JP7235953B2 - フロート集合体 - Google Patents

Description

本発明は、複数のフロートを連結したフロート集合体に関する。

特許文献１には、複数のフロートを連結したフロート集合体が開示されている。

特開２０１８－１６２８８号公報

特許文献１のようなフロート集合体では、フロート集合体の外周のフロートは、ソーラパネルを設置せずに、通路として使用されることがある。このようなフロートは、波がフロートを通過する際にフロートが反転してしまう場合がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、フロートが反転することを抑制することができるフロート集合体を提供するものである。

本発明によれば、複数のフロートを連結したフロート集合体であって、前記フロート集合体は、充填フロートを含み、前記充填フロートは、中空部を有し、且つ前記中空部の少なくとも一部に充填物が充填されており、かつ前記フロート集合体を取り囲む集合体外周に面する位置に配置される、フロート集合体が提供される。

本発明のフロート集合体では、中空部の少なくとも一部に充填物を充填した充填フロートをフロート集合体の外周に配置した。充填フロートの沈み量は、積載物が搭載されていないフロートよりも大きいので、波がフロートを通過する際にフロートが反転することを抑制することができる。

以下、本発明の種々の実施形態を例示する。以下に示す実施形態は、互いに組み合わせ可能である。
好ましくは、前記記載のフロート集合体であって、前記充填物は、流動体である、フロート集合体である。
好ましくは、前記記載のフロート集合体であって、前記充填フロートは、前記集合体外周に向かって沈み量が大きくなるように傾斜する、フロート集合体である。
好ましくは、前記記載のフロート集合体であって、前記フロート集合体を水面に浮かべた状態で、前記充填フロートは、前記集合体外周に面する側面の、前記水面よりも上側の部位が、前記集合体外周に向かって低くなる傾斜面になっている、フロート集合体である。
好ましくは、前記記載のフロート集合体であって、前記フロート集合体を水面に浮かべた状態で、前記充填フロートは、パーティングラインの少なくとも一部が前記水面よりも下側に位置する、フロート集合体である。
好ましくは、前記記載のフロート集合体であって、前記充填フロートには、係留部材の一端が固定されていない、フロート集合体である。

フロート集合体１の斜視図である。 フロート集合体１の平面図である。 図２から外周フロート２Ａを抜き出して、各フロート２を模式的に表示した模式図である。外周フロート２Ａには、係留フロート２Ｂ、充填フロート２Ｃ、及びフリーフロート２Ｄが含まれ、図３では、これらのフロート２Ｂ，２Ｃ，２Ｄを模様の違いで区別して表示している。 図２の領域Ａに含まれる外周フロート２Ａ及びジョイント３を北側から見た状態を模式的に表示した図である。 図２の領域Ｂに含まれる外周フロート２Ａ及びソーラパネル４を東側から見た状態を模式的に表示した図である。

以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明する。以下に示す実施形態中で示した各種特徴事項は、互いに組み合わせ可能である。また、各特徴事項について独立して発明が成立する。

図１～図２に示すように、本発明の一実施形態のフロート集合体１は、池や湖等の水上に浮かべられて利用され、複数のフロート２を連結して構成される。以下の説明において、東（Ｅ）・西（Ｗ）・南（Ｓ）・北（Ｎ）は、図１で示す定義に従う。

複数のフロート２は、直接又はジョイント３を介して連結されている。より具体的には、南北方向に隣接する２つのフロート２は、直接連結されており、東西方向に隣接する２つのフロート２は、ジョイント３を介して連結されている。

各フロート２は、例えば、溶融状態の筒状のパリソンを複数の分割金型で挟んで膨らますブロー成形によって製造され、成形材料には、各種の熱可塑性樹脂を使用することができるが、例えば、ポリエチレンやポリプロピレンといったポリオレフィン系樹脂を好適に用いることができる。フロート２は、全体の外形が矩形状（長方形状）をしており、内部に気体（空気等）を収容する中空部を有する構造になっている。図４～図５に示すように、フロート２の側面には、ブロー成形時の分割金型の分割面に由来するパーティングラインＰＬが設けられている。ジョイント３も同様にブロー成形によって形成され、中空部を有する構造になっている。

フロート２には、ソーラパネル４、ケーブル、パワコン、接続箱などの積載物が搭載される（ソーラパネル４以外の積載物は不図示）。多くのフロート２には、ソーラパネル４が搭載されており、ソーラパネル４で発電が可能になっている。ソーラパネル４は、発電効率が高くなるように、受光面が南向きになるように傾斜した状態で搭載されている。ソーラパネル４で発生した電力は、ケーブルを通じて伝送される。複数のソーラパネル４からの直流電力は、ケーブルを通じて接続箱に集められ、接続箱からの直流電力がパワコンで交流電力に変換される。接続箱やパワコンは、フロート２上に設置せずに、地上に設置してもよい。以下、積載物が搭載されているフロート２を「搭載フロート」と称し、搭載されていないフロート２を「非搭載フロート」と称する。

