JP4195204B2 - 水処理装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、貯水場、プール、水槽を始めとして、池、湖、港湾、地下水脈などの各種の水域の水質改善を行うのに好適な水処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術ならびに発明が解決しようとする課題】
池、湖、地下水脈などの水質を良好な状態に維持することは、自然保護の観点やその他の種々の観点から、我々人類にとって非常に重要な課題である。とくに、近年においては、天然水への環境ホルモンや発癌性物質の混入、および藻菌類の繁殖などが大きな問題となっている。ところが、実際の状況に目を移してみると、自然界に存在する水の水質改善が適切かつ充分に促進されているとは言えないのが実情である。従来においては、たとえば池や湖の水質汚濁が進行し、藻などが大量に繁殖すると、事後的に人海戦術によって藻を取り除くといったことがなされていたのが実情であり、水質改善を日常的に継続して実行し、水質汚染を未然に防止するといった積極的な手段は殆ど採られていない。従来においては、大型のポンプを利用して汚染された水を汲み上げてから、これを濾過装置で濾過するといったこともなされているが、従来におけるそのような設備は、非常に大掛かりであって、高価であり、またその保守管理や運転に要するコストも高くなるといった問題点があった。さらに、ポンプで水が汲み上げられる箇所は殆どの場合一定であり、水量の多い池や湖の全体の水質改善を効率良く行うことは難しいものとなっていた。
【０００３】
一方、自然界のみならず、たとえば学校やスポーツ施設のプールの水、あるいは水族館や家庭用の水槽の水などの人工的に貯められた水についても、その水質を一定の状態に維持することが要請される場合が多い。従来においては、このような水の水質を所定状態に維持する手段としても、上述した場合と同様に、たとえばポンプを用いて水を汲み上げてから濾過装置によって濾過するといった手段が採用されている。したがって、この場合にも、その装置のコストが高くなったり、あるいは水質改善の効率が悪いといった不具合を生じる場合があった。
【０００４】
本願発明は、このような事情のもとで考え出されたものであって、水質改善処理を効率よく、かつ低コストで適切に行なうことができるようにすることをその課題としている。
【０００５】
【発明の開示】
上記の課題を解決するため、本願発明では、次の技術的手段を講じている。
【０００６】
【０００７】
【０００８】
【０００９】
【００１０】
【００１１】
【００１２】
【００１３】
【００１４】
【００１５】
【００１６】
【００１７】
【００１８】
【００１９】
【００２０】
本願発明によって提供される水処理装置は、水に浮かべることが可能なフロート、このフロートより下方に位置するとともに、上記フロートに対して垂直軸回りに回転可能に支持され、かつ回転駆動可能な回転部材、および、上記回転部材に支持され、上記フロートよりも下位に位置する吸水口と、ポンプと、内部に水が通過することによりその水質改善が可能に構成された水質改善ユニットと、上記フロートよりも下位において上記吸水口と反対方向を向く吐水口とを備えるとともに、上記ポンプの作動により、上記吸水口から吸水された水が上記水質改善ユニットを経て上記吐水口から吐水されるポンプユニット、を具備しており、上記ポンプユニットの上記吸水口からの吸水および上記ポンプユニットの上記吐水口からの吐水の少なくとも一方の作用により推進力が発生するとともに、上記回転部材を上記フロートに対して回転駆動することにより、上記推進力の向きの変更が行えるように構成されていることを特徴としている。
【００２１】
このような構成の水処理装置によれば、上記フロートを利用してこの水処理装置を水質改善対象水域に浮かべることができる。このような状態において、上記ポンプユニットを動作させると、上記水質改善ユニットを利用した水質改善処理を行なうことができる。また、上記ポンプユニットが推進装置としての役割をも果たすとともに、この推進力の方向を容易に変更することができることとなり、水処理装置を移動させるのに便利となる。また、水処理装置に上記ポンプユニットとは別の推進装置を設ける必要がなくなるため、装置の構成を簡素にすることもできる。
【００２４】
本願発明の他の好ましい実施の形態においては、上記ポンプユニット用の電力供給源として充電池と太陽電池などの発電手段との少なくとも一方が搭載されている。
【００２５】
