水浄化装置
【課題】小規模河川などの汚染水域や浄化槽の放流水などの水中に高溶存酸素水を吹き込むことにより水質の改善を行なう、小型で高性能の水浄化装置を提供すること。
【解決手段】吸込口２と吐出口３を設けたケーシング１内に収められた一対のロータ５，５を駆動モータにより回転自在に設けた６葉式２軸容積回転ポンプ（ｐ）と、その吸込口に接続される導入管４５と、その吐出口に接続される排出管４８と、その導入管に吐出口側を夫々接続されるルーツポンプ（ｗ）及びルーツブロワ（ｂ）を備え、ルーツポンプ（ｗ）の吸込口側に汚染水などを吸い込む吸水管５６を接続し、ルーツポンプ（ｗ）とルーツブロワ（ｂ）及び回転ポンプ（ｐ）の連係運転により吸水管５６から吸い込まれる汚染水と、ルーツブロワ（ｂ）から供給される空気を当該回転ポンプの圧縮作用によって微細化し、微細気泡が含まれた高溶存酸素水を排出管４８から汚染水域の水中に放出する。
【解決手段】吸込口２と吐出口３を設けたケーシング１内に収められた一対のロータ５，５を駆動モータにより回転自在に設けた６葉式２軸容積回転ポンプ（ｐ）と、その吸込口に接続される導入管４５と、その吐出口に接続される排出管４８と、その導入管に吐出口側を夫々接続されるルーツポンプ（ｗ）及びルーツブロワ（ｂ）を備え、ルーツポンプ（ｗ）の吸込口側に汚染水などを吸い込む吸水管５６を接続し、ルーツポンプ（ｗ）とルーツブロワ（ｂ）及び回転ポンプ（ｐ）の連係運転により吸水管５６から吸い込まれる汚染水と、ルーツブロワ（ｂ）から供給される空気を当該回転ポンプの圧縮作用によって微細化し、微細気泡が含まれた高溶存酸素水を排出管４８から汚染水域の水中に放出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、小規模の河川、池若しくは小規模の湖沼などの汚染された水域や浄化槽の放流水などに高溶存酸素水を吹き込むことにより水質の改善を行なう、小型で省電力運転可能な水浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
小規模の河川や閉鎖性の池などでは水質が年々悪化し、その対策の一つとして薬品による水質浄化が行われている。しかし、薬品を使用することに起因して魚貝類や昆虫類の生息が困難になるなど生態系への影響も懸念され、汚れた水を安全に処理することができる浄化対策が望まれている。
【０００３】
特許文献１には、河川や湖沼などから汲み上げた原水を気液混合手段へ供給する加圧ポンプと、原水へ圧縮空気を供給するコンプレッサーと、加圧下で原水中に空気を混合・溶解させる気液混合手段と、空気が溶解した加圧水を受け入れる加圧タンクと、加圧水を加圧タンクから河川や湖沼に戻す給水管と、給水管の先端に取り付けた圧力弁と、水面に浮置させる環状フロートと、水中に設けたフェンスと、フロート内の水面に浮上するスカムを収集するスカムトレー等からなる「河川や湖沼等の浄化装置」が開示されている。
【０００４】
特許文献２には、本件出願人に係る小型船を利用した水浄化装置が開示されている。この装置は、ルーツブロワを用いる第１水浄化装置と、ルーツポンプを用いる第２水浄化装置とからなり、第１水浄化装置の散気管から多量の微細気泡を河川等の水中に放出し、第２水浄化装置の排出管から微細気泡が含まれた水を放出することにより、水中の溶存酸素濃度を向上させて水の浄化を行うというものである。
【０００５】
ところで、特許文献１の浄化装置は、複雑な工程・構造で大掛かりな設備となることから、設備コストが高くつき、保守管理も容易ではないと思われる。また、浄化効率を高めるために、ポリ塩化アルミニウム等の凝集剤や、消石灰等の中和剤を原水中に注入する場合がある旨の記述があり、それらの注入が行われる場合には河川や湖沼に生息する魚貝類などへの影響が懸念される。
【０００６】
特許文献２の水浄化装置における第１水浄化装置では、水中の溶存酸素濃度が一定レベル、例えば６．４ｍｇ／Ｌ程度に達するまでに約３０分間を要している。このため、さらに短い処理時間でそのレベルに達することが可能な浄化装置の実現が望まれていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平９−２３９３５３号公報
【特許文献２】特開２０１１−９２８１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、小規模河川などの汚染水域や浄化槽の放流水などの水中に高溶存酸素水を吹き込むことにより水質の改善を行なう、小型で高性能の水浄化装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するために請求項１に記載した発明は、小規模河川などの汚染された水域の水や浄化槽の放流水などに高溶存酸素水を吹き込むことにより水質の改善を行なう水浄化装置であって、
吸込口と吐出口を設けたケーシング内に収められた一対のロータを駆動モータにより回転自在に設けた２軸容積回転ポンプと、その吸込口に接続される導入管と、その吐出口に接続される排出管と、その導入管に吐出口側を夫々接続される自吸式ポンプ及びブロワを備え、その自吸式ポンプの吸込口側に前記汚染水域の水や放流水を吸い込む吸水管を接続し、前記自吸式ポンプとブロワ及び２軸容積回転ポンプの連係運転により該吸水管から吸い込まれる水と前記ブロワから供給される空気を当該容積回転ポンプの圧縮作用によって微細化し、その微細化された気泡が含まれた高溶存酸素水を前記排出管から汚染水域や浄化槽の水中に放出するように構成したことを特徴とするものである。
【００１０】
同様の目的を達成するために請求項２に記載した発明は、請求項１に記載の水浄化装置において、前記ブロワをルーツブロワとしたことを特徴とするものである。
【００１１】
ブロワの形式としてはルーツブロワ、ターボブロワやスクロールブロワがあるが、この水浄化装置ではルーツブロワを採用している。その理由として、ルーツブロワは圧力変動に対する風量の変化が少ないため、中間配管部にプラス圧力が生じても（２０〜３０ｋＰａ）適正な空気量を供給することができる。
これに対して、ターボブロワやスクロールブロワでは、上記プラス圧力の発生により風量の低下を招来するため、本発明に係る水浄化装置のブロワとしては適さない。
