(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導水パイプに通じるウォール管と、ヘッダー管と、複数のノズルと、放流制御壁とを備えた、整流放水口であって、
ウォール管は、鉛直し、先端が開放しており、
ヘッダー管は、直径がウォール管より大きく、ウォール管の上部に取り付けられ、該ウオール管との接続箇所及び複数のノズルとの接続箇所以外が閉じられており、
複数のノズルは、ヘッダー管の側面の放流域側に取り付けられており、
放流制御壁は、ヘッダー管の内部に取り付けられ、ノズルからの放水速度が均等になるように、ノズルの設置箇所に応じて高さが調節されていることを特徴とする、整流放水口。
【請求項２】
前記放流制御壁が、ウォール管と一体であり、ノズルからの放水速度が均等になるように、ヘッダー管の内部に位置するウォール管の先端の高さを、ノズルの設置箇所に応じて調節するものである、請求項１に記載の整流放水口。
【請求項３】
前記複数のノズルが、同径であり、ヘッダー管に対する接続角度が等しいものである、請求項１または２に記載の整流放水口。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海洋又は湖沼や河川中などの水域に放水するために用いる、整流放水口に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電所では発電用タービンの冷却のため冷却水が用いられ、また、大型ＬＮＧ基地ではＬＮＧの気化のため加熱水が用いられ、使用後の冷却水や加熱水は、排水として主に海洋中に放出されている。
【０００３】
放水に際しては、放流域の温度差の低減を図るため、例えば、特許文献１に記載のマルチノズル式拡散放流装置が用いられている。
【０００４】
このマルチノズル式拡散放流装置は、護岸から底線に沿って布設した導水パイプの先端に上向きに放流口を開設し、上面を密閉し且つその側周面に複数個の小円筒形のノズルを斜上方又は横方向へ突設した筒状物を前記放流口に接続したものである。
【０００５】
該マルチノズル式拡散放流装置を用いることで、排水が迅速且つ広範囲に拡散するので周囲水と混合希釈し、放流域での温度差の低減を効率的に図ることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記のマルチノズル式拡散放流装置は、導水パイプの布設方向の延長線上に均等に広がる放流域に対応する放流口の前面側及び側面側に、均等にノズルを配置することができれば、所望の作用効果が得られるものである。すなわち、放流域に対応して左右均等にノズルを配置できる場合には、有効に機能するものである。
【０００７】
しかしながら、設置場所が護岸に近く、導水パイプの布設方向に制限があったり、各ノズルの設置箇所を任意に設定できない等の理由で、放流域に対応して左右均等にノズルを配置できない場合には、各ノズルの放水速度を均等にすることができず、放水量のバランスが崩れるため、放流域に温度差が生じていた。
【０００８】
そのため、放流域に対応して左右均等にノズルを配置できない場合であっても、各ノズルの放水速度をなるべく均等にして、全体として放水量のバランスを保つことができ、放流域での温度差の低減を図る手段が望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の課題を解決するための手段を、次に示す。
【００１０】
第１に、導水パイプに通じるウォール管と、ヘッダー管と、複数のノズルと、放流制御壁とを備えた、整流放水口であって、
ウォール管は、鉛直し、先端が開放しており、
ヘッダー管は、直径がウォール管より大きく、ウォール管の上部に取り付けられ、該ウオール管との接続箇所及び複数のノズルとの接続箇所以外が閉じられており、
複数のノズルは、ヘッダー管の側面の放流域側に取り付けられており、
放流制御壁は、ヘッダー管の内部に取り付けられ、ノズルからの放水速度が均等になるように、ノズルの設置箇所に応じて高さが調節されていることを特徴とする、整流放水口。
第２に、放流制御壁が、ウォール管と一体であり、ノズルからの放水速度が均等になるように、ヘッダー管の内部に位置するウォール管の先端の高さを、ノズルの設置箇所に応じて調節するものである、上記第１に記載の整流放水口。
第３に、複数のノズルが、同径であり、ヘッダー管に対する接続角度が等しいものである、上記第１または２に記載の整流放水口。
【００１１】
ここで、本発明における用語の意義を、次に示す。
【００１２】
導水パイプとは、冷却水や加熱水等の排水を導くパイプのことを示す。
【００１３】
ウォール管とは、中空管体で、底面から水面に向けて鉛直に立設したものであり、放水口となる部分のことを示す。
【００１４】
