JPH11179392A - 風車による水質浄化装置 - Google Patents

風車による水質浄化装置

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JPH11179392A
JPH11179392A JP37017997A JP37017997A JPH11179392A JP H11179392 A JPH11179392 A JP H11179392A JP 37017997 A JP37017997 A JP 37017997A JP 37017997 A JP37017997 A JP 37017997A JP H11179392 A JPH11179392 A JP H11179392A
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JP
Japan
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raft
water
shaft
windmill
operating shaft
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JP37017997A
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Takahiko Yoshino
孝彦 吉野
Koji Iizuka
孝司 飯塚
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

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  • Aeration Devices For Treatment Of Activated Polluted Sludge (AREA)

Abstract

(57)【要約】 富栄養化した湖沼やいけすなどの水質を風車により浄化
する装置である。 【構成】 (1)筏の中央上部に垂直軸風車を設置する。 (2)風車の回転主軸の下部に、筏の中央部に開けた軸
貫通孔を貫通して水中で作用する作動軸を連結する。 (3)作同軸の下部には、拡散翼、攪拌翼、プロペラを
適当な間隔で1個または複数個設置する。 (4)空気ポンプの圧縮空気を、ホースで下方に導き、
筏より作動軸真下に吊り下げられたおもりに固定したノ
ズルから水中に噴出させ、常に回転する作動軸に沿って
上昇させる。 (5)必要な場合は、ポンプの圧縮空気を、中空の作動
軸パイプを通して下方に導いて水中に噴出させ、回転す
る作動軸に沿って上昇させる。 (6)筏は水中に沈めたおもりにロープを使用して固定
される。 以上の構成を特徴とする、垂直軸風車による水質浄化装
置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、生活廃水で富栄養化し
た湖沼や養魚場のいけすなどの水質浄化に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】湖沼などの水質浄化に関する従来の方法
として、水底を浚渫する、あおこを機械的な方法で引き
上げる、水をポンプでくみ上げて濾過する、などの方法
が取られてきた。これらの方法は、莫大な費用を必要と
し、広大な湖沼にはほとんど効果はなく、年々水質の悪
化が加速し、国や自治体は、その対策に苦慮しているの
が現状である。
【0003】
【発明の解決しようとする課題】本発明は、自然エネル
ギーである風力を利用して、湖沼やいけす等の水質を浄
化する方法を提供するものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、浄化装置の動
力を供給する垂直軸の風車、およびこの風車を水上に設
置するための筏、および浄化装置により構成される。垂
直軸型風車としては、従来よりサポニウス型やダリウス
型が知られているが、本発明の説明では、出願人本人の
出願による特願平9−209591の「羽根を自転させ
て風のエネルギーを有効利用する垂直軸風車」(以下垂
直軸風車という)を使用する。筏は、1個または複数個
の空気袋の上部に金網または穴明き板を乗せ、金網と空
気袋をバンドで縛って構成される。金網の中央上部には
垂直軸風車を固定する。風車の回転主軸は、金網の中央
部に開けられた軸貫通孔を貫通して水中で回転する作動
軸が連結されている。作動軸上部には偏心カムが、その
下部には、拡販翼または攪拌翼またはプロペラまたはこ
れらの組み合わせによる翼が固定されている。筏を水上
に固定するために、筏と水底に達するおもりは、ロープ
により接続されている。筏には、偏心カムで作動する空
気ポンプが設置され、ポンプの出力ポートに接続された
ホース先端のノズルは回転する作動軸の真下に吊るされ
たおもりに固定されている。筏には複数個の水質改善物
質などが吊り下げられている。
【0005】
【作用】風車の回転によって回転する作動軸に固定され
た偏心カムは、カムの凸部で空気ポンプを押し、凹み部
ではポンプはスプリングの作用で復元する。しかるにポ
ンプは風車の回転により、吸入ポートより取り入れた空
気を水底のおもりに固定されたノズルより間欠排気す
る。排気された空気は無数の気泡となって上昇し、上昇
水流を生ずる。同時に回転する攪拌翼は、上昇してくる
気泡水流を水平方向に拡散しながら回転流を作り出す。
拡散流は酸素を含む気泡と共に富栄養化した汚染水を効
果的に、吊り下げられた水質改善物質に送ることができ
る。
【0006】
【実施例】以下図面に基づきその詳細を説明する。[図
1]は、本発明の一部断面を含む正面図、[図2]は、
本発明の平面図である。特願平9−209591による
垂直軸風車1は、ギヤまたはプーリーにより回転主軸2
が1回転すると羽3が半回転する羽回転機構4を備えた
風車である。この風車は、尾翼5が風向6を捉え、4枚
の羽が風のエネルギーを最大に捉えるように、羽の方向
が制御される機構を有している。本垂直軸風車は、トル
クが強く、低い姿勢に設定できるので、本発明のような
水上での用途には最適である。筏7は、数個の空気袋8
