JPH0649968B2

JPH0649968B2 - 水底の沈澱物を除去する装置

Info

Publication number: JPH0649968B2
Application number: JP61155891A
Authority: JP
Inventors: スコツト・エー・ジエンキンス
Original assignee: University of California Berkeley
Current assignee: University of California Berkeley
Priority date: 1985-07-02
Filing date: 1986-07-02
Publication date: 1994-06-29
Anticipated expiration: 2009-06-29
Also published as: JPS6272829A; US4661013A; CA1257776A; EP0207791A2; EP0207791A3; AU5943686A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、港や運河等の水深を維持する装置に関する。
さらに特定すれば、本発明は、これらの水路内の沈澱物
を自然の水流によって洗い流して再浮遊させる装置に関
する。

［従来の技術］本発明は、本発明者と共願の米国特許出願Ｎｏ．５１
３，８６５出願１９８３年７月１４日名称「港および運
河内の沈澱物堆積を防止する方法および装置」に開示さ
れている沈澱物再浮遊用の翼装置の改良に関する。上記
の米国特許出願に開示されている翼装置は、倒立した翼
形断面を有する高縦横比のデルタ翼を備えており、この
翼形は浮力を有し、運河等の底の近傍に係留され、下向
きの揚力を発生するように負の迎え角をもって取付けら
れる。そして、この運河等の内部の水流がこの翼によっ
て偏向されるとともに、この翼の後縁から乱流が発生
し、このような流れによってこの翼の後流側に沈澱物が
堆積するのを防止するものである。そして、このような
翼を多数運河等の底に並べて配置し、沈殿物を再浮遊さ
せてその堆積を防止し、この運河等の水深を維持し、ま
たしゅんせつ等を不要として環境に与える悪影響を防止
するものである。

このような、浮力を有する高縦横比のデルタ翼は、鉄筋
コンクリート製の型内に発泡ウレタン樹脂を注入して製
造される。この発泡ウレタン樹脂は、このデルタ翼の翼
形断面の最厚部にこの翼幅の全幅にわたって高密度、た
とえば２５６kg／立方ｍ（１６ポンド／立方フイート）
の密度の発泡ウレタン樹脂が注入され、この高密度発泡
ウレタン樹脂の部分がこの翼の桁部材を構成し、また残
りの部分には低密度、たとえば３２kg／立方ｍ（２ポン
ド／立方フイート）の発泡ウレタン樹脂が注入される。
また、この翼の表面はガラス繊維強化樹脂で被覆されて
いる。この発泡樹脂材料は周囲の水圧によって変形等が
生じないようなものが使用される。この翼は翼幅が６．
１ｍ（２０フイート）で排水量が１１３３kg（２５００
ポンド）であり、２７２kg（６００ポンド）の浮力を有
するように構成される。したがって、この翼は上記の２
７２kgの浮力を得るためにはその乾燥重量が８６１kg
（１９００ポンド）となるように形成される必要があ
る。しかし、このように８６１kgもの重量に形成するた
めには、必要以上の材料を使用しなければならない。

［発明が解決しようとする問題点］本発明は、運河等の底に設置され、この運河内の水流に
よって後縁から乱流を発生させるとともに水流を偏向さ
せ、沈殿物の堆積を防止する翼装置において、この翼の
翼断面の形状を改善することを目的とする。

また、本発明はこの翼の排水量を少なくしてその重量を
軽減し、さらに乱流の発生効率および揚力すなわち水流
の偏向の効率の高い翼装置を提供するものである。

［問題点を解決するための手段とその作用］本発明は、運河等の底部分に配置され、水流によって沈
澱物の堆積を防止する装置である。本発明の装置は、浮
力を有する翼部材を備え、この翼部材は前縁および後縁
を有し、またその上面および下面は平面に形成され、ま
たこの翼部材にはその翼幅方向に沿ってフラップ部材を
有し、このフラップ部材はこの翼部材の上面にその前縁
の方向に上向きに傾斜して突設されている。そして、こ
の翼部材に水流が当たると、上記のフラップ部材の前後
に一対の定常渦が生じ、一方の定常渦はこのフラップ部
材の前縁と翼部材の上面との間に生じる。また他方の定
常渦はこのフラップ部材の後側の翼部材の上面に発生す
る。そして、これら翼装置は運河等の底面に並べて係留
され、航行する船舶の船体の下方に位置する翼装置は下
向きの水流を発生するように構成され、またこの航行す
る船舶の船体の側方に位置する翼装置は上向きの水流を
発生するように構成される。この下向きの水流を発生さ
せる翼装置は、その翼体の運河の底面と反対側の面すな
わち上面に上記のフラップ部材が設けられている。ま
た、周辺部に配置された上向きの水流を発生させる翼装
置は、その翼部材の運河底面側の面すなわち下面に上記
のフラップ部材が設けられ、沈澱物を上向きに再浮遊さ
せる。

