(57)【要約】  水中において電力伝送するためのコイルの水深方向における配置位置を容易に変更できる送電装置を提供する。送電装置（１００）は、水中において、受電コイル（ＣＬＢ）を有する受電装置（２００）に電力を伝送する。送電装置（１００）は、磁界を介して受電コイル（ＣＬＢ）に電力を伝送する送電コイル（ＣＬＡ）を含む１つ以上の伝送コイルと、交流電力を送電コイル（ＣＬＡ）へ送電する送電部と、伝送コイルに接続されると共に、伝送コイルと共に共振する共振回路（１５２）を形成するコンデンサと、防水性を有し、伝送コイルの周囲を密閉する第１の管状部材と、第１の管状部材を包囲し、複数の孔を有する第２の管状部材と、第１の管状部材と第２の管状部材との間隙の空気の量を調整する調整部（３９０）と、を備える。
2019187708.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水中において、受電コイルを有する受電装置に電力を伝送する送電装置であって、
磁界を介して前記受電コイルに電力を伝送する送電コイルを含む１つ以上の伝送コイルと、
交流電力を前記送電コイルへ送電する送電部と、
前記伝送コイルに接続されると共に、前記伝送コイルと共に共振する共振回路を形成するコンデンサと、
防水性を有し、前記伝送コイルの周囲を密閉する第１の管状部材と、
前記第１の管状部材を包囲し、複数の孔を有する第２の管状部材と、
前記第１の管状部材と前記第２の管状部材との間隙の空気の量を調整する調整部と、
を備える送電装置。
【請求項２】
前記第１の管状部材は、水深方向に並んで配列される複数の前記伝送コイルのうち、水面に最も近い位置に配列される伝送コイルの周囲を密閉する、
請求項１に記載の送電装置。
【請求項３】
前記間隙に、前記第１の管状部材の外周面と前記第２の管状部材の内周面とを支持するスペーサ、を更に備える、
請求項１または２に記載の送電装置。
【請求項４】
前記調整部は、前記間隙に空気を送出するコンプレッサと、前記間隙から空気を吸引する吸引ポンプと、を含む、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の送電装置。
【請求項５】
前記複数の孔は、前記第２の管状部材が延びる方向に沿って分散して配置された、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の送電装置。
【請求項６】
水中において、受電コイルを有する受電装置に電力を伝送する送電装置であって、
磁界を介して前記受電コイルに電力を伝送する送電コイルを含む１つ以上の伝送コイルと、
交流電力を前記送電コイルへ送電する送電部と、
前記伝送コイルに接続されると共に、前記伝送コイルと共に共振する共振回路を形成するコンデンサと、
防水性を有し、前記伝送コイルの周囲を密閉する管状部材と、
前記管状部材に連結され、空気を収容する収容体と、
前記収容体に収容される空気の量を調整する調整部と、
を備える送電装置。
【請求項７】
前記収容体は、複数存在し、
複数の前記収容体は、前記管状部材に沿って等間隔に配置された、
請求項６に記載の送電装置。
【請求項８】
前記収容体は、３つ以上存在する、
請求項７に記載の送電装置。
【請求項９】
前記調整部は、複数の前記収容体に貯留する空気の量を同量ずつ同時に調整する、
請求項７または８に記載の送電装置。
【請求項１０】
前記管状部材は、水深方向に並んで配列される複数の前記伝送コイルのうち、水面に最も近い位置に配列される伝送コイルの周囲を密閉する、
請求項６〜９のいずれか1項に記載の送電装置。
【請求項１１】
前記調整部は、前記収容体に空気を送出するコンプレッサと、前記収容体から空気を吸引する吸引ポンプと、を含む、
請求項６〜１０のいずれか１項に記載の送電装置。
【請求項１２】
前記伝送コイルは、水面と略直交する方向に電力を伝送する、
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の送電装置。
【請求項１３】
前記伝送コイルは、前記電力を伝送するとともに、データを通信する、
請求項１〜１２のいずれか１項に記載の送電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、水中において無線で送電する送電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
