JP6845576B2

JP6845576B2 - 造水装置

Info

Publication number: JP6845576B2
Application number: JP2018090588A
Authority: JP
Inventors: 成司町田
Original assignee: 株式会社都ローラー工業
Priority date: 2018-05-09
Filing date: 2018-05-09
Publication date: 2021-03-17
Anticipated expiration: 2038-05-09
Also published as: JP2019195767A

Description

本発明は河川水、湖水、池水、雨水、たまり水樋板、通常はそのままでは飲料に不適な水から、飲料可能な水（飲料水）又は医療可能な水（医療用水）にする（造水する）ことのできる造水装置に関する。

近年、日本各地で発生している自然災害により、電気、ガス、水道等のインフラが損壊し、水や電気等の供給が困難になる事態が多々発生している。生活用水、特に、飲料水の安定した供給は全ての国民の日常生活に必要不可欠であり、その供給が途絶えることは被災地住民にとっては人命に関わることさえある喫緊の問題である。また、医療分野にも影響がある。電力供給や通信手段が途絶えることも被災地住民にとっては不安と不便が強いられ、深刻な問題である。

しかし、被災地住民に対する生活用飲料水の供給は、自衛隊の給水車による給水に頼っているのが現状である。電力供給も給電設備の復旧を待つしかないのが現状である。いずれもより早急な対策が要望されている。世界各国の病気のうち全体の７０％前後は飲料水が原因と言われている。このため、飲料水や医療用水の供給は被災地のみならず、病院施設で必要とする水、病気の予防のためにも必須である。

従来、前記要望に対応可能な造水装置が発明されている（特許文献１）。しかし、この造水装置は、造水設備をリヤカーに搭載したものであるため、人力での移動となり、移動距離に限度があり、緊急時に要望される迅速性に難点がある。また、車輪の回転で移動するものであるため移動可能な場所に制約がある。

特開２０１８−０３４１２９号公報

本発明の課題は、自然災害によるインフラ損壊による給水不能地域や水不足地域に給水可能とすること、給電困難な地域での電力確保を可能とすることにある。

本発明の造水装置は、飲料水、医療用水として不適な水を、飲料水、医療用水として適する水にする造水装置であって、移動台車、太陽光発電システム、蓄電装置（バッテリー）、ＬＥＤ照明システム、吸水機器、浄水フィルター、殺菌装置、貯水容器及びハンガーを備えたものである。ＬＥＤ照明システム、吸水機器及び殺菌装置は、前記太陽光発電システムで発電された電力又は前記太陽光発電システムで発電されて前記蓄電装置に蓄電された電力で稼働（駆動）される。ハンガーは移動台車に積み降ろし可能に搭載されている。貯水容器はハンガーに係止可能な下げ手を備えており、その下げ手を移動台車から降ろされたハンガーに係止することによって、浄化及び殺菌された水が貯留された貯水容器を移動台車以外の場所で保持することができるようにしてある。本発明の造水装置では、太陽光発電システム、蓄電装置、ＬＥＤ照明システム、吸水機器、浄水フィルター、殺菌装置及び貯水容器を、移動台車に積み降ろし可能に搭載し、太陽光発電システム、蓄電装置、ＬＥＤ照明システム、吸水機器、浄水フィルター、殺菌装置、貯水容器及びハンガーを降ろすことによって、移動台車は荷物搬送用の台車として使用できるようにしてもよい。また、本発明の造水装置では、貯水容器として折り畳み可能な防水性バッグが複数個搭載することもできる。本発明の造水装置では、前記浄水フィルターとして、シクロデキストリン（ＣＤ）とダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）の双方又はいずれか一方が固着したＣＤ又は／及びＤＬＣ固着基材を含むものを用いることもできる。

