JP2001047083A - 水質浄化装置 - Google Patents
水質浄化装置Info
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Landscapes
- Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
- Aeration Devices For Treatment Of Activated Polluted Sludge (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 太陽電池１に接続されたバッテリ２２と、太
陽電池１とバッテリ２２との間に接続された第１の半導
体スイッチング素子１６と、前記太陽電池１に接続され
たポンプ手段５５と、前記太陽電池１とポンプ手段５５
との間に接続された第２の半導体スイッチング素子３
と、第１，第２の半導体スイッチング素子３，１６をＰ
ＷＭ制御して前記太陽電池１の発電電力をポンプ手段５
５とバッテリ２２とに分配するコントローラ２４とを設
ける。 【効果】 太陽電池１から得られた電力を第１，第２の
半導体スイッチング素子３，１６によってＰＷＭ制御し
て電力を分配するのでポンプ手段５５を駆動しつつバッ
テリ２２にも充電できるのでポンプ手段５５が頻繁に間
歇運転を行うということが無くなる。
陽電池１とバッテリ２２との間に接続された第１の半導
体スイッチング素子１６と、前記太陽電池１に接続され
たポンプ手段５５と、前記太陽電池１とポンプ手段５５
との間に接続された第２の半導体スイッチング素子３
と、第１，第２の半導体スイッチング素子３，１６をＰ
ＷＭ制御して前記太陽電池１の発電電力をポンプ手段５
５とバッテリ２２とに分配するコントローラ２４とを設
ける。 【効果】 太陽電池１から得られた電力を第１，第２の
半導体スイッチング素子３，１６によってＰＷＭ制御し
て電力を分配するのでポンプ手段５５を駆動しつつバッ
テリ２２にも充電できるのでポンプ手段５５が頻繁に間
歇運転を行うということが無くなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は太陽電池を用いた水
質浄化装置に係り、特に、太陽電池からの電力を浄化用
のポンプ駆動と、バッテリの充電とに適切に分配し得る
水質浄化装置に関する。
質浄化装置に係り、特に、太陽電池からの電力を浄化用
のポンプ駆動と、バッテリの充電とに適切に分配し得る
水質浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来装置は、太陽電池にバッテリとポン
プ手段としてのエアリフトポンプとを接続し、太陽電池
とバッテリとの間に第１の機械的なリレーを、太陽電池
とコンプレッサとの間に第２の機械的なリレーをそれぞ
れ設けていた。そして、バッテリに充電が必要なときに
は第１の機械的なリレーをオンし、第２の機械的なリレ
ーをオフしていた。又、バッテリの電圧が過電圧値にな
ると第１の機械的なリレーをオフし、第２の機械的なリ
レーをオンして、コンプレッサの運転を行っていた。そ
して、バッテリが充電不足や自然放電等で電圧が下がり
再充電開始電圧に達すると第２の機械的なリレーをオフ
し第１の機械的なリレーをオンして再度充電を行うとい
う動作を繰り返していた。
プ手段としてのエアリフトポンプとを接続し、太陽電池
とバッテリとの間に第１の機械的なリレーを、太陽電池
とコンプレッサとの間に第２の機械的なリレーをそれぞ
れ設けていた。そして、バッテリに充電が必要なときに
は第１の機械的なリレーをオンし、第２の機械的なリレ
ーをオフしていた。又、バッテリの電圧が過電圧値にな
ると第１の機械的なリレーをオフし、第２の機械的なリ
レーをオンして、コンプレッサの運転を行っていた。そ
して、バッテリが充電不足や自然放電等で電圧が下がり
再充電開始電圧に達すると第２の機械的なリレーをオフ
し第１の機械的なリレーをオンして再度充電を行うとい
う動作を繰り返していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の装置
では、バッテリの電圧が設定電圧値（＝バッテリ過電圧