【００１２】
同様の目的を達成するために請求項３に記載した発明は、小規模河川などの汚染された水域の水や浄化槽の放流水などに高溶存酸素水を吹き込むことにより水質の改善を行なう水浄化装置であって、
吸込口と吐出口を設けたケーシング内に収められた一対のロータを駆動モータにより回転自在に設けた２軸容積回転ポンプと、その吸込口に接続される導入管と、その吐出口に接続される排出管と、その導入管に吐出口側を接続される自吸式ポンプを備え、その自吸式ポンプの吸込口側に前記汚染水域の水や放流水を吸い込む吸水管を接続し、前記自吸式ポンプ及び２軸容積回転ポンプの連係運転により該吸水管から吸い込まれる水と前記導入管に設けられた空気導入口から取り込まれる空気を当該容積回転ポンプの圧縮作用によって微細化し、その微細化された気泡が含まれた高溶存酸素水を前記排出管から汚染水域や浄化槽の水中に放出するように構成したことを特徴とするものである。
【００１３】
同様の目的を達成するために請求項４に記載した発明は、請求項１又は３に記載の水浄化装置において、前記２軸容積回転ポンプを６葉式２軸容積回転ポンプとし、そのポンプは吸込口と吐出口を設けたケーシング内に一対のロータを収め、各ロータのロータ軸を該ケーシングの両側に夫々固定されたハウジングによって回転自由に支持し、各ロータに該ロータ軸を中心として等角度間隔で放射方向に延びる６つの羽根を形成し、各羽根の回転方向における厚さを一定に形成すると共に当該羽根の頂部と谷部との間隔寸法を該厚さの３〜５倍に設けていることを特徴とするものである。
【００１４】
本件発明者らにより研究・開発された最新機種の６葉式２軸容積回転ポンプは、ロータの１回転あたりの容量を多くして大流量が得られる小型構造とされており、低速運転ができることから騒音や振動が少なく、ウォータポンプ、空気ブロワ、湿式ブロワ等の様々な用途に利用可能である。そして、ウォータポンプに使用した場合には、吸込水量に対して５０％以上の吸込空気量を得ることができて自吸性能が低下しないことから、本発明に係る水浄化装置の２軸容積回転ポンプとして最適である。
【００１５】
同様の目的を達成するために請求項５に記載した発明は、請求項１から４の何れかに記載の水浄化装置において、前記自吸式ポンプをルーツポンプとしたことを特徴とするものである。
【００１６】
この水浄化装置では自吸式ポンプとしてルーツポンプを採用している。その理由として、
ルーツポンプは吸引力が強くて自吸能力に優れており、さらに、直径２〜５ｍｍ程度の固形物や繊維状の混入物及び空気の混入があってもトラブルを生じることなく対応可能であることによる。
【発明の効果】
【００１７】
（請求項１の発明）
この水浄化装置は、自吸式ポンプとブロワ及び２軸容積回転ポンプの連係運転により吸水管から吸い込まれる水とブロワから供給される空気の気泡を当該容積回転ポンプの圧縮作用によって微細化し、その微細化された気泡が含まれた高溶存酸素水を汚染水域や浄化槽の水中に放出することにより、それらの水中の溶存酸素濃度を瞬時に向上させる優れた効果を奏することができる。
【００１８】
本発明の水浄化装置は、ルーツブロワと微細気泡を発生させる散気管から構成される水浄化装置に比べると、散気管及びその関連部品が不要であることから設備費が安くなる利点を有する。
【００１９】
（請求項３の発明）
この水浄化装置は、自吸式ポンプと２軸容積回転ポンプの連係運転により吸水管から吸い込まれる水と空気導入口から取り込まれる空気の気泡を当該容積回転ポンプの圧縮作用によって微細化し、その微細化された気泡が含まれた高溶存酸素水を汚染水域や浄化槽の水中に放出することにより、それらの水中の溶存酸素濃度を速やかに向上させる優れた効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る第１実施形態の水浄化装置の概要図
【図２】６葉式２軸容積回転ポンプの側面図
【図３】同ポンプの一部破断正面図
【図４】ロータの回転角度を変化させて連続的に表した説明図
【図５】軸封部の説明図
【図６】本発明の水浄化装置と比較例における溶存酸素濃度を比較したグラフ
【図７】本発明に係る第２実施形態の水浄化装置の概要図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、本発明の最良の形態例を図面に基づいて説明する。
【００２２】
（実施形態例１）
本発明に係る第１実施形態の水浄化装置Ａは、小規模河川などの汚染水域の水や浄化槽の放流水などに高溶存酸素水を吹き込むことにより水質の改善を施す機能を有する。
【００２３】
図１に示すように、第１実施形態の水浄化装置Ａは、６葉式２軸容積回転ポンプ（ｐ）と、その回転ポンプ（ｐ）の吸込口２に接続される導入管４５と、その吐出口３に接続される排出管４８と、その導入管４５に吐出口側を夫々接続される自吸式ポンプとしてのルーツポンプ（ｗ）と、ブロワとしてのルーツブロワ（ｂ）とを備え、ルーツポンプ（ｗ）の吸込口側に汚染水域の水や放流水を吸い込むストレーナ５７を備えた吸水管５６を接続する構成とされている。４９は排出管４８に介装された開閉弁である。
以下に、この水浄化装置Ａの構造についてさらに詳しく述べる。
【００２４】
なお、第１実施形態の水浄化装置Ａにおいては、６葉式２軸容積回転ポンプ（ｐ）の容量（吸込水量リットル／分）がルーツポンプ（ｗ）の容量の２倍未満の場合に適用される。
また、ルーツブロワ（ｂ）については、６葉式２軸容積回転ポンプ（ｐ）の容量に対して５〜０．５倍程度の吸込空気量（リットル／分）が得られるのが望ましい。
【００２５】
図１において、この水浄化装置Ａの機台（ｆ）上には、６葉式２軸容積回転ポンプ（ｐ）と当該ポンプを駆動するモータ装置４０が設置されている。機台（ｆ）を囲むように設けられた架台（ｓ）上には、ルーツポンプ（ｗ）と当該ポンプを駆動するモータ装置５５、及びルーツブロワ（ｂ）と当該ブロワを駆動するモータ装置７５が設置されている。
【００２６】
（６葉式２軸容積回転ポンプ）
