JP3243114B2 - 自走式噴水型水質浄化装置 - Google Patents
自走式噴水型水質浄化装置Info
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- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/30—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies
- Y02W10/37—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies using solar energy
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- Aeration Devices For Treatment Of Activated Polluted Sludge (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、農業用水溜池のような
小規模な湖沼池の水質浄化を図るに適した水質浄化装置
に関する。
小規模な湖沼池の水質浄化を図るに適した水質浄化装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】農業用水用の溜池は全国でおよそ22万
個所が設けられている。これらの農業用溜池は、水田の
減少などの理由から農業用水としての使用が減少し、閉
鎖性の流域となって水の流れが無くなって水たまりとな
っている。これらの溜池は、水深や池の底の形状が不定
であり、全体に浅い水深と、狭い面積であることから水
温が上昇しやすくなっている。さらに、これら使用され
なくなった溜池は、都市近郊にあり生活雑排水が流入す
るので富栄養化している。このような環境から、これら
溜池の底はヘドロ状態になっており、さらにごみの不法
投棄等によってごみが浮遊し、アオコ等の発生が著しく
水圏の破壊が進み問題となっている。
個所が設けられている。これらの農業用溜池は、水田の
減少などの理由から農業用水としての使用が減少し、閉
鎖性の流域となって水の流れが無くなって水たまりとな
っている。これらの溜池は、水深や池の底の形状が不定
であり、全体に浅い水深と、狭い面積であることから水
温が上昇しやすくなっている。さらに、これら使用され
なくなった溜池は、都市近郊にあり生活雑排水が流入す
るので富栄養化している。このような環境から、これら
溜池の底はヘドロ状態になっており、さらにごみの不法
投棄等によってごみが浮遊し、アオコ等の発生が著しく
水圏の破壊が進み問題となっている。
【0003】これらの溜池などの浄化方法として、噴水
を用いて池水を汲み上げて空中に噴出させ空気に曝して
酸素を供給して水質を改善することが試みられている。
しかしながら、これらの方法や装置を前述の農業用水用
溜池などに用いると、溜池の環境は、池の底が浅くかつ
池の周囲が整備されていないので、電力などの動力源が
ない、ヘドロやアオコまたは浮遊ごみなどが給水口を塞
いでしまう、一般の人は池の中への立入りが禁じられて
いるのでメンテナンスの要員を確保し難い等々の理由か
ら通常の噴水装置などを使用することが困難な状況にあ
る。
を用いて池水を汲み上げて空中に噴出させ空気に曝して
酸素を供給して水質を改善することが試みられている。
しかしながら、これらの方法や装置を前述の農業用水用
溜池などに用いると、溜池の環境は、池の底が浅くかつ
池の周囲が整備されていないので、電力などの動力源が
ない、ヘドロやアオコまたは浮遊ごみなどが給水口を塞
いでしまう、一般の人は池の中への立入りが禁じられて
いるのでメンテナンスの要員を確保し難い等々の理由か
ら通常の噴水装置などを使用することが困難な状況にあ
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、これらの状
況に鑑み電力源などの動力源のないところなどでも使用
可能で、浮遊ごみやアオコ、ヘドロ等があっても使用可
能な水質浄化装置を提供することを目的とする。さらに
本発明は、1ヶ所に固定されたものではなく水面を自走
して移動できるようにし浄化範囲を拡げた水質浄化装置
を提供することを目的とする。さらに本発明の他の目的
は、メンテナンスの必要の少ない水質浄化装置を提供す
ることを目的とする。
況に鑑み電力源などの動力源のないところなどでも使用
可能で、浮遊ごみやアオコ、ヘドロ等があっても使用可
能な水質浄化装置を提供することを目的とする。さらに
本発明は、1ヶ所に固定されたものではなく水面を自走
して移動できるようにし浄化範囲を拡げた水質浄化装置
を提供することを目的とする。さらに本発明の他の目的
は、メンテナンスの必要の少ない水質浄化装置を提供す
ることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、噴水装置を水上を浮遊する形式とし、
さらに動力源として水面に浮遊する太陽電池を用いた電
源とした。さらに、噴水装置を球形の容器に格納し、底
面から水を取り込むようにした。
めに、本発明は、噴水装置を水上を浮遊する形式とし、
さらに動力源として水面に浮遊する太陽電池を用いた電
源とした。さらに、噴水装置を球形の容器に格納し、底
面から水を取り込むようにした。
【0006】
【作用】自走式噴水型水質浄化装置において、自走式噴
水ユニットと太陽電池電源ユニットを分けることによっ
て、自走式噴水ユニットの移動の自由度が増すととも
に、電源の容量を噴水の容量にあわせて変更することが
可能となる。さらに、中空体の下部に設けた内部に向か
