浮遊式水質浄化装置
【課題】
本発明は、湖、池、沼等の水域の環境汚染を、水中に酸素を供給して改善するための、水質浄化装置を提供することを目的としており、さらに、効率よく集光された太陽光をバッテリーに蓄電して自動制御することにより、夜間、曇天の日であっても水中への酸素補給がなされることを目的としている。
【解決手段】
上記目的を達成するために、本発明の浮遊式水質浄化装置においては、水中にマイクロバブルを発生させて、湖、池、沼等の水域の水質浄化を行うと共に、雨天時や夜など、太陽の出ていない時も該浮遊式水質浄化装置が活用できるように、浮遊式水質浄化装置に設置された光センサーが太陽の向きを感じ取り、太陽光集光部に配置された太陽電池が常に太陽の方向を向くように制御されることにより、効率的な発電と蓄電が行えるようにしたものである。
本発明は、湖、池、沼等の水域の環境汚染を、水中に酸素を供給して改善するための、水質浄化装置を提供することを目的としており、さらに、効率よく集光された太陽光をバッテリーに蓄電して自動制御することにより、夜間、曇天の日であっても水中への酸素補給がなされることを目的としている。
【解決手段】
上記目的を達成するために、本発明の浮遊式水質浄化装置においては、水中にマイクロバブルを発生させて、湖、池、沼等の水域の水質浄化を行うと共に、雨天時や夜など、太陽の出ていない時も該浮遊式水質浄化装置が活用できるように、浮遊式水質浄化装置に設置された光センサーが太陽の向きを感じ取り、太陽光集光部に配置された太陽電池が常に太陽の方向を向くように制御されることにより、効率的な発電と蓄電が行えるようにしたものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、湖、池、沼等の水域における、環境汚染を改善するための、水質浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の湖、池、沼等の水中に酸素を補給するエアレーションは、落下式，泡噴出式ともに大量の気泡を水中に発生させるため、消費される電力も多く省電力、省力化、にそくしたものとはなっていない。また、水中に渦流が発生し、特に動物プランクトンを捕食する給餌環境と渦流に抵抗するストレスにより生息環境が充分なものとなっていない。
【非特許文献１】八杉 龍一 外３名編集 「生物学辞典」１２２７頁 岩波書店出版 １９６０年３月１０日
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、湖、池、沼等の水域の環境汚染を、水中に酸素を供給して改善するための、水質浄化装置を提供することを目的としており、さらに、効率よく集光された太陽光をバッテリーに蓄電して自動制御することにより、夜間、曇天の日であっても水中への酸素補給がなされることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するために、本発明の浮遊式水質浄化装置においては、水中にマイクロバブルを発生させて、湖、池、沼等の水域の水質浄化を行うと共に、雨天時や夜など、太陽の出ていない時も該浮遊式水質浄化装置が活用できるように、浮遊式水質浄化装置に設置された光センサーが太陽の向きを感じ取り、太陽光集光部に配置された太陽電池が常に太陽の方向を向くように制御されることにより、効率的な発電と蓄電が行えるようにしたものである。
【０００５】
湖、池、沼等の水域の水質浄化を行うマイクロバブルは、大気中に存在する空気が、空気取り入れ口よりに取り込まれ、高圧エアハブポンプで加圧された空気が、浮遊式水質浄化装置に垂下されている噴出口より放出される。マイクロバブルは、噴出口に配置された、クレーズを有する通気性フィルムの微細な気孔を、加圧された空気が強制てきに拡張して透過することにより水中に発現される。多くのマイクロバブルが漂泊するように水中に停滞して周辺水域の酸素含有量が増加される。
【０００６】
本発明の浮遊式水質浄化装置は、太陽光集光部の中央部に設置されている光センサーが太陽の向きを感じ取り、太陽光集光部に配置された太陽電池が常に太陽の方向を向くように制御される。光センサーにより感知された情報に基づき、本体底部に設置されている４つのバラストタンクが作動して太陽光集光面が向日状態に位置するように調整される。これらの動作は本体に内蔵された回路の指令により起動される。
【発明の効果】
【０００７】