上記６葉式２軸容積回転ポンプ（ｐ）は、図２に示すように、吸込口２と吐出口３を設けたケーシング１内に一対のロータ５，５を収め、各ロータ５のロータ軸６をケーシング１の両側に夫々固定されたハウジング１５，１６に夫々装着されたベアリング１７によって回転自由に支持するように設けられている。ハウジング１５から突出する下方のロータ軸６には、プ−リ２０を取り付けてモータ装置４０により駆動するように設けている。ハウジング１６から突出するロータ軸６，６には、タイミングギヤ２１を夫々固定して当該ギヤ同士を噛合させるように設ける。２２はハウジング１６の外端面に取り付けたギヤカバーである。
【００２７】
この実施例におけるケーシング１及びロータ５，５については、図２に示すように、ロータ軸６，６の回転中心（ｏ）同士を結ぶ仮想線（ｖ）を所定角度、ここでは４５度で斜め方向に設定するように配置されているが、本発明はこれに限定されない。すなわち、本発明に係るポンプ（ｐ）の吸入口２や吐出口３の位置を限定することにより様々な設置状態に対応可能であることから、仮想線（ｖ）が斜め方向に限定されることなく、垂直方向又は水平方向の何れも適用可能である。
【００２８】
ロータ５は、ロータ軸６を中心として（６０度の）等角度間隔で放射方向に延びる６つの羽根（葉片）７が一体状に形成され、各羽根７の回転方向における厚さ（ｔ）を一定に形成して側面から見て直線形とすると共に当該羽根７の頂部７ａと谷部７ｂとの間隔寸法（ｈ）を厚さ（ｔ）の３〜５倍に設けられる。そして、ロータ５は、羽根７の頂部７ａとケーシング１の内面１ａとの隙間を０．３ｍｍ程度に保って互いに反対方向に回転するように設けられている。
【００２９】
また、２つの羽根７の頂部７ａとケーシング１の内面１ａとにより閉じられる室の容積が大きいことからロータ５の１回転当たりの容量は多くなり、小型で大流量を得ることができる。
【００３０】
ロータ５の回転角度を０°〜６０°の範囲で１０度毎に変化させて連続的に表した状態を図４に示す。
図中、（１）と（７）に示すように、吸込口２と吐出口３の間におけるケーシング１の内面１ａに対して最大で４つの羽根７が同時に閉じて３つの室が生ずることから、室間における流体の内部漏れが少ない。加えて、各ロータ５の回転方向の背面側に生ずる吸込負圧による局部真空によって空気と水との混合作用が連続的に繰り返されることにより、瞬時に微細気泡が生じて高溶存酸素水が得られる。
【００３１】
（軸封部）
図５に示すように、ロータ軸６には、ウレタン製ショックゴム２５とシールリング２６とがロータ５の側端面に密着するように順に装着されている。２６ａはシールリング２６の外端面に周設された金属製シール部である。ベアリング１７の外輪１７ａの内面には、オイルシール２９が内装されたカラー２８を嵌着し、そのカラー２８の奥にフローティングシート３０を嵌着している。３０ａはフローティングシート３０の端面に周設された金属製シール部である。３１はフローティングシート３０の縮径部３０ｂに装着されてカラー２８の内端面に密着するように設けられたＯリングである。３２はショックゴム２５の内方に形成された段部２５ａと、シールリング２６の内端面の間に介装されたコイルスプリングである。３４はベアリング１７の外方でハウジング１５の内溝１５ｂに装着された止めリング、３６は止めリング３４の外方でハウジング穴１５ａに装着されたダストシールである。
【００３２】
しかして、シールリング２６のシール部２６ａと、フローティングシート３０のシール部３０ａとをコイルスプリング３２の弾力で接触させることにより軸封を施すメカニカルシール構造が構成される。なお、ハウジング１６側についても、同様のメカニカルシール構造の軸封を施すものとする。
【００３３】
以上により、ロータ５，５の回転作動により吸込口２から吸い込まれる水と空気が圧縮混合されて生ずる高溶存酸素水を吐出口３から排出する６葉式２軸容積回転ポンプ（ｐ）が構成される。
【００３４】
（ルーツポンプ）
ルーツポンプ（ｗ）は、公知のルーツポンプと同様の構造とされている。例えば、この明細書の背景技術の欄で述べた特許文献２により開示された第２浄化装置を構成するルーツポンプ７３に準ずる構造のものである。そのポンプ（ｗ）は、吸込口５２と吐出口５３を設けたポンプケーシング５１の内部に図示しないロータケーシングを配置し、ロータケーシングに一対の２葉式ルーツロータ（図示せず）が収められている。
【００３５】
ルーツポンプ（ｗ）の吸込口５２には吸水管５６が接続されている。また、その吐出口５３には排水管５９を接続し、その排水管５９と導入管４５の入口部４５ａとが開閉弁６０を介して接続されている。
【００３６】
（ルーツブロワ）
ルーツブロワ（ｂ）は、公知のルーツブロワと同様の構造とされている。例えば、この明細書の背景技術の欄で述べた特許文献２により開示された第１浄化装置を構成するルーツブロワ３に準ずる構造のものである。そのブロワ（ｂ）は、吸込口７２と吐出口７３を設けたブロワケーシング７１の内部に一対の３葉式ルーツロータ（図示せず）が収められている。７４は吸込口７２側に取り付けられたサイレンサである。
【００３７】
ブロワ（ｂ）の吐出口７３には排気管７６を接続し、その排気管７６と、導入管４５の胴部に設けられた空気供給管４６とが開閉弁７８を介して接続されている。
【００３８】
以上により、ルーツポンプ（ｗ）とルーツブロワ（ｂ）及び６葉式２軸容積回転ポンプ（ｐ）の連係運転により吸水管５６から吸い込まれる小規模河川などの汚染された水域等の水と、ルーツブロワ（ｂ）から供給される空気を当該回転ポンプ（ｐ）の圧縮作用によって微細化し、微細化された気泡が含まれた高溶存酸素水を排出管４８から汚染水域の水中に放出し溶存酸素濃度を向上させる機能を有する本発明に係る第１実施形態の水浄化装置Ａが構成される。
【００３９】
第１実施形態の水浄化装置Ａにおいては、６葉式２軸容積回転ポンプ（ｐ）のロータ５が回転することにより、１回転中に１２回にわたり水と空気が羽根７によって衝突・撹拌・圧縮作用を繰り返して水中へ大量の空気が瞬時に溶解する。
【００４０】
（実験１）
本発明に係る第１実施形態の水浄化装置Ａと、比較例（ルーツブロワと散気管からなる従来の水浄化装置）について、各々の装置から排出直後における汚染された河川水の溶存酸素濃度（ＤＯ値）の比較実験を下記条件下で行った。実験結果を図６のグラフに示す。
また、吸込水量と吸込空気量を４段階に変化させた場合における溶存酸素濃度についても実験を行なった。その結果を表１に示す。
なお、６葉式２軸容積回転ポンプ（ｐ）の容量は、ルーツポンプ（ｗ）の容量と同程度とした。
