JPH0338437B2 - - Google Patents
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- JPH0338437B2 JPH0338437B2 JP62113565A JP11356587A JPH0338437B2 JP H0338437 B2 JPH0338437 B2 JP H0338437B2 JP 62113565 A JP62113565 A JP 62113565A JP 11356587 A JP11356587 A JP 11356587A JP H0338437 B2 JPH0338437 B2 JP H0338437B2
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、エアリフト装置で発生するエネルギ
ーの有効利用を図るエネルギー回収装置に関す
る。
ーの有効利用を図るエネルギー回収装置に関す
る。
従来の技術
従来から、海底、湖底、河川底等に存在する固
形物を引揚げ、採取する装置としてエアリフト装
置がある。この装置は、海面上の浮遊構造物（例
えば台船）から海底に降下されるとともに下端に
固形物のコレクタ（掻寄せ具）が取付けられた採
取管と、この採取管の下部途中に空気を供給する
空気供給装置と、採取管から排出される空気、海
水、固形物をそれぞれに分離する分離槽とから構
成されており、さらに上記空気供給装置は、複数
段に設けられたエアコンプレツサと、このエアコ
ンプレツサ回転駆動させるモータと、上記エアコ
ンプレツサにより圧縮された空気を冷却する空気
冷却器とから構成されている。このエアリフト装
置において、空気供給装置により採取管内に空気
が供給されると、採取管内で空気が上昇し、同時
に海水も上昇するため、コレクタより固形物が海
水と一緒に採取管内に吸込まれて海面上に引揚げ
られる。引揚げられた混合物は分離槽内に入り、
ここで空気、海水、固形物にそれぞれ分離され
る。
形物を引揚げ、採取する装置としてエアリフト装
置がある。この装置は、海面上の浮遊構造物（例
えば台船）から海底に降下されるとともに下端に
固形物のコレクタ（掻寄せ具）が取付けられた採
取管と、この採取管の下部途中に空気を供給する
空気供給装置と、採取管から排出される空気、海
水、固形物をそれぞれに分離する分離槽とから構
成されており、さらに上記空気供給装置は、複数
段に設けられたエアコンプレツサと、このエアコ
ンプレツサ回転駆動させるモータと、上記エアコ
ンプレツサにより圧縮された空気を冷却する空気
冷却器とから構成されている。このエアリフト装
置において、空気供給装置により採取管内に空気
が供給されると、採取管内で空気が上昇し、同時
に海水も上昇するため、コレクタより固形物が海
水と一緒に採取管内に吸込まれて海面上に引揚げ
られる。引揚げられた混合物は分離槽内に入り、
ここで空気、海水、固形物にそれぞれ分離され
る。
発明が解決しようとする問題点
上記従来の構成によると、空気冷却器で圧縮空
気を冷却するが、ここで奪われた熱は利用されず
そのまま放出されており、また引揚げられた混合
物のうち、回収されるのは固形物だけで、例えば
海底から低温の海水はそのまま海に放出されると
ともに、まだ圧力が残つている空気（５〜10Kg／
cm2程度）も大気に放出されており、エネルギーが
無駄に消費されているという問題があつた。
気を冷却するが、ここで奪われた熱は利用されず
そのまま放出されており、また引揚げられた混合
物のうち、回収されるのは固形物だけで、例えば
海底から低温の海水はそのまま海に放出されると
ともに、まだ圧力が残つている空気（５〜10Kg／
cm2程度）も大気に放出されており、エネルギーが
無駄に消費されているという問題があつた。
そこで、本発明は上記問題を解消し得るエアリ
フト装置におけるエネルギー回収装置を提供する
ことを目的とする。
フト装置におけるエネルギー回収装置を提供する
ことを目的とする。
問題を解決するための手段
上記問題を解決するため、本発明のエアリフト
装置におけるエネルギー回収装置は、下端が水底
に開口されるとともに上端が水面上に開口された
採取管と、この採取管途中に空気を供給する空気
圧縮機と、上記採取管を介して引揚げられる気固
液の混合物をそれぞれに分離する気固液分離装置
とから構成されたエアリフト装置のエネルギー回
収装置であつて、発電機に連結されたタービン
