナ30を備えた構造となっている。
Fig. 6 is an external view of a saturated water generating apparatus 1e according to a fourth embodiment of the present invention. Note that the same reference numerals are used to designate the same components as those shown in Figs. 1(a) and 1(b), 3(a) and 3(b), and 5, and the description thereof will be omitted as appropriate.
As shown in Figure 6, the saturated water generating apparatus 1e is configured in such a manner that, in the saturated water generating apparatus 1d, a pump pressure tank 27 in which an underwater pump 26 is housed, a first water supply passage 28 which is parallel to the vertical direction and is installed underwater with the pump pressure tank 27 connected to its lower end 28a and its upper end 28b open, a second water supply passage 29 which is installed underwater parallel to the horizontal direction and has the pump pressure tank 27 connected to one end, and a strainer 30 connected to the other end of the second water supply passage 29.

飽和水生成装置1eにおいて、水中ポンプ26を稼働させて給水管5を通して容器2の内部に水を供給すると、ポンプ用加圧タンク27の内部が負圧になるため、第1の給水路28の内部の水が下方へ移動するとともに、第2の給水路29の内部の水がポンプ用加圧タンク27に向かって移動する。そして、第2の給水路29の内部の水が移動すると、ストレーナ30の周囲の水が第2の給水路29の内部に吸い込まれる。
第2の給水路29のように一端にストレーナ30が取り付けられた給水用配管の他端を水中ポンプ26の吸込口(図示せず)に接続した場合、ストレーナ30を設置可能な範囲は水中ポンプ26の吸い込み能力によって決まる。例えば、水中ポンプ26の吸い込み能力が低い場合には、ストレーナ30を水中ポンプ26の近くに設置せざるを得ない。これに対し、上記構造の飽和水生成装置1eでは、水中ポンプ26によってポンプ用加圧タンク27の内部の水が吸い込まれるのに伴って、第2の給水路29の内部の水がポンプ用加圧タンク27に向かって移動する結果、ストレーナ30の周囲の水が第2の給水路29に吸い込まれる。すなわち、水中ポンプ26によってポンプ用加圧タンク27の内部の水が吸い込まれると、ストレーナ30が水中ポンプ26から離れた場所に設置されていたとしても水中ポンプ26の吸い込み能力に関係なく、ストレーナ30の周囲の水は第2の給水路29に吸い込まれることから、水中ポンプ26は高い吸い込み能力を必要としない。したがって、飽和水生成装置1eでは、例えば、水中ポンプ26の吸い込み能力が低い場合でもストレーナ30を水中ポンプ26から離れた場所に設置することができる。
In the saturated water generating apparatus 1e, when the submersible pump 26 is operated to supply water into the container 2 through the water supply pipe 5, the inside of the pump pressurization tank 27 becomes negative pressure, so that the water inside the first water supply passage 28 moves downward and the water inside the second water supply passage 29 moves toward the pump pressurization tank 27. Then, as the water inside the second water supply passage 29 moves, the water around the strainer 30 is sucked into the inside of the second water supply passage 29.
When the other end of a water supply pipe having a strainer 30 attached to one end, such as the second water supply passage 29, is connected to the suction port (not shown) of the submersible pump 26, the range in which the strainer 30 can be installed is determined by the suction capacity of the submersible pump 26. For example, if the suction capacity of the submersible pump 26 is low, the strainer 30 must be installed close to the submersible pump 26. In contrast, in the saturated water generating device 1e having the above structure, as the submersible pump 26 sucks in the water inside the pump pressure tank 27, the water inside the second water supply passage 29 moves toward the pump pressure tank 27, and the water around the strainer 30 is sucked into the second water supply passage 29. In other words, when the water inside the pump pressure tank 27 is sucked in by the submersible pump 26, the water around the strainer 30 is sucked into the second water supply passage 29 regardless of the suction capacity of the submersible pump 26, even if the strainer 30 is installed in a location away from the submersible pump 26, so the submersible pump 26 does not require high suction capacity. Therefore, in the saturated water generating device 1e, for example, the strainer 30 can be installed in a location away from the submersible pump 26 even if the suction capacity of the submersible pump 26 is low.

