專(zhuān)利名稱(chēng)：水質(zhì)改良裝置與水質(zhì)改良系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用氣穴現(xiàn)象改良水質(zhì)的水質(zhì)改良裝置與水質(zhì)改良系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
作為利用水中的氣泡以實(shí)現(xiàn)水質(zhì)改良的裝置已知有例如日本特開(kāi)平8-243590號(hào)公報(bào)所記載的“利用水流發(fā)生裝置提高曝氣功能與灑水功能”。該水流發(fā)生裝置是以執(zhí)行機(jī)構(gòu)的節(jié)流部形成高速的水流，由空氣吸入管將空氣引導(dǎo)到該高速的水流中，使氣泡混入在水中。
利用這種水流發(fā)生裝置使氣泡混入水中，利用該氣泡中的氧來(lái)提高曝氣效果。
但是，在上述水流發(fā)生裝置中，氣泡的發(fā)生量受到限制，不能對(duì)于大量的水發(fā)生大量的氣泡而有效地實(shí)現(xiàn)水質(zhì)改良。
另外，對(duì)于上述曝氣效果來(lái)說(shuō)，由于可用于水質(zhì)改良的處理對(duì)象僅限于細(xì)菌等，而不能處理有害物質(zhì)等，因此，不能實(shí)現(xiàn)有效的水質(zhì)改良。
另外，在上述水流發(fā)生裝置中，使壓力高的氣泡混合水的一部分通過(guò)環(huán)流管環(huán)流到節(jié)流部，使其在節(jié)流部及其附近發(fā)揮空氣緩沖器作用，抑制氣穴的發(fā)生，因此，不能利用氣穴改良水質(zhì)。
本發(fā)明是鑒于上述問(wèn)題而提出的，其目的在于提供一種可實(shí)現(xiàn)對(duì)大量的水進(jìn)行有效并可靠的水質(zhì)改良的水質(zhì)改良裝置與水質(zhì)改良系統(tǒng)。
發(fā)明的公開(kāi)第1發(fā)明的水質(zhì)改良裝置是利用氣穴所發(fā)生的水中的氣泡破壞時(shí)產(chǎn)生的高溫、高壓、沖擊波、超聲波等改良水質(zhì)的水質(zhì)改良裝置，其特征在于具備在水中旋轉(zhuǎn)以產(chǎn)生氣穴的螺旋槳與設(shè)置在由該螺旋槳所形成的水的流路中、使從螺旋槳噴出的水中的氣穴增生的氣穴增生機(jī)構(gòu)。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，使螺旋槳在水中旋轉(zhuǎn)，在水中產(chǎn)生氣穴。在此所使用的螺旋槳與現(xiàn)有的通常技術(shù)相反，是設(shè)計(jì)成至少要強(qiáng)勁地產(chǎn)生氣穴。
再者，利用設(shè)置在該螺旋槳前面的氣穴增生機(jī)構(gòu)使氣穴增生。由增生的氣穴而大量產(chǎn)生的水中氣泡在破壞時(shí)產(chǎn)生高溫、高壓、沖擊波、超生波等。該高溫、高壓、沖擊波、超聲波等起到殺滅水中的細(xì)菌等微生物，分解有害物質(zhì)，還分解水分子的塊等各種作用。
由于該氣穴的產(chǎn)生與增生是在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行的，所以可在短時(shí)間內(nèi)對(duì)大量的水進(jìn)行有效且可靠的水質(zhì)改良。
第2發(fā)明的水質(zhì)改良裝置的特征在于上述氣穴增生機(jī)構(gòu)是由整流板與格子板構(gòu)成，該整流板設(shè)置在上述螺旋槳的前面，是將螺旋槳所噴出的水進(jìn)行整流，同時(shí)在該水流中形成減壓部分，進(jìn)一步產(chǎn)生氣穴；該格子板是在該整流板整流后噴出的水流中形成減壓部分，進(jìn)一步產(chǎn)生氣穴。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，由螺旋槳噴出的水邊旋轉(zhuǎn)邊產(chǎn)生氣穴，同時(shí)流入整流板。流入該整流板的水被整流后，一面增加其流速一面流向下游側(cè)，同時(shí)在構(gòu)成整流板的葉片的后端部等形成減壓部分而產(chǎn)生氣穴。另外，由整流板整流而高速?lài)姵龅乃诹鬟^(guò)格子板時(shí)，在該格子部的后面形成減壓部分而產(chǎn)生氣穴。通過(guò)這些現(xiàn)象，氣穴被增生，產(chǎn)生大量的氣泡。
第3發(fā)明的水質(zhì)改良裝置的特征在于上述氣穴增生機(jī)構(gòu)是由整流板與凹凸壁構(gòu)成，該整流板設(shè)置于上述螺旋槳的前面，是將螺旋槳所噴出的水進(jìn)行整流，同時(shí)在該水流中形成減壓部分，以進(jìn)一步產(chǎn)生氣穴；該凹凸壁與該整流板對(duì)向地配置，同時(shí)在其表面上設(shè)置凹凸，由整流板整流后噴出的水在上述凹凸上碰撞時(shí)進(jìn)一步產(chǎn)生氣穴。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，在整流板上，與上述第2發(fā)明相同，從螺旋槳噴出的水被整流，同時(shí)產(chǎn)生氣穴。進(jìn)而，從整流板以高速?lài)姵龅乃c凹凸壁的表面碰撞，并以高速流過(guò)該凹凸壁的表面。這樣，在以高速流動(dòng)的水流中，由于凹凸，形成減壓部分而產(chǎn)生氣穴。由于這些現(xiàn)象，使氣穴增生，產(chǎn)生大量的氣泡。
