流体貯蔵装置及びその保護膜の設置方法
【課題】流体貯蔵装置の貯留体を囲む保護膜を環境液中で簡単に設置する。
【解決手段】海等の環境液２中で流体貯蔵装置１の軸線を上下に向けた密閉筒状の貯留体１０に被貯蔵流体３を貯蔵する。保護膜３０を、両端がそれぞれ全体又は部分的に開口された筒状の状態で貯留体１０の外周に通して貯留体１０に被せる。その後、保護膜３０を密閉する。さらに好ましくは、保護膜３０と貯留体１０の間の流体を外部に排出する。
【解決手段】海等の環境液２中で流体貯蔵装置１の軸線を上下に向けた密閉筒状の貯留体１０に被貯蔵流体３を貯蔵する。保護膜３０を、両端がそれぞれ全体又は部分的に開口された筒状の状態で貯留体１０の外周に通して貯留体１０に被せる。その後、保護膜３０を密閉する。さらに好ましくは、保護膜３０と貯留体１０の間の流体を外部に排出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、環境液中に被貯蔵流体を貯蔵する流体貯蔵装置及びその保護膜の設置方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
海、湖沼等の液体環境中に淡水、石油、天然ガス等の被貯蔵流体を貯蔵する流体貯蔵装置は公知である。例えば、特許文献１、２では、流体貯蔵装置として可撓性の袋を用いている。袋は、上下に長い筒状になっており、かつ内袋と外袋の二重袋構造になっている。内袋の内部に被貯蔵流体が蓄えられる。外袋と内袋の間には水や空気が充填される。袋の下端部がアンカーにて水底に定着されている。二重袋構造にすることによって、内袋が破けても被貯蔵流体が環境液に流出するのが防止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開昭６２−７８６９４号公報
【特許文献２】実開昭６２−７８６９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
外袋は環境液中の浮遊物や近くの定着物との接触によって損傷しやすい。また、環境液中にフジツボ等の硬い殻を有する固着性生物が生息していると、その幼体が外袋に付着して成長することで、外袋を破損するおそれがある。そのため、外袋を定期的又は不定期に取り換える必要がある。しかし、環境液中で外袋を新たに設置するのは容易でない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記問題点を解決するために、本発明方法は、軸線を上下に向けて環境液中に配置された密閉筒状の膜からなる貯留体を備え、前記貯留体の内部に被貯蔵流体を貯蔵した流体貯蔵装置における、前記貯留体を囲む保護（外袋）膜の設置方法であって、前記保護膜を、両端がそれぞれ全体又は部分的に開口された筒状の状態で前記貯留体の外周に通して前記貯留体に被せ、その後、前記保護膜を密閉することを特徴とする。
これによって、保護膜内の空気や環境液の抵抗をあまり受けることなく、保護膜を貯留体に容易に被せることができる。
【０００６】
前記保護膜を前記貯留体に被せた後、前記保護膜を密閉する前又は密閉後に、前記保護膜と前記貯留体の間の流体を前記保護膜の外部に排出することが好ましい。
これによって、環境液中に固着性生物が生息していたとしても、保護膜を貯留体に被せた後の排出工程によって、保護膜の内部の環境液を保護膜の外部に排出できる。したがって、保護膜内の前記固着性生物の存在数を減らすことができる。かつ、保護膜内の溶存酸素や栄養分の量又は濃度を減らすことができる。よって、保護膜の内面や貯留体の外面に前記固着性生物が固着して成長するのを抑制でき、この結果、保護膜及び貯留体の劣化、破損を抑制又は防止できる。
【０００７】
前記排出の工程が、前記保護膜と前記貯留体との間の流体を前記被貯蔵流体にてパージする工程と、前記保護膜と前記貯留体との間の流体を吸引手段にて吸引する工程の少なくとも１つを含むことが好ましい。
パージ工程によって、保護膜と貯留体との間の流体の環境液濃度を低減できる。したがって、前記流体中の固着性生物の存在率を減らすことができ、かつ前記流体中の溶存酸素濃度や栄養分濃度を減らすことができる。吸引工程によって、保護膜と貯留体との間の流体の量を低減できる。したがって、前記流体中の固着性生物の存在数を減らすことができ、かつ前記流体中の溶存酸素量度や栄養分量を減らすことができる。
【０００８】
前記保護膜の両端部のうち一端部を開口し他端部を閉じた状態で前記パージを行ない、次に前記保護膜の前記一端部を閉じ、次に前記吸引を行なうことが好ましい。
これによって、パージ工程では、保護膜内の流体を前記開口された一端部から確実に排出できる。その後、前記一端部を閉じることで保護膜を密閉できる。その後、吸引工程を行なうことで、保護膜と貯留体との間の容積を確実に減らすことができる。前記パージ工程において、保護膜の上端部を開口し、かつ保護膜の下端部を閉止してもよく、保護膜の上端部を閉止し、かつ保護膜の下端部を開口してもよい。すなわち、前記開口された一端部が、保護膜の上端部であってもよく、保護膜の下端部であってもよい。パージ用流体は、保護膜の閉じられた側の端部から保護膜内に導入することが好ましい。これによって、保護膜内の流体をパージ用流体に確実に置換できる。
【０００９】
前記貯留体に被せる前の保護膜の一方の端部は、少なくとも流体が出入り可能に開口し、他方の端部は、前記貯留体を挿入可能に開口されていることが好ましい。これによって、前記貯留体を前記他方の端部から前記保護膜の内部に挿入するようにして、前記保護膜を前記貯留体に被せることができる。このとき、保護膜内の空気や環境液等の流体が前記一方の端部の開口から外部に流出することで、貯留体の挿入を容易に行なうことができる。その後、前記保護膜の両端部をそれぞれ閉止することによって保護膜を密閉する。
【００１０】
前記貯留体に被せる前の保護膜の両端部がそれぞれ前記貯留体を挿入可能に開口されていてもよい。そうすると、保護膜の何れの側の端部からでも貯留体に被せることができる。また、前記保護膜の全体を軸方向に潰した状態で前記貯留体の外周に通し、続いて前記保護膜を軸方向に伸ばすことで前記貯留体の全体に被せることができる。
【００１１】
前記被貯蔵流体が、前記環境液より低密度であることが好ましい。前記貯留体の下端部に重量体が連結されていることが好ましい。これによって、貯留体の下端部を確実に下方に向けることができ、ひいては貯留体を確実に立った姿勢（軸線が上下に向いた姿勢）にすることができる。前記重量体は、環境液の底部に着座していてもよく、環境液中に浮遊していてもよい。前記重量体が環境液の底部に着座している場合、前記保護膜を前記貯留体の上端部から前記貯留体の外周に被せることが好ましい。前記重量体が環境液中に浮遊している場合、前記保護膜を前記貯留体の上端部から前記貯留体の外周に被せてもよく、前記保護膜を前記重量体ひいては前記貯留体の下端部から前記貯留体の外周に被せてもよい。
【００１２】
前記保護膜を前記貯留体だけでなく前記重量体にも被せてもよい。これによって、重量体をも保護できる。
前記保護膜の下端部を、前記重量体の外周に被せて解放可能に縛り付けてもよい。これによって、重量膜を保護できるのに加えて、保護膜の下端開口を重量体で塞ぐことができる。古い保護膜を取り換える際は、該保護膜の下端の縛着部を解放することで、該保護膜を簡単に撤去できる。
前記貯留体の下端部と前記重量体とが連繋ワイヤ等の連繋手段にて連繋されていてもよい。前記保護膜を、前記貯留体だけでなく前記連繋手段及び前記重量体にも被せてもよい。これによって、連繋手段及び重量体をも保護できる。
【００１３】
前記保護膜の開口部は、融着、ファスナー、一対の挟付部材などの閉止手段にて閉止するとよい。前記保護膜の上端の開口を融着にて閉止する際は、前記保護膜の上端部を前記環境液の液面上に出して融着作業を行なうことが好ましい。
【００１４】
本発明装置は、被貯蔵流体を前記環境液中に貯蔵する流体貯蔵装置であって、
軸線を上下に向けて環境液中に配置され、かつ内部に前記被貯蔵流体が貯蔵される密閉筒状の膜からなる貯留体と、
前記貯留体の下端部に連結された重量体と、
筒状に成形された膜にて構成されて前記貯留体の全体を囲み、下端部が前記重量体の外周に被さって解放可能に縛り付けられ、上端部が閉止された保護膜とを備えたことを特徴とする。
この特徴によれば、貯留体だけでなく重量体をも保護膜で囲んで保護できる。貯留体と重量体とが連繋ワイヤ等の連繋部材にて連繋されている場合、前記連繋部材をも保護膜で囲んで保護できる。古くなった保護膜を取り換える際は、該保護膜の下端の縛着部を解放することで、該保護膜を簡単に撤去できる。新たな保護膜を設置する際は、保護膜の両端をそれぞれ全体又は部分的に開口しておくことで、保護膜内の流体の抵抗をあまり受けることなく貯留体に容易に被せることができる。そして、保護膜の上端開口を閉止手段にて閉止する。保護膜の下端開口は、重量体にて塞ぐことができる。
