JP2005052759A

JP2005052759A - 銅イオン発生器とそれを用いる水浄化装置

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Publication number: JP2005052759A
Application number: JP2003286875A
Authority: JP
Inventors: Toshio Tamura; 俊雄田村; Shoichi Yano; 昌一矢野; Kenichi Yoshizawa; 健一吉沢; Yuichiro Aoki; 雄一郎青木; Hiroshi Haga; 博芳賀; Akira Iwasaki; 顕岩崎; Kazunori Arakawa; 和則荒川; Hiroshi Yoshida; 浩吉田; Toru Nakagawa; 叡中川; Toshiyuki Mimura; 敏行味村
Original assignee: Tokyo Metropolitan Government; Chugai Technos Corp
Current assignee: Tokyo Metropolitan Government; Chugai Technos Corp
Priority date: 2003-08-05
Filing date: 2003-08-05
Publication date: 2005-03-03
Anticipated expiration: 2023-08-05
Also published as: JP3731206B2

Abstract

【課題】水質悪化の主な原因となる藻類の発生を抑制・殺藻する銅イオンを拡散・散布する，銅イオン発生器とそれを用いる水浄化装置を提供すること。
【解決手段】電極部１ａは複数の電極セットから構成し，平行・平板な三枚の銅製電極10a,10b,10c を水中に立設する一組の電極セット10の極性電位は，三枚の該電極の中央電極を中央電極電位10b とし，両隣接電極10a,10c を等電位に接続し, 隣接電極電位10acとし，該中央電極電位と隣接電極電位とを両極性電位とし，蓄電池2c等の直流電圧源から，制御部1bを介して，各両極性電位に対応する所定の陽極・負極へ所定の電力調整分配手段を用いて印加し，銅イオンを発生させる事を特徴とする銅イオン発生器を確保する。
【選択図】図１

Description

本発明は，安全な水道水の供給源となる河川・湖沼等の水質悪化の主な原因となる藻類の発生を抑制・殺藻する銅イオンを拡散・散布する，銅イオン発生器とそれを用いる水浄化装置に関する。

従来の銅イオンの発生装置は，銅イオン溶出陽極及び溶出陰極からなる，一対の平行・平板長方形電極からなる対電極セットを複数用いるのが主流であり，循環水路中の筒体の長手方向に，該対電極セットを配設して，循環利用する循環水に所要濃度の銅イオンを溶出せしめ，混在する微生物や藻類の殺菌殺藻を図る，銅イオンによる水の殺菌殺藻方法及びその装置があった。

しかし，上記の銅イオンの発生装置は，電極間距離：ｄを有する一対の平行・平板長方形電極からなる対電極セットを複数用いるので，これらを保持する筒体の長手方向に直角な断面において，隣接する対電極セット間の距離は，電場の互いの干渉を避けるために，該電極間距離：ｄよりも大きく採る必要があるので，該対電極セットが占める，複数個の一対の電極断面の占有率が増加し，嵩張る欠点があった。
特開２００２─１３３９（全頁，全図）従来の水処理装置は，水処理装置を水処理対象水域に浮かせ，かつ該水処理装置を移動させることにより，水質改善がなされる該水処理装置があり，該水処理装置には，ポンプユニットにより，その内部に該水域の水を吸水・吐出させ，少なくともその一方の作用により，推進力が発生するように構成し，そして該水処理装置は，水質改善ユニットからなり，筒状のケーシングと，このケーシング内に収容された複数の磁石を有しており，かつこれら複数の磁石どうしの間が，水流と交差する方向の磁力線を発生させる磁界が形成された流水路とし，該水質改善ユニットは，トリハロメタンを分解する作用を持ち，水質を弱アルカリ性にする作用をも有する，水処理装置があった。

しかし，従来の水処理装置は，上記のように，トリハロメタンを分解する作用を持ち，水質を弱アルカリ性にする作用をも有する，水処理装置を水処理対象水域に浮かせ，かつ該水処理装置を移動させることにより，水質改善がなされる水処理方法および水処理装置はあったが，しかし河川・湖沼等の水質悪化の主な原因となる，藻類の発生抑制・殺藻する銅イオンを拡散・散布する，銅イオン発生器を用いる水浄化装置はなかった。
特開２００２─１８６９５７（全頁，全図）

