(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送水管先端の取水口を海底面に上向きに設置する受架台と、受架台端部に回動自在に設けて上記送水管に接続した取水口保護部材と、取水口保護部材の開口内から海中に長く引き出した管状の取水塔と、その取水塔の開口端による上記取水口とからなり、
上記取水口保護部材の開口部を上向きにラッパ状に屈曲形成して、上記取水塔の潮流による変形に対し応力集中が生じないようにするとともに、取水塔を海中にて浮遊する軽比重の素材により形成して取水口を海底面より高く設置してなることを特徴とする浮遊型取水口を備えた海洋深層水取水装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、深層の海底に設置して深層水を地上に取水する浮遊型取水口を備えた海洋深層水取水装置に関するものである。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
海洋深層水は水温が低く、また魚類の餌となるプランクトンの繁殖も多く、薬効成分の含有も認められることなどから、海洋深層水を地上に汲み上げて多種の用途に使用することが試みられている。
【０００３】
通常の海洋深層水取水装置では、海底面の底質物を吸込まないように、海底面から３〜５ｍ程の距離を置いて取水口を設置するようにしている。また深海に設置するため、細かな姿勢制御の不要な形式となっている。
しかし、底質が微粒分を含む海域で、かつ潮流のあるような場合、粒子の舞い上がりが観察されており、その高さが１０〜２０ｍにもなり得るので、従来装置では粒子の吸込みが懸念されている。また取水口を海底面から１０〜２０ｍの位置に設置するには巨大な構造物が必要で経済性の問題も生じている。
【０００４】
この発明は、上記事情から考えられたものであつて、その目的は、取水口として採用した管状の取水塔を浮遊状態で海中に設置することにより、取水口の位置を海底面から１０〜２０ｍの高さに容易に設定でき、また取水口保護部材により取水塔の潮流による変形に対する応力集中を抑制することができる新たな浮遊型取水口を備えた海洋深層水取水装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的によるこの発明は、送水管先端の取水口を海底面に上向きに設置する受架台と、受架台端部に回動自在に設けて上記送水管に接続した取水口保護部材と、取水口保護部材の開口内から長く海中に引き出した管状の取水塔と、その取水塔の開口端による取水口とからなり、上記取水口保護部材の開口部を上向きにラッパ状に屈曲形成して、上記取水塔の潮流による変形に対し応力集中が生じないようにするとともに、取水塔を海中にて浮遊する軽比重の素材により形成して取水口を海底面より高く設置してなる、というものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図中１は海底に設置される受架台で、フレーム構造の六角錐台を横に倒したような形状からなり、受架台内の中央には送水管２と受架台端部の取水口保護部材３とを接続する中継管４が両端部にわたり取り付けてある。
【０００７】
上記取水口保護部材３は、一方の開口部を上向きにラッパ状に屈曲形成し、他方の開口周囲にフランジ３１を一体形成した管体からなり、そのラッパ状の開口内から所要長さの管状の取水塔５が海中に長く引き出され、その取水塔５の開口端をもって取水口６としている。
【０００８】
上記取水塔５は、海中にて浮遊する軽比重の素材、たとえば高密度の硬質ポリエチレン（比重０．９５）などによる１０〜２０ｍのプラスチック管によるものであって、基端部にフランジ５１が一体に形成され、そのフランジ５１が取水口保護部材３の上記フランジ３１と重合するように、取水口保護部材３の内部に挿入して先端部側をラッパ状に拡張された開口から外部に長く引き出してある。
【０００９】
７は上記取水口保護部材３と中継管４とを接続する中空のルーズジョイントで、先端の開口周囲にフランジ７１が一体形成されており、また後端には中継管４の先端周囲のフランジ４１を回動自在に抱持するジョイント７２が一体形成してある。
【００１０】
このルーズジョイント７と上記取水口保護部材３は、上記取水塔５のフランジ５１を挟んで重ねたそれぞれのフランジ５１，７１を、ボルト８により一体に止着して連結され、その連設部分を上記受架台１の上向きの端部中央に、斜材９をもって止着した支持筒１０の内部に回転自在に挿入して、受架台１に設けられている。
【００１１】
またルーズジョイント７のジョイント７２には、上記中継管４のフランジ４１が回動自在に遊嵌してあり、これにより取水口保護部材３は支持筒１０を支承部と自由に回転して、受架台１が設置時に回転しながら海底に着底した場合でも、上記取水塔５の浮力により上向きに位置を変えて、取水塔５が上方へ立ち上がるようにしてある。
【００１２】
上記構成からなる海洋深層取水装置は、図３に示すように、地上から海中に受架台１を吊り下して２００ｍ以上の深海層の海底に設置されるが、取水口保護部材３が回転自由度を有することと、取水塔５が浮力を有することにより、底着後に取水塔５が自然に立ち上がって、海底面から１０〜２０ｍほど離れた高さ（Ｈ）に取水口６が位置するようになる。
【００１３】
また取水塔５は海中を揺動しながら浮遊するので、潮流により変形するようになるが、その変形量（δ）は上記取水口保護部材３のラッパ状の開口内面に接するところまでとなり、その接触により取水塔５は支えられて取水口６を所定の高さ（Ｈ）に維持するとともに、開口内面の曲面による取水塔５の支持により、潮流による変形に対し応力集中が生じ難くなって、取水塔５の折り曲がりも防止されるようになる。
【００１４】
次表は取水塔５の先端（取水口）高さごとの予測される変形量を示すものである。
但し、底層流    ５０cm／ｓｅｃ（推定）
取水塔    硬質ポリエチレン管（管径３０cm，肉厚２２．４m ／m ）
【００１５】
【表１】
0003677724.tif 000002
【００１６】
上述のように、この発明では軽比重の素材により形成した取水塔の自体の浮力と、開口部を上向きにラッパ状に屈曲形成して、開口内から取水塔を長く引き出した取水口保護部材とによつて、取水塔の開口端による取水口を海底面から１０〜２０ｍの高さに確実に設定することができ、また潮流による取水塔の変形量も僅かで、その変形も曲面に形成された開口内面により支えられるようになるので、取水塔における応力集中も生じ難く、取水口は常に設定高さに立ち上がってその位置を確保し、底質物が細粒分を含む海域で、潮流による粒子の舞い上りが海底に観察されるような所でも、粒子の吸込みが防止されて深層水のみを取水することができる。
【００１７】
また取水口保護部材を受架台の端部に回転自在に設けて、取水塔の浮力によりラッパ状に屈曲形成した開口部が上向きになるようにしたので、取水塔は吊り下ろしによる受架台の着底状態に左右されず上側に位置して立ち上がることから、受架台の設置に際して姿勢制御も不要となり、構造も受架台に取水口保護部材を設ける程度で済むの簡単であり、低コストでの製造が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明に係わる浮遊型取水口を備えた海洋深層取水装置の１実施形態の側面図である。
【図２】  同上の要部縦断側面図である。
【図３】  海底面への設置状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１      受架台
２      送水管
３      取水口保護部材
４      中継管
５      取水塔
６      取水口
７      ルーズジョイント
８      ボルト
９      斜材
１０      支持筒
【図１】
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【図２】
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【図３】
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