(57)【要約】  湖沼等におけるアオコの発生を効率よく抑止するアオコ発生抑止装置を提供すること。  アオコ発生抑止装置１０は、湖沼の水面３００に浮かび、湖沼を構成する水の温度の層のうち、太陽光で温められる表層２０１より下の層であって水温が表層２０１より低い下層２０３に達する導水管１２を介して下層２０３の水を取水し、取水した下層２０３の水を水面３００に噴射する。導水管１２は、管の長さが伸縮する伸縮可能機構を有し、管の先端部１２４が閉じられ、先端部１２４から管に沿って所定距離１３２だけ離れた側面に取水のための取水穴１３１を備える。さらに、アオコ発生抑止装置１０は、太陽光発電パネル１０２によって発電された電気により動作する。
2014037990.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
湖沼におけるアオコの発生を抑止するアオコ発生抑止装置であって、
前記湖沼の水面に浮かぶ本体部と、
前記湖沼を構成する水の温度の層のうち、太陽光で温められる表層より下の層であって水温が前記表層より低い下層に達する導水管と、
前記本体部に設けられ、前記導水管を介して前記下層の水を取水する取水部と、
前記取水部によって取水された前記下層の水を水面に噴射する噴射部と、
を備えるアオコ発生抑止装置。
【請求項２】
前記導水管は、管の先端部が閉じられ、前記先端部から管に沿って所定距離だけ離れた側面に取水のための取水穴を備える、
請求項１に記載のアオコ発生抑止装置。
【請求項３】
前記導水管は、管の長さが伸縮する伸縮可能機構を有する、
請求項１又は２に記載のアオコ発生抑止装置。
【請求項４】
前記本体部は、太陽光発電パネルをさらに備え、
前記取水部は、前記太陽光発電パネルによって発電された電気により動作する、
請求項１から３のいずれかに記載のアオコ発生抑止装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アオコ発生抑止装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、富栄養化が進んだ湖沼等には、アオコが発生することが知られている。アオコは、主に浮遊性藍藻であるが、緑藻等をも含み、粒子状の藻体からなる。これらの粒子状の藻体が漂って水面を覆い、アオコの発生は、遮光や酸欠による水質の悪化を招く。【０００３】
アオコは植物プランクトンであるため、その発生の原因は、栄養塩と水温と日光とにある。このため、アオコを除去する方法として、（１）栄養塩を取除く、（２）水温を下げる、（３）太陽光を遮蔽する等の方法がある。【０００４】
例えば、特許文献１に開示された防止装置は、遮光材で水面を遮光することにより、アオコの発生を防止する。さらに、防止装置は、遮光材の表面に太陽光パネルを搭載し、電気エネルギーを所要箇所に送電する。【０００５】
また、特許文献２に開示された装置は、湖沼等の水面に太陽光パネルを搭載した遮光材を浮かべ、その下側に導水管を設け、導水管を通して表層水を湖沼の深部へ押込むことにより、水を流動循環させて、アオコの発生を抑制する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−２４６２８７号公報
【特許文献２】特開２００６−１０２６８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に開示された技術のように、遮光部材でアオコ等を死滅させるためには、遮光面積を大きくする必要があり、遮光面積が大き過ぎると、藻類が全て死滅して生態系が崩れるというおそれがある。また、特許文献２に開示された技術のように、表層の暖かい水を深部へ押込むだけでは、アオコが死滅する事なく再び浮上するおそれがある。【０００８】
そこで、湖沼等におけるアオコの発生を効率よく抑止する装置が求められている。【０００９】
本発明は、湖沼等におけるアオコの発生を効率よく抑止するアオコ発生抑止装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明では、以下のような解決手段を提供する。
