浮板集合体
阅读说明：本技术 浮板集合体 (Floating plate assembly ) 是由 本桥义典 大野诚治 坂口努 上田泰睦 于 2018-05-29 设计创作，主要内容包括：提供具备适合水面上的风压措施且制造成本低廉的浮板集合体。本发明提供一种浮板集合体。其连接有多个浮板,上述浮板构成为可安装太阳能电池板,在上述多个浮板中至少1个设有上述太阳能电池板,上述太阳能电池板以相对于上述浮板的表面朝向上述浮板集合体的后方侧倾斜的方式设置,上述多个浮板包括位于上述浮板集合体前方侧的端部的基端浮板,上述基端浮板设有防风部件,防风部件相对于上述基端浮板的表面朝向上述浮板集合体的前方侧倾斜。(Provided is a floating plate assembly which has measures suitable for wind pressure on water surface and is low in manufacturing cost. The invention provides a floating plate assembly. The solar cell module includes a plurality of floating plates connected to each other, the floating plates being configured to be capable of mounting a solar cell panel, the solar cell panel being provided on at least 1 of the plurality of floating plates, the solar cell panel being provided so as to be inclined toward a rear side of the floating plate assembly with respect to a surface of the floating plate, the plurality of floating plates including a base floating plate located at an end portion on a front side of the floating plate assembly, the base floating plate being provided with a wind shielding member, the wind shielding member being inclined toward the front side of the floating plate assembly with respect to the surface of the base floating plate.)
【技术领域】
本发明涉及一种浮板集合体,尤指一种由多个浮板相连接而构成,且可安装太阳能电池板的浮板集合体。
【背景技术】
太阳能电池板(也可称为,太阳能板太阳能电池模块)使用于将太阳能转换为电力的太阳能发电。以往,太阳能电池板主要设置于建筑物的屋顶、壁面、地面等,近几年也开始设置于闲置的池、湖等水面上。
当将太阳能电池板设置于水面上时,为了使太阳能电池板浮在水面上使用浮板,在此浮板上设置太阳能电池板(参考专利文献1)。这样的太阳能电池板为了提高发电效率,自浮板的表面使太阳能电池板本身向浮板本身的特定的一端侧倾斜。例如,通常在日本国内,使太阳能电池板的法线向天顶方向的南侧倾斜。但是,倾斜的电池板将会受到背面风的强烈的影响(扬力),可能会导致太阳能电池板脱离支架或支架本身立起的问题发生。特别是,用于水面上的太阳能发电(将太阳能电池板设置于浮板上进行发电),不仅仅是太阳能电池板立起(上下方向的力),向水平方向移动的影响也很大。
并且,通过太阳能电池板进行太阳能发电而产生的电力为直流电。由于使用于家庭用电源等的电力为交流电,因此需要太阳能逆变器(Power Conditioner)将直流电转换为交流电。但是,太阳能逆变器通常设置于地面,因此存在设置于水面上的太阳能电池板的接线较麻烦的问题。
并且,不仅限于太阳能发电,浮板设置于水面上时,需要通过某种系留部件将其系留于水面上的预定位置(参考专利文献2)。这样的系留部件,可以为由线状部件(金属制的的链和线等)和固定部件(锚等)组成的,线状部件的一端侧连接浮板、他端侧连接固定部件。可知,通过该固定部件固定于水底,可使浮板系留于水面上的预定位置。
【现有技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】日本专利特表2014-511043号公报
【专利文献2】日本专利特开2008-173553号公报
【专利文献3】日本专利5744469号公报
【专利文献4】日本专利第5641270号公报
【
发明内容
】【发明要解决的问题】
(第1观点)
专利文献2中,有指出将太阳能逆变器设置于水面上,但并没有揭示太阳能电池板、太阳能逆变器、浮板等的具体配置和设置方法。例如,若将太阳能电池板和太阳能逆变器设置于同一个浮板,则太阳能电池板及太阳能逆变器双方的重量将会导致设置面受到强压,浮板有下沉的可能性。下沉到水面下将会导致系统的恶化和故障等,因此,实际上将太阳能逆变器设置于水面时,需要解决下沉的问题。
第1观点涉及到的发明是考虑到这些情况而完成的,是提供一种浮板集合体,其避免下沉到水面下且具备太阳能逆变器。
(第2观点)
专利文献3中,揭示了一种重量轻且可设置为对强风具有稳定性的太阳能发电模块用支架系统。这种系统,其前提为设置在地面上,具体而言,具备自发电模块(太阳能电池板)的背面向外侧倾斜且向水平设置面延伸的背面盖,构成为通过吹拂于发电模块的风压,发电模块压向设置面侧。
但是,如果对每个太阳能电池板实施这种措施,则水面上的设置面将受到强压,反而可能导致浮板的下沉。由于浮板包含太阳能电池板及连接于此的电线等,向水面下的下沉将会导致系统的恶化和故障等,有必要对水面上的强风实施措施。并且,对每个太阳能电池板实施风压措施,还存在制造成本增加的问题。
第2观点涉及到的发明是考虑到这些情况而完成的,提供一种具备对水面上适当的风压措施,且制造成本低廉的浮板集合体。
(第3观点)
可是,在太阳能电池板,为了提高发电效率,使太阳能电池板本身自浮板的表面向浮板本身的特定一端倾斜。例如,通常在日本国内,使太阳能电池板的法线向天顶方向的南侧倾斜。但是,倾斜的电池板将受到背面风的强烈的影响(扬力),可能会导致太阳能电池板脱离支架或支架本身立起的问题的发生。特别是,用于水面上的太阳能发电(将太阳能电池板设置于浮板上进行发电)中,不仅仅是太阳能电池板立起(上下方向的力),向水平方向移动的影响也很大。例如,不使用太阳能电池板的风力发电并不发生这样的问题,但在太阳能发电中对系留部件的线状部件所施加的负荷(张力)也过大,结果容易使线状部件出现劣化而导致断裂等问题。
第3观点涉及到的发明是考虑到这些情况而完成的,是提供一种构成为能够抑制线状部件的劣化的太阳能电池板用浮板系统。
(第4观点)
在考虑到降雨影响等的基础上这种浮板需要设计为,产生充分的浮力使太阳能电池板朝向规定方向(例如,在北半球如日本,使电池板表面朝向南侧:在第2观点中详细说明)且维持在水面上。以往,设计浮板时需要使其拥有充分的浮力,但浮板大时需要面对制造成本提高的问题。另一方面,浮板小时有着太阳能电池板可能无法维持稳定性。
第4观点涉及到的发明是考虑到这些情况完成的,其目的是提供一种浮板和包括该浮板的浮板集合体,该浮板在维持太阳能电池板的保持稳定性的基础上,比以往制造成本低廉。
(第5观点)
为了提高发电效率,使太阳能电池板本身自浮板的表面向浮板本身的特定一端倾斜。例如,通常在日本国内,使太阳能电池板的法线向天顶方向的南侧倾斜。但是,倾斜的电池板将会受到背面风的强烈的影响(扬力),导致太阳能电池板脱离支架、支架本身立起的问题发生。特别是,用于水面上的太阳能发电(将太阳能电池板设置于浮板上进行发电),不仅仅是太阳能电池板立起(上下方向的力),向水平方向移动的影响也很大。
第5观点涉及到的发明是考虑到这些情况而完成的,其目的是提供一种浮板集合体,其包含的浮板具备更适合在水面上使用的风压措施。
(第6观点)
通过太阳能电池板进行太阳能发电而产生的电力为直流电。由于使用于家庭用电源等的电力为交流电,因此需要太阳能逆变器将直流电转换为交流电电。也就是说,太阳能逆变器和太阳能电池板之间将由电力电缆连接。并且,太阳能逆变器设置于浮板上时,需要自太阳能逆变器向陆地进行送电,因此也需要电力电缆。换言之,一个浮板集合体需要多个电力电缆,为了配置浮板和连接这些浮板的通道节,不可避免地发生结构复杂的问题。
第6观点涉及到的发明是考虑到这些情况完成的,其目的是提供一种浮板集合体,其电力电缆的布线整理得更好。
【用于解决问题的方案】
根据第1观点涉及的发明,提供一种浮板集合体,其是由多个浮板连接而成的,上述浮板构成为可安装太阳能电池板,上述多个浮板包括第1及第2浮板,上述第1浮板设有该太阳能电池板,上述第2浮板未设有该太阳能电池板且设有由上述太阳能逆变器,该太阳能逆变器将该太阳能电池板产生的电力从直流电转换为交流电。
本发明提供一种浮板集合体,其特征如下:第1浮板设有太阳能电池板,第2浮板并未设有太阳能电池板且设有太阳能逆变器,因此可减少附加于各个浮板的负荷,避免其下沉至水面下,且具备太阳能逆变器。
以下,将举例说明本发明的各种实施方式。以下实施方式可彼此组合。
优选,上述第2浮板以围绕在上述第1浮板的周围的方式设置。
优选,上述多个浮板进一步包括第3浮板,上述第3浮板为并未设有上述太阳能电池板及上述太阳能逆变器的浮板,与上述第2浮板相邻的浮板为上述第3浮板。
优选,进一步具备集体浮板部,上述第1浮板位于上述集体浮板部,上述第2浮板位于上述集体浮板部的略中央。
优选,上述第2浮板具备支架,上述太阳能逆变器安装于该支架,以使上述第2浮板不接触上述太阳能逆变器。
优选,上述支架进一步具备遮阳部件。
优选,上述太阳能逆变器以距离上述第2浮板的表面为30cm以上的方式设置。
优选,上述支架在其侧面具备支柱部件,在一方的侧面上的该支柱部件为2个,且交叉设置,上述太阳能逆变器沿着该交叉的支柱部件的一方设置。
根据第2观点的发明,提供一种浮板集合体,其是由多个浮板连接而成的,上述浮板构成为可安装太阳能电池板,在上述多个浮板中至少1个上,以相对于上述浮板的表面朝向上述浮板集合体的后侧倾斜的方式设置上述太阳能电池板,上述多个浮板包括基端浮板,上述基端浮板位于沿着本浮板集合体的前方侧的端部,上述基端浮板设有防风部件,上述防风部件以相对于上述基端浮板的表面朝向上述浮板集合体的前方侧倾斜。
本发明中,通过在构成集合的浮板中的基端浮板设置防风部件,提供一种可抑制下沉到水面下且制造成本低廉的浮板集合体。
以下,将举例说明本发明的各种实施方式。以下实施方式可彼此组合。
优选,上述倾斜部件为上述太阳能电池板或与上述太阳能电池板不同的假面板。
优选,位于上述多个浮板中的外周部的浮板并未安装上述太阳能电池板。
优选,上述基端浮板和除此之外的浮板配置为前后相反的方向。
优选,具备矩形形状,上述基端浮板是位于沿着上述矩形一边的浮板。
根据第3观点的发明,提供一种浮板集合体系统,其可使用于水面上的太阳能电池板用浮板系统,上述浮板集合体系统具备浮板和系留部件,上述浮板构成为可设置太阳能电池板,上述系留部件具备线状部件和固定部件,上述线状部件具备第1及第2连接部,上述第1连接部连接于上述浮板且上述第2连接部连接于该固定部件而垂下到水中,上述固定部件固定于水底而将上述浮板系留在水面上,上述线状部件的一部分或全部由树脂绳构成。
本发明中,线状部件的一部分或全部具备比金属线更有弹性的树脂绳为特征。由此,提供一种可以抑制上述线状部件劣化的太阳能电池板用浮板系统。
以下,举例说明本发明的各种实施方式。以下实施方式可彼此组合。
优选0.2≤(L1/L0)≤0.9,其中上述L0为上述线状部件的的长边方向的长度,上述L1为上述线状部件中上述树脂绳的长边方向的长度。
优选,上述线状部件是由上述树脂绳和金属部件连接而成的。
优选,上述金属部件具备链和金属线中的至少一个。
优选,上述树脂绳是由聚丙烯或聚乙烯构成的。
优选,上述树脂绳是由聚酰胺构成的。
优选,上述树脂绳具有三股编结构。
优选,上述固定部件为埋入上述水底地面而被固定的锚。
优选,上述固定部件为下沉至水底的多个沉锚。
优选,上述系留部件为多个系留部件,上述多个系留部件中的每个树脂绳具有同样的长度。
根据第4观点的发明,提供一种浮板,其构成为可设置太阳能电池板,上述浮板具备浮板部、支撑部、以及固定配件,上述浮板部内部为中空结构以浮在水面上,上述支撑部向第1方向凸起,上述第1方向为自上述浮板部的表面壁的上方侧,上述固定配件为安装于上述支撑部的上侧端部的细长形状的部件,构成为可支撑太阳能电池板,设作为上述细长形状的长边方向的第2方向的长度为L1,上述支撑部中上述第2方向的长度为L2时,满足L1>L2。
本发明的浮板具备安装于支撑部的上侧端部的细长形状的固定配件,构成为此固定配件支撑太阳能电池板的背面,设细长形状的长边方向的长度为L1,与支撑部件同方向的长度为L2,满足L1>L2。因此,为了使保持太阳能电池板的稳定程度非常高,使浮板本身更小型化而达到降低制造成本的效果。
以下,举例说明本发明的各种实施方式。以下实施方式可彼此组合。
优选,满足1.3≤L1/L2≤4.0。
优选,上述浮板部大致呈矩形形状,设长边的长度为L3、短边的长度为L4时,满足1.5≤L3/L4≤3.0。
优选,还具备大致呈矩形形状的太阳能电池板,其长边和上述浮板部的短边大致平行设置,设上述长边的长度为L5时,满足0.2≤L3/L5≤0.7。
优选,由第1及第2浮板组成的浮板集合体,上述第1浮板为技术方案9～技术方案12的任一项所述的浮板,上述第2浮板具有与上述第1浮板形状不同的上述浮板部的,且未设置太阳能电池板。
根据第5观点的发明,提供一种浮板集合体,其是由多个浮板构成的,上述浮板构成为可设置太阳能电池板,上述浮板具备浮板部和支撑部,上述浮板部的内部为中空可浮在水面上,上述支撑部设置为自上述浮板部的表面壁向上方侧突出,在预定方向相邻的上述浮板彼此藉由通道节连接各自的两端,在上述相连接的浮板上,以自一方的浮板的上述支撑部遍及至另一方的浮板的支撑部的方式设有防风部件。
本发明涉及到的浮板集合体,藉由通道节在相邻的浮板中,以自一方的浮板的支撑部遍及至另一方的浮板的支撑部的方式设有防风网。由此,可抑制北风的影响,达到获得更稳定的浮板集合体的效果。
以下,举例说明本发明的各种实施方式。以下实施方式可彼此组合。
优选,上述防风部件的开口率为0.01～0.5。
根据第6观点的发明,提供一种浮板集合体,其是由多个浮板构成的,上述浮板构成为可设置太阳能电池板,相邻的浮板彼此藉由通道节连接各自的两端,规定藉由上述2个浮板及2个通道节所包围的空间,并具备细长部件,上述细长部件构成为可支撑电力电缆,且构成为以横跨下述空间的方式设有多个上述细长部件:(1)相邻的2个通道节之间、或(2)藉由上述通道节而彼此端部连接的2个上述浮板之间。
本发明的浮板集合体,以多个细长部件横跨由2个浮板及2个通道节所包围的空间的方式设置。因此,与以往的以缠绕的方式设在通道节的电力电缆相比,能够在死角配置电力电缆,从而实现能更好的整顿电力电缆的配置环境的效果。
【附图说明】
图1为在本发明的实施方式所涉及到的浮板上,设置太阳能电池板的状态的立体图。
图2为从本发明的实施方式所涉及到的浮板移除太阳能电池板的状态的立体图。
图3为从本发明的实施方式所涉及到的浮板的上侧看到的图,图3A为立体图、图3B为俯视图。
图4为从本发明的实施方式所涉及到的浮板的下侧看到的图,图4A为立体图、图4B为俯视图。
图5涉及到本发明的实施方式,自浮板的上侧看到的,表示支撑部立起的状态的立体图。
图6涉及到本发明的实施方式,自浮板的下侧看到的,表示支撑部立起的状态的立体图。
图7为沿着图3、图4及图6中表示的A-A线切断的A-A线截面图。
图8为图3及图4中用箭头C指出的安装部周边的扩大图,图8A为自表面壁侧看到的扩大立体图,图8B为自背面壁侧看到的扩大俯视图。
图9为本发明的实施方式的安装部的部分截面图,图9A为表示沿着图8的YY线切断的断面的一部分的截面图、图9B为表示沿着图8的XX线切断的断面的一部分的截面图。
图10为本发明的实施方式所涉及到的浮板连接至通道节的图。
图11为说明本发明的实施方式所涉及到的太阳能电池板的他端部侧的固定的变形例的截面图。
图12为沿着图3B及图4B的DD线切断的截面图,图12A为未安装眼螺栓等固定系留部件的部品的状态图、图12B为安装了眼螺栓等的固定系留部件的部品的状态图,此时眼螺栓的环位于背面壁侧、图12C为安装了眼螺栓等的固定系留部件的部品的状态图,此时眼螺栓的环位于表面壁侧。
图13为用于说明本发明的实施方式所涉及到的开口部的开闭机制而使用的截面图。
图14为表示本发明的第1实施方式所涉及到的集体浮板部的立体图。
图15为将支架设于本发明的第1实施方式所涉及到的第2浮板,且在此支架上设置太阳能逆变器(太阳能逆变器单元)的状态立体图。
图16为自另一个角度看到的本发明的第1实施方式所涉及到的太阳能逆变器单元的立体图。
图17为本发明的第1实施方式所涉及到的太阳能逆变器单元的正视图。
图18为本发明的第1实施方式所涉及到的太阳能逆变器的后视图。
图19为本发明的第1实施方式所涉及到的太阳能逆变器单元的侧视图,图19A为右侧视图、图19B为左侧视图。
图20为本发明的第1实施方式所涉及到的太阳能逆变器单元的分解图。
图21表示本发明的第1实施方式所涉及到的太阳能逆变器单元,图21A为俯视图、图21B为图21A中的P-P线的截面图(图)。
图22为本发明的第2实施方式所涉及到的集体浮板部的立体图。
图23为本发明的第2实施方式所涉及到的集体浮板部的立体图。
图24表示本发明的第2实施方式所涉及到的集体浮板部,图24A为自西侧看到的侧视图、图24B为俯视图。
图25为表示本发明的第2实施方式所涉及到的集体浮板部中一部分的部分立体图。
图26为表示于图25的集体浮板部中的一部分,基端浮板和此外的浮板相互逆向连接起来的状态图,图26A为自西侧看到的侧视图、图26B为俯视图。
图27表示比较例1所涉及到的集体浮板部,图27A为自西侧看到的侧视图、图27B为俯视图。
图28表示比较例2所涉及到的集体浮板部,图28A为自西侧看到的侧视图、图28B为俯视图。
图29为本发明的第3实施方式所涉及到的系留部件的概略图。
图30为表示于图29的系留部件的部分扩大图,特别是表示线状部件中链的概略图。
图31涉及本发明的第4实施方式,表示风对于浮板集合体的影响的概略图。
图32为浮板集合体1的概略立体图。
图33为表示将太阳能电池板50安装于新型浮板10n的状态的概略立体图。
图34为与图33不同角度看到的概略立体图。
图35为表示将太阳能电池板50安装于新型浮板10n的状态的俯视图。
图36为表示将太阳能电池板50安装于新型浮板10n的状态的侧视图。
图37为表示将太阳能电池板50安装于新型浮板10n的状态的正视图。
图38为表示自图33卸载太阳能电池板50的状态的概略立体图。
图39为表示自图34卸载太阳能电池板50的状态的概略立体图。
图40为图32的部分扩大图,表示细长部件470的概略立体图。
图41为图32的部分扩大图,表示防风网480的概略立体图。
图42为2个被连接起来的新型浮板10n的截面图。
图43为表示将新型浮板10n和通道节60相连接的概略立体图。
【
具体实施方式
】
在下文中根据参考附图详细说明具体实施方式(下文中称为“实施方式”)。注意,在整个实施方式的描述中,对相同的元素附于相同的符号。
1.第1实施方式(相当于第1观点)
首先,对第1实施方式进行说明。图1为表示将本发明涉及到的实施方式的太阳能电池板50设置于浮板10的状态的立体图,图2为表示自浮板10移除太阳能电池板50的状态的立体图。
在下面的说明中,可将太阳能电池板50设置于浮板10的一侧称为上侧,将浮板10设置于水面的一侧称为下侧。且,可将太阳能电池板50面向水面侧的一侧称为下侧、将与水面侧相反侧的一侧称为上侧。
如图1所示,本实施方式的浮板10支撑大致呈长方形状的太阳能电池板50的短边使其倾斜,例如,是可在池和湖等水面上设置太阳能电池板50的太阳能电池板用浮板。
(太阳能电池板的设置概要)
如图1所示,浮板10具备支撑太阳能电池板50的一双长边侧中的一端部51(一端部51侧也可称为一端侧)的支撑部11、以及接受太阳能电池板50的另一个长边的他端部52(他端部52侧也可称为他端侧)的接受部12。此外,设计支撑部11的高度时,可考虑太阳能电池板50的发电效率,使太阳能电池板50保持适当的倾斜状态。
如图2所示,太阳能电池板50的一端部51设有由支撑部11支撑的铝制台座53,此台座53支撑于支撑部11的上部。
另一方面,如稍后详细描述,浮板10具备一固定配件13,该固定配件13将太阳能电池板50的一端部51侧(一端侧)固定于支撑部11的一端侧。而且,太阳能电池板50通过夹在此一端侧的固定配件13与支撑部11的之间而被固定。
例如,在专利文献1中,将弹性体制固定用形材安装于浮板,该固定用形材上设有挟持太阳能电池板框架的槽,通过使用此固定用形材弹性地挟持太阳能电池板的框架的边缘,从而将太阳能电池板固定于浮板。
但是,专利文献1的情况下,强风等会施加向太阳能电池板浮游方向的力,若向解除挟持太阳能电池板的方向(槽扩大的方向)施加应力,则太阳能电池板的固定有偏离的可能。
另一方面,如本实施方式,不同于弹性体等的利用弹性的挟持,通过使用金属制的固定配件13,可更强力地挟持太阳能电池板50。
且,如图2所示,太阳能电池板50的他端部52也设有与设于一端部51的铝制台座53同样的铝制台座54。另外,如图1及图2所示,在太阳能电池板50设于浮板10的情况下,将太阳能电池板50的一端部51位于浮板10的一侧定义为浮板10的前方,他端部52位于浮板10的一侧定义为浮板10的后方。
另一方面,如稍后详细描述,浮板10具备两个固定配件14,该固定配件14将接受于接受部12的太阳能电池板50的他端部52侧(他端侧)固定于浮板10,通过该他端侧的固定配件14,从而将太阳能电池板50的他端侧固定于浮板10。
如此,不同于通过使用弹性体等的挟持,即使在太阳能电池板50的他端部52侧(他端侧),通过使用金属制的固定配件14,可更强固地挟持太阳能电池板50。
另外,在本实施方式中,也可将他端侧的固定配件14设于中央,根据需要可将台座设于两个台座54之间的位置,通过使用三个他端侧的固定配件14将其固定于三个位置处而更强固地稳定固定太阳能电池板50的他端部52侧(他端侧)。但是,在安装到浮板10时,也有不需要将台座53,54设于太阳能电池板50的情况。
(浮板的整体结构)
在下文中,将参考附图详细描述浮板10。图3为从浮板10的上侧看到的图、图3A为立体图、图3B为俯视图,图4为从浮板的下侧看到的图、图4A为立体图、图4B为俯视图。
另外,图5为图3A的对应图,也就是说,自浮板10的上侧看到的立体图,如下所示,表示支撑部11立起的状态的立体图,图6为图4A的对应图,也就是说,自浮板10的下侧看到的立体图,如下所示,表示支撑部11立起的状态的立体图。另外,图5也表示将一端侧的固定配件13临时固定于支撑部11的状态。
例如,浮板10是通过使用多个分割模具夹住溶融状态的筒状型坯而膨胀的吹塑成型而制造,成型材料可使用各种热塑性树脂,优选使用聚烯烃树脂,例如聚乙烯和聚丙烯等。
如图3及图4所示,浮板10整体的外形呈现矩形状(长方形状),如图3A及图4A所示,浮板10具有包括分型线PL的侧壁部15、位于上侧的表面壁16(参考图3A)、位于下侧的背面壁17(参考图4A),在内部具有收容气体(空气等)的中空部。
(支撑部及开口部)
如图3A及图4A所示,支撑部11(阴影部分参照)形成于浮板10,该支撑部11用于支撑由背面壁17和表面壁16组合而构成的太阳能电池板50。
图3及图4表示将支撑部11如图1所示抬起前的状态,此支撑部11周围的一端侧除边24以外的3边21,22,23被切断,以一端侧的边24为铰链,可抬起表面壁16侧(太阳能电池板50被放置的一侧)而形成开口部26(参考图5及图6)。
另外,如图5所示,本实施方式的浮板10具备环形浮板部30,其围绕该开口部26而形成(参考阴影部分),该环形浮板部30具有中空结构,其内部存在产生浮力的气体(空气等)。
并且,如图1所示,设置太阳能电池板50时,以如下的方式设置:支撑部11向表面壁16侧立起,以使支撑部11抵接于成为铰链的边24侧开口部26的内壁表面25(参考图3A),以与成为铰链的一端侧的边24相对的一侧的边22侧支撑太阳能电池板50的一端侧的下侧。
另外,如图4B所示,在与成为支撑部11的铰链的一端侧的边24相对的一侧边22侧设有接受肋22A(参考虚线部分),接受肋22A接受太阳能电池板50的一端部51侧。具体而言,接受肋22A的一部分设有使背面壁17靠近表面壁16侧的阶梯结构,将太阳能电池板50设置于浮板10时,可使太阳能电池板50的一端部51侧被接受,防止太阳能电池板50的一端部51侧超出支撑部11而导致向一端侧偏离。
若如此构成支撑部11,则开口部26将位于支撑部11的附近,由于该开口部26的内壁表面将成为抑制结构性挠曲的壁面,因而难以发生挠曲。
另外,由于支撑部11是作为铰链结构与浮板10的本体相连接的结构,从而即使浮板10发生挠曲,支撑部11也难以受其影响,进一步,支撑部11以没有相隔太多的方式连接背面壁17和表面壁16而提高了刚性,从而不会因挠曲的影响而变形。
因此,为了在集体浮板部120(参考图22)进行固定工作,即使进行此固定工作的工人在浮板10附近的通道节60(参考图10),或者工人站在进行此固定工作的浮板10上导致工人的体重对浮板10施加应力,支撑部11也难以受到浮板10挠曲的影响。
因此,可不受挠曲的影响地用一端侧的固定配件13进行固定浮板10的一端部51侧(一端侧)的工作,从而避免受浮板10挠曲的影响导致一端侧的固定配件13的安装变松的情况。
另一方面,在本实施方式中,他端侧的固定配件14固定于如下所述的安装部19(参考图2)。此安装部19发生挠曲等时,他端侧的固定配件14的固定工作难以执行并且固定变得不充分,即使被正确固定,工人为了维护工作经过附近或其他各种因素安装部19反复发生挠曲,则其中他端侧的固定配件14的固定可能会发生松动。
因此,如下所述,使安装部19本身难以发生挠曲,也可通过提高浮板10本身的刚性减轻浮板10本身的挠曲的发生,进一步,难以向安装部19施加发生挠曲的应力。下面对此进行说明。
(浮板的挠曲抑制结构)
图6中没有表示支撑部11,但在支撑部11的位置用箭头表示了支撑部11的符号,用Z轴表示图1所示的沿着支撑部11的方向(参考图1的Z轴)的同方向。
浮板10设有环形浮板部30,如图6所示,环形浮板部30围绕开口部26且内部具有产生浮力的气体(空气等)(参考图5的阴影部分)。并且,如图6所示,环形浮板部30内设有凹部40,其夹住开口部26且在支撑部11的相反侧的位置具有周壁。具体而言,凹部40是以使背面壁17向表面壁16侧凹陷成型的方式形成的。
图7为图3、图4及图6所示的沿着A-A线得到的A-A线截面图,图7中上侧为浮板10的表面壁16侧,下侧为背面壁17侧。另外,图7与图6同样用Z轴表示图1所示的沿着支撑部11的方向(参考图1的Z轴)的同方向。
如图6及图7所示,凹部40具备凹陷41、凹陷42和凹陷43。其中,凹陷41为向表面壁16侧逐渐变细的截锥形状,设于沿着支撑部11的方向(参考Z轴)的一方的端部,凹陷42为向表面壁16侧逐渐变细的截锥形状,设于另一方的端部,凹陷43为向表面壁16侧逐渐变细的截锥形状,位于截锥形状的凹陷41与截锥形状的凹陷42之间的中央。
换句话说,凹部40具备凹陷41,42,43,该凹陷为向表面壁16侧逐渐变细的截锥形状,位于沿着支撑部11的方向(参考Z轴)的两端及中央。
并且,凹部40具备凹陷44,45,该凹陷为朝向表面壁16侧宽度变窄的槽状,该表面壁16连接沿着支撑部11的方向(参考Z轴)呈截锥形状的凹陷41,42,43。
并且,如图7所示,凹部40在截锥形状的凹陷41,42,43的前端部分使背面壁17与表面壁16一体化,但未在槽状的凹陷44,45部分使背面壁17与表面壁16一体化。通过设置这样的凹部40,凹部40的周壁提供增强刚性的肋的作用,浮板10难以发生挠曲。
另外,将成为槽状的凹陷44,45的表面壁16侧的底部与表面壁16一体化,使其成为气体(空气等)流通的流通道径,从而可使吹塑时的成型性良好。
另一方面,由于凹部40,收容环形浮板部30内的气体(空气等)的体积减少,但凹部40使背面壁17向表面壁16侧凹陷,形成具有向背面壁17侧开口的周壁的凹部40,从而将浮板10配置于水面时,成为撑起浮力的一端的空气储层,伴随浮板10内的气体(空气等)的容量减少,达到抑制浮力减少的作用。
于是,因浮板10需要设置在阳光照射较好的地方从而使太阳能电池板50的发电具有高效率,昼间的气温较高时,浮板10内的气体(空气等)膨胀,夜间的气温低时膨胀的浮板10内的气体(空气等)收缩,伴随此浮板10本身也将引起膨胀收缩。
如上所述,与工人站在浮板10上而产生的挠曲(变形)的原因不同,但膨胀收缩还是产生挠曲(变形)的因素。然而,在本实施方式中,如上所述,就是设有凹部40,由于环形浮板部30内收容的气体(空气等)的总量减少,气体(空气等)的膨胀收缩力变小,可抑制产生由昼夜的温差引起的浮板10的挠曲(变形)。
特别是,如上所述,由于凹部40在截锥形状的凹陷41,42,43的前端部分使背面壁17与表面壁16一体化,因此即使内部的气体(空气等)膨胀也不发生表面壁16与背面壁17离间的移动。还有,相反,内部的气体(空气等)收缩也不发生表面壁16与背面壁17靠近的移动,因此,可进一步抑制挠曲(变形)。
另一方面,如上所述,虽然凹部40具有增强刚性的增强肋的效果,但由于背面壁17是以向表面壁16侧凹陷的方式成型而形成的,因此壁厚变薄且有可能在成型时产生针孔。
在此,使向表面壁16侧凹陷最深的部分成为成型时不发生局部壁厚的变化的截锥形状。并且,如图6所示,截锥形状的凹陷41,42,43的部分底边(开口侧)的直径比槽状的凹陷44,45的宽度大,而使其徐徐倾斜而不变成薄壁。
进一步,在本实施方式中,如图7所示,考虑到由凹部40相邻的背面壁17和截锥形状的凹陷41,42的起点附近的薄壁产生的针孔,截锥形状的凹陷41,42自凹部40相邻的背面壁17朝向表面壁16侧以θ1(具体为110度)的角度立起。
同样,于截锥形状的凹陷43,截锥形状的凹陷43的前端侧自成为槽状的凹陷44,45的表面壁16侧的底面以θ2(具体为145度)的角度向表面壁16侧立起。另外,上述角度为一个例子,θ1的设定范围优选为110±15度,θ2的优选设定范围为145±15。
并且,如图7所示,位于凹部40的中央的截锥形状的凹陷43的背面壁17一体化于表面壁16的部分的直径小于位于凹部40的两端的两个截锥形状的凹陷(凹陷41,42)的背面壁17一体化于表面壁16的直径,由此可提高成型性。
如此,将背面壁17向表面壁16侧凹陷而形成的凹部40设于环形浮板部30内,抑制浮板10的浮力的牺牲,减少浮板10内的气体(空气等)的容量,抑制造成浮板10变形的气体的膨胀和收缩的同时,也可提高结构的刚性。
因此,抑制产生浮板10本身的挠曲(变形),减轻了施加于安装部19的产生挠曲的应力,因此抑制产生于安装部19的挠曲,可抑制他端侧的固定配件14(参考图2)的固定变松。
另外,通过将形成槽状凹陷44,45部分的背面壁17控制在不与表面壁16一体化的程度的凹陷,在成型截锥形状的凹陷41,42,43时,可使设计保持壁厚在凹部40内口不产生针孔。可根据抑制成型浮板10时的针孔的观点决定形成槽状凹陷44,45部分的背面壁17自表面壁16的离间程度,换句话说,槽状的凹陷44,45部分凹陷程度。
并且,加大槽状凹陷44,45部分的宽度,可减小浮板10内气体的体积。然而,凹部40本身通过向水面侧开口使水面成为盖,空气等气体被封闭在此,因强风等浮板10摇晃时,凹部40内的部分气体有可能泄露。
这样将导致该程度的浮板10的浮力减少,即使发生这种突发事件确保作为浮板10的充分的浮力非常重要。
并且,由于槽状凹陷44,45部分为向表面壁16侧轻度凹陷所形成的部分,考虑到成型时的针孔,因宽度小也难产生针孔,通过使槽状凹陷44,45部分的宽度小于截锥形状凹陷41,42,43部分的底边(开口侧)的直径,考虑到浮力可避免浮板10内气体体积减小太多。
进一步,在本实施方式中,浮板10的挠曲(变形)也受到表面壁16的形状的抑制,受浮板10的挠曲的影响安装部19挠曲,可以抑制固定配件14(参考图2)在他端侧的的固定变松。接下来对此进行说明。
于表面壁16侧,图3A中AA线部分为如图7所示凹部40位于表面壁16侧,由此可知,如图3A所示表面壁16夹着凹部40,自开口部26(参考图5)相反面的凹部40上接近末端的位置(参考虚线B),朝向远离凹部40的一侧靠近背面壁17侧,且具有设置在浮板10的他端侧附近的倾斜部18。
该倾斜部18被设置成使得太阳能电池板50形成倾斜面,该倾斜面易于以特定的倾斜度设置,且该倾斜部18设有槽部35。如果设置这样的槽部35且表面壁16具有凹凸结构,则该凹凸结构发挥增加刚性的增强肋的作用,可抑制产生挠曲(变形)。
槽部35也设置在自倾斜部18至开口部26的一侧,以便也存在于凹部40上的位置。通过上述凹部40的背面壁17与刚性增加的表面壁16一体化,整体刚性进一步增加,从而可以进一步抑制挠曲(变形)。
另外,由于该槽部35的倾斜部18侧的前端几乎无阶梯得开放于倾斜部18的表面,起到了抑制在浮板10上的水的积聚的作用。
(固定太阳能电池板的一端侧)
如上参考图1所述,太阳能电池板50对浮板10的固定,是通过一端侧的固定配件13而将太阳能电池板50的一端部51侧固定于支撑部11。
如图1所示,一端侧的固定配件13为铰链(参考图3所示的边24)的相反侧(图3所示的边22侧),是具有固定部13b和夹持部13a的L型角固定配件。其中,固定部13b具有固定到支撑部11的面11a的另一面,该面11a在支撑部11立起的状态下面向浮板10的一端侧。夹持部13a具有同支撑部11挟持太阳能电池板50的一方的面,此面设于与固定部13b大致成正交方向的延伸处。
并且,如图1所示,固定配件13的一端侧通过4个螺丝钉13c固定于支撑部11,其中相对于靠近中央的两个螺丝钉13c,设于固定配件13的一端侧的使螺丝钉13c通过的螺丝钉孔呈现垂直方向的长孔。
因此,通过靠近中央的2个螺丝钉13c将一端侧的固定配件13临时固定于支撑部11时,可通过将一端侧的固定配件13滑行于支撑部11而改变夹持部13a和支撑部11之间的距离。
因此,一端侧的固定配件13临时固定于支撑部11的状态下,使一端侧的固定配件13滑行,在一端侧的固定配件13的夹持部13a和支撑部11之间形成可***太阳能电池板50的间隙,将太阳能电池板50***到此隙间后,使太阳能电池板50挟持于支撑部11和一端侧的固定配件13的夹持部13a,再次使一端侧的固定配件13滑行而正式固定靠近中央的2个螺丝钉13c。
并且,正式固定靠近中央的2个螺丝钉13c后,通过外侧的2个螺丝钉13c将一端侧的固定配件13进一步固定于支撑部11,即可完成太阳能电池板50的一端部51侧(一端侧)于浮板10的固定。
如上所述,由于支撑部11的构成不易受浮板10本体挠曲的影响,使得一端侧的固定配件13的夹持部13a牢固得推向太阳能电池板50侧而将一端侧的固定配件13固定于支撑部11,即可实现不易受挠曲的影响的固定。而且,由于是在一端侧的固定配件13临时固定于支撑部11的状态下进行的,因此,此固定工作易操作。
(固定太阳能电池板的他端侧)
如上参考图2所述,太阳能电池板50是太阳能电池板50的他端部52侧(他端侧)通过他端侧的固定配件14固定于浮板10。
并且,如图2及图3所述,浮板10具备安装他端侧的固定配件14的安装部19。图8为图3及图4中箭头C所指的1个安装部19的周边放大图,图8A为表面壁16侧的放大立体图,图8B为背面壁17侧的放大俯视图。
并且,图9为安装部19的局部截面图,图9A为沿着图8的Y-Y线切割的局部截面图,图9B为沿着图8的X-X线切割的而得的剖面的局部面图。另外,图9中,上侧为表面壁16侧、下侧为背面壁17侧、左侧为浮板10的中央侧、右侧为浮板10的端侧。
如图2所示,他端侧的固定配件14由下侧配件14a和上侧配件14b组成,其中,下侧配件14a的一端侧位于太阳能电池板50的下侧,上侧配件14b的一端侧位于太阳能电池板50的上侧。这些下侧配件14a及上侧配件14b的他端侧由螺丝钉19ac(参考图11)共同固定于安装他端侧的固定配件14的安装部19。
如上所述,若下侧配件14a和上侧配件14b形成由螺丝钉19ac(参考图11)共同固定的固定形态,下侧配件14a和上侧配件14b可通过解除螺丝钉19ac自浮板10卸载。而且,将下侧配件14a和上侧配件14b固定于浮板10时,只要拧紧螺丝钉19ac即可。
因此,相对于下侧配件14a和上侧配件14b分别固定于浮板10的情况,更易操作下侧配件14a和上侧配件14b的安装和解除,因此,在太阳能电池板50发生故障等情况下,可提高替换新的太阳能电池板50的操作性。
并且,安装部19如图8A所示,对应于他端侧的固定配件14的螺丝钉19ac(参考图11)通过的螺丝钉孔的位置设有一双螺母容纳部19a,螺母容纳部19a于表面壁16在背面壁17侧收容固定凹陷螺母,且沿着接受太阳能电池板50的他端部52侧(参考图2)的接受部12的方向离间。此螺母容纳部19a内收容固定有鬼目螺母(rasp-cut nut)19ab,其螺合固定他端侧固定配件14的螺丝钉19ac(参考图11)。
并且,如图8A所示,安装部19配置下侧配件14a的部分设有与下侧配件14a几乎相同厚度的阶梯部,设置为下侧配件14a不突出。另外,在其他图示中有省略此阶梯部的情况。
另一方面,自背面壁17侧观察对应于此安装部19的位置时,如图8B所示,设置有具有凹陷周壁部19b的背面壁17向表面壁16侧凹陷而成的第1凹部19c。
换句话说,安装部19具备第1凹部19c和螺母容纳部19a。其中第1凹部19c具有背面壁17向表面壁16侧凹陷的周壁部19b,螺母容纳部19a收容固定表面壁16向背面壁17侧凹陷的螺母。
应予说明,如图8B所示,于第1凹部19c的浮板10的他端侧(图8B的右侧)设有与第1凹部19c相邻的凹部19f。该凹部19f以稍微浅于第1凹部19c的方式,使背面壁17向表面壁16侧凹陷而成,工人在搬运浮板10时可作为把持浮板10的把手使用。因此,工人可稳定地把持浮板10,从而搬运浮板10至水面上的操作变得更易。
并且,观察此部分的断面结构,螺母容纳部19a如图9A所示,成为背面壁17侧的底部19aa与成为第1凹部19c的表面壁16侧的底部19d是一体化的。为了实现这样的一体化的制造方法,并无特别限定,例如,可通过进行吹塑的模具形状来实现。
因此,安装部19设有作为增强肋的第1凹部19c,收容鬼目螺母19ab(参考图11)的螺母容纳部19a与背面壁17是一体化而不易受挠曲的影响,螺母容纳部19a变形而收容固定鬼目螺母19ab而使鬼目螺母19ab不易脱离螺母容纳部19a。
并且,沿着接受太阳能电池板50的他端部52侧(参考图2)的接受部12的方向上的一双螺母容纳部19a之间的位置(图8的XX线的位置)的断面,即,如图9B所示,相对于连接一双螺母容纳部19a(参考图8及图9A)的直线的他端侧进一步设有向表面壁16侧凹陷的第2凹部19e,成为该第2凹部19e的表面壁16侧的底部19ea与表面壁16为一体化,从而进一步提高刚性。
另外,如图9所示,接受太阳能电池板50的他端部52侧(他端侧)的接受部12具有表面壁16与背面壁17为一体化的部分。具体而言,接受部12如图3所示,表面壁16自倾斜部18的他端侧的端部朝着远离背面壁17的方向立起而形成的。换句话说,接受部12作为立壁部而形成,第1凹部19c的周壁部19b如图9所示,位于作为接受部12的立壁部侧的部分与立壁部为一体化。
因此,接受太阳能电池板50的他端部52侧(他端侧)的接受部12的刚性变高,相比接受部12,即使在浮板10的靠近中央的存在更多气体(空气等)的部分发生气体的膨胀收缩,因而产生的挠曲(变形)也不会影响位于接受部12外侧的安装部19。
如上所述,安装部19不仅具有高刚性而不易发生挠曲(变形),即使在浮板10的其他部分发生挠曲(变形)也难以受其影响。不会有设于安装部19的螺母容纳部19a变形而导致收容固定与螺母容纳部19a内的鬼目螺母19ab(参考图11)脱离螺母容纳部19a的情况。
另一方面,如上所述,设于这种不易受挠曲的影响的安装部19的鬼目螺母19ab(参考图11)固定有他端侧的固定配件14,因此不仅可进行稳定的固定,还由于将他端侧的固定配件14以利用下侧配件14a和上侧配件14b上下夹住太阳能电池板50的方式固定,因此可更稳定地进行固定。
例如,强风进入太阳能电池板50与浮板10之间时,向抬起太阳能电池板50的方向施加强力,如果仅仅是自上侧下压太阳能电池板50而固定的话,存在太阳能电池板50的位置偏离的可能性。但在本实施方式中,可牢固地固定太阳能电池板50的下侧及上侧,因此可实现抑制发生上述位置偏离的稳定的固定。
具体而言,如图1所示,由于太阳能电池板50倾斜放置于浮板10上且太阳能电池板50的一端部51侧位于相对于他端部52侧远离浮板10的位置,因此风等会从太阳能电池板50的一端部51侧进入太阳能电池板50与浮板10之间。
另一方面,由于太阳能电池板50的他端部52侧与浮板10之间几乎无间隙的配置于浮板10上,因此,进入太阳能电池板50和浮板10之间的风将无法被放出,从而作用于太阳能电池板50的他端部52侧而抬起太阳能电池板50的他端部52侧,导致向他端侧的固定配件14施加抬起至上侧的应力。
并且,由于太阳能电池板50的玻璃部分50a(参考图2)位于太阳能电池板50的上侧,他端侧的固定配件14的上侧配件14b(参考图2)并不是通过拧紧螺丝钉等方法固定于太阳能电池板50,而是下压太阳能电池板50至他端侧的固定配件14的下侧配件14a(参考图2)而作用于和下侧配件14a共同挟持太阳能电池板50的方法。
因此,受风等的影响将太阳能电池板50抬起至上侧的应力,由于太阳能电池板50要移向上侧的力,如果上侧配件14b和下侧配件14a之间的间隙变大的话,则难以以上侧配件14b稳定地固定太阳能电池板50。
另一方面,下侧配件14a在设于太阳能电池板50的台座54通过拧紧螺丝钉固定于太阳能电池板50,因此,即使太阳能电池板50要向上侧移动,也可维持太阳能电池板50稳定的固定状态。因此,通过本实施方式,可维持太阳能电池板50稳定的固定状态。
另外,在本实施方式中,如图2所示,太阳能电池板50的他端部52侧分别通过他端侧的固定配件14,在沿着接受太阳能电池板50的他端部52(他端侧)的接受部12的方向的浮板10的两端位置固定于浮板10。
如上所述,通过两端固定可实现不向左右摇动的稳定的固定,还可以在中央进行固定从而实现更稳定的固定。
此处,上述浮板10并非单独使用,而是多个浮板10通过如图10所示的通道节60(进行维护等工程时成为通道)连接而构成集体浮板部120(参考图22)。
具体而言,如图1所示,浮板10在靠近支撑部11的一侧的浮板10的第1端部10a侧形成卡合通道节60(参考图10)的一双卡合突出部61,通道节60在背面侧具有卡合于其卡合突出部61的卡合凹部(未图示)。
并且,浮板10在靠近接受太阳能电池板50的他端部52侧(他端侧)的接受部12的一侧的浮板10的第2端部10b侧具备螺栓孔62a(参考图3),连接螺栓62通过螺栓孔62a连接通道节60。进一步,如图10所示浮板10中,使浮板10的第2端部10b侧的一部分和第1端部10a侧的一部分重叠时,浮板10的第1端部10a侧也设有与第2端部10b侧的螺栓孔62a相对应的螺栓孔62b(参考图1)。并且,如图10所示通道节60具备与螺栓孔62a及螺栓孔62b相对应的螺栓孔63。
因此,一方的浮板10中,通道节60卡合于其一方的浮板10的卡合突出部61的同时,通过连接螺栓62将一方的浮板10的第1端部10a侧的螺栓孔62b(参考图1)、另一方的浮板10的第2端部10b侧的螺栓孔62a、通道节60的螺栓孔63相连接,使多个浮板10成为藉由通道节60连接起来的状态。
应予说明,如图10所示,相对于一方的浮板10和另一方的浮板10相连接的部分,通道节60以对称于与浮板10的排列方向(参考Z轴)正交的方向(参考W轴)的方式配置,一方的通道节60(参考60A)的一端60a连接于上述另一方的浮板10,但一方的通道节60的他端60b连接于另一个浮板10的一方和另一方浮板10的连接部分。并且,成双设置的另一方的通道节60(参考60B)的他端60b连接于上述一方和另一方的浮板10,但另一方的通道节60(参考60B)的一端60a连接于另一个浮板10的一方和另一方的浮板10的连接部分。这样通过通道节60连接于下一个浮板10,可构成如下所述的集体浮板部120(参考图22)。
由于通道节60成为维护工作中人行走的部分而施加荷载,如果浮板10的刚性低,则承受荷载时浮板10将变形。
然而,如上所述,本实施方式的浮板10除安装部19之外浮板10本身的刚性也有所提高,因此,承受荷载的情况下也不易产生挠曲(变形),人经过通道节60时不易产生摇晃,易于行走等,从而可提高工作效率。
并且,强化了刚性的安装部19在承受荷载时也不易产生变形,通过维护工作避免了固定他端侧的固定配件14的安装部19的变形,抑制设于安装部19的鬼目螺母19ab(图11参照)的脱离,可实现稳定固定太阳能电池板50。
(固定太阳能电池板的他端侧的变形例)
以上表示了将他端侧固定配件14的下侧配件14a(参考图2)通过螺丝钉固定于设置在太阳能电池板50的台座54(参考图2)的方式。然而,需要将下侧配件14通过螺丝钉固定于台座54的操作,而在放置于水面上的浮板10上操作的情况下,将下侧配件14a通过螺丝钉固定在位于太阳能电池板50下侧的台座54的面的操作存在不易操作的问题。对此,通过以下说明可提高操作效率。
图11为说明固定太阳能电池板50的他端部52侧(他端侧)的变形例的截面图。具体而言,安装他端侧的固定配件14的安装部19的鬼目螺母19ab,上述收容鬼目螺母19ab的一双螺母容纳部19a(参考图3B)的一方的螺母容纳部19a,横切上述一方的螺母容纳部19a而得的安装部19周边的部分截面图,表示太阳能电池板50通过他端侧的固定配件14固定于浮板10的状态图。
应予说明,在这个变形例中,作为浮板10侧的构成,仅仅是他端侧的固定配件14的下侧配件14a的构成不同,其他构成与之前说明的相同。
如图11所示,太阳能电池板50设有框架55,框架55具备电池板接受部55a和卡合部55b。其中,沿着太阳能电池板50的玻璃部分50a的外周50b设有电池板接受部55a,电池板接受部55a接受玻璃部分50a。卡合部55b自位于太阳能电池板50的玻璃部分50a相反侧的电池板接受部55a的端部向太阳能电池板50的内侧延伸,且几乎平行于玻璃部分50a。
另一方面,将一端侧向上侧回折而形成的U字形的钩部14aa设于他端侧的固定配件14的下侧配件14a的一端侧。因此,下侧配件14a卡合于太阳能电池板50的方式如下:卡合部55b位于太阳能电池板50可与钩部14aa卡合,钩部14aa通过与卡合部55b卡合而卡合于太阳能电池板50。如上所述,当下侧配件14a卡合于太阳能电池板50时,即使受风等的影响太阳能电池板50向上侧移动,也不会发生下侧配件14a的脱离。
并且,在此变形例中,不实施螺丝钉固定等,只要将钩部14aa卡合于卡合部55b即可,因此,可提高将下侧配件14a安装于太阳能电池板50的操作效率。另外,在本变形例中,使设于太阳能电池板50的框架55具有与钩部14aa相对应的太阳能电池板50侧的结构(卡合部55b),但也可在上述台座54形成这种结构(卡合部55b)。
以上说明了在浮板10上设置太阳能电池板50所需的结构,但应注意,上述具体示例仅是示例。例如,上述说明中,凹部40具备凹陷41,42,43和凹陷44,45,其中凹陷41,42,43为沿着支撑部11的方向中两端及中央朝向表面壁16侧逐渐变细的截锥形状,凹陷44,45为沿着支撑部11的方向连接截锥形状的凹陷41,42,43朝向表面壁16侧宽度变窄的槽状。这些为凹部40的优选例,但不限于此,例如也可以改变凹部40的部分形状。
并且,在上述中,沿着凹部40的支撑部11的方向(Z轴方向)的凹部40的宽度与支撑部11的宽度几乎相同,但也可以将具有宽度小于支撑部11的宽度的多个凹部沿着支撑部11的方向进行排列。进一步,在上述说明中,形成凹部40的背面壁17的凹部40底面的一部分与表面壁16成为一体化,但也可以使整体一体化。
并且,在上述说明中,台座53及台座54表示为设于太阳能电池板50的外周50b的一部分的方式,但也可以是类似于覆盖外周50b整体的框架55的结构的台座。
(用于系留浮板的结构)
接下来,说明不设置于太阳能电池板50,作为通道等的一部分而使用,由锚绳等系留部件系留时的结构。
如上所述,本实施方式的浮板10具备环形浮板部30,环形浮板部30具有开口部26。具体而言,如上所述,开口部26是由与开口部26对应的表面壁16和背面壁17组合而构成,并以如下方式形成:连接于开口部26的一端侧的内壁表面的边24作为铰链,支撑太阳能电池板50的一端部51侧(一端侧)的支撑部11向表面壁16侧抬起以使开口部26开口。
并且,如图6所示,若使支撑部11立起而形成开口部26,则构成为可以从该开口部26靠近浮板10中央的背面壁17侧的区域F。
该浮板10中央的区域F位于自矩形状浮板10的四角画对角线时交点的位置,几乎为重心位置。若在这样的重心位置固定锚绳等系留部件,则在受强风等影响而发生浮板10要移动的情况时,由于系留部件的拉力会施加在不会使浮板10倾斜的姿势稳定性较高的重心位置,从而能够避免浮板10的姿势变差。
并且,工人站在浮板10周围的缘部附近时,根据情况,考虑到浮板10倾斜而导致工人落入水中,工人不在浮板10周围的缘部附近时,不进行将锚绳等系留部件固定于浮板10的操作会使操作性非常差。应予说明,考虑到这种落入水中的情况,可以将船等靠近浮板10周围的缘部附近进行操作,但即使是这种情况也是在船上进行的操作,因此操作性并不一定好。
另一方面,如上所述浮板10中央的区域F的姿势稳定性位于高重心位置,因此,即使工人在这个区域,也难以破坏浮板10的平衡。
因此,若将锚绳等系留部件固定于浮板10中央的区域F,则在进行将锚绳等系留部件固定于浮板10的操作时,由于不会破坏浮板10的平衡,从而易于进行将锚绳等系留部件固定于浮板10的操作。
于是,将系留部70(系留锚绳等系留部件)设于该浮板10接近中央的区域F。以下具体说明系留部70。如图5所示,系留部70设置于开口部26的附近(他端侧附近),更具体而言,相邻设置于与夹着开口部26而立起的支撑部11相对的开口部26的缘部26a。
并且,如图5所示,系留部70是以表面壁16向背面壁17侧凹陷的方式形成的同时,如图6所示,系留部70也是以背面壁17向表面壁16侧凹陷的方式形成。换句话说,系留部70构成为通过组合表面壁16和背面壁17来提高刚性。
图12为沿着图3B及图4B的DD线切断的截面图,图12A为表示未安装眼螺栓80等固定系留部件的部件的状态图,图12B为表示安装眼螺栓80等固定系留部件的部件从而使眼螺栓80的环80a位于背面壁17侧的状态图,图12C为表示安装眼螺栓80等固定系留部件的部件从而使眼螺栓80的环80a位于表面壁16侧的状态图。
并且,如图12B及图12C所示,作为配件的浮板10具备眼螺栓80和螺母81。其中,眼螺栓80具有固定锚绳等系留部件的环80a,螺母81螺合于具有自环80a延伸且前端设有螺合槽的本体部80b的眼螺栓80的螺合槽,与此对应,系留部70具有贯穿眼螺栓80的本体部80b的第1通孔71。
并且,如图12B及图12C所示,浮板10具备作为配件的第1固定板82、一双第1螺栓83、以及一双第1螺母84。其中,第1固定板82配置于系留部70的表面壁16侧或背面壁17侧,一双第1螺栓83将第1固定板82固定于系留部70,一双第1螺母84螺合于第1螺栓83,与此对应,系留部70具有贯穿夹着第1通孔71而设置的第1螺栓83的一双第2通孔72。
并且,第1固定板82具有3个通孔82a,所述3个通孔82a以与第1通孔71及第2通孔72对应的方式设置,贯通眼螺栓80的本体部80b及第1螺栓83。
应予说明,如图3B、图4B、图5及图6所示,第1通孔71及第2通孔72沿着开口部26的他端侧的缘部26a(参考图5)的方向设于系留部70。
说明利用这样的配件而构成的锚绳等系留部件的结构。
图12B为将锚沉入池底或湖底,锚绳等系留部件的一端连接于锚,系留部件的另一端系留于浮板10的形态而使用的情况。因此,眼螺栓80的环80a配置为位于成为水面侧的背面壁17侧的位置。
这种情况下,当集体浮板部120(参考图22)受风等的影响试图移动时,锚绳等系留部件试图拉住浮板10的力作用为将眼螺栓80自浮板10的背面壁17拉向表面壁16相反侧方向(图的下侧)的力。
此时,若应力集中在眼螺栓80位于浮板10的局部位置,则由树脂制成的浮板10有可能被损坏。因此,在本实施方式中,如图12B所示,在系留部70的表面壁16侧设置具有厚度的第1固定板82,将眼螺栓80的本体部80b配置为贯穿第1固定板82之后,通过使螺母81螺合于贯穿第1固定板82的眼螺栓80的本体部80b的前端,从而使第1固定板82固定于系留部70的表面壁16上,从而使该拉力藉由第1固定板82分散于系留部70整体。
应予说明,由于第1固定板82会直接承受锚绳等系留部件的拉力,因此其厚度较厚,优选强度较高的材料,例如,可优选使用金属板等。但是,可以根据需要设置第1固定板82,并非必须设置。
因此,可避免锚绳等系留部件的拉力集中在系留部70的局部位置,从而可避免系留部70被损坏。
应予说明,如本实施方式,夹着眼螺栓80使用一双第1螺栓83和第1螺母84将第1固定板82固定于系留部70,从而能够稳定第1固定板82的固定。
另一方面,不仅将锚绳等系留部件的一端与池底或湖底的锚连接,有时候也有需要固定于池或湖周围的陆地上,此时,应使眼螺栓80的环80a位于浮板10的表面壁16侧。
如上所述,若将眼螺栓80的环80a设于表面壁16侧,则锚绳等系留部件拉住浮板10的力与之前相反,这时,如图12C所示,优选将第1固定板82设置在系留部70的背面壁17侧。
在本实施方式中,插通眼螺栓80的本体部80b且设于系留部70的第1通孔71具有使表面壁16向背面壁17侧凹陷成逐渐变细形状的锥形部71a,从而具有增强肋结构。
因此,第1固定板82配置于背面壁17侧时,为了避免眼螺栓80的环80a掉入锥形部71a内,作为配件,如图12C所示,具备设于系留部70的表面壁16上的第2固定板85以覆盖锥形部71a。
但是,锚绳等系留部件试图留住浮板10时,由于并没有那么强的力施加于该第2固定板85,如图12C所示并不需要厚度如第1固定板82厚的第2固定板85。
应予说明,由于该第2固定板85也需要能够插通眼螺栓80的本体部80b,因此,在与第1通孔71相对应的位置,具有插通眼螺栓80的本体部80b的通孔。
上述说明中,为便于说明,分别对固定于水中和陆地上的锚绳等系留部件的固定位置进行了说明,但毋庸置疑,与集合有多个浮板10的集体浮板部120(参考图22)连接的锚绳等系留部件,可以与固定于水中及陆地上的锚绳等系留部件混合在一起。
换句话说,锚绳等系留部件连接于集体浮板部120(参考图22)的多个位置从而可以稳定系留,因此上述多个位置中几个连接在固定于水中的锚的锚绳等系留部件,剩下的位置连接在固定于陆地上的锚绳等系留部件。
在这里,例如在专利文献1中,将固定用耳部设于浮板的四角的同时,连接用元件的四角也设有固定用耳部,利用卡固针连接这些固定用耳部从而使浮板集合,但这时,若以外形成为矩形的方式集合浮板,则只有集合浮板部的四角留有固定用耳部,导致只能连接4个锚绳。如此,利用浮板的连接结构进行锚绳等系留部件的系留时,使用该连接结构的部分上不可系留锚绳等系留部件。
另一方面,在本实施方式中,集合了浮板10时的连接结构之外,还设有系留锚绳等系留部件的系留部70。因此集合浮板10成为集体浮板部120(参考图22)时,如果是用于通道的浮板10,不管是哪一个浮板10都可以系留锚绳等系留部件,设置锚绳的自由度极高。
并且在专利文献1中,如上所述,有时只能将4个位置连接于锚绳,在这种情况下,各锚绳将负担集合的浮板部试图移动的力整体的25％,如果其中1根锚绳断裂,则剩下各锚绳将承受集合的浮板部试图移动的力整体的33％,锚绳断裂的概率显著上升,从而导致系留稳定性变差。
然而,如果是本实施方式的浮板10,如果是使用于通道等的浮板10,不管是哪一个浮板10均可系留锚绳等系留部件,因此,可大幅增加用于系留集体浮板部120(参考图22)的锚绳等系留部件的数量,能够减少施加于各系留部件的力,从而能够大幅降低锚绳等系留部件损坏的概率的同时,即使某一个系留部件损坏,也可避免较大的力施加于剩下的系留部件的状态。由此,可获得集体浮板部120(参考图22)的较高的系留稳定性。
并且,这意味着,即使减少连接于1个锚绳等系留部件的锚的重量,通过增加连接于集体浮板部的锚绳等系留部件的数量,可充分系留集体浮板部。因此,在使用完太阳能电池板50不得不撤除集体浮板部等的情况下,通过减少锚的重量可易于进行锚的提升工作。
应予说明,锚绳等系留部件系留的浮板10的系留部70中,由于施加于每一个位置的力减轻,从而锚绳等系留部件受损的概率降低的同时,可以大幅降低系留部70受损的概率。
并且,即使是锚绳等系留部件试图拉住浮板10的力施加的情况下,由于系留部70设于浮板10的中央侧,即浮板10不倾斜而维持稳定的姿势的位置,从而可使浮板10的系留具有良好的姿势稳定性。
另一方面,若将系留部70设于浮板10的中央侧的位置,如果不存在靠近中央侧的开口部26,则是锚绳等系留部件系留于系留部70的操作不易的位置。
然而,在本实施方式中,由于系留部70附近存在开口部26,从而可简单地靠近系留部70的背面壁17侧,在眼螺栓80的环80a设于背面壁17侧时,也可简单地进行将锚绳等系留部件系留于环80a系留部件的操作。
此外,即使是在集体浮板部120(参考图22)的中央侧,若配置未设置太阳能电池板50的浮板10,则也能够简单地将锚绳等系留部件系留于浮板10。
因此,若是使用本实施方式的浮板10构成的集体浮板部120(参考图22),则不限于集体浮板部120的周围,也可在集体浮板部120的中央侧利用锚绳等系留部件进行系留。
于是,本实施方式的浮板10可作为通道等使用,在这种使用方式中,优选关闭开口部26,另一方面,若想靠近系留部70的背面壁17侧时,可简单地优选开启开口部26。应予说明,如以下说明,若其成为可简单地开闭开口部26的结构,则可以提高平常将开口部26关闭作为通道使用的便利性,且在点检锚绳等系留部件时,具有可简单开启开口部26而使点检操作简单化的优点。
在此,本实施方式中,可简单地开闭开口部26。以下说明简单开闭开口部26的结构。
图13为说明开口部26的开闭机制的截面图。具体而言,是沿着图10的EE线的EE线截面图,图10为一端侧的固定配件13未装设于支撑部11的图,图13表示一端侧的固定配件13装设于支撑部11的状态。
如上所述,由于开口部26是由支撑部11立起而形成的,开口部26的内形和支撑部11的外形几乎呈同样的形状。因此,即使通过支撑部11关闭开口部26,若施加将支撑部11推向背面壁17侧的压力,则可简单地使支撑部11移动至背面壁17侧。
于是,如图10及图13所示,支撑部11以边24为铰链立起时,开口部26(参考图5)成为开启状态时,在开口部26的他端侧(成为铰链的边24相反侧)的缘部26a(图5参照)的两端附近设有止挡部90,所述止挡部90在一端侧的固定配件13安装于支撑部11的状态下,以堵塞开口部26的方式将支撑部11倾倒时,接受一端侧的固定配件13的一部分(两端)。
通过浮板10具备这样的止挡部90,从而在利用支撑部11使开口部26关闭时,即使施加有将支撑部11推向背面壁17侧的压力,也可避免支撑部11移向背面壁17侧。
而且,一端侧的固定配件13为固定太阳能电池板50的配件,仅利用此配件而无需增设新的部件。
另一方面,如图1所示支撑部11设有能够在一端侧的固定配件13的固定部13b与支撑部11之间***手指的插指凹部91,该插指凹部91设置于在支撑部11向表面壁16侧立起的状态下朝向一端侧的支撑部11的面11a。
因此,从支撑部11倾倒而使开口部26关闭的状态向表面壁16侧立起的时候,仅需在固定部13b与支撑部11之间***手指拉起从而使支撑部11向表面壁16侧立起,可简单地使开口部26开口。
应予说明,以上说明了将锚绳等系留部件系留于未设置太阳能电池板50的浮板10,但若已设置太阳能电池板50,则系留锚绳等系留部件的操作将变得不易,但并非无法系留锚绳等系留部件。
因此,根据需要也可将锚绳等系留部件系留于设有太阳能电池板50的浮板10。
图14为表示本实施方式所涉及到的集体浮板部120的立体图。如图14所示,集体浮板部120是通过多个浮板10互相连接而形成的,放置了自南北方向7个×东西方向7个除去四角的4个而得到的共计45个浮板10呈现大概矩形状。在此,浮板10的前方朝向北侧而放置。与此对应,将北侧称为集体浮板部120的前方,将南侧称为集体浮板部120的后方。当然,浮板10放置的位置及数量只是一个例子,没有任何限制。实际上,数百、数千个浮板10通过通道节60相连接,设有无数个太阳能电池板50。
本实施方式所涉及到的45个浮板10由16个第1浮板10-1、1个第2浮板10-2、以及第3浮板10t构成,这些均采用同一个浮板10。其中,第1浮板10-1设有太阳能电池板50,第2浮板10-2设有太阳能逆变器130(太阳能逆变器:参考图15～图20)而代替太阳能电池板50,第3浮板10t未设有太阳能电池板50及太阳能逆变器130。应予说明,太阳能逆变器130是指,将藉由太阳能发电产生的直流电力,通过太阳能电池板50转换为交流电力的装置。
如图14所示,第2浮板10-2位于集体浮板部120的大致中央位置。换言之,在本实施方式中,太阳能逆变器130位于集体浮板部120的大致中央位置。还有,与第2浮板10-2在南北方向及东西方向相邻的4个浮板10为第3浮板10t。并且,构成为位于第3浮板10t周围的浮板10大部分为第1浮板。总而言之,第2浮板10-2通过第3浮板10-3间接地被第1浮板10-1包围。换言之,太阳能逆变器130是由具有一定距离的多个太阳能电池板50包围而构成的。通过这样的结构,抑制了过多的负荷施加于1个浮板10,避免了太阳能逆变器130沉入水底的同时成功将其设置在了水面上。
(设置太阳能逆变器)
接下来说明太阳能逆变器130相对于第2浮板10-2的设置。图15及图16表示在第2浮板10-2设置支架140且在此设置了太阳能逆变器130的形态(太阳能逆变器单元150)的立体图。同样,图17为太阳能逆变器单元150的正面图、图18为后视图、图19A为右视图、图19B为左视图、图20为分解图、图21A为俯视图、图21B为PP截面图。
如图15～图20所示,太阳能逆变器130藉由支架140设置于第2浮板10-2。支架140具备底框141、左侧架142la、142lb、右侧架142ra、142rb、顶板143、副架144l、144r、144b。
底框141为藉由连接螺栓62固定设置于第2浮板10-2表面的框架,前后左右各延伸2个。
左侧架142la自左侧底框141l偏向天顶方向倾斜一定角度向上方延伸,左侧架142lb自左侧底框141l偏向天顶方向倾斜一定角度向上方延伸。另外,两个倾斜角度即可不同也可相同。如上所述,左侧架142la、142lb互相交叉而设置。右侧架142ra自右侧底框141r偏向天顶方向倾斜一定角度θ1向上方延伸,右侧架142rb自右侧底框141r偏向天顶方向倾斜一定角度向上方延伸。另外,两个倾斜角度既可不同也可相同。如上所述,右侧架142ra、142rb互相交叉而设置。
顶板143藉由左侧架142la、142lb及右侧架142ra、142rb支撑,避免设于其下方的太阳能逆变器130被阳光直射。换言之,左侧架142la、142lb及右侧架142ra、142rb具有支柱部件的作用,顶板143具有遮阳部件的作用。在此,需注意顶板143自水平面稍微向第2浮板10-2的后方侧倾斜。通过设置这样轻微的倾斜,可降低顶板143上堆积雨水、雪、灰尘、树叶、鸟粪等垃圾的可能性。换言之,藉由这种倾斜可提高支架140的维护。另外,如果加大倾斜将易受风压的影响,因此,优选可以降低上述堆积的倾斜程度(例如,太阳能电池板50的设置倾斜为极限)。
副架144l、144r自太阳能逆变器支持架145向下方延伸的方式设置,以支撑沿着左侧架142la及右侧架142ra设置的太阳能逆变器130的后方侧。并且,与这些相连接且位于底面的副架144b与底框141l、141r相连接。
通过使用这种结构的支架140,可以以太阳能逆变器130不接触第2浮板10-2的方式设于第2浮板10-2上。优选将太阳能逆变器130设置在距离第2浮板10-2的表面30cm以上的位置。特别是,如图21所示,太阳能逆变器130的底面130b位于第2浮板10-2的开口部26的上方。应予说明,开口部26并不限定于此,例如开口部26也可作为通孔实施。
于是,自太阳能逆变器130的底面130b(参考图19A及图19B)导出未图示的送电线,通过这样的分离,不发生该送电线沿着第2浮板10-2的表面突然弯曲的情况,从而可缓和施加于该送电线的负荷。应予说明,由太阳能逆变器130导出的送电线虽然是向陆地延伸,但由于如浮板10不稳定地设置于向水平铅锤方向移动的物体上,相关送电线的状态存在偏差。例如,有的部分张紧,其他部分松弛等。优选能够将这种送电线维持在尽可能良好的状态。
并且,太阳能逆变器130沿着左侧架142la及右侧架142ra设置。具体而言,在以将左侧架142la与右侧架142ra相连接的方式设置的太阳能逆变器支持架145上,藉由特定的夹具146倾斜设置太阳能逆变器130。因此,虽然在左侧架142la及右侧架142ra上施加有负荷,但藉由自太阳能逆变器支持架145延伸的副架144l、144r及将这些连接于底框141的副架144b,有能够减轻该负荷的方式。
如上所述,根据本实施方式,可提供避免沉入水中的同时具备太阳能逆变器的浮板集合体。
2.第2实施方式(相当于第2观点)
本节对第2实施方式进行说明。与第1实施方式共同特点,省略对其进行说明。
(集体浮板部)
说明由浮板10及通道节60形成的集体浮板部120。在本实施方式中,集体浮板部120主要为将太阳能电池板50设置于浮板10的集合体,是所谓浮板集合体的主要部分。另外,实际上浮板集合体除集体浮板部120之外,还包括从陆地持续到浮在水面上的集体浮板部120的桥台(未设置太阳能电池板50的状态下将浮板10连接成细长的物)、连接桥台与集体浮板部120的连接浮板部等,此处省略其图示和说明。
图22及图23为本实施方式所涉及到的集体浮板部120的立体图。图24A为从西侧观察到的本实施方式所涉及到的集体浮板部120的侧视图、图24B为本实施方式所涉及到的集体浮板部120的俯视图。如图22～图24所示,集体浮板部120为多个浮板10互相连接而形成的,此处表示南北方向9个×东西方向9个放置了共计81个浮板10的矩形状集体浮板部120的形态。后续说明的除基端浮板10fs之外的浮板10以前方朝向北侧的方式放置。按照此,将北侧称为集体浮板部120的前方,南侧称为集体浮板部120的后方。当然,浮板10的配置及数量只是一个例子,没有任何限制。实际上,数百、数千个浮板10通过通道节60相连接,设有无数个太阳能电池板50。
本实施方式所涉及到的81个浮板10由构成周围的32个外周浮板10s、以及49个内部浮板10i构成,这些都采用了同样的浮板10。在本实施方式中,太阳能电池板50设于各内部浮板10i,但太阳能电池板50未设于外周浮板10s。外周浮板10s中,位于集体浮板部120中北侧的一端(为方便起见,定义为集体浮板部120的基端)的外周浮板10s为基端浮板10sf。本实施方式中,由于集体浮板部120为矩形状,基端浮板10sf为沿着该矩形中特定的一边配置的外周浮板10s。
此处需关注图24B中的作为集体浮板部120一部分的集体浮板部120p。图25为集体浮板部120p的立体图、图26A为从西侧观察的集体浮板部120p的侧视图、图26B为集体浮板部120p的俯视图。如图所示,基端浮板10sf与除此之外的浮板10相反方向配置。基端浮板10sf与相邻的内部浮板10i的固定方法并没有特别限定,例如可使用专用的接头(未图示)从而在浮板10的一端之间进行连接,也可用绳(未图示)来捆绑。
并且基端浮板10fs设有作为防风部件的假面板50d。另外,假面板50d的结构与太阳能电池板50相同且于浮板10的设置方法也与上述说明相同而省略。通过采用同样的结构,浮板10可按原样使用,与太阳能电池板50不同且可选择更有效的部件(例如,成本、重量轻、刚性的强度等)。换言之,可降低整体的初期费用。当然,可作为防风部件直接采用太阳能电池板50。这些根据设置条件适当的选择采用。
通过将基端浮板10sf与内部浮板10i相反方向配置,设置于基端浮板10sf的假面板50d与设置于与此相邻的内部浮板10i的太阳能电池板50向相反方向倾斜。换言之,以相对于内部浮板10i的表面朝向南侧(集体浮板部120的后方侧)倾斜的方式设置太阳能电池板50,以相对于基端浮板10fs的表面朝向北侧(集体浮板部120的前方侧)倾斜的方式设置假面板50d。具体而言,如图26A所示,太阳能电池板50的法线L1以朝向比天顶方向更向南侧的方式倾斜,假面板50d的法线L2以朝向比天顶方向偏向背侧的方式倾斜。
并且,由于基端浮板10sf和内部浮板10i是反方向配置,因此如图26B所示,设置于相邻的内部浮板10i的太阳能电池板50之间的距离d1小于,设置于基端浮板10sf的假面板50d和与此相邻的设置于内部浮板10i的太阳能电池板50之间的距离d2。应予说明,关于内部浮板10i之间的连接,请参考上述所涉及到的固定太阳能电池板他端侧”的记载。
如上所述,通过集体浮板部120的基端设置具有防风部件功能的假面板50d,可缓解太阳能电池板50脱离支架的情况或支架本身立起的问题。进一步,在每一个太阳能电池板50单独设置防风部件的情况下,在水面上使用可能会引起向水面下的下沉,但在本实施方式中,整体的集体浮板部120通过在基端浮板10sf设置作为防风部件的假面板50d可解决下沉的问题,并且,相比于单独设置的情况可达成降低成本的效果。
如上所述的集体浮板部120具有矩形状仅作为一个例子,应当指出的是,无论集体浮板部120的形状如何,位于集体浮板部120北侧的一端(基端)的浮板(基端浮板10sf)设置作为防风部件的假面板50d,均可达到上述的效果。
(风压荷载的分析)
接下来说明为验证本实施方式所涉及到的集体浮板部120效果的分析结果。在此,将上述本实施方式所涉及到的集体浮板部120作为实施例,比较例采用了图27及图28各自所示的集体浮板部120a、120b。另外,图27A为从西侧观察的集体浮板部120a的侧视图、图27B为集体浮板部120a的俯视图。图28A为从西侧观察的集体浮板部120b的侧视图、图28B为集体浮板部120b的俯视图。
如图27所示,比较例1所涉及到的集体浮板部120a,太阳能电池板50设置于东西方向9个×南北方向9个共计81个所有浮板10,没有采用和实施例所涉及到的集体浮板部120同样的将基端浮板10sf反方向配置的结构。还有,如图28所示,比较例2所涉及到的集体浮板部120b,在东西方向9个×南北方向9个共计81个浮板10中,内部浮板10i设置了太阳能电池板50,外周浮板10s未设置太阳能电池板50。特别是,没有采用和实施例所涉及到的集体浮板部120同样的将基端浮板10sf反方向放置且设有假面板50d的结构。
【表1】
第1行
第2行
第3行
第4行
第5行
第6行
第7行
第8行
第9行
总计
实施例
水平
4.43
1.66
1.66
2.47
2.92
3.04
3.04
3.14
1.36
22.37
铅锤
0.42
12.84
7.75
9.10
9.41
9.44
9.26
9.71
3.71
67.92
比较例1
水平
11.46
1.75
4.01
3.80
3.65
3.38
3.26
3.08
3.95
34.37
铅锤
28.94
12.06
12.63
10.97
9.86
8.95
8.47
8.11
9.20
100.00
比较例2
水平
2.23
4.40
1.87
2.98
3.23
3.26
3.41
3.71
1.63
25.08
铅锤
7.24
12.96
8.44
9.44
9.35
8.98
9.20
10.58
3.41
76.18
表1表示,风以一定风速v从北吹向南的情况下(参考图24、图27及图28的箭头),水平方向的风荷载及铅锤方向(扬力方向)的风荷载。此处“行”为东西方向配置的浮板10的单位,例如,第1行表示基端浮板10sf。此处,将比较例1中铅锤方向的荷载的总值(也就是扬力)视为100而表示其相对值。本实施例和比较例1相比较,预期降低约35％的水平方向的荷载、降低约32％的铅锤方向的荷载。与比较例2相比较,预期分别降低约10％的水平和铅锤方向的荷载。也就是说,实施例所涉及到的集体浮板部120和比较例1、2相比较可有效地降低风压荷载。
如上所述,根据本实施方式可提供一种具备适合水面上的风压措施且制造成本低廉的浮板集合体。
3.第3实施方式(相当于第3观点)
本节对第3实施方式进行说明。省略说明与第1及第2实施方式共同的特点。
(系留部件)
此处说明用于将浮板10系留于所定位置的系留部件100。图29为表示本实施方式所涉及到的系留部件100的示意图。在本实施方式中,系留部件100由线状部件101和固定部件105构成。线状部件101例如其一端101a作为第1连接部连接于浮于水面的浮板10的系留部70(后续说明)而垂入水中,其他端101b作为第2连接部连接于位于水底的固定部件105。
在本实施方式中,线状部件101从水面至水底的方向按顺序具有链102、金属线103(权利要求权利要求项范围中“金属部件”的一个例子)、以及树脂绳104由这些按顺序连接而成。
图30为图29所示的系留部件100的局部放大图,特别表示线状部件101中链102的示意图。链102为多个链元件102e互相***连接的普通锁状部件。通过采用链102,可进行线状部件101长度的微调整。换言之,将线状部件101调为最长而使用的情况下,构成链102的链元件102e中位于基端的链元件102ef作为第1连接部,连接于之后叙述的系留部70即可。或者,调整为比此短的长度而使用的情况下,适当地将链元件102ef后续(也就是靠近水底侧)的链元件102e作为第1连接部,连接于系留部70即可。特别是到池底或湖底的距离(水深)根据位置而不同,但通过采用链102,无论水深的分散如何,均可实现适当长度的线状部件101。
接下来请注意,除了链102及金属线103之外,还采用了树脂绳104。在浮板10中,太阳能电池板50为了提高发电效率向浮板10本身的规定的一端侧(南侧)倾斜,因此,来自背面的风力成为扬力容易向浮板10立起的方向施加负荷。结果,相当于向线状部件101也施加了负荷。在本实施方式中,除了金属线103和链102等金属制部件,还采用了更具弹性的树脂绳104。根据这种结构,藉由施加于线状部件101的负荷,可抑制线状部件101的劣化。
应予说明,优选使用树脂绳104达到上述效果,但并不限于上述结构。优选采用同样的树脂绳104,特别是可采用同长度的树脂绳104。作为偏差,例如,不管水深在所有位置可采用相同长度的树脂绳104,也可以使相邻的n条树脂绳104中k条相同(使1<k<n)。在此,优选(n,k)＝(3,2)、(4,2)、(4,3)、(5,2)、(5,3)、(5,4)、(6,2)、(6,3)、(6,4)、(6,5)、(7,2)、(7,3)、(7,4)、(7,5)、(7,6)等。
于是,系留部件100连接于浮板10的集合体的端部(为方便称为边),关于采用上述同长度的树脂绳104,可实施于每个边(北侧边、南侧边等)。连接于各边的系留部件100中,优选P％以上的树脂绳104为同长度。优选为,P＝40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100,也可以在此处列举的任意2个数值之间的范围内。
并且,如图31所示,风从北向南的方向吹向浮体10的集合体。在进行风吹时,由于施加于构成北侧边的浮体10的扬力较大,设置于北侧的树脂绳104的数量必然增多,其中,优选提高具有同等长度的树脂绳104占有的比率(换句话说,提高具有同等长度的树脂绳104的设置密度)。还原的话,优选上述P的値高于其他边。进一步,由于在北侧中位于两角的系留部件100包含的树脂绳104扬力更大,优选大于具有同等长度的树脂绳104所占的比率。在此,对图31进行补充,也可将太阳能电池板50设置在连接于系留部件100的浮体10,考虑到安装操作性(安装后的点检容易程度、更换操作性),优选设置未设置太阳能电池板50的浮体10(所谓空浮体)。在此,长方形状的浮体10的集合体中,构成4个边的浮体10不设置太阳能电池板50。另外,这只是一个例子,但不限于此。例如,也可以只使构成北侧边的浮体10为空浮体。并且,优选将系留部件100设于这种空浮体的浮体10。
并且,所有系留部件100中,优选Q％以上的树脂绳104为同长度。优选为,Q＝40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100,也可以在此处列举的任意2个数值之间的范围内。
通过这种结构,各系留部件100中树脂绳104为等伸长宽度,可防止施加的力偏向特定树脂绳104(特别是短的)。并且,在水深浅的位置不采用金属线103,可采用由链102及树脂绳104组成的线状部件101。此外,线状部件101可以全部由树脂绳104构成。
特别是树脂绳104优选采用聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺、聚酯纤维、聚氯乙烯、聚氨酯、聚醚、氟树脂等。此外,添加剂可含有紫外线吸收剂、抗氧化剂、炭黑、弹性体(柔软成分)。聚丙烯、聚乙烯比重小于水。而金属线103比重大于水。由于线状部件101与浮体10和后续说明的固定部件105连接的结构,线状部件101的比重大于水时,施加将浮体10拉向水底方向(铅锤向下方向)的力,相反,线状部件101的比重小于水时,施加将固定部件105拉向水面方向(铅锤向上方向)的力。因此,减小施加于浮体10及固定部件105的力,使线状部件101的比重接近水的比重,优选适宜组合链102、金属线103、及树脂绳104。并且,采用聚酰胺组成树脂绳104,可制作坚硬、伸张率高、不易磨损的适宜的树脂绳104。
例如,使线状部件101整体的长度作为L0,其中树脂绳104的长度为L1时,L1/L0的値可以是0.2～0.9、优选0.3～0.8、更优选0.4～0.6,具体为L1/L0＝0.20、0.25、0.30、0.35、0.40、0.45、0.50、0.55、0.60、0.65、0.70、0.75、0.80、0.85、0.90,也可以在此处列举的任意2个数值之间的范围内。并且,金属线103的长度为L2时,L1/L2的值可以是0.3～10.0、优选0.4～7.0、更优选0.5～5.0、具体为L1/L2＝0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9、10.0,也可以在此处列举的任意2个数值之间的范围内。
线状部件101(树脂绳104)的水底侧的他端101b连接的固定部件105可以是锚。换句话说,固定部件105具有埋进水底的地中的构造,由此可固定固定部件105。形状并无特别限定,可以考虑将多个长部件以不同角度埋进水底地中。通过以不同角度埋进地中,可防止固定部材105脱离地面。采用锚的优点可列举锚本身重量轻适合运输。但是,埋进地时存在需要潜水员和特殊装置等缺点。
于是,对于位于不同位置的多个浮板10,用于系留这些系留部件100的线状部件101中,优选施加于线状部件101的力均等。然而,如上所述,根据位置水深不同,且若水底残留污有泥浆等,则锚的固定程度会产生差距,结果导致施加于线状部件101的负荷的分散。并且,线状部件101的游隙产生偏移,施加于相对较短的线状部件101的力变大而线状部件101断裂的情况。本实施方式如上所述通过采用树脂绳104而抑制这种可能性。
应予说明,也可采用多个沉锚代替锚作为固定部件105。沉锚是指,相对于水比重大很多的混凝土和重金属等重物。不同于上述锚,不需要潜水员或特殊装置,不受水底的状态的影响发挥一定的固定性的优点。其缺点为,因需要准备多个重量重的沉锚,在运输操作和太阳能发电项目结束后从水底拉上来的操作(回收)变得不易。
固定部件105具备固定线状部件101的他端101b的固定部105a(例如,眼螺栓等)因为需要较强的硬度一般采用金属制固定部105a。并且,不同金属接触时会产生电解腐蚀成为脆弱化、生锈的原因。如本实施方式所涉及到的浮板10,长时间(比如,20年等)设置时部件之间的摩擦增多,需注意上述脆弱化和生锈等问题。因此,为避免电解腐蚀,相接触的部件采用同种金属或实施防止电解腐蚀的电镀处理较好。另外,在本实施方式中考虑到电解腐蚀,请注意在固定部件105和金属线103之间防止树脂绳104。
(系留方法)
接下来说明使用系留部件100系留浮板10的方法。以下随着步骤S1～S8进行说明。
[开始]
(步骤S1)
在浮板10的系留过程中,需把握池/湖的形状,包括到水底的大致距离。此时,可用深度计等进行测量,也可提前由池/湖的所有者提供情报(步骤S2中继续)。
(步骤S2)
根据步骤S1把握到的池/湖的形状和浮板10的集合体(包括集体浮板部)的大小(特别是依据要设置的太阳能电池板50的数量),决定各浮板10和通道节60等整体的布局(步骤S3中继续)。
(步骤S3)
进行风洞分析,决定将浮板10的集合体浮于池/湖的所定位置所需要的系留部件100的数量和具***置,如北侧有几个(步骤S4中继续)。
(步骤S4)
测量具体设置位置的深度。此处,可通过直线状的管状部件的棒状部件作为特定的测量工具而使用。深度一直测定到该棒状部件无法前进(无法继续撞击)的位置(步骤S5中继续)。
(步骤S5)
根据步骤S4测量到的深度选定系留部件100所涉及到的具体部件。例如树脂绳104的长度(原则上采用和上述同样长度的)和金属线103的长度可以是由此步骤决定的(步骤S6中继续)。
(步骤S6)
将固定部材105设置于水底(步骤S7中继续)。
(步骤S7)
测量从步骤S6所设置的固定部件105到水面的距离。特别是在采用锚作为固定部件105的情况下,存在与步骤S4实施的测定值不同的倾向(大体上比步骤S4的测定值深),是考虑到这些情况下的测量(步骤S8中继续)。
(步骤S8)
最后,选择连接于浮板10的系留部70的链元件102e而调整链102的长度,从而调整系留部件100的线状部件101的长度。
[结束]
(为系留浮板的结构)
接下来说明为使用系留部件100进行系留的浮板10的构成。本实施方式的浮板10如上所述具备具有开口部26的环形浮板部30。具体而言,如上所述开口部26由与开口部26相对应的表面壁16和背面壁17组合而构成,以连接于开口部26的一端侧的内壁表面的边24作为铰链以使开口部26开口的方式,支撑太阳能电池板50的一端部51侧(一端侧)的支撑部11向表面壁16侧立起而形成的。
并且,如图6所示,若立起支撑部11以形成开口部26,则能够自其开口部26靠近浮板10中央的背面壁17侧的区域F。
浮板10中央的区域F位于自矩形状浮板10的四角画对角线时的交点位置,几乎是重心位置。若在这样的重心位置固定系留部件100的线状部件101(特别是链102),则可由强风等试图移动浮板10时,拉起线状部件101的拉力会施加到不会使浮板10倾斜的姿势稳定性较高的重心位置,从而能够避免浮板10的姿势变差。
并且,若工人在浮板10的周围的缘部附近,则根据情况,可以认为有可能发生浮板10倾斜而导致工人落入水中的情况,工人在浮板10的周围的缘部附近时,不进行将线状部件101固定于浮板10会使操作性变差。另外,考虑到这种落入水中的情况,也可将船靠近浮板10周围的缘部操作,但这种情况也是需要在船上进行的操作,因此操作性并不一定好。
另一方面,浮板10中央的区域F位于姿势稳定性较高的重心位置,即使工人在此附近,也难以破坏浮板10的平衡。
因此,如果将线状部件101固定于浮板10中央的区域F,则在进行将线状部件101固定于浮板10的操作时,由于不会破坏浮板10的平衡,从而易于进行将线状部件101固定于浮板10的操作。
于是,将系留线状部件101的系留部70设于浮板10接近中央的区域F,以下具体说明系留部70。如图5所示,系留部70设于开口部26的附近(他端侧附近),更具体而言,相邻设置于与夹着开口部26而立起的支撑部11相对的开口部26的缘部26a。
并且,如图5所示,系留部70是以由表面壁16向背面壁17侧凹陷的方式形成的同时,如图6所示,系留部70也以背面壁17向表面壁16侧凹陷的方式形成。换句话说,系留部70构成通过组合表面壁16和背面壁17来提高刚性。
图12为图3B及图4B的沿着DD线切割的DD线截面图,图12A为表示未安装眼螺栓80等固定系留部件的状态的图,图12B为表示安装了眼螺栓80等固定系留部件的部件,从而使眼螺栓80的环80a位于背面壁17侧的状态图,图12C为表示安装了眼螺栓80等固定系留部件的部件,从而使眼螺栓80的环80a位于表面壁16侧的状态图。
并且,如图12B及图12C所示,浮板10作为配件具有眼螺栓80和螺母81。其中,眼螺栓80具有固定线状部件101(链102)的环80a,螺母81自环80a延伸且螺合于眼螺栓80的螺合槽,其中眼螺栓80具有螺合槽设于前端的本体部80b。相对于此,系留部70具有贯通眼螺栓80的本体部80b的第1通孔71。
并且,如图12B及图12C所示,浮板10具备作为配件的第1固定板82、一双第1螺栓83以及一双第1螺母84。其中,第1固定板82配置于系留部70的表面壁16侧或背面壁17侧,一双第1螺栓83将第1固定板82固定于系留部70,一双第1螺母84螺合于第1螺栓83。与此相应,系留部70具有一双第2通孔72,第2通孔72贯穿夹着第1通孔71而设置的第1螺栓83。
并且,第1固定板82具有3个通孔82a,所述3个通孔82a以与第1通孔71及第2通孔72对应的方式设置,以贯通眼螺栓80的本体部80b及第1螺栓83。
应予说明,如图3B、图4B、图5及图6所示,第1通孔71及第2通孔72沿着开口部26的他端侧的缘部26a(参考图5)的方向设于系留部70。
图12B为链102(考虑到可视度图12B中未图示)中期望的链元件102e和环80a互相***而连接,系留浮板10的形态而使用的情况。因此,眼螺栓80的环80a配置为位于成为水面侧的背面壁17侧的位置。
这种情况下,浮板10藉由风试图移动时,线状部件101试图拉住浮板10的力作用为将眼螺栓80自浮板10的背面壁17朝向表面壁16的反方向(图的下侧)拉力。
此时,若应力集中于眼螺栓80位于浮板10的局部位置,则由树脂组成的浮板10有可能损坏。因此,在本实施方式中,如图12B所示,系留部70的表面壁16侧设置具有一定厚度的第1固定板82,将眼螺栓80的本体部80b配置为贯穿第1固定板82之后,使螺母81螺合于贯穿第1固定板82的眼螺栓80的本体部80b前端,将第1固定板82固定于系留部70的表面壁16上,从而使该拉力藉由第1固定板82分散到系留部70整体。
应予说明,由于第1固定板82会直接承受线状部件101所受的拉力,因此其厚度较厚,还优选强度较高的材料,例如,优选使用金属制的板等。然而,可根据需要设置第1固定板82,但并非必须设置。
因此,可避免线状部件101的拉力集中在系留部70的局部位置,从而可避免系留部70受损。
应予说明,如本实施方式,夹着眼螺栓80利用一双第1螺栓83和第1螺母84将第1固定板82固定于系留部70,从而能够使第1固定板82的固定稳定。
另一方面,不仅将线状部件101的他端101b与位于池底或湖底的固定部件105连接,有时候也有需要固定于池或湖周围的陆地上,此时,应该使眼螺栓80的环80a位于浮板10的表面壁16侧。
如此,若将眼螺栓80的环80a设置在表面壁16侧的位置,则线状部件101试图拉住浮板10的力的施加与之前相反,此时,如图12C所示,优选将第1固定板82设置在系留部70的背面壁17侧。
在本实施方式中,插通眼螺栓80的本体部80b且设于系留部70的第1通孔71具有使表面壁16朝向背面壁17侧凹陷成为的逐渐变细形状的锥形部71a,从而具有增强肋结构。
因此,第1固定板82配置于背面壁17侧时,为了避免眼螺栓80的环80a掉入锥形部71a内,如图12C所示,作为配件具备设于系留部70的表面壁16上的第2固定板85以覆盖锥形部71a。
但是,线状部件101试图拉住浮板10时,由于并没有那么强的力施加于第2固定板85,如图12C所示,并不需要如同第1固定板82的厚度。
应予说明,由于第2固定板85也需要能够插通眼螺栓80的本体部80b,因此,在与第1通孔71相对应的位置,具有插通眼螺栓80的本体部80b的通孔。
在上述说明中,为便于说明,分别对固定于水中及陆地上的锚绳等系留部件的各固定位置进行了说明,但毋庸置疑,与集合有多个浮板10的集体浮板部连接的线状部件101,可以与固定于水中及陆地上的锚绳等系留部件混在一起。
换句话说,为了稳定系留线状部件101连接于集体浮板部的多个位置,可藉由这多个位置中几个固定部件105连接于固定在水中的线状部件101,剩下位置连接于固定在陆地上的线状部件101。
在此,例如在专利文献1中,将固定用耳部设于浮板10的四角的同时,固定用耳部也设于连接元件的四角,利用卡固针连接这些固定用耳部从而使浮板10集合,但此时,若以外形成为矩形状的方式集合浮板,则只有集合浮板部的四角留有固定用耳部,导致只能连接4个线状部件101。如此,若利用浮板10的连接结构进行线状部件101的系留时,使用该连接结构的部分上无法系留系留部件100。
另一方面,本实施方式中,由于除了集合浮板10的连接结构之外,还设有系留线状部件101(链102)的系留部70,集合浮板10成为集体浮板部时,如果是用于通道等的浮板10,不管是哪一个浮板10都可以系留线状部件101,设置系留部件100的自由度会极高。
并且,专利文献1中,如上所述,有时候只能将4个位置连接于线状部件101,此时,各线状部件101承受集合浮板部试图移动的力整体的25％,若其中一根线状部件101断裂,则剩下的各个线状部件101将承受集合的浮板部试图移动的力整体的33％,线状部件101的断裂概率显著上升,从而导致系留稳定性较差。
然而,本实施方式的浮板10,如果是使用于通道等的浮板10,不管是哪一个浮板10均可以系留线状部件101,因此,系留集体浮板部的线状部件101的数量可大幅提高,能够减少施加于每个系留部件的力,从而能够大幅降低线状部件101受损的概率。与此同时,即使某一个系留部件受损,也可避免成为较大的力施加于剩余系留部件的状态。因此,可获得集体浮板部的较高的系留稳定性。
并且,这意味着,即使减小连接于1个线状部件101的固定部件105的重量,通过增加连接于集体浮板部的线状部件101的数量,可充分系留集体浮板部。因此,使用完太阳能电池板50不得不撤除集体浮板部等时,通过减小线状部件101的重量,易于进行固定部件105的提升工作。
应予说明,系留有线状部件101的浮板10的系留部70中,由于能够减少施加于每个位置的力,从而如同能够降低线状部件101受损的概率,系留部70受损的概率也会大幅降低。
并且,即使是施加有线状部件101试图拉住浮板10的力的情况下,系留部70设于浮板10的中央侧,即浮板10不会倾斜而维持稳定姿势的位置,从而可使浮板10的系留具有良好的姿势稳定性。
另一方面,若将系留部70设于浮板10的中央侧的位置,如果不存在可进入该位置的开口部26,则该位置为难以进行将线状部件101系留于系留部70的操作位置。
然而,本实施方式中,系留部70附近存在开口部26,可简单地靠近系留部70的背面壁17侧,在眼螺栓80的环80a设于背面壁17侧时,也可简单地进行将线状部件101中期待的链元件102e连接(系留)于环80a的操作。
进一步,即使是在集体浮板部的中央侧等,若设置未设有太阳能电池板50的浮板10,则也能够简单地将系留线状部件101系留于浮板10。
因此,如果是使用本实施方式的浮板10而构成的集体浮板部,则不限于集体浮板部的周围,也可在集体浮板部的中央侧利用线状部件101进行系留。
于是,在本实施方式的浮板10可作为通道等使用,在这种使用方式中,优选关闭开口部26。另一方面,试图靠近系留部70的背面壁17侧时,优选可简单地开启开口部26。另外,如以下说明,若使其成为可简单地开闭开口部26的结构,则可以提高平常将开口部26关闭作为通道使用的便利性,且在点检线状部件101时,有可简单地开启开口部26而使点检操作简单化的优点。
于是,在本实施方式中,可简单地开闭开口部26。以下说明简单开闭开口部26的结构。
图13为说明开口部26的开闭机制的截面图。具体而言,是沿着图10的EE线的EE线截面图,图10为一端侧的固定配件13安装于支撑部11的图,图13为表示一端侧的固定配件13安装于支撑部11的状态图。
如上所述,由于开口部26是由支撑部11立起而形成的,因此,开口部26的内形和支撑部11的外形几乎呈同样的形状。因此,即使用支撑部11关闭开口部26,若施加将支撑部11推向背面壁17侧的压力,则可简单地使支撑部11向背面壁17侧移动。
于是,如图10及图13所示,支撑部11以边24作为铰链而立起,开口部26(参考图5)成为开口的状态时,在开口部26的他端侧(作为铰链的边24的相反侧)的缘部26a(参考图5)的两端附近,在一端侧的固定配件13安装于支撑部11的状态下,以堵住开口部26的方式推倒支撑部11时,设有接受一端侧的固定配件13的一部分(两端)的止挡部90。
通过使浮板10具备这样的止挡部90,从而在利用支撑部11使开口部26关闭时,即使施加有将支撑部11推向背面壁17侧的压力,也可避免支撑部11移向背面壁17侧。
而且,一端侧的固定配件13为固定太阳能电池板50的配件,只是利用配件不需要增设新部件。
另一方面,图1所示支撑部11设有能够在一端侧的固定配件13的固定部13b与支撑部11之间***手指的插指凹部91,该插指凹部91设置于在支撑部11向表面壁16侧立起的状态下将一端侧朝向支撑部11的面11a。
由此,试图从支撑部11倾倒而使开口部26关闭的状态向表面壁16侧立起时,可将手指***固定部13b与支撑部11之间使支撑部11朝向表面壁16侧立起,可简单地使开口部26开口。
应予说明,以上说明了将线状部件101系留于未设置太阳能电池板50的浮板10的情况。但是,设置太阳能电池板50时只是系留线状部件101的操作变得不易,并非无法系留线状部件101。
因此,根据需要,可同样地将线状部件101系留于设置太阳能电池板50的浮板10。
如上,根据本实施方式,可提供一种抑制线状部件的劣化而构成的用于太阳能电池板的浮板系统。
4.第4实施方式(相当于第4～第6观点)
以下参考图面详细说明本发明第4实施方式所涉及到的浮板10(特别是新型浮板10n)及包括浮板10的浮板集合体1。
图32表示浮板集合体1的一个例子且一部分,太阳能电池板50设于新型浮板10n上,新型浮板10n是由塑料的制模形成的浮板10。另一方面,未设置太阳能电池板50的浮板10为旧型浮板10o,具有相比于本实施方式所涉及到的新型浮板10n宽大的形状。以后,无法区分新旧的情况下,简称为浮板10。
每个浮板10藉由由塑料成形体形成的通道节60(无论新老)连接。在每个浮板10上面,通道节60与浮板10相连接,在通道节60的连接方向以特定间隔连接有浮板10,因此,相邻的浮板10之间形成特定的间隙。
另一方面,与藉由通道节60的连接方向正交的方向的连接是通过连接浮板10的檐状端部间而进行的。使浮板10漂浮时,由于檐状的端部自水面离间,因此在该方向(与藉由通道节60的连接方向正交的方向)每个浮板10间形成有间隙。另外,相连接的2个浮板10(在此特别是新型浮板10n)如图42所示,其特征为一部分重叠。通过这种结构,原本施加于1个浮板10的荷载可分散到前后的浮板10。同样地,通过连接浮板10和通道节60,其一部分重叠为特征。通过这种结构,原本施加于1个通道节60的荷重可分散到相邻的浮板10。特别是人行走在通道节60上时,这种力的分散极为重要。另外需注意,如图43所示,在重叠状态的连接区域418中,重叠的重叠区域418a的宽度或面积大于使用于固定的压缩部419的宽度或面积。
在以上结构的浮板集合体1中,以特定的连接方向藉由通道节60连接的同时,于与其正交的方向,浮板10的檐状的端部间相连接,任一个间隔保持一定(不变)。因此,对水的抵抗力始终处于很小的状态。
并且,浮板集合体1藉由通道节60连接,可以使浮板10之间的间隔较大。通过使浮板10之间的间隔变大,浮板集合体1不易受波浪的影响,可防止从浮游的位置不慎移动。通常,通过设置锚或与陆地连接以使浮板集合体1不随波浪移动,假设在下雨前后涨潮低潮和低潮的波动,设置了一个用于系留游隙的游隙。浮板集合体1由于浮板10之间的间隔较大,容易避开由波浪等引起的水流,不会发生不慎移动的情况。
并且,如背景技术的说明,通过太阳能电池板进行太阳能发电所产生的电力为直流电,而使用于家庭用电源等的电力为交流电,因此,需要太阳能逆变器将直流电转换为交流电。本实施方式所涉及到的浮板集合体1的一个例子,如图32所示,太阳能逆变器130设置在旧型浮板10o上。虽然未图示,太阳能电池板50和太阳能逆变器130是通过多个电力电缆所连接的,还需要从太阳能逆变器130向陆地送电的电力电缆。
接下来,详细说明浮板集合体1的结构元件,如新型浮板10n、通道节60、配置于新型浮板10n上的太阳能电池板50等。