（本発明の水浄化装置）
６葉式２軸容積回転ポンプ
口径：５０ｍｍ、モータ出力：３．７ｋＷ、回転数：８５０ｒｐｍ
ルーツポンプ
口径：５０ｍｍ、モータ出力：１．５ｋＷ、回転数：１５００〜５００ｒｐｍ
ルーツブロワ
口径：２５ｍｍ、モータ出力：０．７５ｋＷ、回転数：１８００〜１０００ｒｐｍ
（比較例の水浄化装置）
ルーツブロワ
口径：２０ｍｍ、モータ出力：０．４ｋＷ、回転数：１０００ｒｐｍ、
吸込空気量：８０リットル／分
（測定器）
東亜ディーケーケー株式会社製：溶存酸素計：ＤＯ−３１Ｐ
【００４１】
【表１】
【００４２】
実験の結果、１〜４の何れの場合においても、溶存酸素濃度が上昇して水中に酸素が効率よく溶解することが確認された。第１実施形態の水浄化装置Ａから放出される高溶存酸素水に含まれる酸素は、飽和溶存酸素量（８．５３ｍｇ／リットル）に対して約７５％溶解していることが判明した。
また、吸込水量が多いほど動力が多くなるが、単位動力当たりの溶解量は２番目のものが良い結果を示した。
【００４３】
（実施形態例２）
本発明に係る第２実施形態の水浄化装置Ａ′は、前述した第１実施形態の水浄化装置Ａにおけるルーツブロワ（ｂ）を除いた構造とされ、６葉式２軸容積回転ポンプ（ｐ）に接続された導入管４５に連通する空気供給管４６から周囲の空気を取り込むように構成されている。
よって、第１実施形態の水浄化装置Ａと同一構成部分については、同水浄化装置Ａの説明に用いた符号をそのまま流用して図面に記載し、その説明を省略する。
【００４４】
なお、第２実施形態の水浄化装置Ａ′においては、６葉式２軸容積回転ポンプ（ｐ）がルーツポンプ（ｗ）の容量の２倍以上の場合に適用されるものとする。
【００４５】
しかして、ルーツポンプ（ｗ）及び６葉式２軸容積回転ポンプ（ｐ）の連係運転により吸水管５６から吸い込まれる水と、導入管４５に設けられた空気供給管４６の空気導入口４６ａから取り込まれる空気を当該回転ポンプ（ｐ）の圧縮作用によって微細化し、その微細化された気泡が含まれた高溶存酸素水を排出管４８から汚染水域の水中に放出し溶存酸素濃度を向上させる機能を有する第２実施形態の水浄化装置Ａ′が構成される。
【００４６】
（実験２）
本発明に係る第２実施形態の水浄化装置Ａ′について、吐出口から排出直後における汚染された河川水の溶存酸素濃度（ＤＯ値）の測定を吸込水量と吸込空気量を３段階に変化させて行った。その結果を表２に示す。
なお、６葉式２軸容積回転ポンプ（ｐ）の容量は、ルーツポンプ（ｗ）の約１．５倍の容量とした。
（本発明の水浄化装置の諸元）
６葉式２軸容積回転ポンプ
口径：５０ｍｍ、モータ出力：３．７ｋＷ、回転数：１２００ｒｐｍ
ルーツポンプ
口径：５０ｍｍ、モータ出力：１．５ｋＷ、回転数：１５００〜１０００ｒｐｍ
（測定器）
東亜ディーケーケー株式会社製：溶存酸素計：ＤＯ−３１Ｐ
【００４７】
【表２】
【００４８】
実験の結果、１〜３の何れの場合においても、溶存酸素濃度が上昇して水中に酸素が効率よく溶解することが確認された。第２実施形態の水浄化装置Ａ′から放出される高溶存酸素水に含まれる酸素は、飽和溶存酸素量に対して約６０％溶解していることが判明した。
そして、この第２実施形態の水浄化装置Ａ′によれば、補助用ルーツブロワがなくても大気中の空気を吸引可能であり、溶存酸素濃度も向上することが確認された。
また、単位動力当たりの溶解量は、実験１と同程度の値を示した。
【符号の説明】
【００４９】
Ａ・・・本発明に係る第１実施形態の水浄化装置
ｐ・・・６葉式２軸容積回転ポンプ（２軸容積回転ポンプ）
１・・・ケーシング
２・・・吸込口
３・・・吐出口
５，５・・・ロータ
６・・・ロータ軸
７・・・羽根
４０・・・モータ装置（駆動モータ）
４５・・・導入管
４６・・・空気供給管
４８・・・排出管
ｗ・・・ルーツポンプ（自吸式ポンプ）
５２・・・吸込口
５３・・・吐出口
５６・・・吸水管
ｂ・・・ルーツブロワ（ブロワ）
７２・・・吸込口
７３・・・吐出口
Ａ′・・・本発明に係る第２実施形態の水浄化装置
４６ａ・・・空気導入口
【技術分野】
【０００１】
本発明は、小規模の河川、池若しくは小規模の湖沼などの汚染された水域や浄化槽の放流水などに高溶存酸素水を吹き込むことにより水質の改善を行なう、小型で省電力運転可能な水浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
小規模の河川や閉鎖性の池などでは水質が年々悪化し、その対策の一つとして薬品による水質浄化が行われている。しかし、薬品を使用することに起因して魚貝類や昆虫類の生息が困難になるなど生態系への影響も懸念され、汚れた水を安全に処理することができる浄化対策が望まれている。
【０００３】
特許文献１には、河川や湖沼などから汲み上げた原水を気液混合手段へ供給する加圧ポンプと、原水へ圧縮空気を供給するコンプレッサーと、加圧下で原水中に空気を混合・溶解させる気液混合手段と、空気が溶解した加圧水を受け入れる加圧タンクと、加圧水を加圧タンクから河川や湖沼に戻す給水管と、給水管の先端に取り付けた圧力弁と、水面に浮置させる環状フロートと、水中に設けたフェンスと、フロート内の水面に浮上するスカムを収集するスカムトレー等からなる「河川や湖沼等の浄化装置」が開示されている。
【０００４】
特許文献２には、本件出願人に係る小型船を利用した水浄化装置が開示されている。この装置は、ルーツブロワを用いる第１水浄化装置と、ルーツポンプを用いる第２水浄化装置とからなり、第１水浄化装置の散気管から多量の微細気泡を河川等の水中に放出し、第２水浄化装置の排出管から微細気泡が含まれた水を放出することにより、水中の溶存酸素濃度を向上させて水の浄化を行うというものである。
【０００５】
ところで、特許文献１の浄化装置は、複雑な工程・構造で大掛かりな設備となることから、設備コストが高くつき、保守管理も容易ではないと思われる。また、浄化効率を高めるために、ポリ塩化アルミニウム等の凝集剤や、消石灰等の中和剤を原水中に注入する場合がある旨の記述があり、それらの注入が行われる場合には河川や湖沼に生息する魚貝類などへの影響が懸念される。
【０００６】