値）になると充電を止めてコンプレッサの運転を行って
いたため、バッテリの充電量が十分でなく、しかも、充
電を止めたことによりバッテリの電圧が下がるのでコン
プレッサの運転を止めて再度バッテリの充電を開始する
という動作が行われる。この結果、バッテリの充電中は
コンプレッサでの浄化運転は行えず、日射があっても浄
化運転をしていなかったり、コンプレッサが頻繁に間歇
運転を行うという外観的に故障と思われるような問題点
があった。
では、バッテリの電圧が設定電圧値（＝バッテリ過電圧
値）になると充電を止めてコンプレッサの運転を行って
いたため、バッテリの充電量が十分でなく、しかも、充
電を止めたことによりバッテリの電圧が下がるのでコン
プレッサの運転を止めて再度バッテリの充電を開始する
という動作が行われる。この結果、バッテリの充電中は
コンプレッサでの浄化運転は行えず、日射があっても浄
化運転をしていなかったり、コンプレッサが頻繁に間歇
運転を行うという外観的に故障と思われるような問題点
があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前記問題点を解決するた
めに、本発明は、太陽電池と、この太陽電池に接続され
たバッテリと、太陽電池とバッテリとの間に接続された
第１の半導体スイッチング素子と、前記太陽電池に接続
されたポンプ手段と、前記太陽電池と前記ポンプ手段と
の間に接続された第２の半導体スイッチング素子と、前
記第１，第２の半導体スイッチング素子をＰＷＭ制御し
て前記太陽電池の発電電力をポンプ手段とバッテリとに
分配するコントローラとを設ける構成とすることによっ
て、ポンプ手段を駆動しつつバッテリにも充電できるの
でポンプ手段が頻繁に間歇運転を行うということが無く
なる。
めに、本発明は、太陽電池と、この太陽電池に接続され
たバッテリと、太陽電池とバッテリとの間に接続された
第１の半導体スイッチング素子と、前記太陽電池に接続
されたポンプ手段と、前記太陽電池と前記ポンプ手段と
の間に接続された第２の半導体スイッチング素子と、前
記第１，第２の半導体スイッチング素子をＰＷＭ制御し
て前記太陽電池の発電電力をポンプ手段とバッテリとに
分配するコントローラとを設ける構成とすることによっ
て、ポンプ手段を駆動しつつバッテリにも充電できるの
でポンプ手段が頻繁に間歇運転を行うということが無く
なる。
【０００５】
【発明の実施の形態】図１〜図４に本発明の実施の形態
である水質浄化装置を示す。この実施の形態はバッテリ
の充電に重きを置いたものである。
である水質浄化装置を示す。この実施の形態はバッテリ
の充電に重きを置いたものである。
【０００６】図において、太陽電池１には、線路２を介
して半導体スイッチング素子３のドレイン４が接続され
半導体スイッチング素子３のソース５は線路６を介して
接地されている。そして、線路６途中にコンデンサ７が
設けられ、前記線路６には線路８が接続され、この線路
８にインバータ９を介してコンプレッサ10が接続され、
コンプレッサ10の吐出空気は管路11を介して三方弁12に
供給される。そして、三方弁12の２つの流路13，14はそ
れぞれエアリフトポンプ（後述），逆洗ノズル（後述）
に接続されている。又、前記太陽電池１には、線路15を
介して半導体スイッチング素子16のドレイン17が接続さ
れ、半導体スイッチング素子16のソース18には線路19を
介してダイオード20が接続され、ダイオード20は線路21
を介して接地されたバッテリ22に接続されている。又、
前記線路21には接地されたコンデンサ23が接続されてい
る。
して半導体スイッチング素子３のドレイン４が接続され
半導体スイッチング素子３のソース５は線路６を介して
接地されている。そして、線路６途中にコンデンサ７が
設けられ、前記線路６には線路８が接続され、この線路
８にインバータ９を介してコンプレッサ10が接続され、
コンプレッサ10の吐出空気は管路11を介して三方弁12に
供給される。そして、三方弁12の２つの流路13，14はそ
れぞれエアリフトポンプ（後述），逆洗ノズル（後述）
に接続されている。又、前記太陽電池１には、線路15を
介して半導体スイッチング素子16のドレイン17が接続さ
