JPWO2020004629A1

JPWO2020004629A1 - 汚染空気の回収装置

Info

Publication number: JPWO2020004629A1
Application number: JP2020527687A
Authority: JP
Inventors: 浩光手島
Original assignee: TESHIMA TUSHO CORPORATION
Current assignee: TESHIMA TUSHO CORPORATION
Priority date: 2018-06-28
Filing date: 2019-06-28
Publication date: 2021-08-02
Anticipated expiration: 2039-06-28
Also published as: WO2020004629A1; US20210354082A1; JP7229562B2

Abstract

広範囲にわたって汚染空気を容易に回収し無害化することを可能とする汚染空気の回収装置を提供する。集気部１０Ａと、主制御部２０と、放出部３０と、吸引側送気管４０および送出側送気管５０とからなり、集気部１０Ａは下方を開口したカバー体１１Ａと、カバー体１１Ａの内部に取り付けられたフィルタ部材１２とを有し、主制御部２０は気体を吸引して送出可能なポンプ２１を有し、放出部３０は海中に設置される空気貯留管３１と、空気貯留管３１に複数設けた噴出口３２とを有し、吸引側送気管４０は集気部１０及び主制御部２０の間を、送出側送気管５０は主制御部２０及び放出部３０の間を連結して各部間で気体の移動を可能としており、前記ポンプ２１により集気部１０Ａから汚染空気ＰＡである前記気体を吸引するとともに放出部３０へ送出し、空気貯留管３１の噴出口３２から前記気体を放出する。

Description

本発明は、汚染空気である気体を回収し、海中に設置した空気貯留容器から放出する、汚染空気の回収装置に関する。

近年、国内外を問わず大気汚染の被害が深刻化しており、自動車の排気ガス，ブレーキ跡，タイヤ削りかす、または工場やプラントなどの産業施設からの排気ガス、或いは環境由来の砂塵などが大気汚染の原因として考えられ、都市部のみならず地方においてもその影響から免れず、大気中の有害物質粒子を含む大気汚染物質による健康被害を生じるおそれがある。

大気汚染物質による大気汚染は海上の過剰水蒸気蒸発と相まって、水蒸気飽和の多発強大化を促進し、局地的な温暖化や集中豪雨といった気象災害の悪循環を招いている実情がある。

これに対し、例えば特開平７−１８５２６６号公報（特許文献１）には街灯などの建造物に設置する、触媒作用によるガス浄化ユニットに関する発明が提示されており、また、例えば特開２００２−３０９５３０号公報（特許文献２）及び特開２０１０−１３１５５９号公報（特許文献３）には路上などに設置する、水を噴霧することで汚染空気内の有害物質粒子を水滴に凝集させて除去する浄化装置に関する発明が提示されている。

これらの発明は大気汚染の主要因の一つである、路上を通行する自動車の排気ガスなどから生ずる大気汚染物質をその場で浄化するためのものであるが、各装置は設置した数だけ浄化手段を備える必要があるため、適用範囲が拡大すると、それに比して設置コストや維持コストが嵩んでしまうという問題があり、広範囲の大気汚染を比較的容易に防止できるものが求められていた。

特開平７−１８５２６６号公報特開２００２−３０９５３０号公報特開２０１０−１３１５５９号公報特開２０１５−８６６７５号公報

本発明は、広範囲にわたって汚染空気を容易に回収し無害化することを可能とする汚染空気の回収装置を提供することを課題とする。

前記課題を解決するためになされた本発明である汚染空気の回収装置は、集気部と、主制御部と、放出部と、送気管と、からなり、前記集気部は下方を開口したカバー体と、前記カバー体の内部に取り付けられたフィルタ部材とを有し、前記主制御部は気体を吸引して送出可能なポンプを有し、前記放出部は海中に設置される空気貯留容器を有し、前記送気管は前記集気部及び前記主制御部の間並びに前記主制御部及び前記放出部の間を連結して各部間で気体の移動を可能としており、前記ポンプにより前記集気部から汚染空気である前記気体を吸引するとともに前記放出部へ送出し、前記空気貯留容器から前記気体を海中に放出することを特徴とする。

また、前記空気貯留容器は中空円筒状で両端を閉塞した形状であって圧力調整キャップを備えた複数の噴出口を有し、前記空気貯留容器内が前記気体で満たされた後、前記圧力調整キャップを介して前記噴出口から一定量の前記気体を放出することで、前記空気貯留容器内を所定の圧力に保ちつつ前記気体を放出可能である。