フロート集合体１を取り囲む集合体外周１ａに面するフロート２には、通常、ソーラパネル４などの積載物が搭載されず、通路として利用される。以下、このようなフロート２を「外周フロート」と称し、残りのフロート２を「内部フロート」と称する。

外周フロート２Ａは、集合体外周１ａに沿って、内部フロートを取り囲むように配置される。図４に示すように、外周フロート２Ａの一部又は全部には、アンカーロープ等の係留部材５の一端が固定される。係留部材５の他端は、池や湖の底Ｇに沈められたアンカーに接続されたり、池や湖の周囲の陸上に固定されたりする。これによって、フロート２が浮き上がったり、フロート集合体１が流されたりすることが抑制される。
以下、係留部材５の一端が固定されたフロート２を「係留フロート」と称し、係留部材５の一端が固定されていないフロート２を「非係留フロート」と称する。

図３に示すように、隣接する２つの係留フロート２Ｂの間に連続して存在する非係留フロートの数（「連続非係留フロート数」）は、１０以下であることが好ましく、５以下であることがさらに好ましく、３以下であることがさらに好ましい。この数が大きすぎると、非係留フロートが特に浮き上がりやすくなる。本実施形態では、連続非係留フロート数は３である。

外周フロート２Ａの数に対する係留フロート２Ｂの数の割合は、５～１００％であることが好ましく、２０～８０％であることがさらに好ましい。この割合が低すぎると、非係留フロートが特に浮き上がりやすくなる。この割合が高すぎると、係留部材５の設置の手間が過剰になりやすい。この割合は、具体的には例えば、５、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００％であり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。本実施形態では、上記割合は２５％である。

外周フロート２Ａの数に対する係留フロート２Ｂの数の割合は、北端又は東端又は西端≧南端であることが好ましい。ソーラパネル４が南向きに傾斜しており、北風が吹くと、フロート集合体１の北端近傍において、ソーラパネル４を持ち上げる方向の力が加わってフロート２が浮き上がりやすくなる。このため、フロート２の浮き上がりを抑制すべく、フロート集合体１の北端において、上記割合を大きくすることが好ましい。また、本実施形態では、南北方向に隣接する２つのフロート２は、フロート２が重なることによって直接連結されているのに対し、東西方向に隣接する２つのフロート２は、ジョイント３を介して連結されている。ジョイント３は、細長い部材であり、ジョイント３の長手方向に垂直な方向に曲げる力が加わると変形しやすい。このため、東端又は西端に位置するフロート２も浮き上がりやすく、フロート２の浮き上がりを抑制すべく、フロート集合体１の東端又は西端において、上記割合を大きくすることが好ましい。一方、南風が吹くとフロート集合体１の南端近傍において、ソーラパネル４を押さえつける方向の力が加わり、フロート２の浮き上がりが抑制される。このため、フロート集合体１の南端において、上記割合が小さくてもよい。従って、上記関係式が成り立つことが好ましい。

外周フロート２Ａの一部又は全部のフロート２では、中空部の少なくとも一部に充填物が充填されている。以下、このようなフロート２を「充填フロート」と称し、充填物が充填されていないフロート２を「非充填フロート」と称する。充填フロートと非充填フロートは、同一形状であることが好ましく、その場合、両者の差異は、充填物の充填の有無のみである。

充填物は、充填フロート２Ｃの中空部内に充填して充填フロート２Ｃの沈み量を大きくすることができる任意の物質である。このため、フロート集合体１を水面ＷＳに浮かべた状態での充填フロート２Ｃの沈み量は、非積載フロートの沈み量よりも大きくなり、充填フロート２Ｃの反転が抑制される。また、充填フロート２Ｃの反転が抑制されることによって、充填フロート２Ｃに連結されている他のフロート２の反転も抑制される。さらに、充填フロート２Ｃは、非充填フロートよりも重心位置が低くなるので、充填フロート２Ｃは通路としての安定性も高い。

充填物の充填方法は、特に限定されず、充填フロート２Ｃの製造後に壁面に、中空部に連通する開口を形成して充填物の充填を行ってもよく、充填フロート２Ｃのブロー成形時に充填物をインサートしてもよい。前者の場合、充填物を充填するまでは、充填フロートと非充填フロートを区別する必要がないので、前者が好ましい。また、前者の場合、充填物の漏れ出しを抑制すべく、充填後に開口を塞ぐことが好ましい。

