(57)【要約】      （修正有）【課題】水への最適な酸素供給を実現し、水中の溶存酸素量を増加し、有機汚染物の分解を促進して、富栄養化の発生を効果的に抑制するレーダー誘導式の自走太陽エネルギーエアレーターを提供する。【解決手段】太陽エネルギー電力収集システム、送風機４、一体型ベース８、浮体１、および、エアレーター６を含み、太陽エネルギー電力収集システムは、光エネルギー収集電池パネル２と蓄電池を含み、光エネルギー収集電池パネルの一側が一体型ベースに傾斜して固定されており、光エネルギー収集電池パネルと蓄電池とが電気的に接続されており、一体型ベースの下方が浮体に固定されており、浮体が水面上に置かれ、送風機が一体型ベースの上方に固定されており、送風機と蓄電池とが電気的に接続されており、エアレーターは浮体の下方に設けられて給気ダクト１０を介して送風機の吹出口に連通している。【選択図】図１
0003223975.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
水への曝気による酸素供給の過程に用いられたレーダー誘導式の自走太陽エネルギーエアレーターであって、太陽エネルギー電力収集システム、送風機、一体型ベース、浮体、および、エアレーターを含み、
前記太陽エネルギー電力収集システムは、光エネルギー収集電池パネルと蓄電池を含み、前記光エネルギー収集電池パネルの一側が前記一体型ベースに傾斜して固定されており、前記光エネルギー収集電池パネルと前記蓄電池とが電気的に接続されており、
前記一体型ベースの下方が前記浮体に固定されており、前記浮体が水面上に置かれ、前記送風機が前記一体型ベースの上方に固定されており、前記送風機と前記蓄電池とが電気的に接続されており、
前記エアレーターは前記浮体の下方に設けられて給気ダクトを介して前記送風機の吹出口に連通している、ことを特徴とするレーダー誘導式の自走太陽エネルギーエアレーター。
【請求項２】
前記エアレーターは、曝気開孔方向と垂直方向とが４５℃の角をなして下向きに傾斜設置されている、ことを特徴とする請求項１に記載のレーダー誘導式の自走太陽エネルギーエアレーター。
【請求項３】
前記太陽エネルギー電力収集システムに接続されており、光強度を収集するためのデータ収集機と、前記送風機に接続された指令送信機とを含む集成制御システムをさらに含む、ことを特徴とする請求項１または２に記載のレーダー誘導式の自走太陽エネルギーエアレーター。
【請求項４】
前記一体型ベースの周囲辺縁に設けられており、前記太陽エネルギー電力収集システムと前記集成制御システムにそれぞれ、接続されたレーダー距離感知器をさらに含む、ことを特徴とする請求項３に記載のレーダー誘導式の自走太陽エネルギーエアレーター。
【請求項５】
給気ダクトを介して前記送風機に連通しており、ダクトのオン・オフを制御する電磁弁を内部に設けた曝気プラグフロー方向制御チューブをさらに含み、前記電磁弁が前記太陽エネルギー電力収集システムと前記集成制御システムにそれぞれ、接続された、ことを特徴とする請求項４に記載のレーダー誘導式の自走太陽エネルギーエアレーター。
【請求項６】
前記曝気プラグフロー方向制御チューブが２路あり、その２路の前記曝気プラグフロー方向制御チューブは、それぞれ、前記一体型ベースの同一の辺の両側に設けられており、前記曝気プラグフロー方向制御チューブが水平方向に設けられている、ことを特徴とする請求項５に記載のレーダー誘導式の自走太陽エネルギーエアレーター。
【請求項７】
前記太陽エネルギー電力収集システムは、ベース転向駆動、従動ギア、下ベース、回転ローラ、回転可能な密閉接続チューブ、および、制御素子をさらに含み、前記制御素子が前記集成制御システムの前記データ収集機に接続されており、前記制御素子がワンチップマシンまたは埋込型コントローラであり、
前記ベース転向駆動が前記下ベースの上方に固定されており、前記ベース転向駆動の駆動ギアが前記従動ギアに噛み合われており、前記従動ギアの下部と前記下ベースとが互いに溶接されており、前記下ベースと前記一体型ベースの間には前記回転ローラが設けられており、前記送風機と前記給気ダクトが前記回転可能な密閉接続チューブによって接続されている、ことを特徴とする請求項４に記載のレーダー誘導式の自走太陽エネルギーエアレーター。
【請求項８】
