深層水取水装置
【課題】圧縮空気を供給により気泡が混合する深層水を分岐容器８で水と空気に分離し水は揚水し、空気は第２のヘッド部１４に送り込んで第２のヘッド部１４や中途取水部１６からの揚水に利用し、分岐容器２４で水と空気に分離し、水は揚水し、空気は１箇所で回収する省エネルギーで循環型の深層水取水装置を提供することを目的とする。
【解決手段】第１のヘッド部１に空気配管４を連通接続している。第１の配管３は、第１のヘッド部１と連通し、上端は第１の分岐容器８内にて出水するようにしている。第１の分岐容器８と第２のヘッド部１４は連通管１２が連通されている。中途取水部１６と連通接続される第２の配管２３は第２の分岐容器２４内にて出水するようにしている。第１の分岐容器８及び第２の分岐容器２４の下部には、夫々第１の湧昇管９、第２の湧昇管２５を開口接続している。
【解決手段】第１のヘッド部１に空気配管４を連通接続している。第１の配管３は、第１のヘッド部１と連通し、上端は第１の分岐容器８内にて出水するようにしている。第１の分岐容器８と第２のヘッド部１４は連通管１２が連通されている。中途取水部１６と連通接続される第２の配管２３は第２の分岐容器２４内にて出水するようにしている。第１の分岐容器８及び第２の分岐容器２４の下部には、夫々第１の湧昇管９、第２の湧昇管２５を開口接続している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は海洋或いは湖の深層部から深層水を深層水と気体に分別して採取するための深層水取水装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽光が水面に届く光量の１％未満の海洋等の深層部に存在する深層水は、第１に表面層水に比較して年中略一定の温度を保持する低温安定性を有すること、第２に太陽光が届かないため植物プランクトンが光合成できず、その結果、窒素、燐、珪酸等の無機塩類が消費されず深層へ沈殿され、無機塩類に富むこと、第３にプランクトンや病原性微生物を含む微生物が極めて少なく、換言すれば物理的及び生物学的清浄性を有すること、第４に大気や陸水からの影響が少ないため化学的汚染度が低いこと、第５に人体にとって大量摂取すると害になるが、銅、亜鉛等の人の健康保持に関わる必須微量元素等をバランスよく含有していること、第６に深層水は太洋を循環してきた熟成された海水であり、有機物が少ないため表層水と比較してｐＨが低いこと、等の理由により、近年、養殖場海洋牧場の水産資源分野や、ダム湖、湖沼、海洋、港湾等の水質浄化等の環境分野や、海洋温度差発電、濃度差発電、揚水発電等のエネルギー分野等の環境破壊防止目的の環境分野、及び飲料水、化粧水等の健康分野等の種々の幅広い分野に利用されている。
【０００３】
深層水を取水するための装置としては、特許文献１〜特許文献３に開示されているものが存在する。しかしながら、特許文献１〜特許文献３に開示の装置は、潮流により湧昇管に横方向への力が作用し、湧昇管上端部は定位置を保持した状態で傾斜し、エアパイプが湧昇管の位置的変化に対応しきれず折損したり、或いは深層水の取り込み口である湧昇管下端開口の位置が上昇し、取水予定の深層部に存在する水の取水が困難であり、海底に取水ポンプと水車等駆動装置よりなる取水装置を設置するため必要な部品点数が多く、装置の組立作業に人手及び時間を要し、高コスト化するという問題点があった。
従来技術の取水ポンプによる汲み上げ式を採用していること、及び主として海岸で深層水を取水しているという問題点を解決するために、本願発明者はポンプに頼らない深層水取水装置を発明し、特願２００８−７９１０８を特許出願した（特許文献４参照）。特許文献４に記載の発明は、海面上に設けた圧縮空気供給装置から海洋深層部に降下配設したヘッド部に圧縮空気を送り込むことで、この送り込まれた圧縮空気と共に深層水を揚水する装置であるが、揚水された深層水を取水する場所が１箇所でしかできず、又、汲み上げられた深層水に圧縮空気供給装置からの気泡が混じっており、深層水が空気と深層水に分別されることなく汲み上げられ、空気を有効利用できなかった。
【特許文献１】特開２００１−１２３９９９号公報
【特許文献２】特開平８−４７００号公報
【特許文献３】特開平８−４６５７号公報
【特許文献４】特開２００９−１９７５７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本願発明は上記従来技術の有する問題点に鑑みて創案されたものであって、１個の圧縮空気供給装置の稼動で複数個所で深層水を汲み上げ可能にし、しかも複数個所で液体（水）と気体（空気）を夫々分別採取して水と空気の双方を有効利用することを可能にした。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本願の請求項１に記載の発明は、第１のヘッド部への圧縮空気の供給により気泡の混合した水を第１の分岐容器や第２の分岐容器にて水と空気に分け、水は夫々の湧昇管から取水可能にし、圧縮空気発生装置からの空気は連通管を介して剛性揚水管からの取水に必要な空気として再利用し、最終的には排気管から回収可能にしたことを特徴とする深層水取水装置である。つまり、下面開口部にストレーナーを配設した中空体よりなる第１のヘッド部内側に、外部に設けた圧縮空気発生装置と連通接続された空気配管を開口連通し、中空体よりなる第１の分岐容器の下部内側には第１の湧昇管が開口連通接続され、第１の配管は第１のヘッド部内部に下端が開口連通接続し、第１の配管の上端は閉塞されて第１の分岐容器内に配設され、第１の配管の上部周面には第１の湧昇管の開口よりも上方位置にて出水孔が開設され、剛性揚水管は、剛性揚水管本体の下端に第２のヘッド部を取り付け、剛性揚水管本体の上端には中途取水部を具備してなり、第２のヘッド部は下面開口にストレーナーが配設された中空体よりなり、第１の分岐容器にて分別された気体が第２のヘッド部へ送気可能に、圧力気体の圧力が所定の値まで上昇すると開放する圧力弁が介装された連通管の導入口が第１のヘッド部に開口し、連通管の導出口が第２のヘッド部に開口して第１のヘッド部と第２のヘッド部を連通管にて連通接続し、中途取水部は、剛性揚水管本体の管径よりも大径の円筒体部に形成され、該円筒体部の軸心と剛性揚水管本体の軸心が同一直線上に位置するように円筒体