ウォール管としては、底面が閉じられ、上面が開放した短筒状のものを採用し、該ウォール管の側面に導水パイプを接続することで、導水パイプに通じるように形成することができる。
【００１５】
また、導水パイプの先端部分を、Ｌ型に折り曲げて立設し、該鉛直した立設部分を、導水パイプに通じるウォール管とすることもできる。
【００１６】
複数のノズルは、水平方向（０°）や上向（例えば２０°）にヘッダー管に接続することができ、接続角度を限定するものではない。
【００１７】
ノズルの数は、２本、３本、４本、５本等の任意の数を採用でき、接続本数を限定するものではない。
【００１８】
放流制御壁の高さを、ノズルの設置箇所に応じて調節する際には、該放流制御壁の上端を水平ではなく傾斜させることで行う。この際、放流制御壁の上端の傾斜角度や最高上端位置は、設置条件によって決定することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、放流域に対応して左右均等にノズルを配置できない場合であっても、各ノズルの放水速度をなるべく均等にして、全体として放水量のバランスを保つことができるため、放流域での温度差の低減を効率的に図ることができる。
また、放流制御壁が、ウォール管と一体であり、ノズルからの放水速度が均等になるように、ヘッダー管の内部に位置するウォール管の先端の高さを、ノズルの設置箇所に応じて調節するものは、既存の整流放水口に対して、簡易に製作施工できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の整流放水口の一例の概略を示す斜視図である。
【図２】本発明の整流放水口の一例の概略を示す平面図である。
【図３】本発明の整流放水口の一例の概略を示す側面図である。
【図４】本発明の整流放水口の他例の概略を示す平面図である。
【図５】本発明の整流放水口の他例の概略を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本実施の形態に示す整流放水口は、図１〜３に示すように、冷却水や加熱水等の排水を導く導水パイプ１に通じるウォール管２と、ヘッダー管３と、４本のノズル４と、放流制御壁５とを備えたものであるが、図４、５に示すように、２本のノズル４を備えたものを採用することもできる。
【００２２】
ウォール管２は、鉛直し、先端が開放したものであり、中空管体で、底面から水面に向けて鉛直に立設した部分を有し、該鉛直立設部分が放水口となるものである。
【００２３】
ウォール管２としては、底面が閉じられ、上面が開放した短筒状のものを採用し、該ウォール管２の側面に導水パイプ１を接続することで、導水パイプ１に通じるウォール管２を形成することができる。
【００２４】
ヘッダー管３は、直径がウォール管２より大きく、該ウォール管２の上部に取り付けられ、該ウオール管２との接続箇所及び４本（図２のＡＢＣＤ）のノズル４との接続箇所以外が閉塞されたものである。
【００２５】
４本のノズル４は同径であり、ヘッダー管３の側面の放流域側に、上向きの接続角度（図３のα）が２０°に等しくなるように取り付けられている。
【００２６】
放流制御壁５は、ヘッダー管３の内部に取り付けられ、ノズル４からの放水速度が均等になるように、ノズル４の設置箇所に応じて高さが調節されている。
【００２７】
本例では、放流制御壁５が、ウォール管２と一体であり、ノズル４からの放水速度が均等になるように、ヘッダー管３の内部に位置するウォール管２の先端の高さを、ノズル４の設置箇所に応じて調節するものである。
【００２８】
具体的には、導水パイプ１の直径が２．７ｍ、ウォール管２の直径が４．２ｍ、ヘッダー管３の直径が７ｍで、ヘッダー管３の高さが２．２ｍ、ノズル４の各直径が１．４５ｍとなる整流放水口について、導水パイプ１の長手方向中心線を基準として、放水領域のセンターを表す図２に示すα＋の角度が４５°の位置（ＢとＣの間）で、放流制御壁５の高さが一番高くなるように、また、図３に示す傾斜θが２．５°となるように形成するものである。
【００２９】
また、放流制御壁５は、ウォール管２の上端から、図３に示す高さＺ１が０．１ｍとなるように、ヘッダー管３の内部に突出する部分を形成するものである。
【００３０】
上記の整流放水口及び放流制御壁５について、図３に示す高さＺ１、傾斜角度θ、図２に示す回転角度αの条件を、下記のようにケース１〜１８として設定したものを、各々水中に設置して、放水量が１０ｍ3／ｓ、導水パイプ１内の流速が１．５ｍ／ｓの条件で放水を行った。
【００３１】
ケース１は、Ｚ１＝０．１ｍ、θ＝１５°、α＝０°である。
ケース２は、Ｚ１＝０．１ｍ、θ＝１０°、α＝０°である。
ケース３は、Ｚ１＝０．１ｍ、θ＝５°、α＝０°である。
ケース４は、Ｚ１＝０．１ｍ、θ＝２．５°、α＝０°である。
ケース５は、Ｚ１＝０．０ｍ、θ＝１０°、α＝０°である。