第4發(fā)明的水質(zhì)改良裝置的特征在于上述氣穴增生機(jī)構(gòu)是由整流板、格子板與凹凸壁構(gòu)成，該整流板設(shè)置于上述螺旋槳的前面，是將螺旋槳所噴出的水進(jìn)行整流，同時(shí)在該水流中形成減壓部分，以進(jìn)一步產(chǎn)生氣穴；該格子板與該整流板對(duì)向地配置，同時(shí)在整流板整流后噴出的水流中形成減壓部分，以進(jìn)一步產(chǎn)生氣穴；該凹凸壁與該格子板對(duì)向地配置，同時(shí)在其表面上設(shè)置凹凸，從上述格子板噴出的水在上述凹凸上碰撞時(shí)進(jìn)一步產(chǎn)生氣穴。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，如第2發(fā)明所述，由整流板與格子板使氣穴增生，再如第3發(fā)明所述，由凹凸壁使氣穴增生，產(chǎn)生大量的氣泡。
第5發(fā)明的水質(zhì)改良裝置是利用氣穴現(xiàn)象所產(chǎn)生的水中的氣泡在破壞時(shí)產(chǎn)生的高溫、高壓、沖擊波、超聲波等改良水質(zhì)的水質(zhì)改良裝置，其特征在于相互對(duì)向且可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置一對(duì)在水中旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生氣穴的螺旋槳，或是與此同時(shí)在各螺旋槳的一方或兩方所形成的水的流路中設(shè)置權(quán)利要求1或2所述的氣穴增生機(jī)構(gòu)，上述各螺旋槳所噴出的水由上述氣穴增生機(jī)構(gòu)進(jìn)行增生后，使其互相碰撞而進(jìn)一步使氣穴增生。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，從對(duì)向的各螺旋槳一面發(fā)生氣穴一面噴出的水邊由氣穴增生機(jī)構(gòu)使氣穴增生邊互相碰撞。由此，包含大量氣泡的水以高速劇烈地碰撞，或氣泡破裂，或重新發(fā)生，氣穴進(jìn)一步增生。
第6發(fā)明的水質(zhì)改良裝置的特征在于設(shè)置泵以代替上述螺旋槳。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，在代替螺旋槳而使用泵的情況下，泵自身中雖不大產(chǎn)生氣穴，但可利用由該泵所形成的水流，通過(guò)整流板與格子板使氣穴增生。
第7發(fā)明的水質(zhì)改良系統(tǒng)的特征在于具備使水質(zhì)改良了的水進(jìn)行循環(huán)的水循環(huán)機(jī)構(gòu)與在該水循環(huán)機(jī)構(gòu)的水循環(huán)路徑中所配置的1個(gè)或多個(gè)上述第1-第6發(fā)明中任一項(xiàng)所述的水質(zhì)改良裝置。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，將水循環(huán)機(jī)構(gòu)與河川、水庫(kù)、湖沼、池塘等進(jìn)行連接，使河川等的水質(zhì)劣化的水在水循環(huán)機(jī)構(gòu)內(nèi)進(jìn)行循環(huán)。并且，通過(guò)配置在該水循環(huán)機(jī)構(gòu)內(nèi)的上述第1-第6發(fā)明的水質(zhì)改良裝置所產(chǎn)生的氣穴在循環(huán)水中產(chǎn)生大量的氣泡，從而改良水質(zhì)。
上述水質(zhì)改良裝置可在水循環(huán)機(jī)構(gòu)內(nèi)只配置1臺(tái)，也可配置多臺(tái)。在配置多臺(tái)的情況下，相對(duì)于水流并聯(lián)或串聯(lián)地配置。在并聯(lián)配置的情況下，能在短時(shí)間內(nèi)處理大量的水。在串聯(lián)配置的情況下，相應(yīng)于配置的裝置臺(tái)數(shù)，分級(jí)地實(shí)施利用氣穴進(jìn)行的處理，分級(jí)地提高水質(zhì)。
這些水質(zhì)改良裝置的配列方向與配置臺(tái)數(shù)根據(jù)所要處理的水的量與所要求的水質(zhì)的程度等適宜地設(shè)定。
第8發(fā)明的水質(zhì)改良系統(tǒng)的特征在于具備使水質(zhì)改良了的水進(jìn)行循環(huán)的水循環(huán)機(jī)構(gòu)、配置在該水循環(huán)機(jī)構(gòu)的水循環(huán)路徑中的泵與配置在上述水循環(huán)路徑中上述泵的上游側(cè)或下游側(cè)的一方或兩方的1個(gè)或多個(gè)整流板或格子板。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，是利用泵使河川等的水在水循環(huán)機(jī)構(gòu)的水循環(huán)路徑中環(huán)流。這時(shí)，配置在泵的上游側(cè)或下游側(cè)的整流板或格子板使氣穴產(chǎn)生。水質(zhì)由該氣穴改良后回到原來(lái)的河川等。
附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明圖1是表示本發(fā)明第1實(shí)施例的水質(zhì)改良裝置的概略正面剖視圖。
圖2是表示本發(fā)明第1實(shí)施例的水質(zhì)改良裝置的概略平面剖視圖。
圖3是表示第1實(shí)施例的水質(zhì)改良裝置的整流板的立體圖。
