(57)【要約】【課題】沿岸海域に配置されたカーテンウォールの取水口からのクラゲの流入を防止すると共に、クラゲを一定域に収集するクラゲ流入防止装置を提供する。【解決手段】カーテンウォール１ａの側方海域に貯留網２を連設してクラゲ貯留域３を形成して、貯留網２側と反対側のカーテンウォール１ａの外洋面側に、外洋側に傾斜した状態で海底に略平行となるように空気放出管８を配設する。そして、空気放出管８から空気が放出されると、上昇流、及び海面付近ではカーテンウォール１ａの外面に沿ってクラゲ貯留域３に向かう沿壁流が形成されるため、カーテンウォール１ａの外側周辺に生存するクラゲは、上昇流及び沿壁流により、クラゲ貯留域３方向に誘導され、クラゲ誘導網５に沿ってクラゲ流入口４からクラゲ貯留域３に収集される。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
海水取水口を備えたカーテンウォールを配置した海水取水領域のクラゲ流入防止装置において、
前記カーテンウォールの側方海域をクラゲ貯留域とし、前記カーテンウォールの外洋面側に、前記カーテンウォールに対して外洋側に傾斜した状態で海底に略平行となるように空気放出管を配設したことを特徴とするクラゲ流入防止装置。
【請求項２】
前記クラゲ貯留域を貯留網で外洋側と区画し、前記カーテンウォールに隣接する前記貯留網の側部を開放すると共に、該貯留網の開放側端部に前記カーテンウォールの外洋側に屈曲させたクラゲ誘導網を連設してクラゲ流入口を形成したことを特徴とする請求項１に記載のクラゲ流入防止装置。
【請求項３】
前記空気放出管の外洋側に、前記カーテンウォール側に傾斜する斜面を備えたクラゲ誘導斜板を併設したことを特徴とする請求項１または２に記載のクラゲ流入防止装置。
【請求項４】
前記クラゲ誘導斜板は、網目状に形成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のクラゲ流入防止装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クラゲ流入防止装置、特に、多量の海水を冷却水として利用する発電所などの取水口から海水を取水する際、取水口からクラゲが流入することを未然に防止するクラゲ流入防止装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
発電所等では、多量の海水を冷却水として利用しているため、発電所等の沿岸海域に、海面に浮遊するゴミ等の流入を遮断し、深層から取水するカーテンウォールを設置して、取水口、取水路を通して、海水ポンプにより取水している。取水した海水は、配設された取水路にて発電所等に供給し復水器等の冷却水として利用している。
【０００３】
そして、海水を取水する際、海水に生存するクラゲが、取水口から流入して、海水と一緒に取水される場合がある。
そこで、従来は、カーテンウォール方式の取水口から流入したクラゲが、取水路に侵入することを防ぐために、前述の取水口に、防塵設備であるスクリーン設備を配設して、クラゲの侵入を防いでいた。しかし、大量にクラゲが発生した場合には、このスクリーン設備に大きな負荷がかかり、場合によっては、取水が制限される場合があり、発電に不都合が生じる虞がある。
【０００４】
一般に、カーテンウォール方式の取水口からクラゲが流入することを防ぐ方法としては、この取水口前面にクラゲ流入防止網を設置する対策がとられている。しかし、この対策法では、クラゲが大量に発生した場合には、クラゲ流入防止網に大量のクラゲが付着してしまい、クラゲによりクラゲ流入防止網が閉塞される虞がある。そのため、この付着したクラゲを除去するために、クラゲ流入防止網近傍の海底に、水流発生装置や空気噴射管等を配置して、水流を発生させ、この水流によりクラゲを沖側に押しやり、クラゲの貼り付きを防止していた。（特許文献１参照）
【０００５】