【００１５】
前記環境液が海水であり、前記被貯蔵流体が淡水であることが好ましい。これによって、海中に淡水を貯蔵できる。海中のフジツボ等の硬い殻を有する固着性生物の幼体が貯留体に直接付着するのを防止でき、上記固着性生物に因る貯留体の破損を抑制又は防止できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、流体貯蔵装置の貯留体を囲む保護膜を環境液中で容易に設置することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係る流体貯蔵装置を、定常の使用状態で示す正面図である。
【図２】図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う、上記流体貯蔵装置の断面図である。
【図３】図３は、上記流体貯蔵装置の保護膜の取り換え手順を、使用済み保護膜を撤去した状態で示す正面図である。
【図４】図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う、上記貯留体の側面断面図である。
【図５】図５は、図３のＶ−Ｖ線に沿う、上記貯留体の側面断面図である。
【図６】図６は、上記流体貯蔵装置の保護膜の取り換え手順を、新たな保護膜の沈降時の状態で示す正面図である。
【図７】図７は、上記流体貯蔵装置の保護膜の取り換え手順を、保護膜の下端部を重量体に固着した状態で示す正面図である。
【図８】図８は、上記流体貯蔵装置の保護膜の取り換え手順を、保護膜を上に伸ばした状態で示す正面図である。
【図９】図９は、上記流体貯蔵装置の保護膜の取り換え手順を、保護膜内の海水をパージする状態で示す正面図である。
【図１０】図１０は、上記流体貯蔵装置の保護膜の取り換え手順を、保護膜の上端部を封止する状態で示す正面図である。
【図１１】図１１は、図１０のＸＩ−ＸＩ線に沿う、上記保護膜の上端部の縦断面図である。
【図１２】図１２は、上記流体貯蔵装置の保護膜の取り換え手順を、保護膜内の流体を吸引排出する状態で示す正面図である。
【図１３】図１３は、本発明の第２実施形態に係る流体貯蔵装置を、新たな保護膜を貯留体に被せる状態で示す正面図である。
【図１４】図１４は、上記第２実施形態に係る流体貯蔵装置を、保護膜の下端部を重量体に固着した状態で示す正面図である。
【図１５】図１５は、上記第２実施形態に係る流体貯蔵装置を、保護膜内の海水をパージする状態で示す正面図である。
【図１６】図１６は、上記第２実施形態に係る流体貯蔵装置を、保護膜内の流体を吸引排出する状態で示す正面図である。
【図１７】図１７は、上記第２実施形態に係る流体貯蔵装置を、定常の使用状態で示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施形態を図面にしたがって説明する。
図１に示すように、流体貯蔵装置１は、海中に設置されている。環境液２は海水である。流体貯蔵装置１の貯蔵対象すなわち被貯蔵流体３は、淡水である。流体貯蔵装置１は、淡水３を海水２から隔離して海水２中に貯蔵している。
【００１９】
図１に示すように、流体貯蔵装置１は、貯留体１０と、重量体２０と、保護膜３０を備えている。図１及び図２に示すように、貯留体１０は、軸長方向を上下に向け、かつ上下両端が閉じられた断面円形の筒状（袋状）になっている。貯留体１０の周長は、例えば１ｍ〜２０ｍ程度である。貯留体１０の軸長（上下方向の寸法）は、貯留体１０の周長以上であることが好ましいが、貯留体１０の周長未満であってもよい。貯留体１０の軸長の上限は、流体貯蔵装置１の設置場所の水深未満ないしは５０ｍ以下であることが好ましい。
【００２０】
図２に示すように、貯留体１０の内部に淡水３が充填されている。貯留体１０内の淡水３の圧力は、貯留体１０の下側部分を除き、外部の海水２の圧力より大きい。そのため、図４に示すように、貯留体１０の本体部１１（後記上下の閉止手段４１，４２どうし間の部分）の上端部の周面が凸曲面になっている。一方、図５に示すように、貯留体１０の下側部分では、内部の淡水３の圧力が外部の海水２の圧力より小さい。そのため、貯留体１０の本体部１１の下端部の周面が凹曲面になっている。
【００２１】
図２に示すように、貯留体１０は、複数（図では２つ）の膜体１９を積層した複層構造になっている。これによって、上記淡水３の充填圧及び浮力に起因して生じる張力に対して十分な強度が確保されている。膜体１９の数は、２０程度以下が好ましい。貯留体１０は、１つの膜体１９にて構成されていてもよい。膜体１９の厚みは、１０μｍ〜２００μｍ程度である。図において、膜体１９の厚みは、該膜体１９の周長及び軸長に対して誇張されている。ひいては、貯留体１０の厚みは、該貯留体１０の周長及び軸長に対して誇張されている。
【００２２】
膜体１９ひいては貯留体１０は、可撓性を有している。膜体１９は、可撓性材料にて構成され、好ましくは可撓性樹脂にて構成されている。膜体１９を構成する可撓性樹脂としては、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン等が挙げられる。好ましくは、膜体１９は、ポリエチレンを筒状に成形してなるインフレーション膜にて構成されている。より好ましくは、膜体１９は、低密度ポリエチレンのインフレーション膜にて構成されている。低密度ポリエチレンは伸縮性に富む。或いは、膜体１９が、補強繊維を樹脂膜で挟んだ複合膜であってもよい。
【００２３】
図３及び図４に示すように、貯留体１０の上端部は、融着されて液密（液体が透過不能）に封止され、上端封止部１３を構成している。すなわち、貯留体１０の上端部の２つの半周部分１３ａ，１３ａどうしが重ね合わされ、かつ加熱によって互いに融着されて一体になっている。貯留体１０の上端近傍部分（上端封止部１３より少し下側の部分）は、上側閉止手段４１にて非液密（液体の出入りを許容する程度）に閉止されている。上側閉止手段４１は、一対の挟付部材４３，４３と、ボルト４５を含む。各挟付部材４３は、図４の紙面と直交する方向に延びる板状になっている。挟付部材４３は、好ましくは環境液２より比重が軽い材料にて構成され、例えばポリエチレン、ポリプロピレン等の樹脂にて構成されている。一対の挟付部材４３，４３が、貯留体１０の上端近傍部分を両側から挟み付けている。これによって、貯留体１０の上端近傍部分の２つの半周部分１１ａ，１１ａが潰れて平らになり互いに重ね合わされている。一対の挟付部材４３，４３どうしが、ボルト４５にて締め付けられている。上側閉止手段４１は、貯留体１０の上端近傍部分を液密に封止してはいない。貯留体１０の本体部１１（上側閉止手段４１より下側部分）内の淡水３が、半周部分１１ａ，１１ａどうしの間を通って、上端封止部１３と上側閉止手段４１との間の上側小室１２に入り込むことができる。上側小室１２は充分に小さいから、該小室１２に入り込んだ淡水３の浮力及び内圧によって封止部１３に大きな張力が作用することはない。
【００２４】
図５に示すように、貯留体１０の下端部についても、上記上端部と同様に半周部分１５ａ，１５ａどうしが融着されて液密（液体が透過不能）に封止されている。これによって、下端封止部１５が構成されている。貯留体１０の下端近傍部分（下端封止部１５より少し上側の部分）は、下側閉止手段４２にて非液密に閉止されている。下側閉止手段４２は、貯留体１０の下端近傍部分を挟み付けて該下端近傍部分の半周部分１１ｂ，１１ｂを平たく潰す一対の板状の挟付部材４４，４４と、これら挟付部材４４，４４どうしを締め付けるボルト４６とを含む。挟付部材４４は、好ましくは環境液２より比重が重い材料にて構成され、例えばステンレス、鉄等の金属にて構成されている。貯留体１０の本体部１１（下側閉止手段４２より上側部分）内の淡水３が、半周部分１１ｂ，１１ｂどうしの間を通って下端封止部１５と下側閉止手段４２との間の下側小室１４に入り込むことができる。
【００２５】
図３に示すように、重量体２０は、例えば円柱状のコンクリートにて構成され、海底４に配置されている。なお、重量体２０の材質は、コンクートに限られず、鉄等の金属であってもよい。また、重量体２０の形状は円柱状に限られず直方体等であってもよい。重量体２０と貯留体１０の下端部（他端部）とが、１又は複数の連繋ワイヤ２２（連繋部材）にて連結されている。連繋ワイヤ２２の上端部は、下側閉止手段４２に連繋されている。連繋ワイヤ２２の下端部は、図示しない連結具を介して重量体２０に連結されている。これによって、貯留体１０が、軸長方向を上下に向けた姿勢で重量体２０及び連繋ワイヤ２２を介して海中に繋留されている。貯留体１０には、内部の淡水３の充填圧に加えて、該淡水３の浮力と、連繋ワイヤ２２からの上記浮力に抗する下向きの力とによって張力が作用する。貯留体１０を複層構造にすることによって、所要の耐張力強度を確保できる。
