CN108349749A - 移动型发电/净水系统 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种移动型发电/净水系统，该移动型发电/净水系统在外壳中具有太阳能发电装置、存储由该太阳能发电装置发出的电力的蓄电池、接受来自该蓄电池的供电的控制部和以蓄电池为电源且被该控制部控制的驱动机构，在外壳的内部，在能够经由连接部分别与吸引软管及流出软管连接的一个流路上配设有净水装置，该净水装置的驱动机构是多个驱动泵，这些驱动泵分别经由导电线缆与蓄电池电连接，另外，太阳能发电装置是卷绕于外壳的内部的旋转轴上的太阳能电池板，在将外壳横放时，该太阳能电池板能够从该外壳的横向伸长的缺口窗直接沿水平方向抽出。

Description

移动型发电/净水系统
技术领域
本发明涉及一种移动型发电/净水系统，特别涉及一种能够在因地震等灾害导致自来水管道断裂的情况下使用的移动型发电/净水系统。
背景技术
专利文献1所记载的紧急用净水装置在箱型外壳的内部具有手动泵、供水管和净水机构，其中，供水管与该手动泵的排出口连接，并且沿规定的流路引导被该手动泵加压而排出的水，净水机构配置于上述供水管，并且包含对被引导的水进行净水的多个过滤器。
该紧急用净水装置在灾害时被搬运到水源处，或者适当地运送，利用吸引软管及手动泵从水源汲取水。该紧急用净水装置因为是小型的，所以能够容易地移动到水源，而且，还具有能够通过操作手动泵而利用净水机构进行净水，从而简单地确保生活用水的优点。
然而，因为该紧急用净水装置需要上下操作杆式手柄来驱动手动泵，所以需要劳力。即，不能利用自然能量作为动力源。另外，多个过滤器不能对海水进行淡化。因为依赖劳力，所以不能在短时间内确保大量的饮用水。而且，因为不具有脚轮，所以不能使外壳在路上行走。
相对于此，在专利文献2中记载了：在具有脚轮的箱型外壳的上表面设置矩形的太阳能电池板，将由该太阳能电池板发出的电力经由充电电路充入到设置于所述外壳的内部的蓄电池，并且设置于所述外壳的内部的控制设备对经由支柱安装于该外壳的照明用具的点亮进行控制。
然而，专利文献2虽然在利用太阳能发电装置方面具有不受使用地点限制的优点，但是因为太阳能电池板是设置于箱型外壳的上表面的一张规定形状及大小的板状太阳能电池板，所以存在发电量不足的问题。另外，专利文献2不具有净水装置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本注册实用新型第3023422号公报
专利文献2：日本特开2010-34190号公报
发明内容
发明想要解决的技术问题
本发明的第一个技术问题在于，有效地利用专利文献1及专利文献2的优点，在因地震等灾害而导致自来水管道断裂的情况下，能够容易地移动到灾害地点的水源，以太阳能发电装置的电源为动力源对驱动机构进行驱动，在短时间内确保大量的干净的饮用水。特别是，在移动时能够如旅行箱那样将太阳能发电装置、控制部、净水装置等主要装置全部收纳于外壳，另一方面，在使用时能够将外壳横放并打开盖体，将太阳能电池板向外壳外抽出而在路面上展开，由此增大发电量。另外，当打开盖体时，能够直接操作驱动机构。而且，能够将多个驱动机构装入外壳，充分地汲取且压送水。
本发明的第二个技术问题在于，在水源为海水的情况下，能够对该海水进行淡化。本发明的第三个技术问题在于，有效地阻止在前处理过滤器中流动的粗大的颗粒(垃圾)，由此，使构成后处理过滤器的RO膜过滤器不容易堵塞。本发明的第四个技术问题在于，对导电线缆的从壳状盖体侧到箱型主体侧的露出部的一部分或者全部进行保护。
通过对照附图阅读以下说明，就能够完全理解本发明的所述及其他目的和新特征。不过，附图主要用于解说，不限定本发明的技术范围。