う凹部内に下端部が開口し上端部が水面の上空に開口す
るとともに中間部に接する水位検出器と管内に挿入した
水位検出用浮子からなる水位検出手段を有する空気抜き
管を備えたことにより、水位が低下して噴水ユニットが
池の底に着底したときにこの装置の動作を停止させるよ
うにすることができる。また、中空体の上部からの吸気
を中空体の水面下に設けたノズルから水平方向を含む斜
め後方へ向けて噴出させるようにしたことにより、推進
力を生じて、噴水ユニットが固定用アンカーを中心とし
てゆっくりした速度で回転するので、装置の働きがおよ
ぶ範囲を広げることができるとともに、水面および水中
を撹拌して浄化の働きをさらに引き上げることができ
る。加えて、太陽電池パネルの後端を折り曲げて反射板
としたことにより、曇天時の拡散光を後ろに配置された
太陽電池筏の太陽電池パネルに反射させて発電性能を高
める働きをするとともに、後部から吹く風の流れを変え
て太陽電池筏が傾くことを防ぐことができる。
水ユニットと太陽電池電源ユニットを分けることによっ
て、自走式噴水ユニットの移動の自由度が増すととも
に、電源の容量を噴水の容量にあわせて変更することが
可能となる。さらに、中空体の下部に設けた内部に向か
う凹部内に下端部が開口し上端部が水面の上空に開口す
るとともに中間部に接する水位検出器と管内に挿入した
水位検出用浮子からなる水位検出手段を有する空気抜き
管を備えたことにより、水位が低下して噴水ユニットが
池の底に着底したときにこの装置の動作を停止させるよ
うにすることができる。また、中空体の上部からの吸気
を中空体の水面下に設けたノズルから水平方向を含む斜
め後方へ向けて噴出させるようにしたことにより、推進
力を生じて、噴水ユニットが固定用アンカーを中心とし
てゆっくりした速度で回転するので、装置の働きがおよ
ぶ範囲を広げることができるとともに、水面および水中
を撹拌して浄化の働きをさらに引き上げることができ
る。加えて、太陽電池パネルの後端を折り曲げて反射板
としたことにより、曇天時の拡散光を後ろに配置された
太陽電池筏の太陽電池パネルに反射させて発電性能を高
める働きをするとともに、後部から吹く風の流れを変え
て太陽電池筏が傾くことを防ぐことができる。
【0007】
【実施例】本発明に係るソーラ噴水型水質浄化装置の1
実施例を、図面を用いて説明する。図1および図2は、
本発明に係るソーラ噴水型水質浄化装置1の全体構成を
示す図であって、図1は平面図であり図2は水面に垂直
な面から見た正面図である。
実施例を、図面を用いて説明する。図1および図2は、
本発明に係るソーラ噴水型水質浄化装置1の全体構成を
示す図であって、図1は平面図であり図2は水面に垂直
な面から見た正面図である。
【0008】この図に示すように、ソーラ噴水型水質浄
化装置1は、水面に浮遊して自走する自走式噴水ユニッ
ト2と、太陽電池と蓄電池からなる組合せ型の太陽電池
電源ユニット3とから構成される。太陽電池電源ユニッ
ト3は、配電制御部31と複数の太陽電池筏部32とか
ら構成される。
化装置1は、水面に浮遊して自走する自走式噴水ユニッ
ト2と、太陽電池と蓄電池からなる組合せ型の太陽電池
電源ユニット3とから構成される。太陽電池電源ユニッ
ト3は、配電制御部31と複数の太陽電池筏部32とか
ら構成される。
【0009】噴水ユニット2と太陽電池電源ユニット3
は、それぞれ最大水深以上の長さを持つ耐屈曲性の係溜
用ケーブル4で水底に設けた固定用アンカー5に固定さ
れている。この係溜用ケーブルには、途中にフレキシブ
ル継手を設けることができる。噴水ユニット2は、固定
用アンカー5を中心にして回転でき、噴水ユニット2の
係溜用ケーブル4の中間部には、回転時に噴水ユニット
が傾かないようにバランサー6が設けられている。太陽
電池電源ユニット3の係溜用ケーブル4は、図示の例で
は4本設けられそれぞれ固定用アンカー5に固定され、
各係溜用ケーブル4は、太陽電池筏部32が分散しない
ようにテンションロープ7で繋がれるとともに、その下
部には水位が低下した時に太陽電池電源ユニット3の移
動を制限する複数の補助アンカー8が取り付けられてい
る。噴水ユニット2と太陽電池電源ユニット3は、電力
ケーブル9で接続されている。
は、それぞれ最大水深以上の長さを持つ耐屈曲性の係溜
用ケーブル4で水底に設けた固定用アンカー5に固定さ
れている。この係溜用ケーブルには、途中にフレキシブ
ル継手を設けることができる。噴水ユニット2は、固定
用アンカー5を中心にして回転でき、噴水ユニット2の
係溜用ケーブル4の中間部には、回転時に噴水ユニット
が傾かないようにバランサー6が設けられている。太陽
電池電源ユニット3の係溜用ケーブル4は、図示の例で
は4本設けられそれぞれ固定用アンカー5に固定され、
各係溜用ケーブル4は、太陽電池筏部32が分散しない
ようにテンションロープ7で繋がれるとともに、その下
部には水位が低下した時に太陽電池電源ユニット3の移
動を制限する複数の補助アンカー8が取り付けられてい
る。噴水ユニット2と太陽電池電源ユニット3は、電力
ケーブル9で接続されている。
【0010】噴水ユニット2と太陽電池電源ユニット3
は、それぞれ係溜用ケーブル4で水底に設けた固定用ア
ンカー5に固定されている。噴水ユニット2は、固定用
アンカー5を中心にして回転でき、噴水ユニット2の係
溜用ケーブル4の中間部には、回転時に噴水ユニットが
傾かないようにバランサー6が設けられている。太陽電
池電源ユニット3の係溜用ケーブル4は、図示の例では
4本設けられそれぞれ固定用アンカー5に固定され、各
係溜用ケーブル4は、太陽電池筏部が分散しないように
テンションロープ7で繋がれるとともに、その下部には
