(57)【要約】【課題】  ケースを不要にするとともに吸引吐出経路長を極力短くして処理水を吸引吐出できるようにし、装置の簡略化，小型化を図り、安価に製造できるようにする。【解決手段】  上下方向に沿う中心軸Ｐを中心に回転させられる回転体１と、回転体１を回転させる回転駆動部３０とを備えて構成し、回転体１に、処理水Ｗ中に開口する吸引口３を有するとともに吸引口３よりも中心軸Ｐの放射方向外側に設けられ処理水Ｗ中に開口する吐出口４を有し、回転体１が回転させられた際に吐出口４側に生じる遠心力により吸引口３から処理水Ｗを吸引して吐出口４から吐出する吸引吐出流路２を設け、吸引吐出流路２の吐出口４に、処理水Ｗを濾過する濾過部材２０を着脱可能に設けた。【選択図】図７
2018103157.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理水を吸引し吐出して浄化する浄水装置において、
上下方向に沿う中心軸を中心に回転させられる回転体と、該回転体を回転させる回転駆動部とを備えて構成し、上記回転体に、処理水中に開口する吸引口を有するとともに該吸引口よりも上記中心軸の放射方向外側に設けられ処理水中に開口する吐出口を有し上記回転体が回転させられた際上記吐出口側に生じる遠心力により上記吸引口から処理水を吸引して上記吐出口から吐出する吸引吐出流路を設け、上記吸引吐出流路の吸引口側及び／または吐出口側に、処理水を濾過する濾過部材を着脱可能に設けたことを特徴とする浄水装置。
【請求項２】
上記回転体の回転により上記吸引吐出流路内の処理水中に空気を引き入れる空気供給路を設けたことを特徴とする請求項１記載の浄水装置。
【請求項３】
上記吸引吐出流路の吐出口を複数設け、該各吐出口を上記回転体の中心軸を中心とした回転対称位置に配置したことを特徴とする請求項１または２記載の浄水装置。
【請求項４】
上記吸引吐出流路を複数設け、該各吸引吐出流路を、上記回転体の中心軸を中心とした回転対称位置に配置したことを特徴とする請求項３記載の浄水装置。
【請求項５】
上記各吸引吐出流路を、一方の開口を上記吸引口とし他方の開口を上記吐出口とするエルボ状に形成し、該各吸引吐出流路を、上記吸引口が下向きになり上記吐出口が側方を向くように上記回転体の中心軸を中心とした回転対称位置に配置し、該回転体の下方に、下方に開放するとともに上記各吸引口が臨む凹所を有したカップ状の覆体を備えたことを特徴とする請求項４記載の浄水装置。
【請求項６】
上記回転体及び回転駆動部を、処理水に浮かべられる浮揚体に搭載したことを特徴とする請求項１乃至５何れかに記載の浄水装置。
【請求項７】
上記回転駆動部を、自然エネルギーにより上記回転体を回転させる機構で構成したことを特徴とする請求項６記載の浄水装置。
【請求項８】
上記回転体に、該回転体の中心軸を軸心とする軸部を立設し、上記浮揚体に上記軸部を軸支する軸受部を備え、上記回転駆動部を、上記軸部に連係させた風車で構成したことを特徴とする請求項７記載の浄水装置。
【請求項９】
上記濾過部材を、上記吐出口に対して着脱可能な袋状の網で構成したことを特徴とする請求項１乃至８何れかに記載の浄水装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、湖沼，ダム，貯水槽等の水質を浄化するための浄水装置に係り、特に、処理水を濾過して浄水する浄水装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、浄水装置としては、例えば、処理水に浮かべられる浮揚体に、電動で駆動されるポンプ装置を搭載し、このポンプ装置に、処理水を吸引する吸引経路と、処理水を吐出する吐出経路とを設け、この吸引経路及び／または吐出経路に濾過材を設けるなどして浄化するようにしたものがある（例えば、特開２００３−１１７５８２号公報，特許第３７４９８６６号公報等に掲載）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１１７５８２号公報