前記回転ローラは、前記従動ギアによる反力で時計回りの方向と逆時計回りの方向にそれぞれ、９０℃回転することができる、ことを特徴とする請求項７に記載のレーダー誘導式の自走太陽エネルギーエアレーター。
【請求項９】
前記送風機のマッチングモーターは、ＩＰ６８保護レベルのモーターである、ことを特徴とする請求項１に記載のレーダー誘導式の自走太陽エネルギーエアレーター。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本実用新案は、浄水の技術分野に関し、特に、レーダー誘導式の自走太陽エネルギーエアレーターに関する。
【背景技術】
【０００２】
汚水生物処理過程における水への曝気による酸素供給、特に、村や町の川や湖などの微量汚水の曝気による酸素供給は、全体的な電力供給が不足であり、ドック式の曝気による酸素供給の不均一、水没式の曝気設備のメンテナンスが不便であるという問題などに直面している。それらによって、村や町での微量汚水への管理が大きく制約されている。村や町での水汚染の状況がますます深刻となり、また、国家からの農村汚水処理への重視度がますます高くなっているという背景下で、村や町での汚水への処理効率を効果的に向上させるために、エネルギーへの依存度が低く、自己制御化の程度が高く、管理やメンテナンスが便利であり、かつ、曝気効果が均一で安定した新型の曝気技術又は装置の開発が急務となっている。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００３】
上記問題のうちの少なくとも１つに対して、本実用新案は、レーダー誘導式の自走太陽エネルギーエアレーターを提供し、その太陽エネルギー電力収集システムが生成して収集した電気エネルギーにより、送風機及び集成制御システムなどの部材の作動を駆動させ、曝気プラグフロー方向制御チューブによって走行方向が制御されて、均一な曝気及び障害物への回避を実現し、また、ベース転向駆動を制御することで光エネルギー収集電池パネルの方向を調整し、太陽エネルギーの最大採集率を実現し、それにより、水への最適な酸素供給の効果を実現し、水中の溶存酸素量を増加し、水中の有機汚染物の分解を促進して、富栄養化現場の発生を効果的に抑制した。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成させるために、本実用新案は、太陽エネルギー電力収集システム、送風機、一体型ベース、浮体、および、エアレーターを含み、前記太陽エネルギー電力収集システムは、光エネルギー収集電池パネルと蓄電池を含み、前記光エネルギー収集電池パネルの一側が前記一体型ベースに傾斜して固定されており、前記光エネルギー収集電池パネルと前記蓄電池とが電気的に接続されており、前記一体型ベースの下方が前記浮体に固定されており、前記浮体が水面上に置かれ、前記送風機が前記一体型ベースの上方に固定されており、前記送風機と前記蓄電池とが電気的に接続されており、前記エアレーターは前記浮体の下方に設けられて給気ダクトを介して前記送風機の吹出口に連通している、レーダー誘導式の自走太陽エネルギーエアレーターを提供する。
【０００５】
上記技術案では、好ましくは、前記エアレーターは、曝気開孔方向と垂直方向とが４５℃の角をなして下向きに傾斜設置されている。
【０００６】
上記技術案では、好ましくは、レーダー誘導式の自走太陽エネルギーエアレーターは、前記太陽エネルギー電力収集システムに接続されており、光強度を収集するためのデータ収集機と、前記送風機に接続された指令送信機とを含む集成制御システムをさらに含む。
【０００７】
上記技術案では、好ましくは、レーダー誘導式の自走太陽エネルギーエアレーターは、前記一体型ベースの周囲辺縁に設けられており、前記太陽エネルギー電力収集システムと前記集成制御システムにそれぞれ、接続されたレーダー距離感知器をさらに含む。
【０００８】
上記技術案では、好ましくは、レーダー誘導式の自走太陽エネルギーエアレーターは、給気ダクトを介して前記送風機に連通しており、ダクトのオン・オフを制御する電磁弁を内部に設けた曝気プラグフロー方向制御チューブをさらに含み、前記電磁弁が前記太陽エネルギー電力収集システムと前記集成制御システムにそれぞれ、接続されている。
【０００９】
