JP2023077286A - Fluid device and fluid device control system - Google Patents
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Abstract
Description
特許法第３０条第２項適用申請有り 令和３年１０月７日、ダイキン工業株式会社ワイガヤ研修、ダイキン工業株式会社テクノロジー・イノベーションセンター（大阪府摂津市西一津屋１番１号）Patent Act Article 30, Paragraph 2 application filed October 7, 2021, Daikin Industries Co., Ltd. Waigaya Training, Daikin Industries Co., Ltd. Technology Innovation Center (1-1 Nishihitotsuya, Settsu City, Osaka Prefecture)
本発明は、流体装置及び流体装置制御システムの技術に関する。 The present invention relates to the art of fluidic devices and fluidic device control systems.
従来、海水等の流体を移送する流体装置の技術は公知となっている。例えば、特許文献１に記載の如くである。 2. Description of the Related Art Conventionally, techniques of fluid devices for transferring fluids such as seawater are publicly known. For example, it is as described in Patent Document 1.
特許文献１には、沿岸部に設置され、取水ラインを介して海表面の海水を汲み上げ、海底面の近傍に設置された放水ラインの先端から放水することによって、海水の循環流を発生させる流体装置（鉛直循環装置）が開示されている。このように循環流を発生させることで、海洋環境の改善（例えば、海水の好気化等）を図ることができる。 Patent Document 1 describes a fluid that is installed in a coastal area, pumps up seawater on the sea surface through a water intake line, and discharges water from the tip of a water discharge line that is installed near the seabed, thereby generating a circulating flow of seawater. A device (vertical circulation device) is disclosed. By generating a circulation flow in this way, it is possible to improve the marine environment (for example, to aerobicize seawater).
しかしながら、特許文献１に記載の流体装置は沿岸線に沿って設けられた人工構造物に設置されるため、取水ライン及び放水ラインが届く限られた範囲でしか海水を循環させることができない点で、改善の余地があった。 However, since the fluid device described in Patent Document 1 is installed in an artificial structure provided along the coastline, seawater can only be circulated within a limited range reached by the water intake line and the water discharge line. , there was room for improvement.
本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、移動可能であり、任意の位置で流体を移送することが可能な流体装置及び流体装置制御システムを提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the circumstances described above, and an object of the present invention is to provide a fluid device and a fluid device control system which are movable and capable of transferring fluid at any position. It is to be.
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。 The problems to be solved by the present invention are as described above, and the means for solving these problems will now be described.
即ち、請求項１においては、流体を移送する移送機構と、前記移送機構を用いて所定の方向に流体を流通させることが可能な流通機構（循環機構）と、前記移送機構を用いて所定の方向への推進力を得ることが可能な推進機構と、を具備するものである。 That is, in claim 1, there are provided a transfer mechanism for transferring a fluid, a circulation mechanism (circulation mechanism) capable of circulating the fluid in a predetermined direction using the transfer mechanism, and a predetermined flow rate using the transfer mechanism. and a propulsion mechanism capable of obtaining a propulsive force in a direction.
請求項２においては、前記流通機構は、水面から所定の深さに位置する水中の流体を水面近傍へと流通させることが可能なものである。 In claim 2, the circulating mechanism can circulate the fluid in the water located at a predetermined depth from the water surface to the vicinity of the water surface.
請求項３においては、前記流通機構は、水面近傍の第一の位置の流体を、水面近傍の前記第一の位置とは異なる第二の位置へと流通させることが可能なものである。 In claim 3, the circulation mechanism can circulate the fluid at a first position near the water surface to a second position different from the first position near the water surface.
請求項４においては、前記流通機構は、伸縮可能に構成され、流体を案内することが可能な配水部材を具備するものである。 In claim 4, the circulation mechanism comprises a water distribution member which is configured to be extendable and which can guide the fluid.
請求項５においては、前記配水部材は、アンカーとして利用することが可能なものである。 In claim 5, the water distribution member can be used as an anchor.
請求項６においては、前記推進機構は、前記移送機構を収容する本体に対する前記移送機構の向きを変更可能な可変機構を具備するものである。 In claim 6, the propulsion mechanism comprises a variable mechanism capable of changing the orientation of the transfer mechanism with respect to the main body that accommodates the transfer mechanism.
請求項７においては、前記推進機構は、前記移送機構を収容する本体に設けられた複数の開口部を個別に開閉可能な開閉機構を具備するものである。 According to a seventh aspect of the present invention, the propulsion mechanism includes an opening/closing mechanism capable of individually opening and closing a plurality of openings provided in a main body that accommodates the transfer mechanism.
請求項８においては、自然エネルギーを利用して発電可能な発電装置と、前記発電装置により発電された電力を蓄える蓄電装置と、をさらに具備するものである。 In claim 8, the power generator further comprises a power generator capable of generating power using natural energy, and a power storage device for storing the power generated by the power generator.
請求項９においては、請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載の流体装置と、前記流体装置の動作を制御することが可能な制御装置と、を具備するものである。 Claim 9 comprises the fluidic device according to any one of claims 1 to 8, and a control device capable of controlling the operation of the fluidic device.
請求項１０においては、前記制御装置は、気象情報、及び、水質情報の少なくともいずれか一方に基づいて、前記流体装置の配置を決定する決定部と、前記決定部により決定された配置となるように前記流体装置を移動させる移動指令部と、を具備するものである。 In claim 10, the control device includes a determination unit that determines the placement of the fluidic device based on at least one of weather information and water quality information, and the placement determined by the determination unit. and a movement command unit for moving the fluid device.
請求項１１においては、前記決定部は、気象情報、及び、水質情報の少なくともいずれか一方に基づいて赤潮の発生し易い場所を判定し、当該判定結果に基づいて前記流体装置の配置を決定するものである。 In claim 11, the determination unit determines locations where red tides are likely to occur based on at least one of weather information and water quality information, and determines placement of the fluidic device based on the determination result. It is.
請求項１２においては、前記流体装置を複数具備し、前記決定部は、複数の前記流体装置を互いに連係させるように複数の前記流体装置の配置を決定するものである。 In claim 12, a plurality of the fluidic devices are provided, and the determining section determines the arrangement of the plurality of fluidic devices so as to link the plurality of fluidic devices with each other.
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。 As effects of the present invention, the following effects are obtained.
請求項１においては、流体装置を任意の位置に移動させ、水（海水等）を移送することができる。 In claim 1, the fluid device can be moved to any position to transfer water (seawater, etc.).
請求項２においては、水中の流体を水面近傍まで汲み上げることで、水面温度を低下させることができる。 In claim 2, the water surface temperature can be lowered by pumping up the fluid in the water to the vicinity of the water surface.
請求項３においては、水面近傍の水を他の場所へと移送することができる。これによって、水の淀みを解消することができる。 In claim 3, the water in the vicinity of the water surface can be transferred to another place. As a result, stagnation of water can be eliminated.
請求項４においては、水を任意の位置へと容易に移送することができる。また配水部材を使用しない場合には収縮させることで、装置のコンパクト化を図ることができる。 In claim 4, water can be easily transferred to any position. Moreover, when the water distribution member is not used, it can be shrunk to make the apparatus compact.
請求項５においては、配水部材を用いて、流体装置を所定の位置に止めておくことができる。 In claim 5, the water distribution member can be used to keep the fluid device in place.
請求項６においては、移送機構の向きを任意に変更することで、任意の方向への推進力を得ることができる。 In claim 6, by arbitrarily changing the direction of the transfer mechanism, a driving force in any direction can be obtained.
請求項７においては、任意の開口部を開閉することで、流体の流通方向を調節し、任意の方向への推進力を得ることができる。
According to
請求項８においては、自然エネルギーを利用して発電された電力を利用することができる。 In claim 8, power generated using natural energy can be used.
請求項９においては、流体装置を任意の位置に移動させ、水（海水等）の移送を行うことができる。 In claim 9, the fluid device can be moved to any position to transfer water (seawater, etc.).
請求項１０においては、流体装置を適切に配置することができる。 In claim 10, the fluidic device can be appropriately arranged.
請求項１１においては、赤潮の発生し易い場所に流体装置を配置することで、赤潮の発生を抑制することができる。 In claim 11, the occurrence of red tide can be suppressed by arranging the fluid device in a place where red tide is likely to occur.
請求項１２においては、複数の流体装置を連係させて、水の循環を効率的に行うことができる。 In claim 12, a plurality of fluid devices can be linked to efficiently circulate water.
