JP7374108B2 - ソーラーパネル用のポンツーンのアレイ及びその接続モジュール - Google Patents

Description

技術分野
さまざまな態様及びその実施形態は、ポンツーンとポンツーンを接続する接続モジュールとに関する。ポンツーンは、たとえば、太陽電池パネル、水産養殖、又は水域においてプラットフォームを必要とする他の任意の用途に対するプラットフォームとして提供される。

背景
水域において浮遊するポンツーンに太陽電池パネルを設けることは、内水で行われる。浮体又はポンツーンは、相互接続され、大型のアレイに編成される。それらは、鋼線又は合成索のような索を用いて、又は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）若しくは鋼のような材料を含む剛性部材によって相互接続される。接続部は、突出する開口部を備えるポンツーンを使用することによっても提供され、そうしたポンツーンは、２つの隣接するポンツーンの２つのオーバーラップする開口部にピンを通すことによって接続することができる。

こうした接続は、波が小さい領域では十分に作用することができる。しかしながら、外海のようなより波の高い領域では、こうした接続部は、十分な強度又は可撓性を有さず、その結果、高い応力又は疲労により接続部が破損するか、又は、ポンツーンが互いに衝突することになる。

概要
波は、ポンツーン等、浮遊物体において応力を生じさせる。この応力は、ポンツーンに激突する波、ホギング及びサギングをもたらす浮力及び重量負荷の不均衡等、複数のメカニズムによって生じる可能性がある。互い違いになる運動及び応力もまた、材料に疲労をもたらす可能性がある。広い面積を覆うために、複数のポンツーンは、従来「横に並んで」互いに隣接して係留される可能性がある。こうした構成は、穏やかな水域に配置される場合は適切に機能することができる。しかしながら、外海等、より波の強度が高い水域に配置される場合、波が誘発する動き及び応力により、ポンツーン又は個々のポンツーンの間の接続部に疲労がもたらされる。外海に配置することができる、接続モジュールで相互接続されたポンツーン網を提供することが好ましい。こうした接続モジュールにより、ポンツーン網は、波からの負荷及び運動に抵抗し、又は、既存の接続モジュールより適切に波の形状に追従することができ、したがって、接続モジュール及びポンツーンにおける疲労を防止する。こうしたポンツーンを使用して、太陽電池パネル用の設置面を提供することができる。

内水では、環境条件は比較的安定している。これは、特に波にあてはまり、すなわち、外海と比較して、内水の波は、高さ及び含まれるエネルギーが比較的限られている。強風の場合であっても、内水における波の動態は、外海における波の動態と比較するとごくわずかである。さらに、海の塩水は、湖等の内水の真水と比較して、ポンツーンのための材料選択にさらなる難題をもたらす。

限定されないが太陽電池パネルを担持することを含む複数の応用のための１つの作業プラットフォーム又は複数の作業プラットフォームであって、海上で好都合に使用することができ、波が作業プラットフォームに加える力に適応するように作業プラットフォーム間の接続部に少なくとも幾分かの可撓性を提供するように構成されている、作業プラットフォームを提供することが好ましい。

第１態様は、複数のポンツーンモジュールを接続するように構成された接続モジュールを提供する。接続モジュールは、第１端部における、第１端部において第１ポンツーンモジュールの受入モジュールに接続モジュールを接続するように構成された第１結合モジュールと、第２端部における、第２端部において第２ポンツーンモジュールの受入モジュールと接続モジュールを結合するように構成された第２結合モジュールと、接続モジュールの第１端部と第２端部との間に設けられた接続要素とを備える。この接続モジュールでは、接続要素は、第１ポンツーンモジュールと第２ポンツーンモジュールとの間に接続を提供するように構成されている。さらに、接続要素は、以下の詳細：接続モジュールに対する外力の影響を受けると長さを変化させること、及び／又は、外部トルク及び／又は曲げモーメントの影響を受けると、第１結合モジュールと第２結合モジュールとの間の回転を可能にすることのうちの少なくとも１つを含むように構成されている。

一実施形態では、接続要素は、接続モジュールに対する外力の影響を受けると長さを変化させること、及び／又は、外部トルク及び／又は曲げモーメントの影響を受けると、第１結合モジュールと第２結合モジュールとの間の回転を可能にすることのうちの少なくとも１つであるように構成された、実質的弾性材料を含む。

さらなる実施形態では、接続要素は、２つの接続されたポンツーンモジュールの間の最小間隔及び最小角度のうちの少なくとも一方を提供するように構成された、実質的剛性材料を含む。

