(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
取水管が接続された円筒状の本体の上部周囲に、水平鍔状の導流板を備え、該導流板の上方に、導流板との間に取水用の間隔を有するように円板状の蓋を備え、導流板の上面に、全体がリング状であって壁体が最低部から最高部に向けて高くなるような勾配を有する制御壁を設けたことを特徴とする、整流取水口。
【請求項２】
壁体の勾配が、最低部を１とした場合に、最高部が１．２〜１．５である請求項１に記載の整流取水口。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
【０００２】
本発明は取水口に関し、詳細には、火力・原子力発電所等の冷却用海水、ＬＮＧ気化用の海水、ならびにその他工業用海水を取り込むために海底等に設置する整流取水口に関する。
【０００３】
【従来の技術】
【０００４】
海底等に設置する取水口は、取水流速が低速で安定し、しかも均等であることが求められている。
これは、安定運転の確保ならびに環境への影響緩和という観点から、第１に隣接または自己の発電所から放水された温排水の再循環防止、第２に夏季の自然躍層条件下において下層の低水温を選択的に取水、第３に表層のゴミや流木さらには浮遊卵や稚仔等の取り込みを避け、海生生物資源への影響低減、第４に船舶の操船等への影響低減、第５に海底土砂の巻き込み防止のために必要なものである。
従来の取水口として、上記の条件を満足すべく、側面に取水管が接続された筒状の本体の上部周囲に、リング状の導流板を水平鍔状に取り付け、該導流板の上面に、筒状の制御壁を取り付けると共に、導流板の上方に、導流板との間に取水用の間隔を有するように蓋を取り付けたものが存在する。
該取水口は、上層水の影響を受けにくく、水深の浅い場所でも設置可能であり、堆砂等の流入も防止できるものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、近年の発電所の大型化に伴う取水量の増大や取水口の複数化、ならびにコストダウン意識の高まりから取水口を護岸近くに設置したり、複数の取水口を接近して設置することが多くなり、従来の筒状の制御壁を取り付けた取水口は、レイアウトのコンパクト化等による設置条件によっては、取水流域や遠方域における流速分布が非常に不均等になり、前記取水条件を満足することができない場合が生じてきた。
すなわち、護岸や取水口同士の相互干渉により、取水口周方向における流速バランスが大きく崩れ、前記の取水条件を満足させることができない状況が発生してきた。
例えば、呑口の直径が２３．５ｍ、取水量が３６．２ｍ3／ｓの２基（１号機、２号機）の取水口を、護岸から３０ｍ離し、かつ、中心を３７．５ｍ離して設置した場合を想定した後述の試験によると、まず、図２に示す取水流入域の流速分布試験の結果を見ると、対照区１，対照区２共に、取水口周方向における流速バランスが大きく崩れていることが確認された。
また、遠方域における流速分布を示す図３の結果を見ると、特に対照区２は非常に不均等な流速分布を示していた。
従って、レイアウトのコンパクト化等を考慮した設置条件下においても、取水流域や遠方域における流速分布が均等である取水口が望まれていた。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の課題を解決するための手段は、次のとおりである。
【０００９】
第１に、取水管が接続された円筒状の本体の上部周囲に、水平鍔状の導流板を備え、該導流板の上方に、導流板との間に取水用の間隔を有するように円板状の蓋を備え、導流板の上面に、全体がリング状であって壁体が最低部から最高部に向けて高くなるような勾配を有する制御壁を設けたことを特徴とする、整流取水口。
第２に、壁体の勾配が、最低部を１とした場合に、最高部が１．２〜１．５である上記第１に記載の整流取水口。
第３に、取水管が接続された円筒状の本体の上部周囲に、水平鍔状の導流板を備え、該導流板の上方に、導流板との間に取水用の間隔を有するように円板状の蓋を備え、導流板の上面に、全体がリング状であって壁体が最低部から最高部に向けて高くなるような勾配を有する制御壁を設けた整流取水口を２基以上用い、最高部が流速の早い方向になるように設置することを特徴とする、整流取水口の使用方法。
【００１０】
取水管は、本体側面に一体となって形成されたものの他、本体の側面に接続管を接続し、該接続管を介して接続したものも含まれる。
【００１１】
また、本体の上部周囲に水平鍔状に取り付ける導流板は、本体と別に製造されたリング状のものを取り付けた場合の他に、本体と一体に形成された場合も含まれる。
【００１２】
本発明に係る２基の整流取水口を隣接して設置する場合には、互いの制御壁の最高部が流速の早い方向になるように向き合うようにすることで、均等な流速分布になる。
【００１３】
