JP2001182663A - 深層水回収装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】深層水回収装置において、コストの低減と個々
のブイの小型化とブイの最適な組合せを図ることにあ
る。 【解決手段】海洋の深層水を取水管を通して汲み上げる
ポンプと、このポンプを駆動する機能を備えたポンプ機
能部のブイと、深層水を利用するための利用機能部のブ
イに分け、これらを連結機構により機械的あるいは機械
及び電気的に接続する構成とし、前記利用機能部のブイ
は、少なくとも貯水タンクブイを有し、この貯水タンク
ブイに前記ポンプ機能部のブイで汲上げた深層水を給水
手段により送水されるようにしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば深層水を海
底から洋上へ汲み上げて、金属回収や地上側へ深層水を
移送するための機能を搭載し且つ海洋上に浮遊するブイ
を用いた深層水回収装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近、エネルギー資源として海洋深層水
を利用又は活用して、金属回収や食品加工、医療品や化
粧品の製造、さらには冷熱を利用した冷却システムの開
発等に大きな期待が寄せられている。

【０００３】ここで、上記海洋深層水とは、水深が２０
０ｍ以下の深さで水温が急に冷たくなっている層の海水
である。従って、この海洋深層水を利用又は活用するに
あたっては、深層水を洋上に汲上げて貯水する必要があ
る。

【０００４】ところで、従来の洋上型深層水回収装置
は、一つブイに深層水の汲上げから貯水、供給、金属回
収等すべての機能を持たせて構成される場合が多い。

【０００５】また、深層水回収装置は、風、太陽光、う
ねりや波等のエネルギー密度の低い自然エネルギーを利
用した発電やポンプが利用されるため、エネルギーの吸
収に必要な面や容積を広く取る必要があった。

【０００６】さらに、深層水回収装置は、一体型の貯水
槽に貯められる貯水量が少ないため、所定の貯水量を超
えた深層水は海上へ放出しなければならず、貯水槽を大
きくするとブイ全体が大型化する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このように従来の深層
水回収装置では、一つのブイと一体型の貯水槽のため、
汲み上げた深層水を貯える貯水量に限度があり、生産性
を向上させるためには設備容量の大型化が必要となる。

【０００８】しかし、設備容量を大型化するには、構
造、コスト及び航路の制限などから限界がある。

【０００９】従って、船による回収頻度が少なく、多く
の場合はせっかく汲み上げた深層水を洋上へたれ流さざ
るを得ない状況であり、またすべての機能を一つのブイ
に搭載することはブイの大型化につながるため、構造設
備上からも限界があり、設置場所の制限やコスト高など
の問題がある。

【００１０】一方、深層水の利用分野は、多岐に渡り、
今後確立する利用技術もあることから、多用な利用機能
を目的に応じて組合せる必要性が生じている。

【００１１】また、自然力を利用した発電やポンプは、
気象や波などの影響によりブイの姿勢変化や発電効率上
の適用が制約されるという問題等があった。

【００１２】本発明は上記のような事情に鑑みてなされ
たもので、深層水を汲み上げる機能と深層水を利用する
機能とを分離した複数のブイを目的に応じ組合せて構成
することにより、コストの低減と個々のブイの小型化、
環境に合せた姿勢保持及び発電やポンプ技術を組合せて
最適化を図るようにした深層水回収装置を提供すること
を目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するため、次のような手段により深層水回収装置を構
成する。

【００１４】請求項１に対応する発明は、海洋の深層水
を取水管を通して汲み上げるポンプと、このポンプを駆
動する機能を備えたポンプ機能部を有するブイと、深層
水を目的に応じて利用又は活用するための利用機能部を
有するブイに分け、これらを連結機構により機械的ある
いは機械及び電気的に接続する構成とし、前記利用機能
部を有するブイは、少なくとも貯水タンクブイを有し、
この貯水タンクブイに前記ポンプ機能部を有するブイで
汲上げた深層水を給水手段により送水されるものであ
る。

【００１５】請求項２に対応する発明は、請求項１に対
応する発明の深層水回収装置において、ポンプ機能部を
有するブイに、利用機能部を有するブイとして設けられ
たポンプを駆動するためのエネルギー源となる発電機能
を有するブイを連結機構により連結して電力の供給を受
けるようにしたものである。