れ、半導体スイッチング素子16のソース18には線路19を
介してダイオード20が接続され、ダイオード20は線路21
を介して接地されたバッテリ22に接続されている。又、
前記線路21には接地されたコンデンサ23が接続されてい
る。
【０００７】24は、前記半導体スイッチング素子３，16
をＰＷＭ制御する充電コントローラで、この充電コント
ローラ24は信号線25により前記半導体スイッチング素子
３のゲート26に接続されており、又、信号線27により前
記半導体スイッチング素子16のゲート28に接続されてい
る。そして、この充電コントローラ24は信号線29により
前記線路21に接続されており、この信号線29によって前
記バッテリ22の電圧を検出している。30は、線路21と線
路８とを接続する線路31途中に設けられたスイッチで、
このスイッチ30は後述の制御コントローラ32で制御され
るものである。
をＰＷＭ制御する充電コントローラで、この充電コント
ローラ24は信号線25により前記半導体スイッチング素子
３のゲート26に接続されており、又、信号線27により前
記半導体スイッチング素子16のゲート28に接続されてい
る。そして、この充電コントローラ24は信号線29により
前記線路21に接続されており、この信号線29によって前
記バッテリ22の電圧を検出している。30は、線路21と線
路８とを接続する線路31途中に設けられたスイッチで、
このスイッチ30は後述の制御コントローラ32で制御され
るものである。
【０００８】前記制御コントローラ32は、信号線33を介
して前記インバータ９を制御するように接続されてお
り、又、信号線34を介して前記三方弁12を切り換え制御
する。そして、信号線35を介して前記線路31途中のスイ
ッチ30をオン・オフ制御する。
して前記インバータ９を制御するように接続されてお
り、又、信号線34を介して前記三方弁12を切り換え制御
する。そして、信号線35を介して前記線路31途中のスイ
ッチ30をオン・オフ制御する。
【０００９】図２は前記充電コントローラ24を示すもの
で、36は、信号線29に接続された線路37途中に設けられ
たツェナダイオードである。ツェナダイオード36を有す
る線路37には接地された抵抗38を有する線路39が接続さ
れている。40は線路で、この線路40は前記線路39に接続
されるとともにコンパレータ41の一方の入力42に接続さ
れ、前記コンパレータ41の他方の入力43には線路44を介
して図示しない回路より基準三角波が供給される。前記
コンパレータ41の出力45は、線路46を介して前記半導体
スイッチング素子16のゲート28に接続されており、又、
線路46には、途中にインバータ47が設けられた線路48が
接続され、この線路48は前記半導体スイッチング素子３
のゲート26に接続されている。
で、36は、信号線29に接続された線路37途中に設けられ
たツェナダイオードである。ツェナダイオード36を有す
る線路37には接地された抵抗38を有する線路39が接続さ
れている。40は線路で、この線路40は前記線路39に接続
されるとともにコンパレータ41の一方の入力42に接続さ
れ、前記コンパレータ41の他方の入力43には線路44を介
して図示しない回路より基準三角波が供給される。前記
コンパレータ41の出力45は、線路46を介して前記半導体
スイッチング素子16のゲート28に接続されており、又、
線路46には、途中にインバータ47が設けられた線路48が
接続され、この線路48は前記半導体スイッチング素子３
のゲート26に接続されている。
【００１０】次に、図３に全体の装置外観を示す。この
装置は、湖沼等の水質を浄化するためのもので、湖沼等
の水面に浮くフロート50，50と、フロート50，50の中心
に設置された制御ボックス51と、フロート50，50に吊り
下げられる木炭ケース52とからなる。そして、前記図１
の回路は前記制御ボックス51内に収納され、この制御ボ
ックス51からは前記三方弁12の流路13に接続されるホー
ス53と流路14に接続されるホース54とがボックス51外に
延び、前記ホース53はエアリフトポンプ55に、ホース54
は逆洗ノズル56に接続されている。エアリフトポンプ55
は、ホース53が接続されるノズル57とこのノズル57が開