以上説明したように、本発明の浮遊式水質浄化装置は、太陽光集光部に設置された光センサーが太陽の向きを感じ取り、太陽光集光部に配置された太陽電池が常に太陽の方向を向くように制御されることにより、効率的な発電と蓄電が行えるようにしたものである。
【０００８】
これにより、雨天時や夜など、太陽の出ていない時も浮遊式水質浄化装置が活用でき、湖、池、沼等の水域の水質浄化を行う酸素の供給は、マイクロバブルを用いることにより効率よく、常時行われるとともに、これら一連の動作が自動制御されていることが省力化に繋がっている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、実施の形態を図面を参照して示し、さらに詳しくこの発明について説明する。もちろんこの発明は以下の実施の形態によって限定されるものではない。
【００１０】
浮遊式水質浄化装置２は、図１の一実施例に示すように、水面上に太陽光集光部４の集光面が太陽に向日する状態で浮遊している。集光面の中心部には空気取り入れ口（シュノーケル）１２が突出し、光センサー１８が露出した状態で配置され、これ以外の集光面は、集光面に配置された太陽電池を保護するように透明性を有する親水性フィルムで覆われている。
【００１１】
この発明において、水面上に集光面が太陽に向日する状態で浮遊している、太陽光集光部４は、集光面が直接当たる太陽光だけではなく、水面に反射した光までも集光できるように、太陽光を受ける太陽電池の部分が、水面に近づけて設置される。
【００１２】
集光面に設置されている太陽電池を、覆って保護する、透明性を有する親水性フィルムは、太陽電池の温度上昇を抑えるために、親水性の薬品を塗布し、或は、親水性を有するフィルムを採用することにより、フィルム面に薄い水の膜が形成される。
【００１３】
集光面の中心部に露出した状態で配置されている光センサー１８は、太陽の向きを感じ取り回路に情報を送ることで、、太陽電池が常に太陽の方向を向くようにするもので、これにより、効率的な発電が行われる。
【００１４】
集光面の中心部に突出して設置されている、空気取り入れ口（シュノーケル）１２は、エアーポンプなどに使われる空気を確保するためのもので、取り入れられた空気はエアーフィルターを通してエアーポンプ、マイクロバブルの放出などにもちいられる。この場合活性炭フィルターを採用することにより、空気の清浄化と、湿気の除去がなされる。
【００１５】
太陽光集光部４の下部には作動機器収納部１４が設けられ、作動機器を制御する回路、水深８０ｍまで空気を送ることができる高圧エアハブポンプ、姿勢をコントロールするための４つのエアポンプ、活性炭フィルター、空気取り入れ口（シュノーケル）、などが内蔵されている。
【００１６】
さらに、作動機器収納部１４には雨天時や夜など、太陽の出ていない時も活用できるように、充電池（バッテリー）が内蔵されており、晴れた日の昼間に余分に発電された電力はこの充電池に蓄えられる。
【００１７】
作動機器収納部１４の底部にはマイクロバブル噴出口８を水中に垂下するための固定部と送気チューブ２０を装着するためのホースニップルが固着されている。さらに、作動機器収納部１４の外部には４つのバラストタンク６が設置されている。
【００１８】
本発明に用いられるマイクロバブルは、直径が数十μｍ以下の小さな泡で、水の中に含まれる酸素の量を増やすことが容易であり、小さなゴミであれば、泡を付着させて水面へ浮上させることもできる。その他にも、水中の水をゆるやかにかき混ぜる作用やさらに、殺菌作用などをもつものである。
【００１９】
次に動作について説明する。本発明の浮遊式水質浄化装置は、太陽光集光面の位置補正を主に行う自動制御システムと、微細な泡を水中に放出するためのマイクロバブル発生システムとにより構成される。
【００２０】
太陽光集光面の位置補正は、太陽の光を効率よく集光して蓄電するために行われる動作である。この動作は太陽光集光面に設置された光センサーが光源である太陽の方向を感知することにより始動される。回路は、光センサーにより得られた情報に基づき、本体の姿勢をコントロールするための４つのエアポンプを作動させて、太陽電池が配置された 太陽光集光面を太陽の方向に向かせる。
【００２１】
姿勢のコントロールは、４つのエアポンプにより、本体の外部に均等に設置されたバラストタンクを調節することによりなされる。この場合、太陽光集光面が太陽光により多く相対するように制御されるため、太陽光集光面が向く方向と傾斜角度は、太陽の位置により徐々に移行し、太陽が上空にある場合に、太陽光集光面は水平に位置する。
【００２２】