【００１６】請求項３に対応する発明は、請求項１に対
応する発明の深層水回収装置において、ブイ間を連結す
る連結機構は、一定の波力に対しては柔軟に変形し、過
大な波力が加わると折損する連結部材で構成された結合
部を有するものである。

【００１７】請求項４に対応する発明は、請求項１に対
応する発明の深層水回収装置において、前記利用機能部
を有するブイは、複数の貯水タンクブイを有し、各貯水
タンクブイ間を伸縮自在な連結管により連結して深層水
を送水可能にしたものである。

【００１８】請求項５に対応する発明は、請求項１に対
応する発明の深層水回収装置において、ポンプ機能部を
有するブイと利用機能部を有する複数のブイとを連結す
るための連結座を各ブイの周方向に一定の間隔で設け、
各ブイの任意の取付座に連結機構を規則的に連結すると
ともに、アンカー係留金具を取付けるようにしたもので
ある。

【００１９】請求項６に対応する発明は、請求項１に対
応する発明の深層水回収装置において、ポンプ機能部を
有するブイに洋上で搭載機器の姿勢を水平に保つ姿勢保
持装置を搭載し、この姿勢保持装置は、ブイ浮力部材を
有する本体と、機器装置が搭載され且つ前記本体に三次
元的に可動自在に接続されたプラットフォームと、この
プラットフォームの下部に取付けられ、波あるいはうね
りによるブイの姿勢変化の影響を受けることなく常に水
平状態に前記プラットフォームを保持させる錘または回
転錘とから構成されたものである。

【００２０】請求項７に対応する発明は、請求項６に対
応する発明の深層水回収装置において、ブイ浮力部材は
緩衝材としたものである。

【００２１】請求項８に対応する発明は、請求項１に対
応する発明の深層水回収装置において、利用機能部を有
する貯水タンクブイとして、深層水を貯水する容器と係
留具とを有し、貯水を詰め替えることなく曳航あるいは
航行自在にして、洋上から港まで輸送可能にしたもので
ある。

【００２２】請求項９に対応する発明は、請求項１又は
請求項６に対応する発明の深層水回収装置において、ポ
ンプ機能部のブイに監視装置あるいはデータ収集装置の
少なくとも一方及び制御装置を搭載し、この監視装置あ
るいはデータ収集装置の少なくとも一方により異常気象
が予測されると、前記制御装置からの指示により各ブイ
間を連結する連結機構を遠隔操作あるいは手動により開
放し、ブイ同士の衝突による損傷を防止するようにした
ものである。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。

【００２４】図１は本発明による深層水回収装置の第１
の実施の形態を示す基本構成図である。

【００２５】図１において、深層水回収装置１は、大き
く分けてポンプ機能部２を有するブイ（以下単にポンプ
機能ブイ２と呼ぶ）と利用機能部３を有するブイ（以下
単に利用機能ブイ３と呼ぶ）群との２種類のブイにより
構成され、これらポンプ機能ブイ２と利用機能ブイ３群
とは、連結機構４により機械的にあるいは機械及び電気
的に接続され、ポンプ機能ブイ２からの深層水を給水装
置７を介して供給する構成としてある。

【００２６】ポンプ機能ブイ２は、容器と一体になった
浮力体１２を本体とし、この浮力体１２にポンプ５と、
給水装置７、取水管６、位置保持装置８、発電装置９、
電源部１０、制御装置１１、灯１３、取付座１７等より
構成されている。

【００２７】ここで、上記ポンプ５には、給水装置７と
海底へ延ばした取水管６とが接続されている。位置保持
装置８はアンカーなどによる係留での位置を保持するも
のである。また、電源部１０は、発電装置９からの電気
を蓄電すると共に、ポンプ５、制御装置１１、灯１３へ
電気を供給するものである。さらに、制御装置１１は、
ポンプ５や発電装置９を制御する機能を有している。