特許文献２の水浄化装置における第１水浄化装置では、水中の溶存酸素濃度が一定レベル、例えば６．４ｍｇ／Ｌ程度に達するまでに約３０分間を要している。このため、さらに短い処理時間でそのレベルに達することが可能な浄化装置の実現が望まれていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平９−２３９３５３号公報
【特許文献２】特開２０１１−９２８１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、小規模河川などの汚染水域や浄化槽の放流水などの水中に高溶存酸素水を吹き込むことにより水質の改善を行なう、小型で高性能の水浄化装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するために請求項１に記載した発明は、小規模河川などの汚染された水域の水や浄化槽の放流水などに高溶存酸素水を吹き込むことにより水質の改善を行なう水浄化装置であって、
吸込口と吐出口を設けたケーシング内に収められた一対のロータを駆動モータにより回転自在に設けた２軸容積回転ポンプと、その吸込口に接続される導入管と、その吐出口に接続される排出管と、その導入管に吐出口側を夫々接続される自吸式ポンプ及びブロワを備え、その自吸式ポンプの吸込口側に前記汚染水域の水や放流水を吸い込む吸水管を接続し、前記自吸式ポンプとブロワ及び２軸容積回転ポンプの連係運転により該吸水管から吸い込まれる水と前記ブロワから供給される空気を当該容積回転ポンプの圧縮作用によって微細化し、その微細化された気泡が含まれた高溶存酸素水を前記排出管から汚染水域や浄化槽の水中に放出するように構成したことを特徴とするものである。
【００１０】
同様の目的を達成するために請求項２に記載した発明は、請求項１に記載の水浄化装置において、前記ブロワをルーツブロワとしたことを特徴とするものである。
【００１１】
ブロワの形式としてはルーツブロワ、ターボブロワやスクロールブロワがあるが、この水浄化装置ではルーツブロワを採用している。その理由として、ルーツブロワは圧力変動に対する風量の変化が少ないため、中間配管部にプラス圧力が生じても（２０〜３０ｋＰａ）適正な空気量を供給することができる。
これに対して、ターボブロワやスクロールブロワでは、上記プラス圧力の発生により風量の低下を招来するため、本発明に係る水浄化装置のブロワとしては適さない。
【００１２】
同様の目的を達成するために請求項３に記載した発明は、小規模河川などの汚染された水域の水や浄化槽の放流水などに高溶存酸素水を吹き込むことにより水質の改善を行なう水浄化装置であって、
吸込口と吐出口を設けたケーシング内に収められた一対のロータを駆動モータにより回転自在に設けた２軸容積回転ポンプと、その吸込口に接続される導入管と、その吐出口に接続される排出管と、その導入管に吐出口側を接続される自吸式ポンプを備え、その自吸式ポンプの吸込口側に前記汚染水域の水や放流水を吸い込む吸水管を接続し、前記自吸式ポンプ及び２軸容積回転ポンプの連係運転により該吸水管から吸い込まれる水と前記導入管に設けられた空気導入口から取り込まれる空気を当該容積回転ポンプの圧縮作用によって微細化し、その微細化された気泡が含まれた高溶存酸素水を前記排出管から汚染水域や浄化槽の水中に放出するように構成したことを特徴とするものである。
【００１３】
同様の目的を達成するために請求項４に記載した発明は、請求項１又は３に記載の水浄化装置において、前記２軸容積回転ポンプを６葉式２軸容積回転ポンプとし、そのポンプは吸込口と吐出口を設けたケーシング内に一対のロータを収め、各ロータのロータ軸を該ケーシングの両側に夫々固定されたハウジングによって回転自由に支持し、各ロータに該ロータ軸を中心として等角度間隔で放射方向に延びる６つの羽根を形成し、各羽根の回転方向における厚さを一定に形成すると共に当該羽根の頂部と谷部との間隔寸法を該厚さの３〜５倍に設けていることを特徴とするものである。
【００１４】
本件発明者らにより研究・開発された最新機種の６葉式２軸容積回転ポンプは、ロータの１回転あたりの容量を多くして大流量が得られる小型構造とされており、低速運転ができることから騒音や振動が少なく、ウォータポンプ、空気ブロワ、湿式ブロワ等の様々な用途に利用可能である。そして、ウォータポンプに使用した場合には、吸込水量に対して５０％以上の吸込空気量を得ることができて自吸性能が低下しないことから、本発明に係る水浄化装置の２軸容積回転ポンプとして最適である。
【００１５】
同様の目的を達成するために請求項５に記載した発明は、請求項１から４の何れかに記載の水浄化装置において、前記自吸式ポンプをルーツポンプとしたことを特徴とするものである。
【００１６】
この水浄化装置では自吸式ポンプとしてルーツポンプを採用している。その理由として、
ルーツポンプは吸引力が強くて自吸能力に優れており、さらに、直径２〜５ｍｍ程度の固形物や繊維状の混入物及び空気の混入があってもトラブルを生じることなく対応可能であることによる。
【発明の効果】
【００１７】
（請求項１の発明）
この水浄化装置は、自吸式ポンプとブロワ及び２軸容積回転ポンプの連係運転により吸水管から吸い込まれる水とブロワから供給される空気の気泡を当該容積回転ポンプの圧縮作用によって微細化し、その微細化された気泡が含まれた高溶存酸素水を汚染水域や浄化槽の水中に放出することにより、それらの水中の溶存酸素濃度を瞬時に向上させる優れた効果を奏することができる。
【００１８】
本発明の水浄化装置は、ルーツブロワと微細気泡を発生させる散気管から構成される水浄化装置に比べると、散気管及びその関連部品が不要であることから設備費が安くなる利点を有する。
【００１９】
（請求項３の発明）
この水浄化装置は、自吸式ポンプと２軸容積回転ポンプの連係運転により吸水管から吸い込まれる水と空気導入口から取り込まれる空気の気泡を当該容積回転ポンプの圧縮作用によって微細化し、その微細化された気泡が含まれた高溶存酸素水を汚染水域や浄化槽の水中に放出することにより、それらの水中の溶存酸素濃度を速やかに向上させる優れた効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る第１実施形態の水浄化装置の概要図
【図２】６葉式２軸容積回転ポンプの側面図
