JP2020101022A - 洋上ゴミ回収装置および複合洋上ゴミ回収装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自動的にゴミを回収することが可能で、洋上での使用に適し、且つ長期にわたってメンテナンス不要で使用できる洋上ゴミ回収装置を提供する。【解決手段】洋上ゴミ回収装置１００は、洋上に設置されて海面に浮遊するゴミＧを回収する平面視略円形の洋上ゴミ回収装置であって、円形の基盤１を内周側のゴミ貯留部３と外周側のゴミ回収部２に区分し、ゴミ回収部２は、羽根３０と、腕２０と、を有し、ゴミ貯留部３は、周面に導入口５２を貫通形成した内周浮き５０と、基盤１の上面に貫通形成された取出口６０と、を有し、ゴミ回収部２の羽根３０が洋上の風を受けることによって基盤１全体が回転し、腕２０によって海面に浮遊するゴミＧを内方へ掻き込み、ゴミ貯留部３に形成した導入口５２からゴミＧを内部へ導入し、取出口６０からゴミＧを取り出し可能とした。【選択図】図１

Description

本発明は、海面に浮遊するゴミを自動的に回収可能な洋上ゴミ回収装置および当該装置を複数収容してなる複合洋上ゴミ回収装置に関する。

近年、海洋に流出するゴミの増加が国際的な問題となっており、特にプラスチックゴミは自然分解されず、回収をしない限り海洋を漂流し続け、中には小さく砕けたマイクロプラスチックとしてプラスチック自体やそれに付着した有害物質がプランクトンや魚類などの動物に取り込まれてしまい、正常な生命活動を阻害する危険性があることが知られている。

そこで、プラスチックゴミその他の海洋に流出したゴミを回収する仕組みが喫緊の課題として求められている。

水上のゴミを回収する仕組みとしては、例えば実開平５−３５５９４号公報（特許文献１）や特開平１０−９５３９３号公報（特許文献２）に示すような、単胴または双胴の船体を用いた自走式のゴミ回収装置を用いることができる。

これら従来の自走式のゴミ回収装置は、船体を自走させることで自発的に水上に浮遊するゴミを回収することができるため、池や湖など一部特定箇所におけるゴミ回収を行うには効率が良い。

しかしながら、海洋のような広範囲にわたってゴミを回収しなければならない場面において、自走式のゴミ回収装置を用いることは非常に効率が悪く、回収できるゴミの量もごく限定的なものとなる。

また、例えば特開２０１８−１７０６４号公報（特許文献３）に示すような、自動的なゴミ回収装置も知られている。当該発明は前述した従来の自走式のゴミ回収装置の欠点を解消するためになされた発明であり、ネットを備えた容器と、容器を浮遊させるフロートと、容器内の水を汲み出す汲み出し機構を備えた装置である。

しかしながら、前記従来の自動的なゴミ回収装置は、容器内の水を汲み出すことで、容器周囲の水面との落差により容器内へ水が流れ込み、それと同時に水上のゴミが容器内へ流入することを利用して回収するものであるため、例えば池や湖、または貯水施設のような穏やかな水面においては安定して動作すると思われるものの、洋上における潮や波のような激しい動きのある水面においても安定して動作するとは言い難く、且つ、洋上の使用に適するように装置の規模を大きくしようとすると、それに応じた性能の汲み出し機構が求められるため、現実的ではない。

実開平５−３５５９４号公報 特開平１０−９５３９３号公報 特開２０１８−１７０６４号公報

本発明は、自動的にゴミを回収することが可能で、洋上での使用に適し、且つ長期にわたってメンテナンス不要で使用することが可能な洋上ゴミ回収装置を提供することを課題とする。