圖4是表示安裝圖3的整流板的整流板支承用格子板的主視圖。
圖5是表示面向整流板而配置的格子板的主視圖。
圖6是表示第2實(shí)施例的水質(zhì)改良系統(tǒng)的立體圖。
圖7是表示第3實(shí)施例的水質(zhì)改良系統(tǒng)的立體圖。
實(shí)施發(fā)明的最佳方式下面，參照
本發(fā)明的水質(zhì)改良裝置與水質(zhì)改良系統(tǒng)。
圖1是表示第1實(shí)施例的水質(zhì)改良裝置的概略正面剖視圖，圖2是圖1的水質(zhì)改良裝置的概略平面剖視圖，圖3是表示第1實(shí)施例的水質(zhì)改良裝置的整流板的立體圖，圖4是表示安裝圖3的整流板的整流板支承用格子板的主視圖，圖5是表示面向整流板而配置的格子板的主視圖，圖6是表示第2實(shí)施例的水質(zhì)改良系統(tǒng)的立體圖，圖7是表示第3實(shí)施例的水質(zhì)改良系統(tǒng)的立體圖。
第1實(shí)施例本實(shí)施例的水質(zhì)改良裝置1的構(gòu)成如圖1-圖5所示。該水質(zhì)改良裝置1是利用氣穴改良水質(zhì)的裝置。即，通過(guò)氣穴所產(chǎn)生的水中的氣泡在破壞時(shí)產(chǎn)生的高溫、高壓、沖擊波、超聲波等改良水質(zhì)的裝置。
水質(zhì)改良裝置1如圖1與圖2所示，主要是由貯存水的貯水槽2與可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在該貯水槽2內(nèi)、在水中進(jìn)行旋轉(zhuǎn)以產(chǎn)生氣穴的螺旋槳3以及設(shè)置在該螺旋槳3所形成的水的流路中、使螺旋槳3所噴出的水中的氣穴增生的氣穴增生機(jī)構(gòu)4構(gòu)成。在本實(shí)施例中，螺旋槳3是設(shè)置在貯水槽2內(nèi)，因而由螺旋槳3所形成的水的流路成為在貯水槽2內(nèi)進(jìn)行循環(huán)的環(huán)流流路。
貯水槽2形成為長(zhǎng)方體狀。貯水槽2是密封的，以使由螺旋槳3劇烈攪和的內(nèi)部的水不向外部飛濺。在貯水槽2的上部安裝有排出貯留在貯水槽2內(nèi)的空氣的自動(dòng)排氣裝置6。再者，在貯水槽2上設(shè)置有供給所要處理的水的供水管7與排出處理后的水的排水管8。在這些供水管7與排水管8上設(shè)置開(kāi)閉與調(diào)節(jié)流量的閥7A、8A。另外，設(shè)置有在貯水槽2內(nèi)進(jìn)行清掃等維修時(shí)供給或排出水所用的帶閥的配管9、10等。
螺旋槳3在貯水槽2內(nèi)浸漬設(shè)置于水中，通過(guò)在水中旋轉(zhuǎn)使貯水槽2內(nèi)的水循環(huán)，同時(shí)產(chǎn)生氣穴。該螺旋槳3設(shè)計(jì)成盡量促使氣穴產(chǎn)生。即，在現(xiàn)有技術(shù)中，為防止腐蝕等，是設(shè)計(jì)成盡量不產(chǎn)生氣穴，但在本實(shí)施例中，為改良水質(zhì)則設(shè)計(jì)成盡量促使氣穴產(chǎn)生。具體地說(shuō)，為了在水流中高效地產(chǎn)生氣穴，是從流體力學(xué)的觀(guān)點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。另外，為將由于氣穴引起的腐蝕控制在最小限度，螺旋槳3要使用對(duì)于氣穴有足夠強(qiáng)度的材料來(lái)成形。具體是以FRP、PP、陶瓷、不銹鋼等來(lái)成形。在貯水槽2內(nèi)相互對(duì)向地設(shè)置一對(duì)螺旋槳3。
各螺旋槳3是由分別設(shè)置在貯水槽2的縱長(zhǎng)方向兩側(cè)的驅(qū)動(dòng)裝置11進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。各驅(qū)動(dòng)裝置11是由分別設(shè)置在貯水槽2外部的驅(qū)動(dòng)電機(jī)12與以水密狀態(tài)分別安裝在貯水槽2的縱長(zhǎng)方向兩側(cè)壁面上的連結(jié)機(jī)構(gòu)13構(gòu)成。連結(jié)機(jī)構(gòu)13是將貯水槽2內(nèi)的螺旋槳3與貯水槽2外的驅(qū)動(dòng)電機(jī)12進(jìn)行連結(jié)，同時(shí)進(jìn)行變速使螺旋槳3以高速旋轉(zhuǎn)。各驅(qū)動(dòng)電機(jī)12與控制裝置(未予圖示)連接，旋轉(zhuǎn)速度可以根據(jù)處理能力等條件變更。另外，由控制裝置進(jìn)行的驅(qū)動(dòng)電機(jī)12的控制可以設(shè)定成使旋轉(zhuǎn)速度能連續(xù)變更，也可以設(shè)定成以多種旋轉(zhuǎn)速度分級(jí)地變更。根據(jù)處理的水的條件等適宜地設(shè)定。
氣穴增生機(jī)構(gòu)4是面向各螺旋槳3分別設(shè)置的。具體是由整流板15、格子板16與整流板支承用格子板17構(gòu)成。
