(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-12-13
(45)【発行日】2022-12-21
(54)【発明の名称】インサイチュ光触媒システム
(51)【国際特許分類】
C02F 1/30 20060101AFI20221214BHJP
【ＦＩ】
C02F1/30
【請求項の数】
5
(21)【出願番号】P 2022121153
(22)【出願日】2022-07-29
【審査請求日】2022-07-29
(31)【優先権主張番号】202210802623.5
(32)【優先日】2022-07-07
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】515190906
【氏名又は名称】南京大学
(74)【代理人】
【識別番号】100216471
【弁理士】
【氏名又は名称】瀬戸 麻希
(72)【発明者】
【氏名】瞿暁磊
(72)【発明者】
【氏名】李慧欣
(72)【発明者】
【氏名】戴夢瑶
(72)【発明者】
【氏名】鄭寿栄
(72)【発明者】
【氏名】付▲へぇ▼雲
(72)【発明者】
【氏名】許昭怡
【審査官】富永 正史
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１５－０８０７７２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－０２０２１９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－１０４８０９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－１９９０６５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－０９１１７２（ＪＰ，Ａ）
【文献】中国特許出願公開第１０８１４７４９７（ＣＮ，Ａ）
【文献】特開２００７－２０９８４１（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｃ０２Ｆ １／３０－ １／３２
Ｃ０２Ｆ １／７０－ １／７８
Ｃ０２Ｆ １１／００－１１／２０
Ｂ０１Ｊ １９／００－１９／３２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
光源を提供するための光源モジュールと、触媒を担持するための光ファイバとを含み、前記光ファイバの一端は前記光源モジュールの出光口に突き合わされ、光ファイバの他端
は水中に入り、
前記触媒はＴｉＯ２、ＢｉＯ２のうちのいずれか１種であり、前記ＴｉＯ２は窒素ドープ
ＴｉＯ２を用い、
前記光源モジュールは近地光源装置（１）又はフロート光源装置（２）を用い、前記フロ
ート光源装置（２）は光源ユニット（３）とフロートスタビライザ（４）を含み、前記近
地光源装置（１）、光源ユニット（３）はいずれも自己発光光源又は集光器のうちのいず
れか１種であり、
前記フロートスタビライザ（４）は、ハウジング（４１）と、２組の伝動リング（４２）
と、中心棒（４３）とを含み、
前記ハウジング（４１）は、内部が中空であり、中心に前記中心棒（４３）が揺動するた
めの中心筒体（４１１）が設けられ、２組の前記伝動リング（４２）はそれぞれハウジン
グ（４１）の内天面、内底面に設けられ、かつ２組の伝動リング（４２）はそれぞれ中心
筒体（４１１）に回動可能に套設され、
前記中心筒体（４１１）内の中央部に載置板（４４）が設けられ、前記載置板（４４）の
中心に、前記中心棒（４３）に設けられるボール（４３１）に回動可能に嵌合されるソケ
ット（４４１）が設けられ、
前記中心棒（４３）の一端には光源ユニット（３）に接続される接続台（４３２）が設け
られ、中心棒（４３）の他端には中心棒（４３）にねじ接続されるカウンターウェイト（
４３３）が設けられ、かつ中心棒（４３）に光ファイバが中心棒（４３）を貫通する連通
孔が設けれ、
前記接続台（４３２）は放射状に配置された複数組の第１エアバッグ（４５）を介してハ
ウジング（４１）に接続され、複数組の前記第１エアバッグ（４５）は、全て一端が接続
台（４３２）に接続され、他端がハウジング（４１）に接続され、
２組の伝動リング（４２）の間に位置するハウジング（４１）の内側壁に少なくとも１組
の駆動歯車（４６）が回動可能に設けられ、かつ伝動リング（４２）には前記駆動歯車（
４６）と噛み合う歯ディスク（４２１）が設けられる、
ことを特徴とするインサイチュ光触媒システム。
【請求項2】
前記水は黒臭水又は汚泥水である、ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項3】
前記光ファイバは、１）前記黒臭水の場合、光ファイバを水草を模倣した形状として黒臭水に配置させる形態
と、
１）前記汚泥水の場合、光ファイバを汚泥水の汚泥にドットマトリックス状に分散させる
形態との２つの形態を採用する、
ことを特徴とする請求項２に記載のシステム。
【請求項4】
前記ハウジング（４１）の側壁には、第１エアバッグ（４５）に１対１で対応する複数組の分流管（４７）が設けられ、前記分流管（４７）はチューブを介してその向かい側に設
けられる第１エアバッグ（４５）に接続され、
前記伝動リング（４２）の側壁に環状溝（４２２）が設けられ、前記分流管（４７）の上
部と下部のそれぞれに、対応する環状溝（４２２）に入る１組の第２エアバッグ（４７１
）が設けられ、
環状溝（４２２）の内底部に位置する前記伝動リング（４２）内に、各第２エアバッグ（
４７１）に１対１で対応する皿穴（４２３）が設けられ、前記皿穴（４２３）内にカウン
ターウェイトスライダ（４２４）がスライド可能に設けられ、前記カウンターウェイトス
ライダ（４２４）の一方の側面はばね（４２５）を介して皿穴（４２３）の内底部に接続
され、カウンターウェイトスライダ（４２４）の他方の側面に円弧状シート（４２６）が
設けられ、かつ前記皿穴（４２３）の両側の伝動リング（４２）に、円弧状シート（４２
６）の案内ロッドにスライド可能に接続される１組の案内溝（４２７）がそれぞれ設けら
れ、
前記円弧状シート（４２６）と第２エアバッグ（４７１）との間にある環状溝（４２２）
内に弾性リング（４２８）が設けられ、前記弾性リング（４２８）は第２エアバッグ（４
７１）の端面にスライド可能に接続され、
前記ハウジング（４１）には、各チューブを覆うカバー（４１２）が設けられ、かつ前記
カバー（４１２）の表面にソーラーパネル又は電池のうちの少なくとも１種が敷設され、
かつハウジング（４１）には、前記駆動歯車（４６）の軸棒に突き合わされる駆動モータ
が設けられ、前記駆動モータはリレーを介してソーラーパネル又は電池に接続される、こ
とを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項5】
前記ハウジング（４１）の側壁には、第１エアバッグ（４５）に１対１で対応する複数組のスタビライザ（４８）が設けられ、
前記スタビライザ（４８）は、回動ロッド（４８１）と、回動ブッシュ（４８２）と、第
３エアバッグ（４８４）とを含み、前記回動ブッシュ（４８２）はハウジング（４１）の
側壁に設けられる固定ブロック（４８３）に回動可能に接続され、前記回動ロッド（４８
１）の側壁に少なくとも１組の制限リブが設けられ、回動ロッド（４８１）は前記回動ブ
ッシュ（４８２）にスライド可能に係合され、前記回動ブッシュ（４８２）の内側壁に制
限リブと嵌合する制限溝が設けられ、
前記第３エアバッグ（４８４）の一端は回動ロッド（４８１）の一端に回動可能に接続さ
れ、回動ロッド（４８１）の他端には少なくとも１組の円板（４８５）が套設され、前記