前記課題を解決するためになされた本発明である洋上ゴミ回収装置は、洋上に設置されて海面に浮遊するゴミを回収する平面視略円形の洋上ゴミ回収装置であって、円形の基盤を内周側と外周側に区分し、前記基盤の外周側にはゴミ回収部が、前記基盤の内周側にはゴミ貯留部が設けられており、前記ゴミ回収部は、前記基盤の上面に立設されて洋上の風を受けて前記基盤を回転させる羽根と、基端が前記基盤に固定され先端が外方向であって回転方向側に伸びる腕と、を有し、前記ゴミ貯留部は、前記基盤の下面に環状に設置された内周浮きと、前記内周浮きの周面に貫通形成された導入口と、前記基盤の上面に貫通形成された取出口と、を有し、前記ゴミ回収部の前記羽根が洋上の風を受けることによって前記基盤全体が回転し、前記腕によって海面に浮遊するゴミを内方へ掻き込み、前記ゴミ貯留部に形成した前記導入口から前記ゴミを内部へ導入し、前記ゴミ貯留部の上面に形成した前記取出口から前記ゴミを取り出し可能としたことを特徴とする。

また、前記導入口における後端縁に、前記ゴミ貯留部の周面より突出して前記ゴミ回収部の回転方向と同方向に延びる案内板が形成されている場合には、より確実に海面に浮遊するゴミを回収することができる。

更に、前記腕に２つの取付孔を形成し、前記基盤に丸孔および長孔をそれぞれ１つ形成し、前記腕の各取付孔と前記基盤の丸孔および長孔とに２本の軸をそれぞれ挿入することにより前記腕が前記基盤に軸支されるとともに、前記軸が前記長孔内を移動可能とすることで前記腕は前記丸孔に挿通された前記軸を支点に一定範囲を揺動可能に支持され、且つ
、少なくとも前記軸の一端には上下方向の位置調整可能な留め具が設けられていることで
、前記腕の上下方向位置を調整可能とした場合には、可動する腕によってより広範囲の海面に浮遊するゴミを回収することができる。

また、前記羽根が、平面視凸四角形であって所定の一辺に連続する二辺の長さが異なる形状の可撓性を有するシートからなり、前記二辺のうち長い辺の両端同士を近づけるように撓ませた状態で前記基盤に固定することで、前記長い辺が前記短い辺より高さのある半ドーム状に形成されている場合には、事前に成形することなく１枚のシートから立体の羽根を構成することが可能となるため合理的かつ経済的である。

更に、前記基盤が中心に空洞を有するドーナツ型であって、前記空洞に中央浮きが備えられており、前記中央浮きにアンカーを取り付けることで装置全体の位置を固定することを可能とした場合には、簡易な構成で位置決めをすることが可能となる。

更にまた、洋上に設置される複合洋上ゴミ回収装置であって、平面視円形にくり抜かれた形状の複数の収容部を有し、前記洋上ゴミ回収装置を前記各収容部に収容してなる場合には、より大規模な洋上ゴミ回収装置を容易に実現できる。

本発明によれば、洋上を浮遊するゴミの種別を問わず広範囲にわたって自動的に回収が可能であって、電力その他の人工的な動力を用いることがなく、洋上の風のみによって駆動するためメンテナンス不要な洋上ゴミ回収装置を提供することができる。

更に、前記洋上ゴミ回収装置を複数収容してなる複合洋上ゴミ回収装置とすることで、より大規模に洋上のゴミを回収することを実現することができるのみならず、内部に設けたスペースを例えば人口浮島のごとく、居住施設、環境改善化施設、観測施設、発電施設その他種々の目的に有効利用することができる。

本発明の好ましい実施の形態を示す平面図。 図１に示した実施の形態の側面図。 図１に示した実施の形態における腕を示す部分断面図。 図１に示した実施の形態における腕を示す部分平面図。 図１に示した実施の形態における羽根を形成するシートを示す概略図。 図１に示した実施の形態における羽根を示す概略図。 本発明に係る複合洋上ゴミ回収装置の実施の形態を示す概略斜視図。 図７に示した実施の形態の概略平面図。 図７に示した実施の形態の概略正面図。 図７に示した実施の形態に好適な洋上ゴミ回収装置を示す概略図。

以下、図面に基づいて本発明の好ましい実施の形態を詳細に説明する。

図１乃至図６は、本発明の好ましい実施の形態を示す図であり、洋上ゴミ回収装置１０
０は、平面視で中央に空洞を有する円形板状のドーナツ型の基盤１を内周側と外周側に区分し、前記基盤１の外周側にはゴミ回収部２が、前記基盤１の内周側にはゴミ貯留部３が設けられている。尚、符号Ｓは海面である。

