JPS618580A - 沖合吸引装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は沖合吸引装置に関し、特に貯蔵部から供給を
受けそしてこの貯蔵部と連通する吸引穴を有する型式の
貫流水冷装置のための吸引装置に関する。「貯蔵部」な
る用語は、本明細書では、水冷装置に供給するに適当で
、かつ熱または原子力の発生所または他の巨大な産業プ
ラントの冷却要件を満足するに適当な、湖または川のよ
うな、かなりの領域の水体を示すために使用される。

このように冷却装置の吸引はあきらかに冷却要件を満足
するために充分な水流を提供できるものでなければなら
ない。しかしながら、この要件は２つの大きな問題を生
じている。

まず第１に、水流速度および吸引装置の周りの速度分布
パターンが受けいれられないほど特に吸引場所における
貯蔵部の底の生態系を乱すかも知れないということであ
る。第２に、現存の吸引装置では魚の大群を同時に吸込
むことを防止できなかったということである。

この後者の問題は特に重要であ。なぜならば、この生態
系への損傷は別にしても魚を同時に吸引すると詰りか生
じ、冷却装置の全体を遮断または一部分遮断して清掃ま
たは修理を行なう必要が生じる可能性があるからである
。

変形した吸引装置を設けることによって、以上の問題を
克服するためのいろいろな試みが今までなされた。この
変形した吸引装置には４つの一般的な形式がある。即ち
表面囲いぜき型、多重微細スクリーン型、速度キャップ
型および浸漬される多孔吸引型がある。これらの変形吸
引装置はそれぞれの利点があるが、またそれぞれ欠点、
不安定さおよび詰りやすさがあり、その他に設置費用の
問題がある。これらは主な懸念点である。

本発明は現存の装置の魅力的な代替物となる吸引装置を
提供するものである。この吸引装置は魚の同時の吸引を
防止する非常に有効な手段を有し、詰りやすくなく、そ
して非常に好ましいことに建造性、水圧性能、安全性お
よび構造上動作上の信頼性の点で他の吸引装置に匹敵す
る。

本発明による沖合吸引装置は、貯蔵部の底に設けられる
井戸であって前記吸引穴と連通する出口開口を備えたほ
ぼ平坦な底を有し。

そして周壁によって境界づけられる井戸を画定する手段
、前記井戸の全領域の上に拡がる水平な水中の屋根構造
であって前記周壁により境界づけられる屋根構造を画定
する手段、および井戸室を画定するように前記井戸の底
に対して離して前記屋根構造を支持する手段を有し、前
記屋根構造が前記井戸室への入口を画定する有孔な周辺
領域と前記周辺領域により囲まれた無孔の中央領域を有
し、前記屋根構造の中央領域が、前記井戸室の入口から
前記吸引管へ伸びる水平で半径方向に収束する流路を前
記井戸の底と共に画定するように前記出口開口の上へ及
び、そこから半径方向外方へ拡がっていることを特徴と
する。

好ましくは、屋根構造およびこのための支持手段はプリ
キャスト・コンクリート・モジュール構造である。

本発明を容易に理解するために、本発明による一つの吸
引装置を添付図面に関して以下に例示的に説明する。

第１，２および３図をみると、吸引装置は湖のような貯
蔵部１０から供給を受けそしてこの貯蔵部と連通ずる吸
引穴１１を有する貫流型の水冷装置で使用されるように
示されている。吸引穴１１は貯蔵部１０の底から下方へ
伸び、そして、この水冷装置の揚水および選別（ｓｃｒ
ｅｅｎｉｎｇ）部に接続されている。貯蔵部１ｏの底１
２は穴を掘られて空洞部または井戸１３を提供している
。井戸の深さはその水平方向の寸法に比較して小さい。

従ってこの実施例では井戸は約８５ｍの広さで深さは３
ｍである。この井戸はほぼ平坦な底を有し、この底は吸
引穴の開口１５から井戸の周辺１７まで伸びるトレミ・
コンクリート・パッド１４で裏張りされている。水中の
水平な屋根構造１６は井戸の全領域の上に拡がっていて
、井戸室を画定するように井戸の底に対して離してコン
クリート・パッド１４に支持されている。屋根構造１６
とその支持手段は、プリキャスト・コンクリートのモジ
ュール構造をしている。このモジュールは、第２図で参
照符号により示されるように、中央部１９を有する内側
で無孔の中央領域１８であって前記吸引穴の開口１５を
覆い、そこから半径方向外方へ伸びる中央領域と、この
中央領域を包囲し、そこから井戸の周辺１７に沿って並
ぶ周壁２１まで伸びる外側の有孔領域２０を提供するよ
うな仕方で組み付けられている。周壁２１は、外側領域
４＃＠＝２０の周辺モジュールにより一部形成され、そ
して井戸の側壁と周辺モジュールとの間の間隙を充填す
る背面充填材２２によって一部形成されている。