第３エアバッグ（４８４）の他端はチューブを介して対応する第１エアバッグ（４５）に
接続され、
前記駆動歯車（４６）は複数組設けられ、かつ第１エアバッグ（４５）に１対１で対応し
ており、駆動歯車（４６）の出力軸はハウジング（４１）を貫通しており、第１傘歯車（
４８６）に接続され、前記回動ブッシュ（４８２）には、第１傘歯車（４８６）と噛み合
って伝動する第２傘歯車（４８７）が套設され、
少なくとも１組の前記固定ブロック（４８３）には、回動ブッシュ（４８２）に接続され
るリングモータが設けられ、前記ハウジング（４１）にソーラーパネル又は電池のうちの
少なくとも１種が敷設され、前記リングモータはリレーを介してソーラーパネル又は電池
に接続される、ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は光触媒の技術分野に関し、具体的には、インサイチュ光触媒システムに関する。
【背景技術】
【0002】
水が黒くて臭くなることは、生化学的な現象で、水が深刻な有機汚染を受けた場合、有機
物の好気分解により水中の酸素消費速度が再酸素化速度より大きくなり、水の酸素欠乏が
発生し、その結果として、有機物の分解が不完全になり、速度が遅くなり、嫌気性生分解
の過程で硫化水素、アンモニア、メルカプタンなどの発臭物質が生成されるとともに、黒
色物質が形成され、これにより、水が黒くて臭くなる。
水が黒くて臭くなることは深刻な水質汚染現象であり、水の使用機能を完全に喪失させ、
景観や人間の生活と健康に悪影響を与える。黒臭水や汚泥を光触媒処理する場合、黒臭水
や汚泥への光の透過を解決できないため、光触媒処理が困難であり、一方、化学的に処理
すると、新たな汚染物質が発生しやすく、生態系に影響を与えやすい。
物の好気分解により水中の酸素消費速度が再酸素化速度より大きくなり、水の酸素欠乏が
発生し、その結果として、有機物の分解が不完全になり、速度が遅くなり、嫌気性生分解
の過程で硫化水素、アンモニア、メルカプタンなどの発臭物質が生成されるとともに、黒
色物質が形成され、これにより、水が黒くて臭くなる。
水が黒くて臭くなることは深刻な水質汚染現象であり、水の使用機能を完全に喪失させ、
景観や人間の生活と健康に悪影響を与える。黒臭水や汚泥を光触媒処理する場合、黒臭水
や汚泥への光の透過を解決できないため、光触媒処理が困難であり、一方、化学的に処理
すると、新たな汚染物質が発生しやすく、生態系に影響を与えやすい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
上記の技術的課題を解决するために、本発明はインサイチュ光触媒システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【0004】
本発明の技術的解決手段は以下のとおりである。インサイチュ光触媒システムであって、
光源を提供するための光源モジュールと、触媒を担持するための光ファイバとを含み、前
記光ファイバの一端は前記光源モジュールの出光口に突き合わされ、光ファイバの他端は
水中に入り、
前記触媒はＴｉＯ２、ＢｉＯ２のうちのいずれか１種であり、前記ＴｉＯ２は窒素ドープ
ＴｉＯ２を用い、
触媒は浸漬か焼(calcination）（ある物質を強く熱して脱水・分解などを起こさせ、揮発
成分を除くこと）、ゲル塗布法のうちのいずれか１種の方式で前記光ファイバ上に担持さ
れる。ＴｉＯ２は紫外線帯でしか励起できず、一方、窒素ドープＴｉＯ２は太陽光で励起
でき、このため、自然環境で使用される場合、窒素ドープＴｉＯ２の適用範囲がより広い
。
本発明の一態様によれば、前記水は黒臭水又は汚泥水である。
本発明の一態様によれば、前記光ファイバは、以下の２つの形態を採用する。
１）前記黒臭水の場合、光ファイバを水草を模倣した形状として黒臭水に配置させる。光
ファイバを水草を模倣した形状とすることにより、生態系への影響を低減させ、夜に発光
木とすることで、外観性や実用性を良好にする。
２）前記汚泥水の場合、光ファイバを汚泥水の汚泥にドットマトリックス状に分散させる
。金属ケーシングのようなものを利用して淤泥内に送り、次に金属ケーシングを取り出し
、光ファイバを淤泥に放射状に配置させることにより、日光が汚泥に直接当たらないとい
う問題を解決し、しかも、汚泥水の処理効率を向上させ、汚染物の光分解を促進する。
本発明の一態様によれば、前記光源モジュールは、近地光源装置又はフロート光源装置を
用い、前記フロート光源装置は光源ユニットとフロートスタビライザを含み、前記近地光
源装置、光源ユニットはいずれも自己発光光源又は集光器のうちのいずれか１種である。
インサイチュ光触媒システムは、黒臭水や汚泥水の実際の環境のニーズに応じて選択され
る。
本発明の一態様によれば、前記フロートスタビライザは、ハウジングと、２組の伝動リン
グと、中心棒とを含み、
前記ハウジングは、内部が中空であり、中心に前記中心棒が揺動するための中心筒体が設
けられ、２組の前記伝動リングはそれぞれハウジングの内天面、内底面に設けられ、かつ
２組の伝動リングはそれぞれ中心筒体に回動可能に套設され、
前記中心筒体内の中央部に載置板が設けられ、前記載置板の中心に、前記中心棒に設けら
れるボールに回動可能に嵌合されるソケットが設けられ、
前記中心棒の一端には光源ユニットに接続される接続台が設けられ、中心棒の他端には中
心棒にねじ接続されるカウンターウェイトが設けられ、かつ中心棒には光ファイバが中心
棒を貫通する連通孔が設けられ、
前記接続台は放射状に配置された複数組の第１エアバッグを介してハウジングに接続され
、複数組の前記第１エアバッグは、全て一端が接続台に接続され、他端がハウジングに接
続され、
２組の伝動リングの間に位置するハウジングの内側壁に少なくとも１組の駆動歯車が回動
可能に設けられ、かつ伝動リングには前記駆動歯車と噛み合う歯ディスクが設けられる。
上記フロートスタビライザの構成によれば、単一の駆動の下で、２組の伝動リングを利用
して時計回り及び反時計回りで回動することができ、これによって、２組の伝動リングが
回動することで安定的な動的バランスが取られ、フロート光源装置が横転するリスクが回
避される。
本発明の１つの好適な態様としては、前記ハウジングの側壁には、第１エアバッグに１対
１で対応する複数組の分流管が設けられ、前記分流管はチューブを介してその向かい側に
設けられる第１エアバッグに接続され、
前記伝動リングの側壁に環状溝が設けられ、前記分流管の上部と下部のそれぞれに、対応
する環状溝に入る１組の第２エアバッグが設けられ、
環状溝の内底部に位置する前記伝動リング内に、各第２エアバッグに１対１で対応する皿
穴が設けられ、前記皿穴内にカウンターウェイトスライダがスライド可能に設けられ、前
記カウンターウェイトスライダの一方の側面はばねを介して皿穴の内底部に接続され、カ
ウンターウェイトスライダの他方の側面に円弧状シートが設けられ、かつ前記皿穴の両側
の伝動リングに、円弧状シートの案内ロッドにスライド可能に接続される１組の案内溝が
それぞれ設けられ、
前記円弧状シートと第２エアバッグとの間にある環状溝内に弾性リングが設けられ、前記
弾性リングは第２エアバッグの端面にスライド可能に接続され、
前記ハウジングには、各チューブを覆うカバーが設けられ、かつ前記カバーの表面にソー
ラーパネル又は電池のうちの少なくとも１種が敷設され、かつハウジングには、前記駆動
歯車の軸棒に突き合わされる駆動モータが設けられ、前記駆動モータはリレーを介してソ
ーラーパネル又は電池に接続される。
フロートスタビライザを基にして、第１エアバッグと連携する分流管が複数組配置され、
伝動リングの内部構造を改良することにより、複数組のカウンターウェイトスライダなど
