JPH10338918A - 無動力海水交換装置 - Google Patents
無動力海水交換装置Info
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- JPH10338918A JPH10338918A JP14929797A JP14929797A JPH10338918A JP H10338918 A JPH10338918 A JP H10338918A JP 14929797 A JP14929797 A JP 14929797A JP 14929797 A JP14929797 A JP 14929797A JP H10338918 A JPH10338918 A JP H10338918A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】潮汐による水位変動を利用して無動力で鉛直循
環流を発生させて海水交換を行うことを課題とする。 【解決手段】干潮時に浮力がバランスするように海水域
に設置された円筒容器21と、この円筒容器21に設けら
れ、満潮時に表層の海水を同円筒容器21内に導入する流
入管24と、前記円筒容器21に設けられ、干潮時に前記円
筒容器21内に導入された海水を流出させる流出管26とを
具備することを特徴とする無動力海水交換装置。
環流を発生させて海水交換を行うことを課題とする。 【解決手段】干潮時に浮力がバランスするように海水域
に設置された円筒容器21と、この円筒容器21に設けら
れ、満潮時に表層の海水を同円筒容器21内に導入する流
入管24と、前記円筒容器21に設けられ、干潮時に前記円
筒容器21内に導入された海水を流出させる流出管26とを
具備することを特徴とする無動力海水交換装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は無動力海水交換装置
に関し、特に半閉鎖性水域で水質が悪化している下層水
の海水交換を行う無動力海水交換装置に関する。
に関し、特に半閉鎖性水域で水質が悪化している下層水
の海水交換を行う無動力海水交換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、海水交換装置としては、例えば図
11に示すようなものが知られている。湾口が狭く、浅い
半閉鎖性水域では、湾口部からの流入水による海水交換
能力が弱いため、夏場の太陽熱により発生する温度躍
層、湾内に河川水が流入する場合はその淡水の影響を受
けて水深方向に密度成層１が発生する。この密度成層１
が発生すると、鉛直方向の海水交換が行われなくなり、
密度成層１より下の水質が悪化する。
11に示すようなものが知られている。湾口が狭く、浅い
半閉鎖性水域では、湾口部からの流入水による海水交換
能力が弱いため、夏場の太陽熱により発生する温度躍
層、湾内に河川水が流入する場合はその淡水の影響を受
けて水深方向に密度成層１が発生する。この密度成層１
が発生すると、鉛直方向の海水交換が行われなくなり、
密度成層１より下の水質が悪化する。
【０００３】このような状況下において鉛直方向の海水
を交換するため、これまでは水流発生装置２や曝気装置
３が用いられてきた。ここで、水流発生装置２とは、水
質が悪化していない表層４の海水をポンプ６で底層５に
送り、噴流７で放出することにより、表層４の海水を供
給する装置である。一方、曝気装置３は、コンプレッサ
ー９で底層に空気を圧送し、気泡８の上昇により鉛直循
環流10を発生させるものである。
を交換するため、これまでは水流発生装置２や曝気装置
３が用いられてきた。ここで、水流発生装置２とは、水
質が悪化していない表層４の海水をポンプ６で底層５に
送り、噴流７で放出することにより、表層４の海水を供
給する装置である。一方、曝気装置３は、コンプレッサ
ー９で底層に空気を圧送し、気泡８の上昇により鉛直循
環流10を発生させるものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
技術における水流発生装置２や曝気装置３では、動力源