集光面の中心部に突出して設けられた空気取り入れ口は、前記４つのエアポンプとマイクロバブルの放出などに使われる空気を確保するためのもので、取り入れられた空気はエアーフィルターを通して空気の清浄化と、湿気の除去がなされる。
【００２３】
マイクロバブルは、この空気を、高圧エアハブポンプを作動させて、本体に垂下されている噴出口へ送気することにより、噴出口に気体透過材として配置されたクレーズを有する通気性フィルムの微細な気孔を、加圧された空気が強制てきに拡張して透過することで水中に発現される。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明の浮遊式水質浄化装置は、太陽光の集光量を増大させ、夜間、曇天の状況下でもマイクロバブルによる水質の浄化が図られるもので、自動制御により、省電力、省力化がなされたもので、水質の浄化は、生物の育成に繋がることから、牡蠣、真珠貝などの養殖に適しているが、マイクロバブルの成分を空気から他の気体養分に変換することで、使用用途はさらに拡大する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の水質浄化装置の一実施例を示す概略図
【符号の説明】
【００２６】
２ 水質浄化装置
４ 太陽光集光部
６ バラストタンク
８ マイクロバブル噴出口
１０ 吊り下げ具（チェーン）
１２ 空気取り入れ口（シュノーケル）
１４ 作動機器収納部（本体）
１６ 親水性フィルム
１８ 光センサー
２０ 送気チューブ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、湖、池、沼等の水域における、環境汚染を改善するための、水質浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の湖、池、沼等の水中に酸素を補給するエアレーションは、落下式，泡噴出式ともに大量の気泡を水中に発生させるため、消費される電力も多く省電力、省力化、にそくしたものとはなっていない。また、水中に渦流が発生し、特に動物プランクトンを捕食する給餌環境と渦流に抵抗するストレスにより生息環境が充分なものとなっていない。
【非特許文献１】八杉 龍一 外３名編集 「生物学辞典」１２２７頁 岩波書店出版 １９６０年３月１０日
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、湖、池、沼等の水域の環境汚染を、水中に酸素を供給して改善するための、水質浄化装置を提供することを目的としており、さらに、効率よく集光された太陽光をバッテリーに蓄電して自動制御することにより、夜間、曇天の日であっても水中への酸素補給がなされることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するために、本発明の浮遊式水質浄化装置においては、水中にマイクロバブルを発生させて、湖、池、沼等の水域の水質浄化を行うと共に、雨天時や夜など、太陽の出ていない時も該浮遊式水質浄化装置が活用できるように、浮遊式水質浄化装置に設置された光センサーが太陽の向きを感じ取り、太陽光集光部に配置された太陽電池が常に太陽の方向を向くように制御されることにより、効率的な発電と蓄電が行えるようにしたものである。
【０００５】
湖、池、沼等の水域の水質浄化を行うマイクロバブルは、大気中に存在する空気が、空気取り入れ口よりに取り込まれ、高圧エアハブポンプで加圧された空気が、浮遊式水質浄化装置に垂下されている噴出口より放出される。マイクロバブルは、噴出口に配置された、クレーズを有する通気性フィルムの微細な気孔を、加圧された空気が強制てきに拡張して透過することにより水中に発現される。多くのマイクロバブルが漂泊するように水中に停滞して周辺水域の酸素含有量が増加される。
【０００６】
本発明の浮遊式水質浄化装置は、太陽光集光部の中央部に設置されている光センサーが太陽の向きを感じ取り、太陽光集光部に配置された太陽電池が常に太陽の方向を向くように制御される。光センサーにより感知された情報に基づき、本体底部に設置されている４つのバラストタンクが作動して太陽光集光面が向日状態に位置するように調整される。これらの動作は本体に内蔵された回路の指令により起動される。
【発明の効果】
【０００７】
以上説明したように、本発明の浮遊式水質浄化装置は、太陽光集光部に設置された光センサーが太陽の向きを感じ取り、太陽光集光部に配置された太陽電池が常に太陽の方向を向くように制御されることにより、効率的な発電と蓄電が行えるようにしたものである。