解決しようとする問題点は，銅イオン発生器において，複数個の電極セットが，電極長手方向断面に占める，電極断面の占有率を低減させ，嵩張らない，コンパクトな該銅イオン発生器を提供する点である。

解決しようとする問題点は，銅イオン発生器を用いる水浄化装置において，該水浄化装置を水処理対象水域に浮かせ，かつ該水浄化装置を移動させることにより，河川・湖沼等の水質悪化の主な原因となる，藻類の発生抑制・殺藻する銅イオンを拡散・散布する，銅イオン発生器とそれを用いる水浄化装置を提供する点である。

本発明の銅イオン発生器は，それぞれの電極間距離：ｄを有する平行・平板な三枚の銅製電極を水中に立設し，一組の電極セットとし，電極部は，複数の該電極セットから構成し，該電極セットの極性電位は，三枚の該電極の中央電極を中央電極電位とし，両隣接電極を等電位に接続し, 隣接電極電位とし，該中央電極電位と隣接電極電位とを，該水中で電気分解を行わせる両極性電位とすることを最も主要な特徴とする。

本発明の銅イオン発生器は，直流電圧源から，制御部を介して，電極部の各両極性電位に対応する所定の陽極・負極へ所定の電力調整分配手段を用いて印加すると共に，さらに所定の時間毎に，該各両極性電位への極性切替えを制御する事も出来る。

本発明の銅イオン発生器を用いる水浄化装置は，安全な水道水の供給源となる所望の河川・湖沼等の水域を無人遠隔自動航行制御可能な操舵・推進手段を有する船体に装備した，銅イオン発生器及びその付随設備とを含む船上装置と，該船体の航行及び該船上装置を陸上から監視制御する機能を有する陸上監視制御装置とからなり，該船上装置と, 該船体の操舵・推進手段とに要する電力が，該船体に具備した太陽光発電手段から給電することとし，そして所望水域の銅イオン拡散濃度を所定の範囲に調整することを最も主要な特徴とする。

本発明の銅イオン発生器は，それぞれの電極間距離：ｄを有する平行・平板な三枚の電極を水中に立設し，一組の電極セットとするので，この一組の電極セットは，従来の銅イオンの発生装置における，四枚の電極からなる二個の対電極セットと，同じ性能に対応し，従って，本発明の銅イオン発生器は，従来の銅イオンの発生装置にくらべ，本発明の一組の電極セットに対し，一枚の電極を節約できるので，複数個の電極セットが，電極長手方向断面に占める，電極断面の占有率を低減でき，嵩張らず，コンパクトのみならず，低コストの該銅イオン発生器を提供する利点がある。

本発明の銅イオン発生器は，所定の時間毎に，各両極性電位への極性切替えをも制御できるので，銅イオンを発生させる陽極電極に，水酸化銅化合物の堆積を抑制し，銅イオン発生量に比例する電流値の低減を抑制する利点と共に，三枚の電極からなる電極セットの銅材料の溶出欠損の均等化をはかれる利点もある。

本発明の銅イオン発生器を用いる水浄化装置は，安全な水道水の供給源となる所望の河川・湖沼等の水域を無人遠隔自動航行制御可能な操舵・推進手段を有する船体に装備した，銅イオン発生器を用いることができるので，該水域の水質変化や気象の影響などで予期せぬ事態，例えばアオコと呼ばれる，らん藻類の異常発生による異臭味障害や，珪藻類の増殖による浄水場の緩速ろ過障害など植物プランクトンによる水質悪化等へ，環境ストレスの軽減に配慮しつつ，迅速で効果的な応急対策を図ることができる利点がある。

本発明の銅イオン発生器を用いる水浄化装置は，太陽光発電手段の運用と，藻類の発生が同期していることから，銅イオン発生器を含む船上装置と, 船体の操舵・推進手段とに要する電力が，具備した該太陽光発電手段から給電するだけで，外部からの給電を要しない省エネルギー化の利点があると共に，無人遠隔自動航行制御によるコスト削減・省力化にも寄与する利点がある。

本発明の銅イオン発生器を用いる水浄化装置は，銅イオン発生器の複数の各電極セットの電極面が, 船体の進行方向と水中で平行になるように設置することにより，舵機能を付与できる利点がある。