さらに別の実施形態では、接続要素は、剛性要素及び弾性要素を交互に備える。こうした実施形態により、複数の弾性要素が、隣接する弾性要素の間に設けられた弾性要素を局所的に圧縮するか又は歪ませることにより、隣接する弾性要素に対してヒンジ式に動くことができる。隣接する弾性要素の間に設けられた弾性要素内の局所せん断により、隣接する弾性要素の間の回転が可能になる。隣接する弾性要素の間に設けられた弾性要素を全体的に圧縮するか又は歪ませることにより、隣接する弾性要素の間の並進が可能になる。こうした構造は、脊椎の作用に類似する。剛性要素の間のすべての並進及び回転の和により、接続要素内では、比較的小さい並進及び回転、したがって比較的小さい応力で、２つの接続されたポンツーンモジュールの間の比較的大きい並進及び回転が可能になる。

第２態様は、浮遊作業面を提供するように構成されたポンツーンモジュールを提供する。ポンツーンモジュールは、水域において浮遊するように構成された浮体と、先行する態様による接続モジュールの結合モジュールを受け入れるように構成された受入モジュールとを備える。受入モジュールは、浮体の底側、又は浮遊モジュールが備える中空空間に設けることができる。

第３態様は、第２態様による第１ポンツーンモジュールと、第１ポンツーンモジュールに隣接して設けられた、第２態様による第２ポンツーンモジュールと、第１態様による第１接続モジュールとを備え、第１結合モジュールが第１ポンツーンモジュールの受入モジュールに接続され、第２結合モジュールが第２ポンツーンモジュールの受入モジュールに接続されている、ポンツーンモジュール網を提供する。

太陽電池パネル用の設置面を提供するためにポンツーンモジュールを使用する場合、接続モジュールは、ポンツーンモジュール網において電気エネルギーを輸送するように配置することができる。さらに、ポンツーンモジュール網に、陸上の送電網への電気接続と、太陽電池パネルによって収集される電気エネルギーを蓄積するバッテリとを提供することができる。こうしたバッテリは、ポンツーンモジュールのうちの１つ又は複数の提供される複数のバッテリユニットを含むことができ、又は、ポンツーンモジュール網に、特に電気エネルギーを蓄積するように構成される、１つ又は複数のポンツーンモジュールを提供することができる。

図面の簡単な説明
２つのポンツーンモジュールの間に設けられた接続モジュールを示す。 外力にさらされた接続モジュールを示す。 外部モーメントにさらされた接続モジュールを示す。 外部トルクにさらされた接続モジュールを示す。 複数の要素を備える接続モジュールを示す。 １つの緩衝体を備える接続モジュールを示す。 複数の緩衝体を備える接続モジュールを示す。 水域において浮遊しているポンツーンモジュールを示す。 ポンツーンモジュールの代替実施形態を示す。 ポンツーンモジュールのさらに別の実施形態を示す。 ポンツーン網の一実施形態を示す。 ポンツーン網の別の実施形態を示す。 ポンツーン網のさらに別の実施形態を示す。 ３つ以上の結合モジュールを備えた接続モジュールを示す。 ポンツーン網のさらに別の実施形態を示す。 ポンツーン網のさらに別の実施形態を示す。 ポンツーン網のさらに別の実施形態を示す。

詳細な説明
図１Ａは、複数のポンツーンモジュールを互いに接続するように構成された接続モジュール１００を示す。接続モジュール１００は、第１端部に第１結合モジュール１１０を備え、第１端部の反対側の第２端部に第２結合モジュール１２０を備える。第１結合モジュール１１０は、第１端部において第１ポンツーンモジュール５１０の受入モジュール５１１に接続モジュール１００を接続するように構成されている。同様に、第２結合モジュール１２０は、第２端部において第２ポンツーンモジュール５２０の受入モジュール５２１に接続モジュール１００を接続するように構成されている。第１結合モジュール１１０と第２結合モジュール１２０との間に、接続要素１４０が設けられている。

接続要素１４０は、第１ポンツーンモジュール５１０と第２ポンツーンモジュール５２０との間の接続部を提供するように構成されている。この接続部は、外部負荷、外部曲げモーメント及び外部トルクのうちの少なくとも１つを受ける可能性があるため、接続要素１４０は、上記外部負荷がかかると長さを変化させ、上記外部トルクがかかると第１ポンツーンモジュール５１０と第２ポンツーンモジュール５２０との間の回転を可能にし、上記曲げモーメントがかかると第１ポンツーンモジュール５１０と第２ポンツーンモジュール５２０との間の曲げを可能にするように構成されている。

さらなる実施形態では、第１ポンツーンモジュール５１０と第２ポンツーンモジュール５２０との間に複数の接続モジュール１００が設けられている。

結合モジュールと受入モジュールとの間の結合は、受入モジュールに設けられたソケットに対応するピンとして、フック及びフックを受け入れるループとして、フランジ、クランプとして、磁気結合として、又は他の任意の結合若しくはそれらの任意の組合せとして構成することができる。

