JP6480899B2 - 回収装置 - Google Patents
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Description
そのため、水と浮遊物を回収装置の内部に流入させるとともに、回収装置に向けて水を噴射する技術が提案されている。しかしながら、回収装置に向けて水を噴射すると、回収装置の内部に流入する水の流れと噴射された水の流れが干渉して、浮遊物の回収が妨げられるおそれがある。また、水を噴射する部分の側方や後方においては、水の流れが形成されず淀みが生じる。そのため、淀みにある浮遊物は回収することができない。また、プールやタンクなどの壁面に付着した浮遊物を移動させることが難しい。そのため、壁面に付着した浮遊物は回収することができない。
そこで、浮遊物の回収効率を向上させることができる回収装置の開発が望まれていた。
図1および図2は、本実施の形態に係る回収装置1を例示するための模式断面図である。
なお、図1は、図2におけるB−B線断面図である。図2は、図1におけるA−A線断面図である。また、煩雑となるのを避けるために、図2においてはフィルタ4(第1のフィルタの一例に相当する)を省略している。
図1および図2に示すように、回収装置1には、容器2、保持部3、フィルタ4、排出部5、測定部6、および制御部7が設けられている。
また、タンク100の開口を覆う蓋101を設けることができる。
液体200には、特に限定はない。例えば、液体200は、水や海水などとすることができる。
浮遊物201は、固形物、または、液体200とは異なる液体とすることができる。固形物は、例えば、ゴミ、スカム(scum)などである。液体200が水や海水の場合には、液体からなる浮遊物201は、例えば、油などである。
なお、本明細書における浮遊物201は、液面200aから露出しているものと、液面200aの近傍に浮遊しているものを含む。液面200aの近傍は、例えば、液面200aと、容器2の開口との間の領域である。液面200aと、容器2の開口との間の距離は、例えば、数センチメートルとすることができる。
排出部5は、ポンプ51およびノズル52を有する。
ポンプ51は、容器2の内部に流入した液体200を排出する。ポンプ51の流入口51aは、容器2の底面とフィルタ4との間の領域に設けられている。ポンプ51は、フィルタ4により区画された領域における液体200を排出する。ポンプ51の吐出口51bは、ノズル52の一方の端部に接続されている。ポンプ51は、容器2の内部に設けられていてもよいし、容器2の外部に設けられていてもよい。例えば、図1に示すように、ポンプ51は、容器2の底面とフィルタ4との間の領域に設けることができる。この場合、ポンプ51は、例えば、水中ポンプなどとすることができる。ポンプ51を容器2の外部に設ける場合には、ポンプ51は、蓋101の上やタンク100の周辺などに設けることができる。ただし、ポンプ51を容器2の外部に設けると、流入口51aと、容器2の底面とフィルタ4との間の領域とを接続する配管や、ノズル52と吐出口51bとを接続する配管が必要となる。そのため、回収装置1の設置が煩雑となったり、回収装置1のユニット化が図れなくなったりするので、ポンプ51は、容器2の内部に設けることが好ましい。
また、ポンプ51は、複数設けることもできる。図1および図2に例示をした回収装置1には、2つのポンプ51が設けられている。
そのため、ノズル52から吐出した液体200によりタンク100の内側面100aに沿って流れる旋回流200bが形成される(図5を参照)。なお、旋回流200bや、吐出口52aの配置などに関する詳細は後述する。
ポンプ51およびノズル52の材料は、液体200に対する耐性があるものであれば特に限定はない。
なお、液面200aの位置が安定していれば、容器2の内部に流入する液体200の量がほぼ一定になる。そのため、液面200aの位置が安定している場合には、容器2への液体200の流入と、容器2からの液体200の排出とを均衡させることができるので、測定部6を省くこともできる。しかしながら、振動や風などで、液面200aが波打つ場合には、液面200aの位置が変動する。この場合、容器2の内部にある液体200の量が少なくなりすぎるとポンプ51の空転が発生して、ポンプ51が故障するおそれがある。そのため、測定部6を設け、容器2の内部にある液体200の量がほぼ一定となるようにすることが好ましい。例えば、測定部6からの信号に基づいて、制御部7によりポンプ51をON/OFF制御して、容器2の内部にある液体200の量がほぼ一定となるようにすることができる。
