JP2001278183A - ブ イ - Google Patents
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- JP2001278183A JP2001278183A JP2000090374A JP2000090374A JP2001278183A JP 2001278183 A JP2001278183 A JP 2001278183A JP 2000090374 A JP2000090374 A JP 2000090374A JP 2000090374 A JP2000090374 A JP 2000090374A JP 2001278183 A JP2001278183 A JP 2001278183A
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
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- Photovoltaic Devices (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 気象等に影響されずに安定して、長期的に独
自で電力生成をしながら観測および情報送信できるブイ
を提供する。 【解決手段】 本体内部に太陽電池装置と燃料電池装置
と蓄電池を備え、日照のある場合は太陽電池装置、日照
が無い場合又は乏しい場合は燃料電池装置で発電し、発
電した電気を蓄電池に蓄電し、この電力を利用して信号
発信、標示発光等を行う海上、湖上等の水上に浮かべる
ブイであって、前記燃料電池装置に供給する水素燃料を
水の電気分解から得ることを特徴とするブイとすること
で安定して長期的に観測および情報送信ができる。
自で電力生成をしながら観測および情報送信できるブイ
を提供する。 【解決手段】 本体内部に太陽電池装置と燃料電池装置
と蓄電池を備え、日照のある場合は太陽電池装置、日照
が無い場合又は乏しい場合は燃料電池装置で発電し、発
電した電気を蓄電池に蓄電し、この電力を利用して信号
発信、標示発光等を行う海上、湖上等の水上に浮かべる
ブイであって、前記燃料電池装置に供給する水素燃料を
水の電気分解から得ることを特徴とするブイとすること
で安定して長期的に観測および情報送信ができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的に浮き標識
と言われるように、発光して自位置を知らせる船の航路
標識として使われたり、潮流や水温等の海現象や気圧、
気温、風向風速等の気象等観測し、その情報を発信する
装置として、海上や湖上等の水上に浮かべて使用される
ブイに関する。
と言われるように、発光して自位置を知らせる船の航路
標識として使われたり、潮流や水温等の海現象や気圧、
気温、風向風速等の気象等観測し、その情報を発信する
装置として、海上や湖上等の水上に浮かべて使用される
ブイに関する。
【０００２】
【従来の技術】ブイは様々な目的を持った装置であり、
その目的に合った機器装置、例えば、発光装置や観測装
置等が搭載され、その機器装置が人の手を煩わすことな
く独自で、気象等の過酷な外部条件の中、順調に長期に
わたり連続して作動することで目的を果たすことが望ま
しい。
その目的に合った機器装置、例えば、発光装置や観測装
置等が搭載され、その機器装置が人の手を煩わすことな
く独自で、気象等の過酷な外部条件の中、順調に長期に
わたり連続して作動することで目的を果たすことが望ま
しい。
【０００３】従来、この種のブイに搭載されている発光
装置や観測装置等の機器装置の電力供給方法としては、
太陽電池、波力および風力発電等があり、各々の方法で
発電した電気を蓄電池に蓄積して、蓄電池から各種の装
置に電気を供給してその装置にある機器を作動させるこ
とでブイの目的を達成するようにしたものである（例え
ば、特開平７−２２３５８３号公報参照）。
装置や観測装置等の機器装置の電力供給方法としては、
太陽電池、波力および風力発電等があり、各々の方法で
発電した電気を蓄電池に蓄積して、蓄電池から各種の装
置に電気を供給してその装置にある機器を作動させるこ
とでブイの目的を達成するようにしたものである（例え
ば、特開平７−２２３５８３号公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前述の通り、ブイは様
々な目的をもった装置であり、その目的に合った機器装
置が人の手を煩わすことなく独自で、気象等の過酷な外
部条件の中、長期にわたり連続して作動しなければ目的
を達成できないものである。そのためには、安定した電
力供給源が必要である。
々な目的をもった装置であり、その目的に合った機器装
置が人の手を煩わすことなく独自で、気象等の過酷な外
部条件の中、長期にわたり連続して作動しなければ目的
を達成できないものである。そのためには、安定した電
力供給源が必要である。
【０００５】ところが、従来のブイに搭載された電力供
給方法では、次のような課題がある。
給方法では、次のような課題がある。
【０００６】太陽電池による電力供給方法では、雨天、
曇天時や夜間等、陽光が乏しく日照時間が少ない場合や
太陽が出ていない場合は、充分にその発電機能が発揮で
きなくなることである。また、太陽光を確保するために
は必要発電量に比例した面積のソーラーパネルを太陽光
の吸収しやすい個所に設けなければならず、ブイが必要
以上に大きなものになったり、ブイのデザインがそのた
めに大きく制約されることである。
曇天時や夜間等、陽光が乏しく日照時間が少ない場合や
太陽が出ていない場合は、充分にその発電機能が発揮で
きなくなることである。また、太陽光を確保するために
