CN101588961A - 抗上浮性水上浮子 - Google Patents

Abstract

一种抗上浮性水上浮子，沿着水上浮子主体(100)的外周部设有没入水中的下垂片状体(101)，所述水上浮子主体以一定面积漂浮设置于野外水面。由此，防止漂浮在湖泊等野外水面，作为用于防止由于蓝藻等藻类的产生而引起的水质的恶化的遮光部件、作为用于设置灯饰等景观设备、广告媒体或者太阳电池等优选为大面积的设备的架台，而使用的大面积水上浮子，由风浪等引起的不规则的上浮、倾覆。

Description

抗上浮性水上浮子

技术领域

本发明涉及浮在湖泊、池塘、水库、河流、海洋等野外水面上，作为用于防止由于蓝藻等藻类的产生而引起的水质的恶化的遮光部件、作为用于设置灯饰等景观设备、广告媒体或者太阳(能)电池等的架台，而使用的水上浮子单元或者其连结体(在本说明书中，将它们总括称作“水上浮子”)。

背景技术

已知通过在净水厂的沉淀池中使遮光性的水上浮子漂浮而防止蓝藻等藻类的产生的方法(下述专利文献1)。另外，不仅限于净水厂，为了通过在湖泊等的水面上使遮光性的水上浮子漂浮而防止蓝藻等藻类的繁殖，也提出了使用浮力性遮光构件的集合体以得到所希望的遮光率的方法(下述专利文献2)，这些以往技术中提出的水上浮子面积比较小，没有为了大面积化而花费特别的工夫。

与此相对，也提出了用于搭载出于效率考虑优选面积较大的太阳电池的水上浮子(下述专利文献3、4等)。例如，通过金属制的连结构件(下述专利文献3)或者树脂制的凸缘状的连结构件与绳索等卡定构件的组合(下述专利文献4)，将面积比较小的浮子单元连结，由此构成大面积的浮子(连结体)。与此相对，作为能够以更简单的构造形成大面积的水上浮子，本发明者已经开发出将平面地分离配置的多个树脂发泡体固定夹持在由热塑性树脂构成的一对表皮片之间的水上浮子(专利文献5)。

包含这些专利文献3～5所公开的水上浮子在内，将这样的大面积水上浮子，用于遮光来防止水质恶化、或者作为大面积设备或装置的架台，长期持续地漂浮设置(浮置)在野外水面上时，水上浮子由于台风时的风浪等自然外力而不规则地上浮(浮起)，容易引起其上的设备的损伤或者工作不良等不良情况，或者产生与其上的设备等一起倾覆等灾害。但是，实际情况是，在以往的野外水面设置用的(大面积)水上浮子中，几乎没有进行用于抵抗这样的自然环境条件的变化、稳定地保持在野外水面上的设计对策。

专利文献1：日本特开平3-26306号公报

专利文献2：日本特开2000-263034号公报

专利文献3：日本特开2003-209274号公报

专利文献4：日本特开2004-63497号公报

专利文献5：WO2007/074698A公报

发明内容

因此，本发明的主要的目的在于提供一种抵抗台风时的风浪等自然外力、能够稳定地漂浮设置在野外水面上的(大面积)水上浮子。

本发明者长期进行了适于作为大容量太阳能发电装置等的架台的大面积水上浮子的海上设置试验等，发现了容易导致强风(雨)时的水上浮子倾覆的不规则的上浮事故的主要原因是风吹入水上浮子与设置水面之间。从而发现，若通过设置在水上浮子外周的没入水中的下垂片状体防止风吹入该水上浮子与设置水面之间，即使在强风(雨)时也能够显著改善水上浮子在设置水面上的稳定保持性。即，本发明的抗上浮性水上浮子，其特征在于：沿着水上浮子主体的外周部设有没入水中的下垂片状体，所述水上浮子主体以一定面积漂浮设置于野外水面。