本発明の銅イオン発生器を用いる水浄化装置は，所望水域へ無人航行させ，藻類の発生抑制・殺藻に必要な銅イオン拡散濃度＝Ｄ_CUを，該銅イオン発生器の電力調整分配手段を用いて，銅イオンの発生量を調整することもできる利点を有すると共に，或いは所定の水域条件下に対応して，航行方向・速度（Ｖｓ）の自動制御により，該銅イオン拡散濃度を必要な所定の範囲に調整することもできる利点がある。

本発明の銅イオン発生器は，河川・湖沼等の水中に発生し，その水質悪化の主な原因となる藻類の発生抑制・殺藻するために，該水中に銅イオンを拡散・散布することを目的とする電極部から成り，平行・平板な三枚の銅製電極を該水中に立設し，一組の電極セットとし，該電極部は，複数の該電極セットから構成し，該電極セットの極性電位は，三枚の該電極の中央電極を中央電極電位とし，両隣接電極を等電位に接続し, 隣接電極電位とし，該中央電極電位と隣接電極電位とを，該水中で電気分解を行わせる両極性電位とし，蓄電池等の直流電圧源から，制御部を介して，該電極部の各両極性電位に対応する所定の陽極・負極へ所定の電力調整分配手段を用いて印加し，陽極電位接続の各電極から銅イオンを発生させる事を特徴とする。

本発明の銅イオン発生器は，制御部が，電極部の各両極性電位へ所定の電力調整分配手段を用いて印加すると共に，さらに所定の時間毎に，該各両極性電位への極性切替えを制御する事も出来る。

本発明の銅イオン発生器において，制御部の電力調整分配手段とは，通電使用する電極セットの数を，複数段階で切り換えて，電流値を調整し，銅イオンの発生量を調整する事も出来る。

本発明の銅イオン発生器において，制御部の電力調整分配手段とは，電極部の各両極性電位へ所定の電力を用いて印加する電圧，或いは電流を制御し，銅イオンの発生量を調整する事も出来る。

本発明の銅イオン発生器において，電極セットに用いる三枚の電極の各先端部は，絶縁物である先端保持部材により，水中でそれぞれ電極間距離：ｄを保ち平行に保持し，水面上の各三枚の該電極は，絶縁物である電極保持部材により，ケーシング内部に保持する事も出来る。

本発明の銅イオン発生器を用いる水浄化装置は，所望の河川・湖沼等の水域を無人遠隔自動航行制御可能な操舵・推進手段を有する船体に装備した，銅イオン発生器及びその付随設備とを含む船上装置と，該船体の航行及び該船上装置を陸上から監視制御する機能を有する陸上監視制御装置とからなり，該船上装置と, 該船体の操舵・推進手段とに要する電力が，該船体に具備した太陽光発電手段から給電することとし，該船上装置は，船上主制御手段を有し, 該銅イオン発生器, 太陽光発電手段, 操舵・推進手段を制御するだけでなく，該船体の位置確認手段と, 少なくとも航行に要する風向・風速計等の測定手段とを持ち, さらに船上送受信手段を装備し, そして該陸上監視制御装置から, 該船上送受信手段を介して, 該船上装置を監視制御し，該船体を所望水域に所定の航行方向・速度で自動運航させることにより，所望水域の銅イオン拡散濃度を所定の範囲に調整し, 水質悪化の主な原因となる，藻類の発生抑制・殺藻を行う事を特徴とする。

本発明の銅イオン発生器を用いる水浄化装置を装備する船体は，該船体の進行方向である長手方向の両側に浮体を有する双胴船型を採用することもでき，両該浮体の間に, 銅イオン発生器の各電極セットの電極面が, 該浮体と平行になるように, 該銅イオン発生器を設置し，太陽光発電手段のソーラパネルを，断面が屋根型に装備し，そして該船体の後部中央に，操舵・推進手段を設置し，更に他の付随設備を含む船上装置を装備し，そして該船体の両浮体先端部から進行方向に突出する船首枠部材を設け，該船首枠部材から所定の水面下まで防護網を設け，航行水域に浮遊するゴミ等の夾雑物を取り除き，該銅イオン発生器の電極等を保護する事も出来る。

