JPH10264888A - 浮遊物回収装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 海上や湖沼に浮遊する重油などの回収装置に
関するもので、構造が簡単で緊急時に多量に準備するこ
とができ、浮遊物を広い水面から集めて回収可能で、荒
れた海においても効率良く浮遊物の回収ができる装置を
得る。 【解決手段】 収容タンク１と、この収容タンク内に連
通する流入開口４と、収容タンク１の底部に吸入口を有
する排水ポンプ２１とを備え、収容タンク１は少なくと
も水没部が横置円筒形であり、流入開口４は収容タンク
１の一方の鏡板２に開口しており、収容タンクの外周側
面に設けた安定化フロート３３と流入開口４の両側から
延びる送水パイプ３７とを備え、送水パイプ３７には内
側上方かつ流入開口側に向いた噴射口が配置されてい
る。噴射口３８からの水により生ずる内向き流は、幅広
い範囲の浮遊物を寄せ集める。水没部分を円筒形とした
収容タンクは、傾動したときに吃水深さが変化せず、傾
動しても速やかに復元する。

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、海上や湖沼に浮
遊する重油などの液体ないし粒状物の回収装置に関する
もので、水流により浮遊物を集めて水上に浮かべた容器
内に落差を利用して回収する構造の装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】海上に浮遊する重油などの浮遊物の回収
手段として、ポンプの吸込口を水面に臨ませて強制的に
浮遊物を吸い込んで船倉等に設けた収容タンクに収容
し、収容タンクの底部に吸込口を設けた排水ポンプによ
り浮遊物とともに吸い込んだ水を排出するというものが
ある。このような回収方法を使用するときの浮遊物の吸
入のために用いられるポンプは、浮遊物が粘度の高い重
油であったり粒状物であったりするので、スラリーポン
プやエジェクタポンプを用いなければならない。しか
し、浮遊物が非常に付着しやすいものである場合や、ポ
ンプに損傷を与えるようなものである場合には、ポンプ
を用いて浮遊物を積極的に吸引することに困難がある。

【０００３】そのような場合には、船倉等に設けた回収
タンクに落差を利用して水の表層部分を流し込むように
する。すなわち収容タンクの内部に連通する流入開口を
水面の位置に設けておき、タンク内の水位を水面より低
くする。表層の水及びその上に浮遊する浮遊物は流入開
口から堰を越えて流下する流れのように収容タンク内に
流入する。この場合には収容タンク内の水位を略一定に
して浮力とバランスさせることにより、流入開口が常に
水面の位置にくるようにする。すなわち回収を始める前
に収容タンク内に水を導入して収容タンクに連通する流
入開口が水面レベルにくるようにする。その後は浮遊物
と水の流入に応じて排水ポンプを運転して、収容タンク
内に流入した水を排出しつつ流入開口が水面レベルに保
持されるようにするのである。

【０００４】上記いずれの場合においても、収容タンク
内には浮遊物と水が流入し、比重差により水は下層にな
るから、吸入口を収容タンクの底部に設けた排水ポンプ
により水だけが排水されて、やがて収容タンク内が浮遊
物で満たされるようになる。そこで回収船を接岸して回
収した浮遊物を陸揚げし、陸揚げした後再び回収に向か
うという繰返しにより、多量の浮遊物の回収を行うので
ある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】大量の浮遊物を緊急に
回収する必要が生ずるのは、船舶事故等により海や湖沼
に流出した重油である。重油は粘度が高く粘着性がある
うえ産地によってその性状も異なるので、スラリーポン
プやエジェクタポンプなどの特殊なポンプを使用する必
要があり、ポンプの消費動力が大きく、また緊急時に多
量の特殊なポンプを準備することも困難である。そのた
め通常は落差を利用して浮遊物を回収する手段に頼らざ
るを得ない。

【０００６】落差を利用する方法では、浮遊物を流入さ
せる流入開口を浮遊物の方へと押し進めてやらなければ
効率の良い回収作業ができない。また広く帯状に重油が
漂流しているときに、重油の漂流幅に比べると遥かに小
さい幅しか有しない回収船や回収タンクを押し進めてい
くと、船体やタンクによって重油の帯が左右に分断さ
れ、これを繰り返すことによって折角一箇所に集まって
いる重油の帯を小さく分散させてしまい、以後の回収作
業の効率を低下させてしまう。

【０００７】また収容タンクが小さいと、収容タンクが
すぐ一杯になるため、頻繁に陸地との間を往復しなけれ
ばならず、作業効率が低下する。収容タンクを大きくす
れば多量の浮遊物を収容できるが、波による水面の上下
動に応答できなくなり、浮遊物とともに流入する水の量
が多くなる。