まず、第一実施形態に係る流体装置１２０について説明する。
First, the
図１及び図２に示す流体装置１２０は、水上を任意に移動可能であり、かつ、流体（本実施形態では、海水）を移送することが可能なものである。流体装置１２０は、主として本体部１２１、移送機構１２２、可変機構１２３、開閉機構１２４及び第一配水部材１２５を具備する。
The
図２（ａ）及び図２（ｂ）に示す本体部１２１は、後述する移送機構１２２等を収容する部材である。本体部１２１は、中空の球体状に形成される。本体部１２１は、水に浮かぶことができる程度の浮力を得られるように形成される。本体部１２１には、流体（海水）が流通可能な複数の開口部が形成される。具体的には、本体部１２１には、側部大型開口部１２１ａ、側部小型開口部１２１ｂ及び底部開口部１２１ｃが形成される。
A
側部大型開口部１２１ａは、本体部１２１の側部（側面）に形成される比較的大きな開口部である。側部大型開口部１２１ａは、本体部１２１の中心を挟んで１対（合計２つ）形成される。
The side
側部小型開口部１２１ｂは、本体部１２１の側部に形成される比較的小さな開口部である。側部小型開口部１２１ｂは、側部大型開口部１２１ａよりも小さく形成される。側部小型開口部１２１ｂは、本体部１２１の側部に、全周にわたって複数形成される。
The
底部開口部１２１ｃは、本体部１２１の底部（底面）に形成される開口部である。上記本体部１２１の各開口部は、後述する開閉機構１２４によって個別に開閉することができる。
The
なお、本実施形態では、側部大型開口部１２１ａの方が側部小型開口部１２１ｂよりも大きく形成される例を示しているが、各開口部の大小関係や形状は特に限定するものではない。
In this embodiment, the
図２（ｃ）及び図２（ｄ）に示す移送機構１２２は、流体を移送するためのものである。移送機構１２２は、主として原動機１２２ａ及びプロペラ１２２ｂを具備する。
The
原動機１２２ａは、後述するプロペラ１２２ｂを回転させるための駆動源である。原動機１２２ａとしては、駆動力を発生させることが可能な各種機器（例えば、モータ、エンジン等）を用いることが可能である。
The
プロペラ１２２ｂは、回転することで所定の方向に流体を送るものである。プロペラ１２２ｂは、原動機１２２ａの出力軸に連結され、原動機１２２ａの駆動力によって回転することができる。プロペラ１２２ｂを回転させると、当該プロペラ１２２ｂの回転軸方向（図２（ｄ）においては、紙面左右方向）に流体を送ることができる。
The
可変機構１２３は、移送機構１２２の向きを変更するものである。可変機構１２３は、主としてフレーム１２３ａ、回転軸１２３ｂ及びアクチュエータ１２３ｃを具備する。
The
フレーム１２３ａは、移送機構１２２を外側から囲むものである。フレーム１２３ａは、原動機１２２ａの出力軸を中心とする円筒状に形成される。フレーム１２３ａは、例えば後述する回転軸１２３ｂ等を介して移送機構１２２を支持する。
The
回転軸１２３ｂは、移送機構１２２の回転中心となるものである。回転軸１２３ｂは、フレーム１２３ａを貫通するように設けられる。回転軸１２３ｂは、フレーム１２３ａ及び移送機構１２２と相対回転不能となるように設けられる。
The
アクチュエータ１２３ｃは、移送機構１２２を回転させるための駆動源である。アクチュエータ１２３ｃは、回転軸１２３ｂを任意に回転させることで、移送機構１２２を任意の方向に向けることができる。アクチュエータ１２３ｃとしては、駆動力を発生させることが可能な各種機器（例えば、モータ、エアシリンダ等）を用いることが可能である。
The
上述の移送機構１２２及び可変機構１２３は、本体部１２１の内部に収容される。アクチュエータ１２３ｃを駆動することで、本体部１２１に対する移送機構１２２の向きを任意に変更することができる。なお以下の説明では、「移送機構１２２の向き」とは、移送機構１２２のプロペラ１２２ｂが向く方向を意味するものとする。
The
開閉機構１２４は、本体部１２１に形成された各開口部を個別に開閉するためのものである。開閉機構１２４は、主として開閉蓋１２４ａ及びアクチュエータ（不図示）を具備する。
The opening/
開閉蓋１２４ａは、本体部１２１に形成された各開口部を閉塞することが可能な部材である。開閉蓋１２４ａは、各開口部に応じた形状に形成され、各開口部に設けられる。開閉蓋１２４ａは、アクチュエータ（不図示）によって開閉駆動されることで、本体部１２１の各開口部を個別に開閉することができる。開閉蓋１２４ａを駆動するためのアクチュエータ（不図示）としては、駆動力を発生させることが可能な各種機器（例えば、モータ、エアシリンダ等）を用いることが可能である。
The opening/
図１及び図３（ａ）に示す第一配水部材１２５（図２においては便宜上図示を省略している）は、移送機構１２２によって移送される流体を案内するためのものである。第一配水部材１２５は、中空の円筒状に形成される。第一配水部材１２５は、可撓性を有する素材で形成したり、蛇腹状に形成したりすることで、伸縮可能に形成される。第一配水部材１２５の一端部（上端部）は、本体部１２１の底部開口部１２１ｃに接続される。
The first water distribution member 125 (illustration is omitted in FIG. 2 for convenience) shown in FIGS. 1 and 3A is for guiding the fluid transferred by the
第一配水部材１２５には、当該第一配水部材１２５を伸縮させるためのケーブル１２５ａが設けられる。ケーブル１２５ａを図示せぬアクチュエータで引っ張ることで、第一配水部材１２５を収縮させることができる。このように第一配水部材１２５を収縮させることで、第一配水部材１２５を使用しない場合には、当該第一配水部材１２５をコンパクトに収納することができる。また第一配水部材１２５を使用する場合には、ケーブル１２５ａの引っ張りを解除することで、第一配水部材１２５を下方に向かって伸長させることができる。
The first
本実施形態では、上記のように構成された本体部１２１及び第一配水部材１２５によって、海水が流通する経路（流通機構）が形成されている。
In this embodiment, the
なお、流体装置１２０には通信装置（不図示）が設けられ、外部の機器（例えば、後述する移送制御サーバ１１０）と相互に通信することができる。また、流体装置１２０は自身の現在位置を検出する位置情報検出部を備え、当該位置情報を外部の機器と共有することも可能である。
A communication device (not shown) is provided in the
以上のように構成された流体装置１２０を適宜制御することによって、流体装置１２０を水上の任意の位置に移動させることができる。また流体装置１２０を用いて、任意の位置で流体を移送することができる。以下では、流体装置１２０の動作について説明する。なお、本実施形態では、流体装置１２０は洋上に設置されているものとする。
By appropriately controlling the
まず、流体装置１２０を移動させる方法について説明する。
First, a method for moving the
図３（ｂ）に示すように、可変機構１２３によって移送機構１２２を横（本体部１２１の側部大型開口部１２１ａを向く方向）に向け、側部大型開口部１２１ａを開放した状態で、移送機構１２２を作動させると、一対の側部大型開口部１２１ａを介して海水を流通させることができる。これによって、流体装置１２０は、洋上を移動するための推進力を得ることができる。
As shown in FIG. 3(b), the
また本実施形態では図示していないが、流体装置１２０には、任意の方向へ移動するための操舵装置が設けられる。これによって流体装置１２０は、任意の方向に移動することができる。操舵装置の例としては、板状の舵を任意の方向に操作する装置や、移送機構１２２を水平方向に回転させて海水の流通方向を変更する装置等が挙げられる。
Although not shown in the present embodiment, the
次に、流体装置１２０を用いて海底近傍の海水を海面近傍へと移送する方法について説明する。
Next, a method for transferring seawater near the seabed to near the sea surface using the
図１及び図３（ａ）に示すように、可変機構１２３によって移送機構１２２を縦（本体部１２１の底部開口部１２１ｃを向く方向）に向け、側部小型開口部１２１ｂ及び底部開口部１２１ｃを開放し、第一配水部材１２５を下方へと伸長させる。この状態で、下方から上方へと海水を流通させるように移送機構１２２を作動させる。これによって、海水を第一配水部材１２５の下端から吸い込み、側部小型開口部１２１ｂから放出することができる。
As shown in FIGS. 1 and 3A, the
このように流体装置１２０を動作させることで、第一配水部材１２５の下端部近傍（海底付近）の深さに位置する海水を、水面近傍（海面）まで届けることができる。これによって、海底付近の比較的低温の海水で、海面水温を低下させることができる。
By operating the
なお、以下では説明の便宜上、図１等に示すように海底近傍の海水を海面まで届ける流体装置１２０の使用状態を、海面水温抑制モードと称する。
For convenience of explanation, the state of use of the
次に、流体装置１２０を用いて海水を移送する他の方法（海面近傍において移送する方法）について説明する。 Next, another method of transferring seawater using the fluid device 120 (a method of transferring near the sea surface) will be described.