を必要とすることから、動力ケーブル設置費、運転中の
電力費等が必要となり、水質改善装置の維持管理が大変
である。
技術における水流発生装置２や曝気装置３では、動力源
を必要とすることから、動力ケーブル設置費、運転中の
電力費等が必要となり、水質改善装置の維持管理が大変
である。
【０００５】本発明はこうした事情を考慮してなされた
もので、潮汐による水位変動を利用して無動力で鉛直循
環流を発生させて海水交換を行うことができる無動力海
水交換装置を提供することを目的とする。本発明は、ま
た、容器の一部に隔壁を設けて海水浄化手段を有する浄
化槽を構成すると共に、前記浄化槽側に満潮時に海水を
導入する流入口を設け、同浄化槽で浄化した海水と上記
表層の海水を混合して干潮時に海底付近に流出させるよ
うに構成することにより、水質の改善を図ることができ
る無動力海水交換装置を提供することを目的とする。
もので、潮汐による水位変動を利用して無動力で鉛直循
環流を発生させて海水交換を行うことができる無動力海
水交換装置を提供することを目的とする。本発明は、ま
た、容器の一部に隔壁を設けて海水浄化手段を有する浄
化槽を構成すると共に、前記浄化槽側に満潮時に海水を
導入する流入口を設け、同浄化槽で浄化した海水と上記
表層の海水を混合して干潮時に海底付近に流出させるよ
うに構成することにより、水質の改善を図ることができ
る無動力海水交換装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、干潮時に浮力
がバランスするように海水域に設置された容器と、この
容器に設けられ、満潮時に表層の海水を同容器内に導入
する流入口と、前記容器に設けられ、干潮時に前記容器
内に導入された海水を流出させる流出口とを具備するこ
とを特徴とする無動力海水交換装置である。
がバランスするように海水域に設置された容器と、この
容器に設けられ、満潮時に表層の海水を同容器内に導入
する流入口と、前記容器に設けられ、干潮時に前記容器
内に導入された海水を流出させる流出口とを具備するこ
とを特徴とする無動力海水交換装置である。
【０００７】本発明において、容器の一部に隔壁を設け
て海水浄化手段を有する浄化槽を構成すると共に、前記
浄化槽側に満潮時に海水を導入する流入口を設け、同浄
化槽で浄化した海水と上記表層の海水を混合して干潮時
に海底付近に流出させるように構成することが、水質の
改善を図る意味で好ましい。
て海水浄化手段を有する浄化槽を構成すると共に、前記
浄化槽側に満潮時に海水を導入する流入口を設け、同浄
化槽で浄化した海水と上記表層の海水を混合して干潮時
に海底付近に流出させるように構成することが、水質の
改善を図る意味で好ましい。
【０００８】［作用］本発明に係る無動力海水交換装置
の作用について説明する。海域の潮汐は月と太陽と地球
の引力によって発生するものである。これらの位置関係
によって潮位変動量は日によって異なるが、平均的にみ
れば１２時間周期で干潮から満潮の間で０．５ｍ程度の
潮位変動が得られる。そこで、半閉鎖性水域の水面に容
器を浮かべ、干潮から満潮に向かう上げ潮の間に水質の
悪化していない表層の海水を流入管を介して容器に貯
め、満潮から干潮に向かう下げ潮で流出管を介して水質
の悪化していない表層の海水を底層に無動力で供給する
ことが可能となる。
の作用について説明する。海域の潮汐は月と太陽と地球
の引力によって発生するものである。これらの位置関係
によって潮位変動量は日によって異なるが、平均的にみ
れば１２時間周期で干潮から満潮の間で０．５ｍ程度の
潮位変動が得られる。そこで、半閉鎖性水域の水面に容
器を浮かべ、干潮から満潮に向かう上げ潮の間に水質の
悪化していない表層の海水を流入管を介して容器に貯
め、満潮から干潮に向かう下げ潮で流出管を介して水質
の悪化していない表層の海水を底層に無動力で供給する
ことが可能となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について図
面を参照して説明する。 （実施例１）図１を参照する。但し、図11と同部材は同