第４，５および６図にもっともよく示されているように
、中央部１９は、鋼鉄製の支持構造体２４の上に水平に
取り付けられた、形が長方形で好ましくは正方形のプリ
キャスト・コンクリ−１・・スラブ２３により構成され
ている。このスラブ２３は平坦な上面とワッフ形状の下
側を有している。鋼鉄製の支持構造体２４は吸引開口１
５の周りで正方形の隅に配列した４本の管状柱２５を有
し、この管状柱はコンクリート２６で満たされている。

鋼鉄製の支持構造体２４はコンクリート・パッド１４に
取り付けられて、そこから所定の高さのところでスラブ
２３を支持している。

屋根構造体の中央および外方領域１８，２゜のモジュー
ルはまたプリキャスト・コンクリートでできていて、こ
れら全ては同一形状および同一寸法を有している。有孔
の外方領域２ｏの−っのモジュールは第７図に示しであ
る。これは形が長方形で好ましくは正方形の単位成形体
からなる。該モジュールは水平のスラブ部２８を有し、
このスラブ部２８は、その長さ方向に伸びるスロット２
９によって孔を開けられている。スラブ部２８の端は、
設置を容易にするためにゴムの緩衝材３ｏを有し、さら
に取り扱いを容易にするために揚げラグ３１を有してい
る。スラブ部２８と一体に形成した下方に伸びる脚３２
があり、この脚３２は最終組立においては、コンクリー
ト・パッド１４に係合し、そして中央部１９のスラブ２
３と水平方向に一線に並べられて所定の高さにスラブ部
２８を支持する。

周辺モジュール３３（第３図）を除き外方領域２０のモ
ジュールは類似の構造をしている。しかしながら、周辺
モジュール３３は変形されている。即ち、それらは１側
または２側において破られていない壁部３４を有してい
る。この壁部は最終組立体において連続の壁となる。前
述のように背面充填材は、この連続壁と井戸の側面との
間に充填されて連続の周壁２１を形成する。

中央領域１８のモジュールもまたプリキャスト・コンク
リートでできている。それらは形状および寸法の点で第
７図に示したように外方領域２０のモジュールと同一で
あるが、その水平スラブ部２８が無孔であり２９に対応
するスロットがないという点が異なる。

中央および周辺領域のモジュールおよび中央部のスラブ
２３は第２図および第３図に示すように長方形で密に詰
まった配列体を形成するように端と端を接して組立られ
、かくして、その結果生ずる屋根構造は井戸の全領域を
覆い、そして、周壁によって境界づけられている。この
屋根構造は裏張りした井戸の底と共に、この屋根構造の
有孔の周辺領域によって形成された周辺入口を有する井
戸室を画定している。有孔の周辺領域のモジュールは可
能な限り遠くまで配列され、それらのスロットは半径方
向の吸引線を横切っている。無孔の中央領域１８は吸引
穴の開口１５を横切り、そしてそこから半径方向外方へ
伸びて水平方向で半径方向に収束する。流路を画定し、
水がこの流路を介して周辺入口から吸引穴へ流れること
ができるようにしである。

ある与えられた設置を考えてみると、屋根構造の面積の
寸法と井戸の深さは特定のプラント冷却要件に依存して
おり、普通の設計上の考慮に基づいて選択できる。かく
して、この基本的な要件は吸引穴１１への水の適当な容
積流量である。屋根構造の有孔の周辺領域２０の開口の
面積は、それゆえ、この容積流量を可能にするに充分な
ものでなければならない。しかしながら、周辺領域の開
口における流速は、そのごく近くの魚が逃げることがで
きるように充分低くなければならない。

本吸引装置の設計パラメータを、次に第８図について述
べる。この第８図には吸引装置が半径方向に対象性を持
つものとして示されており、屋根構造の有孔な外方領域
の外径および内径ｒ、ｒ　　は吸引軸の軸心から前記外
方領域の外方および内方の縁の平均半径距離に相当する
。

次に与えるパラメータは水冷装置自体の種類および大き
さにより決まる。

Ｑ　　＝到来する最大の容積流量。

ｒ、ｈ＝吸引穴の半径。

次に与えるパラメータは魚の集団の種類に依存し、そし
て場合場合で異なる。

■　　＝屋根構造の有孔な領域の上方における平均吸引
速度。

■、、、、ｘ＝屋根構造の有孔な領域における最大の吸
引速度。

パラメータＶａｖおよびＶ’ｍ　ａ　ｚは、それゆえ、
任意の特定な場合に与えられるものである。

屋根構造の有孔の外方領域の有孔性Ｐは、その開口の全
面積Ａ。に対する外方領域の全面積Ａ、の比によって表
されるが、これはできるだけ高くすべきである。しかし
ながら、それは構造に関する設計上の考慮により制限さ
れ、そして大部分の実用のためには０．３５に限定され
るべきである。このパラメータは選択されると、現在説
明している型式の全ての吸引装置に関する定数として扱
うことができる。つぎの関係、すなわち、 Ａｏ＝Ｑ　／Ｖ、ｖ Ａｐ　”Ａ□／Ｐ からパラメータＡｐ　は容易に決定できる。