は必要発電量に比例した面積のソーラーパネルを太陽光
の吸収しやすい個所に設けなければならず、ブイが必要
以上に大きなものになったり、ブイのデザインがそのた
めに大きく制約されることである。
【０００７】波力および風力発電による電力供給方法で
は、水面の動きおよび風の力でブイが動揺するのを利用
して発電する方法なので、やはり、波が穏やかで風が無
い状態では、その発電機能を充分に発揮出来なくなるこ
とである。海上ではそのような場合が少ないかも知れな
いが、特に、内陸の湖や池では、波がほとんど無く風も
無い状態が多く、ブイの機能を充分に発揮できない場合
がある。また、ブイを動揺させるために水面に対して適
度の不安定形状にしたり、風受け面を設けたりしなけれ
ばならず、やはり、ブイが必要以上に大きなものになっ
たり、ブイのデザインがそのために過度に大きな制約を
受けることである。
は、水面の動きおよび風の力でブイが動揺するのを利用
して発電する方法なので、やはり、波が穏やかで風が無
い状態では、その発電機能を充分に発揮出来なくなるこ
とである。海上ではそのような場合が少ないかも知れな
いが、特に、内陸の湖や池では、波がほとんど無く風も
無い状態が多く、ブイの機能を充分に発揮できない場合
がある。また、ブイを動揺させるために水面に対して適
度の不安定形状にしたり、風受け面を設けたりしなけれ
ばならず、やはり、ブイが必要以上に大きなものになっ
たり、ブイのデザインがそのために過度に大きな制約を
受けることである。
【０００８】以上の通り、従来のブイに搭載された電力
供給方法では、連続して安定した電力を供給しようとし
ても、気象等の外部の不可抗力によりそれが出来ないこ
とがあり、機器装置の作動を一時停止せざるを得ない場
合が生じ、その時はブイ自体もその役目を果たせないこ
ととなる。
供給方法では、連続して安定した電力を供給しようとし
ても、気象等の外部の不可抗力によりそれが出来ないこ
とがあり、機器装置の作動を一時停止せざるを得ない場
合が生じ、その時はブイ自体もその役目を果たせないこ
ととなる。
【０００９】本発明は、このような従来の課題を解決す
るものであり、気象等の外部条件にあまり左右されず安
定した電力を供給することで、搭載された機器装置が連
続して長期に作動し、従って、与えられた役目を安定し
て長期に果たすことのできるブイを提供することを目的
とする。
るものであり、気象等の外部条件にあまり左右されず安
定した電力を供給することで、搭載された機器装置が連
続して長期に作動し、従って、与えられた役目を安定し
て長期に果たすことのできるブイを提供することを目的
とする。
【００１０】また、搭載される電力供給方法によってデ
ザイン形状に過度な制約を受けることが無く、本来の目
的に合った安定した形状とすることができるブイを提供
することを目的とする。
ザイン形状に過度な制約を受けることが無く、本来の目
的に合った安定した形状とすることができるブイを提供
することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明のブイは上記目的
を達成するための手段として、基本的には海上、湖上等
の水上に浮かべ信号発信や標示発光等を行うブイであっ
て、電力供給を本体内の燃料電池システムで行うように
したものである。
を達成するための手段として、基本的には海上、湖上等
の水上に浮かべ信号発信や標示発光等を行うブイであっ
て、電力供給を本体内の燃料電池システムで行うように
したものである。
【００１２】また他の手段は、海上、湖上等の水上に浮
かべ信号発信や標示発光等を行うブイであって、電力供
給を本体内に納めた燃料電池システムと太陽電池装置を
併用して行うようにしたものである。
かべ信号発信や標示発光等を行うブイであって、電力供
給を本体内に納めた燃料電池システムと太陽電池装置を
併用して行うようにしたものである。
【００１３】また他の手段は、電力供給装置として本体
内に内蔵された燃料電池システムと太陽電池装置を併用
したブイにおいて、前記太陽電池装置で生成した電力は
水の電気分解に使用され、この水の電気分解で得られた
水素を前記燃料電池システムの燃料としたことを特徴と
するものである。
内に内蔵された燃料電池システムと太陽電池装置を併用
したブイにおいて、前記太陽電池装置で生成した電力は
水の電気分解に使用され、この水の電気分解で得られた
水素を前記燃料電池システムの燃料としたことを特徴と
するものである。
【００１４】本発明は、上記のようにすることで、気象
等の外部条件にあまり左右されず安定した電力を供給で
き、搭載された機器装置が連続して長期に作動し、従っ
て、与えられた役目を安定して長期に果たすことのでき
るブイを提供することができるものである。
等の外部条件にあまり左右されず安定した電力を供給で
き、搭載された機器装置が連続して長期に作動し、従っ
て、与えられた役目を安定して長期に果たすことのでき
るブイを提供することができるものである。
【００１５】また、他の手段として、基本的には縦長の
略円筒形状で上下に複数の水密層を持ったものとしたも
のである。
略円筒形状で上下に複数の水密層を持ったものとしたも
のである。
【００１６】また、縦長の略円筒形状で、その内部を上
下方向に上層部、下層部、底層部の３層に仕切り、前記
上層部に観測および情報通信機器を配し、前記下層部に
電力供給装置を配し、前記底層部に水の電気分解により
水素を生成する水素生成装置を配し、下の層になるほど
内蔵物を重くしたブイとしたものである。
下方向に上層部、下層部、底層部の３層に仕切り、前記
上層部に観測および情報通信機器を配し、前記下層部に
電力供給装置を配し、前記底層部に水の電気分解により
水素を生成する水素生成装置を配し、下の層になるほど
内蔵物を重くしたブイとしたものである。