その他の対策として、この取水口の前面の海底に、空気噴出管を配設して、混気ジェット流を噴射させて、その上昇流によりクラゲを浮上させ、海面流によって、沖側にクラゲを押しやり除去していた。（特許文献２参照）
また、特許文献３には、カーテンウォール側の外洋側に配管した上部空気噴射管と、上部空気噴出管が配置された位置よりも外洋側の海底に堰を構築すると共に、堰に沿って複数の下部空気噴射管を配管したクラゲ流入防止装置が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−２４５８３４号公報
【特許文献２】
特開２０００−２０４５３７号公報
【特許文献３】
特開２００１−９００５１号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、発電所の沿岸海域に設置されたカーテンウォール方式の取水口から内部にクラゲが流入することを防止する方法としては、特許文献１及び２のように、取水口前面にクラゲ流入防止網を設置すると共に、このクラゲ流入防止網にクラゲが近づかないように、クラゲ流入防止網近傍の海底に水流発生装置や空気噴射管等を配置し、取水口から遠ざかる方向に水流を発生させ、クラゲを沖側に押しやる対策がとられている。
【０００８】
しかし、特に、日本海沿岸部に立地する発電所付近の海域では、潮位差が少ないため、取水口から遠ざかる方向に水流を発生させクラゲを遠くまで押しやっても、クラゲをその潮流に乗せて流すことが期待できず、再び取水口付近まで流れてくる虞がある。
また、湾奥部等に配置されたカーテンウォール方式の取水口では、取水するための取水流の他に、海水の流れがほとんど無いために、取水口付近から水流発生装置等によってクラゲを遠ざけても、取水流により再び取水口付近に戻ってきてしまい、十分な効果が得られていない。
【０００９】
しかも、上述した取水路の取水口に配設されたスクリーン装置により防塵されたクラゲは、一般廃棄物として処理する必要があり、集積して処分場に運搬する費用や減容化などに多大な費用が発生する。
【００１０】
さらに、特許文献３に記載のクラゲ侵入装置は、上部空気噴出管の外洋側の海底に堰を構築し、この堰によりクラゲを海中の中層域まで誘導しているが、この堰を構築したために、この堰のカーテンウォール側には、海水の流れがほとんど無く、堰とカーテンウォールとの間の海底に、土砂が堆積してしまい、取水口を閉塞する虞がある。
【００１１】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、沿岸海域に配置されたカーテンウォール方式の取水口からクラゲが流入することを防止すると共に、そのクラゲを一定域に収集するクラゲ流入防止装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するための手段として、請求項１に記載した発明は、  海水取水口を備えたカーテンウォールを配置した海水取水領域のクラゲ流入防止装置において、前記カーテンウォールの側方海域をクラゲ貯留域とし、前記カーテンウォールの外洋面側に、前記カーテンウォールに対して外洋側に傾斜した状態で海底に略平行となるように空気放出管を配設したことを特徴とするものである。
【００１３】
このように構成することにより、空気放出管から放出される空気により形成された上昇流は、海面まで達すると表面流に変換され、この表面流の一部がカーテンウォールに干渉するが、この表面流は、時間差でカーテンウォールに干渉するため、干渉前の表面流と干渉後の表面流とが衝突する現象が起き、その結果、カーテンウォールの外面に沿って、クラゲ貯留域側に向かう沿壁流が形成されることになる。
したがって、海水に生存するクラゲは、上述した上昇流によって海面に押し上げられ、海面に形成された沿壁流によって、クラゲ貯留域方向に流されクラゲ貯留域に収集される。
【００１４】
請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した発明において、前記クラゲ貯留域を貯留網で外洋側と区画し、前記カーテンウォールに隣接する前記貯留網の側部を開放すると共に、該貯留網の開放側端部に前記カーテンウォールの外洋側に屈曲させたクラゲ誘導網を連設してクラゲ流入口を形成したことを特徴とするものである。
このように構成することにより、海面に形成された沿壁流によりクラゲ貯留域方向に流されたクラゲは、クラゲ誘導網に沿って、クラゲ流入口からクラゲ貯留域に収集される。
また、クラゲをクラゲ貯留域に収集するため、収集されたクラゲは、その性質により、貯留網等付近に集まり、魚類や底生動物等の餌料となり自然に消滅するなど、クラゲを処理する大がかりな施設を必要としない。
【００１５】
請求項３に記載した発明は、請求項１または２に記載した発明において、前記空気放出管の外洋側に、前記カーテンウォール側に傾斜する斜面を備えたクラゲ誘導斜板を併設したことを特徴とするものである。
そこで、空気放出管から放出される空気により形成される上昇流は、海中の下層域においては、その上昇流の流動力が弱いため、クラゲを容易に誘導することができない虞があるため、上述の構成にすることにより、下層域に生存するクラゲを、クラゲ誘導斜板の傾斜面に沿って、海中の中層域まで誘導でき、流動力の強い中層域の上昇流により海面まで押し上げることができる。
【００１６】
請求項４に記載した発明は、請求項１〜３のいずれかに記載した発明において、前記クラゲ誘導斜板は、網目状に形成したことを特徴とするものである。
このように構成することにより、クラゲ誘導斜板を海水が通過できるので、クラゲ誘導斜板の空気放出管側には、土砂等が堆積することがない。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係るクラゲ流入防止装置を図１〜図８に基いて詳細に説明する。まず、本発明の第１の実施の形態に係るクラゲ流入防止装置を図１〜図７に基いて詳細に説明する。
本発明の第１の実施の形態に係るクラゲ流入防止装置は、図１に示すように、沿岸海域１００を区画するように設置した複数のカーテンウォール１、１ａの外側周辺に配設されており、このクラゲ流入防止装置は、図１〜図３に示すように、取水口１ｂを備えたカーテンウォール１ａの側端部から連続して配設した貯留網２により外洋側と区画されたクラゲ貯留域３と、カーテンウォール１ａに隣接する貯留網２の側部の所定範囲を開放すると共に貯留網２の開放側端部に外洋側に屈曲させたクラゲ誘導網５を連設したクラゲ流入口４と、海底と略平行に設置されると共に空気を上方に放出させ上昇流を形成しクラゲを上方に誘導する空気放出管６とから概略構成されている。
【００１８】
図１〜図３に示すように、海面に浮遊するゴミ等の流入を遮断する複数のカーテンウォール１、１ａが、沿岸海域１００を略矩形状の範囲に区画するように設置されており、これらのカーテンウォール１、１ａの内部に、発電所に冷却水を送る取水路１０ａの取水口１０が配設されている。また、図２及び図３に示すように、左右方向に延在するカーテンウォール１ａには、その下方に略矩形状の取水口１ｂが複数開口されている。
【００１９】
図２に示すように、平面視において、貯留網２が、カーテンウォール１ａの側端部から連続して左右方向に延設して左側沿岸壁に接続されている。そして、貯留網２と左側カーテンウォール１とで囲まれた水域がクラゲ貯留域３として構成される。
【００２０】
図２及び図３に示すように、貯留網２のカーテンウォール１ａ側の部位は、カーテンウォール１ａの側端部と離間する所定部位から、外洋側に屈曲させ延設したクラゲ誘導網５と、下方半分の部位だけがカーテンウォール１ａ側に延び接続される下部網部９との二股に分かれて形成されている。そして、クラゲ誘導網５と連設する下部網部９の上方に位置する隙間が、クラゲ貯留域３と海域１００とを連通するクラゲ流入口４となっている。また、これらクラゲ誘導網５と下部網部９とは、やや前方に傾斜してアンカー２１と固定ロープ２２により海底に固定されている。
【００２１】
この貯留網２は、図２及び図４に示すように、上端を海面に位置する複数のフロート２０により海底に吊り下げられている。このフロート２０は、海底に配置されたアンカー２１それぞれに固定ロープ２２を介して係留されている。
【００２２】
空気放出管６は、海底と略平行に配設されると共に、垂直配置管７と、傾斜配置管８とから構成されている。これら垂直配置管７と傾斜配置管８には、地上に配設される図示しないコンプレッサにより形成された圧縮空気が、図示しない圧縮空気供給管を通って供給され、この圧縮空気がこれら垂直配置管７及び傾斜配置管８のそれぞれに設けた図示しない複数の空気放出孔から一斉に放出される。
【００２３】
垂直配置管７は、図１に示すように、カーテンウォール１ａの貯留網２とは反対側端部から、カーテンウォール１ａに対してほぼ垂直に外洋側に延設されている。
傾斜配置管８は、図１に示すように、一端部を垂直配置管７の外洋側端部から連続するように配置し、この一端部からカーテンウォール１ａに対して所定の角度で外洋側に傾斜して、他端部８ａがクラゲ誘導網５の先端部５ａの延長線上の位置まで延設されている。この傾斜角度は、１５度〜４０度の範囲内で、例えば２２．５度に設定されている。
なお、垂直配置管７と傾斜配置管８とが別体に構成される形態を説明をしたが、垂直配置管７と傾斜配置管８とが連通するように一体に接続してもよい。また、傾斜配置管８の他端部８ａが、クラゲ誘導網５の先端部５ａの延長線上に配置される形態を説明したが、傾斜配置管８の他端部８ａとクラゲ誘導網の先端部５ａとが平面視でつながるように配置してもよい。
【００２４】
また、図１及び図５に示すように、この傾斜配置管８の外洋側に沿って、誘導架台１１が併設されており、この誘導架台１１は、クラゲを上方に誘導するように外洋側と対向する傾斜面（カーテンウォール１ａ側に傾斜）１１ａを有すると共に、等辺山形鋼による骨組構造で形成されている。また、傾斜面１１ａ全面には、海水が誘導架台１１を通過できるように金網（クラゲ誘導斜板）１１ｂが取付けられている。
この誘導架台１１は、内部が中空状に形成されているため、海底を流れる海水は、誘導架台１１内を通過できるので、誘導架台１１の傾斜配置管８側には、土砂等が堆積することはない。
なお、この誘導架台１１を、垂直配置管７の右側に沿って配設することも可能である。
【００２５】
次に、以上のように構成された本発明の実施の形態に係るクラゲ流入防止装置の作用を、図１、図５〜図７に基いて説明する。
まず、空気放出管６により形成される海水の流れを詳細に説明する。
クラゲが大量に発生した場合、垂直配置管７及び傾斜配置管８のそれぞれに、地上に配設されるコンプレッサーにより形成された圧縮空気を圧送して、垂直配置管７及び傾斜配置管８のそれぞれに設けた複数の空気放出孔から空気を放出して、垂直配置管７及び傾斜配置管８の全長に渡りカーテン状に、海底から海面に向かって図５及び図６に示す上昇流（矢印Ａ、Ａ’）を発生させる。
【００２６】
垂直配置管７から放出された空気により形成された上昇流（図６の矢印Ａ、Ａ’）は、海面に達すると表面流（図６の矢印Ｂ’）に変換され、その表面流の一部が、カーテンウォール１ａの外面に沿うように、クラゲ貯留域３に向かっている。
【００２７】
また、傾斜配置管８から放出された空気により形成された上昇流（図５の矢印Ａ、Ａ’）も、海面に達すると表面流（図５の矢印Ｂ）に変換され、その表面流（図５の矢印Ｂ）の一部が、入射流（図７の矢印Ｃ）としてカーテンウォール１ａにクラゲ貯留域３方向に斜めに干渉する。また、この入射流（図７の矢印Ｃ）は、傾斜配置管８が外洋側に傾斜しているため、カーテンウォール１ａに、干渉する時間が、クラゲ貯留域３側に向かうにつれて遅れ、その結果、図７（ｂ）及び（ｃ）に示すように、干渉した後の反射流（図７の矢印Ｄ）が、干渉する前の入射流（図７の矢印Ｃ）と順次衝突する現象が起き、カーテンウォール１ａの外面に沿うように、クラゲ貯留域３に向かう沿壁流（図７の矢印Ｅ）が形成されることになる。
【００２８】
そして、カーテンウォール１ａの側方周辺に生存するクラゲは、垂直配置管７から放出された空気により形成されたカーテン状の上昇流（図６の矢印Ａ、Ａ’）により、海面付近まで押し上げられ、表面流（図６の矢印Ｂ’）により、クラゲ貯留域３側と外洋側に押しやられ、クラゲ貯留域３側に押しやられたクラゲは、カーテンウォール１ａの外面に沿って、クラゲ流入口４付近に導かれ、クラゲ誘導網５に沿って、クラゲ貯留域３に収集されることになる。
また、カーテンウォール１ａの外側周辺に生存するクラゲは、傾斜配置管８から放出された空気により形成されたカーテン状の上昇流（図５の矢印Ａ、Ａ’）により、海面付近まで押し上げられ、表面流（図５の矢印Ｂ）により、カーテンウォール１ａ側と外洋側に押しやられるが、カーテンウォール１ａ側に向かう表面流（図５の矢印Ｂ）に押しやられたクラゲは、その後、海面付近に形成された沿壁流（図７の矢印Ｅ）により、クラゲ流入口４付近に導かれ、クラゲ誘導網５に沿って、クラゲ貯留域３に収集されることになる。
ここで、傾斜配置管８から放出される上昇流は、海底付近（図５の矢印Ａ’）では、その流動力が弱いために、海底付近のクラゲを上昇させることができない虞があるが、図５に示すように、傾斜配置管８の外洋側に併設される誘導架台１１のクラゲ誘導斜板１１ｂに沿って、海中の中層域までクラゲを誘導して（図５の矢印Ｆ）、流動力の強い中層域の上昇流（図５の矢印Ａ）により海面まで押し上げる。
【００２９】
さらに、クラゲ貯留域３に収集されたクラゲは、その性質、例えば網に付着する微生物を好むという性質から網付近に集まり、網によって摩耗して死滅する。また、クラゲは、薄明移動の性質により夜間は沈んでいるため、底生動物の餌料となる。また体内に空気を入れて浮上したクラゲは、日光等により体表面が乾き、拍動しなくなり沈むことになる。そのため、クラゲは、魚類や底生動物の餌料となって自然に消滅し、クラゲの処理に大がかりな施設を必要としない。
【００３０】
以上説明したように、本発明の第１の実施の形態に係るクラゲ流入防止装置によれば、カーテンウォール１ａの外側周辺に生存するクラゲは、空気放出管６により形成された上昇流（図５及び図６の矢印Ａ、Ａ’）により海面付近まで導かれ、海面付近に達したクラゲは、海面に形成された沿壁流（図６の矢印Ｂ’、図７の矢印Ｅ）によりクラゲ流入口４付近まで誘導され、クラゲ誘導網５に沿うように、クラゲ貯留域３に収集されるので、クラゲは、カーテンウォール１ａの取水口１ｂから侵入することはなく、カーテンウォール１、１ａの内部の取水口１０に配設されたスクリーンには、ほとんど負荷がかからない。さらに、クラゲ貯留域３に収集されたクラゲは、自然消滅するために、クラゲを処理する大がかりな施設を必要としない。
【００３１】
次に、本発明の第２の実施の形態を図８に基づいて説明する。なお、この第２の実施の形態を説明する際、第１の実施の形態と同一部材は、同一符号を使用し、その説明を適宜省略する。
本発明の第２の実施の形態に係るクラゲ流入防止装置は、取水口を備えたカーテンウォール１ａの側端部から連続して配設した貯留網２により外洋側と区画されたクラゲ貯留域３と、カーテンウォール１ａに隣接する貯留網２の側部の所定範囲を開放すると共に貯留網２の開放側端部に外洋側に屈曲させたクラゲ誘導網５を連設したクラゲ流入口４と、海底と略平行に設置されると共に空気を上方に放出させ上昇流を形成しクラゲを上方に誘導する複数の空気放出管６とから概略構成されている。
空気放出管６は、第１の実施の形態と同一で、垂直配置管７と傾斜配置管８とから構成されている。
【００３２】
この第２の実施の形態は、第１の実施の形態の構成品である誘導架台１１を除去し、垂直配置管７と傾斜配置管８のそれぞれを複数（図では３列）並べて配設されており、この点が第１の実施の形態と相違しており、他の構成は、全て第１の実施の形態と同一である。
【００３３】
さらに、第２に実施の形態に係るクラゲ流入防止装置の作用についても、ほぼ第１の実施の形態と同一であり、この第２の実施の形態では、海底から海面に上昇させる上昇流（図５及び図６の矢印Ａ、Ａ’）の流動力の強さを増加させるために、これら垂直配置管７と傾斜配置管８のそれぞれの数量を増加させたものである。
【００３４】
なお、この第２の実施の形態では、垂直配置管７と傾斜配置管８のそれぞれを３本ずつ配列する形態を説明したが、その数量は、形成する上昇流の流動力の強さに対応させて増減させてもよい。
また、第１の実施の形態の構成を基本にして、垂直配置管７と傾斜配置管８のそれぞれの数量を増加させてもよい。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載した発明によれば、空気放出管から空気を上方に放出して上昇流を形成し、この上昇流が海面付近で表面流に変換されて、この表面流の一部がカーテンウォールの外面に沿ってクラゲ貯留域に向かう沿壁流となる。そのために、カーテンウォールの外側周辺に生存するクラゲは、まず、上昇流により海面付近に上昇し、海面付近に達したクラゲは、沿壁流によりクラゲ貯留域に収集される。
【００３６】
請求項２に記載した発明によれば、海面付近に達したクラゲは、沿壁流により、クラゲ流入口付近に導かれ、クラゲ誘導網に沿ってクラゲ貯留域に収集され、収集されたクラゲは、貯留網によりクラゲ貯留域から外洋側に流されることはない。
【００３７】
請求項３に記載した発明によれば、空気放出管から放出される上昇流は、海底付近ではその流動力が弱いために、海底付近のクラゲを上昇させることができない虞があるため、空気放出管の外洋側に、傾斜面を備えたクラゲ誘導斜板を併設して、クラゲをその傾斜面に沿って中層域まで押し上げ、流動力の強い中層域の上昇流に乗せて海面まで容易に押し上げることができる。
【００３８】
請求項４に記載した発明によれば、クラゲ誘導斜板を、網目状に形成したので、海水が、このクラゲ誘導斜板を通過でき、クラゲ誘導斜板の反対側に土砂等が堆積することはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態に係るクラゲ流入防止装置を示す平面図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施の形態に係るクラゲ流入防止装置の構成品であるクラゲ貯留域の配置を示す平面図である。
【図３】図３は、本発明の第１の実施の形態に係るクラゲ流入防止装置の構成品であるクラゲ貯留域の配置を示す正面図である。
【図４】図４は、本発明の第１の実施の形態に係るクラゲ流入防止装置の構成品である貯留網の断面図である。
【図５】図５は、図１のＧ−Ｇ線に沿う断面図である。
【図６】図６は、図１のＨ−Ｈ線に沿う断面図である。
【図７】図７は、本発明の第１の実施の形態に係るクラゲ流入防止装置の構成品である空気放出管から放出された空気により形成される海面の流れを示す図である。
【図８】図８は、本発明の第２の実施の形態に係るクラゲ流入防止装置を示す平面図である。
【符号の説明】
１、１ａ    カーテンウォール
１ｂ        取水口
２          貯留網
３          クラゲ貯留域
４          クラゲ流入口
５          クラゲ誘導網
６          空気放出管
７          垂直配置管
８          傾斜配置管
１１ｂ      金網（クラゲ誘導斜板）
１００      海域
Ａ、Ａ’    上昇流
Ｂ、Ｂ’    表面流
Ｃ          入射流
Ｄ          反射流
Ｅ          沿壁流
【図１】
2004278144.tif 000003
【図２】
2004278144.tif 000004
【図３】
2004278144.tif 000005
【図４】
2004278144.tif 000006
【図５】
2004278144.tif 000007
【図６】
2004278144.tif 000008
【図７】
2004278144.tif 000009
【図８】
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