本発明の銅イオン発生器を用いる水浄化装置において，船上装置の測定手段として，航行水域の銅イオンを測定する銅イオン測定手段を用いる事も出来る。

本発明の銅イオン発生器を用いる水浄化装置において，船上装置の太陽光発電手段として，所定の総面積を有するソーラパネルを用い, 充電制御部を介して，直流電圧源としての蓄電池に充電する事も出来る。

本発明の銅イオン発生器を用いる水浄化装置において，船上装置の操舵・推進手段として，スクリューを有する操舵付き該操舵・推進手段を採用することもでき，更に銅イオン発生器の複数の各電極セットの電極面が, 船体の進行方向と水中で平行になるように設置することにより，舵機能を付与する事も出来る。

本発明の銅イオン発生器を用いる水浄化装置において，船上装置の位置確認手段として，ジャイロコンパス，磁気方位測定手段，そして全地球測位システム（ＧＰＳ）等を用いることもでき，現在位置と方位とを，所定の時間間隔で，陸上監視制御装置が確保し，目標位置との比較演算により，操舵角を算出し，該船上装置のシーケンサ等からなる船上主制御手段へ指示送信し，操舵・推進手段を制御する事も出来る。

本発明の銅イオン発生器を用いる水浄化装置において，船上装置の測定手段として，所定の検出距離を有する障害物検知測定器を用いることもでき, 船体の船首枠部材近傍に複数の該障害物検知測定器を取り付け，障害物を検出すると，船上主制御手段を介して，操舵・推進手段を制御して，自動運航を停止し，そして陸上監視制御装置からの手動航行に切り換えるようにする事も出来る。

本発明の銅イオン発生器を用いる水浄化装置において，銅イオン発生器の銅イオン発生量と，所望水域の銅イオン拡散濃度とによる水浄化処理性能は，各種の条件下で評価でき，航行速度：Ｖｓで，電極セットの配列総数で定まる銅イオン散布幅：Ｗｄにより，散布面積＝Ｓｔ＝ＶｓｘＷｄの水域における, 水深：Ｂの水量＝Ｑ＝Ｓｔ X Ｂに対し, 銅イオン発生総量：Ｉ_CUとすれば，該水域における銅イオン拡散濃度＝Ｄ_CU= Ｉ_CU/ Ｑとなるので，この様にして，該水浄化装置を所望水域へ無人航行させ，藻類の発生抑制・殺藻に必要な銅イオン濃度を，所定の水域条件下に対応して，航行方向・速度（Ｖｓ）の自動制御により，水中の銅イオン拡散濃度＝Ｄ_CUを, 藻類の発生抑制・殺藻に必要な所定の範囲≧0.1 mg/Lに調整する事も出来る。

本発明の銅イオン発生器を用いる水浄化装置において，陸上監視制御装置は，パーソナル計算機等からなる陸上主制御手段と，船上送受信手段の信号を送受信する陸上送受信手段とから構成することもでき, 該陸上主制御手段は，中央処理ユニット(CPU),入出力装置, メモリ, 監視画面表示装置等の周辺装置を有し, 幾つかの航行パターン設定や，航行経路の画面表示等の機能を含め, 自動航行に必要な制御プログラムを選択設定できると共に, 船上装置に要する指示を与えながら, 藻類の発生抑制・殺藻に必要な銅イオン濃度を適切に制御し，そのデータを蓄積し，必要ならば手動運航に切り換える事も出来る。

図１は，本発明の銅イオン発生器（１）の使用上の実施方法を示したブロック説明図であり，そして図２は，該銅イオン発生器を構成する電極セット（１０）一組の，（Ａ）は一部欠載拡大側面図，そして（Ｂ）は一部欠載拡大正面図である。さらに図３は，該銅イオン発生器を構成する該電極セット一組当たりの，寸法・性能を示す概要説明図である。