【００２６】
図１及び図２に示すように、保護膜３０は、軸長方向を上下に向けた断面円形の筒状（袋状）になっている。保護膜３０の周長は、貯留体１０の周長以上であることが好ましい。また、保護膜３０の周長は、重量体２０の周長とほぼ等しいか、又は重量体２０の周長以上であることが好ましい。保護膜３０は、可撓性材料にて構成され、好ましくは可撓性樹脂にて構成されている。保護膜３０を構成する可撓性樹脂としては、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン等が挙げられる。好ましくは、保護膜３０は、ポリエチレンを筒状に成形してなるインフレーション膜にて構成されている。より好ましくは、保護膜３０は、低密度ポリエチレンのインフレーション膜にて構成されている。保護膜３０は、単層であるが、複数の膜体を積層した複層構造になっていてもよい。
【００２７】
保護膜３０の内部に貯留体１０の全体が収容されている。保護膜３０は、貯留体１０の外周面に略密着又は近接している。図１１に示すように、保護膜３０の上端部は、融着によって液密（液体が透過不能）に封止され、上端封止部３１を構成している。すなわち、保護膜３０の上端部の２つの半周部分３１ａ，３１ａどうしが重ね合わされ、かつ加熱によって互いに融着されて一体になっている。
【００２８】
図１に示すように、保護膜３０の下側部分は、貯留体１０よりも下側へ延び、連繋ワイヤ２２を囲んでいる。さらに、保護膜３０の下端部は、重量体２０の外周面に被さり、かつバンド３２（下端固着部材）によって重量体２０に解放可能に縛り付けられている。保護膜３０の下端開口が重量体２０によって塞がれている。
【００２９】
流体貯蔵装置１には、第１給排管５１及び第２給排管５２が接続されている。これらの管５１，５２は、重量体２０の内部を通って保護膜３０の内部に引き出されている。第１給排管５１の先端部は、貯留体１０の内部に差し入れられている。第１給排管５１は、淡水３を貯留体１０内に供給したり、貯留体１０内の淡水３を取り出したりするのに用いられる。第２給排管５２の先端部は、貯留体１０よりも下側の保護膜３０内に配置されている。第２給排管５２は、保護膜３０内にパージ用流体を供給したり、保護膜３０内の流体を吸引したりするのに用いられる。上記パージ用流体としては淡水３が用いられる。
貯留体１０に充填する淡水３の量が貯留体１０の容量を上回った場合、余った淡水３を上記パージ用流体として用いるとよい。
【００３０】
上記のように構成された流体貯蔵装置１によれば、保護膜３０によって貯留体１０を囲むことで、貯留体１０を紫外線、塩水、生物等から保護でき、貯留体１０の劣化、損傷を防止できる。この結果、淡水３を安定的に貯蔵することができる。また、貯留体１０だけでなく重量体２０をも保護膜３０にて囲んで保護できる。さらには、連繋ワイヤ２２をも保護膜３０にて囲んで保護できる。
【００３１】
保護膜３０の外表面にはフジツボ等の固着性生物が付着する場合がある。また、海中の浮遊物が保護膜３０にぶつかる可能性もある。そこで、保護膜３０を定期的に取り換える。または、保護膜３０の損傷劣化がある程度進行したとき等に不定期に、保護膜３０を取り換えることにしてもよい。取り換えは、次のようにして行なう。
【００３２】
［撤去工程］
まず、図３に示すように、流体貯蔵装置１から古い保護膜３０を撤去する。このとき、バンド３２を外せば、保護膜３０の下端部を重量体２０から簡単に解放できる。ひいては、保護膜３０を簡単に撤去できる。
【００３３】
次いで、図６に示すように、新たな保護膜３０を用意する。以後の取り換え手順の説明中における「保護膜３０」は、特に断らない限り、新たな保護膜３０を指す。この段階（貯留体１０に被せる前）の保護膜３０は、未だ封止部３１が形成されておらず、両端がそれぞれ全体的に開口された筒状になっている。したがって、保護膜３０の上端部（一方の端部）及び下端部（他方の端部）が共に、少なくとも流体が出入り可能に開口され、更には貯留体１０を挿入可能に開口されている。
【００３４】
［沈降工程］
図６に示すように、上記両端開口筒状の保護膜３０を、軸長方向に潰す。この保護膜３０を、例えば潜水士が抱えて海中に沈め、貯留体１０の上端から貯留体１０の外周の下方に通す。保護膜３０の両端が共に全体的に開口されているため、保護膜３０の何れの側の端部を上又は下に向けてもよい。また、保護膜３０の内側に海水２や空気等の流体が閉じ込められることがない。したがって、上記流体の抵抗をあまり受けることなく、保護膜３０を容易に沈降させることができる。さらに、保護膜３０を軸長方向に潰した状態にすることによって、保護膜３０の沈降作業を一層容易に行なうことができる。
【００３５】
［縛着工程］
保護膜３０全体を貯留体１０よりも更に沈降させ、連繋ワイヤ２２の外側を経て、重量体２０の位置まで下降させる。次に、図７に示すように、保護膜３０の下端部を重量体２０の外周に被せる。そして、バンド３２によって保護膜３０の下端部を重量体２０に縛り付けて固着する。保護膜３０の下端開口が重量体２０によって塞がれる。
【００３６】
［引揚工程］
次に、図８に示すように、保護膜３０の上記縛付部より上側の部分を上方へ伸ばす。潜水士が保護膜３０の上端部付近をつかんで引き揚げることによって、保護膜３０を簡単に上方へ伸ばすことができる。これによって、保護膜３０の内部に連繋ワイヤ２２が収容され、更には貯留体１０が収容される。このようにして、保護膜３０を貯留体１０に簡単に被せることができる。保護膜３０の上端部は、貯留体１０より上側に位置させ、好ましくは海面上に位置させる。上記沈降工程、縛着工程、引揚工程は、潜水士の一回の潜水時間内で充分に行うことができる。保護膜３０の内部には海水２が閉じ込められる。海水２には、貯留体１０を損傷させる可能性がある微小な固着性生物が存在する可能性がある。特に、フジツボ等の硬い殻を有する固着性生物の幼体が存在する可能性がある。
【００３７】
［パージ工程（排出工程）］
次に、図９に示すように、淡水３を第２給排管５２から保護膜３０内に吐き出すことで、保護膜３０内の海水２を保護膜３０の上端の開口から外部へ排出（パージ）する。保護膜３０を未密閉にしておくことで、パージを確実に行うことができる。このパージ流と一緒に、上記固着性生物をも保護膜３０から排出できる。したがって、保護膜３０内の固着性生物の存在率を減らすことができる。かつ、パージ操作によって、保護膜３０内の流体２ｂが、海水２と淡水３の混合液（低濃度海水）になる。したがって、流体２ｂの栄養分濃度及び溶存酸素濃度を海水２よりも小さくでき、保護膜３０の内部を生物が生息しにくい環境にすることができる。
【００３８】
［密閉工程］
次に、図１０及び図１１に示すように、保護膜３０の上端部を海面より上に出して、該保護膜３０の上端部を融着し、上端封止部３１を形成する。海面上であるから融着作業を確実に行なうことができる。封止によって保護膜３０が密閉され、貯留体１０が保護膜３０の内部に閉じ込められる。また、外部の海水２から新たな固着性生物が保護膜３０内に入り込むのを防止できる。
【００３９】
［吸引工程（排出工程）］
次に、図１２に示すように、第２給排管５２を吸引ポンプ５（吸引手段）に接続し、保護膜３０内の低濃度海水２ｂを第２給排管５２に吸い込んで排出する。これによって、保護膜３０内に残留していた固着性生物を低濃度海水２ｂと一緒に外部に排出できる。したがって、保護膜３０内の固着性物の存在数を一層減らすことができる。さらには、低濃度海水２ｂ中の溶存酸素や栄養分をも低濃度海水２ｂと一緒に外部に排出できる。したがって、保護膜３０の内部を生物が一層生育しにくい環境にすることができる。図１に示すように、上記吸引排出工程によって、保護膜３０が貯留体１０の外周に近接し、ないしは密着する。
本吸引工程を定期的に行なうことが好ましい。これによって、重量体２０の外周面と保護膜３０との間に隙間があったリ、保護膜３０にピンホールが開いていたり、保護膜３０の上端封止部３１の封止状態が不十分であったりして、海水２が保護膜３０内に入り込んで来たとしても、この入り込んだ海水２を定期的に排出することができる。したがって、保護膜３０内に生物が住み着くことを実質的に防止できる。
【００４０】
以上のようにして保護膜３０を簡単に取り換えることができる。保護膜３０を新しくすることで、貯留体１０を一層確実に保護でき、淡水３を一層安定的に貯蔵することができる。しかも、保護膜３０内の海水濃度及び海水量を低減することで、保護膜３０の内面や貯留体１０の外面に固着性生物が固着して成長するのを抑制できる。この結果、保護膜３０及び貯留体の劣化、破損を一層確実に抑制又は防止できる。更には連繋ワイヤ２２や閉止手段４２等の金属部材の腐蝕を抑制又は防止できる。