【００１７】本発明は、上記のようにすることで、水上
に浮かぶものとして過度に動揺しない安定した形状のブ
イを提供することができる。
に浮かぶものとして過度に動揺しない安定した形状のブ
イを提供することができる。
【００１８】また、他の手段として燃料電池システム自
体を、海上、湖上等の水上に浮かべるブイ等の内部に納
めて使用する電力供給装置であって、水の電気分解から
得られる水素を燃料とする燃料電池システムとしたもの
である。
体を、海上、湖上等の水上に浮かべるブイ等の内部に納
めて使用する電力供給装置であって、水の電気分解から
得られる水素を燃料とする燃料電池システムとしたもの
である。
【００１９】また、海上、湖上等の水上に浮かべるブイ
等の内部に納めて使用する電力供給装置であって、太陽
電池装置で発電した電力により水を電気分解して水素を
生成し、この水素を燃料として発電する燃料電池システ
ムとしたものである。
等の内部に納めて使用する電力供給装置であって、太陽
電池装置で発電した電力により水を電気分解して水素を
生成し、この水素を燃料として発電する燃料電池システ
ムとしたものである。
【００２０】本発明は、上記のようにすることで燃料電
池システム自体が、安定した電力を搭載された機器装置
に連続して長期に供給でき、従って、各機器装置が与え
られた役目を安定して長期に果たすことのできるものと
なるものである。
池システム自体が、安定した電力を搭載された機器装置
に連続して長期に供給でき、従って、各機器装置が与え
られた役目を安定して長期に果たすことのできるものと
なるものである。
【００２１】
【発明の実施の形態】本発明は、海上、湖上等の水上に
浮かべ信号発信や標示発光等を行うブイであって、電力
供給を本体内の燃料電池システムで行うようにしたもの
であって、気象条件等には関係無く、燃料電池システム
で発電して機器装置に電力供給ができるものである。
浮かべ信号発信や標示発光等を行うブイであって、電力
供給を本体内の燃料電池システムで行うようにしたもの
であって、気象条件等には関係無く、燃料電池システム
で発電して機器装置に電力供給ができるものである。
【００２２】また、海上、湖上等の水上に浮かべ信号発
信や標示発光等を行うブイであって、電力供給を本体内
に納めた燃料電池システムと、燃料電池システム以外の
電力供給装置を併用して行うようにしたものであり、ま
た、燃料電池システム以外の電力供給装置を太陽電池装
置としたものである。
信や標示発光等を行うブイであって、電力供給を本体内
に納めた燃料電池システムと、燃料電池システム以外の
電力供給装置を併用して行うようにしたものであり、ま
た、燃料電池システム以外の電力供給装置を太陽電池装
置としたものである。
【００２３】本発明によれば、気象条件等には関係無
く、燃料電池システムで発電して機器装置に電力供給が
できるとともに、燃料電池システムがたとえば故障した
としても、メンテされるまでの間、他の電力供給装置、
例えば、太陽電池装置で電力を供給できるものである。
く、燃料電池システムで発電して機器装置に電力供給が
できるとともに、燃料電池システムがたとえば故障した
としても、メンテされるまでの間、他の電力供給装置、
例えば、太陽電池装置で電力を供給できるものである。
【００２４】また、燃料電池システムの燃料を水の電気
分解によって得られた水素としたブイ、あるいは、本体
内部に太陽電池装置と燃料電池システムと蓄電池を備
え、日照のある場合は太陽電池装置、日照が無い場合又
は乏しい場合は燃料電池システムで発電し、発電した電
気を蓄電池に蓄電し、この電力を利用して信号発信、標
示発光等を行う海上、湖上等の水上に浮かべるブイであ
って、前記燃料電池システムに供給する水素燃料を水の
電気分解から得ることを特徴とするブイ、あるいは、電
力供給装置として本体内に内蔵された燃料電池システム
と太陽電池装置を併用したブイにおいて、太陽電池装置
で生成した電力は水の電気分解に使用され、この水の電
気分解で得られた水素を燃料電池システムの燃料とした
ことを特徴とするブイとしたものである。
分解によって得られた水素としたブイ、あるいは、本体
内部に太陽電池装置と燃料電池システムと蓄電池を備
え、日照のある場合は太陽電池装置、日照が無い場合又
は乏しい場合は燃料電池システムで発電し、発電した電
気を蓄電池に蓄電し、この電力を利用して信号発信、標
示発光等を行う海上、湖上等の水上に浮かべるブイであ
って、前記燃料電池システムに供給する水素燃料を水の
電気分解から得ることを特徴とするブイ、あるいは、電
力供給装置として本体内に内蔵された燃料電池システム
と太陽電池装置を併用したブイにおいて、太陽電池装置
で生成した電力は水の電気分解に使用され、この水の電
気分解で得られた水素を燃料電池システムの燃料とした
ことを特徴とするブイとしたものである。
【００２５】このようにすることで、ブイの周囲に豊富
にある水から燃料電池システムの燃料である水素を長期
に確保することとなる。
にある水から燃料電池システムの燃料である水素を長期
に確保することとなる。
【００２６】また、縦長の略円筒形状で上下に複数の水
密層を持ったブイ、あるいは、縦長の略円筒形状で上下
方向に複数の水密層を備え、この水密層の内蔵物の重さ
が、下の層になるほど重くなるようにしたブイ、あるい
は、縦長の略円筒形状で、その内部を上下方向に上層
部、下層部、底層部の３層に仕切り、上層部に観測およ
び情報通信機器を配し、下層部に電力供給装置を配し、
底層部に水の電気分解により水素を生成する水素生成装
置を配し、下の層になるほど内蔵物を重くしたブイとし
たものである。
密層を持ったブイ、あるいは、縦長の略円筒形状で上下
方向に複数の水密層を備え、この水密層の内蔵物の重さ
が、下の層になるほど重くなるようにしたブイ、あるい
