(57)【要約】【課題】原水の水質に大きく影響を受けることなく、また軽量化を図ることによりその移動を容易ならしめること、特に屋外での使用条件を大きく緩和した飲料水供給器を提供すること。【解決手段】浮子１０を取着してなる太陽エネルギー吸収部材４を上方開放の容器３内に収納する構成と前記容器３を外囲器２内の上部に配設する構成と前記外囲器２をその上面に透光性平板５、その外周側面上端に遮光板１１、その外周側面に放熱板６をそれぞれ配設させたものとする構成からなる飲料水供給器１。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
その下面下に浮子１０を取着してなる太陽エネルギー吸収部材４を上下動可能にして上方開放の容器３内に収納する構成と前記容器３を外囲器２内の上部に配設する構成と前記外囲器２をその上面を傾斜させ当該傾斜面に透光性平板５を、その外周側面上端に外周に沿い外方に向けて突出する遮光板１１を、その外周側面に外方に向け突出する放熱板６をそれぞれ配設させたものとする構成からなる飲料水供給器１。
【請求項２】
浮子１０を太陽エネルギー吸収部材４の上面が容器３内の水面下１ｍｍ以上１０ｍｍ以下に位置する大きさとする請求項１の飲料水供給器１。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は飲料水として供するに適しない水を太陽エネルギーを利用して飲料水化させる飲料水供給器に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来飲料水として供するに適しない水の飲料水への浄水方法として「水と食品衛生Ｑ＆Ａ」（西田博著、中央法規出版、国会図書館での図書請求番号ＮＡ２２１／Ｅ８７）の１２頁の記載によれば塩素消毒する方法、緩速濾過する方法、急速濾過する方法、特殊処理を含む方法の四つが掲げられている。これら浄水方法のうち塩素消毒する方法は原水の水質が安定且つ良好であれば病原菌の死滅に有効であり飲料水に供することもできるが、そうでないときには適用できない。緩速濾過する方法は低速で砂層に水を通しているうちに砂層表面に生成する濾過膜を利用して不純物を除去する方法であって操作は簡単であり、水中の浮遊物、微量の有機物質、細菌類、鉄等は除去されるものの濾過速度が大きくとれず、また原水の水質が良好なる場合のみにしか適用できない（井出哲夫著、技報堂出版の「水処理工学」の１０１頁、１２１頁の記載による）。急速濾過する方法は物理的作用によって浄水化する方法であり、相当広範囲の水質変動にも対応可能である。しかし当該方法は原水を凝集沈殿処理し濁質をできるだけ除去した後に適用される方法であることから簡易且つ短時間に飲料水を得ることはできない。特殊処理を含む方法は原水に多量の鉄、マンガン等を含有している場合に採られる方法である。その他、浄水化方法には煮沸する方法、汲み置きする方法があるが前者は熱源を必要とし、原水に夾雑物、有害物質を含む場合にあってはこれらを除去できない、後者は飲料水として供するには必ずしも安全ではない（農山漁村文化協議会発行の「水こうして飲めば心配ない」の１９０頁の記載による）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は飲料水として供するに適しない水の従来の飲料水への浄水方法が抱える問題点を解決すること、即ち原水の水質に大きく影響を受けることなく、また軽量化を図ることによりその移動を容易ならしめること、特に屋外での使用条件を大きく緩和した飲料水供給器を提供することをその課題とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
以下、図１及び図２を用いてその解決手段等を説明する。
本発明に係る飲料水供給器１は水蒸気発生部、水蒸気凝縮部及び飲料水貯留部からなるものである。
ここで水蒸気発生部はその下面下に浮子１０を取着してなる太陽エネルギー吸収部材４を上下動可能にして上方開放の容器３内に収納する構成からなるものであり、前記容器３は外囲器２内の上部に配設される。