水位が低下した時に太陽電池電源ユニット3の移動を制
限する複数の補助アンカー8が取り付けられている。噴
水ユニット2と太陽電池電源ユニット3は、電力ケーブ
ル9で接続されている。
は、それぞれ係溜用ケーブル4で水底に設けた固定用ア
ンカー5に固定されている。噴水ユニット2は、固定用
アンカー5を中心にして回転でき、噴水ユニット2の係
溜用ケーブル4の中間部には、回転時に噴水ユニットが
傾かないようにバランサー6が設けられている。太陽電
池電源ユニット3の係溜用ケーブル4は、図示の例では
4本設けられそれぞれ固定用アンカー5に固定され、各
係溜用ケーブル4は、太陽電池筏部が分散しないように
テンションロープ7で繋がれるとともに、その下部には
水位が低下した時に太陽電池電源ユニット3の移動を制
限する複数の補助アンカー8が取り付けられている。噴
水ユニット2と太陽電池電源ユニット3は、電力ケーブ
ル9で接続されている。
【0011】図3〜図5を用いて噴水ユニット2の詳細
を説明する。図3は噴水ユニット2の正面図を、図4は
その一部破断上面図を、図5は縦断面図を、図6は底面
図を示す。
を説明する。図3は噴水ユニット2の正面図を、図4は
その一部破断上面図を、図5は縦断面図を、図6は底面
図を示す。
【0012】図に示す噴水ユニット2は、浮子を構成す
る強化プラスチックなどで作られた内部が中空状の球体
部20と、脚部21と、太陽電池パネル22とから構成
されている。球体部20には、球体の上方の表面に斜め
上方に向けられて放射状に並べられた複数箇(例えば4
8本)の噴水のズル23と、球体のほぼ重心位置から水
平方向に後部に向けて延びる推進用ノズル24と、球体
の下部方にあり後部に向けて延びる曝気用ノズル5と、
球体部20の下部に形成した凹部26と、該凹部の開口
を覆う網状体からなるストレーナ27とから構成されて
いる。
る強化プラスチックなどで作られた内部が中空状の球体
部20と、脚部21と、太陽電池パネル22とから構成
されている。球体部20には、球体の上方の表面に斜め
上方に向けられて放射状に並べられた複数箇(例えば4
8本)の噴水のズル23と、球体のほぼ重心位置から水
平方向に後部に向けて延びる推進用ノズル24と、球体
の下部方にあり後部に向けて延びる曝気用ノズル5と、
球体部20の下部に形成した凹部26と、該凹部の開口
を覆う網状体からなるストレーナ27とから構成されて
いる。
【0013】脚部21は、球体部20の周囲から下方に
向けて取り付けられており、球体部20に取り付けられ
た支柱211と、該支柱の下部に取り付けられた底板2
12と、石突き213と、支柱211に取り付けられた
舵214とから構成されている。脚部21は、噴水ユニ
ット2の重心を引き下げる働きを持っており、風や波な
どの力によって噴水ユニットをゆるい周期で揺動させる
働きをもっている。太陽電池パネル22の頂部には鳥が
止まることを阻止するバードプロテクタ211が取り付
けられており、鳥の糞によって太陽電池パネル表面が汚
損されることを防いでいる。
向けて取り付けられており、球体部20に取り付けられ
た支柱211と、該支柱の下部に取り付けられた底板2
12と、石突き213と、支柱211に取り付けられた
舵214とから構成されている。脚部21は、噴水ユニ
ット2の重心を引き下げる働きを持っており、風や波な
どの力によって噴水ユニットをゆるい周期で揺動させる
働きをもっている。太陽電池パネル22の頂部には鳥が
止まることを阻止するバードプロテクタ211が取り付
けられており、鳥の糞によって太陽電池パネル表面が汚
損されることを防いでいる。
【0014】球体部20内には、浮遊する球体のバラン
スをとるバランサ200と、噴水用の水中ポンプ201
と、曝気用のブロワ202とが球体の浮力の中心よりも
下方に設けられている。水中ポンプの本体部は、球体部
20の凹部26内に篭状のストレーナ203を設けた吸
水口を下方に向けて位置して、該凹部26の底部261
に水密構造をもって取り付けられるとともに、その吐出
口には、ノズル23が取り付けられた給水環231に接
続された送水用管204が接続されている。ブロワ20
2は、外気に連通した吸気管205と曝気用ノズル25
に接続された排気管206が接続されている。
スをとるバランサ200と、噴水用の水中ポンプ201
と、曝気用のブロワ202とが球体の浮力の中心よりも
下方に設けられている。水中ポンプの本体部は、球体部
20の凹部26内に篭状のストレーナ203を設けた吸
水口を下方に向けて位置して、該凹部26の底部261
に水密構造をもって取り付けられるとともに、その吐出
口には、ノズル23が取り付けられた給水環231に接
続された送水用管204が接続されている。ブロワ20
2は、外気に連通した吸気管205と曝気用ノズル25
に接続された排気管206が接続されている。
【0015】凹部26内上部付近には、球体部20の内
部を貫通して上部に抜ける空気抜き管207の下部開口
が位置しており、凹部26内に侵入した気体を排出し
て、水中ポンプ201が無負荷状態で駆動されることを
防いでいる。この空気抜き管207の中間部は複数本に
分けられており、片方の空気抜き管に接して水位検出器
208が設けられるとともに、空気抜き管内には水位検
出用浮子209が挿入され、水位が低下して噴水ユニッ
ト2が池の底に着底したときにこの装置の動作を停止さ
せるようにされている。さらに、球体部20内部と外気
とを連通する連通管210が設けられ、温度変化によっ
て生じる内外の圧力差を均衡させている。
部を貫通して上部に抜ける空気抜き管207の下部開口
が位置しており、凹部26内に侵入した気体を排出し