充填物としては、液体や粉体などの流動体であることが好ましく、水であることがさらに好ましい。充填物が流動体である場合、充填フロート２Ｃがわずかに傾斜すると、その傾斜に伴って流動体が低い方向に向かって移動して充填フロート２Ｃの重心が低くなり、充填フロート２Ｃの傾斜状態が安定する。水であることが好ましいのは、フロート集合体１を設置現場で充填物の充填をする場合に、水の現地調達が容易であることと、漏れ出しの場合の環境汚染の虞が小さいことが理由である。

充填物の充填割合は限定されず、充填フロート２Ｃの中空部の体積する充填物の体積が１～７０％であることが好ましく、３０～５０％がさらに好ましく、具体的には例えば、１、５、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、％であり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。これによって、充填フロート２Ｃの浮力が小さくなりすぎないので、充填フロート２Ｃの上に作業者が乗ったときに充填フロート２Ｃが水没することが抑制される。

充填フロート２Ｃは、全体を水中に沈めたときの浮力が５０ｋｇｆ以上であることが好ましく、１００ｋｇｆ以上であることがさらに好ましい。この浮力は、具体的には例えば、５０、６０、７０、８０、９０、１００、１５０、２００、２５０、３００ｋｇｆであり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。

図５に示すように、充填フロート２Ｃは、集合体外周１ａに向かって沈み量が大きくなるように傾斜することが好ましく、充填フロート２Ｃの上面２Ｃａも同様に傾斜することが好ましい。この場合、波が充填フロート２Ｃを通過する際に、充填フロート２Ｃを押さえつける方向の力が加わるので、充填フロート２Ｃが反転することがさらに効果的に抑制される。傾斜角度としては、１～２０度であることが好ましく、具体的には例えば、１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０，２０度であり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。

さらに、フロート集合体１を水面ＷＳに浮かべた状態で、充填フロート２Ｃは、集合体外周１ａに面する側面の、水面ＷＳよりも上側の部位２Ｃｂ（好ましくは、水面ＷＳ下、５ｃｍよりも上側の部位２Ｃｂであり、さらに好ましくは、水面ＷＳ下、１０ｃｍよりも上側の部位２Ｃｂ）が、集合体外周１ａに向かって低くなる傾斜面になっていることが好ましい。この場合、波が充填フロート２Ｃを通過する際に、充填フロート２Ｃを押さえつける方向の力が加わるので、充填フロート２Ｃの反転がさらに効果的に抑制される。また、波による水面の上下変動によって、波が通過する直前に水面が低下して、水面が平常時よりも低くなる場合がある。このような水面低下を考慮すると、水面ＷＳ下、５ｃｍ又は１０ｃｍよりも上側の部位２Ｃｂが傾斜面になっていることが好ましい。傾斜面の傾斜角度としては、１～４５度であることが好ましく、具体的には例えば、１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０，２０，３０，４０，４５度であり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。

さらに、図５に示すように、フロート集合体１を水面ＷＳに浮かべた状態で、充填フロート２ＣのパーティングラインＰＬの少なくとも一部が水面ＷＳよりも下側に位置することが好ましい。パーティングラインＰＬは、通常、充填フロート２Ｃの上下方向の中央付近に設けられ、非充填フロートでは、パーティングラインＰＬは水面ＷＳよりも上側に位置するのが一般的である。本実施形態では、パーティングラインＰＬの少なくとも一部が水面ＷＳよりも下側に位置することによって、充填フロート２Ｃの重心が低くなって、充填フロート２Ｃの反転がさらに効果的に抑制される。

隣接する２つの充填フロート２Ｃの間に連続して存在する非充填フロートの数（「連続非充填フロート数」）は、１０以下であることが好ましく、５以下であることがさらに好ましく、３以下であることがさらに好ましい。この数が大きすぎると、非充填フロートが反転されやすくなる。本実施形態では、連続非充填フロート数は３である。

外周フロート２Ａの数に対する充填フロート２Ｃの数の割合は、５～１００％であることが好ましく、２０～８０％であることがさらに好ましい。この割合が低すぎると、非充填フロートが特に反転されやすくなる。この割合が高すぎると、充填物を充填する手間が過剰になりやすい。この割合は、具体的には例えば、５、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００％であり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。本実施形態では、上記割合は２５％である。