また、本発明の別の実施例によれば、上向きの水流を発
生させる翼装置と下向きの水流を発生させる翼装置とが
交互に運河の底面に配置されてカスケードを構成する。
このようなものは、底面近傍に波形の水流を発生させ、
沈澱物の再浮遊の効果を高める。

［実施例］以下、図を参照して本発明の実施例を説明する。第１図
は、本発明の第１の実施例のくさび形翼１０の斜視図で
ある。このくさび形翼１０は浮力を有する翼部材１２か
ら構成され、この翼部材１２の上面１４および下面１６
は平面に形成されている。そして、この翼部材１２の上
面の前縁１８と後縁２０との間には、前方に突出したフ
ラップ部材２２が設けられている。また、この翼部材１
２の翼端部には下向きの翼端板２４，２６が設けられ、
これら翼端板は所定の角度、たとえばこの翼部材と垂直
な面に対して１０°の角度をもって取付けられている。
これらの翼端板２４，２６は鉛直方向の安定をなし、こ
のくさび形翼１０のヨー方向のダンピングをなすように
構成されている。

また、このくさび形翼１０には後退角が与えられてお
り、この後退角は１０°〜４０°の範囲である。また、
このくさび形翼の縦横比は３：１ないし１２：１の範囲
にあり、好ましくは３：１ないし８：１の範囲にある。
この縦横比が８：１を超えると、後縁渦の強さが減少
し、沈澱物の除去効果および下向き水流が弱くなる。な
お、この縦横比Ａは以下の式で与えられる。

ここで、Ｓは翼幅Ｃ_ｏは中央弦長Ｃ′はこのテーパ翼の翼端弦長である。

この実施例では、たとえばこの翼幅はたとえば６．１ｍ
（２０フイート）、中央弦長Ｃ_ｏは１．５２ｍ（５フイ
ート）、翼端弦長Ｃ′は０．９１ｍ（３フイート）であ
る。また、この図示する翼部材は先細の単テーパ翼に形
成されているが、これに限らず複テーパ翼でもよい。こ
のような複テーパ翼でもその縦横比が同じであればその
作用も同等であるが、このようなものは製作が面倒にな
る。

また、第２図には第１図に示すくさび形翼の断面形状の
例を示す。この翼部材１２はサンドイッチ構造をなし、
その芯材２８としては独立気泡の発泡塩化ビニル樹脂、
または発泡ポリウレタン樹脂が使用され、この密度は４
８kg／立方ｍ（３ポンド／立方フイート）以上のものが
使用される。この芯材２８は表面材として上方層３０お
よび下方層３２によってサンドイッチされ、これらの層
は密度が８〜１６kg／立方ｍ（８〜１６オンス／立方フ
イート）の２方向のガラス繊維布、またはケブラー、Ａ
Ｓ−２カーボン繊維の布等を含む繊維強化樹脂で形成さ
れている。また、この樹脂材料としては、ポリスチレン
樹脂、エポキシ（ポリアミド）樹脂、その他透過性の低
い樹脂材料が使用される。また、この翼部材の前縁１８
および後縁２０においては、上記の芯材は斜めに切断さ
れ、上記と同様な前縁層３４および後縁層３６によって
被覆されている。このようなサンドイッチ構造の翼部材
の上面１４から下面１６までの厚さは、０．００５〜
０．１Ｃの範囲に設定されている。なお、上記ＣはＣ＝
Ｃ_ｏであり、このＣ_ｏは上述したように中央の弦長であ
る。

また、前記のフラップ部材２２も、上記の翼部材１２と
同様に、芯材３８の表面に繊維強化樹脂材料からなる上
面層４０、下面層４２および前縁層４４を被覆して構成
されている。このフラップ部材２２の先端は翼部材の前
縁から０．３〜０．５Ｃの位置にあり、またこの翼部材
の上面１４からフラップ部材２２の先端からまでの高さ
は０．１５〜０．３Ｃの範囲に設定されている。このフ
ラップ部材２２は翼部材の前縁に対して鋭角をなし、流
れを分離してこれらの間に定常渦を発生させ、この翼部
材のまわりに循環を発生させ、揚力を発生させるように
構成されている。

また、第３図および第４図には、このくさび形翼の第２
の実施例を示す。この第３図および第４図に示すくさび
形翼５０は前記第１図に示すくさび形翼１０と同様な構
成であるが、翼部材５２が前縁部５４と後縁部５６とか
ら構成されている。この後縁部５６は前縁部５４に対し
て鉛直方向にずれて配置され、これらの間に翼幅方向に
沿ったスロットが形成されている。また、この前縁部５
４の上面６０と後縁部５６の下面６２との間には複数の
リブ部材５８が設けられ、これらによってこの前縁部と
後縁部が接続されている。この前縁部５４の後縁６４と
後縁部５６の前縁６６は互いに平行に配置され、かつこ
れらはこの翼部材の前縁６８及び後縁７０と同じ角度で
配置されている。この前縁部５４の前縁６８の先端から
後縁６４の先端までの長さは、０．６〜０．８Ｃの範囲
にある。また、前縁部の上面６０から後縁部の下面６２
までの距離すなわちこのスロットの幅は０．０１〜０．
００３Ｃの範囲に設定されている。また、この前縁部５
４の上面６０にはフラップ部材７２が突設されており、
このフラップ部材の角度等は前記第１図および第２図に
示した実施例の場合と同様である。