と、このタービンの出口と入口との間でタービン
作動流体を循環させる循環路と、この循環路途中
のタービン入口寄りに介装されて上記空気圧縮機
で圧縮された空気の持つ熱により作動流体を加熱
して蒸発させる蒸発器と、上記循環路途中のター
ビン出口寄りに介装されてタービンを通過した作
動流体蒸気を、上記分離装置で分離された低温水
により凝縮させる凝縮器と、上記気固液分離装置
からの空気を上記空気圧縮機に戻す空気移送路と
から構成したものである。
装置におけるエネルギー回収装置は、下端が水底
に開口されるとともに上端が水面上に開口された
採取管と、この採取管途中に空気を供給する空気
圧縮機と、上記採取管を介して引揚げられる気固
液の混合物をそれぞれに分離する気固液分離装置
とから構成されたエアリフト装置のエネルギー回
収装置であつて、発電機に連結されたタービン
と、このタービンの出口と入口との間でタービン
作動流体を循環させる循環路と、この循環路途中
のタービン入口寄りに介装されて上記空気圧縮機
で圧縮された空気の持つ熱により作動流体を加熱
して蒸発させる蒸発器と、上記循環路途中のター
ビン出口寄りに介装されてタービンを通過した作
動流体蒸気を、上記分離装置で分離された低温水
により凝縮させる凝縮器と、上記気固液分離装置
からの空気を上記空気圧縮機に戻す空気移送路と
から構成したものである。
作 用
上記構成においては、エアリフト装置側の空気
圧縮機で圧縮された空気の持つ熱によりタービン
作動流体を蒸発させて、この蒸気によりタービン
を作動させて発電を行なうとともに、タービンか
ら出た蒸気をエアリフト装置側の分離装置で分離
された低温水により凝縮させて再使用し、一方分
離装置で分離された圧力のある空気は空気圧縮機
に戻されて再使用され、それぞれエネルギーの回
収が行なわれる。
圧縮機で圧縮された空気の持つ熱によりタービン
作動流体を蒸発させて、この蒸気によりタービン
を作動させて発電を行なうとともに、タービンか
ら出た蒸気をエアリフト装置側の分離装置で分離
された低温水により凝縮させて再使用し、一方分
離装置で分離された圧力のある空気は空気圧縮機
に戻されて再使用され、それぞれエネルギーの回
収が行なわれる。
実施例
以下、本発明の一実施例を図面に基づき説明す
る。
る。
１はエアリフト装置で、例えば海底から鉱物を
引揚げるためのものである。このエアリフト装置
１は、下端がコレクタ（掻寄せ具）２に接続され
て海底に開口されるとともに上端が海面上の浮遊
構造物（図示せず）上に開口された採取管３と、
この採取管３の下部途中に空気を供給する空気供
給装置４と、上記採取管３を介して引揚げられる
気固液の混合物をそれぞれ分離する気固液の分離
槽（気固液分離装置の一例）５とから構成されて
いる。また上記空気供給装置４はコンプレツサ
（空気圧縮機）６と、このコンプレツサ６を駆動
するモータ７と、上記コンプレツサ６にフイルタ
ー８を介して空気を導く空気導入管９と、上記コ
ンプレツサ８から出た空気を採取管３に供給する
空気供給管１０とから構成されている。１１は上
記エアリフト装置１で発生したエネルギーの回収
を図るためのエネルギー回収装置で、発電機１２
に連結されたタービン１３と、このタービン１３
の出口と入口との間でタービン作動流体例えばフ
ロン循環させる循環管（循環路）１４と、この循
環管１４途中のタービン入口寄りに介装されて上
記コンプレツサ６の中間段から引出された空気引
出管１５内を流れる空気の熱によりフロン液を加
熱して蒸発させる第１蒸発器１６と、同じく循環
管１４途中のさらにタービン入口寄りに介装され
て上記コンプレツサ６の終段すなわち空気供給管
１０内を流れる空気の熱によりフロン液を加熱し
て蒸発させる第２蒸発器１７と、上記循環管１４
途中のタービン出口寄りに介装されてタービン１
３を通過したフロン蒸気を、エアリフト装置１の
分離槽５で分離された低温の海水により凝縮させ
る凝縮器１８と、この凝縮器１８と第１蒸発器１
６との間の循環管１４途中に介装されたフロン用
ポンプ１９と、さらに途中にフイルターサイレン
サ２０を有して上記分離槽５内で分離された圧力
が残つている空気をコンプレツサ６の中間段に戻
す空気移送管（空気移送路）２１とから構成され
ている。また分離槽５と凝縮器１８との間には、
海水移送管２２が設けられている。
引揚げるためのものである。このエアリフト装置
１は、下端がコレクタ（掻寄せ具）２に接続され