【００２８】また、利用機能ブイ３は、容器と一体とな
った浮力体１２を本体とし、この浮力体１２にポンプ機
能ブイ２のポンプ５から給水装置７を介して給水される
深層水利用機能である貯水タンク３１のみ、又はこの貯
水タンク３１と金属回収装置３２、海洋牧場装置（養魚
場）３３、データ収集装置３４、実験装置３５、魚食品
加工プラント３６、エネルギー供給プラント３７等の少
なくとも一つの機能とを搭載したブイ単独または組合せ
で構成されている。

【００２９】ここで、金属回収装置３２は、貯水タンク
３１に貯められた深層水からある特定の希少金属を吸着
や分離等により回収するものである。海洋牧場装置（養
魚場）３３は、栄養豊かな深層水の供給を受け、魚網内
の魚に栄養を補給して養殖するものである。データ収集
装置３４は海洋観測、気象、深層水などのデータを収集
してこれらの分析やプラント運用データの記録等を行う
ものである。食品加工プラント３６は、深層水や塩等食
品としての加工を行うものである。エネルギー供給発電
プラント３７は、波浪や太陽光など自然エネルギーで発
電した電気を蓄えて電気を必要とするブイに給電するも
のである。

【００３０】一方、ポンプ機能ブイ２と利用機能ブイ３
群とは、各々の浮力体１２の周方向に一定の間隔を存し
て設けられた取付座１７に連結機構４あるいはケーブル
無しの連結機構４´を挿入することで連結される。この
場合、各ブイの連結配置は、設置環境の流れや波などの
条件を考慮し、最適な位置の取付座１７に組み合わせら
れる。

【００３１】図２は、図１に示すポンプ機能ブイ２と、
利用機能ブイ３群として３つの貯水タンク３１、データ
収集装置３４及びエネルギー発電プラント３７とをケー
ブル付の連結機構４あるいはケーブル無しの連結機構４
´により連結した構成の外観を示す図である。なお、図
２においては、利用機能部３の各ブイの周面に緩衝材３
０を巻付けたものを対象に示してある。

【００３２】図２において、貯水タンク３１ａは、ポン
プ機能ブイ２から三次元位置補正の自由度及びバネなど
による姿勢保持機能を有した給水装置７により深層水が
供給され、さらにこの貯水タンク３１ａから貯水タンク
３１ｂ、貯水タンク３１ｃへは伸縮自在な連結菅６４を
通して深層水を順次送水することで貯水される。

【００３３】また、エネルギー供給発電プラント３７
は、風車とソーラのハイブリット発電機３８にて発電し
た電気をケーブル付き連結機構４を介してポンプ機能ブ
イ２へ供給する。

【００３４】さらに、データ収集装置３４は、ポンプ機
能ブイ２とケーブル付の連結機構４を介して連結されて
いる。

【００３５】従って、このような連結構成のポンプ機能
ブイ２と利用機能ブイ３群とすれば、波やうねりによる
ブイ間の距離や姿勢のズレの影響を受けることがない。

【００３６】ここで、各機能ブイ間を連結する連結機構
の構成について図３（ａ）〜（ｃ）により説明する。

【００３７】図３（ａ）に示すようにそれぞれのブイに
設けられた取付座１７のコネクタ受溝に合せてケーブル
付きの連結機構４の両端に有する防水構造のプラグ４ａ
を嵌込み、コネクタ受溝の上部壁面に設けられたキー差
込み穴１８に抜け止めキー１９を差込むだけで簡単に連
結可能な構造になっている。

【００３８】上記プラグ４ａは、図３（ｂ）に示すよう
に中心部に電気的に接続するためのコネクタ４ｂが存
し、その外周部に防水のためのＯリング４ｃを介して機
械的な結合をするためのプラグ本体４ｄが設けられた構
造のものである。

【００３９】また、プラグ本体４ｄに取付けられる連結
ロット４ｅは、運用海域の条件に合せた強度のものが選
定され、波やうねりによる伸縮や曲げに柔軟で復元力の
あるファイバー複合材や樹脂材あるいは金属材を用い
て、一定の伸縮や曲げに対して柔軟な構成にしてある。
しかし、台風や異常高波など過大な力を受けた時には連
結ロット４ｅが折損する恐れがあるため、図３（ｃ）に
示すようにブイ間を連結するプラグ４ａをケーブル１６
により接続しておくことにより、ブイ間の衝突を防止で
きると共に、連結ロット４ｅが折れてブイが衝突しない
距離まで離れてもケーブル１６により回収することがで
きる。