口する中空筒58とから構成され。前記木炭ケース52は全
体がネットとなって内部に木炭59が収容されており、前
記逆洗ノズル56は前記木炭ケース52の下方に設置され
る。
装置は、湖沼等の水質を浄化するためのもので、湖沼等
の水面に浮くフロート50，50と、フロート50，50の中心
に設置された制御ボックス51と、フロート50，50に吊り
下げられる木炭ケース52とからなる。そして、前記図１
の回路は前記制御ボックス51内に収納され、この制御ボ
ックス51からは前記三方弁12の流路13に接続されるホー
ス53と流路14に接続されるホース54とがボックス51外に
延び、前記ホース53はエアリフトポンプ55に、ホース54
は逆洗ノズル56に接続されている。エアリフトポンプ55
は、ホース53が接続されるノズル57とこのノズル57が開
口する中空筒58とから構成され。前記木炭ケース52は全
体がネットとなって内部に木炭59が収容されており、前
記逆洗ノズル56は前記木炭ケース52の下方に設置され
る。
【００１１】この装置でノズル57から空気を噴出する
と、その空気は中空筒58内を上昇し、その際に中空筒58
内の水も上昇して上部排出口60から木炭ケース52外に排
出される。中空筒58内の水が減少すると木炭ケース52外
から木炭59部分を通過して水が補給され、この水が木炭
59を通過する際に水の浄化が行われる。水の浄化が進行
すると木炭59が汚れるが、前記逆洗ノズル56から定期的
に空気を噴出して木炭59間に詰まった汚れを一掃する、
所謂、逆洗が行われる。
と、その空気は中空筒58内を上昇し、その際に中空筒58
内の水も上昇して上部排出口60から木炭ケース52外に排
出される。中空筒58内の水が減少すると木炭ケース52外
から木炭59部分を通過して水が補給され、この水が木炭
59を通過する際に水の浄化が行われる。水の浄化が進行
すると木炭59が汚れるが、前記逆洗ノズル56から定期的
に空気を噴出して木炭59間に詰まった汚れを一掃する、
所謂、逆洗が行われる。
【００１２】次に図１〜図３の水質浄化装置の作動を図
４とともに説明する。
４とともに説明する。
【００１３】図４は横軸を時間軸としてあり、図４の時
間Ｔ１〜Ｔ４の４ヶ所について、それぞれ波形や信号を
示している。ここで、バッテリ22のバッテリ充電量ａは
その特性を曲線Ａで示し、時間Ｔ１のときのバッテリ充
電量ａはＡ１として示し、又、時間Ｔ２のときのバッテ
リ充電量ａはＡ２というように示してある。ｂはバッテ
リ電圧でその特性を曲線Ｂで示し、ｃはバッテリ電流で
その特性を曲線Ｃでそれぞれ示す。更に、時間Ｔ１〜Ｔ
４に対応させて、前記線路44の基準三角波ｄ(特性は曲
線Ｄ)と線路29のバッテリ電圧信号ｅ(特性は曲線Ｅ)と
の波形や半導体スイッチング素子３，16の信号波形も表
示してある。又、本実施の形態ではバッテリ22は電流制
御によりバッテリ充電が行われている。
間Ｔ１〜Ｔ４の４ヶ所について、それぞれ波形や信号を
示している。ここで、バッテリ22のバッテリ充電量ａは
その特性を曲線Ａで示し、時間Ｔ１のときのバッテリ充
電量ａはＡ１として示し、又、時間Ｔ２のときのバッテ
リ充電量ａはＡ２というように示してある。ｂはバッテ
リ電圧でその特性を曲線Ｂで示し、ｃはバッテリ電流で
その特性を曲線Ｃでそれぞれ示す。更に、時間Ｔ１〜Ｔ
４に対応させて、前記線路44の基準三角波ｄ(特性は曲
線Ｄ)と線路29のバッテリ電圧信号ｅ(特性は曲線Ｅ)と
の波形や半導体スイッチング素子３，16の信号波形も表
示してある。又、本実施の形態ではバッテリ22は電流制
御によりバッテリ充電が行われている。
【００１４】夜間は日射量が無いため、バッテリ22の電
力は充電コントローラ24等で消費され、朝の時点で電圧
が低下しており、バッテリ22へ充電の必要がある。朝、
太陽が出て太陽電池１が発電を開始する（図４の時間Ｔ
１のとき）。このときの、基準三角波ｄとバッテリ電圧
信号ｅとの波形及び半導体スイッチング素子３，16の信
号波形はＩで示される。半導体スイッチング素子３，16
はＩで示されるように半導体スイッチング素子16のみオ
ンとなり、半導体スイッチング素子３はオフのままであ
って太陽電池１からの電力は半導体スイッチング素子1