ゴミ回収部２は、前記基盤１の下面１１に等間隔に１６個取り付けられ、先端が外方向であって回転方向側に伸びる腕２０と、前記基盤１の上面１２には等間隔に１６個立設された羽根３０と、を有する。

腕２０は、２つの取付孔２２ａ，２２ｂを備えた腕部材２１と、丸孔２４ａおよび長孔２４ｂをそれぞれ１つ形成した腕取付部材２３と、前記腕部材２１の各取付孔２２ａ，２
２ｂ並びに前記腕取付部材２３の丸孔２４ａおよび長孔２４ｂにそれぞれ挿入されるとともに両端に設けた位置調整可能な留め具２６ａ，２６ｂにより脱落不能に取り付けられた２本の軸２５と、前記腕取付部材２３と一体に備えられ前記基盤１に浮力を与える外周浮き２７と、からなる。

そして、腕２０は長孔２４ｂに挿通された軸２５が長孔２４ｂ内を移動することで丸孔２４ｂに挿通された軸２５を支点に腕部材２１を揺動可能とするとともに、軸２５の留め具２６の位置を上下に調整して、軸２５の有効長を変更することで腕部材２１の上下方向位置を調整可能である。

本実施の形態においては、腕部材２１には基端位置２１１に取付孔２２ａが、基端位置２１１より少し先端２１３寄りの中間位置２１２に取付孔２２ｂが形成されており、腕部材２１の取付孔２２ａと腕取付部材２３の丸孔２４ａを、腕部材２１の取付孔２２ｂと腕取付部材２３の長孔２４ｂを、それぞれ連通させた状態で軸２５を挿通し、留め具２６により固定することで腕部材２１と腕取付部材２３を一体としている（図３参照）。

このとき、腕部材２１は基端位置２１１に挿通された軸２５を支点として、中間位置２
１２に挿通された軸２５が長孔内２４ｂを移動することによって先端２１３を開放方向Ｏおよび閉鎖方向Ｃに揺動することができるため、より広範囲に浮遊するゴミＧをゴミ回収部１の内方へ案内して回収することができる（図４参照）。

なお、腕部材２１の先端２１３は柔軟性を有することがより好ましい。

また、外周浮き２７は基盤１へ浮力を与えるとともに、基盤１が回転する際に水の抵抗を受けることで、基盤１全体の回転速度が適度な回転速度になるよう調整する役割を発揮するものである。

羽根３０は、平面視凸四角形であって所定の一辺３２に連続する長い辺３３および短い辺３４の長さが異なる形状の可撓性を有するシート３１からなる。

シート３１の一辺３２および対向する辺３５には、それぞれ所定の幅の折り返し部３６
，３７が形成されている。

そして、長い辺３３の両端３３ａ，３３ｂ同士を近づけるように撓ませた状態で、折り返し部３６，３７を外側に折り返し、折り返し部３６，３７同士が略並行になった状態で前記基盤１に固定することで、長い辺３３の方が短い辺３４よりも高さのある半ドーム状の羽根３０を形成するものである（図５参照）。

このように羽根３０を半ドーム状とし、全ての羽根３０を一定の向きに設置することで
、基盤１全体の回転方向を所望の方向に限定することができる。

なお、本実施の形態において折り返し部３６，３７は外側へ折り返すものとしたが、内側に折り返すものとしてもよいことは勿論である。

符号４０は垂直羽根であり、基盤１から垂直に立設する１６本の柱４１および各柱４１を連結する円形の補強枠４２からなる骨組に取り付けられており、前記柱４１と一体に固定されている。

ゴミ貯留部３は、基盤１の下面１１に固定された環状の内周浮き５０と、前記内周浮き５０の周面５１の複数箇所に貫通形成された導入口５２と、前記基盤１の上面１２に貫通形成された取出口６０と、基盤１の中央の空洞に配置された略円柱状の中央浮き７０と、を有する。