整流板15是在支承于整流板支承用格子板17上的狀態(tài)下配置在螺旋槳3的前面。該整流板15是將由螺旋槳3一面打漩兒一面噴出的水進(jìn)行整流后成為高速流，同時(shí)在此水流中形成減壓部分，以進(jìn)一步產(chǎn)生氣穴。該整流板15具體如圖3所示地構(gòu)成。在此，縱橫各5片葉片18組合而構(gòu)成格子狀。各葉片18的下游側(cè)端部成形為圓弧狀。這樣則設(shè)定成在將各葉片18組合起來(lái)的狀態(tài)下，各葉片18的下游側(cè)端部構(gòu)成球面的一部分。各葉片18與上述螺旋槳3相同，為在水流中有效地產(chǎn)生氣穴，是根據(jù)流體力學(xué)的觀(guān)點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)的。另外，葉片18的材料也與上述螺旋槳3相同，為將氣穴引起的腐蝕控制在最小限度，使用對(duì)于氣穴有足夠強(qiáng)度的材料成形。具體是由FRP、PP、陶瓷、不銹鋼等成形。
為支承各葉片18并固定在整流板支承用格子板17上，在組合起來(lái)的各葉片18的邊緣上設(shè)置有凸緣部19。
格子板16如圖1、圖2與圖5所示，是在整流板15的下游側(cè)與該整流板15對(duì)向地配置。該格子板16是在由整流板15整流后以高速?lài)姵龅乃髦行纬蓽p壓部分以進(jìn)一步產(chǎn)生氣穴，使氣穴增生。格子板16具體是由加強(qiáng)用框體16A與張?jiān)O(shè)在該加強(qiáng)用框體16A上的格子部16B構(gòu)成。加強(qiáng)用框體16A設(shè)定成與貯水槽2的內(nèi)側(cè)尺寸同大，將貯水槽2內(nèi)部分隔開(kāi)。為在水流中盡量促使產(chǎn)生氣穴，格子部16B是根據(jù)流體力學(xué)的觀(guān)點(diǎn)而設(shè)計(jì)的。另外，格子部16B也與上述螺旋槳3相同，由于希望將氣穴引起的腐蝕控制在最小限度，所以也可使用FRP、PP、陶瓷、不銹鋼等對(duì)氣穴具有足夠強(qiáng)度的材料成形。另外，也可使用鐵等通常的材料。在格子板16的情況下，由于更換極其容易，即使很快腐蝕也能容易地更換。因此，關(guān)于格子板16，要把重點(diǎn)放在最大限度地產(chǎn)生氣穴上，最好根據(jù)流體力學(xué)的觀(guān)點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。另外，網(wǎng)孔的大小與構(gòu)成格子的鐵絲的尺寸等也設(shè)計(jì)成能最大限地產(chǎn)生上述氣穴。
2片格子板16是在互相對(duì)向的狀態(tài)下隔開(kāi)一定間隔地配置的，同時(shí)以2片支承板21一體地支承。支承板21與格子板16相同，是由加強(qiáng)用框體與格子部構(gòu)成。因此，由格子板16與支承板21所包圍的空間成為使水互相碰撞的碰撞空間22A，其兩側(cè)(圖2中的上下方向兩側(cè))成為環(huán)流空間22B。
上述格子板16與支承板21成為一體而構(gòu)成格子?xùn)?4。
整流板支承用格子板17設(shè)置于螺旋槳3的前面，是支承整流板15所用的板，如圖1、圖2與圖4所示，是由加強(qiáng)用框體17A與張?jiān)O(shè)在該加強(qiáng)用框體17A上的格子部17B構(gòu)成。加強(qiáng)用框體17A設(shè)定成與上述格子板16尺寸相同并將貯水槽2內(nèi)部分隔開(kāi)。由此，整流板支承用格子板17與格子板16構(gòu)成增生空間23。在加強(qiáng)用框體17A的中央設(shè)置安裝整流板15所用的四方形通孔17C。整流板15安裝在該通孔17C內(nèi)。
如上述構(gòu)成的水質(zhì)改良裝置1的動(dòng)作如下。
首先，處理對(duì)象的水從供水管7供給到貯水槽2內(nèi)。在水充滿(mǎn)貯水槽2內(nèi)的狀態(tài)下，由控制裝置使驅(qū)動(dòng)裝置11的驅(qū)動(dòng)電機(jī)12旋轉(zhuǎn)。由此，二個(gè)螺旋槳3通過(guò)連結(jié)機(jī)構(gòu)13各自以高速旋轉(zhuǎn)。
由于各螺旋槳3的旋轉(zhuǎn)，其周?chē)乃蛘靼?5噴出。這時(shí)，通過(guò)螺旋槳3產(chǎn)生氣穴，同時(shí)該氣穴一面打漩兒一面流入整流板15。流入的水由整流板15整流后成為高速流。并且，氣穴一面由整流板15的各葉片18增生一面流入增生空間23。
流入增生空間23的水在一定程度上增生，并高速通過(guò)格子板16，同時(shí)氣穴一面進(jìn)一步增生一面流入碰撞空間22A。并且，二路水流在該碰撞空間22A內(nèi)劇烈碰撞，氣泡或是破碎，或是重新產(chǎn)生，氣穴一面進(jìn)一步增生一面向周?chē)鷶U(kuò)展。擴(kuò)展的水保持著速度通過(guò)支承板21流入環(huán)流空間22B。氣穴也借助該支承板21增生。另外，從格子板16的周?chē)h(huán)流到增生空間23，從整流板支承用格子板17的周?chē)h(huán)流到螺旋槳3的后側(cè)。這時(shí)，水的環(huán)流速度也是維持某種程度的速度，在通過(guò)格子板16與整流板支承用格子板17時(shí)氣穴增生。環(huán)流到螺旋槳3后側(cè)的水再次由螺旋槳3向整流板15側(cè)噴出，重復(fù)上述動(dòng)作。
當(dāng)貯水槽2內(nèi)的氣壓過(guò)度上升時(shí)，利用自動(dòng)排氣裝置6進(jìn)行空氣排放，以減低內(nèi)部氣壓。
通過(guò)連續(xù)進(jìn)行上述動(dòng)作，整個(gè)貯水槽2內(nèi)逐漸充滿(mǎn)由于氣穴而形成的氣泡。并且，大量產(chǎn)生而充滿(mǎn)于貯水槽2內(nèi)的氣泡同時(shí)大量地破壞。結(jié)果整個(gè)貯水槽2內(nèi)成為由于氣泡的破壞引起的高溫(5000-10000℃)、高壓狀態(tài)，充滿(mǎn)沖擊波與超聲波的狀態(tài)。按照設(shè)定時(shí)間維持這種狀態(tài)。該設(shè)定時(shí)間可根據(jù)微生物(細(xì)菌與病毒等)或有害物質(zhì)的差異而設(shè)定。