の部材を利用して、水面に大きな波動が発生したときに、伝動リングの重心を調整するこ
とで、フロートスタビライザが横転するリスクを大幅に低減させる。
本発明の別の好適な態様としては、前記ハウジングの側壁には、第１エアバッグに１対１
で対応する複数組のスタビライザが設けられ、
前記スタビライザは、回動ロッドと、回動ブッシュと、第３エアバッグとを含み、前記回
動ブッシュはハウジングの側壁に設けられる固定ブロックに回動可能に接続され、前記回
動ロッドの側壁に少なくとも１組の制限リブが設けられ、回動ロッドは前記回動ブッシュ
にスライド可能に係合され、前記回動ブッシュの内側壁に制限リブと嵌合する制限溝が設
けられ、
前記第３エアバッグの一端は回動ロッドの一端に回動可能に接続され、回動ロッドの他端
には少なくとも１組の円板が套設され、前記第３エアバッグの他端はチューブを介して対
応する第１エアバッグに接続され、
前記駆動歯車は複数組設けられ、かつ第１エアバッグに１対１で対応しており、駆動歯車
の出力軸はハウジングを貫通しており、第１傘歯車に接続され、前記回動ブッシュには、
第１傘歯車と噛み合って伝動する第２傘歯車が套設され、
少なくとも１組の前記固定ブロックには、回動ブッシュに接続されるリングモータが設け
られ、前記ハウジングにソーラーパネル又は電池のうちの少なくとも１種が敷設され、前
記リングモータはリレーを介してソーラーパネル又は電池に接続される。
フロートスタビライザを基に、第１エアバッグと連携する複数組のスタビライザが配置さ
れることによって、スタビライザと伝動リングとの連動により、駆動モータの配置数が大
幅に減少し、円板が水中で回動することで安定的な動的バランスが取られ、しかも、第３
エアバッグなどの部材が設けられることで、水面で大きな波動が発生したときに、水の深
さが小さすぎることによりスタビライザの円板が底部に接触したり水面から離れたりする
という問題を効果的に回避する。
光源を提供するための光源モジュールと、触媒を担持するための光ファイバとを含み、前
記光ファイバの一端は前記光源モジュールの出光口に突き合わされ、光ファイバの他端は
水中に入り、
前記触媒はＴｉＯ２、ＢｉＯ２のうちのいずれか１種であり、前記ＴｉＯ２は窒素ドープ
ＴｉＯ２を用い、
触媒は浸漬か焼(calcination）（ある物質を強く熱して脱水・分解などを起こさせ、揮発
成分を除くこと）、ゲル塗布法のうちのいずれか１種の方式で前記光ファイバ上に担持さ
れる。ＴｉＯ２は紫外線帯でしか励起できず、一方、窒素ドープＴｉＯ２は太陽光で励起
でき、このため、自然環境で使用される場合、窒素ドープＴｉＯ２の適用範囲がより広い
。
本発明の一態様によれば、前記水は黒臭水又は汚泥水である。
本発明の一態様によれば、前記光ファイバは、以下の２つの形態を採用する。
１）前記黒臭水の場合、光ファイバを水草を模倣した形状として黒臭水に配置させる。光
ファイバを水草を模倣した形状とすることにより、生態系への影響を低減させ、夜に発光
木とすることで、外観性や実用性を良好にする。
２）前記汚泥水の場合、光ファイバを汚泥水の汚泥にドットマトリックス状に分散させる
。金属ケーシングのようなものを利用して淤泥内に送り、次に金属ケーシングを取り出し
、光ファイバを淤泥に放射状に配置させることにより、日光が汚泥に直接当たらないとい
う問題を解決し、しかも、汚泥水の処理効率を向上させ、汚染物の光分解を促進する。
本発明の一態様によれば、前記光源モジュールは、近地光源装置又はフロート光源装置を
用い、前記フロート光源装置は光源ユニットとフロートスタビライザを含み、前記近地光
源装置、光源ユニットはいずれも自己発光光源又は集光器のうちのいずれか１種である。
インサイチュ光触媒システムは、黒臭水や汚泥水の実際の環境のニーズに応じて選択され
る。
本発明の一態様によれば、前記フロートスタビライザは、ハウジングと、２組の伝動リン
グと、中心棒とを含み、
前記ハウジングは、内部が中空であり、中心に前記中心棒が揺動するための中心筒体が設
けられ、２組の前記伝動リングはそれぞれハウジングの内天面、内底面に設けられ、かつ
２組の伝動リングはそれぞれ中心筒体に回動可能に套設され、
前記中心筒体内の中央部に載置板が設けられ、前記載置板の中心に、前記中心棒に設けら
れるボールに回動可能に嵌合されるソケットが設けられ、
前記中心棒の一端には光源ユニットに接続される接続台が設けられ、中心棒の他端には中
心棒にねじ接続されるカウンターウェイトが設けられ、かつ中心棒には光ファイバが中心
棒を貫通する連通孔が設けられ、
前記接続台は放射状に配置された複数組の第１エアバッグを介してハウジングに接続され
、複数組の前記第１エアバッグは、全て一端が接続台に接続され、他端がハウジングに接
続され、
２組の伝動リングの間に位置するハウジングの内側壁に少なくとも１組の駆動歯車が回動
可能に設けられ、かつ伝動リングには前記駆動歯車と噛み合う歯ディスクが設けられる。
上記フロートスタビライザの構成によれば、単一の駆動の下で、２組の伝動リングを利用
して時計回り及び反時計回りで回動することができ、これによって、２組の伝動リングが
回動することで安定的な動的バランスが取られ、フロート光源装置が横転するリスクが回
避される。
本発明の１つの好適な態様としては、前記ハウジングの側壁には、第１エアバッグに１対
１で対応する複数組の分流管が設けられ、前記分流管はチューブを介してその向かい側に
設けられる第１エアバッグに接続され、
前記伝動リングの側壁に環状溝が設けられ、前記分流管の上部と下部のそれぞれに、対応
する環状溝に入る１組の第２エアバッグが設けられ、
環状溝の内底部に位置する前記伝動リング内に、各第２エアバッグに１対１で対応する皿
穴が設けられ、前記皿穴内にカウンターウェイトスライダがスライド可能に設けられ、前
記カウンターウェイトスライダの一方の側面はばねを介して皿穴の内底部に接続され、カ
ウンターウェイトスライダの他方の側面に円弧状シートが設けられ、かつ前記皿穴の両側
の伝動リングに、円弧状シートの案内ロッドにスライド可能に接続される１組の案内溝が
それぞれ設けられ、
前記円弧状シートと第２エアバッグとの間にある環状溝内に弾性リングが設けられ、前記
弾性リングは第２エアバッグの端面にスライド可能に接続され、
前記ハウジングには、各チューブを覆うカバーが設けられ、かつ前記カバーの表面にソー
ラーパネル又は電池のうちの少なくとも１種が敷設され、かつハウジングには、前記駆動
歯車の軸棒に突き合わされる駆動モータが設けられ、前記駆動モータはリレーを介してソ
ーラーパネル又は電池に接続される。
フロートスタビライザを基にして、第１エアバッグと連携する分流管が複数組配置され、
伝動リングの内部構造を改良することにより、複数組のカウンターウェイトスライダなど
の部材を利用して、水面に大きな波動が発生したときに、伝動リングの重心を調整するこ
とで、フロートスタビライザが横転するリスクを大幅に低減させる。
本発明の別の好適な態様としては、前記ハウジングの側壁には、第１エアバッグに１対１
で対応する複数組のスタビライザが設けられ、
前記スタビライザは、回動ロッドと、回動ブッシュと、第３エアバッグとを含み、前記回
動ブッシュはハウジングの側壁に設けられる固定ブロックに回動可能に接続され、前記回
動ロッドの側壁に少なくとも１組の制限リブが設けられ、回動ロッドは前記回動ブッシュ
にスライド可能に係合され、前記回動ブッシュの内側壁に制限リブと嵌合する制限溝が設
けられ、
前記第３エアバッグの一端は回動ロッドの一端に回動可能に接続され、回動ロッドの他端
には少なくとも１組の円板が套設され、前記第３エアバッグの他端はチューブを介して対