【０００８】さらに従来は、回収船の船倉に収容タンク
を設けていたが、機動性を有する反面、収容タンクが一
杯になったときは、それを陸揚げしなければ次の回収作
業を行うことができず、その陸揚げに非常に時間がかか
り、回収船の稼動効率が低下する。

【０００９】この発明は、上述のような種々の問題点に
鑑みてなされたもので、構造が簡単で従って緊急時に多
量に準備することが可能であり、浮遊物を広い水面から
集めて回収することが可能で、波に対しても柔軟に応答
して荒れた海においても効率良く浮遊物の回収ができる
装置を得ることを課題としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明の浮遊物回収装
置は、収容タンク１と、この収容タンク内に連通して水
面レベルで開口する流入開口４と、収容タンク１の底部
に吸入口を有する排水ポンプ２１とを備えた浮遊物の回
収装置において、収容タンク１は少なくとも水没部が横
置円筒形であり、流入開口４は収容タンク１の一方の鏡
板２に開口しており、収容タンクの外周側面に設けた安
定化フロート３３と流入開口４の両側から水中に触角状
に延びる送水パイプ３７とを備え、送水パイプ３７には
内側上方かつ流入開口側に向いた複数の噴射口がパイプ
の軸方向に間隔を隔てて配置されており、送水パイプ３
７の基端は前記排水ポンプまたは別に設けた送水ポンプ
２２の吐出口に連通されていることを特徴とするもので
ある。

【００１１】請求項２の発明は、上記手段を備えた浮遊
物回収装置において、流入開口４の下縁３が下凸円弧状
であることを特徴とするものである。

【００１２】

【作用】この発明の浮遊物回収装置は、収容タンクそれ
自体を水に浮かべて使用する。収容タンク１内には予め
海水等を導入して流入開口４が水面レベルに位置するよ
うにする。収容タンク１は水より比重が大きな金属板
（通常は鉄板やステンレス板）で製作され、かつ水面上
に突出している部分を有するので、収容タンク１内に導
入した水の水位は、外水面より低く、外水面に浮遊する
浮遊物を収容タンク１内に流入させる落差が形成され
る。排水ポンプ２１は、流入開口４から流入する浮遊物
及び水の量に応じて流入開口４の開口レベルを一定に維
持するように収容タンク１の底部からタンク内の水を排
水する。

【００１３】排水ポンプ２１または別に設けた送水ポン
プ２２から送水パイプ３７に送られた水は、噴射口３８
から噴出して流入開口４の前方両側の水面に互いに向き
合う方向でかつ流入開口４側に向いた水流を生じさせ
る。両側の水流はぶつかった位置で下降流となって流
れ、一方浮遊物は水流が衝突する地点で若干盛り上がっ
た状態となって流入開口４の前方に集められる。従って
流入開口４から収容タンク１内に流入する水に対する浮
遊物の割合が多くなる。

【００１４】また送水パイプ３７の上層に生ずる内向き
流により収容タンク１の前方の幅広い範囲に亘って浮遊
物が寄せ集められるので、収容タンクや流入開口の幅よ
りはるかに広い範囲から浮遊物を集めて回収することが
可能になる。

【００１５】外水面に浮遊する浮遊物を流入開口４から
効率良く回収するためには、流入開口４の幅を広くする
のが有効である。しかし流入開口４の幅を広くすると、
収容タンク１が波などによって傾いたとき、下方に振ら
れた部分が水没して収容タンクに多量の水が流入してく
ることとなる。海上においては波のあるのが普通である
から、収容タンク１が波で揺れ動くことにより、浮遊物
の回収率が大幅に低下する。

【００１６】水没部分を円筒形とした収容タンクは、製
作が容易で外表面に対するタンク容量を大きくできるう
え、傾動したときに吃水深さが変化しない。また復元抵
抗も小さいから傾動しても速やかに復元する。吃水線を
円筒の中心より下方にして流入開口４の下縁３をタンク
の中心軸を中心とする円弧形状としてやれば、たとえ傾
動したとしても（水面が平面である場合には）水面と流
入開口の位置関係が変化しない。従って収容タンク１を
波と平行な方向に浮かべて回収作業を行えば、収容タン
クの傾動によって浮遊物の回収率が低下するのを防ぐこ
とができる。

【００１７】実際には、このようにした場合、流入開口
４は波頭と波頭の間の水面が凹曲面となった部分に開口
していることが多いので、流入開口４の下縁３は、上記
で説明したものより曲率の小さい円弧となり、また吃水
線を円筒の中心軸より上にした場合でも流入開口４の下
縁３を下凸円弧形状にできる。円弧形状の曲率が小さけ
れば流入開口４の実効幅が広くなるので、この点でもか
えって好都合である。