図１Ｂは、外部負荷１０１がかかっている接続モジュール１００を示し、外部負荷１０１は、外向きに向けられ、第１結合モジュール１１０と第２結合モジュール１２０との間の間隔を増大させるように構成され、したがって、接続要素１４０に歪みを発生させる。別法として、外部負荷１０１は、内向きに向けられ、第１結合モジュール１１０と第２結合モジュール１２０との間の間隔を低減させることになる可能性がある接続要素１４０に対する圧縮力をもたらし、したがって、接続要素１４０に圧縮を発生させる。

接続要素１４０に塑性変形を見ることなくこの歪み又は圧縮に対処するために、又は限られたこうした変形を可能にするために、接続モジュール１００の一実施形態では、接続要素１４０は、実質的弾性材料を含む。弾性材料は、特定の所定外部負荷がかかると、弾性材料が実質的に弾力的に挙動し、塑性変形が発生しないか又は塑性変形の発生が限られるように、構成されている。こうした弾力的挙動を示すように、接続要素は、天然ゴム若しくは合成ゴム又はそれらの組合せ等、エラストマーを含むことができる。別法として又はさらに、ポリオレフィン、有機若しくは無機の他のポリマー、又は他のプラスチックを含む構成要素を、同様に使用することができる。接続モジュール１００の別の実施形態では、接続要素１４０は実質的剛性材料を含む。

接続要素１４０が圧縮される場合、２つの接続されたポンツーンモジュールが衝突するのを防止するために、最小安全間隔長を事前に決定することができる。一実施形態では、接続要素１４０の長さがこの最小安全間隔長に達する場合、接続要素１４０は、圧縮に対して実質的に強固であるように挙動するように構成されている。

同様に、接続要素１４０に対する最大間隔長を事前に決定することができ、同じか又は別の実施形態では、接続要素１４０が最大間隔長に達した後、接続要素１４０は、さらなる伸長を防止するように実質的に強固であるように挙動する。この最大間隔長は、所定長を有する１つ又は複数の追加の接続要素、たとえばロープ及び索を提供することによっても、制約することができる。ポンツーンモジュールの間の最大間隔が大きすぎると、接続モジュールのもつれがもたらされる可能性があり、その理由で、接続要素の長さは好ましくは制限される。

図１Ｃは、外部モーメント１０２がかかっている接続モジュール１００を上面図又は側面図で示す。外部モーメント１０２がかかると、接続要素１４０は実質的に弾力的に曲がるように構成されている。

図１Ｄは、外部トルク１０３がかかっている接続モジュール１００を、接続要素１４０の長手方向軸に対して垂直な図で示す。外部トルク１０３がかかると、接続要素１４０は弾力的にねじれるように構成されている。

負荷、モーメント及びトルクの任意の組合せが接続モジュール１００にかけられる可能性もある。接続要素１４０は、上記組み合わされた負荷、モーメント及びトルクの間、実質的に弾力的に挙動するように構成されている。さらに、接続要素１４０は、接続要素１４０に対して圧縮若しくは引張力及び／又はトルクがいかなる方向にもかけられていない場合、接続要素１４０が所定状態、好ましくはその元の状態に戻るという意味で、弾性的に挙動する。

接続要素１４０に対する歪みの影響は、接続要素１４０が含む材料、たとえば上記材料のヤング率のみではなく、接続要素１４０の幾何学的形状、より具体的には断面二次モーメントによっても決まる。ポンツーンモジュールが配置されることになる場所が既知である場合、ポンツーンモジュールが浮遊することになる水域の履歴情報を用いて、接続要素１４０の材料及び幾何学的形状の組合せを選択することができる。こうした情報は、たとえば、気象条件、地震、波長、波高、波頂、波底、水域に関する他の任意の既知の情報、又はそれらの任意の組合せに関するデータを含む。

接続モジュール１００の一実施形態では、接続要素１４０及び結合モジュール１１０のうちの少なくとも１つは、それらが浮遊するように配置される水域の密度未満の平均密度を有する。この密度は、たとえば、真水の場合、１０^３ｋｇ／ｋｇ・ｍ^－３であり、海洋又は海水等のより塩分の高い水の場合、約１．０１・１０^３ｋｇ・ｍ^－３～１．０４・１０^３ｋｇ・ｍ^－３、より詳細には１０２４ｋｇ・ｍ^－３～１０２８ｋｇ・ｍ^－３である。

相対的に低い密度は、接続要素１４０及び結合モジュール１１０のうちの少なくとも一方の浮遊を可能にするために使用することができるが、それらが接続されるポンツーンモジュールの浮遊にも役立つことができる。さらなる実施形態では、ポンツーンモジュールに対する浮遊力の大部分又はさらには浮遊力全体が、接続要素１４０及び結合モジュール１１０のうちの少なくとも１つによって提供される。