（１）  湖沼におけるアオコの発生を抑止するアオコ発生抑止装置であって、前記湖沼の水面に浮かぶ本体部と、前記湖沼を構成する水の温度の層のうち、太陽光で温められる表層より下の層であって水温が前記表層より低い下層に達する導水管と、前記本体部に設けられ、前記導水管を介して前記下層の水を取水する取水部と、前記取水部によって取水された前記下層の水を水面に噴射する噴射部と、を備えるアオコ発生抑止装置。【００１１】
（１）の構成によれば、本発明に係るアオコ発生抑止装置は、湖沼の水面に浮かぶ。そして、アオコ発生抑止装置は、水温が表層より低い下層から導水管を介して取水し、取水した下層の水を水面に噴射する。【００１２】
すなわち、本発明に係るアオコ発生抑止装置は、湖沼の水面に浮かんで遮光し、湖沼から取水した低温の水を水面に噴射することにより、アオコが発生する表層の温度を下げると共に、アオコの細胞に衝撃を与え死滅させる。
したがって、本発明に係るアオコ発生抑止装置は、湖沼等におけるアオコの発生を効率よく抑止することができる。【００１３】
（２）  前記導水管は、管の先端部が閉じられ、前記先端部から管に沿って所定距離だけ離れた側面に取水のための取水穴を備える、（１）に記載のアオコ発生抑止装置。【００１４】
導水管の先端部は、湖沼の水位が下がると水底に接触する場合がある。先端部が水底に接触すると、導水管は、ごみ等を吸い込んだり、水を吸い込みにくくなったりする。そこで、アオコ発生抑止装置は、導水管を介して取水する際に、先端部ではなく、側面の取水穴から取水する。
したがって、アオコ発生抑止装置は、水位が下がり導水管の先端部が水底に接触しても取水することができるので、湖沼等におけるアオコの発生をさらに効率よく抑止することができる。【００１５】
（３）  前記導水管は、管の長さが伸縮する伸縮可能機構を有する、（１）又は（２）に記載のアオコ発生抑止装置。【００１６】
すなわち、アオコ発生抑止装置は、導水管の管の長さを伸縮させて、水温が低い下層から取水し、取水した下層の水を水面に噴射する。
したがって、アオコ発生抑止装置は、湖沼等におけるアオコの発生をさらに効率よく抑止することができる。【００１７】
（４）  前記本体部は、太陽光発電パネルをさらに備え、前記取水部は、前記太陽光発電パネルによって発電された電気により動作する、（１）から（３）のいずれかに記載のアオコ発生抑止装置。【００１８】
すなわち、アオコ発生抑止装置は、装置自身の太陽光発電パネルによって発電された電気により、下層から低温の水を取水し、取水した水を水面に噴射する。よって、アオコ発生抑止装置は、動力源との関係に影響されずに、湖沼の水面のうちアオコが発生しそうな位置に配置されることができる。
したがって、アオコ発生抑止装置は、湖沼等におけるアオコの発生をさらに効率よく抑止することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、低温の水を噴射することによる表層の水温の低下及びアオコの細胞の破壊効果と、遮光とにより、湖沼等におけるアオコの発生を効率よく抑止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態１に係るアオコ発生抑止装置を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態２に係るアオコ発生抑止装置の導水管の例を示す図である。
【図３】本発明の実施形態３に係るアオコ発生抑止装置を湖沼等の水面に設置した場合を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
［実施形態１］
以下、本発明の実施形態について図を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施形態１に係るアオコ発生抑止装置１０を示すブロック図である。
アオコ発生抑止装置１０は、本体部１１と、導水管１２と、取水部１３と、噴射部１４とを備える。
【００２２】
本体部１１は、湖沼の水面３００に浮かぶ。湖沼とは、湖、沼、貯水池、ダム湖等をいう。