上記技術案では、好ましくは、前記曝気プラグフロー方向制御チューブが２路あり、その２路の前記曝気プラグフロー方向制御チューブは、それぞれ、前記一体型ベースの同一の辺の両側に設けられており、前記曝気プラグフロー方向制御チューブが水平方向に設けられている。
【００１０】
上記技術案では、好ましくは、前記太陽エネルギー電力収集システムは、ベース転向駆動、従動ギア、下ベース、回転ローラ、回転可能な密閉接続チューブ、および、制御素子をさらに含み、前記制御素子が前記集成制御システムの前記データ収集機に接続されており、前記制御素子がワンチップマシンまたは埋込型コントローラであり、前記ベース転向駆動が前記下ベースの上方に固定されており、前記ベース転向駆動の駆動ギアが前記従動ギアに噛み合わされており、前記従動ギアの下部と前記下ベースとが互いに溶接されており、前記下ベースと前記一体型ベースの間には前記回転ローラが設けられており、前記送風機と前記給気ダクトが前記回転可能な密閉接続チューブによって接続されている。
上記技術案では、好ましくは、前記回転ローラは、前記従動ギアによる反力で時計回りの方向と逆時計回りの方向にそれぞれ、９０℃回転することができる。
【００１１】
上記技術案では、好ましくは、前記送風機のマッチングモーターは、ＩＰ６８保護レベルのモーターである。
【考案の効果】
【００１２】
従来技術と比べて、本実用新案による有益な効果は以下の通りである。太陽エネルギー電力収集システムが生成して収集した電気エネルギーにより、送風機及び集成制御システムなどの部材の作動を駆動させ、曝気プラグフロー方向制御チューブによって走行方向が制御されて、均一な曝気及び障害物への回避を実現し、また、ベース転向の駆動を制御することで光エネルギー収集パネルの方向を調整し、太陽エネルギーの最大採集率を実現し、それにより、水への最適な酸素供給の効果を実現し、水中の溶存酸素量を増加し、水中の有機汚染物の分解を促進して、富栄養化現場の発生を効果的に抑制した。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実用新案の一実施例に開示のレーダー誘導式の自走太陽エネルギーエアレーターの構造概略図である。
【図２】本実用新案の一実施例に開示のエアレーターのＰ方向構造概略図である。
【図３】本実用新案の一実施例に開示のレーダー誘導式の自走太陽エネルギーエアレーターの基礎的平面概略図である。
【図４】本実用新案の一実施例に開示のレーダー誘導式の自走太陽エネルギーエアレーターの上面視構造概略図である。
【符号の説明】
【００１４】
添付図面において、各部材と添付図面の符号との対応関係は以下の通りである。
１  浮体、２  光エネルギー収集電池パネル、３  レーダー距離感知器、４  送風機、５  集成制御システム、６  エアレーター、７  曝気プラグフロー方向制御チューブ、８  一体型ベース、９  ベース転向駆動、１０  給気ダクト、１１  回転可能な密閉接続チューブ、１２  下ベース、１３  回転ローラ、１４  駆動ギア、１５  従動ギア。
【考案を実施するための形態】
【００１５】
本実用新案の実施例の目的、技術案、および、利点をさらに明瞭にさせるために、以下では、本実用新案の実施例における添付図面を結び付けながら、本実用新案の実施例の技術案を明確かつ完全に説明する。明らかに、記載された実施例はただ本実用新案の一部の実施例に過ぎず、全部の実施例ではない。本実用新案の実施例を基に、当業者は、創造的な労力を払わないことを前提として、得られる全ての他の実施例がいずれも、本実用新案の保護範囲に入っているはずである。
【００１６】
以下は、添付図面を結び付けながら、本実用新案をさらに詳しく説明する。
【００１７】
図１〜４に示すように、本実用新案が提供するレーダー誘導式の自走太陽エネルギーエアレーターによれば、太陽エネルギー電力収集システム、送風機４、一体型ベース８、浮体１、および、エアレーター６を含み、太陽エネルギー電力収集システムは、光エネルギー収集電池パネル２と蓄電池（図示せず）を含み、光エネルギー収集電池パネル２の一側が一体型ベース８に傾斜して固定されており、光エネルギー収集電池パネル２と蓄電池とが電気的に接続されており、一体型ベース８の下方が浮体１に固定されており、浮体１が水面上に置かれ、送風機４が一体型ベース８の上方に固定されており、送風機４と蓄電池とが電気的に接続されており、エアレーター６は浮体１の下方に設けられて給気ダクト１０を介して送風機４の吹出口に連通している。