このような構成によれば、水処理装置を所望の水域に浮かべたときにこの水処理装置に対して陸上からケーブルを介して電力供給を行う必要がなくなるので便利となる。
【００２６】
本願発明の他の好ましい実施の形態においては、遠隔操作により、上記ポンプユニットの運転のオン・オフおよび上記推進力の向きの変更が行なえるように構成されている。
【００２７】
このような構成によれば、水処理装置の移動のための操作が容易化される。
【００２８】
本願発明の他の好ましい実施の形態においては、水質検査装置と、この水質検査装置によって行なわれた水質検査の結果のデータを無線出力する通信手段とを具備している。
【００２９】
このような構成によれば、水質改善処理に加えて水質検査をも実行し、かつその水質検査の結果を水処理装置から離れた場所において知ることが可能となる。
【００３０】
本願発明の他の好ましい実施の形態においては、自己の位置計測が可能な位置計測手段を具備しており、かつこの位置計測手段によって計測された位置のデータは、上記通信手段によって無線出力されるように構成されている。
【００３１】
このような構成によれば、水処理装置の所在位置を水処理装置から離れた場所において監視することができ、水処理装置を所望の位置に正確に配置させることが可能となる。また、水質検査を行なったときには、その水質検査の結果がいずれの水域のものであるのかも察知できることとなる。
【００３２】
本願発明の他の好ましい実施の形態においては、上記通信手段が移動先についての所定の指令信号を受信したときに、この水処理装置をその移動先に向けて移動させるように上記ポンプユニットの運転のオン・オフおよび上記推進力の向きを制御する制御手段を具備している。
【００３３】
このような構成によれば、水処理装置を所望の指定箇所に自動制御によって移動させることが実現できる。
【００３４】
本願発明の他の好ましい実施の形態においては、この水処理装置に関する一定項目の検査が可能な検査手段を具備しており、かつこの検査手段によってなされた検査の結果のデータが上記通信手段によって無線出力可能とされている。
【００３５】
このような構成によれば、水処理装置に所定の異常が発生すると、これを水処理装置から離れた場所において知ることができる。
【００３６】
本願発明の他の好ましい実施の形態においては、上記ポンプユニットは、外部の空気を吸入し、かつこの吸入した空気を水中に吐出可能とされている。
【００３７】
このような構成によれば、水中へのエアレーション（曝気）を効率良く行うこともできる。このエアレーションは、ポンプユニットの動作を利用して行われるために、エアレーションを行わせるための特別な装置を別途組み込む必要はなく、装置構造が複雑になることも極力抑制することができる。
【００３８】
本願発明の他の好ましい実施の形態においては、上記ポンプユニットの上記吸水口および上記吐水口の高さは、互いに相違している。
【００３９】
このような構成によれば、吸水口への水の吸入がなされる箇所の深度と、水質改善がなされた水が水中に吐出される箇所の深度とが相違することとなり、水を攪拌しながら効率良く水質改善を行なうことが可能となる。
【００４０】
本願発明の他の好ましい実施の形態においては、上記吸水口と上記吐水口との少なくとも一方は、その高さが変更可能とされている。
【００４１】
このような構成によれば、吸水口と吐水口との少なくともいずれか一方の高さを調整することにより、たとえばこれら吸水口と吐水口との間隔を水質改善対象水域の水深に対応した寸法に設定することが可能となる。
【００４２】
本願発明の他の好ましい実施の形態においては、予め定められた条件が満たされたときに、上記ポンプユニットのポンプを逆転させる制御を行う制御手段を具備している。
【００４３】
このような構成によれば、ポンプの逆転により、いわゆるポンプユニットの逆洗が可能となる。すなわち、たとえばポンプユニットの配管に異物の詰まりを生じたときには、その配管内の水流の方向を逆転させることによりその詰まりを解消させるといった効果が期待できる。
【００４４】
本願発明の他の好ましい実施の形態においては、上記水質改善ユニットは、筒状のケーシングと、このケーシング内に収容された複数の磁石とを有しており、かつこれら複数の磁石どうしの間が、水流と交差する方向の磁力線を発生させる磁界が形成された流水路とされている。
【００４５】
