| 【発明の名称】 |
揚水装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】落合 紘一
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| 【要約】 |
【課題】湖の水質を浄化する目的に用いられる自然界に存在する希少な波力を有効利用するのに、揚水装置の効率的な揚水が十全に担保されるように、十分な波が得られ難いような環境下においても稀少な波力の有効利用を確保することが容易に可能となるような揚水装置を提供する。
【解決手段】沖に面する岸２３ａから後方向に幅が徐々に狭くなる湾状領域１１ａを形成し、波を徐々に集めて高くすることにより沖２３からの波水に湾状領域１１ａの基端部に面する岸２３ｂをはい上がらせる集波堰１１を含む揚水装置である。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】沖に面する岸から後方向に幅が徐々に狭くなる湾状領域を形成し、波を徐々に集めて高くすることにより該沖からの波水に該湾状領域の基端部に面する岸をはい上がらせる集波堰を含むことを特徴とする、揚水装置。
【請求項２】前記湾状領域の内又は外に配設され、該湾状領域における前記沖からの波水についての波高を上昇させる増波堤を含むことを特徴とする、請求項１に記載の揚水装置。
【請求項３】前記集波堰は、管路の一部として構成されるものを含むことを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の揚水装置。
【請求項４】前記湾状領域の底部のうち前記沖に隣接する部分は、該湾状領域の底部と該沖の底部との間にあるはずの段差を解消し、該沖からの波水を該湾状領域内に円滑に導くことが可能な登坂形状を呈することを特徴とする、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の揚水装置。
【請求項５】前記沖の底部のうち前記湾状領域に隣接する部分には、該湾状領域の底部と該沖の底部との間にある段差をすりつけ、該沖からの波水を該湾状領域内に円滑に導くことが可能な登坂形状を呈する導波台を含むことを特徴とする、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の揚水装置。
【請求項６】前記導波台と前記湾状領域の底部との間には、前記沖からの波水と干渉しないように、該沖に流れ出た該湾状領域からの波水の流路となる隙間領域を含むことを特徴とする、請求項５に記載の揚水装置。
【請求項７】前記導波台の前記隙間領域に面する部分は、前記湾状領域からの波水を該隙間領域から左右に分散させることが可能な曲面形状又は船首形状を呈することを特徴とする、請求項５又は請求項６に記載の揚水装置。
【請求項８】前記導波台は、前記隙間領域に流れ出た前記湾状領域からの波水の流路となるトンネルを含むことを特徴とする、請求項５乃至請求項７のいずれか１項に記載の揚水装置。
【請求項９】沖に面する岸から前方向に幅が徐々に広くなる湾状領域を形成し、波を徐々に集めて高くすることにより該沖からの波水に該沖に面する岸をはい上がらせる集波堰を含む揚水装置であって、前記湾状領域の内又は外に配設され、該湾状領域における前記沖からの波水についての波高を上昇させる増波堤を含むことを特徴とする、揚水装置。
【請求項１０】前記湾状領域の底部のうち前記沖に隣接する部分は、該湾状領域の底部と該沖の底部との間にあるはずの段差を解消し、該沖からの波水を該湾状領域内に円滑に導くことが可能な登坂形状を呈することを特徴とする、請求項９に記載の揚水装置。
【請求項１１】前記沖の底部のうち前記湾状領域に隣接する部分には、該湾状領域の底部と該沖の底部との間にある段差をすりつけ、該沖からの波水を該湾状領域内に円滑に導くことが可能な登坂形状を呈する導波台を含むことを特徴とする、請求項９又は請求項１０に記載の揚水装置。
【請求項１２】前記導波台と前記湾状領域の底部との間には、前記沖からの波水と干渉しないように、該沖に流れ出た該湾状領域からの波水の流路となる隙間領域を含むことを特徴とする、請求項１１に記載の揚水装置。
【請求項１３】前記導波台の前記隙間領域に面する部分は、前記湾状領域からの波水を該隙間領域から左右に分散させることが可能な曲面形状又は船首形状を呈することを特徴とする、請求項１１又は請求項１２に記載の揚水装置。
【請求項１４】前記導波台は、前記隙間領域に流れ出た前記湾状領域からの波水の流路となるトンネルを含むことを特徴とする、請求項１１乃至請求項１３のいずれか１項に記載の揚水装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主として、湖の水質を浄化する目的に用いられる揚水装置に関する。
