CN101400610B - 水净化装置、水供给系统以及泵装置 - Google Patents

Abstract

本发明的水净化装置(1)具有：用于蓄积水的容器(2)、循环装置(3)、用于生成臭氧的臭氧发生装置(4)、和太阳电池板(5)。此外，通过由太阳电池板(5)产生的电力，提供臭氧发生装置(4)以及循环泵(7)的驱动电力。为此，由太阳电池板(5)产生的电力被提供给控制器(11)，以规定的形态从控制器(11)向臭氧发生装置(4)以及循环泵(7)(泵马达(71)供给。由此，可以将水净化装置构成为不需要电力供给线的连接等的自立型装置，在各种场所或环境均能够高效地进行水的净化。

Description

水净化装置、水供给系统以及泵装置

技术领域

本发明涉及用于将井水、河川的水或者雨水等水蓄积在容器内并净化的水净化装置。另外，本发明还涉及水供给系统以及能在该系统中使用的泵装置以水质改善装置。

背景技术

希望将井水或从河川等水源汲上的水或雨水用作洗涤或洗澡水，或洒水用于植物栽培。

不过，近来由于地层自身的变化或污染物质向地下水脉的渗透等，井水的水质恶化明显，出现了难以直接利用汲上来的井水的情况。同样地，有些河川的水也发生了水质恶化。这里所说的水质恶化是指水的浊度或色度增高，或者水出现恶臭等。

例如，如专利文献1记载的那样，有井水是所谓的“红锈水”的情况。“红锈水”是当将汲出的井水放入到容器中时，随着时间的经过变成红色，不适合用于饮料、洗涤、洗澡水等，另外也是会对植物栽培造成不良影响的水。红锈水是含有铁成分或锰成分作为离子的水。例如铁成分作为碳酸氢亚铁在加压水中稳定存在，但通过汲出而变化成氢氧化亚铁，通过与空气接触而被氧化成氢氧化铁，使水带红色。

另外，氨等从地面渗透，由此井水或河川的水被污染，也会具有臭味。

专利文献1为了改善不适于此种使用的井水的水质，提出了如下所示的受水型井水改善装置，即通过臭氧处理，氧化水中的铁成分，除去被氧化的铁成分，同时在臭氧的氧化作用下，杀灭井水中的杂菌、大肠杆菌、病毒等。

另外，在专利文献2中，提出了利用水银灯的能量使得发生臭氧的臭氧发生装置的污水净化装置，其利用太阳电池作为臭氧发生装置的驱动电源。

专利文献1：专利第2715244号公报

专利文献2：实开昭63—181499号公报

专利文献1记载的水质改善装置，是搭配有受水槽1、第一阶段处理机2以及第二阶段处理机3的大型装置，装置结构也比较复杂。另外，在该水质改善装置中，臭氧发生装置与锐孔(orifice)相比被配置在下方，从臭氧发生装置发生的臭氧被导入臭氧导入管，上升后被提供给通过锐孔的水，所以通过锐孔的水有可能因其自重借助臭氧导入管进入到臭氧发生装置。通常，臭氧发生装置具有通过摄入周围的空气进行高电压的放电来发生臭氧的结构，臭氧发生装置在因从上述的锐孔进入的水而带有湿气时，在发生臭氧时，空气中的氮被臭氧氧化而变成硝酸。由于该硝酸，进行放电的元件的劣化被促进，臭氧发生装置的臭氧的发生效率降低，与此相伴随，水质的改善效率也降低。

另外，例如在印度尼西亚，也有水道设备等基础设施不完备的地域，在这样的地域，用桶等从井或河川汲出的水或蓄积的雨水在生活中被利用。不过，印度尼西亚的井水的水脉含有大量的铁或锰，存在如上所述的红锈水的问题。为此，在这样的地域，对水净化装置或水质改善装置的要求较高，但就水质改善装置而言，以简单的结构进行水质改善的结构满足了要求。

上述专利文献2记载的污水净化装置是以太阳电池为驱动源，是比较简单的结构，不过其缺点在于，因为使用水银灯的能量使得发生臭氧，所以水的水质改善量少，无法良好对用作生活用水的量的水进行水质改善。

发明内容

本发明是以该背景为基础完成的发明，其主要目的在于，提供能够通过简单的结构改善井水、河川的水或雨水的水质直至能够用作生活用水的水净化装置。

另外，本发明的其他目的在于，提供利用太阳电池进行在容器中蓄积的水的净化而无需利用电气设备的基础设施等的容易设置的水净化装置。

本发明的其他目的还在于，有效使用通过太阳电池发电的电力来很好地进行来自水源的水的汲出以及汲出的水的净化的水净化装置。

进而，本发明的主要目的在于，提供可以通过简单的结构汲出水并提供用作生活用水等的水供给系统。

另外，本发明的其他目的在于，提供以低价的结构对吸出的水进行改善以使其适合用作生活用水的泵装置。

本发明的第一技术方案是一种水净化装置，具有：用于蓄积水的容器；用于对在所述容器中蓄积的水进行净化的净化单元；用于产生使所述净化单元工作的电力的太阳电池；和用于对将所述太阳电池产生的电力提供给所述净化单元进行控制的控制单元；所述净化单元包括：用于生成用来对水进行净化的净化物质的生成单元；和用于将已生成的净化物质送入到所述容器的输送单元；作为所述生成单元，选择以比输送单元少的电力工作的单元，所述控制单元，在所述太阳电池的产生电力为所述生成单元的工作所需电力以上且为规定的电力以上时，向所述生成单元提供电力。

本发明的第二技术方案，是在第一技术方案的水净化装置中，其特征在于，所述规定的电力包括所述输送单元工作所需的电力。

本发明的第三技术方案，是在第一或者第二技术方案的水净化装置中，其特征在于，所述控制单元，在太阳电池的发电电压为规定的供给开始电压以上时开始所述电力供给，在降低至比供给开始电压低的规定的供给停止电压时停止所述电力供给。

本发明的第四技术方案是一种水净化装置，其具有：用于蓄积水的容器；用于对在所述容器中蓄积的水进行净化的净化单元；用于产生使所述净化单元工作的电力的太阳电池；和用于对将所述太阳电池产生的电力提供给所述净化单元进行控制的控制单元；还具有用于检测在所述容器中蓄积的水的水位的水位检测单元，所述控制单元在由所述水位检测单元检测到的水位为规定水位以上时，进行向所述净化单元的电力供给。

本发明的第五技术方案，是在第四技术方案的水净化装置中，其特征在于，所述净化单元包括：用于生成用来对水进行净化的净化物质的生成单元；和用于将已生成的净化物质送入到所述容器的输送单元；作为所述生成单元，选择以比输送单元少的电力工作的单元，所述控制单元，在由所述水位检测单元检测的水位为规定水位以上、且所述太阳电池的产生电力为所述生成单元的工作所需电力以上且为规定的电力以上时，向所述生成单元提供电力。

本发明的第六技术方案，是在第五技术方案的水净化装置中，其特征在于，所述规定的电力包括所述输送单元工作所需的电力。

本发明的第七技术方案，是在第一至第六的任一技术方案的水净化装置中，其特征在于，所述控制单元在一天的时间中预先设定的运转时间的范围内，将电力提供给所述生成单元以及输送单元。

本发明的第八技术方案是一种水净化装置，其具有：用于蓄积水的容器；用于对在所述容器中蓄积的水进行净化的净化单元；和用于产生使所述净化单元工作的电力的太阳电池；所述净化单元包括：用于生成用来对水进行净化的净化物质的生成单元；和用于将已生成的净化物质送入到所述容器的输送单元；根据所述太阳电池产生的电力，使所述生成单元和/或输送单元工作。

本发明的第九技术方案是一种水净化装置，其具有：用于蓄积水的容器；含有用于将水源的水提供给所述容器的汲出泵的水供给单元；用于对在所述容器中蓄积的水进行净化的净化单元；用于产生使所述汲出泵以及净化单元工作的电力的太阳电池；和用于对将所述太阳电池产生的电力提供给所述汲出泵以及净化单元进行控制的控制单元；还具有用于检测在所述容器中蓄积的水的水位的水位检测单元，所述控制单元根据所述太阳电池的产生电能以及所述水位检测单元的检测水位，对所述净化单元以及汲出泵以规定的形态提供电力。

本发明的第十技术方案，是在第九技术方案的水净化装置中，其特征在于，还具有用于蓄存所述太阳电池所产生的电力的蓄电池，所述控制单元代替太阳电池的产生电能而根据所述蓄电池的蓄存电能以及所述水位检测单元的检测水位，对所述净化单元以及汲出泵以规定的形态提供电力。

本发明的第十一技术方案，是在第九或第十技术方案的水净化装置中，所述规定的形态包括在所述水位检测单元的检测水位为规定水位以上时向所述净化单元提供电力的第一形态。

本发明的第十二技术方案，是在第十一技术方案的水净化装置中，其特征在于，所述第一形态的电力供给，在所述电能为所述净化单元可以工作但所述汲出泵无法工作的电能时进行。

本发明的第十三技术方案，是在第九至第十的任一技术方案的水净化装置中，其特征在于，所述规定的形态包括第二形态，即在所述水位检测单元的检测水位不到规定水位时向所述吸出泵提供电力，在检测水位达到规定水位以上时中止向所述汲出泵的电力供给，向所述净化单元提供电力。