【００４０】上記ではプラグ方式の連結機構によりブイ
相互間を連結する場合について述べたが、ジョイント方
式の連結機構や波に対して柔軟なロープ材による連結機
構を用いても良い。

【００４１】図４はかかる連結機構の構成例を示す斜視
図である。

【００４２】図４に示すように連結ジョイント４０は、
ブイ側に旋回自在に取付けられる取付部材４１と連結棒
４３とをピンジョイント４４により首振り自在に取付
け、他端を伸縮自在な伸縮機構４５を介してもう一方の
ブイに取付け可能にして、三次元的なうねりや波の影響
を吸収する構造としたものである。

【００４３】この場合、ブイ３０側には自動連結器４６
が設けられ、図１に示す制御装置１１からの指示によ
り、遠隔自動操作または手動制御で連結ピン４７を上下
動させることにより、連結ジョイントとの連結開放作業
を行えるようになっている。

【００４４】図５は、図１に示すポンプ機能ブイ２と、
利用機能ブイ３群として連結機構４´を介して連結され
た２連の曳航貯水ブイ６０ａ，６０ｂ及び金属回収装置
３２を連結機構４´を介して連結した曳航貯水ブイの構
成例を示す斜視図である。

【００４５】図５において、ポンプ機能ブイ２に連結機
構４´を介して２連の曳航貯水ブイ６０ａ，６０ｂを連
結しており、この曳航貯水ブイ６０ａ，６０ｂは連結管
６４にて深層水を送る構成となっている。

【００４６】この曳航貯水ブイ６０ａ，６０ｂは、浮力
を有し、マンホール６５より深層水を注入できる容器６
１と、この容器６１を係留及び連結するための取付座１
７ｂと、電気的あるいは機械的に接続するコネクタ６３
を有しており、必要に応じてソーラパネル６２や深層水
移送ポンプ（図示せず）が設けられる。

【００４７】また、曳航船７１には曳航貯水ブイ６０ｂ
が牽引棒６６を介して連結されている。

【００４８】なお、６７は曳航貯水ブイ６０ａ，６０ｂ
に接続されたアンカーであり、また６８はマーカブイで
ある。

【００４９】従って、ポンプ機能ブイ２に利用機能ブイ
３として曳航貯水ブイ６０ａ，６０ｂを連結しておくこ
とにより、空の曳航機能ブイとの入替えや、深層水を貯
水した曳航貯水ブイごと曳航輸送することが可能とな
り、積み替えの作業が省略でき、必要に応じて曳航貯水
ブイを連結することで容量を大型化できるため、回収頻
度も削減できる。

【００５０】また、アンカー６７を用いて深層水を海上
備蓄し、必要な時期に曳航輸送することにより安定的に
深層水を供給することができる。

【００５１】さらに、曳航貯水ブイ６０は必要に応じて
連結やソーラパネル６２や深層水移送ポンプ（図示せ
ず）を追加した構成とすることにより、自立航行や位置
の維持制御などの機能を付加することができる。

【００５２】このように本発明の第１の実施の形態で
は、ポンプ機ブイ２と利用機能ブイ３とに分け、且つ利
用機能３を目的や用途に応じて分散したブイを適宜組合
せ接続する構成としたので、ブイの小型化とコストを削
減できるとともに、汲上げた深層水を無駄なく利用運搬
することができ、希薄な自然力のエネルギーであっても
複数の発電装置を設置することで、広い範囲で得ること
ができる。

【００５３】図６は本発明による深層水回収装置の第２
の実施の形態を示す基本構成図であり、図１と同一部分
には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異な
る点について述べる。

【００５４】第２の実施の形態では、図６に示すように
プンプ機能ブイ２に図１の基本機能に加えて、位置保持
装置８´、監視装置１４、人工衛星１０１（ＧＰＳ）か
らの電波を検出するアンテナ１５、姿勢保持装置２０と
利用機能ブイ３との間を接続する連絡ケーブル１６を追
加搭載し、各利用機能ブイ３には緩衝材３０を巻き付け
た構成とするものである。