て、水中ポンプ201が無負荷状態で駆動されることを
防いでいる。この空気抜き管207の中間部は複数本に
分けられており、片方の空気抜き管に接して水位検出器
208が設けられるとともに、空気抜き管内には水位検
出用浮子209が挿入され、水位が低下して噴水ユニッ
ト2が池の底に着底したときにこの装置の動作を停止さ
せるようにされている。さらに、球体部20内部と外気
とを連通する連通管210が設けられ、温度変化によっ
て生じる内外の圧力差を均衡させている。
【0016】吸気管205と空気抜き管207と連通管
210の先端部は、逆U字形に折り返されて雨水等が管
路に侵入することを阻止している。給水環231には、
弁241を介して推進用ノズル24が接続されており、
必要に応じて弁241を開閉して推進力を変化できるよ
うにされている。
210の先端部は、逆U字形に折り返されて雨水等が管
路に侵入することを阻止している。給水環231には、
弁241を介して推進用ノズル24が接続されており、
必要に応じて弁241を開閉して推進力を変化できるよ
うにされている。
【0017】脚部21の底板212には、中央部付近に
開口215が、その近傍底面にアンカー接続用フック2
16が設けられている。
開口215が、その近傍底面にアンカー接続用フック2
16が設けられている。
【0018】上記のような構成の噴水ユニット2は、別
に設けた太陽電池電源ユニット3から電力の供給を受
け、水中ポンプ201とブロワ202を動作させる。水
中ポンプ201は、球体部20の下方から汲み上げた水
を噴水ノズル23から噴出して、溜池の水を循環させ
る。ノズル23から噴出した水は、空気と触れて蒸発す
る際に水から気化熱を奪うので、水面の温度を下げてア
オコの発生を抑制するように働くとともに、水面を水滴
で叩くことによってアオコの発生を抑制するようにも働
く。さらに、水を空中に吹き上げることによって水が紫
外線で殺菌されることとなり、水質浄化の効果を上げる
ことができる。加えて、ポンプによって圧力が加えられ
た水がノズル部分を通過するので、植物プランクトンの
細胞が破壊され、植物プランクトンを減少させることが
できる。
に設けた太陽電池電源ユニット3から電力の供給を受
け、水中ポンプ201とブロワ202を動作させる。水
中ポンプ201は、球体部20の下方から汲み上げた水
を噴水ノズル23から噴出して、溜池の水を循環させ
る。ノズル23から噴出した水は、空気と触れて蒸発す
る際に水から気化熱を奪うので、水面の温度を下げてア
オコの発生を抑制するように働くとともに、水面を水滴
で叩くことによってアオコの発生を抑制するようにも働
く。さらに、水を空中に吹き上げることによって水が紫
外線で殺菌されることとなり、水質浄化の効果を上げる
ことができる。加えて、ポンプによって圧力が加えられ
た水がノズル部分を通過するので、植物プランクトンの
細胞が破壊され、植物プランクトンを減少させることが
できる。
【0019】ブロワ202は、曝気用ノズル25から空
気を水中に噴出するので、アオコが発生している表層付
近の水を撹拌するとともに、水に酸素を供給して水質の
浄化に寄与する。さらに、ブロワの曝気を水中に水平方
向を含む斜め後方へ向けて吹き出すことによって推進力
を生じ、噴水ユニット2が固定用アンカー5を中心とし
てゆっくりした速度で回転するので、装置が働きがおよ
ぶ範囲を拡げることができるとともに、水面および水中
を撹拌して浄化の働きをさらに引き上げることができ
る。
気を水中に噴出するので、アオコが発生している表層付
近の水を撹拌するとともに、水に酸素を供給して水質の
浄化に寄与する。さらに、ブロワの曝気を水中に水平方
向を含む斜め後方へ向けて吹き出すことによって推進力
を生じ、噴水ユニット2が固定用アンカー5を中心とし
てゆっくりした速度で回転するので、装置が働きがおよ
ぶ範囲を拡げることができるとともに、水面および水中
を撹拌して浄化の働きをさらに引き上げることができ
る。
【0020】球体部20の凹部26の開口を覆うストレ
ーナ27を球体部20の曲面と連続した曲面を有するよ
うに構成することによって、球体部20が揺動するとス
トレーナ27はいずれの方向の揺動であっても同様に揺
動して網目に付着したアオコや浮遊ごみなどがゆすり落
され、ストレーナを自己洗浄する作用を有している。さ
らに、噴水ユニットを球形にしたので、余分な出っ張り
が無くなり、ごみのひっかかりを防ぐとともに、遊泳し
ている人などが衝突したときの安全性も維持されてい
る。
ーナ27を球体部20の曲面と連続した曲面を有するよ
うに構成することによって、球体部20が揺動するとス
トレーナ27はいずれの方向の揺動であっても同様に揺
動して網目に付着したアオコや浮遊ごみなどがゆすり落
され、ストレーナを自己洗浄する作用を有している。さ
らに、噴水ユニットを球形にしたので、余分な出っ張り
が無くなり、ごみのひっかかりを防ぐとともに、遊泳し
ている人などが衝突したときの安全性も維持されてい
る。
【0021】以下、図7〜図11を用いて太陽電池電源
ユニットの説明をする。太陽電池電源ユニット3は、配
電制御部31と、複数の太陽電池筏32とが相互に繋ぎ
合わされて構成される。配電制御部31は、太陽電池筏
32の太陽電池の発電能力を監視して蓄電池への充電を
制御するとともに、太陽電池筏32から噴水ユニット2
への電力の供給を制御する。電子部品からなる制御部を
噴水の水がかかりにくい太陽電池電源ユニット側に設け
たので、噴水の影響を避けることができ信頼性を向上さ
せることができる。
ユニットの説明をする。太陽電池電源ユニット3は、配
電制御部31と、複数の太陽電池筏32とが相互に繋ぎ
