JP2023536766A - フロート式測定装置 - Google Patents

Abstract

本願は洋上試験装置の分野に関し、特にフロート式測定装置に関する。それは浮体アセンブリ、中央浮き筒アセンブリ及びエネルギー供給アセンブリを含み、前記浮体アセンブリは水面に浮かぶことができ、前記中央浮き筒アセンブリは浮体アセンブリに固定接続された測定枠体及び測定枠体に設置された測定機器を含み、前記エネルギー供給アセンブリは測定機器に給電するために用いられ、それは測定枠体に固設された第１ソーラーパネル及び浮体アセンブリ内に設置されたエネルギー貯蔵電池を含み、前記第１ソーラーパネルはエネルギー貯蔵電池に電気的に接続される。本願は洋上風力場を効果的に測定することができる。【選択図】図３

Description

本願は洋上試験装置の分野に関し、特にフロート式測定装置に関する。

風力発電はグリーンエネルギー技術であり、陸上風力発電所の建設が急速に発展すると同時に、陸上風力エネルギーの利用制限が気付けられ、例えば、敷地面積が大きく、ノイズ汚染等の問題が挙げられ、また、陸上風力資源の開発が飽和状態に近づいている。洋上は豊富な風力エネルギー資源を有するため、洋上風力発電技術はますます注目されている。洋上風力エネルギーの有効利用を推進するために、洋上風力資源を正確に測定する必要がある。

現在、洋上レーザレーダ測風装置の多くは近海の固定杭に取り付けられて風力資源のデータ収集を行う。洋上風力資源の開発は深海・遠海へ絶えず発展し、海洋の水深の増加に伴い、固定杭を設置するコスト及び難易度が急激に増大する。

洋上風力場を効果的に測定するために、本願はフロート式測定装置を提供する。

第１の態様では、本願は、浮体アセンブリであって、
複数の浮体を含み、各前記浮体の頂面、側面及び底面にいずれもボルト孔が設けられており、前記浮体の間はボルト孔を介してボルトで互いに接続固定され、前記浮体はＰＥを回転成形したものであり、前記浮体内にインナーキャビンが設けられており、前記インナーキャビンの頂部が開口し、開口部に突起したルーズフランジが設けられており、前記ルーズフランジに鋼製フランジキャビンカバーが被せされ、前記ルーズフランジと鋼製フランジキャビンカバーとの間にゴムガスケットが設けられているという技術的解決手段を採用する浮体アセンブリを提供する。

上記技術的解決手段を採用することにより、浮体アセンブリの体積及び質量が比較的大きいため、複数の浮体により完全な浮体アセンブリを構成することで、単一の浮体がより輸送しやすくなる。ルーズフランジを設置することで、インナーキャビンの防水性能が保証される。ボルトによって固定することで、接続しやすい。

任意選択的に、前記ルーズフランジは工作機械又は回転成形によって加工され、前記ルーズフランジと浮体との間に山形鋼固定支持枠が設けられている。

上記技術的解決手段を採用することにより、山形鋼固定支持枠を設置することで、ルーズフランジの強度が向上する。

任意選択的に、各前記浮体の側面に複数の凹溝が補強リブとして設けられている。

上記技術的解決手段を採用することにより、凹溝を開設することで、表面補強構造が形成され、且つ浮体が離型しやすい。

任意選択的に、前記浮体の側壁に冷却溝が開設されており、前記冷却溝に収容された水は中央浮き筒アセンブリを降温することができる。

上記技術的解決手段を採用することにより、海水は冷却溝に入ることができ、中央浮き筒アセンブリに対して冷却降温を行い、中央浮き筒アセンブリの動作環境を改善することができる。

任意選択的に、前記浮体に測定貫通溝が開設されており、前記測定貫通溝は浮体を垂直に貫通する。

上記技術的解決手段を採用することにより、測定貫通溝を設置することで、温度、塩分、深さ、海流等のセンサを測定貫通溝の内部に取り付けて、海水の温度、塩分、深さ、海流等の水文データ及び環境データを測定することができる。