符号を付して説明する。図中の付番21は、干潮時に浮力
がバランスするように海水域に設置された円筒容器であ
る。この円筒容器21の底面近くの外壁には、干潮時に浮
力がバランスするように浮体22が設置されている。この
浮体22はアンカーロープ23で固定しておく。前記円筒容
器21の外壁で前記浮体22の下部に位置する部分には、満
潮時に表層の海水を同円筒容器内に導入する流入管24が
設けられている。ここで、流入管24には、円筒容器21の
内側にのみ開く逆止弁25が設置されている。前記円筒容
器21の底部には、干潮時に該容器21内に導入された海水
を流出させる流出管26が設けられている。ここで、流出
管26の出口は容器21の底面付近に設ける。前記流出管26
には、容器21の外側方向にのみ開く逆止弁27が設置され
ている。
面を参照して説明する。 （実施例１）図１を参照する。但し、図11と同部材は同
符号を付して説明する。図中の付番21は、干潮時に浮力
がバランスするように海水域に設置された円筒容器であ
る。この円筒容器21の底面近くの外壁には、干潮時に浮
力がバランスするように浮体22が設置されている。この
浮体22はアンカーロープ23で固定しておく。前記円筒容
器21の外壁で前記浮体22の下部に位置する部分には、満
潮時に表層の海水を同円筒容器内に導入する流入管24が
設けられている。ここで、流入管24には、円筒容器21の
内側にのみ開く逆止弁25が設置されている。前記円筒容
器21の底部には、干潮時に該容器21内に導入された海水
を流出させる流出管26が設けられている。ここで、流出
管26の出口は容器21の底面付近に設ける。前記流出管26
には、容器21の外側方向にのみ開く逆止弁27が設置され
ている。
【００１０】前記円筒容器21内の水量は、図２のように
変動する。また、前記逆止弁25，27は、夫々図３
（Ａ），（Ｂ）のように動作する。つまり、水面が上昇
すると、流入管24に設けた逆止弁25が開き、表層水が容
器21内に流入する。満潮29後は、水面が下がり始めて、
流出管26に設けた逆止弁27が開き、逆止弁25が閉じるた
め、容器21内に蓄えられた海水は流出管26と通って底層
５に送り込まれる。図４は容器21に対する流入出水量の
変化を示す特性図であり、図５は容器内水量を示す特性
図である。これらの図４，図５より、表層水が容器21内
に流入し満潮時になって容器内水量がピークになると、
表層水の流入が止り、逆に満潮時をすぎると徐々に容器
内から海水が流出されて容器内水量が零になることが明
らかである。
変動する。また、前記逆止弁25，27は、夫々図３
（Ａ），（Ｂ）のように動作する。つまり、水面が上昇
すると、流入管24に設けた逆止弁25が開き、表層水が容
器21内に流入する。満潮29後は、水面が下がり始めて、
流出管26に設けた逆止弁27が開き、逆止弁25が閉じるた
め、容器21内に蓄えられた海水は流出管26と通って底層
５に送り込まれる。図４は容器21に対する流入出水量の
変化を示す特性図であり、図５は容器内水量を示す特性
図である。これらの図４，図５より、表層水が容器21内
に流入し満潮時になって容器内水量がピークになると、
表層水の流入が止り、逆に満潮時をすぎると徐々に容器
内から海水が流出されて容器内水量が零になることが明
らかである。
【００１１】このように、実施例１では、海水域に設置
された容器21の底面近くの外壁に干潮時に浮力がバラン
スするように浮体22を設置するとともに、容器21の外壁
で前記浮体22の下部に位置する部分に満潮時に表層の海
水を同容器21内に導入する流入管24を設け、更に前記容
器21の底部に干潮時に該容器21内に導入された海水を流
出させる流出管26を設けた構成とすることにより、干潮
28から満潮29に向かう上げ潮30では水質の悪化しない表
層４の海水を流入管24を介して容器21に貯め、満潮29か
ら干潮28に向かう下げ潮31で流出管26を介して水質の悪
化していない表層４の海水を底層５に無動力で供給する
ことができる。
された容器21の底面近くの外壁に干潮時に浮力がバラン
スするように浮体22を設置するとともに、容器21の外壁