充填フロート２Ｃは、係留フロートであっても非係留フロートであってもよいが、非係留フロートであることが好ましい。係留フロートは、係留部材５が固定されているので、波が通過する際に反転しにくくなっている。従って、係留フロートを充填フロート２Ｃとすることによる技術的効果が大きくない。一方、非係留フロートは係留部材５が装着されていないので、非係留フロートを充填フロート２Ｃにして反転を抑制することによる技術的効果が大きい。但し、池などの水位は一定ではなく、係留部材５は、通常、最大水位時を想定して長さが決められる。このため、水位が最大水位よりも低いときは係留部材５が緩んだ状態になっている。この状態で、フロート集合体１に波が当たると、フロート集合体１の全体が移動することによって波の衝突の影響が緩和されるが、波の勢いが強いときにはフロート集合体１の全体が移動するよりも先に、フロート集合体１の端の列のフロート２が持ち上がってしまい、係留フロートであっても、波が通過する際に反転してしまう虞がある。このため、係留フロートを充填フロート２Ｃにすることによって、水位低下時の係留フロートの反転が抑制される。

非係留フロートの数に対する充填フロート２Ｃの数の割合は、５～１００％であることが好ましく、２０～８０％であることがさらに好ましい。この割合が低すぎると、非充填フロートが特に浮き上がりやすくなる。この割合が高すぎると、充填物を充填する手間が過剰になりやすい。この割合は、具体的には例えば、５、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００％であり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。本実施形態では、上記割合は３３％である。

外周フロート２Ａの数に対する充填フロート２Ｃの数の割合は、北端又は東端又は西端≧南端であることが好ましい。理由は、係留フロート２Ｂに関して述べた通りである。

ここで、外周フロート２Ａのうち非係留フロートであってかつ非充填フロートであるフロートを「フリーフロート」と称し、外周フロート２Ａのうち係留フロート又は充填フロートであるフロートを「非フリーフロート」と称する。

外周フロート２Ａの数に対するフリーフロート２Ｄの数の割合は、０～８０％であることが好ましく、１０～６０％であることがさらに好ましい。この割合が高すぎるとフリーフロート２Ｄの反転が生じやすくなる。この割合が低すぎると係留又は充填の手間が大きくなりすぎる場合がある。この割合は、具体的には例えば、０、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０％であり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。本実施形態では、上記割合は５０％である。

フリーフロート２Ｄの連続数の平均は、３以下であることが好ましく、２以下であることがさらに好ましく、１．５以下であることがさらに好ましい。フリーフロート２Ｄが連続して存在するとフリーフロート２Ｄの反転が生じやすくなるからである。フリーフロート２Ｄの連続数とは、隣接する２つの非フリーフロートの間に存在するフリーフロート２Ｄの数を意味する。本実施形態では、全ての部位において、フリーフロート２Ｄの連続数が１であり、その平均も１である。

外周フロート２Ａの数に対する非フリーフロートの数の割合は、北端又は東端又は西端≧南端であることが好ましい。理由は、係留フロート２Ｂに関して述べた通りである。

１ ：フロート集合体
１ａ ：集合体外周
２Ａ ：外周フロート
２Ｂ ：係留フロート
２Ｃ ：充填フロート
２Ｃａ ：上面
２Ｃｂ ：部位
２Ｄ ：フリーフロート
３ ：ジョイント
４ ：ソーラパネル
５ ：係留部材
Ｇ ：底
ＰＬ ：パーティングライン
ＷＳ ：水面

Claims (5)

1. 複数のフロートを連結したフロート集合体であって、
   前記フロート集合体は、充填フロートを含み、
   前記充填フロートは、中空部を有し、且つ前記中空部の少なくとも一部に充填物が充填されており、かつ前記フロート集合体を取り囲む集合体外周に面する位置に配置され、かつ前記集合体外周に向かって沈み量が大きくなるように傾斜する、フロート集合体。
2. 請求項１に記載のフロート集合体であって、
   前記充填物は、流動体である、フロート集合体。
3. 請求項１又は請求項２に記載のフロート集合体であって、
   前記フロート集合体を水面に浮かべた状態で、前記充填フロートは、前記集合体外周に面する側面の、前記水面よりも上側の部位が、前記集合体外周に向かって低くなる傾斜面になっている、フロート集合体。
4. 請求項１～請求項３の何れか１つに記載のフロート集合体であって、
   前記フロート集合体を水面に浮かべた状態で、前記充填フロートは、パーティングラインの少なくとも一部が前記水面よりも下側に位置する、フロート集合体。
5. 請求項１～請求項４の何れか１つに記載のフロート集合体であって、
   前記充填フロートには、係留部材の一端が固定されていない、フロート集合体。

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