第２の態様では、本願の提供するフロート式測定装置は、
上記浮体アセンブリを用い、中央浮き筒アセンブリ及びエネルギー供給アセンブリをさらに含み、前記浮体アセンブリは水面に浮かぶことができ、前記中央浮き筒アセンブリは浮体アセンブリに固定接続された測定枠体及び測定枠体に設置された測定機器を含み、前記エネルギー供給アセンブリは測定機器に給電するために用いられ、それは測定枠体に固設された発電機器及びエネルギー貯蔵電池を含み、前記発電機器はエネルギー貯蔵電池に電気的に接続されるという技術的解決手段を採用するフロート式測定装置である。

上記技術的解決手段を採用することにより、浮体アセンブリは洋上に浮かんで配置され、測定機器は洋上風力資源を測定するために用いられ、発電機器は測定機器に電気エネルギーを提供することができる。エネルギー貯蔵電池は浮体アセンブリ中に設置されてもよく、中央浮き筒アセンブリ上に設置されてもよい。浮体アセンブリを設置することにより、洋上に固定杭を設置する必要がなく、取り付けコストが低減され、取り付け難易度が低下し、施工速度が上がる。

任意選択的に、前記発電機器は測定枠体に固定接続された第１ソーラーパネル及び測定枠体にヒンジで接続された第２ソーラーパネルを含み、前記第２ソーラーパネルは締結具によって測定枠体に固定接続される。

上記技術的解決手段を採用することにより、第１ソーラーパネルはソーラーエネルギーを電気エネルギーに変換して、電気エネルギーをエネルギー貯蔵電池に貯蔵して測定機器に給電することができる。第２ソーラーパネル機器を測定枠体にヒンジで接続することで、測定機器を点検する時、第２ソーラーパネルを反転することができ、作業者が点検しやすい。

任意選択的に、前記中央浮き筒アセンブリは測定枠体内に取り付けられた台形電気キャビネットをさらに含み、前記台形電気キャビネットの断面は台形である。

上記技術的解決手段を採用することにより、台形電気キャビネットは機器を取り付けるために用いることができる。測定枠体内の台形電気キャビネットの対向側は維持管理員の立ちに用いることができ、台形下底の長さは需要に応じて設置することができ、維持管理員に十分な操作空間を提供し、台形下底の長さは最大で測定枠体の内径に等しく設置することができる。測定枠体内に台形電気キャビネットを設置することで、測定枠体内部の空間が最大限に利用される。

任意選択的に、前記測定枠体の下方に重りが取り外し可能に接続され、前記重りと測定枠体は少なくとも１つの細ロッドによって固定接続される。

上記技術的解決手段を採用することにより、測定枠体の下方に重りを設置することで、フロート式測定装置全体の安定性が向上し、洋上の波が比較的大きい環境でも安定的に運転することができる。重りは測定枠体に取り外し可能に接続され、需要に応じて異なる重量の重りを交換することができる。重りと測定枠体が細ロッドによって接続されることで、重りの重心がより低くなり、全体構造の安定性がさらに向上する。

任意選択的に、さらにガードフレームを含み、前記ガードフレームは測定枠体に固定接続され、前記ガードフレームは中央浮き筒アセンブリとエネルギー供給アセンブリの周辺を囲む。

上記技術的解決手段を採用することにより、フロート式測定装置が洋上の礁、往来する漁船等に衝突する時に、ガードフレームは中央浮き筒アセンブリ及びエネルギー供給アセンブリを保護することができ、その衝突による損傷の可能性を低減させる。

以上説明したように、本願は以下の有益な技術的効果の少なくとも１つを有する。
１、浮体アセンブリを設置することにより、洋上に固定杭を設置する必要がなく、取り付けコストが低減され、取り付け難易度が低下し、施工速度が上がる。
２、複数の浮体により完全な浮体アセンブリを構成することで、単一の浮体がより輸送しやすくなる。