合わされて構成される。配電制御部31は、太陽電池筏
32の太陽電池の発電能力を監視して蓄電池への充電を
制御するとともに、太陽電池筏32から噴水ユニット2
への電力の供給を制御する。電子部品からなる制御部を
噴水の水がかかりにくい太陽電池電源ユニット側に設け
たので、噴水の影響を避けることができ信頼性を向上さ
せることができる。
【0022】図7は配電制御部31の縦断面図であり、
図8は図7のA−A線で示す面の平面図であり、図9は
図7のB−B線で示す面の平面図である。配電制御部3
1は、本体311と蓋312とからなり水面に浮かぶよ
うされた中空状の球体部から構成されており、球体部の
中はバランサ300が配置された底層と制御部313が
配置された中層と配電部314が配置された上層の3層
に分けられている。中層の下に接して水が流通する冷却
口33が貫通している。制御部313には、充放電制御
器315と、シーケンサ316と、インバータ317が
配置されている。インバータの冷却用フィンが冷却口3
3に突出して冷却口内に流入する水に接している。配電
部314には、太陽電池筏32からのケーブル9や噴水
ユニット2へのケーブル9が接続される端子台318
と、ブレーカ319が配置される。蓋312は、内部の
点検保守時に必要に応じて開閉できるように構成されて
いる。さらに、球体部の外側には、図示を省略した筏接
続フックが設けられている。
図8は図7のA−A線で示す面の平面図であり、図9は
図7のB−B線で示す面の平面図である。配電制御部3
1は、本体311と蓋312とからなり水面に浮かぶよ
うされた中空状の球体部から構成されており、球体部の
中はバランサ300が配置された底層と制御部313が
配置された中層と配電部314が配置された上層の3層
に分けられている。中層の下に接して水が流通する冷却
口33が貫通している。制御部313には、充放電制御
器315と、シーケンサ316と、インバータ317が
配置されている。インバータの冷却用フィンが冷却口3
3に突出して冷却口内に流入する水に接している。配電
部314には、太陽電池筏32からのケーブル9や噴水
ユニット2へのケーブル9が接続される端子台318
と、ブレーカ319が配置される。蓋312は、内部の
点検保守時に必要に応じて開閉できるように構成されて
いる。さらに、球体部の外側には、図示を省略した筏接
続フックが設けられている。
【0023】図10および図11を用いて太陽電池筏3
2の構成を説明する。図10は太陽電池筏32の一部破
断正面図であり、図11は断面図である。太陽電池筏3
2は、箱型の船部320と、上面に設置された太陽電池
パネル321と船部320内の底部に配置された蓄電池
322とから構成される。蓄電池322は、太陽電池パ
ネル321の出力電力によって浮動充電される。太陽電
池パネル321は、太陽の方向に向けておよそ15乃至
30度の仰角をもって設置され、その頂部にはバードプ
ロテクタ323を設けて鳥の糞によって太陽電池パネル
が汚損されるのを防いでいる。太陽電池パネル321の
後方は折り曲げられて反射板324を形成している。こ
の反射板324は、曇天時の拡散光を後に配置された太
陽電池筏の太陽電池パネルに反射させて発電能を高める
働きをするとともに、後部から吹く風の流れを変えて太
陽電池筏32が傾くことを防ぐ働きをも持っている。さ
らに、船部の底部は平面に形成されているので、地上に
設置することも可能である。
2の構成を説明する。図10は太陽電池筏32の一部破
断正面図であり、図11は断面図である。太陽電池筏3
2は、箱型の船部320と、上面に設置された太陽電池
パネル321と船部320内の底部に配置された蓄電池
322とから構成される。蓄電池322は、太陽電池パ
ネル321の出力電力によって浮動充電される。太陽電
池パネル321は、太陽の方向に向けておよそ15乃至
30度の仰角をもって設置され、その頂部にはバードプ
ロテクタ323を設けて鳥の糞によって太陽電池パネル
が汚損されるのを防いでいる。太陽電池パネル321の
後方は折り曲げられて反射板324を形成している。こ
の反射板324は、曇天時の拡散光を後に配置された太
陽電池筏の太陽電池パネルに反射させて発電能を高める
働きをするとともに、後部から吹く風の流れを変えて太
陽電池筏32が傾くことを防ぐ働きをも持っている。さ
らに、船部の底部は平面に形成されているので、地上に
設置することも可能である。
【0024】また、船部320は水密に構成されており
外部と連通する空気抜き管325が設けられるととも
に、点検蓋326が設けられている。船部320の上端
部周縁にはゴムなどの弾性体からなるバンパー327が
設けられて隣接した太陽電池筏が衝突して破損すること
を防いでおり、船部320の四隅には筏接続フック32
8が設けられて太陽電池筏を自由に接続することができ
るようにされ、底部にはアンカー接続フック329が設
けられて筏の移動を防いでいる。このアンカーを分散し
て設けることによって、水位が変動しても太陽電池筏は
常に太陽側(南側)に向くようにすることができる。
外部と連通する空気抜き管325が設けられるととも
に、点検蓋326が設けられている。船部320の上端
部周縁にはゴムなどの弾性体からなるバンパー327が
設けられて隣接した太陽電池筏が衝突して破損すること
を防いでおり、船部320の四隅には筏接続フック32
8が設けられて太陽電池筏を自由に接続することができ
るようにされ、底部にはアンカー接続フック329が設
けられて筏の移動を防いでいる。このアンカーを分散し
て設けることによって、水位が変動しても太陽電池筏は
常に太陽側(南側)に向くようにすることができる。
【0025】太陽電池筏32は、例えば図1に示すよう