【特許文献２】特許第３７４９８６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記従来の浄水装置においては、ポンプ装置を有しているが、一般にポンプ装置としては、ケース内に回転する羽根車を収納した渦巻きポンプ、あるいは、ケース内に回転するベーンを収納したベーンポンプ，ケース内に一対のギヤを収納したギヤポンプ，ケース内にピストンを収納したプランジャーポンプ等が用いられており、ケースがある分それだけ装置としては嵩張ってしまうとともに、ケースに別途吸引経路や吐出経路を設けるので、それだけ、吸引吐出経路が長くなって装置が大型化し、コストも高くなるという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、ケースを不要にするとともに吸引吐出経路長を極力短くして、処理水を吸引吐出できるようにし、装置の簡略化，小型化を図り、安価に製造できるようにした浄水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】
【０００６】
このような目的を達成するため、本発明の浄水装置は、処理水を吸引し吐出して浄化する浄水装置において、上下方向に沿う中心軸を中心に回転させられる回転体と、該回転体を回転させる回転駆動部とを備えて構成し、上記回転体に、処理水中に開口する吸引口を有するとともに該吸引口よりも上記中心軸の放射方向外側に設けられ処理水中に開口する吐出口を有し上記回転体が回転させられた際上記吐出口側に生じる遠心力により上記吸引口から処理水を吸引して上記吐出口から吐出する吸引吐出流路を設け、上記吸引吐出流路の吸引口側及び／または吐出口側に、処理水を濾過する濾過部材を着脱可能に設けた構成としている。
【０００７】
これにより、吸引吐出流路の吸引口及び吐出口は処理水中に開口しており、回転駆動部により回転体を回転させると、吸引吐出流路の吐出口側に生じる遠心力により吸引口から処理水が吸引されて吐出口から吐出されていく。吸引吐出流路の吸引口側及び／または吐出口側には濾過部材が設けられているので、処理水は濾過されてごみ等が分離されることから、浄化される。濾過部材は、適時に取り外して洗浄する。この装置によれば、回転体にはケースが不要になるとともに、従来のように別途吸引経路や吐出経路を設けなくても良く、吸引吐出流路の長さが吸引吐出経路長になるので、吸引吐出経路長を極力短くして処理水を吸引吐出できるようになり、それだけ、装置の簡略化小型化を図ることができ、安価に製造できるようになる。
【０００８】
そして、本発明においては、上記回転体の回転により上記吸引吐出流路内の処理水中に空気を引き入れる空気供給路を設けたことが有効である。吸引吐出流路内の処理水中に空気を引き入れるので、処理水の吸引作用を確実に行なうことができるようになるとともに、エアレーションによる浄化作用を向上させることができる。
【０００９】
また、本発明においては、上記吸引吐出流路の吐出口を複数設け、該各吐出口を上記回転体の中心軸を中心とした回転対称位置に配置したことが有効である。吐出口を複数設けたので遠心力による吸引作用を増加させることができ、吸引能力を向上させることができる。また、回転体の中心軸を中心として回転対称位置にある吐出口から処理水を吐出するので、吐出のバランスを良くすることができる。
【００１０】
この場合、上記吸引吐出流路を複数設け、該各吸引吐出流路を、上記回転体の中心軸を中心とした回転対称位置に配置することができる。吸引吐出流路を複数設け、各吸引吐出流路が処理水を個別に吸引吐出するので、遠心力による吸引作用を増加させることができ、吸引能力を向上させることができる。また、回転体の中心軸を中心として回転対称位置にある吸引口から処理水を吸引し、吐出口から処理水を吐出するので、吸引，吐出のバランスを良くすることができる。
【００１１】
この構成においては、上記各吸引吐出流路を、一方の開口を上記吸引口とし他方の開口を上記吐出口とするエルボ状に形成し、該各吸引吐出流路を、上記吸引口が下向きになり上記吐出口が側方を向くように上記回転体の中心軸を中心とした回転対称位置に配置し、該回転体の下方に、下方に開放するとともに上記各吸引口が臨む凹所を有したカップ状の覆体を備えることが有効である。各吸引口の吸引に際しては、処理水はカップ状の覆体に集約されて各吸引口に吸引されていくので、ごみ等の不純物の取り込みを確実に行うことができるようになる。また、各吸引吐出流路は、エルボ状に形成され、吸引口が下向きになり吐出口が側方を向くので、放射方向に遠心力を付与して確実に処理水の吸引を行って吐出させることができる。