更に、前記圧力調整キャップが、開口頂部が前記噴出口を囲む形で接続する有底中空状で周壁に通孔を形成したキャップ本体と、前記キャップ本体に内装された弁座と、前記キャップ本体に内蔵され浮力により前記弁座に着座して前記噴出口を閉鎖可能な浮子弁とからなり、送出された前記気体によって前記空気貯留容器内が前記所定の圧力を超えた際に前記浮子弁が前記弁座から離れ、開放された前記噴出口から前記キャップ本体の前記通孔を介して一定量の前記気体を放出し、常時は前記空気貯留容器内を所定の圧力に保つものである。

また、前記空気貯留容器は下面開口の半円筒状で両端を閉塞した形状であって、前記空気貯留容器内が前記気体で満たされた後、前記開口の周縁から余剰の前記気体を放出することで、前記空気貯留容器内の前記気体の量を一定量に保ちつつ前記気体を放出可能である。

更に、前記空気貯留容器は中空円筒状で両端を閉塞した形状であって逆止弁を備えた複数の噴出口を有し、前記空気貯留容器の内部には前記送気管と連通する空気供給管を有し、前記空気貯留容器内が前記空気供給管を介して供給される前記気体で満たされた後、前記噴出口から一定量の前記気体を放出することで、前記空気貯留容器内を所定の圧力に保ちつつ前記気体を放出可能である。

また、前記空気貯留容器は下面開口の半円筒状で両端を閉塞した形状であって、前記空気貯留容器の周壁には浮きと接続されたワイヤーが取り付けられており、前記浮きが波に反応して前記ワイヤーを引くことで前記空気貯留容器が回転し、前記空気貯留容器内に貯留した前記気体を放出可能である。

更に、前記送気管の経路上において前記送気管の下面に排出孔が貫通形成されるとともに前記排出孔を覆うトラップが備えられており、前記トラップは、前記送気管に形成された排出孔を覆うトラップ部材と、前記トラップ部材の下面に貫通形成されたドレン孔と、前記ドレン孔に螺締されるドレンねじとからなり、前記送気管内を通過する気体に含まれる水分または微小異物を前記トラップ部材内に落下させて前記ドレン孔から排出可能とする。

本発明によれば、自動車や産業プラントから排出される排気ガスなどの汚染空気を発生したその場で回収することで当該地域の大気汚染を軽減するとともに、回収した汚染空気を運搬して海中に設置した空気貯留容器から一定量放出させることで、海水および海中の微生物などによって汚染空気を無害化させることによる相乗効果で大気汚染を防止することができる。

更に、空気貯留容器が一斉放出手段を有している場合、津波発生の際や万一の有事の際などに空気貯留容器内部の気体を一斉放出して気泡を発生させることで、空気貯留容器上方を通過する津波の質量輸送エネルギーを緩和させて被害を軽減化したり、船などの侵入を防いだりすることもできる。

本発明の好ましい実施の形態を示す説明図。図１に示した実施の形態における集気部の縦断面図。図１に示した実施の形態における集気部の底面図。図１に示した実施の形態における集気部の設置状態を示す概略図。異なる形状の集気部の縦断面図。図５に示した集気部の平面図。図１に示した実施の形態におけるトラップの（ａ）断面図、および（ｂ）異なる角度の断面図。図１に示した実施の形態における放出部の（ａ）概略図、（ｂ）拡大断面図、および（ｃ）更に拡大した部分断面図。本発明の異なる放出部を示す説明図。本発明の異なる放出部を示す説明図。本発明の異なる放出部を示す説明図。図１１に示した放出部を示す断面図。図１１に示した放出部を示す側面図。本発明の異なる放出部を示す説明図。本発明の異なる実施の形態を示す説明図。

図１は本発明の好ましい実施の形態を示す説明図であり、本発明である汚染空気の回収装置は、集気部１０Ａと、主制御部２０と、放出部３０と、前記集気部１０Ａ及び前記主制御部２０の間を連結する吸引側送気管４０と、前記主制御部２０及び前記放出部３０の間を連結する送出側送気管５０とからなる。

図１において、符号１ａ〜１ｆは前記集気部１０Ａの設置地域であり、交通量の多い住宅地域１ａ，幹線道路地域１ｂ，渋滞頻発地域１ｃ，産業プラント地域１ｄ，都市大気汚染時間帯１ｅ，砂塵飛散有害物質粒子の多い地域１ｆなどが挙げられる。また、符号１ｇは吸引側送気管４０を介さずに直接前記主制御部２０へ導入される汚染空気経路を示し、符号Ｓは海面を示し、符号ＳＦは海底を示す。

図２は前記集気部１０Ａの縦断面図、図３は前記集気部１０Ａの底面図であり、前記集気部１０Ａは下方を開口した椀状のカバー体１１Ａと、前記カバー体１１Ａの内部に取り付けられたフィルタ部材１２と、前記フィルタ部材１２の下方に張設されたメッシュ部材１３と、を有し、例えば自動車の通行する路上または工場やプラントなどの産業施設近辺といった大気汚染物質を含む汚染空気ＰＡが存在する汚染空気雰囲気に設置される。