【実施例】
【００１４】
以下に、図１を参照しながら本発明の整流取水口の一実施例について説明する。
【００１５】
図１は、本発明の整流取水口の一実施例の一部切欠側面図である。
【００１６】
本実施例の整流取水口は、側面に取水管１が接続された円筒状の本体２の最上部周囲に、本体２の周囲形状と同形状の開孔を有するリング状の導流板３を水平鍔状に取り付け、該導流板３の上面に、水の流れが当たっても振動しないような剛性を有する短円筒状の制御壁４を取り付けると共に、導流板３の上方に、導流板３との間に取水用の間隔を有するように蓋５を取り付け、さらに、本体２の最下部にアンカーフレーム６を取り付けたものである。
蓋５の取り付けは、該蓋５と本体２の上部に取り付けられた導流板３とを、該導流板３から上方へ突出する細長棒状の取付ポール７で連結することにより行われている。
制御壁４は、全体がリング状であって、壁体が最低部ａから最高部ｂに向けて高くなるような勾配を有し、本実施例では、最低部ａを１として、最高部ｂを１．３５に設定したものである。
【００１７】
次に、このような整流取水口であって、例えば、蓋５（呑口）の直径が２３．５ｍ、制御壁４の直径が１５．０ｍ、最低部ａが１．００ｍ、最高部ｂが１．３５ｍ、蓋５と導流板３との間隔が２．７ｍ、取水量が３６．２ｍ3／ｓの２基の取水口を用意し、該２基の整流取水口を、護岸から３０ｍ離し、かつ、中心を３７．５ｍ離し、最高部ｂが流速の早い方向になるように向き合うように１号機と２号機を設置した場合の作用について説明する。
【００１８】
ここで、最高部ｂが向き合うように設置することで、２基の整流取水口を近接して設置しても、不均等な流速分布にならず、レイアウトのコンパクト化等を考慮した設置条件下においても、取水流入域や遠方域における流速分布が均等になり、取水条件を満足するものとなる。
【００１９】
また、各本体２に接続された取水管１内に、ポンプ（図示は省略）等により、吸引力が発生すると、蓋５と導流板３との間に形成された間隙から本体２内に、周囲の水が吸い込まれる。
各本体２内に吸い込まれた水は、取水管１を通じて外部に供給される。
吸い込みの際には、導流板３と制御壁４とが取水口に吸い込まれる水の流れに影響を及ぼし、導流板３と蓋５との間隙に吸い込まれる水については、導流板３より下方に位置する下層水の吸い込みをより小さくする。
すなわち、導流板３と制御壁４とによって、導流板３より下方に位置する取水域を示す流線のうち、最も水底に近い流線の位置がより高くなり、水底の堆砂への影響がより少なくなる。
吸い込みの際に堆砂への影響がより少なくなると、水の吸い込みに連られて吸い込まれる堆砂が少なくなるので、結果的に、堆砂の流入が防止される。
【００２０】
【試験例】
【００２１】
本発明区として上記実施例で示したタイプの整流取水口を２基（１号機、２号機）用い、対照区１として制御壁を設けないタイプの取水口を２基（１号機、２号機）用い、対照区２として制御壁の高さが均一に１．０ｍであって勾配を有しないタイプの取水口を２基（１号機、２号機）用い、制御壁以外についての大きさ、設置条件、流速などの諸条件を同様にした近似スケール下で、取水流入域及び遠方域における流速分布を調べた。
そして、取水流入域の試験の結果を図２に、遠方域の試験の結果を図３に示した。
【００２２】
図２に示すように、取水流域における流速分布を考察すると、対照区１，対照区２共に、取水口周方向における流速バランスが大きく崩れているのに対し、本発明区は、流速バランスを保持していることが確認された。
【００２３】
図３に示すように、遠方域における流速分布を考察すると、対照区２は各基が独立して取水しているような非常に不均等な流速分布を示し、対照区１よりも不均等な分布を示していた。
これに対し、本発明区は、不均等な流速分布とならず、レイアウトのコンパクト化等を考慮した設置条件下においても、遠方域における流速分布が均等になることが確認された。
【００２４】
【発明の効果】
【００２５】
本発明の整流取水口によると、壁体の高さが最低部から最高部に向けて徐々に高くなるような勾配を有する制御壁を設けたので、レイアウトのコンパクト化等を考慮した設置条件下においても、取水流入域や遠方域における流速分布が均等なる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の取水口の実施例の一部切欠側面図である。
【図２】取水流入域の試験の結果を示す図である。
【図３】遠方域の試験例の結果を示す図である。
【符号の説明】
１  取水管
２  本体
３  導流板
４  制御壁
５  蓋
６  アンカーフレーム
７  取付ポール
【図１】
0004739540.tif 000002
【図２】
0004739540.tif 000003
【図３】
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