【００１２】
そして、必要に応じ、上記回転体及び回転駆動部を、処理水に浮かべられる浮揚体に搭載した構成としている。これにより、本浄水装置を、湖沼，ダム，貯水槽等の必要箇所に適宜数浮かべることができるので、広範囲に亘っての処理水の浄化を行うことができる。
【００１３】
また、必要に応じ、上記回転駆動部を、自然エネルギーにより上記回転体を回転させる機構で構成した構成としている。例えば、風力，太陽光を用いることができる。
【００１４】
この場合、上記回転体に、該回転体の中心軸を軸心とする軸部を処理水の水面より突出するように設け、上記浮揚体に上記軸部を軸支する軸受部を備え、上記回転駆動部を、上記軸部に連係させた風車で構成したことが有効である。風車により直接回転体を回転させるので、例えば、発電機により発電を行なって電動モータで回転体を回転駆動する場合に比較して、エネルギーの取り出し効率が良く、しかも、構造が極めて簡単になり、より一層小型化を図って安価に作成することができる。
【００１５】
そしてまた、必要に応じ、上記濾過部材を、上記吐出口に対して着脱可能な袋状の網で構成している。袋状の網なので、ごみ等の不純物の捕獲を容易にすることができる、また、濾過部材は適時に取り外して洗浄するが、網なので捕獲したごみ等の不純物を容易に捨てることができ、洗浄を容易に行うことができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、回転体にはケースが不要になるとともに、従来のように別途吸引経路や吐出経路を設けなくても良く、吸引吐出流路の長さが吸引吐出経路長になるので、吸引吐出経路長を極力短くして処理水を吸引吐出できるようになり、それだけ、装置の簡略化小型化を図ることができ、安価に製造できるようになる。本発明は、湖沼，ダム，貯水槽等に設置すれば、容易に水質を浄化することができるようになり、極めて有用になる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態に係る浄水装置を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る浄水装置の回転体を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る浄水装置を示す平面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る浄水装置を示す正面図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る浄水装置を示す側面図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る浄水装置の回転体を示す平面図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る浄水装置の回転体を示す断面図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る浄水装置において、別の回転体の例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付図面に基づいて本発明の実施の形態に係る浄水装置について詳細に説明する。
図１乃至図８に示すように、本発明の実施の形態に係る浄水装置Ｓは、湖沼，ダム，貯水槽等の水を処理水として、この処理水Ｗを吸引して吐出して浄化する。実施の形態に係る浄水装置Ｓの基本的構成は、上下方向に沿う中心軸Ｐを中心に回転させられる回転体１と、この回転体１を回転させる回転駆動部３０と、回転体１及び回転駆動部３０が搭載され処理水Ｗに浮かべられる浮揚体４０とを備えて構成されている。
【００１９】
回転体１には、吸引吐出流路２が設けられている。吸引吐出流路２は、処理水Ｗ中に開口する吸引口３を有するとともにこの吸引口３よりも中心軸Ｐの放射方向外側に設けられ処理水Ｗ中に開口する吐出口４を有して構成されている。即ち、図６の平面図に示すように、中心軸Ｐから吸引口３の中心までの距離Ｒａよりも、中心軸Ｐから吐出口４の中心までの距離Ｒｂの方が長くなるように設定されている。これにより、回転体１が回転させられた際、吐出口４側に生じる遠心力により吸引口３から処理水Ｗを吸引して吐出口４から吐出する。吸引吐出流路２の直径は例えば２０ｍｍ、Ｒａ＝４０ｍｍ、Ｒｂ＝８０ｍｍに設定されている。