そして、この前縁部５４および後縁部５６とから構成さ
れている翼部材は、前記第１図に示す実施例と同様に後
退角が与えられている。また、この翼部材５０の翼端に
は翼端板７４，７６が下向きに設けられ、これら翼端板
はこの翼部材の上面と垂直な平面に対して１０°の角度
が与えられている。なお、この第３図に示すものは、下
向きの水流を発生させるものである。上向きの水流を発
生させるものの場合には、上記の翼端板は第３図に鎖線
で示すように逆に取付けられる。

また、第５図には前記第３図および第４図の実施例の変
形例を示す。この第５図に示すものは、前縁部５４′の
上面および下面６０′，６１と、後縁部５６′の上面お
よび下面６２′，６３とは同一平面上に配置されてい
る。また、上記後縁部５６′の前部（すなわち前縁６
６′の近傍部分）は鉛直壁部７８を形成して上方に屈曲
されており、この部分は前縁部５４′の後部（すなわち
後縁６４′の近傍部分）の上に覆い重ねられ、これらの
部分の間にスロットが形成されている。そして、この前
縁部５４′の後部と後縁部５６′の前部とは複数のリブ
部５８′によって接続されている。

また、第６図には本発明の第３の実施例の断面図を示
し、この実施例のものは翼部材が３個の部分から構成さ
れ、これら部分はそれぞれ鉛直方向にずれて配置されて
いる。第１の部分は前縁部８０であり、その上面および
下面８２、８４は平面状をなし、またその前縁および後
縁８６，８８は傾斜して形成され、この前縁８６はこの
翼部材の前縁を構成している。また中央部９０は、この
前縁部８０の後部に対して上方にずれて配置されてい
る。そして、この中央部９０の上面および下面９２，９
４は平面状に形成され、またこの前縁および後縁９６，
９８は傾斜して形成されている。この中央部９０の前部
（すなわち前縁部９６の近傍部分）は上記前縁部８０の
後縁部の上方を覆うように重なって配置されている。そ
して、これらの部分の間にはスロットが形成されてい
る。そして、このスロット内には複数のリブ部材１００
が設けられ、これらリブ部材によってこれらの部分８
０，８０が連結されている。そして、この中央部９０の
上面９２にはこの前縁９６に向けて突出したフラップ部
材１０２が取付けられている。

さらに、この中央部９０の後部（すなわちその後縁９８
の近傍部分）に対して上方にずれて後縁部１０４が配置
されている。この後縁部１０４の上面および下面１０
６，１０８は平面状に形成され、またその前縁および後
縁１１０，１１２は傾斜して形成されている。この後縁
部１０４は前部（すなわちその前縁１１０の近傍部分）
は上記中央部９０の後縁９８の上方を覆うように重なっ
て配置されている。そして。この中央部９０の上面９２
と後縁１０４の下面１０８との間にはスロットが形成さ
れている。そして、このスロット内には複数のリブ部材
１１４が設けられ、これらリブ部材によってこれら中央
部９０と後縁部１０４とが連結されている。

上記前縁部８０の前縁８６から後縁８８の先端までの長
さは０．２〜０．４Ｃの範囲に設定されている。また、
この前縁部８０の前縁８６から中央部９０の後縁９８の
先端間の距離は０．５〜０．８Ｃの範囲に設定されてい
る。

また、第７図には上記第６図の実施例の変形例を示す。
この第７図に示すものは、その前縁部８０′、中央部９
０′、後縁部１０４′がいずれも同一平面上に配置され
ており、また上記の中央部９０′の上面９２′からはフ
ラップ部材１０２′が突設されている。また、上記の中
央部９０′の前部（すなわち前縁９６′の近傍の部分）
は、上記のフラップ部材１０２′と一体化されている。
この中央部９０′の前部は、前縁部８０′の後部（すな
わち後縁８８′の近傍部分）の上方にこれと離間して配
置されている。そして、この中央部９０′の後部が上記
のフラップ部材１０２′と接続されている。そして、こ
の一体化されたフラップ部材１０２′と前縁部８０′の
後部との間にスロットが形成されている。そして、この
スロット内には複数のリブ部材１００′が設けられ、こ
れらリブ部材によって上記の前縁部８０′、フラップ部
材１０２′および中央部９０′が一体的に接続され、こ
れらの間に所定の間隙のスロットが形成されている。ま
た、上記後縁部１０４′には鉛直壁部１１６が形成さ
れ、これによってこの後縁部の前部（すなわち前縁１１
０′の近傍の部分）が鉛直方向にずれて配置されてい
る。そして、この鉛直壁部１１６は中央部９０′の後縁
から離間しており、またこの後縁部１０４′の前部は中
央部９０′の上面から離間してこの中央部９０′の後部
の上を覆うように延長されており、これらの間に上記ス
ロットが形成されている。そして。このスロット内には
複数のリブ部材１１４が設けられ、これらによって上記
の後縁部１０４′と中央部９０′とが互いに連結されて
いる。

