(57)【要約】［課題］  従来の海水深層水汲み上げは、沖合い鉄骨ジェッテイに竪型渦巻きポンプを設置している。深層水取水管が２−３ｋｍ以上長い場合の渦巻きポンプのキャビテーションを避け且つ高価な鉄骨ジェッテイを排除する。［解決手段］  ポンプの代わりに圧縮空気注入により深層水取水管の水面上放水口から水面下１０数ｍの取水配管を泡立ち状態にして、軽くなった見掛け比重に作用する推力により深層水を汲み上げる。【選択図】  図２
2004293272.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
海水深層水汲み上げ配管の水深１０ｍ以深のポイントに圧縮空気を配管内深層水に注入し泡立せると配管内上部の見掛け比重が小さくなる。（水深ｍ）ｘ（１−見掛け比重）の水柱差のアップリフト推力が働き配管の最深部取水口から地上に深層水を汲み上げる。
上記の水柱差と配管の圧力損失（流量の自乗に比例する）がバランスした状態で深層水が汲み上げられる。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
［発明の属する分野］
本発明は、海水深層水汲み上げの設備費の大幅の削減を図るシステムに関する。
【０００２】
［従来の技術］
従来の海水深層水汲み上げシステムは、沖合い数１０―数１００ｍの鉄パイル脚柱―鉄板鉄骨プラットフォーム  ジェッテイに縦形渦巻きポンプを設置するものである。
【０００３】
上記渦巻きポンプは取水配管長が２―３ｋｍを越えるとキャビテーション防止の為、管内流速を小さくしなければならない。
【０００４】
［非特許文献］
日本経済新聞平成１５年２月１６日朝刊サイエンス２８
Ｓｕｎｄａｙ  ＮｉｋＫＥＩ“海で発電”日本リード
【０００５】
［発明が解決しようとする課題］
配管の水深１０ｍ以浅のポイントへの圧縮空気の注入により、上述の高価なジェッテイの削除をする。
【０００６】
バブルリフトの推力の利用によりポンプを排除。取水配管長が長くなってもキャビテイションの心配が無くなる。
【０００７】
［発明の実施の形態］
以下、本発明の実施の形態を図１と図２に基ずいて説明する。
【０００８】
図１は推力を発生させるバブルリフト部分である。
１はバブルリフト短管でメンテナンスの為、フランジとりつけとする。
２は圧縮空気注入口で先端には、良好な泡立てと圧力損失を与えて制御性を得るためスプレイノズルを取り付ける。４は取水配管であり、５は放水配管である。放水口で空気と深層水に分離して、空気は大気放散、深層水はプールに貯められる。
【０００９】
図２はシステムの全体図である。
７は取水口であり、８は空気圧縮機である。９は流量コントローラーで圧縮機のアンローダーで注入空気量を制御し深層水汲み上げ量を制御する。
【０００９】
［発明の効果］
全体設備費が１／５―１／１０に削減出来る為、従来のミネラル飲料水の他、含有ミネラルを餌にして寄って来るプランクトンを目当てに魚の養殖場に放水する或いは深層水が低温（５―１０）であることを利用して、石油・石油化学・電力の冷却水として活用する等の利用分野が広がる。
【図面の簡単な説明】
【図１】バブルリフト部分詳細図
【図２】深層水バブルリフト汲み上げシステム全体図
【符号の説明】
１バブルリフト短管
２圧縮空気スプレイノズル
３圧縮空気注入管
４深層水汲み上げ配管
５深層水放水管
６深層水プール
７深層水取水口
８空気圧縮機
９深送水流量コントロール
【図１】
2004293272.tif 000003
【図２】
2004293272.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成15年7月1日(2003.7.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】海水深層水の汲み上げに当たり、汲み上げ配管を深海の取水地点より海底斜面に沿って海岸線水面レベルまで敷設する。
海岸線付近の斜面敷設汲み上げ配管の水深５−１５ｍ（水深は汲み上げ深層水量、配管のサイズと総延長距離の函数となる）付近に圧縮空気を注入して得られるバブルリフト推力により深層水を汲み上げるシステム。