本体部１１は、フロート等により水面３００から浮き上がっていてもよい。本体部１１の下の水面３００は、本体部１１により遮光されてアオコ３０１が発生せず、既に発生しているアオコ３０１は、遮光されて光合成ができないため死滅する。
【００２３】
導水管１２は、湖沼を構成する水の温度の層のうち、太陽光で温められる表層２０１より下の層であって水温が表層２０１より低い下層２０３に達する管である。
湖沼を構成する水の温度の層は、例えば、太陽光によって温められる表層２０１（表水層とも言われる）と、温度の低い下層２０３（最下層や、深水層とも言われる）と、表層２０１と下層２０３との間の中間層２０２（温度変化の大きい水温躍層とも言われる）との３層を構成するものが多い。
また、例えば、ダム湖等では、過去の測定結果から水深５ｍより深部の水温分布には大きな変化が無い。そこで、導水管１２の長さは、水面下略５ｍが望ましい。
【００２４】
導水管１２は、水中から本体部１１に水を流入させるように構成され、外側がある程度硬い素材で製造されているもの、例えば、パイプのようなものであってよい。また、導水管１２は、水位が下がった場合に先端部が水底に到達してもいいように外側がある程度柔らかい素材で製造されているもの、例えば、ホースのようなものであってもよい。
水は、導水管１２に設けられた取水穴（例えば、先端に設けられた取水穴や側面に設けられた取水穴等）から流入する。
【００２５】
取水部１３は、本体部１１に設けられ、導水管１２を介して下層２０３の水を取水する。具体的には、取水部１３は、ポンプにより構成される。ポンプは、導水管１２を介して下層２０３の水を吸い上げ、吸い上げた水を噴射部１４まで吐出する。
【００２６】
噴射部１４は、取水部１３によって取水された下層２０３の水を水面３００に噴射する。具体的には、噴射部１４は、ノズルにより構成される。ノズルは、取水部１３によって吐出された水を、水面３００に噴射する。噴射された水は、表層２０１の水温を下げると共に、水圧によってアオコ３０１の細胞に衝撃を与え死滅させることができる。
例えば、噴射部１４は、取水部１３から空中に向けられたノズルによって構成されるとしてもよい。空中に向けられたノズルは、噴水のように水を噴出させ、水面３００に落下させる。水面３００に落下した水は、表層２０１の水温を下げると共に、アオコ３０１の細胞に衝撃を与える。
【００２７】
噴射部１４は、取水部１３から水面３００に向けられたノズルによって構成されるとしてもよい。例えば、水面３００に向けられたノズルは、本体部１１の縁に沿って複数設置され、設置された複数のノズルは、水面３００に向かって水を直接的に噴射する。噴射された水は、表層２０１の水温を下げると共に、アオコ３０１の細胞に衝撃を与える。
【００２８】
噴射部１４は、取水部１３から水中に向けられたノズルによって構成されるとしてもよい。例えば、水中から水面３００に向けられたノズルは、本体部１１の水中の縁に沿って水面３００に向けられて複数設置され、設置された複数のノズルは、水中から水面３００に向かって水を噴射する。噴射された水は、表層２０１の水温を下げると共に、水中を通過しながらアオコ３０１の細胞に衝撃を与える。
【００２９】
本実施形態１によれば、アオコ発生抑止装置１０は、湖沼の水面３００に浮かび、湖沼を構成する水の温度の層のうち、太陽光で温められる表層２０１より下の層であって水温が表層２０１より低い下層２０３に達する導水管１２を介して下層２０３の水を取水し、取水した下層２０３の水を水面３００に噴射する。したがって、アオコ発生抑止装置１０は、湖沼等におけるアオコ３０１の発生を効率よく抑止することができる。
【００３０】
［実施形態２］
実施形態２におけるアオコ発生抑止装置１０は、実施形態１の構成に加えて、導水管１２の管の長さが伸縮する伸縮可能機構を有する。
図２は、本発明の実施形態２に係るアオコ発生抑止装置１０の導水管１２の例を示す図である。
【００３１】