接続モジュール１００のさらに別の実施形態では、接続要素１４０は、電気エネルギーを輸送するように構成される。この輸送を構成するために、接続要素１４０は１つ又は複数の導電線を備えることができ、導電線は、銅、アルミニウム、他の任意の導電性材料又はそれらの任意の組合せを含む。輸送される電気エネルギーは、ポンツーンモジュールに設けられた太陽電池パネルから発生することができるが、制御信号も含むことができ、又はそれらの組合せも可能である。

接続要素１４０は、チューブを備えることができ、そこを通して、電力線を提供することができる。こうした電力線は、主に、第１ポンツーンモジュール５１０から第２ポンツーンモジュール５２０に電気エネルギーを輸送するように構成することができる。別法として又はさらに、こうしたチューブ、又は接続要素１４０の他の中空実施形態は、主に第１ポンツーンモジュール５１０と第２ポンツーンモジュール５２０との間のデータの通信を提供するように構成されている、電気信号線を含むことができる。

チューブは、好ましくは可撓性があり、別の別個の選択肢として、チューブは、電気配線のような負荷を担持しながら浮遊するように構成することができる。幾分かの可撓性を有するチューブは、浚渫業界から既知である。その業界では、幾分かの可撓性及び任意選択的に浮遊能力を有するチューブが入手可能であり、こうしたチューブは、本明細書に記載する技術に同様に使用することができる。別法として又はさらに、チューブ内に、たとえば、安全性及び予備シナリオのための補強線を同様に設けることができる。

結合要素は、結合要素とポンツーンモジュールの受入モジュールとの間の電気接続を提供する電気コネクタとして構成することができる。こうした実施形態では、結合要素は、受入モジュールが備える端子に対応する端子を備える。それらの端子は、１つ又は複数のピン及びソケットとして構成することができる。さらなる実施形態では、別個の接続モジュールの２つの結合要素の端子が接続され、別個の接続モジュール間の電気接続で提供するように構成される。

図２は、接続モジュール１００を示し、この実施形態では、接続要素１４０は、複数の要素１４１から構成されている。第１実施形態では、すべての要素１４１は弾性材料を含み、第２実施形態では、要素１４１は、実質的剛性材料と実質的弾性材料とを交互に含む。

図２に示すような接続モジュール１００のさらなる実施形態では、要素１４１は互いにヒンジ式に接続されている。このヒンジ式接続により、２つの接続された要素１４１の間の回転が可能になる。すべての要素１４１の間のすべての可能な回転の組合せにより、第１ポンツーンモジュール及び第２ポンツーンモジュールが互いに対して回転することができる。ヒンジには、ヒンジを所定角度に付勢するように構成された付勢要素を設けることができ、上記角度は好ましくは１８０度である。

第１実施形態では、ヒンジは、機械的軸受として構成されている少なくとも２つの実質的剛性構成要素を含み、剛性構成要素により、それらの間の特定の回転角度が可能になる。第２実施形態では、ヒンジは、好ましくは主に、弾性材料を含み、弾性材料の歪みにより、２つの要素１４１の間の回転、曲げ及びねじれが可能になる。これは、弾性機械部品が、所定の軸なしに全方向ヒンジを構成することを意味する。これにより、ヒンジを、（合成又は天然ゴムのような）エラストマーのようなプラスチック材料、又はポリオレフィンで製造することができる。こうした材料は、鉄及び鋼より、海洋環境において腐食又は他の摩耗の影響を受けにくい。

第２実施形態は、接続要素１４０が、可撓性があるか又は比較的剛性があるチューブ又はホースとして提供される場合、特に有利である。チューブは、両端部にフランジを設けることができる。フランジに可撓性結合部材を、フランジを用いて接続することができる。こうした可撓性結合部材は、別のチューブ、又は、フランジによって包囲された両端部を有し且つ接続要素を構成するチューブより可撓性が高い他の中空部材であり得る。可撓性又は弾性は、（特定の曲線半径のような）特定の変形に対して必要な力として定義することができる。相対的に高い弾性は、特定の曲線半径を得るために相対的に高い力が必要であることを意味し、相対的に高い可撓性は、必要な力が相対的に低いことを意味する。

フランジは、チューブを、可撓性結合部材の第１端部において第１ポンツーンモジュール５１０に、可撓性結合部材の第２（反対側の）端部において第２ポンツーンモジュール５２０に接続するために使用することができる。したがって、受入モジュール５１１は、第１接続モジュール５３１を構成する可撓性結合部材の結合フランジと実質的に同じ直径を有するポンツーンフランジとして設けることができる。