本発明の造水装置は次のような効果がある。
（１）被災地にある飲料水、医療用水として不適当な水を、飲料水や医療用水として使用可能な浄化水にすることができるので、異常事態発生時の給水確保が可能となる。
（２）昼間（太陽光発電システムで発電中）は、太陽光発電システムで発電した電力をそのまま機器の稼働に使用することができ、夜間は蓄電装置に蓄電された電力を機器の稼働に使用することができるので、発電した電力を昼夜共に活用できる。
（３）移動台車が自走式であるため、人力車に比して迅速な移動ができ、異常事態に迅速に対応することができる。
（４）バッテリー電源を１００Ｖに昇圧できる変圧器が装備されているので夜間の照明に使用できる。
（５）移動台車がキャタピラー走行式もしくは荒れ道でも走行可能な車輪走行式であるため、移動箇所の制約が少ない。
（６）移動台車に無線通信システムが搭載されているため、防災センターと被災地との情報交換が可能となり、被災地への適切迅速な支援活動ができる。

本発明の造水装置の搬送ユニットの正面説明図。本発明の造水装置の太陽光発電システムを折り畳んだ状態の正面概要図。本発明の造水装置の側面概要図。本発明の造水装置の使用時の説明図。

（実施形態）
本発明の造水装置の実施形態の一例を図面に基づいて説明する。

［移動台車］
図１〜図３に示す移動台車１はガソリン、プロパンガス、電気といった動力源で駆動される自走式の台車（自動車）である。図ではキャタピラー式にしてあるが、可能であれば車輪走行式、特に悪路を走行可能な車輪、例えば田植え機用のタイヤ、鉄輪等でも、他の方式でもよい。キャタピラー式の場合は震災により状況が悪化している道路であっても、道路以外の箇所であっても被災地まで走行可能である。移動台車１のエンジンその他の走行駆動源や走行機構はまとめて搬送ユニット１０としてある。移動台車１はその荷台に搭載されている太陽光発電システム２、蓄電装置（バッテリー）３、バッテリー電圧を少なくとも１００Ｖに昇圧できる変圧器及び１００Ｖ電源によるＬＥＤ照明システム４、吸水機器５、造水装置６、殺菌装置（図示しない）、貯水容器７、無線通信システム（ＩｏＴ）８等を取り外して、図１のように荷台を空にして荷物搬送専用台車として使用することもできる。移動台車１には温水供給機能、その他の機器を搭載することもできる。

［造水装置］
図２に示すに造水装置は、少なくとも吸水機器５、造水装置６、殺菌装置、貯水容器７を備える。造水装置６は飲料不適水中の不純物を除去し、濾過できる浄水フィルターである。殺菌装置には紫外線殺菌装置、その他の殺菌装置を使用することができる。造水装置６、殺菌装置はケース１１内に格納して搬送ユニット１０の荷台の上に搭載してある。

［吸水機器］
吸水機器５は水源の水、例えば、河川水、湖水、雨水、たまり水、プール内の水等を汲み上げる機器であり、汎用の水中ポンプとか他の吸水器を使用することができる。吸水した水はタンク９（図４）に貯留しておくこともできる。タンク９は移動台車１に搭載可能とすることも、移動台車１とは別移動可能とすることもできる。その体積（容積）は任意に設定可能である。タンク９内の水は、必要に応じて、随時、吸水ポンプでフィルターに供給して浄化することができる。

［造水装置、殺菌装置］
造水装置６は吸水機器５で吸水した水を飲料水にするものであり、吸水機器５で吸水した水中の異物を除去し、濾過するものであり、汎用のフィルター、ＲＯ（Reverse Osmosis Membrane）モジュールフィルター（逆浸透膜フィルター）、新規開発フィルター、その他のフィルターを使用することができる。それらフィルターは単独で又は同種のフィルターを二以上組み合わせて、或いは異種のフィルターを二以上組み合わせて使用することもできる。二以上を組み合わせて多段に使用すれば浄水効果が高まる。濾過した水は紫外線殺菌装置その他の殺菌装置で殺菌して飲料水として飲用可能である。