本発明の銅イオン発生器（１）は，河川・湖沼等の水中に発生し，その水質悪化の主な原因となる，藻類の発生抑制・殺藻するために，該水中に銅イオンを拡散・散布することを目的とする電極部（１ａ）から成り，平行・平板な三枚の銅製電極(10a,10b,10c) を該水中に立設し，一組の電極セット（１０）とし，該電極部は，複数の該電極セットから構成し，該電極セットの極性電位は，三枚の該電極(10a,10b,10c) の中央電極(10b) を中央電極電位(10b) とし，両隣接電極(10a,10c) を等電位に接続し, 隣接電極電位(10ac)とし，該中央電極電位と隣接電極電位とを，該水中で電気分解を行わせる両極性電位とし，蓄電池（２ｃ）等の直流電圧源から，制御部（１ｂ）を介して，該電極部の各両極性電位に対応する所定の陽極・負極へ所定の電力調整分配手段を用いて印加し，陽極電位接続の各電極から銅イオンを発生させる事を特徴とする。

本発明の銅イオン発生器（１）は，制御部（１ｂ）が，電極部（１ａ）の各両極性電位へ所定の電力調整分配手段を用いて印加すると共に，さらに所定の時間毎に，該各両極性電位への極性切替えをも制御する事を特徴とする。

本発明の銅イオン発生器（１）において，制御部（１ｂ）の電力調整分配手段とは，通電使用する電極セット（１０）の数を，５段階で切り換えて，電流値を調整し，銅イオンの発生量を調整した。

本発明の銅イオン発生器（１）において，電極セット（１０）に用いる三枚の電極(10a,10b,10c) の各先端部は，塩化ビニル製等の絶縁物である先端保持部材（１１）により，水中でそれぞれ電極間距離：ｄを保ち平行に保持し，三枚の該電極の寸法は，それぞれ等しい長さ：Ｌ，幅：Ｗ，厚み：Ｄを有し，そして電極浸水深さ：Ｌｗを持ち，水面(300) 上の各三枚の該電極は，塩化ビニル製等の絶縁物である電極保持部材（１２）により，ケーシング（１３）内部にそれぞれ電極間距離：ｄを保ち平行に保持する事を特徴とする。

本発明の銅イオン発生器（１）において，銅製電極セット（１０）の寸法は，図３に示すように，長さ：Ｌ=40cm ，幅：Ｗ=20cm ，厚み：Ｄ=5mmを有し，電極間距離：ｄ=12.5mm を保持し，そして電極浸水深さ：Ｌｗ=25cm を持ち，隣接電極片面当たりの電極浸水面積=S=Lw X W=500cm²となるので，両隣接電極当たりの電極浸水面積は，２Ｓ=1000cm²となり，そして該電極セットの性能は，図３に示すように，実装試験により，中央電極電位(10b) と，隣接電極電位(10ac)間に，Ｖ＝２４ボルトの電圧を印加すると，電極セット当たり２Ａの電流値を確保し，従って２ｍＡ／cm²となり，これを銅イオン発生量に換算すれは，２４g/m²・h となり，実測値と一致した。

本発明の銅イオン発生器（１）において，制御部（１ｂ）が，電極部（１ａ）の各両極性電位へ所定の電力を分配印加すると共に，さらに所定の例えば８時間毎に，該各両極性電位への極性切替え制御と，極性固定制御との実装実験を比較し，電極表面での水酸化銅の発生状況と電流値の変化との関係結果を確保し，その結果，極性固定制御の場合は，銅イオンを発生させる陽極電極には，水酸化銅化合物の堆積が観察され，銅イオン発生量に比例する電流値の低減の要因となり，一方，極性切替え制御の場合は，亜酸化銅(Cu₂O)等の水酸化銅化合物の剥離が顕著に観察され，銅イオン発生量に比例する該電流値の低減を抑制する確証を得た。

図４は，本発明の銅イオン発生器を用いる水浄化装置の，（Ａ）は一部欠載側面図，そして（Ｂ）は一部欠載ａ−ａ′断面矢視図である。図５は，該水浄化装置の使用上の実施方法を示した船上装置及び陸上監視制御装置の一部欠載ブロック説明図である。図６は，該水浄化装置の設定値・性能を示す概要説明図である。