部内に剛性揚水管本体上端が開口し、円筒体部の内側に於ける剛性揚水管本体外周面から平視放射状にガイド板が配設され、円筒体部下面にはガイド板により周方向に区画された複数の吸水用開口を設け、上面には第２の配管の下端が開口連通接続され、剛性揚水管から揚水され第１の分岐容器から連通管を介して導入された空気の気泡が混合した水を第２の分岐容器にて水と空気に分け、水は第２の湧昇管へ空気は排気管へ導出可能に、中空体よりなる第２の分岐容器を中途取水部の上方に配設し、第２の分岐容器の下部内側には第２の湧昇管が開口連通接続され、上端が閉塞された第２の配管は第２の分岐容器内にて上部周面に第２の湧昇管開口位置よりも上方に出水孔が開設され、排気管は下端が第２の分岐容器内側に開口連通接続されると共に圧力弁が介装され上端は大気中にて開口されていることを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、第１のヘッド部の下端に軸方向に著しく長い取水用配管を連通接続したことを特徴とする。第１の湧昇管からは極めて低温の深層水が、第２の湧昇管からは第１の湧昇管から取水される深層水よりは水温の高い深層水が採取可能である。
【発明の効果】
【０００６】
本願発明は、海面上に設けた圧縮空気発生装置から海洋深層部に降下配設した第１のヘッド部に圧縮空気を送り込むことで、深層部の複数個所からの深層水を揚水可能である。
又、複数の場所（地域）にて気泡の入っていない深層水を取得できる。揚水された深層水は低温であるため、先ずは発電所にてガスタービンの吸気冷却や蒸気タービンの冷却、温度差発電、ホテル等の大規模宿泊施設や周辺施設の冷房等に使用し、その後、大規模淡水化、水素製造、食品、化粧品、医薬品等の製造等の２次的利用が可能で、経済発展途上地域等での産業育成が期待できる。又、１次的及び２次的利用後であっても、深層水には栄養塩が残留しているため、海に戻すことで海域肥沃、海藻の生育等を通じて海中植物の光合成により二酸化炭素を吸収し、酸素量を増量可能で地球温暖化防止に寄与できるという効果がある。
又、圧縮空気発生装置から送り込まれた空気を、先ずは第１のヘッド部で第１の湧昇管への揚水に利用し、次に第２のヘッド部に送気して第２の湧昇管への揚水に利用し、排気管から空気のみを回収するので、揚水された深層水を利用して湧水力発電等に利用することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
第１の分岐容器と第２のヘッド部を圧力弁を介装した連通管で連通接続することで、圧縮空気発生装置から第１のヘッド部に送り込まれた所定圧力以上の圧縮空気により第１のヘッド部配設位置の深層水を第１の湧昇管から、第２のヘッド部や中途取水部配設位置の深層水を第２の湧昇管から夫々揚水し取水することを実現した。分岐容器に上端を閉塞し上部周面に出水孔を開設することで、気泡のない深層水を取水すること及び圧縮空気発生装置から送り込まれた空気を排気管から回収することを実現可能にした。
【実施例１】
【０００８】
図１から図４を参照にして実施例１を説明する。図１及び図２に示すように、第１のヘッド部１は耐薬品性、防錆性、耐腐食性及び剛性を有する材料よりなり、下面を開放し上面を閉塞した円筒体に形成されている。第１のヘッド部１の下面開口にはストレーナー２が張設され、海砂等が第１のヘッド部１内に入り込まないようにしている。第１のヘッド部１の上面内側には第１の配管３の下端が気密且つ水密に開口し、第１の配管３と第１のヘッド部１の中空部を連通接続している。空気配管４の下端は気密且つ水密に第１のヘッド部１の上部内側に開口し、空気配管４と第１のヘッド部１の中空部を連通接続している。海面５上に設けた圧縮空気発生装置６からの圧縮空気が第１のヘッド部１の中空部に送り込まれるように空気配管４の上端は圧縮空気発生装置６に連通接続されている。第１のヘッド部１の下端開口は取水用配管７が気密且つ水密に連通接続され、第１のヘッド部１の配設位置よりも一層深い層からの取水を可能にしている。
【０００９】
第１の分岐容器８は耐薬品性、防錆性、耐腐食性及び剛性を有する材料よりなり、図２及び図３に示すように、上下面を有し閉塞した中空部を有する円筒体に形成され、下部内側には第１の湧昇管９の下端が気密且つ水密に開口連通接続されている。第１の配管３は、第１の分岐容器８の下面を気密且つ水密に貫通し、第１の配管３の上端部は第１の分岐容器８の中空部高さ方向中途位置に配設されている。第１の配管３の上端は閉塞され、上部周面には出水孔１０が穿設されている。出水孔１０の穿設位置は、第１の分岐容器８の中空部に於ける第１の湧昇管９の開口位置よりも上方に位置している。第１の湧昇管９は海底１１を這わせ、上端は陸上で開口している。図１では、第１の湧昇管９の上端開口位置を１箇所にしているが、第１の湧昇管９の中途部分を分岐し、上端が大気中にて開口する複数の分岐管を設け、第１の分岐容器８から揚水される深層水を複数の場所（地域）で取水可能にすることも本願発明に包含される。
【００１０】
第１の分岐容器８の上面内側には、連通管１２の一端開口である導入口を気密且つ水密に開口し、連通管１２を第１の分岐容器８の中空部に連通接続している。連通管１２の長さ方向中途位置には、圧縮空気発生装置６から送気された空気圧が所定値になると開く圧力弁２９を介装している。
【００１１】
耐薬品性、防錆性、耐腐食性及び剛性を有する材料よりなる剛性揚水管１３は、第２のヘッド部１４、剛性揚水管本体１５及び中途取水部１６とより構成されている。第２のヘッド部１４は下面を開放し上面を閉塞した円筒体に形成され、下面開放部にはストレーナー１７が張設されている。連通管１２の他端開口である導出口は、第２のヘッド部１４の上部にて気密且つ水密に開口している。圧縮空気発生装置６から送り込まれ気泡と化して深層水に混ざっていた空気は、第１の分岐容器８にて深層水から分離される。圧力弁２９の空気圧が所定値になると圧力弁２９が開となり、第１の分岐容器８から空気のみが第２のヘッド部１４に送気可能に、第１の分岐容器８の中空部と第２のヘッド部１４中空部は連通管１２により連通接続されている。第２のヘッド部１４の上面には剛性揚水管本体１５の下端が気密且つ水密に開口して連通接続されている。第２のヘッド部１４にはワイヤーロープ挿通部を設けた取付板１８が取り付けられている。