【０００８】
これにより、雨天時や夜など、太陽の出ていない時も浮遊式水質浄化装置が活用でき、湖、池、沼等の水域の水質浄化を行う酸素の供給は、マイクロバブルを用いることにより効率よく、常時行われるとともに、これら一連の動作が自動制御されていることが省力化に繋がっている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、実施の形態を図面を参照して示し、さらに詳しくこの発明について説明する。もちろんこの発明は以下の実施の形態によって限定されるものではない。
【００１０】
浮遊式水質浄化装置２は、図１の一実施例に示すように、水面上に太陽光集光部４の集光面が太陽に向日する状態で浮遊している。集光面の中心部には空気取り入れ口（シュノーケル）１２が突出し、光センサー１８が露出した状態で配置され、これ以外の集光面は、集光面に配置された太陽電池を保護するように透明性を有する親水性フィルムで覆われている。
【００１１】
この発明において、水面上に集光面が太陽に向日する状態で浮遊している、太陽光集光部４は、集光面が直接当たる太陽光だけではなく、水面に反射した光までも集光できるように、太陽光を受ける太陽電池の部分が、水面に近づけて設置される。
【００１２】
集光面に設置されている太陽電池を、覆って保護する、透明性を有する親水性フィルムは、太陽電池の温度上昇を抑えるために、親水性の薬品を塗布し、或は、親水性を有するフィルムを採用することにより、フィルム面に薄い水の膜が形成される。
【００１３】
集光面の中心部に露出した状態で配置されている光センサー１８は、太陽の向きを感じ取り回路に情報を送ることで、、太陽電池が常に太陽の方向を向くようにするもので、これにより、効率的な発電が行われる。
【００１４】
集光面の中心部に突出して設置されている、空気取り入れ口（シュノーケル）１２は、エアーポンプなどに使われる空気を確保するためのもので、取り入れられた空気はエアーフィルターを通してエアーポンプ、マイクロバブルの放出などにもちいられる。この場合活性炭フィルターを採用することにより、空気の清浄化と、湿気の除去がなされる。
【００１５】
太陽光集光部４の下部には作動機器収納部１４が設けられ、作動機器を制御する回路、水深８０ｍまで空気を送ることができる高圧エアハブポンプ、姿勢をコントロールするための４つのエアポンプ、活性炭フィルター、空気取り入れ口（シュノーケル）、などが内蔵されている。
【００１６】
さらに、作動機器収納部１４には雨天時や夜など、太陽の出ていない時も活用できるように、充電池（バッテリー）が内蔵されており、晴れた日の昼間に余分に発電された電力はこの充電池に蓄えられる。
【００１７】
作動機器収納部１４の底部にはマイクロバブル噴出口８を水中に垂下するための固定部と送気チューブ２０を装着するためのホースニップルが固着されている。さらに、作動機器収納部１４の外部には４つのバラストタンク６が設置されている。
【００１８】
本発明に用いられるマイクロバブルは、直径が数十μｍ以下の小さな泡で、水の中に含まれる酸素の量を増やすことが容易であり、小さなゴミであれば、泡を付着させて水面へ浮上させることもできる。その他にも、水中の水をゆるやかにかき混ぜる作用やさらに、殺菌作用などをもつものである。
【００１９】
次に動作について説明する。本発明の浮遊式水質浄化装置は、太陽光集光面の位置補正を主に行う自動制御システムと、微細な泡を水中に放出するためのマイクロバブル発生システムとにより構成される。
【００２０】
太陽光集光面の位置補正は、太陽の光を効率よく集光して蓄電するために行われる動作である。この動作は太陽光集光面に設置された光センサーが光源である太陽の方向を感知することにより始動される。回路は、光センサーにより得られた情報に基づき、本体の姿勢をコントロールするための４つのエアポンプを作動させて、太陽電池が配置された 太陽光集光面を太陽の方向に向かせる。
【００２１】
姿勢のコントロールは、４つのエアポンプにより、本体の外部に均等に設置されたバラストタンクを調節することによりなされる。この場合、太陽光集光面が太陽光により多く相対するように制御されるため、太陽光集光面が向く方向と傾斜角度は、太陽の位置により徐々に移行し、太陽が上空にある場合に、太陽光集光面は水平に位置する。
【００２２】
