JPS6059367B2 - 表面取水装置 - Google Patents
表面取水装置Info
- Publication number
- JPS6059367B2 JPS6059367B2 JP50055771A JP5577175A JPS6059367B2 JP S6059367 B2 JPS6059367 B2 JP S6059367B2 JP 50055771 A JP50055771 A JP 50055771A JP 5577175 A JP5577175 A JP 5577175A JP S6059367 B2 JPS6059367 B2 JP S6059367B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water
- water intake
- board
- intake
- velocity
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/20—Hydro energy
Landscapes
- Barrages (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
一般にダム等の貯水は太陽熱による水面での熱収支の結
果、深所に比し水面近くの水温が高くなり、密度の小さ
い軽い温水層が深所の低温で重い冷水層の上にのつてい
る場合が多い。
果、深所に比し水面近くの水温が高くなり、密度の小さ
い軽い温水層が深所の低温で重い冷水層の上にのつてい
る場合が多い。
本発明は上記のごとき表面の温水を取水する装置に関す
るものてある。第１図は従来の表面取水装置の１側を示
す概略正面図、第２図は第１図中の取水盤の形状を示す
平面図である。
るものてある。第１図は従来の表面取水装置の１側を示
す概略正面図、第２図は第１図中の取水盤の形状を示す
平面図である。
図中１’はソロバン玉型のフロート、２’は取水盤、３
’は支柱、４’は導管で、上記フロート１’により水面
（Ｗ’は表層水）に浮き、この浮力によつて取水盤２’
および導管４’を水中に支え、上記導管４’は水位の変
動に追従するため伸縮可能になつており、ダム等の表面
の温水を矢印ａ’のようにフロート１’と取水盤２’間
から取り入れ、導管４’に入つた水は水路等に導かれ潅
概等に利用されるようになつている。表層にある温水と
その下にある冷水の境界の流速がある速度（臨界速度と
いう）以下の時、表層の温水は冷水の上に滑るように流
れて、温水と冷水の混合が起らない事が知られている。
’は支柱、４’は導管で、上記フロート１’により水面
（Ｗ’は表層水）に浮き、この浮力によつて取水盤２’
および導管４’を水中に支え、上記導管４’は水位の変
動に追従するため伸縮可能になつており、ダム等の表面
の温水を矢印ａ’のようにフロート１’と取水盤２’間
から取り入れ、導管４’に入つた水は水路等に導かれ潅
概等に利用されるようになつている。表層にある温水と
その下にある冷水の境界の流速がある速度（臨界速度と
いう）以下の時、表層の温水は冷水の上に滑るように流
れて、温水と冷水の混合が起らない事が知られている。
温水取水の条件は表層水を臨界速度以下で取水するにあ
るので、ここで臨界速度を説明する。いま、水温Ｔ２、
密度ρ２、動粘性係数ν２の静水上に、水温Ｔ、（Ｔ、
＞Ｔ０）、密度ｐ、（ρ、＜ρ２）、動粘性係数ν、の
軽い高温の表面水てあつて、両層が安定成層を形成し表
層水が同じ流速Ｖ、で流れているとすれば、両者の接触
面で混合が起らないための条件（上層の流れが下層の冷
水を吸い出ししない条件）は、Ｖ、＜Ｖｃである事が望
まれる。このＶｃが臨界速度である。上記従来の表面取
水装置ではこの流速（臨界速度）を取水盤２’の傾きθ
（１９０〜４００）で調節している。即ち、取水盤２’
は大きく傾いて周辺取水部の速度分布は比較的平らて、
取水盤２’取り入れ直前の速度分布は下方の速度が比較
的大き・くなるため、境界（温水層と冷水層の境界）の
速度が大きいので、冷水を巻き込み取水性能は満足する
ものでなかつた。本発明は上記従来のものの欠点に鑑み
案出されたもので、表層の温水をより効率良く取水する
こ・とを目的とし、このためには取水直前位置て表層に
近い部分の流入速度がより大きい方がよいので、取水盤
上に取水する温水域の温水の速度分布が下方から上方に