【００１２】
中途取水部１６は横断面が真円の円筒体部１９とガイド板２０とより構成されている。剛性揚水管本体１５の上端は、剛性揚水管本体１５の軸心と円筒体部１９の軸心とが一致するように、円筒体部１９の下端開口から円筒体部１９の軸方向中途位置に亘り配設されている。円筒体部１９の内側に配設された剛性揚水管本体１５の外周縁と円筒体部１９の内面との間にはガイド板２０が連設され、剛性揚水管本体１５を円筒体部１９の内側に固定的に配設している。ガイド板２０は、剛性揚水管本体１５の外周縁を周方向に一定間隔離隔して平視放射状に設けられ、円筒体部１９の下端開口をガイド板２０で周方向に複数区画している。円筒体部１９の外側に設けた取付板２１にはワイヤーロープ挿通部２２が設けられている。第２の配管２３の下端は、中途取水部１６の上面内側に開口し、中途取水部１６の内側と連通接続している。
【００１３】
第２の分岐容器２４は耐薬品性、防錆性、耐腐食性及び剛性を有する材料よりなり、第１の分岐容器８と同様に、上下面を有し閉塞した中空部を有する円筒体に形成され、下部には第２の湧昇管２５の下端が気密且つ水密に開口連通接続されている。第２の配管２３は第２の分岐容器２４の下面を気密且つ水密に貫通し、第２の配管２３の上端部は、第２の分岐容器２４の中空部高さ方向中途位置に配設されている。第２の配管２３の上端は閉塞され、上部周面には出水孔２６が穿設されている。出水孔２６の穿設位置は、第２の分岐容器２４の中空部に於ける第２の湧昇管２５の開口位置よりも上方に位置している。第２の分岐容器２４の上面内側には排気管２７の下端が開口している。排気管２７は、空気圧が所定値になると開く圧力弁３０が介装されて上方に延び、上端吐出口は大気中にて開口されている。
【００１４】
実施例１の使用状態について説明する。図１及び図４に示すように、海面５の上方でワイヤーロープ２８の上端を所定位置に取り付け、海中にてワイヤーロープ２８をワイヤーロープ挿通部２２に挿通し、ワイヤーロープ２８の下端を第２のヘッド部１４の取付板１８、１８に取り付け、剛性揚水管１３の海中での位置的安定性を保持している。海中に於ける第１のヘッド部１の配設位置は、第２のヘッド部１４の海中位置よりも深い位置であることを必要とする。第１の湧昇管９、第２の湧昇管２５及び排気管２７の上端吐出口は大気中にて開口している。
【００１５】
次に、作用について説明する。圧縮空気発生装置６を駆動し、圧縮空気発生装置６から空気配管４を通って第１のヘッド部１の内側に高圧の圧縮空気を噴出する。第１のヘッド部１の内側に噴出した空気は、深層水に包み込まれて次から次へと粒状の気泡となる。気泡を有する深層水は第１の配管３内を上昇する。第１の配管３内の気泡を有する深層水の上昇により、空気配管４の下端開口より上方に位置する気泡を有する深層水は上昇を開始し、湧昇流が発生する。第１の配管３内の上部の湧昇流は第１の配管３内下部の湧昇流を促し、第１のヘッド部１の下面開口からストレーナー２で濾過された深層水が第１のヘッド部１から第１の配管３内を上昇する。第１の配管３内を上昇した気泡を有する深層水は、第１の配管３の上部に穿設した出水孔１０より落下し、第１の分岐容器８内に送り込まれる。出水孔１０から第１の分岐容器８内に落下した深層水の気泡は、その浮力で上昇し気泡は潰れる。詳しくは、気泡内の飽和蒸気圧が深層水から気泡に作用する圧力よりも小さくなり、深層水の圧力で気泡を圧縮して潰すのである。第１の分岐容器８の内側に於いて気泡を含まない深層水が下部に、空気が上部に夫々分離される。第１の分岐容器８の下部に送り込まれた気泡を有しない深層水は第１の湧昇管９へ送り込まれ、第１の湧昇管９内を導出路として陸上へ送り出される。
【００１６】
第１の分岐容器８内にて深層水から分離された空気は、第１の分岐容器８内に於ける深層水の水面から連通管１２の導入口を通って圧力弁２９に亘る範囲に貯留される。圧力弁２９が閉の状態では、揚水された深層水のみが第１の湧昇管９より揚水され、湧昇管９の上端開口より吐出され取水される。圧縮空気発生装置６から圧縮空気が、次から次へと第１のヘッド部１に送り込まれ、第１の配管３を通って第１の分岐容器８に送り込まれる。圧力弁２９に負荷する空気圧が所定値になると圧力弁２９が開となる。圧力弁２９が開放するために設定した所定値以上の量の空気は、連通管１２内を通って第２のヘッド部１４の上部に設けた連通管１２の他端開口である導出口から第２のヘッド部１４内へ送り込まれる。第２のヘッド部１４の内側には、高圧の圧縮空気が噴出される。圧力弁２９が開状態では、第１の分岐容器８内の空気圧は一定に保持される。
【００１７】
第２のヘッド部１４の中空部に噴出した空気は、深層水に包み込まれて次から次へと粒状の気泡となる。気泡を有する深層水は剛性揚水管本体１５内を上昇する。剛性揚水管本体１５内の気泡を有する深層水の上昇により、連通管１２の他端開口より上方に位置する気泡を有する深層水は上昇を開始し、湧昇流が発生する。剛性揚水管本体１５内の上部の湧昇流は剛性揚水管本体１５内下部の湧昇流を促し、第２のヘッド部１４の下面開口からストレーナー１７で濾過された深層水が第２のヘッド部１４から剛性揚水管本体１５内を上昇する。又、剛性揚水管本体１５の上端開口より気泡の浮力で上昇する気泡と共に、該気泡よりも上方に位置する深層水は上昇し、第２の配管２３内で湧昇流が発生する。第２の配管２３内の湧昇流は、中途取水部１６のガイド板２０により区画された円筒体部１９の下面開口から深層水を取り込む。円筒体部１９の下面開口から取り込まれた深層水は、円筒体部１９内を上昇し、次いで第２の配管２３内を上昇する。ガイド板２０は、円筒体部１９の下面開口から取り込む深層水を静流（層流）化することで、円筒体部１９内に下面開口から取り込む水量を増量化するために設けたものである。
【００１８】