6，ダイオード20，線路21を介してバッテリ22に充電さ
れ、コンプレッサ10は作動しない。そして、前記したよ
うにバッテリ22は電流制御されているので、太陽の上昇
とともにバッテリ充電量ａは曲線Ａのように上昇し、こ
れに伴ってバッテリ電圧ｂも曲線Ｂのように急激に上昇
する。基準三角波ｄとバッテリ電圧信号ｅとの波形にお
いても、バッテリ電圧信号Ｅは基準三角波Ｄに近づくが
重なることはない。バッテリ電圧ｂが前もって設定され
た設定電圧になる時間Ｔ２においては、バッテリ充電量
ａは依然として上昇するが、バッテリ電流ｃは急激に下
降する。このときの基準三角波ｄとバッテリ電圧信号ｅ
との波形は、基準三角波ｄの谷にバッテリ電圧信号ｅが
重なった波形となる。図４のＩＩの波形は時間Ｔ２を若
干過ぎたときの波形である。このＩＩの波形によると、
半導体スイッチング素子３，16の信号波形のパルス幅
（半導体スイッチング素子３，16のパルス幅をそれぞれ
Ｗ３，Ｗ16と表す）は、基準三角波ｄをバッテリ電圧信
号ｅが横切ったときの幅となる。即ち、時間Ｔ２を過ぎ
ると半導体スイッチング素子３，16が共に作動し、コン
プレッサ10とバッテリ22とに２分される。前記太陽電池
１からの電力は半導体スイッチング素子３，線路８，イ
ンバータ９を介してコンプレッサ10を駆動させるばかり
で無く，半導体スイッチング素子16，ダイオード20，線
路21を介してバッテリ22を充電させる。このように、前
記半導体スイッチング素子３，16は、前記パルス幅Ｗ
３，Ｗ16にしたがって駆動され、コンプレッサ10はパル
ス幅Ｗ３だけ駆動される。しかし、この状態ではコンプ
レッサ10が作動しても前記ノズル57の水頭のため、ノズ
ル57からは空気は噴出されない。この後、充電が進行
し、それぞれの波形が図４のＩＩＩとなるとコンプレッ
サ10が作動して前記ノズル57から空気が噴出し、水の浄
化が行われ、バッテリ22の充電量も十分となる。そし
て、波形が図４のＩＶになると、コンプレッサ10は十分
な電力で運転され、又、バッテリ22は微小な電流で充電
が継続される。
力は充電コントローラ24等で消費され、朝の時点で電圧
が低下しており、バッテリ22へ充電の必要がある。朝、
太陽が出て太陽電池１が発電を開始する（図４の時間Ｔ
１のとき）。このときの、基準三角波ｄとバッテリ電圧
信号ｅとの波形及び半導体スイッチング素子３，16の信
号波形はＩで示される。半導体スイッチング素子３，16
はＩで示されるように半導体スイッチング素子16のみオ
ンとなり、半導体スイッチング素子３はオフのままであ
って太陽電池１からの電力は半導体スイッチング素子1
6，ダイオード20，線路21を介してバッテリ22に充電さ
れ、コンプレッサ10は作動しない。そして、前記したよ
うにバッテリ22は電流制御されているので、太陽の上昇
とともにバッテリ充電量ａは曲線Ａのように上昇し、こ
れに伴ってバッテリ電圧ｂも曲線Ｂのように急激に上昇
する。基準三角波ｄとバッテリ電圧信号ｅとの波形にお
いても、バッテリ電圧信号Ｅは基準三角波Ｄに近づくが
重なることはない。バッテリ電圧ｂが前もって設定され
た設定電圧になる時間Ｔ２においては、バッテリ充電量
ａは依然として上昇するが、バッテリ電流ｃは急激に下
降する。このときの基準三角波ｄとバッテリ電圧信号ｅ
との波形は、基準三角波ｄの谷にバッテリ電圧信号ｅが
重なった波形となる。図４のＩＩの波形は時間Ｔ２を若
干過ぎたときの波形である。このＩＩの波形によると、
半導体スイッチング素子３，16の信号波形のパルス幅
（半導体スイッチング素子３，16のパルス幅をそれぞれ
Ｗ３，Ｗ16と表す）は、基準三角波ｄをバッテリ電圧信
号ｅが横切ったときの幅となる。即ち、時間Ｔ２を過ぎ
ると半導体スイッチング素子３，16が共に作動し、コン
プレッサ10とバッテリ22とに２分される。前記太陽電池
１からの電力は半導体スイッチング素子３，線路８，イ
ンバータ９を介してコンプレッサ10を駆動させるばかり
で無く，半導体スイッチング素子16，ダイオード20，線
路21を介してバッテリ22を充電させる。このように、前
記半導体スイッチング素子３，16は、前記パルス幅Ｗ
３，Ｗ16にしたがって駆動され、コンプレッサ10はパル