前記カバー体１１Ａ内部には、上方が開口された前記吸引側送気管４０がその開口を前記カバー体１１Ａの中心線と略一致させて、開口の周縁から下方へと傘状に延設したフランジ４１によって一体に支持され、且つ前記フランジ４１には通気口４２が形成されており、前記主制御部２０のポンプ２１を駆動させることで、前記吸引側送気管内４０が負圧となり、前記カバー体１１Ａの開口から前記メッシュ部材１３、前記フィルタ部材１２、前記フランジ４１の前記通気口４２を順に介して周囲の汚染空気ＰＡが前記吸引側送気管４０へとゆるやかに吸引され、吸引された汚染空気ＰＡは後方に接続された前記主制御部２０へと輸送される。

前記フィルタ部材１２は例えば不織布やガラス繊維などにより形成された従来周知の空気清浄化用のフィルタを使用可能であり、吸引した汚染空気ＰＡ中の水分や微小異物などを除去するものであって、交換可能に取り付けられていることが特に望ましい。

前記メッシュ部材１３は例えば金属や合成繊維により形成された従来周知のメッシュを使用可能であり、汚染空気ＰＡ中の比較的大きな異物や虫などを除去するものであって、交換可能に取り付けられていることが特に望ましい。

図４は前記集気部１０Ａと前記吸引側送気管４０を示す概略図であり、前記吸引側送気管４０は地上部分と地下部分とに分かれ、地上部分は地面Ｇから所定の高さだけ立設しており、例えばガードレールやポールに近い高さ（１ｍ程度）とすることで通行人や運転手の視界の邪魔や景観の阻害となるおそれを極力低減しつつ汚染空気の吸引という目的を果たすことができるが、交通量が多い道路などにおいて排気ガスの排出量が多い場合は、例えば街灯に近い高さ（３ｍ程度）としてより広範囲の汚染空気を吸引できるようにしてもよい。

地下部分の前記吸引側送気管４０はそのまま地中を通って前記主制御部２０へと連結されているが、例えば下水道などの既存の配管設備を利用することで工事の手間を削減できるため特に望ましい。

尚、本実施の形態における前記吸引側送気管４０は、自立可能な強度を有した、内面および外面をコーティングした金属製のパイプを用いているが、例えば支柱と吸引側送気管を別体により構成してもよい（図示せず）。また、例えば郊外の産業施設などスペースに余裕のある場所においては、吸引側送気管を地中に埋設することなく、地上を伝わせてもよい（図示せず）。

図５は異なる形状の集気部１０Ｂの縦断面図、図６は同平面図であり、この集気部はカバー体１１Ｂが平面視角丸長方形状である点と前記カバー体１１Ｂに接続された吸引側送気管４０が２本である点が図１乃至図４に示した前記集気部１０Ａと相違している。

また、この前記集気部１０Ｂにおける前記吸引側送気管４０は、下方を開口させて前記カバー体１１Ｂと一体になっていることから、前記カバー体１１Ｂの開口からメッシュ部材１３、フィルタ部材１２、支持体１４の通気口１５を順に介して吸引した汚染空気ＰＡがその流れの向きを反転させずにスムーズに前記吸引側送気管４０へと案内される。尚、支持体１４は複数の通気口１５を形成した平面視角丸長方形状で縦断面視円弧状であり、前記フィルタ部材１２の取り付けに用いられるものである。

図７は前記吸引側送気管４０の経路上に取り付けられるトラップ６０を示す図であり、この図に示すように一部を下方に突出するように屈曲させた前記吸引側送気管４０の下面に排出孔４３を貫通形成し、前記排出孔４３を覆うようにトラップ部材６１を外装させて取り付けられている。

前記トラップ６０は前記吸引側送気管４０を通じて輸送される汚染空気ＰＡ中に含まれる水分や微小異物などを前記トラップ部材６１内に落下させて回収するものであり、前記トラップ部材６１の下面に貫通形成したドレン孔６２に螺締されているドレンねじ６３を外すことで溜まった水分や微小異物などを前記ドレン孔６２から排出可能である。

前記主制御部２０は気体を吸引して送出可能な前記ポンプ２１を有する。前記ポンプ２１は従来周知のポンプが使用可能であり、その方式を問わない。

また、前記主制御部２０に汚染空気ＰＡを浄化可能な浄化設備が備わっている場合、例えば汚染空気ＰＡ中に含まれる硫黄酸化物、窒素酸化物などの排気ガス由来の大気汚染物質をある程度浄化したうえで前記放出部３０へと輸送可能となり、海洋環境にとってより望ましい（図示せず）。