【００１８】収容タンク１が傾動した場合、収容タンク
内の浮遊物及び水も傾動するので、復元力が働かない。
安定化フロート３３は、傾動に対する復元力を付与する
ために設けられている。

【００１９】

【発明の実施の形態】次に添付図面を参照してこの発明
の実施の形態を説明する。図１ないし図３は第１実施例
を示したもので、図１は正面図、図２は一部を破壊して
示す側面図、図３は送水パイプの平面図である。

【００２０】回収する浮遊物を収容する収容タンク１
は、鉄板またはステンレス板の溶接構造で製作された内
部が空洞の円筒形の容器で、大きさが数メートルから数
十メートルの範囲のものである。収容タンク１の鏡板の
一方２には、その略中央部に下縁３を下凸円弧状とした
横方向に幅広い流入開口４が設けられている。

【００２１】収容タンク１内の流入開口が設けられてい
ない鏡板に近い部分が、隔壁５で仕切られてポンプ室６
が形成されている。隔壁５は二重構造で、収容室７側の
壁板１１はタンクの底部近くに第１連通孔１２を備え、
ポンプ室６側の壁板１３は流入開口４と同レベルの位置
に第２連通孔１４を備えている。２枚の壁板１１、１３
の間には間隙１５が設けられており、収容室７とポンプ
室６とは、第１連通孔１２、間隙１５及び第２連通孔１
４を介して連通している。

【００２２】間隙１５内には上端をタンク外に開口した
通気パイプ１６が設けられており、この通気パイプの下
端は流入開口４と略同レベルの位置で間隙１５内に開口
している。ポンプ室６は気密構造となっており、通気パ
イプ１６がポンプ室６内の水位を規定している。

【００２３】ポンプ室６には、排水用と送水用の２台の
水中ポンプ２１、２２が収容されており、排水ポンプ２
１の吐出管２３は、収容タンク１の外周下端においてタ
ンクの軸方向を向くように屈曲しており、その先端は流
入開口４が向く方向と同方向に開口している。一方、送
水ポンプ２２の吐出管は、切換弁２４を介して２本に分
岐され、一方はポンプ室６の底部に開口し、他方２５は
更に分岐してそれぞれが収容タンク１の両側の安定化フ
ロート３３の前端（流入開口を設けた側）に導かれてい
る。なお、排水ポンプ２１の吸入口はポンプ室６の底部
に開口し、送水ポンプ２２の吸入口は外水面下に開口し
ている。これらのポンプ２１、２２及び切換弁２４は、
無線等の遠隔操作によって操作できるようになってい
る。

【００２４】収容タンク１の外周の流入開口４の横方向
両側の位置には、タンク外周から突出する水平方向の支
持ブラケット３１と垂直方向の支持ブラケット３２とに
より安定化フロート３３が固着されている。この実施例
の安定化フロート３３は段付円筒状で、その小径部３４
は大径部３５に対して収容タンク１に臨む周面が同一直
線状となるように偏心している。

【００２５】安定化フロート３３の前端に突出した送水
ポンプの吐出管２５には、スイベル（回転）継手３６を
介して送水パイプ３７が連結されている。送水パイプ３
７は安定化フロートの小径部３４の先端から下方へ屈曲
した後、外側に広がるように前方に延びている。これに
より流入開口４の両側に触角状に延びる送水パイプが形
成される。この送水パイプ３７の前記前方に延びる部分
には、内側すなわち互いに対向する側を向き、かつ上方
及び流入開口４側に向けて傾斜させた噴射口３８が、送
水パイプ３７の軸方向に一定の間隔で設けられている。

【００２６】送水パイプ３７の先端は閉鎖されてワイヤ
継手４１が設けられており、この継手に収容タンク１の
上部に連結したステンレスワイヤ４２と、浮子４３に連
結したステンレスワイヤ４４とが連結されている。浮子
４３は水面からの送水パイプ３７の下降限を規定し、収
容タンクと繋ぐステンレスワイヤ４２は、送水パイプ３
７の収容タンク１に対する下降限を規定している。収容
タンク１には必要に応じてハッチ４５や点検作業等をす
るためのステップ４６が設けられる。

【００２７】上述のように構成された装置を重油等が漂
流している海域に船で曳航して運び、まず送水ポンプ２
２を運転して収容タンク１内に水を導入する。ポンプ室
６に吐出された水は、第２連通孔１４、隔壁の間隙１５
及び第１連通孔１２を経て収容室７へと流入する。ポン
プ室６の水位は、残留空気の圧力により、通気パイプ１
６の略下端位置で保持される。