由此，水中的細(xì)菌等微生物消亡。另外，具有霉味物質(zhì)的布枯葉樹(shù)脂、惡臭物質(zhì)的胺類(lèi)、烷基胺類(lèi)(三甲胺、二甲胺、甲胺等)、有機(jī)氯化合物、二惡英、農(nóng)藥類(lèi)(西瑪三嗪、殺草丹等)與甲基睪丸酮類(lèi)(CFC-113、HCFC-225ca、HCFC-225cb等)等相繼被分解。
另外，群集體(水分子的塊)被粉碎。另外，油脂類(lèi)、包括在生活排水或工業(yè)排水中等的物質(zhì)、對(duì)于環(huán)境有不良影響的物質(zhì)等也被分解。
如上所述，利用設(shè)置于貯水槽2內(nèi)的螺旋槳3與氣穴增生機(jī)構(gòu)4，一面使貯水槽2內(nèi)的水環(huán)流，一面產(chǎn)生氣穴，并使其增生，因此，在短時(shí)間內(nèi)能使由于氣穴而形成的氣泡充滿(mǎn)整個(gè)貯水槽2內(nèi)。
結(jié)果，能將大量的水在短時(shí)間內(nèi)有效而且確實(shí)地進(jìn)行處理。
第2實(shí)施例下面，根據(jù)圖6說(shuō)明本發(fā)明的第2實(shí)施例。
本實(shí)施例是將河川、水庫(kù)、湖沼、池塘等水質(zhì)劣化的水或要改良水質(zhì)的水引入，對(duì)其水質(zhì)進(jìn)行改良的水質(zhì)改良系統(tǒng)。
本實(shí)施例的水質(zhì)改良系統(tǒng)25如圖6所示，主要是由引入水質(zhì)劣化的水并使其循環(huán)的水循環(huán)機(jī)構(gòu)26與設(shè)置在該水循環(huán)機(jī)構(gòu)26的水循環(huán)路徑中的水質(zhì)改良裝置27構(gòu)成。
水循環(huán)機(jī)構(gòu)26的構(gòu)成包括將河川等與水質(zhì)改良裝置27連接起來(lái)地設(shè)置、將水質(zhì)劣化的水引入到水質(zhì)改良裝置27內(nèi)的兩根供水管28；將水質(zhì)改良裝置27與河川等連接起來(lái)地設(shè)置、使由水質(zhì)改良裝置27處理后的水返回河川的一根環(huán)流管29；分別設(shè)置在上述兩根供水管28上、使各供水管28的流路適宜開(kāi)閉的自動(dòng)開(kāi)閉閥30；設(shè)置于環(huán)流管29上、由全閉到全開(kāi)地改變開(kāi)度以調(diào)節(jié)循環(huán)水量的自動(dòng)開(kāi)度調(diào)節(jié)閥31；與供水管28或環(huán)流管29連接地設(shè)置、從河川等將水引入并使其循環(huán)的循環(huán)泵(未予圖示)。
水質(zhì)改良裝置27與上述第1實(shí)施例的水質(zhì)改良裝置1大致相同。具體地說(shuō)，除了供水管28是兩根連接在貯水槽2上這一點(diǎn)以及格子?xùn)?3的構(gòu)造以外，與上述第1實(shí)施例相同。將供水管28連接在貯水槽2上以取代水質(zhì)改良裝置1的各供水管7。另外，將環(huán)流管29連接在貯水槽2上以取代排水管8。
關(guān)于格子?xùn)?3，除了第1實(shí)施例的水質(zhì)改良裝置1的格子?xùn)?4的各構(gòu)件之外還設(shè)有格子板34。該格子板34位于兩個(gè)螺旋槳3所噴出的水互相碰撞的位置上。即，該格子板34是位于兩股水流的水進(jìn)行碰撞而使水流劇烈變化的位置，有效地使氣穴增生。
水質(zhì)改良系統(tǒng)25的自動(dòng)開(kāi)閉閥30、自動(dòng)開(kāi)度調(diào)節(jié)閥31、循環(huán)泵、水質(zhì)改良裝置27的各驅(qū)動(dòng)電機(jī)12等與上述控制裝置(未予圖示)連接。該控制裝置根據(jù)所要改良的水的水質(zhì)與污染的程度等適宜地控制各部。具體地說(shuō)，是適宜地控制循環(huán)泵與驅(qū)動(dòng)電機(jī)12的旋轉(zhuǎn)速度、自動(dòng)開(kāi)度調(diào)節(jié)閥31的開(kāi)度、自動(dòng)開(kāi)閉閥30的開(kāi)閉時(shí)間等，并設(shè)定使水循環(huán)的循環(huán)速度、循環(huán)量、在水質(zhì)改良裝置27內(nèi)的處理時(shí)間。
如上構(gòu)成的水質(zhì)改良系統(tǒng)25通過(guò)上述控制裝置進(jìn)行如下動(dòng)作。
循環(huán)泵動(dòng)作，將河川等的水由供水管28引入到貯水槽2內(nèi)。水貯存在貯水槽2內(nèi)時(shí)，水質(zhì)改良裝置27動(dòng)作。該水質(zhì)改良裝置27內(nèi)的處理與上述第1實(shí)施例相同。該水質(zhì)改良裝置27的動(dòng)作根據(jù)水質(zhì)的程度等持續(xù)適宜的時(shí)間。
另一方面，水的循環(huán)方法有連續(xù)流動(dòng)的情形與斷續(xù)流動(dòng)的情形。
