JP2019035195A - Breakwater system - Google Patents
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Abstract
Description
ここに開示された技術は、防波堤システムに関する。 The technology disclosed here relates to a breakwater system.
従来より、水を濾過する濾過装置が知られている。例えば、特許文献1には、海水を濾過する濾過装置が開示されている。この濾過装置は、本体部と、本体部に収容された濾過層と、濾過層の下部に設けられた取水管とを備えている。濾過層の本体部に流入した海水は、濾過層を浸透していく間に濾過される。濾過後の海水は、取水管を介して濾過層の外部へ流出していく。このような濾過装置は、使用を継続すると、濾過層にシルト等の目詰まり物質が蓄積される。濾過層が目詰まりすると濾過性能が低下するため、濾過層は定期的に清掃される。例えば、取水管に水を逆流させて、取水管から濾過層に水を噴出させることによって濾過層が清掃される。これにより、濾過層に蓄積した目詰まり物質が浮遊し、本体部から排出される。 Conventionally, a filtration device for filtering water is known. For example, Patent Literature 1 discloses a filtration device that filters seawater. This filtration apparatus includes a main body, a filtration layer accommodated in the main body, and a water intake pipe provided at a lower portion of the filtration layer. Seawater that has flowed into the main body of the filtration layer is filtered while permeating the filtration layer. The filtered seawater flows out of the filtration layer through the intake pipe. When such a filter device is continuously used, clogging substances such as silt accumulate in the filter layer. When the filter layer is clogged, the filtration performance is deteriorated, so the filter layer is periodically cleaned. For example, the filtration layer is cleaned by causing water to flow backward through the intake pipe and ejecting water from the intake pipe to the filtration layer. Thereby, the clogging substances accumulated in the filtration layer float and are discharged from the main body.
しかしながら、前述のように目詰まり物質が本体部から排出されても、目詰まり物質が再び本体内に沈下する虞がある。そのような場合、目詰まり物質を一旦、舞い上がらせるだけで、濾過層の清掃を適切に行うことができない。 However, even if the clogging substance is discharged from the main body part as described above, the clogging substance may sink into the main body again. In such a case, the filter layer cannot be properly cleaned only by causing the clogging substance to rise once.
ここに開示された技術は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、濾過層の適切な清掃を実現することにある。 The technology disclosed herein has been made in view of such a point, and an object thereof is to achieve appropriate cleaning of the filtration layer.
ここに開示された防波堤システムは、防波堤と濾過装置とを備え、前記防波堤には、水が通過する流通部が形成され、前記濾過装置は、水が流入する流入口が形成された槽本体と、前記槽本体に収容された濾過層と、前記濾過層によって濾過された水を取り込む取水管とを有し、前記流通部、又は、前記流通部における水の流れ方向における前記流通部よりも港内側に配置されている。 The breakwater system disclosed herein includes a breakwater and a filtration device, wherein the breakwater is formed with a flow passage through which water passes, and the filtration device includes a tank body in which an inflow port through which water flows is formed. A filtration layer accommodated in the tank body, and a water intake pipe that takes in water filtered by the filtration layer, and is more port than the circulation part in the flow direction of water in the circulation part or the circulation part. Arranged inside.
前記防波堤システムによれば、濾過層の適切な清掃を実現することができる。 According to the breakwater system, appropriate cleaning of the filtration layer can be realized.
以下、例示的な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図1は、防波堤システム100が設置された港の外観図である。
Hereinafter, exemplary embodiments will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is an external view of a port where a
実施形態に係る防波堤システム100は、海洋に設置される。防波堤システム100は、第1防波堤11と、海水を濾過する濾過装置3とを備えている。港には、第1防波堤11と第2防波堤12とが設置される。第1防波堤11及び第2防波堤12は、護岸13から延びている。第1防波堤11、第2防波堤12及び護岸13は、湾口14を開けた状態で港を区画している。尚、第2防波堤12は、濾過装置3を備えていない。
The
図2は、第1防波堤11の部分斜視図である。第1防波堤11には、切欠部15が形成されている。切欠部15の最も深い部分は、海底に埋まった状態、又は、海底と略面一な状態となっている。第1防波堤11においては、矢印で示すように、切欠部15を介して港外から港内へ海水が通過する。切欠部15は、流通部の一例である。
FIG. 2 is a partial perspective view of the
図3は、濾過装置3の斜視図である。図4は、図3のIV−IV線における濾過装置3の断面図である。濾過装置3は、海水を濾過し、清澄な海水を生成する。例えば、濾過装置3は、淡水化プラントの一部を構成している。濾過装置3は、海水を淡水化する前処理として、海水を濾過する。濾過装置3は、図1に示すように、第1防波堤11の切欠部15に設置されている。
FIG. 3 is a perspective view of the
濾過装置3は、槽本体4と、槽本体4内に収容される濾過層6と、濾過層6によって濾過された海水を取り込む取水管7とを有している。
The
槽本体4は、概ね直方体の箱状に形成されている。槽本体4は、天井壁41と、底壁42と、4つの側壁とを有している。対抗する一対の側壁44(図3では1つだけ図示)は、切欠部15に嵌っている。槽本体4は、海底に載置された状態となっている。槽本体4が切欠部15に嵌った状態において港外を向く側壁43を「前壁43」と、港内を向く側壁45を「後壁45」と称する。尚、槽本体4の下部は、海底に埋没した状態であってもよい。
The tank body 4 is formed in a substantially rectangular parallelepiped box shape. The tank body 4 has a
天井壁41には、流入口47が形成されている。海水は、流入口47を介して槽本体4内へ流入する。流入口47には、海水が通過可能な格子状の蓋51が設けられている。蓋51によって、流木等の漂流物の槽本体4への進入が防止される。また、天井壁41には、棒状の複数の突起部52が設けられている。複数の突起部52は、海水が天井壁41の近傍を通過する際の抵抗になる。これにより、流入口47の近傍の海水の流速が低減される。突起部52は、抵抗部の一例である。
An
前壁43には、港外側に突出する邪魔板53が設けられている。槽本体4の周辺の流れが強くなると、海底のうち前壁43よりも流れ方向の上流側の部分が海水によって掘られる洗掘という現象が生じる。洗掘によって舞い上がった底質は、流入口47から槽本体4内に流入する可能性がある。邪魔板53は、底質の浮上を妨害する。その結果、流入口47からの底質の進入を低減することができる。邪魔板53は、妨害部の一例である。
The
濾過層6は、図4に示すように、濾過砂層61と、砂利層62とを含んでいる。濾過砂層61は、砂利層62の上に堆積している。
As shown in FIG. 4, the
取水管7は、砂利層62に埋設されている。取水管7のうち砂利層62に埋没した部分には複数の分岐管71が設けられている。各分岐管71には、複数の開口が形成されている。砂利層62を浸透した海水は、複数の開口を介して分岐管71に取り込まれる。取水管7は、後壁45から港内に引き出されている。尚、取水管7は、後壁45に限られず、底壁42、側壁44から引き出されていてもよい。取水管7は、図1に示すように、槽本体4から第1防波堤11に沿って陸上まで延びている。取水管7は、分岐して取水槽81及び逆洗槽82に接続されている。
The
このように構成された濾過装置3の動作について詳しく説明する。まず、濾過装置3による海水の濾過について説明する。
The operation of the thus configured
第1防波堤11に切欠部15を設けることによって、図1において実線の矢印で示すように、切欠部15においては港外から港内への海水の流れが発生する。切欠部15には濾過装置3が設けられているので、濾過装置3の周辺に流れが発生することになる。
By providing the
濾過装置3の上方を流れる海水の一部は、流入口47を介して槽本体4へ流入する。槽本体4へ流入した海水は、濾過砂層61及び砂利層62を順番に浸透する間に濾過される。濾過された海水は、分岐管71の開口を介して取水管7に取り込まれる。海水は、取水管7を介して槽本体4の外部へ取り出され、取水槽81へと送られる。
Part of the seawater flowing above the
こうして濾過を継続すると、濾過層6、特に、濾過砂層61にはシルト等の目詰まり物質が蓄積されていく。目詰まり物質が増加すると、濾過抵抗が増大し、濾過性能が低下する。そこで、濾過抵抗が或る程度大きくなると、所謂、逆洗が行われる。
If filtration is continued in this way, clogging substances such as silt accumulate in the
逆洗においては、取水管7を介して逆洗槽82から槽本体4へ海水を逆流させる。取水管7を逆流した海水は、分岐管71の開口から濾過層6へ噴出する。こうして噴出する海水は、濾過層6を通過して、上方へ吹き上がる。濾過層6中の目詰まり物質は、吹き上がる海水に乗って上方へ舞い上がり、流入口47から槽本体4の外部へ流出する。このとき、流入口47は、流出口として機能する。
In backwashing, seawater is caused to flow back from the
ここで、切欠部15においては、港外から港内への海水の流れが存在している。流入口47から流出した目詰まり物質は、切欠部15における海流に乗って港内へ運ばれていく。これにより、舞い上がって流入口47から流出した目詰まり物質が、そのまま沈下して再び槽本体4内へ進入することが防止される。こうして、濾過層6の逆洗を適切に実行することができる。
Here, in the
尚、通常の港においては、前述の湾口14が設けられているものの、港内の海流が穏やかであるが故に海水の交換性が十分でない場合もある。それに対して、第1防波堤11に切欠部15を設け、切欠部15から港内へ海水を流入させることによって、港内に海流(図1の破線の矢印参照)を発生させることができる。そのため、前述のように目詰まり物質が港内へ流入したとしても、港内の海流に乗って湾口14から港外へ排出されていく。
In addition, although the above-mentioned
また、濾過装置3の周辺に海水の流れを発生させることによって、濾過時においては、流入口47から槽本体4内へ流入する海水の勢いが増す可能性がある。槽本体4へ流入する海水によって濾過層6(特に、濾過砂層61)が攪拌されると、濾過層6を構成する砂や砂利等が舞い上がり、流入口47から槽本体4の外部へ流出してしまう可能性がある。
Further, by generating a flow of seawater around the
それに対し、天井壁41には複数の突起部52が設けられている。突起部52は、天井壁41の近傍を流れる海水の抵抗として機能する。つまり、流入口47の近傍を流れる海水の流速が低減される。これにより、流入口47から進入する海水の勢いが弱められ、濾過層6を構成する砂や砂利等の攪拌、ひいては、流出が低減される。尚、突起部52は、流入口47の近傍の海水の流れを完全に消失させるわけではなく、逆洗時の目詰まり物質を運搬していく程度の海水の流れは維持している。
On the other hand, the
さらに、濾過装置3は、切欠部15に配置されるため、防波堤の一部としても機能する。それに加えて、切欠部15を通過する海流が発生するので、濾過装置3の近傍において前述の洗掘が発生しやすくなる。
Furthermore, since the
それに対し、前壁43に邪魔板53を設けることによって、洗掘により発生した底質の舞い上がりを低減することができる。詳しくは、洗掘により舞い上がる底質の一部は、前壁43に沿って浮上していく。このような底質は、やがて邪魔板53に当たり、それ以上の浮上が阻止される。その結果、流入口47に到達する底質、即ち、槽本体4に流入する底質が低減される。
On the other hand, by providing the
以上のように、防波堤システム100は、第1防波堤11と濾過装置3とを備え、第1防波堤11には、海水(水)が通過する切欠部15(流通部)が形成され、濾過装置3は、海水が流入する流入口47が形成された槽本体4と、槽本体4に収容された濾過層6と、濾過層6によって濾過された海水を取り込む取水管7とを有し、切欠部15に配置されている。
As described above, the
この構成によれば、第1防波堤11に切欠部15を設けることによって、切欠部15を通過する海水の流れが発生する。つまり、濾過装置3を切欠部15に配置することによって、濾過装置3の周辺に海水の流れが発生する。取水管7に水を逆流させて濾過層6を洗浄する逆洗を行うと、濾過層6に蓄積された目詰まり物質が舞い上がり、流入口47から流出する。流出した目詰まり物質は、前述の濾過装置3の周辺の海流に乗って運ばれていく。そのため、槽本体4から流出した後、再び槽本体4内へ沈下する目詰まり物質が低減される。結果として、逆洗を適切に実行することができる。
According to this configuration, by providing the
また、流入口47は、槽本体4の上部に形成され、槽本体4の上部には、槽本体4の上方における海水の流通に対する抵抗となる突起部52(抵抗部)が設けられている。
The
この構成によれば、海水の濾過時に槽本体4内に流入する海水の勢いを弱め、濾過層6を構成する砂や砂利等の槽本体4からの流出を低減することができる。つまり、濾過装置3の周辺に海水の流れを発生させることにより、逆洗時には目詰まり物質の排出を適切に行うことができる反面、濾過時には海水によって濾過層6が攪拌される虞がある。それに対し、突起部52を設けることによって、流入口47の周辺の海水の流れを残したまま、流速を低減することができる。その結果、適切な逆洗と濾過層6の流出の防止とを両立することができる。
According to this configuration, it is possible to weaken the momentum of the seawater that flows into the tank body 4 during seawater filtration, and to reduce the outflow from the tank body 4 such as sand and gravel constituting the
さらに、槽本体4のうち、切欠部15の海水の流れ方向における上流側を向く側壁、即ち、前壁43には、上流側へ突出して、底質の浮上を妨害する邪魔板53(妨害部)が設けられている。
Further, in the tank body 4, a side wall facing the upstream side in the flow direction of the seawater of the
この構成によれば、濾過装置3の周辺に海水の流れを発生させることによって生じやすくなる洗掘の悪影響を低減することができる。つまり、洗掘は、海水の流れ方向における槽本体4の上流側の海底で発生する。前壁43に上流側に突出する邪魔板53を設けることによって、洗掘により舞い上がる底質の浮上を抑制することができる。これにより、流入口47から槽本体4へ進入する底質を低減することができる。
According to this configuration, it is possible to reduce the adverse effect of scouring that is likely to occur by generating a flow of seawater around the
《その他の実施形態》
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、前記実施形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、前記実施形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。また、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、前記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。
<< Other Embodiments >>
As described above, the embodiment has been described as an example of the technique disclosed in the present application. However, the technology in the present disclosure is not limited to this, and can also be applied to an embodiment in which changes, replacements, additions, omissions, and the like are appropriately performed. Moreover, it is also possible to combine each component demonstrated by the said embodiment and it can also be set as a new embodiment. In addition, among the components described in the attached drawings and detailed description, not only the components essential for solving the problem, but also the components not essential for solving the problem in order to illustrate the technology. May also be included. Therefore, it should not be immediately recognized that these non-essential components are essential as those non-essential components are described in the accompanying drawings and detailed description.
濾過装置3は、淡水化プラントの一部を構成しているが、これに限られるものではない。例えば、漁港等においては清澄な海水を必要とする。濾過装置3は、そのような用途に用いられてもよい。さらには、濾過装置3は、海水に限らず、淡水を濾過してもよい。
Although the
濾過装置3の構成は、一例に過ぎない。例えば、蓋51、突起部52又は邪魔板53は、省略してもよい。槽本体4は、直方体状に限られるものではない。濾過層6の構成も、濾過砂層61及び砂利層62以外の構成であってもよい。
The configuration of the
また、1つの切欠部15に1つの濾過装置3ではなく、1つの切欠部15に複数の濾過装置3が配置されていてもよい。さらには、第1防波堤11には、1つの切欠部15だけでなく、複数の切欠部15が形成され、切欠部15のそれぞれに濾過装置3が配置されていてもよい。
A plurality of
さらに、第1防波堤11の構成は、前述の構成に限られるものではない。第1防波堤11の変形例を図5,6に示す。図5は、変形例1に係る第1防波堤211の部分斜視図であり、図6は、変形例2に係る第1防波堤311の部分斜視図である。
Furthermore, the structure of the
第1防波堤211は、切欠部15の代わりに、間隙215が形成されている。つまり、第1防波堤211は、途中で完全に分断されている。そうして形成された間隙215に濾過装置3が配置される。
The
第1防波堤311は、切欠部15の代わりに、第1防波堤311を貫通する開口315が形成されている。濾過装置3は、開口315に配置される。濾過装置3が開口315に配置された状態において、濾過装置3の上方、即ち、流入口47の上方には、海水が流通するスペースが確保されている。
The
これら間隙215及び開口315も流通部の一例である。このように、第1防波堤に形成される流通部は、水を通過させる限り、任意の構成を採用することができる。
The
また、濾過装置3は、第1防波堤の流通部ではなく、流通部の水の流れ方向における流通部よりも港内側に配置されていてもよい。図7は、変形例3に係る防波堤システム400が設置された港の外観図である。防波堤システム400の第1防波堤11は、防波堤システム100の第1防波堤11と同様の構成をしている。防波堤システム400においては、濾過装置3は、第1防波堤11の切欠部15ではなく、切欠部15の水の流れ方向における切欠部15よりも港内側に配置されている。このような構成であっても、切欠部15に海水の流れが発生するので、濾過装置3の周辺にも海水の流れが発生する。その結果、逆洗によって槽本体4から排出された目詰まり物質は海流に乗って運ばれていくので、逆洗を適切に行うことができる。
Moreover, the
以上説明したように、ここに開示された技術は、防波堤システムについて有用である。 As described above, the technology disclosed herein is useful for a breakwater system.
100,400 防波堤システム
11,211,311 第1防波堤
15 切欠部(流通部)
215 間隙(流通部)
315 開口(流通部)
3 濾過装置
4 槽本体
52 突起部(抵抗部)
53 邪魔板(妨害部)
6 濾過層
7 取水管
100,400
215 Gap (Distribution Department)
315 Opening (distribution department)
3 Filtration device 4
53 Baffle plate (interfering part)
6
Claims (3)
前記防波堤には、水が通過する流通部が形成され、
前記濾過装置は、
水が流入する流入口が形成された槽本体と、前記槽本体に収容された濾過層と、前記濾過層によって濾過された水を取り込む取水管とを有し、
前記流通部、又は、前記流通部の水の流れ方向における前記流通部よりも港内側に配置されていることを特徴とする防波堤システム。 A breakwater system comprising a breakwater and a filtration device,
In the breakwater, a circulation part through which water passes is formed,
The filtration device
A tank body in which an inflow port into which water flows is formed, a filtration layer accommodated in the tank body, and a water intake pipe for taking in water filtered by the filtration layer;
The breakwater system, wherein the breakwater system is disposed on the inner side of the port than the circulation portion in the water flow direction of the circulation portion or the circulation portion.
前記流入口は、前記槽本体の上部に形成され、
前記槽本体の上部には、前記槽本体の上方における水の流通に対する抵抗となる抵抗部が設けられていることを特徴とする防波堤システム。 In the breakwater system according to claim 1,
The inlet is formed in the upper part of the tank body,
The breakwater system according to claim 1, wherein a resistance portion serving as a resistance to the flow of water above the tank body is provided at an upper portion of the tank body.
前記槽本体のうち、前記流通部の水の流れ方向における上流側を向く側壁には、前記上流側へ突出して、底質の浮上を妨害する妨害部が設けられていることを特徴とする防波堤システム。
In the breakwater system according to claim 1 or 2,
A breakwater that protrudes to the upstream side and prevents the bottom sediment from floating is provided on a side wall of the tank body that faces the upstream side in the water flow direction of the circulation part. system.
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