応する第１エアバッグに接続され、
前記駆動歯車は複数組設けられ、かつ第１エアバッグに１対１で対応しており、駆動歯車
の出力軸はハウジングを貫通しており、第１傘歯車に接続され、前記回動ブッシュには、
第１傘歯車と噛み合って伝動する第２傘歯車が套設され、
少なくとも１組の前記固定ブロックには、回動ブッシュに接続されるリングモータが設け
られ、前記ハウジングにソーラーパネル又は電池のうちの少なくとも１種が敷設され、前
記リングモータはリレーを介してソーラーパネル又は電池に接続される。
フロートスタビライザを基に、第１エアバッグと連携する複数組のスタビライザが配置さ
れることによって、スタビライザと伝動リングとの連動により、駆動モータの配置数が大
幅に減少し、円板が水中で回動することで安定的な動的バランスが取られ、しかも、第３
エアバッグなどの部材が設けられることで、水面で大きな波動が発生したときに、水の深
さが小さすぎることによりスタビライザの円板が底部に接触したり水面から離れたりする
という問題を効果的に回避する。
【発明の効果】
【0005】
本発明の有益な効果は以下のとおりである。
（１）本発明のインサイチュ光触媒システムでは、光源モジュールと光ファイバとを組み
合わせて使用することにより、日光が黒臭水や汚泥に直接当たらないという問題を効果的
に解決し、汚染物を光分解するための新しい処理方式を提供し、インサイチュ汚染修復を
クリーンエネルギーで環境に優しく行うことができる。
（２）本発明のインサイチュ光触媒システムでは、複数の配置形態が提供されるので、イ
ンサイチュ光触媒システムは黒臭水や汚泥水の実際の環境のニーズに応じて選択され得る
。
（３）本発明のインサイチュ光触媒システムでは、フロートスタビライザが設けられるこ
とによって、フロート光源装置の水面への配置の安定性が向上し、水面の波動により搭載
された集光器の集光効率が影響を受けることが回避され、また、フロート光源装置が横転
するリスクも効果的に回避される。
（１）本発明のインサイチュ光触媒システムでは、光源モジュールと光ファイバとを組み
合わせて使用することにより、日光が黒臭水や汚泥に直接当たらないという問題を効果的
に解決し、汚染物を光分解するための新しい処理方式を提供し、インサイチュ汚染修復を
クリーンエネルギーで環境に優しく行うことができる。
（２）本発明のインサイチュ光触媒システムでは、複数の配置形態が提供されるので、イ
ンサイチュ光触媒システムは黒臭水や汚泥水の実際の環境のニーズに応じて選択され得る
。
（３）本発明のインサイチュ光触媒システムでは、フロートスタビライザが設けられるこ
とによって、フロート光源装置の水面への配置の安定性が向上し、水面の波動により搭載
された集光器の集光効率が影響を受けることが回避され、また、フロート光源装置が横転
するリスクも効果的に回避される。
【図面の簡単な説明】
【0006】
【図1】本発明の実施例１のインサイチュ光触媒システムの概略図である。
【図2】本発明の実施例２のインサイチュ光触媒システムの概略図である。
【図3】本発明の実施例３のインサイチュ光触媒システムの概略図である。
【図4】本発明の実施例４のインサイチュ光触媒システムの概略図である。
【図5】本発明の実施例５のインサイチュ光触媒システムの概略図である。
【図6】本発明の実施例６のインサイチュ光触媒システムの概略図である。
【図7】本発明の実施例７のインサイチュ光触媒システムの概略図である。
【図8】本発明の実施例８のインサイチュ光触媒システムの概略図である。
【図9】本発明の実施例５及び６のフロート光源装置の概略図である。
【図10】本発明の実施例５及び６のフロートスタビライザの構造概略図である。
【図11】本発明の実施例５及び６のフロートスタビライザの部分断面概略図である。
【図12】本発明の実施例５及び６のフロートスタビライザの伝動リングの構造概略図である。
【図13】本発明の実施例５及び６のフロートスタビライザの伝動リングの一例の内部構造概略図である。
【図14】本発明の実施例５及び６のフロートスタビライザの伝動リングの別の内部構造概略図である。
【図15】本発明の実施例５及び６のフロートスタビライザの分流管の構造概略図である。
【図16】本発明の実施例７及び８のフロート光源装置の概略図である。
【図17】本発明の実施例７及び８のフロートスタビライザの構造概略図である。
【図18】本発明の実施例７及び８のフロートスタビライザの部分断面概略図である。
【図19】本発明の実施例７及び８のフロートスタビライザのスタビライザの構造概略図である。
【図20】本発明の実施例７及び８のフロートスタビライザの回動ロッドの構造概略図である。
【図21】本発明の実施例７及び８のフロートスタビライザの回動ブッシュの構造概略図である。
【図22】本発明の実施例５、６、７、８のフロートスタビライザの中心棒の構造概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0007】
以下、本発明の優位性をよりよく示すために、特定実施方式を参照して本発明についてさ
らに説明する。
実施例１
図１に示すように、インサイチュ光触媒システムは、光源を提供するための光源モジュー
ルと、触媒を担持するための光ファイバとを含み、光ファイバの一端は光源モジュールの
出光口に突き合わされ、光ファイバの他端は水中に入り、
光源モジュールは近地光源装置１、具体的には自己発光光源を用い、触媒は窒素ドープＴ
ｉＯ２であり、窒素ドープＴｉＯ２はゲル塗布法で光ファイバ上に担持され、
水は汚泥水であり、汚泥水の場合、光ファイバは汚泥水の汚泥にドットマトリックス状に
分散しており、
上記ドットマトリックス状にする方法は以下のとおりである。光ファイバの一端を自己発
光光源に接続し、光ファイバの他端を金属ケーシング内に入れて汚泥内に送り、次に、金
属ケーシングを取り出し、このように、光ファイバを汚泥に放射状に配置させる。
らに説明する。
実施例１
図１に示すように、インサイチュ光触媒システムは、光源を提供するための光源モジュー
ルと、触媒を担持するための光ファイバとを含み、光ファイバの一端は光源モジュールの
出光口に突き合わされ、光ファイバの他端は水中に入り、
光源モジュールは近地光源装置１、具体的には自己発光光源を用い、触媒は窒素ドープＴ
ｉＯ２であり、窒素ドープＴｉＯ２はゲル塗布法で光ファイバ上に担持され、
水は汚泥水であり、汚泥水の場合、光ファイバは汚泥水の汚泥にドットマトリックス状に
分散しており、
上記ドットマトリックス状にする方法は以下のとおりである。光ファイバの一端を自己発
光光源に接続し、光ファイバの他端を金属ケーシング内に入れて汚泥内に送り、次に、金
属ケーシングを取り出し、このように、光ファイバを汚泥に放射状に配置させる。
【0008】
【0009】
【0010】
【0011】
実施例５
本実施例は、以下のこと以外、実施例３と同様である。図５、図９に示すように、光源モ
ジュールはフロート光源装置２を用い、フロート光源装置２は光源ユニット３とフロート
スタビライザ４とを含み、光源ユニット３は、具体的には集光器である。
図１０、図１１に示すように、フロートスタビライザ４はハウジング４１と、２組の伝動
リング４２と、中心棒４３とを含み、ハウジング４１は、内部が中空であり、中心に中心
棒４３が揺動するための中心筒体４１１が設けられ、２組の伝動リング４２はそれぞれハ
ウジング４１の内天面、内底面に設けられ、かつ２組の伝動リング４２はそれぞれその内
側壁を介して中心筒体４１１に回動可能に套設される。
図２２に示すように、中心筒体４１１内の中央部に載置板４４が設けられ、載置板４４の
中心に、中心棒４３に設けられるボール４３１に回動可能に嵌合されるソケット４４１が