【従来の技術】従来のこの種の揚水装置としては、例えば沖に面する岸から前方向に幅が徐々に広くなる湾状領域を形成し、波を徐々に集めて高くすることにより波水に該沖に面する岸をはい上がらせる集波堰を含むものがある。
【０００２】このような揚水装置によれば、自然界に存する稀少な波力を有効利用することとしたので、適宜目的に適用可能な揚水を電動ポンプ及びその付帯設備を用いないで実現させることが可能となり、効率的な揚水が得られることとなる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このような揚水装置では、用途や立地条件等の制約により湾状領域を沖に面する岸から後側の内陸部に設置せざるを得ない場合など、十分な波が得られ難いような環境への適用が実際上相当に困難である。
【０００４】このような揚水装置をそのような環境下で無理矢理適用しようとすると、稀少な波力の有効利用を確保することが困難となり、効率的な揚水が十全には担保されない虞がある。
【０００５】そこで、本発明の課題は、効率的な揚水が十全に担保されるように、十分な波が得られ難いような環境下においても稀少な波力の有効利用を確保することが容易に可能となるような揚水装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、第一発明に係る揚水装置と、第二発明に係る揚水装置とを含むものとして構成されている。
【０００７】第一発明に係る揚水装置は、沖に面する岸から後側に配設され、電動ポンプ及びその他付帯設備を用いないで揚水を行うことが可能であるものとして構成されている。
【０００８】これは、集波堰を含むものとして構成されている。ここで、集波堰は、沖に面する岸から後方向に幅が徐々に狭くなる湾状領域を形成し、波を徐々に集めて高くすることにより沖からの波水に湾状領域の基端部に面する岸をはい上がらせる役割を果たす。
【０００９】このような第一発明に係る揚水装置によれば、このような構成をもつ集波堰を含むものとして構成されているので、十分な波が得られ難いような環境下においても稀少な波力の有効利用を確保することが容易に可能となる。したがって、これによれば、効率的な揚水が十全に担保されることとなる。
【００１０】このような第一発明に係る揚水装置において、湾状領域における沖からの波水について波高を上昇させることとして、稀少な波力の有効利用をさらに一層確保しようとする観点からすれば、増波堤を含むことが好ましい。ここで、増波堤は、湾状領域の内又は外に配設され、湾状領域における沖からの波水についての波高を上昇させる役割を果たす。
【００１１】また、湾状領域における沖からの波水について湾状領域外への漏れを排除することとして、さらに一層効率的な揚水を十全に担保しようとする観点からすれば、集波堰は、管路の一部として構成されるものを含むことが好ましい。
【００１２】さらに、沖からの波水について湾状領域の底部と沖の底部との間にある段差への衝突に起因するエネルギー損失を防止することとして、稀少な波力の有効利用をさらに一層確保しようとする観点からすれば、湾状領域の底部のうち沖に隣接する部分は、湾状領域の底部と沖の底部との間にあるはずの段差を解消し、沖からの波水を湾状領域内に円滑に導くことが可能な登坂形状を呈することが好ましい。
【００１３】さらにまた、同様の観点からすれば、導波台を含むことが好ましい。ここで、導波台は、沖の底部のうち湾状領域に隣接する部分には、湾状領域の底部と沖の底部との間にある段差をすりつけ、沖からの波水を湾状領域内に円滑に導くことが可能な登坂形状を呈するものである。
【００１４】この場合において、沖からの波水について湾状領域からの波水との干渉に起因するエネルギー損失を防止することとして、稀少な波力の有効利用をさらに一層確保しようとする観点からすれば、導波台と湾状領域の底部との間には、隙間領域を含むことが好ましい。ここで、隙間領域は、沖からの波水と干渉しないように、沖に流れ出た湾状領域からの波水の流路となるものである。
【００１５】また、湾状領域からの波水が隙間領域に滞留しないようにして、隙間領域沖からの波水と湾状領域からの波水との干渉をさらに一層確実に防止しようとする観点からすれば、導波台の隙間領域に面する部分は、湾状領域からの波水を隙間領域から左右に分散させることが可能な曲面形状又は船首形状を呈することが好ましい。
【００１６】さらに、同様の観点からすれば、導波台は、トンネルを含むことが好ましい。ここで、トンネルは、隙間領域に流れ出た湾状領域からの波水の流路となるものである。