本发明的第十四技术方案，是在第十三技术方案的水净化装置中，其特征在于，所述第二形态的电力供给，在所述电能为能够使所述汲出泵或净化单元单个工作但无法使所述汲出泵以及净化单元同时工作的电能时进行。

本发明的第十五技术方案，是在第九、第十、第十一或者第十三技术方案的水净化装置中，其特征在于，所述水净化装置可以向水净化装置以外的电气设备提供所述电力，所述控制单元，进行在有使水净化装置工作以上的剩余电能时将该剩余电力提供给所述电气设备的第三形态的电力供给。

本发明的第十六技术方案，是在第十五技术方案的水净化装置中，其特征在于，所述第三形态包括下述形态，即，在所述电能是可以使所述汲出泵以及净化单元工作但不能使所述汲出泵、净化单元以及电气设备同时工作的电能时，当所述容器的水位不到规定水位时，向所述汲出泵以及净化单元供给电力，当所述容器的水位为规定水位以上时，向所述净化单元以及电气设备供给电力。

本发明的第十七技术方案是水供给系统，其特征在于，包括：具有用于从水源汲出水的吸入口以及用于将从吸入口吸入的水喷出的喷出口的泵；用于向从所述喷出口喷出的水中混合臭氧的臭氧供给装置；为使混合有臭氧的水上升至预先设定的高度而对其进行引导的贮水用流路；配置在预先设定的高度位置且用于蓄积由所述贮水用流路导入的水的容器；用于取出所述容器的水的给水通路；和插入到所述容器或给水通路中，用于除去从所述容器取出的水中含有的铁、锰成分等的过滤件。

本发明的第十八技术方案，是在第十七技术方案的水供给系统中，其特征在于，所述臭氧供给装置包括：臭氧发生器，其通过从入口摄入空气进行放电来从出口输出臭氧；和喷射器，其具有水入口、水出口和连接水入口与水出口之间并在中途具有通道被缩窄的缩窄部的水流路、以及用于利用水流路的缩窄部摄入气体的气体入口，水入口与所述泵的喷出口连接，水出口与所述贮水用流路连接，气体入口与所述臭氧发生器的出口连接。

本发明的第十九技术方案，是在第十八技术方案的水供给系统中，其特征在于，在所述泵的喷出口和喷射器的水入口之间设置有过滤器。

本发明的第二十技术方案，是在第十七技术方案的水供给系统中，其特征在于，所述臭氧供给装置包括：臭氧发生器，其通过从入口摄入空气进行放电来从出口输出臭氧；T字配管，其具有水入口、水出口以及气体入口，水入口与所述泵的喷出口连接，水出口与所述贮水用流路连接，气体入口与所述臭氧发生器的出口连接；和输送单元，其用于向所述气体入口输送由所述臭氧发生器产生的臭氧。

本发明的第二十一技术方案，是在第十七至第二十的任一技术方案的水供给系统中，其特征在于，所述臭氧供给装置包括通过从入口摄入空气进行放电来从出口输出臭氧的臭氧发生器，所述臭氧发生器的入口配置成与所述泵相关联，以摄入被所述泵的驱动热加热的空气。

本发明的第二十二技术方案，是在第十七至第二十一的任一技术方案的水供给系统中，其特征在于，所述臭氧供给装置包括通过从入口摄入空气进行放电来从出口输出臭氧的臭氧发生器，在从所述臭氧发生器的出口输出的臭氧的供给通路中设置有止回阀，其用于允许从出口输出的气体通过但阻止水向反方向流动。

本发明的第二十三技术方案，是在第十七至第二十二的任一技术方案的水供给系统中，其特征在于，具有用于向所述泵以及臭氧供给装置施加驱动电力的太阳电池板。

本发明的第二十四技术方案是第十七至第二十三的任一技术方案的水供给系统用的泵装置，其特征在于，所述泵以及臭氧供给装置，通过对所述泵附设臭氧供给装置而构成作为整体一体化的泵装置。

本发明的第二十五技术方案是水供给系统，其特征在于，包括：具有用于从水源汲出水的吸入口以及用于将从吸入口吸入的水喷出的喷出口的泵；用于通过微生物处理对从所述喷出口喷出的水进行净化的微生物处理槽；用于向从所述喷出口喷出的水中混合臭氧的臭氧供给装置；为使通过所述微生物处理槽且混合有臭氧的水上升至预先设定的高度而对其进行引导的贮水用流路；配置在预先设定的高度位置且用于蓄积由所述贮水用流路导入的水的容器；用于取出所述容器的水的给水通路；和插入到所述容器或给水通路中，用于除去从所述容器取出的水中含有的铁、锰成分等的过滤件。

本发明的第二十六技术方案，是在第二十五技术方案的水供给系统中，其特征在于，所述微生物处理槽具有收容有微生物的微生物担载槽、和设置在微生物担载槽的下游侧的曝气槽，从所述泵的喷出口喷出的水被提供给所述微生物担载槽，设置有用于向该水中混合空气的微细气泡的空气供给单元，从所述臭氧供给装置供给的臭氧被提供给所述曝气槽，通过曝气与水混合。

本发明的第二十七技术方案，是在第二十五技术方案的水供给系统中，其特征在于，所述微生物处理槽具有曝气槽和设置在曝气槽的下游侧且收容有微生物的微生物担载槽，从所述臭氧供给装置供给的臭氧被提供给所述曝气槽，通过曝气与水混合，在所述曝气槽和微生物担载槽之间，配置有除去残留臭氧的部件。

本发明的第二十八技术方案，是在第二十五至第二十七的任一技术方案的水供给系统中，其特征在于，所述臭氧供给装置包括通过从入口摄入空气进行放电来从出口输出臭氧的臭氧发生器，所述臭氧发生器被配置成所述入口与所述泵相关联，以使从所述入口摄入的空气成为被所述泵的驱动热加热的空气。

本发明的第二十九技术方案，是在第二十五至第二十八的任一技术方案的水供给系统中，其特征在于，具有用于向所述泵以及臭氧供给装置施加驱动电力的太阳电池板。

本发明的第三十技术方案，是第二十五至第二十九的任一技术方案的水供给系统用的水质改善装置，其特征在于，所述泵以及臭氧供给装置，通过对所述泵附设臭氧供给装置而构成一体化的泵装置，该泵装置可以与所述微生物处理槽连接。

本发明的第三十一技术方案是泵装置，其特征在于，包括：泵主体，其具有用于从水源汲出水的吸入口以及用于将从吸入口吸入的水喷出的喷出口；臭氧发生器，其与泵主体相关联并具有入口，用于对从入口流入的空气进行放电使其产生臭氧并从出口输出；和混合单元，其用于向从所述泵主体的喷出口喷出的水中混合从所述臭氧发生器的出口输出的臭氧。

本发明的第三十二技术方案，是在第三十一技术方案的泵装置中，其特征在于，所述臭氧发生器的入口被配置成与所述泵主体相关联，以摄入被所述泵主体的驱动热加热的空气。

本分明的第三十三技术方案，是在第三十一或者第三十二技术方案的泵装置，其特征在于，在从所述臭氧发生器的出口输出的臭氧的供给通路中设置有止回阀，其用于允许从出口输出的气体通过但阻止水向反方向流动。

本发明的第三十四技术方案是水供给系统，其特征在于，包括：用于从水源汲出水的泵；为使由泵汲出的水上升至预先设定的高度而对其进行引导的贮水用流路；配置在预先设定的高度位置，用于蓄积由所述贮水用流路导入的水的容器；用于使在所述容器中蓄积的水循环的循环通路；用于向在循环通路中循环的水中混合臭氧的臭氧供给装置；插入到循环通路中，用于除去在循环的水中含有的铁、锰成分等的过滤件；和用于取出所述容器的水的给水通路。

(发明效果)

通过本发明的第一技术方案，净化单元具有：用于生成用来净化水的净化物质(例如臭氧)的生成单元(例如臭氧发生装置)、和用于将已生成的净化物质(例如臭氧)送入到容器的输送单元(例如水循环泵以及喷射器、或者用于输送净化物质(臭氧)的气泵)。臭氧发生装置等生成单元的结构简单，通过放电高效生成作为净化物质的臭氧。另外，可以通过结构简单的输送单元将生成的臭氧提供给容器内的水。

此外，通过控制单元，仅在太阳电池的产生电力为生成单元的工作所需电力以上且为规定的电力(例如第二技术方案所示输送单元工作所需的电力)以上时，向生成单元提供电力。

生成单元即便被提供电力而生成净化物质，如果其生成的净化物质未通过输送单元被送到容器内，则结果无法进行水的净化。因此，在本发明的第一技术方案或第二技术方案中，仅在通过净化物质实际进行容器内的水的净化的情况下，向生成单元供给电力，所以可以高效地使生成单元工作。换言之，在不需要时，生成单元不工作，所以可以较长地保持生成单元的寿命。