このように、飽和水生成装置1eでは、池や沼などの水底にポンプ用加圧タンク27と第2の給水路29を設置する場合に、水中ポンプ26の吸い込み能力に関係なく、ストレーナ30を水中ポンプ26から離れた場所に設置することで、広範囲の水を処理することができる。その際に、容器2をストレーナ30と同じ高さに設置すれば、ストレーナ30から第2の給水路29に吸い込まれた低層水と容器2から排出される処理水の温度差が小さく、処理水が中層水や上層水に混ざり難いため、低層水域の水だけを処理することができる。また、水中ポンプ26の稼働中は第1の給水路28の内部の水面28cが周囲の水面7よりも低い状態になることから、飽和水生成装置1eでは、水面28cの高さを目視することによって、湖や沼などの水底の近くに設置された水中ポンプ26の稼働状況を容易に確認することができる。
なお、図6には飽和水生成装置1eを構成する容器2として図5に示した飽和水生成装置1dを構成する容器2が示されているが、飽和水生成装置1eの容器2には、図2(b)に示した飽和水生成装置1bを構成する容器2を用いることもできる。
In this way, in the saturated water generating apparatus 1e, when the pump pressure tank 27 and the second water supply line 29 are installed at the bottom of a pond or swamp, the strainer 30 is installed at a location away from the submersible pump 26, regardless of the suction capacity of the submersible pump 26, so that a wide range of water can be treated. In this case, if the container 2 is installed at the same height as the strainer 30, the temperature difference between the low-layer water sucked into the second water supply line 29 from the strainer 30 and the treated water discharged from the container 2 is small, and the treated water is unlikely to mix with the middle layer water or upper layer water, so that only the water in the low-layer water area can be treated. In addition, since the water level 28c inside the first water supply line 28 is lower than the surrounding water level 7 during the operation of the submersible pump 26, in the saturated water generating apparatus 1e, the operating status of the submersible pump 26 installed near the bottom of a lake or swamp can be easily confirmed by visually checking the height of the water level 28c.
In addition, in Figure 6, the container 2 constituting the saturated water generating apparatus 1e is the container 2 constituting the saturated water generating apparatus 1d shown in Figure 5, but the container 2 constituting the saturated water generating apparatus 1b shown in Figure 2 (b) can also be used as the container 2 of the saturated water generating apparatus 1e.

表1は1気圧下において蒸留水に溶存する酸素の飽和量を温度ごとに示したものである。ただし、横列は温度の小数点以下の部分を表し、縦列は温度の整数部分を表している。例えば、蒸留水の温度が9.2℃の場合における飽和溶存酸素量(単位はmg/L)は、縦列の9と横列の0.2が交叉する欄に記載されている値(11.14)となる。なお、蒸留水に接触している酸素の圧力が1.04気圧(水深が0.4mの場合に相当)のときの飽和溶存酸素量は、11.14を1.04倍することにより求められる。
表2はそのようにして求めた酸素の圧力及びその圧力が発生する水深及び温度(単位は℃)と飽和溶存酸素量(DO値:単位はmg/L)の理論値を示したものである。また、表中の実測値は飽和水生成装置1bにおいてノズル4から噴出される空気の圧力を変えながら、処理水中の溶存酸素量(DO値:単位はmg/L)を測定した結果を示している。なお、実験では蒸留水の代わりに水道水を用いている。
Table 1 shows the saturation amount of oxygen dissolved in distilled water at 1 atmosphere for each temperature. The horizontal columns represent the decimal part of the temperature, and the vertical columns represent the integer part of the temperature. For example, the saturated dissolved oxygen amount (unit: mg/L) when the temperature of distilled water is 9.2°C is the value (11.14) written in the column where the vertical column 9 intersects with the horizontal column 0.2. The saturated dissolved oxygen amount when the pressure of oxygen in contact with distilled water is 1.04 atmospheres (corresponding to a water depth of 0.4 m) can be calculated by multiplying 11.14 by 1.04.
Table 2 shows the theoretical values of the oxygen pressure thus obtained, the water depth and temperature (unit: °C) at which this pressure occurs, and the saturated dissolved oxygen amount (DO value: unit: mg/L). The actual measured values in the table show the results of measuring the dissolved oxygen amount (DO value: unit: mg/L) in the treated water while changing the pressure of the air sprayed from the nozzle 4 in the saturated water generating device 1b. Note that tap water was used instead of distilled water in the experiment.