【００５５】ここで、上記位置保持装置８´は、図１の
位置保持装置８がアンカーなどによる係留での位置を保
持しているのに対して、推進機８ａ、操舵機構８ｂを用
いて自らＧＰＳ１０１による位置認識データなどを基
に、能動的に位置補正を行う機能を有している。

【００５６】また、監視装置１４は、アンテナ１５を介
してＧＰＳによる位置認識や、運用状況、深層水、海洋
測定データの通信及び運用監視を行うとともに、制御装
置１１へ制御に必要な情報提供と外界からの制御指令を
伝える機能を有している。

【００５７】さらに、姿勢保持装置２０は、詳細を後述
する例えば図７に示すような機械的な姿勢保持装置が使
用され、監視装置１４による傾き、波やうねりの測定デ
ータや予測の姿勢を基に、制御装置１１が駆動機構など
を用いて能動的にプラットフォームの姿勢２５が水平に
なるようにしたものである。

【００５８】なお、取付座１７は、図４に示すジョイン
ト式の連結機構４に対して自動連結器４６を制御装置１
１の指示により自動又は手動で連結ピン４７を上下さ
せ、連結開放作業の遠隔操作や自動化を図るようにして
ある。

【００５９】図７は、姿勢保持装置２０の構造を示す断
面図である。

【００６０】図７（ａ）において、２１は浮力体１２に
一体的に取付けられた外胴２１で、この外胴２１の上下
部の開口部には蛇腹状のカバー２９が設けられている。

【００６１】また、２５は外胴２１内に水平に設けられ
たプラットフォームで、このプラットフォーム２５の下
部にはバランス錘２４を有し、上面には外胴２１の上部
カバー２６を液密に貫通させた菅体を介して給水装置
７、風車８、アンテナ１５等の必要な機能機器が搭載さ
れている。

【００６２】このプラットフォーム２５の上面の外周側
には、同図（ｂ）に示すように１２０度の間隔を存して
３個の玉受け２８が取付金具２６によりそれぞれ取付け
られ、これら３点の玉受け２８は外胴２１の内面に接
し、波やうねりにより浮力体１２の姿勢が変化しても、
プラットフォーム２５を水平に保つように転動できるよ
うになっている。

【００６３】さらに、上記バランス錘２４にはポンプ貯
蔵部が上記管体に連通させて取付けられ、このポンプ貯
蔵部５ａには取水管６が連結されている。

【００６４】従って、このような構成の姿勢保持装置２
０にあっては、プラットフォーム２５が下部のバランス
錘２４により玉受け２８が外胴２１の内面を転動して機
械的に水平に保つ構造となっているので、アンテナや風
車などの姿勢が波やうねりで変わることがない。

【００６５】なお、上記構成のジャイロ姿勢保持装置２
０において、能動的な姿勢保持装置とする場合には、監
視装置１４、データ収集装置３４のブイなどからのデー
タを基に制御装置１１により、取付金具２６に電導駆動
で玉受け２８を駆動して姿勢を変えることで水平に保つ
ことができる。

【００６６】図８は、ジャイロ姿勢保持装置２０´の構
造を示す断面図である。

【００６７】図８（ａ）において、２９ａは外周面に緩
衝材３０を巻付けた浮力体１２の中央に有する穴部の周
面に取付けられたカバー、２５ａはこのカバー２９ａの
内側に水平に設けられた上下半部に分離可能な卵形のプ
ラットフォームで、このプラットフォーム２５ａの下半
部の底部には同図（ｂ）に示すようにバランス錘２４ａ
を有し、上下半部の接合部がリング２２に一対の取付け
ピン２３により首振自在に取付けられ、さらに９０度ず
れたリング２２の位置が一対のリング取付座１２１を介
してカバー２９ａの内周面に回動自在に取付けられる。

【００６８】また、プラットフォーム２５ａの上半部の
頂部には管体を介して給水装置７、風車８、アンテナ１
５等の必要な機能機器が搭載されている。さらに、プラ
ットフォーム２５ａに内蔵された図示しないポンプの吐
出口に上記管体を介して給水装置７が接続され、プラッ
トフォーム２５ａの下半部の真下に連結された取水管６
がポンプの吸込口に接続されている。

