(57)【要約】【課題】自然のエネルギーを利用して深海の海水を加熱する加熱装置を提供する。【解決手段】水上で太陽光を採光する採光部４１と、この採光部４１で採光された太陽光を深海に導く導光部（光ファイバーケーブル４３）と、この導光部４３により導光された太陽光を集光して熱に変換する加熱部４２とを備える海水加熱装置４０である。採光部４１で採光された太陽光を導光部４３を介して深海まで導き、加熱部４２で熱に変換するので、海水を加熱するのに燃料や電力を要さない。また、採光部４１は水上で採光するので、沿岸に限らず沖合や遠洋でも海水を加熱することができる。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水上で太陽光を採光する採光部と、この採光部で採光された太陽光を深海に導く導光部と、この導光部により導光された太陽光を集光して熱に変換する加熱部とを備えることを特徴とする海水加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、太陽光の届かない深海へ太陽光を導光して海水を加熱する海水加熱装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
太陽光が十分に照射する海の表層では、植物プランクトンや海草による光合成が活発に行われ、無機栄養塩類が枯渇する傾向にある。一方、水深２００ｍ程度よりも深い深層では、太陽光は海水に吸収されて届かない。このため、光合成も行われないので、深層水には無機栄養塩類が消費されずに多く残っている。
【０００３】
また、深層水は水温が低く安定しているため、陸水の流れ込みがなく、陸水由来の細菌や化学物質に汚染されることがなく清浄である。このような性質を持つ深層水は、汲み上げて冷却水、養殖業や飲食品等、様々な用途に利用されている。また深層水を湧昇させることで表層水に無機栄養塩類を供給し、豊かな漁場を創生することも試みられている。
【０００４】
深層水を湧昇させるには、ポンプ等を用いて揚水する方法がある。また、発電所の温排水を通すパイプを海底近くに張り巡らせることにより、深層水を加温して湧昇させる方法等がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
一方、無機栄養塩類を有する深層水に光を照射することで、植物プランクトンや海草による光合成を活発にし、二酸化炭素を固定するとともに魚類を繁殖させる方法も提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特許第３１１０２４５号明細書
【特許文献２】
特開平１０−１４８７２０号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし海洋深層水を揚水するのにポンプ等を利用すると、燃料や電力を消費するため、コストがかかる上に温室効果ガスを放出する。また発電所の温排水で深層水を加温する方法は、発電所近傍の沿岸のみでしか実施することができない。
【０００８】
本発明の課題は、自然のエネルギーを利用して深海の海水を加熱する加熱装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するため、本発明の請求項１に記載の発明は、例えば図１に示すように、海水加熱装置（加熱装置４０）であって、水上で太陽光を採光する採光部４１と、この採光部４１で採光された太陽光を深海に導く導光部（光ファイバーケーブル４３）と、この導光部４３により導光された太陽光を集光して熱に変換する加熱部４２とを備えることを特徴とする。
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、採光部４１で採光された太陽光を導光部４３を介して深海まで導き、加熱部４２で熱に変換するので、海水を加熱するのに燃料や電力を要さない。また、採光部４１は水上で採光するので、沿岸に限らず沖合や遠洋でも海水を加熱することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の第１の実施の形態例について詳細に述べる。図１において、台船１が海面に浮かんでいる。台船１には、揚水装置２が設けられている。
【００１２】
揚水装置２は管路１０と、送水部２０とから構成される。管路１０は台船１から深海へ伸びている。管路１０は断熱性のケーシング管である。
送水部２０は、管路１０の下端に設けられている。送水部２０は断熱性のケーシング管であり、下に向かって太さを増している。送水部２０の下端は開口しており、取水口２１となる。また送水部２０の内部には加熱室３０が設けられている。加熱室３０の外周壁の一部は内側上方に向かって陥入しており、水蒸気溜まり３１を形成している。
【００１３】
この台船１及び揚水装置２に、加熱装置４０が設けられている。
加熱装置４０は、採光部４１と、加熱部４２と、光ファイバーケーブル４３とを必須の構成要素としている。
採光部４１は、台船１の上面に並べて設けられている。加熱部４２は、加熱室３０内部に設けられている。光ファイバーケーブル４３は、採光部４１と加熱部４２との間を結んでいる。
【００１４】
採光部４１は例えばレンズやミラー等の光学系である。採光部４１で採光された太陽光は光ファイバーケーブル４３を介して加熱部４２へ伝播される。加熱部４２は例えばレンズやミラー等の光学系であり、光ファイバーケーブル４３により伝播された太陽光を集光して熱に変換し、周囲の海水を加熱する。
【００１５】
次に、揚水装置２の駆動方法について説明する。まず水蒸気溜まり３１内部の海水が加熱部４２により加熱されると、加熱された海水から発生した水蒸気が水蒸気溜まり３１内に溜まる。
【００１６】
さらに水蒸気溜まり３１内を加熱すると、水蒸気が膨張して水蒸気溜まり３１内の水面が低下し、水蒸気溜まり３１外へ水蒸気が放出される。
水蒸気溜まり３１の外へ放出された水蒸気は気泡となって上昇し、送水部２０から管路１０へ移動し、管路１０内をさらに上昇する。このとき気泡とともに周囲の海水も海面へ向かって管路１０内を移動する。
【００１７】
管路１０内を上昇する気泡は、上昇するにつれて周囲の水圧が低下するので体積が大きくなる。このため気泡とともに上昇する海水は、気泡の体積の増大に伴って加速しながら上昇する。以上のようにして揚水装置２では、海水を加熱して水蒸気を発生させることにより、水圧の高い深海で気泡を発生させ、上昇する水流を発生させて海洋深層水を揚水する。
【００１８】
次に、本発明の第２の実施の形態例として湧昇装置について説明する。図２において、台船１の上面に採光部４１が並べて設けられている。また、台船１の下部には、管路１０が設けられている。管路１０は台船１から深海へ伸びており、下端と海面付近とに開口を有している。管路１０下端付近の内部に加熱部４２が設けられている。加熱部４２は採光部４１と光ファイバーケーブル４３で結ばれている。
【００１９】
第１の実施の形態と同様にして加熱部４２で海水を加熱すると、温められた海水は管路１０内を上昇し、海面付近で表層水と混合する。深層水を湧昇させることで表層水に無機栄養塩類を供給し、豊かな漁場を創生することができる。
なお沿岸に深海が広がる地域は限られているが、本実施の形態の湧昇装置は台船１上に設けられているので、沿岸に限定されることなく、陸地から離れた沖合や遠洋でも湧昇流を発生させることができる。
【００２０】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、採光部で採光された太陽光を導光部を介して深海まで導き、加熱部で熱に変換するので、海水を加熱するのに燃料や電力を要さない。また、採光部は水上で採光するので、沿岸に限らず沖合や遠洋でも海水を加熱することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態例を示す模式図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態例を示す模式図である。
【符号の説明】
１          台船
２          揚水装置
１０      管路
２０      送水部
２１      取水口
３０      加熱室
３１      水蒸気溜まり
４０      加熱装置
４１      採光部
４２      加熱部
４３      光ファイバーケーブル
【図１】
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【図２】
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