JPH02277592A - 水質改善装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、水質改善装置、例えば湖、沼及びダム貯水
池などの水質を改善するための水質改善装置に関するも
のである。

［従来の技術］ 第６図は例えば実開昭５８−１０８１９９号公報に示さ
れた従来の水質改善装置を示す構成図であり、図におい
て符号（１）は池、（２）は池（１）の近傍の隆部であ
る。

符号（３）は隆部（２）に設置された架台、（４）は架
台（３）に取り付けられた太陽電池、（５）は隆部（２
）に設置され電気分解のための水を溜める水槽、（６）
は出力リード線（７）を介して太陽電池（４）Ｇこ接続
された一対の電極棒であり、この電極棒（６）は水槽（
５）の水中に入れられている。また、この電極棒（６）
は銀メツキした銅材からなっている。

符号（８）は基端部が水槽（５）に取り付けられ電気分
解により水槽（５）内に発生した酸素ガスを池（１）の
水中に送る酸素供給パイプ、（９）は池（１）の水中に
設けられかつ酸素供給パイプ（８）の先端部に接続され
た気泡発生盤であり、この気泡発生盤（９）は多数の気
孔（９ａ）を有しており、送られて来た酸素をこの気孔
（９ａ）から気泡として水中に出すようになっている。

符号（１０）は隆部（２）に設置されかつバイブを介し
て水槽（５）に接続された水素容器であり、この水素容
器（１０）は電気分解により水槽（５）内に発生した水
素ガスを内部に溜めるようになっている。（１１）は水
槽（５）へ水を補給する水補給Ｖ＆横である。

上記のように構成された従来の水質改善装置においては
、水補給機構（１１）により水槽（５）に水を張り、太
陽電池（４）に発生する電気を電極棒（６）に供給する
。これにより、水槽（５）内の水が電気分解して、酸素
と水素とのガスが発生する。水素ガスは、浄化には必要
がなく、気中の酸素と化合して爆発する危険性があるた
め、水素容器（１０）に集めて貯蔵する。

一方、気泡として発生した酸素は、酸素供給パイプ（８
）を介して気泡発生盤（９）に送られ、池（１）の水中
に気泡として出される。これにより、池（１）の水中の
溶存酸素の量が増え、水の浄化に役立つプランクトンや
微生物が増え、これにともなって水質が改善されて行く
。

また、第７図は第６図と同じ公報に示された他の従来装
置の一例を示す構成図であり、この水質改善装置は、第
６図で隆部（２）上に設置していた部分を浮板（１２）
上に設け、かつこの浮板（１２）を水上に浮かべたもの
である。

このような水質改善装置においても２第６図のものと同
様に動作して、池（１）の水を浄化し、水質を改善する
。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のように構成された従来の水質改善装置においては
、水槽（５）内に水を張り、かつ水を維持するために水
補給機構（１１）が必要であり、また水槽（５）内で発
生させた酸素を池（１）の水中に送るために酸素供給パ
イプ（８）が必要であり、さらに送られて来た酸素を気
泡として水中に出すために気泡発生盤（９）も必要であ
るなど、装置が複雑で大形化してしまい、従って高価に
なるという問題点があった。また、これらの問題点を解
決するため、電極棒（６）を池（１）の水中に直接入れ
ると、電極棒（６）に水中の塩素が反応して塩化鋼が生
成されるなど、不用な生成物が生成され、新たな汚染に
つながるため、電極棒（６）を直接池（１）に入れるの
は困難であった。

この発明は、上記のような問題点を解決するためになさ
れたもので、浄化しようとする水の中に電極を直接入れ
ることができ、これにより装置構成を簡単にするととも
に、全体を安価で小形にすることができる水質改善装置
を得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る水質改善装置は、一対の電極間に固体高
分子電解質膜を設けたものである。

［作用］ この発明においては、固体高分子電解質膜が、電極に不
用な生成物が生成されるのを防止する。

［実施例コ 以下、この発明をその実施例を示す図に基づいて説明す
る。

第１図はこの発明の一実施例による水質改善装置を示す
構成図であり、図において符号（２１）は例えば発泡ス
チロールなどの水に浮かぶ材質からなる円板状の浮板、
（２２）は浮板（２１）に取り付けられた扇形の複数個
の太陽電池であり、この太陽電池（２２）は第２図のよ
うに蓮の葉状に配置されている。また、太陽電池（２２
）は、第３図に示すように、接着剤（２３）により浮板
（２１）に接着され、周縁部はシリコン材等からなるシ
ール材（２４）により防水加工が施されている。さらに
、浮板（２１）の下部中央には、各太陽電池（２２）と
電気的に接続されたコネクタ（２５）が設けられている
。（２６）は浮板（２１）、太陽電池（２２）及びコネ
クタ（２５）からなる電源部である。

符号（２７）はコネクタ（２５）に電気的に接続された
リード線であり、このリード線（２７）の接続後にコネ
クタ（２５）にはシール材（２４）と同様の防水加工が
施される。　　（２８）はリード線（２７）に電気的に
接続され浄化しようとする水の中に直接入れられる酸素
発生部、（２９）は酸素発生部＜２８）の下部に取り付
けられ耐腐食性の優れたアルミニウムや鉛などからなる
重りであり、この重り（２９）は風や水の流れなどによ
って装置が移動するのを防止する。