【００１８】
当該実施例では、送風機４は、太陽エネルギー電力収集システムに接続され、かつ、太陽エネルギー電力収集システムによって電力供給されて運行させられる。エアレーター６は給気ダクト１０を介して送風機４に接続され、送風機４によって空気が供給されて、曝気や水への酸素供給が実現される。浮体１は太陽エネルギー電力収集システム、送風機４、および、エアレーター６の浮動キャリアであり、前記太陽エネルギー電力収集システム、送風機４が浮体１の機器ベースに位置し、前記エアレーター６は浮体１の下に位置して、給気ダクト１０を介して送風機４に接続され、水への酸素供給を実現する。
【００１９】
上記実施例では、好ましくは、エアレーター６は曝気開孔方向と垂直方向とが４５℃の角をなして下向きに傾斜設置されており、斜め方向の曝気プラグフローの作用及びその反力によって、エアレーター６の水平逆方向の自動走行を実現することができる。
【００２０】
上記実施例では、好ましくは、レーダー誘導式の自走太陽エネルギーエアレーター６は、太陽エネルギー電力収集システムに接続されており、光強度を収集するためのデータ収集機と、送風機４に接続された指令送信機とを含む集成制御システム５をさらに含む。集成制御システム５は、埋込型コントローラまたはＰＬＣ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ、プログラマブルロジックコントローラー）であることが好ましい。
【００２１】
上記実施例では、好ましくは、レーダー誘導式の自走太陽エネルギーエアレーター６は、一体型ベース８の周囲辺縁に設けられており、太陽エネルギー電力収集システムと集成制御システム５にそれぞれ、接続されたレーダー距離感知器３をさらに含む。好ましくは、４つのレーダー距離感知器３を選定して一体型ベース８の４隅に設置し、４つのレーダー距離感知器３によれば、エアレーター６の装置から岸辺または障害物までの距離を正確に判断することができ、そして、４つのレーダー距離感知器３による協働で、エアレーター６の転向角度を判断することができる。
【００２２】
上記実施例では、好ましくは、レーダー誘導式の自走太陽エネルギーエアレーター６の装置は、給気ダクト１０を介して送風機４に連通しており、ダクトのオン・オフを制御する電磁弁を内部に設けた曝気プラグフロー方向制御チューブ７をさらに含み、電磁弁が太陽エネルギー電力収集システムと集成制御システム５にそれぞれ、接続されている。集成制御システム５がレーダー距離感知器３によって収集された距離データを分析した後、電磁弁は制御指令に応じてオンまたはオフされ、それにより、送風機４内の気流を曝気プラグフロー方向制御チューブ７によって噴出させて、エアレーター６の回動を逆方向で押し付け、レーダー距離感知器３によって収集されたデータに基づいてエアレーター６が適切な角度または位置まで回動したことを判断できると、終了する。
【００２３】
上記実施例では、好ましくは、曝気プラグフロー方向制御チューブ７が２路あり、その２路の曝気プラグフロー方向制御チューブ７は、それぞれ、一体型ベース８の同一の辺の両側に設けられており、曝気プラグフロー方向制御チューブ７が水平方向に設けられている。
【００２４】
具体的には、曝気プラグフロー方向制御チューブ７は集成制御システム５、レーダー距離感知システムと協働するものであり、集成制御システム５は、レーダー距離感知システムによる関連した距離情報を収集して分析し、曝気プラグフロー方向制御チューブ７の作動を指示することにより、エアレーターが水面中を均一的に走行して曝気するとともに、岸辺などの障害物を効果的に回避できるように制御する。具体的には、エアレーターが岸辺までの距離≦３ｍである位置に走行するときに、曝気プラグフロー方向制御チューブ７は作動し始め、同時に、レーダー距離感知システムによっておおむねの転向角度を判断し、転向角度を約４５°、９０°、１３５°または１８０°に制御することにより、エアレーターが必要な設定経路に従って広い領域まで走行し、エアレーターによる水面中での均一な走行及び曝気を実現して、岸辺などの障害物を効果的に回避することができる。そのうちの一方路の曝気プラグフロー方向制御チューブ７による噴気を制御するときに、気流の逆方向の押し付け作用により、エアレーター６は他側方向に回動しながら走行するようになる。２路の曝気プラグフロー方向制御チューブ７が同時に噴気したが、噴気量が異なる場合、エアレーター６は噴気量が小さい側の方向へ回動しながら進行する。