【００４１】
なお、新規に流体貯蔵装置１を環境液２中に設置する際の保護膜３０の取り付け作業は、上記取り換え時と同様の手順にて行なうことができる。
【００４２】
次に、本発明の他の実施形態を説明する。以下の実施形態において、既述の形態と重複する構成に関しては、図面に同一符号を付して説明を省略する。
図１３〜図１７は、本発明の第２実施形態を示したものである。図１７に示すように、第２実施形態では、保護膜３０Ａの上端部（一方の端部）の閉止手段として、第１実施形態の融着封止部３１に代えて、線ファスナー３３（閉止手段）が設けられている。線ファスナー３３は、保護膜３０の上端部の例えば中央に部分的に設けられている。図１３に示すように、線ファスナー３３を開けることで、保護膜３０の上端部が部分的に開口される。線ファスナー３３を全開した状態における保護膜３０の上端部の開口度は、空気や海水２等の流体が保護膜３０に十分に出入り可能な大きさになっている。
なお、線ファスナー３３が保護膜３０の上端部の全域に設けられていてもよく、線ファスナー３３を全開することで、保護膜３０の上端部の全体が開口されるようになっていてもよい。
【００４３】
図１３に示すように、流体貯蔵装置１に新たな保護膜３０を設置する際は、線ファスナー３３を開いて、保護膜３０の上端部を開口させておく。好ましくは、線ファスナー３３をほぼ全開にする。保護膜３０は軸方向に潰す必要はなく、伸ばしたままの状態でよい。この保護膜３０の下端開口を貯留体１０の上端部に被せ、更に保護膜３０を貯留体１０の外周に沿って引き下げる。これによって、貯留体１０の全体を保護膜３０内に収容できる。貯留体１０が保護膜３０内に入り込むのに伴なって、保護膜３０内の空気や海水２等の流体が、線ファスナー３３の開口から外部に流出する。これによって、保護膜３０を、空気や海水２の抵抗を殆ど受けることなく、貯留体１０に容易に被せることができる。
【００４４】
次に、図１４に示すように、保護膜３０の下端部を重量体２０の外周に被せ、かつバンド３２にて重量体２０に縛り付ける。これよって、保護膜３０の下端開口が重量体２０によって塞がれる。
【００４５】
次に、図１５に示すように、淡水３（パージ用流体）を第２給排管５２から保護膜３０の内部に導入することによって、保護膜３０内の海水を線ファスナー３３の開口から外部に排出（パージ）する。これによって、保護膜３０内の流体２ｂを低濃度海水にでき、該流体２ｂ中の固着性生物の存在率、栄養分濃度、及び溶存酸素濃度を低減できる。
【００４６】
次に、図１６に示すように、線ファスナー３３を閉じることで保護膜３０の上端部を閉止する。融着に比べて極めて簡単に閉止作業を行なうことができる。海水２中でも閉止作業を行なうことができる。
【００４７】
続いて、吸引手段５を駆動することによって保護膜３０内の低濃度海水２ｂを吸引して排出する。これによって、保護膜３０内の流体２ｂの量を低減でき、ひいては該流体２ｂ中の固着性生物の存在数、栄養分の量、及び溶存酸素量を低減できる。図１７に示すように、吸引によって、保護膜３０が貯留体１０の表面にほぼ密着し、又は近接する。
【００４８】
本発明は、上記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改変態様を採用できる。
例えば、保護膜３０の取り付け手順は適宜改変できる。
保護膜３０の上端部を閉止した後に保護膜３０内の海水をパージしてもよい。この場合、保護膜３０の下端部などにパージ出口を確保しておくとよい。また、パージ用流体３を保護膜３０の上端部から保護膜３０の内部に供給するとよい。
保護膜３０の上端部の密閉工程を吸引工程の後に行ってもよい。吸引工程の際は、保護膜３０の未封止の上端部を海面上に出しておくことによって、外部の海水２が上記未封止の上端部から保護膜３０内に入り込むのを防止できる。
排出工程におけるパージ工程と吸引工程の何れか一方を省略してもよい。
排出工程（パージ工程及び吸引工程の両方）を省略してもよい。
【００４９】
保護膜３０の上端開口を、融着（図１）又はファスナー（図１７）にて閉止するのに代えて、閉止手段４１と同様の閉止手段等によって閉止してもよい。保護膜３０の閉止状態は、必ずしも液密でなくてもよく、非液密であってもよい。
重量体２０に代えて、杭等の定着体を海底４に設置し、この定着体に貯留体１０の下端部を連結してもよい。
重量体２０が海底４に着いておらず、流体貯蔵装置１全体が環境液２中に立った姿勢で浮いていてもよい。この場合、保護膜３０を流体貯蔵装置１の下側（重量体２０の側）から嵌めることにしてもよい。保護膜３０の下端部が全体ではなく部分的に開口されていてもよい。この保護膜３０を流体貯蔵装置１の底部（重量体２０）に被せ、更に保護膜３０の上端部を貯留体１０の外周に沿って引き揚げてもよい。保護膜３０の下端開口を、融着やファスナーにて閉止してもよく、閉止手段４２と同様の閉止手段等によって閉止してもよい。
複数の実施形態を互いに組み合わせてもよい。例えば、保護膜３０の上端開口が融着にて封止される第１実施形態において、貯留体１０に被せる前の保護膜３０の上端部が部分的に開口していてもよい。
【００５０】
被貯蔵流体３は、淡水に限られず、例えば化石燃料でもよい。更に、被貯蔵流体３は、液体に限られず、天然ガス等の気体であってもよい。環境液２は、湖水でもよく、原油タンク内の原油でもよい。被貯蔵流体３が気体である場合、貯留体１０の両端部が気密（気体が透過不能）に封止されていることが好ましい。流体貯蔵装置１を湖沼、ダム、池に設けてもよい。被貯蔵流体３が環境液より低密度でなくてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は、例えば淡水を海中に貯蔵する淡水貯蔵技術に適用可能である。
【符号の説明】
【００５２】
１ 流体貯蔵装置
２ 海水（環境液）
２ｂ 低濃度海水
３ 淡水（被貯蔵流体）
４ 海底
５ 吸引ポンプ
１０ 貯留体
１１ 本体部
１２ 上側小室
１３ 上端封止部
１３ａ 半周部分
１４ 下側小室
１５ 下端封止部
１５ａ 半周部分
１９ 膜体
２０ 重量体
２２ 連繋ワイヤ（連繋部材）
３０ 保護膜（外袋）
３１ 上端封止部
３２ バンド（下端固着部材）
４１ 上側閉止手段
４２ 下側閉止手段
４３，４４ 挟付部材
４５，４５ 挟付ボルト
５１ 第１給排管
５２ 第２給排管
【技術分野】
【０００１】
この発明は、環境液中に被貯蔵流体を貯蔵する流体貯蔵装置及びその保護膜の設置方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
海、湖沼等の液体環境中に淡水、石油、天然ガス等の被貯蔵流体を貯蔵する流体貯蔵装置は公知である。例えば、特許文献１、２では、流体貯蔵装置として可撓性の袋を用いている。袋は、上下に長い筒状になっており、かつ内袋と外袋の二重袋構造になっている。内袋の内部に被貯蔵流体が蓄えられる。外袋と内袋の間には水や空気が充填される。袋の下端部がアンカーにて水底に定着されている。二重袋構造にすることによって、内袋が破けても被貯蔵流体が環境液に流出するのが防止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開昭６２−７８６９４号公報
【特許文献２】実開昭６２−７８６９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
外袋は環境液中の浮遊物や近くの定着物との接触によって損傷しやすい。また、環境液中にフジツボ等の硬い殻を有する固着性生物が生息していると、その幼体が外袋に付着して成長することで、外袋を破損するおそれがある。そのため、外袋を定期的又は不定期に取り換える必要がある。しかし、環境液中で外袋を新たに設置するのは容易でない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記問題点を解決するために、本発明方法は、軸線を上下に向けて環境液中に配置された密閉筒状の膜からなる貯留体を備え、前記貯留体の内部に被貯蔵流体を貯蔵した流体貯蔵装置における、前記貯留体を囲む保護（外袋）膜の設置方法であって、前記保護膜を、両端がそれぞれ全体又は部分的に開口された筒状の状態で前記貯留体の外周に通して前記貯留体に被せ、その後、前記保護膜を密閉することを特徴とする。
これによって、保護膜内の空気や環境液の抵抗をあまり受けることなく、保護膜を貯留体に容易に被せることができる。
【０００６】
前記保護膜を前記貯留体に被せた後、前記保護膜を密閉する前又は密閉後に、前記保護膜と前記貯留体の間の流体を前記保護膜の外部に排出することが好ましい。