設計バララメータｈ、ｒ、ｒ　　を最適化することは未
だ残る。井戸の深さｈは経済性のためにできるだけ小さ
くすべきであり、１ｍくらいの小さいものにすることが
できる。しかしながら、実際の制限は構造の実現性およ
び保全の容易さにより決まるが、その値りは約２ｍが好
ましい。

許容範囲内におけるＱ、Ｖ　　、Ｖ　　、ＡＰのあたえ
られた値およびｈのいくつかの仮定の値のために、複数
対のｒ、およびｒ。の値がエネルギー勾配および流体圧
力損失の理論的な解析により、または物理的な試験モデ
ルのいずれかにより決定される。その各解は、ｖｏおよ
びＶ□工の規定値を満足するものであり、そして別の井
戸の体積πｒ２ｏｈと関連するものである。設計パラメ
ータｈ　１　ｒｉ　　ｌおよびｒ。は次の点を考慮して
選択される。

屋根構造の有孔な領域の上方における吸引速度分布の一
様性、 経済性、すなわち必要な孔の体積、 構造の実現性。

吸引速度の変化Ｖ□ｘ／ｖ１ｖは比ｒ。／ｒＩと共に増
加し、そしである限定の場合には、ｒ、＝ｒ、ｈのとき
にその最大値に達する。

本発明の図示の実施例は単に例示的にあたえたものであ
るが、次の仕様をもつ特定の設計に関するものである。

井戸の直径　　　　　　　　　　　　　８５　ｍ井戸の
深さ　　　　　　　　　　　　　３ｍ井戸室の内径　　
　　　　　　　　　８２．５　ｍ井戸室の内部深さ　　
　　　　　　　　２．４ｍ屋根構造の平均半径　　　　
　　　４１．２５　ｍ　　＜有孔な領域の有孔性　　　
　　　　　　３２≦無孔の領域の平均半径　　　　　　
２４．７５　ｍ吸引穴の半径　　　　　　　　　　　４
．７５　ｍ容積流量　　　　　　１２０　ｍ３／秒−１
５０ｍ３／秒平均吸引速度　　　　　　　　　０．１５
　ｍ　／秒最大入口速度　　　　　　　　　０．３０　
ｍ　／秒屋根構造の上の水の深さ　　　　　　　１０　
ｍスロットの幅　　　　　　　　　　　１４０　ｎ。

スロット間の間隙　　　　　　　　　１７０ｍ有孔な領
域のモジュールのスロット２９は開口の格子パターンを
形成するためにモジュールを横切って配置された細い分
割部材３５によって横断されるようにしても良い。

このスロットへの入口部は結氷を防止するためにじょう
ご状に開くようにしても良い。

図示の井戸および屋根構造は円形ではないが円形にもで
きるし、ある場合には、それらの半径方向の寸法を計算
するためにほぼ円形とみなすこともできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第２図の線１−１で得た吸引装置の断面図であ
り、 第２図は、この吸引装置の平面図であり、第３図は、こ
の吸引装置の破断した斜視図であり、 第４図は、この吸引装置の詳細に関する拡大尺度の断面
図であって吸引穴の開口およびそれに関連する中央部を
示す図であり、第５図は、支持構造および吸引穴の開口
を示すために一部を破断した第４図と同じ詳細の斜視図
であり、 第６図は、中央部の支持構造の平面図であり、 第７図は、吸引装置に使用されるプリキャスト・コンク
リート・モジュールの一つを示し、〜および 第８図は、第１図および第２図に示した吸引装置の略図
であるが、関連する設計基準を示すために簡略化しであ
る。 ［主要部分の符号の説明］ 貯蔵部・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・１０吸引穴・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・１１底
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・１２井　戸・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・１３
トレミ・コンクリート・パッド・・・・・・・・・・・
・１４吸引穴の開口・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・１５水中の屋根構造・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・１６周　辺・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・１７内側の無孔の中央領域・・・・・・・・
・・・・・・・・・・１８中央部・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・１９外
側の有孔の領域・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・２０周　壁・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・２１背面充填材・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・、・・・・
・・２２プリキヤスト・コンクリート・スラブ・・・・
・・２３鋼鉄製の支持構造体・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・２４管状柱・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・２５゜コン
クリート・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・２６水平なスラブ部・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・２８スロツト・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・２
９ゴム緩衝材・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・３０揚げラグ・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・３１脚・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・３２周辺モジュール・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・３３破られてない
壁部・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・３
４ＦＩＧ、　６ ＦＩＧ、８