このような翼装置では、その沈殿物の除去効率はこの翼
装置によって発生する揚力に比例する。この揚力は、こ
の翼の一方側を流れる水流が他方側を流れる水流より流
速がが速くなることによって発生する。

第８図には、一般的な翼形断面を示し、この翼１２０の
周囲を流れる流線を１２２ａないし１２２ｃで示す。こ
の翼形の上面１２４の上方を通過する流れ（流線１２２
ａ〜１２２ｃで示す）は曲げられ、これによってこの翼
まわりに循環が発生し、この翼の上方の圧力は下面１２
６の圧力より低くなる。この上面の低圧によって揚力が
発生するとともに、この翼の後流が揚力の方向と反対の
方向すなわち下面側に偏向される。

第９図には本発明のくさび形翼の概略的な形状を示し、
平板状の翼部材１３０と、この上面から傾斜して突設さ
れたフラップ部材１３２を備え、このフラップ部材の前
縁１３４はこの翼部材１３０の上面１３６に対して所定
の角度で傾斜している。そして、流れはこの翼部材の前
縁１３４の部分で上下に分けられ、流線１４０ｃはこの
下面に沿って円滑に流れ、また上方に分けられた流れは
流線１４０ａ，１４０ｂに示すようにフラップ部材の上
方を通過して流れる。

そして、この翼部材１３０の上方に分けられた流れは、
フラップ部材１３２の前縁１４２にってさらに分けら
れ、この分けられた流れの一部はこのフラップ部材１３
２の前方と翼部材の上面１３６との間に定常渦（流線１
４４で示す）を発生させる。

また、このフラップ部材１３２で分けられた残りの流れ
はこの翼部材の上面１３６の後方に流れる。この結果、
このフラップ部材１３２の後方と翼部材の上面１３６と
の間に第２の定常渦（流線１４６で示す）が発生され
る。この第２の定常渦によって、流れがこの翼部材の上
面１３６の後縁１４８近傍まで下向きに偏向される。し
たがって、このフラップ部材１３２の前後に発生する定
常渦１４４，１４６によって、上方を流れる流れは第８
図に示す翼形の場合と同様に湾曲される。そして、この
第９図に示す翼の上方を湾曲して流れた流れは、この後
縁の部分で下面を流れた流れと合流する。よって、上記
の定常渦によって生じた流れによってこのくさび形翼の
まわりに循環が発生し、大きな揚力が発生する。

第１０図には前記した第２の実施例のくさび形翼を概略
的に示す。この翼部材は前縁部１５０と後縁部１５２と
が互いに上下にずれ、かつ互いに重ねられて配置され、
これらの間にスロットが形成されている。また、上記の
前縁部１５０の上面１５６にはフラップ部材１５４が取
付けられている。

そして、この翼の周囲の流れ（流線１５８ａ〜１５８ｄ
で示す）は、この前縁部１５０の前縁１６０で上下に分
けられ、その一部（流線１５８ａ，１５８ｂで示す）は
このくさび形翼の上方を流れる。また、他の流線１５８
ｃ，１５８ｄは後縁部１５２の後縁１６２に流れるが、
その一部（流線１５８ｃで示す）は上記のスロットを通
過して上方に流れる。このスロットを通過した流れによ
って、フラップ部材１５４の後方と後縁部１５２の上面
との間に形成された定常渦を安定させ、かつこの定常渦
を強める。また、このくさび形翼の下面に流れた他の流
れ（流線１５８ｄで示す）は後縁１６２まで流れる。ま
た、上記のこのくさび形翼の上方を流れる流れ（流線１
５８ａ，１５８ｂで示す）は、定常渦１６６によって上
記第９図の実施例の場合と同様に湾曲して流れる。

また、第１１図に、本発明の第３の実施例のくさび形翼
を概略的に示す。この翼の周囲の流れ（流線１８０ａ〜
１８０ｅで示す）は、この翼の前縁部１８４の前縁１８
２で上下に分けられ、その一部（流線１８０ｃ〜１８０
ｅで示す）はこの翼の下面に沿って流れ、また他部（流
線１８０ａ，１８０ｂで示す）はこの翼の上方を流れ
る。