送電装置としての水中基地局が、受電装置としての水中航走体との間で、磁気共鳴方式を用いて非接触で電力伝送することが知られている（例えば特許文献１参照）。この送電装置は、送電用共鳴コイルと、風船と、風船制御機構と、を具備する。送電用共鳴コイルは、磁界共鳴方式により受電装置の受電用共鳴コイルに非接触で電力伝送する。風船は、送電用共鳴コイルを内包する。風船制御機構は、風船を電力伝送時に膨張させることにより、送電用共鳴コイルと受電用共鳴コイルとの間の水を排除する。【０００３】
また、１３．５６ＭＨｚ帯の周波数を用いる電磁誘導方式を利用して、電力とデータをＩＣ搭載媒体に送信するアンテナ装置が知られている（例えば特許文献２参照）。このアンテナ装置は、信号電流が給電される少なくとも１つの給電ループアンテナと信号電流が給電されない少なくとも１つの無給電ループアンテナを有し、給電ループアンテナが発生する磁界を利用して無給電ループアンテナにも信号電流を発生させ、給電ループアンテナの通信範囲を拡大させる点を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】日本国特開２０１５−０１５９０１号公報
【特許文献２】日本国特開２００５−１０２１０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本開示は、水中において無線で送電する送電装置に関し、水中において電力伝送するためのコイルの水深方向における配置位置を容易に変更できる送電装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一態様は、水中において、受電コイルを有する受電装置に電力を伝送する送電装置であって、磁界を介して前記受電コイルに電力を伝送する送電コイルを含む１つ以上の伝送コイルと、交流電力を前記送電コイルへ送電する送電部と、前記伝送コイルに接続されると共に、前記伝送コイルと共に共振する共振回路を形成するコンデンサと、防水性を有し、前記伝送コイルの周囲を密閉する第１の管状部材と、前記第１の管状部材を包囲し、複数の孔を有する第２の管状部材と、前記第１の管状部材と前記第２の管状部材との間隙の空気の量を調整する調整部と、を備える送電装置である。【０００７】
本開示の一態様は、水中において、受電コイルを有する受電装置に電力を伝送する送電装置であって、磁界を介して前記受電コイルに電力を伝送する送電コイルを含む１つ以上の伝送コイルと、交流電力を前記送電コイルへ送電する送電部と、前記伝送コイルに接続されると共に、前記伝送コイルと共に共振する共振回路を形成するコンデンサと、防水性を有し、前記伝送コイルの周囲を密閉する管状部材と、前記管状部材に連結され、空気を収容する収容体と、前記収容体に収容される空気の量を調整する調整部と、を備える送電装置である。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、送電装置は、水中において電力伝送するためのコイルの水深方向における配置位置を容易に変更できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態における電力伝送システムが置かれる環境の一例を示す模式図
【図２】電力伝送システムの構成例を示すブロック図
【図３】コイル構造体の形状を示す斜視図
【図４Ａ】二重構造プラスチック管の構造を示す縦断面図
【図４Ｂ】二重構造プラスチック管の構造を示す横断面図
【図５Ａ】二重構造プラスチック管の構造を示す縦断面図
【図５Ｂ】二重構造プラスチック管の構造を示す横断面図
【図６】第２の実施形態における生簀の外観を示す斜視図
【図７】第２の実施形態における他の生簀の外観を示す斜視図
【図８】第３の実施形態におけるコイル構造体の第１外観例を示す斜視図
【図９】第３の実施形態におけるコイル構造体の第２外観例を示す斜視図
【図１０Ａ】プラスチック管の構造を示す縦断面図
【図１０Ｂ】プラスチック管の構造を示す横断面図
【図１１】第４の実施形態における生簀の第１外観例を示す斜視図
【図１２】第４の実施形態における生簀の第２外観例を示す斜視図
【図１３】第４の実施形態における他の生簀の外観を示す斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