【００６９】従って、このような構成のジャイロ姿勢保
持装置２０´にあっては、プラットフォーム２５ａがリ
ング２２を介して首振り自在に且つ９０度異なる位置の
リング２２がカバー２９ａを介して浮力体１２に回動自
在に取付けることで、ジャイロと同様にプラットフォー
ム２５ａの姿勢を常時水平に保持することができる。

【００７０】なお、バランス錘２４ａを中空で給水管を
通して周方向に回転させる機構を設けて、ジャイロ効果
の安定性を図るようにしてもよい。

【００７１】また、上記構成のジャイロ姿勢保持装置２
０´において、能動的な姿勢保持装置とする場合には、
監視装置１４、データ収集装置３４のブイなどからのデ
ータを基に制御装置１１により取付けピン２３とリング
２２の取付座１２１に設けられた駆動機構を制御してリ
ングの姿勢を変えることで水平に保つことができる。

【００７２】図９は、水撃ポンプ５ａをジャイロ姿勢保
持装置２０´に組込んだ場合の構造を示す断面図で、図
８と同一部品には同一符号を付してその説明を省略し、
ここでは異なる部分について述べる。

【００７３】図９において、ジャイロ姿勢保持装置２０
´のプラットフォーム２５ａ内に水平板５９を配設し、
この水平板５９に水撃ポンプ５ａが搭載される。

【００７４】この水撃ポンプ５ａは、導管内を流れる水
を急激に堰き止めると管内に瞬間的な圧力上昇が起き、
この水撃を利用して高所へ揚水するポンプであり、その
構成は圧力タンク５１と、この圧力タンク５１の下部に
接続された弁室５５と、この弁室５５の一側方につなが
る入力管５３及び他側方につながる排水口５７と、圧力
タンク５１と弁室５５との連通部に取付けられた揚水弁
５４と、弁室５５と排水口５７間に設けられた排水弁５
７とを備え、前記入力管５３には水源容器５８を介して
取水管６が接続され、また揚水菅５２には給水装置７が
接続される。

【００７５】このような構成の水撃ポンプ５ａにおい
て、深層水は取水管６から水源容器５８を経て入力管５
３から落差のある弁室５５へ流れ、圧力タンク５１の圧
力と揚水弁５４および排水弁５６とをサイクル動作させ
ることにより、深層水を汲上げて揚水管５２を通して給
水装置７へ送り出す。

【００７６】このような水撃ポンプ５ａをジャイロ姿勢
保持装置２０´に組込むことで、姿勢を水平に保ち、波
やうねりの影響による入力管５３からの空気の混入や排
水管５７の水没による排水不良を防止することができ
る。

【００７７】図１０は、図６に示すポンプ機能ブイ２
と、利用機能ブイ３群として貯水タンク３１、金属回収
装置３２、海洋牧場装置３３、データ収集装置３４、食
品加工プラント３６及びエネルギー発電プラント３７と
を組合せて構成した海上プラントの外観を示す図であ
る。

【００７８】この場合、上記海上プラントの各部相互間
は、連結部材４００により連結されているが、これら各
連結部材４００は、アンカー６７と組合せて各ブイとの
距離を保ち、バランス良く洋上に保持するため、ワイヤ
又はロットで張力が調整できる構造になっている。ま
た、海上牧場装置３３と食品加工プラント３６との間を
材料供給パイプライン３６１で接続し、海上牧場装置３
３から食品加工プラント３６に材料の供給が行えるよう
にしている。

【００７９】ここで、貯水タンク３１のブイは、深層水
を貯水するとともに、必要な時期に必要な量を目的のブ
イへ供する役目を担っている。

【００８０】上記金属回収装置３２は、金属回収フィル
ター３２１と排水口３２２とが設けられ、ポンプ機能ブ
イ２より深層水の供給を受け、深層水からある特定の希
少金属を吸着や分離などの方式により、カセット式容器
である金属回収フィルター３２１にて簡単に回収し、新
しい金属回収フィルターを交換できるようになってい
る。

