JP2002295373A - 深層水取水法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 水中ポンプの採用によって、取水管（揚水
管）の強度を小さく、細く、かつ、可撓性のあるものに
できるようにし、ポンプを小型にできるようにし、不純
水の浸入を阻止し、取水位置の変更を容易にした深層水
の取水法と装置を提供する。 【解決手段】 作業船１０から繰り出されるワイヤロー
プ１７、揚水管１８および電力供給用ケーブル１９の末
端に水中ポンプ２０を接続し、この水中ポンプ２０を深
層水の取水位置に降ろして深層水を取水する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は海洋資源の一つで
ある海洋深層水の取水法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年深層水に対する関心が高まり新しい
発見などによってその効用が評価されるようになってい
る。

【０００３】こうしたことから、深層水の取水に関する
提案が急増しており、その代表的なものとして特願平７
−１７９５８４号（特開平９−１４１４４号）でウイン
チにより巻き上げ可能なロープの先端にシンカーを吊る
し、クランプにより該ロープと巻き取りカラムにより海
中に降ろされたフレキシブルチューブとを束ね、作業船
の上の揚水ポンプによりフレキシブルチューブの深層水
吸水口より希望する深度の海洋深層水（太陽光線が届か
ない深度の海域）を人工湧昇させ、貯水タンクに貯留す
る技術が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記技術は小規模の深
層水を取水する技術として一定の評価ができるものの、
作業船上に設置された揚水ポンプで取水するものである
ことから次のような問題がある。

【０００５】第一に、揚水ポンプにより吸い上げる方式
であるから、能力の大きい揚水ポンプが必要となる。

【０００６】第二に、ポンプに負担が掛からないように
するために、取水管の管径を大きくすることが考えられ
るが、深海での水圧に耐え得るようにせねばならず、そ
のために鎧装などの補強をするとますます大がかりで剛
性の強い取水管となって実作業が極めて困難になる。

【０００７】第三に、取水管内は負圧になり、深海の水
圧と相まって、僅かなピンホールや管の接続部のシーリ
ング不良により深層水以外の不純水が浸入する恐れが極
めて大きい。

【０００８】この発明は上記第一、第二、第三の問題点
を解決することを課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
にこの発明は、深層水の取水位置に取水手段、例えば水
中ポンプを降ろして深層水を取水するようにしたもので
あり、上記取水手段はワイヤーロープにより吊り降ろさ
れ、揚水管および電力供給用ケーブルが繋がれてあり、
必要ならば上記水中ポンプに遠隔操縦可能な推進手段が
付加されている。

【００１０】上記の如く構成するこの発明によれば、水
中ポンプが深層水を取水する場所に降ろされるので揚水
管内は負圧にならず深海の水圧に耐える必要がなくな
り、その結果、比較的細く可撓性のよい揚水管を採用で
きるようになって水中ポンプの吐出口と揚水管との接続
および作業船上での中間接続が容易になり、また、揚水
管内が負圧にならないので揚水管のピンホールや接続不
良部等から深層水以外の不純水が浸入することがない。
また、遠隔操作可能推進手段を付設することにより取水
位置の変更が容易になる。

【００１１】

【発明の実施の形態】次にこの発明の実施形態について
図面を参照しながら説明する。図１（ａ）において１０
は作業船で、作業船１０には取水された深層水を蓄溜す
るタンク１１と、水中ポンプを昇降させるためのワイヤ
ロープを巻き上げ・繰り出すウインチ１２と、水中ポン
プに電力を供給するケーブルを巻き上げ・繰り出すケー
ブル巻き取りドラム１３と、揚水管を巻き上げ・繰り出
す揚水管巻き取りドラム１４が設置されている。

【００１２】船首にダビッド１５が延びてその先端にシ
ーブ１６が設けられてあり、このシーブ１６を経てワイ
ヤロープ１７、揚水管１８、電力供給用ケーブル１９が
深海に向けて延び、その繰り出し端に水中ポンプ２０が
吊り下げられている。ここで図面には水中ポンプ２０と
シンカー２１が一体になっているが水中ポンプだけでも
よく、シンカーを間接的に設けてもよい。

【００１３】ワイヤロープ１７と揚水管１８および電力
供給用ケーブル１９とは同図（ｂ）のようなクランプ２
２で所定間隔で束ねられその先は、同図（ｃ）の如く水
中ポンプ２０の吊り下げ環２０a にワイヤーロープ１７
が掛けられ、吐出口２０b に揚水管１８が接続され、受
電ターミナル２０c に電力供給用ケーブル１９が接続さ
れている。

【００１４】なお、ここではワイヤロープ１７と揚水管
１８および電力供給用ケーブル１９とをクランプ２２で
束ねているが、揚水能力が大きくなると、それぞれのサ
イズが大きくなり束ねることができなくなるので、それ
ぞれ独立して吊り降ろすようになる。このとき揚水管、
電力供給用ケーブルには、吊り下げ張力に耐えるための
メッセンジャーワイヤー（図示せず）が併設される。

【００１５】また、上述のようにワイヤロープ１７、揚
水管１８、電力供給用ケーブル１９が独立して吊り降ろ
される場合、ウインチ１２とそれぞれの巻き取りドラム
１３，１４は同期運転されて揚水管１８、電力供給用ケ
ーブル１９に過剰な張力が掛からないようにする。

