WO2020004629A1 - 汚染空気の回収装置 - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to an apparatus for collecting contaminated air, which collects gas as contaminated air and discharges the gas from an air storage container installed in the sea.
  • Patent Document 1 discloses an invention relating to a catalytic gas purification unit which is installed in a building such as a streetlight, and for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-309530.
  • Patent Document 2 discloses an invention relating to a catalytic gas purification unit which is installed in a building such as a streetlight
  • Patent Document 3 discloses Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-131559
  • Patent Document 3 purify the harmful substance particles in contaminated air by removing water by spraying water.
  • An invention relating to an apparatus is presented.
  • These inventions are for purifying on-the-spot air pollutants, which are one of the main causes of air pollution, such as exhaust gas from vehicles passing on the road. Since it is necessary to provide a means, there is a problem that the installation cost and the maintenance cost increase when the applicable range is expanded, and a device that can relatively easily prevent a wide range of air pollution has been demanded.
  • An object of the present invention is to provide a contaminated air recovery device that can easily collect and detoxify contaminated air over a wide range.
  • a contaminated air recovery device made to solve the problem includes an air collecting unit, a main control unit, a discharge unit, and an air supply pipe, and the air collecting unit has a downward opening.
  • the air supply pipe is connected between the air collection unit and the main control unit and between the main control unit and the discharge unit to allow movement of gas between each unit, and the pump collects the gas by the pump.
  • the gas, which is contaminated air is sucked from the gas part and sent to the discharge part, and the gas is discharged into the sea from the air storage container.
  • the air storage container is a hollow cylindrical shape having both ends closed and has a plurality of ejection ports provided with a pressure adjustment cap. After the air storage container is filled with the gas, the pressure adjustment is performed. By discharging a certain amount of the gas from the ejection port via the cap, the gas can be released while maintaining the inside of the air storage container at a predetermined pressure.
  • the pressure adjustment cap is a cap body having a hollow bottom and a through hole formed in a peripheral wall connected to the opening top so as to surround the spout, a valve seat provided in the cap body, and the cap body.
  • a float valve that is built into the valve seat and that can close the jet port by buoyancy and that closes the spout, and when the inside of the air storage container exceeds the predetermined pressure due to the delivered gas, the float valve is activated.
  • a predetermined amount of the gas is released from the opened orifice through the through hole of the cap body away from the valve seat, and the inside of the air storage container is always maintained at a predetermined pressure.
  • the air storage container has a semi-cylindrical shape with a lower surface opening and closed at both ends, and after the inside of the air storage container is filled with the gas, releasing the excess gas from the periphery of the opening.
  • the gas can be released while keeping the amount of the gas in the air storage container constant.
  • the air storage container has a plurality of ejection ports each having a hollow cylindrical shape and closed at both ends and having a check valve, and an air supply pipe communicating with the air supply pipe inside the air storage container. After the inside of the air storage container is filled with the gas supplied through the air supply pipe, a predetermined amount of the gas is discharged from the ejection port, so that a predetermined amount of the inside of the air storage container is released. The gas can be released while maintaining the pressure.
  • the air storage container has a semi-cylindrical shape with a lower surface opening and is closed at both ends, and a wire connected to a float is attached to a peripheral wall of the air storage container, and the float reacts to a wave. By pulling the wire, the air storage container rotates, and the gas stored in the air storage container can be released.
  • a trap is formed on the lower surface of the air supply pipe so as to penetrate the lower surface of the air supply pipe on the path of the air supply pipe, and the trap covers the discharge hole formed in the air supply pipe.
  • air pollution in the area is reduced by collecting polluted air such as exhaust gas discharged from automobiles and industrial plants on the spot where it is generated, and the collected polluted air is transported into the sea.
  • polluted air such as exhaust gas discharged from automobiles and industrial plants
  • the collected polluted air is transported into the sea.
  • the air storage container has a simultaneous release means
  • the gas inside the air storage container is simultaneously released in the event of a tsunami or an emergency to generate air bubbles, thereby generating an air storage container. It can also reduce the mass transport energy of the tsunami passing above it to reduce the damage and prevent the intrusion of ships.
  • FIG. 1 is an explanatory view showing a preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a longitudinal sectional view of an air collecting unit in the embodiment shown in FIG. 1.
  • FIG. 2 is a bottom view of the air collecting unit in the embodiment shown in FIG.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing an installation state of an air collecting unit in the embodiment shown in FIG. The longitudinal cross-sectional view of the air-collecting part of a different shape.
  • FIG. 6 is a plan view of the air collecting unit shown in FIG. 5.
  • FIG. 2A is a sectional view of the trap in the embodiment shown in FIG. 1, and FIG. FIG. 2A is a schematic view
  • FIG. 2B is an enlarged sectional view
  • FIG. 2C is a partially enlarged partial sectional view of a discharge unit in the embodiment shown in FIG. Explanatory drawing which shows the different discharge
  • FIG. 12 is an exemplary cross-sectional view illustrating the emission unit illustrated in FIG. 11; FIG. 12 is a side view showing the discharge unit shown in FIG. 11. Explanatory drawing which shows the different discharge
  • FIG. 1 is an explanatory view showing a preferred embodiment of the present invention.
  • a contaminated air recovery apparatus according to the present invention comprises an air collecting section 10A, a main control section 20, a discharging section 30, and the air collecting section 10A. And a suction-side air supply pipe 40 connecting between the main control unit 20 and the delivery-side air supply pipe 50 connecting between the main control unit 20 and the discharge unit 30.
  • reference numerals 1a to 1f denote areas where the air collecting unit 10A is installed, and include a residential area 1a with a large traffic volume, a main road area 1b, a traffic congestion frequently area 1c, an industrial plant area 1d, an urban air pollution time zone 1e, An area 1f with a large amount of dust scattering harmful substance particles is exemplified.
  • Reference numeral 1g denotes a contaminated air path directly introduced into the main control unit 20 without passing through the suction-side air supply pipe 40
  • reference numeral S denotes a sea surface
  • reference numeral SF denotes a seabed.
  • FIG. 2 is a vertical cross-sectional view of the air collecting unit 10A
  • FIG. 3 is a bottom view of the air collecting unit 10A
  • the air collecting unit 10A has a bowl-shaped cover body 11A having a downward opening, and a cover body 11A. It has a filter member 12 attached inside and a mesh member 13 stretched below the filter member 12, and removes air pollutants such as, for example, on the road where automobiles pass or near industrial facilities such as factories and plants. It is installed in a contaminated air atmosphere where the contaminated air PA containing the air exists.
  • a flange is provided inside the cover body 11A in which the suction side air supply pipe 40 whose upper side is opened extends in an umbrella shape from the periphery of the opening downward so that the opening substantially coincides with the center line of the cover body 11A. 41, and a vent 42 is formed in the flange 41.
  • the filter member 12 can use a conventionally known air cleaning filter formed of, for example, a nonwoven fabric or a glass fiber, and removes moisture and minute foreign matters in the sucked contaminated air PA. It is particularly desirable that they be interchangeably mounted.
  • the mesh member 13 can use a conventionally well-known mesh formed of, for example, metal or synthetic fiber, and removes relatively large foreign matters and insects in the contaminated air PA, and is replaceably attached. Is particularly desirable.
  • FIG. 4 is a schematic view showing the air collecting section 10A and the suction side air supply pipe 40.
  • the suction side air supply pipe 40 is divided into a ground portion and a basement portion, and the ground portion stands up from the ground G by a predetermined height. For example, by setting the height close to the guardrail or pole (about 1 m), the purpose of suctioning contaminated air can be achieved while minimizing the risk of obstructing the view of a pedestrian or driver or hindering the landscape.
  • a height (about 3 m) close to a streetlight may be set so that a wider range of contaminated air can be sucked.
  • the suction-side air supply pipe 40 in the underground portion is directly connected to the main control unit 20 through the ground, but the use of existing plumbing equipment such as sewerage can reduce the labor for construction, and in particular, desirable.
  • the suction-side air supply pipe 40 in the present embodiment has a self-supporting strength, and uses a metal pipe coated with an inner surface and an outer surface. It may be configured (not shown). Further, for example, in a place where there is enough space such as an industrial facility in a suburb, the suction side air supply pipe may be transmitted over the ground without being buried underground (not shown).
  • FIG. 5 is a longitudinal sectional view of an air collecting portion 10B having a different shape
  • FIG. 6 is a plan view of the air collecting portion 10B.
  • the air collecting portion is connected to a point where the cover body 11B has a rectangular shape in plan view and the cover body 11B.
  • the point that the number of suction side air supply pipes 40 is two is different from the air collection part 10A shown in FIGS. 1 to 4.
  • the suction side air supply pipe 40 in the air collecting portion 10B is opened downward and integrated with the cover body 11B, the mesh member 13, the filter member 12, the filter member 12, and the like from the opening of the cover body 11B.
  • the contaminated air PA sucked through the vents 15 of the support 14 in order is smoothly guided to the suction side air supply pipe 40 without reversing the flow direction.
  • the support 14 has a plurality of ventilation holes 15, a rounded rectangular shape in plan view and an arc shape in vertical cross section, and is used for mounting the filter member 12.
  • FIG. 7 is a view showing a trap 60 mounted on the path of the suction side air supply pipe 40. As shown in this figure, a part of the trap 60 is bent so as to protrude downward. The discharge hole 43 is formed so as to penetrate therethrough, and the trap member 61 is externally attached so as to cover the discharge hole 43.
  • the trap 60 is for dropping and collecting moisture and minute foreign substances contained in the contaminated air PA transported through the suction side air supply pipe 40 into the trap member 61, and penetrates the lower surface of the trap member 61. By removing the drain screw 63 screwed into the formed drain hole 62, accumulated water and minute foreign matter can be discharged from the drain hole 62.
  • the main control unit 20 has the pump 21 that can suction and send out gas.
  • the pump 21 a conventionally well-known pump can be used, and the type thereof is not limited.
  • the main control unit 20 When the main control unit 20 is provided with a purification facility capable of purifying the contaminated air PA, for example, it purifies air pollutants derived from exhaust gas such as sulfur oxides and nitrogen oxides contained in the contaminated air PA to some extent. Then, it can be transported to the discharge section 30, which is more desirable for the marine environment (not shown).
  • a purification facility capable of purifying the contaminated air PA, for example, it purifies air pollutants derived from exhaust gas such as sulfur oxides and nitrogen oxides contained in the contaminated air PA to some extent. Then, it can be transported to the discharge section 30, which is more desirable for the marine environment (not shown).
  • the contaminated air PA that has passed through the pump 21 of the main control unit 20 is transported through the air supply pipe 50 and is supplied to the discharge unit 30.
  • an impeller for sucking gas from the air collection unit 10 toward the discharge unit 30 is provided in the suction side air supply pipe 40 or the delivery side air supply pipe 50, and the impeller is driven by, for example, electric power.
  • the impeller may be rotated to assist the pump 21 (not shown).
  • FIG. 8 is a view showing the discharge unit 30, wherein the discharge unit 30 is a hollow cylindrical air storage container 31 installed at the sea and closed at both ends, and a lower surface of the air storage tube 31.
  • a cap body 71 having a hollow bottom and a through-hole 72 formed in a peripheral wall connected to each of the jet ports 32 such that an opening top surrounds the jet port 32;
  • a pressure adjusting cap 70 includes a valve seat 73 provided in the cap main body 71 and a float valve 74 built in the cap main body 71 and seated on the valve seat 73 by buoyancy and capable of closing the jet port 32. Have been.
  • the float valve 74 separates from the valve seat 73, and the opened jet port 32 is opened.
  • a predetermined amount of contaminated air PA is discharged from the cap body 71 through the through hole 72, and the inside of the air storage tube 31 is always maintained at a predetermined pressure.
  • the inside of the air storage pipe 31 is always maintained at a predetermined pressure, and the contaminated air PA is supplied any more.
  • the air PA is released into the sea, a certain amount of the contaminated air PA can be easily released without any control.
  • the use of the float valve-type pressure adjusting cap allows the internal pressure of the air storage tube 31 to be a predetermined pressure due to the balance between the pressure in the air storage tube 31 and the buoyancy applied to the float valve 74.
  • the ejection port 32 is formed above the air storage pipe 31 and a pressure adjusting cap is formed by a check valve such as a lift valve. (Not shown).
  • the air storage tube 31 is provided with a simultaneous discharge means, it reacts to the occurrence of a tsunami or the like and simultaneously blows out the contaminated air PA stored in the air storage tube 31 to thereby cause the air storage tube 31 to emit.
  • the upper sea area is a bubble-filled sea area, and the waves having high mass transport energy that successively rush into the bubble-filled sea area compress the bubbles to absorb the energy, so the energy of the waves is reduced before reaching the coastal part And contribute to disaster prevention.
  • Patent Document 4 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2015-86675
  • the discharge amount of the contaminated air PA from the air storage pipe 31 is increased by rapidly increasing the flow rate of the contaminated air PA sent from the pump 21. Can be released all at once.
  • the air storage pipe 31 is attached so as to be rotatable about its axis.
  • the jet port 32 faces the sea surface and the float valve 74 is rotated. Is always separated from the valve seat 73, so that the contaminated air PA inside the air storage tube 31 can be discharged simultaneously (not shown).
  • FIG. 9 is a view showing a different discharge unit 80 of the present invention.
  • the discharge unit 80 is a semi-cylindrical air storage container 81 which is installed in the sea and has both ends closed, and an air storage container 81 of the air storage container 81.
  • An air supply pipe 83 having a plurality of ejection ports 82 formed on an upper surface thereof for supplying air to the inside; a beam 84 for connecting the air storage vessel 81 and the air supply pipe 83; It has a weight 85 for fixing the 80, a leg 86 erected from the weight 85, and a splittable annular fixing portion 87 for fixing the leg 86 and the air supply pipe 83.
  • the delivery-side air supply pipe 50 and the air supply pipe 83 communicate with each other, and the contaminated air PA delivered from the ground passes through the delivery-side air supply pipe 50, passes through the air supply pipe 83 and the jet port 82, and stores the air. It is supplied to the container 81.
  • the amount of the contaminated air PA stored in the air storage container 81 is always kept at a constant amount, and the contaminated air PA is supplied any more, and the surplus contaminated air PA exceeding a predetermined capacity is automatically introduced into the sea.
  • a certain amount of the contaminated air PA can be easily discharged without any control.
  • an air distribution pipe 88 communicating with each of the air supply pipes 83 is used.
  • the air distribution pipe 88 communicates with the delivery-side air supply pipe 50, and the contaminated air PA delivered from the ground can be easily distributed to each of the air supply pipes 83 through the air distribution pipe 88. .
  • FIG. 10 is a view showing still another discharge part 90 of the present invention.
  • the discharge part 90 is a hollow cylindrical air storage container 91 installed in the sea, the air storage pipe 91 having both ends closed, and the air storage part 91.
  • a plurality of second outlets 92 formed in a pair on the upper surface of the pipe 91 at an equal angle with respect to the axis of the air reservoir 91, and the air reservoir provided on an outer end surface of the second outlet 92.
  • the delivery side air supply pipe 50 and the air supply pipe 94 are in communication with each other, and the contaminated air PA delivered from the ground passes through the delivery side air supply pipe 50 and the first outlet 95 of the air supply pipe 94.
  • the air is supplied to the air storage pipe 91.
  • the inside of the air storage pipe 91 exceeds a predetermined pressure due to the contaminated air PA supplied to the air storage pipe 91 through the first outlet 95 of the air supply pipe 94 via the delivery-side air supply pipe 50.
  • the check valve 93 provided in the second ejection port 92 is pushed up to open the valve, and the contaminated air PA is discharged from the second ejection port 92 into the sea.
  • the inside of the air storage pipe 91 is always maintained at a predetermined pressure, and the contaminated air PA is supplied any more.
  • the air PA is released into the sea, a certain amount of the contaminated air PA can be easily released without any control.
  • the discharge portion 90 has a double pipe structure including the outer air storage pipe 91 and the inner air supply pipe 94, the second ejection port is opened when the check valve 93 is opened. Even if seawater W intrudes into the air storage pipe 91 from 92, it does not affect the function.
  • the air storage pipe 91 of the discharge section 90 and the air storage pipe 31 of the discharge section 30 shown in FIG. 1 are both cylindrical pipes whose both ends are closed, the inside of the pipe is underwater. There is an advantage that the function is not affected by the attachment of living things.
  • FIGS. 11 to 13 are views showing still another discharge part 100 of the present invention, wherein the discharge part 100 is a semi-cylindrical air storage container 101 which is installed in the sea and has both ends closed, A weight 111 rotatably supported by rotating shafts 102, 102 projecting from the side walls at both ends along the central axis of the air storage container 101 and holding the air storage container 101 near the sea floor SF; 101, an air supply pipe 121 for supplying air to the inside of the container 101, a rotation control float 131 for keeping the opening 103 of the air storage container 101 in an upright state in the direction of the sea floor SF, and held near the sea floor SF.
  • a wave detection float 141 disposed near the sea surface S at a predetermined horizontal distance from the air storage container 101, the wave detection float 141, and the air storage container Composed of air reservoir rotating wire 151 which connects a peripheral wall 108 of the 01.
  • the opening 103 of the air storage container 101 is formed below the central axis of the air storage container 101.
  • the air storage container 101 is disposed depending on the opening area, shape, quantity, etc. of the opening 103.
  • the timing and amount of the stored gas to be blown up can be adjusted according to the water depth to be performed, and the strength of the air storage container 101 can also be adjusted.
  • the rotating shafts 102, 102 are arranged along the central axis of the air storage container 101, and have both ends airtightly protruded from the side plates 104, 104 on both sides of the air storage container 101 by a predetermined length.
  • the center shaft 105 penetrates through the side plates 104 on both sides of the air storage container 101 and is disposed in the air storage container 101 in the longitudinal direction. , 102 and the strength of the air storage container 101 are enhanced.
  • the air storage container 101 is formed with a reinforcing plate 107 having substantially the same shape as the side plate 104 having a through hole 106 at a center position in the longitudinal direction thereof, in order to prevent breakage due to water pressure when placed in the sea.
  • the contaminated air PA which is reinforced and stored, can be distributed inside the air storage container 101 through the through hole 106.
  • the air storage container 101 is arranged near the sea floor SF so that the central axis is horizontal.
  • the weight 111 that horizontally supports the air storage container 101 with the opening 103 facing the seabed SF has a substantially box-like shape with a trapezoidal shape in a side view and an open upper surface, and is formed of, for example, concrete.
  • the weight body 112 having a weight body 112 installed on the seafloor SF and a shaft hole 113 that rotatably supports the air storage container 101 horizontally above the weight body 112 and through the rotation shaft 102.
  • the weight body 112 is capable of holding the air storage container 101 storing at least the contaminated air PA therein on a seabed SF having a predetermined depth against its buoyancy. Requires fixing force (withstand load).
  • wedge piles 116 fixed to the sea floor SF are arranged at four corners of the bottom surface 115, and the weight 111 can be more firmly installed on the sea floor SF. Even if the SF is inclined, there is no risk of slipping.
  • a pair of sea surface wave detection floats 142 and a pair of sea surface wave detection floats 142 that float at the both ends in the longitudinal direction of the peripheral wall 108 of the air storage container 101 while reacting in the sea surface and in the sea at the same time.
  • the wire 151 for rotating the air storage container, to which the wave detection float 141 composed of the float 143 is connected, is connected via a weight 152 with a pulley directly below and a weight 153 with a pulley on the way installed on the sea floor SF.
  • the pair of sea surface wave detection floats 142 and the undersea wave detection floats 143 minimize the effects of strong offshore winds, swelling waves, and the like, and reliably respond to the rise of seawater due to waves and tsunamis and are greatly pushed up. It has a streamlined, disk-like shape.
  • a total of two horizontal maintenance wires 132 are attached to the wire attachment portions 135 provided at both longitudinal ends of the peripheral wall 108 corresponding to the top of the air storage container 101.
  • the air storage container 101 is held by the rotation control float 131 with the opening 103 facing the sea floor SF, and the air storage that needs to maintain the levelness to hold the contaminated air PA lying down is held.
  • the opening 103 of the container 101 is a mechanism that can maintain stability in normal times.
  • the air storage container 101 is moved by the fore-air rotation control float 131 so that the opening 103 is directed in the seafloor SF direction.
  • the contaminated air PA can be sent from the air supply pipe 121 into the air storage container 101 again.
  • the wave detection float 141 does not operate due to no wave, when the amount of the contaminated air PA supplied to the air storage container 101 via the air supply pipe 121 exceeds a predetermined capacity. The contaminated air PA is released into the sea from the periphery of the opening 103.
  • the horizontal maintenance wire 132 connected to the rotation control float 131 has an adverse effect such that the wave detection float 141 rises when a wave arrives and prevents the air storage container rotation wire 151 from operating effectively. Absent.
  • the mounting position of the wire 151 for rotating the air storage container is opposite to the wire mounting portions 135 at both ends of the top of the peripheral wall 108 of the air storage container 101 or the wave detection float 141 on the peripheral wall 108 of the air storage container 101. It can be selected from the wire mounting portion 145 corresponding to the side, and can be easily adjusted, for example, when it is desired to adjust the angle of rotation of the opening 103 according to the terrain or the water depth where the air storage container 101 is installed. Can be.
  • Reference numeral 122 denotes a passage formed in the weight main body 112 of the weight 111 to allow the air supply pipe 121 to pass therethrough.
  • the contaminated air PA ejected from the outlet 123 of the passage 122 receives the air from the opening 103 through the air reservoir. It is stored in the container 101.
  • FIG. 14 is a view showing a discharge section 160 in which a buoyancy chamber 162 is provided on the inner upper surface and an air storage container 161 having a double structure is attached to the weight 111 shown in FIGS.
  • the same components as those of the discharge unit 130 are denoted by the same reference numerals.
  • the air storage container 161 installed in the sea automatically assumes the posture in which the opening 103 is directed to the sea floor SF side by the buoyancy of the buoyancy chamber 162, so that various floats need to be used. There is no.
  • the contaminated air PA flows from the periphery of the opening 103 into the sea. Is to be released.
  • the opening 103 of the air storage container 161 can be rotated upward by predetermined urging means or the like, and the contaminated air PA stored inside can be simultaneously released. After the discharge, the air storage container 161 automatically returns to the posture in which the opening 103 is directed toward the sea floor SF by the buoyancy of the buoyancy chamber 162.
  • FIG. 15 is a view showing a different embodiment of the present invention, which is different from the embodiment shown in FIG. 1 in that both the contaminated air PA and the normal air A can be used.
  • reference numeral 2a denotes a path for introducing normal air A.
  • the air collecting unit 10A similar to the embodiment shown in FIG. It is installed and recovers normal air A, and is introduced into the main control unit 20.
  • the normal air A is transported by the pump 20 of the main control unit 21 to the discharge unit 30 in the same manner as the flow of the contaminated air PA by the delivery air supply pipe 50.
  • the concentration of the contaminated air PA is reduced, which is not only more desirable for the marine environment but also the air supplied to the air storage pipe 31. Since the amount can be secured, it is possible to more easily operate the simultaneous release means when a tsunami or the like occurs.
  • the normal air A collected from the air collecting unit 10A normally arranged in the normal air atmosphere may be supplied to each area or facility requiring the normal air A, for example, as shown in FIG. Public facilities 3a, schoolchildren's facilities 3b, park athletic grounds 3c, stadiums 3d, city streets 3e, exhibition halls 3f, hospital medical facilities 3g, public halls 3h, ballparks 3i, temporary supply bases 3j, etc., which are designated by reference numerals 3a to 3j. Can be
  • the air storage container has a simultaneous release means
  • the gas inside the air storage container is simultaneously released in the event of a tsunami or an emergency to generate air bubbles, thereby generating an air storage container. It can also reduce the mass transport energy of the tsunami passing above it to reduce the damage and prevent the intrusion of ships.

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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

汚染空気の回収装置
　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。
　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。
　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 (8)

  1. 　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。
  2. 　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。
  3. 　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。
  4. 　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。
  5. 　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。
  6. 　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。
  7. 　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。
  8. 　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。
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