本発明の銅イオン発生器を用いる水浄化装置（２０）は，所望の河川・湖沼等の水域を無人遠隔自動航行制御可能な操舵・推進手段(101) を有する船体(100) に装備した，銅イオン発生器（１）及びその付随設備を含む船上装置(120) と，該船体の航行及び該船上装置を陸上から監視制御する機能を有する陸上監視制御装置(200) とからなり，該船上装置と, 該船体の操舵・推進手段とに要する電力が，該船体に具備した太陽光発電手段（２）から給電することとし，該船上装置は，船上主制御手段(105) を有し, 該銅イオン発生器, 太陽光発電手段, 操舵・推進手段を制御するだけでなく，該船体の位置確認手段(102) と, 少なくとも航行に要する測定手段，例えば風向・風速計，磁気方位測定手段，また該船体に対する障害物検知測定器，さらに航行水域の銅イオンを測定する銅イオン測定手段等からなる各種の測定手段(103) とを持ち, さらに船上送受信手段(104) を装備し, そして該陸上監視制御装置から, 該船上送受信手段を介して, 該船上装置を監視制御し，該船体を所望水域に所定の航行方向・速度で自動運航させることにより，所望水域の銅イオン拡散濃度を所定の範囲に調整し, 水質悪化の主な原因となる，藻類の発生抑制・殺藻を行う事を特徴とする。

本発明の銅イオン発生器を用いる水浄化装置（２０）を装備する船体(100) は，図４に示すように，該船体の進行方向である長手方向の両側にガラス繊維強化プラスチック製で全長：４．６ｍの浮体(110) を有する双胴船型とし，総浮力=2.4トンを有する両該浮体間隔＝２．２ｍの間に, 銅イオン発生器（１）の各電極セット（１０）の電極面が, 該浮体と平行になるように, 該銅イオン発生器を設置し，太陽光発電手段（２）のソーラパネル（２ａ）を，断面が屋根型に装備し，そして総重量=1.8トンを有する該船体の後部中央に，操舵・推進手段(101) を設置し，更に他の付随設備を含む船上装置(120) を装備し，そして該船体の両浮体先端部から進行方向に突出する船首枠部材を設け，該船首枠部材から所定の水面下まで防護網を設け，航行水域に浮遊するゴミ等の夾雑物を取り除き，該銅イオン発生器の電極等を保護する事を特徴とする。

本発明の銅イオン発生器を用いる水浄化装置（２０）において，銅イオン発生器（１）は，図６に示すように，電極セット（１０）の総数を２４セットを採用し，両浮体(110) 間に１２セットづつ二列に配置し，一列の横幅は約１．５ｍとし，そして該銅イオン発生器の電極総面積は，２．４m²となるので，全ての電極セットを24V で印加すると，その全消費電力は，24V X 48A=1.15 KW となり, 従ってその最大銅イオン発生総量は，(24g/m²・h x 2.4m²)=57.6 g/h となる。

本発明の銅イオン発生器を用いる水浄化装置（２０）において，船上装置(120) の測定手段(103) として，航行水域の銅イオンを測定する銅イオン測定手段は，イオン電極構造として，ガラス電極か固体膜電極構造を採用し，イオン電極式銅イオン濃度測定器を用いた。

本発明の銅イオン発生器を用いる水浄化装置（２０）において，船上装置(120) の太陽光発電手段（２）として，総面積＝15.3m²のソーラパネル（２ａ）を用い, 充電制御部（２ｂ）を介して，蓄電池電圧＝２４Ｖを有するリチウムイオン型の蓄電池（２ｃ）に充電し，該蓄電池の最大容量＝４３２Ａｈを確保した。

本発明の銅イオン発生器を用いる水浄化装置（２０）において，船上装置(120) の操舵・推進手段(101) として，スクリュー（直径：286mm)１機を有する操舵付き該操舵・推進手段を採用し，更に銅イオン発生器（１）の複数の各電極セット（１０）の電極面が, 浮体(110) と平行になるように設置することにより，舵機能を付与し, これらの性能として，船体操舵性：左右１８０度回転範囲を有し，航行速度：無断変速0.1Km/h-0.4Km/h を持ち，そして0.4Km/h は消費電力=15-40W に相当する事を確認した。

本発明の銅イオン発生器を用いる水浄化装置（２０）において，船上装置(120) の位置確認手段(102) として，ジャイロコンパス，磁気方位測定手段，そして全地球測位システム（ＧＰＳ）を用い，現在位置（緯度．経度）と方位とを，所定の時間：１分以内の間隔で，陸上監視制御装置(200) が確保し，目標位置（緯度．経度）との比較演算により，操舵角を算出し，該船上装置のシーケンサ等からなる船上主制御手段(105) へ指示送信し，操舵・推進手段(101) を制御する。