用于解决技术问题的手段
本发明的移动型发电/净水系统在外壳中具有太阳能发电装置、存储由该太阳能发电装置发出的电力的蓄电池、接受来自该蓄电池的供电的控制部和以所述蓄电池为电源且被该控制部控制的驱动机构，其特征在于，所述外壳由上端开口的箱型主体和经由铰链开闭自如地设置于该箱型主体的壳状盖体构成，在该外壳的内部，在能够经由连接部分别与吸引软管及流出软管连接的一个流路上配设有净水装置，该净水装置的所述驱动机构是多个驱动泵，这些驱动泵分别经由导电线缆与所述蓄电池电连接，另外，所述太阳能发电装置是卷绕于所述外壳的内部的旋转轴上的太阳能电池板，该太阳能电池板能够从形成于该外壳的一侧壁上的横向伸长的缺口窗直接抽出。
在上述结构的基础上，其特征在于，净水装置由能够经由吸引软管与水源连接的第一驱动泵、配设于该第一驱动泵的下游侧的前处理过滤器、配设于该前处理过滤器的下游侧的第二驱动泵和配设于该第二驱动泵的下游侧且在水源为海水的情况下对该海水进行淡化的后处理过滤器构成。另外，其特征在于，前处理过滤器至少包含中空纤维膜过滤器，另一方面，后处理过滤器至少包含RO膜过滤器。另外，其特征在于，外壳在壳状盖体的凹处空间中固定收纳有控制部用的控制箱和蓄电池，另一方面，在箱型主体的凹处空间中收纳有净水装置和包含旋转轴的太阳能电池板，导电线缆的从壳状盖体侧到所述箱型主体侧的露出部的一部分或者全部包裹在伸缩性的保护件中，该保护件的一端部固定于控制箱侧，另一方面，该保护件的另一端部固定于箱型主体侧。另外，其特征在于，在打开了壳状盖体时，露出控制箱的操作面板，在该操作面板上至少设置有驱动机构用的电源开关、压力计。而且，其特征在于，外壳是能够用双手搬运的长方体形状，在外壳的一侧壁上安装有多个万向脚轮，在外壳的另一侧壁上设置有把手。
发明效果
(a)技术方案1的发明在因地震等灾害而导致自来水管道断裂的情况下，能够容易地移动到灾害地点的水源，另外即使不使用劳力，也能够以太阳能发电装置的电源为动力源对驱动机构进行驱动，能够在短时间内确保大量的饮用水。特别是，在移动时能够如旅行箱那样将太阳能发电装置、控制部、净水装置等主要装置全部收纳于外壳，另一方面，在使用时能够使外壳为横放状态并打开盖体，将太阳能电池板向外壳外抽出而在路面上展开，由此增大发电量。另外，当打开盖体时，能够直接将电源设为“开启”。而且，能够将多个驱动机构装入外壳，充分地汲取且压送水。
(b)技术方案2的发明在能够获得所述(a)的效果的同时，在水源为海水的情况下，能够对该海水进行淡化。
(c)技术方案3的发明在能够获得所述(a)的效果的同时，能够利用前处理过滤器的中空纤维膜过滤器除去例如粒径为0.1μm以上的垃圾，因此构成后处理过滤器的RO膜过滤器不容易堵塞。
(e)技术方案4的发明能够紧凑地收纳各构成部件。另外，即使开闭盖体，也能够利用保护件充分地保护导电线缆的露出部分。
(f)技术方案5的发明在打开盖体时露出控制箱的操作面板，在该操作面板上至少设置有驱动机构用的电源开关、压力计，因此能够简单地将净水装置设为开启、关闭。另外，能够利用压力计监视流路的压力状态。
(g)技术方案6的发明能够将外壳容易地运送或者移动到所希望的地点。
附图说明
图1至图10是表示本发明的第一实施方式的各说明图。图11及图12是表示本发明的第二实施方式的各说明图。图13及图14是表示本发明的第三实施方式的各说明图。
图1是将本发明的移动型发电/净水系统设置在灾害地点的水源附近的概要说明图。
图2是外壳的立体图(打开盖体的状态)。
图3是收纳于外壳的内部的各部分的概要说明图。
图4是设置于外壳的内部的各装置的概要说明图。
图5是表示利用净水装置将海水变为饮用水的情况的流程的框图。
图6是表示构成净水装置的前处理过滤器的一个例子的概要说明图。