そして、下面側を流れる流れの一部（流線１８０ｃで示
す）は前縁部１８４と中央部１８６との間のスロットを
通過して上面側に流れる。そして、この流れ１８０ｃに
よって、フラップ部材１９０の前方に発生する定常渦を
安定させかつ強める。

また、同様にしてこの下面側の流れの一部（流線１８０
ｄで示す）は中央部１８６と後縁部１９２との間のスロ
ットを通過して上面側に流れる。この流れ１８０ｄによ
って、上記フラップ部材１９０の後方に発生する定常渦
を安定させかつ強める。また、この下面側に流れた流れ
の残りの部分（流線１８０ｅで示す）は、このくさび形
翼の下面に沿って後縁部１９２の後縁１９６まで流れ
る。

また、前縁部１８４の前縁１８２で上方に分けられた流
れ（流線１８０ａ，１８０ｂで示す）は、フラップ部材
１９０の前縁１９８でさらに分けられ、定常渦１８８，
１９４を発生させる。そして、この上方の流れ１８０
ａ，１８０ｂはこのくさび形翼の上方を湾曲して流れ、
後縁１９６の部分で下面側からの流れと合流する。

以上説明したように、この第９図ないし第１１図に示す
ような実施例の翼形は、上面および下面が略平面状をな
し、フラップ部材を備えているものであるが、前記の第
８図に示すような通常の翼形と同様に揚力を発生するこ
とができ、かつこのような通常の翼形よりその排水量を
きわめて小さくすることができる。

また、第１０図および第１１図に示すようなスロットを
備えたものは、定常渦を安定させかつ強めることができ
るので、このような翼装置を運河の底部に設置するよう
な場合、その迎え角を大きくすることができる。このよ
うにスロットを形成することによって、この運河等の自
然水流の変化やこれに伴うこの翼装置の姿勢の急激な変
化に追従してこの翼装置を確実に作用させることができ
る。このような定常渦は、このフラップ部材の上方を通
過する流れの速度差によるせん断力と、上記のスロット
を介してこのフラップ部材の基部に流入する流れによっ
て発生する。このようなスロットが形成されていない場
合には、このフラップ部材の下部の流れが滞留し、この
せん断力および摩擦力が不安定となる。このようなスロ
ットを形成することによって、下面の高圧の流体がこの
スロットを通って上方の流れと反対方向に流れ、この渦
を安定させる。

第１２図には、流れを下向きに偏向する翼装置と流れを
上向きに偏向する翼装置とを運河２２０の底部に交互に
並べて配設し、カスケードを構成した場合を示す。矢印
２２２，２２４はこの運河２２０内の流れの方向を示
す。上流側の第１の列の翼装置、すなわち翼装置２２
６，２２８、２３０は流れを上向きに偏向するものであ
り、またその次の列の翼装置２３２，２３４，２３６は
流れを下向きに偏向するように構成されている。さらに
その次の列の翼装置２３８，２４０，２４２は流れを上
向きに偏向するものである。これらの翼装置は、この運
河の底面近傍に係留され、またこれら翼装置の間の距離
はこれらが互いに重なったり衝突したりしないような距
離に設定されている。これらの翼装置は、この運河の設
計の際に設定された「計画水深」より深い位置に係留さ
れていることが好ましい。これら流れを下向きおよび上
向きに偏向する翼装置を交互に配列したことにより、こ
れら翼装置の下方に波形の水流が発生する。また、これ
ら翼装置は「計画水深」以下の深さに設けられているの
で、この運河の最低深さが確保される。すなわち、水流
を下向きに偏向する翼装置の後方では、沈澱物が洗い流
され、この運河等の「計画水深」が確保される。

これら水流を下向きおよび上向きに偏向する翼装置の間
の間隔は、これらによって生じる波形の水流を互いに強
めあうように設定されており、その配置密度は以下の式
によって求められる。

ここで、ｈは前後の翼装置間の距離である。また、Δρ
＝下方の沈澱層の密度から上方の澄んだ部分の密度を引
いた密度差（lower−ρupper） ρ＝上方の層の密度ｇ＝重力加速度ｕ＝小潮における底部の流速一般に、運河内の水は上部層および下部層とに分けられ
る。下部層は沈澱物を含んだ層すなわち沈澱物層であ
る。また、上方層は一般に低塩分濃度の河川の水であ
る。また、上記式における底部の流速ｕは、小潮すなわ
ち干潮と満潮との差の最も小さい場合の流速に設定す
る。この小潮の場合には底部の流速が最も小さく、泥等
の沈澱物が堆積しやすい。

また、第１３図には、船舶の停泊する場所における翼装
置の配置の例を示し、周辺部に水流を上向きに偏向する
翼装置を配置し、また中央部には水流を下向きに偏向す
る翼装置が配置されている。周辺部に配置した翼装置は
符号２５０〜２６３で示し、また中央部に配置した翼装
置は符号２６４〜２６９で示す。このように配置するこ
とによって、中央部の水流を下向きに偏向する翼装置に
よって沈澱物を周辺に洗い流し、この沈澱物が船舶の船
底にある海水取入れ口に吸込まれるのを防止する。ま
た、周辺部に配置された水流を上向きに偏向する翼装置
は、沈澱物を浮遊させ、水流によって外部に排出する。
この沈澱物は一般に微細なものであるので、その沈降速
度が小さいので、わずかの水流によっても遠方まで排出
することができる。

これら翼装置は互いに衝突するのを防止するに十分な間
隔をもって配置されている。これら翼装置たとえば翼装
置２５１，２５２は、それらの危険範囲円２７０，２７
１が十分に離れるような間隔に配置される。これら危険
範囲円２７０，２７１は、これら翼装置２５１，２５２
の最大移動範囲に対応した範囲を示すものである。そし
て、これら危険範囲円２７０．２７１が互いに重ならな
いようにこれら翼装置の間隔が設定される。

また、第１４図にはこれら翼装置の係留機構の例を示
し、このくさび形翼２８０はその前縁が水流の方向２８
２と対向するように係留される。このくさび形翼２８０
の下面には取付け板２８４が取付けられ、この取付け板
には複数の係留孔２８６が形成されている。そして、こ
れら係留孔２８６のうちの所定の孔にシヤックル接続部
２８８が取付けられる。そして、このシヤックル接続部
２８８はスイベル継手２９０を介して別のシヤックル接
続部２８２に接続されている。そして、このシヤックル
接続部２９２は据付け板２９６に設けられた接続部２９
４に接続されている。この据付け板１９６には、これと
垂直な円筒状カラー２９８が設けられている。そして、
この円筒状カラー２９８内には鉛直軸３００が挿通され
ている。そして、上記の据付け板２９６はこの鉛直軸３
００に対して摺動自在となっている。この鉛直軸３００
の下部にはアーススクリューが形成され、水底の土の中
に埋設されている。また、上記据付け板２９６は、水底
の泥層３０２の上面に設置される。そして、この翼装置
によってこの泥層が洗い流されると、この据付け板がこ
れに対応して下降する。この鉛直軸は上記の据付け板が
自由に下降できるように上記のカラーに十分な間隙をも
って挿通されている。また、上記カラー２９４の周囲に
は、この据付け板２９６に４個のブレード３０４が設け
られている。これらブレードの一端部は上記のカラーに
溶接され、またその側縁部は据付け板の底面に溶接され
ている。これらブレード３０４は、このくさび形翼２８
０に生じる流体抵抗等、この鉛直軸３００を曲げる方向
の荷重を泥層に支持させるものである。このくさび形翼
２８０に接続されている係留機構の重量は、このくさび
形翼２８０の浮力より大きくなるように構成されてい
る。また、この水平の据付け板２９６によって、この係
留機構がその自重によって泥層の中にめりこむのを防止
する。

また、この第１４図に示すものは、そのくさび形翼が水
流を下向きに偏向するものであり、このくさび形翼は水
流の方向に正の迎え角をもって取付けられている。この
翼は、水流を下向きに偏向し、揚力を発生して下向きの
乱流を発生させ、水底の沈澱物を浮遊させ、これを除去
する。また、上向きに水流を偏向する翼装置では、この
くさび形翼が負の迎え角をもって取付けられ、下向きの
揚力を発生し、上向きの乱流を発生させる。また、この
場合には、上記のフラップ部材が水底を向くようにくさ
び形翼を逆に取付ける。なお、この第１４図に示す係留
機構は一例であり、水流を上向きまたは下向きに偏向す
るくさび形翼の両方に場合において、その係留、据付け
機構は上記のもの以外に従来公知の各種の機構が採用で
きる。

なお、本発明は上記の実施例には限定されず、通常の技
術を有する者であれば本発明の要旨を逸脱しない範囲で
各種の変形、改造が可能であることは明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例のくさび形翼の斜視図、
第２図は第１図の２−２線に沿う断面図である。第３図
は本発明の第２の実施例のくさび形翼の斜視図、第４図
は第３図の４−４線に沿う断面図である。また、第５図
は本発明の第２の実施例の変形例のくさび形翼の断面図
である。また、第６図は本発明の第３の実施例の２個の
スロットを有するくさび形翼の断面図である。また、第
７図は第３図の実施例の変形例のくさび形翼の断面図で
ある。また、第８図は通常の翼形の断面図である。ま
た、第９図ないし第１１図はそれぞれ前記第２図、第４
図、および第６図に示す実施例の概略的な断面とその周
囲の流れの状態を示す概略的な図である。また、第１２
図は運河に複数の翼装置を配置した例を示す概略的な平
面図である。また、第１３図は船舶の停泊場所における
これら翼装置の配置の例を示す概略的な平面図である。
また、第１４図はこのくさび形翼の係留機構を示す側面
図である。１０…くさび形翼、１２…翼部材、２２…フラップ部
材、５４…前縁部、５６…後縁部、７２…フラップ部
材、８０…前縁部、９０…中央部、１０２…フラップ部
材、１０４…後縁部、２９６…据付け板、３００…鉛直
軸

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水路等の底部に設置され、水流によって水
底の沈澱物を除去する装置であって：前縁および後縁を有し、上面および下面が略平面状に形
成された翼部材と；上記翼部材の上面にその翼幅方向に沿って突設され、前
縁側に向けて上方に所定の角度で突設されたフラップ部
材とを具備したことを特徴とする水底の沈澱物を除去す
る装置。
【請求項２】水流によって前記フラップ部材により一対
の定常渦が発生し、一方の定常渦は前記翼部材の上面と
上記フラップ部材の前縁との間の部分に発生し、また他
方の定常渦は上記フラップ部材の後方の翼部材の上面近
傍に発生するものであることを特徴とする前記特許請求
の範囲第１項記載の水底の沈澱物を除去する装置。
【請求項３】前記翼部材には後退角が与えられているこ
とを特徴とする前記特許請求の範囲第１項記載の水底の
沈澱物を除去する装置。
【請求項４】前記翼部材の翼端部にはそれぞれ翼端板が
設けられ、これら翼端板はこの翼部材と垂直な面に対し
て所定の角度をもって取付けられていることを特徴とす
る前記特許請求の範囲第１項記載の水底の沈澱物を除去
する装置。
【請求項５】前記翼部材は、それぞれ前縁および後縁を
有する前縁部と後縁部とから構成され、上記前縁部の後
縁と後縁部の前縁とは互いに上下に離間して重ねて配置
され、これらの間に翼幅方向のスロットが形成されてい
ることを特徴とする前記特許請求の範囲第１項記載の水
底の沈澱物を除去する装置。
【請求項６】前記翼部材の前縁部にフラップ部材が設け
られていることを特徴とする前記特許請求の範囲第５項
記載の水底の沈澱物を除去する装置。
【請求項７】前記前縁部と後縁部は複数のリブ部材によ
って連結されていることを特徴とする前記特許請求の範
囲第６項記載の水底の沈澱物を除去する装置。
【請求項８】前記後縁部の前部は鉛直方向にずれてお
り、前記前縁部と後縁部とは同一平面上に配置されてい
ることを特徴とする前記特許請求の範囲第５項記載の水
底の沈澱物を除去する装置。
【請求項９】前記前縁部と後縁部は鉛直方向にずれて配
置されていることを特徴とする前記特許請求の範囲第５
項記載の水底の沈澱物を除去する装置。
【請求項１０】前記翼部材は、それぞれ前縁および後縁
を有する前縁部、中央部および後縁部とから構成され、
上記前縁部の後縁と中央部の前縁とは互いに鉛直方向に
離間して重なって配置され、これらの間に翼幅方向のス
ロットが形成され、また上記中央部の後縁と後縁部の前
縁とは互いに鉛直方向に離間して重なって配置され、こ
れらの間に翼幅方向のスロットが形成されていることを
特徴とする前記特許請求の範囲第１項記載の水底の沈澱
物を除去する装置。
【請求項１１】前記フラップ部材は前記前縁部に取付け
られていることを特徴とする前記特許請求の範囲第１０
項記載の水底の沈澱物を除去する装置。
【請求項１２】前記前縁部と中央部との間のスロット
内、および中央部と後縁部との間のスロット内にはそれ
ぞれ複数のリブ部材が設けられ、これらリブ部材によっ
てこれらが互いに連結されていることを特徴とする前記
特許請求の範囲第１１項記載の水底の沈澱物を除去する
装置。
【請求項１３】前記中央部の前部および後縁部の前部は
それぞれ鉛直方向にずれており、これら前縁部、中央部
および後縁部は互いに同一平面上に配置されていること
を特徴とする前記特許請求の範囲第１０項記載の水底の
沈澱物を除去する装置。
【請求項１４】前記前縁部、中央部および後縁部は互い
に鉛直方向にずれて配置されていることを特徴とする前
記特許請求の範囲第１０項記載の水底の沈澱物を除去す
る装置。
【請求項１５】前記翼部材には、これを水底近傍に設置
する手段が設けられていることを特徴とする前記特許請
求の範囲第１項記載の水底の沈澱物を除去する装置。
【請求項１６】前記翼部材は、そのフラップ部材が水底
と反対側に位置するように水底近傍に設置されているこ
とを特徴とする前記特許請求の範囲第１３項記載の水底
の沈澱物を除去する装置。
【請求項１７】前記翼部材は、そのフラップ部材が水底
側に位置するように水底近傍に設置されていることを特
徴とする前記特許請求の範囲第１３項記載の水底の沈澱
物を除去する装置。
【請求項１８】水路等の底部に設置され、水流によって