て海底に開口されるとともに上端が海面上の浮遊
構造物（図示せず）上に開口された採取管３と、
この採取管３の下部途中に空気を供給する空気供
給装置４と、上記採取管３を介して引揚げられる
気固液の混合物をそれぞれ分離する気固液の分離
槽（気固液分離装置の一例）５とから構成されて
いる。また上記空気供給装置４はコンプレツサ
（空気圧縮機）６と、このコンプレツサ６を駆動
するモータ７と、上記コンプレツサ６にフイルタ
ー８を介して空気を導く空気導入管９と、上記コ
ンプレツサ８から出た空気を採取管３に供給する
空気供給管１０とから構成されている。１１は上
記エアリフト装置１で発生したエネルギーの回収
を図るためのエネルギー回収装置で、発電機１２
に連結されたタービン１３と、このタービン１３
の出口と入口との間でタービン作動流体例えばフ
ロン循環させる循環管（循環路）１４と、この循
環管１４途中のタービン入口寄りに介装されて上
記コンプレツサ６の中間段から引出された空気引
出管１５内を流れる空気の熱によりフロン液を加
熱して蒸発させる第１蒸発器１６と、同じく循環
管１４途中のさらにタービン入口寄りに介装され
て上記コンプレツサ６の終段すなわち空気供給管
１０内を流れる空気の熱によりフロン液を加熱し
て蒸発させる第２蒸発器１７と、上記循環管１４
途中のタービン出口寄りに介装されてタービン１
３を通過したフロン蒸気を、エアリフト装置１の
分離槽５で分離された低温の海水により凝縮させ
る凝縮器１８と、この凝縮器１８と第１蒸発器１
６との間の循環管１４途中に介装されたフロン用
ポンプ１９と、さらに途中にフイルターサイレン
サ２０を有して上記分離槽５内で分離された圧力
が残つている空気をコンプレツサ６の中間段に戻
す空気移送管（空気移送路）２１とから構成され
ている。また分離槽５と凝縮器１８との間には、
海水移送管２２が設けられている。
次に、作用について説明する。
まず、エアリフト装置１側について説明する。
モータ７が回転している状態において、空気導入
管９より吸込まれた空気は、コンプレツサ６で圧
力が高められ、空気供給管１０を介して採取管３
を途中に供給される。採取管３内に入つた高圧空
気は、管内を上昇すると同時に海水も上昇させ、
下端のコレクタ２から海水とともに固形物例えば
鉱物を吸込む。採取管３内に吸込まれた鉱物およ
び海水は圧縮空気と一緒に海面上に上昇されて気
固液の分離槽５内に入り、ここでそれぞれ圧縮空
気、海水および鉱物に分離される。
モータ７が回転している状態において、空気導入
管９より吸込まれた空気は、コンプレツサ６で圧
力が高められ、空気供給管１０を介して採取管３
を途中に供給される。採取管３内に入つた高圧空
気は、管内を上昇すると同時に海水も上昇させ、
下端のコレクタ２から海水とともに固形物例えば
鉱物を吸込む。採取管３内に吸込まれた鉱物およ
び海水は圧縮空気と一緒に海面上に上昇されて気
固液の分離槽５内に入り、ここでそれぞれ圧縮空
気、海水および鉱物に分離される。
次に、エネルギー回収装置１１側について説明
すると、フロン用ポンプ１９により移送されるフ
ロン液は、まず第１蒸発器１６でコンプレツサ６
中間段から引出された中圧空気の持つ熱により加
熱蒸発され、次に第２蒸発器１７でコンプレツサ
６終段での高圧空気の持つ熱により加熱蒸発が促
進される。このフロン蒸気はタービン１３に入
り、発電機１２を回転させた後、凝縮器１８で分
離槽５から海水移送管２２を介して送られる低温
の海水により凝縮再生される。そして、この凝縮
されたフロン液は、ポンプ１９により再び蒸発器
１６，１７に送られて上記発電用が繰返して行な
われる。
すると、フロン用ポンプ１９により移送されるフ
ロン液は、まず第１蒸発器１６でコンプレツサ６
中間段から引出された中圧空気の持つ熱により加
熱蒸発され、次に第２蒸発器１７でコンプレツサ
６終段での高圧空気の持つ熱により加熱蒸発が促
進される。このフロン蒸気はタービン１３に入
り、発電機１２を回転させた後、凝縮器１８で分
離槽５から海水移送管２２を介して送られる低温
の海水により凝縮再生される。そして、この凝縮
されたフロン液は、ポンプ１９により再び蒸発器
１６，１７に送られて上記発電用が繰返して行な
われる。
一方、気固液の分離槽５内で分離された圧力が
まだ残つている空気は、空気移送管２１を介して
コンプレツサ６の中間段に戻されて、圧縮されて
再使用される。このように、コンプレツサ６の中