上記構成の水質改善ユニットは、発癌性物質の１つであるトリハロメタンを分解する作用を発揮することが知られている。また、上記構成の水質改善ユニットによれば、不純物を含む水が上記磁界を通過すると、その相互作用をいうファラデーの法則により起電力を生じ、その作用によって水を弱アルカリ性にすることができるといった水質改善効果も得られる。
【００４６】
本願発明の他の好ましい実施の形態においては、上記水質改善ユニットは、ケーシング内に電気分解用の電極が設けられているユニット、ケーシング内に超音波発生手段が設けられているユニット、およびケーシング内に遠赤外線照射手段が設けられているユニットのいずれかである。本願発明においては、このような水質改善ユニットを適用することもできる。
【００４７】
【００４８】
【００４９】
本願発明のその他の特徴および利点については、以下に行う発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。
【００５０】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の好ましい実施の形態について、図面を参照しつつ具体的に説明する。
【００５１】
図１〜図５は、本願発明の一実施形態を示している。図１によく表われているように、本実施形態の水処理装置Ａは、フロート１、太陽電池パネル２、ポンプユニット３、水質改善ユニット４、水質検査装置６、および後述する装置機器類を具備して構成されている。
【００５２】
フロート１は、たとえば合成樹脂製であり、内部が中空のドラム状に形成されている。このフロート１は、水処理装置Ａの各部を支持して水に浮かぶことが可能な浮力を発揮し得る。太陽電池パネル２は、この水処理装置Ａの各部の駆動に必要な電力を得るためのものであり、フロート１の上部に支持部材２０を介して支持されている。図２によく表われているように、この太陽電池パネル２は、支持部材２０の上部の軸２１を中心に矢印Ｎａの方向に揺動可能であるとともに、軸２２周りの矢印Ｎｂの水平方向への回転も可能であり、太陽光を効率良く受光できるようにその姿勢および向きが調整自在である。好ましくは、この水処理装置Ａには、この太陽電池パネル２を常に太陽に向けさせるための追従装置が設けられる。追従装置の一例としては、太陽の方向を判別するための光センサと、この光センサを用いて判別された太陽の方向に太陽電池パネル２を向けさせるように太陽電池パネル２を動作させる動作機構とを組み合わせた装置を適用することができる。また、これに代えて、磁気コンパスによって太陽が存在するおよその方角を判断し、太陽電池パネル２をその方向に向かせるように制御する構成とすることもできる。もちろん、太陽電池パネル２は、上向きの水平な姿勢に固定させておくこともできる。
【００５３】
ポンプユニット３は、ポンプ３０、吸水用エレメント３１、伸縮管３２、吐水用エレメント３３、およびポンプ駆動用のモータＭ１を具備して構成されている。これらのポンプユニット３の構成部品のうち、モータＭ１以外の構成部品は、フロート１を水に浮かべたときに水中に位置するようにフロート１の下方に設けられている。
【００５４】
ポンプ３０としては、たとえばベーンポンプが適用されており、ステー３５ａに支持されている。ステー３５ａは、回転板５０に取り付けられていることによって鉛直軸周りの矢印Ｎｄ方向に回転可能である。より具体的には、回転板５０は、フロート１の底部に回転可能に取り付けられており、フロート１内の支持部材５１に取り付けられたモータＭ２の駆動軸が回転すると、一対のギヤ５２ａ，５２ｂを介してモータＭ２と駆動連結された軸５３が回転し、この軸５３に伴って回転板５０が上記方向に回転するようになっている。回転板５０とフロート１の底部とが摺接する部分は、フロート１内への浸水を防止し得る構造とされている。本実施形態においては、ステー３５ａがモータＭ２の駆動により鉛直軸周りに回転可能であるために、ポンプユニット３の全体もステー３５ａに伴って上記矢印Ｎｄ方向に回転自在である。この回転動作は、後述するように水処理装置Ａの進行方向を変更するのに役立つ。
【００５５】