の上に金網9や穴明き板を乗せ、双方をバンド10で縛
って固定する。[請求項2]水上に浮かべられた筏7
は、水底に沈められた1固または複数個の筏固定用おも
り16に、ロープ20でつながれ固定される。垂直軸風
車1は、筏の中央上部に固定される。回転主軸2の下部
には筏の中央部に開けられた軸貫通孔23を貫通して水
中で回転する作動軸11が接続されている。回転主軸の
回転より作動軸をゆっくり回転させたい場合は、双方を
ギヤなどを介して連結する。作動軸の上部には偏心カム
12が、下部には拡散翼13などが固定され、風車の回
転によって同時に回転する。筏1には、空気ポンプ14
が取り付けられている。空気ポンプは偏心カムの凸部で
圧縮されて空気を吐出し、凹部では吸入ポート15より
空気を吸引する。圧縮された空気はホース22によって
導かれ、筏の真下に吊り下げられたノズル固定用おもり
35に固定される[図6]。圧縮空気は、ホース先端の
ノズル30より、多数の気泡17を噴出し、気泡の上昇
は、周辺の水に上昇流18を生ぜしめ、上昇流は、拡散
翼13によって回転流となって水平方向に拡散される。
拡散翼は気泡をより細かな気泡にし、上昇流を促進する
ことによって水質の改善に大きな効果をもたらす。な
お、ノズル固定用おもりは、作動軸の回転の影響を受け
ない方法で作動軸より水中に吊り下げることも可能であ
る。また、水深が一定しているいけすなどでは、ノズル
固定用おもりを筏固定用おもりと兼用するしたり[図
1]、筏固定用のおもりとおもりの中央部にロープなど
でホースを導いて、作動軸の真下より圧縮空気を噴出す
ることも可能である。常に回転する作動軸の真下からポ
ンプの圧縮空気を噴出する確実な方法として、管材で作
動軸を構成し、その先端より噴出する方法もある。[図
3][図4]は、上記事項を可能にするための作動軸取
付用空気ポンプの一例である。作動軸取付用空気ポンプ
27を作動軸11に固定する。筏に固定されたローラー
支持板29の先端にはローラー28が軸支され、作動軸
の回転によって作動軸取付用空気ポンプ27がローラー
にあたることにより空気ポンプは圧縮される。作動軸に
は、中空のパイプが使用され、その途中に吸気と排気を
隔絶する隔壁が設けられる。ポンプの吸入ポート31
は、隔壁の上部に配管され、作動軸上部に開けられた空
気取入口32より空気を吸入する。出力ポート33は隔
壁の下部に配管され、作動軸の下部先端より圧縮空気を
噴出する。金網には複数個の水質改善物質19や水質改
善生物資材や漁礁機能構造物などを吊るし、水質の浄化
を促進する。[請求項5]なお、拡散翼の下に、プロペ
ラ21を取り付けることで、より強力な上昇流を得るこ
とができる。プロペラは逆転させれば下降流を生ずるこ
とができこれを拡散翼の上部に設置して攪拌翼24とす
るなど、複数個の翼を組み合わせることで、より効果の
ある攪拌流を得ることができる。また、水中での水の抵
抗を低減させるために拡散翼にメッシュ板などを使用す
ることもある。[図3]は、A部詳細および作動軸取付
用空気ポンプの正面図である。[図4]は、I−I平面
図である。筏7には回転台が設置される。回転台は、下
部フランジ25と上部の回転テーブル26で構成され、
双方は外れることのなく回転できる機構を有している。
垂直軸風車1は回転テーブル26の上部に、作動軸11
は回転テーブルの下部に着脱可能に設置されている。し
かるに、風車、作動軸の着脱は、筏上で行うことが可能
となる。[請求項3][図5]は、装置の着脱を容易に
する筏構造の平面図である。水上に設置する本装置は、
水上でのメンテナンス作業は避けられない。しかるに水
中にある作動軸を取り外すために、筏7の中央部から外
縁部に至る作動軸取外し用切欠部34を設けてこれを解
決する。[請求項5][図6]は、筏の固定法とホース
の固定方法を示す正面図である。筏を固定するおもり
を、コンクリートなどで漁礁機能を有するおもり36に
したり、これに水質改善生物資源など取り込むことも可
能である。[請求項6]また本発明による水質浄化装置
を設置した場所を明示し、船舶などの航行の安全を確保
するために、風車の羽に蓄光材料使用したり筏固定用の
おもりにブイ37を係留して表示するなどの方法を採用
することもある。[請求項7]
【0007】
【発明の効果】本発明は、下記のような特徴を有する。 1.クリーンな風のエネルギーにより、長期間にわたる
水質の浄化ができる。 2.気泡を水底より噴出することで水中に酸素の溶存率
を高め、気泡および攪拌翼により水流を生ぜしめ、微生
物や魚類の棲息環境を改善する。 3.金網や穴明き板と空気袋の組み合わせになる本発明
の風車用筏は、以下のような多くの利点を有している。
1.どちらも非常に低価格であり、加工が非常に容易で
ある。2.金網なので水はけが良い。3.空気袋をくく
り付けるだけで良く、空気袋の形状を問わない。4.空
気袋は空気を抜いて保管でき、金網も非常に薄く軽量で
あり、どちらも運搬管理などのコストが大変低い。5.
金網なので、筏を固定するおもりや水質改善物質を取り
付けたりするのが容易にできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一部断面を含む正面図
【図2】 本発明の平面図
【図3】は、A部詳細および作動軸取付用空気ポンプの
正面図
【図4】は、I−I平面図
【図5】は、装置の着脱を容易にする筏構造の平面図
【図6】は、筏の固定法とホースの固定方法を示す正面
図 1.垂直軸風車 2.回転主軸 3.羽 4.羽回転機構 5.尾翼 6.風向 7.筏 8.空気袋 9.金網 10.バンド 11.作動軸 12.偏心カム 13.拡散翼 14.空気ポンプ 15.吸入ポート 16.筏固定用おもり 17.気泡 18.上昇流 19.水質改善物質 20.ロープ 21.プロペラ 22.ホース 23.軸貫通孔 24.攪拌翼 25.下部フランジ 26.回転テーブル 27.作動軸取付用空気ポンプ 28.ローラー 29.ローラー支持板 30.ノズル 31.吸入ポート 32.空気取入口 33.出力ポート 34.作動軸取外用切
欠部 35.ノズル固定用おもり 36.漁礁機能を有す
るおもり 37.ブイ