浮体アセンブリの全体構造概略図である。 浮体アセンブリにおける浮体の構造爆発図である。 フロート式測定装置の全体構造概略図である。 別の視角から見たフロート式測定装置の全体構造概略図である。 ガードフレームが隠されたフロート式測定装置の構造概略図である。 図５におけるＡ部分の構造拡大図である。

以下、図１～図６を参照して、本願をさらに詳細に説明する。

本願の実施例は浮体アセンブリを開示する。

図１及び図２を参照すると、浮体アセンブリは複数の浮体１１０を含み、複数の浮体１１０は装置の周りを囲むことができる。各浮体１１０の頂面、側面及び底面にいずれもボルト孔１１２が設けられており、浮体１１０の間はボルト孔１１２を介してボルトで互いに接続固定され、浮体１１０はＰＥを回転成形したものである。発泡充填口は円形フランジ構造であり、発泡が完了した後にフランジマスクとガスケットを用いて発泡充填口上を封止する。浮体１１０内にインナーキャビン１１１が設けられており、インナーキャビン１１１の頂部が開口し、開口部に突起したルーズフランジ１２１が設けられており、ルーズフランジ１２１に鋼製フランジキャビンカバー１２２が被せされ、ルーズフランジ１２１と鋼製フランジキャビンカバー１２２との間にゴムガスケット１２３が設けられている。ルーズフランジ１２１は工作機械で加工され、回転成形によって加工されてもよい。フランジ１２１とフロート１１０との間に山形鋼固定支持枠１２４が設けられている。

ルーズフランジ１２１、鋼製フランジキャビンカバー１２２、ゴムガスケット１２３及び山形鋼固定支持枠１２４を設置することにより、インナーキャビン１１１の防水性能が向上する。

各浮体１１０の側面に複数の凹溝１１３が補強リブとして設けられている。凹溝１１３を設置することにより、浮体１１０が離型時により取り出されやすくなる。

浮体１１０の側壁に冷却溝１１４がさらに開設されており、浮体１１０が洋上に配置された場合、海水は冷却溝１１４に入ることができ、浮体１１０に囲まれた装置に対して冷却降温を行う。

浮体１１０に測定貫通溝１１５がさらに開設されており、測定貫通溝１１５は浮体１１０を垂直に貫通する。温度センサ等、海水と直接接触する必要がある機器を測定貫通溝内部に取り付けて、海水の温度、塩分、深さ、海流等のパラメータを測定することができる。

本願の実施例における浮体アセンブリの実施原理は以下のとおりである。ボルトを隣接する浮体１１０のボルト孔１１２に挿通し、複数の浮体１１０を互いに固定接続し、且つ装置の外に囲ませる。インナーキャビン１１１はエネルギー貯蔵電池等の機器を格納するために用いられる。浮体１１０を洋上に配置すると、海水は冷却溝１１４に入り、浮体１１０に囲まれた装置に対して冷却降温を行う。測定貫通溝１１５内に取り付けられた測定センサは、海水の温度、塩分、深さ、海流等のパラメータを直接測定することができる。

本願の実施例はフロート式測定装置を開示する。

図３及び図４を参照すると、フロート式測定装置は、浮体アセンブリ、中央浮き筒アセンブリ２００、エネルギー供給アセンブリ３００及びガードフレーム４００を含む。

浮体アセンブリの具体的な構造は上記実施例に開示されている。浮体アセンブリは海面に浮かんで、フロート式測定装置に浮力支持を提供することができる。

中央浮き筒アセンブリ２００は測定枠体２１０、測定機器、台形電気キャビネット２２０、細ロッド２３０及び重り２４０を含む。浮体アセンブリは測定枠体２１０の外を固定的に囲むことで、中央浮き筒アセンブリ２００全体が海面に浮かべることができるようにする。測定機器はレーザレーダ測風装置であってもよく、他の測定機器を取り付けてもよく、測定機器は測定枠体２１０に固設される。台形電気キャビネット２２０は測定枠体２１０の内部に取り付けられ、台形電気キャビネット２２０の断面は台形である。測定枠体２１０内の台形電気キャビネット２２０の対向側は維持管理員の立ちに用いることができ、台形下底の長さは需要に応じて設置することができ、維持管理員に十分な操作空間を提供し、台形下底の長さは最大で測定枠体２１０の内径に等しく設置することができる。測定枠体２１０内に台形電気キャビネット２２０を設置することで、測定枠体２１０内部の空間が最大限に利用される。