は、縦長の略円筒形状で、その内部を上下方向に上層
部、下層部、底層部の３層に仕切り、上層部に観測およ
び情報通信機器を配し、下層部に電力供給装置を配し、
底層部に水の電気分解により水素を生成する水素生成装
置を配し、下の層になるほど内蔵物を重くしたブイとし
たものである。
【００２７】このようにすることで、ブイを水に浮かべ
た状態で、常に重心が底の方に存在することとなる。
た状態で、常に重心が底の方に存在することとなる。
【００２８】また、海上、湖上等の水上に浮かべるブイ
等の内部に納めて使用する電力供給装置であって、水の
電気分解から得られる水素を燃料とする燃料電池システ
ム、あるいは、海上、湖上等の水上に浮かべるブイ等の
内部に納めて使用する電力供給装置であって、太陽電池
装置で発電した電力により水を電気分解して水素を生成
し、この水素を燃料として発電する燃料電池システムと
したものであり、ブイの周囲にある豊富な水から燃料電
池の水素燃料を得るものである。
等の内部に納めて使用する電力供給装置であって、水の
電気分解から得られる水素を燃料とする燃料電池システ
ム、あるいは、海上、湖上等の水上に浮かべるブイ等の
内部に納めて使用する電力供給装置であって、太陽電池
装置で発電した電力により水を電気分解して水素を生成
し、この水素を燃料として発電する燃料電池システムと
したものであり、ブイの周囲にある豊富な水から燃料電
池の水素燃料を得るものである。
【００２９】以下、本発明の実施例について図面を参照
しながら説明する。
しながら説明する。
【００３０】
【実施例】（実施例１）図１および図２に示すように、
ブイ本体１は上下が密閉された略円筒形状であり、その
外部の最上部に防水構造の電球またはＬＥＤ等の発光装
置２と、受信用のアンテナ３および発信用のアンテナ４
が各１本ずつある。（但し、アンテナは受発信両用ある
いはブイが受信不要の場合であれば１本でも良い。）ア
ンテナ３、４は荒波や強風等で折れたり曲がったりしな
いように、ステンレス鋼線等の錆びにくく劣化し難い材
料の固定具５によりブイ本体１に固定されている。そし
て、ブイ本体１の外部上部側面には二ヵ所に把手６が設
けられ、製造時やメンテナンス時の持ち運びに利用さ
れ、ブイ本体１外部の最下部には、やはり製造時やメン
テナンス時にブイ本体１を安定状態に立てる為の基台７
が設けられている。また、最下部中央部に接続環８があ
って、海底９に沈められた金属またはコンクリート製の
アンカー１０に金属製の鎖や樹脂性のロープ等の繋留綱
１１で繋げるようになっている。
ブイ本体１は上下が密閉された略円筒形状であり、その
外部の最上部に防水構造の電球またはＬＥＤ等の発光装
置２と、受信用のアンテナ３および発信用のアンテナ４
が各１本ずつある。（但し、アンテナは受発信両用ある
いはブイが受信不要の場合であれば１本でも良い。）ア
ンテナ３、４は荒波や強風等で折れたり曲がったりしな
いように、ステンレス鋼線等の錆びにくく劣化し難い材
料の固定具５によりブイ本体１に固定されている。そし
て、ブイ本体１の外部上部側面には二ヵ所に把手６が設
けられ、製造時やメンテナンス時の持ち運びに利用さ
れ、ブイ本体１外部の最下部には、やはり製造時やメン
テナンス時にブイ本体１を安定状態に立てる為の基台７
が設けられている。また、最下部中央部に接続環８があ
って、海底９に沈められた金属またはコンクリート製の
アンカー１０に金属製の鎖や樹脂性のロープ等の繋留綱
１１で繋げるようになっている。
【００３１】一方、ブイ本体１の内部は上層部１２、下
層部１３の２層に区切られており、各々の層が水密を保
たれた状態になっている。上層部１２にはブイの目的を
達成する為の機器装置１４、例えば気圧、日照、気温、
風向風速、雨量等の気象情報や潮流、水温、水圧（海底
のアンカーに取付けた水圧センサーによる）、波高等の
海象情報を観測する為の観測用機器と観測した情報を基
地に連絡する為の情報通信機器が納められている。
層部１３の２層に区切られており、各々の層が水密を保
たれた状態になっている。上層部１２にはブイの目的を
達成する為の機器装置１４、例えば気圧、日照、気温、
風向風速、雨量等の気象情報や潮流、水温、水圧（海底
のアンカーに取付けた水圧センサーによる）、波高等の
海象情報を観測する為の観測用機器と観測した情報を基
地に連絡する為の情報通信機器が納められている。
【００３２】下層部１３には、上層部１２の機器装置１
４へエネルギーを提供する電力供給装置１５が納めら
れ、上層部１２の機器装置１４へリード線等により電気
的に接続されている。
４へエネルギーを提供する電力供給装置１５が納めら
れ、上層部１２の機器装置１４へリード線等により電気
的に接続されている。
【００３３】なお、上記において、下層部１３は上層部
１２より内蔵物が重くなるように配慮が必要である。機
器装置等で重さの調整ができない場合は重りを入れるこ
ととなる。
１２より内蔵物が重くなるように配慮が必要である。機
器装置等で重さの調整ができない場合は重りを入れるこ
ととなる。
【００３４】電力供給装置１５は主に燃料電池システム
１６と蓄電池１７からなり、燃料電池システム１６で作
られた電気を一旦蓄電池１７に充電した後、各機器装置
１４に安定した容量の電力を送るようになっている。な
お、燃料電池システム１６自体が安定した容量の電力を
送れるようになっている場合は、蓄電池１７は不要であ
る。
１６と蓄電池１７からなり、燃料電池システム１６で作
られた電気を一旦蓄電池１７に充電した後、各機器装置
１４に安定した容量の電力を送るようになっている。な
お、燃料電池システム１６自体が安定した容量の電力を
送れるようになっている場合は、蓄電池１７は不要であ
る。
【００３５】ここで、燃料電池システム１６について説