本発明の銅イオン発生器を用いる水浄化装置（２０）において，船上装置(120) の測定手段(103) として，検出距離：1.3 - 3.0 m を有する障害物検知測定器を用い, 船体(100) の船首枠部材近傍に８個の該障害物検知測定器を取り付け，障害物を検出すると，船上主制御手段(105) を介して，操舵・推進手段(101) を制御して，自動運航を停止し，そして陸上監視制御装置(200) からの手動航行に切り換えられるようにした。

本発明の銅イオン発生器を用いる水浄化装置（２０）において，藻類の発生抑制・殺藻に必要な銅イオン濃度を，珪藻類のアステリオネラ及びフラギラリアを用い，蛍光顕微鏡観察法等により実験的に確認した。その結果，銅イオン濃度：0.1 mg/L条件下での24時間暴露では，殺藻率は, ほぼ100 % であった。

本発明の銅イオン発生器を用いる水浄化装置（２０）において，銅イオン発生器（１）の銅イオン発生量と，所望水域の銅イオン拡散濃度とによる水浄化処理性能は，各種の条件下で評価でき，例えば，航行速度：Ｖｓ＝１００ｍ／ｈで，電極セット（１０）の一列の総数１２セットで定まる銅イオン散布幅＝Ｗｄ＝約１．５ｍにより，散布面積＝Ｓｔ＝ＶｓｘＷｄ＝１５０m²の水域における, 水深＝Ｂ＝４ｍの水量＝Ｑ＝６００m³に対し, 銅イオン発生総量：Ｉ_CU=57.6 g/h とすれば，該水域における銅イオン拡散濃度＝Ｄ_CU=57.6/600=0.1 mg/Lとなり，藻類の発生抑制・殺藻に必要な銅イオン濃度を確保でき，この様にして，該水浄化装置を所望水域へ無人航行させ，所定の水域条件下に対応して，航行方向・速度の自動制御により，水中の銅イオン拡散濃度＝Ｄ_CUを所定の範囲に調整する事が出来る。

本発明の銅イオン発生器を用いる水浄化装置（２０）において，陸上監視制御装置(200) は，パーソナル計算機等からなる陸上主制御手段(201) と，船上送受信手段(104) の信号を送受信する陸上送受信手段(202) とから構成し, 該陸上主制御手段は，中央処理ユニット(CPU),入出力装置, メモリ, 監視画面表示装置等の周辺装置を有し, 幾つかの航行パターン設定や，航行経路の画面表示等の機能を含め, 自動航行に必要な制御プログラムを選択設定できると共に, 船上装置(120) に要する指示を与えながら, 藻類の発生抑制・殺藻に必要な銅イオン濃度を適切に制御し，そのデータを蓄積し，必要ならば手動運航に切り換える事も出来る。

銅イオン発生器の使用上の実施方法を示したブロック説明図である。（実施例１）銅イオン発生器を構成する電極セット一組の，（Ａ）は一部欠載拡大側面図，そして（Ｂ）は一部欠載拡大正面図である。（実施例１）銅イオン発生器を構成する電極セット一組当たりの，寸法・性能を示す概要説明図である。（実施例１）銅イオン発生器を用いる水浄化装置の，（Ａ）は一部欠載側面図，そして（Ｂ）は一部欠載ａ−ａ′断面矢視図である。（実施例２）銅イオン発生器を用いる水浄化装置の使用上の実施方法を示した船上装置及び陸上監視制御装置の一部欠載ブロック説明図である。（実施例２）銅イオン発生器を用いる水浄化装置の設定値・性能を示す概要説明図である。（実施例２）