まず、比較例に係る回収装置301、301aの作用について説明する。
図3は、比較例に係る回収装置301の作用について例示をするための模式図である。 図3に例示をした回収装置301は、容器2、フィルタ4、および排出部5を備えている。ただし、排出部5(ポンプ51)は、フィルタ4により浮遊物201と分離された液体200をタンク100の外部に排出する。すなわち、回収装置301においては、フィルタ4により浮遊物201と分離された液体200は、タンク100の内側面100aに向けて吐出されない。
また、フィルタ4により浮遊物201と分離された液体200が、タンク100の外部に排出されると、液面200aの位置が変動する。そのため、回収装置301は、保持部3に代えて図示しないフロートを備えている。すなわち、容器2は、液面下の所定の位置に浮遊している。
液面200aの近傍の液体200と浮遊物201は、液面下にある容器2の開口から容器2の内部に流入する。すなわち、液体200と浮遊物201が容器2の内部に引き込まれる。容器2の内部に流入した液体200と浮遊物201は、フィルタ4により分離される。ポンプ51は、容器2の内部にある液体200の量がほぼ一定となるように、フィルタ4により浮遊物201と分離された液体200をタンク100の外部に排出する。フィルタ4により液体200と分離された浮遊物201は、作業者により取り出される。
この場合、容器2の近傍の領域310にある液体200と浮遊物201は、容器2の内部に引き込まれるので浮遊物201を回収することができる。ところが、液体200と浮遊物201が容器2の内部に引き込まれるようにするだけでは、液面200aの全域に液体200に流れを生じさせることができない。そのため、容器2から離れた領域320にある液体200と浮遊物201は、容器2の内部に流入しにくくなる。また、タンク100の内側面100aに沿って流れる液体200の流れが生じないと、タンク100の内側面100aに接触していたり、付着していたりする浮遊物201を移動させることが難しい。そのため、浮遊物201の回収効率は低いものとなる。
図4に例示をした回収装置301aは、前述した回収装置301と同様の構成を有している。ただし、排出部5(ポンプ51)は、タンク100の内部において、フィルタ4により浮遊物201と分離された液体200を容器2に向けて吐出する。すなわち、回収装置301aにおいても、フィルタ4により浮遊物201と分離された液体200は、タンク100の内側面100aに向けて吐出されない。
なお、回収装置301aは、保持部3を備えていてもよいし、前述したフロートを備えていてもよい。
ここで、容器2の近傍の領域310にある液体200と浮遊物201は、容器2の内部に引き込まれる。
また、フィルタ4により浮遊物201と分離された液体200の吐出位置を容器2から離れた領域320とすれば、領域320にある液体200と浮遊物201が、液体200の流れにより容器2に導かれる。ところが、液体200の吐出位置の側方や後方には液体200の流れが形成されず淀みが生じる。淀みにある浮遊物201は、容器2に導かれることがないので回収することができない。また、形成される液体200の流れは、タンク100の内側面100aに沿うものではないので、タンク100の内側面100aに接触していたり、付着していたりする浮遊物201を移動させることができない。そのため、浮遊物201の回収効率を向上させることが難しい。
図5は、本実施の形態に係る回収装置1の作用について例示をするための模式図である。
前述したように、排出部5は、フィルタ4により浮遊物201と分離された液体200を、タンク100の内側面100aに向けて吐出する。そのため、図5に示すように、タンク100の内側面100aに沿って流れる旋回流200bを形成することができる。旋回流200bは、吐出口52aから始まり液体200が流れ込む容器2の開口に戻ってくる。なお、図5に示すように、吐出口52aが複数設けられている場合には、複数の旋回流200bが形成される。複数の旋回流200bのそれぞれは、内側面100aに沿って流れた後、合流して内側面100aから離れる離岸流200b1を形成し、離岸流200b1は容器2の開口に向う。そのため、浮遊物201が、旋回流200bにより容器2の内部に導かれる。また、内側面100aに沿って流れる旋回流200bを形成することができれば、内側面100aに接触していたり、内側面100aに付着していたりする浮遊物201を回収することができる。そのため、浮遊物201の回収効率を向上させることができる。