【請求項２】注入用圧縮空気は地上空気圧縮機から小径配管を経由し最終的に汲み上げ配管中に設けられる空気拡散ノズル（ガス・アトマイジング・ノズル、エジェクター等）を用いて圧縮空気を配管内水中で十分拡散し、安定した気液混合上昇流を得ると同時に、組む上げ深層水量を計測し、空気圧縮機の吐出圧と吐出量で、汲み上げ深層水量を制御する。
尚、空気拡散ノズル部分の配管はメンテナンスを配慮し、フランジ付き短管とする。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
［発明の属する分野］
本発明は、海水深層水汲み上げシステムの設備費の大幅削減を企る物である
【０００２】
［従来の技術］
従来の海水深層水汲み上げシステムは、沖合い水深１０−２０ｍ地域に鋼管（或いはＲＣ）パイル脚柱と鉄板鉄骨構造プラットフォームのジェッテイを設け、竪型渦巻きポンプ及び垂直汲み上げ配管を支持し且つプラットフォーム上で運転を行うものである。
【０００３】
上記竪型渦巻きポムプは、波の高低差（ｍ）、潮の満ち干（ｍ）とキャビテーション防止の為のポムプのＮＰＳＨ（ｍ）の合算水柱分（通常１０ｍ前後）海水面下に突っ込む必要がある。この為上記沖合いジェッテイが必要となる。
【０００４】
［非特許文献］
日本経済新聞  平成１５年２月１０日  朝刊サイエンス２８  Ｓｕｎｄａｙ  ＮＩＫＫＥＩ“海で発電”日本リード
【０００５】
［発明が解決しようとする課題］
海岸線近傍の斜面に敷設する深層水汲み上げ配管の水深１０ｍ前後に圧縮空気を注入して得られるバブルリフト推力を利用して汲み上げる構造なので高価な沖合いジェッテイを削除出来る。
【０００６】
バブルリフトの推力（圧縮空気注入点の水深ｍ×（１−泡立ち水の見掛け比重））の利用によりポムプを排除出来る。
これにより、深層水汲み上げ配管及びポムプのキャビテーションの懸念を排除出来る。
【０００７】
［発明の実施の形態］
以下本発明の実施の形態を図１と図２に基ずいて説明する。
【０００８】
図１は推力を発生するバブルリフト部分である。
１はバブルリフト短管で、メンテナンスの為両端フランジ取り付けとする。
２は圧縮空気注入口で先端には、十分な拡散と泡立てを得ると同時に十分な圧力損失を得て制御性を向上させる為、スプレイ・ノズル（ガス・アトマイジング・スプレイ・ノズル、エジェクター等）を取り付ける。４は汲み上げ配管であり、５は放水管である。放水口で空気は大気放散し、深層水はプールに貯められる。
【０００９】
図２はシステ厶の全体図である。
７は取水口であり、８は空気圧縮機である。９は流量コントローで圧縮機のアンローダーで駐入空気量を制御することにより深層水汲み上げ量を制御する。
【００１０】
［発明の効果］
沖合いに設置する垂直汲み上げ配管或るいは竪型ポムプ等の支持のための沖合い鉄製ジェッテイが必要無いので、汲み上げ配管を除く汲み上げ設備費用が大輻に削減（５０％−９０％）出来る。
其の為、地上での深層水コストも大幅に削減できる。
従来の深層水利用分野（飲料水、醸造用水、魚の養殖等）での利用が促進される他、安価な深層水が低温度（１０Ｃ以下）で在る事を利用して、石油・石油化学工場或いは電力発電用冷却水としての利用分野が拡大する。
例えば夏場での発電効率１％以上の向上も可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】バブルリフト部分詳細図
【図２】深層水バブルリフト汲み上げシステム全体図
【符号の説明】
１  バブルリフト短管
２  圧縮空気スプレイノズル
３  圧縮空気注入管
４  深層水汲み上げ配管
５  深層水放水管
６  深層水プール
７  深層水取水管
８  空気圧縮機
９  深層水流量コントロール


【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2004293272.tif 000005
【図２】
2004293272.tif 000006