ス幅Ｗ３だけ駆動される。しかし、この状態ではコンプ
レッサ10が作動しても前記ノズル57の水頭のため、ノズ
ル57からは空気は噴出されない。この後、充電が進行
し、それぞれの波形が図４のＩＩＩとなるとコンプレッ
サ10が作動して前記ノズル57から空気が噴出し、水の浄
化が行われ、バッテリ22の充電量も十分となる。そし
て、波形が図４のＩＶになると、コンプレッサ10は十分
な電力で運転され、又、バッテリ22は微小な電流で充電
が継続される。
【００１５】又、本実施の形態では、次のような使い方
も考えられる。バッテリ22の電圧は、コンプレッサ10の
最大電圧運転時の電圧よりも低いものを使用する。そし
て、当初、半導体スイッチング素子３，16ともにオンと
しておく。このようにすれば、日の出とともに日射量が
増加し、太陽電池１の発電電力により、半導体スイッチ
ング素子３を通して、まずコンプレッサ10が駆動され
る。前記半導体スイッチング素子16がオンであるので、
バッテリ22には太陽電池１の発電電力が供給されるが、
バッテリ22は、前記発電電力がバッテリ22の最低充電に
達していないため、充電はされない。そして、日射量が
増加するにつれて、バッテリ22の最低充電に達すると、
太陽電池１の発電電力はコンプレッサ10に供給されると
共に、バッテリ22にも充電され、バッテリ電圧が前もっ
て設定された前記設定電圧になると、コントローラ24は
前記半導体スイッチング素子３，16をＰＷＭ制御する。
これによって、バッテリ22の充電が制限されると、以
後、日射量の増加に伴って太陽電池の電圧が上昇し、コ
ンプレッサ10の運転電圧が上昇する。
も考えられる。バッテリ22の電圧は、コンプレッサ10の
最大電圧運転時の電圧よりも低いものを使用する。そし
て、当初、半導体スイッチング素子３，16ともにオンと
しておく。このようにすれば、日の出とともに日射量が
増加し、太陽電池１の発電電力により、半導体スイッチ
ング素子３を通して、まずコンプレッサ10が駆動され
る。前記半導体スイッチング素子16がオンであるので、
バッテリ22には太陽電池１の発電電力が供給されるが、
バッテリ22は、前記発電電力がバッテリ22の最低充電に
達していないため、充電はされない。そして、日射量が
増加するにつれて、バッテリ22の最低充電に達すると、
太陽電池１の発電電力はコンプレッサ10に供給されると
共に、バッテリ22にも充電され、バッテリ電圧が前もっ
て設定された前記設定電圧になると、コントローラ24は
前記半導体スイッチング素子３，16をＰＷＭ制御する。
これによって、バッテリ22の充電が制限されると、以
後、日射量の増加に伴って太陽電池の電圧が上昇し、コ
ンプレッサ10の運転電圧が上昇する。
【００１６】このように本実施の形態では、コンプレッ
サ10の運転を優先させたことにより、水の浄化運転時間
を延長することができる。
サ10の運転を優先させたことにより、水の浄化運転時間
を延長することができる。
【００１７】図５は本発明の他の実施の形態で、前記実
施の形態と同一の構成要素は同一の符号を付して説明を
省略し、異なる部分を詳述する。
施の形態と同一の構成要素は同一の符号を付して説明を
省略し、異なる部分を詳述する。
【００１８】本実施の形態では、日射量が多く、太陽電
池１の発電電力が多いときに余剰電力が発生するので、
この余剰電力によりバッテリ22の充電を行うものであ
る。図に示すように前記線路21の電圧を検出していた前
記信号線29は、本実施の形態では線路８の電圧を検出す
る信号線70として設けられている。
池１の発電電力が多いときに余剰電力が発生するので、
この余剰電力によりバッテリ22の充電を行うものであ
る。図に示すように前記線路21の電圧を検出していた前
記信号線29は、本実施の形態では線路８の電圧を検出す
る信号線70として設けられている。
【００１９】充電コントローラ24によりコンプレッサ10
の運転電圧を検出し、運転電圧が任意の設定電圧以上に
なったときのみ、半導体スイッチング素子16によりバッ
テリ22の充電を行う。
の運転電圧を検出し、運転電圧が任意の設定電圧以上に
なったときのみ、半導体スイッチング素子16によりバッ
テリ22の充電を行う。