で前記浮体22の下部に位置する部分に満潮時に表層の海
水を同容器21内に導入する流入管24を設け、更に前記容
器21の底部に干潮時に該容器21内に導入された海水を流
出させる流出管26を設けた構成とすることにより、干潮
28から満潮29に向かう上げ潮30では水質の悪化しない表
層４の海水を流入管24を介して容器21に貯め、満潮29か
ら干潮28に向かう下げ潮31で流出管26を介して水質の悪
化していない表層４の海水を底層５に無動力で供給する
ことができる。
【００１２】なお、水質が悪化する半閉鎖性水において
も、海域によっては波浪があり、逆止弁の止水性が必要
となることもある。逆止弁の止水性を上げるためには、
これに例えばバネを設置することが挙げられる。こうす
ると、ある程度の水位差が付かないと逆止弁が動かない
ことになる。図６はバネ付き逆止弁を用いた場合の容器
内の水位変動を示す特性図であり、図２と同じ特性であ
る。図７は、夫々バネ付き逆止弁と逆止弁27の動きを示
す特性図である。つまり、容器内外に数ｃｍの潮位差が
ないと、バネ付き逆止弁は作動しない。図８はバネ付き
逆止弁を用いた場合の容器に対する流入出水量の変化を
示す特性図であり、図９はその時の容器内水量を示す特
性図である。満潮付近と干潮付近は弁が作動しなくなる
が、本装置において完全止水の必要はなく、状況（海域
静隠度）に応じてバネ等の強度は調整することとなる。
も、海域によっては波浪があり、逆止弁の止水性が必要
となることもある。逆止弁の止水性を上げるためには、
これに例えばバネを設置することが挙げられる。こうす
ると、ある程度の水位差が付かないと逆止弁が動かない
ことになる。図６はバネ付き逆止弁を用いた場合の容器
内の水位変動を示す特性図であり、図２と同じ特性であ
る。図７は、夫々バネ付き逆止弁と逆止弁27の動きを示
す特性図である。つまり、容器内外に数ｃｍの潮位差が
ないと、バネ付き逆止弁は作動しない。図８はバネ付き
逆止弁を用いた場合の容器に対する流入出水量の変化を
示す特性図であり、図９はその時の容器内水量を示す特
性図である。満潮付近と干潮付近は弁が作動しなくなる
が、本装置において完全止水の必要はなく、状況（海域
静隠度）に応じてバネ等の強度は調整することとなる。
【００１３】（実施例２）図１０を参照する。但し、図
１と同部材は同符号を付して説明を省略する。円筒容器
21内には、該円筒容器21の底部に隔壁41が立設してい
る。この隔壁41で仕切られた片側（右側）の領域は、フ
ィルター42を用いて物理的に栄養塩を除去して水質改善
を図る槽型浄化装置43を構成している。この槽型浄化装
置43については、対象となる水域の水質悪化程度、円筒
容器21のサイズで決まる処理水量に応じた装置を設置す
る必要がある。前記槽型浄化装置43側に位置する前記容
器21の底部には、円筒容器21の内側にのみ開く逆止弁44
が設けられている。前記円筒容器21の側壁には、円筒容
器21の内側にのみ開く逆止弁45が設けられている。前記
円筒容器21は支柱46により支持されている。
１と同部材は同符号を付して説明を省略する。円筒容器
21内には、該円筒容器21の底部に隔壁41が立設してい
る。この隔壁41で仕切られた片側（右側）の領域は、フ
ィルター42を用いて物理的に栄養塩を除去して水質改善
を図る槽型浄化装置43を構成している。この槽型浄化装
置43については、対象となる水域の水質悪化程度、円筒
容器21のサイズで決まる処理水量に応じた装置を設置す
る必要がある。前記槽型浄化装置43側に位置する前記容
器21の底部には、円筒容器21の内側にのみ開く逆止弁44
が設けられている。前記円筒容器21の側壁には、円筒容
器21の内側にのみ開く逆止弁45が設けられている。前記
円筒容器21は支柱46により支持されている。
【００１４】こうした構成の装置において、上げ潮30に
逆止弁43を介して水質の悪化した中、底層の水を容器21
内に入れる。この水に関しては槽型浄化装置43を通して
処理し水の上昇によって隔壁41の左側に送り、逆止弁44
から流入する表層４の海水と混合して下げ潮31で流出管