【００２５】
上記実施例では、好ましくは、太陽エネルギー電力収集システムは、ベース転向駆動９、従動ギア１５、下ベース１２、回転ローラ１３、回転可能な密閉接続チューブ１１、および、制御素子をさらに含み、制御素子が集成制御システム５のデータ収集機に接続されており、制御素子がワンチップマシンまたは埋込型コントローラであることが好ましい。また、ベース転向駆動９が一体型ベース８の上方に固定されており、ベース転向駆動９の駆動ギア１４が従動ギア１５に噛み合われており、従動ギア１５の下部と下ベース１２とが互いに溶接されており、下ベース１２と一体型ベース８の間には回転ローラ１３が設けられており、送風機４と給気ダクト１０が回転可能な密閉接続チューブ１１によって接続されている。太陽エネルギー電力収集システムが位置する一体型ベース８において、集成制御システム５によって太陽放射照度データの持続的な収集及び分析が行われ、一体型ベース８の転向角度が制御される。それにより、光エネルギー収集電池パネル２が最適な角度に位置することが確保され、最適な太陽エネルギーの収集効果が得られる。具体的には、集成制御システム５は、ベース転向駆動９によって、一体型ベース８が３０ｍｉｎまたは６０ｍｉｎの間隔ごとに時計回りまたは逆時計回りに（太陽軌跡の方向に一致したことが保持されて）１５°回動するように制御し、集成制御システム５は、太陽エネルギー電力収集システムからの放射照度データを連続的に収集して、そのピーク値に達した時の角度を最終的な作動状態での角度として取得する。
【００２６】
上記実施例では、好ましくは、送風機４のマッチングモーターは、ＩＰ６８保護レベルのモーターである。それにより、防水効果が効果的に保障される。
【００２７】
以上は、本実用新案の実施の形態が説明されている。本実用新案が提案するレーダー誘導式の自走太陽エネルギーエアレーター装置では、太陽エネルギー電力収集システムによって、送風機及び集成制御システムに対して電力供給を行うことにより、エネルギーの自給自足、全自動的な高効率運行が実現され、エネルギー源の問題及びメンテナンスや管理問題が解決された。レーダー距離感知器によって、エアレーターによる均一的な走行経路及び障害物への回避を制御することにより、さらに均一的なフルプール曝気効果を実現することができ、機器の衝突による損傷を回避することができる。一体型ベース転向駆動を集成することにより、太陽エネルギー電力収集電池パネルへの自動的な角度調整を実現することができ、最高効率の光エネルギー収集効果を実現することができる。曝気プラグフロー方向制御チューブによって、エアレーターの走行方向への制御が実現される。エアレーターの曝気開孔方向と垂直方向とが４５℃の角をなすことにより、斜め方向の曝気プラグフローの作用及びその反力が形成され、エアレーターの水平逆方向の自動走行を実現することができる。以上の機能をまとめてみると、均一で安定した、全自動的かつ高経済的な水曝気による酸素供給を実現し、水中の微生物活性を改良することにより、良好な生分解効果を実現し、水中の汚染物を効果的に除去することができる。エアレーター全体の集成度が高く、構造が合理的で、設計がコンパクトなものであり、自動化程度が高く、投資費用が合理的で、運行費用が低く、過程中の保守量が少ないので、地域的な水処理における曝気による酸素供給を効果的に解決した。特に、村や町での汚水生物処理における曝気による酸素供給技術の創造性、実用性が不十分である問題に対して、村や町での汚水生物処理の効率をよりよく向上させることができる。
【００２８】
以上に記載の内容は本実用新案の好適な実施例に過ぎず、本実用新案を制限するものではない。当業者にとって、本実用新案は種々の変更や変化があるはずである。本実用新案の精神と原則において行われた如何なる補正、等価代替、改良等は、いずれも、本実用新案の保護範囲内に入っている。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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