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(1)筏の中央上部に垂直軸風車を設置す
    る。 (2)風車の回転主軸の下部に、筏の中央部に開けた軸
    貫通孔を貫通して水中で作用する作動軸を連結する。 (3)作同軸の下部には、拡散翼、攪拌翼、プロペラを
    適当な間隔で1個または複数個設置する。 (4)空気ポンプの圧縮空気を、ホースで下方に導き、
    筏より作動軸真下に吊り下げられたおもりに固定したノ
    ズルから水中に噴出させ、常に回転する作動軸に沿って
    上昇させる。 (5)必要な場合は、ポンプの圧縮空気を、中空の作動
    軸パイプを通して下方に導いて水中に噴出させ、回転す
    る作動軸に沿って上昇させる。 (6)筏は水中に沈めたおもりにロープを使用して固定
    される。 以上の構成を特徴とする、垂直軸風車による水質浄化装
    置。
  2. 【請求項2】複数個の空気袋の上に、中央部に軸貫通孔
    を有する金網などの穴明き板を載せ、双方をバンドで縛
    って固定することを特徴とした風車搭載用筏。
  3. 【請求項3】筏の中央部に回転台を固定し、回転テーブ
    ルの上部に垂直軸風車を、下部に作動軸を着脱可能な形
    で設置すること。
  4. 【請求項4】筏の一部に、筏の中央部から外縁部に至る
    形で、筏下部内面の作業性を高める、作動軸の設置、取
    外し用切欠部を設けること。
  5. 【請求項5】水中の作動軸の作り出す対流断面に、水質
    改善物質や、水質改善生物資材、あるいは漁礁機能構造
    物などを着脱可能に吊り下げるなどして設置した風車搭
    載用筏。
  6. 【請求項6】筏固定用おもりを、コンクリートなどの漁
    礁機能構造物で構成したこと。
  7. 【請求項7】筏固定用おもりの真上にブイを係留し、浄
    化施策の領域を指定する機能を持たせたこと。
JP37017997A 1997-12-22 1997-12-22 風車による水質浄化装置 Pending JPH11179392A (ja)

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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030006640A (ko) * 2001-07-13 2003-01-23 방은하 청정에너지를 이용한 수중폭기장치
JP2005291156A (ja) * 2004-04-02 2005-10-20 Shimizu Corp 風力発電装置
JP2008238072A (ja) * 2007-03-28 2008-10-09 Sohachi Kosugi 浄水装置及び浄水システム
CN102674575A (zh) * 2012-06-04 2012-09-19 浙江理工大学 增氧耕水一体机
JP2014018750A (ja) * 2012-07-19 2014-02-03 Bellsion:Kk 溜水浄化装置
CN107801677A (zh) * 2017-11-02 2018-03-16 江苏华淼电子科技有限公司 一种水产养殖增氧装置
CN107986437A (zh) * 2017-12-30 2018-05-04 郑州默尔电子信息技术有限公司 一种用于污水处理的曝气装置

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