【００１７】一方、第二発明に係る揚水装置は、沖に面する岸から前方向に幅が徐々に広くなる湾状領域を形成し、波を徐々に集めて高くすることにより沖からの波水に沖に面する岸をはい上がらせる集波堰を含み、電動ポンプ及びその他付帯設備を用いないで、すなわち、電気設備のない場合にも揚水が可能であるものである。
【００１８】これは、増波堤を含むものとして構成されている。ここで、増波堤は、湾状領域の内又は外に配設され、湾状領域における沖からの波水についての波高を上昇させる役割を果たす。
【００１９】このような第二発明に係る揚水装置によれば、このような構成をもつ集波堰及び増波堤を含むものとして構成されているので、十分な波が得られ難いような環境下においても稀少な波力の有効利用を確保することが容易に可能となる。したがって、これによれば、効率的な揚水が十全に担保されることが可能となる。
【００２０】このような第一発明に係る揚水装置において、沖からの波水について湾状領域の底部と沖の底部との間にある段差への衝突に起因するエネルギー損失を防止することとして、稀少な波力の有効利用をさらに一層確保しようとする観点からすれば、湾状領域の底部のうち沖に隣接する部分は、湾状領域の底部と沖の底部との間にあるはずの段差を解消し、沖からの波水を湾状領域内に円滑に導くことが可能な登坂形状を呈することが好ましい。
【００２１】さらに、同様の観点からすれば、沖の底部のうち湾状領域に隣接する部分には、導波台を含むことが好ましい。ここで、導波台は、湾状領域の底部と沖の底部との間にある段差をすりつけ、沖からの波水を湾状領域内に円滑に導くことが可能な登坂形状を呈するものである。
【００２２】この場合において、沖からの波水について湾状領域からの波水との干渉に起因するエネルギー損失を防止することとして、稀少な波力の有効利用をさらに一層確保しようとする観点からすれば、導波台と湾状領域の底部との間には、隙間領域を含むことが好ましい。ここで、隙間領域は、沖からの波水と干渉しないように、沖に流れ出た湾状領域からの波水の流路となるものである。
【００２３】また、湾状領域からの波水が隙間領域に滞留しないようにして、隙間領域沖からの波水と湾状領域からの波水との干渉をさらに一層確実に防止しようとする観点からすれば、導波台の隙間領域に面する部分は、湾状領域からの波水を隙間領域から左右に分散させることが可能な曲面形状又は船首形状を呈することが好ましい。
【００２４】さらに、同様の観点からすれば、導波台は、トンネルを含むことが好ましい。ここで、トンネルは、隙間領域に流れ出た湾状領域からの波水の流路となるものである。
【００２５】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、ここでは、本発明に係る揚水装置１を湖に面して適用する場合について説明するが、これに限られるものではなく、海に面する海岸２３砂州などに適用する場合でも、以下の説明が妥当する。すなわち、本発明に係る揚水装置１は、湖の如く十分な波が得られ難い場合のみならず、海のような十分な波が得られる場合にも適用可能である。
【００２６】◎実施の形態１図１は本発明の実施の形態１に係る揚水装置１の全体構成を示す斜視図、図２は該揚水装置１の部分構成を示す断面図（図１におけるＡ方向矢視図）である。
【００２７】この実施の形態１において、揚水装置１は、図１に示すように、植生帯２１の湿潤状態を保つことにより植生帯２１を維持すべく、波を徐々に集めて高くすることにより波水に岸２３をはい上がらせる役割を果たすものである。
【００２８】ここで、岸２３とは、陸の部分であって沖２２との境界を画する部分を意味する。本発明における岸２３には、沖に面する岸２３ａ及び湾状領域１１ａの基端部に面する岸２３ｂを含む。
【００２９】そして、この揚水装置１は、同図に示すように、沖に面する岸２３ａから後側に配設され、電動ポンプ及びその他付帯設備を用いないで揚水を行うことが可能であるものとして構成されている。
【００３０】具体的には、この揚水装置１は、同図に示すように、集波堰１１と、増波堤１２と、導波台１３とからなっている。
【００３１】以下、これらの各構成要素についてさらに詳細に説明する。
【００３２】（１）集波堰１１集波堰１１は、同図に示すように、沖に面する岸２３ａから後方向に幅が徐々に狭くなる湾状領域１１ａを形成し、波を徐々に集めて高くすることにより沖２２からの波水に湾状領域１１ａの基端部に面する岸２３ｂをはい上がらせる役割を果たすものである。
【００３３】つまり、このような構成をもつ集波堰１１によれば、十分な波が得られ難いような環境下においても稀少な波力の有効利用を確保することが容易に可能となっている。