具体的には、導水管１２の伸縮可能機構は、図２に示すように、第１導水管１２１と、第１導水管１２１よりも大径の第２導水管１２２との２重の同軸の筒状に構成され、第１導水管１２１にストッパー１２３１と、第２導水管１２２にストッパー１２３２とがそれぞれ設けられている。第２導水管１２２は、鉛直下方向に自己の重さによりストッパー１２３１、１２３２までスライドし、鉛直上方向に力を受ける（例えば、先端部１２４が水底に達する）と鉛直上方向にスライドする。
例えば、導水管１２の長さは、水深が導水管１２の長さより深い場合は、第２導水管１２２が移動して導水管１２の最長の長さまで伸びて下層に到達し、水深が導水管１２の長さより浅い場合は、第２導水管１２２が移動して水底までの長さに縮む。
ストッパー１２３１、１２３２の位置（例えば、第１導水管１２１と第２導水管１２２との長さを合わせて最長略５ｍになるような位置）は、可変であってもよく、湖沼等の水深や、水位の変動に応じて変えられるようになっていてもよい。
また、導水管１２の伸縮可能機構は、２重以上の筒状に構成されていてもよく、取水穴１３１を除いた部分が蛇腹構造になっていて伸び縮みできるとしてもよい。
【００３２】
導水管１２は、管の先端部１２４が閉じられ、先端部１２４から管に沿って所定距離１３２（例えば、１０〜２０ｃｍ）だけ離れた側面に取水のための取水穴１３１を備える。
アオコ発生抑止装置１０は、導水管１２の側面の取水穴１３１から取水することにより、先端部１２４が水底に接触してもゴミ等の異物を吸い込みにくい位置から取水する。さらに、第２導水管１２２は、第１導水管１２１よりも大径なので、第２導水管１２２が第１導水管１２１よりも小径の場合のように、第１導水管１２１に入り込んだ異物が第１導水管１２１と第２導水管１２２との間に沈殿することもない。
【００３３】
なお、アオコ発生抑止装置１０は、取水部１３が汲み上げた水を一時的に保留し、保留した水を導水管１２から下層２０３へ、定期的（例えば、日中１２時から１０分等）に逆流させるとしてもよい。アオコ発生抑止装置１０は、定期的な逆流によって、ゴミによる取水穴１３１の目詰まりを解消できる。
【００３４】
本実施形態２によれば、アオコ発生抑止装置１０は、導水管１２の管の長さが伸縮し、導水管１２が水底に達した場合にごみ等を吸い込みにくい側面の取水穴１３１から取水し、取水した水を水面３００に噴射する。したがって、アオコ発生抑止装置１０は、湖沼等におけるアオコ３０１の発生を効率よく抑止することができる。
【００３５】
［実施形態３］
実施形態３におけるアオコ発生抑止装置１０は、実施形態１及び２に加えて、太陽光発電パネル１０２を備え、太陽光発電パネル１０２によって発電された電気により動作する。図３は、本発明の実施形態３に係るアオコ発生抑止装置１０を湖沼等の水面３００に設置した場合を示す図である。アオコ発生抑止装置１０は、本体部１１に設けられた太陽光発電パネル１０２によって発電された電気により動作する。例えば、１台のアオコ発生抑止装置１０に設置された太陽光発電パネル１０２は、取水部１３を構成するポンプ１０１の動力を賄える大きさとする。
【００３６】
図３に示すように、アオコ発生抑止装置１０を複数台使用し、アオコ発生抑止装置１０同士をチェーン１０３等で連結すると、連結されたアオコ発生抑止装置１０は、噴射と遮光の効果を最大限に活かす事ができる。
また、連結されたアオコ発生抑止装置１０は、チェーン１０３の連結の仕方により、湖沼等の形状に柔軟に対応して設置される。さらに、連結されたアオコ発生抑止装置１０は、ダム湖等の急激な水位変動による水面３００の面積の変化に応じて、互いの位置や間隔を変化させて対応して設置されることができ、連結されたアオコ発生抑止装置１０ごとに修理及び交換が可能なので保守性も高い。
【００３７】
本実施形態３によれば、アオコ発生抑止装置１０は、太陽光発電パネル１０２をさらに備え、動力源との関係に影響されずに、複数のアオコ発生抑止装置１０がチェーンで連結されて、湖沼等に配置される。そして、アオコ発生抑止装置１０は、本体部１１によって水面３００に太陽光が当たらないようにし、下層の低温の水を水面３００に噴射する。
したがって、アオコ発生抑止装置１０は、太陽光発電パネル１０２を備えた複数のアオコ発生抑止装置１０がチェーンで連結されて、湖沼等に配置され、遮光と、低温の水の噴射とにより湖沼等におけるアオコ３０１の発生をさらに効率よく抑止することができる。