に、10台が十字形に並べられ、隣接する筏は筏接続フ
ック328を互いに懸けることによって繋がれて配置さ
れ、中心部に配電制御部31が置かれる。太陽電池筏3
2の出力はケーブル9によって配電制御部31に集めら
れ、太陽電池の発電量と蓄電池の充電量に応じて噴水ユ
ニットへの電力供給量が制御される。
に、10台が十字形に並べられ、隣接する筏は筏接続フ
ック328を互いに懸けることによって繋がれて配置さ
れ、中心部に配電制御部31が置かれる。太陽電池筏3
2の出力はケーブル9によって配電制御部31に集めら
れ、太陽電池の発電量と蓄電池の充電量に応じて噴水ユ
ニットへの電力供給量が制御される。
【0026】図12を用いて、日照量と蓄電池の充電量
およびポンプの運転について説明する。(a)は日照量
の時間的な推移を、(b)はポンプの運転曲線を、
(c)は蓄電池の充電量の時間的な推移をそれぞれ示し
ている。太陽電池は日照量に比例した電力を発電する。
日照量は、時間とともに複雑に変化する。
およびポンプの運転について説明する。(a)は日照量
の時間的な推移を、(b)はポンプの運転曲線を、
(c)は蓄電池の充電量の時間的な推移をそれぞれ示し
ている。太陽電池は日照量に比例した電力を発電する。
日照量は、時間とともに複雑に変化する。
【0027】日照量が所定の値(C)を超えると、蓄
電池322への充電が開始され、蓄電池の充電量は上昇
し始める。
電池322への充電が開始され、蓄電池の充電量は上昇
し始める。
【0028】日照量が所定の値(A)を超え、ポンプ
201,202を駆動するともに蓄電池を充電するのに
充分な発電量が得られると、ポンプの運転を開始して噴
水ユニット2は水質浄化作業を開始する。このとき、余
剰の発電電力で蓄電池は充電され続け、100%充電さ
れた後は浮動充電される。
201,202を駆動するともに蓄電池を充電するのに
充分な発電量が得られると、ポンプの運転を開始して噴
水ユニット2は水質浄化作業を開始する。このとき、余
剰の発電電力で蓄電池は充電され続け、100%充電さ
れた後は浮動充電される。
【0029】日照量が低下して、発電量が、ポンプの消
費電力量に見合う発電量(B)以下に低下すると、不
足する電力を蓄電池から供給してポンプの運転を継続す
る。放電にともなって蓄電池の充電量は減少し始める。
この場合、太陽電池からの電力量では不足する電力量
(ア)は、蓄電池から供給される放電電力量(イ)に等
しい。この間、充放電制御手段315は、放電時間T1
が所定に時間内であるか否かを監視する。所定時間内に
日照量が(B)を超えて増加すると、蓄電池の充電が
開始されポンプの運転はそのまま継続される。
費電力量に見合う発電量(B)以下に低下すると、不
足する電力を蓄電池から供給してポンプの運転を継続す
る。放電にともなって蓄電池の充電量は減少し始める。
この場合、太陽電池からの電力量では不足する電力量
(ア)は、蓄電池から供給される放電電力量(イ)に等
しい。この間、充放電制御手段315は、放電時間T1
が所定に時間内であるか否かを監視する。所定時間内に
日照量が(B)を超えて増加すると、蓄電池の充電が
開始されポンプの運転はそのまま継続される。
【0030】再び日照量が低下して、発電量が、ポンプ
の消費電力量に見合う発電量(B)以下に低下する
と、前述ののときと同様に、不足する電力を蓄電池か
ら供給してポンプの運転を継続する。放電にともなって
蓄電池の充電量は減少し始める。充放電制御手段315
は、放電時間が所定の時間内であるか否かを監視し、放
電時間が所定時間T2を超えると、ポンプの運転を停
止し、発電電力を蓄電池の充電に充てる。
の消費電力量に見合う発電量(B)以下に低下する
と、前述ののときと同様に、不足する電力を蓄電池か
ら供給してポンプの運転を継続する。放電にともなって
蓄電池の充電量は減少し始める。充放電制御手段315
は、放電時間が所定の時間内であるか否かを監視し、放
電時間が所定時間T2を超えると、ポンプの運転を停
止し、発電電力を蓄電池の充電に充てる。
【0031】日照量が所定の値(A)を超え、ポンプ
の消費電力を超える発電量が得られると、ポンプの運転
を再開する。その後、日照量が所定の値(B)以下に減
少して発電電力がポンプの消費電力以下になると、蓄
電池から不足する電力を供給する。さらに、所定の時間
T2以内であっても、日照量が減少して所定の値(C)
以下になり、蓄電池の充電ができなくなると、ポンプ
の運転を停止する。
の消費電力を超える発電量が得られると、ポンプの運転
を再開する。その後、日照量が所定の値(B)以下に減
少して発電電力がポンプの消費電力以下になると、蓄
電池から不足する電力を供給する。さらに、所定の時間
T2以内であっても、日照量が減少して所定の値(C)
以下になり、蓄電池の充電ができなくなると、ポンプ
の運転を停止する。
【0032】上記の例では、日照量(発電量)に基づい
てポンプの運転を制御したが、蓄電池の充電量を検出す
ることによってポンプの運転を制御することもできる。
てポンプの運転を制御したが、蓄電池の充電量を検出す
ることによってポンプの運転を制御することもできる。
【0033】さらに、曇天時には、蓄電池からの電力で
ポンプを間歇的に運転することもできる。また一方のポ
ンプを選択して消費電力を少なくして運転するようにし
てもよい。
ポンプを間歇的に運転することもできる。また一方のポ
ンプを選択して消費電力を少なくして運転するようにし
てもよい。
【0034】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、噴水ユ
ニットは、噴水による浄化手段と曝気による浄化手段の