【図３】同ポンプの一部破断正面図
【図４】ロータの回転角度を変化させて連続的に表した説明図
【図５】軸封部の説明図
【図６】本発明の水浄化装置と比較例における溶存酸素濃度を比較したグラフ
【図７】本発明に係る第２実施形態の水浄化装置の概要図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、本発明の最良の形態例を図面に基づいて説明する。
【００２２】
（実施形態例１）
本発明に係る第１実施形態の水浄化装置Ａは、小規模河川などの汚染水域の水や浄化槽の放流水などに高溶存酸素水を吹き込むことにより水質の改善を施す機能を有する。
【００２３】
図１に示すように、第１実施形態の水浄化装置Ａは、６葉式２軸容積回転ポンプ（ｐ）と、その回転ポンプ（ｐ）の吸込口２に接続される導入管４５と、その吐出口３に接続される排出管４８と、その導入管４５に吐出口側を夫々接続される自吸式ポンプとしてのルーツポンプ（ｗ）と、ブロワとしてのルーツブロワ（ｂ）とを備え、ルーツポンプ（ｗ）の吸込口側に汚染水域の水や放流水を吸い込むストレーナ５７を備えた吸水管５６を接続する構成とされている。４９は排出管４８に介装された開閉弁である。
以下に、この水浄化装置Ａの構造についてさらに詳しく述べる。
【００２４】
なお、第１実施形態の水浄化装置Ａにおいては、６葉式２軸容積回転ポンプ（ｐ）の容量（吸込水量リットル／分）がルーツポンプ（ｗ）の容量の２倍未満の場合に適用される。
また、ルーツブロワ（ｂ）については、６葉式２軸容積回転ポンプ（ｐ）の容量に対して５〜０．５倍程度の吸込空気量（リットル／分）が得られるのが望ましい。
【００２５】
図１において、この水浄化装置Ａの機台（ｆ）上には、６葉式２軸容積回転ポンプ（ｐ）と当該ポンプを駆動するモータ装置４０が設置されている。機台（ｆ）を囲むように設けられた架台（ｓ）上には、ルーツポンプ（ｗ）と当該ポンプを駆動するモータ装置５５、及びルーツブロワ（ｂ）と当該ブロワを駆動するモータ装置７５が設置されている。
【００２６】
（６葉式２軸容積回転ポンプ）
上記６葉式２軸容積回転ポンプ（ｐ）は、図２に示すように、吸込口２と吐出口３を設けたケーシング１内に一対のロータ５，５を収め、各ロータ５のロータ軸６をケーシング１の両側に夫々固定されたハウジング１５，１６に夫々装着されたベアリング１７によって回転自由に支持するように設けられている。ハウジング１５から突出する下方のロータ軸６には、プ−リ２０を取り付けてモータ装置４０により駆動するように設けている。ハウジング１６から突出するロータ軸６，６には、タイミングギヤ２１を夫々固定して当該ギヤ同士を噛合させるように設ける。２２はハウジング１６の外端面に取り付けたギヤカバーである。
【００２７】
この実施例におけるケーシング１及びロータ５，５については、図２に示すように、ロータ軸６，６の回転中心（ｏ）同士を結ぶ仮想線（ｖ）を所定角度、ここでは４５度で斜め方向に設定するように配置されているが、本発明はこれに限定されない。すなわち、本発明に係るポンプ（ｐ）の吸入口２や吐出口３の位置を限定することにより様々な設置状態に対応可能であることから、仮想線（ｖ）が斜め方向に限定されることなく、垂直方向又は水平方向の何れも適用可能である。
【００２８】
ロータ５は、ロータ軸６を中心として（６０度の）等角度間隔で放射方向に延びる６つの羽根（葉片）７が一体状に形成され、各羽根７の回転方向における厚さ（ｔ）を一定に形成して側面から見て直線形とすると共に当該羽根７の頂部７ａと谷部７ｂとの間隔寸法（ｈ）を厚さ（ｔ）の３〜５倍に設けられる。そして、ロータ５は、羽根７の頂部７ａとケーシング１の内面１ａとの隙間を０．３ｍｍ程度に保って互いに反対方向に回転するように設けられている。
【００２９】
また、２つの羽根７の頂部７ａとケーシング１の内面１ａとにより閉じられる室の容積が大きいことからロータ５の１回転当たりの容量は多くなり、小型で大流量を得ることができる。
【００３０】
ロータ５の回転角度を０°〜６０°の範囲で１０度毎に変化させて連続的に表した状態を図４に示す。
図中、（１）と（７）に示すように、吸込口２と吐出口３の間におけるケーシング１の内面１ａに対して最大で４つの羽根７が同時に閉じて３つの室が生ずることから、室間における流体の内部漏れが少ない。加えて、各ロータ５の回転方向の背面側に生ずる吸込負圧による局部真空によって空気と水との混合作用が連続的に繰り返されることにより、瞬時に微細気泡が生じて高溶存酸素水が得られる。
【００３１】
（軸封部）
図５に示すように、ロータ軸６には、ウレタン製ショックゴム２５とシールリング２６とがロータ５の側端面に密着するように順に装着されている。２６ａはシールリング２６の外端面に周設された金属製シール部である。ベアリング１７の外輪１７ａの内面には、オイルシール２９が内装されたカラー２８を嵌着し、そのカラー２８の奥にフローティングシート３０を嵌着している。３０ａはフローティングシート３０の端面に周設された金属製シール部である。３１はフローティングシート３０の縮径部３０ｂに装着されてカラー２８の内端面に密着するように設けられたＯリングである。３２はショックゴム２５の内方に形成された段部２５ａと、シールリング２６の内端面の間に介装されたコイルスプリングである。３４はベアリング１７の外方でハウジング１５の内溝１５ｂに装着された止めリング、３６は止めリング３４の外方でハウジング穴１５ａに装着されたダストシールである。
【００３２】
しかして、シールリング２６のシール部２６ａと、フローティングシート３０のシール部３０ａとをコイルスプリング３２の弾力で接触させることにより軸封を施すメカニカルシール構造が構成される。なお、ハウジング１６側についても、同様のメカニカルシール構造の軸封を施すものとする。
【００３３】
以上により、ロータ５，５の回転作動により吸込口２から吸い込まれる水と空気が圧縮混合されて生ずる高溶存酸素水を吐出口３から排出する６葉式２軸容積回転ポンプ（ｐ）が構成される。
【００３４】
（ルーツポンプ）
ルーツポンプ（ｗ）は、公知のルーツポンプと同様の構造とされている。例えば、この明細書の背景技術の欄で述べた特許文献２により開示された第２浄化装置を構成するルーツポンプ７３に準ずる構造のものである。そのポンプ（ｗ）は、吸込口５２と吐出口５３を設けたポンプケーシング５１の内部に図示しないロータケーシングを配置し、ロータケーシングに一対の２葉式ルーツロータ（図示せず）が収められている。