【００３４】具体的には、この集波堰１１としては、同図に示すように、柵形式である集波柵が採用されている。
【００３５】この実施の形態１では、柵形式である集波柵を採用したが、これに限られるものではなく、例えば堤体形式のもの、水に浮くフロートを錨で静止させてなるもの、フロートの間に波の遮断が可能な板部材を適宜配してなるものなどを適宜選定して採用しても差し支えない。
【００３６】ただし、図１及び図２に示すように、集波堰１１として、沖２２に面してラッパ状に開設される導水口をもち筒形状を呈するような管路１４の一部として構成されるものを採用することとすれば、さらに一層効率的な揚水を十全に担保することが可能となり、湾状領域１１ａにおける沖２２からの波水について湾状領域１１ａ外への漏れが排除されることとなる。
【００３７】なお、この実施の形態１においては、図１に示すように、管路１４により汲み上げられた波水を植生帯２１に万遍なく配分する開水路を含むものとして構成されている。このような開水路によれば、植生帯２１の湿潤状態を保つことが可能となり、ひいては植生帯２１の維持が達成されることとなる。
【００３８】ところで、湾状領域１１ａとしては、集波堰１１の基端部において、集波堰１１により岸２３をはい上がる波水を、岸２３から沖２２を見る方向を前方向とした場合における、後方向に所定の場所まで導くことが可能であれば、どのような断面形状とするか、どのような材料を用いるか、開水路を用いるか、管路を用いるかなどの別を問わない。
【００３９】また、湾状領域１１ａとして開水路を採用した場合には、例えば現場打ちコンクリートのもの、コンクリート二次製品のもの、コルゲートパイプの半割れのもの等を適宜選定して用いることができる。また、管路としては、コンクリート二次製品たるヒューム管やコルゲートパイプ等を適宜選定して用いることができるほか、金属板を円筒状或いは角筒状に形成してなるような特注品なども用いることができる。
【００４０】この実施の形態１においては、湾状領域１１ａの底部のうち沖２２に隣接する部分は、図２に示すように、湾状領域１１ａの底部と沖２２の底部との間にあるはずの段差を解消するような登坂形状を呈するものとなっており、沖２２からの波水を湾状領域１１ａ内に円滑に導くことが可能となっている。
【００４１】つまり、このような構成をもつ湾状領域１１ａの底部によれば、稀少な波力の有効利用をさらに一層確保することが可能となり、ひいては沖２２からの波水について湾状領域１１ａの底部と沖２２の底部との間にある段差への衝突に起因するエネルギー損失が防止されることとなる。
【００４２】（２）増波堤１２増波堤１２は、図１及び図２に示すように、湾状領域１１ａの内又は外であって沖２２から湾状領域１１ａ内に向かう波水の流れに直交する方向に構築される堤形状を呈するものであり、湾状領域１１ａの内又は外に配設され、湾状領域１１ａにおける沖２２からの波水についての波高を上昇させる役割を果たすものである。
【００４３】つまり、このような構成をもつ一又は複数の増波堤１２によれば、稀少な波力の有効利用をさらに一層確保することが可能となり、その結果、湾状領域１１ａにおける沖２２からの波水について波高を上昇させることとなる。
【００４４】ここで、増波堤１２としては、例えば土砂を用いて構築してなるものの他、現場打ちコンクリートによって堤体形状に形成してなるもの、コンクリート二次製品のブロック片の集合が堤体形状となっているもの等を、施工上の手間やメンテナンスの容易さなどに応じて、適宜選定しても差し支えない。
【００４５】ただし、アルカリ分の湧出を排除することとして、環境への影響に対する十分な配慮をしようとする観点からすれば、増波堤１２は、自然石を用いて構築してなるものが好ましい。
【００４６】また、魚の通行路及び住まいを確保することとして、環境への影響に対する十分な配慮をしようとする観点からすれば、増波堤１２は、そだを用いて構築してなるものが好ましい。
【００４７】なお、暴風時等の波高が非常に大きい場合においては、増波堤１２は、消波堤としての機能を果たすこととなり、本体的な機能と逆の働きを示す。
【００４８】（３）導波台１３導波台１３は、図１及び図２に示すように、沖２２の底部のうち湾状領域１１ａに隣接する部分には、湾状領域１１ａの底部と沖２２の底部との間にある段差をすりつけ、沖２２からの波水を湾状領域１１ａ内に円滑に導くことが可能な登坂形状を呈するものである。
【００４９】つまり、このような構成をもつ導波台１３によれば、稀少な波力の有効利用をさらに一層確保することが可能となり、その結果、湾状領域１１ａにおける沖２２からの波水について波高を上昇させることとなる。
