JPS63263291A

JPS63263291A - 海底に設ける海水送水システム

Info

Publication number: JPS63263291A
Application number: JP9746287A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Manabe; 安弘真鍋
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-04-22
Filing date: 1987-04-22
Publication date: 1988-10-31

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】［産業上の利用分野］この発明は海底に圧力水等の作動媒体を供給して軟体パ
イプラインを用い、海水の揚水、または送水することに
より揚水発電、海洋温度差発電、海洋牧場、港湾等にお
ける海水の清浄化等を行い海洋ｔＭ発産又等に利用する
ものである。

［従来の技術］現在利用されている海水の揚水、送水装置のはとんとか
陸Ｅにタービン、電気モーター、内燃機関等の原動機を
設置して、ポンプを作動させて行われている。

［発明が解決しようとする問題点１これらはサクションラインが長くなるにつれて真空度合
いの限界から生ずる装置の限界と、海底に敷設するパイ
プラインがサクションラインである以−ヒは、剛体管が
要求されることから、敷設施工面における作業に限界が
あり、深層海水の汲トげ及び、海水の長距離輸送に問題
があった。

［ｒ５Ｈｆｆ点を解決するための手段および作用１この
発明は上述の問題点に１対シ、陸４−もしくは海洋上か
ら、圧力水もしくは圧力作動媒体を海底に送り込み、こ
の圧力媒体で海底に設けたタービンを回し、その回転力
でポンプを回転させて、目的地まで圧送するものである
。この方法であれば何ら送水管に剛体管を用いる必要も
なく、軟性の管例えば、ビニールホース、ポリエチレン
ホース、ゴムホース、布状ホース笠を用いることでその
目的は達成される。ただし、これらのもののほとんどが
、海水よりも比重が小さいため、海底に沈める作業が非
常に困難となるが、その対策として送水管の内側に比重
の大きい管もしくは、海底ケーブル状のケーブルを引き
通ずことにより解決出来る。また送水管の中に設けた比
重の大きい管すなわち、二ｒｌｉ管の内管のなかにター
ビン駆動用の圧力水を流し、このエネルギーで海底に設
けたタービンを回しポンプを作動させて、この二重管の
外管の中を送水することで二つ流れすなわち、反対方向
の流れを一本の管にまとめることにより、この１」照点
を解決することが出来る。

［実施例］以下本発明を実施した場合の実施例を図面にもとすいて
説明すれば次の通りである。

第一図は本発明を波力ポンプを用いて実施した場合の構
成およびそのフローシートである。この図の構成はまず
海洋上の陸地近くに、波の上下動で作動する波力ポンプ
を設置し、この装置から出る圧力水を、二重管の内管３
に接続し、この菅を取水目的の海底まで配管するものと
する。また、この海底には後述するタービン駆動のポン
プ４がほぼ鉛直に設置され、前述の管がこれに接続され
ていることとする。つぎに前述の波力ポンプから出た管
を分岐して、一方は前述の二重管の内管３に、他の一方
を陸上まで配管し、水車５に接続するものとする。また
、この管６にはアキュームレーターが設けられ、前述の
水車５には発電機８等も接続されている。つぎに二重管
の外管２は、配管の途中で内管３と分岐して、独自で陸
上まで配管され給水目的の装置、すなわち、海洋温度差
発電プラントもしくは養殖場等の水槽に接続されている
ものとする。また、この送水管９は二重管の内管部に相
当する比重の大きい管がないため、これを補う意味でこ
の送水管９の中に、海底ケーブル状のケーブル１１が設
けられているものとし、この重りで送水管９は海底に沈
められるものとする。また、波打ちぎわでは破損を防止
する意味で、この送水管９の外側に保護管等の対策も設
けられている。次に海底に設けたポンプ４から出る駆動
用圧力水の吐出水は、このボン１のサクシジ・シストレ
ーナ一部の吸い込み口の海水に混入することを避ける対
策例えば、吐出配管にホース１２等を用いて吸い込み口
から吐出口を遠ざける方法もとられているものとする。