内周浮き５０は、全体として環状を呈し、その周面５１には中心へ向けて貫通形成された４つの導入口５２が設けられている。

また、貫通形成した各導入口５２と内周浮き５０内部の間は、内周浮き５０内部であって基盤１と海面Ｓとの間の空間５４に連通する通路５３となっている。

更に、各導入口５２における回転方向Ｒに対する後端縁５２１には内周浮き５０の周面５１より突出してゴミ回収部１の回転方向Ｒと同方向に延びる案内板５５が取り付けられている。

このとき、内周浮き５０にはその下面５６の全面を覆うネット５７が取り付けられているため、仮に前記空間５４に回収したゴミＧが沈んでしまったとしても再び洋上に流出する心配がない。

基盤１の上面１２に複数形成された各取出口６０には開閉可能な蓋が取り付けられており、平常時は蓋を閉鎖しておき、空間５４内に回収したゴミＧを回収する際に蓋を開放するものである。

中央浮き７０は、基盤１の中央に形成された空洞に配置されるものであって、前記中央浮き７０にアンカー７１を取り付けることで洋上における洋上ゴミ回収装置１００全体の位置を固定することを可能とするものである。

以上の構成を有する本発明の洋上ゴミ回収装置１００は、ゴミ回収部２の羽根３０が洋上の風を受けることによって基盤１全体が図１に示すＲ方向に回転し、腕２０によって海面Ｓに浮遊するゴミＧを内方へ掻き込み、ゴミ貯留部３の内周浮き５０の周面５１に形成した各導入口５２から前記ゴミＧを内周浮き５０内の空間５４へ導入して貯留し、前記空間５４と連通して基盤１の上面１２に複数形成された各取出口６０から前記ゴミＧを取り出し可能としたものである。

このとき、各導入口５２に案内板５５が取り付けられていることによって、ゴミ回収部２の内方へ掻き込まれたゴミＧをこの案内板５５に沿って導入口５２の中へとスムーズに導入することができる。

また、本実施の形態において、ゴミ回収部２とゴミ貯留部３は共通の基盤１を用いているため、互いに同期して回転するが、例えばゴミ回収部２とゴミ貯留部３を独立した別体として構成し、各々が独立して回転するようにしてもよい（図示せず）。

図７は図１に示した洋上ゴミ回収装置１００を複数備えた複合洋上ゴミ回収装置２００を示す図であり、本実施の形態は、平面視円形にくり抜かれた形状の複数の収容部２２０を外周２３０に有するフロート本体２１０の前記各収容部２２０に前記洋上ゴミ回収装置１００をそれぞれ収容してなるものである。

本実施の形態の複合洋上ゴミ回収装置２００によれば、単独の洋上ゴミ回収装置１００よりも広範囲にわたって洋上のゴミを回収することができるとともに、内部２４０に設けたスペースを例えば人口浮島のごとく、居住施設、環境改善化施設、観測施設、発電施設その他種々の目的に有効利用することができる。

フロート本体２１０は一体に固定した複数の柱型浮き２５０の浮力によって洋上に浮遊するものとしているが、例えばフロート本体２１０そのものを浮力を発揮する素材により構成してもよく、洋上に浮遊させる方法はその他任意の方法によることができる（図８，図９参照）。

洋上ゴミ回収装置１００の基盤１の外周に複数のローラー４が取り付けられており、このローラー４がフロート本体２１０の収容部２２０の内周に接触することで、洋上ゴミ回収装置１００の基盤１が直接ぶつかることがないため、洋上ゴミ回収装置１００の基盤１をスムーズに回転させることができるとともに衝突による故障の発生を防止できる（図１
０参照）。

本発明によれば、洋上を浮遊するゴミの種別を問わず広範囲にわたって自動的に回収が可能であって、電力その他の人工的な動力を用いることがなく、洋上の風のみによって駆動するためメンテナンス不要な洋上ゴミ回収装置を提供することができる。

更に、前記洋上ゴミ回収装置を複数収容してなる複合洋上ゴミ回収装置とすることで、より大規模に洋上のゴミを回収することを実現することができるのみならず、内部に設けたスペースを例えば人口浮島のごとく、居住施設、環境改善化施設、観測施設、発電施設その他種々の目的に有効利用することができる。