在水連續(xù)流動(dòng)的情況下，打開(kāi)自動(dòng)開(kāi)閉閥30，調(diào)節(jié)自動(dòng)開(kāi)度調(diào)節(jié)閥31的開(kāi)度。在必要時(shí)循環(huán)泵的旋轉(zhuǎn)速度要調(diào)節(jié)。這樣，一面調(diào)節(jié)水向貯水槽2內(nèi)的流入量與由貯水槽2的流出量，在水質(zhì)改良裝置1內(nèi)進(jìn)行處理，一面一點(diǎn)一點(diǎn)地更換水。這種流入、流出量是根據(jù)處理的水的水質(zhì)情況等適宜地設(shè)定的。
另外，在水?dāng)嗬m(xù)流動(dòng)的情況下，打開(kāi)自動(dòng)開(kāi)閉閥30，使自動(dòng)開(kāi)度調(diào)節(jié)閥31的開(kāi)度隨時(shí)間變化。在必要的情況下，也要使循環(huán)泵的旋轉(zhuǎn)速度適宜地變化。這樣，反復(fù)進(jìn)行水向貯水槽2內(nèi)的流入與流出、流入等的停止，使水?dāng)嗬m(xù)地流動(dòng)。這樣，一面在水質(zhì)改良裝置1內(nèi)進(jìn)行處理，一面一點(diǎn)一點(diǎn)地更換水。這種斷續(xù)時(shí)間的間隔、流入與流出量是根據(jù)處理的水的水質(zhì)情況等適宜地設(shè)定。
因此，能取得與上述第1實(shí)施例同樣的作用與效果。
另外，能改良大量的水的水質(zhì)。結(jié)果，通過(guò)使水質(zhì)改良系統(tǒng)25連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，能改善河川等的全部水的水質(zhì)。
第3實(shí)施例下面，根據(jù)圖7說(shuō)明本發(fā)明的第3實(shí)施例。
本實(shí)施例與上述第2實(shí)施例相同，是引入河川等的水質(zhì)劣化的水，改良其水質(zhì)的水質(zhì)改良系統(tǒng)。
本實(shí)施例的水質(zhì)改良系統(tǒng)41是將第2實(shí)施例的水質(zhì)改良裝置27串聯(lián)2臺(tái)合為一體地配置的。
本實(shí)施例的水質(zhì)改良裝置42是在大型的貯水槽43上設(shè)置4臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置44。各驅(qū)動(dòng)裝置44是各兩個(gè)一對(duì)互相對(duì)向設(shè)置的。在各驅(qū)動(dòng)裝置44上分別設(shè)置螺旋槳3。
格子?xùn)?5是將第2實(shí)施例中的2個(gè)格子?xùn)?3合成一體而構(gòu)成的。即，將縱橫各3片格子板46組合而構(gòu)成。
上述那樣構(gòu)成的水質(zhì)改良系統(tǒng)41的全體的動(dòng)作與上述第2實(shí)施例的水質(zhì)改良系統(tǒng)25相同。
并且，在本實(shí)施例的水質(zhì)改良系統(tǒng)41中，是相對(duì)于處理的水流在串聯(lián)方向配置2組螺旋槳3與氣穴增生機(jī)構(gòu)4，因此，在水連續(xù)流動(dòng)的情況下，在上游側(cè)與下游側(cè)進(jìn)行2級(jí)處理，改良水的水質(zhì)。另外，在每次處理時(shí)更換水的情況下，是以4片螺旋槳3處理貯存在大型貯水槽43內(nèi)的水，在處理結(jié)束后更換水。因此，在1次更換中處理大量的水。
因此，能取得同上述第1與第2實(shí)施例相同的作用與效果。
另外，由于本實(shí)施例的水質(zhì)改良裝置42是將第2實(shí)施例的水質(zhì)改良裝置27串聯(lián)2臺(tái)合為一體而構(gòu)成的，所以能大量地產(chǎn)生由于氣穴而形成的氣泡，擴(kuò)大處理能力。
例如水質(zhì)改良裝置42的一個(gè)螺旋槳3所送出的水的送出量設(shè)計(jì)成每分鐘9t時(shí)，整個(gè)水質(zhì)改良裝置42每分鐘的送出量為36t。結(jié)果，處理能力在水質(zhì)改良后的水的排出量上可擴(kuò)大到每分鐘0.5-10t。
第1變形例在上述各實(shí)施例中，作為氣穴增生機(jī)構(gòu)4等是設(shè)置格子板16、整流板支承用格子板17等而構(gòu)成的，但也可以與整流板15對(duì)向地設(shè)置凹凸壁。該凹凸壁的表面上設(shè)置凹凸，由螺旋槳3噴出的水與表面上的凹凸碰撞而產(chǎn)生氣穴。在設(shè)置該凹凸壁的情況下，在該凹凸壁與整流板15之間也可設(shè)置格子板16。凹凸壁表面的凹凸最好根據(jù)流體力學(xué)的觀(guān)點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，以便在水流中有效地產(chǎn)生氣穴，并且將自身的腐蝕控制在最小限度。
這樣，由螺旋槳3噴出并由整流板15整流后以高速與凹凸壁的表面碰撞時(shí)，能沿著該表面以高速流動(dòng)，使由整流板15、格子板16等產(chǎn)生的氣穴增生。
另外，也可將該凹凸設(shè)置在貯水槽2、43的內(nèi)側(cè)面上。在這種情況下，水在貯水槽2、43內(nèi)循環(huán)時(shí)，由于內(nèi)側(cè)壁的凹凸，能使氣穴增生。
第2變形例在上述各實(shí)施例中，是將貯水槽2等形成為長(zhǎng)方體或立方體，但為使在內(nèi)部流動(dòng)的水能通暢地循環(huán)，也可使內(nèi)部形狀為流線(xiàn)形。這樣，水在內(nèi)部通暢地循環(huán)，能促進(jìn)氣穴的增生。