またこのホースの末端には浮体等も取り付けられている
。ポンプ４の頂部にはロー１１３が結ばれ、このロープ
の一端は海面上の浮体１４ｇ結ばれているものとする。

以上の構成なるこの図において、この動作を以下に説明
する。今仮に海面上に波が発生し、波力ポンプ１が作動
して二重管の内管３、管６に圧力水を供給したとする。

管３内の圧力水は後述するポンプ４の駆動用タービン２
０を回し、ホース１２から吐出する。この時のタービン
２０の回転を、送水用羽根車２１に伝え、この動作で目
的の深層海水を吸い込み二重管の外管２の中を、言いか
えれば内管３の外側を目的地に向かって送水するのであ
る。この図では途中から内管３と二重管の外管２は分岐
するが、立地条件、用途によってはそのまま陸上まで押
し上げても差しつかえない。つぎに大波等により波力ポ
ンプの出力が過大となった場合、または送ｌ）Ｃ管９が
送水不要となった場合には水４ｉ　５を作動させて発電
することになる。以−Ｅの説明は海洋上に波力ボン１を
設置した場合の説明であるが、立地条件、用途によって
は陸上で電動モーターまたは、内燃機間等の駆動により
ポンプを作動させて圧力水を作り、この圧力水で海Ｊｉ
（に設けたポンプ４を作動させても差しつかえないもの
とする。この方法は配管抵抗算を考慮するならば、自然
エネルギーを利用するものに比べ、エネルギーのむだ使
いとなるが、設置場所、養殖場の規模、波浪条件、水産
資源の需要、安定性等の条件からこの方法を選ぶ事もあ
る。もし、電力を利用するならば、深夜電力の利用等も
考えると経済的なものとなる。ただ沖合から水中ポンプ
で圧送することも考えられるが、海洋上での漏電“バ故
、メンテナンスの関係上、水中ポンプの使用は不可能に
近いものとなる。つぎに電力を使用した場合の大きな利
点は、湾内養殖場等においてこの二重管方式を用いると
すれば、陸上に設置するポンプに大揚程のものを用いて
、養殖場内のヘドロ化した汚泥を圧送し、この動力でタ
ービン２０を回転させることも出来る。ただこの水は汚
泥であるため、ポンプ４の出［１に接続するホース１２
の吐出［１は充分に注意する必要がある６次の説明は第
２１２４により説明する。

第２図はポンプ４の組ケ及び縦断面図である。

この図の構成はまず、１１６底にベースブロック１５を
置き、これに支柱１６′ｐＦで浮体１７をポンプの１ｒ
１部に固着するものとする。つぎに曲管の外管１８と、
曲管の内管１９は相反する方向に向け、曲管の内管には
タービン２０を、曲管の外管１８には送水用羽根車２１
が図のように向けられ、この双方が軸２２で結ばれてい
るものとする。また曲管の内管の曲がり部に軸受け２５
をタービン２０のケーシングに軸受け２３を、またこれ
に相反する向きを示す送水用羽根車２１のケーシングに
軸受け２４が、そしてサクシボンストレーナ−２７が図
のように収り付けられているものとする。また前述した
部品番号において、１８から２７までで構成するポンプ
ｔｌの下部が、サドル２８等でベースブロック１５に、
上部がサポート２９等で浮体１７に固着しているものと
する。次に吐出管２６は使用目的用途によっては、前述
した第１図におけるホース１２等が接続出来る対策もと
ら、れているものとする。上述したこの装置においてそ
の動作を以下に説明する。今仮に曲管の内管１９に圧力
水が供給されタービン′２０が回転し、その水が吐出管
２６を通り海中に放出されたとする。このときタービン
２０の回転力は軸２２により、送水用羽根車２１に伝え
られこの動作で、取水目的の海水が、サクションストレ
ーナ−２７から吸い込まれ曲管の外管１８を通り、第１
図に示す二重管の外管２に送り込まれる。この時曲管の
内管１９に流れてきた一動用圧力水の作用で、タービン
２０の羽根は、上方向に押し上げられる状態となるが、
これに相反する向きににある送水用羽根車２１は、曲管
の外管１８もしくは二重管の外管２内の海水の背圧によ
り、下方向に押し下げられる、すなわち、この両者の羽
根車の力の向きが相反することから、軸受け２５に与え
る軸方向の力は相殺されるものとなる。つぎに、曲管の
内管１９に流れてきた圧力水は、陸］−もし°くは陸７
Ｌ近くの海水が送り込まれるケースが多く、この場合海
水の温度差的にもサクションストレーナ−２７から吸い
込む海水よりは、かなり暖かい水がポンプ４の吐出管２
６から放出されるはずである。すなわちこの放出された
水は、対流現象で上昇する性質があり、あまり海底には
下りて東ないが、それでも海流、潮流等の現象もあるた
め、場合によっては、第１図で説明したホース１２等も
取り付けることもある。次の説明は第３図により説明す
る。

第３図は第１図におけるＡｒｇの断面図である。

この図の構成を以下に説明する。先ず一ゴ重管の外管２
の中に内管３があり、この内管３の比重を増すために鉄
芯３０等が図のように配置されている。ずなわち、この
鉄芯の！「りで内管３は勿論のこと、二重管の外管２も
海底から浮−上出来なく、海流、潮流等の外力にも流さ
れることなく耐えしのび、海底に敷設されているものと
する。　ただ、ところどころ場所によ−てはアンカー、
チェーン等の対策もとられるものとする。本図における
動作、目的は第１図の説明と同じでありその繰り返しは
しない。

第４図は第１図におけるＢ部の断面図である。

この図の構成は先ず送水管９の内部に海底ケーブル状の
ケーブル１１が通されこのケーブル１１は比重が大きい
ものとすれば、ケーブルｌｌ自体は当然のことながら、
送水管９も海底から浮上出来にくいものとなる。すなわ
ち、場所によってはアンカー、チェーン等の対策もとる
ことにより、海流、潮流等の外力にも流されることなく
、海底に敷設出来ているものとする。本図における動作
、目的も第１図の説明と同じでありその繰り返しは。

しない。

［発明の効果］以上の説明から明らかなごとく、本発明によれば海底に
おける海水の長距離輸送の限界を越え、動力用圧力水と
、送水用ホースを二重管としたことで一本となり、海流
、潮流等の外力に対し、二重管の内管に比重が大きい管
を通すこと、もしくは軟性の管の中に、比重が大きい海
底ケーブル状のケーブルを通すことで、その流れを拘束
し、ポリエチレン管等の比重の軽い軟体ホースの使用を
ηｒ能としたために、腐食の少ない材質を用いることが
出来、半永久的な送水管の敷設を可能としたものであり
、比較的安価に敷設出来るため、将来に期待出来るもの
であります。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を波力ポンプを用いて実施した場合の構
成およびそのフローシート。第２図はポンプ４の組立図
及びｌＩＩ断面図、第３図は第１図におけるＡ部の断面
図。第４図は第１図におけるＢ部の断面図である。符　　号

Claims

【特許請求の範囲】１、海底にタービン（２０）と、これに連動する送水用
羽根車（２１）を備え、前記タービンに二重管の内管を
、送水用羽根車に二重管の外管を接続し、二重管の内管
に圧力水を供給することにより、海底に設けたタービン
（２０）を回し、この回転力で送水用羽根車（２１）を
作動させて、二重管の外管から海水を吐出することを特
徴とした、海底に設ける海水送水システム。２、海底にタービン（２０）と、送水用羽根車（２１）
を備え、前記タービンと曲管の内管（１９）を、前記送
水用羽根車と曲管の外管（１８）を接続すると共に、こ
の双方が相反する向きとし、尚且つ、タービンの回転を
軸（２２）を介して送水用羽根車に伝え、海水を送水す
ることを特徴とした、海底に設ける海水送水システムの
送水ポンプ。３、海底において、軟性の管を二重管の外管（２）に用
い、その中にこの管のおもりとなる比重の大きい管、す
なわち二重管の内管（３）を設けることにより、前記二
重管の外管が海底に沈められることを特徴とした、海底
に設ける海水送水システムのパイプライン。４、海底において、軟性の管の中に海底ケーブル状のケ
ーブル（１１）を引き通すことにより、このケーブル（
１１）が前記軟性の管を海底に沈めることを特徴とした
、海底に設ける海水送水システムのパイプライン。