ケース６は、Ｚ１＝０．０ｍ、θ＝５°、α＝０°である。
ケース７は、Ｚ１＝０．０ｍ、θ＝２．５°、α＝０°である。
ケース８は、Ｚ１＝０．１ｍ、θ＝５°、α＝−３０°である。
ケース９は、Ｚ１＝０．１ｍ、θ＝５°、α＝−６０°である。
ケース１０は、Ｚ１＝０．１ｍ、θ＝２．５°、α＝−３０°である。
ケース１１は、Ｚ１＝０．１ｍ、θ＝２．５°、α＝３０°である。
ケース１２は、Ｚ１＝０．１ｍ、θ＝２．５°、α＝４５°である。
ケース１３は、Ｚ１＝０．０ｍ、θ＝２．５°、α＝４５°である。
ケース１４は、Ｚ１＝０．１ｍ、θ＝５°、α＝４５°である。
ケース１５は、Ｚ１＝０．１ｍ、θ＝１０°、α＝４５°である。
ケース１６は、Ｚ１＝０．１ｍ、θ＝１５°、α＝４５°である。
ケース１７は、Ｚ１＝０．１ｍ、θ＝０°である。
ケース１８は、Ｚ１＝０．３ｍ、θ＝０°である。
【００３２】
結果を、次に示す。ここで、数値は流速比（Ｖ／１．５ｍ／ｓ）を示す。
【００３３】
ケース１は、Ａが０．９１、Ｂが０．９８、Ｃが１．０７、Ｄが１．０５であり、Ａノズル付近では大きな渦が確認され、流量も制御されていたが、各ノズルの均等性は大きく崩れていた。
ケース２は、Ａが０．８４、Ｂが０．９６、Ｃが１．０９、Ｄが１．１１であり、Ａノズル付近に渦が確認され、流量も制御されていたが、各ノズルの均等性は大きく崩れ、また、Ａノズルの流量が大きく制御されていたのは、回転角が良好でないことを示すものと推測される。
ケース３は、Ａが０．９４、Ｂが１．０１、Ｃが１．０４、Ｄが１．０２であり、Ａノズル付近にできていた渦も確認されておらず、ノズル流量も制御されており、概ね均等に流れていることが確認できた。
ケース４は、Ａが０．９８、Ｂが１．０１、Ｃが１．０２、Ｄが０．９９であり、大きな渦も確認されないことから、かなり流量は均等化されており、滞留することなくスムースな流れが確認できた。
ケース５は、Ａが０．８９、Ｂが０．９６、Ｃが１．０６、Ｄが１．１０であり、ノズルと反対部分で滞留が確認でき、Ａノズル付近では渦が確認され、流量は制御されているが、均等性は崩れていた。
ケース６は、Ａが０．９６、Ｂが０．９８、Ｃが１．０４、Ｄが１．０１であり、ノズルと反対部分に滞留が確認でき、不安定な流れを示していた。
ケース７は、Ａが０．９９、Ｂが１．００、Ｃが１．０３、Ｄが０．９８であり、かなり均等に流量が制御されている様子が確認できた。
ケース８は、Ａが０．９４、Ｂが０．９９、Ｃが１．０３、Ｄが１．０１であり、回転方向を右に３０°回転させることで、流量の制御が可能となることが確認できた。
ケース９は、Ａが０．９５、Ｂが０．９８、Ｃが１．０７、Ｄが０．９９であり、流量バランスが大きく崩れていた。
ケース１０は、Ａが０．９５、Ｂが１．０１、Ｃが１．０３、Ｄが１．０１であり、流量を均等化できないことが確認された。
ケース１１は、Ａが０．９８、Ｂが０．９８、Ｃが１．０４、Ｄが１．００であり、流量の均等化には至らなかった。
ケース１２は、Ａが１．００、Ｂが０．９９、Ｃが１．０１、Ｄが１．００と、ほぼ均等の流速であり、大きな渦も見られず、スムーズな流れとなり、流れを良好に制御することができた。
ケース１３は、Ａが１．００、Ｂが１．０３、Ｃが１．０１、Ｄが０．９６であり、ケース７と比較して大きな変化は見られなかった。
ケース１４は、Ａが０．９６、Ｂが１．００、Ｃが１．０２、Ｄが１．０２であり、ケース１２と比較して流量の制御が僅かに崩れたが、大きな渦は見られず、スムースな流れを確認できた。
ケース１５は、Ａが０．９５、Ｂが１．００、Ｃが１．０３、Ｄが１．０２であり、流量の制御が崩れた。
ケース１６は、Ａが０．９３、Ｂが０．９５、Ｃが１．１１、Ｄが１．０１であり、流量の制御が大きく崩れた。
ケース１７は、Ａが０．９９、Ｂが１．０４、Ｃが１．０４、Ｄが０．９３であり、流れの中心がＢＣノズル付近にあり、４５度方向まで流芯が曲げられていた。
ケース１８は、Ａが０．９４、Ｂが１．０１、Ｃが１．０６、Ｄが１．００であり、流れの中心が概ねＣノズル付近にあり、６０度方向まで流芯が曲げられていた。
【００３４】
上記結果を考察すると、先に具体的に数値を示した場合に該当するケース１２が、総合的に判断して最も望ましい結果を示すことが確認された。
【符号の説明】
【００３５】
１  導水パイプ
２  ウォール管
３  ヘッダー管
４  ノズル
５  放流制御壁
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３６】
【特許文献１】特公昭５６−１４１５号公報
【図１】
0005534449.tif 000002
【図２】
0005534449.tif 000003
【図３】
0005534449.tif 000004
【図４】
0005534449.tif 000005
【図５】
0005534449.tif 000006