集光面の中心部に突出して設けられた空気取り入れ口は、前記４つのエアポンプとマイクロバブルの放出などに使われる空気を確保するためのもので、取り入れられた空気はエアーフィルターを通して空気の清浄化と、湿気の除去がなされる。
【００２３】
マイクロバブルは、この空気を、高圧エアハブポンプを作動させて、本体に垂下されている噴出口へ送気することにより、噴出口に気体透過材として配置されたクレーズを有する通気性フィルムの微細な気孔を、加圧された空気が強制てきに拡張して透過することで水中に発現される。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明の浮遊式水質浄化装置は、太陽光の集光量を増大させ、夜間、曇天の状況下でもマイクロバブルによる水質の浄化が図られるもので、自動制御により、省電力、省力化がなされたもので、水質の浄化は、生物の育成に繋がることから、牡蠣、真珠貝などの養殖に適しているが、マイクロバブルの成分を空気から他の気体養分に変換することで、使用用途はさらに拡大する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の水質浄化装置の一実施例を示す概略図
【符号の説明】
【００２６】
２ 水質浄化装置
４ 太陽光集光部
６ バラストタンク
８ マイクロバブル噴出口
１０ 吊り下げ具（チェーン）
１２ 空気取り入れ口（シュノーケル）
１４ 作動機器収納部（本体）
１６ 親水性フィルム
１８ 光センサー
２０ 送気チューブ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水に浮遊した状態で太陽の方向を感知して、太陽電池が配置された太陽光集光面を常時太陽に相対させる姿勢制御手段と、水中に直径が数十μｍ以下の小さな泡を放出させるマイクロバブル発生手段をを有する。浮遊式水質浄化装置。
【請求項２】
親水性の薬品を塗布したフィルムおよび親水性を有するフィルムを採用したことを特徴とする太陽電池保護フィルム。
【請求項１】
水に浮遊した状態で太陽の方向を感知して、太陽電池が配置された太陽光集光面を常時太陽に相対させる姿勢制御手段と、水中に直径が数十μｍ以下の小さな泡を放出させるマイクロバブル発生手段をを有する。浮遊式水質浄化装置。
【請求項２】
親水性の薬品を塗布したフィルムおよび親水性を有するフィルムを採用したことを特徴とする太陽電池保護フィルム。
【図１】
【公開番号】特開２００７−７９７（Ｐ２００７−７９７Ａ）
【公開日】平成１９年１月１１日（２００７．１．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１８４８４３（Ｐ２００５−１８４８４３）
【出願日】平成１７年６月２４日（２００５．６．２４）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り 平成１６年１２月２７日 独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構主催の「第１６回 太陽電池工作コンクール表彰式」に出品
【出願人】（３９７０１０４４６）有限会社中島工業 (28)
【出願人】（５０５２４１６６９）
【出願人】（５０５２４１６７０）
【上記２名の法定代理人】
【識別番号】５０５２４１６８１
【氏名又は名称】千葉 茂美
【出願人】（５０５２４１６８１）
【出願人】（５０５２４１６９２）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１月１１日（２００７．１．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月２４日（２００５．６．２４）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り 平成１６年１２月２７日 独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構主催の「第１６回 太陽電池工作コンクール表彰式」に出品
【出願人】（３９７０１０４４６）有限会社中島工業 (28)
【出願人】（５０５２４１６６９）
【出願人】（５０５２４１６７０）
【上記２名の法定代理人】
【識別番号】５０５２４１６８１
【氏名又は名称】千葉 茂美
【出願人】（５０５２４１６８１）
【出願人】（５０５２４１６９２）
【Ｆターム（参考）】
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