明する。燃料電池は、現在それを構成する電解質の動作
温度レベルの順に分類すると固体高分子型、リン酸型、
溶融炭酸塩型、固体電解質型の４種類になる。ちなみ
に、動作温度は順に常温〜１００℃程度、２００℃程
度、６００〜７００℃程度、８００〜１０００℃程度で
ある。そして、本実施例では燃料電池システムは固体高
分子型のものとする。
明する。燃料電池は、現在それを構成する電解質の動作
温度レベルの順に分類すると固体高分子型、リン酸型、
溶融炭酸塩型、固体電解質型の４種類になる。ちなみ
に、動作温度は順に常温〜１００℃程度、２００℃程
度、６００〜７００℃程度、８００〜１０００℃程度で
ある。そして、本実施例では燃料電池システムは固体高
分子型のものとする。
【００３６】図３に示すように、燃料タンク１８から供
給されるプロパンガスは燃料供給管１９を流れ、二系統
に分岐し燃料電池システム１６に供給される。バーナー
２０に供給されたプロパンガスはそこで燃焼用に利用さ
れ、改質器２１に供給されたプロパンガスは触媒反応な
どにより水素ガスへと改質され、改質された水素ガスは
水素ガス供給管２２を流れスタック２３へと供給される
ことになる。一方、酸化剤となる空気はブイの上部の吸
気口（図示せず）から外気を吸い込んでブロワー２４に
より供給され、空気供給管２５を流れる。供給空気は全
熱交換器２６を通過することになり、全熱交換器２６で
はスタック２３から流出した高温高湿の排出空気と温度
および湿度交換を行うことにより、高温高湿の空気とな
ってスタック２３に流入することになる。スタック２３
に流入した水素ガスおよび加湿空気はＭＥＡと呼ばれる
膜・電極の接合体（図示せず）を介して化学反応を起こ
し電気と水を生成する。電気は制御装置２７において直
流から交流に変換され、ブロワー２４や循環ポンプ２８
などの電源、蓄電池１７への充電、機器装置１４への供
給として利用される。発電とともに生成された水は排出
空気と一緒に空気排出管２９から流出することとなる。
スタック２３は発電に伴い発熱するのでスタック２３の
温度を一定に保つために冷却水を循環させるようにして
いる。スタック２３には冷却水配管３０が接続されてお
り、冷却水配管３０は熱交換器３１にも連結されてい
る。循環ポンプ２８により冷却水は、スタック２３→冷
却水配管３０→熱交換器３１→冷却水配管３０→スタッ
ク２３という閉サイクルを形成する。スタック２３の発
熱を回収し高温となった冷却水は熱交換器３１を流れる
過程において送風ファン３２からの風を受け熱交換し放
熱することとなる。
給されるプロパンガスは燃料供給管１９を流れ、二系統
に分岐し燃料電池システム１６に供給される。バーナー
２０に供給されたプロパンガスはそこで燃焼用に利用さ
れ、改質器２１に供給されたプロパンガスは触媒反応な
どにより水素ガスへと改質され、改質された水素ガスは
水素ガス供給管２２を流れスタック２３へと供給される
ことになる。一方、酸化剤となる空気はブイの上部の吸
気口（図示せず）から外気を吸い込んでブロワー２４に
より供給され、空気供給管２５を流れる。供給空気は全
熱交換器２６を通過することになり、全熱交換器２６で
はスタック２３から流出した高温高湿の排出空気と温度
および湿度交換を行うことにより、高温高湿の空気とな
ってスタック２３に流入することになる。スタック２３
に流入した水素ガスおよび加湿空気はＭＥＡと呼ばれる
膜・電極の接合体（図示せず）を介して化学反応を起こ
し電気と水を生成する。電気は制御装置２７において直
流から交流に変換され、ブロワー２４や循環ポンプ２８
などの電源、蓄電池１７への充電、機器装置１４への供
給として利用される。発電とともに生成された水は排出
空気と一緒に空気排出管２９から流出することとなる。
スタック２３は発電に伴い発熱するのでスタック２３の
温度を一定に保つために冷却水を循環させるようにして
いる。スタック２３には冷却水配管３０が接続されてお
り、冷却水配管３０は熱交換器３１にも連結されてい
る。循環ポンプ２８により冷却水は、スタック２３→冷
却水配管３０→熱交換器３１→冷却水配管３０→スタッ
ク２３という閉サイクルを形成する。スタック２３の発
熱を回収し高温となった冷却水は熱交換器３１を流れる
過程において送風ファン３２からの風を受け熱交換し放
熱することとなる。
【００３７】ここで、ブイ本体１が基地近くにあって回
収やメンテナンスが容易の場合は燃料タンク１８を交
換、あるいは、回収した燃料タンク１８に燃料の補充を
行う。
収やメンテナンスが容易の場合は燃料タンク１８を交
換、あるいは、回収した燃料タンク１８に燃料の補充を
行う。
【００３８】ブイ本体１が基地から遠方にあって、回収
やメンテナンスが困難な場合は、ブイ本体１の中に独自
の水素生成装置が必要となる（水素生成装置は後述）。
やメンテナンスが困難な場合は、ブイ本体１の中に独自
の水素生成装置が必要となる（水素生成装置は後述）。
【００３９】また、ブイ本体１外殻には冷却効率を上げ
る為に、複数のフィンを設けても良い。一方、スタック
２３の発電効率は温度に左右される。発電効率の高い状
態にするならば、スタック２３に温度センサー（図示せ
ず）を設け、そのセンサーでの検知温度に応じて、冷却
水の循環量を変化させたり送風ファン３２の風量を変化
させるなどして一定の温度に制御することが望ましい。
る為に、複数のフィンを設けても良い。一方、スタック
２３の発電効率は温度に左右される。発電効率の高い状
態にするならば、スタック２３に温度センサー（図示せ
ず）を設け、そのセンサーでの検知温度に応じて、冷却
水の循環量を変化させたり送風ファン３２の風量を変化
させるなどして一定の温度に制御することが望ましい。
【００４０】以上、実施例について詳述したが、要は燃
料電池システム１６という発電方式を利用することで気