【００２８】収容室７内に水が導入されると、収容タン
ク１の吃水が下がり、安定化フロート３３が海面に達し
て浮力を得るとともに、流入開口４が海面に臨んでこの
流入開口４から海面近くの海水とともに浮遊物が収容タ
ンク１内に流入するようになる。この時点で切換弁２４
を切り換えて送水ポンプ２２の吐出水が送水パイプ３７
に送られるようにし、排水ポンプ２１を駆動する。収容
タンク１内では比重差によって浮遊物と海水とが上層と
下層に分離されるので、第１連通孔１２から下層の海水
のみがポンプ室６に流入して排水ポンプ２１により排出
される。排水ポンプ２１は収容タンク１の沈降状態に応
じてオンオフ制御され、流入開口４と海面との位置関係
を一定に保つ。

【００２９】送水ポンプ２２から送水パイプ３７へと送
られた水は、噴射口３８から噴出する。この噴射水によ
り送水パイプ３７の上方部分に互いに対向しかつ流入開
口４側に向いた水流が生じ、この水流により海面の広い
範囲に浮遊する浮遊物が流入開口４の前方へと寄せ集め
られる。また両側から衝突する水流の勢いによって浮遊
物は流入開口４の前方で若干盛り上がった状態となるの
で、流入開口４から収容タンク１内へと流れる浮遊物の
割合が多くなり、効率良く回収を行うことができる。

【００３０】収容タンク１内がほぼ浮遊物で充満する状
態になったら、排水ポンプ２１及び送水ポンプ２２を止
め、流入開口４に盲蓋を取り付けて、港に曳航して係留
するかアンカーを付けて適宜の海上に係留しておく。こ
の発明の装置は、安価にかつ比較的短時間で製作できる
から、浮遊物を回収したタンクは陸揚げや処理の準備が
できるまで浮遊物を収容したまま海上に待機させ、新し
い装置を投入していくようにすれば、回収した浮遊物の
陸揚げや処理のために回収作業が遅延するのを避けるこ
とができる。

【００３１】収容タンク１は作用の項でも説明したよう
に、その水没部分（傾動したときに水没することとなる
部分も含む）が円筒形であれば良いから、図４に示すよ
うに収容タンク１の上部が平坦な形状であっても良い。
また安定化フロート３３は円筒形である必要はなく、円
筒状の収容タンク１の外側面に箱形のものを溶接した構
造であっても良い。また送水パイプ３７は安定化フロー
ト３３から延びるように設ける必要はなく、流入開口４
の両側からその前方の水中に延びるように設けられてい
れば良い。

【００３２】なお吐出ポンプの吐出管２３を流入開口４
と同方向に向けて開口させたのは、送水パイプ３７から
噴射される流入開口４側を向いた噴射水による推力とバ
ランスさせるためであるが、異なる方向を向いた吐出口
をいくつか設け、それらを切り換えることによって、装
置の姿勢や移動を制御することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の正面図

【図２】第１実施例の一部破壊側面図

【図３】第１実施例の要部の平面図

【図４】第２実施例の模式的な背面図

【符号の説明】

１ 収容タンク ２ 鏡板 ３ 流入開口の下縁 ４ 流入開口 21 排水ポンプ 22 送水ポンプ 33 フロート 37 送水パイプ

フロントページの続き (72)発明者 福井 康雄 石川県金沢市北安江３丁目５番10号 株式 会社福井鉄工所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 収容タンク(1) と、この収容タンク内に
   連通して水面レベルで開口する流入開口(4) と、収容タ
   ンク(1) の底部に吸入口を有する排水ポンプ(21)とを備
   えた浮遊物の回収装置において、収容タンク(1) は少な
   くとも水没部が横置円筒形であり、流入開口(4) は収容
   タンク(1) の一方の鏡板(2) に開口しており、収容タン
   クの外周側面に設けた安定化フロート(33)と流入開口
   (4) の両側から水中に触角状に延びる送水パイプ(37)と
   を備え、送水パイプ(37)には内側上方かつ流入開口側に
   向いた複数の噴射口がパイプの軸方向に間隔を隔てて配
   置されており、送水パイプ(37)の基端は前記排水ポンプ
   または別に設けた送水ポンプ(22)の吐出口に連通されて
   いる、浮遊物回収装置。
2. 【請求項２】 流入開口(7) の下縁(3) が下凸円弧状で
   あることを特徴とする、請求項１記載の浮遊物回収装
   置。