【００８１】上記海上牧場装置３３は魚網３３１、放水
口３３２、餌付け口３３３、集魚灯３３４、魚網３３１
に取付けられたブイ３３５を備えている。

【００８２】上記データ収集装置３４は、センサユニッ
ト３４１が備えられ、海洋観測、気象、深層水などのデ
ータ収集、分析、記録とプラント運用データの収集記録
などの機能を有している。

【００８３】上記食品加工プラント３６は着脱容器７２
が備えられ、深層水や塩など食品としての加工を行い、
製品はパッケージして荷積をした着脱容器７２にて、ま
とめて回収船へ引き渡すことができる。

【００８４】上記エネルギー供給プラント３７は、波浪
エネルギー発電ユニット３７１を備え、波浪エネルギー
で発電した電気を蓄えたり、ポンプ機能２のブイを組合
せ接続することで、柔軟に対応することができる。

【００８５】このように本発明の第２の実施の形態で
は、ポンプ機能ブイ２と利用機能ブイ３とに分け、且つ
利用機能ブイ３を目的や用途に応じて分散したブイを適
宜組合せ接続して海洋プラントを構成することにより、
ブイの小型化とコストを削減できるとともに、汲上げた
深層水を無駄なく利用運搬することができ、希薄な自然
力のエネルギーであっても複数の発電装置を設置するこ
とで、広い範囲で電力を得ることができる。

【００８６】なお、本発明は、上記第１の実施の形態及
び第２の実施の形態で述べた構成に限定されるものでは
なく、以下のような構成としても同様に実施できるもの
である。

【００８７】（１）連結機構４は、ブイ間の連結だけで
なく、深層水の給水、通信、給電の機能をすべて備えた
ものであってもよい。

【００８８】（２）位置保持装置８は、複数あるいは各
ブイ毎に有するものであってもよい。

【００８９】（３）位置保持装置８´、アンカーを有せ
ず、ＧＰＳ機能との組合せで位置を認識し、自律航行に
より位置補正を行うことにより、常に同じ位置に漂流さ
せることもできる。

【００９０】（４）各利用機能ブイは、異常時に連結機
構が離れて流されても、発信器など無線信号を発信する
ことにより、位置を把握できる構成としてもよい。

【００９１】（５）発電装置を有さず、充電したバッテ
リーなどを利用する電源部であってもよい。

【００９２】（６）ポンプ５及び取水管６は、複数台有
する構成でもよい。

【００９３】（７）姿勢保持装置２０は、バランス錘２
４をコマ状に回転させることにより、ジャイロ効果で姿
勢保持を図る構造としてもよい。

【００９４】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、深層
水を汲み上げる機能と深層水を利用する機能とに分離し
た複数のブイを利用目的に応じ組合せることで、コスト
の低減と個々のブイの小型化、環境に合せた姿勢保持及
び発電やポンプ技術の組合せによる適用性の向上を図る
ことができる深層水回収装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による深層水回収装置の第１の実施の形
態を示す基本構成図。

【図２】同実施の形態において、ポンプ機能部のブイ
と、利用機能部のブイ群として貯水タンク、データ収集
装置及びエネルギー発電プラントとを組合せて連結した
構成を示す外観図。

【図３】同実施の形態において、各機能部のブイ間を連
結するプラグ方式の連結機構を示す構成説明図。

【図４】同じくジョイント方式の連結機構を示す構成説
明図。

【図５】同実施の形態において、ポンプ機能部のブイ
と、利用機能部のブイ群として２連の曳航貯水ブイ及び
金属回収装置を連結した曳航貯水ブイを示す外観図。

【図６】本発明による深層水回収装置の第２の実施の形
態を示す基本構成図。

【図７】同実施の形態における姿勢保持装置の構造を示
す断面図。

【図８】図７と異なるジャイロ姿勢保持装置の構造を示
す断面図。

【図９】同実施の形態において、水撃ポンプをジャイロ
姿勢保持装置に組込んだ場合の構造を示す断面図。

【図１０】同実施の形態の基本構成に基いてポンプ機能
部のブイと、用途及び目的に応じた利用機能部のブイ群
とを組合せて構成した海上プラントを示す外観図。

【符号の説明】

１…深層水回収装置 ２…ポンプ機能ブイ ３…利用機能ブイ ４，４´…連結機構 ５…ポンプ ６…取水管 ７…給水装置 ８，８´…位置保持装置 ９…発電装置 １０…電源部 １１…制御装置 １２…浮力体 １３…灯 １４…制御装置 １５…アンテナ １６…連絡ケーブル １７…取付座 ３０…緩衝材 ３１…貯水タンク ３２…金属回収装置 ３３…海洋牧場装置 ３４…データ収集装置 ３５…実験装置 ３６…食品加工プラント ３７…エネルギー供給発電プラント