図１等に示した例では、海底付近の海水を海面まで移送する例を示したが、図４に示すように、流体装置１２０を用いて、海面近傍のある場所から、海面近傍の他の場所まで、海水を移送することもできる。 In the example shown in FIG. 1 and the like, an example was shown in which seawater near the seabed is transferred to the sea surface. However, as shown in FIG. Seawater can also be transported to the location.
図４には、本体部１２１に形成された側部大型開口部１２１ａに、海水を本体部１２１へと案内する吸込口１２６と、海水を本体部１２１から離れた場所へと案内する第二配水部材１２７を設けた例を示している。
In FIG. 4, a side
吸込口１２６は、海水を本体部１２１へと案内するように、中空状に形成される。
The
第二配水部材１２７は、海水を本体部１２１から離れた場所へと案内するように、所定の長さを有する円筒状に形成される。また、第二配水部材１２７の中途部には、内部を流通する海水の一部を外部へと放出するように、放出口１２７ａが形成される。第二配水部材１２７は、第一配水部材１２５と同様に、伸縮可能に形成することも可能である。これによって、第二配水部材１２７をコンパクトに収納することができる。
The second
また本体部１２１には、アンカー１２８が設けられる。アンカー１２８を海底に落すことで、流体装置１２０を一定の場所に留めることができる。適宜のアクチュエータを用いて、アンカー１２８を本体部１２１から任意に出し入れできるように構成することも可能である。
Further, an
なお、第一配水部材１２５（図１参照）の下端部に爪やおもりを付けて、アンカー１２８として利用することも可能である。この場合、ケーブル１２５ａを用いて、アンカー１２８（第一配水部材１２５）を出し入れすることができる。第一配水部材１２５をアンカー１２８として利用する場合、第一配水部材１２５の先端部が海底に接触するまで第一配水部材１２５が下方へと伸長される。このように第一配水部材１２５をアンカー１２８として利用することで、部材を兼用することができ、流体装置１２０の部材点数やコストの低減を図ることができる。
It is also possible to attach a nail or a weight to the lower end of the first water distribution member 125 (see FIG. 1) and use it as an
図４に示す状態で、移送機構１２２を横に向け、側部大型開口部１２１ａを開放し、図の紙面左方から右方へと海水を流通させるように移送機構１２２を作動させる。これによって、海水を吸込口１２６から吸い込み、第二配水部材１２７の先端部や放出口１２７ａから放出することができる。
In the state shown in FIG. 4, the
このように流体装置１２０を動作させることで、海面近傍のある場所（吸込口１２６近傍）の海水を、離れた他の場所（第二配水部材１２７の先端付近）まで届けることができる。これによって、海面付近での海水の移動を促して、海水の淀みを解消することができる。
By operating the
なお、以下では説明の便宜上、図４に示すように海面近傍のある場所から他の場所まで海水を届ける流体装置１２０の使用状態を、淀み解消モードと称する。
For convenience of explanation, the state of use of the
なお、上述の流体装置１２０に設けられた各部（例えば、第一配水部材１２５、吸込口１２６、第二配水部材１２７、アンカー１２８等）は、本体部１２１に対して自動的に（又は、手動で）脱着可能に構成して、必要な場合にだけ本体部１２１に設けることも可能である。
In addition, each part (for example, the first
次に、図５及び図６を用いて、第二実施形態に係る流体装置１３０について説明する。第一実施形態に係る流体装置１２０（図３参照）は、移送機構１２２の向きを変更することによって、流体の流通方向を制御し、流体装置１２０の動作（流体装置１２０の移動と、海水の移送）を切り替える構成とした。これに対して第二実施形態に係る流体装置１３０は、移送機構１３２の向きを変更することなく、開閉機構１３４で本体部１３１の開口部を適宜開閉することで、流体の流通方向を制御している。以下、具体的に説明するが、第一実施形態と類似の構成については適宜説明を省略する。
Next, a
流体装置１３０は、主として本体部１３１、移送機構１３２及び開閉機構１３４を具備する。
The
図５（ａ）及び図５（ｂ）に示す本体部１３１は、中空の球体状に形成される。本体部１３１には、流体が流通可能な複数の開口部１３１ａが形成される。開口部１３１ａは、本体部１３１の外周面の任意の場所に形成される。なお、図示の便宜上、図面では本体部１３１の周囲１０箇所に開口部１３１ａを形成した例を図示しているが、開口部１３１ａが形成される場所はこれに限るものではない。流体装置１３０を細かく制御する観点からは、できるだけ多数の方向に向かって開口するように開口部１３１ａを形成することが好ましい。
The
移送機構１３２は、流体を移送するためのものである。移送機構１３２の構成は、第一実施形態に係る移送機構１２２（図２参照）と概ね同様であるため、詳細な説明を省略する。移送機構１３２は、プロペラ１２２ｂの回転軸が上下方向を向くように、本体部１３１に取り付けられる。なお、第二実施形態に係る移送機構１３２は、本体部１３１に対して相対的に回転することはない。
The
開閉機構１３４は、本体部１３１に形成された各開口部１３１ａを個別に開閉するためのものである。開閉機構１３４は、各開口部１３１ａを閉塞することが可能な開閉蓋１３４ａ、及び、開閉蓋１３４ａを開閉駆動するアクチュエータ（不図示）を具備する。
The opening/
なお、図示は省略するが、第二実施形態に係る流体装置１３０にも、第一実施形態と同様に第一配水部材１２５（図１等参照）が設けられる。
Although illustration is omitted, the
以上のように構成された流体装置１３０を適宜制御することによって、流体装置１３０を水上の任意の位置に移動させることができる。また流体装置１３０を用いて、任意の位置で流体を移送することができる。以下では、流体装置１３０の動作について説明する。
By appropriately controlling the
まず、流体装置１３０を移動させる方法について説明する。
First, a method for moving the
図６（ａ）に示すように、移送機構１３２を挟んで相反する位置に形成された開口部１３１ａを開放する。この際、開放される開口部１３１ａは、移送機構１３２の中心軸線から偏った位置に形成された開口部１３１ａが選択される。図６（ａ）の例では、紙面において移送機構１３２の右上方の開口部１３１ａと、左下方の開口部１３１ａが解放される。この状態で、移送機構１３２を作動（正転）させ、下方から上方に向かって海水を送ると、図６（ａ）の紙面左側から右側へと向かって海水を流通させることができる。これによって、流体装置１３０は、洋上を左方へと移動するための推進力を得ることができる。
As shown in FIG. 6A, the
また図６（ｂ）に示すように、移送機構１３２を逆転させ、上方から下方に向かって海水を送ると、紙面右側から左側へと向かって海水を流通させることができる。これによって、流体装置１３０は、洋上を右方へと移動するための推進力を得ることができる。このように、移送機構１３２の回転方向を切り替えることで、流体装置１３０の移動方向を切り替えることができる。
Further, as shown in FIG. 6(b), when the
また、開放する開口部１３１ａを適宜選択することで、任意の方向に海水を流通させ、任意の方向への推進力を得ることができる。このように、移送機構１３２の回転方向の制御と、開閉機構１３４による開口部１３１ａの開閉の制御を組み合わせることによって、流体装置１３０は任意の方向に移動することができる。
Further, by appropriately selecting the
次に、流体装置１３０を用いて海水を移送する方法について説明する。
Next, a method of transferring seawater using the
図５（ｃ）に示すように、移送機構１３２の鉛直上方及び鉛直下方に形成された開口部１３１ａを開放した状態で、下方から上方へと海水を流通させるように移送機構１３２を作動させる。この際、第一実施形態と同様に、第一配水部材１２５（図１等参照）を海底まで伸長させておくことで、海底付近の海水を、海面まで届けることができる。これによって、海底付近の比較的低温の海水で、海面水温を低下させることができる。
As shown in FIG. 5(c), the
なお、図５（ｃ）では移送機構１３２の鉛直上方の開口部１３１ａを開放した例を示したが、開放する開口部１３１ａはこれに限るものではなく、任意の開口部１３１ａを開放して海底から届けられた海水を放出することが可能である。
Although FIG. 5C shows an example in which the
また流体装置１３０は、移動する場合（図６参照）と同様に開口部１３１ａを開放した状態で、吸込口１２６、第二配水部材１２７及びアンカー１２８（図４参照）を用いることで、海面近傍のある場所から、海面近傍の他の場所まで、海水を移送することもできる。