通过本发明的第三技术方案，使电力供给开始的电压和电力供给停止的电压满足开始电压>停止电压，所以可以稳定进行电压供给。即，太阳电池由于日照量的变动或负载变动而发电电压发生细微变动，所以通过发电电压的细微变化，开始或停止电压供给，不能进行稳定的电力供给。因此，通过使电力供给的开始电压>停止电压，一旦开始电力供给，即便发电电压多少有变化，也会继续电压供给，按照发电电压的细微变动不会影响电力供给的方式进行吸收。由此，能进行稳定的电力供给。

通过本发明的第四技术方案，仅在蓄积于容器中的水的水位为规定水位以上时，净化单元才工作。由此，在容器内的水较少等情况下，不进行无用的净化运转，可以较长地保持净化单元的寿命。

通过本发明的第五以及第六技术方案，获得与第一或者第二技术方案相同的作用效果。即，净化物质的生成单元仅在已生成的净化物质实际用于水的净化时工作，仅在必要的时候使生成单元工作，可以较长地保持其寿命。

不过，太阳电池是在太阳照射期间产生电力，但在该期间通常没有必要使生成单元或输送单元工作，只要使生成单元以及输送单元工作达到容器中的水的净化所必需的足够的时间即可。因此，在本发明的第七技术方案中，将这样的工作所需的运转时间设定在一天中预先设定的时间内。因此，可以以必需的足够时间使生成单元以及输送单元工作，可以保持这些生成单元以及输送单元具有长寿命。

在本发明的第八技术方案中，由于是根据太阳电池产生的电力来使生成单元以及输送单元工作，所以能够制成能以极其单纯且简易的结构来对容器的水进行净化的水净化装置。

在本发明的第九技术方案中，能够根据太阳电池的产生电能和容器的水位，使净化单元以及汲出泵以效率最高的形态运转。或者，在太阳电池的产生电能不充分的情况下，也可以按照尽可能确保净化水的方式使其运转。

同样地，在本发明的第十技术方案中，除了太阳电池之外，还具有蓄电池，所以根据在蓄电池中蓄存的蓄电电能以及容器的水位，能够以效率最高的形态或者尽可能确保净化水的方式，使净化单元以及汲出泵运转。

本发明的第九或第十技术方案中的规定的形态(高效的运转形态、确保净化水的运转形态)，具体可以举出第十一至第十六技术方案中记载的形态。

如第十一技术方案所示，如果是在容器的水位为规定水位以上时使净化单元工作的第一形态，可以仅在容器中蓄积有应该净化的水时，使净化单元工作，进行高效率的水净化。

此时，在净化单元的工作电力比汲出泵的工作电力少的情况下，无法向容器追加供给水，但可以利用净化单元很好地对在容器中蓄积的水进行净化(第十二技术方案的作用效果)。

另外，如第十三技术方案所示，在无法使汲出泵以及净化单元同时工作时，首先，使汲出泵工作，向容器内提供水，在水蓄积于容器内之后，使净化单元工作，由此，即便是较少的电力，也能够在容器内蓄积已被净化的水。

这样的工作如第十四技术方案所示，在无法使汲出泵以及净化单元同时工作这样的较少的电能时是有效的。

相反，在可以使用的电能为使水净化装置工作的电能以上的情况下，如第十五技术方案所示，优选按照将剩余电力提供给水净化装置以外的电气设备的形态进行运转。

此时，如第十六技术方案所示，在无法使所有的汲出泵、净化单元以及电气设备同时工作的情况下，优选在水净化装置的容器中蓄积水、优先对该水进行净化并将剩余的电力提供给电气设备的形态。

本发明可以通过有效利用由太阳电池产生的电力，高效地对容器内的水进行净化，以充分用作生活水。尤其能够制成即便出现天气的变化或使用环境的变化也能高效进行水净化而确保净化水的水净化装置。

通过第十七技术方案，对于用泵汲出的水，用臭氧供给装置进行臭氧的混合。此外，混合有臭氧的水被上升至预先设定的高度、例如自地表(泵设置位置)上升至2～10m的高度，蓄积于在该高度位置配置的容器中。即，对于用设置在地表附近的泵汲出的水，进行臭氧的混合，该混合有臭氧的水在泵的喷出力的作用下被压上来，蓄积于在地表2～10m上部配置的容器中。就连接泵和容器的贮水用流路(配管)而言，为了将水引导至2～10m上部，通常具有5～20m的长度。在通过该贮水用流路时，水和臭氧进行充分的气液接触，水中含有的铁离子或锰离子被氧化析出。另外，臭氧对杂质进行氧化消毒而将其消除。由此，在蓄积于容器中的水中没有残留臭氧，成为安全的水。

特别是，当臭氧混合水在贮水用流路中被引导至2～10m的高度时，通过该高度向水施加压力，在水中混合的臭氧使水中的铁离子、锰离子、杂质容易氧化，由此臭氧几乎被完全消除，在水中几乎没有残留臭氧。

在容器中蓄积的水中的铁或锰如上所述被臭氧或氧氧化而析出。因此，析出的铁或锰能被过滤件俘获而除去。附带说一下，铁或锰在离子化状态(亚铁离子或二价锰离子)下穿越过滤件，但被氧化析出的铁成分或锰成分等被过滤件确实可靠地俘获。

其中，当过滤材料使用具有催化剂的材料时，通过催化剂来促进水中的铁离子或锰离子的氧化，吸出效果得到提高。

为此，从容器中取出的水被除去铁成分或锰成分，成为适合用作生活用水的水。

另外，就容器的水而言，由于容器被配置在预先设定的高度位置，所以利用重力，也就是说在不使用泵等的情况下，可以容易地将其取出。由此，作为整体可以为一个泵，能够以简单的结构实现系统。

在第十八技术方案中，臭氧供给装置成为包括臭氧发生器和喷射器的结构，所以能够以简单的结构在从泵喷出的水中混合臭氧。

具体而言，由臭氧发生器发生的臭氧在喷射器中，在利用负压流动的水中与水混合。因此，不需要用于供给臭氧的鼓风机等装置。

在第十九技术方案中，由于在喷射器的入口设置有过滤器，所以当在由泵汲出的水中含有异物等时，通过过滤器来俘获。由此，可以防止喷射器被阻塞，能够成为无需经常保养的系统。

在第二十技术方案中，使用T型配管在水中混合臭氧。在使用T型配管的情况下，T型配管不会发生被异物的阻塞等。另一方面，供给臭氧需要鼓风机、气泵等输送单元，但即便如此，仍能够以简单的结构在水中混合臭氧。

在第二十一技术方案中，提供给臭氧发生器的空气被泵的驱动热加热，相对湿度低的空气被提供给臭氧发生器。由此，臭氧发生器可以高效地发生臭氧。

特别是在泵被配置在屋外的情况下、或在多雨季节泵以及臭氧发生器周围的空气潮湿而将该潮湿的空气提供给臭氧发生器的情况下，会难以发生臭氧。因此，如本发明所示，利用泵的驱动热，对被提供给臭氧发生器的空气进行加热，由此，无需追加加热所需的设备，就可以降低被提供的空气的相对湿度，在臭氧发生器中，可以进行良好的臭氧发生。

在第二十二技术方案中，在提供由臭氧发生器发生的臭氧的供给通路，插入有止回阀。臭氧发生器在进行放电的电极被水润湿时无法进行放电。从泵的喷出口喷出的水在发生水击现象等时，有可能施加高压力，水向臭氧发生器侧流动。因此，为了阻止该水的流动，设置有止回阀。

通过止回阀，可以有效阻止水的逆流，能够防止臭氧发生器运转不正常。

通过利用第二十三技术方案的太阳电池板进行光—电转换的驱动电力，可以驱动泵以及臭氧供给装置。

当设置水供给系统的场所是山间部等无法提供电力的场所时，可以通过使用太阳电池板来确保驱动电力。

另外，太阳电池板对白天的太阳能进行光—电转换，将该被转换的电力提供给泵以及臭氧供给装置。其结果，水质被改善的水蓄积在容器中。此外，在容器中蓄积的水也可以在夜间使用。换言之，这就是将太阳能转换成电能，进而转换成用于生活的水能。通常，在用太阳电池板进行光—电转换的情况下，电能被蓄积在蓄电装置中，通常即便是夜间也能从蓄电装置中取出电能。在该发明中，省略这样的蓄电装置，使用水供给系统将被太阳电池板进行了光—电转换的电能转换成水能。也就是说，该系统实现了将光能转换成水能的水供给系统。

在第二十四技术方案中，可以提供用于实现第十七至第二十三的任一技术方案的水供给系统的泵装置，该泵装置是在泵上附设有臭氧供给装置而一体化的泵装置，可以进行与以往的单纯的泵装置相同的操作，具有容易设置的优点。

在第二十五技术方案中，除了第十七技术方案之外，还具有微生物处理槽。在微生物处理槽中收容的微生物对水中含有的主要是氨成分进行硝化处理，除去臭味。

由此，可以提供在可以除去铁、锰成分的同时也除去了氨成分的水质变得更好的水。

可是，微生物处理槽的微生物在被提供了臭氧(臭氧混合水)时死灭。为了消除该弊病，在第二十六技术方案中，构成为将微生物处理槽划分成微生物担载槽和设置在其下游侧的曝气槽并将臭氧提供给曝气槽的结构。由此，在微生物处理后的水中混合臭氧，微生物不会因臭氧而死灭。另外，由于在被提供给微生物担载槽的水中混合空气，所以可以活化微生物。