Figure 0007693166000001
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Figure 0007693166000002
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図7は表2に示した理論値及び実測値を水深ごとにプロットしたグラフである。ただし、横軸は水深を示し、縦軸はDO値(単位はmg/L)を示している。また、黒丸は実測値を表し、白抜きの菱形は理論値を表している。
図7は、飽和水生成装置1bでは、純酸素ガスを用いなくても所望の水深下における気圧に調節した空気を容器2の内部に供給するだけで、その気圧に対応する飽和水が生成されることを示している。この場合、純酸素ガスを用いる必要がないため、飽和水の生成に要する費用が削減される。すなわち、飽和水生成装置1bによれば、所望の水深下における気圧に対応する飽和水を容易かつ安価に生成することができる。なお、飽和水生成装置1bにおける当該効果は、導水部材9の内部の空気を大気圧よりも高い圧力にすることが可能な飽和水生成装置1c~1eにおいても同様に発揮される。
Figure 7 is a graph in which the theoretical values and actual measured values shown in Table 2 are plotted for each water depth. The horizontal axis indicates water depth, and the vertical axis indicates DO value (unit: mg/L). The black circles indicate actual measured values, and the white diamonds indicate theoretical values.
7 shows that saturated water generating apparatus 1b can generate saturated water corresponding to the air pressure at a desired depth simply by supplying air adjusted to the air pressure at that depth to the inside of container 2 without using pure oxygen gas. In this case, there is no need to use pure oxygen gas, and therefore the cost required for generating saturated water is reduced. In other words, saturated water generating apparatus 1b can easily and inexpensively generate saturated water corresponding to the air pressure at a desired depth. The effect of saturated water generating apparatus 1b can also be achieved in saturated water generating apparatuses 1c to 1e that can increase the pressure of the air inside water-guiding member 9 to a pressure higher than atmospheric pressure.

本発明は、湖沼や魚介類の養殖場、あるいは汚水処理場などにおいて水中に溶存する酸素の量(DO値)を高めることによって水を浄化する場合に適用可能である。 The present invention can be applied to purifying water by increasing the amount of oxygen dissolved in the water (DO value) in lakes, fish and shellfish farms, wastewater treatment plants, etc.

1a~1e…飽和水生成装置 2…容器 2a…底板 2b…側板 2c…底面 2d…上板 2e…側面 2f…上面 3…導水板 3a…端部 3b…内面 3c…外面 4…ノズル 5…給水管 5a…先端 6…オーバーフロー管 6a…開口端 7…水面 8…加圧タンク 8a…側面 9…導水部材 9a…開口部 10…タンク本体 10a…フランジ 11…カバー体 11a…フランジ 12…締結部材 13…側板 14…連結具 15…給水ポンプ 16…給気管 17…排気管 18…コンプレッサ 19a~19c…電磁弁 20…排水管 20a…第2の排水口 21…水位センサ 22…導水部材 23…空洞部 23a…開口部 23b…内面 24…排気管 25…AC電源 25a…電源ケーブル 26…水中ポンプ 27…ポンプ用加圧タンク 28…第1の給水路 28a…下端 28b…上端 28c…水面 29…第2の給水路 30…ストレーナ

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1a to 1e: Saturated water generating device 2: Container 2a: Bottom plate 2b: Side plate 2c: Bottom surface 2d: Upper plate 2e: Side surface 2f: Upper surface 3: Water guide plate 3a: End portion 3b: Inner surface 3c: Outer surface 4: Nozzle 5: Water supply pipe 5a: Tip 6: Overflow pipe 6a: Open end 7: Water surface 8: Pressurized tank 8a: Side surface 9: Water guide member 9a: Opening 10: Tank body 10a: Flange 11: Cover body 11a: Flange 12: Fastening member 13: Side plate 14: Connector 15: Water supply pump 16: Air supply pipe 17: Exhaust pipe 18: Compressor 19a to 19c: Solenoid valve 20: Drain pipe 20a: Second drain port 21: Water level sensor 22: Water guide member 23: Hollow portion Reference Signs List 23a: Opening 23b: Inner surface 24: Exhaust pipe 25: AC power source 25a: Power cable 26: Submersible pump 27: Pump pressure tank 28: First water supply passage 28a: Lower end 28b: Upper end 28c: Water surface 29: Second water supply passage 30: Strainer