設けられる。
図１１に示すように、中心棒４３の上端には光源ユニット３に接続される接続台４３２が
設けられ、中心棒４３の下端には中心棒４３にねじ接続されるカウンターウェイト４３３
が設けられ、カウンターウェイト４３３は、実際の使用のニーズに応じて複数の中心棒４
３に套設されてもよく、かつカウンターウェイト４３３は中心棒４３にねじ接続され、中
心棒４３に光ファイバが中心棒４３を貫通する連通孔が設けられる。
図１１に示すように、接続台４３２は、放射状に配置された１２組の第１エアバッグ４５
を介してハウジング４１に接続され、１２組の第１エアバッグ４５は、一端が接続台４３
２に接続され、他端がハウジング４１に接続される。
図１２に示すように、２組の伝動リング４２の間に位置するハウジング４１の内側壁に３
組の駆動歯車４６が設けられ、かつ３組の駆動歯車４６は互いに１２０°をなして設けら
れ、これによって、フロートスタビライザ４の重りの安定性が確保され、かつ伝動リング
４２には駆動歯車４６と噛み合う歯ディスク４２１が設けられる。
図１３、図１５に示すように、ハウジング４１の側壁には、第１エアバッグ４５に１対１
で対応する１２組の分流管４７が設けられ、各組の分流管４７はチューブを介してその向
かい側に設けられる第１エアバッグ４５に接続され、伝動リング４２の外側壁に環状溝４
２２が設けられ、分流管４７の上部と下部のそれぞれに、対応する環状溝４２２に入る１
組の第２エアバッグ４７１が設けられる。
図１３、図１４に示すように、環状溝４２２の内底部に位置する伝動リング４２内に、各
第２エアバッグ４７１に１対１で対応する皿穴４２３が設けられ、皿穴４２３内にカウン
ターウェイトスライダ４２４がスライド可能に設けられ、カウンターウェイトスライダ４
２４の一方の側面は２組のばね４２５を介して皿穴４２３の内底部に接続され、カウンタ
ーウェイトスライダ４２４の他方の側面に円弧状シート４２６が設けられ、かつ皿穴４２
３の両側の伝動リング４２に、円弧状シート４２６の案内ロッドにスライド可能に接続さ
れる１組の案内溝４２７がそれぞれ設けられる。
図１３に示すように、円弧状シート４２６と第２エアバッグ４７１との間にある環状溝４
２２内に弾性リング４２８が設けられ、弾性リング４２８は第２エアバッグ４７１の端面
にスライド可能に接続される。
図１０、図１１に示すように、ハウジング４１には、各チューブを覆うカバー４１２が設
けられ、かつカバー４１２の表面にソーラーパネル又は電池が間隔を空けて千鳥状に敷設
され、電池は表面に断熱板が覆われた市販のリチウム電池を用い、かつハウジング４１に
は、駆動歯車４６の軸棒に突き合わされる駆動モータが設けられ、駆動モータはリレーを
介してソーラーパネル又は電池に接続され、リレー及び駆動モータは、市販品、又は本装
置への装着に適するように市販の回動モータ、市販リレーの外形を調整したものを用い、
ハウジング４１、伝動リング４２はいずれも硬質フォームで製造されてもよく、これによ
り、フロートスタビライザ４の水面での浮力が確保される。
上記フロートスタビライザ４の作動原理は以下のとおりである。
集光器の底部を接続台４３２に係合して固定し、集光器が接続する光ファイバの他端を中
心棒４３に設けられた連通孔に通し、金属ケーシング内に入れて汚泥内に送り、次に、金
属ケーシングを取り出し、光ファイバを汚泥に放射状に配置させる。
駆動モータを起動して、駆動歯車４６を回動させ、駆動歯車４６と２組の伝動リング４２
の歯ディスク４２１による伝動の作用により、２組の伝動リング４２をそれぞれ時計回り
、反時計回りで回動させ、安定的な動的バランスを取る。
水面で大きな波動が発生したときに、中心棒４３の作用により集光器は常に重心方向に垂
直であり、このとき、ハウジング４１の関連部材は中心棒４３のボール４３１及び載置板
４４のソケット４４１による作用を受けて揺動し、揺動中、ハウジング４１と接続台４３
２との間の第１エアバッグ４５は押されたり引っ張らたりする。
分流管４７の第２エアバッグ４７１と第１エアバッグ４５とにより形成される動的バラン
スが取られたキャビティにおいて、例えば、第１エアバッグ４５が押された場合、第１エ
アバッグ４５に対して１８０°となるように設けられた第２エアバッグ４７１は延出し、
延出した状態で、第２エアバッグ４７１はカウンターウェイトスライダ４２４側へ弾性リ
ング４２８を押す。
よって、上記の作用により、伝動リング４２の重心がずれて、即ち、図１０に示すように
、ハウジング４１が左側へ下向きに傾斜すると、左側のカウンターウェイトスライダ４２
４は伝動リング４２の重心により接近し、右側のカウンターウェイトスライダ４２４は伝
動リング４２の重心からより離れ、このとき、伝動リング４２が回動すると、フロートス
タビライザ４が横転するリスクが大幅に低減される。
本実施例は、以下のこと以外、実施例３と同様である。図５、図９に示すように、光源モ
ジュールはフロート光源装置２を用い、フロート光源装置２は光源ユニット３とフロート
スタビライザ４とを含み、光源ユニット３は、具体的には集光器である。
図１０、図１１に示すように、フロートスタビライザ４はハウジング４１と、２組の伝動
リング４２と、中心棒４３とを含み、ハウジング４１は、内部が中空であり、中心に中心
棒４３が揺動するための中心筒体４１１が設けられ、２組の伝動リング４２はそれぞれハ
ウジング４１の内天面、内底面に設けられ、かつ２組の伝動リング４２はそれぞれその内
側壁を介して中心筒体４１１に回動可能に套設される。
図２２に示すように、中心筒体４１１内の中央部に載置板４４が設けられ、載置板４４の
中心に、中心棒４３に設けられるボール４３１に回動可能に嵌合されるソケット４４１が
設けられる。
図１１に示すように、中心棒４３の上端には光源ユニット３に接続される接続台４３２が
設けられ、中心棒４３の下端には中心棒４３にねじ接続されるカウンターウェイト４３３
が設けられ、カウンターウェイト４３３は、実際の使用のニーズに応じて複数の中心棒４
３に套設されてもよく、かつカウンターウェイト４３３は中心棒４３にねじ接続され、中
心棒４３に光ファイバが中心棒４３を貫通する連通孔が設けられる。
図１１に示すように、接続台４３２は、放射状に配置された１２組の第１エアバッグ４５
を介してハウジング４１に接続され、１２組の第１エアバッグ４５は、一端が接続台４３
２に接続され、他端がハウジング４１に接続される。
図１２に示すように、２組の伝動リング４２の間に位置するハウジング４１の内側壁に３
組の駆動歯車４６が設けられ、かつ３組の駆動歯車４６は互いに１２０°をなして設けら
れ、これによって、フロートスタビライザ４の重りの安定性が確保され、かつ伝動リング
４２には駆動歯車４６と噛み合う歯ディスク４２１が設けられる。
図１３、図１５に示すように、ハウジング４１の側壁には、第１エアバッグ４５に１対１
で対応する１２組の分流管４７が設けられ、各組の分流管４７はチューブを介してその向
かい側に設けられる第１エアバッグ４５に接続され、伝動リング４２の外側壁に環状溝４
２２が設けられ、分流管４７の上部と下部のそれぞれに、対応する環状溝４２２に入る１
組の第２エアバッグ４７１が設けられる。
図１３、図１４に示すように、環状溝４２２の内底部に位置する伝動リング４２内に、各
第２エアバッグ４７１に１対１で対応する皿穴４２３が設けられ、皿穴４２３内にカウン
ターウェイトスライダ４２４がスライド可能に設けられ、カウンターウェイトスライダ４
２４の一方の側面は２組のばね４２５を介して皿穴４２３の内底部に接続され、カウンタ
ーウェイトスライダ４２４の他方の側面に円弧状シート４２６が設けられ、かつ皿穴４２
３の両側の伝動リング４２に、円弧状シート４２６の案内ロッドにスライド可能に接続さ