別の実施形態では、可撓性結合部材に第１ポンツーンモジュール５１０が設けられ、可撓性結合部材の接続されていないフランジは、受入モジュール５１１を構成し、チューブのフランジは、第１接続モジュール５３１を構成する。

可撓性結合部材に、可撓性結合部材の可撓性チューブ又はホースに対して平行な補強策を設けることができる。

ねじ、ナット及びボルトを用いて接続されるフランジの代わりに、可撓性結合部材及びチューブが構成する中空導管を接続する他の手段に留意されたい。こうした結合は、既存のクイックロック（quick-lock）接続、ナット及びボルトより高速且つ安全な嵌合、接続及び分離を可能にする他の接続、又は新規のコネクタであり得る。

第３実施形態では、ヒンジは、全方向において少なくとも幾分かの回転角度を可能にする、玉継手として構成することができる。第４実施形態では、要素１４１を備える接続要素１４０は、ヒンジ作用部材（骨）とヒンジ作用部材の間の弾力性部材（椎間板）とを備える脊椎のように構成される。弾力性部材は、局所的に、圧縮させること、歪ませること及び回転させることのうちの少なくとも１つが可能であり、したがって、２つの隣接するヒンジ部材の間の並進及び任意の軸を中心とする回転のうちの少なくとも一方を可能とする。この実施形態は、第２実施形態に類似する。

図３Ｂは、接続モジュール１００の代替実施形態を示し、接続モジュールは、２つの緩衝体、すなわち、接続モジュール１００の第１側に設けられた第１緩衝体３１１と、接続モジュール１００の第２側に設けられた第２緩衝体３１２とを備える。

図３Ａは、接続要素１４０の少なくとも一部を格納するように構成された緩衝体３１０をさらに備える、接続モジュール１００を示す。図３Ａに示す実施形態では、緩衝体３１０は、第１結合要素１２０と第２結合要素１２０との間に設けられている。

緩衝体は、リールとして設けることができ、その上で、接続要素１４０の少なくとも一部を巻き取ることができる。別の実施形態では、緩衝体は、接続要素１４０の少なくとも一部を受け入れるように構成された空きスペースとして設けられる。緩衝体はまた、接続要素１４０の第１部分が第２部分に出入りするように摺動することができるようにすることによっても構成することができる。たとえば、第１部分は、第２部分より小さい断面を有することができ、したがって、第２部分の内側に少なくとも部分的に嵌まることができる。さらなる実施形態では、緩衝体３１０は結合要素であり得る。

接続モジュールが１つ又は複数の緩衝体を備える接続モジュール１００の任意の実施形態では、緩衝体は、接続要素を緩衝体内に入るように付勢するように構成された付勢要素を備えることができる。さらに、緩衝体は、緩衝体３１０内部の接続要素１４０の内向き移動又は外向き移動のうちの少なくとも一方に対して制動を提供するように構成された制動要素を備えることができる。

図４Ａは、浮体４１０と、作業面４１２と、受入モジュール４２０とを備えるポンツーンモジュール４００を示す。浮体４１０は、水域４３０において浮遊するように構成され、受入モジュール４２０は、接続モジュール１００の結合モジュール１１０を受け入れるように構成されている。受入モジュール４２０は、ポンツーンモジュール４００の任意の場所、たとえば、側面のうちの１つ、角部、頂部、又は底部に配置することができる。

図４Ｂは、ポンツーンモジュール４００のさらなる実施形態を側面図で示し、ポンツーンモジュール４００が水域４３０において浮遊しているとき、受入モジュール４２０は水中に提供されるように構成されている。受入モジュールは、接続モジュール又は結合モジュールを配置することができる長尺状くぼみとして設けられている。任意選択的に、くぼみの端部は、２つの端部の間の中間部分より小さい断面を有する。こうした実施形態では、くぼみの端部は、接続モジュールを締め付けることができるクランプを提供する。くぼみは、代替実施形態では、ポンツーンモジュール４００の上面に設けることができる。

図４Ｃに示すようなポンツーンモジュール４００の一実施形態の側面図では、浮体４１０は中空空間４１１を備え、そこに受入モジュール４２０が配置されている。中空空間４１１の端部は、さらなる実施形態では、２つの端部の間の中間部分より小さい断面を有する。こうした実施形態では、中空空間４１１の端部は、接続モジュールを締め付けることができるクランプを提供する。

ポンツーンモジュール４００の実施形態のうちの任意のものにおいて、ポンツーンモジュール４００に、２つ以上の受入モジュール４２０を設けることができる。これらの追加の受入モジュールの位置は、上述した位置のうちの任意のものであり得る。さらに、受入モジュール４２０は、上述した実施形態のうちの任意のものによる接続モジュール１００を備えることができる。