図6および図7に示すように、回収装置11には、容器2、保持部3、フィルタ4、排出部5、測定部6、フィルタ14(第2のフィルタの一例に相当する)、送風部8、および制御部7が設けられている。
回収装置1の場合には、ノズル52の吐出口52aは、容器2の底部近傍に設けられていた(図1を参照)。本実施の形態に係る回収装置11の場合には、ノズル52の吐出口52aは、液面200aの近傍に設けられている。吐出口52aが液面200aの近傍に設けられていれば、液面200aの近傍を流れる旋回流200b(表層流)を形成することができる。浮遊物201は液面200aの近傍にあるので、液面200aの近傍を流れる旋回流200bを形成することができれば、浮遊物201の回収効率をさらに向上させることができる。なお、吐出口52aが液面200aより上にあると、吐出口52aから吐出された液体200により液面200aが波打ち、浮遊物201の回収効率が低下するおそれがある。そのため、吐出口52aの上端は、液面200aの位置にあるようにすることが好ましい。なお、吐出口52aの上端の位置は、液面200aが波打った際に露出しない程度に液面200aの下にある様にしてもよい。
送風部8は、例えば、空気を送風するファンやブロアなどとすることができる。制御部7は、送風部8に電気的に接続されている。制御部7は、送風部8からの気体(空気)の吐出量(送風量)を制御する。
なお、煩雑となるのを避けるために、図8においてはフィルタ4を省略している。
図8に示すように、回収装置1aには、容器2、保持部3、フィルタ4、排出部5、測定部6、および制御部7が設けられている。
図1および図2に例示をした回収装置1の場合には、ノズル52の吐出口52aは、タンク100の内側面100aの近傍に設けられていた。本実施の形態に係る回収装置1aの場合には、ノズル52の吐出口52aは、タンク100の中央領域に設けられている。回収装置1aの場合にも、吐出口52aは、タンク100の内側面100aの方を向いている。そのため、吐出口52aから吐出した液体200によりタンク100の内側面100aに沿って流れる旋回流200bが形成される。
Claims (9)
- 一方の端部が塞がれ、他方の端部が開口した筒状の容器と、
吐出口を有し、前記容器の内部に流入した液体を排出するように構成されたポンプと、
前記ポンプの吐出口に接続された第1の吐出口を有するノズルと、
を備え、
前記液体が収容された収容体内に設けられたときに、前記容器の開口は、前記収容体に収容された前記液体の液面よりは下に設けられ、かつ、
前記ノズルは、前記第1の吐出口が、前記収容体の内側面の方を向き、
前記ノズルは、前記第1の吐出口から前記容器の内部に流入した前記液体を吐出して、前記収容体に収容された前記液体の表層を前記収容体の前記内側面に沿って流し、前記収容体の前記内側面に沿って流れる前記液体の表層が、前記容器の開口に向かって流れる回流を形成するように、構成された回収装置。 - 前記第1の吐出口は、複数設けられ、
平面視において、前記複数のうち一方の第1の吐出口は、他方の第1の吐出口の向きに対して反対の方向に向くように設けられている請求項1記載の回収装置。 - 前記第1の吐出口は、複数設けられ、
平面視において、前記一方の第1の吐出口と、前記他方の第1の吐出口は、前記容器の中心軸に対して線対称となる位置に設けられている請求項1または2に記載の回収装置。 - 前記容器の内部に流入した前記液体の量を測定する測定部をさらに備えた請求項1〜3のいずれか1つに記載の回収装置。
- 前記容器の内部を区画する第1のフィルタをさらに備え、
前記ポンプは、前記第1のフィルタにより区画された領域における前記液体を排出する請求項1〜4のいずれか1つに記載の回収装置。 - 前記容器の内部に設けられ、前記測定部の前記液体に浸漬させる部分を覆う第2のフィルタをさらに備えた請求項4または5に記載の回収装置。
- 前記回流が流れる方向に気体を吐出する送風部をさらに備えた請求項2〜6のいずれか1つに記載の回収装置。
- 前記ポンプの吐出口に接続され、前記収容体の底面の方を向いている第2の吐出口をさらに備えた請求項1〜7のいずれか1つに記載の回収装置。
- 前記ノズルは、前記一方の第1の吐出口と、前記他方の第1の吐出口とから吐出した前記液体により、複数の前記回流を形成し、
前記複数の回流のそれぞれが前記収容体の前記内側面に沿って流れた後、合流して前記内側面から離れる離岸流を形成し、前記離岸流が前記容器の開口に向うように、構成された請求項2〜8のいずれか1つに記載の回収装置。
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