両手段を備えるとともに、曝気による浄化手段を利用し
て噴水ユニット自体が自走することができるので、浄化
能力を大きくすることができるとともに、1台の装置で
広い範囲を浄化することができる。
ニットは、噴水による浄化手段と曝気による浄化手段の
両手段を備えるとともに、曝気による浄化手段を利用し
て噴水ユニット自体が自走することができるので、浄化
能力を大きくすることができるとともに、1台の装置で
広い範囲を浄化することができる。
【0035】噴水ユニットを駆動する電力を水面に浮か
んだ太陽電池電源ユニットから供給するようにしたの
で、電源の無い場所で使用する場合でも、電源を新たに
設置する必要は無く、永い期間にわたってメンテナンス
を必要とせずに浄化装置を働かせることができる。
んだ太陽電池電源ユニットから供給するようにしたの
で、電源の無い場所で使用する場合でも、電源を新たに
設置する必要は無く、永い期間にわたってメンテナンス
を必要とせずに浄化装置を働かせることができる。
【0036】電源ユニットを構成する太陽電池筏を小さ
な単位に分割したので、噴水ユニットの消費電力に応じ
て電源ユニットの大きさを自由に対応させることができ
るとともに、長時間にわたって噴水ユニットを運転する
必要があるときには、太陽電池筏の数を増やすことで、
容易に対応できる。
な単位に分割したので、噴水ユニットの消費電力に応じ
て電源ユニットの大きさを自由に対応させることができ
るとともに、長時間にわたって噴水ユニットを運転する
必要があるときには、太陽電池筏の数を増やすことで、
容易に対応できる。
【0037】噴水ユニットは、球形に形成されるととも
に下部に脚部を有しているので、波や風によって容易に
揺動し、噴水ユニットの下部に設けた凹部開口を覆うス
トレーナを自動的に洗浄することができるので、ストレ
ーナが長期間にわたって目詰まりを起こさず、アオコや
ごみの浮遊する場所で使用してもメンテナンスの手間を
省くことができる。
に下部に脚部を有しているので、波や風によって容易に
揺動し、噴水ユニットの下部に設けた凹部開口を覆うス
トレーナを自動的に洗浄することができるので、ストレ
ーナが長期間にわたって目詰まりを起こさず、アオコや
ごみの浮遊する場所で使用してもメンテナンスの手間を
省くことができる。
【図1】本発明に係る自走式噴水型水質浄化装置の全体
構成を示す平面図。
構成を示す平面図。
【図2】本発明に係る自走式噴水型水質浄化装置の全体
構成を示す正面図。
構成を示す正面図。
【図3】噴水ユニットの形状を示す正面図。
【図4】噴水ユニットの構造を示す1部破断平面図。
【図5】噴水ユニットの構造を示す縦断面図。
【図6】噴水ユニットの構造を示す底面図。
【図7】配電制御部の構造を示す縦断面図。
【図8】制御部の構造を示す平面図。
【図9】配電部の構造を示す平面図。
【図10】太陽電池筏の構造を示す1部破断正面図。
【図11】太陽電池筏の構造を示す縦断面図。
【図12】本発明に係る浄化装置の動作を説明する図。
1 自走式噴水型水質浄化装置 2 噴水ユニット 3 太陽電池電源ユニット 4 係溜ケーブル 5 固定アンカー 6 バランサ 7 テンションロープ 8 補助アンカー 9 電力ケーブル 20 球体部 21 脚部 22 太陽電池パネル 23 噴水ノズル 24 推進用ノズル 25 曝気用ノズル 26 凹部 27 ストレーナ 28 バランサ 31 配電制御部 32 太陽電池筏 33 冷却口 200 バランサ 201 水中ポンプ 202 ブロワ 203 篭型ストレーナ 204 給水管 205 吸気管 206 排気管 207 空気抜き管 208 水位検出器 209 浮子管 210 連通管 211 支柱 212 底板 213 石突き 214 舵 215 開口部 216 アンカー接続フック 221 バードプロテクタ 231 給水環 241 弁 300 バランサ 311 球体部 312 蓋 313 制御部 314 配電部 315 充放電制御器 316 シーケンサー 317 インバータ 318 端子台 319 ブレーカ 320 船部 321 太陽電池パネル 322 蓄電池 323 バードプロテクタ 324 反射板 325 空気抜き管 326 点検蓋 327 バンパー 328 筏接続フック 329 アンカー接続フック
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松田 有司 東京都千代田区神田駿河台四丁目6番地 株式会社日立製作所 産業機器事業部 内 (72)発明者 井上 克巳 東京都千代田区神田駿河台四丁目6番地 株式会社日立製作所 産業機器事業部 内 (72)発明者 小林 和男 東京都千代田区神田駿河台四丁目6番地 株式会社日立製作所 産業機器事業部 内 (56)参考文献 特開 平3−193195(JP,A) 特開 平5−84498(JP,A) 実開 平5−80599(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C02F 7/00 C02F 3/24
Claims (6)
- 【請求項1】 内部に向かう凹部を下部に設けた中空体
の凹部に該凹部に開口する給水口を有するポンプを、中
空体の内部にブロワを設けた自走式噴水ユニットと、該
自走式噴水ユニットと別に設けた自走式噴水ユニットへ
電力を供給する太陽電池ユニットからなる自走式噴水型
水質浄化装置において、 前記自走式噴水ユニットを、 前記中空体の下部から吸い上げた水を中空体上方に設け
たノズルから噴出するようにした前記ポンプによって駆
動される噴水系と、前記中空体の上部からの吸気を中空体の水面下に設けた
ノズルから水平方向を含む斜め後方へ向けて噴出させる