水底の沈澱物を除去する装置であって：前縁および後縁を有し、上面および下面が略平面状に形
成され、後退角を有し、浮力を有する翼部材と；上記翼部材の上面に翼幅方向にわたって設けられ、前縁
に向かって上方に所定の角度で傾斜した浮力を有するフ
ラップ部材と；上記翼部材の翼端部に設けられ、この翼部材と垂直な平
面に対して所定の角度で取付けられた翼端板とを備え；水流が作用した場合に上記のフラップ部材によって一対
の定常渦が形成され、一方の定常渦は上記翼部材の前縁
と上記フラップ部材との間の上記翼部材の上面近傍に形
成され、また他方の定常渦は上記フラップ部材の後方の
翼部材の上面近傍に発生することを特徴とする水底の沈
澱物を除去する装置。
【請求項１９】前記翼部材は、それぞれ前縁および後縁
を有する前縁部と後縁部とから構成され、上記前縁部の
後縁と後縁部の前縁とは互いに上下に離間して重ねて配
置され、これらの間に翼幅方向のスロットが形成されて
いることを特徴とする前記特許請求の範囲第１８項記載
の水底の沈澱物を除去する装置。
【請求項２０】前記翼部材は、それぞれ前縁および後縁
を有する前縁部、中央部および後縁部とから構成され、
上記前縁部の後縁と中央部の前縁とは互いに鉛直方向に
離間して重なって配置され、これらの間に翼幅方向のス
ロットが形成され、また上記中央部の後縁と後縁部の前
縁とは互いに鉛直方向に離間して重なって配置され、こ
れらの間に翼幅方向のスロットが形成されていることを
特徴とする前記特許請求の範囲第１８項記載の水底の沈
澱物を除去する装置。
【請求項２１】水路等の底部に設置され、水流によって
水底の沈澱物を除去する装置であって：水底近傍のこの水底から離間して設けられ、水流を下向
きに偏向する複数の浮力を有する翼部材と；水底近傍のこの水底から離間して設けられ、かつ上記水
流を下向きに偏向する複数の浮力を有する翼部材の周囲
に設けられた水流を上向きに偏向する複数の浮力を有す
る翼部材とを備え；上記水流を下向きに偏向する翼部材と水流を上向きに偏
向する翼部材は：前縁および後縁を有し、上面および下面が略平面状の翼
部材と；上記翼部材の上面または下面に翼幅方向にわたって設け
られ、所定の角度で突出したフラップ部材とを備え；上記水流を下向きに偏向する翼部材では水底と反対側の
上面に上記フラップ部材が設けられ、また上記水流を上
向きに偏向する翼部材では水底側の下面に上記フラップ
部材が設けられていることを特徴とする水底の沈澱物を
除去する装置。
【請求項２２】前記水流を下向きに偏向する翼部材は正
の迎え角をもって設置され、また前記水流を上向きに偏
向する翼部材は負の迎え角をもって設置されていること
を特徴とする前記特許請求の範囲第２１項記載の水底の
沈澱物を除去する装置。
【請求項２３】水路等の底部に設置され、水流によって
水底の沈澱物を除去する装置であって：水底近傍に複数の水流を下向きに偏向する翼部材と水流
を上向きに偏向する翼部材とを交互に配列し、これら水
流を下向きに偏向する翼部材相互の間、および水流を下
向きに偏向する翼部材と水流を上向きに偏向する翼部材
との間は互いに離間されて配置されており；上記水流を下向きに偏向する翼部材および水流を上向き
偏向する翼部材は：前縁および後縁を有し、上面および下面が略平面状の翼
部材と；上記翼部材の上面または下面に翼幅方向にわたって設け
られ、所定の角度で突出したフラップ部材とを備え；上記水流を下向きに偏向する翼部材では水底と反対側の
上面に上記フラップ部材が設けられ、また上記水流を上
向きに偏向する翼部材では水底側の下面に上記フラップ
部材が設けられていることを特徴とする水底の沈澱物を
除去する装置。
【請求項２４】前記水流を下向きに偏向する翼部材は正
の迎え角をもって設置され、また前記水流を上向きに偏
向する翼部材は負の迎え角をもって設置されていること
を特徴とする前記特許請求の範囲第２３項記載の水底の
沈澱物を除去する装置。
【請求項２５】前記水流を下向きに偏向する翼部材と水
流を上向きに偏向する翼部材との間の間隔ｈは、Δρを
沈澱物の堆積した下部層の密度からと上部の水の上部層
の密度を引いた密度差とし、 ρを上部層の密度とし、ｇを重力加速度とし、ｕを小潮の際の水底部の流速とし、またｎを正の整数とした場合に、次式の関係にあることを特徴とする前記特許請求の範囲第２
４項記載の水底の沈澱物を除去する装置。