次に水蒸気凝縮部と飲料水貯留部はその上面を傾斜させ当該傾斜面に透光性平板５を、その外周側面上端に外周に沿い外方に向けて突出する遮光板１１を、その外周側面に外方に向けて突出する放熱板６をそれぞれ配設した外囲器２をもってなるものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明に係る飲料水供給器１における水蒸気発生部は太陽エネルギー吸収部材４、浮子１０及び上部開放の容器３で構成される。
ここで前記太陽エネルギー吸収部材４はアルミニウム又は少なくとも珪素３重量パーセントを含有するアルミニウム合金でなる基材に黒色酸化被膜を形成させたアルマイトでならしめ、その形状は平板のみに限るものではなく波板をも含むものである。限られた狭小空間内での太陽エネルギー９の吸収量増大を図るためである。
【０００６】
前記太陽エネルギー吸収部材４の下面下には浮子１０が取着される。ここで当該浮子１０は前記太陽エネルギー吸収部材４を水中に置いたとき、水面下所定の深さに位置させるために取着するためのもであり、その形状及び大きさは太陽エネルギー吸収部材４が水面下、所定の深さに位置するものであれば特に制限されるものではない。
【０００７】
前記浮子１０は飲料水供給器１の使用に際しては絶えず水と接することから耐蝕性を具有する合成樹脂材、高分子材でならしめ、またその取着は太陽エネルギー吸収部材４の下面下に密接して取着させる。高い断熱効果を有する空気を内包する浮子１０は太陽エネルギー吸収部材４の下面から下方に向けて放出される放射熱を抑止する効果があるからである。
【０００８】
浮子１０を取着してなる前記太陽エネルギー吸収部材４は上下動可能にして上方開放の容器３内に収納され、当該容器３は容器支持部材７を介し外囲器２の内面から離間させ着脱可能にして外囲器２内の上部に配設される。ここで前記容器３の配設部所を外囲器２内の上部としたのはその下部は水蒸気凝縮によって得られた飲料水の貯留部としているからであり、またより多くの太陽エネルギー９を取り入れるためである。
【０００９】
水蒸気凝縮部となる外囲器２はその内部を中空とし、その上面を傾斜させ、当該傾斜面にはガラス板、ポリカーボネイト樹脂板、アクリル樹脂板でなる透光性平板５を配設する。
【００１０】
前記水蒸気凝縮部となる外囲器２の側面及び下面は熱伝導率が高く且つ耐蝕性を具有するアルミニウム（アルミニウム合金を含む）、ニッケル鍍金又はクロム鍍金を施した銅（銅合金を含む）等でなる金属部材で構成する。かかる金属部材を用いるのは水蒸気発生部で発生した水蒸気から短時間に熱エネルギーを吸収し凝縮させて水滴化するには水蒸気と接触する外囲器２はより低温度にすることが求められ、そのためには電気的及び機械的冷却機構を有しない本発明に係る飲料水供給器１にあっては水蒸気からの熱エネルギー吸収部所となる外囲器２の側面及び下面は吸収した熱エネルギーを速やかに外部に放出しなければならないからである。
【００１１】
前記外囲器２の外周側面には適宜の間隔を設けて外方に向け突出する放熱板６が配設される。ここで前記放熱板６は外囲器２の放熱面積を増大させることにより水蒸気から吸収した熱エネルギーをより速やかに外部に放出させるために配設するものである。
【００１２】
前記外囲器２の外周側面上端には外周に沿い外方に向けて突出する遮光板１１が配設される。ここで前記遮光板１１は前記放熱板６への太陽エネルギー入射を遮へいし放熱板の温度をより低く保持させるために配設されるものである。そのため前記遮光板１１の外方への突出長は放熱板６の外方への突出長と同一長、望ましくは放熱板６の外方への突出長より長くすることが望ましい。
【００１３】
前記外囲器２の内側面には上部から下部に向けて三角形、長方形（正方形を含む）等、適宜の形状を有する溝（図示せず）を設けることが望ましい。外囲器２の内側面に形成された水滴を速やかに飲料水貯留部となる外囲器２の下方に落下させるためである。ここで前記飲料水貯留部に貯留された飲料水は外囲器２の下面又は側面下方に設けられたコック又はバルブ（図示せず）の開放により取り出される。
【００１４】
【作用】
外囲器２の上面に配設される透光性平板５を透過した太陽エネルギー９は前記透光性平板５の下方に配設される容器２内の太陽エネルギー吸収部材４に入射吸収される。
次いで前記太陽エネルギー吸収部材４に吸収された太陽エネルギーは熱エネルギーに変換され、太陽エネルギー吸収部材４の上方に水８が存するときは当該水８に向けて放射され水温上昇をもたらす。ここで太陽エネルギー吸収部材４上方に存する水８への透過過程での吸収分によっても水温上昇はもたらされる。
前記水温上昇によって太陽エネルギー吸収部材４上の加温された水８は対流によって水面下に移動し、水の分子間引力に打ち勝つに足る運動エネルギーを有するに至れば水面直下の水は水面上の空間に飛び出す。即ち水の蒸発をもたらすのである。ここで水面直下の水温が高くなる程に水分子の熱運動は激しくなり、つれて水の分子間引力を振り切って水面から飛び出す水分子の数も、増大することから水の蒸発はますます活発となる。ところでこの蒸発は水の分子間引力を振り切って気体分子になる分子数と気体分子が水面上の水の分子間引力に捕捉される分子数とが釣り合う定常状態である飽和状態に至るまで続く。
【００１５】
水の蒸発速度を左右する要因として外気温、水温、外圧がある。ここで前記要因のうち外気温及び外圧を人為的に変化させることは容易でないことから本発明では水温に着目し、水温を極力上昇させることによって水の蒸発速度を高め、もって水蒸気の発生を促進せんとするものである。そのため本発明では太陽エネルギー吸収部材４が水８に向けて放出する放射熱に限度があることから太陽エネルギー吸収部材４上方に存在する水量を制限し、この部分の水の熱容量を抑えて水温上昇を速やかにし且つ水温を高めている。即ち本発明では容器３内に存する水の水面１２の変動に関係なく、水面１２下、太陽エネルギー吸収部材４までの距離を一定の範囲内に抑えることによって太陽エネルギー吸収部材４上方に存在する水８の量を一定の範囲内に制限し太陽エネルギー吸収部材４上方に存在する水８の量を一定の範囲内に制限し太陽エネルギー吸収部材４上方に存在する水８の温度を極力高めんとするものである。これは太陽エネルギー吸収部材４を容器３下面上に配設し容器３内の全量の水を加温するより水の熱容量の違いから水温の上昇速度及び水温の高さにおいて有効であるからである。
【００１６】
本発明では太陽エネルギー吸収部材４の重さと浮子１０の重さに見合うだけの浮力をもたらす浮子１０を太陽エネルギー吸収部材４の下面に取着することによって容器３内の水の水面１２の変動に関係なく太陽エネルギー吸収部材４を水面１２下、一定の深さの範囲内に位置させる。ここで水の蒸発に伴う太陽エネルギー吸収部材４上方への水の補給は太陽エネルギー吸収部材４の沈下に伴なう容器３内側面と太陽エネルギー吸収部材４側面との隙間を通して行われる。
【００１７】
前記太陽エネルギー吸収部材４上の水面から発生した水蒸気は温度のより低い部所である外囲器２の内側面に向って移動し、そこに吸収・凝縮して水滴を形成する。ここで前記水滴の形成はまず水蒸気分子が集合して微小な水滴を作りこの水滴上に別の水蒸気分子が凝縮して次第に成長し、一段と大きな水滴を形成するのである。
ところで前記水蒸気の凝縮に際しては熱放出を伴なうが当該熱放出は外囲器２の内側面で吸収し、外囲器２の外周に配設される放熱板６を通して外気中に放出されることによって行なわれる。
【００１８】
前記外囲器２の内側面に形成された水滴はある大きさにまで成長すると外囲器２の内側面との接触力にたえられなくなり、遂には下方に落下し外囲器２の下部に貯留される。ここで貯留された水は水の蒸発によって作り出されたものであるため飲料水として不適な可溶性成分はきわめて少なく、また異物も含まれないことから飲料水として供することができるものである。
ちなみに可溶性成分は海水が３〜４％、河川・湖沼の水が０．０３％であるのに対し水の蒸発によって得られる水に含まれる可溶性成分は０．００３％ときわめて少なく充分に飲料水として供せられるものである。
【００１９】
【実施例】
太陽エネルギー吸収部材４の下面に取着する浮子１０は注水した容器３内に収納される太陽エネルギー吸収部材４の上面が水面下１ｍｍ以上、１０ｍｍ以下の深さに位置する大きさのものを用いる。太陽エネルギー吸収部材４上に存する水８の熱容量を制限することにより水温の上昇速度を上げ水温を高めるのに前記深さの範囲は有効であるからである。
ここで容器３への注水は透光性平板５をとりはずし上方から注水する。
【００２０】
容器３の深さは容器３への注水回数を極力抑えるため少なくとも１００ｍｍとし、また容器３内側面と太陽エネルギー吸収部材４側面との隙間は２ｍｍ以下とする。この隙間で太陽エネルギー吸収部材４は容器３内を上下動することができ、太陽エネルギー吸収部材４上方への水補給をすることができるからである。
【００２１】
太陽エネルギー吸収部材４が吸収する太陽エネルギーは太陽エネルギー吸収部材４の表面積にほぼ比例する。よって単位空間内での前記表面積の拡大を図るため太陽エネルギー吸収部材４は平板とするより一の実施例としてピッチ１０ｍｍの波板を用いる方が有効である。
【００２２】
外囲器２を構成する透光性平板５はその厚さを３ｍｍ以上、８ｍｍ以下とする。太陽エネルギー９の透過に伴なうエネルギー損失と機械的強度確保との調和を図るためである。またその傾斜角は容器平面に対し３０°〜４５°とする。透光性平板５に付着した水滴を傾斜面に沿わせて迅速に落下させるためである。
【００２３】
外囲器２の外周に配設される放熱板６は熱伝導率の高いアルミニウム、アルミニウム合金、クロムメッキを施した銅等でなるものを用いる。外囲器２の内側面で吸収した水蒸気からの熱エネルギーを速やかに放熱板６を通して外気中に放出させるためである。また放熱板６の放熱効果を高めるため外囲器２から外方に突出する放熱板６の突出長は少なくとも１５ｍｍ、その配設間隔は１０ｍｍ以下とする。
【００２４】
外囲器２の外周側面上端に配設される遮光板１１は非透光性のものとし、その突出長は少なくとも２０ｍｍとする。放熱板６への太陽エネルギー入射をより多く遮へいするためである。
【００２５】
【発明の効果】
本発明の第一の効果は飲料水を必要とする場所に容易に移動して用いることができることである。この効果は本発明に係る飲料水供給器が電源を必要としない、比較的軽量であり移動に伴なう故障要素がないことによる。
この効果を受け太陽エネルギーを受けることのできる屋外で、飲料不可であっても、とにかく原水があれば飲料水を確保できることから屋外での行動範囲を大きくとることができる。
【００２６】
本発明の第二の効果は単位空間当りの飲料水の取得効果が高いことである。当該効果は本発明に係る飲料水供給器において加温される水の熱容量を抑えて水温上昇をより高めたことによってもたらされるものであり、その具体的効果は以下のようである。即ち夏季にあっては上昇水温は８０℃、取得し得る飲料水量は１．４ｌ／ｍ２であり、冬季にあっては上昇水温は５５℃（快晴の場合）、取得し得る飲料水量は０．９ｌ／ｍ２と特願２００２−６９３０３の飲料水供給器に比し１５％増となっている。
【００２７】
本発明の第三の効果は飲料水には適しない原水の水質に対する制約が少ないことである。
この効果は本発明に係る飲料水供給器がいわゆる水の蒸発によって飲料水を得ていることに基づくものである。
【００２８】
本発明の第四の効果は故障要素がないことである。この効果は交換部品及び消耗部材を必要とせず、また電気的機械的機能要素を含まないことからもたらされるものである。
【００２９】
本発明の第五の効果はエネルギーコスト不要の太陽エネルギーを利用して飲料水を得る飲料水供給器であるため飲料水の供給コストが安価なることである。即ち飲料水供給器の減価償却分のみが供給コストであるからである。
【図面の簡単な説明】
【図１】は本発明に係る飲料水供給器の縦断面図である。
【図２】は本発明に係る飲料水供給器の平面図である。
【符号の説明】
１．飲料水供給器        ２．外囲器
３．容器                ４．太陽エネルギー吸収部材
５．透光性平板          ６．放熱板
７．容器支持部材        ８．水
９．太陽エネルギー    １０．浮子
１１．遮光板            １２．水面
【図１】
2004160422.tif 000003
【図２】
2004160422.tif 000004