吸水用エレメント３１は、ポンプ３０の吸入口に接続されている。この吸水用エレメント３１は、たとえば中空の偏平な略ドラム状を有しており、図２の左方を向く前面部分およびその近傍には、スリット状の複数の吸水口３１ａが設けられている。吐水用エレメント３３は、ポンプ３０の吐出口に水質改善ユニット４および伸縮管３２を介して接続されており、吸水用エレメント３１よりも低い高さとされている。この吐水用エレメント３３の図２の右方を向く後面部分およびその近傍には、吸水口３１ａとは反対方向を向くスリット状の複数の吐水口３３ａが設けられている。このように、吸水口３１ａと吐水口３３ａとがともに略水平方向を向き、かつそれらの向きが反対とされているために、このポンプユニット３は、吸水口３１ａに水が吸入される作用および吐水口３３ａから水が吐出される作用によって、水処理装置Ａを吸水口３１ａの正面の矢印Ｎｃ方向に推進させる機能をも発揮し、本願発明でいう推進装置の一例にも相当している。既述したとおり、ポンプユニット３は矢印Ｎｄ方向に回転可能であり、ポンプユニット３を同方向に回転させると、吸水口３１ａおよび吐水口３３ａの向きが変更されるため、これにより水処理装置Ａの移動方向を変更することができる。
【００５６】
伸縮管３２は、たとえば複数本の管体がスライド自在に嵌合した構造を有するものとされ、あるいは蛇腹状に形成されていることにより、その軸長方向に伸縮自在である。この伸縮管３２を伸縮させることにより、図１の仮想線に示すように、吐水用エレメント３３は一定の範囲内で高さ調整自在である。
【００５７】
モータＭ１は、フロート１内の回転板５０上に取り付けられている。このモータＭ１の駆動軸とポンプ３０のロータ３０ａとは、吸水用エレメント３１の一部および回転板５０を貫通する管体５５内に挿入された連結杆３４を介して連結されており、ロータ３０ａはモータＭ１の駆動力によって回転するようになっている。管体５５は、フロート１内の空気をポンプ３０内に導くためのものであり、その上端開口部はフロート１内に位置する一方、その下端開口部はポンプ３０の吸入口の近傍に位置している。フロート１の喫水線よりも上方の部分には、フロート１内に空気を導入させるための１または複数の空気導入口１０が設けられている。
【００５８】
水質改善ユニット４は、図３によく表われているように、短管状のケーシング４０と、このケーシング４０内に収容された複数の磁石４１とを具備して構成されている。複数の磁石４１は、たとえば棒状の金属に着磁を施して形成された永久磁石であり、図示されていない適当な部材によって支持されている。複数の磁石４１どうしの間には、ケーシング４０の軸長方向に延びた複数の流水路４２が形成されている。複数の磁石４１は、互いに異なる磁極どうしが対面するように配列されており、流水路４２には、この流水路４２内を水が流れる方向とは直交する方向の磁力線を発生させる磁界が形成されている。この水質改善ユニット４は、ポンプ３０から吐出された水が流水路４２内を流れるようにポンプ３０の吐出側に接続されている。ただし、本願発明はこれに限定されず、ポンプ３０の吸入側に水質改善ユニット４を設けた構成とすることもできる。
【００５９】
水質検査装置６は、この水処理装置Ａを水に浮かべたときにその水を採取し、またはその水に接触することにより、所望の水質検査が行なえるように構成されたものである。この水質検査装置６でなされる水質検査の具体的な内容はとくに限定されるものではなく、たとえばトリハロメタンや塩素などの所望の成分または物質の濃度検出、あるいは単なるｐＨ値の計測であってもよい。この水質検査装置６は、たとえばフロート１の底部に取り付けられているが、これに代えて、ポンプユニット３の配管内に組み込んだ構成とすることもできる。また、水深が深い箇所での水質検査を行ないたい場合には、この水質検査装置６をポンプ３０よりも下方に突出して設けられたステー３５ｂに支持させた構成とすることもできる。
【００６０】
フロート１内には、図４に示す制御部７０、充電池７１、電圧測定器７２、無線通信部７３、および位置計測部７４も設けられている。
【００６１】
無線通信部７３は、アンテナＡＮＴ１を介しての無線の送受信が可能なものである。より具体的には、この無線通信部７３は、図５に示すように、所定の監視装置９０と電話回線を介して繋がった基地局９１との間において双方向の無線通信が可能とされている。監視装置９０としては、インターネットなどの通信網へのオンライン接続が可能なコンピュータが用いられている。
【００６２】
制御部７０は、たとえばＣＰＵとこのＣＰＵに接続されたＲＡＭやＲＯＭなどのメモリとからなり、メモリに予め記憶されているプログラムならびに監視装置９０から無線通信部７３に送信されてくる制御コマンドに基づいて水処理装置Ａの各部の制御や信号処理を実行するように構成されている。水質検査装置６は、制御部７０の制御により起動し、かつその起動の結果水質検査の結果が得られると、そのデータを制御部７０に入力するように構成されている。このデータは、無線通信部７３を介して無線出力可能である。充電池７１は、太陽電池パネル２で発電された電力を蓄えることができるようにされており、水処理装置Ａの各部に必要な電力を供給するようになっている。