图7是构成前处理过滤器的中空纤维膜过滤器的说明图。
图8是太阳能发电装置的说明图。
图9是表示导电线用保护件的安装状态的说明图。
图10是表示太阳能电池板、控制部、蓄电池、驱动机构等的驱动控制系统的框图。
图11是本发明的第二实施方式的立体图(将外壳设置为横放状态的状态)。
图12是在图11中打开盖体且抽出太阳能电池板的状态的说明图。
图13是本发明的第三实施方式的立体图。
图14是将外壳竖在地面上的状态的说明图。
附图标记说明
A…水源(例如海洋)、B…陆地、X、X1、X2…移动型发电/净水系统、
1、1A、1B…外壳、1a…箱型主体、1b…壳状盖体、
2…吸引软管、3…一个连接部、4…流出软管、5…另一个连接部、
7…控制部、8…控制箱、9…蓄电池、11…净水装置、
12…太阳能发电装置、12a…旋转轴、12b…太阳能电池板、
13…导电线缆、14…第一支承部件、15…第二支承部件、16…流路、
17…第一驱动泵(驱动机构)、19…第二驱动泵(驱动机构)、
18…前处理过滤器、20…后处理过滤器、21…杀菌机构、
31…万向脚轮、32…把手。
具体实施方式
首先，参照图1对本发明的用途进行简单说明。X是特别是在地震等灾害发生时能够搬运到灾害地点的水源的移动型发电/净水系统。该移动型发电/净水系统X的外壳1是铝或硬铝制的收纳壳体。外壳1是像旅行箱那样能够用单手或双手搬运的长方体形状。
水源A是湖泊、河流、池塘、海洋等。在水源A是例如海洋时，将外壳1以横放状态放置在陆地B的适当位置，并将吸引软管2的基端部2a与外壳1的一个连接部3连接。另外，将流出软管4的基端部4a与外壳1的另一个连接部5连接。其中，所述吸引软管2和流出软管4并不是收纳于外壳1的部件。另外，在所述吸引软管2的自由端部2b安装有金属丝网制的笼2c，以使垃圾不进入吸引软管2的自由端部2b。
因此，在确保饮用水时，能够将笼2c沉入水源(例如海洋)A，通过驱动后述的驱动机构而汲取海水，利用设置于外壳1的内部的净水装置11进行净水，并将其从流出软管4作为饮用水取出。
接着，参照图2至图10对各部分进行说明。外壳1整体上形成为具有六个面的长方体。图2是打开盖体的状态的外壳1的立体图。如该图2所示，外壳1由上端开口的箱型主体1a和经由铰链6开闭自如地设置于该箱型主体的壳状盖体1b构成，所述箱型主体1a的底比较深。
接着，图3是收纳于外壳1的内部的各部分的概要说明图。在实施方式中，在壳状盖体1b的凹处空间中固定收纳有控制部7用的控制箱8和多个蓄电池9。另一方面，在所述箱型主体1a的凹处空间中分别收纳有净水装置11和太阳能发电装置12。所述太阳能发电装置12由横向伸长的棒状的旋转轴12a和卷装于该旋转轴的片状的太阳能电池板12b构成。
控制箱8内安装的控制部7和净水装置11的多个驱动泵(驱动机构)17、19分别经由导电线缆13与蓄电池9电连接。在外壳1的内部固定设置有第一支承部件14和第二支承部件15，第一支承部件14用于对构成净水装置11的各部件进行固定，第二支承部件15包裹太阳能发电装置12，并且对横向伸长的棒状的旋转轴12a进行支承。净水装置11配设在与前述的连接部3、5连接的一个流路16上。一个流路16由将净水装置11的各部件连接在一条线上的多个不分序号的配管构成。
然后，如图4及图5所示，净水装置11由能够经由吸引软管2与水源A连接的第一驱动泵17、配设于该第一驱动泵的下游侧的前处理过滤器18、配设于该前处理过滤器的下游侧的第二驱动泵19和配设于该第二驱动泵的下游侧且在水源A为海水的情况下对该海水进行淡化的后处理过滤器20构成，优选在后处理过滤器20的下游侧配设杀菌机构21。杀菌机构21构成后处理过滤器20的一部分。并且，在所述杀菌机构21的下游侧经由另一个连接部5连接流出软管4，能够从该流出软管4获得干净的饮用水W。