【００１６】上記クランプ２２によって揚水管１８と電
力供給用ケーブル１９とをワイヤーロープ１７に締結す
るときは、揚水管１８と電力供給用ケーブル１９とに水
中ポンプを吊り下げたときの負荷が掛からないように弛
みをもって締結される。

【００１７】上記ワイヤーロープ１７は、通常のものを
使用するが、海水による腐食が激しいときは、表面に塩
化ビニル、耐候性高密度ポリエチレンを押出し被覆する
ことができる。

【００１８】また、揚水管１８は可撓性を有することが
望ましく、また、一定の強度を必要とするのでエンジニ
アプラスチックまたはステンレススチールを材料とする
コルゲートパイプを採用するとよい。スチールコルゲー
トパイプでもよいが海水による腐食を考慮すると塩化ビ
ニルまたは耐候性高密度ポリエチレンを押出し被覆する
必要がある。

【００１９】電力供給用ケーブル１９は大きい水圧が掛
かるので外被および絶縁体には耐水性の高い樹脂組成物
を採用することが好ましい。また、水中ポンプ２０のタ
ーミナル２０c とケーブル１９との接続部も十分な水密
処理が必要である。

【００２０】この実施形態ではワイヤーロープ１７、揚
水管１８および電力供給用ケーブル１９を別々に巻き取
るようになっている。従って、クランプ２２で三者を締
結しながら順次繰り出すこととなる。

【００２１】ここで、揚水管１８の巻き取りドラム１４
の軸の片端を閉塞した中空軸とし、この中空軸に揚水管
１８との接続部をドラム内で形成し、この接続部に揚水
管１８の端を接続し、上記中空軸の端に深層水の蓄溜タ
ンク１１から延びる接続管に、両者が相対的に回転可能
の状態で接続する。

【００２２】電力供給用ケーブル１９の巻き取りドラム
１３には同心円上に集電環が設けられ、ドラムに巻かれ
たケーブルの巻きはじめ端の導体は上記集電環に接続さ
れ、上記集電環には電源に接続されたブラシが摺動状態
で接触し、その周囲は防水カバーが施されている。

【００２３】上記実施形態では、ワイヤーロープ、揚水
管および電力供給用ケーブルが別々のドラム（ウインチ
のドラムを含む）に巻き取られるものであったが、三者
をクランプしたままの状態でウインチのドラムに巻き取
ることもできる。

【００２４】だだし、この場合トラバースを工夫して揚
水管と電力供給用ケーブルが損傷しないようにする必要
がある。また、船倉に８字状に収容した三者を弾性樹脂
成形体のピンチローラーを用いて繰り出し、引き上げす
ることもできる。８字状に収納するのは巻き癖を相殺す
るためである。

【００２５】なお、この実施形態では水中ポンプに推進
手段を付設していないが、水中ポンプまで電力が供給さ
れているので、水中ポンプに遠隔操縦可能な推進手段を
付設することにより取水位置を容易に移動させることが
できる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
第一に、取水量に比して小さい能力の水中ポンプと比較
的細い揚水管で取水ができるようになり、第二に、揚水
管内は負圧にならないので深海の水圧に耐える必要がな
くなるので、比較的細く可撓性のよい揚水管とすること
が可能となって、管の接続や作業船上での作業性が向上
し、第三に、揚水管内は負圧にならないので接続部やピ
ンホール等から深層水以外の不純水が浸入することがな
くなる。また、推進手段の付設により水中ポンプの移
動、即ち、取水位置の変更が容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施形態の説明図で（ａ）全体概略
図、（ｂ）ワイヤーロープ、揚水管および電力供給用ケ
ーブルの締結状態図、（ｃ）水中ポンプとシンカーの結
合状態図

【符号の説明】

１０ 作業船 １１ タンク １２ ウインチ １３ ケーブル巻き取りドラム １４ 揚水管巻き取りドラム １５ ダビッド １６ シーブ １７ ワイヤーロープ １８ 揚水管 １９ 電力供給用ケーブル（ケーブル） ２０ 水中ポンプ ２１ シンカー ２２ クランプ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 深層水の取水位置に取水手段を降ろして
   深層水を取水するようにする深層水取水法。
2. 【請求項２】 上記取水手段を水中ポンプとした請求項
   １に記載の深層水取水法。
3. 【請求項３】 上記取水手段は、ワイヤーロープと取水
   管および電力供給用ケーブルの末端に繋がれ、上記ワイ
   ヤーロープと取水管および電力供給用ケーブルは、ウイ
   ンチを含むドラムから繰り出し・巻き取られるようにし
   てなる請求項１または２のいずれかに記載の深層水取水
   法。
4. 【請求項４】 巻き取り・繰り出されるワイヤーロープ
   の繰り出し端に取り付けられた水中ポンプ、上記水中ポ
   ンプに電力を供給するケーブル、上記水中ポンプから吐
   出される深層水を海上に導く揚水管および上記ワイヤー
   ロープと揚水管および電力供給ケーブルを巻き取り・繰
   り出す手段とからなる深層水取水装置。
5. 【請求項５】 上記水中ポンプに遠隔操縦可能な推進手
   段を付加してなる請求項４に記載の深層水取水装置。