【００２０】このように本実施の形態では、コンプレッ
サ10の設定電圧値で制御を開始したことによりコンプレ
ッサ10の運転電力は大きくなり、また太陽電池効率をよ
くすることができる。
サ10の設定電圧値で制御を開始したことによりコンプレ
ッサ10の運転電力は大きくなり、また太陽電池効率をよ
くすることができる。
【００２１】図６は本発明の他の実施の形態で、前記実
施の形態と同一の構成要素は同一の符号を付して説明を
省略し、異なる部分を詳述する。
施の形態と同一の構成要素は同一の符号を付して説明を
省略し、異なる部分を詳述する。
【００２２】本実施の形態では、バッテリ22に直列に抵
抗80を入れ、充電コントローラ24により充電電流を測定
できるようにしたものである。コンプレッサ10は低電圧
による運転が可能であるが、極端に低い電圧ではコンプ
レッサ10は動作しても、水頭により空気が出ない電圧域
がある。
抗80を入れ、充電コントローラ24により充電電流を測定
できるようにしたものである。コンプレッサ10は低電圧
による運転が可能であるが、極端に低い電圧ではコンプ
レッサ10は動作しても、水頭により空気が出ない電圧域
がある。
【００２３】そこで、日射量が少ないとき半導体スイッ
チング素子３をオフ、半導体スイッチング素子16をオン
し、まずバッテリ22に充電を行う。充電コントローラ24
によりバッテリ充電電流を検出し、コンプレッサ10が有
効に運転できる電流値になったら、半導体スイッチング
素子３をオンし、コンプレッサ10の運転を行う。
チング素子３をオフ、半導体スイッチング素子16をオン
し、まずバッテリ22に充電を行う。充電コントローラ24
によりバッテリ充電電流を検出し、コンプレッサ10が有
効に運転できる電流値になったら、半導体スイッチング
素子３をオンし、コンプレッサ10の運転を行う。
【００２４】信号線80によりコンプレッサ10の電圧を検
出するようにしたのでコンプレッサ10の運転が不可能な
低電圧の場合には、バッテリ22の充電を行ので太陽電池
の使用効率を向上させることができる。
出するようにしたのでコンプレッサ10の運転が不可能な
低電圧の場合には、バッテリ22の充電を行ので太陽電池
の使用効率を向上させることができる。
【００２５】
【発明の効果】本発明によれば、第１，第２の半導体ス
イッチング素子をＰＷＭ制御して太陽電池の発電電力を
ポンプ手段とバッテリとに分配することによって、ポン
プ手段を駆動しつつバッテリにも充電できるのでポンプ
手段が頻繁に間歇運転を行うということが無く、外観的
に故障と思われるような装置としてのイメージダウンを
防げることができる。
イッチング素子をＰＷＭ制御して太陽電池の発電電力を
ポンプ手段とバッテリとに分配することによって、ポン
プ手段を駆動しつつバッテリにも充電できるのでポンプ
手段が頻繁に間歇運転を行うということが無く、外観的
に故障と思われるような装置としてのイメージダウンを
防げることができる。
【図１】 本発明の一実施の形態である水質浄化装置の
制御回路である。
制御回路である。
【図２】 コントロール24の回路である。
【図３】 水質浄化装置の断面図である。
【図４】 図１のタイムチャートである。
【図５】 本発明の他の実施の形態である水質浄化装置
の制御回路である。
の制御回路である。
【図６】 本発明の他の実施の形態である水質浄化装置
の制御回路である。
の制御回路である。
１ 太陽電池 ２ 線路 ３ 半導体スイッチング素子 ４ ドレイン ５ ソース ６ 線路 ７ コンデンサ ８ 線路 ９ インバータ 10 コンプレッサ 11 管路 12 三方弁 13 流路 14 流路 15 線路 16 半導体スイッチング素子 17 ドレイン 18 ソース 19 線路 20 ダイオード 21 線路 22 バッテリ 23 コンデンサ 24 充電コントローラ 25 信号線 26 ゲート 27 信号線 28 ゲート 29 信号線 30 スイッチ 31 線路 32 制御コントローラ 33 信号線 34 信号線 35 信号線 36 ツェナーダイオード 37 線路 38 抵抗 39 線路 40 線路 41 コンパレータ 42 入力 43 入力 44 線路 45 出力 46 線路 47 インバータ 48 線路 50 フロート 51 制御ボックス 52 木炭ケース 53 ホース 54 ホース 55 エアリフトポンプ 56 逆洗ノズル 57 ノズル 58 中空筒 59 木炭 60 上部排出口 Ｔ 時間Ｔ ａ バッテリ充電量 Ａ 曲線 ｂ バッテリ電圧 Ｂ 曲線 ｃ バッテリ電流 Ｃ 曲線 ｄ 基準三角波 Ｄ 曲線 ｅ バッテリ電圧信号 Ｅ 曲線 70 信号線 80 抵抗
