JPH0713499U - 湖沼等の浄化システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電源ケーブルの敷設を不要とし、低コストで
貯水域を浄化することができる湖沼等の浄化システムを
提供する。 【構成】 湖沼等の閉塞性貯水域２の水面上に風車（風
力利用手段）６０が設けられ、風力が回転運動に変換さ
れる。こうして発生した回転運動は動力伝達機構７０に
より水流発生手段たる水中ミキサ４の回転軸２２に伝達
され、羽根２４が回転する。これにより、閉塞性貯水域
２内において強制的に水流が発生し、該閉塞性貯水域２
が浄化される。したがって、閉塞性貯水域２の浄化のた
めに電源ケーブルを敷設する不要がなくなる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、湖沼等の浄化システム、特に民家から遠く離れたところにある湖沼 等に設置するのに好適な浄化システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

水の出入りの少ない湖，沼，池等の閉塞性貯水域（以下、単に「貯水域」とい う）では、水が滞留して酸欠による腐敗を招き、アオコの発生や悪臭等の環境破 壊が問題となっていた。そこで、従来より、貯水域に水中ミキサを配置して水を 循環させたり、貯水域に噴水ポンプを設置し、噴水によって水と空気とを強制的 に接触させ、曝気作用により水の浄化している。このように、水中ミキサや噴水 ポンプなどの水流発生機器によって貯水域内で強制的に水流を発生させることに より、環境浄化を行っていた。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、水中ミキサや噴水ポンプを運転するための動力源としては、従来、 貯水域付近の民家や電柱から電源ケーブルを敷設するのが一般的である。

【０００４】 しかしながら、浄化の対象となる貯水域が民家等から遠く離れているという地 理的条件を有する場合には、水中ミキサや噴水ポンプなどの水流発生機器の購入 費用等よりも電源ケーブルの敷設費用の方が高額になることがある。したがって 、このような地理的条件を伴う場合には、電源ケーブル敷設費用のコストダウン が大きな課題となっている。

【０００５】 この考案は、上記従来技術の問題を解消し、電源ケーブルの敷設を不要とし、 低コストで貯水域を浄化することができる湖沼等の浄化システムを提供すること を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

請求項１の考案は、上記目的を達成するため、湖沼等の閉塞性貯水域内に配置 され、外力に応じて第１の羽根を回転軸回りに回転させて、前記閉塞性貯水域内 において強制的に水流を発生させる水流発生手段と、前記閉塞性貯水域の水面上 で回転自在に設けられた第２の羽根によって風力を回転運動に変換する風力利用 手段と、中空構造を有し、前記水流発生手段と前記風力利用手段とをそれぞれ前 記閉塞性貯水域内および水面上で支持固定する支持手段と、前記支持手段の内部 に設けられ、前記風力利用手段により発生した回転運動を前記水流発生手段の前 記回転軸に伝達して、前記第１の羽根を回転させる動力伝達手段とを備えている 。

【０００７】 請求項２の考案は、上記目的を達成するため、湖沼等の閉塞性貯水域内に配置 され、外部から与えられる電気エネルギーにより、前記閉塞性貯水域内において 強制的に水流を発生させる水流発生手段と、前記閉塞性貯水域の水面上で回転自 在に設けられた羽根によって風力を回転運動に変換する風力利用手段と、前記風 力利用手段に連結され、前記回転運動を電気エネルギーに変換する発電手段と、 前記水流発生手段と前記風力利用手段とをそれぞれ前記閉塞性貯水域内および水 面上で支持固定する支持手段とを備えており、前記発電手段により発生した電気 エネルギーを前記水流発生手段に与えている。

【０００８】

【作用】

請求項１の考案では、湖沼等の閉塞性貯水域の水面上に風力利用手段が設けら れ、風力が回転運動に変換される。こうして発生した回転運動は動力伝達手段に より水流発生手段の回転軸に伝達され、第１の羽根が回転する。これにより、前 記閉塞性貯水域内において強制的に水流が発生し、該閉塞性貯水域が浄化される 。したがって、閉塞性貯水域の浄化のために電源ケーブルを敷設する不要がなく なる。

【０００９】 また、請求項２の考案では、湖沼等の閉塞性貯水域の水面上に風力利用手段が 設けられ、風力が回転運動に変換され、さらに前記風力利用手段に連結された発 電手段によって該回転運動が電気エネルギーに変換される。こうして発生した電 気エネルギーは水流発生手段に与えられ、前記閉塞性貯水域内において強制的に 水流が発生し、該閉塞性貯水域が浄化される。したがって、上記請求項１の考案 と同様に、閉塞性貯水域の浄化のために電源ケーブルを敷設する不要がなくなる 。

【００１０】

【実施例】

図１は、この考案にかかる湖沼等の浄化システムの一実施例を示す図である。 この浄化システムは、貯水域２内に配置され、貯水域内において強制的に水流を 発生させる水流発生手段として機能する水中ミキサ４と、貯水域２の水面上に配 置され、風力を回転運動に変換する風力利用手段として機能する風車６０と、そ の風車６０で発生した回転運動を水中ミキサ４に伝達するための動力伝達機構７ ０とを備えている。