【００６３】
この水処理装置Ａにおいては、充電池７１の一定値以上の電圧低下やポンプユニット３内の圧力異常を検出できるように構成されている。より具体的には、電圧測定器７２は、充電池７１の電圧を測定してそのデータを制御部７０に入力するように構成されており、制御部７０は、その測定電圧値が一定以下になったときには、無線通信部７３を介してその旨のデータを無線出力するように構成されている。また、図２に示すように、ポンプユニット３には圧力センサ７５が設けられており、ポンプユニット３内にたとえば詰まりが生じることに起因してその内圧が一定以上になると、制御部７０は無線通信部７３を介してその旨のデータを無線出力するように構成されている。水処理装置Ａの使用に際して発生する異常事態は、充電池７１の電圧不足やポンプユニット３の管路内の詰まり以外にも種々の事態が考えられる。したがって、本願発明においては、上記以外の異常事態についても制御部７０を介して検出できるように構成することができる。
【００６４】
制御部７０は、圧力センサ７５で測定される圧力が一定以上になると、無線通信部７３を利用したその旨の無線出力を行なうのに加え、それと同時にモータＭ１を一定時間だけ、または上記測定圧が低下するまで逆転させる制御を行うように構成されている。このモータＭ１の逆転は、ポンプユニット３内において水の流れる方向を逆転させることとなり、これによって詰まりを生じていた異物の除去を促進するのに役立つ。制御部７０は、上記モータＭ１の逆転動作により上記測定値が低下した場合には、その後モータＭ１を元の通常通りに駆動させる制御を行う。
【００６５】
位置計測部７４は、水処理装置Ａの位置を計測し、かつそのデータを制御部７０に入力するように構成されたものである。この位置計測部７４による位置計測は、たとえばＧＰＳ(Global Positioning System) を利用して行なわれる。この位置計測部７４で実行される位置計測の原理は、自動車のナビゲーションシステムと同様であり、所定の複数の人工衛星から送信されてくる電波（時刻信号）をアンテナＡＮＴ２で受信し、かつそれらの電波の時間的なずれを算出することにより行なわれる。もちろん、本願発明においてはＧＰＳとは異なる位置計測システムを利用することによって水処理装置Ａの位置を計測するようにしてもかまわない。
【００６６】
制御部７０は、ドライバ７５ａ，７５ｂを介してモータＭ１，Ｍ２の駆動を制御することにより、水処理装置Ａを所定の場所に移動させる制御を行なえるように構成されている。より具体的には、この水処理装置Ａにおいては、既述したとおり、ポンプユニット３に水の吸入と吐出とを行なわせると水処理装置Ａを移動させることができるために、水処理装置Ａの移動開始およびその停止の制御は、制御部７０がモータＭ１を制御することによって行なわれる。また、ポンプユニット３の吸水口３１ａおよび吐水口３３ａの向きを変更すると水処理装置Ａの移動方向を変更することができるために、水処理装置Ａの移動方向の制御は、制御部７０がモータＭ２を制御することによって行なわれる。制御部７０は、位置計測部７４で検出される水処理装置Ａの位置データを参照することにより、監視装置９０から指定された所定の位置に水処理装置Ａを導くようにその移動制御を行なうことが可能となっている。
【００６７】
次に、上記構成の水処理装置Ａを用いて行なわれる水処理方法の一例について説明する。
【００６８】
まず、たとえば貯水池の水質改善を行う場合には、フロート１の浮力を利用して水処理装置Ａを貯水池の所定の場所に浮かべる。このような状態でポンプ３０を作動させると、貯水池の水は、各吸水口３１ａからポンプ３０内に吸入された後に水質改善ユニット４内に供給され、その水質が改変される。水質が改変した水は、各吐水口３３ａから水中に戻される。水質改善ユニット４は、図３を参照して説明した構造を有しており、このような構造を持つ水質改善ユニット４によれば、既に述べたとおり、発癌性物質であるトリハロメタンを分解できることが知られている。また、この水質改善ユニット４によれば、不純物を含む水が流水路４２を通過するときに、その流水路４２の磁界に変化が生じて起電力が発生し、電気分解作用によって水を弱アルカリ性にすることもできる。さらに、水に錆などの不純物が含まれている場合には、この不純物が磁力線との作用によってエネルギを得て帯電などの性質を帯び、不純物どうしがくっついて大きく成長する。または水に溶解している不純物がエネルギを得て結晶化して粒子化していく。これによって水の透明度の向上が図られる。