れる１組の案内溝４２７がそれぞれ設けられる。
図１３に示すように、円弧状シート４２６と第２エアバッグ４７１との間にある環状溝４
２２内に弾性リング４２８が設けられ、弾性リング４２８は第２エアバッグ４７１の端面
にスライド可能に接続される。
図１０、図１１に示すように、ハウジング４１には、各チューブを覆うカバー４１２が設
けられ、かつカバー４１２の表面にソーラーパネル又は電池が間隔を空けて千鳥状に敷設
され、電池は表面に断熱板が覆われた市販のリチウム電池を用い、かつハウジング４１に
は、駆動歯車４６の軸棒に突き合わされる駆動モータが設けられ、駆動モータはリレーを
介してソーラーパネル又は電池に接続され、リレー及び駆動モータは、市販品、又は本装
置への装着に適するように市販の回動モータ、市販リレーの外形を調整したものを用い、
ハウジング４１、伝動リング４２はいずれも硬質フォームで製造されてもよく、これによ
り、フロートスタビライザ４の水面での浮力が確保される。
上記フロートスタビライザ４の作動原理は以下のとおりである。
集光器の底部を接続台４３２に係合して固定し、集光器が接続する光ファイバの他端を中
心棒４３に設けられた連通孔に通し、金属ケーシング内に入れて汚泥内に送り、次に、金
属ケーシングを取り出し、光ファイバを汚泥に放射状に配置させる。
駆動モータを起動して、駆動歯車４６を回動させ、駆動歯車４６と２組の伝動リング４２
の歯ディスク４２１による伝動の作用により、２組の伝動リング４２をそれぞれ時計回り
、反時計回りで回動させ、安定的な動的バランスを取る。
水面で大きな波動が発生したときに、中心棒４３の作用により集光器は常に重心方向に垂
直であり、このとき、ハウジング４１の関連部材は中心棒４３のボール４３１及び載置板
４４のソケット４４１による作用を受けて揺動し、揺動中、ハウジング４１と接続台４３
２との間の第１エアバッグ４５は押されたり引っ張らたりする。
分流管４７の第２エアバッグ４７１と第１エアバッグ４５とにより形成される動的バラン
スが取られたキャビティにおいて、例えば、第１エアバッグ４５が押された場合、第１エ
アバッグ４５に対して１８０°となるように設けられた第２エアバッグ４７１は延出し、
延出した状態で、第２エアバッグ４７１はカウンターウェイトスライダ４２４側へ弾性リ
ング４２８を押す。
よって、上記の作用により、伝動リング４２の重心がずれて、即ち、図１０に示すように
、ハウジング４１が左側へ下向きに傾斜すると、左側のカウンターウェイトスライダ４２
４は伝動リング４２の重心により接近し、右側のカウンターウェイトスライダ４２４は伝
動リング４２の重心からより離れ、このとき、伝動リング４２が回動すると、フロートス
タビライザ４が横転するリスクが大幅に低減される。
【0012】
【0013】
実施例７
本実施例は、以下のこと以下、実施例３と同様である。図７、図１６に示すように、光源
モジュールはフロート光源装置２を含み、フロート光源装置２は光源ユニット３と、フロ
ートスタビライザ４を含み、光源ユニット３は、具体的には、集光器である。
図１７に示すように、フロートスタビライザ４はハウジング４１と、２組の伝動リング４
２と、中心棒４３とを含み、ハウジング４１は、内部が中空であり、中心に中心棒４３が
揺動するための中心筒体４１１が設けられ、２組の伝動リング４２はそれぞれハウジング
４１の内天面、内底面に設けられ、かつ２組の伝動リング４２はそれぞれ中心筒体４１１
に回動可能に套設される。
図２２に示すように、中心筒体４１１の中央部に載置板４４が設けられ、載置板４４の中
心に、中心棒４３に設けられるボール４３１に回動可能に嵌合されるソケット４４１が設
けられる。
図１８に示すように、中心棒４３の上端には光源ユニット３に接続される接続台４３２が
設けられ、中心棒４３の下端には中心棒４３にねじ接続されるカウンターウェイト４３３
が設けられ、カウンターウェイト４３３は実際の使用ニーズに応じて複数の中心棒４３に
套設されてもよく、かつカウンターウェイト４３３は中心棒４３にねじ接続され、中心棒
４３には光ファイバが貫通する連通孔が設けられる。
図１７、図１８に示すように、接続台４３２は放射状に配置された１２組の第１エアバッ
グ４５を介してハウジング４１に接続され、１２組の第１エアバッグ４５は、一端が接続
台４３２に接続され、他端がハウジング４１に接続される。
図１８に示すように、２組の伝動リング４２の間に位置するハウジング４１の内側壁に１
２組の駆動歯車４６が設けられ、かつ第１エアバッグ４５に１対１で対応しており、伝動
リング４２には駆動歯車４６と噛み合う歯ディスク４２１が設けられ、ハウジング４１の
側壁には、第１エアバッグ４５に１対１で対応する１２組のスタビライザ４８が設けられ
る。
図１９、図２０に示すように、スタビライザ４８は、回動ロッド４８１と、回動ブッシュ
４８２と、第３エアバッグ４８４とを含み、回動ブッシュ４８２はハウジング４１の側壁
に設けられる固定ブロック４８３に回動可能に接続され、回動ロッド４８１の側壁に２組
の制限リブが設けられ、２組の制限リブは１８０°をなして設けられ、回動ロッド４８１
は回動ブッシュ４８２にスライド可能に係合され、回動ブッシュ４８２の内側壁に制限リ
ブと嵌合する制限溝が設けられる。
図１９に示すように、第３エアバッグ４８４の下端は回動ロッド４８１の上端に回動可能
に接続され、回動ロッド４８１の下端には２組の円板４８５が套設され、第３エアバッグ
４８４の上端はチューブを介して対応する第１エアバッグ４５に接続される。
図１８、図１９、図２１に示すように、駆動歯車４６の出力軸はハウジング４１を貫通し
ており、第１傘歯車４８６に接続され、回動ブッシュ４８２には、第１傘歯車４８６と噛
み合って伝動する第２傘歯車４８７が套設される。
図１８、図１９に示すように、３組の固定ブロック４８３のいずれにも、回動ブッシュ４
８２に接続されるリングモータが設けられ、かつ３組の固定ブロック４８３は互いに１２
０°を空けて設けられる３組の固定ブロック４８３であり、ハウジング４１にはソーラー
パネル又は電池が敷設され、リングモータはリレーを介してソーラーパネル又は電池に接
続され、電池は表面に断熱板が覆われた市販リチウム電池を用い、リングモータ、リレー
は、市販品、又は本装置への装着に適するように市販モータ、市販リレーの外形を調整し
たものを用い、ハウジング４１、伝動リング４２はいずれも硬質フォームで製造されても
よく、これにより、フロートスタビライザ４の水面での浮力が確保される。
上記フロートスタビライザ４の作動原理は以下のとおりである。
集光器の底部を接続台４３２に係合して固定し、集光器が接続する光ファイバの他端を中
心棒４３に設けられた連通孔に通し、金属ケーシング内に入れて汚泥内に送り、次に、金
属ケーシングを取り出し、光ファイバを汚泥に放射状に配置させる。
駆動モータを起動して、駆動歯車４６を回動させ、駆動歯車４６と２組の伝動リング４２
の歯ディスク４２１による伝動の作用により、２組の伝動リング４２をそれぞれ時計回り
、反時計回りで回動させ、安定的なバランスを取る。
水面で大きな波動が発生したときに、中心棒４３の作用により集光器は常に重力方向に向
かっており、即ち、垂直に維持され、このとき、ハウジング４１の関連部材は中心棒４３
のボール４３１及び載置板４４のソケット４４１による作用を受けて揺動し、揺動中、ハ
ウジング４１と接続台４３２との間の第１エアバッグ４５は押されたり引っ張られたりす
る。
スタビライザ４８の第３エアバッグ４８４と第１エアバッグ４５とにより形成される動的
バランスが取られたキャビティにおいて、例えば、第１エアバッグ４５が押された場合、
対応する第３エアバッグ４８４は下方へ延出し、延出した状態で、第３エアバッグ４８４