向つて徐々に大きくなつている位置に取水盤を水平に設
置し、且又前記取水盤の上方に固定支柱によソー定間隔
を存して一体に固着した平板上の空気吸入防止板を配設
し、その直径を取水盤の直径より小さく形成したもので
ある。
るので、ここで臨界速度を説明する。いま、水温Ｔ２、
密度ρ２、動粘性係数ν２の静水上に、水温Ｔ、（Ｔ、
＞Ｔ０）、密度ｐ、（ρ、＜ρ２）、動粘性係数ν、の
軽い高温の表面水てあつて、両層が安定成層を形成し表
層水が同じ流速Ｖ、で流れているとすれば、両者の接触
面で混合が起らないための条件（上層の流れが下層の冷
水を吸い出ししない条件）は、Ｖ、＜Ｖｃである事が望
まれる。このＶｃが臨界速度である。上記従来の表面取
水装置ではこの流速（臨界速度）を取水盤２’の傾きθ
（１９０〜４００）で調節している。即ち、取水盤２’
は大きく傾いて周辺取水部の速度分布は比較的平らて、
取水盤２’取り入れ直前の速度分布は下方の速度が比較
的大き・くなるため、境界（温水層と冷水層の境界）の
速度が大きいので、冷水を巻き込み取水性能は満足する
ものでなかつた。本発明は上記従来のものの欠点に鑑み
案出されたもので、表層の温水をより効率良く取水する
こ・とを目的とし、このためには取水直前位置て表層に
近い部分の流入速度がより大きい方がよいので、取水盤
上に取水する温水域の温水の速度分布が下方から上方に
向つて徐々に大きくなつている位置に取水盤を水平に設
置し、且又前記取水盤の上方に固定支柱によソー定間隔
を存して一体に固着した平板上の空気吸入防止板を配設
し、その直径を取水盤の直径より小さく形成したもので
ある。
以下、本発明を第３図ないし第７図を参照して説明する
。第３図、第４図、第５図はそれぞれ本発明の異なる実
施例を示し、第６図は第３図に示した実施例を用いた場
合の作用説明図、第７図は従来のものと本発明によつた
場合の作用効果の説明図である。先す、本発明を第３図
の実施例に基いて説明する。
。第３図、第４図、第５図はそれぞれ本発明の異なる実
施例を示し、第６図は第３図に示した実施例を用いた場
合の作用説明図、第７図は従来のものと本発明によつた
場合の作用効果の説明図である。先す、本発明を第３図
の実施例に基いて説明する。
図中、１１は空気吸入防止板、１２は取水盤（この角度
限定は特に工作上の誤差をなくする意味て平板（水平）
に形成され、その形状は普通円形であるが、多角形でも
よい）、１３は支柱、１４は導管、１５は芯を示し、空
気吸入防止板１１は支柱１３を介して一定間隔をおき取
水盤１２の上方に固着されており、取り込まれた表層水
Ｗは上記空気吸入防止板１１と取水盤１２の間を通つて
導管１４に導入されるようになつている。支柱１３は取
水の抵抗とならない様に翼形板あるいは平板で作られる
。芯１５は導管１４への取水の入口損失を小さくするた
めに設けられており、導管１４の入口損失が問題になら
ない場合は省く事ができる。取水盤１２の外径Ｄ１は内
径Ｄ２の１．Ｐｉ以上とする。
限定は特に工作上の誤差をなくする意味て平板（水平）
に形成され、その形状は普通円形であるが、多角形でも
よい）、１３は支柱、１４は導管、１５は芯を示し、空
気吸入防止板１１は支柱１３を介して一定間隔をおき取
水盤１２の上方に固着されており、取り込まれた表層水
Ｗは上記空気吸入防止板１１と取水盤１２の間を通つて
導管１４に導入されるようになつている。支柱１３は取
水の抵抗とならない様に翼形板あるいは平板で作られる
。芯１５は導管１４への取水の入口損失を小さくするた
めに設けられており、導管１４の入口損失が問題になら
ない場合は省く事ができる。取水盤１２の外径Ｄ１は内
径Ｄ２の１．Ｐｉ以上とする。
また空気吸入防止板１１の外径Ｄ。は取水盤１２のＤ１
より小さい。また導管（外径ｄ）１４の入口は入口損失
を小さくするため面取り（Ｒで示す丸み）する。この場
合Ｒ／ｄ〉０．１が望ましい。次に、第４図の実施例で
は上記導管１４の入口は直線または折れ線て作られてお
り、この場合ｃ／ｄ〉０．５が望ましいことが知られて
いる。
より小さい。また導管（外径ｄ）１４の入口は入口損失
を小さくするため面取り（Ｒで示す丸み）する。この場
合Ｒ／ｄ〉０．１が望ましい。次に、第４図の実施例で
は上記導管１４の入口は直線または折れ線て作られてお
り、この場合ｃ／ｄ〉０．５が望ましいことが知られて
いる。
取水盤１２の傾きθは−１００〜１０らとする。その他