重り２４０は測定枠体２１０の下方に取り外し可能に接続され、重り２４０が測定枠体２１０に取り外し可能に接続されるため、需要に応じて異なる重量の重り２４０を交換することができる。重り２４０と測定枠体２１０との間は少なくとも１つの細ロッド２３０によって固定接続される。測定枠体の下方に重りを設置することで、フロート式測定装置全体の安定性が向上し、洋上の波が比較的大きい環境でも安定的に運転することができる。重りと測定枠体は細ロッドによって接続されることで、重りの重心がより低くなり、全体構造の安定性がさらに向上する。

エネルギー供給アセンブリ３００は測定機器に給電するために用いられ、それは発電機器及びエネルギー貯蔵電池を含み、発電機器はエネルギー貯蔵電池に電気的に接続される。エネルギー貯蔵電池は浮体アセンブリ中に設置されてもよく、中央浮き筒アセンブリ上に設置されてもよい。発電機器は従来の発電機を選択することができる。発電機器は測定枠体２１０に固設された第１ソーラーパネル３１０及び測定枠体２１０にヒンジ接続された第２ソーラーパネル３２０をさらに含むことができる。第２ソーラーパネル３２０はボルトによって測定枠体２１０に固定接続される。第１ソーラーパネル３１０と第２ソーラーパネル３２０はいずれも傾斜して設置され、その向きと傾斜角度は異なる海面状況に応じて設定される。第１ソーラーパネル３１０と第２ソーラーパネル３２０の位置の設置は中央浮き筒アセンブリ２００におけるマンホール開設位置、配線キャビネット及び他の機器の取り付け位置に基づいて決定され、第１ソーラーパネル３１０はマンホールを遮蔽しない位置に設置され、第２ソーラーパネル３２０はマンホールを遮蔽する位置に設置することができ、点検が必要な場合、第２ソーラーパネル３２０を反転させて、マンホールを露出させることができ、作業者が出入りしやすい。第１ソーラーパネル３１０と第２ソーラーパネル３２０はいずれもエネルギー貯蔵電池に電気的に接続される。

ガードフレーム４００は測定枠体２１０に固定接続され、ガードフレーム４００は中央浮き筒アセンブリ２００及びエネルギー供給アセンブリ３００の周辺を囲む。フロート式測定装置が洋上の礁などに衝突する時に、ガードフレーム４００は中央浮き筒アセンブリ２００及びエネルギー供給アセンブリ３００を保護することができ、その衝突による損傷の可能性を低減させる。

本願の実施例のフロート式測定装置の実施原理は以下のとおりである。浮体アセンブリを洋上に浮かんで配置し、第１ソーラーパネル３１０と第２ソーラーパネル３２０は太陽エネルギーを電気エネルギーに変換し、且つエネルギー貯蔵電池に貯蔵し、エネルギー貯蔵電池は測定機器に給電し、測定機器は洋上風力場を測定するために用いられる。ガードフレーム４００は中央浮き筒アセンブリ２００及びエネルギー供給アセンブリ３００を保護することができる。

以上はいずれも本願の好ましい実施例であり、これにより本願の保護範囲を限定するものではなく、そのため、本願の構造、形状、原理に基づいて行われる同等の変化は、いずれも本願の保護範囲内に含まれるべきである。

１００...浮体アセンブリ、１１０...浮体、１１１...インナーキャビン、１１２...ボルト孔、１１３...凹溝、１１４...冷却溝、１１５...測定貫通溝、１２１...ルーズフランジ、１２２...鋼製フランジキャビンカバー、１２３...ゴムガスケット、１２４...山形鋼固定支持枠、２００...中央浮き筒アセンブリ、２１０...測定枠体、２２０...台形電気キャビネット、２３０...細ロッド、２４０...重り、３００...エネルギー供給アセンブリ、３１０...第１ソーラーパネル、３２０...第２ソーラーパネル、４００...ガードフレーム。