【００３８】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限るものではない。また、本発明の実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施形態に記載されたものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００３９】
１０      アオコ発生抑止装置
１１      本体部
１２      導水管
１３      取水部
１４      噴射部
１０１    ポンプ
１０２    太陽光発電パネル
１０３    チェーン
１２１    第１導水管
１２２    第２導水管
１２３１、１２３２  ストッパー
１２４    先端部
１３１    取水穴
２０１    表層
２０２    中間層
２０３    下層
３００    水面
３０１    アオコ
【図１】
2014037990.tif 000003
【図２】
2014037990.tif 000004
【図３】
2014037990.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成25年4月22日(2013.4.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
湖沼におけるアオコの発生を抑止するアオコ発生抑止装置であって、
前記湖沼の水面に浮かぶ本体部と、
前記湖沼を構成する水の温度の層のうち、太陽光で温められる表層より下の層であって水温が前記表層より低い下層に達する導水管と、
前記本体部に設けられ、前記導水管を介して前記下層の水を取水する取水部と、
前記取水部によって取水された前記下層の水を水面に噴射する噴射部と、を備え、
前記導水管は、管の長さが伸縮する伸縮可能機構を有し、管の先端部が閉じられ、前記先端部から管に沿って所定距離だけ離れた側面に取水のための取水穴を備え、
前記取水部は、前記湖沼の水位が下がると前記導水管の先端部が前記伸縮可能機構により水底に到達した状態で前記取水穴から取水する、
アオコ発生抑止装置。
【請求項２】
前記本体部は、太陽光発電パネルをさらに備え、
前記取水部は、前記太陽光発電パネルによって発電された電気により動作する、
請求項１に記載のアオコ発生抑止装置。
【手続補正書】
【提出日】平成25年7月22日(2013.7.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
湖沼におけるアオコの発生を抑止するアオコ発生抑止装置であって、
前記湖沼の水面に浮かぶ本体部と、
前記湖沼を構成する水の温度の層のうち、太陽光で温められる表層より下の層であって水温が前記表層より低い下層に達する導水管と、
前記本体部に設けられ、前記導水管を介して前記下層の水を取水する取水部と、
前記取水部によって取水された前記下層の水を水面に噴射する噴射部と、を備え、
前記導水管は、管の長さが鉛直下方向に自己の重さによりスライドして伸び、鉛直上方向に力を受けるとスライドして縮むことを可能にする伸縮可能機構を有し、管の先端部が閉じられ、前記先端部から管に沿って所定距離だけ離れた側面に取水のための取水穴を備え、
前記取水部は、前記湖沼の水位が下がって前記導水管の先端部が水底に到達した後にさらに前記湖沼の水位が下がると、前記伸縮可能機構により前記導水管がスライドして縮み、前記導水管の先端部が水底に到達している状態で前記取水穴から取水する、
アオコ発生抑止装置。
【請求項２】
前記本体部は、太陽光発電パネルをさらに備え、
前記取水部は、前記太陽光発電パネルによって発電された電気により動作する、
請求項１に記載のアオコ発生抑止装置。
【国際調査報告】
2014037990.tif 000006
2014037990.tif 000007
2014037990.tif 000008
2014037990.tif 000009