Claims (7)

底面と側面が閉塞されるとともに処理水が排出される第1の排水口が下部に設けられ、少なくとも酸素を含む気体によって上部に気相が形成されている容器と、
開口部を上に向けた状態で前記容器内に設置され、前記開口部に続く内面を側面視した場合にその輪郭線が卵形線の一部が切り取られた形状をなしている導水部材と、
前記開口部近傍の前記内面に上方から水を噴射するノズルと、
このノズルが先端に接続されている給水管と、
この給水管の基端に吐出口が接続されている給水ポンプと、を備え、
前記容器の前記下部には前記処理水が貯留され
前記導水部材は、前記ノズルから噴射された前記水が前記気相を形成している前記気体を巻き込みながら前記内面に沿って何度も上昇と下降を繰り返すように構成されていることを特徴とする飽和水生成装置。
a container having a bottom and a side that are closed, a first drain outlet that discharges treated water provided at a lower portion, and a gas phase formed at an upper portion by a gas that contains at least oxygen;
A water guide member is installed in the container with the opening facing upward, and when the inner surface continuing to the opening is viewed from the side, the outline of the water guide member has a shape of an oval line with a part of the oval line cut off;
A nozzle that sprays water from above onto the inner surface near the opening;
A water supply pipe with this nozzle connected to the end,
a water supply pump having a discharge port connected to a base end of the water supply pipe;
The treated water is stored in the lower portion of the container ,
The water guide member is configured so that the water sprayed from the nozzle repeatedly rises and falls along the inner surface while entraining the gas that forms the gas phase .
前記容器内に前記気体を供給する給気管と、
この給気管の基端に接続されているコンプレッサと、を備え、
前記容器は上面が閉塞され、給水口、給気口及び開閉可能な排気口が上部に設けられ、
前記給水管及び前記給気管はそれぞれ前記給水口及び前記給気口を通して各先端が前記容器内に差し込まれていることを特徴とする請求項1に記載の飽和水生成装置。
an air supply pipe for supplying the gas into the container;
a compressor connected to a base end of the air intake pipe;
The container has a closed top and is provided with a water inlet, an air inlet, and an openable/closable exhaust port at its top.
2. The saturated water generating apparatus according to claim 1, wherein the water supply pipe and the air supply pipe have their ends inserted into the container through the water supply port and the air supply port, respectively.
上面と側面が閉塞され、給水口、給気口及び開閉可能な排気口が上部に設けられて少なくとも一部が水中に没するように設置されるとともに、開口した底面から処理水が排出され、少なくとも酸素を含む気体によって上部に気相が形成されている容器と、
開口部を上に向けた状態で前記容器内に設置され、前記開口部に続く内面を側面視した場合にその輪郭線が卵形線の一部が切り取られた形状をなしている導水部材と、
前記開口部近傍の前記内面に上方から水を噴射するノズルと、
このノズルが先端に接続されている給水管と、
この給水管の基端に吐出口が接続されている水中ポンプと、
前記容器内に前記気体を供給する給気管と、
この給気管の基端に接続されているコンプレッサと、を備え、
前記給水管及び前記給気管はそれぞれ前記給水口及び前記給気口を通して各先端が前記容器内に差し込まれており、
前記導水部材は、前記ノズルから噴射された前記水が前記気相を形成している前記気体を巻き込みながら前記内面に沿って何度も上昇と下降を繰り返すように構成されていることを特徴とする飽和水生成装置。
a container whose top and sides are closed, whose upper part is provided with a water inlet, an air inlet, and an openable and closable exhaust port, whose upper part is installed so as to be at least partially submerged in water , into which treated water is discharged from an open bottom part, and in which a gas phase is formed in the upper part by a gas containing at least oxygen;
A water guide member is installed in the container with the opening facing upward, and when the inner surface continuing to the opening is viewed from the side, the outline of the water guide member has a shape of an oval line with a part of the oval line cut off;
A nozzle that sprays water from above onto the inner surface near the opening;
A water supply pipe with this nozzle connected to the end,
a submersible pump having a discharge port connected to a base end of the water supply pipe;
an air supply pipe for supplying the gas into the container;