間段および終段での空気の持つ熱を高熱源とする
とともに分離槽５からの海底近くの低温度の海水
を低熱源として、フロンの熱サイクルを構成し、
この熱サイクルによりタービンを回転させて発電
を行なうように成し、しかも分離槽で分離された
圧力のある空気をコンプレツサ６に戻して再使用
するようにしたので、エアリフト装置１側が発生
するエネルギーを回収することができる。
まだ残つている空気は、空気移送管２１を介して
コンプレツサ６の中間段に戻されて、圧縮されて
再使用される。このように、コンプレツサ６の中
間段および終段での空気の持つ熱を高熱源とする
とともに分離槽５からの海底近くの低温度の海水
を低熱源として、フロンの熱サイクルを構成し、
この熱サイクルによりタービンを回転させて発電
を行なうように成し、しかも分離槽で分離された
圧力のある空気をコンプレツサ６に戻して再使用
するようにしたので、エアリフト装置１側が発生
するエネルギーを回収することができる。
ところで、上記実施例においては、低温の海水
を使用してフロン蒸気を凝縮するようにしたが、
さらにこの凝縮されたフロン液を海面近くの温度
の高い海水により加熱して、フロン液の温度を高
めてから蒸発器に送るようにしてもよい。また、
上記実施例においては、コンプレツサからの圧縮
空気を、直接、各蒸発器に導いたが、圧縮空気の
持つ熱を一旦別の熱媒体に与え、そしてこの熱媒
体を各蒸発器に導いてフロン液を加熱蒸発させる
ようにしてもよい。さらに、上記実施例において
は、コンプレツサを１台しか設けなかつたが、複
数台例えば低圧コンプレツサ、中圧コンプレツサ
および高圧コンプレツサを直列に接続して多段に
圧縮を行なうようにしてもよい。勿論、この場
合、各コンプレツサの中間段から空気が引出され
て、その空気の持つ熱がフロン液の加熱蒸発に利
用される。なお、タービン作動流体の一例として
フロンを説明したが、このものに限定されること
はない。
を使用してフロン蒸気を凝縮するようにしたが、
さらにこの凝縮されたフロン液を海面近くの温度
の高い海水により加熱して、フロン液の温度を高
めてから蒸発器に送るようにしてもよい。また、
上記実施例においては、コンプレツサからの圧縮
空気を、直接、各蒸発器に導いたが、圧縮空気の
持つ熱を一旦別の熱媒体に与え、そしてこの熱媒
体を各蒸発器に導いてフロン液を加熱蒸発させる
ようにしてもよい。さらに、上記実施例において
は、コンプレツサを１台しか設けなかつたが、複
数台例えば低圧コンプレツサ、中圧コンプレツサ
および高圧コンプレツサを直列に接続して多段に
圧縮を行なうようにしてもよい。勿論、この場
合、各コンプレツサの中間段から空気が引出され
て、その空気の持つ熱がフロン液の加熱蒸発に利
用される。なお、タービン作動流体の一例として
フロンを説明したが、このものに限定されること
はない。
発明の効果
上記本発明の構成によると、空気圧縮機で圧縮
された空気の持つ熱を高熱源とするとともに気固
液分離装置からの低温水を低熱源として、作動流
体の熱サイクルを構成し、この熱サイクルにより
タービンを回転させて発電を行なうように成し、
しかも分離装置で分離された圧力が残つている空
気を空気圧縮機に戻して再使用するようにしたの
で、従来放出されていた空気冷却器で生じる熱エ
ネルギー、分離装置からの空気の持つ圧力エネル
ギーおよび低温水の持つ熱エネルギーを有効に利
用でき、すなわちエネルギー回収を図ることがで
きる。
された空気の持つ熱を高熱源とするとともに気固
液分離装置からの低温水を低熱源として、作動流
体の熱サイクルを構成し、この熱サイクルにより
タービンを回転させて発電を行なうように成し、
しかも分離装置で分離された圧力が残つている空
気を空気圧縮機に戻して再使用するようにしたの
で、従来放出されていた空気冷却器で生じる熱エ
ネルギー、分離装置からの空気の持つ圧力エネル
ギーおよび低温水の持つ熱エネルギーを有効に利
用でき、すなわちエネルギー回収を図ることがで
きる。
図面は本発明の一実施例を示す全体概略構成図
である。 １……エアリフト装置、３……採取管、４……
空気供給装置、５……分離槽（気固液分離装置）、
６……コンプレツサ（空気圧縮器）、１１……エ
ネルギー回収装置、１２……発電機、１３……タ
ービン、１４……循環管（循環路）、１６……第
１蒸発器、１７……第２蒸発器、１８……凝縮
器、２１……空気移送管（空気移送路）。
である。 １……エアリフト装置、３……採取管、４……