第２の配管２３内を上昇した気泡を有する深層水は、第２の配管２３の上部に穿設した出水孔２６より第２の分岐容器２４内に落下する。出水孔２６から第２の分岐容器２４内に落下した深層水の気泡は、その浮力で上へ上がり気泡内の飽和蒸気圧が深層水から気泡に作用する圧力よりも小さくなり、深層水の圧力で気泡を圧縮してつぶす。第２の分岐容器２４の内側に於いて、気泡を含まない深層水が下部に、空気が上部に夫々分離される。第２の分岐容器２４の下部に送り込まれた気泡を有しない深層水は第２の湧昇管２５へ送り込まれ、第２の湧昇管２５内を導出路として陸上へ送り出され取水される。第２の分岐容器２４内にて深層水から分離された空気は、第２の分岐容器２４の上部から排気管２７へ導出される。圧力弁３０に負荷する空気圧が所定値になると、圧力弁３０は開となる。第２の分岐容器２４内の余分な空気は、大気中に排気されるか或は回収される。第２の分岐容器２４内の空気圧は、圧力弁３０の開弁により一定値に保持される。排気管２７より排気或は回収される空気は、圧縮空気発生装置６から供給された空気を深層水取水のために海中深層部で利用したものである。
【００１９】
実施例１の深層水取水装置では、第１の配管３、第１の湧昇管９の内半径をｒとすると、圧縮空気発生装置６からの空気供給量は毎分π２ｒ３×６０×（第１のヘッド部１の気圧）とした場合、第２の配管２３と第２の湧昇管２５の内半径をｒとすると、連通管１２からの空気供給量は毎分π２ｒ３×６０×（第２のヘッド部１４の気圧）とした場合、第１の湧昇管９からの揚水量は海面５の位置で毎分４８πｒ３×６０で、水速は毎秒４８ｒとなる。海面５からの第２の分岐容器２４と第２のヘッド部１４の設置位置は、第２のヘッド部１４の底面位置の気圧が第２の分岐容器２４の底面位置の気圧の２倍になることが好適である。具体的には、第２の分岐容器２４の底面が海面下１００πｒの位置であり、第２のヘッド部１４の底面は２００πｒの位置に配設される。又、海面５から出水孔１０までの垂直距離Ｄと第１の湧昇管９が揚水が可能な海面に対して上方向垂直距離Ｄは等しい。第１の湧昇管９が揚水が可能な海面５からの垂直距離Ｄは、出水孔１０の位置の気圧をＸとすると、Ｄ（単位：ｍ）＝（Ｘ−１）×１０となる。海面５から出水孔２６までの垂直距離Ｂと第２の湧昇管２５が揚水が可能な海面に対して上方向垂直距離Ｂは等しい。第２の湧昇管２５が揚水が可能な海面５からの垂直距離Ｂは、出水孔２６の位置の気圧をＹとすると、Ｂ（単位：ｍ）＝（Ｙ−１）×１０となる。
【００２０】
実施例１の深層水取水装置は、第１のヘッド部１から第１のヘッド部１よりも上方に配設されている第１の分岐容器８まで送り込まれた気泡が混合されている深層水を、深層水と空気に分離し、この分離された空気の圧力を利用して第２のヘッド部１４及び中途取水部１６から深層水を揚水可能にしたので、送気された圧縮空気を少なくとも２度は利用でき、省エネルギーで経済的であるという効果がある。
第１のヘッド部１の配設位置或は取水用配管７の下端開口配設位置の深層水を第１の湧昇管９の上端開口から採水可能にし、第２のヘッド部１４や中途取水部１６配設位置の深層水を第２の湧昇管２５の上端開口から採水可能であるため、第１の湧昇管９の上端開口や第２の湧昇管２５の上端開口の位置を施設近傍に設けることで、複数施設にて揚水発電、水温差を利用した温度差発電、発電所のガスタービンの吸気冷却や蒸気タービンの復水器の冷却等の様々な用途に利用できるという効果がある。
圧縮空気発生装置６の駆動エネルギー源を、海面や湖面に設置した太陽光電池パネルから発生した電力、或は水中に設けた本願装置を利用した湧水力発電の電力とすることで、循環型の省エネルギー深層水取水装置となることが可能であるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】深層水取水装置の使用状態を示す説明図である。（実施例１）
【図２】第１のヘッド部、第１の配管、圧力弁及び第１の分岐容器の取り付け状態を示す説明図である。（実施例１）
【図３】図２の第１の分岐容器のＡ−Ａ線断面図である。（実施例１）
【図４】剛性揚水管、第２の配管、圧力弁及び第２の分岐容器の取り付け状態を示す説明図である。（実施例１）
【符号の説明】
【００２２】
１ 第１のヘッド部
２、１７ ストレーナー
３ 第１の配管
４ 空気配管
６ 圧縮空気発生装置
７ 取水用配管
８ 第１の分岐容器
９ 第１の湧昇管
１０、２６ 出水孔
１２ 連通管
１３ 剛性揚水管
１４ 第２のヘッド部
１５ 剛性揚水管本体
１６ 中途取水部
１９ 円筒体部
２０ ガイド板
２３ 第２の配管
２４ 第２の分岐容器
２５ 第２の湧昇管
２７ 排気管
２９、３０ 圧力弁
【技術分野】
【０００１】
本発明は海洋或いは湖の深層部から深層水を深層水と気体に分別して採取するための深層水取水装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽光が水面に届く光量の１％未満の海洋等の深層部に存在する深層水は、第１に表面層水に比較して年中略一定の温度を保持する低温安定性を有すること、第２に太陽光が届かないため植物プランクトンが光合成できず、その結果、窒素、燐、珪酸等の無機塩類が消費されず深層へ沈殿され、無機塩類に富むこと、第３にプランクトンや病原性微生物を含む微生物が極めて少なく、換言すれば物理的及び生物学的清浄性を有すること、第４に大気や陸水からの影響が少ないため化学的汚染度が低いこと、第５に人体にとって大量摂取すると害になるが、銅、亜鉛等の人の健康保持に関わる必須微量元素等をバランスよく含有していること、第６に深層水は太洋を循環してきた熟成された海水であり、有機物が少ないため表層水と比較してｐＨが低いこと、等の理由により、近年、養殖場海洋牧場の水産資源分野や、ダム湖、湖沼、海洋、港湾等の水質浄化等の環境分野や、海洋温度差発電、濃度差発電、揚水発電等のエネルギー分野等の環境破壊防止目的の環境分野、及び飲料水、化粧水等の健康分野等の種々の幅広い分野に利用されている。
【０００３】
深層水を取水するための装置としては、特許文献１〜特許文献３に開示されているものが存在する。しかしながら、特許文献１〜特許文献３に開示の装置は、潮流により湧昇管に横方向への力が作用し、湧昇管上端部は定位置を保持した状態で傾斜し、エアパイプが湧昇管の位置的変化に対応しきれず折損したり、或いは深層水の取り込み口である湧昇管下端開口の位置が上昇し、取水予定の深層部に存在する水の取水が困難であり、海底に取水ポンプと水車等駆動装置よりなる取水装置を設置するため必要な部品点数が多く、装置の組立作業に人手及び時間を要し、高コスト化するという問題点があった。
従来技術の取水ポンプによる汲み上げ式を採用していること、及び主として海岸で深層水を取水しているという問題点を解決するために、本願発明者はポンプに頼らない深層水取水装置を発明し、特願２００８−７９１０８を特許出願した（特許文献４参照）。特許文献４に記載の発明は、海面上に設けた圧縮空気供給装置から海洋深層部に降下配設したヘッド部に圧縮空気を送り込むことで、この送り込まれた圧縮空気と共に深層水を揚水する装置であるが、揚水された深層水を取水する場所が１箇所でしかできず、又、汲み上げられた深層水に圧縮空気供給装置からの気泡が混じっており、深層水が空気と深層水に分別されることなく汲み上げられ、空気を有効利用できなかった。
【特許文献１】特開２００１−１２３９９９号公報
【特許文献２】特開平８−４７００号公報
【特許文献３】特開平８−４６５７号公報
【特許文献４】特開２００９−１９７５７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本願発明は上記従来技術の有する問題点に鑑みて創案されたものであって、１個の圧縮空気供給装置の稼動で複数個所で深層水を汲み上げ可能にし、しかも複数個所で液体（水）と気体（空気）を夫々分別採取して水と空気の双方を有効利用することを可能にした。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本願の請求項１に記載の発明は、第１のヘッド部への圧縮空気の供給により気泡の混合した水を第１の分岐容器や第２の分岐容器にて水と空気に分け、水は夫々の湧昇管から取水可能にし、圧縮空気発生装置からの空気は連通管を介して剛性揚水管からの取水に必要な空気として再利用し、最終的には排気管から回収可能にしたことを特徴とする深層水取水装置である。つまり、下面開口部にストレーナーを配設した中空体よりなる第１のヘッド部内側に、外部に設けた圧縮空気発生装置と連通接続された空気配管を開口連通し、中空体よりなる第１の分岐容器の下部内側には第１の湧昇管が開口連通接続され、第１の配管は第１のヘッド部内部に下端が開口連通接続し、第１の配管の上端は閉塞されて第１の分岐容器内に配設され、第１の配管の上部周面には第１の湧昇管の開口よりも上方位置にて出水孔が開設され、剛性揚水管は、剛性揚水管本体の下端に第２のヘッド部を取り付け、剛性揚水管本体の上端には中途取水部を具備してなり、第２のヘッド部は下面開口にストレーナーが配設された中空体よりなり、第１の分岐容器にて分別された気体が第２のヘッド部へ送気可能に、圧力気体の圧力が所定の値まで上昇すると開放する圧力弁が介装された連通管の導入口が第１のヘッド部に開口し、連通管の導出口が第２のヘッド部に開口して第１のヘッド部と第２のヘッド部を連通管にて連通接続し、中途取水部は、剛性揚水管本体の管径よりも大径の円筒体部に形成され、該円筒体部の軸心と剛性揚水管本体の軸心が同一直線上に位置するように円筒体部内に剛性揚水管本体上端が開口し、円筒体部の内側に於ける剛性揚水管本体外周面から平視放射状にガイド板が配設され、円筒体部下面にはガイド板により周方向に区画された複数の吸水用開口を設け、上面には第２の配管の下端が開口連通接続され、剛性揚水管から揚水され第１の分岐容器から連通管を介して導入された空気の気泡が混合した水を第２の分岐容器にて水と空気に分け、水は第２の湧昇管へ空気は排気管へ導出可能に、中空体よりなる第２の分岐容器を中途取水部の上方に配設し、第２の分岐容器の下部内側には第２の湧昇管が開口連通接続され、上端が閉塞された第２の配管は第２の分岐容器内にて上部周面に第２の湧昇管開口位置よりも上方に出水孔が開設され、排気管は下端が第２の分岐容器内側に開口連通接続されると共に圧力弁が介装され上端は大気中にて開口されていることを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、第１のヘッド部の下端に軸方向に著しく長い取水用配管を連通接続したことを特徴とする。第１の湧昇管からは極めて低温の深層水が、第２の湧昇管からは第１の湧昇管から取水される深層水よりは水温の高い深層水が採取可能である。
【発明の効果】
【０００６】
本願発明は、海面上に設けた圧縮空気発生装置から海洋深層部に降下配設した第１のヘッド部に圧縮空気を送り込むことで、深層部の複数個所からの深層水を揚水可能である。
又、複数の場所（地域）にて気泡の入っていない深層水を取得できる。揚水された深層水は低温であるため、先ずは発電所にてガスタービンの吸気冷却や蒸気タービンの冷却、温度差発電、ホテル等の大規模宿泊施設や周辺施設の冷房等に使用し、その後、大規模淡水化、水素製造、食品、化粧品、医薬品等の製造等の２次的利用が可能で、経済発展途上地域等での産業育成が期待できる。又、１次的及び２次的利用後であっても、深層水には栄養塩が残留しているため、海に戻すことで海域肥沃、海藻の生育等を通じて海中植物の光合成により二酸化炭素を吸収し、酸素量を増量可能で地球温暖化防止に寄与できるという効果がある。
又、圧縮空気発生装置から送り込まれた空気を、先ずは第１のヘッド部で第１の湧昇管への揚水に利用し、次に第２のヘッド部に送気して第２の湧昇管への揚水に利用し、排気管から空気のみを回収するので、揚水された深層水を利用して湧水力発電等に利用することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
第１の分岐容器と第２のヘッド部を圧力弁を介装した連通管で連通接続することで、圧縮空気発生装置から第１のヘッド部に送り込まれた所定圧力以上の圧縮空気により第１のヘッド部配設位置の深層水を第１の湧昇管から、第２のヘッド部や中途取水部配設位置の深層水を第２の湧昇管から夫々揚水し取水することを実現した。分岐容器に上端を閉塞し上部周面に出水孔を開設することで、気泡のない深層水を取水すること及び圧縮空気発生装置から送り込まれた空気を排気管から回収することを実現可能にした。
【実施例１】
【０００８】
図１から図４を参照にして実施例１を説明する。図１及び図２に示すように、第１のヘッド部１は耐薬品性、防錆性、耐腐食性及び剛性を有する材料よりなり、下面を開放し上面を閉塞した円筒体に形成されている。第１のヘッド部１の下面開口にはストレーナー２が張設され、海砂等が第１のヘッド部１内に入り込まないようにしている。第１のヘッド部１の上面内側には第１の配管３の下端が気密且つ水密に開口し、第１の配管３と第１のヘッド部１の中空部を連通接続している。空気配管４の下端は気密且つ水密に第１のヘッド部１の上部内側に開口し、空気配管４と第１のヘッド部１の中空部を連通接続している。海面５上に設けた圧縮空気発生装置６からの圧縮空気が第１のヘッド部１の中空部に送り込まれるように空気配管４の上端は圧縮空気発生装置６に連通接続されている。第１のヘッド部１の下端開口は取水用配管７が気密且つ水密に連通接続され、第１のヘッド部１の配設位置よりも一層深い層からの取水を可能にしている。