第3變形例在上述各實(shí)施例中，作為驅(qū)動(dòng)裝置11的動(dòng)力源是使用驅(qū)動(dòng)電機(jī)12，但也可以使用發(fā)動(dòng)機(jī)等其他動(dòng)力源。
第4變形例在上述各實(shí)施例中，是將格子板16、整流板支承用格子板17等構(gòu)成交叉的網(wǎng)孔狀，但也可以作成使線(xiàn)材平行地配設(shè)而成的格子狀。
另外，在上述各實(shí)施例中，格子板16等的網(wǎng)材為一層，但也可以將網(wǎng)孔或格子狀的網(wǎng)材重疊成二層以上而構(gòu)成格子板16等。也可以使線(xiàn)材為無(wú)織布狀而構(gòu)成格子板16等。
另外，也可以在構(gòu)成格子板16等的網(wǎng)材與線(xiàn)材上安裝多個(gè)突起物等以提高氣穴的產(chǎn)生效率。
格子板16、整流板支承用格子板17等的形狀是按照安裝它們的貯水槽2等的內(nèi)部形狀構(gòu)成四角形，但也可以是三角形等其他多角形或圓形等其他形狀。只要是在螺旋槳3所形成的流路中能產(chǎn)生氣穴的形狀即可。
第5變形例在上述各實(shí)施例中，是將水質(zhì)改良裝置1等使用于借助氣穴形成的氣泡所進(jìn)行的細(xì)菌等微生物的消除、有害物質(zhì)等的分解、群集體(水分子的塊)的粉碎、油脂類(lèi)的分解等，此外可用于(1)飲料水、食品加工用水的水質(zhì)改善，(2)魚(yú)貝類(lèi)養(yǎng)殖用優(yōu)質(zhì)天然水的生產(chǎn)，(3)醫(yī)藥水、藥液、化妝水等的水質(zhì)改善，(4)在農(nóng)業(yè)方面用于各種用途的農(nóng)業(yè)用水、在畜產(chǎn)方面用于家畜飲水等各種用途的畜產(chǎn)用水等。
第6變形例在上述各實(shí)施例中，是將驅(qū)動(dòng)裝置11的驅(qū)動(dòng)電機(jī)12設(shè)置于貯水槽2的外側(cè)，但也可以包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)12將整個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置11作為具有防水性的單體構(gòu)件而構(gòu)成，直接沉入貯水槽2內(nèi)。另外，也可直接沉入河川、湖沼等內(nèi)。
第7變形例在上述各實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)裝置11的螺旋槳3為立式，但也可以是臥式。
第8變形例在上述第3實(shí)施例中，水質(zhì)改良裝置42是將第2實(shí)施例的水質(zhì)改良裝置27串聯(lián)配置2臺(tái)而構(gòu)成，但也可并聯(lián)配置2臺(tái)。另外，也可串聯(lián)或并聯(lián)配置2臺(tái)以上的水質(zhì)改良裝置27。
在并聯(lián)配置的情況下，能使大量的水并行，在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行處理。在串聯(lián)配置的情況下，能與配置的裝置數(shù)相應(yīng)地分級(jí)地進(jìn)行利用氣穴完成的處理，分級(jí)地提高水質(zhì)。
水質(zhì)改良裝置的配置方向與配置數(shù)根據(jù)所要處理的水的量與要求的清凈度適宜地設(shè)定。
第9變形例在上述各實(shí)施例與變形例中，作為使水循環(huán)的機(jī)構(gòu)是使用螺旋槳3，但也可使用渦輪式泵與容積泵等代替螺旋槳3。另外，在渦輪式泵與容積泵等情況下，氣穴不大產(chǎn)生，因此，主要是整流板15與格子板16等使氣穴產(chǎn)生與增生。
第10變形例在上述各實(shí)施例與各變形例中，是設(shè)置貯水槽2，在其中產(chǎn)生氣穴以進(jìn)行水質(zhì)改良，但也可不設(shè)置貯水槽2。在這種情況下，是構(gòu)成水質(zhì)改良系統(tǒng)，該水質(zhì)改良系統(tǒng)具備使所要改良水質(zhì)的水進(jìn)行循環(huán)的水循環(huán)機(jī)構(gòu)，配置在該水循環(huán)機(jī)構(gòu)的水循環(huán)路徑中的泵、配置在上述水循環(huán)路徑中的1塊或多塊整流板或格子板。泵可用渦輪式泵或容積泵。另外，整流板或格子板可設(shè)置在上述泵的上游側(cè)，或設(shè)置在下游側(cè)，也可設(shè)置在兩側(cè)。整流板或格子板的設(shè)置片數(shù)是按照必要的氣穴產(chǎn)生量等條件設(shè)定一片或二片以上。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，利用泵使河川等的水在水循環(huán)機(jī)構(gòu)的水循環(huán)路徑中環(huán)流，并利用整流板或格子板產(chǎn)生氣穴。通過(guò)這種氣穴，環(huán)流水的水質(zhì)得到改善后回到原頭的河川等。
由此，能使整個(gè)水質(zhì)改良系統(tǒng)小型化，同時(shí)能不選擇場(chǎng)所地容易地設(shè)置在河川或池塘等附近。
工業(yè)上應(yīng)用的可能性如上所述，本發(fā)明的水質(zhì)改良裝置用于河川、水庫(kù)、湖沼、池塘等的水改善上是有用的。另外，用于消除水中的細(xì)菌、霉味兒、惡臭與消除有機(jī)氯化合物、二惡英、農(nóng)藥類(lèi)(西瑪三嗪與殺草丹等)、甲基睪丸酮類(lèi)等是有用的。另外，除此以外用于群集體(水分子的塊)的粉碎也是有用的。