．第３図と同じ符号はそれぞれ同一部分を示す。もう１
つの実施例を示す第５図の１６，１７はいずれも浮きて
あるが、一方の１６は取水盤１２の下部に環状に設けら
れ、他方の１７は空気吸入防止板１１の上部に設けられ
ており、上記浮き１６，１７は水位が変化しても取水装
置を常に水面付近に位置させるものである。なお、取水
装置の位置決めは上記のごとき浮きを使わず、ローブ等
で塔等から吊り下げるようにしても良い。次に、第６図
（第３図の実施例によつた場合を示す）により作用を説
明する。
．第３図と同じ符号はそれぞれ同一部分を示す。もう１
つの実施例を示す第５図の１６，１７はいずれも浮きて
あるが、一方の１６は取水盤１２の下部に環状に設けら
れ、他方の１７は空気吸入防止板１１の上部に設けられ
ており、上記浮き１６，１７は水位が変化しても取水装
置を常に水面付近に位置させるものである。なお、取水
装置の位置決めは上記のごとき浮きを使わず、ローブ等
で塔等から吊り下げるようにしても良い。次に、第６図
（第３図の実施例によつた場合を示す）により作用を説
明する。
ダム等では冷水の上に太陽熱で温ためられた温水がのつ
ており、この温水を取ることが表面取水の目的てある。
温水を効率良く取るためには位置■（取水直前の位置）
に示す速度分布の最大速度Ｖｍａｘが大きい方が良いが
、冷水を巻き込まないためには温水と冷水の境界Ｗｂの
速度Ｖｂが、前に説明した臨界速度Ｖｃより小さくなけ
ればならない。本発明による表面取水装置では取水盤１
２上に発達する速度分布は、位置１に示すように取水盤
１２上で速度が０で、上方に行くに従つて速度が大きく
なり、最大速度ＶｎｌａＸＩを水面付近に持つ。
ており、この温水を取ることが表面取水の目的てある。
温水を効率良く取るためには位置■（取水直前の位置）
に示す速度分布の最大速度Ｖｍａｘが大きい方が良いが
、冷水を巻き込まないためには温水と冷水の境界Ｗｂの
速度Ｖｂが、前に説明した臨界速度Ｖｃより小さくなけ
ればならない。本発明による表面取水装置では取水盤１
２上に発達する速度分布は、位置１に示すように取水盤
１２上で速度が０で、上方に行くに従つて速度が大きく
なり、最大速度ＶｎｌａＸＩを水面付近に持つ。
この性質は位置■における最大速度Ｖｍａｘを大きくし
、境界の速度Ｖｂを小さくする傾向を持つ。次に、第７
図（ａ図は従来のもの、ｂ図は本発明の場合）により、
従来の取水装置と本発明による取水装置との取水性能を
比較説明し、本発明によるものの性能が優れている事を
明らかにしよう。
、境界の速度Ｖｂを小さくする傾向を持つ。次に、第７
図（ａ図は従来のもの、ｂ図は本発明の場合）により、
従来の取水装置と本発明による取水装置との取水性能を
比較説明し、本発明によるものの性能が優れている事を
明らかにしよう。
ａ図の従来の取水装置てはＬ（取水盤２″の周辺水平部
の径）が小さく（Ｌ／Ｄ１〈０．１）、取水盤２゛が大
きく傾いている（１９Ｄく０く４０））ので、角部Ａの
前後（位置１及び■）の速度分布は比較的平らになる。
の径）が小さく（Ｌ／Ｄ１〈０．１）、取水盤２゛が大
きく傾いている（１９Ｄく０く４０））ので、角部Ａの
前後（位置１及び■）の速度分布は比較的平らになる。
従つて、取水盤２″の直前（位置■）の速度分布は下方
の速度が比較的大きくなるため、温水と冷水の境界Ｗｂ
の速度■ｂが大きくなり、取水性能は良くない。ｂ図に
示す本発明による取水装置では取水盤１２が平らである
ため、取水盤１２上（位置１および■）に下側から徐々
に大きくなる速度分布（第６図について説明した）が作
られるので、取水盤１２の直前（位置■）の速度分布は
下方の速度が小さくなり、境界Ｗｂの速度Ｖｂが小さく
なる。よつて、従来の取水装置に比べ、本発明による取
水装置の方が取水性能が優れている。ここで、再び第３
図に戻り空気吸入防止板１１の作用を説明する。
の速度が比較的大きくなるため、温水と冷水の境界Ｗｂ
の速度■ｂが大きくなり、取水性能は良くない。ｂ図に
示す本発明による取水装置では取水盤１２が平らである
ため、取水盤１２上（位置１および■）に下側から徐々
に大きくなる速度分布（第６図について説明した）が作
られるので、取水盤１２の直前（位置■）の速度分布は
下方の速度が小さくなり、境界Ｗｂの速度Ｖｂが小さく
なる。よつて、従来の取水装置に比べ、本発明による取
水装置の方が取水性能が優れている。ここで、再び第３