在第二十七技术方案中，曝气槽设置在上游侧，微生物担载槽设置在下游侧。此外，向曝气槽提供臭氧。在曝气槽中，通过与臭氧一起提供的空气向水中提供氧，所以对微生物有利。但是，如果残留有臭氧自身，则因上述理由而对微生物不利。因此，通过臭氧除去部件除去残留臭氧，使残留臭氧不会到达微生物。通过向曝气槽内提供臭氧，水中的铁离子、锰离子等被臭氧氧化而析出。此外，在水中残留的残留臭氧被臭氧除去材料除去，不会到达微生物担载槽。

通过第二十八技术方案，可以获得与第二十一技术方案相同的作用效果。通过第二十九技术方案，可以获得与第二十三技术方案相同的作用效果。

在第三十技术方案中，作为泵和臭氧供给装置被一体化的泵装置，可以提供第二十五至第二十九的任一技术方案的水供给系统用的泵装置。此外，该泵装置可以与微生物处理槽连接。因此，容易构建用于提供水质被改善的水的水供给用系统，泵装置的操作可以与以往的泵单体相同，具有容易设置的优点。

关于第三十一技术方案，泵装置不仅仅是汲出水后喷出，而且在该被喷出的水中混合臭氧。臭氧发生器靠近泵主体配置，成为附设在泵装置上的状态。因此，第三十一技术方案的泵装置的尺寸与以往的泵相等，同时成为可以在被喷出的水中混合臭氧并能改善水的水质的泵装置。

该泵装置在例如已经在家的屋顶上等设置的贮水容器的家庭等中，在泵出现故障等情况下，可以与该已发生故障的泵更换。此外，由此可以构建第十七技术方案那样的井水供给系统。

通过第三十二以及第三十三技术方案，分别获得与第二十一以及第二十二技术方案相同的作用效果。

在第三十四技术方案中，使设置在预先设定的高度位置的容器内的水循环，在该水中混合臭氧，由此可以使用臭氧将在容器中蓄积的水中所含的铁离子、锰离子等氧化后使其析出，用过滤件除去已析出的铁成分、锰成分等。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施方式的水净化装置的机械结构例的立体图。

图2是将本发明的实施方式的水净化装置根据有无具有设备而进行形式分解的图解图。

图3是将本发明的实施方式的水净化装置根据有无具有设备而进行形式分解的图解图。

图4是表示水净化装置1a中的太阳电池板5、臭氧发生装置4、以及循环泵7的电连接结构以及过电压限制电路15的电路构成的图。

图5是表示控制器11的电路构成例的图，是在水净化装置1c中采用的控制器11的电路图。

图6是表示控制器11的其他电路构成例的图，是能够用作水净化装置1b的控制器的电路例。

图7是表示输入电压和继电器接点25的开闭的关系的曲线图。

图8是太阳电池板5的V—I特征曲线的图。

图9是表示基于日照量的太阳电池板5的V—I特征曲线的变化的曲线图。

图10是表示控制器11的其他电路构成例的图。

图11是表示图10所示的控制器11的控制工作的流程图。

图12是表示控制器11的其他电路构成例的图，是可以用作水净化装置1d的控制器的电路例。

图13是表示控制器11的其他电路构成例的图，是可以用作水净化装置1e的控制器的电路例。

图14是表示图12所示的控制器11更具体的电路构成例的图。

图15是表示图14所示的控制器11的控制工作的流程图。

图16是表示本发明的一个实施方式的井水供给系统的构成例的系统图。

图17是表示泵102以及臭氧供给装置103的更具体的构成例的图。

图18是表示图16所示的臭氧供给装置103的其他实施方式的图。

图19是表示本发明的其他实施方式的井水供给系统的构成例的系统图。

图20是表示在使用图19所示的微生物处理槽160情况下的变形例的系统的一部分的图。

图21是表示被臭氧发生器111摄入的空气的摄入口的其他构成例的图。

图22是表示本发明的其他实施方式的井水供给系统的构成例的系统图。

图中：1、1a、1b、1c、1d、1e—水净化装置；2—容器；3—循环装置；4—臭氧发生装置；5—太阳电池板；7—循环泵；10—喷射器；11—控制器；12—水位传感器；13—汲出泵；14—外部设备；16—电池；71—泵马达；101—井；102—泵；103—臭氧供给装置；104—贮水用流路；106—容器；107—给水通路；108—吸附过滤件；110—太阳电池板；111—臭氧发生器；112—喷射器；113—止回阀；114—喷出口；115—过滤器；133—入口；134—出口；136—气体入口；137—水入口；138—水流路；150—T字配管；160—微生物处理槽。

具体实施方式

以下，参照附图具体说明本发明的实施方式。

图1是表示本发明的一个实施方式的水净化装置的机械结构例的立体图。

在水净化装置1中包括：用于蓄积水的容器2、用于使容器2内的水循环的循环装置3、用于生成作为用来净化水的净化物质的臭氧的臭氧发生装置4、以及接受太阳光产生电力的太阳电池板5。

容器2例如具有宽度W为1300mm、深度D为800mm、高度H为1100mm左右的大致长方体形状，可以蓄积约200L左右的水。

循环装置3包括与容器2的侧面下方连接的水的取出流路6、与取出流路6连接的循环泵7、和用于使从循环泵7喷出的水返回至容器2的返回流路8。

臭氧发生装置4被安装在容器2侧面的上部，具有用于将发生的臭氧导向下方的供给通路9。在供给通路9的中途设置有用于阻止水通过供给通路9向臭氧发生装置上升的止回阀28，供给通路9下端借助喷射器10与返回流路8汇合。因此，循环泵7被驱动，容器2内的水进行循环，由此在喷射器10中产生负压，由臭氧发生装置4发生的臭氧通过喷射器10在水内混合，被提供给容器2。此外，通过臭氧来净化在容器2内蓄积的水。如此，在本实施方式中，用于使在容器2中蓄积的水循环的循环装置3、特别是喷射器10，作为将由臭氧发生装置4发生的臭氧向容器2输送的输送单元发挥功能。

臭氧发生装置4在其内部具有当输入电力为交流时用于将其转换成直流的AC/DC转换器、高电压发生电路以及电极板(未图示)，通过向电极板施加高电压，发生无声放电或沿面放电，由空气中的氧生成臭氧。为此，需要工作用电力。另外，循环装置3也是通过电力使循环泵7(泵马达71)工作。

在该实施方式中，这些臭氧发生装置4以及循环泵7(泵马达71)必需的工作电力是通过太阳电池板5发生并供给的。

太阳电池板5接受太阳光，进行光—电转换来发电。由太阳电池板5产生的电力如粗的虚线所示被提供给控制器(controller)11，从控制器11被提供给臭氧发生装置4以及循环泵7(泵马达71)。

进而，在本实施方式中，具有作为用于检测在容器2内蓄积的水的水位的水位检测单元的水位传感器12，水位传感器12的检测信号被提供给控制器11。

进而，具有用于将水源(例如井、河川、湖等)的水提供给容器2的吸出泵13，通过由控制器11驱动汲出泵13，将水从水源提供给容器2。

另外，控制器11构成为：对于水净化装置1以外的电气设备、在该水净化装置1由1个家庭使用时该家庭所具有的其他电气设备、例如电视机或风扇等外部设备14，也可以供给电力。

图2以及图3是将本发明的实施方式的水净化装置根据有无具有设备而进行形式分解的图解图。

如图2(A)(B)(C)所示的水净化装置1a、1b、1c均是不具有用于从水源向容器2提供水的吸出泵13的形式的装置，是最简单的结构。在该说明书中，将该形式称为类型I。

在图2(A)(B)(C)所示的水净化装置1a、1b、1c中，水向容器2的供给可以手动进行，也可以考虑引导雨水等的结构。

在图2(A)所示的水净化装置1a中，由太阳电池板5产生的电力被直接提供给臭氧发生装置4以及循环泵7(泵马达71)。由此，在容器2中蓄积的水30通过循环通路6、8进行循环，其间由臭氧发生装置4发生的臭氧与水30混合，通过臭氧实现水30的净化。

在水净化装置1a中，优选在自太阳电池板5的电力供给路径插入过电压限制电路(Over Voltage Limitter)15，以便不向臭氧发生装置4以及循环泵7提供过电压。

通过水净化装置1a，根据太阳电池板5所接受的光的量即日照，可以使臭氧发生装置4以及泵7同时工作。另外，水净化装置1a省略了用于控制电力供给的控制器，所以可以低价制造。

图2(B)是插入有用于控制通过太阳电池板5发电的电力的供给的控制器(控制部)11的水净化装置1b的图解图。通过设置控制器11，可以使臭氧发生装置4以及泵7以需要的形态工作。

即，根据水净化装置1b，通过设置控制器11，如果太阳电池板5的发电电压达到规定的第一电平以上，则可以使臭氧发生装置4以及循环泵7双方都工作，如果发电电压下降至比第一电平低的规定的第二电平，则可以使臭氧发生装置4以及循环泵7停止工作。由此，利用中途左右的通电使臭氧发生装置4以及循环泵7工作，可以防止在臭氧发生装置4或循环泵7发生不良情形(例如发生气体咬入(エア

み)等)，可以保持长寿命。

图2(C)是进而设置有水位传感器12的水净化装置1c的图解图。在如图2(C)所示的水净化装置1c中，容器2内的水量由水位传感器12来检测。因此，利用控制器11，根据通过水位传感器12检测的容器2内的水30的量，可以适当驱动臭氧发生装置4以及循环泵7。

根据水净化装置1c，仅在容器2内的水位为规定水位以上时，可以使臭氧发生装置4以及循环泵7工作。由此，可以防止所谓的空运转，防止臭氧发生装置4或循环泵7的寿命缩短。

图3(D)是类型II的水净化装置1d的图解图。在类型II的水净化装置1d中，包括用于向容器2供给水源的水汲出泵13。汲出泵13的工作电力是由控制部11施加的。进而，在太阳电池板5的发电能力大的情况下，控制部11即便在水净化装置1d中使用，也能够将剩余的剩余电力提供给外部的电气设备14(电视机或风扇以及其他电气设备)14。

根据水净化装置1d，当容器2内的水减少时，可以使汲出泵13工作，能够将容器2内的水始终保持在规定量以上。此外，对于该水，可以使臭氧发生装置4以及循环泵7驱动，实现水的净化。

图3(E)的水净化装置1e是类型III的形式的装置，具有电池16。

在水净化装置1e中，由太阳电池板5发电的电力的一部分蓄积在电池16中，即便在太阳电池板5不发电期间，也可以驱动。

即，根据水净化装置1e，由太阳电池板5发电的电力在电池16中蓄积，所以不仅是日照时间，而且即便在日照时间以外的时间段，也可以利用在电池16中蓄积的电力，实现对在容器2中蓄积的水的净化。另外，通过并用电池16，可以有效使用电力，所以可以实现太阳电池板5的小型化。

如上所述，本发明的水净化装置1，可以采用类型I～III的多种形式当中的任意形式，从构成简单的水净化装置1a到具有蓄电功能的水净化装置1e，可以采用与用途对应的任意构成。

图4是表示水净化装置1a(参照图2(A))中的太阳电池板5(在图中记为“PV(Photo Voltaic)模块”)、臭氧发生装置4、以及循环泵7(泵马达71)的电连接结构以及过电压限制电路15的电路构成例的图。臭氧发生装置4以及循环泵7(泵马达71)相对于臭氧发生装置4并联连接。

过电压限制电路15包括齐纳二极管17以及短路用晶体管18。如果太阳电池板15的发电电压(+电位和—电位的差)超过齐纳二极管17的定电压，则晶体管18被导通，+端子和—端子之间被短路，两端子之间的电压降低。太阳电池板5进行电流源工作，可以通过图4所示的简单的过电压限制电路15，构成过电压限制所需的电路。

图5是表示控制器11的电路构成例的图，例如是在水净化装置1c(参照图2(C))中采用的控制器11的电路图。

图5所示的控制器11仅在容器2内的水30的水位为规定水位以上、即水位传感器12接通时，向臭氧发生装置4以及循环泵7提供电力。

在容器2内的水30的水位为规定水位以上的情况下，水位传感器12的接点闭合。为此，通过控制器11，在自晶体管19至继电器线圈20的电路中流过电流，继电器接点21闭合。由此，由控制器11的+输出端子输出电压。

图5所示的电路适合水位传感器12使用例如浮动开关(float switch)的情况。其中，具有继电器线圈20以及继电器接点21的继电器22，也可以使用半导体继电器。

图6是表示控制器11的其他电路构成例的图。图6所示的控制器11可以用作水净化装置1b(参照图2(B))的控制器11。

图6所示的控制器11在太阳电池板5的发电电压为第一值V₂以上时从+输出端子输出电力，在发电电压达到第二值V₃(V₃<V₂)时，停止电力输出。在向控制器11的+输入端子的输入电压高的情况(V₂以上的情况)下，通过晶体管22、继电器线圈23、比较仪24向一侧流过电流，继电器接点23闭合，供给输出电压。

即，由电阻R1和R2将向+输入端子的输入电压(太阳电池板5的发电电压)分压后得到的电压V₁、和齐纳二极管26的齐纳电压V₂，被集电极开路(open collector)输出的比较仪24进行了比较。此外，如果V₁>V₂，则向继电器线圈23通电，继电器接点25闭合。

另一方面，上述电压V₁、和由电阻R3和R4将齐纳电压V₂分压后得到的电压V₃，被比较仪24进行了比较，如果V₁<V₃，则阻断向继电器线圈的通电，继电器接点25断开。

在这里，由于设定成V₂>V₃，继电器接点25闭合的电压V₂、和断开的电压V₃，如图7(图7是表示输入电压和继电器接点25的开闭的关系的曲线图)那样是不同的。

由此，在太阳电池板5的V—I特征曲线是图8的情况下，在电压V₂时，开始电力供给，通过负载电流而电压降低，如果下降至电压V₃，则停止电力供给。也就是说，如果以电压V₂以上开始电力供给，则即便电压多少有些降低，也会继续电力供给，所以可以防止继电器接点25的振动(chattering)，进行具有有效性的电力供给。

另外，太阳电池板5根据日照量改变发电电压，即便因为云而使得日照量暂时稍微减少，发电电压也会降低。因此，如果采用图6的控制器11，则像图9所示的太阳电池板5的V—I特征曲线那样，一旦以电压V₁以上开始电力供给，即便日照量发生变动，也会继续电力供给直至电压降低至V₂，可以不必根据日照量变动而频繁切换电力供给、停止，可以进行稳定的电力供给。

另外，通过上述控制器11，仅在由太阳电池板5发电的电力为能使臭氧发生装置4以及循环泵7双方工作的值以上时，可以向臭氧发生装置4以及循环泵7提供电力。

控制器11的电路构成也可以单独采用图5所示的电路或图6所示的电路，还可以采用将图5的电路和图6的电路组合后的电路。例如，可以使用将图5的控制器11的电路和图6的控制器11的电路串联连接得到的构成。

另外，通过使图5的控制器11的水位传感器12与图6的控制器11中的继电器线圈23串联连接，可以将图5的电路和图6的电路一体化。

如此，控制器11的电路构成根据目的可以采用各种电路构成。

图10是表示控制器11的其他电路构成例的图。图10所示的控制器11包括微机(CPU)31、和由CPU31控制的驱动器32，通过计时器1(计量通电时间的计时器)以及计时器2(计量夜间的时间的计时器)，在太阳电池板5的发电电力为规定值以上时，进行通电，而且按照向臭氧发生装置4或循环泵7的通电时间在一天时间内不超过规定时间(例如4～6小时)的方式进行最长时间运转控制。

在图11中，表示图10所示的控制器11的工作特别是CPU31的控制工作的流程。按照图11的流程，对图10的控制器11的控制工作进行说明。

当工作开始时，进行硬件设定(步骤S1)，进行计时器的初始化(步骤S2)，进行设定值读入或变量的初始化(步骤S3)。

在硬件设定中，设定输入端口、确定分频比，而且使通电标志(PowerON Flag)为0。

在设定读入以及变量的初始化中，读入基准电压V₁、V₂、V₃(V₁>V₂>V₃)，设定后述的最长运转时间，设定判断1天的时间(日期是否发生变化的判断时间)。

此外，进行计时器1的值是否达到最长运转时间的判断(步骤S4)。最长运转时间是指一天中应该驱动臭氧发生装置4以及循环泵7的时间，例如预先设定4～6小时左右作为最长运转时间。在控制工作开始时，计时器1未达到最长运转时间，所以进行通电标志是否为0的判断(步骤S5)。在控制当初，由于通电标志是0，所以进行至步骤S6，进行太阳电池板5的发电电压是否为第一基准电压V₁以上的判断。如果是日照时间内，则步骤S6的判断为肯定，通电标志为1(步骤S7)，计时器1被起动(步骤S8)，继电器33(参照图10)被接通(步骤S9)，进行来自控制器11的电力供给。

随着日照时间的经过，计时器1的值增加，不久计时器1达到最长运转时间。

另一方面，在日照时间内，当太阳被挡住，太阳电池板5的发电电压变为第二基准电压V₂以下时，(在步骤S10中为是)，通电标志为0(步骤S11)，计时器1停止(步骤S12)，继电器33被断开(步骤S13)，来自控制器11的电力供给暂时中断。

不久，在计时器1的值达到最长运转时间时(在步骤S4中为否)，进行太阳电池板5的发电电压是否为第三基准电压V₃以下的判断(步骤S14)。如果太阳电池板5的发电电压不是第三基准电压V₃以下，使计时器2(计时器2用于计量夜间的时间)停止(步骤S15)，而且使计时器2复位(步骤S16)。

也就是说，在太阳电池板5的发电电压大于第三基准电压V₃的情况下，判断为日照时间内，使用于计量夜间的计时器2停止，使其复位。

在步骤S14中，当太阳电池板5的发电电压成为第三基准电压V₃以下时，没有阳光，判断为夜间，计时器2被起动(步骤S17)，在计时器2计时了预先设定的判断夜间的判断时间以上的时刻，计时器1被初始化(步骤S19)，变量被初始化(步骤S20)，翌日的计测开始。

如此，使控制器11具有计时功能，对于臭氧发生装置4或循环泵7，确定一日内应该使其驱动的最长运转时间，按照使其仅在该时间内工作的方式对其进行控制。通过进行该控制，可以使臭氧发生装置4或循环泵7长时间很好地工作。

图12是表示控制器11的其他电路构成例的图。图12所示的控制器11可以作为水净化装置1d(参照图3的(D))的控制器、即类型II的控制器11使用。

在控制器11上具有：包括微机的控制电路35、通过控制电路35控制接通/断开的继电器36(用于控制向臭氧发生装置4以及循环泵7的电力供给的继电器36)、继电器37(用于控制向用来从水源汲出水的汲出泵13的电力供给的继电器37)以及继电器38(用于控制向外部设备14的电力供给的继电器38)。另外，还设置有用于将从太阳电池板5输入的电力从直流转换成交流的转换器39。进而，向控制电路35提供水位传感器12的检测水位。进而，连接有表示控制电路35的控制状态的显示器40。

图13是表示类型III的水净化装置1e(图3(E))的控制器11的电路构成例的图。图13所示的控制器11的特征在于，设置有充电装置41，可以通过充电装置41向电池16充电。通过具有电池16，可以蓄积基于太阳电池板5的剩余产生电力，在必要时将其输出，所以可以实现太阳电池板5的小型化。即，通过并设电池16，应该供给的电力始终得到确保，能进行高效的电力供给，所以无需使太阳电池板5具有余力，可以实现小型化。

另外，在图13的控制器11中，转换器39被控制电路35进行接通/断开控制。转换器39在未向负载(汲出泵13或臭氧发生装置4或循环泵7)供给电力时停止，这更是减少了电力消耗。这是因为，转换器39的工作自身就需要消耗电力。因此，在该控制器11的电路中，向负载的电力供给处于停止当中，也使转换器39自身停止。

其中，在图12、13的各控制器11上设置有转换器39，这是因为负载(外部设备、汲出泵13、循环泵7)为交流驱动设备。若在汲出泵13或循环泵7不是交流驱动型的AC泵、而是使用直流驱动型的DC泵的情况下，可以省略转换器39。另外，可以省略转换器39，在各负载中，按照根据需要进行DC/AC变换的方式设置转换器。

图14表示图12所示的控制器11更具体的电路构成例。

在图14的电路中，水位传感器12采用多接点类型的传感器，成为能以W₀(低)、W₁(中)、W₂(高)(W₂>W₁>W₀)这三个水位对容器2内的水30的水位进行检测的构成。

另外，在显示器40中排列有三个发光二极管D1、D2、D3。此外，通过CPU42，基于可以通电的状态，选择性地使发光二极管D1～D3亮灯，向用户报告通电状况。

图15是表示图14所示的控制器11的控制工作特别是通过CPU42执行的控制工作的流程图。按照图15所示的流程图的流程，对通过图14所示的控制器11执行的控制工作进行说明。

如果控制被起动，首先，进行硬件设定(步骤P1)以及设定值的读入、变量初始化等(步骤P2)。在设定读入中，读取并设定作为电压电平(功率等级)的比较基准值的判断功率为最高的基准值V_MAX、判断功率为高的基准值V_H、判断功率为中等程度的基准值V_M、判断功率为低的基准值V_L。

此外，在由太阳电池板5发电的电压电平(功率等级)为基准值V_MAX以上的最高电平时(在步骤P3中为是)，使表示功率为最高的发光二极管D3亮灯(步骤P4)，进行用水位传感器12检测的水位是否为高水位W₂的判断(步骤P5)。如果容器2的水位为高水位W₂以下，则使汲出泵13工作(步骤P6)，如果容器2的水位达到高水位W₂，则不使汲出泵13工作(步骤P7)，使循环泵7以及臭氧发生装置4工作(步骤P8)。进而，控制器11判断还有能够提供给外部设备14的剩余电力，使向外部设备14的继电器38接通(步骤P9)。

另一方面，在太阳电池板5的压电能力未达到最高的V_MAX时，发光二极管D3熄灯(步骤P10)，进行发电电压是否为表示高功率的基准值V_H以上的判断(步骤P11)。其结果，如果发电电压为基准值V_H以上，则进行水位传感器12的检测水位是否为中水位W₁以下的判断(步骤P12)，如果容器2的水位未达到中水位W₁，则向外部设备14的电力供给用继电器38被断开(步骤P13)，发光二极管D2熄灯(步骤P14)，为了向容器2提供水，使汲出泵13工作(步骤P15)，而且使循环泵7以及臭氧发生装置4工作(步骤P19)。

另一方面，在步骤P12中，在容器2的水位达到中水位W₁的情况下，汲出泵13保持断开(步骤P16)，使发光二极管D2亮灯(步骤P17)，向用户通知可以向外部设备14通电，使用于向外部设备通电的继电器38接通(步骤P18)。此外，在该状态下，使循环泵7以及臭氧发生装置4工作(步骤P19)。

在步骤P11中，在判断为比表示由太阳电池板5发电的电压电平(功率等级)高的基准值V_H低的情况下，使发光二极管D2熄灯(步骤P20)，进行由太阳电池板5发电的电压电平(功率等级)是否为基准值V_M以上的判断(步骤P21)。

在功率等级为基准值V_M以上的中电平的情况下，进行由水位传感器12检测的水位是否为作为中水位的W₁以下的判断(步骤P22)，在为中水位以下的情况下，用于向外部设备14提供电力的继电器38被断开(步骤P23)，发光二极管D1被断开(步骤P24)，向用户通知是无法向外部设备14提供电力的状态，该状态下，在将循环泵7以及臭氧发生装置4断开的情况下(步骤P25)，仅将汲出泵13接通(步骤P26)，向容器2内蓄积水。

此外，其结果，在容器2内的水位达到中水位W₁时，使汲出泵13停止(步骤P27)，取而代之，使循环泵7工作，同时使臭氧发生装置4工作(步骤P28)。此外，使发光二极管D1亮灯(步骤P29)，向用户通知可以向外部设备14供给电力，将电力供给用的继电器38接通(步骤P30)。

在步骤P21中，太阳电池板5的发电电压电平如果未达到中电平V_M，则将发光二极管D1断开(步骤P31)，进行发电电压电平(功率等级)是否为作为低电平的基准值V_L以上的判断(步骤P32)。如果为基准值V_L以上，则发生恒定的发电电压，所以，首先，观察水位传感器12的状态，进行容器2的水位是否为低水位W₀以下的判断(步骤P33)。此外，如果水位为低水位W₀以下，则循环泵7以及臭氧发生装置4均被断开(步骤P34)，不使汲出泵13工作(步骤P36)，也禁止向外部设备14的通电(步骤P37)。

也就是说，在太阳电池板5的发电电力为低电平的情况下，无法使工作电压大的汲出泵13工作，所以禁止汲出泵13的工作。此外，在该情况下，如果容器2内的水位在低水位W₀以上，则使驱动电压小的循环泵7以及臭氧发生装置4工作(步骤P35)，仅进行容器2内的水的净化。

在步骤P32中，当判断太阳电池板5的发电电压为最低时，用于向外部设备14提供电力的继电器38被断开(步骤P38)，汲出泵13被断开(步骤P39)，循环泵7以及臭氧发生装置4也被断开(步骤P40)。

如果汇总以上的控制内容，如下所示。

在发电的电压(功率等级)为最高时：

如果容器2的水位为高水位W₂以下，则使汲出泵13、循环泵7、臭氧发生装置4工作，向外部设备14进行电力供给。

当容器2的水位超过高水位W₂时，则从上述状态仅使汲出泵13停止。

在太阳电池板5的发电电压(功率等级)为高时：

如果容器2的水位为中水位W₁以下，则使汲出泵13、循环泵7以及臭氧发生装置4工作。

当容器2的水位超过中水位W₁时，则使汲出泵13停止，取而代之，向外部设备14进行电力供给。

在太阳电池板5的发电电力(功率等级)为中等时：

如果容器2的水位为中水位W₁以下，则仅使汲出泵13工作。

当容器2的水位超过中水位W₁时，则使汲出泵13停止，取而代之，使循环泵7以及臭氧发生装置4工作，进行水的净化。同时向外部设备14进行电力供给。

在太阳电池板5的发电电力(功率等级)为低时：

如果容器2的水位为低水位W₀以下，则电力供给全部停止。

当容器2的水位超过低水位W₀时，则使循环泵7以及臭氧发生装置4工作。

在太阳电池板5的发电电力(功率等级)为最低时：

停止所有的电力供给。

以上的说明是以图3(D)所示的控制器11的情况为例进行说明的，但当在控制器11上如图3(E)所示连接有电池16时，成为上述判断的基准的功率等级不是由太阳电池板5的发电电压来判断，而是由电池电压来判断的。

另外，在上述的说明中，例示了水位传感器12是容器2所具有的浮动传感器的情况，但水位传感器可以是检测水压来求出水位的所谓压力式的水位传感器。在是压力式水位传感器的情况下，可以利用未设置在容器2上并检测通过汲出泵13汲出的水的压力的传感器。

接着，具体说明本发明的其他实施方式。在以下的实施方式中，以汲出井水并供给的井水供给系统以及用于其的泵装置为例进行说明，但本发明的水供给系统是除了井以外，例如还可以用于从河川、池塘等水源汲出水并供给的水供给系统、或用于其的泵装置。

图16是表示本发明的一个实施方式的井水供给系统的构成例的系统图。

井水供给系统具有：用于从井101汲出井水的泵102、用于向从泵102喷出的水中混合臭氧的臭氧供给装置103、用于将混合有臭氧的水引导至预先设定的高度的贮水用流路104、在预先设定的高度位置例如距地表105为4m的高度位置设置的贮水用的容器106、用于取出容器106中的水的给水通路107、插入到给水通路的吸附过滤件108。

在图16的系统图中，箭头涂黑的粗实线表示气体的流动，箭头涂黑的细实线表示水的流动，箭头涂黑的虚线表示电的流动。

该实施方式的特征之一在于，泵102以及臭氧供给装置103的设置位置、和容器106的设置位置是在高度方向上相距约4m地配置的。更为具体地说，泵102以及臭氧供给装置103被配置在地表105的附近，容器106被设置在距离地表105预先设定的高度位置即距离地表约4m的高度位置。

关于容器106的设置，例如设置在家的屋顶上，或组合专用的铁塔等而设置在其上。

臭氧供给装置103包括臭氧发生器111、和喷射器112，在自臭氧发生器111向喷射器112的气体(臭氧)供给流路上插入有止回阀113。另外，在泵102和喷射器112之间设置有过滤器115。

图17是表示泵102以及臭氧供给装置103的更具体的构成例的图。

参照图17，在本实施方式中泵102使用自吸式级联泵。泵102具有泵壳120、和用于使泵壳内的叶轮(未图示)旋转的马达121，马达121由可以装卸的罩122覆盖。

泵壳122具有吸入口123以及喷出口114，吸入口123借助吸入管124例如连接到地下8m的井水中。

臭氧供给装置103被安装在泵102上，成为与泵102大致一体化的结构。也就是说，在本实施方式中，相对于泵102附设臭氧供给装置103，成为两者被一体化的结构的泵装置。因此，通过使用该泵装置，在构建井水供给系统时，分开设置泵102和臭氧供给装置103，没有必要连接两者，成为容易设置且容易操作的构成。

具体而言，臭氧供给装置103包括安装在马达121上的臭氧发生器111。臭氧发生器111具有放电元件电路131以及放电元件(电极板)132，它们被一体化。臭氧发生器111通过从入口133摄入空气进行放电，以从出口134输出臭氧。入口133沿着马达121的上面开口。为此，入口133吸入被因马达121驱动而产生的驱动热加热的空气。就该被加热的空气而言，其相对湿度低，相对湿度低的空气在臭氧发生器111有助于很好地放电。因此，臭氧发生器111可以发生规定浓度的臭氧，从出口134输出该发生的臭氧。

在本实施方式中，臭氧发生器111被安装在马达121的上面，安装有臭氧发生器111的马达121全体被罩122覆盖。为此，罩122内的空气被因马达121驱动而产生的驱动热加热。此外，臭氧发生器111可以从入口133将罩122内被加热的空气即相对湿度低的加热空气吸入。

就臭氧发生器111的入口133的设置位置而言，在马达121以及臭氧发生器111被罩122覆盖的情况下，代替在马达121的上面开口的构成，可以为入口133能吸入罩122内的空气的结构。另外，在省略了罩122的情况下，在马达121上常常具有未图示的用于排出在内部生成的加热空气的排气口，为了使从该排气口排出的加热空气进入到臭氧发生器111的入口133，只要入口133有开口，就优选。

在出口134上连接有止回阀113，进而，从止回阀113延伸的出口管135与喷射器112的气体入口136连通。

止回阀113除了与臭氧发生器111的出口连接之外，可以在出口管135内再设置一个。在发生水击现象等的情况下，从气体入口136通过出口管135，高压的水会逆流。为了使该高压的逆流水不到达臭氧发生器111，优选在出口管135上以串联状配置两个止回阀113、113’。

喷射器112具有水入口137以及水出口138，从水入口137连接水出口138之间的水流路具有内径缩窄的缩窄部139。气体入口136被设置成与该缩窄部139连通。

为此，在喷射器112中，从水入口137进入的水因缩窄部139而流速增快，从水出口138出来，所以在流速快的缩窄部139产生负压。由此，利用该负压，通过出口管135的臭氧被吸引，作为微细气泡混入到通过喷射器112的水中。

在从喷出口114喷出的水的流动方向上来看，在喷射器112的上游侧介插有过滤器115。

过滤器115具有相对于水管141斜向连接的分支管142，是在该分支管142内插入过滤构件143的构成。通过水管141的水被过滤构件143过滤，水中的异物被过滤构件143俘获。

过滤构件143可以松弛螺钉144而卸下，可以容易地进行保养。

再次参照图16，向泵102(具体为马达121)以及臭氧发生器111施加驱动用电力。在本实施方式中，驱动用电力是由经太阳电池板110进行光—电转换的电能来提供。

就从喷射器112输出、且混合有通过贮水用流路104且被提供给容器106的臭氧的水而言，臭氧和水进行气液接触，溶解于水中的铁离子或锰离子被臭氧氧化，作为氢氧化铁或二氧化锰析出。另外，水中的杂菌、大肠杆菌等也被臭氧氧化而被杀菌。

在被引导至贮水用流路104，臭氧混合水被输送至距地表105为4米上的容器106期间，向水施加基于重力的压力，促进通过臭氧的氧化。另外，就贮水用流路104而言，其全长应该为约10m左右的长度，以将水诱导至4m上部，在通过该较长的流路期间，水中的臭氧几乎被消除。因此，在容器106中蓄积的水中几乎没有臭氧残留。

例如，在泵102以流量20L/分钟汲出井水的情况下，就臭氧供给装置103而言，含有由臭氧发生器111发生的臭氧气体的空气，被喷射器112以2.0L/分钟被供给。通过该被供给的含有臭氧气体的空气，井水被除菌、净化。

此外，当在容器106中蓄积时，水中的臭氧浓度减至约0.1ppm以下，成为对于用作生活用水没有任何问题的臭氧浓度。

进而，在蓄积于容器106内的水中，溶解有从臭氧变化来的氧或空气中的氧。此外，这些溶解氧在容器106内氧化残留的铁离子或锰离子等金属离子而使其析出。

在用于取出容器106的水的给水通路107中插入有过滤件108。过滤件108是含有例如海砂、活性炭、沸石等的至少一种或多种的过滤件。在水中的铁或锰不是离子状态，而是以氢氧化铁或二氧化锰等析出的情况下，这些铁成分或锰成分可以被过滤件108俘获。

由此，在通过过滤件108之后的水中不含铁成分或锰成分，不是所谓的红锈水。

其中，就过滤件108而言，代替插入到给水通路107，或者除了插入到给水通路107之外，还可以设置在容器106内。此时，优选在容器106内的水中的出口设置过滤件108。进而，过滤件108优选涂敷有促进氧化用的催化剂。作为促进氧化用的催化剂，例如可以例示水合氧化铁或二氧化锰。如果这些促进氧化用的催化剂被涂敷在过滤件108上，则在催化剂和水接触时，促进溶解于水中的氧对铁离子或锰离子的氧化而发挥作用，通过氧化使残留的金属离子析出。

在给水通路107上并联连接多个水龙头145，通过打开水龙头145，容器106的水在重力作用下从水龙头145被释放出来。

图18是表示图16所示的臭氧供给装置103的其他实施方式的图。

在图16的实施方式中，通过喷射器112在水中混合臭氧，但也可以如图18所示，使用T字配管150在井水中混合臭氧。

在使用T字配管150的情况下，T字配管150自身不具有气体的摄入作用。因此，为了将由臭氧发生器111发生的臭氧强制性地输送给T字配管150，需要设置送风用的鼓风机151。鼓风机151也可以由太阳电池板110驱动。其中，在图18中，501是水入口，502是水出口，503是气体入口，113是止回阀。

图19是表示本发明的其他实施方式的井水供给系统的构成例的系统图。在图19中，与图16的构成要素相同的部分附加相同的编号。

图19的系统的特征在于，在图16的系统中进一步追加微生物处理槽160。微生物处理槽160利用微生物，对井水中含有的氨成分进行硝化处理，发挥所谓除去臭味的作用效果。

微生物处理槽160具有放有收容了微生物的微生物膜161a的微生物担载槽161和曝气槽162。被供给的水首先进入微生物担载槽161，在微生物担载槽161中被实施基于微生物的处理，然后流入其下游侧的曝气槽162。

从泵102喷出的井水被过滤器115过滤，被提供给喷射器112。在该系统中，不是向喷射器112的气体入口136提供臭氧，而是提供空气。由此，通过喷射器112在井水中混合空气，混合有空气的井水被提供给微生物担载槽161。由于在被供给的水中混合有空气的微细气泡，所以通过该混合的空气将微生物活化，处理能力提高。

