JP2007000797A - 浮遊式水質浄化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
本発明は、湖、池、沼等の水域の環境汚染を、水中に酸素を供給して改善するための、水質浄化装置を提供することを目的としており、さらに、効率よく集光された太陽光をバッテリーに蓄電して自動制御することにより、夜間、曇天の日であっても水中への酸素補給がなされることを目的としている。
【解決手段】
上記目的を達成するために、本発明の浮遊式水質浄化装置においては、水中にマイクロバブルを発生させて、湖、池、沼等の水域の水質浄化を行うと共に、雨天時や夜など、太陽の出ていない時も該浮遊式水質浄化装置が活用できるように、浮遊式水質浄化装置に設置された光センサーが太陽の向きを感じ取り、太陽光集光部に配置された太陽電池が常に太陽の方向を向くように制御されることにより、効率的な発電と蓄電が行えるようにしたものである。
【選択図】 図１

Description

本発明は、湖、池、沼等の水域における、環境汚染を改善するための、水質浄化装置に関する。

従来の湖、池、沼等の水中に酸素を補給するエアレーションは、落下式，泡噴出式ともに大量の気泡を水中に発生させるため、消費される電力も多く省電力、省力化、にそくしたものとはなっていない。また、水中に渦流が発生し、特に動物プランクトンを捕食する給餌環境と渦流に抵抗するストレスにより生息環境が充分なものとなっていない。
八杉 龍一 外３名編集 「生物学辞典」１２２７頁 岩波書店出版 １９６０年３月１０日

本発明は、湖、池、沼等の水域の環境汚染を、水中に酸素を供給して改善するための、水質浄化装置を提供することを目的としており、さらに、効率よく集光された太陽光をバッテリーに蓄電して自動制御することにより、夜間、曇天の日であっても水中への酸素補給がなされることを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明の浮遊式水質浄化装置においては、水中にマイクロバブルを発生させて、湖、池、沼等の水域の水質浄化を行うと共に、雨天時や夜など、太陽の出ていない時も該浮遊式水質浄化装置が活用できるように、浮遊式水質浄化装置に設置された光センサーが太陽の向きを感じ取り、太陽光集光部に配置された太陽電池が常に太陽の方向を向くように制御されることにより、効率的な発電と蓄電が行えるようにしたものである。

湖、池、沼等の水域の水質浄化を行うマイクロバブルは、大気中に存在する空気が、空気取り入れ口よりに取り込まれ、高圧エアハブポンプで加圧された空気が、浮遊式水質浄化装置に垂下されている噴出口より放出される。マイクロバブルは、噴出口に配置された、クレーズを有する通気性フィルムの微細な気孔を、加圧された空気が強制てきに拡張して透過することにより水中に発現される。多くのマイクロバブルが漂泊するように水中に停滞して周辺水域の酸素含有量が増加される。

本発明の浮遊式水質浄化装置は、太陽光集光部の中央部に設置されている光センサーが太陽の向きを感じ取り、太陽光集光部に配置された太陽電池が常に太陽の方向を向くように制御される。光センサーにより感知された情報に基づき、本体底部に設置されている４つのバラストタンクが作動して太陽光集光面が向日状態に位置するように調整される。これらの動作は本体に内蔵された回路の指令により起動される。

以上説明したように、本発明の浮遊式水質浄化装置は、太陽光集光部に設置された光センサーが太陽の向きを感じ取り、太陽光集光部に配置された太陽電池が常に太陽の方向を向くように制御されることにより、効率的な発電と蓄電が行えるようにしたものである。

これにより、雨天時や夜など、太陽の出ていない時も浮遊式水質浄化装置が活用でき、湖、池、沼等の水域の水質浄化を行う酸素の供給は、マイクロバブルを用いることにより効率よく、常時行われるとともに、これら一連の動作が自動制御されていることが省力化に繋がっている。

以下、実施の形態を図面を参照して示し、さらに詳しくこの発明について説明する。もちろんこの発明は以下の実施の形態によって限定されるものではない。

浮遊式水質浄化装置２は、図１の一実施例に示すように、水面上に太陽光集光部４の集光面が太陽に向日する状態で浮遊している。集光面の中心部には空気取り入れ口（シュノーケル）１２が突出し、光センサー１８が露出した状態で配置され、これ以外の集光面は、集光面に配置された太陽電池を保護するように透明性を有する親水性フィルムで覆われている。

この発明において、水面上に集光面が太陽に向日する状態で浮遊している、太陽光集光部４は、集光面が直接当たる太陽光だけではなく、水面に反射した光までも集光できるように、太陽光を受ける太陽電池の部分が、水面に近づけて設置される。