図に戻り空気吸入防止板１１の作用を説明する。
第７図ｂで説明した取水盤１２上の速度分布（位置１及
び■の分布）の最大速度Ｖ，及びＶ２を水面付近に位置
させるには、空気吸入防止板１１の直径Ｄ。は小さい方
が良い。しかし、あまり小さくなると空気吸入防止板１
１ぎわの水面の流速か早くなり、空気を吸い込む危険が
出てくるので、直径Ｄ。はある大きさ以上必要である。
本発明は上記実施例について説明したように、タム等の
表層水中に浮く取水盤の上面より取水した温水を導管に
導き入れて所定個所に送給する表面取水装置において、
前記取水盤を同取水盤上に取水する温水域における温水
の速度分布が下方から上方に向つて徐々に大きくなつて
いる位置に水平に設置し、且又取水盤上方に支柱を介し
て一定間隔を存して一体に固着した平板状の空気吸入防
止板を配置し、その直径を取水盤の直径より適当に小さ
くした表面取水装置である。
び■の分布）の最大速度Ｖ，及びＶ２を水面付近に位置
させるには、空気吸入防止板１１の直径Ｄ。は小さい方
が良い。しかし、あまり小さくなると空気吸入防止板１
１ぎわの水面の流速か早くなり、空気を吸い込む危険が
出てくるので、直径Ｄ。はある大きさ以上必要である。
本発明は上記実施例について説明したように、タム等の
表層水中に浮く取水盤の上面より取水した温水を導管に
導き入れて所定個所に送給する表面取水装置において、
前記取水盤を同取水盤上に取水する温水域における温水
の速度分布が下方から上方に向つて徐々に大きくなつて
いる位置に水平に設置し、且又取水盤上方に支柱を介し
て一定間隔を存して一体に固着した平板状の空気吸入防
止板を配置し、その直径を取水盤の直径より適当に小さ
くした表面取水装置である。
即ち、本発明によれば、（１）取水盤が平らであるため
取水盤上（第７図ｂの位置１及び■）に下方から上方に
向つて徐々に大きくなる取水速度分希が作られるので、
取水盤の直前（位置■）の速度分布は下方の速度が小さ
くなり、従つて温水層と冷水層の境界の速度が小さくな
るので、冷水の巻き込みが殆んど無くなり、取水性能を
向上する事が出来る。
取水盤上（第７図ｂの位置１及び■）に下方から上方に
向つて徐々に大きくなる取水速度分希が作られるので、
取水盤の直前（位置■）の速度分布は下方の速度が小さ
くなり、従つて温水層と冷水層の境界の速度が小さくな
るので、冷水の巻き込みが殆んど無くなり、取水性能を
向上する事が出来る。
（１１）また、本発明においては主記取水盤の上方に支
柱を介し一定間隔を置いて固着され、同取水盤の直径よ
りも小さいが適当に大きい直径を有する空気吸入防止板
を設ける事によつて、取水時空気の吸入を防止できるの
で、導管の中を水が充満して流れる。
柱を介し一定間隔を置いて固着され、同取水盤の直径よ
りも小さいが適当に大きい直径を有する空気吸入防止板
を設ける事によつて、取水時空気の吸入を防止できるの
で、導管の中を水が充満して流れる。
（Ｉｉｌ）本発明による取水装置は取水盤のみならず空
気吸入防止板等は平板で形成されるので、構造が簡単で
加工工程を短縮でき、製作費が安価である。
気吸入防止板等は平板で形成されるので、構造が簡単で
加工工程を短縮でき、製作費が安価である。
第１図は従来の表面取水装置の取水部の概略正面図、第
２図は第１図中の取水盤の平面図、第３図、第４図、第
５図はそれぞれ本発明の実施例の概略正面図、第６図は
第３図に示した実施例を用いた場合の作用説明図、第７
図は従来のものと本発明によつた場合の作用効果の説明
図で、ａ図は従来のものの場合、ｂ図は本発明表面取水
装置によつた場合を示す。 図中、１１・・・・・・空気吸入防止板、１２・・・・
・・取水 ．
→←盤、１３・・・・・支柱、１４・・・・・導管、
１５・・・・・心、１６，１７・・・・・・浮き、Ｗ・
・・・・・表層水、Ｗｂ・・・・・・温水層と冷水層の
境界、■ｂ・・・・・・境界Ｗｂの速度、Ｖ１・・・・
・・取水盤１２上（位置１）に発達する速度分布の最大
速度、Ｖ２・・・・・・取水盤１２入口部（位置■）の
速度分布の最大速度、位置■・・・・・取水盤１２の直
前位置。
２図は第１図中の取水盤の平面図、第３図、第４図、第
５図はそれぞれ本発明の実施例の概略正面図、第６図は
第３図に示した実施例を用いた場合の作用説明図、第７
図は従来のものと本発明によつた場合の作用効果の説明
図で、ａ図は従来のものの場合、ｂ図は本発明表面取水