【００３５】
ルーツポンプ（ｗ）の吸込口５２には吸水管５６が接続されている。また、その吐出口５３には排水管５９を接続し、その排水管５９と導入管４５の入口部４５ａとが開閉弁６０を介して接続されている。
【００３６】
（ルーツブロワ）
ルーツブロワ（ｂ）は、公知のルーツブロワと同様の構造とされている。例えば、この明細書の背景技術の欄で述べた特許文献２により開示された第１浄化装置を構成するルーツブロワ３に準ずる構造のものである。そのブロワ（ｂ）は、吸込口７２と吐出口７３を設けたブロワケーシング７１の内部に一対の３葉式ルーツロータ（図示せず）が収められている。７４は吸込口７２側に取り付けられたサイレンサである。
【００３７】
ブロワ（ｂ）の吐出口７３には排気管７６を接続し、その排気管７６と、導入管４５の胴部に設けられた空気供給管４６とが開閉弁７８を介して接続されている。
【００３８】
以上により、ルーツポンプ（ｗ）とルーツブロワ（ｂ）及び６葉式２軸容積回転ポンプ（ｐ）の連係運転により吸水管５６から吸い込まれる小規模河川などの汚染された水域等の水と、ルーツブロワ（ｂ）から供給される空気を当該回転ポンプ（ｐ）の圧縮作用によって微細化し、微細化された気泡が含まれた高溶存酸素水を排出管４８から汚染水域の水中に放出し溶存酸素濃度を向上させる機能を有する本発明に係る第１実施形態の水浄化装置Ａが構成される。
【００３９】
第１実施形態の水浄化装置Ａにおいては、６葉式２軸容積回転ポンプ（ｐ）のロータ５が回転することにより、１回転中に１２回にわたり水と空気が羽根７によって衝突・撹拌・圧縮作用を繰り返して水中へ大量の空気が瞬時に溶解する。
【００４０】
（実験１）
本発明に係る第１実施形態の水浄化装置Ａと、比較例（ルーツブロワと散気管からなる従来の水浄化装置）について、各々の装置から排出直後における汚染された河川水の溶存酸素濃度（ＤＯ値）の比較実験を下記条件下で行った。実験結果を図６のグラフに示す。
また、吸込水量と吸込空気量を４段階に変化させた場合における溶存酸素濃度についても実験を行なった。その結果を表１に示す。
なお、６葉式２軸容積回転ポンプ（ｐ）の容量は、ルーツポンプ（ｗ）の容量と同程度とした。
（本発明の水浄化装置）
６葉式２軸容積回転ポンプ
口径：５０ｍｍ、モータ出力：３．７ｋＷ、回転数：８５０ｒｐｍ
ルーツポンプ
口径：５０ｍｍ、モータ出力：１．５ｋＷ、回転数：１５００〜５００ｒｐｍ
ルーツブロワ
口径：２５ｍｍ、モータ出力：０．７５ｋＷ、回転数：１８００〜１０００ｒｐｍ
（比較例の水浄化装置）
ルーツブロワ
口径：２０ｍｍ、モータ出力：０．４ｋＷ、回転数：１０００ｒｐｍ、
吸込空気量：８０リットル／分
（測定器）
東亜ディーケーケー株式会社製：溶存酸素計：ＤＯ−３１Ｐ
【００４１】
【表１】
【００４２】
実験の結果、１〜４の何れの場合においても、溶存酸素濃度が上昇して水中に酸素が効率よく溶解することが確認された。第１実施形態の水浄化装置Ａから放出される高溶存酸素水に含まれる酸素は、飽和溶存酸素量（８．５３ｍｇ／リットル）に対して約７５％溶解していることが判明した。
また、吸込水量が多いほど動力が多くなるが、単位動力当たりの溶解量は２番目のものが良い結果を示した。
【００４３】
（実施形態例２）
本発明に係る第２実施形態の水浄化装置Ａ′は、前述した第１実施形態の水浄化装置Ａにおけるルーツブロワ（ｂ）を除いた構造とされ、６葉式２軸容積回転ポンプ（ｐ）に接続された導入管４５に連通する空気供給管４６から周囲の空気を取り込むように構成されている。
よって、第１実施形態の水浄化装置Ａと同一構成部分については、同水浄化装置Ａの説明に用いた符号をそのまま流用して図面に記載し、その説明を省略する。
【００４４】
なお、第２実施形態の水浄化装置Ａ′においては、６葉式２軸容積回転ポンプ（ｐ）がルーツポンプ（ｗ）の容量の２倍以上の場合に適用されるものとする。
【００４５】
しかして、ルーツポンプ（ｗ）及び６葉式２軸容積回転ポンプ（ｐ）の連係運転により吸水管５６から吸い込まれる水と、導入管４５に設けられた空気供給管４６の空気導入口４６ａから取り込まれる空気を当該回転ポンプ（ｐ）の圧縮作用によって微細化し、その微細化された気泡が含まれた高溶存酸素水を排出管４８から汚染水域の水中に放出し溶存酸素濃度を向上させる機能を有する第２実施形態の水浄化装置Ａ′が構成される。
【００４６】
（実験２）
本発明に係る第２実施形態の水浄化装置Ａ′について、吐出口から排出直後における汚染された河川水の溶存酸素濃度（ＤＯ値）の測定を吸込水量と吸込空気量を３段階に変化させて行った。その結果を表２に示す。
なお、６葉式２軸容積回転ポンプ（ｐ）の容量は、ルーツポンプ（ｗ）の約１．５倍の容量とした。
（本発明の水浄化装置の諸元）
６葉式２軸容積回転ポンプ
口径：５０ｍｍ、モータ出力：３．７ｋＷ、回転数：１２００ｒｐｍ
ルーツポンプ
口径：５０ｍｍ、モータ出力：１．５ｋＷ、回転数：１５００〜１０００ｒｐｍ
（測定器）
東亜ディーケーケー株式会社製：溶存酸素計：ＤＯ−３１Ｐ
【００４７】
【表２】
【００４８】
実験の結果、１〜３の何れの場合においても、溶存酸素濃度が上昇して水中に酸素が効率よく溶解することが確認された。第２実施形態の水浄化装置Ａ′から放出される高溶存酸素水に含まれる酸素は、飽和溶存酸素量に対して約６０％溶解していることが判明した。
そして、この第２実施形態の水浄化装置Ａ′によれば、補助用ルーツブロワがなくても大気中の空気を吸引可能であり、溶存酸素濃度も向上することが確認された。
また、単位動力当たりの溶解量は、実験１と同程度の値を示した。
【符号の説明】
【００４９】
Ａ・・・本発明に係る第１実施形態の水浄化装置
ｐ・・・６葉式２軸容積回転ポンプ（２軸容積回転ポンプ）
１・・・ケーシング
２・・・吸込口
３・・・吐出口
５，５・・・ロータ
６・・・ロータ軸
７・・・羽根
４０・・・モータ装置（駆動モータ）
４５・・・導入管
４６・・・空気供給管
４８・・・排出管
ｗ・・・ルーツポンプ（自吸式ポンプ）
５２・・・吸込口