【００６９】
ポンプ３０を駆動させると、既述したとおり、水処理装置Ａには推進力が生じるため、なんらかの手段を講じなければ、水処理装置Ａは当初のセッティング場所から離れてしまう。このため、水処理装置Ａを当初のセッティング場所の近辺に留めておくための手段として、たとえば制御部７０によってモータＭ２を制御させることにより水処理装置Ａの移動方向を制御し、水処理装置Ａを一定領域において円または矩形状などの適当な一定軌跡で循環移動させる。このようにすれば、当初のセッティング場所およびその近辺での水質改善処理を継続して行なわせることができる。
【００７０】
ポンプ３０を駆動させたときには、その吸入負圧により、フロート１内の空気が管体５５を介してポンプ３０内に吸引される。この吸引された空気は、水質改善ユニット４を通過した水と混合された状態で各吐水口３３ａから水中に排出される。したがって、エアレーションによる水質改善も同時に達成される。各吐水口３３ａは、各吸水口３１ａよりも低い位置に設定されているために、水深の深い箇所に処理水や空気を送り込むのに好適となる。また、水面に近い水をポンプユニット３に吸入させてから、水深の深い箇所に吐出することもできるために、水の攪拌性がよくなり、このことによっても水質改善が促進される。
【００７１】
吐水用エレメント３３および各吐水口３３ａの高さは、伸縮管３２の伸縮作用によって調整できるために、たとえば水深が浅い箇所、深い箇所を問わず、各吐水口３３ａを水底に近いに高さに設定することができる。水深の浅い箇所で使用する場合には、吐水用エレメント３３の高さを高くすることにより、この吐水用エレメント３３が水底につかえないようにすることもできる。もちろん、本願発明においては、本実施形態とは反対に、吐水用エレメント３３の高さを吸水用エレメント３１よりも高くすることにより、水底近くの水をポンプユニット３に吸入させてから水面近くにその水を吐出させるようにすることもできる。
【００７２】
上記した水質改善処理と並行し、またはそれとは別に、水質検査装置６を稼働させることにより、水処理装置Ａがセッティングされた水域の水質検査を行なうこともできる。この検査結果のデータは監視装置９０に送信されてくる。したがって、そのデータを確認することにより、一定レベル以上に水質改善がなされたか否かの判断を行なうことが可能となり、当初のセッティング場所での水質改善処理をその後も継続するか否かを決定することができる。もちろん、水質改善処理を開始する前に水質検査装置６を利用して水質検査を行なっておくことも可能であるため、この水質改善処理前の検査結果と水質改善処理後の検査結果とを比較することによって、水質改善がどの程度なされたのかを知ることもできる。既述したとおり、水処理装置Ａの位置は位置計測部７４によって計測することができ、かつそのデータは監視装置９０に送信されてくるため、水質検査の結果のデータは、いずれの場所の水質のデータであるのかも知ることができる。
【００７３】
当初のセッティング場所近辺における水質改善処理を終えた後には、その後の水処理装置Ａの移動先を監視装置９０で設定し、水処理装置Ａを移動させるための制御コマンドとともにその移動先のデータを水処理装置Ａに送信する。すると、制御部７０の制御により、水処理装置Ａは上記指定された移動先に移動することとなる。この移動先においても、当初のセッティング場所の場合と同様に、水質改善処理を行なう。このように、貯水池内において水処理装置Ａを順次移動させながらその水域の各所において水質改善処理を行なえば、貯水池全域の水質改善を効率良く行なうことができる。また、水処理装置Ａの台数は少なくて済み、システム全体のコストも廉価にすることができる。
【００７４】
水処理装置Ａの各部の動作は、監視装置９０によって遠隔操作することができるとともに、自動制御によって水処理装置Ａを所望の指定箇所に移動させることができるので、その操縦が容易である。さらに、水処理装置Ａを移動させる都度、その移動箇所における水質検査を行ない、その検査結果を監視装置９０で確認することができるために、貯水池の水質の状況を把握するのにも便利となる。監視装置９０で得られたデータは、図５に示すように、通信網を介して繋がっている他の端末装置９２に対して送信することも可能であり、貯水池の水質改善に関する情報提供を促進することもできる。
【００７５】