空気供給装置、５……分離槽（気固液分離装置）、
６……コンプレツサ（空気圧縮器）、１１……エ
ネルギー回収装置、１２……発電機、１３……タ
ービン、１４……循環管（循環路）、１６……第
１蒸発器、１７……第２蒸発器、１８……凝縮
器、２１……空気移送管（空気移送路）。
Claims (1)
- １ 下端が水底に開口されるとともに上端が水面
上に開口された採取管と、この採取管途中に空気
を供給する空気圧縮機と、上記採取管を介して引
揚げられる気固液の混合物をそれぞれに分離する
気固液分離装置とから構成されたエアリフト装置
のエネルギー回収装置であつて、発電機に連結さ
れたタービンと、このタービンの出口と入口との
間でタービン作動流体を循環させる循環路と、こ
の循環路途中のタービン入口寄りに介装されて上
記空気圧縮機で圧縮された空気の持つ熱により作
動流体を加熱して蒸発させる蒸発器と、上記循環
路途中のタービン出口寄りに介装されてタービン
を通過した作動流体蒸気を、上記分離装置で分離
された低温水により凝縮させる凝縮器と、上記気
固液分離装置からの空気を上記空気圧縮機に戻す
空気送路とから構成したことを特徴とするエアリ
フト装置におけるエネルギー回収装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11356587A JPS63280900A (ja) | 1987-05-12 | 1987-05-12 | エアリフト装置におけるエネルギ−回収装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11356587A JPS63280900A (ja) | 1987-05-12 | 1987-05-12 | エアリフト装置におけるエネルギ−回収装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63280900A JPS63280900A (ja) | 1988-11-17 |
| JPH0338437B2 true JPH0338437B2 (ja) | 1991-06-10 |
Family
ID=14615484
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11356587A Granted JPS63280900A (ja) | 1987-05-12 | 1987-05-12 | エアリフト装置におけるエネルギ−回収装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63280900A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013036421A (ja) * | 2011-08-09 | 2013-02-21 | Modec Inc | 気泡リフトシステム、及び、気泡リフト方法 |
| JP5638486B2 (ja) * | 2011-08-09 | 2014-12-10 | 三井海洋開発株式会社 | 気泡リフトシステム、及び、気泡リフト方法 |
| EP2795063B1 (en) * | 2011-12-23 | 2020-06-03 | Nautilus Minerals Pacific Pty Ltd | A disconnectable method and system for seafloor mining |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55160105A (en) * | 1979-04-24 | 1980-12-12 | Nippon Buroaa Kk | Generating set utilizing sea water |
| JPS6190000A (ja) * | 1984-10-11 | 1986-05-08 | Asahi Eng Kk | エアリフトポンプ |
-
1987
- 1987-05-12 JP JP11356587A patent/JPS63280900A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63280900A (ja) | 1988-11-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |