JP2005271673A - 浮体構造物における姿勢制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】大型の浮体構造物の姿勢を長期的に安定して制御し得る浮体構造物の姿勢制御装置を提供する。
【解決手段】風力発電装置３を支持する浮体２の中心浮力体１１の周囲にバラスト水により浮力が調整可能にされた６個の調整浮力容器１２を同一円周上に且つ等角度おきに配置するとともに、各調整浮力容器１２にバラスト水を供給および排出し得る給排出装置２３を設け、風力発電装置３の姿勢を検出する姿勢検出手段２１からの検出値により求められた修正すべき方位である修正方位角に基づき、各調整浮力容器１２に対する給排出量を決定する運転状態決定テーブルおよび容器固有番号変更テーブルを有するとともに、これらのデータテーブルから得られたデータに基づき給排出装置２３を作動させて所定の調整浮力容器１２のバラスト水量を調整する姿勢制御部２４を設けたものである。
【選択図】 図３

Description

本発明は、洋上に配置されて風力発電装置などを搭載した大型の浮体構造物における姿勢制御装置に関するものである。

従来、浮体構造物の短周期の揺動を制御するものとしては、特許文献１および特許文献２に示すものがある。特許文献１に開示された浮遊体の減揺方法は、浮体の周囲に配置した減揺タンク（エアポケット）にエア抜きバルブをそれぞれ設け、波の大小に応じて上記バルブを開閉して浮体の傾斜を防止するものである。また、特許文献２に開示された浮体の動揺低減装置は、浮体の周囲に配置した対称位置の減揺タンク（空気タンク）をダクトにより連通させるとともに、波浪情報に応じて、上記ダクトに設けられたバルブを開閉するものである。
特開平９−２７７９８３号公報（図１〜図４） 実開平７−４２９１号公報（図２）

例えば、風力発電装置を浮体を介して陸地から遠く離れた洋上に設置する場合、陸上や近海に比べて、風向き、風力および潮流についても比較的安定しているため、浮体の姿勢、すなわち風車の姿勢が安定するため、効率の良い風力発電が可能となる。

しかし、浮体が傾斜すると風車を支持しているタワーも傾斜するため、風に対する風車の姿勢が傾き（適正にならず）発電効率が低下することになる。
ところで、上述した特許文献１および特許文献２は、短周期の揺動の抑制を目的としたもので、例えば風力発電装置が設置される大型の浮体構造物の揺動の抑制には適しておらず、また、減揺タンクの底部は開放されて海水の出入が自由に行われるため、波浪の影響により減揺タンク内の空気の一部が流出するおそれも生じ、したがって長期間の姿勢制御には適していない。

そこで、上記課題を解決するために、本発明は、大型の浮体構造物の姿勢を長期的に安定して制御し得る浮体構造物における姿勢制御装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の請求項１に係る浮体構造物における制御装置は、浮体構造物の周囲に少なくとも４個以上で且つ偶数個の浮力体を同一円周上に等角度おきに配置するとともに、互いに１８０度対称位置に配置される２個で一組とされる各組の少なくとも一方の浮力体をバラスト液により浮力調整可能にされた調整浮力体と成し、
上記各調整浮力体にバラスト液を供給および排出し得る給排出装置を設け、
上記浮体構造物の姿勢を検出する姿勢検出手段からの検出値により求められた修正すべき方位である修正方位角に基づき、調整浮力体に対する給排出量を決定するデータテーブルを有するとともに、このデータテーブルから得られたデータに基づき上記給排出装置を作動させて当該調整浮力体のバラスト液量を調整する姿勢制御部を設けたものである。

また、請求項２に係る浮体構造物における姿勢制御装置は、請求項１に記載の姿勢制御装置において、
同じ組の浮力体同士をバラスト液により浮力調整可能にされた調整浮力体と成し、
給排出装置は、同じ組の調整浮力体同士間でバラスト液の供給および排出を行うようにしたものである。

また、請求項３に係る浮体構造物における姿勢制御装置は、請求項１に記載の姿勢制御装置において、
１８０度対称位置に配置された各組の浮力体の一方を浮力調整が不可能な基準浮力体にするとともに、姿勢制御部にて、当該基準浮力体にバラスト液を供給すべきと判断された場合、
当該基準浮力体の反対側に位置する調整浮力体のバラスト液を排出することにより調整するようにしたものである。

また、請求項４に係る浮体構造物における姿勢制御装置は、請求項１に記載の姿勢制御装置において、
浮体構造物の中心部にバラスト液を貯溜する貯溜浮力体を設け、
給排出装置は、上記貯溜浮力体と調整浮力体との間でバラスト液の供給および排出を行うようにしたものである。

また、請求項５に係る浮体構造物における姿勢制御装置は、請求項１乃至４のいずれかに記載の姿勢制御装置において、
円周上に配置された全ての浮力体に所定方向回りで順次固有番号を付するとともに、調整浮力体にバラスト液が満杯になったか否かを検出する水位計を設け、
さらに姿勢制御部に、
上記水位計からの検出信号を入力して満杯になった調整浮力体を特定する満杯検出部を具備するとともに、
データテーブルとして、
修正方位角が基準領域内にある場合に、各調整浮力体の満杯または非満杯の状態に応じて、各調整浮力体に対する給排出装置の運転状態を決定する運転状態決定テーブルと、
修正方位角が他の領域内にある場合に、基準領域内に対応して作成された上記運転状態決定テーブルにて決定された調整浮力体の固有番号を変更することにより、当該運転状態決定テーブルをそのまま利用し得る固有番号変換テーブルとを具備したものである。

また、請求項６に係る浮体構造物における姿勢制御装置は、バラスト液により浮力調整可能にされた調整浮力体を浮体構造物の周囲の同一円周上に３個以上の奇数個で且つ等角度おきに配置し、
上記各調整浮力体にバラスト液を供給および排出し得る給排出装置を設け、
上記浮体構造物の姿勢を検出する姿勢検出手段からの検出値により求められた修正すべき方位である修正方位角に基づき、調整浮力体に対する給排出量を決定するデータテーブルを有するとともに、このデータテーブルから得られたデータに基づき上記給排出装置を作動させて当該調整浮力体のバラスト液量を調整する姿勢制御部を設けたものである。

さらに、請求項７に係る浮体構造物における姿勢制御装置は、請求項６に記載の姿勢制御装置において、
浮体構造物の中心部にバラスト液を貯溜する貯溜浮力体を設け、
給排出装置は、上記貯溜浮力体と調整浮力体との間でバラスト液の供給および排出を行うようにしたものである。

上記各請求項に係る姿勢制御装置によれば、浮体構造物の姿勢を制御するのに、周囲に且つ等角度おきに配置された複数組の浮力体の各組の少なくとも一方の浮力体をバラスト液を給排出し得る調整浮力体としたので、すなわち密閉状の容器としたので、例えば底部が開放された減揺タンクを用いるものに比べて、波浪の影響をそれ程受けることがないとともに空気が流出する心配もないため、長期間に亘って安定した姿勢制御を行うことができる。

さらに、この姿勢制御装置によると、その姿勢の制御に際して、データテーブルに基づき、各調整浮力体に給排出されるバラスト液量を決定するようにしているため、例えばその都度、修正方位角から演算されるバラスト液の給排出量を各調整浮力体に分配する際に、ファジイ演算などの複雑な制御方式を用いて演算するものに比べて、迅速に且つ容易に制御を行い得るとともに、制御装置の構成を簡単にすることができ、延いては、設備コストの低減化につながる。

また、浮力体として、浮力調整が不可能な基準浮力体を設けることにより、バラスト液の給排出すべき対象が少なくなるため、制御をより容易に行うことができる。

以下、本発明の浮体構造物における姿勢制御装置の実施の形態について説明する。なお、以下に示す各実施の形態においては、浮体構造物に風力発電装置が設置されてなる風力発電設備における姿勢制御装置について説明する。
［実施の形態１］
以下、本発明の実施の形態１に係る風力発電装置を支持する浮体構造物における姿勢制御装置を、図１〜図２４に基づき説明する。

まず、風力発電設備の全体構成を図面に基づき説明する。
この風力発電設備は、図１〜図３に示すように、所定海域の海面上（洋上）に浮遊されるとともに複数本の係留索１を介して係留された浮体（浮体構造物の一例である）２と、この浮体２上に設置された風力発電装置３とから構成され、またこの浮体２には、当該浮体２の揺れを抑制するための姿勢制御装置４が設けられている。勿論、各係留索１の先端はアンカー５が取り付けられて海底に固定されている。

上記浮体２は、その中央（中心部）に浮力室と機械室を有する中央浮力体１１が配置されるとともに、この中央浮力体１１の中心を通る直線上で且つ中央浮力体１１を挟んで１８０度対称位置に設けられる２個を１組とする姿勢調整用の調整浮力容器（調整浮力体の一例で、閉鎖されたタンク構造を有しており、バラストタンクともいう）１２が、中央浮力体１１を中心とする同一半径の円周上に一定角度おきに３組（合計６個）でもって配置されたものであり、また各調整浮力容器１２と中央浮力体１１とが、および隣り合う調整浮力容器１２同士が、それぞれ連結材１３により互いに連結されている。

上記風力発電装置３は、中央浮力体１１に立設された支柱体であるタワー３ａの上端部に、風向きに応じて垂直軸心回りに旋回する風車支持体３ｂを介して、風車３ｃが水平軸心周りで回転自在に設けられたもので、勿論、この風車３ｃに発電機が連結されている。

なお、上記各調整浮力容器１２の外周には、短い周期での波浪による揺動を減衰させるための揺動抑制板（フィン）１４がそれぞれ放射方向に突設されている。
上記姿勢制御装置４は、浮体２の姿勢を検出する姿勢検出手段２１と、各調整浮力容器１２内のバラスト水（バラスト液の一例）の水位（液位）、具体的には満水状態（満杯状態）を検出する水位計（レベルセンサともいう）２２と、対となる各組の調整浮力容器１２，１２同士間でそれぞれバラスト水を移動させる、すなわちバラスト水の供給および排出を行う給排出装置（液移動装置でもある）２３と、上記姿勢検出手段２１からの検出値に基づいて上記給排出装置２３を制御する姿勢制御部２４とで構成されている。なお、図示しないが、各調整浮力容器１２の上部に、空気穴または一定圧で空気を吸入および排気を行うための定圧開閉弁がそれぞれ設けられている。

上記給排出装置２３は、組となる２個の調整浮力容器１２，１２同士間に亘ってそれぞれ設けられた接続管３１（３１Ａ〜３１Ｃ）と、これら各接続管３１の途中にそれぞれ配置されたポンプユニット３２（３２Ａ〜３２Ｃ）とから構成されており、またこの給排出装置２３においては、調整浮力容器１２，１２同士間でバラスト水を循環使用し得るように、気化や漏水などによるバラスト水の減少時以外は、外部に対して閉鎖した系にされている。

上記各ポンプユニット３２は、図４に示すように、各接続管３１の途中に設けられた第１ポンプ（水用または海水用が用いられる）３３と、これら各第１ポンプ３３をバイパスするように各接続管３１の途中に分岐して設けられたバイパス管３４と、これら各バイパス管３４の途中に設けられた第２ポンプ（水用または海水用が用いられる）３５と、各ポンプ３３，３５の吐出側の各管３１，３４の途中に設けられた第１および第２電磁開閉弁（以下、開閉弁という）３６，３７とから構成されており、この給排出装置２３において、第２開閉弁３７を閉じるとともに第１開閉弁３６を開いて第１ポンプ３３を作動させれば、組における一方の調整浮力容器１２から他方の調整浮力容器１２にバラスト水を移動（給排出）させることができ、また第１開閉弁３６を閉じるととも第２開閉弁３７を開いて第２ポンプ３５を作動させれば、組における他方の調整浮力容器１２から一方の調整浮力容器１２にバラスト水を移動させることができる。

なお、上述した各ポンプユニット３２においては、２台のポンプ３３，３５を配置したが、図５に示すように、１台のポンプにより構成することもできる。
この場合、各接続管３１の途中に１台のポンプ６１を設けるとともにこのポンプ６１の両側に第１および第２三方切換弁（例えば、電磁式のものが用いられる）６２，６３をそれぞれ介装し、さらにポンプ６１の吸込側の第１三方切換弁６２の残りのポートと吐出側の接続管３１の途中とを第１バイパス管６４で接続するとともに、ポンプ６１の吸込側接続管３１の途中と吐出側に設けられた第２三方切換弁６３とを第２バイパス管６５で接続する。

この構成において、図５の実線矢印にて示すように、一方の調整浮力容器１２から他方の調整浮力容器１２にバラスト水を移動させる場合には、両三方切換弁６２，６３により、両バイパス管６４，６５への接続を止めてポンプ６１を作動させればよい。また、図５の破線矢印にて示すように、逆方向にバラスト水を移動させる場合には、両三方切換弁６２，６３を切り換えて、両バイパス管６４，６５にバラスト水が流れるようにしてポンプ６１を作動させればよい。

ここで、姿勢制御を説明する際に用いる座標系について、図６に基づき説明する。
便宜上、浮体２の静止水平状態において、全ての調整浮力容器１２を含む水平面上で且つ浮体２の中心（中央浮力体の中心でもある）を原点Ｏとするｘ−ｙ平面を考えるとともに、この原点Ｏを通り且つｘ−ｙ平面に直交するｚ軸（鉛直軸）を考える。そして、ｘ軸回りの回転角をピッチ角φと称し、ｙ軸回りの回転角をロール角θと称す。ここで、ｘ軸を回転軸として原点Ｏからｘ軸の正側を見て左回り（反時計回り）をピッチ角φの正方向とし、ｙ軸を回転軸として原点Ｏからｙ軸の正側を見て左回り（反時計回り）をロール角θの正方向とする。さらに、ｚ軸に対するタワー３ａの傾きを傾斜角αと称するとともに、傾斜したタワー３ａのｘ−ｙ平面上に投影した際のｚ軸を中心とする正のｘ軸との成す角を傾斜方位角β′と称し、正側のｘ軸から正側のｙ軸に向かう回転方向を傾斜方位角β′の正方向とする。

ところで、浮体２の姿勢制御に際し、タワー３ａの傾斜をなくすように、すなわちタワー３ａの傾斜方位角β′とは反対方向（１８０度位相が異なる方向）に傾動するように負荷（具体的には、バラスト水の移動によるモーメント荷重）を作用させる必要があるため、以下においては、この負荷を作用させる方向を修正方位角βと称して、その説明を行う。

上記姿勢検出手段２１は、図３に示すように、タワー３ａの基部（または中央浮力体１１）に配置されてｘ軸回りでの浮体２の傾き（ピッチ角φ）を検出するピッチ角検出センサ４１、およびｙ軸回りでの浮体２の傾き（ロール角θ）を検出するロール角検出センサ４２により構成され、また図示しないが、必要に応じて係留索１の許容範囲でｚ軸回りでの浮体２の傾き（ヨー角）を検出するヨー角検出センサ（コンパス、ジャイロなどの方位センサが用いられる）が設けられる。また、外乱検出手段４３として、風向計４４および風力計４５がタワー３ａに設けられるとともに、潮流の向きおよび潮流の速度（潮速）を検出する潮流計４６が中央浮力体１１の底部に設けられている。

上記姿勢制御部２４は、図７に示すように、ピッチ角検出センサ４１にて検出されたピッチ角φおよびロール角検出センサ４２にて検出されたロール角θを入力して所定の演算式に基づき傾斜角αおよび修正方位角βを求める傾き状態演算部５１と、目標とする浮体２の姿勢、タワー３ａについて言えばその傾き（具体的には、傾斜角αが０度である）を設定する目標傾き設定部５２と、目標傾き設定部５２の設定値と傾き演算部５１からの傾斜角αとの偏差を求める偏差演算部５３と、この偏差演算部５３にて求められた偏差値並びに風向計４４、風力計４５および潮流計４６からの各検出値を入力して当該偏差値がゼロとなるように、すなわちタワー３ａを修正方位角βの方向に傾けるためのバラスト水の総移動量を求めるバラスト水移動量演算部（バラスト液移動量演算部ともいう）５４と、上記各水位計２２からの検出値を入力して各調整浮力容器１２内のバラスト水が満水（満杯）になったか否かを検出する満水検出部（満杯検出部ともいう）５５と、上記バラスト水移動量演算部５４で演算されたバラスト水移動量および満水検出部５５からの検出結果を入力して各調整浮力容器１２に対するバラスト水の配分量すなわち各移動量（以下、個別移動量ともいう）を演算する配分演算部５６と、この配分演算部５６の演算値に基づいて給排出装置２３における各ポンプユニット３２に、詳細には、各ポンプ３３，３５および各開閉弁３６，３７に操作信号を出力する操作指令部５７とから構成されている。

上記バラスト水移動量演算部５４は、偏差演算部５３からの偏差信号をＰＩＤ制御回路に入力してフィードバック系の出力ｍｂ（ｔ）を求めるとともに外乱検出手段４３である風向計４４等で検出された風速、風向、潮向および潮速をフィードフォワード制御回路に入力してフィードフォワード系出力ｍｆ（ｔ）を求めた後、これらを加算することによりバラスト水の総移動量Ｍ（ｔ）［ｍｂ（ｔ）＋ｍｆ（ｔ）］を求めるように構成されている（なお、ｔはある時間において求められた値であることを示している）。

また、上記配分演算部５６には、上記バラスト水移動量演算部５４にて求められたバラスト水の総移動量、並びに調整浮力容器１２の位置および修正方位角βに基づき、各調整浮力容器１２に対する個別移動量（容器への供給量または容器からの排出量）を求めるためのデータテーブル（後で詳述する）が具備されている。

さらに、満水検出部５５では、各調整浮力容器１２内に設けられた水位計２２からの検出信号を入力するとともに、バラスト水が満水になった調整浮力容器１２を配分演算部５６に知らせるものである。

上記構成において、ピッチ角検出センサ４１にて検出されたピッチ角φおよびロール角検出センサ４２にて検出されたロール角θが傾き状態演算部５１に入力されると、ここで、ロール角θおよびピッチ角φに基づき傾斜角αと修正方位角βとが演算される。次に、この傾斜角αおよび目標傾き設定部５２からの設定値が偏差演算部５３に入力されて、設定値すなわち目標との偏差角が求められる。そして、外乱検出手段４３からの風向、風力、潮向および潮流と偏差演算部５３からの偏差角がバラスト水移動量演算部５４に入力され、ここで、偏差値をＰＩＤ制御演算の入力とするとともに、風向、風力、潮向および潮流に基づくフィードフォワード制御演算を行い、バラスト水の総移動量が演算される。

次に、バラスト水移動量演算部５４で演算されたバラスト水の総移動量、傾き状態演算部５１からの修正方位角βおよび満水検出部５５からの検出結果が配分演算部５６に入力されて、各調整浮力容器１２に対するバラスト水の個別移動量が演算される。但し、本実施の形態１においては、一組の調整浮力容器１２，１２同士間でバラスト水を移動させるため、実際のバラスト水の総移動量としては、演算された総移動量［Ｍ（ｔ）］の１／２の値が用いられる。

そして、この演算結果が操作指令部５７に入力されて、その演算結果に基づき、ポンプユニット３２（３２Ａ〜３２Ｃ）のポンプ３３，３５および開閉弁３６，３７に操作信号が出力されて、浮体２の姿勢制御が行われる。

ここで、配分演算部５６に具備されたデータテーブルを用いて、調整浮力容器１２に対するバラスト水の個別移動量を求める手順を具体的に説明する。
なお、以下の説明においては、図８に示すように、同一円周上に配置された６個の調整浮力容器１２により区画される６個の扇形状の大エリア（１つの大エリアを領域ともいう）を、この大エリアを左右の小エリア（分割領域ともいう）に２分割（等分割である）するとともに、修正方位角βを計測する基準方位（ｘ軸）上の調整浮力容器１２を第１容器１２Ａと称するとともに、反時計回りに位置する調整浮力容器１２を、順番に、第２容器１２Ｂ〜第６容器１２Ｆというように、固有番号を付して説明する。小エリアについても、基準方位から反時計回りに、３０度おきで順番に、第１小エリア（０〜３０度）〜第１２小エリア（３３０〜３６０度）というように固有番号を付し、また第１容器１２Ａと第２容器１２Ｂと原点Ｏとで囲まれた扇形状の大エリアを基準領域と称するとともに、他の隣接する容器同士（例えば、１２Ｂと１２Ｃ，１２Ｃと１２Ｄなど）と原点Ｏとで囲まれる扇形状の領域を他の領域と称し、さらに上記第１小エリアを基準分割領域と称する。

上記データテーブルには、修正方位角βが第１小エリア（基準分割領域）内に位置する場合に、各容器１２の満水または非満水の状態に応じて、各容器１２に対する給排出装置２３の運転動作状態（具体的には、ポンプユニットにおけるポンプを最大能力で運転させる、または最大能力に対する運転比率）を決める運転状態決定テーブルＴＢ１と、修正方位角βが他の小エリア内にある場合に、上記運転状態決定テーブルにて決定された容器１２の固有番号をずらせることにより、当該運転状態決定テーブルをそのまま利用し得るようにした固有番号変換テーブル（給排出を行う容器を特定するテーブル）ＴＢ２とがある。

まず、運転状態決定テーブルＴＢ１を、図１７に基づき説明する。
この運転状態決定テーブルＴＢ１は、修正方位角βが第１小エリア内に位置している場合、固有番号が付された各容器１２にバラスト水を個別移動させる際の給排出装置２３における運転動作の状態を示すもので、満水の容器１２の有・無に応じて運転状態（１〜８の運転番号で示す）が決定される。

すなわち、左端の縦の欄に記載した第１〜第６は動作番号、上側の横の欄に記載した１〜８は運転番号で、運転番号の下の行に記載した満水容器はみなし番号（後述するが、第１大エリアにおいては、みなし番号と固有番号とは等しい）であり、縦欄と横欄との合流する欄に、具体的な運転方法（後述する（１）式の係数である）が定められている。

例えば、運転番号が１である場合、すなわち満水の容器１２が無い場合で、図１８に示すように、その修正方位角βが第１小エリア（０〜３０度）の範囲内に位置する場合について説明する。

この制御原理について、図９を参照して簡単に説明すると、第１容器１２Ａと第２容器１２Ｂとの間の方向で且つ第１容器１２Ａ寄り位置で、バラスト水の移動により負荷を作用させれば、浮体２の傾斜が水平に、すなわちタワー３ａを略鉛直状態に制御することができる。

言い換えれば、第１容器１２Ａと第２容器１２Ｂとにポンプにて且つ最大能力でもってバラスト水を供給すれば、浮体２の姿勢を改善するのに大きく寄与することになり、これに加えて、これら２個の容器とは組を構成しておらず且つその領域の中心線と直交する方向にある容器１２内のバラスト水量を調整することにより、バラスト水の移動による負荷の合力の方向を当該修正方位角βに一致させることができる。すなわち姿勢の微調整を行うことができる。

上記の制御原理に基づき、運転状態決定テーブルＴＢ１には、第１容器１２Ａおよび第２容器１２Ｂの欄に「１」というデータが記載される（入れられる）とともに第６容器１２Ｆの欄には微調整用の値（√（３×tan（３０−β）））が記載されている。

ここで、上記「１」という値の意味は、ポンプを最大能力（フル運転）で作動させることを意味しており、微調整用の値については、その欄に記載された（√（３×tan（３０−β）））式により求められる値（最大能力に対する運転比率）でもってポンプが作動されることを意味している。

再度、説明すると、修正方位角βの両側に位置する２個の容器１２Ａ，１２Ｂにポンプをフル運転で駆動してバラスト水をそれぞれに迅速に且つ目一杯でもって供給するとともに、両容器１２Ａ，１２Ｂ間の第１大エリア（基準領域）の中心線よりも一方の容器１２Ａ側に修正方位角βがずれている場合に、そのずれ分を補正するモーメントを発生させるために、第６容器１２Ｆにバラスト水を所定の運転比率でもって供給するものである。

なお、この運転状態テーブルのデータとしては、ポンプのフル運転に対する比率を用いているが、その制御周期（例えば、１分程度の間隔）を考えると、結局は、容器１２に供給するバラスト水の流量（個別移動量である）を表していることになる。なお、姿勢の制御に用いられる第１容器１２Ａ、第２容器１２Ｂおよび第６容器１２Ｆ以外の第３〜第５容器１２Ｃ，１２Ｄ，１２Ｅについては、当然、「０」（運転停止）のデータが入れられている。

ところで、各容器１２の個数は、４個以上の偶数個で且つ同一円周上で等角度間隔でもって配置されているため、修正方位角が第１大エリア（基準領域）にある場合のバラスト水の総移動量が求まっていると、修正方位角βが他の大エリア（他の領域）にある場合のバラスト水の個別移動量については、第１大エリアの考えを適用することができる。つまり、当該他の大エリアの右側（時計回り方向）の浮力体の固有番号を１であるとみなし（反時計回りに浮力体のみなし番号が１ずつ増える）て、このみなし番号におけるバラスト水の個別移動量を第１大エリアの考えを適用して求めることができる。これにより、みなし番号におけるバラスト水の個別移動量を、その固有番号におけるバラスト水の個別移動量として扱うことができる。

また、大エリアを半分にした小エリアについては、その微調整方向が互いに逆になっているだけなので、両小エリア間の境界線で円全体を１８０度回転させた時、回転後の各容器１２の位置に、回転前にあった容器１２の固有番号（第１大エリアの場合）または上記みなし番号を、回転後の各容器１２のみなし番号として扱うだけでよい。例えば第１小エリアと第２小エリアについて言えば、第１容器１２Ａと第２容器１２Ｂ、第３容器１２Ｃと第６容器１２Ｆ、第４容器１２Ｄと第５容器１２Ｅ、それぞれにおいて、相手の固有番号を自己のみなし番号として扱うことになる。

したがって、修正方位角βが第３小エリアにある場合、固有番号２をみなし番号１とし、第１小エリアに修正方位角βがある場合の各固有番号（浮力体）の個別移動量を同じ数字のみなし番号の個別移動量として扱うことにより姿勢制御を行うことができる。

以下、第１小エリアと第２小エリアの考えを他の大エリアにおけるみなし番号に従って適用することで、全ての小エリア（第３小エリア〜第１２小エリア）における姿勢制御を行うことができることになる。

図１８は、上記の考え方に基づくテーブルであり、縦の欄を修正方位角βが属する小エリア、横の欄をバラスト水の個別移動量を求めるための動作番号とし、縦と横とが合流する各欄には各浮力体の番号が配置されている。第３小エリア以降は、第１大エリアに修正方位角βがあるとみなして求めているため、上述の説明に基づき、奇数小エリアは、番号が１つ小さい奇数小エリアの固有番号を１増やしたものになっており、偶数小エリアは、番号が１つ小さい偶数小エリアの固有番号を１増やしたものになっている。固有番号、エリア番号とも、最大値の次は「１」に戻ることになる。図１８においては、みなし番号として、第１および第２小エリアが参照される。

図１８に示す固有番号変換テーブルＴＢ２を具備しておくことにより、運転動作状態については、第１大エリア内の第１小エリアに修正方位角βがある場合についてのデータを用意するだけで済む。なお、各テーブルにおいて、エリアの角度範囲を示した際に、下限値に等号「≦」を付したが、上限値に等号を付してもよい。

上記の説明では、満水の容器１２が無い場合について説明したが、運転状態決定テーブルＴＢ１の運転番号２〜８に示すように、満水容器が第１容器１２Ａである場合、第２容器１２Ｂである場合、第６容器１２Ｆである場合、第１および第２容器１２Ａ，１２Ｂである場合、第１および第６容器１２Ａ，１２Ｆである場合、第２および第３容器１２Ｂ，１２Ｃである場合、第１，第２および第６容器１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｆである場合についての運転比率（供給流量比）を示している。

ところで、運転比率を示すテーブルに従い運転を行うのでもよいが、その運転比率をさらに加工して運転することもできる。この場合、以下の事項が考慮される。
この制御においては、その制御周期が決められており、この制御周期ごとに使用するポンプ（ポンプユニットでもある）の番号が決定されることになるが、この決定時に、供給量が小さい場合には、その運転比率「１（フル運転）」が小さくされる。すなわち、以下の演算により調整のための係数Ｎが求められる。

制御周期において、ポンプを最大能力で運転したときのバラスト水の移動可能量をＭ_ＰＭＡＸ、流量を調整するための能力制限係数をＮとすると、下記（１）式にて表すことができる。

Ｎ＝Ｍ（ｔ）／（運転番号における各係数の合計×Ｍ_ＰＭＡＸ）・・・（１）
Ｎが１以上である場合には、ポンプを最大能力で運転するとともに配管経路中に設けられる開閉弁などで流量制限をかけることなくバラスト水の移動が行われる（Ｎ＝１として扱う）。逆に、Ｎが１未満である場合、運転番号により特定された各容器に対応するポンプの運転比率（各容器に対する供給流量比）の係数（テーブル中）にさらにＮを乗じた比率としてバラスト水の移動を行う。なお、１未満の値で運転を行う場合には、ポンプの吐出量を絞るか、または配管経路中に設けられた開閉弁の開度を調節することにより行う。

ここで、図１７の運転状態テーブルＴＢ１に示した各運転番号１〜８について、各容器により発生される姿勢制御のための力のベクトル図を、図９〜図１６に示しておく。なお、図中の斜線が施されたみなし番号の容器が満水容器であることを示している。

これらの各図から分かるように、容器１２に対するバラスト水の個別移動量により発生する個別ベクトルＦを合成した合成ベクトルＮの方向が、修正方位（β）に一致するようにポンプが制御される。

ところで、運転番号５〜７においては、満水以外の容器１２を用いて合成ベクトルを得ようとすると、修正方位とは異なる方向のベクトルになるため、その修正方位から左右のいずれかに９０度以内にある容器１２に対するポンプを運転して個別ベクトルＦを発生させ、浮体２の傾斜をできるだけ修正方位に近づくようにされる。なお、その容器が満水になれば、制御の限界となるため、ポンプの運転が停止される。

上述したように、浮体２の姿勢、すなわちタワー３ａが傾斜した場合でも、各傾斜センサ４１，４２からの検出値に基づきバラスト水の総移動量が演算されるとともに、この演算されたバラスト水の総移動量が配分演算部５６に入力されて、ここで、その修正方位角βに応じて、予め、用意された容器に対するポンプの運転比率（制御量でもある）を示す運転状態決定テーブルＴＢ１および修正用方位角βに応じて運転状態決定テーブルＴＢ１を適用するために容器の固有番号（ポンプの番号、正確には、ポンプユニットの番号である）から当該運転状態決定テーブルＴＢ１と関連する動作番号を取得するための固有番号変換テーブルＴＢ２に基づき、浮体２の姿勢制御を行うことができる。

このように、浮体２の姿勢制御を行う際に、予め、用意された２種類のデータテーブルを用いて制御を行うようにしているので、その都度、検出センサ４１，４２から入力される検出値に応じて、例えばその都度、修正方位角βから演算されるバラスト水の給排出量を各調整浮力容器１２に配分する際に、ファジイ演算などの複雑な制御方式を用いて演算するものに比べて、迅速に且つ容易に制御を行い得るとともに、制御装置の構成を簡単にすることができる。

すなわち、比較的長い変動周期の外乱による浮体２の傾きを迅速に且つ容易に修正して浮体２を長期的に安定した姿勢に保持することができるので、風力発電装置３の風車３ｃの風に対する受圧面を、常に、適正な方向に向けることができるので、発電効率の向上を図ることできる。

上記の構成によれば、浮体すなわち風力発電装置の姿勢を制御するのに、周囲に且つ等角度おきに配置された複数組の浮力容器の各組の少なくとも一方をバラスト水を給排出し得る調整浮力容器としたので、すなわち密閉状の容器としたので、例えば底部が開放された減揺タンクを用いるものに比べて、波浪の影響をそれ程受けることがないとともに空気が流出する心配もないため、長期間に亘って安定した姿勢制御を行うことができる。

しかも、この姿勢制御装置によると、その姿勢の制御に際して、データテーブルに基づき、各調整浮力容器に給排出されるバラスト水量を決定するようにしているため、例えばその都度、修正方位角に基づき、各調整浮力容器に対する給排出量を例えばファジイ演算などを用いて演算するものに比べて、迅速に制御を行い得るとともに、制御装置を簡単な構成にすることができるので、設備コストの低減化を図ることができる。

なお、上記説明においては、容器の個数が６個の場合について説明したが、４個のおよび８個の場合について、運転状態決定テーブルＴＢ１および固有番号変換テーブルＴＢ２を、図１９および図２０（４個の場合）並びに図２１〜図２３および図２４（８個の場合）に示す。また、容器が１０個以上の場合でも、４個、６個、８個の場合と同様にポンプの運転制御が行われる。
［実施の形態２］
以下、本発明の実施の形態２に係る浮体構造物の姿勢制御装置を、図２５に基づき説明する。

上記実施の形態１においては、浮体の姿勢を制御する際に、修正方位角βが位置する大エリア（基準領域）に係る２個の調整浮力容器およびそれらと組をなす調整浮力容器以外の調整浮力容器にバラスト水を個別移動させることにより姿勢の微調整を行うようにしたが、本実施の形態２においては、この微調整を行わずに、傾斜の改善を主眼においたものである。

なお、本実施の形態２と実施の形態１との異なる箇所は、修正方位にほぼ直交する方向に位置する微調整用の調整浮力容器を用いるか否かだけであり、したがって、全体構成としては実施の形態１と同一の構成であるため、同一の部材番号を用いて、姿勢制御の動作に着目して説明する。

すなわち、本実施の形態２においては、隣接する調整浮力容器間の角度の半分の角度を小エリアのサイズとし、第１小エリアはその中間に固有番号１の調整浮力容器を有し、第１小エリアに隣接して反時計回りに、第２および第３小エリアに基づき、最後の小エリアに第１小エリアが隣接するものとする。

この場合におけるバラスト水の個別移動についての考え方を示すと、修正方位角βが或る小エリアに存在している場合には、当該小エリアの中心（中間）から両側９０度未満の範囲にある調整浮力容器にバラスト水が個別移動されることになり、また調整浮力容器への個別移動量、すなわちポンプの運転動作状態については、常に、最大能力で運転される。

したがって、本実施の形態２においては、データテーブルとしては、運転状態決定テーブルおよび容器の固有番号変換テーブルを用いずに、単に、個別移動すべき容器番号（ポンプ番号、正確には、ポンプユニット番号である）すなわち運転番号テーブルだけが用いられる。なお、上記範囲の両端に近づくと傾斜改善への寄与が小さくなってくるため、適宜、範囲を狭めて設計するとよい。

この運転番号テーブルを、図２５に示しておく（容器の数が６個の場合）。
勿論、図２５中、「１」はポンプを最大能力（フル状態）で運転することを意味するとともに、「０」はポンプの運転が停止状態であることを意味している。

図２５に示すように、修正方位角βが含まれる小エリア中心から両側９０度未満の範囲にある調整浮力容器にバラスト水が個別移動される。
また、図２６に調整浮力容器が４個である場合の運転番号テーブルを、図２７に調整浮力容器が８個である場合の運転番号テーブルを示しておく。

この構成においても、上記実施の形態１と同様に、浮体２の姿勢制御に際し、バラスト水を個別移動すべき調整浮力容器を、すなわち作動すべきポンプユニットをデータテーブルを用いて特定することができるので、やはり、迅速に且つより簡単な構成にて浮体の姿勢制御を行うことができる。
［実施の形態３］
以下、本発明の実施の形態３に係る浮体構造物の姿勢制御装置を、図２８に基づき説明する。

上記実施の形態１においては、中央浮力体１１を挟んで直線上に配置されて組となる調整浮力容器１２，１２同士間でバラスト水を個別移動（給排出）させるように構成したが、本実施の形態３においては、中央浮力体についても、バラスト水を貯溜し得る容器とするものである。なお、本実施の形態３の説明においては、上記実施の形態１の構成に適用するものとして説明を行い、したがって実施の形態１と同一の構成部材については、同一の番号を付してその説明を省略する。

すなわち、図２８に示すように、中央浮力体をタンク構造の貯溜浮力容器（貯溜浮力体）７１にするとともに、この貯溜浮力容器７１と各調整浮力容器１２との間でバラスト水を個別移動させるための給排出装置７２が設けられたものである。

この給排出装置７２は、貯溜浮力容器７１に接続された集合配管７３と、この集合配管７３から各調整浮力容器１２にそれぞれ接続された分岐管７４と、上記集合配管７３の途中に設けられたポンプユニット７５と、上記各分岐管７４にそれぞれ介装された電磁開閉弁７６とから構成されている。

したがって、姿勢制御部２４の配分演算部５４からの制御信号により、操作指令部５７を介して、ポンプユニット７５が作動させられるとともに所定の電磁開閉弁７６が操作されて、所定の調整浮力容器１２から個別移動量だけバラスト水を貯溜浮力容器７１に排出させた後、当該貯溜浮力容器７１から所定の調整浮力容器１２に個別移動量だけバラスト水が供給される（勿論、ポンプユニット７５において、バラスト水の供給および排出のいずれかに切り換えられる）。

この構成によると、ポンプユニット７５が集合配管７３の１箇所にだけ設けられるため、上述した実施の形態１のものに比べて、部品点数を削減することができるとともにメンテナンスも容易となる。勿論、実施の形態１にて説明したと同様の効果が得られる。

なお、図２９に示すように、給排出装置８１を、貯溜浮力容器７１と各調整浮力容器１２とを、それぞれ供給用配管８２および排出用配管８３により接続するとともに、各供給用配管８２および排出用配管８３をそれぞれ集合用管８２ａ，８３ａおよび分岐管８２ｂ，８３ｂにより構成するとともに、各集合用管８２ａ，８３ａの途中にポンプ（水用または海水用が用いられる）８４，８５を設けるとともに各集合用管８２ａ，８３ａの途中に電磁開閉弁８６，８７を介装した構成にしてもよい。この構成によると、上記実施の形態３にて説明したものに比べて、バラスト水の供給と排出とを同時に行うことができるため、制御時間を短く、すなわち制御を迅速に行うことができる。

また、上記実施の形態３においては、貯溜浮力容器７１に貯溜されたバラスト水を調整浮力容器１２との間で移動させることにより姿勢制御を行うようにしたが、例えば直接、海面からバラスト水として海水を汲み上げるとともに、海面に放出することにより姿勢制御を行うこともできる。勿論、湖水に浮かんでいる場合には、バラスト水として湖水が用いられる。
［実施の形態４］
以下、本発明の実施の形態４に係る浮体構造物の姿勢制御装置を、図３０および図３１に基づき説明する。

上記各実施の形態では、全ての容器（浮力体）を調整浮力容器１２として説明したが、本実施の形態４においては、同一円周上に偶数個の容器があり、中心を挟んで対向する組において、一部の組または全部の組の一方を浮力調整不可能な基準浮力容器（基準浮力体）とするとともに他方を浮力調整可能な調整浮力容器とし、しかも一部の組が基準浮力容器と調整浮力容器とで構成された場合、残部の組については、両方が調整浮力容器で構成され、各調整浮力容器にそれぞれバラスト水を供給および排出し得る給排出装置を設け、そして浮体（浮体構造物）に設けられた姿勢検出手段の検出値に基づき上記給排出装置を作動させて各調整浮力容器のバラスト水量を調整する姿勢制御部を設けたものである。なお、図３０は調整浮力容器が６個の場合、図３１は調整浮力容器が４個の場合を示している。

すなわち、図３０（ｂ），（ｃ）および図３１（ｂ）に示すように、組となる容器のうちの一部で、一方をたとえば発泡体などを充填したり、密閉中空状に形成して浮力調整が不可能な基準浮力容器（基準浮力体）９１とし、他方を給排出装置（図示せず）により外部との間、または互いにバラスト水を給排出して浮力調整可能な調整浮力容器（調整浮力体）９２としたものである。勿論、図３０（ｄ），図３１（ｃ）に示すように、各組をすべて基準浮力容器９１と調整浮力容器９２とで構成してもよい。また、図示しないが、上記各構成のうち、両方を浮力が同一の基準浮力容器の組を１組以上設けてもよい。

なお、基準浮力容器９１と調整浮力容器９２からなる組のバラスト水の個別移動量については、各組への個別移動量を調整浮力容器９２で受け持つことになる。
ところで、ここで用いられる容器の固有番号変換テーブル（実施の形態１にて説明したもの）については、組における一方が浮力の調整が不可能な基準浮力容器である場合には、容器の固有番号に基づき、他方の調整浮力容器に対する逆の運転動作（供給であれば排出動作、排出であれば供給動作）の指示に変換すべき第３のテーブルとして、運転状態変換データテーブルが具備される。

例えば、この運転状態変換データテーブルの一番左側の列には、上から下に向って容器の固有番号が記載され、二番目の列には、実際、給排出動作が行われる調整浮力容器の固有番号が記載され、三番目の列には、運転状態決定テーブルにて決定された運転動作をそのまま用いるのかそれとも逆の動作を行わせるのかを示すデータ（情報）が記載されることになる。この運転状態変換データテーブルにより、基準浮力容器が混じっている場合でも、実施の形態１にて説明した運転状態決定テーブルをそのまま用いることができる。

上記構成によれば、実施の形態１にて説明したものと同様の効果が得られる。
また、基準浮力容器９１の浮力が、調整浮力容器９２における調整浮力の上限と下限の中間（中心）になるようにするとともに、浮体２が水平の適正姿勢である場合には、この調整浮力容器９２における浮力についても、丁度、その上限と下限との中間になるように調整しておくことにより、調整浮力容器９２による浮力調整可能範囲をできるだけ大きくすることができる。
［実施の形態５］
以下、本発明の実施の形態５に係る浮体構造物の姿勢制御装置を、図３２および図３３に基づき説明する。

上述した実施の形態２においては、調整浮力容器を偶数個配置したものとして説明したが、本実施の形態５においては、奇数個、例えば５個配置し、且つ上記実施の形態３にて説明したように、バラスト水（バラスト液）の給排出については、貯溜浮力容器（中央浮力体）との間で行うようにするとともに、貯溜浮力容器と各調整浮力容器との間のバラスト水の給排出量の合計がゼロになるようにされている。

すなわち、図３２に示すように、貯溜浮力容器１０１の周囲に且つ等角度間隔（７２度間隔）で調整浮力容器１０２が５個配置されるとともに、これら各調整浮力容器１０２と貯溜浮力容器１０１との間で、バラスト水の給排出を行うための給排出装置（図示せず）が具備されている。なお、この給排出装置は、実施の形態３で説明したものと同様の構成を有するものである。

この場合の制御方式としては、制御の簡単化を図るために、バラスト水の給排出量の合計（総移動量）についてはゼロとなるようにした状態で、最大能力（フル運転）でバラスト水を供給する調整浮力容器１０２と、フル運転でバラスト水を排出する調整浮力容器１０２と、バラスト水の移動量（例えば、フル運転を１とすれば、１／２の運転能力とされる）が調整される調整浮力容器１０２とが設けられる。

具体的に説明すれば、図３３に示すように、第１容器１０２Ａを基準方位に一致させて反時計回りに第２〜第５容器１０２Ｂ〜１０２Ｅと順番に番号を振り、そして全周を１０等分して小エリアを設けるとともに、１つ置きの小エリアの中心に各容器１０２を配置するものとする。

そして、修正方位角βが、第１小エリア内に存在する場合には、第１容器１０２Ａにフル運転で貯溜浮力容器１０１からバラスト水を供給するとともに、反対側の第３容器１０２Ｃおよび第４容器１０２Ｄからバラスト水をフル運転で貯溜浮力容器１０１に排出させ、各容器１０２に対するバラスト水の総量を一定にするための調整用として、第１容器１０２Ａの両側に位置する第２容器１０２Ｂおよび第５容器１０２Ｅに、フル運転の半分の運転能力（１／２）でもって貯溜浮力容器１０１からバラスト水が供給される。

一方、修正方位角βが、第１容器１０２Ａが属する小エリアに存在しなくて、容器１０２が属しない例えば第２小エリアに存在する場合には、修正方位の両側９０度（±９０度）の範囲内にある第１容器１０２Ａおよび第２容器１０２Ｂにフル運転でバラスト水を供給し、且つ修正方位とは反対側の小エリアに属する第４容器１０２Ｄからはフル運転でバラスト水が排出されるとともに、その両側の第３容器１０２Ｃおよび第５容器１０２Ｅからはフル運転の半分の運転能力（１／２）でもってバラスト水が排出される。

そして、修正方位が他の小エリアに存在する場合には、上記第１容器１０２Ａを７２度ずつずらせることにより、すなわち図３３に示す固有容器番号テーブルを用いることにより、上述した制御方法を適用することができる。

勿論、この場合も、上述した各実施の形態と同様の効果が得られる。
また、この実施の形態５においては、貯溜浮力容器１０１と調整浮力容器１０２との間でバラスト水の供給および排出を行うようにしたが、貯溜浮力容器１０１を設けない場合には、各調整浮力容器１０１に対して、海水（または、湖水）の供給および排出が行われる。勿論、この場合でも、全ての調整浮力容器１０２内のバラスト水の総量は、常に、一定に保つように制御される。

なお、この考え方は３個以上の奇数の調整浮力容器に適用可能である。
ところで、上述した各実施の形態において、浮力体を容器状に構成したが、浮体（浮力構造体）内に形成された浮力空間であってもよい。

また、上記各実施の形態において、組となる浮力容器をそれぞれ複数個ずつでもって構成してもよい。

本発明の実施の形態１に係る姿勢制御装置を具備した風力発電設備の全体側面図である。 同風力発電設備の斜視図である。 同風力発電設備の姿勢制御装置の概略構成を示す図である。 同姿勢制御装置の給排出装置の構成を示す図である。 同姿勢制御装置における給排出装置の変形例の構成を示す図である。 同姿勢制御装置における姿勢制御を説明するための座標系を示す図である。 同姿勢制御装置の構成を示すブロック図である。 同姿勢制御装置における制御方法を説明するための調整浮力容器の配置図である。 同姿勢制御装置における制御方法を説明するための力のベクトル図である。 同姿勢制御装置における制御方法を説明するための力のベクトル図である。 同姿勢制御装置における制御方法を説明するための力のベクトル図である。 同姿勢制御装置における制御方法を説明するための力のベクトル図である。 同姿勢制御装置における制御方法を説明するための力のベクトル図である。 同姿勢制御装置における制御方法を説明するための力のベクトル図である。 同姿勢制御装置における制御方法を説明するための力のベクトル図である。 同姿勢制御装置における制御方法を説明するための力のベクトル図である。 同姿勢制御装置における制御方法を説明するための運転状態決定テーブルを示す図である。 同姿勢制御装置における制御方法を説明するための容器の固有番号変換テーブルを示す図である。 同姿勢制御装置の変形例における制御方法を説明するための運転状態決定テーブルを示す図である。 同姿勢制御装置の変形例における制御方法を説明するための容器の固有番号変換テーブルを示す図である。 同姿勢制御装置の変形例における制御方法を説明するための運転状態決定テーブルを示す図である。 同姿勢制御装置の変形例における制御方法を説明するための運転状態決定テーブルを示す図である。 同姿勢制御装置の変形例における制御方法を説明するための運転状態決定テーブルを示す図である。 同姿勢制御装置の変形例における制御方法を説明するための容器の固有番号変換テーブルを示す図である。 本発明の実施の形態２に係る姿勢制御装置における制御方法を説明するための運転番号テーブルを示す図である。 同姿勢制御装置の変形例における制御方法を説明するための運転番号テーブルを示す図である。 同姿勢制御装置の変形例における制御方法を説明するための運転番号テーブルを示す図である。 本発明の実施の形態３に係る姿勢制御装置の概略構成を示す全体斜視図である。 同実施の形態３に係る姿勢制御装置の変形例の概略構成を示す全体側面図である。 本発明の実施の形態４に係る姿勢制御装置における容器の配置状態を示す図で、（ａ）は調整浮力容器の基本配置を示し、（ｂ）〜（ｄ）は基準浮力容器と調整浮力容器の配置例を示す。 同実施の形態４に係る姿勢制御装置の変形例における容器の配置状態を示す図で、（ａ）は調整浮力容器の基本配置を示し、（ｂ）および（ｃ）は基準浮力容器と調整浮力容器の配置例を示す。 本発明の実施の形態５に係る姿勢制御装置における制御方法を説明するための調整浮力容器の配置図である。 同実施の形態５に係る姿勢制御装置の制御方法を説明するための運転番号テーブルを示す図である。

符号の説明

２ 浮体
３ 風力発電装置
４ 姿勢制御装置
１１ 中央浮力体
１２ 調整浮力容器
２１ 姿勢検出手段
２２ 水位計
２４ 姿勢制御部
３１ 接続管
３２ ポンプユニット
３３ 第１ポンプ
３５ 第２ポンプ
４１ ピッチ角傾斜センサ
４２ ロール角傾斜センサ
４３ 外乱検出手段
５１ 傾き状態演算部
５２ 目標傾き設定部
５３ 偏差演算部
５４ バラスト水移動量演算部
５５ 満水検出部
５６ 配分演算部
５７ 操作指令部
７１ 貯溜浮力容器
７２ 給排出装置
７５ ポンプユニット
８１ 給排出装置
８４ ポンプ
８５ ポンプ
９１ 基準浮力容器
９２ 調整浮力容器
１０１ 貯溜浮力容器
１０２ 調整浮力容器

Claims (7)

1. 浮体構造物の周囲に少なくとも４個以上で且つ偶数個の浮力体を同一円周上に等角度おきに配置するとともに、互いに１８０度対称位置に配置される２個で一組とされる各組の少なくとも一方の浮力体をバラスト液により浮力調整可能にされた調整浮力体と成し、
   上記各調整浮力体にバラスト液を供給および排出し得る給排出装置を設け、
   上記浮体構造物の姿勢を検出する姿勢検出手段からの検出値により求められた修正すべき方位である修正方位角に基づき、調整浮力体に対する給排出量を決定するデータテーブルを有するとともに、このデータテーブルから得られたデータに基づき上記給排出装置を作動させて当該調整浮力体のバラスト液量を調整する姿勢制御部を設けたことを特徴とする浮体構造物における姿勢制御装置。
2. 同じ組の浮力体同士をバラスト液により浮力調整可能にされた調整浮力体と成し、
   給排出装置は、同じ組の調整浮力体同士間でバラスト液の供給および排出を行うようにしたことを特徴とする請求項１記載の浮体構造物における姿勢制御装置。
3. １８０度対称位置に配置された各組の浮力体の一方を浮力調整が不可能な基準浮力体にするとともに、姿勢制御部にて、当該基準浮力体にバラスト液を供給すべきと判断された場合、
   当該基準浮力体の反対側に位置する調整浮力体のバラスト液を排出することにより調整するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の浮体構造物における姿勢制御装置。
4. 浮体構造物の中心部にバラスト液を貯溜する貯溜浮力体を設け、
   給排出装置は、上記貯溜浮力体と調整浮力体との間でバラスト液の供給および排出を行うようにしたことを特徴とする請求項１の浮体構造物における姿勢制御装置。
5. 円周上に配置された全ての浮力体に所定方向回りで順次固有番号を付するとともに、調整浮力体にバラスト液が満杯になったか否かを検出する水位計を設け、
   さらに姿勢制御部に、
   上記水位計からの検出信号を入力して満杯になった調整浮力体を特定する満杯検出部を具備するとともに、
   データテーブルとして、
   修正方位角が基準領域内にある場合に、各調整浮力体の満杯または非満杯の状態に応じて、各調整浮力体に対する給排出装置の運転状態を決定する運転状態決定テーブルと、
   修正方位角が他の領域内にある場合に、基準領域内に対応して作成された上記運転状態決定テーブルにて決定された調整浮力体の固有番号を変更してみなし番号とすることにより、当該運転状態決定テーブルをそのまま利用し得る固有番号からみなし番号を取得するための固有番号変換テーブルとを具備したことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の浮体構造物における姿勢制御装置。
6. バラスト液により浮力調整可能にされた調整浮力体を浮体構造物の周囲の同一円周上に３個以上の奇数個で且つ等角度おきに配置し、
   上記各調整浮力体にバラスト液を供給および排出し得る給排出装置を設け、
   上記浮体構造物の姿勢を検出する姿勢検出手段からの検出値により求められた修正すべき方位である修正方位角に基づき、調整浮力体に対する給排出量を決定するデータテーブルを有するとともに、このデータテーブルから得られたデータに基づき上記給排出装置を作動させて当該調整浮力体のバラスト液量を調整する姿勢制御部を設けたことを特徴とする浮体構造物における姿勢制御装置。
7. 浮体構造物の中心部にバラスト液を貯溜する貯溜浮力体を設け、
   給排出装置は、上記貯溜浮力体と調整浮力体との間でバラスト液の供給および排出を行うようにしたことを特徴とする請求項６の浮体構造物における姿勢制御装置。
   

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