象等の外部条件に左右されない安定した電力供給が得ら
れることとなり、ブイとしてその役目が充分に果たせる
ものとなる。
料電池システム１６という発電方式を利用することで気
象等の外部条件に左右されない安定した電力供給が得ら
れることとなり、ブイとしてその役目が充分に果たせる
ものとなる。
【００４１】また、太陽電池や波力および風力発電と比
べて、あまり大きなデザイン制約を受けないので、ブイ
としての安定した縦長形状が確保できるとともに、ブイ
内部を縦方向に複数層に区切り下層部に重いものを配置
することで、より安定性を向上させ、且つ、複数層に区
切ることでブイの破損があっても沈みにくいものとな
り、ブイの紛失を防止できることとなる。
べて、あまり大きなデザイン制約を受けないので、ブイ
としての安定した縦長形状が確保できるとともに、ブイ
内部を縦方向に複数層に区切り下層部に重いものを配置
することで、より安定性を向上させ、且つ、複数層に区
切ることでブイの破損があっても沈みにくいものとな
り、ブイの紛失を防止できることとなる。
【００４２】なお、実施例では、燃料源としてプロパン
を用いたが、天然ガスやメタノールなどを用いてもよ
く、その作用効果に差異を生じない。また、原燃料とし
て純水素を用いてもよく、この場合は改質器を必要とせ
ず、その作用効果に差異を生じない。
を用いたが、天然ガスやメタノールなどを用いてもよ
く、その作用効果に差異を生じない。また、原燃料とし
て純水素を用いてもよく、この場合は改質器を必要とせ
ず、その作用効果に差異を生じない。
【００４３】（実施例２）図４に本実施例のブイの構成
を示す。なお、実施例１と同一のものについては同一番
号を付し詳細な説明は省く。図に示すように実施例１に
対して、ブイ本体１の内部を上層部１２、下層部１３、
その下に底層部３３を設け、この底層部３３に水素生成
装置３４を設置したものである。この場合の各層の内容
物の重さは下の層になるほど重くなるよう調整する。
を示す。なお、実施例１と同一のものについては同一番
号を付し詳細な説明は省く。図に示すように実施例１に
対して、ブイ本体１の内部を上層部１２、下層部１３、
その下に底層部３３を設け、この底層部３３に水素生成
装置３４を設置したものである。この場合の各層の内容
物の重さは下の層になるほど重くなるよう調整する。
【００４４】水素生成装置３４は吸水口３５から海水あ
るいは湖水を吸い込み、海水の場合は高分子膜、湖水の
場合はフィルター等の濾過材で塩分または塵等を取り除
いた後、電解層に水を導入し、その水を電気分解して水
素を得る装置である。
るいは湖水を吸い込み、海水の場合は高分子膜、湖水の
場合はフィルター等の濾過材で塩分または塵等を取り除
いた後、電解層に水を導入し、その水を電気分解して水
素を得る装置である。
【００４５】そして、このようにして生成した水素を下
層部１３の燃料電池システム１６の燃料タンク１８に送
り込むこととなる。また、同時に生成される酸素は燃料
電池システム１６のブロワー２４に供給されることとな
る。
層部１３の燃料電池システム１６の燃料タンク１８に送
り込むこととなる。また、同時に生成される酸素は燃料
電池システム１６のブロワー２４に供給されることとな
る。
【００４６】以上のように、本実施例では水素生成装置
をブイ本体内部に設けることで、ブイが基地から遠方に
あっても、ブイ独自で燃料電池システムの燃料である水
素を供給できるので、より長期間燃料タンクの回収やメ
ンテナンスが不要となって、手数を大幅に減らすことが
できる。
をブイ本体内部に設けることで、ブイが基地から遠方に
あっても、ブイ独自で燃料電池システムの燃料である水
素を供給できるので、より長期間燃料タンクの回収やメ
ンテナンスが不要となって、手数を大幅に減らすことが
できる。
【００４７】また、ブイ本体内部を縦方向に３層に区切
り、より縦長形状にしたことと、底層部に重いものを配
置することで、より海上や湖上でのブイの安定性を向上
させ、且つ、３層に区切ることでブイの破損があっても
沈みにくいものとなり、ブイの紛失を防止できることと
なる。
り、より縦長形状にしたことと、底層部に重いものを配
置することで、より海上や湖上でのブイの安定性を向上
させ、且つ、３層に区切ることでブイの破損があっても
沈みにくいものとなり、ブイの紛失を防止できることと
なる。
【００４８】（実施例３）図５に本実施例のブイの構成
を示す。なお、実施例１、実施例２と同一のものについ
ては同一番号を付し詳細な説明は省く。図に示すよう
に、ブイ本体上部外面にソーラパネル３６を設置し、ブ
イ本体１内部の下層部１３に燃料電池システム１６とと
もに太陽電池発電装置（図示せず）を設け、ソーラパネ
ル３６に電気的に接続したものである。このブイ本体１
の主となる発電装置は燃料電池システム１６であって太
陽電池は補助的に使用する。すなわち、実施例２の水素
生成装置２４（水の電気分解）への電力供給を主に行う
ものとする。
を示す。なお、実施例１、実施例２と同一のものについ
ては同一番号を付し詳細な説明は省く。図に示すよう
に、ブイ本体上部外面にソーラパネル３６を設置し、ブ
イ本体１内部の下層部１３に燃料電池システム１６とと
もに太陽電池発電装置（図示せず）を設け、ソーラパネ
ル３６に電気的に接続したものである。このブイ本体１
の主となる発電装置は燃料電池システム１６であって太
陽電池は補助的に使用する。すなわち、実施例２の水素
生成装置２４（水の電気分解）への電力供給を主に行う
ものとする。
【００４９】太陽電池で発電した電力を水の電気分解に
利用し、燃料電池システム１６の燃料である水素を生成
し、生成した水素を燃料電池システム１６の燃料タンク
１８にストックし、この水素燃料を使って燃料電池によ
る発電をするということである。