５３・・・吐出口
５６・・・吸水管
ｂ・・・ルーツブロワ（ブロワ）
７２・・・吸込口
７３・・・吐出口
Ａ′・・・本発明に係る第２実施形態の水浄化装置
４６ａ・・・空気導入口
【特許請求の範囲】
【請求項１】
小規模河川などの汚染された水域の水や浄化槽の放流水などに高溶存酸素水を吹き込むことにより水質の改善を行なう水浄化装置であって、
吸込口と吐出口を設けたケーシング内に収められた一対のロータを駆動モータにより回転自在に設けた２軸容積回転ポンプと、その吸込口に接続される導入管と、その吐出口に接続される排出管と、その導入管に吐出口側を夫々接続される自吸式ポンプ及びブロワを備え、その自吸式ポンプの吸込口側に前記汚染水域の水や放流水を吸い込む吸水管を接続し、
前記自吸式ポンプとブロワ及び２軸容積回転ポンプの連係運転により該吸水管から吸い込まれる水と前記ブロワから供給される空気を当該容積回転ポンプの圧縮作用によって微細化し、その微細化された気泡が含まれた高溶存酸素水を前記排出管から汚染水域や浄化槽の水中に放出するように構成したことを特徴とする水浄化装置。
【請求項２】
前記ブロワをルーツブロワとしたことを特徴とする請求項１に記載の水浄化装置。
【請求項３】
小規模河川などの汚染された水域の水や浄化槽の放流水などに高溶存酸素水を吹き込むことにより水質の改善を行なう水浄化装置であって、
吸込口と吐出口を設けたケーシング内に収められた一対のロータを駆動モータにより回転自在に設けた２軸容積回転ポンプと、その吸込口に接続される導入管と、その吐出口に接続される排出管と、その導入管に吐出口側を接続される自吸式ポンプを備え、その自吸式ポンプの吸込口側に前記汚染水域の水や放流水を吸い込む吸水管を接続し、
前記自吸式ポンプ及び２軸容積回転ポンプの連係運転により該吸水管から吸い込まれる水と前記導入管に設けられた空気導入口から取り込まれる空気を当該容積回転ポンプの圧縮作用によって微細化し、その微細化された気泡が含まれた高溶存酸素水を前記排出管から汚染水域や浄化槽の水中に放出するように構成したことを特徴とする水浄化装置。
【請求項４】
前記２軸容積回転ポンプを６葉式２軸容積回転ポンプとし、そのポンプは吸込口と吐出口を設けたケーシング内に一対のロータを収め、各ロータのロータ軸を該ケーシングの両側に夫々固定されたハウジングによって回転自由に支持し、各ロータに該ロータ軸を中心として等角度間隔で放射方向に延びる６つの羽根を形成し、各羽根の回転方向における厚さを一定に形成すると共に当該羽根の頂部と谷部との間隔寸法を該厚さの３〜５倍に設けていることを特徴とする請求項１又は３に記載の水浄化装置。
【請求項５】
前記自吸式ポンプをルーツポンプとしたことを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の水浄化装置。
【請求項１】
小規模河川などの汚染された水域の水や浄化槽の放流水などに高溶存酸素水を吹き込むことにより水質の改善を行なう水浄化装置であって、
吸込口と吐出口を設けたケーシング内に収められた一対のロータを駆動モータにより回転自在に設けた２軸容積回転ポンプと、その吸込口に接続される導入管と、その吐出口に接続される排出管と、その導入管に吐出口側を夫々接続される自吸式ポンプ及びブロワを備え、その自吸式ポンプの吸込口側に前記汚染水域の水や放流水を吸い込む吸水管を接続し、
前記自吸式ポンプとブロワ及び２軸容積回転ポンプの連係運転により該吸水管から吸い込まれる水と前記ブロワから供給される空気を当該容積回転ポンプの圧縮作用によって微細化し、その微細化された気泡が含まれた高溶存酸素水を前記排出管から汚染水域や浄化槽の水中に放出するように構成したことを特徴とする水浄化装置。
【請求項２】
前記ブロワをルーツブロワとしたことを特徴とする請求項１に記載の水浄化装置。
【請求項３】
小規模河川などの汚染された水域の水や浄化槽の放流水などに高溶存酸素水を吹き込むことにより水質の改善を行なう水浄化装置であって、
吸込口と吐出口を設けたケーシング内に収められた一対のロータを駆動モータにより回転自在に設けた２軸容積回転ポンプと、その吸込口に接続される導入管と、その吐出口に接続される排出管と、その導入管に吐出口側を接続される自吸式ポンプを備え、その自吸式ポンプの吸込口側に前記汚染水域の水や放流水を吸い込む吸水管を接続し、
前記自吸式ポンプ及び２軸容積回転ポンプの連係運転により該吸水管から吸い込まれる水と前記導入管に設けられた空気導入口から取り込まれる空気を当該容積回転ポンプの圧縮作用によって微細化し、その微細化された気泡が含まれた高溶存酸素水を前記排出管から汚染水域や浄化槽の水中に放出するように構成したことを特徴とする水浄化装置。
【請求項４】
前記２軸容積回転ポンプを６葉式２軸容積回転ポンプとし、そのポンプは吸込口と吐出口を設けたケーシング内に一対のロータを収め、各ロータのロータ軸を該ケーシングの両側に夫々固定されたハウジングによって回転自由に支持し、各ロータに該ロータ軸を中心として等角度間隔で放射方向に延びる６つの羽根を形成し、各羽根の回転方向における厚さを一定に形成すると共に当該羽根の頂部と谷部との間隔寸法を該厚さの３〜５倍に設けていることを特徴とする請求項１又は３に記載の水浄化装置。
【請求項５】
前記自吸式ポンプをルーツポンプとしたことを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の水浄化装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−２２５２８（Ｐ２０１３−２２５２８Ａ）
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６０４２７（Ｐ２０１１−１６０４２７）
【出願日】平成２３年７月２２日（２０１１．７．２２）
【出願人】（０００１２７１２３）株式会社アンレット (41)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２２日（２０１１．７．２２）
【出願人】（０００１２７１２３）株式会社アンレット (41)
【Ｆターム（参考）】
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