前記殺菌済みの飲料水は、更に、ＵＦ（Ultrafiltration Membrane）モジュールフィルター（限界濾過膜フィルター）とかその他のフィルターで濾過し、必要に応じて更に殺菌もして医療用水とすることができる。

前記した新規開発フィルターとしては、本件出願人が先に開発して特許出願（特願２０１７−１５１７０３）したＣＤ又は／及びＤＬＣ固着基材を利用して製造したフィルター膜を、樹脂フィルター、活性炭、ゼオライト、シクロデキストリンを組み込んだフィルターユニットとして使用することができる。この新規フィルターを使用することにより、そのＣＤ又は／及びＤＬＣの特性により、一般に除去が難しいと言われている有機溶剤系、薬物、酸アルカリ系物質の除去が可能となる。また、この新規フィルターユニットを前記ＲＯモジュールフィルター、ＵＦモジュールフィルターの前段に配置することにより、それら後段のフィルターにかかる負荷を低減することもできる。

［太陽光発電システム］
太陽光発電システム２は汎用の太陽光発電パネルであり、搬送ユニット１０の荷台の上に搭載して、採光し易くしてある。発電量を多くするためには集光面積を広くする必要がある。広くすると大型化して移動台車１に搭載しにくく、狭い場所への移動も困難になるため、折り畳み式にして、折り畳むと搭載面積が狭くなり、開くと採光面積が広くなるようにするとか、小型の太陽光発電パネルを複数使用することもできる。太陽光発電パネルの場合は移動台車１に積み降ろしできるようにして、採光し易い場所に移動可能としておくのが望ましい。太陽光発電システム２は荷台に積み降ろし易くするため、小型のものを数個搭載することもできる。

［蓄電装置］
蓄電装置（蓄電システム）３は太陽光発電システム２で発電された電力を蓄電するものであり、汎用のバッテリーや蓄電効率の高い蓄電高性能バッテリーを採用することができる。バッテリーの蓄電能力や蓄電容量は必要に応じて選択使用することができる。蓄電システム３も搬送ユニット１０の荷台の上に搭載してある。蓄電システム３は、バッテリー電圧を少なくとも１００Ｖに昇圧できる変圧器とその１００Ｖ電圧を取り出し可能なコンセントを備える。

［ＬＥＤ照明システム］
ＬＥＤ照明システム４は、その照明により災害による停電時に移動台車１の周囲を照明するものであり、汎用のＬＥＤ照明器具等を使用することができる。ＬＥＤ照明器具等は照明方向を変更可能としておくのが望ましい。ＬＥＤ照明システム４の電源は太陽光発電システム２で発電し、バッテリーに蓄電された電圧を１００Ｖに昇圧して使用することができる。その場合、１００Ｖ用コンセントを装備する。

［貯水容器］
貯水容器７は浄水フィルターで浄化され、殺菌装置で殺菌された飲料水、或いは、更に浄化され、必要に応じて殺菌された医療用水を貯めておくものである。貯水容器７は定形の容器と折り畳み式の容器（バッグ）の双方又はいずれか一方である。これら貯水容器７は移動台車１の荷台に固定或いは積み降ろし可能に搭載する。貯水容器７は任意数とすることができる。折り畳み式のバッグは防水性のある布製、紙製、革製といった各種材質製であり、移動台車１に搭載可能なハンガー１２（図４）に係止可能な下げ手１３を備えたものが適する。

［無線通信システム］
無線通信システム８は被災地（現地）と他の箇所、例えば、防災センターと連絡可能なものであり、汎用の無線通信システム（ＩｏＴ）８を使用することができる。その一例である図４では、モバイル通信ルーター１４、インターネットシステム１５、クラウドサーバー１６、パソコン、スマートホン等の端末機器１７等を備える。無線通信システム（ＩｏＴ）８には汎用の無線通信システムを使用することができる。双方向通信可能なものが望ましい。音声での無線交信、電子メールでの情報交換、画像の送受信ができるものが望ましい。ＩｏＴの搭載により機器の管理維持と被災地の情報を被災地から離れた遠隔の防災センター等で入手可能となり、被災地の救助活動に活用できる。

