(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
取入口が干潮時の水位よりも深くなる位置に、また流出口が満潮時の水位よりも低所となるように貯水槽に配置された取水パイプと、上げ潮時で、かつ前記貯水槽の水位が潮位よりも低い場合に、前記取水パイプを介して前記貯水槽と海とを連通させる第１の弁と、 前記排水口が干潮時の水位よりも深くなる位置に、また流出口が前記貯水槽に配置された排水パイプと、引き潮時で、かつ前記貯水槽の水位が潮位よりも高い場合に、前記排水パイプを介して前記貯水槽と海とを連通させる第２の弁とを備えた海水の汲み上げ入れ替え装置。
【請求項２】
潮位計と前記貯水槽に設置された液面計とから信号を受け、上げ潮時で、かつ前記貯水槽の水位が潮位よりも低い場合にのみ第１の弁に開弁信号を出力し、また引き潮時で、かつ前記貯水槽の水位が潮位よりも高い場合にのみ第２の弁に開弁信号を出力する請求項1に記載の海水の汲み上げ入れ替え装置。
【請求項３】
前記上げ潮時、または引き潮時を、前記潮位計からのデータ、または予め用意された潮位データにより検出する請求項1、または2に記載の海水の汲み上げ入れ替え装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、所定深度の海水を汲み上げて、また必要に応じて特定の所定の深度に供給する海水の汲み上げ入れ替え装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
海水、特に深層水は、水産資源の増殖、医薬品、クーラーの冷温媒体等として大いに期待されている。また、更に、河川改修により極端に淡水が滅少した旧河川の河口には海水が極端に遡上沈滞し、酸素の欠乏による底質の腐敗等の環境問題を引き起こしている。
このような問題を解決する手段として比較的水質が良好な一定深度の海水と置換させることも考えられているが、多量の海水を必要とするため、ポンプ手段やこれを駆動するエネルギが膨大となり、実用化に至っていない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、電力等の有償エネルギを必要とすることなく、潮汐により昇降する海面水位の差がもたらす圧力差を積極的に利用することができる海水の汲み上げ入れ替え装置を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
このような問題を解消するために本発明においては、取入口が干潮時の水位よりも深くなる位置に、また流出口が満潮時の水位よりも低所となるように貯水槽に配置された取水パイプと、上げ潮時で、かつ前記貯水槽の水位が潮位よりも低い場合に、前記取水パイプを介して前記貯水槽と海とを連通させる第１の弁と、 前記排水口が干潮時の水位よりも深くなる位置に、また流出口が前記貯水槽に配置された排水パイプと、引き潮時で、かつ前記貯水槽の水位が潮位よりも高い場合に、前記排水パイプを介して前記貯水槽と海とを連通させる第２の弁とを備えるようにした。
【０００５】
【作用】
潮汐による海面の水位差に基づく圧力差によるサイホン現象により所定深度の海水を貯水槽に汲み上げ、また汲み上げた海水を所定の深度に排出して環境を改善する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
そこで以下に本発明の詳細を図示した実施例に基づいて説明する。
図1は、本発明の一実施例を示すものであって、図中符号１、２は、それぞれ取水パイプで、取入口１ａ、２ａが干潮時の水位ＬLよりも深く、取水すべき所定の深さに到達するように付設され、また流出口１ｂ、２ｂがそれぞれ隔壁等により独立した貯水槽３の貯水室４、５に電磁バルブ等の外部からの信号により開閉可能な第１の弁６、７を介して連通されている。
【０００７】
貯水槽３は、その底部３ａが少なくとも満潮時の水位ＬHよりも低所に位置するように構成され、各取水パイプ１、２の流出口１、２ｂが満潮時の水位ＬHよりも低所において貯水室４、５に連通している。
【０００８】
電磁バルブ等の外部からの信号により開閉可能な第２の弁８、９を介して排水パイプ１０、１１の取入口１０ａ、１１ａが干潮時の水位ＬLよりも低所となるように各貯水室４、５に連通され、また流出口１０ｂ、１１ｂが、干潮時の水位ＬLよりも低所で、かつ取入口よりも高所に位置するように利用環境、この実施例では環境を改善すべき領域に連通されている。
【０００９】
制御手段１２は、干潮時には第１の弁６、７に開弁信号を、また第２の弁８、９に閉弁信号を出力し、また満潮時では第１の弁６、７に閉弁信号を、また第２の弁８、９に開弁信号を出力する。これら干潮時点や満潮時点は、潮位計１３からの信号や、また潮位データを記憶手段１４に格納しておくことにより簡単に検出することができる。
【００１０】
なお、図中符号１５、１６は、それぞれ貯水槽３に設けられた取入口を示す。
【００１１】
この実施例において、干潮時点が検出されると、制御手段１２は、第１の弁６、７に対して開弁信号が、また第２の弁８、９に対して閉弁信号を出力して、貯水室４、５を取水パイプ１、２を介して所定の深さに連通させる。
【００１２】
潮位が各貯水室４、５の水位よりも上昇すると、サイホン現象が生じて各取水パイプ１、２の取入口１ａ、２ａが位置する深さの水が貯水室４、５に流れ込む。
このようにして満潮になると、制御手段１２は、第１の弁６、７に対して閉弁信号を出力して貯水室４、５と海との連通を断つ。
【００１３】
そして、貯水室４、５に溜められた海水を、環境改善のために使用する場合には、制御手段１２は、満潮時点で第２の弁８、９に対して開弁信号を出力する。これにより、貯水室４、５に汲み上げられた海水は、サイホン現象により潮位の低下とともに排水パイプ１０、１１の流出口１０ｂ、１１ｂが位置する領域に流出して、元からある海水と置換される。
【００１４】
したがって、排水パイプ１０、１１の流出口１０ｂ、１１ｂを、流れが沈滞している河口などに位置させれば、化石燃料等の有償のエネルギを使用することなく、水質が悪化した水を新鮮な大量の海水により河口の外に押流すことができる。また、汲み上げられた海水を他の目的で使用する場合には、貯水槽３の取入口１５、１６から取出すことができる。
【００１５】
以下、潮の干満に対応して第１の弁６、７、及び第２の弁８、９を開閉するだけで、電力等の有償エネルギを必要とすることなく、所定深さの海水の汲み上げ、及び排出を行うことができ、特に環境浄化に大量の水を必要とする環境改善装置として使用する場合には、極めて有効な手段となる。
【００１６】
また、貯水槽３、及び取水パイプ１に対して断熱処理を施しておくことにより、汲み上げた海水と地上との温度差をエネルギとして有効に利用することができる。
【００１７】
なお、上述の実施例においては、満潮時、干潮時を検出して弁６〜８を開閉するようにしているが、図２に示したように、貯水槽３に液面計１７を設けて液面を検出し、この液面と潮位計１３もしくは潮位データからの潮位とを比較し、潮が満ち始めて、かつ貯水槽３の液面が潮位よりも低い場合には取水パイプ１の第１の弁６を開弁する一方、排水パイプ１０の第２の弁８を閉弁する。そして、潮が引き始めた時点で第１の弁６を閉弁することにより、貯水された海水を喪失することなく、海水を貯水槽３に効率的に取り込むことができる。
【００１８】
また汲み上げられた海水の利用に際しては、貯水槽３の液面と潮位計１３もしくは潮位データからの潮位とを比較し、潮が引き初めて、かつ貯水槽３の液面が潮位よりも高い場合には排水パイプ１０の第２の弁８を開弁する一方、取水パイプ１の第１の弁６を閉弁すればよい。
【００１９】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、潮汐による海面の水位差に基づく圧力差によるサイホン現象を利用できて、有償のエネルギを必要とすることなく、所定深度の海水を汲み上げて、清浄な海水を改良すべき環境に、有償のエネルギを必要とすることなく、サイホン現象により排出させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す構成図である。
【図２】本発明の他の実施例を示す構成図である。
【符号の説明】
１、２  取水パイプ
１ａ、２ａ  取入口
１ｂ、２ｂ  流出口
３  貯水槽
６〜９  弁
１０、１１  排水パイプ
１０ａ、１１ａ  取入口
１０ｂ、１１ｂ  流出口
１３  潮位計
【図１】
0004471179.tif 000002
【図２】
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