第一驱动泵17使用例如DC24V的马达。另外，如图6所示，前处理过滤器18由能够阻止粗大的颗粒(垃圾)通过的纤维状过滤器18a、能够获得矿泉水的活性炭过滤器18b和能够阻止细小的颗粒(垃圾)通过的中空纤维膜过滤器18c构成。所述纤维状过滤器18a虽然没有特别图示，但是由两端开口的筒状容器和填充于该筒状容器的纤维状过滤材料构成，利用所述纤维状过滤材料，捕捉比较粗大的垃圾的颗粒。此外，该纤维状过滤器18a也可以替换为在袋体中装入过滤砂而成的砂滤器。
另外，前处理过滤器18至少包含中空纤维膜过滤器18c。例如如图7所示，该中空纤维膜过滤器18c由两端开口c、d的筒状容器a和安装在该筒状容器a内的中空纤维的过滤器滤芯b构成。图7的左侧的开口c是供从第一驱动泵17侧送来的水流入的流入口，另一方面，右侧的开口d是通过了中空纤维的过滤器滤芯b的过滤水的出口。利用该中空纤维膜过滤器18c，能够除去例如粒径为0.1μm以上的颗粒(垃圾)。
另外，后处理过滤器20包含能够对海水进行淡化的单个或多个滤筒式的RO膜过滤器(海水用反渗透膜)。另外，与第一驱动泵17相同，第二驱动泵19使用例如DC24V的马达。而且，杀菌机构21含有碘作为活性组分。因此，在后处理过滤器20中，能够利用杀菌机构21的碘对通过RO膜过滤器淡化的水进行强力的杀菌。因此，变为干净的饮用水。此外，虽然没有特别图示，但是在实施方式的流路16的适当部位，设置例如压力调整阀，能够利用压力计28监视流路16的压力状态。
图8表示太阳能发电装置12的一个例子。参照该图8，所述太阳能发电装置12由棒状的旋转轴12a和卷装于该旋转轴12a的片状的太阳能电池板12b构成，如图1或图3所示，在将外壳1横放时，该太阳能电池板12b能够从形成在该外壳1的垂直的一侧壁上的横向伸长的缺口窗23直接沿大致水平方向抽出。在从所述缺口窗23抽出太阳能电池板12b时，所述旋转轴12a在支承于前述的第二支承部件15的左右的侧壁15a、15a的状态下进行旋转。并且，从外壳1抽出的太阳能电池板12b变为在陆地B的地面上大范围地展开的状态。因此，能够增大发电量。
图9是表示导电线用的保护件24的安装状态的说明图。导电线缆13的从壳状盖体1b侧到箱型主体1a侧的露出部的一部分或者全部包裹在伸缩性的保护件24中，该保护件24的一端部在插入到前述控制箱8的操作面板8a(盖体侧)的贯通孔中的状态下利用固定件25适当固定，该保护件24的另一端部利用固定件26适当地固定于箱型主体1a的内壁或支承部件(箱型主体侧)。保护件24使用例如挠性的管、螺旋弹簧。
图10是表示太阳能电池板12b、控制箱8内的控制部7、蓄电池9、多个驱动机构17、19等的驱动控制系统的框图。如图3所示，在打开壳状盖体1b时，露出控制箱8的操作面板8a，在该操作面板8a上设置有驱动机构17、19用的多个电源开关27、分别表示驱动机构17、19的压力状态的多个压力计28、用于连接外部设备的插头的插座29。此外，附图标记10是逆变器，该逆变器10将充入到蓄电池9的电力转换成交流电，经由插座29输出到外部设备(例如LED电灯泡、终端机)。
如前所述，在实施方式的外壳1的内部适当地设置太阳能发电装置12、经由未图示的充电电路存储由该太阳能发电装置发出的电力的单个或多个蓄电池9、接受来自该蓄电池的供电的控制部7和以所述蓄电池9为电源且被该控制部控制的多个驱动机构17、19，与其经由电线适当地电连接。