そして、前記主制御部２０の前記ポンプ２１を通過した汚染空気ＰＡは、前記送出側送気管５０を通じて輸送され、前記放出部３０へと供給される。

尚、前記吸引側送気管４０または前記送出側送気管５０の管内に、前記集気部１０から前記放出部３０方向へ気体を吸引するインペラが設置されており、例えば電力により駆動するモータによって前記インペラを回転させて前記ポンプ２１を補助するものとしてもよい（図示せず）。

図８は前記放出部３０を示す図であり、前記放出部３０は、海中に設置される空気貯留容器である中空円筒状で両端を閉塞した空気貯留管３１と、前記空気貯留管３１の下面に複数設けた噴出口３２とを有し、各前記噴出口３２には開口頂部が前記噴出口３２を囲む形で接続する有底中空状で周壁に通孔７２を形成したキャップ本体７１と、前記キャップ本体７１に内装された弁座７３と、前記キャップ本体７１に内蔵され浮力により前記弁座７３に着座して前記噴出口３２を閉鎖可能な浮子弁７４とからなる圧力調整キャップ７０が備えられている。

そして、前記送出側送気管５０を通じて供給される汚染空気ＰＡによって前記空気貯留管３１内が所定の圧力を超えた際に前記浮子弁７４が前記弁座７３から離れ、開放された前記噴出口３２から前記キャップ本体７１の前記通孔７２を介して一定量の汚染空気ＰＡを放出し、常時は前記空気貯留管３１内を所定の圧力に保つものである。

このように前記空気貯留管３１内を常に所定の圧力に保ち、それ以上汚染空気ＰＡが供給され、所定の圧力を超える過剰分の汚染空気ＰＡに対して前記圧力調整キャップ７０が作動して汚染空気ＰＡを海中に放出する構成としたことで、何らかの制御を要することなく、容易に一定量の汚染空気ＰＡを放出させることができる。

尚、本実施の形態では浮子弁式の圧力調整キャップを使用したことで、前記空気貯留管３１内の圧力と前記浮子弁７４に加わる浮力のつり合いによって、前記空気貯留管３１内を所定の圧力としつつ過剰分の汚染空気ＰＡを放出するものとしているが、反対に、前記空気貯留管３１の上方に前記噴出口３２を形成し、例えばリフト弁などの逆止弁によって圧力調整キャップを構成してもよい（図示せず）。

また、前記空気貯留管３１が一斉放出手段を備えていると、津波などの発生時にこれに反応し、前記空気貯留管３１内に貯留した汚染空気ＰＡを一斉に噴き出すことで前記空気貯留管３１上方の海域を気泡充満海域として、前記気泡充満海域に次々に押し寄せる高い質量輸送エネルギーを有する波が気泡を圧縮することでエネルギーが吸収されるため、沿岸部へ到達する前に波のエネルギーを緩和して防災に貢献することができる。

気泡により波エネルギーを緩和する仕組みについて、詳しくは本願出願人によりなされた特許出願に関する公報（特開２０１５−８６６７５号公報，特許文献４）を参照されたい。

本実施の形態における具体的な一斉放出手段としては、前記ポンプ２１から送出される汚染空気ＰＡの流量を急激に上昇させることで、前記空気貯留管３１からの汚染空気ＰＡの放出量を上昇させて一斉に放出することが可能である。

その他の一斉放出手段としては、前記空気貯留管３１が軸回転可能に取り付けられており、前記空気貯留管３１を１８０度軸回転させることで、前記噴出口３２が海面を向き、前記浮子弁７４が常に前記弁座７３から離れた状態となるので、前記空気貯留管３１内部の汚染空気ＰＡを一斉に放出することが可能である（図示せず）。

図９は本発明の異なる放出部８０を示す図であり、前記放出部８０は、海中に設置される下面開口の半円筒状で両端を閉塞した空気貯留容器８１と、前記空気貯留容器８１の内部に空気を供給するための複数の噴出口８２を上面に形成した空気供給管８３と、前記空気貯留容器８１と前記空気供給管８３を連結するための梁８４と、海底ＳＦに前記放出部８０を固定するための錘８５と、前記錘８５から立設された脚部８６と、前記脚部８６と前記空気供給管８３を固定するための分割可能な環状の固定部８７と、を有する。

前記送出側送気管５０と前記空気供給管８３は連通しており、地上から送出される汚染空気ＰＡは前記送出側送気管５０を介し、前記空気供給管８３および前記噴出口８２を通じて前記空気貯留容器８１へ供給される。

そして、前記送出側送気管５０、前記空気供給管８３および前記噴出口８２を通じて前記空気貯留容器８１に供給される汚染空気ＰＡの量が所定の容量を超えた際に下面開口の周縁から汚染空気ＰＡが海中に放出されるものである。

このように前記空気貯留容器８１内に貯留される汚染空気ＰＡの量を常に一定量に保ち、それ以上汚染空気ＰＡが供給され、所定の容量を超える余剰の汚染空気ＰＡを自動的に海中に放出する構成としたことで、何らかの制御を要することなく、容易に一定量の汚染空気ＰＡを放出させることができる。

尚、前記放出部８０を複数列並べて使用する際には、各前記空気供給管８３と連通する空気分配管８８を用いる。前記空気分配管８８は前記送出側送気管５０と連通しており、前記空気分配管８８を介することで地上から送出される汚染空気ＰＡを容易に各前記空気供給管８３に分配することができる。

図１０は本発明の更に異なる放出部９０を示す図であり、前記放出部９０は、海中に設置される空気貯留容器である中空円筒状で両端を閉塞した空気貯留管９１と、前記空気貯留管９１の上面において前記空気貯留管９１の軸線に対し等角度で１対に形成された複数個の第２噴出口９２と、前記第２噴出口９２の外側端面に備えられて前記空気貯留管９１内への海水の逆流を防止する逆止弁９３と、前記空気貯留管９１の内部に前記空気貯留管９１の軸線と同軸に設けられた中空円筒状で両端を閉塞した長尺の空気供給管９４と、前記空気供給管９４の上面に一列に形成された複数個の第１噴出口９５と、前記空気貯留管９１と前記空気供給管９４を連結するための梁９６と、前記梁９６と前記空気供給管９４を固定するためのベルト状の固定部９７と、海底ＳＦに前記放出部９０を固定するための錘９８と、前記錘９８から立設されて前記錘９８と前記空気貯留管９１を固定するための脚部９９と、を有する。

前記送出側送気管５０と前記空気供給管９４は連通しており、地上から送出される汚染空気ＰＡは前記送出側送気管５０を介し、前記空気供給管９４の前記第１噴出口９５を通じて前記空気貯留管９１へ供給される。

そして、前記送出側送気管５０を介し、前記空気供給管９４の前記第１噴出口９５を通じて前記空気貯留管９１へ供給される汚染空気ＰＡによって前記空気貯留管９１内が所定の圧力を超えた際に、前記第２噴出口９２に備えた前記逆止弁９３を押し上げて開弁し、前記第２噴出口９２から汚染空気ＰＡが海中に放出されるものである。

このように前記空気貯留管９１内を常に所定の圧力に保ち、それ以上汚染空気ＰＡが供給され、所定の圧力を超える過剰分の汚染空気ＰＡに対して前記逆止弁９３が作動して汚染空気ＰＡを海中に放出する構成としたことで、何らかの制御を要することなく、容易に一定量の汚染空気ＰＡを放出させることができる。

特に、この前記放出部９０は外側の前記空気貯留管９１と、内側の前記空気供給管９４とからなる二重管構造としたことで、前記逆止弁９３の開弁時に前記第２噴出口９２から前記空気貯留管９１内に海水Ｗが侵入したとしても、機能に影響することがない。

また、前記放出部９０の前記空気貯留管９１および前記図１に示した前記放出部３０の前記空気貯留管３１はどちらも両端を閉塞した円筒状の管であることから、管内部に海中の生物が付着することで機能に影響するおそれがない利点を有する。

図１１乃至図１３は本発明のまた更に異なる放出部１００を示す図であり、前記放出部１００は、海中に設置される下面開口の半円筒状で両端を閉塞した空気貯留容器１０１と、前記空気貯留容器１０１の中心軸線に沿って両端の側壁に突設された回転軸１０２，１０２により回転可能に支持するとともに前記空気貯留容器１０１を海底ＳＦ付近に保持する錘１１１と、前記空気貯留容器１０１の内部に空気を供給するための空気供給管１２１と、前記空気貯留容器１０１の開口部１０３を海底ＳＦ方向に向けた直立状態に保つための回転制御浮子１３１と、海底ＳＦ付近に保持された前記空気貯留容器１０１より水平方向に所定距離を隔てた位置の海面Ｓ付近に配置された波検知浮子１４１と、前記波検知浮子１４１と前記空気貯留容器１０１の周壁１０８とを連結する空気貯留容器回転用ワイヤー１５１とから構成される。

前記空気貯留容器１０１の前記開口部１０３は前記空気貯留容器１０１の中心軸線よりも下方に形成されており、前記開口部１０３の開口面積、形状および数量などによって、例えば前記空気貯留容器１０１が配置される水深に応じて貯留した気体が噴き上げられるタイミングや量を調整することができ、また、前記空気貯留容器１０１の強度も調整可能である。

前記回転軸１０２，１０２は、前記空気貯留容器１０１の中心軸線に沿って配置されて両端を前記空気貯留容器１０１の両側面の側板１０４，１０４から所定の長さだけ気密に突出させた中心軸１０５により構成されており、前記中心軸１０５が前記空気貯留容器１０１の両側面の前記側板１０４，１０４を貫通して前記空気貯留容器１０１内の長手方向に配置されていることで前記回転軸１０２，１０２や前記空気貯留容器１０１の強度を補強する効果がある。

更に、前記空気貯留容器１０１はその長手方向の中心位置に通孔１０６を有する前記側板１０４とほぼ同形状の補強板１０７を形成しており、海中に配置した際の水圧による破損を防止するために補強しているとともに貯留する汚染空気ＰＡは前記通孔１０６を通じて前記空気貯留容器１０１内部に行き渡らせることができる。

前記空気貯留容器１０１はその中心軸線が水平となるように海底ＳＦ付近に配置されている。

前記空気貯留容器１０１を前記開口部１０３が海底ＳＦに向けた状態で水平に支持する錘１１１は、側面視台形で上面が開放されている略箱型形状を呈し、例えばコンクリートなどにより形成されて海底ＳＦに設置される錘本体１１２と、前記錘本体１１２の上方で前記空気貯留容器１０１を水平に且つ前記回転軸１０２を挿通させて回転可能に支持する軸孔１１３を有する前記錘本体１１２の両端に形成された支持部１１４とからなり、前記錘本体１１２は少なくとも内部に汚染空気ＰＡを貯留した前記空気貯留容器１０１をその浮力に抗して所定の深さを有する海底ＳＦに保持可能な固定力（耐荷重）を必要とする。

本実施の形態における前記錘１１１は、底面１１５の四隅に海底ＳＦに固定するくさび杭１１６が配置されており更に強固に前記錘１１１を海底ＳＦに設置することが可能であって、特に、海底ＳＦが傾斜している場合でもずり落ちる心配がない。

また、本実施の形態では、前記空気貯留容器１０１の周壁１０８における長手方向両端部に、波が到達すると同時に海面および海中で反応して大きく浮き上がる一対の海面用波検知浮子１４２と海中用波検知浮子１４３からなる前記波検知浮子１４１を連結した前記空気貯留容器回転用ワイヤー１５１が海底ＳＦに設置された真下滑車付き錘１５２，途中滑車付き錘１５３を介して連結されている。

一対の前記海面用波検知浮子１４２と前記海中用波検知浮子１４３は洋上の強風、うねり波浪などの影響を最小限度とするとともに波や津波による海水の盛り上がりには確実に反応し大きく押し上げられる断面流線形で円盤形の形状である。

波が前記波検知浮子１４１に到達すると海面と海中に配置された一対の前記海面用波検知浮子１４２と前記海中用波検知浮子１４３が同時に大きく浮き上がり前記空気貯留容器回転用ワイヤー１５１が引かれることにより前記空気貯留容器１０１の前記開口部１０３が上方に回転して内部に貯留させてあった汚染空気ＰＡが一斉に放出される。

また、本実施の形態では、前記空気貯留容器１０１の頂部にあたる前記周壁１０８の長手方向両端部に設けられたワイヤー取付部１３５のそれぞれに取り付けられた計２本の水平維持用ワイヤー１３２で接続された回転制御浮子１３１によって前記空気貯留容器１０１が前記開口部１０３を海底ＳＦ方向へ向けた状態で保持されており、伏せこまれた汚染空気ＰＡを保持するために水平度維持を要する前記空気貯留容器１０１の前記開口部１０３は平常時の安定性を維持できる仕組みである。

更に、波に反応して内部に貯留していた汚染空気ＰＡを前記空気貯留容器１０１内部より放出した後は、前気回転制御浮子１３１により前記空気貯留容器１０１は前記開口部１０３が海底ＳＦ方向を向いた平常時の姿勢に戻されるため、再度前記空気供給管１２１から汚染空気ＰＡを前記空気貯留容器１０１内に送ることが可能となる。

また、波がなく前記波検知浮子１４１が作動しない状態であっても、前記空気供給管１２１を介して前記空気貯留容器１０１へ供給される汚染空気ＰＡの量が所定の容量を超えた際に前記開口部１０３の周縁から汚染空気ＰＡが海中に放出されるものである。

尚、前記回転制御浮子１３１に繋がれた前記水平維持用ワイヤー１３２は、波到達時に前記波検知浮子１４１が浮き上がり前記空気貯留容器回転用ワイヤー１５１が有効に作動することを妨げるなどの悪影響を及ぼさない。

前記空気貯留容器回転用ワイヤー１５１の取り付け位置については前記空気貯留容器１０１の前記周壁１０８における頂部両端にあたる前記ワイヤー取付部１３５、または前記空気貯留容器１０１の前記周壁１０８における前記波検知浮子１４１の反対側にあたるワイヤー取付部１４５から選択して取り付け可能であり、例えば前記空気貯留容器１０１を設置する地形や水深などに応じ前記開口部１０３を回転させる角度を調整したい場合などに容易に調整を行うことができる。

尚、符号１２２は空気供給管１２１を挿通させるために前記錘１１１の前記錘本体１１２に形成した通路であり、前記通路１２２の出口１２３から噴出した汚染空気ＰＡは前記開口部１０３から前記空気貯留容器１０１内に貯留される。

図１４は内部上面に浮力室１６２を設けて二重構造とした空気貯留容器１６１を図１１乃至図１３に記載の前記錘１１１に取り付けた放出部１６０を示す図である。尚、前記放出部１３０と同一構成部分は同一符号を付した。

この前記放出部１６０によれば、海中に設置した前記空気貯留容器１６１は前記浮力室１６２の浮力によって自動的に前記開口部１０３を海底ＳＦ側に向けた姿勢となるため、各種浮きを用いる必要がない。

そして、前記空気供給管１２１を介して前記空気貯留容器１６１へ供給される汚染空気ＰＡによって前記空気貯留容器１６１内が所定の圧力を超えた際に前記開口部１０３の周縁から汚染空気ＰＡが海中に放出されるものである。

また、所定の付勢手段等によって、前記空気貯留容器１６１の前記開口部１０３が上方に回転させ、内部に貯留させてあった汚染空気ＰＡが一斉に放出させることもできる。放出後、前記空気貯留容器１６１は前記浮力室１６２の浮力によって自然に前記開口部１０３を海底ＳＦ側に向けた姿勢へと自動的に復帰する。

図１５は本発明の異なる実施の形態を示す図であり、汚染空気ＰＡおよび正常空気Ａの双方を利用可能としている点が図１に示した実施の形態と相違している。

詳細に説明すると、符号２ａは正常空気Ａの導入経路であり、例えば図１に示した実施の形態と同様の集気部１０Ａを、自動車の交通量の少ない地域や公園などの正常空気雰囲気に設置して正常空気Ａを回収し、主制御部２０へ導入する。

そして、正常空気Ａは主制御部２１のポンプ２０により、汚染空気ＰＡの流れと同様に放出部３０へと送出側送気管５０により輸送される。

このように、汚染空気ＰＡと正常空気Ａの双方を利用可能としたことで、汚染空気ＰＡの濃度が低下するため、海洋環境にとってより望ましいのみならず、空気貯留管３１へ供給される空気の量を確保することができるため、津波などの発生時に一斉放出手段を作動させることをより容易にすることができる。

また、平常時は正常空気雰囲気に配置された集気部１０Ａから回収した正常空気Ａを、正常空気Ａを必要とする各地域または施設に供給することとしてもよく、例えば、図８に示した符号３ａ〜３ｊである公共施設３ａ，学童児童施設３ｂ，公園運動場３ｃ，競技場３ｄ，市街地街路３ｅ，催事場３ｆ，病院医療施設３ｇ，公会堂３ｈ，球場３ｉ，臨時的補給基地３ｊなどが挙げられる。

以上のように、本発明によれば、自動車や産業プラントから排出される排気ガスなどの汚染空気を発生したその場で回収することで当該地域の大気汚染を軽減するとともに、回収した汚染空気を運搬して海中に設置した空気貯留容器から一定量放出させることで、海水および海中の微生物などによって汚染空気を無害化させることによる相乗効果で大気汚染を防止することができる。

１０Ａ，１０Ｂ集気部、１１Ａ，１１Ｂカバー体、１２フィルタ部材、１３メッシュ部材、１４支持体、１５通気口、２０主制御部、２１ポンプ、３０放出部、３１空気貯留管、３２噴出口、４０吸引側送気管、４１フランジ、４２通気口、４３排出孔、５０送出側送気管、６０トラップ、６１トラップ部材、６２ドレン孔、６３ドレンねじ、７０圧力調整キャップ、７１キャップ本体、７２通孔、７３弁座、７４浮子弁、８０放出部、８１空気貯留容器、８２噴出口、８３空気供給管、８４梁、８５錘、８６脚部、８７固定部、８８空気分配管、９０放出部、９１空気貯留管、９２第２噴出口、９３逆止弁、９４空気供給管、９５第１噴出口、９６梁、９７固定部、９８錘、９９脚部、１００放出部、１０１空気貯留容器、１０２回転軸、１０３開口部、１０４側板、１０５中心軸、１０６通孔、１０７補強板、１０８周壁、１１１錘、１１２錘本体、１１３軸孔、１１４支持部、１１５底面、１１６くさび杭、１２１空気供給管、１２２通路、１２３出口、１３１回転制御浮子、１３２水平維持用ワイヤー、１３５ワイヤー取付部、１４１波検知浮子、１４２海面用波検知浮子、１４３海中用波検知浮子、１４５ワイヤー取付部、１５１空気貯留容器回転用ワイヤー、１５２真下滑車付き錘、１５３途中滑車付き錘、１６０放出部、１６１空気貯留容器、１６２浮力室、Ａ正常空気、ＰＡ汚染空気、Ｇ地面、Ｓ海面、ＳＦ海底

Claims

集気部と、主制御部と、放出部と、送気管と、からなり、
前記集気部は下方を開口したカバー体と、前記カバー体の内部に取り付けられたフィルタ部材とを有し、
前記主制御部は気体を吸引して送出可能なポンプを有し、
前記放出部は海中に設置される空気貯留容器を有し、
前記送気管は前記集気部及び前記主制御部の間並びに前記主制御部及び前記放出部の間を連結して各部間で気体の移動を可能としており、
前記ポンプにより前記集気部から汚染空気である前記気体を吸引するとともに前記放出部へ送出し、前記空気貯留容器から前記気体を海中に放出することを特徴とする汚染空気の回収装置。
前記空気貯留容器は中空円筒状で両端を閉塞した形状であって圧力調整キャップを備えた複数の噴出口を有し、
前記空気貯留容器内が前記気体で満たされた後、前記圧力調整キャップを介して前記噴出口から一定量の前記気体を放出することで、前記空気貯留容器内を所定の圧力に保ちつつ前記気体を放出可能としたことを特徴とする請求項１記載の汚染空気の回収装置。
前記圧力調整キャップが、開口頂部が前記噴出口を囲む形で接続する有底中空状で周壁に通孔を形成したキャップ本体と、前記キャップ本体に内装された弁座と、前記キャップ本体に内蔵され浮力により前記弁座に着座して前記噴出口を閉鎖可能な浮子弁とからなり、
送出された前記気体によって前記空気貯留容器内が前記所定の圧力を超えた際に前記浮子弁が前記弁座から離れ、開放された前記噴出口から前記キャップ本体の前記通孔を介して一定量の前記気体を放出し、常時は前記空気貯留容器内を所定の圧力に保つことを特徴とする請求項２記載の汚染空気の回収装置。
前記空気貯留容器は下面開口の半円筒状で両端を閉塞した形状であって、前記空気貯留容器内が前記気体で満たされた後、前記開口の周縁から余剰の前記気体を放出することで、前記空気貯留容器内の前記気体の量を一定量に保ちつつ前記気体を放出可能としたことを特徴とする請求項１記載の汚染空気の回収装置。
前記空気貯留容器は中空円筒状で両端を閉塞した形状であって逆止弁を備えた複数の噴出口を有し、前記空気貯留容器の内部には前記送気管と連通する空気供給管を有し、前記空気貯留容器内が前記空気供給管を介して供給される前記気体で満たされた後、前記噴出口から一定量の前記気体を放出することで、前記空気貯留容器内を所定の圧力に保ちつつ前記気体を放出可能としたことを特徴とする請求項１記載の汚染空気の回収装置。
前記空気貯留容器は下面開口の半円筒状で両端を閉塞した形状であって、前記空気貯留容器の周壁には浮きと接続されたワイヤーが取り付けられており、前記浮きが波に反応して前記ワイヤーを引くことで前記空気貯留容器が回転し、前記空気貯留容器内に貯留した前記気体を放出可能なことを特徴とする請求項１記載の汚染空気の回収装置。
前記送気管の経路上において前記送気管の下面に排出孔が貫通形成されるとともに前記排出孔を覆うトラップが備えられており、
前記トラップは、前記送気管に形成された排出孔を覆うトラップ部材と、前記トラップ部材の下面に貫通形成されたドレン孔と、前記ドレン孔に螺締されるドレンねじとからなり、
前記送気管内を通過する気体に含まれる水分または微小異物を前記トラップ部材内に落下させて前記ドレン孔から排出可能であることを特徴とする請求項１，２，３，４，５または６記載の汚染空気の回収装置。
前記空気貯留容器が、内部に貯留した前記気体を一斉に放出可能な一斉放出手段を有していることを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６または７記載の汚染空気の回収装置。