In addition, the
次に、図７を用いて、第三実施形態に係る流体装置１４０について説明する。第三実施形態に係る流体装置１４０が、第一実施形態に係る流体装置１２０と異なる点は、スタビライザー１４１、太陽光発電装置１４２及び蓄電装置１４３をさらに備えている点である。従って以下では主に上記相違点について説明し、第一実施形態に係る流体装置１２０と同様の構成（本体部１２１、移送機構１２２等）については同様の符号を付して説明を適宜省略する。
Next, a
スタビライザー１４１は、流体装置１４０の姿勢を安定させるためのものである。スタビライザー１４１は、本体部１２１から側方や斜め下方へ突出するように設けられる羽状の部材である。スタビライザー１４１を設けることによって、本体部１２１が揺れる方向と反対の方向への揚力を得ることができ、本体部１２１の姿勢を安定させることができる。
The
太陽光発電装置１４２は、自然エネルギーである太陽光を利用して発電するものである。太陽光発電装置１４２は、本体部１２１又はスタビライザー１４１の上面に設けられる。図例では、水面と略平行に配置されたスタビライザー１４１の上面に、太陽光発電装置１４２を設けた例を示している。
The photovoltaic
蓄電装置１４３は、電力を蓄えることが可能なものである。蓄電装置１４３は、本体部１２１又はスタビライザー１４１に設けられる。図例では、蓄電装置１４３を本体部１２１に設けた例を示している。蓄電装置１４３は、太陽光発電装置１４２で発電された電力を蓄えることができる。
The
このように構成された流体装置１４０において、太陽光発電装置１４２で発電された電力は、蓄電装置１４３に蓄えられる。蓄電装置１４３に蓄えられた電力は、種々の用途に利用することができる。例えば、蓄電装置１４３の電力を、流体装置１４０を動作させるための電力（例えば、原動機１２２ａ等を動作させるための電力）として利用することができる。また、蓄電装置１４３の電力を外部の機器へと供給して利用することも可能である。
In the
なお、流体装置１４０には太陽光発電装置１４２が設けられるものとしたが、その他、自然エネルギーを利用して発電可能な各種の発電装置（風力発電装置、波力発電装置等）を用いることも可能である。
Although the
次に、上述の流体装置１２０等を用いた海水移送システム１００について説明する。なお、海水移送システム１００には、上述の流体装置１２０、流体装置１３０及び流体装置１４０のいずれも用いることが可能であるが、以下では説明の便宜上、流体装置１２０を用いるものとする。
Next, a
図８に示す海水移送システム１００は、流体装置１２０を用いて海水を移送することで、海面水温を低下させるなどの環境改善を図るためのシステムである。海水移送システム１００は、主として移送制御サーバ１１０及び複数の流体装置１２０を具備する。
A
移送制御サーバ１１０は、流体装置１２０の動作を制御するものである。移送制御サーバ１１０は、演算処理を実行可能な演算装置、プログラム等が記憶された記憶装置等を具備する。移送制御サーバ１１０は、例えば海水移送システム１００を管理する管理会社が自社内に保有するオンプレミス型のサーバでも、クラウドサーバでもよい。移送制御サーバ１１０は、有線通信又は無線通信によって流体装置１２０と通信することができる。なお、流体装置１２０は移動するため、移送制御サーバ１１０と流体装置１２０は各種の無線通信（例えば、衛星通信等）により通信することが好ましい。移送制御サーバ１１０は、機能的に、主として配置決定部１１１及び指令部１１２を具備する。
配置決定部１１１は、流体装置１２０の配置を決定するものである。配置決定部１１１は、外部から取得した洋上の気象情報、水質情報等に基づいて流体装置１２０の配置を決定することができる。洋上の気象情報には、例えば海面水温、海上の気温、海流の流向や流量、水深等が含まれる。水質情報には、例えば海水中の植物プランクトンの量、濁度（透明度）、富栄養化の有無等が含まれる。
The
指令部１１２は、流体装置１２０に対して動作に関する指令を送信するものである。指令部１１２は、通信装置（不図示）を介して流体装置１２０に対して適宜の信号を送信することにより、流体装置１２０を任意の位置に移動させたり、海水の移送を実行させたりすることができる。
The
移送制御サーバ１１０は、上記以外にも、通信装置（不図示）を介して流体装置１２０との間で各種の情報をやり取りすることができる。
In addition to the above, the
流体装置１２０は、洋上に複数設置される。各流体装置１２０は個別に移送制御サーバ１１０と通信可能である。流体装置１２０は、移送制御サーバ１１０によって個別に動作が制御される。
A plurality of
次に、海水移送システム１００を用いた海面水温の抑制方法について説明する。
Next, a method for suppressing the sea surface temperature using the
移送制御サーバ１１０は、各種機器（例えば、気象衛星等）によって観測された海面水温の実測値に関する情報を取得する。図８には、観測された海面水温の一例をハッチングによって示している。図８では、ハッチングの間隔が密なほど、海面水温が高いことを示している。本例では、４つのエリアＡ１～Ａ４で、比較的高い海面水温が観測された例を示している。移送制御サーバ１１０は、配置決定部１１１によって海面水温が高い場所により多くの流体装置１２０を配置するように決定し、指令部１１２によって各流体装置１２０を決定された場所へと移動させる。
The
図８の例では、エリアＡ１～Ａ４の中で海面水温が最も低いエリアＡ１に、１台の流体装置１２０を配置している。また、エリアＡ１～Ａ４の中で海面水温が最も高いエリアＡ４に、４台の流体装置１２０を配置している。また、エリアＡ１～Ａ４の中で海面水温が中程度のエリアＡ２及びＡ３に、それぞれ２台の流体装置１２０を配置している。なお、各エリアに配置する流体装置１２０の数は、エリアの面積、海面水温等に応じて任意に決定することができる。例えば、エリアの面積が広いほど当該エリアに多くの流体装置１２０が配置され、かつ、エリアの海面水温が高いほど当該エリアに多くの流体装置１２０が配置されるように、流体装置１２０の配置を決定することができる。
In the example of FIG. 8, one
移送制御サーバ１１０は、各エリアに流体装置１２０を移動させた後、流体装置１２０を海面水温抑制モード（図１参照）で運転させる。これによって、各流体装置１２０は、海底付近の比較的低温の海水を海面まで届けることで、海面水温を低下させることができる。特に本実施形態のように複数の流体装置１２０を連係させて使用することで、海面水温の差異に応じて適切に流体装置１２０を配置することができる。このように海面水温を低下させることで、例えば台風の発生を抑制したり、発生した台風の発達を抑制することができる。このように台風の発生や発達を抑制することで、台風による各種の被害を抑制することができる。台風の発生や発達を抑制することで、農産物や各種インフラ（水道、電気等）の供給の安定化、自然災害（河川氾濫等）の抑制、人や生物の安全な生活環境の確保等を図ることができる。
After moving the
次に、海水移送システム１００を用いた海水の淀みの解消方法について説明する。
Next, a method for eliminating stagnation of seawater using the
移送制御サーバ１１０は、各種機器によって観測された海面水温の実測値、濁度（透明度）、富栄養化の有無、プランクトンの量等に関する情報を取得する。本実施形態では、移送制御サーバ１１０は、図９に示すように、赤潮が発生し易いと考えられる内海の河口近傍をメッシュ状のエリアに区切って、各エリアごとの上記海面水温等の情報を取得する。
The
移送制御サーバ１１０は、取得した情報から、海水が淀んでいる場所を特定する。例えば、海面水温が比較的高い場所、透明度が高い場所、海水が富栄養化している場所、植物プランクトンの量が多い場所では、海水が淀んでいるものと推認される。またこのような場所では、植物プランクトンが増殖し易く、赤潮が発生し易いと考えられる。
The
図９には、海水が淀んでいると判定された場所をエリアＢで示している。移送制御サーバ１１０は、海水が淀んでいるエリアＢが判定された場合、当該エリアＢの海水を他の場所へと移送するように、流体装置１２０の配置を決定する。
In FIG. 9, an area B indicates a place where the seawater is determined to be stagnant. When the
本実施形態では、図９に示すように、複数（２つ）の流体装置１２０がエリアＢから外海に向かって直線状に並ぶように、各流体装置１２０の配置を決定している。移送制御サーバ１１０は、決定された場所に各流体装置１２０を移動させた後、それぞれの流体装置１２０が沖に向かって海水を移送するように、淀み解消モード（図４参照）で運転させる。これによって、エリアＢの海水を外海へと移送することができ、エリアＢの海水の淀みを解消することができる。特に本実施形態のように複数の流体装置１２０を連係させて使用することで、より遠く、かつ、広い範囲へとエリアＢの海水を移送することができる。このように海水の淀みを解消することで、赤潮の発生を抑制することができる。赤潮の発生を抑制することで、赤潮による養殖産業への被害の防止や、海の環境改善等を図ることができる。
In this embodiment, as shown in FIG. 9, the arrangement of each
次に、上述の流体装置１２０等の他の使用例として、発電システム２００について説明する。なお、発電システム２００には、上述の流体装置１２０、流体装置１３０及び流体装置１４０のいずれも用いることが可能であるが、以下では説明の便宜上、流体装置１２０を用いるものとする。
Next, a
図１０に示す発電システム２００は、流体装置１２０を用いて発電部２５０を任意の場所へと移動させ、自然エネルギーを利用して発電を行うものである。発電システム２００は、複数の発電ユニットＵ及び発電制御サーバ２１０を具備する。
A
図１１に示す発電ユニットＵは、洋上に配置され、自然エネルギーを利用して発電を行うものである。発電ユニットＵは、主として発電部２５０、複数の流体装置１２０及び各種センサ（姿勢検出センサ２６１、風向検出センサ２６２）を具備する。
A power generation unit U shown in FIG. 11 is arranged on the sea and generates power using natural energy. The power generation unit U mainly includes a
発電部２５０は、主として浮体２５１、風力発電装置２５２及び蓄電装置２５３を具備する。
The
浮体２５１は、後述する風力発電装置２５２を支持した状態で、洋上に浮かぶものである。浮体２５１は、風力発電装置２５２を支持した状態で安定した姿勢で洋上に浮かぶことができるように、形状や重心位置等が適宜設定される。
The floating
風力発電装置２５２は、風力を利用して発電を行うものである。風力発電装置２５２は、浮体２５１の上部に設置される。なお、本実施形態では一例として風力発電装置２５２を例示しているが、その他、自然エネルギーを利用して発電可能な各種の発電装置（太陽光発電装置、波力発電装置等）を用いることも可能である。
The wind
蓄電装置２５３は、風力発電装置２５２によって発電された電力を蓄えるものである。蓄電装置２５３は、例えば浮体２５１の内部に配置される。
The
流体装置１２０は、発電部２５０を移動させるためのものである。すなわち本実施形態では、流体装置１２０を、発電部２５０を移動させるための移動装置として使用している。流体装置１２０の構成は前述しているため、詳細な説明は省略する。
流体装置１２０は、１つの発電部２５０に対して複数（図例では、４つ）設けられる。流体装置１２０は、発電部２５０を周囲から囲むように配置される。流体装置１２０は、可撓性を有するワイヤーＷで発電部２５０と接続される。流体装置１２０は、発電部２５０から離れる方向（外側）に常時移動することで、ワイヤーＷを介して発電部２５０を引っ張ることができる。このように、流体装置１２０によって複数方向から発電部２５０を引っ張ることで、発電部２５０の姿勢を安定させることができる。ワイヤーＷには配電線が設けられ、発電部２５０で発電された電力を流体装置１２０に供給し、流体装置１２０を動作させるために用いることも可能である。
A plurality of fluid devices 120 (four in the illustrated example) are provided for one
姿勢検出センサ２６１は、発電部２５０の姿勢（傾き）を検出するものである。姿勢検出センサ２６１としては、発電部２５０の姿勢を検出可能な各種のセンサ（例えば、傾斜センサ、ジャイロセンサ等）を用いることができる。
The
風向検出センサ２６２は、風向きを検出するものである。風向検出センサ２６２としては、各種の方式のセンサ（例えば、風を受けて回動する羽の向きを検出する方式、風による超音波の伝播時間の変化を検出する方式等）を用いることができる。
The wind
図１０に示す発電制御サーバ２１０は、発電ユニットＵの動作を制御するものである。発電制御サーバ２１０の物理的な構成は、前述の移送制御サーバ１１０と概ね同様に構成することが可能である。発電制御サーバ２１０は、機能的に、主として配置決定部２１１、動作決定部２１２及び指令部２１３を具備する。
The power
配置決定部２１１は、発電ユニットＵの配置を決定するものである。配置決定部１１１は、外部から取得した洋上の気象情報や、発電ユニットＵの状態（例えば、風力発電装置２５２の発電量）等に基づいて発電ユニットＵの配置を決定することができる。洋上の気象情報には、例えば洋上の風力、天気、日照量等が含まれる。
The
動作決定部２１２は、流体装置１２０の動作を決定するものである。動作決定部２１２は、各種の情報（例えば、姿勢検出センサ２６１及び風向検出センサ２６２の検出結果等）に基づいて流体装置１２０の動作（移動方向、移動量等）を決定することができる。
The
指令部２１３は、流体装置１２０に対して動作に関する指令を送信するものである。指令部２１３は、通信装置（不図示）を介して流体装置１２０に対して適宜の信号を送信することにより、流体装置１２０を任意の方向に任意の速度で移動させることができる。
The command unit 213 transmits commands regarding operations to the
発電制御サーバ２１０は、上記以外にも、通信装置（不図示）を介して発電ユニットＵとの間で各種の情報をやり取りすることができる。
In addition to the above, the power
次に、発電システム２００における発電ユニットＵの制御方法について説明する。
Next, a method of controlling the power generation unit U in the
複数の発電ユニットＵは、洋上に設置される。発電制御サーバ２１０（配置決定部２１１）は、各種機器によって観測された洋上の気象情報を取得し、風力発電装置２５２が効率的に発電可能な場所を、風力発電装置２５２の配置場所として決定する。具体的には、風速が所定の閾値以上となることが予測されるエリアを、風力発電装置２５２（発電ユニットＵ）の配置場所として決定する。なお、この場合、１つのエリアに複数の発電ユニットＵを集中して配置する必要はなく、所定の閾値以上の風速が得られる複数のエリアに発電ユニットＵを分散して配置することが可能である。
A plurality of power generation units U are installed offshore. The power generation control server 210 (arrangement determination unit 211) acquires weather information on the ocean observed by various devices, and determines locations where the
指令部２１３は、配置決定部２１１によって決定された場所に発電ユニットＵが配置されるように、各流体装置１２０を移動させる。このようにして洋上に配置された複数（図例では、４つ）の発電ユニットＵの一例を、図１２（ａ）に示している。このように、気象情報（本実施形態では、風速）に基づいて発電ユニットＵを配置することで、風力発電装置２５２による発電を効果的に行うことができる。
The command unit 213 moves each
また配置決定部２１１は、各発電ユニットＵ（風力発電装置２５２）における発電量に基づいて、風力発電装置２５２の配置場所を変更することができる。例えば、図１２（ａ）に示した４つの発電ユニットＵ１～Ｕ４のうち、発電ユニットＵ４では目標値の発電量が得られているのに対して、他の発電ユニットＵ１～Ｕ３では目標値以上の発電量が得られていない場合、発電ユニットＵ４が配置されたエリアが風力発電を行うのに好ましいと考えられる。そこで配置決定部２１１は、他の発電ユニットＵ１～Ｕ３の配置場所を、発電ユニットＵ４と同じエリア（発電ユニットＵ４の近傍）に変更する。また指令部２１３は、配置決定部２１１によって決定された場所に、発電ユニットＵ１～Ｕ３を移動させる（図１２（ｂ）参照）。このように、実際の発電量に基づいて発電ユニットＵの配置を決定することで、風力発電装置２５２による発電をより効果的に行うことができる。
In addition, the
なお、上記例では発電ユニットＵが目標値以上の発電量を得られているか否かによって配置を決定するものとしたが、配置を決定する基準は任意に設定することが可能である。例えば、複数の発電ユニットＵのうち、最大の発電量が得られているエリアに発電ユニットＵを集中して配置すること等も可能である。 In the above example, the placement is determined depending on whether or not the power generating unit U is able to obtain a power generation amount equal to or greater than the target value, but the placement determination criteria can be set arbitrarily. For example, among the plurality of power generation units U, it is possible to arrange the power generation units U concentratedly in an area where the maximum amount of power generation is obtained.