ようにした前記ブロワによって駆動される曝気系と、 空気抜き管の 中間部に接する水位検出器と管内に挿入し
た水位検出用浮子からなり水位が低下して自走式噴水ユ
ニットが底に着底したときに自走式噴水ユニットの動作
を停止させる水位検出手段を備えた下端部が前記凹部内
に開口し上端部が中空体の上部に開口した空気抜き管と
を設けるとともに、 前記中空体を係溜用ケーブルを介して固定用アンカーに
繋いで 構成したことを特徴とする自走式噴水型水質浄化
装置。 - 【請求項2】 中空体が球形である請求項1に記載の自
走式噴水型水質浄化装置。 - 【請求項3】 凹部の開口部が中空体の外部曲面と連続
した曲面の網状体で覆われた請求項1または請求項2に
記載の自走式噴水型水質浄化装置。 - 【請求項4】 中空体の下部に脚部が取り付けられた請
求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の自走式噴水
型水質浄化装置。 - 【請求項5】 内部に向かう凹部を下部に設けた中空体
からなる自走式噴水ユニットと、該自走式噴水ユニット
と別に設けた自走式噴水ユニットへ電力を供給する太陽
電池ユニットからなり、中空体の凹部に該凹部に開口す
る給水口を有するポンプを設け前記中空体の下部から吸
い上げた水を中空体上方に設けたノズルから噴出するよ
うにした前記ポンプによって駆動される噴水系と、中空
体の内部にブロワを設け前記中空体の上部からの吸気を
中空体の水面下に設けたノズル から水平方向を含む斜め
後方へ向けて噴出させるようにした前記ブロワによって
駆動される曝気系とから自走式噴水ユニットを構成した
自走式噴水型水質浄化装置において、 前記太陽電池ユニットを、 太陽電池ユニット中空体と箱型の船部からなる太陽電池
筏とから構成し、 太陽電池ユニット中空体内部に配電部および制御部から
なる配電制御部を設け、箱型の船部の上部に後方を折り
曲げて反射板を形成した太陽電池パネルを設けるととも
に、箱型の船部の底に蓄電池を設けたこと を特徴とする
自走式噴水型水質浄化装置。 - 【請求項6】 太陽電池筏が複数箇組み合わされた請求
項5に記載の自走式噴水型水質浄化装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9153294A JP3243114B2 (ja) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | 自走式噴水型水質浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9153294A JP3243114B2 (ja) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | 自走式噴水型水質浄化装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07290093A JPH07290093A (ja) | 1995-11-07 |
JP3243114B2 true JP3243114B2 (ja) | 2002-01-07 |
Family
ID=14029063
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9153294A Expired - Fee Related JP3243114B2 (ja) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | 自走式噴水型水質浄化装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3243114B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103641251A (zh) * | 2013-12-20 | 2014-03-19 | 上海洲尧科技有限公司 | 一种定向水流曝气增氧一体机 |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11207390A (ja) * | 1998-01-23 | 1999-08-03 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 浮体式水質浄化自走装置及び方法 |
KR101341136B1 (ko) * | 2012-09-27 | 2013-12-13 | 주식회사 디엠에너텍 | 저수지 또는 하천의 실시간 수질 관리 시스템 |
JP6530599B2 (ja) * | 2014-12-02 | 2019-06-12 | 株式会社メセナ | 自走式水質浄化装置 |
-
1994
- 1994-04-28 JP JP9153294A patent/JP3243114B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103641251A (zh) * | 2013-12-20 | 2014-03-19 | 上海洲尧科技有限公司 | 一种定向水流曝气增氧一体机 |
CN103641251B (zh) * | 2013-12-20 | 2016-08-17 | 成都活水源环保科技有限公司 | 一种定向水流曝气增氧一体机 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07290093A (ja) | 1995-11-07 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |