(57)【要約】【課題】ソーラーパネルで発電した電力を利用して必要な時間と場所で、浮遊滞留時間の長い、微細気泡を生成し、養殖物に十分に供給するために容易に移動可能なバブリング装置を提供する。【解決手段】太陽光発電パネル（１）で発電させてバッテリー（５）に充電し、電力が不足すると補電や停止を制御し、希望時間にポンプ（１２）を運転し、良い空気と良い海水を混入してポンプ（１２）で溶存酸素を生成して、更に、噴射調整器（１８）において、気泡を砕石（２２）によって、細気泡に粉砕し、フィルター（２１）で選択された微細気泡のみを噴射させ、養殖物（１９）に供給する。浄化物の混入した砕石（２２）とフィルター（２１）によって、油や不純物の除去と寄生虫卵を付着させる。噴射調整器（１８）が噴射ノズル（１７）からの微細気泡の噴射圧によって回転し、広範囲に、微細気泡が長時間浮遊し、養殖物（１９）に溶存酸素をバブリング供給する。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽光発電を利用したバブリング装置において、独立型ソーラーパネル（１）で得た電力を充電するバッテリー（５）と安定電力に制御するコントロールボックス（２）と、直流を交流に変電するインバーター（８）と希望時間に作動可能にさせる為の復帰型タイマー（７）を内臓した変電ボックス（６）を備えた電力取得装置と、水を自由な場所に設置可能な取水口（１４）を設け、自由に移動設置可能な空気摂取用の風量計（１０）とを連結し、ポンプ（１２）が安定運転になって風力計（１０）を稼動させる遅延タイマー（９）とを設け、始動時の呼び水を不要にするために、ポンプ（１２）の呼び水口（１１）より高位置に給排水配管されたポンプ（１２）を備えた溶存酸素生成装置と、養殖物（１９）の底部に任意の位置へ自由に設置し、噴射圧で回転する噴射調整器（１８）を兼ね備えた太陽光発電を利用したバブリング装置。
【請求項２】
太陽光発電を利用したパブリング装置における、養殖物（１９）の底部から、バブリングさせる透明な噴射調整器（１８）は、ポンプ（１２）で撹拌混合した気泡を噴射調整器（１８）の吸水口（２０）に圧流され、浄化物が混入した砕石（２２）に衝突して粉砕され細気泡に変換し、噴射調整器（１８）内上部にポンプ（１２）よりの圧流された気泡が直接砕石（２２）へ通過する部分を除き、細気泡を微細気泡に選択して噴出ノズル（１７）に噴射させるフイルター（２１）層を設けていることを特徴とした太陽光発電を利用したバブリング装置。
【請求項３】
請求項目２の太陽光発電を利用したバブリング装置において透明な噴射調整器（１８）に噴射ノズル（１７）を斜めに取付ける事によって、噴射ノズル（１７）からの微細気泡の噴射圧により噴射調整器（１８）が回転し、噴射ノズル（１７）から噴射される微細気泡が噴射調整器（１８）１個当たりの噴射範囲が広範囲になり、微細気泡であるから水中での浮力が非常に小さく浮遊する滞留時間を長く確保することが出来る，又、噴射ノズル（１７）の取付け部の根元に孔（２３）を設け噴射効果をあげることを特徴とした太陽光発電を利用したバブリング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、独立型ソーラーパネル（１）の発電力で、水と空気を撹拌混合させるポンプ（１２）を運転して気泡を生成し、養殖物（１９）の底部に回転する噴射調整器（１８）より滞留時間の長い微細気泡を広範囲に噴射する太陽光発電を利用したバブリング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来は、養殖場が海上や山中等の電力などの設備を可動させるエネルギーの供給が困難な場合は、ガソリンなどの燃料での発電機を使用している。しかしながら、燃料の供給に労力とコストを要する。こうした中で、筏に搭載され、風力により発電するための風力発電機と太陽電池で発電された電力を貯蔵するためのバッテリーからの電力で加圧ポンプを所定時間帯のみの制御運転することを特徴としている、太陽電池と風力発電を同時に使用して、設備を稼動させる事を提案している。（特許文献１参照）。
【０００３】
牡蠣等を養殖する海水（培養液）温が上昇したり、赤潮等により海中が酸素欠乏になったり、水槽等が狭い中で大量の養殖物で酸素欠乏になったりする、叉は、水が淀んだりしていると、酸素欠乏はもちろんのこと、この為に、魚が死んだり、養殖物の取餌が低下する。尚、養殖物の排泄物や餌の残渣が沈殿したり、海上、陸地等から風などによって、ゴミや汚物が投入され海水（培養液）が汚染され、養殖物が病気になったり、寄生虫の発生原因にもなる。
【０００４】
こうした養殖物の阻害状況を除去するには、海等では、潮の流れの速い場所に移動させたり、養殖場所に限界あるところでは、大量の水を注水したりすることは、ただ単に海水や培養水を入れ替えたり、かき混ぜたにすぎない。こうしたことは、養殖物をホールドしている筏等の移動にしても大変な労力とコストを要し、培養槽では、大量の水や培養水を注入したりする為の維持コストがかさむ。コンプレッサーで空気を吹き込んだりして酸素補給をすることは、コンプレッサーを、常時、運転しなければ、養殖物に十分なる酸素供給が不可能である。こうした中で、養殖場に浮かべて魚類等を養殖するために区画された筏で養殖する養殖において、ポンプによって加圧される養殖水を実質的に鉛直方向下方にノズルで噴射し、前記噴射と共に少なくとも酸素を含んだ気体を吸引して実質的に区画された空間内で前記養殖水と前記気体を撹拌・混合するための噴流を形成し、前記空間の鉛直方向の下方の吐出口から前記撹拌・混合された前記養殖水と前記気体を前記筏の底部から吐出されることを特徴とすると空気中の酸素と海水を噴流方式で、撹拌混合した酸素吹込み方法とその装置を提案している（特許文献１）。
【０００５】
一方、回転軸対称に設けた回転翼管の複数のノズルから水平片側噴射する圧縮空気の回転偶力で該回転翼間は水平面を自動的に回転する配置とし、該ノズルから噴射する噴出気泡を上部に設けた養殖物に対し広範囲に回転散布する機能を持ち、沈下立設する主管上部にホースを接続し、圧縮空気供給手段より該ホースを介して圧縮空気を連通供給し、該主管下部に回転自在な回転軸部材に固定した回転円板を設け、該回転円板縁部から回転軸対象に延びる該回転翼管を互いに水平に螺着し、該回転翼管内部と回転軸部材の中心溝長孔とが連通する構造とする養殖用回転式エア・ノズルを確保する（特許文献２）。
【０００６】
水中に長時間浮遊滞留する気泡を発生させて、水質の浄化、活性化をはかることが可能なエアーチャージャーの提供で、エアーを導入する開口を有する中空の回転軸と該回転軸の下端に取付けられたカプセルと、前記回転軸を、その上端開口を水面よりも上に位置させると共に前記カプセルを水中に位置させるように回転自在に支持する支持手段と前記回転軸を回転せしめる駆動手段とを備え、前記カプセルは回転軸の中空内部と連通し水中に気泡を放出する為の複数の小孔を有し、前記回転軸は前記駆動手段とカップリングを介して連結されていると提案されている（特許文献３参照）。
【０００７】
この出願の発明に関する先行技術文献情報としては次のものがある。
【特許文献１】
特許第２００２−１４２６０６号公報
【特許文献２】
特許第２０００−１５７０９９号公報
【特許文献３】
特許第２００１−５８１９５号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の上記先行技術には次の様な問題点があった。
電力確保に太陽光発電と風力発電からの電力を１つのバッテリーに充電しているが、太陽光発電と風力発電は、発電力に差異があり、電位差の波形が異なるので、同一のバッテリーに充電すると、バッテリーが異常に発熱したり、前記の発電機の片側のみ充電したりしてバッテリーの寿命が短くなったり、故障に繋がる場合がある。
【０００９】
空気と海水を撹拌・混合す方法については、噴流室を設けて噴流撹拌・混合をしている、又、回転軸を海中に位置し、回転させて中空内の空気と海水を混合している。しかしながら、いずれも、取水は、装置から分離されていないから、海上の上面の海水を取水するが、海水分岐線（１３）付近は、油や赤潮、ゴミ等が浮遊していることが多く、又、自然状態で養殖する場合は、養殖場の水の状態が悪条件であることが多く良質な水を取水することが困難であり、従って、養殖場所を区画したり、別途、養殖場を設ける必要があり、養殖物が広範囲にまたがる場合は、困難である。
【００１０】
空中の空気を摂取するにも、海水分岐線（１３）付近で摂取する装置に組込まれているので、自然状態では、天候が悪化した時などでは、波が高くなつて装置が浸水することもありえる、又、汚染された河川口が近郊がある場所や水が淀んで汚染状況の場所でもやむ得ない状況下では、油や化学化合物などが浮遊していることがあれば、アンモニヤやメタンガス等のガス状のものが発生していれば、水面上の低位置に漂うので、必ずしも良好な空気を摂取できるとはいえない。
【００１１】
エヤーチャージ方式で軸を高回転して得た微細気泡を水中に放出させ拡散させて長時間浮遊させる方法では、水中で回転軸の回転速度を４、０００ｒｐｍ以上回転させるためには、水の抵抗力が大きく強力なモータが必要であり、それだけエネルギーの消費も大きくなるし、微細気泡も放出し拡散によって徐々に浮遊範囲を広めるのに、時間を費やし過ぎる。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記の課題を解決するために、電力の供給から、水中へ長時間浮遊させる微細気泡を噴射までの一連の方法と装置に関して提供するもので、
太陽光発電を利用したパブリング装置において、独立型ソーラーパネル（１）で得た電力を充電するバッテリー（５）と安定電力に制御するコントロールボックス（２）と、直流を交流に変電するインターバー（８）と希望時間に作動可能にさせる為の復帰型タイマー（７）を内臓した変電ボックス（６）を備えた電力取得装置と、水を自由な場所に設置可能な取水口（１４）を設け、自由に移動設置可能な空気摂取用の風力計（１０）とを連結し、ポンプ（１２）が安定運転になって風力計（１０）を稼動させる遅延タイマー（９）を設け、始動時の呼び水を不要にする為、ポンプ（１２）呼び水口（１１）より高位置で給排水配管されたポンプ（１２）を備えた溶存酸素生成装置と、養殖物（１９）の底部に複数個を任意の位置へ自由に設置し、噴射圧で回転する噴射調整器（１８）を兼ね備えた太陽光発電を利用したバブリング装置を提供することにある。
【００１３】
太陽光発電を利用したバブリング装置において、養殖物（１９）の底部から、バブリングさせる透明な噴射調整器（１８）は、ポンプ（１２）で撹拌混合した気泡を噴射調整器（１８）の吸水口（２０）に圧流され、浄化物が混入した砕石（２２）に衝突して粉砕され細気泡に変換し、噴射調整器（１８）内上部にポンプ（１２）よりの圧流された気泡が直接砕石（２２）へ通過する部分を除き、細気泡を微細気泡に選択して噴出ノズル（１７）に噴射させる短繊維フイルター（２１）層を設けていることを特徴とした太陽光発電を利用したバブリング装置。
【００１４】
前記の太陽光発電を利用したバブリング装置において、透明な噴射調整器（１８）に噴射ノズル（１７）斜めに取り付ける事によって、噴射ノズル（１７）からの微細気泡の噴射圧により噴射調整器（１８）が回転し、噴射ノズル（１７）から噴射される微細気泡が噴射調整器（１８）１個当たりの噴射範囲が広範囲になり、微細気泡であるから水中での浮力が非常に小さく浮遊する滞留時間を長く確保することが出来る、又、噴射ノズル（１７）の取付け部の根元に孔（２３）を設け噴射効果をあげることを特徴とした太陽光発電を利用したバブリング装置とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。
第１工程  単独で太陽光発電パネル（１）で電力を発電し、コントローラーボックス（２）のブレーカー（３）で過電流を防止しコントローラー（４）にて、電流高低を安定させバッテリー（５）に送電し、バッテリー（５）の蓄電力量がある一定量低下すると放電を停止する機能を特徴とする。
【００１６】
第２工程  バッテリー（５）から変電ボックス（６）の直流電極に入電するが不要時があるので、２４時間タイマー（７）で希望稼動時間を選択し、直流電流をインバーター（８）で交流に変え交流電極からポンプ（１２）へ送電される。
【００１７】
第３工程  ２４時間タイマー（７）によりポンプ（１２）が始動する時エヤーを咬むと水を吸上げないので、空気の混入を遅延タイマー（９）で遅らせて、取水口（１４）よりポンプ（１２）が始動時に水のみ給水させ、ポンプ（１２）が安定運転になると、遅延タイマー（９）が働き風力計（１０）のバブルが開き、取水口（１４）からポンプ（１２）への吸引される水流の吸引力によって、風力計（１０）から空気を混入させ、ポンプ（１２）に送られ、撹拌混合される事によって水と空気が混ざった溶存酸素を得る事ができる。
【００１８】
第４工程  ポンプ（１２）で生成した気泡（溶存酸素）を分水調整バルブに圧流され、養殖物（１９）の底部の目的場所に自由に設置可能な透明な噴射調整器（１８）の給水口（２０）に圧流される。
【００１９】
第５工程  透明な噴射調整器（１８）内に給水口（２０）より圧流された気泡は、第３図の噴射調整器断面図に示される備長炭や獏岩石等の浄化物が混入した砕石（２２）層に圧流衝突して、細気泡に破壊され、更に、砕石（２２）を通過する間に吸油、除菌、除塵効力と、更に、フイルター（２１）メッシュによって、気泡が微細気泡のみ噴射ノズル（１７）に噴射されると同時に、フイルター（２１）メッシュに寄生虫卵などが付着濾過される。
【００２０】
第６工程  第２図の噴射調整器上面図が示すように噴射ノズル（１７）が、噴射調整器（１８）本体に斜めに取付けてあるので、微細気泡の噴射圧によって、噴射調整器（１８）が回転する事で広範囲に噴出され、気泡が微細なため、浮力が小さく水中での浮遊滞留時間が長く十分に養殖物（１９）にまんべんなく包囲され、微細気泡であるので、養殖物（１９）が溶存酸素を吸収し易い。
風量計（１０）で空気を混入させる酸素の純度を上げる程不純物（例  塩素ガス、亜硫酸ガス、燃料排気ガス等）がなく、より良質の溶存酸素が得られる。
【００２１】
【発明の効果】
太陽光発電の為、採光が出来る養殖場は無論、海、湖、池などの場所であれば、復帰型２４時間タイマー（７）を設けているので、無人で必要な時間帯に何処でも設置し稼動が可能であり、微細気泡で滞留時間が長いので、養殖場所が広くても必要な場所に、順次、容易に移動させて使用可能である。
溶存酸素を生成させるポンプ（１２）を運転する時、無人で始動時、呼び水を不要にする為にポンプ（１２）周りの吸排配管を呼び水口（１１）より高位置に配管しているので、常時、吸排配管内と呼び水口に水の保持を可能にした。
【００２２】ポンプ（１２）で溶存酸素を生成する時、取水口（１４）も自由に良好な場所や深さに設置可能であり、水中の酸素だけでなく任意に設置出来る風量計（１０）であるから、良好な場所で空気中の酸素を摂取出来る、従って、これらから、生成された溶存酸素の純度を上げる事が出来た。更に、取水口（１４）を餌やプランクトン等養殖や培養に必要な物を混入した水に投入し、又、風力計（１０）に純粋の酸素が充填された酸素壜等に連結すれば、より純度の高い溶存酸素が得られる。
【００２３】
透明な噴射調整器（１８）内は、フイルター（２１）と備長炭や獏岩石等の浄化物を混入した砕石（２２）にする程より塵の少ない、微細粒の気泡が得られので養殖物（１９）が魚介類、海苔や動植物の養殖に限らず、海中、池、沼地等の浄化に利用される。又、噴射調整器（１８）が透明であるため、ある程度稼動した頃、単独で設置されているので、容易に引き上げて砕石（２２）やフイルター（２１）のゴミの詰り具合やよごれ具合を目視できるので、噴射調整器（１８）の清掃や交換が容易に可能であることを特徴としている。
【００２４】
２ヶの噴射ノズル（１７）の先端を交互に少し曲げたり、斜めに取付けてあるため、噴射調整器（１８）が回転し広範囲に噴射されるので、養殖物（１９）への供給範囲が広がり効果も大きい。
尚、装置も養殖場に限定することなく、淀んだ海水、池や川等の浄化されるがコンパクトな為、水族館やプール、水中遊園地などにも活用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示す太陽光発電を利用したバブリング装置の全体を示すシステム図
【図２】噴射調整器上面図。
【図３】噴射調整器断面図。
【図４】噴射ノズル部拡大断面図。
【符号の説明】
１  太陽光発電パネル
２  コントローラーボックス
３  ブレーカー
４  コントローラー
５  バッテリー
６  変電ボックス
７  タイマー
８  インバーター
９  遅延タイマー
１０  風力計
１１  呼び水口
１２  ポンプ
１３  海水分岐線
１４  取水口
１５  塵取カゴ
１７  噴射ノズル
１８  噴射調整器
１９  養殖物
２０    給水口
２１  フイルター
２２  砕石
２３  孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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