權(quán)利要求
1.一種水質(zhì)改良裝置，是利用由氣穴發(fā)生的水中的氣泡破壞時(shí)產(chǎn)生的高溫、高壓、沖擊波、超聲波等改良水質(zhì)的水質(zhì)改良裝置，其特征在于，具備在水中旋轉(zhuǎn)以產(chǎn)生氣穴的螺旋槳；設(shè)置在該螺旋槳所形成的水的流路中，使從螺旋槳噴出的水中的氣穴增生的氣穴增生機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水質(zhì)改良裝置，其特征在于，上述氣穴增生機(jī)構(gòu)是由整流板與格子板構(gòu)成，該整流板設(shè)置于上述螺旋槳的前面，是將螺旋槳所噴出的水進(jìn)行整流，同時(shí)在該水流中形成減壓部分，以進(jìn)一步產(chǎn)生氣穴；該格子板是在該整流板整流后噴出的水流中形成減壓部分，以進(jìn)一步產(chǎn)生氣穴。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水質(zhì)改良裝置，其特征在于，上述氣穴增生機(jī)構(gòu)是由整流板與凹凸壁構(gòu)成，該整流板設(shè)置于上述螺旋槳的前面，是將螺旋槳所噴出的水進(jìn)行整流，同時(shí)在該水流中形成減壓部分，以進(jìn)一步產(chǎn)生氣穴；該凹凸壁與該整流板對(duì)向地配置，同時(shí)在其表面上設(shè)置凹凸，由整流板整流后噴出的水在上述凹凸上碰撞時(shí)進(jìn)一步產(chǎn)生氣穴。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水質(zhì)改良裝置，其特征在于，上述氣穴增生機(jī)構(gòu)是由整流板、格子板與凹凸壁構(gòu)成，該整流板設(shè)置于上述螺旋槳的前面，是將螺旋槳所噴出的水進(jìn)行整流，同時(shí)在該水流中形成減壓部分，以進(jìn)一步產(chǎn)生氣穴；該格子板與該整流板對(duì)向地配設(shè)，同時(shí)在由整流板整流后噴出的水流中形成減壓部分，以進(jìn)一步產(chǎn)生氣穴；該凹凸壁與該格子板對(duì)向地配置，同時(shí)在其表面上設(shè)置凹凸，由上述格子板噴出的水在上述凹凸上碰撞時(shí)進(jìn)一步產(chǎn)生氣穴。
5.一種水質(zhì)改良裝置，是利用由氣穴發(fā)生的水中的氣泡破壞時(shí)產(chǎn)生的高溫、高壓、沖擊波、超聲波等改良水質(zhì)的水質(zhì)改良裝置，其特征在于，相互對(duì)向且可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置一對(duì)在水中旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生氣穴的螺旋槳，或是與此同時(shí)在各螺旋槳的一方或兩方所形成的水的流路中設(shè)置權(quán)利要求1或2所述的氣穴增生機(jī)構(gòu)；上述各螺旋槳所噴出的水由上述氣穴增生機(jī)構(gòu)進(jìn)行增生后，使其互相碰撞而進(jìn)一步使氣穴增生。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的水質(zhì)改良裝置，其特征在于，設(shè)置泵以代替上述螺旋槳。
7.一種水質(zhì)改良系統(tǒng)，其特征在于，具備使水質(zhì)改良了的水進(jìn)行循環(huán)的水循環(huán)機(jī)構(gòu)，配置在該水循環(huán)機(jī)構(gòu)的水循環(huán)路徑中的1個(gè)或多個(gè)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的水質(zhì)改良裝置。
8.一種水質(zhì)改良系統(tǒng)，其特征在于，具備使水質(zhì)改良了的水進(jìn)行循環(huán)的水循環(huán)機(jī)構(gòu)，配置在該水循機(jī)構(gòu)的水循環(huán)路徑中的泵，配置在上述水循環(huán)路徑中上述泵的上游側(cè)或下游側(cè)的一方或兩方的1個(gè)或多個(gè)整流板或格子板。
全文摘要
本發(fā)明是一種利用由氣穴形成的氣泡破壞時(shí)產(chǎn)生的高溫、高壓、沖擊波、超聲波等改良水質(zhì)的水質(zhì)改良裝置。其構(gòu)成包括:在水中旋轉(zhuǎn)以產(chǎn)生氣穴的螺旋槳3,將螺旋槳3所噴出的水進(jìn)行整流、同時(shí)進(jìn)一步產(chǎn)生氣穴的整流板15,利用由整流板15整流后噴出的水流進(jìn)一步產(chǎn)生氣穴的格子板16。水質(zhì)改良系統(tǒng)是以使水質(zhì)劣化的水進(jìn)行循環(huán)的水循環(huán)機(jī)構(gòu)26與配置在水循環(huán)機(jī)構(gòu)26的水循環(huán)路徑中的1個(gè)或多個(gè)水質(zhì)改良裝置27所構(gòu)成。
文檔編號(hào)C02F1/34GK1261862SQ98806730
公開(kāi)日2000年8月2日 申請(qǐng)日期1998年7月2日 優(yōu)先權(quán)日1998年5月1日
發(fā)明者畑中三芳 申請(qǐng)人:畑中三芳