符号の説明

１銅イオン発生器
１ａ電極部
１ｂ制御部
２太陽光発電手段
２ａソーラパネル
２ｂ充電制御部
２ｃ蓄電池
１０電極セット
１０ａ隣接電極ａ
１０ｂ中央電極ｂ：中央電極電位
１０ｃ隣接電極ｃ
１０ａｃ隣接電極電位
１１先端保持部材
１２電極保持部材
１３ケーシング
２０水浄化装置
１００船体
１０１操舵・推進手段
１０２位置確認手段
１０３測定手段
１０４船上送受信手段
１０５船上主制御手段
１１０浮体
１２０船上装置
２００陸上監視制御装置
２０１陸上主制御手段
２０２陸上送受信手段
３００水面
ｄ電極間距離
Ｂ水深
Ｄ電極厚み（一枚当たり）
Ｄ_CU 銅イオン拡散濃度
Ｉ_CU 銅イオン発生総量
Ｌ電極長さ（一枚当たり）
Ｌｗ電極浸水深さ（一枚当たり）
Ｑ水量
Ｓ＝ＷｘＬｗ：電極浸水面積（片面当たり）
Ｓｔ散布面積＝Ｓｔ＝ＶｓｘＷｄ
Ｖｓ航行速度
Ｗ電極幅（一枚当たり）
Ｗｄ銅イオン散布幅

Claims

水中に銅イオンを拡散・散布する電極部（１ａ）から成り，平行・平板な三枚の銅製電極(10a,10b,10c) を該水中に立設し，一組の電極セット（１０）とし，該電極部は，複数の該電極セットから構成し，該電極セットの極性電位は，三枚の該電極(10a,10b,10c) の中央電極(10b) を中央電極電位(10b) とし，両隣接電極(10a,10c) を等電位に接続し, 隣接電極電位(10ac)とし，該中央電極電位と隣接電極電位とを，該水中で電気分解を行わせる両極性電位とし，直流電圧源（２ｃ）から，制御部（１ｂ）を介して，該電極部の各両極性電位に対応する所定の陽極・負極へ所定の電力調整分配手段を用いて印加し，陽極電位接続の各電極から銅イオンを発生させる事を特徴とする銅イオン発生器。
制御部（１ｂ）が，電極部（１ａ）の各両極性電位へ所定の電力調整分配手段を用いて印加すると共に，さらに所定の時間毎に，該各両極性電位への極性切替えをも制御する事を特徴とする，請求項１記載の銅イオン発生器。
所望の水域を無人遠隔自動航行制御可能な操舵・推進手段(101) を有する船体(100) に装備した，銅イオン発生器（１）及びその付随設備とを含む船上装置(120) と，該船体の航行及び該船上装置を陸上から監視制御する機能を有する陸上監視制御装置(200) とからなり，該船上装置と, 該船体の操舵・推進手段とに要する電力が，該船体に具備した太陽光発電手段（２）から給電することとし，該船上装置は，船上主制御手段(105) を有し, 該銅イオン発生器, 太陽光発電手段, 操舵・推進手段を制御するだけでなく，該船体の位置確認手段(102) と, 少なくとも航行に要する測定手段(103) とを持ち, さらに船上送受信手段(104) を装備し, そして該陸上監視制御装置から, 該船上送受信手段を介して, 該船上装置を監視制御し，該船体を水域に所定の航行方向・速度で自動運航させることにより，該水域の銅イオン拡散濃度を所定の範囲に調整し, 藻類の発生抑制・殺藻を行う事を特徴とし，該銅イオン発生器が請求項１記載の銅イオン発生器を用いる水浄化装置。
所望の水域を無人遠隔自動航行制御可能な操舵・推進手段(101) を有する船体(100) に装備した，銅イオン発生器（１）及びその付随設備とを含む船上装置(120) と，該船体の航行及び該船上装置を陸上から監視制御する機能を有する陸上監視制御装置(200) とからなり，該船上装置と, 該船体の操舵・推進手段とに要する電力が，該船体に具備した太陽光発電手段（２）から給電することとし，該船上装置は，船上主制御手段(105) を有し, 該銅イオン発生器, 太陽光発電手段, 操舵・推進手段を制御するだけでなく，該船体の位置確認手段(102) と, 少なくとも航行に要する測定手段(103) とを持ち, さらに船上送受信手段(104) を装備し, そして該陸上監視制御装置から, 該船上送受信手段を介して, 該船上装置を監視制御し，該船体を水域に所定の航行方向・速度で自動運航させることにより，該水域の銅イオン拡散濃度を所定の範囲に調整し, 藻類の発生抑制・殺藻を行う事を特徴とし，該銅イオン発生器が請求項２記載の銅イオン発生器を用いる水浄化装置。