は水面側へ回動ロッド４８１を押す。
よって、上記の作用により、上昇したスタビライザ４８は円板４８５と水とが接触するこ
とを保持し、即ち、図１７に示すように、ハウジング４１が左側へ下向きに傾斜すると、
左側の第１エアバッグ４８４は引っ張られ、第３エアバッグ４８４と第１エアバッグ４５
とにより形成される動的バランスが取られたキャビティにおいて、第３エアバッグ４８４
は上方へ収縮され、円板４８５はハウジング４１に接近し、右側の第１エアバッグ４８４
は押され、対応する位置の第３エアバッグ４８４は下方へ延出し、円板４８５はハウジン
グ４１から離れ、このとき、伝動リング４２が回動するときに、駆動歯車４６及び第１傘
歯車４８６、第２傘歯車４８７による伝動作用により、各スタビライザ４８の回動ロッド
４８１及び回動ブッシュ４８２は回動し、２組の円板４８５が水中で安定的な動的バラン
スを取ることにより、フロートスタビライザ４が横転するリスクを大幅に低下させるとと
もに、水の深さが小さすぎることによりスタビライザ４８の円板４８５が底部に接触した
り水面から離れたりするという問題を効果的に回避する。
本実施例は、以下のこと以下、実施例３と同様である。図７、図１６に示すように、光源
モジュールはフロート光源装置２を含み、フロート光源装置２は光源ユニット３と、フロ
ートスタビライザ４を含み、光源ユニット３は、具体的には、集光器である。
図１７に示すように、フロートスタビライザ４はハウジング４１と、２組の伝動リング４
２と、中心棒４３とを含み、ハウジング４１は、内部が中空であり、中心に中心棒４３が
揺動するための中心筒体４１１が設けられ、２組の伝動リング４２はそれぞれハウジング
４１の内天面、内底面に設けられ、かつ２組の伝動リング４２はそれぞれ中心筒体４１１
に回動可能に套設される。
図２２に示すように、中心筒体４１１の中央部に載置板４４が設けられ、載置板４４の中
心に、中心棒４３に設けられるボール４３１に回動可能に嵌合されるソケット４４１が設
けられる。
図１８に示すように、中心棒４３の上端には光源ユニット３に接続される接続台４３２が
設けられ、中心棒４３の下端には中心棒４３にねじ接続されるカウンターウェイト４３３
が設けられ、カウンターウェイト４３３は実際の使用ニーズに応じて複数の中心棒４３に
套設されてもよく、かつカウンターウェイト４３３は中心棒４３にねじ接続され、中心棒
４３には光ファイバが貫通する連通孔が設けられる。
図１７、図１８に示すように、接続台４３２は放射状に配置された１２組の第１エアバッ
グ４５を介してハウジング４１に接続され、１２組の第１エアバッグ４５は、一端が接続
台４３２に接続され、他端がハウジング４１に接続される。
図１８に示すように、２組の伝動リング４２の間に位置するハウジング４１の内側壁に１
２組の駆動歯車４６が設けられ、かつ第１エアバッグ４５に１対１で対応しており、伝動
リング４２には駆動歯車４６と噛み合う歯ディスク４２１が設けられ、ハウジング４１の
側壁には、第１エアバッグ４５に１対１で対応する１２組のスタビライザ４８が設けられ
る。
図１９、図２０に示すように、スタビライザ４８は、回動ロッド４８１と、回動ブッシュ
４８２と、第３エアバッグ４８４とを含み、回動ブッシュ４８２はハウジング４１の側壁
に設けられる固定ブロック４８３に回動可能に接続され、回動ロッド４８１の側壁に２組
の制限リブが設けられ、２組の制限リブは１８０°をなして設けられ、回動ロッド４８１
は回動ブッシュ４８２にスライド可能に係合され、回動ブッシュ４８２の内側壁に制限リ
ブと嵌合する制限溝が設けられる。
図１９に示すように、第３エアバッグ４８４の下端は回動ロッド４８１の上端に回動可能
に接続され、回動ロッド４８１の下端には２組の円板４８５が套設され、第３エアバッグ
４８４の上端はチューブを介して対応する第１エアバッグ４５に接続される。
図１８、図１９、図２１に示すように、駆動歯車４６の出力軸はハウジング４１を貫通し
ており、第１傘歯車４８６に接続され、回動ブッシュ４８２には、第１傘歯車４８６と噛
み合って伝動する第２傘歯車４８７が套設される。
図１８、図１９に示すように、３組の固定ブロック４８３のいずれにも、回動ブッシュ４
８２に接続されるリングモータが設けられ、かつ３組の固定ブロック４８３は互いに１２
０°を空けて設けられる３組の固定ブロック４８３であり、ハウジング４１にはソーラー
パネル又は電池が敷設され、リングモータはリレーを介してソーラーパネル又は電池に接
続され、電池は表面に断熱板が覆われた市販リチウム電池を用い、リングモータ、リレー
は、市販品、又は本装置への装着に適するように市販モータ、市販リレーの外形を調整し
たものを用い、ハウジング４１、伝動リング４２はいずれも硬質フォームで製造されても
よく、これにより、フロートスタビライザ４の水面での浮力が確保される。
上記フロートスタビライザ４の作動原理は以下のとおりである。
集光器の底部を接続台４３２に係合して固定し、集光器が接続する光ファイバの他端を中
心棒４３に設けられた連通孔に通し、金属ケーシング内に入れて汚泥内に送り、次に、金
属ケーシングを取り出し、光ファイバを汚泥に放射状に配置させる。
駆動モータを起動して、駆動歯車４６を回動させ、駆動歯車４６と２組の伝動リング４２
の歯ディスク４２１による伝動の作用により、２組の伝動リング４２をそれぞれ時計回り
、反時計回りで回動させ、安定的なバランスを取る。
水面で大きな波動が発生したときに、中心棒４３の作用により集光器は常に重力方向に向
かっており、即ち、垂直に維持され、このとき、ハウジング４１の関連部材は中心棒４３
のボール４３１及び載置板４４のソケット４４１による作用を受けて揺動し、揺動中、ハ
ウジング４１と接続台４３２との間の第１エアバッグ４５は押されたり引っ張られたりす
る。
スタビライザ４８の第３エアバッグ４８４と第１エアバッグ４５とにより形成される動的
バランスが取られたキャビティにおいて、例えば、第１エアバッグ４５が押された場合、
対応する第３エアバッグ４８４は下方へ延出し、延出した状態で、第３エアバッグ４８４
は水面側へ回動ロッド４８１を押す。
よって、上記の作用により、上昇したスタビライザ４８は円板４８５と水とが接触するこ
とを保持し、即ち、図１７に示すように、ハウジング４１が左側へ下向きに傾斜すると、
左側の第１エアバッグ４８４は引っ張られ、第３エアバッグ４８４と第１エアバッグ４５
とにより形成される動的バランスが取られたキャビティにおいて、第３エアバッグ４８４
は上方へ収縮され、円板４８５はハウジング４１に接近し、右側の第１エアバッグ４８４
は押され、対応する位置の第３エアバッグ４８４は下方へ延出し、円板４８５はハウジン
グ４１から離れ、このとき、伝動リング４２が回動するときに、駆動歯車４６及び第１傘
歯車４８６、第２傘歯車４８７による伝動作用により、各スタビライザ４８の回動ロッド
４８１及び回動ブッシュ４８２は回動し、２組の円板４８５が水中で安定的な動的バラン
スを取ることにより、フロートスタビライザ４が横転するリスクを大幅に低下させるとと
もに、水の深さが小さすぎることによりスタビライザ４８の円板４８５が底部に接触した
り水面から離れたりするという問題を効果的に回避する。
【0014】
実施例８
本実施例は、水は黒臭水であり、黒臭水の場合、光ファイバを水草を模倣した形状として
黒臭水に配置させる以外、実施例７と同様である。
本実施例は、水は黒臭水であり、黒臭水の場合、光ファイバを水草を模倣した形状として
黒臭水に配置させる以外、実施例７と同様である。
【0015】
実験例
本発明の実施例１及び２、実施例３及び４、実施例５及び６、実施例７及び８はそれぞれ