水処理装置Ａにおいては、太陽電池で得られた電気エネルギを各部の動力源としているために、たとえば排気ガスを排出するエンジン駆動式の発電機を用いる場合とは異なり、環境保護の観点からしても好ましい。また、外部からケーブルを用いて電力を供給する必要がなくなるため、水処理装置Ａの使用場所を問わないものにすることができ、使用に際してより便利となる。さらに、電力供給用のケーブルを用いたのでは、ポンプ３０の運転によって水処理装置Ａを移動させる場合にその移動距離などに大きな制約を生じるが、この水処理装置Ａにおいてはそのような制約もないものにできる。
【００７６】
水処理装置Ａの使用中において、充電池７１の電圧低下、あるいはポンプユニット３内の異物の詰まりなどに起因する所定圧力の異常上昇などの不具合が発生すると、その旨が監視装置９０に報知される。したがって、それらの異常事態に対して早急に対応することも可能である。異物の詰まりに対しては、既述したとおり、ポンプ３０を逆転させてポンプユニット３内の水流方向を切り替えることによって対処することも可能である。
【００７７】
図６および図７は、本願発明に係る水処理装置の他の例を示している。なお、これらの図において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一符号を付している。
【００７８】
図６によく表われているように、本実施形態の水処理装置Ａａにおいては、ポンプユニット３を鉛直軸周りに回転させるための機構は設けられておらず、ポンプユニット３の吸水用エレメント３１や吐水用エレメント３３などの各部は固定とされている。ポンプユニット３の各部が固定されているために、モータＭ１もフロート１内において固定して取り付けられている。また、管体５５内に空気を導入させるための手段としては、フロート１に設けられた空気導入用の穴１１と管体５５との間を管体５６を用いて繋ぐようにしている。
【００７９】
この水処理装置Ａａにおいては、吸水口３１ａおよび吐水口３３ａの向きを変更することができないために、水処理装置Ａａの移動方向を制御することができない。したがって、この水処理装置Ａａを利用する場合には、図７に示すように、たとえば水底に打ち込んだ杭９０または錘にリード９１を介してステー３５ｂを繋ぐ。このようにすれば、水処理装置Ａａは、杭９０または錘を中心とする円軌跡で進むこととなり、このような手法によって水処理装置Ａａを一定の限られた範囲で移動させることができる。リード９１の長さを変更することにより水処理装置Ａａの移動範囲の大小を調整することが可能である。また、一定水域の水質改善を終了すると、水処理装置Ａａを杭９０または錘とともに次の位置に移動させることにより、その水域での新たな水質改善処理を行なうことができる。したがって、この水処理装置Ａａを使用する場合であっても、貯水池の一定箇所からのみ水を汲みだしてその処理を行う場合と比較すると、貯水池全体の水質改善が促進される。
【００８０】
本願発明の内容は、上述の実施形態に限定されない。本願発明に係る水処理装置の各部の具体的な構成は種々に設計変更自在である。水処理装置を遠隔操作できるようにすれば便利であるが、必ずしもそのような構成にしなくてもかまわない。また、水処理装置には水質検査装置を設けることが好ましいが、やはりこのような付属装置も必ずしも設けられていなくてかまわない。
【００８１】
本願発明でいう水質改善ユニットは、上記した水質改善ユニットに限定されず、ケーシング内に電気分解用の電極を設けているユニット、ケーシング内に超音波発生手段を設けているユニット、およびケーシング内に遠赤外線照射手段を設けているユニットなど、種々のものを用いることが可能である。ケーシング内にセラミックを充填することによって水質改善が可能とされたユニットを用いることもできる。複数種類のユニットを組み合わせて用いることもできる。
【００８２】
フロートに搭載される発電用の機器としては、太陽電池に限らず、たとえば風力を利用して発電を行うといった他の手段を用いることもできる。発電手段の具体的な種類は問わないが、排ガスなどを生じさせない手段を用いることが好ましい。ポンプユニットに用いられるポンプの具体的な種類も限定されない。
【００８３】
上述の実施形態においては、貯水池の水質改善を行う場合を一例として説明したが、本願発明に係る水処理装置の具体的な使用用途はこれに限定されない。本願発明においては、貯水池以外の湖、海などを始めとして、プール、水族館または家庭用の水槽などの種々の水の水質改善用途に用いることができる。水処理装置の全体のサイズやポンプの能力などは、その用途に応じて適宜設計変更されることとなる。
【００８４】
【図面の簡単な説明】