前記した移動台車１、１００Ｖ電源を含むＬＥＤ照明システム４、吸水機器５、造水装置６、殺菌装置、無線通信システム（ＩｏＴ）８は、太陽光発電システム２で発電された電力で稼働できるようにしてある。蓄電システムから供給される電力により暖房器具や温水供給等を稼働させることでできる。

本発明の造水装置の造水能力は任意に選択できるが、５００Ｌ／時間（約１２ｔ／日）程度が望ましい。貯水容器７は１２０Ｌ（リットル）程度の主タンク複数個と、１０００Ｌ程度の折り畳みバッグ複数個を用意するのが望ましい。

本発明の造水装置は、災害時の給水対策用としてのみならず、水不足が日常化している地域、例えば、砂漠地域での造水、給水にも利用できる。

１移動台車
２太陽光発電システム
３蓄電装置（バッテリー）
４ＬＥＤ照明システム
５吸水機器
６造水装置
７貯水容器
８無線通信システム
９タンク
１０搬送ユニット
１１ケース
１２ハンガー
１３下げ手
１４モバイル通信ルーター
１５インターネットシステム
１６クラウドサーバー
１７端末機器

Claims

飲料水、医療用水として不適な水を、飲料水、医療用水として適する水にする造水装置であって、
移動台車、太陽光発電システム、蓄電装置、ＬＥＤ照明システム、吸水機器、浄水フィルター、殺菌装置、貯水容器及びハンガーを備え、
前記ＬＥＤ照明システム、吸水機器及び殺菌装置は、前記太陽光発電システムで発電された電力又は前記太陽光発電システムで発電されて前記蓄電装置に蓄電された電力で駆動され、
前記ハンガーは前記移動台車に積み降ろし可能に搭載され、
前記貯水容器は前記ハンガーに係止可能な下げ手を備え、
前記貯水容器の下げ手を、前記移動台車から降ろされたハンガーに係止することによって、浄化及び殺菌された水が貯留された貯水容器を移動台車以外の場所で保持することができ、
前記移動台車は、エンジン、走行駆動源、走行機構で自走して被災地に移動できる自走式であり、エンジン、走行駆動源、走行機構はまとめて搬送ユニットとして移動台車に搭載されており、
少なくとも前記太陽光発電システム、蓄電装置、ＬＥＤ照明システム、吸水機器、浄水フィルター、殺菌装置、ハンガー、貯水容器は、移動台車の荷台に搭載された搬送ユニットの上に搭載され、これら搭載機器は被災地において荷台から降ろして使用することができ、
前記移動台車は被災地において搭載機器を降ろして荷物搬送専用台車として使用することができ、
前記吸水機器は、被災地における、少なくとも河川水、湖水、雨水、たまり水、プール内の水のいずれかを汲み上げることができ、
前記浄水フィルターは、シクロデキストリン（ＣＤ）とダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）の双方が固着したＣＤ及びＤＬＣ固着基材を使用したフィルターが、ＲＯモジュールフィルター及びＵＦモジュールフィルターよりも浄化方向前段に配置されており、被災地において、前記吸水機器で吸水された水又は吸水機器で吸水されてタンクに貯留された水を、被災地において、前記フィルターで浄化することができ、
前記殺菌装置は、前記フィルターで浄化後の水を、被災地において殺菌して飲料水又は／及び医療用水とすることができ、
前記貯水容器は、折り畳み式のバックであり、被災地において浄化及び殺菌された水を貯留してハンガーに掛けておくことができる、
ことを特徴とする造水装置。
請求項１記載の造水装置において、
遠隔地との通信が可能な無線通信システムを装備し、
無線通信システムは移動台車に積み下ろし可能である、
ことを特徴とする造水装置。