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4D003 AA01 AA06 AB03 BA07 DA22 DA29 DA30 EA01 EA25 FA05 4D024 AA05 AB04 BA03 BC01 CA01 DA03 DA04 DA06 DA07 DB02 4D029 AA01 AA03 AB06 BB11 CC06
Claims (1)
- 【請求項１】 太陽電池と、この太陽電池に接続された
バッテリと、太陽電池とバッテリとの間に接続された第
１の半導体スイッチング素子と、前記太陽電池に接続さ
れたポンプ手段と、前記太陽電池と前記ポンプ手段との
間に接続された第２の半導体スイッチング素子と、前記
第１，第２の半導体スイッチング素子をＰＷＭ制御して
前記太陽電池の発電電力をポンプ手段とバッテリとに分
配するコントローラとからなることを特徴とする水質浄
化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11223299A JP2001047083A (ja) | 1999-08-06 | 1999-08-06 | 水質浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11223299A JP2001047083A (ja) | 1999-08-06 | 1999-08-06 | 水質浄化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001047083A true JP2001047083A (ja) | 2001-02-20 |
Family
ID=16795977
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11223299A Pending JP2001047083A (ja) | 1999-08-06 | 1999-08-06 | 水質浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001047083A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006102682A (ja) * | 2004-10-07 | 2006-04-20 | Veritas Corp | 湖沼等の水の押込み循環式遮光方法及びそのための装置 |
| JP2008100210A (ja) * | 2006-09-20 | 2008-05-01 | Sakurai Shinichi | 浄水処理装置及び浄水処理方法 |
-
1999
- 1999-08-06 JP JP11223299A patent/JP2001047083A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006102682A (ja) * | 2004-10-07 | 2006-04-20 | Veritas Corp | 湖沼等の水の押込み循環式遮光方法及びそのための装置 |
| JP4546211B2 (ja) * | 2004-10-07 | 2010-09-15 | 株式会社ベリタス | 湖沼等における藻類の制御方法および装置 |
| JP2008100210A (ja) * | 2006-09-20 | 2008-05-01 | Sakurai Shinichi | 浄水処理装置及び浄水処理方法 |
| JP4586147B2 (ja) * | 2006-09-20 | 2010-11-24 | 桜井 信一 | 浄水処理装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20041126 |