黒臭水や汚泥水に対応する解決手段であるので、これらの１つを用いてインサイチュ光触
媒システムの処理効果を検討する実験を行う。
本都市のある黒臭水を本実施例２、４、６、８の試験対象として、実施例２、４、６、８
をそれぞれ実験群１、実験群２、実験群３、実験群４とし、それぞれ黒臭水を１０ｄ処理
し、自然環境が多く変化することを考慮して、この実験では、１０ｄ内に自然光照射を模
倣した条件で１日１４ｈ照射し、また、自己発光光源による光照射の強度について、模倣
した自然光照射の平均光照射強度及び光照射時間に相当するものとし、以下のように検討
する。
検討１、自己発光光源及び集光器がインサイチュ光触媒システムの効果に与える影響の測
定
実験群１及び２を比較実験とし、インサイチュ光触媒システムを使用していない対照群１
を１組設置し、１０ｄ後の黒臭水への処理効果を測定し、結果を以下の表１に示す。
表１ 黒臭水の処理パラメータの対照表
本発明の実施例１及び２、実施例３及び４、実施例５及び６、実施例７及び８はそれぞれ
黒臭水や汚泥水に対応する解決手段であるので、これらの１つを用いてインサイチュ光触
媒システムの処理効果を検討する実験を行う。
本都市のある黒臭水を本実施例２、４、６、８の試験対象として、実施例２、４、６、８
をそれぞれ実験群１、実験群２、実験群３、実験群４とし、それぞれ黒臭水を１０ｄ処理
し、自然環境が多く変化することを考慮して、この実験では、１０ｄ内に自然光照射を模
倣した条件で１日１４ｈ照射し、また、自己発光光源による光照射の強度について、模倣
した自然光照射の平均光照射強度及び光照射時間に相当するものとし、以下のように検討
する。
検討１、自己発光光源及び集光器がインサイチュ光触媒システムの効果に与える影響の測
定
実験群１及び２を比較実験とし、インサイチュ光触媒システムを使用していない対照群１
を１組設置し、１０ｄ後の黒臭水への処理効果を測定し、結果を以下の表１に示す。
表１ 黒臭水の処理パラメータの対照表
【0016】
【0017】
上記の表１の結果から分かるように、実験群１、２と対照群１の実験を比較したところ、
本発明のインサイチュ光触媒システムで黒臭水を処理した場合、使用効果が良好であり、
日光が黒臭水に直接当たらないという問題を効果的に解決し、インサイチュ汚染修復をク
リーンエネルギーで環境に優しく行うことができる。
一方、実験群１、２の実験を比較した結果、窒素ドープＴｉＯ２を塗布した光ファイバを
使用する場合、自己発光光源及び集光器の処理効果はほぼ同じであることが明らかになり
、周囲光が十分である場合、集光器を使用してもインサイチュ光触媒の処理効果が優れて
おり、そして、エネルギーがクリーンで、環境にやさしいような利点がある。
検討２、近地光源装置及びフロート光源装置がインサイチュ光触媒システムの効果に与え
る影響の測定
実験群２、３及び４を比較実験とし、フロートプレートに搭載された集光器を使用した対
照群２を１組設置し、１０ｄ後の黒臭水の処理効果を測定し、水面を１日の光照射時間内
で８ｈ波動させ、結果を以下の表２に示す。
表２ 黒臭水の処理パラメータの対照表
本発明のインサイチュ光触媒システムで黒臭水を処理した場合、使用効果が良好であり、
日光が黒臭水に直接当たらないという問題を効果的に解決し、インサイチュ汚染修復をク
リーンエネルギーで環境に優しく行うことができる。
一方、実験群１、２の実験を比較した結果、窒素ドープＴｉＯ２を塗布した光ファイバを
使用する場合、自己発光光源及び集光器の処理効果はほぼ同じであることが明らかになり
、周囲光が十分である場合、集光器を使用してもインサイチュ光触媒の処理効果が優れて
おり、そして、エネルギーがクリーンで、環境にやさしいような利点がある。
検討２、近地光源装置及びフロート光源装置がインサイチュ光触媒システムの効果に与え
る影響の測定
実験群２、３及び４を比較実験とし、フロートプレートに搭載された集光器を使用した対
照群２を１組設置し、１０ｄ後の黒臭水の処理効果を測定し、水面を１日の光照射時間内
で８ｈ波動させ、結果を以下の表２に示す。
表２ 黒臭水の処理パラメータの対照表
【0018】
【0019】
上記の表２の結果から分かるように、実験群２、３、４の実験を比較した結果、本発明で
は、フロートスタビライザ４に集光器を搭載した場合、集光器の地面での使用効果はほぼ
同じである。
一方、実験群３、４及び対照群２の実験を比較した結果、水面の波動がある程度で集光器
の集光効率に影響を与えるので、本発明のフロートスタビライザ４によって、このような
問題を効果的に解決し、フロートスタビライザ４が横転するリスクを大幅に低減させるこ
とができる。
［符号の説明］
は、フロートスタビライザ４に集光器を搭載した場合、集光器の地面での使用効果はほぼ
同じである。
一方、実験群３、４及び対照群２の実験を比較した結果、水面の波動がある程度で集光器
の集光効率に影響を与えるので、本発明のフロートスタビライザ４によって、このような
問題を効果的に解決し、フロートスタビライザ４が横転するリスクを大幅に低減させるこ
とができる。
［符号の説明］
【0020】
１－近地光源装置
２－フロート光源装置
３－光源ユニット
４－フロートスタビライザ
４１－ハウジング
４１１－中心筒体
４１２－カバー
４２－伝動リング
４２１－歯ディスク
４２２－環状溝
４２３－皿穴
４２４－カウンターウェイトスライダ
４２５－ばね
４２６－円弧状シート
４２７－案内溝
４２８－弾性リング
４３－中心棒
４３１－ボール
４３２－接続台
４３３－カウンターウェイト
４４－載置板
４４１－ソケット
４５－第１エアバッグ
４６－駆動歯車
４７－分流管
４７１－第２エアバッグ
４８－スタビライザ
４８１－回動ロッド
４８２－回動ブッシュ
４８３－固定ブロック
４８４－第３エアバッグ
４８５－円板
４８６－第１傘歯車
４８７－第２傘歯車
２－フロート光源装置
３－光源ユニット
４－フロートスタビライザ
４１－ハウジング
４１１－中心筒体
４１２－カバー
４２－伝動リング
４２１－歯ディスク
４２２－環状溝
４２３－皿穴
４２４－カウンターウェイトスライダ
４２５－ばね
４２６－円弧状シート
４２７－案内溝
４２８－弾性リング
４３－中心棒
４３１－ボール
４３２－接続台
４３３－カウンターウェイト
４４－載置板
４４１－ソケット
４５－第１エアバッグ
４６－駆動歯車
４７－分流管
４７１－第２エアバッグ
４８－スタビライザ
４８１－回動ロッド
４８２－回動ブッシュ
４８３－固定ブロック
４８４－第３エアバッグ
４８５－円板
４８６－第１傘歯車
４８７－第２傘歯車
【要約】 （修正有）
【課題】黒臭水や汚泥水のように光が透過しにくい水の光触媒処理を可能にするシステムを提供する。
【解決手段】光触媒システムは、光源を提供するための光源モジュール３と、触媒を担持するための光ファイバとを含み、前記光ファイバの一端は前記光源モジュールの出光口に突き合わされ、光ファイバの他端は水中に挿入されているインサイチュ光触媒システムであって、日光が黒臭水や汚泥に直接当たらないという問題を効果的に解決し、インサイチュ汚染修復をクリーンエネルギーで環境に優しく行うことができる。
【選択図】図１
【解決手段】光触媒システムは、光源を提供するための光源モジュール３と、触媒を担持するための光ファイバとを含み、前記光ファイバの一端は前記光源モジュールの出光口に突き合わされ、光ファイバの他端は水中に挿入されているインサイチュ光触媒システムであって、日光が黒臭水や汚泥に直接当たらないという問題を効果的に解決し、インサイチュ汚染修復をクリーンエネルギーで環境に優しく行うことができる。
【選択図】図１
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