图33～图37为将太阳能电池板50安装于新型浮板10n的状态图,图38及图39为从新型浮板10卸载太阳能电池板50的状态图。并且,图40及图41为图32的局部放大图。
浮板10由多个浮板10通过通道节60(参考图32及图40)连接,而构成设置太阳能电池板50的浮板集合体1。浮板集合体1可以是数千个(多则1万个)浮板10集合的部分,用于浮板集合体1的浮板10中,部分浮板10中未设置太阳能电池板50作为太阳能电池板50维护点检使用的通道(此时优选采用老型浮板10o)。此外,通道也用于铺设来自太阳能电池板50的电缆。
更具体而言,如图40所示,于垂直于浮板10的前后方向的方向,相邻的浮板10(例如,新型浮板10n)彼此之间,各自的两端藉由通道节60相连接。因此,2个浮板10与连接这些的2个通道节60之间产生空间75。
并且,本实施方式所涉及到的浮板集合体1设有多个细长部件470以横跨空间75。如图所示,可配置于彼此相邻的通道节60之间,也可配置于浮板10之间。例如细长部件470的剖面为
浮板集合体1不受风等的影响而移动也同样重要,因此,旧型浮板10o具有锚绳等系留部件可系留的结构。另一方面,新型浮板10n并非一定需要该结构,图示为省略了系留部件的结构。通常,为了系留浮板集合体1的外周的浮板10,作为浮板集合体1,于外周以外的浮板10,优选采用新型浮板10n。
特别是,为了防止受风等的影响,本实施方式所涉及到的浮板集合体1设有防风网480(权利要求项的“防风部件”的一个例子)。特别是,大致矩形形状的新型浮板10n的短边短于老型浮板10o的短边(或对应的边),将防风部件设于每个新型浮板10n导致浮板10大型化而并非优选。在此,本实施方式所涉及到的防风网480设于通过通道节60彼此相邻的2个新型浮板10n,从而自一方的新型浮板10n的支撑部11遍及至另一方的新型浮板10n的支撑部11。
并且,可通过选择防风网480的材料,可调整抑制风的影响。防风网480的开口率根据材料而不同,例如,该开口率为0.01～0.5,优选为0.05～0.4,更优选为0.1～0.3。具体举例为,0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.10、0.15、0.20、0.35、0.40、0.45、0.50,也可以在此处例示的任意2个数值之间的范围内。
新型浮板10n如图33及图34所示具备支撑部11和接受部12,其中,支撑部11支撑太阳能电池板50的一双长边侧中的一端部51,接受部12接受太阳能电池板50的另一方的长边侧的他端部52。另外,考虑到太阳能电池板50的发电效率,支撑部11的高度向表面壁16(参考图38)上方侧(权利要求项中“第1方向”的一个例子)突出,从而使太阳能电池板50设置为适当的倾斜状态。
太阳能电池板50的一端部51设于由支撑部11支撑的铝制的台座,此台座支撑在支撑部11上。另一方面,新型浮板10n具备将太阳能电池板50的一端部51侧固定于支撑部11的前方侧固定配件13。并且,太阳能电池板50通过由固定配件13螺丝钉固定,固定于支撑部11。
太阳能电池板50的他端部52设有铝制的台座,此台座和设于一端部51的铝制的台座相同。并且,新型浮板10n具备2个后方侧的固定配件14,固定配件14将接受部12的太阳能电池板50的他端部52侧(后方侧)固定于新型浮板10n,通过此后方侧的固定配件14,将太阳能电池板50的后方侧固定于新型浮板10n。
新型浮板10n例如可通过利用多个分割式模具夹着溶融状态的筒状型坯而使其膨胀的吹塑成型来制造,成型材料可使用各种热塑性树脂,例如,可适宜使用聚乙烯或聚丙烯等聚烯烃树脂。
如图38及图39所示,新型浮板10n整体的外形大致呈矩形形状(长方形状),其具有侧壁部15、表面壁16、背面壁17(总结了这些的是权利要求项的“浮板部”的一个例子)和中空部的结构。其中,侧壁部15包括分型线PL、表面壁16位于上侧、背面壁17位于下侧、中空部内部收容气体(空气等)。
新型浮板10n形成有支撑部11,支撑部11支撑组合背面壁17和表面壁16而构成的太阳能电池板50。支撑部11周围的前方侧的边24之外的3个边被切断,以前方侧的边24作为铰链可立起于表面壁16侧(放置太阳能电池板50的一侧)以形成开口部26。另外,压缩被立起的支撑部11的一部分而进行开孔,并用螺丝钉进行固定,从而维持立起的状态。特别是藉由安装上述防风网480施加于支撑部11的力变大,因此,需要这种强固的固定。万一作为铰链的边24受损也可维持固定形状。
设置太阳能电池板50时,如图35所示,以如下的方式进行设置:支撑部11立于表面壁16侧从而接触作为铰链的边24侧的开口部26的内壁表面25,在与作为铰链的前方侧的边24的相对的边22侧,藉由固定配件13支撑太阳能电池板50的前方侧的下侧。
应予说明,作为支撑部11铰链的前方侧边24相反侧的边22侧设有接受太阳能电池板50的一端部51的接受肋。具体而言,接受肋的一部分具有背面壁17靠近表面壁16侧而形成的阶梯结构,将太阳能电池板50设置于新型浮板10n时,使太阳能电池板50的一端部51侧被接受,从而不会发生太阳能电池板50的一端部51侧越过支撑部11向前方侧偏离的情况。
若如此构成支撑部11,则开口部26将位于支撑部11的附近,因开口部26的内壁表面成为抑制结构性挠曲的壁面,因而不易发生挠曲。并且,由于支撑部11为铰链结构与新型浮板10n的本体连接,即使发生新型浮板10n的挠曲,支撑部11也不易受其影响。此外,支撑部11是通过使背面壁17和表面壁16对齐而不会彼此分离而增加刚性的部分,从而不会由于挠曲的影响而引起变形。
接下来说明太阳能电池板50的固定方法。如图33及图34所示,太阳能电池板50以其一端部51侧藉由前方侧的固定配件13固定于支撑部11的方式,将太阳能电池板50固定于新型浮板10n。
前方侧的固定配件13是由支撑面13s和固定部13b组成的L字形状的固定配件。具体而言,固定部13b是铰链的相反侧,具有支撑部11以立起的状态固定于朝向新型浮板10n的前方侧的支撑部11的面11a的另一方的面。支撑面13s以从固定部13b向与固定部13b几乎正交的方向延伸的方式设置,以同支撑部11支撑太阳能电池板50。并且,一边维持支撑部11支撑太阳能电池板50的状态,一边将其成为自背面侧用螺丝钉固定
另外,用4个螺丝钉13c将固定配件13固定于支撑部11,但其中靠近中央的2个螺丝钉13c贯通的螺丝钉孔为上下方向的长孔,用靠近中央的2个螺丝钉13c将固定配件13临时固定于支撑部11的状态时,固定配件13可以是在支撑部11的上下方向滑行的结构。
在此情况下,将固定配件13临时固定于支撑部11的状态,将固定配件13滑向下方从而使固定配件13的支撑面13s和支撑部11的之间形成可***太阳能电池板50的隙间,将太阳能电池板50***支撑面13s和支撑部11之间的隙间后,将固定配件13滑向上方从而使支撑面13s和支撑部11挟持太阳能电池板50的状态下,正式紧固靠近中央的2个螺丝钉13c。并且、正式紧固靠近中央的2个螺丝钉13c后,进一步用外侧的2个螺丝钉13c将固定配件13固定于支撑部11,即可完成向太阳能电池板50的一端部51侧(前方侧)的新型浮板10n的固定。这同样适用于后方侧的固定配件14。
特别是,固定配件13具有如图所示的细长形状,固定配件13的长边方向(权利要求项的“第2方向”的一个例子)的长度作为L1、支撑部的同方向的长度作为L2时,其特征为L1>L2。换言之,如图37所示在正视图中,固定配件13从支撑部11突出的方式实施。另外需留意,对于后方侧,其设定为与长度L2大致相同,即固定配件14的宽度短于固定配件13。
L1/L2的值可以是1.3～4.0,优选为1.4～3.0,更优选为1.5～2.0。具体举例为L1/L2＝1.30、1.35、1.40、1.45、1.50、1.60、1.70、1.80、1.90、2.00、2.50、3.00、3.50、4.00,也可以在此处例示的任意2个数值之间的范围内。
由于新型浮板10n小于以往使用的旧型浮板10(降低制造成本),将固定配件13设定为与支撑部11相匹配的长度时,有可能无法维持太阳能电池板50的稳定。此时,满足上述L1>L2的结构,即可实现小型化也可维持太阳能电池板50的稳定。另外,固定配件13、14的形状可根据太阳能电池板50的宽度(例如,1500～2000mm)适当改变。还有,固定配件13、14的宽度可根据太阳能电池板50的宽度适宜设定。
这种被小型化了的新型浮板10n,其特征为相比于以往(例如,旧型浮板10o)细长大致呈矩形的形状。在此,将新型浮板10n的长边(此处为前后方向延伸的边)的长度作为L3、短边(此处为与前后方向垂直延伸的边)的长度作为L4时,L3/L4的值可以是1.5～3.0、优选为1.6～2.7、更优选为1.7～2.4。具体举例为L3/L4＝1.50、1.55、1.60、1.65、1.70、1.80、1.90、2.00、2.10、2.20、2.30、2.40、2.60、2.80、3.00,也可以是此处例示的任意2个数值之间的范围。换言之,相比于旧型浮板10o,优选短边(或相当于此的边)的长度L3更短。
当然,使用的太阳能电池板50基本上也可以和以往使用的相同。特别是,优选大致呈矩形形状的太阳能电池板50的长边和新型浮板10n的短边大致平行设置。太阳能电池板50的长边的长度作为L5时,L3/L5的值可以是0.2～0.7、优选为0.3～0.6。具体距离为,L3/L5＝0.20、0.25、0.30、0.35、0.40、0.45、0.50、0.55、0.60、0.65、0.70,也可以在此处例示的任意2个数值之间的范围内。
新型浮板10n并非单独使用,如图32所示,而是包括新型浮板10n的多个浮板10利用藉由进行维护等时成为通道的通道节60连接,从而构成浮板集合体1。
具体而言,新型浮板10n在靠近支撑部11侧的浮板10的前端部10f侧形成一双卡合突出部61卡合于通道节60,通道节60在背面侧具有与卡合突出部61卡合的凹部用来进行卡合。
并且,接受太阳能电池板50的他端部52侧(后方侧)的接受部12较近侧的新型浮板10n的后端部10r侧具备螺栓孔62r,该螺栓孔62r使连接通道节60的连接螺栓(未图示)通过。另外,使新型浮板10n的后端部10r侧的一部分和前端部10f侧的一部分重叠时,新型浮板10n的前端部10f侧也设有与后端部10r侧的螺栓孔62r对应的螺栓孔62f。
并且,通道节60只要设有与螺栓孔62r及螺栓孔62f相对应的螺栓孔,对于一方的新型浮板10n其卡合突出部61卡合通道节60的同时,可连接该一方的新型浮板10n的前端部10f侧的螺栓孔62f和另一方的新型浮板10n的后端部10r侧的螺栓孔62r和通道节60的螺栓孔。并且,通过使螺栓孔等的规划与旧型浮板10o共同,无关于新旧,可实现多个浮板10藉由通道节60而连接的状态。如上所述,通过通道节60连接一个接一个的浮板10而构成浮板集合体1。
如上根据本实施方式,在维持太阳能电池板的稳定性的基础上,可提供比以往制造成本更低廉的浮板以及包括这种浮板的浮板集合体、包括具备风压措施更适合在水面上使用的浮板的浮板集合体、电力电缆的布线布置更好的浮板集合体。
虽然已经描述了本发明的各种实施形态,但这些是作为示例呈现的,并非限制本发明的范围。该新实施形态可以以各种其他形式实现,并且在不脱离本发明的主旨的情况下可以进行各种省略,替换和改变。这些实施形态及其修改包括在本发明的范围和主旨内,并包括在权利要求项中描述的发明及其等同范围内。
【附图标记说明】
1:浮板集合体、10:浮板、10-1:第1浮板、10-2:第2浮板、10-3:第3浮板、10a:第1端部、10b:第2端部、10f:前端部、10fs:基端浮板、10i:内部浮板、10n:新型浮板、10o:旧型浮板、10r:后端部、10s:外周浮板、10sf:基端浮板、10t:第3浮板、11:支撑部、11a:面、12:接受部、13:固定配件、13a:夹持部、13b:固定部、13c:螺丝钉、13s:支撑面、14:固定配件、14a:下侧配件、14aa:钩部、14b:上侧配件、15:侧壁部、16:表面壁、17:背面壁、18:倾斜部、19:安装部、19a:螺母容纳部、19aa:底部、19ab:鬼目螺母、19ac:螺丝钉、19b:周壁部、19c:第1凹部、19d:底部、19e:第2凹部19ea:底部、19f:凹部、21:边、22:边、22a:接受肋、23:边、24:边、25:内壁表面、26:开口部、26a:缘部、30:环形浮板部、35:槽部、40:凹部、41:凹陷、42:凹陷、43:凹陷、44:凹陷、45:凹陷、50:太阳能电池板、50a:玻璃部分、50b:外周、50d:假面板、51:一端部、52:他端部、53:台座、54:台座、55:框架、55a:电池板接受部、55b:卡合部、60:通道节、60a:一端、60b:他端、61:卡合突出部、62:连接螺栓、62a:螺栓孔62b:螺栓孔、62f:螺栓孔、62r:螺栓孔、63:螺栓孔、70:系留部、71:第1通孔、71a:锥形部、72:第2通孔、75:空间、80:眼螺栓80a:环、80b:本体部、81:螺母、82:第1固定板、82a:通孔、83:第1螺栓、84:第1螺母、85:第2固定板、90:止挡部、91:插指凹部、100:系留部件、101:线状部件、101a:一端、101b:他端、102:链、102e:链元件、102ef:链元件、103:金属线、104:树脂绳、105:固定部材、105a:固定部、120:集体浮板部、120a:集体浮板部、120b:集体浮板部、120p:集体浮板部、130:太阳能变器、130b:底面、140:支架、141:底框、141l:左侧底框、141r:右侧底框、142la:左侧架、142lb:左侧架、142ra:右侧架、142rb:右侧架、143:顶板、144b:副架、144l:副架、144r:副架、145:太阳能逆变器支持架、146:夹具、150:太阳能逆变器单元、418:连接区域、418a:重叠区域、419:压缩部、470:细长部件、480:防风网。
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