【図１】 本願発明に係る水処理装置の一例を示す斜視図である。
【図２】 図１に示す水処理装置の断面図である。
【図３】 図１に示す水処理装置に用いられている水質改善ユニットの概略構造を示す断面図である。
【図４】 図１および図２に示す水処理装置の概略ブロック図である。
【図５】 本願発明に係る水処理方法を実施するときのシステムの一例を示す説明図である。
【図６】 本願発明に係る水処理装置の他の例を示す断面図である。
【図７】 図６に示す水処理装置の斜視図である。
【符号の説明】
Ａ，Ａａ 水処理装置
Ｍ１，Ｍ２ モータ
１ フロート
２ 太陽電池パネル
３ ポンプユニット
４ 水質改善ユニット
６ 水質検査装置
５５ 空気導入用の管体
３０ ポンプ
３１ａ 吸水口
３１ｂ 吐水口
７０ 制御部
７１ 充電池
７２ 電圧測定器
７３ 無線通信部
７４ 位置計測部
７５ 圧力センサ

Claims (13)

1. 水に浮かべることが可能なフロート、
   このフロートより下方に位置するとともに、上記フロートに対して垂直軸回りに回転可能に支持され、かつ回転駆動可能な回転部材、および、
   上記回転部材に支持され、上記フロートよりも下位に位置する吸水口と、ポンプと、内部に水が通過することによりその水質改善が可能に構成された水質改善ユニットと、上記フロートよりも下位において上記吸水口と反対方向を向く吐水口とを備えるとともに、上記ポンプの作動により、上記吸水口から吸水された水が上記水質改善ユニットを経て上記吐水口から吐水されるポンプユニット、
   を具備しており、
   上記ポンプユニットの上記吸水口からの吸水および上記ポンプユニットの上記吐水口からの吐水の少なくとも一方の作用により推進力が発生するとともに、上記回転部材を上記フロートに対して回転駆動することにより、上記推進力の向きの変更が行えるように構成されていることを特徴とする、水処理装置。
2. 上記ポンプユニット用の電力供給源として充電池と太陽電池などの発電手段との少なくとも一方を具備している、請求項１に記載の水処理装置。
3. 遠隔操作により、上記ポンプユニットの運転のオン・オフおよび上記推進力の向きの変更が行なえるように構成されている、請求項１に記載の水処理装置。
4. 水質検査装置と、この水質検査装置によって行なわれた水質検査の結果のデータを無線出力する通信手段とを具備している、請求項１ないし３のいずれかに記載の水処理装置。
5. 自己の位置計測が可能な位置計測手段を具備しており、かつこの位置計測手段によって計測された位置のデータは、上記通信手段によって無線出力されるように構成されている、請求項４に記載の水処理装置。
6. 上記通信手段が移動先についての所定の指令信号を受信したときに、この水処理装置をその移動先に向けて移動させるように上記ポンプユニットの運転のオン・オフおよび上記推進力の向きを制御する制御手段を具備している、請求項５に記載の水処理装置。
7. この水処理装置に関する一定項目の検査が可能な検査手段を具備しており、かつこの検査手段によってなされた検査の結果のデータが上記通信手段によって無線出力可能とされている、請求項４ないし６のいずれかに記載の水処理装置。
8. 上記ポンプユニットは、外部の空気を吸入し、かつこの吸入した空気を水中に吐出可能とされている、請求項１ないし７のいずれかに記載の水処理装置。
9. 上記ポンプユニットの上記吸水口および上記吐水口の高さは、互いに相違している、請求項１ないし８のいずれかに記載の水処理装置。
10. 上記吸水口と上記吐水口との少なくとも一方は、その高さが変更可能とされている、請求項９に記載の水処理装置。
11. 予め定められた条件が満たされたときに、上記ポンプユニットのポンプを逆転させる制御を行う制御手段を具備している、請求項１ないし１０のいずれかに記載の水処理装置。
12. 上記水質改善ユニットは、筒状のケーシングと、このケーシング内に収容された複数の磁石とを有しており、かつこれら複数の磁石どうしの間が、水流と交差する方向の磁力線を発生させる磁界が形成された流水路とされている、請求項１ないし１１のいずれかに記載の水処理装置。
13. 上記水質改善ユニットは、ケーシング内に電気分解用の電極が設けられているユニット、ケーシング内に超音波発生手段が設けられているユニット、およびケーシング内に遠赤外線照射手段が設けられているユニットのいずれかである、請求項１ないし１２のいずれかに記載の水処理装置。

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