【０００９】
第１の分岐容器８は耐薬品性、防錆性、耐腐食性及び剛性を有する材料よりなり、図２及び図３に示すように、上下面を有し閉塞した中空部を有する円筒体に形成され、下部内側には第１の湧昇管９の下端が気密且つ水密に開口連通接続されている。第１の配管３は、第１の分岐容器８の下面を気密且つ水密に貫通し、第１の配管３の上端部は第１の分岐容器８の中空部高さ方向中途位置に配設されている。第１の配管３の上端は閉塞され、上部周面には出水孔１０が穿設されている。出水孔１０の穿設位置は、第１の分岐容器８の中空部に於ける第１の湧昇管９の開口位置よりも上方に位置している。第１の湧昇管９は海底１１を這わせ、上端は陸上で開口している。図１では、第１の湧昇管９の上端開口位置を１箇所にしているが、第１の湧昇管９の中途部分を分岐し、上端が大気中にて開口する複数の分岐管を設け、第１の分岐容器８から揚水される深層水を複数の場所（地域）で取水可能にすることも本願発明に包含される。
【００１０】
第１の分岐容器８の上面内側には、連通管１２の一端開口である導入口を気密且つ水密に開口し、連通管１２を第１の分岐容器８の中空部に連通接続している。連通管１２の長さ方向中途位置には、圧縮空気発生装置６から送気された空気圧が所定値になると開く圧力弁２９を介装している。
【００１１】
耐薬品性、防錆性、耐腐食性及び剛性を有する材料よりなる剛性揚水管１３は、第２のヘッド部１４、剛性揚水管本体１５及び中途取水部１６とより構成されている。第２のヘッド部１４は下面を開放し上面を閉塞した円筒体に形成され、下面開放部にはストレーナー１７が張設されている。連通管１２の他端開口である導出口は、第２のヘッド部１４の上部にて気密且つ水密に開口している。圧縮空気発生装置６から送り込まれ気泡と化して深層水に混ざっていた空気は、第１の分岐容器８にて深層水から分離される。圧力弁２９の空気圧が所定値になると圧力弁２９が開となり、第１の分岐容器８から空気のみが第２のヘッド部１４に送気可能に、第１の分岐容器８の中空部と第２のヘッド部１４中空部は連通管１２により連通接続されている。第２のヘッド部１４の上面には剛性揚水管本体１５の下端が気密且つ水密に開口して連通接続されている。第２のヘッド部１４にはワイヤーロープ挿通部を設けた取付板１８が取り付けられている。
【００１２】
中途取水部１６は横断面が真円の円筒体部１９とガイド板２０とより構成されている。剛性揚水管本体１５の上端は、剛性揚水管本体１５の軸心と円筒体部１９の軸心とが一致するように、円筒体部１９の下端開口から円筒体部１９の軸方向中途位置に亘り配設されている。円筒体部１９の内側に配設された剛性揚水管本体１５の外周縁と円筒体部１９の内面との間にはガイド板２０が連設され、剛性揚水管本体１５を円筒体部１９の内側に固定的に配設している。ガイド板２０は、剛性揚水管本体１５の外周縁を周方向に一定間隔離隔して平視放射状に設けられ、円筒体部１９の下端開口をガイド板２０で周方向に複数区画している。円筒体部１９の外側に設けた取付板２１にはワイヤーロープ挿通部２２が設けられている。第２の配管２３の下端は、中途取水部１６の上面内側に開口し、中途取水部１６の内側と連通接続している。
【００１３】
第２の分岐容器２４は耐薬品性、防錆性、耐腐食性及び剛性を有する材料よりなり、第１の分岐容器８と同様に、上下面を有し閉塞した中空部を有する円筒体に形成され、下部には第２の湧昇管２５の下端が気密且つ水密に開口連通接続されている。第２の配管２３は第２の分岐容器２４の下面を気密且つ水密に貫通し、第２の配管２３の上端部は、第２の分岐容器２４の中空部高さ方向中途位置に配設されている。第２の配管２３の上端は閉塞され、上部周面には出水孔２６が穿設されている。出水孔２６の穿設位置は、第２の分岐容器２４の中空部に於ける第２の湧昇管２５の開口位置よりも上方に位置している。第２の分岐容器２４の上面内側には排気管２７の下端が開口している。排気管２７は、空気圧が所定値になると開く圧力弁３０が介装されて上方に延び、上端吐出口は大気中にて開口されている。
【００１４】
実施例１の使用状態について説明する。図１及び図４に示すように、海面５の上方でワイヤーロープ２８の上端を所定位置に取り付け、海中にてワイヤーロープ２８をワイヤーロープ挿通部２２に挿通し、ワイヤーロープ２８の下端を第２のヘッド部１４の取付板１８、１８に取り付け、剛性揚水管１３の海中での位置的安定性を保持している。海中に於ける第１のヘッド部１の配設位置は、第２のヘッド部１４の海中位置よりも深い位置であることを必要とする。第１の湧昇管９、第２の湧昇管２５及び排気管２７の上端吐出口は大気中にて開口している。
【００１５】
次に、作用について説明する。圧縮空気発生装置６を駆動し、圧縮空気発生装置６から空気配管４を通って第１のヘッド部１の内側に高圧の圧縮空気を噴出する。第１のヘッド部１の内側に噴出した空気は、深層水に包み込まれて次から次へと粒状の気泡となる。気泡を有する深層水は第１の配管３内を上昇する。第１の配管３内の気泡を有する深層水の上昇により、空気配管４の下端開口より上方に位置する気泡を有する深層水は上昇を開始し、湧昇流が発生する。第１の配管３内の上部の湧昇流は第１の配管３内下部の湧昇流を促し、第１のヘッド部１の下面開口からストレーナー２で濾過された深層水が第１のヘッド部１から第１の配管３内を上昇する。第１の配管３内を上昇した気泡を有する深層水は、第１の配管３の上部に穿設した出水孔１０より落下し、第１の分岐容器８内に送り込まれる。出水孔１０から第１の分岐容器８内に落下した深層水の気泡は、その浮力で上昇し気泡は潰れる。詳しくは、気泡内の飽和蒸気圧が深層水から気泡に作用する圧力よりも小さくなり、深層水の圧力で気泡を圧縮して潰すのである。第１の分岐容器８の内側に於いて気泡を含まない深層水が下部に、空気が上部に夫々分離される。第１の分岐容器８の下部に送り込まれた気泡を有しない深層水は第１の湧昇管９へ送り込まれ、第１の湧昇管９内を導出路として陸上へ送り出される。