【００１１】 貯水域２内では、同図に示すように、その底部１０にベース１２が固定されて おり、そのベース１２から垂直方向に中空構造の支柱１４が伸びている。そして 、その支柱１４の中間部に水中ミキサ４が設置されている。

【００１２】 水中ミキサ４では、架台１８内に本体２０の回転軸２２が横向きに伸びており 、支柱１４と交差する位置にメカシール５２が設けられており、支柱１４の内部 への浸水を防止している。また、回転軸２２の一方端には羽根２４の回転軸２６ が固着される一方、他方端には動力伝達機構７０の歯車（後述する）が固着され ている。

【００１３】 この本体２０の先端部３０は凹状に仕上げられており、その凹状先端部３０の 周壁と羽根２４の回転軸２６との間の空間が空気室３２となっている。この空気 室３２は、水中ミキサ４から上方向に伸びる空気供給管３４により水面上の大気 と連通している。また、空気室３２は、図示を省略する孔を介して回転軸２６の 先端の中空部２６ａと連通されている。したがって、この水中ミキサ４では、空 気供給管３４および空気室３２を介して回転軸２６の中空部２６ａに空気が送り 込まれるようになっている。

【００１４】 回転軸２６の先端部に羽根部材３６が螺着されている。この羽根部材３６は中 心部から外周へ連通する通路内に複数枚の羽根（図示省略）が交互に一体的に設 けられたものである。また、羽根部材３６の外周の若干外側には前方側に開放し た円筒状の整流環３８が回転軸２６に固着され、整流環３８の内側に設けられた 複数個の突起（図示省略）により、空気を前方へ噴出するようにしている。

【００１５】 また、空気室３２より前方の回転軸２６には、水取入孔（図示省略）が穿設さ れており、その水取入孔を介して貯水域２内の水が中空部２６ａに流れ込むよう になっている。

【００１６】 同図における符号４０はドラフト環であり、羽根２４を取り囲むようにして架 台１８に固着され、羽根２４の翼端での効率を高くするとともに強力なジェット 旋回流を発生させるためのガイドとしての役割を果たす。

【００１７】 風車６０は、同図に示すように、水面から一定高さの位置で支柱１４に支持さ れている。この風車６０では、回転軸６２が水平方向に伸び、その一方端に羽根 ６４が固着されて、例えば同図の矢印Ｐ方向から風が吹くと、羽根６４がその風 を受けて回転するようになっている。つまり、風車６０により風力が回転運動に 変換される。なお、回転軸６２の他方端には動力伝達機構７０の歯車（次に説明 する）が固着されている。

【００１８】 動力伝達機構７０は、水中ミキサ４の回転軸２２に固着された歯車７２と、風 車６０の回転軸６２に固着された歯車７４と、それらの歯車７２，７４の間に掛 け渡されたチェーン７６とで構成されており、風車６０の回転軸６２が回転する と、その回転運動が歯車７４，チェーン７６および歯車７２を介して水中ミキサ ４の回転軸２２に伝達される。

【００１９】 なお、同図において、符号８２，８４は支柱１４に取り付けられた作業蓋であ り、支柱１４の内部への浸水を防止するため、密閉タイプとなっている。

【００２０】 次に、上記のように構成された浄化システムの動作について説明する。この浄 化システムでは、風が吹くと、風車６０の羽根６４が回転して風力が回転運動に 変換される。そして、その回転運動は動力伝達機構７０によって水中ミキサ４の 回転軸２２に伝達され、羽根２４が回転する。

【００２１】 上記のようにして水中ミキサ４の回転軸２２が適正回転数に達すれば、同図の 矢印に示すように、架台１８周囲の水が羽根２４によってドラフト環４０内へ吸 い込まれて攪拌されながら強力なジェット旋回流となって前方へ押し出される。

【００２２】 また、羽根２４が回転すると、羽根２４の回転軸２６の先端に螺着してある羽 根部材３６が一体的に回転し、空気が吸い込まれる。そして、ジェット旋回流中 に回転軸２６の中空部２６ａから空気が供給されてジェット旋回流中に旋回する 空気流ができ、該空気流から旋回するジェット流の波によって空気が切り取られ て水中へ微細粒子となって混入する。こうして、水中の浄化が行われる。

【００２３】 以上のように、この実施例によれば、風力を回転運動に変換し、その回転運動 を利用して水中ミキサ４を運転できるようにしているので、貯水域２から遠く離 れた民家や電柱から電源ケーブルを敷設する必要がなく、浄化システムの低コス ト化を図ることができる。しかも、ランニングコストとしての電気代が不要にな るという効果がある。

【００２４】 図２は、この考案にかかる湖沼等の浄化システムの他の実施例を示す図である 。この実施例が先に説明した実施例（図１）と大きく相違する点は、水中ミキサ ４はモータ２０’を有しており、外部から与えられる電気エネルギーにより羽根 ２４を回転させるようになっている点と、風車６０の回転軸６２には発電機９０ が連結されている点と、その発電機９０と水中ミキサ４のモータ２０’とが電力 ケーブル９２により電気的に接続されている点である。なお、その他の構成は上 記実施例（図１）と同様であるため、ここでは、同一または相当符号を付して、 その説明を省略する。