１ 基盤、２ ゴミ回収部、３ ゴミ貯留部、４ ローラー、１１ 下面、１２ 上面、２０ 腕、２１ 腕部材、２２ａ，２２ｂ 取付孔、２３ 腕取付部材、２４ａ 丸孔、２４ｂ 長孔 、２５ 軸、２６ 留め具、２７ 外周浮き、２１１ 基端位置、２１２ 中間位置、２１３ 先端、３０ 羽根、３１ シート、３２ 一辺、３３ 長い辺、３４ 短い辺、３５ 対向する辺、３６，３７ 折り返し部、４０ 垂直羽根、４１ 柱、４２ 補強枠、５０ 内周浮き、５１ 周面、５２ 導入口、５３ 通路、５４ 空間、５５ 案内板、５６ 下面、５７ ネット、６０ 取出口、７０ 中央浮き、７１ アンカー、１００ 洋上ゴミ回収装置、２００ 複合洋上ゴミ回収装置、２１０ フロート本体、２２０ 収容部、２３０ 外周、２４０ 内部、２５０ 柱型浮き、Ｇ ゴミ、Ｓ 海面、Ｒ 回転方向、Ｃ 閉鎖方向、Ｏ 開放方向

Claims (6)

1. 洋上に設置されて海面に浮遊するゴミを回収する平面視略円形の洋上ゴミ回収装置であって、
   円形の基盤を内周側と外周側に区分し、前記基盤の外周側にはゴミ回収部が、前記基盤の内周側にはゴミ貯留部が設けられており、
   前記ゴミ回収部は、前記基盤の上面に立設されて洋上の風を受けて前記基盤を回転させる羽根と、基端が前記基盤に固定され先端が外方向であって回転方向側に伸びる腕と、を有し、
   前記ゴミ貯留部は、前記基盤の下面に環状に設置された内周浮きと、前記内周浮きの周面に貫通形成された導入口と、前記基盤の上面に貫通形成された取出口と、を有し、
   前記ゴミ回収部の前記羽根が洋上の風を受けることによって前記基盤全体が回転し、前記腕によって海面に浮遊するゴミを内方へ掻き込み、前記ゴミ貯留部に形成した前記導入口から前記ゴミを内部へ導入し、前記ゴミ貯留部の頂面に形成した前記取出口から前記ゴミを取り出し可能としたことを特徴とする洋上ゴミ回収装置。
2. 前記導入口における後端縁に、前記ゴミ貯留部の周面より突出して前記ゴミ回収部の回転方向と同方向に延びる案内板が形成されていることを特徴とする請求項１記載の洋上ゴミ回収装置。
3. 前記腕に２つの取付孔を形成し、前記基盤に丸孔および長孔をそれぞれ１つ形成し、前記腕の各取付孔と前記基盤の丸孔および長孔とに２本の軸をそれぞれ挿入することにより前記腕が前記基盤に軸支されるとともに、前記軸が前記長孔内を移動可能とすることで前記腕は前記丸孔に挿通された前記軸を支点に一定範囲を揺動可能に支持され、且つ、少なくとも前記軸の一端には上下方向の位置調整可能な留め具が設けられていることで、前記腕の上下方向位置を調整可能としたことを特徴とする請求項１または２記載の洋上ゴミ回収装置。
4. 前記羽根が、平面視凸四角形であって所定の一辺に連続する二辺の長さが異なる形状の可撓性を有するシートからなり、前記二辺のうち長い辺の両端同士を近づけるように撓ませた状態で前記基盤に固定することで、前記長い辺が前記短い辺より高さのある半ドーム状に形成されていることを特徴とする請求項１，２または３記載の洋上ゴミ回収装置。
5. 前記基盤が中心に空洞を有するドーナツ型であって、前記空洞に中央浮きが備えられており、前記中央浮きにアンカーを取り付けることで装置全体の位置を固定することを可能としたことを特徴とする請求項１，２，３または４記載の洋上ゴミ回収装置。
6. 洋上に設置される複合洋上ゴミ回収装置であって、
   平面視円形にくり抜かれた形状の複数の収容部を有し、
   前記請求項１〜５のいずれか一項に記載の洋上ゴミ回収装置を前記各収容部に収容してなることを特徴とする複合洋上ゴミ回収装置。

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