集光面に設置されている太陽電池を、覆って保護する、透明性を有する親水性フィルムは、太陽電池の温度上昇を抑えるために、親水性の薬品を塗布し、或は、親水性を有するフィルムを採用することにより、フィルム面に薄い水の膜が形成される。

集光面の中心部に露出した状態で配置されている光センサー１８は、太陽の向きを感じ取り回路に情報を送ることで、、太陽電池が常に太陽の方向を向くようにするもので、これにより、効率的な発電が行われる。

集光面の中心部に突出して設置されている、空気取り入れ口（シュノーケル）１２は、エアーポンプなどに使われる空気を確保するためのもので、取り入れられた空気はエアーフィルターを通してエアーポンプ、マイクロバブルの放出などにもちいられる。この場合活性炭フィルターを採用することにより、空気の清浄化と、湿気の除去がなされる。

太陽光集光部４の下部には作動機器収納部１４が設けられ、作動機器を制御する回路、水深８０ｍまで空気を送ることができる高圧エアハブポンプ、姿勢をコントロールするための４つのエアポンプ、活性炭フィルター、空気取り入れ口（シュノーケル）、などが内蔵されている。

さらに、作動機器収納部１４には雨天時や夜など、太陽の出ていない時も活用できるように、充電池（バッテリー）が内蔵されており、晴れた日の昼間に余分に発電された電力はこの充電池に蓄えられる。

作動機器収納部１４の底部にはマイクロバブル噴出口８を水中に垂下するための固定部と送気チューブ２０を装着するためのホースニップルが固着されている。さらに、作動機器収納部１４の外部には４つのバラストタンク６が設置されている。

本発明に用いられるマイクロバブルは、直径が数十μｍ以下の小さな泡で、水の中に含まれる酸素の量を増やすことが容易であり、小さなゴミであれば、泡を付着させて水面へ浮上させることもできる。その他にも、水中の水をゆるやかにかき混ぜる作用やさらに、殺菌作用などをもつものである。

次に動作について説明する。本発明の浮遊式水質浄化装置は、太陽光集光面の位置補正を主に行う自動制御システムと、微細な泡を水中に放出するためのマイクロバブル発生システムとにより構成される。

太陽光集光面の位置補正は、太陽の光を効率よく集光して蓄電するために行われる動作である。この動作は太陽光集光面に設置された光センサーが光源である太陽の方向を感知することにより始動される。回路は、光センサーにより得られた情報に基づき、本体の姿勢をコントロールするための４つのエアポンプを作動させて、太陽電池が配置された 太陽光集光面を太陽の方向に向かせる。

姿勢のコントロールは、４つのエアポンプにより、本体の外部に均等に設置されたバラストタンクを調節することによりなされる。この場合、太陽光集光面が太陽光により多く相対するように制御されるため、太陽光集光面が向く方向と傾斜角度は、太陽の位置により徐々に移行し、太陽が上空にある場合に、太陽光集光面は水平に位置する。

集光面の中心部に突出して設けられた空気取り入れ口は、前記４つのエアポンプとマイクロバブルの放出などに使われる空気を確保するためのもので、取り入れられた空気はエアーフィルターを通して空気の清浄化と、湿気の除去がなされる。

マイクロバブルは、この空気を、高圧エアハブポンプを作動させて、本体に垂下されている噴出口へ送気することにより、噴出口に気体透過材として配置されたクレーズを有する通気性フィルムの微細な気孔を、加圧された空気が強制てきに拡張して透過することで水中に発現される。

本発明の浮遊式水質浄化装置は、太陽光の集光量を増大させ、夜間、曇天の状況下でもマイクロバブルによる水質の浄化が図られるもので、自動制御により、省電力、省力化がなされたもので、水質の浄化は、生物の育成に繋がることから、牡蠣、真珠貝などの養殖に適しているが、マイクロバブルの成分を空気から他の気体養分に変換することで、使用用途はさらに拡大する。

本発明の水質浄化装置の一実施例を示す概略図

符号の説明

２ 水質浄化装置
４ 太陽光集光部
６ バラストタンク
８ マイクロバブル噴出口
１０ 吊り下げ具（チェーン）
１２ 空気取り入れ口（シュノーケル）
１４ 作動機器収納部（本体）
１６ 親水性フィルム
１８ 光センサー
２０ 送気チューブ

Claims (2)

1. 水に浮遊した状態で太陽の方向を感知して、太陽電池が配置された太陽光集光面を常時太陽に相対させる姿勢制御手段と、水中に直径が数十μｍ以下の小さな泡を放出させるマイクロバブル発生手段をを有する。浮遊式水質浄化装置。
2. 親水性の薬品を塗布したフィルムおよび親水性を有するフィルムを採用したことを特徴とする太陽電池保護フィルム。
   

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