特許ウォッチ

公開番号2025005736
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-17
出願番号2023106047
出願日2023-06-28
発明の名称鉱石投入設備、鉱石回収システム、鉱石投入方法
出願人三菱重工業株式会社,三菱造船株式会社,独立行政法人エネルギー・金属鉱物資源機構
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類E21C 50/00 20060101AFI20250109BHJP(地中もしくは岩石の削孔;採鉱)
要約【課題】水底において、循環ラインへの鉱石の投入を良好に行う。
【解決手段】鉱石投入設備は、水上に配置された鉱石回収部と水底との間で水を循環させる循環ラインに、鉱石を投入する鉱石投入設備であって、水底で採掘された鉱石を供給可能な鉱石供給部と、鉱石供給部から供給される鉱石を内部に貯留可能なタンク、タンクの内部から鉱石を送出可能な送出部、タンクから送出された鉱石を循環ライン内の水に合流させる合流部、及びタンクの内部の水の一部をタンクの外部に排出可能な排水ライン、を有する投入装置と、循環ラインにおける合流部よりも上流側の水をタンクの内部に導入可能な水供給ラインと、を備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
水上に配置された鉱石回収部と水底との間で水を循環させる循環ラインに、鉱石を投入する鉱石投入設備であって、
水底で採掘された鉱石を供給可能な鉱石供給部と、
前記鉱石供給部から供給される鉱石を内部に貯留可能なタンク、前記タンクの内部から鉱石を送出可能な送出部、前記タンクから送出された鉱石を前記循環ライン内の水に合流させる合流部、及び前記タンクの内部の水の一部を前記タンクの外部に排出可能な排水ライン、を有する投入装置と、
前記循環ラインにおける前記合流部よりも上流側の水を前記タンクの内部に導入可能な水供給ラインと、
を備える鉱石投入設備。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記水供給ラインを開閉する供給開閉弁と、
前記タンクから送出された鉱石を前記合流部に投入する鉱石投入ラインと、
前記鉱石投入ラインを開閉する鉱石投入弁と、
を備える請求項１に記載の鉱石投入設備。
【請求項３】
前記タンク、前記送出部、及び前記排水ラインを有したタンク部が複数組設けられ、
前記鉱石供給部は、
採掘された鉱石の供給先を、複数組の前記タンク部の間で切り替える供給先切替部と、を備え、
前記供給先切替部は、
採掘された鉱石が投入される複数の投入空間を有した本体と、
採掘された鉱石を、複数の前記投入空間のうちの一つに選択的に投入する投入機構と、
前記投入空間の各々に連通する複数の排出口と、
前記複数の排出口と前記複数組の前記タンク部の各々を接続する複数の接続ラインと、
を備える請求項１又は２に記載の鉱石投入設備。
【請求項４】
前記循環ラインから前記合流部を迂回するように設けられたバイパスラインと、
前記バイパスラインを開閉するバイパス弁と、
を備える請求項１又は２に記載の鉱石投入設備。
【請求項５】
前記循環ラインは、
前記合流部よりも下流側に上下方向に延びる上下延伸部を備え、
前記上下延伸部の下端部に接続されて、前記上下延伸部内の水および鉱石を下方に排出可能な鉱石排出部を更に備える、
請求項１又は２に記載の鉱石投入設備。
【請求項６】
前記合流部は、
容器部と、
前記送出部から送出される鉱石を前記容器部内に投入する鉱石投入口と、
前記循環ラインを流れる水を前記容器部内に導入する水導入口と、を備え、
前記水導入口は、前記容器部の内部で、鉛直軸回りの旋回流が生じるよう、前記容器部に接続されている
請求項１又は２に記載の鉱石投入設備。
【請求項７】
前記合流部は、
容器部と、
前記送出部から送出される鉱石を前記容器部内に投入する鉱石投入口と、
前記循環ラインを流れる水を前記容器部内に導入する水導入口と、を備え、
前記容器部は、前記容器部の下部に、内面が上方から下方に向かって漸次縮径する縮径部を有する、
請求項１又は２に記載の鉱石投入設備。
【請求項８】
回転自在な羽根車を備え、前記タンクの内部から前記送出部に払い出す前記鉱石の量を調整する払出装置をさらに備える
請求項１又は２に記載の鉱石投入設備。
【請求項９】
水上に配置された鉱石回収部と、
請求項１または２に記載の鉱石投入設備と、
前記鉱石回収部と前記鉱石投入設備の前記合流部との間で水を循環させる循環ラインと、を備える
鉱石回収システム。
【請求項１０】
請求項１または２に記載の鉱石投入設備における鉱石投入方法であって、
水底で採掘された鉱石をタンクの内部に貯留する工程と、
前記循環ラインにおける前記合流部よりも上流側の水を前記タンクの内部に導入しつつ、前記タンクの内部から前記合流部に鉱石を送出し、前記鉱石を前記循環ライン内の水に合流させる工程と、を含む