【００２０】
詳しくは、回転体１は、中心軸Ｐを中心とする中心体５と、中心体５の中心軸Ｐを軸心としこの中心体５に処理水Ｗの水面より突出するように立設された軸部６と、一方の開口を吸引口３とし他方の開口を吐出口４とする吸引吐出流路２を形成するエルボ状の複数（実施の形態では６本）の管体７と、中心体５の下方に設けられ中心体５の中心軸Ｐと同軸で下方に開放して処理水Ｗが入り込む凹所８ａを有したカップ状の覆体８とを備えて構成されている。浮揚体４０には、軸部６を軸支する管状の軸受部９が備えられている。軸部６の頂部には大径部６ａが形成され、この大径部６ａは軸受部９の上端に支承されている。尚、大径部６ａをスラストベアリングで支持するようにしてよい。
【００２１】
各管体７は、同じ形状及び同じ大きさに形成されており、吸引口３が下向きになり吐出口４が側方を向くように中心体５の中心軸Ｐを中心とした回転対称位置であって中心体５の外側に付設されている。各管体７の吸引口３のある開口は、吸引口３が凹所８ａ内に臨むように覆体８に付設されている。これにより、吸引吐出流路２は、複数設けられ、各吸引吐出流路２は、回転体１の中心軸Ｐを中心とした回転対称位置に配置されることになり、各吸引口３は、回転体１の中心軸Ｐを中心とした回転対称位置（６０°間隔）に配置され、各吐出口４は、回転体１の中心軸Ｐを中心とした回転対称位置（６０°間隔）に配置されることになる。
【００２２】
また、回転体１には、回転体１の回転により吸引吐出流路２内の処理水Ｗ中に空気を引き入れる空気供給路１０が設けられている。詳しくは、中心体５は、紡錘形の中空状に形成されており、また、軸部６は上端が塞がれた中空管状に形成されており、軸部６はその内部が中心体５の内部に連通するように中心体５に同軸で立設されている。そして、軸部６の大径部６ａには空気を取り入れる取入口１１が形成され、各管体７の中心体５に付設する付設部１２には、中心体５内からの空気を吸引吐出流路２内に取り出す取出口１３が形成され、空気供給路１０は、取入口１１，軸部６内の空間，中心体５内の空間及び取出口１３により構成されている。取出口１３は例えば直径１ｍｍ程度の小径に形成される。
【００２３】
吸引吐出流路２の吸引口３側及び／または吐出口４側に、実施の形態では、吐出口４を形成する管体７の端部に、処理水Ｗを濾過する濾過部材２０が着脱可能に設けられている。実施の形態では、濾過部材２０は、吐出口４に対して着脱可能な袋状の網で構成されており、リング状の止め金具２１を介して管体７の端部に着脱可能に設けられている。
【００２４】
また、回転駆動部３０は、自然エネルギーにより回転体１を回転させる機構で構成されている。実施の形態では、回転駆動部３０は、軸部６に連係させた風車３１で構成されている。風車３１は、複数（実施の形態では３つ）の風を受ける椀状の受部３２と、各受部３２を夫々支持する複数（実施の形態では３つ）の支持杆３３と、各支持杆３３が固設され軸部６の大径部６ａに取付けられて固定される固定部３４とから構成されている。
【００２５】
浮揚体４０は、直方体状のいかだ状に形成され、両端が塞がれコーナー部に軸線を長手方向に沿わせて配置される同形の円筒状の４つのフロート４１と、フロート４１を連結保持する複数のアームからなるベース４２とを備え、ベース４２の中心部において中心体５に設けた管体７の吸引口３及び吐出口４が常時処理水中内に位置するように軸受部９の下側を支持している。
【００２６】
従って、この実施の形態に係る浄水装置Ｓによれば、回転体１は水中内に露出しているので、ケースが不要になるとともに、従来のように別途吸引経路や吐出経路を設けなくても良く、吸引吐出流路２の長さが吸引吐出経路長になるので、吸引吐出経路長を極力短くして処理水Ｗを吸引吐出できるようになり、それだけ、装置の簡略化，小型化を図ることができ、安価に製造できるようになる。
【００２７】