【００５０】ここで、導波台１３としては、例えば土砂を用いて構築してなるものの他、現場打ちコンクリートによって登坂形状に形成してなるもの、コンクリート二次製品のブロック片の集合が登坂形状となっているもの等を、施工方法やメンテナンスの容易さなどに応じて、適宜選定しても差し支えない。
【００５１】この実施の形態１において、導波台１３と湾状領域１１ａの底部との間には、これらの図に示すように、隙間領域が設けられている。この隙間領域は、沖２２に流れ出た湾状領域１１ａからの波水の流路となるものであり、沖２２からの波水と干渉しないようにする役割を果たすものである。
【００５２】つまり、このような隙間領域によれば、稀少な波力の有効利用をさらに一層確保することが可能となり、その結果、沖２２からの波水について湾状領域１１ａからの波水との干渉に起因するエネルギー損失が防止される。
【００５３】なお、導波台１３の隙間領域に面する部分は、湾状領域１１ａからの波水を隙間領域から左右に分散させることが可能な、図３に示すような曲面形状を呈することとすれば、隙間領域沖２２からの波水と湾状領域１１ａからの波水との干渉をさらに一層確実に防止することが可能となり、これにより、湾状領域１１ａからの波水の隙間領域への滞留が防止される。
【００５４】ここで、導波台１３の隙間領域に面する部分としては、曲面形状を呈するものに限られず、これに代えて、図４に示すような船首形状を呈することとしても差し支えない。また、図５に示すように、導波台１３として、隙間領域に流れ出た湾状領域１１ａからの波水の流路となるトンネルを含むこととしても、これと同様の作用、効果が得られる。
【００５５】なお、導波台１３におけるトンネルには、魚の通行路及び住まいとしての意義も認められる。
【００５６】上記したように、このような揚水装置１によれば、このような集波堰１１を含むものとして構成されているので、十分な波が得られ難いような環境下においても稀少な波力の有効利用を確保することが容易に可能となっている。したがって、これによれば、効率的な揚水が十全に担保されることが可能となる。
【００５７】◎実施の形態２図６は本発明の実施の形態２に係る揚水装置１の全体構成を示す斜視図、図２は該揚水装置１の部分構成を示す断面図（図６におけるＡ方向矢視図）である。なお、実施の形態１と同様な構成要素については実施の形態１と同様な符号を付してここではその詳細な説明を省略する。
【００５８】この実施の形態２における揚水装置１は、電気設備のない場合にも揚水が可能であるものとして構成されている点では、実施の形態１におけるものと略同様であるが、図６に示すように、沖に面する岸２３ａから前方向に幅が徐々に広くなる湾状領域１１ａを形成し、波を徐々に集めて高くすることにより沖２２からの波水に沖に面する岸２３ａをはい上がらせる集波堰１１を含むものとして構成されている点では、実施の形態１と異なっている。
【００５９】しかし、実施の形態１における集波堰１１は、沖に面する岸２３ａから後側に配設されるか、前側に配設されるかの点では、実施の形態１における集波堰１１と異なっているものの、波を徐々に集めて高くすることにより波水に岸２３をはい上がらせる役割を果たす点では、異なるところがない。
【００６０】それゆえ、このような実施の形態２に係る揚水装置１においても、実施の形態１に係るものと同様の役割を果たす集波堰１１及び増波堤１２を含むものとして構成されており、十分な波が得られ難いような環境下においても稀少な波力の有効利用を確保することが容易に可能となっている。したがって、これによっても、効率的な揚水が十全に担保されることが可能となる。
【００６１】
【発明の効果】本発明に係る揚水装置によれば、効率的な揚水が十全に担保されることとなる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】３００００１８３１
【氏名又は名称】落合 紘一
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| 【出願日】 |
平成１４年１月１１日（２００２．１．１１） |
| 【代理人】 |
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| 【公開番号】 |
特開２００３−２０６５１７（Ｐ２００３−２０６５１７Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１５年７月２５日（２００３．７．２５） |
| 【出願番号】 |
特願２００２−５３６３（Ｐ２００２−５３６３） |
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