Claims (10)

1. 浮体アセンブリであって、複数の浮体（１１０）を含み、各前記浮体（１１０）の頂面、側面及び底面にいずれもボルト孔（１１２）が設けられており、前記浮体（１１０）の間はボルト孔（１１２）を介してボルトで互いに接続固定され、前記浮体（１１０）はＰＥを回転成形したものであり、前記浮体（１１０）内にインナーキャビン（１１１）が設けられており、前記インナーキャビン（１１１）の頂部が開口し、開口部に突起したルーズフランジ（１２１）が設けられており、前記ルーズフランジ（１２１）に鋼製フランジキャビンカバー（１２２）が被せされ、前記ルーズフランジ（１２１）と鋼製フランジキャビンカバー（１２２）との間にゴムガスケット（１２３）が設けられている、ことを特徴とする浮体アセンブリ。
2. 前記ルーズフランジ（１２１）は工作機械又は回転成形によって加工され、前記ルーズフランジ（１２１）と浮体（１１０）との間に山形鋼固定支持枠（１２４）が設けられている、ことを特徴とする請求項１に記載の浮体アセンブリ。
3. 各前記浮体（１１０）の側面に複数の凹溝（１１３）が補強リブとして設けられる、ことを特徴とする請求項１に記載の浮体アセンブリ。
4. 前記浮体（１１０）の側壁に冷却溝（１１４）が開設されており、前記冷却溝（１１４）に収容された水は中央浮き筒アセンブリ（２００）を降温することができる、ことを特徴とする請求項１に記載の浮体アセンブリ。
5. 前記浮体（１１０）に測定貫通溝（１１５）が開設されており、前記測定貫通溝（１１５）は浮体（１１０）を垂直に貫通する、ことを特徴とする請求項１に記載の浮体アセンブリ。
6. フロート式測定装置であって、請求項１に記載の浮体アセンブリを用い、それは中央浮き筒アセンブリ（２００）及びエネルギー供給アセンブリ（３００）をさらに含み、前記浮体アセンブリは水面に浮かべることができ、前記中央浮き筒アセンブリ（２００）は浮体アセンブリに固定接続された測定枠体（２１０）及び測定枠体（２１０）に設置された測定機器を含み、前記エネルギー供給アセンブリ（３００）は測定機器に給電するために用いられ、それは測定枠体（２１０）に固設された発電機器及びエネルギー貯蔵電池を含み、前記発電機器はエネルギー貯蔵電池に電気的に接続される、ことを特徴とするフロート式測定装置。
7. 前記発電機器は測定枠体（２１０）に固定接続された第１ソーラーパネル（３１０）及び測定枠体（２１０）にヒンジ接続された第２ソーラーパネル（３２０）を含み、前記第２ソーラーパネル（３２０）は締結具によって測定枠体（２１０）に固定接続される、ことを特徴とする請求項６に記載のフロート式測定装置。
8. 前記中央浮き筒アセンブリ（２００）は測定枠体（２１０）内に取り付けられた台形電気キャビネット（２２０）をさらに含み、前記台形電気キャビネット（２２０）の断面は台形である、ことを特徴とする請求項６に記載のフロート式測定装置。
9. 前記測定枠体（２１０）の下方に重り（２４０）が取り外し可能に接続され、前記重り（２４０）と測定枠体（２１０）は少なくとも１つの細ロッド（２３０）によって固定接続される、ことを特徴とする請求項６に記載のフロート式測定装置。
10. ガードフレーム（４００）をさらに含み、前記ガードフレーム（４００）は測定枠体（２１０）に固定接続され、前記ガードフレーム（４００）は中央浮き筒アセンブリ（２００）とエネルギー供給アセンブリ（３００）の周辺を囲む、ことを特徴とする請求項６に記載のフロート式測定装置。