なお、発電制御サーバ２１０は、上記の例に限らず、各種の情報に基づいて発電ユニットＵの配置を適宜更新することが可能である。例えば、外部から取得した気象情報に基づいて、洋上が荒れそうな場合には、発電ユニットＵをその場所から退避するように移動させることも可能である。
It should be noted that the power
また、発電制御サーバ２１０は、風向きや風力発電装置２５２の姿勢に応じて流体装置１２０を制御することもできる。以下、具体的に説明する。
The power
図１３（ａ）に示すように、風力発電装置２５２が風上を向いていない場合、効率的に風力発電を行うことができないものと考えられる。図例では、紙面左から右へと風が吹いている状態を示している。そこで発電制御サーバ２１０（動作決定部２１２）は、風向検出センサ２６２の検出結果に基づいて、風力発電装置２５２が風上を向いていないと判断した場合、当該風力発電装置２５２が風上を向くように流体装置１２０を移動させることを決定する。具体的には、動作決定部２１２は図１３（ｂ）に示すように、風力発電装置２５２に接続された複数の流体装置１２０を、風力発電装置２５２を中心とする円周方向（図例では、平面視反時計回り）に移動させることを決定する。
As shown in FIG. 13(a), if the
指令部２１３は、動作決定部２１２の決定に基づいて、各流体装置１２０を移動させる。このように複数の流体装置１２０を互いに連係させて移動させることで、風力発電装置２５２を風上に向けることができ、風力発電を効果的に行うことができる。
The command unit 213 moves each
また、図１４（ａ）に示すように、発電ユニットＵが風を受けると、その風に押されて発電ユニットＵ自体が風下に流されるおそれがある。図例では、紙面左から右へと風が吹いている状態を示している。そこで発電制御サーバ２１０（動作決定部２１２）は、風向検出センサ２６２の検出結果に基づいて、流体装置１２０が風上により多く配置されるように流体装置１２０を移動させることを決定する。例えば図１４（ｂ）に示すように、４つの流体装置１２０のうち、３つを発電部２５０の風上側（図例では、左側）に移動させることを決定する。
Further, as shown in FIG. 14(a), if the power generation unit U receives wind, there is a risk that the power generation unit U itself will be pushed downwind by the wind. The illustration shows a state in which the wind is blowing from left to right on the paper surface. Based on the detection result of the wind
指令部２１３は、動作決定部２１２の決定に基づいて、各流体装置１２０を移動させる。このように風上からより多くの流体装置１２０で発電部２５０を引っ張ることで、発電ユニットＵが風下に流されるのを抑制することができる。またこのように風上側の流体装置１２０の数を増やすことで、風上側の流体装置１２０の出力と、風下側の流体装置１２０の出力の均一化を図ることができる。
The command unit 213 moves each
なお、アンカー１２８が使用できる場所（推進が比較的浅い海域）では、流体装置１２０が備えるアンカー１２８を用いることで、発電部２５０をその場に留めることができる。アンカー１２８を利用することで、発電部２５０を留めるために流体装置１２０の推進力を用いる必要がなくなるため、省エネを図ることができる。
In places where the
また、図１５に示すように、風や波の影響で、発電部２５０の姿勢が傾斜することが考えられる。図例では、発電部２５０が紙面右方へと傾いている様子を示している。発電部２５０の傾斜が大きくなると、発電部２５０が転覆するおそれがあり、好ましくない。そこで発電制御サーバ２１０（動作決定部２１２）は、姿勢検出センサ２６１の検出結果に基づいて、発電部２５０が傾斜している方向と反対側（図例では、紙面左側）からより大きな力で発電部２５０を引っ張るように、各流体装置１２０を動作させることを決定する。流体装置１２０の動作として、例えば、発電部２５０の左側に配置された流体装置１２０の出力を上げてワイヤーＷの張力を上げる方法や、発電部２５０の左側により多くの流体装置１２０を移動させ、多数の流体装置１２０で発電部２５０を引っ張る方法が考えられる。
In addition, as shown in FIG. 15, it is conceivable that the attitude of the
指令部２１３は、動作決定部２１２の決定に基づいて、各流体装置１２０を移動させる。これによって、傾斜した発電部２５０を元の姿勢（直立に近い姿勢）に戻すことができ、発電部２５０の姿勢を安定させることができる。なお、発電部２５０に力を加える方向（引っ張る方向）は上記の例に限るものではなく、ワイヤーＷの連結位置と発電部２５０の重心位置との関係等に応じて任意に決定することができる。
The command unit 213 moves each
以上の如く、第一実施形態に係る流体装置１２０は、
流体を移送する移送機構１２２と、
前記移送機構１２２を用いて所定の方向に流体を流通させることが可能な流通機構（本体部１２１、第一配水部材１２５及び第二配水部材１２７等）と、
前記移送機構１２２を用いて所定の方向への推進力を得ることが可能な推進機構（可変機構１２３）と、
を具備するものである。
このように構成することにより、流体装置１２０を任意の位置に移動させ、水（海水等）を移送することができる。例えば、海底付近の低温の海水を水面近くまで汲み上げることで、海面水温を低下させ、ひいては台風の発生や発達を抑制することができる。また、淀んだ海水を移送することで、赤潮の発生を抑制することができる。
なお、第二実施形態に係る流体装置１３０においては、本体部１３１及び第一配水部材１２５等が流通機構に相当し、開閉機構１３４が推進機構に相当する。
As described above, the
a
a circulation mechanism (
a propulsion mechanism (variable mechanism 123) capable of obtaining a propulsion force in a predetermined direction using the
is provided.
By configuring in this way, the
In addition, in the
また、前記流通機構（本体部１２１及び第一配水部材１２５等）は、
水面から所定の深さに位置する水中の流体を水面近傍へと流通させることが可能なものである（図１等参照）。
このように構成することにより、水中の流体を水面近傍まで汲み上げることで、水面温度を低下させることができる。本実施形態のように流体装置１２０を海で使用した場合には、海面温度を低下させることができる。
In addition, the circulation mechanism (
It is possible to circulate the fluid in the water located at a predetermined depth from the water surface to the vicinity of the water surface (see FIG. 1, etc.).
With this configuration, the water surface temperature can be lowered by pumping up the fluid in the water to the vicinity of the water surface. When the
また、前記流通機構（本体部１２１及び第二配水部材１２７等）は、
水面近傍の第一の位置の流体を、水面近傍の前記第一の位置とは異なる第二の位置へと流通させることが可能なものである（図４等参照）。
このように構成することにより、水面近傍の水を他の場所へと移送することができる。これによって、水の淀みを解消することができる。海で使用した場合には、赤潮の発生を抑制することができる。
In addition, the circulation mechanism (
It is possible to flow the fluid at a first position near the water surface to a second position different from the first position near the water surface (see FIG. 4, etc.).
By configuring in this way, water in the vicinity of the water surface can be transferred to another place. As a result, stagnation of water can be eliminated. When used in the sea, the occurrence of red tide can be suppressed.
また、前記流通機構は、
伸縮可能に構成され、流体を案内することが可能な第一配水部材１２５（配水部材）を具備するものである。
このように構成することにより、水を任意の位置へと容易に移送することができる。また第一配水部材１２５を使用しない場合には収縮させることで、装置のコンパクト化を図ることができる。
Further, the distribution mechanism is
It comprises a first water distribution member 125 (water distribution member) which is configured to be extendable and which can guide fluid.
By configuring in this way, water can be easily transferred to an arbitrary position. Moreover, when the first
また、前記第一配水部材１２５は、
アンカーとして利用することが可能なものである。
このように構成することにより、第一配水部材１２５を用いて、流体装置１２０を所定の位置に留めておくことができる。また、第一配水部材１２５をアンカーとして兼用できるため、部品点数の削減を図ることができる。
Further, the first
It can be used as an anchor.
In this configuration, the
また、前記推進機構は、
前記移送機構１２２を収容する本体部１２１（本体）に対する前記移送機構１２２の向きを変更可能な可変機構１２３を具備するものである。
このように構成することにより、移送機構１２２の向きを任意に変更することで、任意の方向への推進力を得ることができる。
Further, the propulsion mechanism is
It comprises a
By configuring in this way, by arbitrarily changing the direction of the
また、前記推進機構は、
前記移送機構１２２を収容する本体部１３１（本体）に設けられた複数の開口部１３１ａを個別に開閉可能な開閉機構１３４を具備するものである。
このように構成することにより、任意の開口部１３１ａを開閉することで、流体の流通方向を調節し、任意の方向への推進力を得ることができる。
Further, the propulsion mechanism is
An opening/
By configuring in this way, by opening and closing any
また、流体装置１４０は、
自然エネルギーを利用して発電可能な太陽光発電装置１４２（発電装置）と、
前記太陽光発電装置１４２により発電された電力を蓄える蓄電装置１４３と、
をさらに具備するものである。
このように構成することにより、自然エネルギーを利用して発電された電力を利用することができる。例えば、流体装置１４０の各部を自然エネルギーに基づく電力によって作動させることができる。
Also, the
a photovoltaic power generation device 142 (power generation device) capable of generating power using natural energy;
a
is further provided.
By configuring in this way, electric power generated using natural energy can be used. For example, each portion of the
また、上記実施形態に係る海水移送システム１００（流体装置制御システム）は、
前記流体装置１２０と、
前記流体装置１２０の動作を制御することが可能な移送制御サーバ１１０（制御装置）と、
を具備するものである。
このように構成することにより、流体装置１２０を任意の位置に移動させ、水（海水等）の移送を行うことができる。
Further, the seawater transfer system 100 (fluid device control system) according to the above embodiment is
the
a transport control server 110 (controller) capable of controlling the operation of the
is provided.
By configuring in this way, the
また、前記移送制御サーバ１１０は、
気象情報、及び、水質情報の少なくともいずれか一方に基づいて、前記流体装置１２０の配置を決定する配置決定部１１１（決定部）と、
前記配置決定部１１１により決定された配置となるように前記流体装置１２０を移動させる指令部１１２（移動指令部）と、
を具備するものである。
このように構成することにより、流体装置１２０を適切に配置することができる。
Also, the
a placement determination unit 111 (determination unit) that determines the placement of the
a command unit 112 (movement command unit) that moves the
is provided.
By configuring in this way, the
また、前記配置決定部１１１は、
気象情報、及び、水質情報の少なくともいずれか一方に基づいて赤潮の発生し易い場所を判定し、当該判定結果に基づいて前記流体装置１２０の配置を決定するものである。
このように構成することにより、赤潮の発生し易い場所に流体装置１２０を配置することで、赤潮の発生を抑制することができる。
Further, the
Locations where red tide is likely to occur are determined based on at least one of weather information and water quality information, and the arrangement of the
By configuring in this way, the occurrence of red tide can be suppressed by arranging the
また、海水移送システム１００は、
前記流体装置１２０を複数具備し、
前記配置決定部１１１は、
複数の前記流体装置１２０を互いに連係させるように複数の前記流体装置１２０の配置を決定するものである。
このように構成することにより、複数の流体装置１２０を連係させて、水の移送を効率的に行うことができる。例えば上記実施形態（図９参照）のように、複数の流体装置１２０を並べて配置することで、流体装置１２０単体では移送できないような広範囲まで水を移送することができる。
In addition, the
A plurality of the
The
The arrangement of the plurality of
By configuring in this manner, a plurality of
また、以上の如く、上記実施形態に係る発電システム２００は、
自然エネルギーを利用して発電可能な浮体式の発電部２５０（発電装置）と、
移動可能に構成され、前記発電部２５０と接続される、１つ、又は複数の流体装置１２０（移動装置）と、
前記流体装置１２０の動作を制御する発電制御サーバ２１０（制御装置）と、
を具備するものである。
このように構成することにより、流体装置１２０を移動させることで、発電部２５０を任意に移動させることができる。また流体装置１２０を移動させて発電部２５０を所望の方向に引っ張る（又は、押す）ことで、発電部２５０を所定の場所に留めたり、発電部２５０の姿勢を安定させたりすることができる。
Further, as described above, the
A floating power generation unit 250 (power generation device) capable of generating power using natural energy,
one or more fluidic devices 120 (moving devices) configured to be movable and connected to the
a power generation control server 210 (control device) that controls the operation of the
is provided.
With this configuration, the
また、前記流体装置１２０は、
アンカー１２８を具備するものである。
このように構成することにより、アンカー１２８が利用可能な深さ（水深が比較的浅い海域）ではアンカー１２８を利用して発電部２５０を所定の場所に留めることで、省エネを図ることができる。
In addition, the
An
By configuring in this way, energy can be saved by using the
また、前記流体装置１２０（移動装置）は、
流体を移送する移送機構１２２と、
前記移送機構１２２を用いて所定の方向に流体を流通させることが可能な流通機構（本体部１２１、第一配水部材１２５及び第二配水部材１２７等）と、
前記移送機構１２２を用いて所定の方向への推進力を得ることが可能な推進機構（可変機構１２３）と、
を具備するものである。
このように構成することにより、流体装置１２０を用いて流体を所定の方向に流通させ、水（海水等）を移送することができる。
In addition, the fluid device 120 (moving device) is
a
a circulation mechanism (
a propulsion mechanism (variable mechanism 123) capable of obtaining a propulsion force in a predetermined direction using the
is provided.
With such a configuration, the
また、前記発電部２５０の姿勢を検知する姿勢検出センサ２６１（姿勢検知部）をさらに具備し、
前記発電制御サーバ２１０は、
前記発電部２５０の姿勢に応じて前記流体装置１２０の動作を制御するものである。
このように構成することにより、発電部２５０の姿勢に応じて流体装置１２０の動作を制御することにより、発電部２５０の姿勢をより安定させることができる。例えば、発電部２５０が傾いた場合には、発電部２５０の傾きが戻るように流体装置１２０を制御することができる。
Further, an attitude detection sensor 261 (attitude detection unit) that detects the attitude of the
The power
The operation of the
By configuring in this way, by controlling the operation of the
また、前記発電制御サーバ２１０は、
前記発電部２５０の発電効率が向上する方向に前記発電部２５０が向くように、前記流体装置１２０の動作を制御するものである。
このように構成することにより、発電部２５０の発電効率を向上させることができる。
例えば発電部２５０として風力発電装置を用いる場合には、風力発電装置を風上に向けることで発電効率の向上を図ることができる。また発電装置として太陽光発電装置を用いる場合には、太陽光発電装置を太陽に向けることで発電効率の向上を図ることができる。
In addition, the power
It controls the operation of the
By configuring in this way, the power generation efficiency of the
For example, when a wind power generator is used as the
また、風向きを検知する風向検出センサ２６２（風向検知部）をさらに具備し、
前記発電部２５０は、
風力を利用して発電可能な風力発電装置であり、
前記発電制御サーバ２１０は、
前記発電部２５０が風上側を向くように、前記流体装置１２０の動作を制御するものである。
このように構成することにより、風力発電装置の発電効率を向上させることができる。
In addition, a wind direction detection sensor 262 (wind direction detection unit) that detects the direction of the wind is further provided,
The
A wind power generator capable of generating power using wind power,
The power
It controls the operation of the
By configuring in this way, the power generation efficiency of the wind turbine generator can be improved.
また、発電システム２００は、
風向きを検知する風向検出センサ２６２をさらに具備し、
前記発電制御サーバ２１０は、
風上側へ向かって前記発電部２５０に力を加える前記流体装置１２０の数が、風下側へ向かって前記発電部２５０に力を加える前記流体装置１２０の数よりも多くなるように、前記流体装置１２０の動作を制御するものである（図１４参照）。
このように構成することにより、風に逆らう方向に多くの流体装置１２０を動作させることで、複数の流体装置１２０にかかる負荷の均一化を図ることができる。
In addition, the
It further comprises a wind
The power
The fluidic devices are arranged so that the number of the
By configuring in this way, by operating many
また、前記発電制御サーバ２１０は、
気象情報に基づいて、前記発電部２５０の配置を決定する配置決定部２１１（決定部）と、
前記配置決定部２１１により決定された配置となるように前記流体装置１２０を移動させる指令部２１３（移動指令部）と、
を具備するものである。
このように構成することにより、気象情報に基づいて、発電し易い場所に発電部２５０を配置することができる。
例えば発電部２５０として風力発電装置を用いる場合には、風速の高い場所に風力発電装置を配置することで発電効率の向上を図ることができる。また発電部２５０として太陽光発電装置を用いる場合には、日射量の多い場所に太陽光発電装置を配置することで発電効率の向上を図ることができる。
In addition, the power
a placement determination unit 211 (determination unit) that determines placement of the
a command unit 213 (movement command unit) that moves the
is provided.
By configuring in this way, the
For example, when a wind power generator is used as the
また、発電システム２００は、
前記発電部２５０を複数具備し、
前記発電制御サーバ２１０は、
複数の前記発電部２５０の発電量に基づいて、複数の前記発電部２５０の配置を決定する配置決定部２１１（決定部）と、
前記配置決定部２１１により決定された配置となるように前記流体装置１２０を移動させる指令部２１３（移動指令部）と、
を具備するものである。
このように構成することにより、発電部２５０の発電量に基づいて、発電し易い場所に発電部２５０を配置することができる。
例えば、発電量の高い発電部２５０がある場合、その発電部２５０の近くへと他の発電部２５０を移動させることで、発電効率の向上を図ることができる。
In addition, the
A plurality of the
The power
a placement determination unit 211 (determination unit) that determines placement of the plurality of
a command unit 213 (movement command unit) that moves the
is provided.
By configuring in this way, the
For example, if there is a
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の技術的思想の範囲内で適宜の変更が可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments, and can be appropriately modified within the scope of the technical ideas of the invention described in the claims. .
例えば、上記実施形態で示した海水移送システム１００及び発電システム２００の構成部材の形状、個数等は一例であり、任意に変更することが可能である。例えば、流体装置１２０の本体部１２１の形状は球体状に限るものではなく、任意の形状とすることが可能である。また、海水移送システム１００及び発電システム２００が具備する流体装置１２０、発電ユニットＵ等の個数は特に限定するものではなく、海水の移送や発電部２５０の移動等に必要な能力に応じて変更することが可能である。例えば、上記実施形態では発電ユニットＵに複数の流体装置１２０を設け、１つの発電部２５０を複数の流体装置１２０で移動させる例を示したが、例えば発電部２５０を１つの流体装置１２０で移動させることも可能である。
For example, the shapes, numbers, etc. of the constituent members of the
また、上記実施形態では、流体装置１２０と発電部２５０とを可撓性を有するワイヤーＷで接続した例を示したが、流体装置１２０と発電部２５０の接続方法はこれに限るものではなく、例えば可撓性を有さない部材（フレーム等）で接続することも可能である。このように可撓性を有さない部材で連結することで、流体装置１２０は発電部２５０を引っ張るだけでなく、押すことも可能になる。
Further, in the above-described embodiment, an example in which the
また、上記海水移送システム１００及び発電システム２００の管理（充電、通信、その他メンテナンス等）を行うことが可能な基地を、別途洋上に設けることも可能である。
Further, it is also possible to separately provide a base on the sea where the management (charging, communication, other maintenance, etc.) of the
また、上記実施形態では、流体装置１２０、海水移送システム１００、発電システム２００等を洋上で使用する例を示したが、本発明はこれに限るものではなく、例えば湖や河川で使用することも可能である。
Further, in the above embodiment, an example of using the
また、流体装置１２０による流体の移送の用途としては、上記実施形態（海水の移送）に限るものではなく、任意の用途に利用することが可能である。例えば流体装置１２０を、水害が発生した際の水の排出等に利用することも可能である。
Further, the use of fluid transfer by the
また、上記実施形態では、海水移送システム１００と発電システム２００を個別に例示したが、両者を１つのシステムとして構成することも可能である。すなわち、海水を移送するシステムと、自然エネルギーを用いて発電するシステムを、両立することも可能である。例えば、発電システム２００に用いられる流体装置１２０を用いて、必要に応じて海水の移送を行うように構成することも可能である。これによって、発電を行いながら海水の移送を行うなど、システムを効率的に活用することができる。
Moreover, although the
また、上記実施形態では、流体装置１２０を、発電部２５０を移動させるための移動装置として利用した例を示したが、本発明はこれに限るものではなく、流体装置１２０をその他種々の装置の移動装置として利用することが可能である。例えば、流体装置１２０を、養殖に用いられる生けす（養殖場）や、海水等を浄化するための浮体式の浄化処理装置等の移動装置として利用することも可能である。
Further, in the above-described embodiment, an example in which the
また、上記実施形態で例示した海水移送システム１００及び発電システム２００の制御の態様は一例であり、その他種々の情報（例えば、海流及び潮流の強さや向き、ワイヤーＷに加わる張力、他の船舶等との位置関係等）に基づいて各装置（流体装置１２０等）を適宜制御することが可能である。また、海水移送システム１００及び発電システム２００、又は外部のシステムのＡＩ（人工知能）を用いて気象情報等の高精度予測（シミュレーション）を行い、その結果に基づいて流体装置１２０等を制御することも可能である。
In addition, the mode of control of the
また、上記実施形態では、複数の流体装置１２０を互いに連係させるように配置し、広範囲に海水を移送する例（図９参照）を示したが、流体装置１２０の連係方法はこれに限るものではなく、任意に連係させることが可能である。例えば、複数の流体装置１２０が環状に並ぶように連係させることで、海水が流通する環状の経路を形成することができ、海水の循環を効率的に行うことができる。また流体装置１２０同士が互いに所定距離以上近づかないように連係させることで、流体装置１２０同士の接触による破損等を防止することができる。
Further, in the above-described embodiment, an example in which a plurality of
また、上記実施形態では、移送制御サーバ１１０及び発電制御サーバ２１０を用いて流体装置１２０等の制御を行う例を示したが、本発明は制御の主体を移送制御サーバ１１０等に限るものではない。例えば、流体装置１２０自身に制御装置を設け、流体装置１２０を単体で動作させることも可能である。また、このように単体で動作可能な複数の流体装置１２０同士を連係させて制御することも可能である。
Further, in the above embodiment, an example of controlling the
１００ 海水移送システム
１１０ 移送制御サーバ
１１１ 配置決定部
１１２ 指令部
１２０ 流体装置
１２１ 本体部
１２２ 移送機構
１２３ 可変機構
１２５ 第一配水部材
１２７ 第二配水部材
１２８ アンカー
１３０ 流体装置
１４０ 流体装置
１４２ 太陽光発電装置
１４３ 蓄電装置
２００ 発電システム
２１０ 発電制御サーバ
２１１ 配置決定部
２１３ 指令部
２５０ 発電部
２６１ 姿勢検出センサ
２６２ 風向検出センサ
REFERENCE SIGNS
Claims (12)
前記移送機構を用いて所定の方向に流体を流通させることが可能な流通機構（循環機構）と、
前記移送機構を用いて所定の方向への推進力を得ることが可能な推進機構と、
を具備する流体装置。 a transfer mechanism for transferring a fluid;
a circulation mechanism (circulation mechanism) capable of circulating a fluid in a predetermined direction using the transfer mechanism;
a propulsion mechanism capable of obtaining a propulsion force in a predetermined direction using the transfer mechanism;
A fluidic device comprising:
水面から所定の深さに位置する水中の流体を水面近傍へと流通させることが可能である、
請求項１に記載の流体装置。 The distribution mechanism is
It is possible to circulate a fluid in water located at a predetermined depth from the water surface to the vicinity of the water surface,
A fluidic device according to claim 1 .
水面近傍の第一の位置の流体を、水面近傍の前記第一の位置とは異なる第二の位置へと流通させることが可能である、
請求項１又は請求項２に記載の流体装置。 The distribution mechanism is
A fluid at a first position near the water surface can be circulated to a second position different from the first position near the water surface,
3. A fluid device according to claim 1 or 2.
伸縮可能に構成され、流体を案内することが可能な配水部材を具備する、
請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の流体装置。 The distribution mechanism is
comprising a water distribution member configured to be stretchable and capable of guiding fluid;
A fluidic device according to any one of claims 1 to 3.
アンカーとして利用することが可能である、
請求項４に記載の流体装置。 The water distribution member
can be used as an anchor,
5. A fluid device according to claim 4.
前記移送機構を収容する本体に対する前記移送機構の向きを変更可能な可変機構を具備する、
請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の流体装置。 The propulsion mechanism is
A variable mechanism capable of changing the orientation of the transfer mechanism with respect to the main body that accommodates the transfer mechanism,
A fluidic device according to any one of claims 1 to 5.
前記移送機構を収容する本体に設けられた複数の開口部を個別に開閉可能な開閉機構を具備する、
請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の流体装置。 The propulsion mechanism is
An opening and closing mechanism capable of individually opening and closing a plurality of openings provided in a main body that accommodates the transfer mechanism,
A fluidic device according to any one of claims 1 to 6.
前記発電装置により発電された電力を蓄える蓄電装置と、
をさらに具備する、
請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載の流体装置。 a power generator capable of generating power using natural energy;
a power storage device that stores power generated by the power generation device;
further comprising
A fluidic device according to any one of claims 1 to 7.
前記流体装置の動作を制御することが可能な制御装置と、
を具備する流体装置制御システム。 a fluidic device according to any one of claims 1 to 8;
a control device capable of controlling operation of the fluidic device;
A fluidic device control system comprising:
気象情報、及び、水質情報の少なくともいずれか一方に基づいて、前記流体装置の配置を決定する決定部と、
前記決定部により決定された配置となるように前記流体装置を移動させる移動指令部と、
を具備する、
請求項９に記載の流体装置制御システム。 The control device is
a determination unit that determines the placement of the fluidic device based on at least one of weather information and water quality information;
a movement command unit that moves the fluidic device so as to have the arrangement determined by the determination unit;
comprising a
10. The fluidic device control system of claim 9.
気象情報、及び、水質情報の少なくともいずれか一方に基づいて赤潮の発生し易い場所を判定し、当該判定結果に基づいて前記流体装置の配置を決定する、
請求項１０に記載の流体装置制御システム。 The decision unit
Determining a place where red tide is likely to occur based on at least one of weather information and water quality information, and determining the placement of the fluidic device based on the determination result;
11. The fluidic device control system of claim 10.
前記決定部は、
複数の前記流体装置を互いに連係させるように複数の前記流体装置の配置を決定する、
請求項１０又は請求項１１に記載の流体装置制御システム。 comprising a plurality of the fluidic devices,
The decision unit
Determining an arrangement of the plurality of fluidic devices so as to link the plurality of fluidic devices with each other;
12. A fluidic device control system according to claim 10 or claim 11.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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