利用し、燃料電池システム１６の燃料である水素を生成
し、生成した水素を燃料電池システム１６の燃料タンク
１８にストックし、この水素燃料を使って燃料電池によ
る発電をするということである。
【００５０】また、場合によっては（燃料電池が故障し
て作動しない場合、等）発電を切換えて太陽電池を主発
電装置として使える様にしても良い。
て作動しない場合、等）発電を切換えて太陽電池を主発
電装置として使える様にしても良い。
【００５１】このようにすることで、より安定した長期
的な電力供給がおこなえる。すなわち、ブイは独自でエ
ネルギーを作りながら、その目的であるところの気象観
測、海象観測、情報送信等を長期的に行うことができ、
基地から遠く離れて回収やメンテナンスが困難な場合で
も、全く単独でブイの役目を果たすことができることと
なる。
的な電力供給がおこなえる。すなわち、ブイは独自でエ
ネルギーを作りながら、その目的であるところの気象観
測、海象観測、情報送信等を長期的に行うことができ、
基地から遠く離れて回収やメンテナンスが困難な場合で
も、全く単独でブイの役目を果たすことができることと
なる。
【００５２】なお、長期的に安定した電力供給するため
に、本実施例では燃料電池と太陽電池を併用している
が、燃料電池と他の発電装置（風力、波力発電、等）で
あっても良い。
に、本実施例では燃料電池と太陽電池を併用している
が、燃料電池と他の発電装置（風力、波力発電、等）で
あっても良い。
【００５３】
【発明の効果】以上の実施例から明らかなように、本発
明によれば、気象等の外部条件にあまり左右されず安定
した電力を供給することで、搭載された機器装置が連続
して長期に作動し、従って、与えられた役目を安定して
長期に果たすことのできるブイを提供することができ
る。
明によれば、気象等の外部条件にあまり左右されず安定
した電力を供給することで、搭載された機器装置が連続
して長期に作動し、従って、与えられた役目を安定して
長期に果たすことのできるブイを提供することができ
る。
【００５４】また、水面に浮かぶものとして安定した形
状とすることができるとともに、船あるいは浮遊物との
衝突等で一部に孔が開いたとしても簡単には水底に沈没
することが無く、ブイが紛失するのを防止することがで
きる。
状とすることができるとともに、船あるいは浮遊物との
衝突等で一部に孔が開いたとしても簡単には水底に沈没
することが無く、ブイが紛失するのを防止することがで
きる。
【図１】本発明の実施例１のブイの構成図
【図２】同ブイ本体の断面図
【図３】燃料電池システムの説明図
【図４】本発明の実施例２のブイ本体の断面図
【図５】本発明の実施例３のブイ本体の斜視図
【図６】従来のブイの構成図
１ ブイ本体 １２ 上層部 １３ 下層部 １４ 機器装置（情報通信機器） １６ 燃料電池システム １７ 蓄電池 ３３ 底層部 ３４ 水素生成装置 ３６ ソーラパネル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｍ 8/06 Ｈ０１Ｌ 31/04 Ｑ (72)発明者 高橋 康文 大阪府大阪市城東区今福西６丁目２番61号 松下精工株式会社内 (72)発明者 小林 道一 大阪府大阪市城東区今福西６丁目２番61号 松下精工株式会社内 (72)発明者 山口 泰平 大阪府大阪市城東区今福西６丁目２番61号 松下精工株式会社内 Ｆターム(参考） 5F051 BA05 JA17 JA18 5H027 AA06 BA01 BA11 BC01 CC06 DD00 DD01 DD03
Claims (11)
- 【請求項１】 海上、湖上等の水上に浮かべ信号発信や
標示発光等を行うブイであって、電力供給を本体内の燃
料電池システムで行うようにしたことを特徴とするブ
イ。 - 【請求項２】 海上、湖上等の水上に浮かべ信号発信や
標示発光等を行うブイであって、電力供給を本体内に納
めた燃料電池システムと、前記燃料電池システム以外の
電力供給装置を併用して行うようにしたことを特徴とす
るブイ。 - 【請求項３】 海上、湖上等の水上に浮かべ信号発信や
標示発光等を行うブイであって、電力供給を本体内に納
めた燃料電池システムと太陽電池装置を併用して行うよ
うにしたことを特徴とするブイ。 - 【請求項４】 燃料電池システムの燃料を水の電気分解
によって得られた水素としたことを特徴とする請求項
１、２または３記載のブイ。 - 【請求項５】 本体内部に太陽電池装置と燃料電池シス
テムと蓄電池を備え、日照のある場合は前記太陽電池装
置、日照が無い場合又は乏しい場合は前記燃料電池シス
テムで発電し、発電した電気を前記蓄電池に蓄電し、こ
の電力を利用して信号発信、標示発光等を行う海上、湖
上等の水上に浮かべるブイであって、前記燃料電池シス
テムに供給する水素燃料を水の電気分解から得ることを
特徴とするブイ。 - 【請求項６】 電力供給装置として本体内に内蔵された
燃料電池システムと太陽電池装置を併用したブイにおい
て、前記太陽電池装置で生成した電力は水の電気分解に
使用され、この水の電気分解で得られた水素を前記燃料
電池システムの燃料としたことを特徴とするブイ。 - 【請求項７】 縦長の略円筒形状で上下に複数の水密層
を持ったことを特徴とするブイ。 - 【請求項８】 縦長の略円筒形状で上下方向に複数の水
密層を備え、前記水密層の内蔵物の重さが、下の層にな
るほど重くなるようにしたことを特徴とするブイ。 - 【請求項９】 縦長の略円筒形状で、その内部を上下方
向に上層部、下層部、底層部の３層に仕切り、前記上層
部に観測および情報通信機器を配し、前記下層部に電力
供給装置を配し、前記底層部に水の電気分解により水素
を生成する水素生成装置を配し、下の層になるほど内蔵