また、本装置を用いるときは、例えば、本浄水装置Ｓを、湖沼，ダム，貯水槽等の必要箇所に適宜数浮かべる。必要に応じ、流されないように索体で繋留しておくことが望ましい。この状態では、吸引吐出流路２の吸引口３及び吐出口４は処理水Ｗ中に開口しており、風により回転駆動部３０の風車３１が駆動させられると、回転体１が回転し、吸引吐出流路２の吐出口４側に生じる遠心力により吸引口３から処理水Ｗが吸引されて吐出口４から吐出されていく。吸引吐出流路２の吐出口４側には濾過部材２０が設けられているので、処理水Ｗは濾過されてごみ等が分離されることから、浄化される。この場合、濾過部材２０は、袋状の網で構成されているので、ごみ等の不純物の捕獲を容易にすることができる。
【００２８】
そして、回転体１の回転中においては、回転体１には空気供給路１０が設けられているので、吸引吐出流路２内の処理水Ｗ中に空気を引き入れるようになり、そのため、処理水Ｗの吸引作用を確実に行なうことができるようになるとともに、エアレーションによる浄化作用を向上させることができる。
【００２９】
また、吸引吐出流路２が複数設けられ、各吸引吐出流路２が回転体１の中心軸Ｐを中心とした回転対称位置に配置されているので、遠心力による吸引作用を増加させることができ、吸引能力を向上させることができる。また、回転体１の中心軸Ｐを中心として回転対称位置にある吸引口３から処理水Ｗを吸引し、吐出口４から処理水Ｗを吐出するので、吸引，吐出のバランスを良くすることができる。
【００３０】
更に、回転体１の下方に各吸引口３が臨む凹所８ａを有したカップ状の覆体８を備えたので、各吸引口３の吸引に際しては、処理水Ｗはカップ状の覆体８に集約されて各吸引口３に吸引されていくことになり、そのため、ごみ等の不純物の取り込みを確実に行うことができるようになる。また、各吸引吐出流路２は、エルボ状に形成され、吸引口３が下向きになり吐出口４が側方を向くので、放射方向に遠心力を付与して確実に処理水Ｗの吸引を行って吐出させることができる。
【００３１】
更にまた、回転駆動部３０は、風車３１で構成され、この風車３１により直接回転体１を回転させるので、例えば、発電機により発電を行なって電動モータで回転体１を回転駆動する場合に比較して、エネルギーの取り出し効率が良く、しかも、構造が極めて簡単になり、より一層小型化を図って安価に作成することができる。
【００３２】
そして、濾過部材２０は、適時に取り外して洗浄する。この場合、網なので捕獲したごみ等の不純物を容易に捨てることができ、洗浄を容易に行うことができる。
【００３３】
図８には、実施の形態に係る浄水装置Ｓにおいて、別の回転体１の例を示している。これは上記と略同様に構成されるが、上記と異なって、吸引口３は回転体１の中央に１つ設けられており、また、濾過部材２０は、吸引口３を覆うネット２２で構成されている。これによっても、上記と同様の作用，効果を奏する。
【００３４】
尚、上記実施の形態においては、浮揚体４０を備えたが、必ずしもこれに限定されるものではなく、護岸などに固定して取り付けるようにしても良く、適宜変更して差支えない。また、上記実施の形態では、回転駆動部３０を風車３１で構成したが必ずしもこれに限定されるものではなく、電動モータで構成しても良く、適宜変更して差支えない。この場合、電動モータの電力を、風力や太陽光等の自然エネルギーを用いて得るようにすることが望ましい。本発明は、上述した本発明の実施の形態に限定されず、当業者は、本発明の新規な教示及び効果から実質的に離れることなく、これら例示である実施の形態に多くの変更を加えることが容易であり、これらの多くの変更は本発明の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００３５】
Ｓ  浄水装置
Ｗ  処理水
１  回転体
２  吸引吐出流路
Ｐ  中心軸
３  吸引口
４  吐出口
５  中心体
６  軸部
６ａ  大径部
７  管体
８  覆体
８ａ  凹所
９  軸受部
１０  空気供給路
１１  取入口
１２  付設部
１３  取出口
２０  濾過部材
２１  止め金具
２２  ネット
３０  回転駆動部
３１  風車
３２  受部
３３  支持杆
３４  固定部
４０  浮揚体
４１  フロート
４２  ベース
【図１】
2018103157.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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