26を介して海水を底層５に供給する構成となっている。
逆止弁43を介して水質の悪化した中、底層の水を容器21
内に入れる。この水に関しては槽型浄化装置43を通して
処理し水の上昇によって隔壁41の左側に送り、逆止弁44
から流入する表層４の海水と混合して下げ潮31で流出管
26を介して海水を底層５に供給する構成となっている。
【００１５】実施例２に係る無動力海水交換装置によれ
ば、フィルター42の洗浄のため、逆洗用タイマ、タイマ
等の設置による多少の電力が必要となるが、槽型浄化装
置43の設置により水域の栄養塩が除去されるため、より
一層の水質改善効果が期待できる。なお、前記円筒容器
21を直径３０ｍで製作するとすると、潮汐変動が１２時
間周期で０．５ｍ値度で起こるとすると、７０６ｍ3 ／
日の海水を海底に送り込むことができる計算となる。こ
れは、３．７ＫＷ程度のポンプを設置した水流発生装置
と同等の水量である。
ば、フィルター42の洗浄のため、逆洗用タイマ、タイマ
等の設置による多少の電力が必要となるが、槽型浄化装
置43の設置により水域の栄養塩が除去されるため、より
一層の水質改善効果が期待できる。なお、前記円筒容器
21を直径３０ｍで製作するとすると、潮汐変動が１２時
間周期で０．５ｍ値度で起こるとすると、７０６ｍ3 ／
日の海水を海底に送り込むことができる計算となる。こ
れは、３．７ＫＷ程度のポンプを設置した水流発生装置
と同等の水量である。
【００１６】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、潮
汐による水位変動を利用して無動力で鉛直循環流を発生
させて海水交換を行うことができる無動力海水交換装置
を提供できる。また、容器の一部に隔壁を設けて海水浄
化手段を有する浄化槽を構成すると共に、前記浄化槽側
に満潮時に海水を導入する流入口を設け、同浄化槽で浄
化した海水と上記表層の海水を混合して干潮時に海底付
近に流出させるように構成することにより、水質の改善
を図ることができる無動力海水交換装置を提供できる。
汐による水位変動を利用して無動力で鉛直循環流を発生
させて海水交換を行うことができる無動力海水交換装置
を提供できる。また、容器の一部に隔壁を設けて海水浄
化手段を有する浄化槽を構成すると共に、前記浄化槽側
に満潮時に海水を導入する流入口を設け、同浄化槽で浄
化した海水と上記表層の海水を混合して干潮時に海底付
近に流出させるように構成することにより、水質の改善
を図ることができる無動力海水交換装置を提供できる。
【図１】本発明の実施例１に係る無動力海水交換装置の
説明図。
説明図。
【図２】図１の無動力海水交換装置における円筒容器内
の水位変動を示す特性図。
の水位変動を示す特性図。
【図３】図１の無動力海水交換装置における逆止弁25，
27の動作を示す特性図で、図３（Ａ）は逆止弁25の動作
を、図３（Ｂ）は逆止弁27の動作を示す。
27の動作を示す特性図で、図３（Ａ）は逆止弁25の動作
を、図３（Ｂ）は逆止弁27の動作を示す。
【図４】図１の無動力海水交換装置における円筒容器に
対する流入出水量の変化を示す特性図。
対する流入出水量の変化を示す特性図。
【図５】図１の無動力海水交換装置における円筒容器内
水量を示す特性図。
水量を示す特性図。
【図６】バネ付逆止弁を有した無動力海水交換装置にお
ける円筒容器内の水位変動を示す特性図。
ける円筒容器内の水位変動を示す特性図。
【図７】バネ付逆止弁を有した無動力海水交換装置にお
ける各逆止弁の動作を示す特性図で、図７（Ａ）はバネ
付き逆止弁の動作を、図７（Ｂ）は逆止弁27の動作を示
す。
ける各逆止弁の動作を示す特性図で、図７（Ａ）はバネ
付き逆止弁の動作を、図７（Ｂ）は逆止弁27の動作を示
す。
【図８】バネ付逆止弁を有した無動力海水交換装置にお
ける円筒容器に対する流入出水量の変化を示す特性図。
ける円筒容器に対する流入出水量の変化を示す特性図。
【図９】バネ付逆止弁を有した無動力海水交換装置にお
ける円筒容器内水量を示す特性図。
ける円筒容器内水量を示す特性図。