【００１６】
第１の分岐容器８内にて深層水から分離された空気は、第１の分岐容器８内に於ける深層水の水面から連通管１２の導入口を通って圧力弁２９に亘る範囲に貯留される。圧力弁２９が閉の状態では、揚水された深層水のみが第１の湧昇管９より揚水され、湧昇管９の上端開口より吐出され取水される。圧縮空気発生装置６から圧縮空気が、次から次へと第１のヘッド部１に送り込まれ、第１の配管３を通って第１の分岐容器８に送り込まれる。圧力弁２９に負荷する空気圧が所定値になると圧力弁２９が開となる。圧力弁２９が開放するために設定した所定値以上の量の空気は、連通管１２内を通って第２のヘッド部１４の上部に設けた連通管１２の他端開口である導出口から第２のヘッド部１４内へ送り込まれる。第２のヘッド部１４の内側には、高圧の圧縮空気が噴出される。圧力弁２９が開状態では、第１の分岐容器８内の空気圧は一定に保持される。
【００１７】
第２のヘッド部１４の中空部に噴出した空気は、深層水に包み込まれて次から次へと粒状の気泡となる。気泡を有する深層水は剛性揚水管本体１５内を上昇する。剛性揚水管本体１５内の気泡を有する深層水の上昇により、連通管１２の他端開口より上方に位置する気泡を有する深層水は上昇を開始し、湧昇流が発生する。剛性揚水管本体１５内の上部の湧昇流は剛性揚水管本体１５内下部の湧昇流を促し、第２のヘッド部１４の下面開口からストレーナー１７で濾過された深層水が第２のヘッド部１４から剛性揚水管本体１５内を上昇する。又、剛性揚水管本体１５の上端開口より気泡の浮力で上昇する気泡と共に、該気泡よりも上方に位置する深層水は上昇し、第２の配管２３内で湧昇流が発生する。第２の配管２３内の湧昇流は、中途取水部１６のガイド板２０により区画された円筒体部１９の下面開口から深層水を取り込む。円筒体部１９の下面開口から取り込まれた深層水は、円筒体部１９内を上昇し、次いで第２の配管２３内を上昇する。ガイド板２０は、円筒体部１９の下面開口から取り込む深層水を静流（層流）化することで、円筒体部１９内に下面開口から取り込む水量を増量化するために設けたものである。
【００１８】
第２の配管２３内を上昇した気泡を有する深層水は、第２の配管２３の上部に穿設した出水孔２６より第２の分岐容器２４内に落下する。出水孔２６から第２の分岐容器２４内に落下した深層水の気泡は、その浮力で上へ上がり気泡内の飽和蒸気圧が深層水から気泡に作用する圧力よりも小さくなり、深層水の圧力で気泡を圧縮してつぶす。第２の分岐容器２４の内側に於いて、気泡を含まない深層水が下部に、空気が上部に夫々分離される。第２の分岐容器２４の下部に送り込まれた気泡を有しない深層水は第２の湧昇管２５へ送り込まれ、第２の湧昇管２５内を導出路として陸上へ送り出され取水される。第２の分岐容器２４内にて深層水から分離された空気は、第２の分岐容器２４の上部から排気管２７へ導出される。圧力弁３０に負荷する空気圧が所定値になると、圧力弁３０は開となる。第２の分岐容器２４内の余分な空気は、大気中に排気されるか或は回収される。第２の分岐容器２４内の空気圧は、圧力弁３０の開弁により一定値に保持される。排気管２７より排気或は回収される空気は、圧縮空気発生装置６から供給された空気を深層水取水のために海中深層部で利用したものである。
【００１９】
実施例１の深層水取水装置では、第１の配管３、第１の湧昇管９の内半径をｒとすると、圧縮空気発生装置６からの空気供給量は毎分π２ｒ３×６０×（第１のヘッド部１の気圧）とした場合、第２の配管２３と第２の湧昇管２５の内半径をｒとすると、連通管１２からの空気供給量は毎分π２ｒ３×６０×（第２のヘッド部１４の気圧）とした場合、第１の湧昇管９からの揚水量は海面５の位置で毎分４８πｒ３×６０で、水速は毎秒４８ｒとなる。海面５からの第２の分岐容器２４と第２のヘッド部１４の設置位置は、第２のヘッド部１４の底面位置の気圧が第２の分岐容器２４の底面位置の気圧の２倍になることが好適である。具体的には、第２の分岐容器２４の底面が海面下１００πｒの位置であり、第２のヘッド部１４の底面は２００πｒの位置に配設される。又、海面５から出水孔１０までの垂直距離Ｄと第１の湧昇管９が揚水が可能な海面に対して上方向垂直距離Ｄは等しい。第１の湧昇管９が揚水が可能な海面５からの垂直距離Ｄは、出水孔１０の位置の気圧をＸとすると、Ｄ（単位：ｍ）＝（Ｘ−１）×１０となる。海面５から出水孔２６までの垂直距離Ｂと第２の湧昇管２５が揚水が可能な海面に対して上方向垂直距離Ｂは等しい。第２の湧昇管２５が揚水が可能な海面５からの垂直距離Ｂは、出水孔２６の位置の気圧をＹとすると、Ｂ（単位：ｍ）＝（Ｙ−１）×１０となる。
【００２０】
実施例１の深層水取水装置は、第１のヘッド部１から第１のヘッド部１よりも上方に配設されている第１の分岐容器８まで送り込まれた気泡が混合されている深層水を、深層水と空気に分離し、この分離された空気の圧力を利用して第２のヘッド部１４及び中途取水部１６から深層水を揚水可能にしたので、送気された圧縮空気を少なくとも２度は利用でき、省エネルギーで経済的であるという効果がある。
第１のヘッド部１の配設位置或は取水用配管７の下端開口配設位置の深層水を第１の湧昇管９の上端開口から採水可能にし、第２のヘッド部１４や中途取水部１６配設位置の深層水を第２の湧昇管２５の上端開口から採水可能であるため、第１の湧昇管９の上端開口や第２の湧昇管２５の上端開口の位置を施設近傍に設けることで、複数施設にて揚水発電、水温差を利用した温度差発電、発電所のガスタービンの吸気冷却や蒸気タービンの復水器の冷却等の様々な用途に利用できるという効果がある。
圧縮空気発生装置６の駆動エネルギー源を、海面や湖面に設置した太陽光電池パネルから発生した電力、或は水中に設けた本願装置を利用した湧水力発電の電力とすることで、循環型の省エネルギー深層水取水装置となることが可能であるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】深層水取水装置の使用状態を示す説明図である。（実施例１）
【図２】第１のヘッド部、第１の配管、圧力弁及び第１の分岐容器の取り付け状態を示す説明図である。（実施例１）
【図３】図２の第１の分岐容器のＡ−Ａ線断面図である。（実施例１）
【図４】剛性揚水管、第２の配管、圧力弁及び第２の分岐容器の取り付け状態を示す説明図である。（実施例１）
【符号の説明】
【００２２】
１ 第１のヘッド部
２、１７ ストレーナー
３ 第１の配管
４ 空気配管
６ 圧縮空気発生装置
７ 取水用配管
８ 第１の分岐容器
９ 第１の湧昇管
１０、２６ 出水孔
１２ 連通管
１３ 剛性揚水管
１４ 第２のヘッド部
１５ 剛性揚水管本体
１６ 中途取水部
１９ 円筒体部
２０ ガイド板
２３ 第２の配管
２４ 第２の分岐容器
２５ 第２の湧昇管
２７ 排気管
２９、３０ 圧力弁
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のヘッド部への圧縮空気の供給により気泡の混合した水を分岐容器にて水と空気に分け、水は湧昇管へ、空気は排気管から排気回収可能にした深層水取水装置であって、
下面開口部にストレーナーを配設した中空体よりなる第１のヘッド部内側に、外部に設けた圧縮空気発生装置と連通接続された空気配管を開口連通し、
中空体よりなる第１の分岐容器の下部内側には第１の湧昇管が開口連通接続され、第１の配管は前記第１のヘッド部内部に下端が開口連通接続し、第１の配管の上端は閉塞されて前記第１の分岐容器内に配設され、前記第１の配管の上部周面には前記第１の湧昇管の開口よりも上方位置にて出水孔が開設され、
剛性揚水管は、剛性揚水管本体の下端に第２のヘッド部を取り付け、剛性揚水管本体の上端には中途取水部を具備してなり、
前記第２のヘッド部は下面開口にストレーナーが配設された中空体よりなり、前記第１の分岐容器にて分別された気体が第２のヘッド部へ送気可能に、圧力気体の圧力が所定の値まで上昇すると開放する圧力弁が介装された連通管の導入口が第１のヘッド部に開口し、連通管の導出口が第２のヘッド部に開口して第１のヘッド部と第２のヘッド部を連通管にて連通接続し、
前記中途取水部は、前記剛性揚水管本体の管径よりも大径の円筒体部に形成され、該円筒体部の軸心と前記剛性揚水管本体の軸心が同一直線上に位置するように前記円筒体部内に前記剛性揚水管本体上端が開口し、前記円筒体部の内側に於ける前記剛性揚水管本体外周面から平視放射状にガイド板が配設され、前記円筒体部下面には前記ガイド板により周方向に区画された複数の吸水用開口を設け、上面には第２の配管の下端が開口連通接続され、
前記剛性揚水管から揚水され第１の分岐容器から前記連通管を介して導入された空気の気泡が混合した水を第２の分岐容器にて水と空気に分け、水は第２の湧昇管へ空気は排気管へ導出可能に、中空体よりなる第２の分岐容器を前記中途取水部の上方に配設し、前記第２の分岐容器の下部内側には第２の湧昇管が開口連通接続され、上端が閉塞された第２の配管は前記第２の分岐容器内にて上部周面に第２の湧昇管開口位置よりも上方に出水孔が開設され、排気管は下端が第２の分岐容器内側に開口連通接続されると共に圧力弁が介装され上端は火気中にて開口されていることを特徴とする深層水取水装置。
【請求項２】
上記第１のヘッド部の下端には軸方向に著しく長い取水用配管を連通接続したことを特徴とする請求項１に記載の深層水取水装置。
【請求項１】
第１のヘッド部への圧縮空気の供給により気泡の混合した水を分岐容器にて水と空気に分け、水は湧昇管へ、空気は排気管から排気回収可能にした深層水取水装置であって、
下面開口部にストレーナーを配設した中空体よりなる第１のヘッド部内側に、外部に設けた圧縮空気発生装置と連通接続された空気配管を開口連通し、
中空体よりなる第１の分岐容器の下部内側には第１の湧昇管が開口連通接続され、第１の配管は前記第１のヘッド部内部に下端が開口連通接続し、第１の配管の上端は閉塞されて前記第１の分岐容器内に配設され、前記第１の配管の上部周面には前記第１の湧昇管の開口よりも上方位置にて出水孔が開設され、
剛性揚水管は、剛性揚水管本体の下端に第２のヘッド部を取り付け、剛性揚水管本体の上端には中途取水部を具備してなり、
前記第２のヘッド部は下面開口にストレーナーが配設された中空体よりなり、前記第１の分岐容器にて分別された気体が第２のヘッド部へ送気可能に、圧力気体の圧力が所定の値まで上昇すると開放する圧力弁が介装された連通管の導入口が第１のヘッド部に開口し、連通管の導出口が第２のヘッド部に開口して第１のヘッド部と第２のヘッド部を連通管にて連通接続し、
前記中途取水部は、前記剛性揚水管本体の管径よりも大径の円筒体部に形成され、該円筒体部の軸心と前記剛性揚水管本体の軸心が同一直線上に位置するように前記円筒体部内に前記剛性揚水管本体上端が開口し、前記円筒体部の内側に於ける前記剛性揚水管本体外周面から平視放射状にガイド板が配設され、前記円筒体部下面には前記ガイド板により周方向に区画された複数の吸水用開口を設け、上面には第２の配管の下端が開口連通接続され、
前記剛性揚水管から揚水され第１の分岐容器から前記連通管を介して導入された空気の気泡が混合した水を第２の分岐容器にて水と空気に分け、水は第２の湧昇管へ空気は排気管へ導出可能に、中空体よりなる第２の分岐容器を前記中途取水部の上方に配設し、前記第２の分岐容器の下部内側には第２の湧昇管が開口連通接続され、上端が閉塞された第２の配管は前記第２の分岐容器内にて上部周面に第２の湧昇管開口位置よりも上方に出水孔が開設され、排気管は下端が第２の分岐容器内側に開口連通接続されると共に圧力弁が介装され上端は火気中にて開口されていることを特徴とする深層水取水装置。
【請求項２】
上記第１のヘッド部の下端には軸方向に著しく長い取水用配管を連通接続したことを特徴とする請求項１に記載の深層水取水装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１１−１９６３６４（Ｐ２０１１−１９６３６４Ａ）
【公開日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−８９０１９（Ｐ２０１０−８９０１９）
【出願日】平成２２年３月１９日（２０１０．３．１９）
【出願人】（５０８０９０１１４）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月１９日（２０１０．３．１９）
【出願人】（５０８０９０１１４）
【Ｆターム（参考）】
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