鉱石投入方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、鉱石投入設備、鉱石回収システム、鉱石投入方法に関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、海等の水底から採取した鉱物資源を回収するための揚鉱システムが開示されている。この揚鉱システムは、水底に配置された鉱石投入装置と、水上に配置された鉱石回収部との間で、ポンプにより、往路配管及び復路配管を含む循環流路を通して水を循環させる。往路配管は、ポンプにより鉱石投入装置まで水を送り込む。鉱石投入装置は、水底で採取された鉱石を密閉容器内に貯留しておく。鉱石投入装置は、貯留された鉱石を復路配管に投入する。復路配管は、鉱石投入装置から投入された鉱石と水とを混合し、鉱石回収部まで送る。鉱石回収部は、復路配管を通して送られてきた水に含まれる鉱石を回収する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第６５５７７６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の構成では、鉱石投入装置は、水底（海底）近くにに配置されているため、往路配管を通してポンプから水底に送り込まれた水の圧力は、水底（海底）の水圧よりも高圧となる。そして、水の圧力が、鉱石投入装置の密閉容器内の圧力よりも高くなり、鉱石投入装置から復路配管への鉱石の投入が良好に行えない可能性がある。
【０００５】
本開示は、上記課題を解決するためになされたものであって、水底において、循環ラインへの鉱石の投入を良好に行うことができる鉱石投入設備、鉱石回収システム、鉱石投入方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本開示に係る鉱石投入設備は、水上に配置された鉱石回収部と水底との間で水を循環させる循環ラインに、鉱石を投入する。前記鉱石投入設備は、鉱石供給部と、投入装置と、水供給ラインと、を備える。前記鉱石供給部は、水底で採掘された鉱石を供給可能である。前記投入装置は、タンク、送出部、合流部、及び排水ライン、を有する。前記タンクは、前記鉱石供給部から供給される鉱石を内部に貯留可能である。前記送出部は、前記タンクの内部から鉱石を送出可能である。前記合流部は、前記タンクから送出された鉱石を前記循環ライン内の水に合流させる。前記排水ラインは、前記タンクの内部の水の一部を前記タンクの外部に排出可能である。前記水供給ラインは、前記循環ラインにおける前記合流部よりも上流側の水を前記タンクの内部に導入可能である。
【０００７】
本開示に係る鉱石回収システムは、鉱石回収部と、上記したような鉱石投入設備と、循環ラインと、を備える。前記鉱石回収部は、水上に配置されている。前記循環ラインは、前記鉱石回収部と前記鉱石投入設備の前記合流部との間で水を循環させる。
【０００８】
本開示に係る鉱石投入方法は、上記したような鉱石投入設備における鉱石投入方法である。前記鉱石投入方法は、貯留する工程と、合流させる工程と、を含む。前記貯留する工程では、水底で採掘された鉱石をタンクの内部に貯留する。合流させる工程では、前記循環ラインにおける前記合流部よりも上流側の水を前記タンクの内部に導入しつつ、前記タンクの内部から前記合流部に鉱石を送出し、前記鉱石を前記循環ライン内の水に合流させる。
【発明の効果】
【０００９】
本開示の鉱石投入設備、鉱石回収システム、鉱石投入方法によれば、水底において、循環ラインへの鉱石の投入を良好に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本開示の実施形態に係る鉱石回収システムの概略構成を示す図である。
本開示の実施形態に係る鉱石投入設備の構成を示す図である。
本開示の実施形態に係る鉱石投入設備に設けられた複数組のタンク部のうちの一組を示す図である。
本開示の実施形態における合流部の構成を示す縦断面図である。
本開示の実施形態における合流部の構成を示す図であり、図４のＩ－Ｉ矢視断面図である。
本開示の実施形態に係る鉱石投入方法の手順を示すフローチャートである。
本開示の実施形態に係るタンクの内部に鉱石を貯留する工程における、タンク部の状態を示す図である。
本開示の実施形態に係る待機する工程における、タンク部の状態を示す図である。
本開示の実施形態に係るタンクの内部の鉱石を循環ラインの水に合流させる工程におけるタンク部の状態を示す図である。
本開示の実施形態に係る複数のタンク部を備える鉱石回収システムにおいて、鉱石投入設備から循環ラインに鉱石を供給している状態を示す図である。
本開示の実施形態に係る複数のタンク部を備える鉱石回収システムにおいて、図１０に続く状態を示す図である。
本開示の実施形態に係る複数のタンク部を備える鉱石回収システムにおいて、図１１に続く状態を示す図である。
本開示の実施形態の第一変形例における合流部の構成を示す縦断面図である。
本開示の実施形態の第一変形例における合流部の構成を示す図であり、図３のＩＩ－ＩＩ矢視断面図である。
本開示の実施形態の第一変形例における合流部の構成を示す縦断面図である。
本開示の実施形態の第一変形例における合流部の構成を示す図であり、図３のＩＩＩ－ＩＩＩ矢視断面図である。
本開示の実施形態の第一変形例における合流部の構成を示す縦断面図である。
本開示の実施形態の第一変形例における合流部の構成を示す図であり、図３のＩＶ－ＩＶ矢視断面図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許