【図１０】本発明の実施例２に係る無動力海水交換装置
の説明図。
の説明図。
【図１１】従来の海水交換装置の説明図。
21…円筒容器、 22…浮体、 23…アンカーロープ、 24…流入管、 25，27，44，45…逆止弁、 26…流出管、 41…隔壁、 42…フィルター、 43…槽型浄化装置。
Claims (2)
- 【請求項１】 干潮時に浮力がバランスするように海水
域に設置された容器と、この容器に設けられ、満潮時に
表層の海水を同容器内に導入する流入口と、前記容器に
設けられ、干潮時に前記容器内に導入された海水を流出
させる流出口とを具備することを特徴とする無動力海水
交換装置。 - 【請求項２】 前記容器の一部に隔壁を設けて海水浄化
手段を有する浄化槽を構成すると共に、前記浄化槽側に
満潮時に海水を導入する流入口を設け、同浄化槽で浄化
した海水と上記表層の海水を混合して干潮時に海底付近
に流出させるようにしたことを特徴とする請求項１記載
の無動力海水交換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14929797A JPH10338918A (ja) | 1997-06-06 | 1997-06-06 | 無動力海水交換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14929797A JPH10338918A (ja) | 1997-06-06 | 1997-06-06 | 無動力海水交換装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10338918A true JPH10338918A (ja) | 1998-12-22 |
Family
ID=15472093
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14929797A Withdrawn JPH10338918A (ja) | 1997-06-06 | 1997-06-06 | 無動力海水交換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10338918A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100521900B1 (ko) * | 2002-06-21 | 2005-10-14 | 주식회사 혜인이엔씨 | 조위차를 이용한 해안가의 수영장 급배수 시설 |
| JP2006205059A (ja) * | 2005-01-28 | 2006-08-10 | Hakatawan Kankyo Seibi Kk | 海水浄化方法及び海水浄化装置 |
| KR20090050333A (ko) * | 2007-11-15 | 2009-05-20 | (주)에코션 | 해안의 해수면 변화를 이용한 레저시설 |
-
1997
- 1997-06-06 JP JP14929797A patent/JPH10338918A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100521900B1 (ko) * | 2002-06-21 | 2005-10-14 | 주식회사 혜인이엔씨 | 조위차를 이용한 해안가의 수영장 급배수 시설 |
| JP2006205059A (ja) * | 2005-01-28 | 2006-08-10 | Hakatawan Kankyo Seibi Kk | 海水浄化方法及び海水浄化装置 |
| JP4558525B2 (ja) * | 2005-01-28 | 2010-10-06 | 博多湾環境整備株式会社 | 海水浄化方法及び海水浄化装置 |
| KR20090050333A (ko) * | 2007-11-15 | 2009-05-20 | (주)에코션 | 해안의 해수면 변화를 이용한 레저시설 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040907 |