物を重くしたことを特徴とするブイ。 - 【請求項１０】 海上、湖上等の水上に浮かべるブイ等
の内部に納めて使用する電力供給装置であって、水の電
気分解から得られる水素を燃料とする燃料電池システ
ム。 - 【請求項１１】 海上、湖上等の水上に浮かべるブイ等
の内部に納めて使用する電力供給装置であって、太陽電
池装置で発電した電力により水を電気分解して水素を生
成し、この水素を燃料として発電する燃料電池システ
ム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000090374A JP2001278183A (ja) | 2000-03-29 | 2000-03-29 | ブ イ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000090374A JP2001278183A (ja) | 2000-03-29 | 2000-03-29 | ブ イ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001278183A true JP2001278183A (ja) | 2001-10-10 |
Family
ID=18605988
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000090374A Pending JP2001278183A (ja) | 2000-03-29 | 2000-03-29 | ブ イ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001278183A (ja) |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100650793B1 (ko) * | 2006-02-16 | 2006-11-28 | (주)한국초음파연구소 | 부표 |
| JP2008105449A (ja) * | 2006-10-23 | 2008-05-08 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 燃料コンテナ |
| KR100925138B1 (ko) * | 2007-06-28 | 2009-11-05 | 뉴마린엔지니어링(주) | 케이블 가설 부이 |
| KR100945154B1 (ko) * | 2007-12-20 | 2010-03-08 | 인하대학교 산학협력단 | 해상 계측 및 안내 부이의 일체형 자가발전 장치 |
| KR100958870B1 (ko) * | 2008-01-28 | 2010-05-20 | 태양기계(주) | 해양 관측용 부이 |
| KR200449346Y1 (ko) * | 2008-01-14 | 2010-07-05 | 사단법인 한국해양구조단 | 수난 안전용 부표장치 |
| KR200449774Y1 (ko) | 2009-11-30 | 2010-08-09 | 사단법인 한국해양구조단 | 비상알림 기능을 갖는 수난 안전용 부표장치 |
| KR101251189B1 (ko) | 2011-12-26 | 2013-04-08 | 송홍준 | 해상용 부이의 발전장치 |
| RU2492508C1 (ru) * | 2012-03-14 | 2013-09-10 | Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого МО РФ | Устройство гидроакустического обнаружения |
| US20140084727A1 (en) * | 2011-04-07 | 2014-03-27 | Cornell University | Electrical generator apparatus, system, method, and applications |
| KR101488945B1 (ko) * | 2013-05-31 | 2015-02-03 | 삼성중공업(주) | 선박, 부유식 측정 장치 |
| RU2584954C1 (ru) * | 2015-02-19 | 2016-05-20 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" Министерства обороны Российской Федерации | Энергонезависимый гидроакустический буй |
| KR101938643B1 (ko) * | 2017-10-18 | 2019-01-15 | 한국해양과학기술원 | 해수염 발전장치를 탑재한 신소재 등부표 시스템 |
| JP2019089422A (ja) * | 2017-11-14 | 2019-06-13 | リュル キム，ドン | 水中ドローンを用いた海底探査システム |
| WO2019142978A1 (ko) * | 2018-01-22 | 2019-07-25 | 김기성 | 태양광 엘이디 표시등 기능을 갖는 태양광 집열 부표 |
| WO2020037039A1 (en) * | 2018-08-14 | 2020-02-20 | Ocean Power Technologies, Inc. | Electric power generation and storage buoy |
-
2000
- 2000-03-29 JP JP2000090374A patent/JP2001278183A/ja active Pending
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