因此，在将外壳1运到灾害地点的水源A附近后，将该外壳1横放在地面上，接着将吸引软管2及流出软管4分别与外壳1的左右侧壁的连接部3、5连接，接着打开壳状盖体1b，再从缺口窗23抽出太阳能电池板12b。然后，当将电源开关27设为“开启”时，驱动机构17、19启动，利用吸引软管2汲取例如海水，利用外壳1的内部的净水装置11进行净水，并且能够从流出软管4取出干净的饮用水W。此外，能够直接或者利用与从外壳1的侧壁突出的旋转轴12a的突出端部嵌合的杆式手柄H(参照图1)卷绕太阳能电池板12b。另外，在没有照明的情况下，向插座29插入LED照明具等的插头，能够看到移动型发电/净水系统X的驱动状态。
实施例
在此，对其他移动型发电/净水系统X1、X2进行说明。图11及图12是本发明的第二实施方式的移动型发电/净水系统X1。另外，图13及图14是本发明的第三实施方式的移动型发电/净水系统X2。在说明这些实施方式时，对与第一实施方式相同的部分标注相同的附图标记并省略重复的说明。
第二实施方式及第三实施方式在外壳1A、1B上分别设置了万向脚轮31和能够旋转的把手32。首先，在第二实施方式中，以外壳1A的形成横向伸长的缺口窗23的一侧壁为正面，在该外壳1A的横向伸长的底壁上安装了共计四个万向脚轮31。另外，在外壳1A的左右两侧壁上安装有一对把手32、32。
接着，在第三实施方式中，在将外壳1B设为垂直状态的情况下(在将面积大的四个面设为垂直状态的情况下)，在相当于其底面的一侧壁上安装有共计四个万向脚轮31。另一方面，在相当于上表面的另一侧壁上设置有能够旋转的把手32(根据实施方式，是可伸缩的手柄)。这样，可以在第三实施方式的外壳1B的侧壁上适当地设置万向脚轮31及把手32。
工业实用性
本发明可用作移动型发电/净水系统，特别是能够在因地震等灾害而导致自来水管道断裂的情况下使用的移动型发电/净水系统。

Claims (6)

1.一种移动型发电/净水系统，在外壳中具有太阳能发电装置、存储由该太阳能发电装置发出的电力的蓄电池、接受来自该蓄电池的供电的控制部和以所述蓄电池为电源且被该控制部控制的驱动机构，其特征在于，所述外壳由上端开口的箱型主体和经由铰链开闭自如地设置于该箱型主体的壳状盖体构成，在该外壳的内部，在能够经由连接部分别与吸引软管及流出软管连接的一个流路上配设有净水装置，该净水装置的所述驱动机构是多个驱动泵，这些驱动泵分别经由导电线缆与所述蓄电池电连接，另外，所述太阳能发电装置是卷绕于所述外壳的内部的旋转轴上的太阳能电池板，该太阳能电池板能够从形成于该外壳的一侧壁上的横向伸长的缺口窗直接抽出。
2.如权利要求1所述的移动型发电/净水系统，其特征在于，净水装置由能够经由吸引软管与水源连接的第一驱动泵、配设于该第一驱动泵的下游侧的前处理过滤器、配设于该前处理过滤器的下游侧的第二驱动泵和配设于该第二驱动泵的下游侧且在所述水源为海水的情况下对该海水进行淡化的后处理过滤器构成。
3.如权利要求1所述的移动型发电/净水系统，其特征在于，前处理过滤器至少包含中空纤维膜过滤器，另一方面，后处理过滤器包含RO膜过滤器。
4.如权利要求1所述的移动型发电/净水系统，其特征在于，外壳在壳状盖体的凹处空间中固定收纳有控制部用的控制箱和蓄电池，另一方面，在箱型主体的凹处空间中收纳有净水装置和包含旋转轴的太阳能电池板，导电线缆的从壳状盖体侧到箱型主体侧的露出部包裹在伸缩性的保护件中，该保护件的一端部固定于控制箱侧，另一方面，该保护件的另一端部固定于箱型主体侧。
5.如权利要求4所述的移动型发电/净水系统，其特征在于，在打开了壳状盖体时，露出控制箱的操作面板，在该操作面板上至少设置有驱动机构用的电源开关、压力计。
6.如权利要求1所述的移动型发电/净水系统，其特征在于，外壳是能够用双手搬运的长方体形状，在外壳的一侧壁上安装有多个万向脚轮，在外壳的另一侧壁上设置有把手。
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