作業面４１２に、太陽エネルギーを電気エネルギーに変換するように構成された太陽電池パネルを設けることができる。ポンツーンモジュール４００に、変換器、制御回路、バッテリ、太陽電池パネルによって生成された電気エネルギーを収集し、処理し、蓄積する他の構成要素、又はそれらの組合せを設けることができる。

図５Ａは、第１ポンツーンモジュール５１０及び第２ポンツーンモジュール５２０を備えたポンツーン網５００の第１実施形態の一部を示す。第１ポンツーンモジュール５１０及び第２ポンツーンモジュール５２０は、第１接続モジュール５３０により互いに接続されている。第１接続モジュール５３０は、第１端部に、第１ポンツーンモジュール５１０が備える第１受入モジュール５１１に接続される第１接続モジュール５３１を備える。

第１接続モジュール５３０は、第２端部に、第２ポンツーンモジュール５２０が備える第２受入モジュール５２１に接続される第２接続モジュール５３２を備える。この構成では、第１接続モジュール５３０が、外力によって長さを変化させるように構成されているという事実により、第１ポンツーンモジュール５１０及び第２ポンツーンモジュール５２０は、互いに対して並進することができる。さらに、第１接続モジュール５３０が、外部曲げモーメントの影響を受けると第１側と第２側との間の曲げを可能にするように構成されているという事実により、第１ポンツーンモジュール５１０及び第２ポンツーン５２０は、互いに対して、縦揺れし、横揺れし、偏揺れすることができる。

さらに、第１接続モジュール５３０が、外部トルクの影響を受けると第１側と第２側との間の回転を可能にするように構成されているという事実により、第１ポンツーンモジュール５１０及び第２ポンツーン５２０は、互いに対して回転することができる。

任意の数の追加のポンツーンモジュールを用いて、ポンツーン網５００の実施形態を拡張することができる。したがって、図５Ａにおいて、第１ポンツーンモジュール５１０に、すべて接続モジュールを受け入れるように構成された、第３受入モジュール５１２、第４受入モジュール５１３及び第５受入モジュール５１４が設けられる。同様に、ポンツーンモジュール網５００における他のすべてのポンツーンモジュールに、任意の数の追加の受入モジュール及び任意の数の接続モジュールを、ポンツーンモジュール網５００におけるすべてのポンツーンモジュールを相互接続することができるように設けることができる。

図５Ｂは、第１ポンツーンモジュール５１０、第２ポンツーンモジュール５２０、第３ポンツーンモジュール５４０及び第４ポンツーンモジュール５５０を備えるポンツーン網５００のさらなる実施形態を示す。ポンツーンモジュールを相互接続するために、複数の接続モジュール５３０が使用され、２つのポンツーンモジュールの間に複数の接続モジュール５３０もまた設けられる。第１方向において、２つのポンツーンモジュールの間に、第２方向とは異なる量の接続モジュール５３０が使用され、図５Ｂでは、第１方向は第２方向に対して垂直である、実施形態も考えられる。任意の追加の数のポンツーンモジュール及び接続モジュール３５０を用いて、ポンツーン網５００を拡張することができる。

図５Ｃは、第１ポンツーンモジュール５１０、第２ポンツーンモジュール５２０、第３ポンツーンモジュール５４０及び第４ポンツーンモジュール５５０を備えるポンツーン網５００のさらに別の実施形態を示す。各ポンツーンモジュールは、１つ又は複数の接続要素５６０を備える。一組の接続要素の間に、２つ以上の接続要素５６０の間の接続を提供するように構成された結合モジュール５７０が設けられている。

結合モジュール５７０が、複数のポンツーンモジュールが備える接続要素５６０を相互接続するように構成されているこの構成は、任意の数のポンツーンモジュール及び任意の数の接続要素５６０を用いて構想される。一実施形態では、結合モジュール５７０は、実質的に単一の一体構造要素である。別の実施形態では、結合モジュール５７０は、合わせて接続状態で結合モジュール５７０を形成する、接続要素の各端部に設けられた結合要素を備える。

図５Ｄは、第３端部に第３結合モジュール１１１を備える接続モジュール１００を示し、第３結合モジュール１１１は、接続モジュール１００を第３ポンツーンモジュール５４０の受入モジュール５３１に接続するように構成されている。任意の数のポンツーンモジュールを任意の数の結合モジュールに接続する、追加の端部及び結合モジュールを用いる接続モジュール１００の同様の拡張が構想される。

図５Ｅは、第１ポンツーンモジュール５１０、第２ポンツーンモジュール５２０、第３ポンツーンモジュール５４０及び第４ポンツーンモジュール５５０を備えるポンツーンモジュール網５００の代替実施形態を示す。ポンツーンモジュールは、接続モジュール１００を用いて、互いに対して並進及び回転することができる。接続モジュール１００は、網５００における連続要素として設けられ、各ポンツーンモジュールを通して、又はポンツーンモジュールの頂部若しくは底部に、ポンツーンモジュールのくぼみを通して、又はそれらの任意の組合せで設けることができる。

互いに実質的に垂直に設けられる接続モジュール１００は、それらが互いと交差する場所において互いに接続することができる。こうした接続は実質的に固定され得るか、又は別法として、互いに対して、さらに又は別法としてポンツーンモジュール５００に対して、接続モジュール１００の幾分かの移動を可能にすることができる。別の実施形態では、接続は設けられない。こうした実施形態では、ポンツーンモジュール５００を用いて接続モジュール１００を互いに接続することができる。接続モジュール１００は、ポンツーンモジュール５００の長手方向に対して平行に又は垂直に設けられるのではなく、ポンツーンモジュール５００の長手方向に対して角度をなして設けることも可能である。こうした角度は、６０°～３０°、４０°～５０°、好ましくは約４５°であり得る。

図５Ｆは、第１ポンツーンモジュール５１０、第２ポンツーンモジュール５２０、第３ポンツーンモジュール５４０及び第４ポンツーンモジュール５５０を備えるポンツーンモジュール網５００のさらに別の代替実施形態を示し、それらは、図５Ｆでは、明確にするために斜交平行線が付けられている。ポンツーンモジュール網５００のこの実施形態では、接続モジュール１００は、ポンツーンモジュールと並んで連続要素として設けられている。接続モジュール１００は、ポンツーンモジュールの側部に、任意選択的にポンツーンモジュールが備えるくぼみを通して取り付けることができる。

図５Ｇは、第１ポンツーンモジュール５１０、第２ポンツーンモジュール５２０、第３ポンツーンモジュール５４０及び第４ポンツーンモジュール５５０を備えるポンツーン網５００のさらに別の実施形態を示す。各ポンツーンモジュールは、１つ又は複数の結合モジュール５７０を備える。ポンツーンモジュール網５００は、ポンツーンモジュールの間に設けられた追加の結合モジュール５７１をさらに備える。追加の結合モジュール５７１と、ポンツーンモジュール５１０、５２０、５４０、５５０が備える結合モジュール５７０との間に、接続要素５６０が設けられている。結合モジュール５７０、接続要素５６０及び追加の結合モジュール５７１のこの構成により、ポンツーンモジュールは互いに対して並進及び回転することができる。任意の数のポンツーンモジュールを接続するため等、追加の結合モジュール５７１に任意の数の接続要素５６０を接続することができる。

上面図から見るポンツーンモジュールの形状は、実質的に矩形であり得るが、実質的に、三角形、五角形、八角形又は他の任意の形状に類似するものでもあり得る。ポンツーンモジュールの異なる形状により、ポンツーン網の異なる形状が可能となり、ポンツーンモジュールの間に異なる量の接続モジュールを異なる方向で設けることができる。

受入モジュール、接続モジュール及び結合モジュールのうちの任意の２つの間の接続は、永久的接続又は一時的接続であり得る。たとえば、永久的接続は、溶接、接着、永久接続の他の任意の方法、又はそれらの組合せによって行うことができる。一時的接続は、たとえば、磁石若しくは電磁石、クランプ、くさび、フック、ボルト、ナット、ねじ、リベット、フランジ、他の任意の一時的接続要素、又はそれらの任意の組合せを含むことができる。

ポンツーン網５００に含まれるポンツーンモジュールに太陽電池パネルが設けられ、接続モジュールが電気エネルギーを輸送するように構成されている場合、ポンツーン網５００は、発電所として構成することができる。任意選択的に、ポンツーン網５００に、電気エネルギー用の蓄積手段、たとえばバッテリと、陸上に設けられた送電網にエネルギーを輸送する手段とが設けられる。

ポンツーンモジュールはまた、養魚場ケージ、イガイ養殖機器、又は各ポンツーンの下での水産養殖の他の形態を吊り下げるためにも使用することができる。これを、ポンツーンの作業面４１２にソーラーパネルを設けることと組み合わせることができる。

ポンツーン網５００のモジュール式積重ねには、ポンツーンモジュール及び接続要素等、比較的小型構成要素は、工場で作製し、その後、ポンツーン網５００が展開される場所の近くの建造場所まで容易に輸送することができるという利点がある。

任意選択的に、水域におけるポンツーン網５００の位置を維持するために、ポンツーン網５００に、錨又は駆動ユニットのうちの少なくとも１つを設けることができる。

上記考察したさまざまな態様及びそれらの実施形態のうちの少なくともいくつかは、以下の番号が付された実施形態を用いて要約することができる。

上記記載において、層、領域又は基材等の要素が別の要素の「上に（on、onto）」あると言及する場合、その要素は、直接他の要素の上にあるか、又は、介在する要素も存在し得ることが理解されよう。また、上記記載に示した値は例として与えられており、他の値があり得、及び／又は他の値を求めることができることが理解されよう。

さらに、本発明は、本明細書に記載した実施形態に提供したものより少ない構成要素で具現化することも可能であり、その場合、１つの構成要素が複数の機能を実行する。本発明は、図に示したものより多くの要素を用いて具現化することも同様に可能であり、その場合、提供した実施形態において１つの構成要素によって実行される機能が、複数の構成要素に分散される。

図は、非限定的な例として与える本発明の実施形態の単に概略表現であることが留意されるべきである。明確にするために且つ簡潔な説明の目的で、本明細書では、特徴は同じ又は別個の実施形態の一部として記載するが、本発明の範囲は、記載した特徴のうちのすべて又はいくつかの組合せを有する実施形態を含むことができることが理解されよう。「備える」という用語は、請求項に列挙するもの以外の特徴又はステップの存在を排除するものではない。さらに、「１つの（a、an）」という用語は、「１つのみ」に限定されるように解釈されるべきではなく、代わりに、「少なくとも１つの」を意味するように使用され、複数を排除するものではない。

当業者であれば、本明細書に開示したさまざまなパラメータ及びその値を変更することができることと、本発明の範囲から逸脱することなく、開示し及び／又は請求するさまざまな実施形態を組み合わせることができることとが容易に理解されよう。

請求項における参照符号は、請求項の範囲を限定するものではなく、単に請求項の読み易さを向上させるために挿入されていることを明記する。

Claims (7)

1. 浮遊作業面を提供するように構成されたポンツーンモジュールであって、
   水域において浮遊するように構成された浮体と、
   接続モジュールの結合モジュールを受け入れるように構成された受入モジュールと、
   を備え、
   前記接続モジュールが、
   複数のポンツーンモジュールを接続するように構成され、
   第１端部における、前記第１端部において第１ポンツーンモジュールの受入モジュールに前記接続モジュールを接続するように構成された第１結合モジュールと、
   第２端部における、前記第２端部において第２ポンツーンモジュールの受入モジュールと前記接続モジュールを結合するように構成された第２結合モジュールと、
   前記接続モジュールの前記第１端部と前記第２端部との間に設けられた接続要素と、
   を備え、
   前記接続要素が、前記第１ポンツーンモジュールと前記第２ポンツーンモジュールとの間に接続を提供するように構成され、前記接続要素は単一の要素であって、以下の詳細：
   前記接続モジュールに対する外力の影響を受けると長さを変化させること、
   外部トルクの影響を受けると、前記第１結合モジュールと前記第２結合モジュールとの間の回転を可能にすること、及び
   外部負荷又は曲げモーメントの影響を受けると、前記第１結合モジュールと前記第２結合モジュールとの間の曲げを可能にすること
   のうちの少なくとも１つを含むように構成されており、
   前記受入モジュールが、少なくとも部分的に弾性を有し、以下の詳細：
   前記接続モジュールに対する外力の影響を受けると長さを変化させること、
   外部トルクの影響を受けると、前記第１結合モジュールと前記第２結合モジュールとの間の回転を可能にすること、及び
   外部負荷又は曲げモーメントの影響を受けると、前記第１結合モジュールと前記第２結合モジュールとの間の曲げを可能にすること
   のうちの少なくとも１つを含むように構成され、
   前記ポンツーンモジュールの前記受入モジュールの前記弾性が、前記接続要素の弾性より低い、ポンツーンモジュール。
2. 前記接続要素が、前記外力の影響を受けると長さを弾性的に変化させるように構成され、外部曲げモーメントがかかると弾性的に曲がるように構成され、且つ前記外部トルクがかかると弾性的に回転するように構成された、実質的弾性材料を含む、請求項１に記載のポンツーンモジュール。
3. 前記接続モジュールが、電気エネルギーを輸送するように構成されている、請求項１又は２に記載のポンツーンモジュール。
4. 前記接続モジュールが、１０２８ｋｇ・ｍ^－３未満の平均密度を有する、請求項１～３のいずれか一項に記載のポンツーンモジュール。
5. 前記接続要素が、前記接続要素に力、トルク又は曲げモーメントがかけられていない場合、所定形状に戻るように構成されている、請求項１～４のいずれか一項に記載のポンツーンモジュール。
6. 前記受入モジュールが、前記浮体の底面に設けられ、前記底面が、前記ポンツーンモジュールが前記水域に提供されたときに水位線の下に位置するように構成されている、請求項１に記載のポンツーンモジュール。
7. 前記浮体が中空空間を備え、前記受入モジュールが、前記浮体の前記中空空間内に設けられている、請求項１に記載のポンツーンモジュール。

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