附图说明

图1是表示本发明的抗上浮性水上浮子的外周边缘部构造的一例的局部剖视图。

图2是表示本发明的抗上浮性水上浮子的外周边缘部的其他的一例的局部剖视图(图5的II-II线向视剖视图)。

图3是表示本发明的抗上浮性水上浮子的外周边缘部的其他的一例的局部剖视图(图5的II-II线向视剖视图)。

图4是水上浮子主体(水上浮子连结体)的一例的局部剖切俯视图。

图5是图4的IV部的局部放大图。

图6是图5的V-V线向视剖视图。

图7是图5的VI-VI线向视剖视图。

图8是与图5相对应的表示浮子连结部的其他的构造的局部剖视图。

图9是表示本发明的抗上浮性水上浮子的外周边缘部的其他的一例的局部剖视图。

具体实施方式

下面，对本发明的优选的实施方式进行更具体说明。

(抗上浮性水上浮子)

图1是本发明的抗上浮性水上浮子的一个实施例的(图示右侧部分的)局部正剖图。参照图1，本发明的抗上浮性水上浮子中，沿着水上浮子主体100的外周部设有没入水面H下的下垂片状体101，在本实施例中，为了保持由热塑性树脂构成的片状体101的稳定下垂状态，在将热塑性树脂片101的下端卷绕、熔敷(熔接)而形成的管状体101a中，插通例如钢制的棒状(或者管状)的重物(重り，重锤)102。

一般来说，下垂片状体101也包括在必要的情况下设置在下端的重物102，能够由能够保持稳定的下垂状态的任意的材质形成，例如能够整体使用钢制的片材，但考虑经济性或者施工的容易性，优选如图1所示那样在热塑性树脂片101的下端安装重物，保持其稳定下垂状态。

从防止由于风从水上浮子侧面吹入水上浮子与水面之间而引起的水上浮子的上浮的观点出发，优选沿着水上浮子主体外周的长度的80％以上、更优选为90％以上、进一步优选为实质上沿着整周设置下垂片状体101。另外，优选，在稳定状态下，下垂片状体101的下端没入水面H之下0.1～5.0m，更优选为0.3～3.0m的深度。没入深度的下限是为了抵抗水面的荡漾(起波澜)，稳定地防止风的吹入而设定的。上限是出于经济性而设定的，并且设置上限的原因还有：如果过大，则在水上浮子下侧的遮光部分与不遮光部分之间不产生密度流，而导致减少了防止蓝藻等藻类产生用的、局部遮光的效果，等等。

图2是表示图1所示的抗上浮性水上浮子的变形例的图，在该例中，在水上浮子主体100的外周，配置由水上漂浮性的管或者/以及棒状体8构成的附加外周部，然后，以挂绕在该附加外周部上的形态配置有与图1同样的在下端配置有重物102的下垂片状体101。根据该方式，通过配置在水上浮子主体100的外周的水上浮体8，水上浮子主体100或者设置在其上的装置的修补变得容易。

图3是表示图1所示的抗上浮性水上浮子的另外的变形例的图，在该例中，在前面所述的设置有下垂片状体101的水上浮子主体100的外周部的更外侧，将由水上漂浮性的管或者/以及棒状体8构成的附加外周部，以插通在卷绕热塑性树脂片3f并进行熔敷而形成的管状体中的形态配置，所述热塑性树脂片3f与构成下垂片状体101或者后述的水上浮子主体100的表皮的材料相同。热塑性树脂片3f的另一端通过延长水上浮子主体100的表皮或者熔敷在该表皮上而与水上浮子主体结合在一起。根据该例子，与图2的例同样，水上浮子主体100或者设置在其上的装置的修补变得容易。另外下垂片状体101的设置作业也变得容易，此外即使在出于使管或者/以及棒状体8的插通变得容易的目的而在热塑性树脂片3f的管状体上设置切缝时，也不需要在分体设置的下垂片状体101上设置切缝，所以不会损害下垂片状体101的防止上浮效果。附加外周部8的设置部位没有特别限制，但为了无损下垂片状体101的防止上浮效果，优选设为距水上浮子主体外周部的距离L＝1m以下，特别优选为0.1～1m的范围。

另外，附加外周部8除了图2以及图3所示的管或者/以及棒状体以外，也可以与后述的水上浮子主体100同样，是将树脂发泡体固定夹持在由热塑性树脂构成的一对表皮片之间而成的构成更小型化而得的构成。

(水上浮子主体)

图1～图3所示的水上浮子主体100优选具有10m²以上的一定面积，只要能够漂浮设置在野外水面上，可以使用任意的形态。例如，可以使用所述专利文献1～5所公开的形态，此外也可以使用通过将木材(板)接合而成的筏状的形态。其中，优选使用将树脂发泡体(尤其是专利文献5所公开那样的平面性地分离而配置的多个树脂发泡体)固定夹持在由热塑性树脂构成的一对表皮片之间而成的水上浮子(或者其连结体)。该形态的水上浮子具有容易通过简单的构造大面积地构成、并且轻型化的优点，但正由于轻型化并且面积大，所以由风浪引起的上浮、倾覆的危险变大。因此，下面，顺着专利文献5的记载，对该优选的形态的水上浮子主体100A进行补充说明。

图4是适于使用本发明的水上浮子主体(水上浮子连结体)的一例的局部剖切俯视图；图5是图4的IV部的局部放大图；图6是图5的V-V线向视剖视图；图7是图5的VI-VI线向视剖视图。

参照图4～图7以及图2或者图3(分别相当于图5的II-II线向视剖视图)，该水上浮子连结体100A具有将多个(在该例中为5个)纵向较长的水上浮子10通过连结部A顺次连结的构造。另外水上浮子10的各自由多个(在该例中为3个)宽度更窄的长条体11构成，长条体11的各自由多个(在该例中为28个)浮子单元1构成。结果在该例中，水上浮子连结体100A具有合计5×3×28＝420个浮子单元1，具有大约600m²的总面积。

如剖视图6～7更清楚地所示，各浮子单元1具有通过一对表皮片3夹持固定着树脂发泡体2的构造。换言之，水上浮子10的各自是通过一对表皮片3夹持固定着多个(在该例中为28×3＝84个)树脂发泡体而构成的。为了提供结构简单的大面积水上浮子，一般来说，构成水上浮子10的树脂发泡体的个数优选为4个以上，特别优选为10～200个。

作为树脂发泡体2，为聚苯乙烯、聚乙烯等热塑性树脂的发泡体，优选使用视在比重为0.3以下更优选为0.01～0.1(发泡倍率(発泡倍率)为100倍～10倍)、且厚度为10～200mm左右的发泡体。尤其优选为聚苯乙烯，可以使用通过珠发泡(ビ一ズ発泡)得到的发泡聚苯乙烯发泡体，但更优选使用能够得到较大面积并且高强度的发泡片状体的挤出法发泡聚苯乙烯。

作为构成一对表皮片3的热塑性树脂，除了可以使用聚氯乙烯系树脂、聚乙烯系树脂、聚丙烯系树脂、聚芳撑硫醚系树脂等，也优选使用耐气候性优异的聚偏二氟乙烯系树脂。为了改善强度，优选通过聚酯、尼龙等的纤维或者由其构成的布加强。表皮片3的厚度约为0.3mm～3mm左右，优选为0.5mm～1.5mm左右。另外，优选：有利(有益)地利用构成表皮片3的热塑性树脂制片的长条形成性，至少单侧的表皮片的纵长(或者长边)/横宽(或者短边)的比设为2以上、特别为4～20左右。对于另一方的表皮片3，考虑到作业性，也可以设为面积较小或者较短的表皮片，使用多个这样的表皮片，分别覆盖比构成水上浮子10整体的个数(在上述例中为84个)少的多个树脂发泡体2、并将其夹持固定在该表皮片3与相反一侧的表皮片3之间。

这样构成的表皮片3，也是图1～图3所示的本发明的构成下垂片状体101的热塑性树脂片的优选例。

为了通过一对表皮片3夹持固定多个树脂发泡体2，采用下述方法：将位于分离配置的树脂发泡体2之间的表皮片3彼此，利用高频加热熔敷、由溶剂进行的局部溶解粘接、由粘接剂进行的粘接等适当手段进行粘接，或者通过缝制而使它们相互结合。更优选的是，通过使用粘接剂，或者通过表皮片/表皮片界面以及/或者表皮片/树脂发泡体界面的热熔融，使表皮片上下面的50％以上、更优选为80％以上接合。相反地，在能够确保表皮片相互之间或者表皮片-树脂发泡体之间的粘接强度的范围内，不需要遍及整个面积地进行这些界面的粘接。另外表皮片相互之间的由粘接或者缝合进行的连结比较容易，所以也可以将分别在一对表皮片之间固定着平面地分离配置的多个树脂发泡体的构造，在横向方向上相邻配置多个并在它们的相邻边缘部接合，由此构成水上浮子10。(例如，在特定的制造例中，将3个长条体11在它们的侧部熔敷，由此制造水上浮子10。所述长条体11分别具有在一对表皮片之间固定着以平面地分离各约130mm的方式在一列上配置28个的树脂发泡体的构造。所述一对表皮片是，平面尺寸为纵约30m×横2m、将聚丙烯片材通过聚酯纤维加强了的、厚度约为1mm的多层片(筒中片防水(株)制“SGシ一ト”)，所述聚丙烯片通过乙丙系橡胶成分进行了加强。所述树脂发泡体是，平面尺寸为约1200mm×约930mm、厚度约30mm的挤出法发泡聚苯乙烯制树脂发泡体2((株)JSP制“ミラフオ一ム”)))。

如图5以及图6所示，在该例中，按沿横向排列的浮子单元1的每2列，在构成连设部B的一对表皮片3上设置排水孔4，进行滞留在水上浮子10上的雨水的排水以及滞留在水上浮子10之下的空气的排气，以使得水上浮子10稳定保持在水面上。

另外在位于与相邻的一对水上浮子10相互相邻的边缘部3a的连结部A，形成以互相啮合状态配置的热塑性树脂制的管状体5(图5以及图7)。例如在该例中，该管状体5通过将构成表皮片3的边缘部3a的热塑性树脂制片卷回并接合而形成，其中，所述表皮片3构成水上浮子10。但是，管状体5也可以通过将另外由热塑性树脂形成的管状体接合在边缘部3a而设置。而且，通过在配置在水上浮子10的延长方向上的多个管状体5中插通延长连结构件6，相邻的一对水上浮子10被相互连结，形成连结部A。连结构件6优选使用线、绳、棒、管等金属制延长构件。

在如上所述那样形成的水上浮子连结体100的外周边缘部C(图4以及图5)，如图2所示那样配置管或者/以及棒等水浮状体8，并以卷绕在该水浮状体上的形态配置下垂片状体101，或者如图3所示那样配置通过热塑性树脂片3f设置在从水上浮子主体离开的位置的管或者/以及棒等水浮状体8，由此防止水上浮子主体100A的外周边缘部沉入，并且防止上浮、倾覆。但是，优选下垂片状体101，与图4所示的相比，将各自的长度加长，遍及水上浮子主体100A的外周的80％以上的长度地设置，在构造允许的范围内，也优选大致沿着整周地设置。这能够通过以图3的形态设置附加外周部8来容易地达成。

下垂片状体101可以通过将构成水上浮子10的表皮片3的边缘部3b延长或者将另外由热塑性树脂形成的构件接合在边缘部3b而设置。由管或者棒等构成的水浮状体8，只要是水上漂浮性的即可，树脂制、金属制均可，并且剖面的形状可以是圆形、矩形等任意的形状。特别是，在向水上浮子连结体100A的外周边缘部C赋予适当的浮力方面，优选通过将两端密封等而防止水的进入的管构造。

即，参照图4～图7说明的水上浮子连结体100A以及其外周构造，相当于所述图2或者图3所示的本发明的抗上浮性水上浮子的例子。

另外，根据需要，也优选：在连结部A的相邻的一对水上浮子的至少一方，设置在该一对水上浮子之间延伸的自由端边缘部9、或者向水上浮子连结体的外周边缘部延伸的自由端边缘部(未图示)，防止由于风进入水上浮子(连结体)与水面之间而引起的水上浮子(连结体)的上浮。这些自由端边缘部可以形成为与表皮片3同样的热塑性树脂制片的边缘部。

在上述中，对于本发明的抗上浮性水上浮子的优选的形态进行了说明。但是，在本发明的范围内，能够进行各种变形。例如，在上述中，设为在各水上浮子10中在一对表皮片3之间将树脂发泡体2成3列分离配置而固定这样的形态，但也可以将树脂发泡体2排列为1列或者2列，并且在制造以及运输、铺设的作业性允许的范围内，也可以排列列数比3列更多的树脂发泡体。

进而，作为相邻的水上浮子10的连结部剖面构造，也可以代替图7所示的构造而采用图8的构造，另外作为水上浮子连结体100的最外周边缘部剖面构造，也可以代替图2而采用图9所示的构造。

即，图8所示的连结部AA，具有下述构造：在左右相邻的水上浮子10的边缘部，形成分别与水上浮子10类似的构造的水上漂浮性的周缘构件10p，将这一对周缘构件10p与连结用的热塑性树脂片3c重叠并熔敷接合，由此将相邻的水上浮子连结。其中，所述水上浮子10是通过一对由热塑性树脂片构成的表皮片3夹持固定着树脂发泡体2(在本例中将2片重叠起来)而形成的。也可以代替这样的使用接合用的热塑性树脂片3c的间接连接，在相邻的周缘构件10p之间的相邻面上涂敷粘接剂、将这些周缘构件10p直接连接。另外夹持固定树脂发泡体2的表皮片3，在能够确保周缘构件10p的一体性的范围内，不需要设置在整个面上，可以适当小面积化。

另外图9所示的水上浮子连结体100的最外周边缘部剖面构造CC具有下述的构造：与水上浮子连结体100的外周相邻地形成与在图8中说明的同样的、与水上浮子10类似的构造的周缘构件10p，沿着其外周，熔敷下垂到水中的由膜状热塑性树脂片构成的下垂片状体101A，进而在将其下端卷回并熔敷而形成的环状部101aa，插通作为重物而起作用的不锈钢丝102A。

通过图8以及图9，形成在水上浮子10的外周的与水上浮子类似的周缘构件10p(或者将2个周缘构件10p连结而构成的连结部AA)，提供了通路和立足处，该通路和立足处具有用于人乘载在其上而移动、进行修补作业时的浮力。另外，图8所示的设置有膜状热塑性树脂片的下垂体101A的防止上浮构造，可以沿着构成连结体的各浮子10或者单独使用的浮子10的外周设置。

另外，也可以设为下述的构造：在图9所示的周缘构件10p的右上部，熔敷有通过热塑性树脂片的卷回熔敷而形成了环状部3ee的连结构件3e，当在右侧配置具有对称构造的周缘构件10p的浮子时，在以互相啮合的状态配置在这些左右的周缘构件10p上的环状部3ee中插通钢丝等，将左右的浮子10连结。这可以代替图8的连结构造AA而使用。使用这样的连结构件3c(图8)或者3e(图9)的连结构造，具有在已经设置在水上的浮子之间的现场施工容易的优点。

如上所述，根据本发明，针对浮在湖泊等野外水面上，作为用于防止由于蓝藻等藻类的产生而引起的水质的恶化的遮光部件、作为用于设置灯饰等景观设备、广告媒体或者太阳电池等的架台，而使用的(大面积)水上浮子(或者其连结体)，提供能够减轻由风浪等引起的不规则的上浮、倾覆的可能性的抗上浮性水上浮子。

Claims (10)

1.一种抗上浮性水上浮子，沿着水上浮子主体的外周部设有没入水中的下垂片状体，所述水上浮子主体以一定面积漂浮设置于野外水面上。

2.根据权利要求1所记载的水上浮子，其中：沿着水上浮子主体外周部的长度的80％以上设置所述下垂片状体，并且其下端没入到水面下0.1～5.0m。

3.根据权利要求1或2所记载的水上浮子，其中：水上浮子主体以及下垂片状体的主要部分由热塑性树脂构成。

4.根据权利要求3所记载的水上浮子，其中：在下垂片状体的下端部设置有热塑性树脂制的管状体，在该管状体中插通有管状或者棒状的重物。

5.根据权利要求3或4所记载的水上浮子，其中：水上浮子主体是将树脂发泡体固定夹持在由热塑性树脂构成的一对表皮片之间而形成的。

6.根据权利要求1～5中的任意一项所述的水上浮子，其中：在水上浮子主体的外周设置有浮力更大的附加外周部，沿着该附加外周部设置所述下垂片状体。

7.根据权利要求1～5中的任意一项所述的水上浮子，其中：在比设置有所述下垂片状体的水上浮子主体外周部更靠外侧，设有与水上浮子结合的浮力更大的附加外周部。

8.根据权利要求7所记载的水上浮子，其中：所述附加外周部被设置在距水上浮子主体外周部1m以内的位置。

9.根据权利要求6～8中的任意一项所述的水上浮子，其中：所述附加外周部由水上漂浮性的管或/和棒状体构成。

10.根据权利要求6～8中的任意一项所述的水上浮子，其中：所述附加外周部是将树脂发泡体固定夹持在由热塑性树脂构成的一对表皮片之间而形成的。

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