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山口 久雄 神奈川県川崎市幸区堀川町66番２ 東芝エ ンジニアリング株式会社内 (72)発明者 樽谷 耕平 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝横浜事業所内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 海洋の深層水を取水管を通して汲み上げ
   るポンプと、このポンプを駆動する機能を備えたポンプ
   機能部を有するブイと、深層水を目的に応じて利用又は
   活用するための利用機能部を有するブイに分け、これら
   を連結機構により機械的あるいは機械及び電気的に接続
   する構成とし、 前記利用機能部を有するブイは、少なくとも貯水タンク
   ブイを有し、この貯水タンクブイに前記ポンプ機能部を
   有するブイで汲上げた深層水を給水手段により送水され
   ることを特徴とする深層水回収装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の深層水回収装置におい
   て、ポンプ機能部を有するブイに、利用機能部を有する
   ブイとして設けられたポンプを駆動するためのエネルギ
   ー源となる発電機能を有するブイを連結機構により連結
   して電力の供給を受けるようにしたことを特徴とする深
   層水回収装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の深層水回収装置におい
   て、ブイ間を連結する連結機構は、一定の波力に対して
   は柔軟に変形し、過大な波力あるいは潮流による位置移
   動力が加わると折損する連結部材で構成された結合部を
   有することを特徴とする深層水回収装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載の深層水回収装置におい
   て、前記利用機能部を有するブイは、複数の貯水タンク
   ブイを有し、各貯水タンクブイ間を伸縮自在な連結管に
   より連結して深層水を送水可能にしたことを特徴とする
   深層水回収装置。
5. 【請求項５】 請求項１記載の深層水回収装置におい
   て、ポンプ機能部を有するブイと利用機能部を有する複
   数のブイとを連結するための連結座を各ブイの周方向に
   一定の間隔で設け、各ブイの任意の取付座に連結機構を
   規則的に連結するとともに、アンカー係留金具を取付け
   るようにしたことを特徴とする深層水回収装置。
6. 【請求項６】 請求項１記載の深層水回収装置におい
   て、ポンプ機能部を有するブイに洋上で搭載機器の姿勢
   を水平に保つ姿勢保持装置を搭載し、 この姿勢保持装置は、ブイ浮力部材を有する本体と、機
   器装置が搭載され且つ前記本体に三次元的に可動自在に
   接続されたプラットフォームと、このプラットフォーム
   の下部に取付けられ、波あるいはうねりによるブイの姿
   勢変化の影響を受けることなく常に水平状態に前記プラ
   ットフォームを保持させる錘または回転錘とから構成さ
   れたことを特徴とする深層水回収装置。
7. 【請求項７】 請求項６記載の深層水回収装置におい
   て、ブイ浮力部材は緩衝材であることを特徴とする深層
   水回収装置。
8. 【請求項８】 請求項１記載の深層水回収装置におい
   て、利用機能部を有する貯水タンクブイとして、深層水
   を貯水する容器と係留具とを有し、貯水を詰め替えるこ
   となく曳航あるいは航行自在にして、洋上から港まで輸
   送可能にしたことを特徴とする深層水回収装置。
9. 【請求項９】 請求項１又は請求項６記載の深層水回収
   装置において、ポンプ機能部を有するブイに監視装置あ
   るいはデータ収集装置の少なくとも一方及び制御装置を
   搭載し、 この監視装置あるいはデータ収集装置の少なくとも一方
   により異常気象が予測されると、前記制御装置からの指
   示により各ブイ間を連結する連結機構を遠隔操作あるい
   は手動により開放するようにしたことを特徴とする深層
   水回収装置。