これによって、環境液中に固着性生物が生息していたとしても、保護膜を貯留体に被せた後の排出工程によって、保護膜の内部の環境液を保護膜の外部に排出できる。したがって、保護膜内の前記固着性生物の存在数を減らすことができる。かつ、保護膜内の溶存酸素や栄養分の量又は濃度を減らすことができる。よって、保護膜の内面や貯留体の外面に前記固着性生物が固着して成長するのを抑制でき、この結果、保護膜及び貯留体の劣化、破損を抑制又は防止できる。
【０００７】
前記排出の工程が、前記保護膜と前記貯留体との間の流体を前記被貯蔵流体にてパージする工程と、前記保護膜と前記貯留体との間の流体を吸引手段にて吸引する工程の少なくとも１つを含むことが好ましい。
パージ工程によって、保護膜と貯留体との間の流体の環境液濃度を低減できる。したがって、前記流体中の固着性生物の存在率を減らすことができ、かつ前記流体中の溶存酸素濃度や栄養分濃度を減らすことができる。吸引工程によって、保護膜と貯留体との間の流体の量を低減できる。したがって、前記流体中の固着性生物の存在数を減らすことができ、かつ前記流体中の溶存酸素量度や栄養分量を減らすことができる。
【０００８】
前記保護膜の両端部のうち一端部を開口し他端部を閉じた状態で前記パージを行ない、次に前記保護膜の前記一端部を閉じ、次に前記吸引を行なうことが好ましい。
これによって、パージ工程では、保護膜内の流体を前記開口された一端部から確実に排出できる。その後、前記一端部を閉じることで保護膜を密閉できる。その後、吸引工程を行なうことで、保護膜と貯留体との間の容積を確実に減らすことができる。前記パージ工程において、保護膜の上端部を開口し、かつ保護膜の下端部を閉止してもよく、保護膜の上端部を閉止し、かつ保護膜の下端部を開口してもよい。すなわち、前記開口された一端部が、保護膜の上端部であってもよく、保護膜の下端部であってもよい。パージ用流体は、保護膜の閉じられた側の端部から保護膜内に導入することが好ましい。これによって、保護膜内の流体をパージ用流体に確実に置換できる。
【０００９】
前記貯留体に被せる前の保護膜の一方の端部は、少なくとも流体が出入り可能に開口し、他方の端部は、前記貯留体を挿入可能に開口されていることが好ましい。これによって、前記貯留体を前記他方の端部から前記保護膜の内部に挿入するようにして、前記保護膜を前記貯留体に被せることができる。このとき、保護膜内の空気や環境液等の流体が前記一方の端部の開口から外部に流出することで、貯留体の挿入を容易に行なうことができる。その後、前記保護膜の両端部をそれぞれ閉止することによって保護膜を密閉する。
【００１０】
前記貯留体に被せる前の保護膜の両端部がそれぞれ前記貯留体を挿入可能に開口されていてもよい。そうすると、保護膜の何れの側の端部からでも貯留体に被せることができる。また、前記保護膜の全体を軸方向に潰した状態で前記貯留体の外周に通し、続いて前記保護膜を軸方向に伸ばすことで前記貯留体の全体に被せることができる。
【００１１】
前記被貯蔵流体が、前記環境液より低密度であることが好ましい。前記貯留体の下端部に重量体が連結されていることが好ましい。これによって、貯留体の下端部を確実に下方に向けることができ、ひいては貯留体を確実に立った姿勢（軸線が上下に向いた姿勢）にすることができる。前記重量体は、環境液の底部に着座していてもよく、環境液中に浮遊していてもよい。前記重量体が環境液の底部に着座している場合、前記保護膜を前記貯留体の上端部から前記貯留体の外周に被せることが好ましい。前記重量体が環境液中に浮遊している場合、前記保護膜を前記貯留体の上端部から前記貯留体の外周に被せてもよく、前記保護膜を前記重量体ひいては前記貯留体の下端部から前記貯留体の外周に被せてもよい。
【００１２】
前記保護膜を前記貯留体だけでなく前記重量体にも被せてもよい。これによって、重量体をも保護できる。
前記保護膜の下端部を、前記重量体の外周に被せて解放可能に縛り付けてもよい。これによって、重量膜を保護できるのに加えて、保護膜の下端開口を重量体で塞ぐことができる。古い保護膜を取り換える際は、該保護膜の下端の縛着部を解放することで、該保護膜を簡単に撤去できる。
前記貯留体の下端部と前記重量体とが連繋ワイヤ等の連繋手段にて連繋されていてもよい。前記保護膜を、前記貯留体だけでなく前記連繋手段及び前記重量体にも被せてもよい。これによって、連繋手段及び重量体をも保護できる。
【００１３】
前記保護膜の開口部は、融着、ファスナー、一対の挟付部材などの閉止手段にて閉止するとよい。前記保護膜の上端の開口を融着にて閉止する際は、前記保護膜の上端部を前記環境液の液面上に出して融着作業を行なうことが好ましい。
【００１４】
本発明装置は、被貯蔵流体を前記環境液中に貯蔵する流体貯蔵装置であって、
軸線を上下に向けて環境液中に配置され、かつ内部に前記被貯蔵流体が貯蔵される密閉筒状の膜からなる貯留体と、
前記貯留体の下端部に連結された重量体と、
筒状に成形された膜にて構成されて前記貯留体の全体を囲み、下端部が前記重量体の外周に被さって解放可能に縛り付けられ、上端部が閉止された保護膜とを備えたことを特徴とする。
この特徴によれば、貯留体だけでなく重量体をも保護膜で囲んで保護できる。貯留体と重量体とが連繋ワイヤ等の連繋部材にて連繋されている場合、前記連繋部材をも保護膜で囲んで保護できる。古くなった保護膜を取り換える際は、該保護膜の下端の縛着部を解放することで、該保護膜を簡単に撤去できる。新たな保護膜を設置する際は、保護膜の両端をそれぞれ全体又は部分的に開口しておくことで、保護膜内の流体の抵抗をあまり受けることなく貯留体に容易に被せることができる。そして、保護膜の上端開口を閉止手段にて閉止する。保護膜の下端開口は、重量体にて塞ぐことができる。
【００１５】
前記環境液が海水であり、前記被貯蔵流体が淡水であることが好ましい。これによって、海中に淡水を貯蔵できる。海中のフジツボ等の硬い殻を有する固着性生物の幼体が貯留体に直接付着するのを防止でき、上記固着性生物に因る貯留体の破損を抑制又は防止できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、流体貯蔵装置の貯留体を囲む保護膜を環境液中で容易に設置することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係る流体貯蔵装置を、定常の使用状態で示す正面図である。
【図２】図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う、上記流体貯蔵装置の断面図である。
【図３】図３は、上記流体貯蔵装置の保護膜の取り換え手順を、使用済み保護膜を撤去した状態で示す正面図である。
【図４】図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う、上記貯留体の側面断面図である。
【図５】図５は、図３のＶ−Ｖ線に沿う、上記貯留体の側面断面図である。
【図６】図６は、上記流体貯蔵装置の保護膜の取り換え手順を、新たな保護膜の沈降時の状態で示す正面図である。
【図７】図７は、上記流体貯蔵装置の保護膜の取り換え手順を、保護膜の下端部を重量体に固着した状態で示す正面図である。
【図８】図８は、上記流体貯蔵装置の保護膜の取り換え手順を、保護膜を上に伸ばした状態で示す正面図である。
【図９】図９は、上記流体貯蔵装置の保護膜の取り換え手順を、保護膜内の海水をパージする状態で示す正面図である。
【図１０】図１０は、上記流体貯蔵装置の保護膜の取り換え手順を、保護膜の上端部を封止する状態で示す正面図である。
【図１１】図１１は、図１０のＸＩ−ＸＩ線に沿う、上記保護膜の上端部の縦断面図である。
【図１２】図１２は、上記流体貯蔵装置の保護膜の取り換え手順を、保護膜内の流体を吸引排出する状態で示す正面図である。
【図１３】図１３は、本発明の第２実施形態に係る流体貯蔵装置を、新たな保護膜を貯留体に被せる状態で示す正面図である。
【図１４】図１４は、上記第２実施形態に係る流体貯蔵装置を、保護膜の下端部を重量体に固着した状態で示す正面図である。
【図１５】図１５は、上記第２実施形態に係る流体貯蔵装置を、保護膜内の海水をパージする状態で示す正面図である。
【図１６】図１６は、上記第２実施形態に係る流体貯蔵装置を、保護膜内の流体を吸引排出する状態で示す正面図である。
【図１７】図１７は、上記第２実施形態に係る流体貯蔵装置を、定常の使用状態で示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施形態を図面にしたがって説明する。
図１に示すように、流体貯蔵装置１は、海中に設置されている。環境液２は海水である。流体貯蔵装置１の貯蔵対象すなわち被貯蔵流体３は、淡水である。流体貯蔵装置１は、淡水３を海水２から隔離して海水２中に貯蔵している。
【００１９】
図１に示すように、流体貯蔵装置１は、貯留体１０と、重量体２０と、保護膜３０を備えている。図１及び図２に示すように、貯留体１０は、軸長方向を上下に向け、かつ上下両端が閉じられた断面円形の筒状（袋状）になっている。貯留体１０の周長は、例えば１ｍ〜２０ｍ程度である。貯留体１０の軸長（上下方向の寸法）は、貯留体１０の周長以上であることが好ましいが、貯留体１０の周長未満であってもよい。貯留体１０の軸長の上限は、流体貯蔵装置１の設置場所の水深未満ないしは５０ｍ以下であることが好ましい。
【００２０】
図２に示すように、貯留体１０の内部に淡水３が充填されている。貯留体１０内の淡水３の圧力は、貯留体１０の下側部分を除き、外部の海水２の圧力より大きい。そのため、図４に示すように、貯留体１０の本体部１１（後記上下の閉止手段４１，４２どうし間の部分）の上端部の周面が凸曲面になっている。一方、図５に示すように、貯留体１０の下側部分では、内部の淡水３の圧力が外部の海水２の圧力より小さい。そのため、貯留体１０の本体部１１の下端部の周面が凹曲面になっている。
【００２１】
図２に示すように、貯留体１０は、複数（図では２つ）の膜体１９を積層した複層構造になっている。これによって、上記淡水３の充填圧及び浮力に起因して生じる張力に対して十分な強度が確保されている。膜体１９の数は、２０程度以下が好ましい。貯留体１０は、１つの膜体１９にて構成されていてもよい。膜体１９の厚みは、１０μｍ〜２００μｍ程度である。図において、膜体１９の厚みは、該膜体１９の周長及び軸長に対して誇張されている。ひいては、貯留体１０の厚みは、該貯留体１０の周長及び軸長に対して誇張されている。
【００２２】
膜体１９ひいては貯留体１０は、可撓性を有している。膜体１９は、可撓性材料にて構成され、好ましくは可撓性樹脂にて構成されている。膜体１９を構成する可撓性樹脂としては、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン等が挙げられる。好ましくは、膜体１９は、ポリエチレンを筒状に成形してなるインフレーション膜にて構成されている。より好ましくは、膜体１９は、低密度ポリエチレンのインフレーション膜にて構成されている。低密度ポリエチレンは伸縮性に富む。或いは、膜体１９が、補強繊維を樹脂膜で挟んだ複合膜であってもよい。
【００２３】
図３及び図４に示すように、貯留体１０の上端部は、融着されて液密（液体が透過不能）に封止され、上端封止部１３を構成している。すなわち、貯留体１０の上端部の２つの半周部分１３ａ，１３ａどうしが重ね合わされ、かつ加熱によって互いに融着されて一体になっている。貯留体１０の上端近傍部分（上端封止部１３より少し下側の部分）は、上側閉止手段４１にて非液密（液体の出入りを許容する程度）に閉止されている。上側閉止手段４１は、一対の挟付部材４３，４３と、ボルト４５を含む。各挟付部材４３は、図４の紙面と直交する方向に延びる板状になっている。挟付部材４３は、好ましくは環境液２より比重が軽い材料にて構成され、例えばポリエチレン、ポリプロピレン等の樹脂にて構成されている。一対の挟付部材４３，４３が、貯留体１０の上端近傍部分を両側から挟み付けている。これによって、貯留体１０の上端近傍部分の２つの半周部分１１ａ，１１ａが潰れて平らになり互いに重ね合わされている。一対の挟付部材４３，４３どうしが、ボルト４５にて締め付けられている。上側閉止手段４１は、貯留体１０の上端近傍部分を液密に封止してはいない。貯留体１０の本体部１１（上側閉止手段４１より下側部分）内の淡水３が、半周部分１１ａ，１１ａどうしの間を通って、上端封止部１３と上側閉止手段４１との間の上側小室１２に入り込むことができる。上側小室１２は充分に小さいから、該小室１２に入り込んだ淡水３の浮力及び内圧によって封止部１３に大きな張力が作用することはない。
【００２４】
図５に示すように、貯留体１０の下端部についても、上記上端部と同様に半周部分１５ａ，１５ａどうしが融着されて液密（液体が透過不能）に封止されている。これによって、下端封止部１５が構成されている。貯留体１０の下端近傍部分（下端封止部１５より少し上側の部分）は、下側閉止手段４２にて非液密に閉止されている。下側閉止手段４２は、貯留体１０の下端近傍部分を挟み付けて該下端近傍部分の半周部分１１ｂ，１１ｂを平たく潰す一対の板状の挟付部材４４，４４と、これら挟付部材４４，４４どうしを締め付けるボルト４６とを含む。挟付部材４４は、好ましくは環境液２より比重が重い材料にて構成され、例えばステンレス、鉄等の金属にて構成されている。貯留体１０の本体部１１（下側閉止手段４２より上側部分）内の淡水３が、半周部分１１ｂ，１１ｂどうしの間を通って下端封止部１５と下側閉止手段４２との間の下側小室１４に入り込むことができる。
【００２５】
図３に示すように、重量体２０は、例えば円柱状のコンクリートにて構成され、海底４に配置されている。なお、重量体２０の材質は、コンクートに限られず、鉄等の金属であってもよい。また、重量体２０の形状は円柱状に限られず直方体等であってもよい。重量体２０と貯留体１０の下端部（他端部）とが、１又は複数の連繋ワイヤ２２（連繋部材）にて連結されている。連繋ワイヤ２２の上端部は、下側閉止手段４２に連繋されている。連繋ワイヤ２２の下端部は、図示しない連結具を介して重量体２０に連結されている。これによって、貯留体１０が、軸長方向を上下に向けた姿勢で重量体２０及び連繋ワイヤ２２を介して海中に繋留されている。貯留体１０には、内部の淡水３の充填圧に加えて、該淡水３の浮力と、連繋ワイヤ２２からの上記浮力に抗する下向きの力とによって張力が作用する。貯留体１０を複層構造にすることによって、所要の耐張力強度を確保できる。
【００２６】
図１及び図２に示すように、保護膜３０は、軸長方向を上下に向けた断面円形の筒状（袋状）になっている。保護膜３０の周長は、貯留体１０の周長以上であることが好ましい。また、保護膜３０の周長は、重量体２０の周長とほぼ等しいか、又は重量体２０の周長以上であることが好ましい。保護膜３０は、可撓性材料にて構成され、好ましくは可撓性樹脂にて構成されている。保護膜３０を構成する可撓性樹脂としては、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン等が挙げられる。好ましくは、保護膜３０は、ポリエチレンを筒状に成形してなるインフレーション膜にて構成されている。より好ましくは、保護膜３０は、低密度ポリエチレンのインフレーション膜にて構成されている。保護膜３０は、単層であるが、複数の膜体を積層した複層構造になっていてもよい。
【００２７】
保護膜３０の内部に貯留体１０の全体が収容されている。保護膜３０は、貯留体１０の外周面に略密着又は近接している。図１１に示すように、保護膜３０の上端部は、融着によって液密（液体が透過不能）に封止され、上端封止部３１を構成している。すなわち、保護膜３０の上端部の２つの半周部分３１ａ，３１ａどうしが重ね合わされ、かつ加熱によって互いに融着されて一体になっている。
【００２８】
図１に示すように、保護膜３０の下側部分は、貯留体１０よりも下側へ延び、連繋ワイヤ２２を囲んでいる。さらに、保護膜３０の下端部は、重量体２０の外周面に被さり、かつバンド３２（下端固着部材）によって重量体２０に解放可能に縛り付けられている。保護膜３０の下端開口が重量体２０によって塞がれている。
【００２９】
流体貯蔵装置１には、第１給排管５１及び第２給排管５２が接続されている。これらの管５１，５２は、重量体２０の内部を通って保護膜３０の内部に引き出されている。第１給排管５１の先端部は、貯留体１０の内部に差し入れられている。第１給排管５１は、淡水３を貯留体１０内に供給したり、貯留体１０内の淡水３を取り出したりするのに用いられる。第２給排管５２の先端部は、貯留体１０よりも下側の保護膜３０内に配置されている。第２給排管５２は、保護膜３０内にパージ用流体を供給したり、保護膜３０内の流体を吸引したりするのに用いられる。上記パージ用流体としては淡水３が用いられる。
貯留体１０に充填する淡水３の量が貯留体１０の容量を上回った場合、余った淡水３を上記パージ用流体として用いるとよい。
【００３０】
上記のように構成された流体貯蔵装置１によれば、保護膜３０によって貯留体１０を囲むことで、貯留体１０を紫外線、塩水、生物等から保護でき、貯留体１０の劣化、損傷を防止できる。この結果、淡水３を安定的に貯蔵することができる。また、貯留体１０だけでなく重量体２０をも保護膜３０にて囲んで保護できる。さらには、連繋ワイヤ２２をも保護膜３０にて囲んで保護できる。
【００３１】
保護膜３０の外表面にはフジツボ等の固着性生物が付着する場合がある。また、海中の浮遊物が保護膜３０にぶつかる可能性もある。そこで、保護膜３０を定期的に取り換える。または、保護膜３０の損傷劣化がある程度進行したとき等に不定期に、保護膜３０を取り換えることにしてもよい。取り換えは、次のようにして行なう。
【００３２】
［撤去工程］
まず、図３に示すように、流体貯蔵装置１から古い保護膜３０を撤去する。このとき、バンド３２を外せば、保護膜３０の下端部を重量体２０から簡単に解放できる。ひいては、保護膜３０を簡単に撤去できる。
【００３３】
次いで、図６に示すように、新たな保護膜３０を用意する。以後の取り換え手順の説明中における「保護膜３０」は、特に断らない限り、新たな保護膜３０を指す。この段階（貯留体１０に被せる前）の保護膜３０は、未だ封止部３１が形成されておらず、両端がそれぞれ全体的に開口された筒状になっている。したがって、保護膜３０の上端部（一方の端部）及び下端部（他方の端部）が共に、少なくとも流体が出入り可能に開口され、更には貯留体１０を挿入可能に開口されている。
【００３４】
［沈降工程］
図６に示すように、上記両端開口筒状の保護膜３０を、軸長方向に潰す。この保護膜３０を、例えば潜水士が抱えて海中に沈め、貯留体１０の上端から貯留体１０の外周の下方に通す。保護膜３０の両端が共に全体的に開口されているため、保護膜３０の何れの側の端部を上又は下に向けてもよい。また、保護膜３０の内側に海水２や空気等の流体が閉じ込められることがない。したがって、上記流体の抵抗をあまり受けることなく、保護膜３０を容易に沈降させることができる。さらに、保護膜３０を軸長方向に潰した状態にすることによって、保護膜３０の沈降作業を一層容易に行なうことができる。
【００３５】
［縛着工程］
保護膜３０全体を貯留体１０よりも更に沈降させ、連繋ワイヤ２２の外側を経て、重量体２０の位置まで下降させる。次に、図７に示すように、保護膜３０の下端部を重量体２０の外周に被せる。そして、バンド３２によって保護膜３０の下端部を重量体２０に縛り付けて固着する。保護膜３０の下端開口が重量体２０によって塞がれる。
【００３６】
［引揚工程］
次に、図８に示すように、保護膜３０の上記縛付部より上側の部分を上方へ伸ばす。潜水士が保護膜３０の上端部付近をつかんで引き揚げることによって、保護膜３０を簡単に上方へ伸ばすことができる。これによって、保護膜３０の内部に連繋ワイヤ２２が収容され、更には貯留体１０が収容される。このようにして、保護膜３０を貯留体１０に簡単に被せることができる。保護膜３０の上端部は、貯留体１０より上側に位置させ、好ましくは海面上に位置させる。上記沈降工程、縛着工程、引揚工程は、潜水士の一回の潜水時間内で充分に行うことができる。保護膜３０の内部には海水２が閉じ込められる。海水２には、貯留体１０を損傷させる可能性がある微小な固着性生物が存在する可能性がある。特に、フジツボ等の硬い殻を有する固着性生物の幼体が存在する可能性がある。
【００３７】
［パージ工程（排出工程）］
次に、図９に示すように、淡水３を第２給排管５２から保護膜３０内に吐き出すことで、保護膜３０内の海水２を保護膜３０の上端の開口から外部へ排出（パージ）する。保護膜３０を未密閉にしておくことで、パージを確実に行うことができる。このパージ流と一緒に、上記固着性生物をも保護膜３０から排出できる。したがって、保護膜３０内の固着性生物の存在率を減らすことができる。かつ、パージ操作によって、保護膜３０内の流体２ｂが、海水２と淡水３の混合液（低濃度海水）になる。したがって、流体２ｂの栄養分濃度及び溶存酸素濃度を海水２よりも小さくでき、保護膜３０の内部を生物が生息しにくい環境にすることができる。
【００３８】
［密閉工程］
次に、図１０及び図１１に示すように、保護膜３０の上端部を海面より上に出して、該保護膜３０の上端部を融着し、上端封止部３１を形成する。海面上であるから融着作業を確実に行なうことができる。封止によって保護膜３０が密閉され、貯留体１０が保護膜３０の内部に閉じ込められる。また、外部の海水２から新たな固着性生物が保護膜３０内に入り込むのを防止できる。
【００３９】
［吸引工程（排出工程）］
次に、図１２に示すように、第２給排管５２を吸引ポンプ５（吸引手段）に接続し、保護膜３０内の低濃度海水２ｂを第２給排管５２に吸い込んで排出する。これによって、保護膜３０内に残留していた固着性生物を低濃度海水２ｂと一緒に外部に排出できる。したがって、保護膜３０内の固着性物の存在数を一層減らすことができる。さらには、低濃度海水２ｂ中の溶存酸素や栄養分をも低濃度海水２ｂと一緒に外部に排出できる。したがって、保護膜３０の内部を生物が一層生育しにくい環境にすることができる。図１に示すように、上記吸引排出工程によって、保護膜３０が貯留体１０の外周に近接し、ないしは密着する。
本吸引工程を定期的に行なうことが好ましい。これによって、重量体２０の外周面と保護膜３０との間に隙間があったリ、保護膜３０にピンホールが開いていたり、保護膜３０の上端封止部３１の封止状態が不十分であったりして、海水２が保護膜３０内に入り込んで来たとしても、この入り込んだ海水２を定期的に排出することができる。したがって、保護膜３０内に生物が住み着くことを実質的に防止できる。
【００４０】
以上のようにして保護膜３０を簡単に取り換えることができる。保護膜３０を新しくすることで、貯留体１０を一層確実に保護でき、淡水３を一層安定的に貯蔵することができる。しかも、保護膜３０内の海水濃度及び海水量を低減することで、保護膜３０の内面や貯留体１０の外面に固着性生物が固着して成長するのを抑制できる。この結果、保護膜３０及び貯留体の劣化、破損を一層確実に抑制又は防止できる。更には連繋ワイヤ２２や閉止手段４２等の金属部材の腐蝕を抑制又は防止できる。
【００４１】
なお、新規に流体貯蔵装置１を環境液２中に設置する際の保護膜３０の取り付け作業は、上記取り換え時と同様の手順にて行なうことができる。
【００４２】
次に、本発明の他の実施形態を説明する。以下の実施形態において、既述の形態と重複する構成に関しては、図面に同一符号を付して説明を省略する。
図１３〜図１７は、本発明の第２実施形態を示したものである。図１７に示すように、第２実施形態では、保護膜３０Ａの上端部（一方の端部）の閉止手段として、第１実施形態の融着封止部３１に代えて、線ファスナー３３（閉止手段）が設けられている。線ファスナー３３は、保護膜３０の上端部の例えば中央に部分的に設けられている。図１３に示すように、線ファスナー３３を開けることで、保護膜３０の上端部が部分的に開口される。線ファスナー３３を全開した状態における保護膜３０の上端部の開口度は、空気や海水２等の流体が保護膜３０に十分に出入り可能な大きさになっている。
なお、線ファスナー３３が保護膜３０の上端部の全域に設けられていてもよく、線ファスナー３３を全開することで、保護膜３０の上端部の全体が開口されるようになっていてもよい。
【００４３】
図１３に示すように、流体貯蔵装置１に新たな保護膜３０を設置する際は、線ファスナー３３を開いて、保護膜３０の上端部を開口させておく。好ましくは、線ファスナー３３をほぼ全開にする。保護膜３０は軸方向に潰す必要はなく、伸ばしたままの状態でよい。この保護膜３０の下端開口を貯留体１０の上端部に被せ、更に保護膜３０を貯留体１０の外周に沿って引き下げる。これによって、貯留体１０の全体を保護膜３０内に収容できる。貯留体１０が保護膜３０内に入り込むのに伴なって、保護膜３０内の空気や海水２等の流体が、線ファスナー３３の開口から外部に流出する。これによって、保護膜３０を、空気や海水２の抵抗を殆ど受けることなく、貯留体１０に容易に被せることができる。
【００４４】
次に、図１４に示すように、保護膜３０の下端部を重量体２０の外周に被せ、かつバンド３２にて重量体２０に縛り付ける。これよって、保護膜３０の下端開口が重量体２０によって塞がれる。
【００４５】
次に、図１５に示すように、淡水３（パージ用流体）を第２給排管５２から保護膜３０の内部に導入することによって、保護膜３０内の海水を線ファスナー３３の開口から外部に排出（パージ）する。これによって、保護膜３０内の流体２ｂを低濃度海水にでき、該流体２ｂ中の固着性生物の存在率、栄養分濃度、及び溶存酸素濃度を低減できる。
【００４６】
次に、図１６に示すように、線ファスナー３３を閉じることで保護膜３０の上端部を閉止する。融着に比べて極めて簡単に閉止作業を行なうことができる。海水２中でも閉止作業を行なうことができる。
【００４７】
続いて、吸引手段５を駆動することによって保護膜３０内の低濃度海水２ｂを吸引して排出する。これによって、保護膜３０内の流体２ｂの量を低減でき、ひいては該流体２ｂ中の固着性生物の存在数、栄養分の量、及び溶存酸素量を低減できる。図１７に示すように、吸引によって、保護膜３０が貯留体１０の表面にほぼ密着し、又は近接する。
【００４８】
本発明は、上記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改変態様を採用できる。
例えば、保護膜３０の取り付け手順は適宜改変できる。
保護膜３０の上端部を閉止した後に保護膜３０内の海水をパージしてもよい。この場合、保護膜３０の下端部などにパージ出口を確保しておくとよい。また、パージ用流体３を保護膜３０の上端部から保護膜３０の内部に供給するとよい。
保護膜３０の上端部の密閉工程を吸引工程の後に行ってもよい。吸引工程の際は、保護膜３０の未封止の上端部を海面上に出しておくことによって、外部の海水２が上記未封止の上端部から保護膜３０内に入り込むのを防止できる。
排出工程におけるパージ工程と吸引工程の何れか一方を省略してもよい。
排出工程（パージ工程及び吸引工程の両方）を省略してもよい。
【００４９】
保護膜３０の上端開口を、融着（図１）又はファスナー（図１７）にて閉止するのに代えて、閉止手段４１と同様の閉止手段等によって閉止してもよい。保護膜３０の閉止状態は、必ずしも液密でなくてもよく、非液密であってもよい。
重量体２０に代えて、杭等の定着体を海底４に設置し、この定着体に貯留体１０の下端部を連結してもよい。
重量体２０が海底４に着いておらず、流体貯蔵装置１全体が環境液２中に立った姿勢で浮いていてもよい。この場合、保護膜３０を流体貯蔵装置１の下側（重量体２０の側）から嵌めることにしてもよい。保護膜３０の下端部が全体ではなく部分的に開口されていてもよい。この保護膜３０を流体貯蔵装置１の底部（重量体２０）に被せ、更に保護膜３０の上端部を貯留体１０の外周に沿って引き揚げてもよい。保護膜３０の下端開口を、融着やファスナーにて閉止してもよく、閉止手段４２と同様の閉止手段等によって閉止してもよい。
複数の実施形態を互いに組み合わせてもよい。例えば、保護膜３０の上端開口が融着にて封止される第１実施形態において、貯留体１０に被せる前の保護膜３０の上端部が部分的に開口していてもよい。
【００５０】
被貯蔵流体３は、淡水に限られず、例えば化石燃料でもよい。更に、被貯蔵流体３は、液体に限られず、天然ガス等の気体であってもよい。環境液２は、湖水でもよく、原油タンク内の原油でもよい。被貯蔵流体３が気体である場合、貯留体１０の両端部が気密（気体が透過不能）に封止されていることが好ましい。流体貯蔵装置１を湖沼、ダム、池に設けてもよい。被貯蔵流体３が環境液より低密度でなくてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は、例えば淡水を海中に貯蔵する淡水貯蔵技術に適用可能である。
【符号の説明】
【００５２】
１ 流体貯蔵装置
２ 海水（環境液）
２ｂ 低濃度海水
３ 淡水（被貯蔵流体）
４ 海底
５ 吸引ポンプ
１０ 貯留体
１１ 本体部
１２ 上側小室
１３ 上端封止部
１３ａ 半周部分
１４ 下側小室
１５ 下端封止部
１５ａ 半周部分
１９ 膜体
２０ 重量体
２２ 連繋ワイヤ（連繋部材）
３０ 保護膜（外袋）
３１ 上端封止部
３２ バンド（下端固着部材）
４１ 上側閉止手段
４２ 下側閉止手段
４３，４４ 挟付部材
４５，４５ 挟付ボルト
５１ 第１給排管
５２ 第２給排管
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線を上下に向けて環境液中に配置された密閉筒状の膜からなる貯留体を備え、前記貯留体の内部に被貯蔵流体を貯蔵した流体貯蔵装置における、前記貯留体を囲む保護膜の設置方法であって、
前記保護膜を、両端がそれぞれ全体又は部分的に開口された筒状の状態で前記貯留体の外周に通して前記貯留体に被せ、その後、前記保護膜を密閉することを特徴とする流体貯蔵装置の保護膜の設置方法。
【請求項２】
前記保護膜を前記貯留体に被せた後、前記保護膜を密閉する前又は密閉後に、前記保護膜と前記貯留体の間の流体を前記保護膜の外部に排出することを特徴とする請求項１に記載の設置方法。
【請求項３】
前記排出の工程が、前記保護膜と前記貯留体との間の流体を前記被貯蔵流体にてパージする工程と、前記保護膜と前記貯留体との間の流体を吸引手段にて吸引する工程の少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項２に記載の設置方法。
【請求項４】
前記保護膜の両端部のうち一端部を開口し他端部を閉じた状態で前記パージを行ない、次に前記保護膜の前記一端部を閉じ、次に前記吸引を行なうことを特徴とする請求項３に記載の設置方法。
【請求項５】
前記貯留体に被せる前の保護膜の一方の端部は、少なくとも流体が出入り可能に開口し、他方の端部は、前記貯留体を挿入可能に開口されていることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の設置方法。
【請求項６】
前記保護膜の下端部を、前記貯留体の下端部に連結された重量体の外周に被せて解放可能に縛り付けることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の設置方法。
【請求項７】
前記環境液が海水であり、前記被貯蔵流体が淡水であることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の設置方法。
【請求項８】
被貯蔵流体を前記環境液中に貯蔵する流体貯蔵装置であって、
軸線を上下に向けて環境液中に配置され、かつ内部に前記被貯蔵流体が貯蔵される密閉筒状の膜からなる貯留体と、
前記貯留体の下端部に連結された重量体と、
筒状に成形された膜にて構成されて前記貯留体の全体を囲み、下端部が前記重量体の外周に被さって解放可能に縛り付けられ、上端部が閉止された保護膜と、
を備えたことを特徴とする流体貯蔵装置。
【請求項１】
軸線を上下に向けて環境液中に配置された密閉筒状の膜からなる貯留体を備え、前記貯留体の内部に被貯蔵流体を貯蔵した流体貯蔵装置における、前記貯留体を囲む保護膜の設置方法であって、
前記保護膜を、両端がそれぞれ全体又は部分的に開口された筒状の状態で前記貯留体の外周に通して前記貯留体に被せ、その後、前記保護膜を密閉することを特徴とする流体貯蔵装置の保護膜の設置方法。
【請求項２】
前記保護膜を前記貯留体に被せた後、前記保護膜を密閉する前又は密閉後に、前記保護膜と前記貯留体の間の流体を前記保護膜の外部に排出することを特徴とする請求項１に記載の設置方法。
【請求項３】
前記排出の工程が、前記保護膜と前記貯留体との間の流体を前記被貯蔵流体にてパージする工程と、前記保護膜と前記貯留体との間の流体を吸引手段にて吸引する工程の少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項２に記載の設置方法。
【請求項４】
前記保護膜の両端部のうち一端部を開口し他端部を閉じた状態で前記パージを行ない、次に前記保護膜の前記一端部を閉じ、次に前記吸引を行なうことを特徴とする請求項３に記載の設置方法。
【請求項５】
前記貯留体に被せる前の保護膜の一方の端部は、少なくとも流体が出入り可能に開口し、他方の端部は、前記貯留体を挿入可能に開口されていることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の設置方法。
【請求項６】
前記保護膜の下端部を、前記貯留体の下端部に連結された重量体の外周に被せて解放可能に縛り付けることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の設置方法。
【請求項７】
前記環境液が海水であり、前記被貯蔵流体が淡水であることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の設置方法。
【請求項８】
被貯蔵流体を前記環境液中に貯蔵する流体貯蔵装置であって、
軸線を上下に向けて環境液中に配置され、かつ内部に前記被貯蔵流体が貯蔵される密閉筒状の膜からなる貯留体と、
前記貯留体の下端部に連結された重量体と、
筒状に成形された膜にて構成されて前記貯留体の全体を囲み、下端部が前記重量体の外周に被さって解放可能に縛り付けられ、上端部が閉止された保護膜と、
を備えたことを特徴とする流体貯蔵装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１３−１１２３７６（Ｐ２０１３−１１２３７６Ａ）
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２６０２００（Ｐ２０１１−２６０２００）
【出願日】平成２３年１１月２９日（２０１１．１１．２９）
【出願人】（０００００２１７４）積水化学工業株式会社 (5,781)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２９日（２０１１．１１．２９）
【出願人】（０００００２１７４）積水化学工業株式会社 (5,781)
【Ｆターム（参考）】
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