经微生物担载槽161处理的水流入曝气槽162。

臭氧发生器111发生的臭氧通过鼓风机152进行输送，通过臭氧供给通路145被提供给曝气槽162。在臭氧供给通路145插入有阀146以及止回阀147。

在曝气槽162中，从下方供给臭氧，臭氧的气泡在曝气槽162内迸开，经过微生物处理后的水中含有的铁离子或锰离子被臭氧氧化后析出，另外，杂菌等被杀灭。

此外，从微生物处理槽160流出的水被泵163吸入，从泵163向贮水用流路104送出。

在贮水用流路104的中途设置有阀164，且返回流路165具有分支。在返回流路165上也设置有阀166。也可以通过控制阀164以及166，使由泵163输送的水返回至微生物处理槽160。此时，在返回至微生物处理槽160的水中含有残留臭氧，所以，为了不将该残留臭氧提供给微生物，优选在微生物膜的近前侧设置有活性炭167。

在图19的系统中，臭氧发生器111、泵102、鼓风机152以及泵163，可以被由太阳电池板转换的电能来驱动。

图20是表示在使用图19所示的微生物处理槽160情况下的变形例的系统的一部分的图。

在图20中，微生物处理槽160是在上游侧设置有曝气槽162，在下游侧设置有微生物担载槽161。此外，通过鼓风机152向上游侧的曝气槽162提供由臭氧发生器111发生的臭氧，通过曝气，臭氧对井水进行氧化、除菌。

此时，被提供给曝气槽162的井水可以从泵102直接提供，没有必要像图19的系统那样用喷射器112等混合空气。

在曝气槽162中，臭氧通过气液接触来氧化铁成分或锰成分，或者杀灭杂菌等，几乎将它们全部消灭。另一方面，空气的微细气泡的大部分残留。

此外，被曝气槽162曝气的水流向相邻的微生物担载槽161。在微生物担载槽161内存在的微生物如果被提供了残留臭氧，则会死灭。因此，在微生物膜161a的上游侧配置活性炭167，通过活性炭来吸附残留臭氧，使其不会到达微生物膜。其中，代替活性炭167，或者除了活性炭167之外，还可以配置沸石或臭氧分解催化剂等除去残留臭氧的构件。

可以通过采用图19或图20所示的构成，利用臭氧氧化井水、杀菌，同时利用微生物对井水中含有的氨成分进行硝化处理。

图21是表示被臭氧发生器111摄入的空气的摄入口的其他构成例的图。

如图17所示，入口133可以沿着罩122内的泵马达121的上面配置，可以取而代之的是，如图21所示，以卷绕马达121的方式配置入口管331，通过该入口管331向臭氧发生器111提供空气。入口管331在马达121的周围旋转，在空气通过该入口管内时，被马达的驱动热加热。由此，空气的相对湿度降低，向臭氧发生器111提供相对干燥的空气。由此，臭氧发生效率提高。

如上所示，臭氧发生器111的空气入口133只要是摄入被马达121的驱动热加热的相对湿度低的空气的构成即可。作为最优选的方式，如图17所说明的那样，考虑摄入罩122内的被加热的空气的构成，作为其他优选的构成，考虑摄入从马达121排出的被加热空气的构成。但是，不限于该构成，其要点在于，成为配置成与泵相关联且摄入被泵的驱动热加热的空气这样的入口133即可。

图22是表示本发明的其他实施方式的井水供给系统的构成例的系统图。

图22所示的系统的特征在于，不是将用于井水的氧化、除菌的系统设置在井水泵102侧，而是设置在容器106侧。

即，在容器106上设置有取出在容器106中蓄积的水并使其返回容器的循环通路171。在循环通路171中插入有吸附过滤件172、泵173以及喷射器174。此外，借助止回阀177向喷射器174的气体入口175提供由臭氧发生器176发生的臭氧。

通过使该构成附属于容器106，实现容器106内的水的除菌以及水质改善。除菌以及水质改善的原理与先前说明的一样，在这里省略对其的说明。

在图22的系统中，臭氧发生器176、泵173以及井水泵102的驱动电能可以利用经太阳电池板110进行光电转换的电能。

关于图22所示的系统，与容器106关联而附加有用于水质改善、杀菌的装置，但可以在井水泵102侧设置如图16所示的水质改善、杀菌装置。

本发明并不限于以上说明的具体实施方式，在本发明的技术方案的范围内进行各种变更。

Claims (15)

1.一种水净化装置，具有：

用于蓄积水的容器；

用于对在所述容器中蓄积的水进行净化的净化单元；

用于产生使所述净化单元工作的电力的太阳电池；和

用于对将所述太阳电池产生的电力提供给所述净化单元进行控制的控制单元；

还具有用于检测在所述容器中蓄积的水的水位的水位检测单元，

所述控制单元在由所述水位检测单元检测到的水位为规定水位以上时，进行向所述净化单元的电力供给。

2.根据权利要求1所述的水净化装置，其特征在于，

所述净化单元包括：

用于生成用来对水进行净化的净化物质的生成单元；和

用于将已生成的净化物质送入到所述容器的输送单元；

作为所述生成单元，选择以比输送单元少的电力工作的单元，

所述控制单元，在由所述水位检测单元检测的水位为规定水位以上、且所述太阳电池的产生电力为所述生成单元的工作所需电力以上且为规定的电力以上时，向所述生成单元提供电力。

3.根据权利要求2所述的水净化装置，其特征在于，

所述规定的电力包括所述输送单元工作所需的电力。

4.根据权利要求2或3所述的水净化装置，其特征在于，

所述控制单元在一天的时间中预先设定的运转时间的范围内，将电力提供给所述生成单元以及输送单元。

5.一种水净化装置，具有：

用于蓄积水的容器；

含有用于将水源的水提供给所述容器的汲出泵的水供给单元；

用于对在所述容器中蓄积的水进行净化的净化单元；

用于产生使所述汲出泵以及净化单元工作的电力的太阳电池；和

用于对将所述太阳电池产生的电力提供给所述汲出泵以及净化单元进行控制的控制单元；

还具有用于检测在所述容器中蓄积的水的水位的水位检测单元，

所述控制单元根据所述太阳电池的产生电能以及所述水位检测单元的检测水位，对所述净化单元以及汲出泵以规定的形态提供电力。

6.根据权利要求5所述的水净化装置，其特征在于，

还具有用于蓄存所述太阳电池所产生的电力的蓄电池，

所述控制单元代替太阳电池的产生电能而根据所述蓄电池的蓄存电能以及所述水位检测单元的检测水位，对所述净化单元以及汲出泵以规定的形态提供电力。

7.根据权利要求5所述的水净化装置，其特征在于，

所述规定的形态包括在所述水位检测单元的检测水位为规定水位以上时向所述净化单元提供电力的第一形态。

8.根据权利要求6所述的水净化装置，其特征在于，

所述规定的形态包括在所述水位检测单元的检测水位为规定水位以上时向所述净化单元提供电力的第一形态。

9.根据权利要求7或8所述的水净化装置，其特征在于，

所述第一形态的电力供给，在所述电能为所述净化单元能够工作但所述汲出泵无法工作的电能时进行。

10.根据权利要求5～8中任一项所述的水净化装置，其特征在于，

所述规定的形态包括第二形态，即在所述水位检测单元的检测水位不到规定水位时向所述汲出泵提供电力，在检测水位达到规定水位以上时中止向所述汲出泵的电力供给，向所述净化单元提供电力。

11.根据权利要求10所述的水净化装置，其特征在于，

所述第二形态的电力供给，在所述电能为能够使所述汲出泵或净化单元单个工作但无法使所述汲出泵以及净化单元同时工作的电能时进行。

12.根据权利要求5～8中任一项所述的水净化装置，其特征在于，

所述水净化装置可以向水净化装置以外的电气设备提供所述电力，

所述控制单元，进行在有使水净化装置工作以上的剩余电能时将该剩余电力提供给所述电气设备的第三形态的电力供给。

13.根据权利要求10所述的水净化装置，其特征在于，

所述水净化装置可以向水净化装置以外的电气设备提供所述电力，

所述控制单元，进行在有使水净化装置工作以上的剩余电能时将该剩余电力提供给所述电气设备的第三形态的电力供给。

14.根据权利要求12所述的水净化装置，其特征在于，

所述第三形态包括下述形态，即，在所述电能是可以使所述汲出泵以及净化单元工作但不能使所述汲出泵、净化单元以及电气设备同时工作的电能时，

当所述容器的水位不到规定水位时，向所述汲出泵以及净化单元供给电力，

当所述容器的水位为规定水位以上时，向所述净化单元以及电气设备供给电力。

15.根据权利要求13所述的水净化装置，其特征在于，

所述第三形态包括下述形态，即，在所述电能是可以使所述汲出泵以及净化单元工作但不能使所述汲出泵、净化单元以及电气设备同时工作的电能时，

当所述容器的水位不到规定水位时，向所述汲出泵以及净化单元供给电力，

当所述容器的水位为规定水位以上时，向所述净化单元以及电气设备供给电力。

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