a compressor connected to a base end of the air intake pipe;
the water supply pipe and the air supply pipe have their respective ends inserted into the container through the water supply port and the air supply port,
The water guide member is configured so that the water sprayed from the nozzle repeatedly rises and falls along the inner surface while entraining the gas that forms the gas phase .
前記水中ポンプが収納されているポンプ用加圧タンクと、
前記水中に鉛直方向と平行をなすように設置され、前記ポンプ用加圧タンクが下端に接続されるとともに上端が開口している第1の給水路と、
前記水中に水平方向と平行をなすように設置され、前記ポンプ用加圧タンクが一端に接続されている第2の給水路と、
この第2の給水路の他端に接続されているストレーナと、を備えていることを特徴とする請求項3に記載の飽和水生成装置。
a pump pressure tank in which the submersible pump is housed;
a first water supply passage that is installed in the water so as to be parallel to the vertical direction, the first water supply passage having a lower end connected to the pump pressure tank and an upper end that is open;
a second water supply line that is installed in the water so as to be parallel to the horizontal direction and has one end connected to the pump pressure tank;
4. The saturated water generating apparatus according to claim 3, further comprising a strainer connected to the other end of the second water supply passage.
前記導水部材は、曲折された板材からなることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の飽和水生成装置。 The saturated water generating device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the water guide member is made of a bent plate material. 処理水が排出される第2の排水口が下部に設けられ、少なくとも酸素を含み、圧力が大気圧よりも高い気体によって上部に気相が形成されている加圧タンクと、
この加圧タンク内に前記気体を供給する給気管と、
この給気管に接続されているコンプレッサと、
前記第2の排水口に接続され前記加圧タンク内に溜まった前記処理水を排出する排水管と、
開口部を上に向けた状態で前記加圧タンク内に設置され、前記開口部に続く内面を側面視した場合にその輪郭線が卵形線の一部が切り取られた形状をなしている導水部材と、
前記開口部近傍の前記内面に上方から水を噴射するノズルと
このノズルが先端に接続されている給水管と、
この給水管の基端に吐出口が接続されている給水ポンプと、を備え
前記導水部材は、前記ノズルから噴射された前記水が前記気相を形成している前記気体を巻き込みながら前記内面に沿って何度も上昇と下降を繰り返すように構成されていることを特徴とする飽和水生成装置。
a pressurized tank having a second drainage port at a lower portion through which treated water is discharged, and a gas phase formed at an upper portion by a gas containing at least oxygen and having a pressure higher than atmospheric pressure;
an air supply pipe for supplying the gas into the pressurized tank;
A compressor connected to this air intake pipe;
a drain pipe connected to the second drain outlet and configured to drain the treated water accumulated in the pressurized tank;
A water guide member is installed in the pressurized tank with an opening facing upward, and when the inner surface continuing to the opening is viewed from the side, the outline of the water guide member has a shape of an oval line with a part of the oval line cut off;
A nozzle that sprays water from above onto the inner surface near the opening ;
A water supply pipe with this nozzle connected to the end,
and a water supply pump having an outlet connected to the base end of the water supply pipe, wherein the water guide member is configured so that the water sprayed from the nozzle repeatedly rises and falls along the inner surface while entraining the gas that forms the gas phase .
前記導水部材は、曲折された板材と、この板材の両側面を閉塞する一対の側板と、を有することを特徴とする請求項6に記載の飽和水生成装置。 The saturated water generating device according to claim 6, characterized in that the water guide member has a bent plate material and a pair of side plates that close both sides of the plate material.
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