【００２５】 このように構成された浄化システムでは、風が吹くと、上記と同様に、風車６ ０の羽根６４が回転して、風力が回転運動に変換される。さらに、この回転運動 が発電機９０によって電気エネルギーに変換された後、水中ミキサ４のモータ２ ０’に与えられる。そして、こうしてモータ２０’が駆動されると、羽根２４が 回転し、上記と同様に、架台１８周囲の水が羽根２４によってドラフト環４０内 へ吸い込まれて攪拌されながら強力なジェット旋回流となって前方へ押し出され るとともに、ジェット旋回流中に空気が供給されてジェット旋回流中に旋回する 空気流ができ、該空気流から旋回するジェット流の波によって空気が切り取られ て水中へ微細粒子となって混入されて、水中の浄化が行われる。

【００２６】 このように、この実施例によれば、上記実施例と同様の効果、つまり電源ケー ブル敷設が不要となり、浄化システムの低コスト化を図ることができるとともに 、ランニングコストとしての電気代が不要になるという効果が得られる。

【００２７】 また、この実施例では、先に説明した実施例（図１）にない特有の効果がある 。すなわち、本実施例によれば、風車６０の羽根６４の回転数によって水中ミキ サ４の回転数が変動することはなく、安定して浄化処理を行うことができる。と いうのも、羽根６４の回転数が一定回転数以上であれば発電機９０によって発生 する電圧，電力をほぼ一定に制御できるので、モータ２０’の回転数は一定とな り、その結果、水中ミキサ４の羽根２４の回転数も風速によって変動せずに一定 に保持することができるためである。

【００２８】 しかも、本実施例の場合は、動力伝達機構７０を設ける必要がないので、風車 ６０と水中ミキサ４とを支柱１４で直線的に連結する必要がなく、支柱１４の構 造や、風車６０と水中ミキサ４の配置に対する自由度が増すという効果もある。

【００２９】 なお前述実施例では水中ミキサ４を空気導入式のものとしたが、空気を導入せ ず、水流を発生させるだけのものであってもよい。

【００３０】

【考案の効果】

以上のように、請求項１の考案によれば、湖沼等の閉塞性貯水域の水面上に風 力利用手段を設け、風力を回転運動に変換し、動力伝達手段により水流発生手段 の回転軸に伝達することにより、第１の羽根が回転して、前記閉塞性貯水域内に おいて強制的に水流を発生させて、該閉塞性貯水域を浄化するようにしているの で、電源ケーブルの敷設が不要となり、浄化システムの低コスト化を図ることが できる。

【００３１】 また、請求項２の考案によれば、湖沼等の閉塞性貯水域の水面上に風力利用手 段を設け、風力を回転運動に変換し、さらに前記風力利用手段に連結された発電 手段によって該回転運動を電気エネルギーに変換し、水流発生手段に与えて、前 記閉塞性貯水域内において強制的に水流を発生させることにより、該閉塞性貯水 域を浄化するようにしているので、上記請求項１の考案と同様の効果が得られる 。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案にかかる湖沼等の浄化システムの一実
施例を示す図である。

【図２】この考案にかかる湖沼等の浄化システムの他の
実施例を示す図である。

【符号の説明】

２ 貯水域 ４ 水中ミキサ（水流発生手段） １４ 支柱 ２４ 羽根（第１の羽根） ６０ 風車 ６４ 羽根（第２の羽根） ７０ 動力伝達機構 ９０ 発電機

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 湖沼等の閉塞性貯水域内に配置され、外
   力に応じて第１の羽根を回転軸回りに回転させて、前記
   閉塞性貯水域内において強制的に水流を発生させる水流
   発生手段と、 前記閉塞性貯水域の水面上で回転自在に設けられた第２
   の羽根によって風力を回転運動に変換する風力利用手段
   と、 中空構造を有し、前記水流発生手段と前記風力利用手段
   とをそれぞれ前記閉塞性貯水域内および水面上で支持固
   定する支持手段と、 前記支持手段の内部に設けられ、前記風力利用手段によ
   り発生した回転運動を前記水流発生手段の前記回転軸に
   伝達して、前記第１の羽根を回転させる動力伝達手段と
   を備えたことを特徴とする湖沼等の浄化システム。
2. 【請求項２】 湖沼等の閉塞性貯水域内に配置され、外
   部から与えられる電気エネルギーにより、前記閉塞性貯
   水域内において強制的に水流を発生させる水流発生手段
   と、 前記閉塞性貯水域の水面上で回転自在に設けられた羽根
   によって風力を回転運動に変換する風力利用手段と、 前記風力利用手段に連結され、前記回転運動を電気エネ
   ルギーに変換する発電手段と、 前記水流発生手段と前記風力利用手段とをそれぞれ前記
   閉塞性貯水域内および水面上で支持固定する支持手段と
   を備えた湖沼等の浄化システムであって、 前記発電手段により発生した電気エネルギーを前記水流
   発生手段に与えることを特徴とする湖沼等の浄化システ
   ム。