流体攪拌装置及び方法

【課題】広範囲に亘って流体を攪拌することを可能にする。
【解決手段】流体攪拌装置１０は、水槽１内の水中に設置され、水を吐出する可撓性のホース１２を備え、ホース１２を、水を吐出する勢いで振らせることにより水槽１内の水を攪拌することを特徴とする。ホース１２は、ポンプ又は水道に接続されており、ポンプ又は水道から送出される水を吐出する。また、ホース１２は、吐出口１２Ａから所定長さの位置でブロック１６で固定され、固定点１６Ｂから吐出口１２Ａまでの間は変形自在の自由長部１２Ｃとなっている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体を攪拌する流体攪拌装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
水底の沈殿物を攪拌する攪拌装置として、鉛直の軸に回転可能に支持された回転ノズルユニットを、噴流の反動で回転させるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の攪拌装置では、ノズルが周方向及び斜め下方に向けられており、水底の沈殿物に向けて水を噴出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特公昭５８−２４２００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の攪拌装置では、ノズルが固定軸の周りに回転するのみであるため、回転ノズルユニットの近傍の沈殿物を攪拌することはできるものの、広範囲で流体を攪拌することはできない。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、広範囲に亘って流体を攪拌することができる流体攪拌装置及び方法を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る流体攪拌装置は、攪拌対象流体中に設置され、流体を吐出する可撓性のホースを備え、前記ホースを、流体を吐出する勢いで振らせることにより前記攪拌対象流体を攪拌することを特徴とする。
【０００７】
前記流体攪拌装置において、前記ホースは、ポンプ又は水道に接続されてもよく、ポンプ又は水道から送出される水を吐出してもよい。
【０００８】
前記流体攪拌装置において、前記ホースは、吐出口から所定長さの位置で固定され、該位置から前記吐出口までの間が変形自在の自由長部となっていてもよい。
【０００９】
また、本発明に係る流体攪拌方法は、攪拌対象流体中に可撓性のホースを設置し、該ホースから流体を吐出させ、該ホースを流体を吐出する勢いで振らせることにより前記攪拌対象流体を攪拌することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、広範囲に亘って流体を攪拌することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】一実施形態に係る流体攪拌装置を示す平面図である。
【図２】一実施形態に係る流体攪拌装置を示す立面図である。
【図３】流体攪拌装置の作用を示す平面図である。
【図４】流体攪拌装置の動作確認実験の結果を示す表である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態を説明する。図１は、一実施形態に係る流体攪拌装置１０を示す平面図であり、図２は、当該流体攪拌装置１０を示す立面図である。これらの図に示すように、流体攪拌装置１０は、水中ボンプ用の可撓性のホース１２と、ホース１２に接続された水中ポンプ１４と、可撓性のホース１２の中間部を固定するブロック１６とを備えている。
【００１３】
ホース１２、水中ポンプ１４及びブロック１６は、浅瀬（例えば４０ｃｍ程度）で縦横の幅が１０ｍ程度の水槽１内に設置されており、水中ポンプ１４は、水槽１内の水をホース１２に送出し、ホース１２は水槽１内で先端の吐出口１２Ａから吐出する。また、ブロック１６は、水槽１の底部に配されており、ホース１２の中間部を水槽１の底部に固定している。
【００１４】
ホース１２は、塩化ビニルやゴム等の弾性変形可能な管であり、ホース１２の吐出口１２からブロック１６による固定点１２Ｂまでは、所定長さ（例えば、２〜６ｍ）の弾性変形自在の自由長部１２Ｃとなっており、ホース１２の固定点１２Ｂから水中ポンプ１４までは、両端を拘束された非自由長部１２Ｄとなっている。
【００１５】