装置によつた場合を示す。 図中、１１・・・・・・空気吸入防止板、１２・・・・
・・取水 ．
→←盤、１３・・・・・支柱、１４・・・・・導管、
１５・・・・・心、１６，１７・・・・・・浮き、Ｗ・
・・・・・表層水、Ｗｂ・・・・・・温水層と冷水層の
境界、■ｂ・・・・・・境界Ｗｂの速度、Ｖ１・・・・
・・取水盤１２上（位置１）に発達する速度分布の最大
速度、Ｖ２・・・・・・取水盤１２入口部（位置■）の
速度分布の最大速度、位置■・・・・・取水盤１２の直
前位置。
Claims (1)
- １ ダム等の表層水中に浮く取水盤の上面より取水した
温水を導管に導き入れて所定個所に送給する表面取水装
置において、前記取水盤を該取水盤上に取水する温水域
の温水の速度分布が下方から上方に向つて徐々に大きく
なつている位置に水平に設置するとともに、同取水盤の
上方に支柱を介し一定間隔を置いて一体に固着され、取
水盤よりも直径の小さい平板状の空気吸入防止板を配設
してなることを特徴とする表面取水装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50055771A JPS6059367B2 (ja) | 1975-05-09 | 1975-05-09 | 表面取水装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50055771A JPS6059367B2 (ja) | 1975-05-09 | 1975-05-09 | 表面取水装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS51131149A JPS51131149A (en) | 1976-11-15 |
| JPS6059367B2 true JPS6059367B2 (ja) | 1985-12-25 |
Family
ID=13008123
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50055771A Expired JPS6059367B2 (ja) | 1975-05-09 | 1975-05-09 | 表面取水装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6059367B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6227506B2 (ja) * | 1984-04-04 | 1987-06-15 | Molex Inc | |
| JPS6433863A (en) * | 1987-07-29 | 1989-02-03 | Fujitsu Ltd | Formation of extracting wire |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS498019U (ja) * | 1972-04-20 | 1974-01-23 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5623394Y2 (ja) * | 1973-07-21 | 1981-06-02 |
-
1975
- 1975-05-09 JP JP50055771A patent/JPS6059367B2/ja not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS498019U (ja) * | 1972-04-20 | 1974-01-23 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6227506B2 (ja) * | 1984-04-04 | 1987-06-15 | Molex Inc | |
| JPS6433863A (en) * | 1987-07-29 | 1989-02-03 | Fujitsu Ltd | Formation of extracting wire |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS51131149A (en) | 1976-11-15 |
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