第４図は第１図の酸素発生部（２８）を示す構成図であ
り、口において符号（３０）は例えば銀メツキされた銅
などからなる網目状の一対の電極、（３１）は一対の電
極（３０）の間に設けられた固体高分子電解質膜であり
、この固体高分子電解質膜（３１）は例えばフッ化ビニ
ル系高分子にパーフルオロスルフォン酸を含む高分子イ
オン交換膜からなっている。　　（３２）は電極（３０
）及び固体高分子電解質ＪＩＧ！（３１）を一体に固定
するための樹脂材である。

第５図は第４図の電極（３０）を示す構成図であり、図
のように電極（３０）はそれぞれ網目状の陰極（３０ａ
）　、陰極集電体（３０ｂ）　、陽極（３０ｃ）及び陽
極集電体（３０ｄ）からなっている。

上記のように構成された水質改善装置においては、水面
上の太陽電池（２２）により発電が行われると、水中の
酸素発生部（２８）では水を電気分解して、陽極（３０
ｃ）側に酸素が発生する。これにより、水中に溶存する
酸素量が増え、水質が改善される。

また、一対の電極（３０）の間には固体高分子電解質膜
（３１）が設けられているので、電極（３０）に塩化銅
などの不要な生成物が付着するのを防止でき、これによ
り浄化する水中に電極（３０）を直接入れることができ
る。このため、この装置全体の構成が簡単になっている
。

さらに、このような水質改善装置では、電極（３０）に
不要な生成物が付着しないため、酸素の発生効率も良く
なる。

一方、陰極（３０ａ）側には水素が発生するが、発生し
た水素の一部は水中の酸素と再化合するため、水面から
大気中へ出て行く水素ガスの量は微量であり、大気中の
酸素と化合して爆発を起こす心配はない、このため、従
来必要だった水素容器（１０）をなくすことができ、爆
発の危険性が回避でき、安全性が向上する。

ところで、上記のような固体高分子電解質膜（３１）を
水中で用いた場合、電極（３０）への印加電圧をＶ、、
供給電流密度を工、とすると、Ｖ　ｓ＜２．５Ｖ　、　
　Ｉ　ｍ＜　０．５Ａ　／　ｃｌ１２では、陽極（３０
ｃ）に酸素、陰極（３０ａ）に水素が発生する。また、
■１≧２．５Ｖ、１．≧０．５Ａ／ｃｍ”では、陽極（
３０ｃ）に酸素及びオゾン、陰極（３０ｍ）に水素が発
生する。

オゾンは、毒性の物質であるが、あくまで副生成物であ
り、ごく微量しか発生しないため人体などへの影響の問
題はない、逆に、このオゾンの救国効果により、水中の
バクテリア等を救国でき、また汚泥の異臭を除去するこ
ともできる。

また、上記実施例では太陽電池（２２）を蓮の葉状に配
置したため、水面の美観を損なうことを防止できる。こ
のように、水上部分をＭ物の葉や花、その他美観の優れ
たものの形に作ることにより、水面の美観が保たれる。

さらに、上記実施例の装置では、装置構成が簡単なため
、メンテナンスフリーにできる。

なお、上記実施例では固体高分子電解質膜（３１）とし
てフッ化ビニル系高分子にパーフルオロスルフォン酸と
含む高分子イオン交換膜を示したが、他の固体高分子電
解質膜であってもよい。

また、上記実施例では電極（３０）として網目状のもの
を示したが、他の形状であってもよい、また、電極（３
０）の材質も例えば鋼材のみからなるものなど、他のも
のであってもよい。

さらに、電極（３０）と固体高分子電解質膜（３１）と
を組み合わせたときの形状も、上記実施例では円板状の
ものを示したが、これに限定されず、例えば多角形状な
ど、他の形状であってもよい。

さらにまた、上記実施例では電源部（２６）として浮板
（２１）、太陽電池（２２）及びコネクタ（２５）から
なるものを示したが、これに限定されるものではない０
例えば、太陽電池以外の電池や、他の発電装置を用いた
ものであってもよい、また、他の形状、材質からなる浮
板を用いてもよく、さらには浮板を用いずに、電源部を
隆部に設置するなどしてもよい。

また、上記実施例では１個の電源部（２６）に対して１
対の電極（３０）を設けたが、１個の電源部に複数対の
電極を設けてもよく、また逆に１対の電極に対して複数
個の電源部から電源を供給してもよい。

さらに、上記実施例では太陽電池（２２）をパネル状に
配置したが、水面に対して球面状に配置するなどして、
風に対する抵抗を避けるようにすれば、風による装置の
移動を防止するのに、より効果的である。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明の水質改善装置は、一対
の電極間に固体高分子電解質膜を設け、電極に不用な生
成物が生成されるを防止するようにしたので、浄化しよ
うとする水の中に電極を直接入れることができ、これに
より装置構成を簡単にし、かつ全体を安価で小形にする
ことができるなどの効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による水質改善装置を示す
構成図、第２図は第１図の電源部を示す平面図、第３図
は第２図の側面からみた構成図、第４図は第１図の酸素
発生部を示す構成図、第５図は第４図の電極を示す構成
図、第６図は従来の水質改善装置の一例を示す構成図、
第７図は他の従来例を示す構成図である。 図において、（２６）は電源部、（３０）は電極、（３
１）は固体高分子電解質膜である。 なお、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電源部に電気的に接続され、かつ水中に入れられる一対
   の電極と、この一対の電極間に設けられた固体高分子電
   解質膜とを備えていることを特徴とする水質改善装置。