図３は、流体攪拌装置１０の作用を示す平面図である。この図に示すように、水中ポンプ１４でホース１２に送水してホース１２の吐出口１２Ａから水を吐出させると、ホース１２の自由長部１２Ｃは、吐出された水の勢いで波状に変形しながら左右に振られる。このため、水槽１内の水は、波状に変形しながら左右に振られるホース１２により攪拌され、また、ホース１２の吐出口１２Ａから吐出される水流によっても攪拌される。これによって、水槽１内の水の温度を均一化させたり、水槽１内の溶液の濃度を均一化させたりすることができる。
【００１６】
図４は、流体攪拌装置１０の動作確認実験の結果を示す表である。この表に示すように、本実験では、ホース１２を散水用ゴムホーム（外径φ２０ｍｍ、内径φ１５ｍｍ）とし、水道でホース１２に送水する装置Ａと、ホース１２を水中ポンプ用フレキシブルホース（外径φ６０ｍｍ、内径φ５０ｍｍ）とし、水中ポンプ（２００Ｖ）でホース１２に送水する装置Ｂとを使用した。
【００１７】
また、装置Ｂでは、浮きを取付けたホース１２と、浮きを取付けないホース１２とについて実験した。また、装置Ａでは、水の吐出量を２５．９リットル／分（流速ｖ＝２．４６ｍ／ｓ）、２３．８リットル／分（流速ｖ＝２．３４ｍ／ｓ）として実験し、装置Ｂでは、水の吐出量を３５９．９リットル／分（流速ｖ＝３．０１ｍ／ｓ）として実験した。なお、装置Ａについて実験した時の水温は２１．９℃であり、装置Ｂについて実験した時の水温は２１．２℃であった。
【００１８】
実験の結果、装置Ａでは、水の吐出量が２５．９リットル／分の場合、ホース１２の長さが２ｍ以上であれば、ホース１２が左右に振られ、水の吐出量が２３．８リットル／分の場合、ホース１２の長さが３ｍ以上であれば、ホース１２が左右に振られて水槽１内の水を攪拌することが判った。また、装置Ｂでは、ホース１２に浮きを取り付けた場合と取り付けなかった場合との双方で、ホース１２の長さが３ｍ以上であれば、ホース１２が左右に振られて水槽１内の水を攪拌することが判った。
【００１９】
即ち、１，２ｍのホース１２は、短すぎて撓むことができないことにより、振られずに水槽１内の水を攪拌できないが、３ｍ以上のホース１２は、十分に撓むことができることにより、左右に振られて水槽１内の水を攪拌できることが判った。また、ホース１２の長さが大きいほど、ホース１２が広範囲に振れることが判った。
【００２０】
また、ホース１２は、浮きを取り付けて浮力を与えなくても、左右に振られて水槽１内の水を攪拌できることが判った。また、上記の散水用ゴムホースのように、上記の水中ポンプ用フレキシブルホースに比して細いことにより可撓性の高いホースほど、少ない吐出量で振らせることができることも判った。
【００２１】
以上説明したように、本実施形態に係る流体攪拌装置１０では、攪拌対象の流体中で、可撓性のホース１２を吐出する流体の勢いで降らせることにより、攪拌対象の流体を攪拌する。この際、ホース１２を波状に変形させながら左右に振らせることができ、広範囲に移動させることができるため、広範囲で群なく流体を攪拌できる。
【００２２】
また、水中ポンプ１４や水道に可撓性のホース１２を接続するだけという安価な装置で流体を攪拌することができる。また、ホース１２の自由長部１２Ｃの長さを調整することにより、攪拌する範囲や振れる速度等を調整することができる。
【００２３】
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、上記実施の形態は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。
【００２４】
例えば、上記実施の形態では、浅瀬の水槽１内でホース１２を左右に振らせて水槽１内の水を攪拌したが、それよりも深い槽内や海等でホース１２を上下左右に振らせて槽内の水や海水等を攪拌してもよい。また、上記実施の形態では、水中ポンプ１４でホース１２に送水したが、動作確認実験での装置Ａのようにホース１２を水道に接続して水道からホース１２に送水してもよい。
【符号の説明】
【００２５】
１水槽、１０流体攪拌装置、１２ホース、１２Ａ吐出口、１２Ｂ固定点、１２Ｃ自由長部、１２Ｄ非自由長部、１４水中ポンプ、１６ブロック

【特許請求の範囲】
【請求項１】
攪拌対象流体中に設置され、流体を吐出する可撓性のホースを備え、
前記ホースを、流体を吐出する勢いで振らせることにより前記攪拌対象流体を攪拌することを特徴とする流体攪拌装置。
【請求項２】
前記ホースは、ポンプ又は水道に接続されており、ポンプ又は水道から送出される水を吐出することを特徴とする請求項１に記載の流体攪拌装置。
【請求項３】
前記ホースは、吐出口から所定長さの位置で固定され、該位置から前記吐出口までの間が変形自在の自由長部となっている請求項１又は請求項２に記載の流体攪拌装置。
【請求項４】
攪拌対象流体中に可撓性のホースを設置し、該ホースから流体を吐出させ、該ホースを流体を吐出する勢いで振らせることにより前記攪拌対象流体を攪拌することを特徴とする流体攪拌方法。

【図１】