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、貯蔵部から供給を受け、そしてこの貯 蔵部と連通する吸引穴を有する貫流水冷装置のための沖
   合吸引装置であって、 前記貯蔵部の底に設けられる井戸であって、前記吸引穴
   と連通する出口開口を備えたほぼ平坦な底を有し、そし
   て周壁によって境界づけられた井戸を画定する手段、 前記井戸の全領域を覆う水平な水中の屋根 構造であって、前記周壁により境界づけられている屋根
   構造を画定する手段、および 井戸室を画定するために前記井戸の底から 前記屋根構造を離して支持するための手段を有し、 前記屋根構造が前記井戸室への入口を画定 する有孔の周辺領域と前記周辺領域により囲まれた無孔
   の中央領域を有し、前記井戸室の入口から前記吸引管ま
   で伸びる水平の半径方向に収束する流路を前記井戸の底
   と共に画定するように前記屋根構造の中央領域が前記出
   口開口の上へ、及び、そこから半径方向外方へ拡がって
   いることを特徴とする沖合吸引装置。 ２、特許請求の範囲第１項記載の沖合吸引 装置であって、前記井戸の底が前記周壁から前記吸引穴
   まで伸びるコンクリート・パッドで裏張りされているこ
   とを特徴とする沖合吸引装置。 ３、特許請求の範囲第２項記載の沖合吸引 装置であって、前記屋根構造およびその支持手段が単位
   体のプリキャスト・コンクリート構造のものであること
   を特徴とする沖合吸引装置。 ４、特許請求の範囲第２項記載の沖合吸引 装置であって、前記屋根構造およびその支持手段が、 前記吸引穴の開口の上方に拡がるように位 置決められたプリキャスト・コンクリート・スラブ、 前記コンクリート・パッドの上に取り付け、られ、そし
   てそこから所定の高さのところで前記プリキャスト・コ
   ンクリート・スラブを支持するための鋼鉄製の支持構造
   体、 前記コンクリート・スラブの周りに組み付 けられてこれと共に前記屋根構造の内側領域を形成する
   第１の複数の同一なプリキャス ト・コンクリート・モジュール要素であって、この各要
   素が無孔の水平なスラブ部を有し、このスラブ部に一体
   で下方に伸びる脚が前記所定の高さに前記スラブ部を支
   持するように前記コンクリート・パッドに係合している
   モジュール要素、及び 前記第１のモジュール要素の周りに組み付 けられて前記屋根構造の外方領域を形成するように前記
   第１の複数のモジュール要素から前記周壁まで伸びる第
   ２の複数の同一なプリキャスト・コンクリート・モジュ
   ール要素であって、この各要素が有孔の水平なスラブ部
   を有し、このスラブ部に一体の下方に伸びる脚が前記所
   定の高さに前記スラブ部を支持するように前記コンクリ
   ート・パッドに係合しているモジュール要素からなるこ
   とを特徴とする沖合吸引装置。 ５、特許請求の範囲第４項記載の沖合吸引 装置であって、前記屋根構造がさらに第３の複数の同一
   なプリキャスト・コンクリート・モジュールを有し、こ
   の各々が水平なスラブ部を有し、このスラブ部に一帯の
   側壁部がそこから下方に垂下し、前記モジュールが前記
   第２の複数のモジュール要素の周りにこれに対して端と
   端が接する関係に組み付けられ、前記モジュールが前記
   屋根構造の周辺要素を構成し、前記側壁部が前記井戸室
   の周辺を画定する前記周壁を形成するように端と端を接
   していることを特徴とする沖合吸引装置。 ６、特許請求の範囲第５項記載の沖合吸引 装置であって、前記コンクリート・スラブと前記モジュ
   ール要素のスラブ部とが長方形であり、そして前記屋根
   構造を画定するために長方形状の配列で端と端を接して
   組み立てられていることを特徴とする沖合吸引装置。 ７、特許請求の範囲第６項記載の沖合吸引 装置であって、前記第２の複数のモジュール要素の各々
   のスラブ部がスラブ部の孔を構成し、このスラブ部の長
   さ方向に伸びる直線状のスロットを有していることを特
   徴とする沖合吸引装置。 ８、特許請求の範囲第７項記載の沖合吸引 装置であって、前記第２の複数のモジュール要素の各々
   がさらに前記直線状のスロットを横切るように配置され
   て、これと共に格子状の開口パターンを画定する分割要
   素の配列体を有することを特徴とする沖合吸引装置。