送電装置では、受電装置との間で接近して通信することが想定されている。送電装置と受電装置とが水中で接近せずに磁気共鳴方式により電力伝送するためには、少なくとも１つのコイルを水中の所定位置に設置する必要がある。この場合において、磁気共鳴方式の電力伝送に用いる周波数が比較的低い場合、コイルの直径を長くする必要がある。コイルの直径が大きいと、コイルが重くなり、コイルが水底方向に沈みやすくなる。
【００１１】
水中にコイルを設置するためには、コイルを所望の位置に固定するための支柱やロープが必要となるが、コイルの比重が水や海水の比重よりも大きい場合、支柱やロープの耐力を大きくする必要がある。そのため、コイル設置のための建設費やコイルの材料費が高くなる。また、コイルが重いと、コイルを運搬する船の大型化が必要となり、コイルを運搬するための輸送コストも高くなる。
【００１２】
水深の深い場所で送電装置の使用を希望する場合、コイルには大きな水圧がかかるので、コイルを堅固なものにする必要があり、コイルの重さだけでは水深の深い所望の位置に設置することが困難であることがあり得る。したがって、コイルを水深方向の所望の位置に設置するためには、コイルを自由に浮かせたり沈めたりできることが好ましい。
【００１３】
以下、適宜図面を参照しながら、実施形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になることを避け、当業者の理解を容易にするためである。尚、添付図面及び以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるものであり、これらにより請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。
【００１４】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態における電力伝送システム１０が置かれる環境の一例を示す模式図である。図２は、電力伝送システムの構成例を示すブロック図である。電力伝送システム１０は、送電装置１００、受電装置２００、及び複数のコイルＣＬを備える。送電装置１００は、受電装置２００に対して、複数のコイルＣＬを介して、磁気共鳴方式に従ってワイヤレス（無接点）で電力伝送する。コイルＣＬの数は、ｎ（ｎ≧２）個であり、任意である。
【００１５】
コイルＣＬは、例えば、環状に形成され、防水用プラスチック管（後述）に収容されている。コイルＣＬは、例えば、ヘリカルコイルやスパイラルコイルである。ヘリカルコイルは、同一平面内において巻回された環状のコイルである。スパイラルコイルは、同一平面内ではなく、磁気共鳴方式による電力の伝送方向に沿って螺旋状に巻回された環状のコイルである。また、コイルＣＬは、例えばキャプタイヤケーブルで形成される。複数のコイルＣＬは、送電コイルＣＬＡ及び受電コイルＣＬＢを含む。送電コイルＣＬＡは、一次コイル（ＰｒｉｍａｒｙＣｏｉｌ）であり、受電コイルＣＬＢは、二次コイル（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｃｏｉｌ）である。
【００１６】
また、コイルＣＬは、送電コイルＣＬＡと受電コイルＣＬＢとの間に配置された１つ以上の中継コイルＣＬＣ（Ｂｏｏｓｔｅｒ Ｃｏｉｌ）を含んでもよい。中継コイルＣＬＣ同士は、略平行に、かつ、中継コイルＣＬＣにより形成される開口面の半分以上が重なるように配置される。複数の中継コイルＣＬＣ間の間隔は、例えば中継コイルＣＬＣの半径以上確保される。中継コイルＣＬＣは、送電コイルＣＬＡによる電力伝送を補助する。中継コイルＣＬＣは、無給電コイルであってよい。
【００１７】
送電コイルＣＬＡは、送電装置１００に設けられる。受電コイルＣＬＢは、受電装置２００に設けられる。中継コイルＣＬＣは、送電装置１００に設けられても、受電装置２００に設けられても、さらには、送電装置１００及び受電装置２００とは別に設けられてもよい。中継コイルＣＬＣは、一部が送電装置１００に設けられ、残りの一部が受電装置２００に設けられてもよい。
【００１８】
送電装置１００は、船舶５０に設置される。受電装置２００は、移動可能な水中航走体６０（例えば潜水艇７０や水底掘削機８０）や固定的に設置される受電装置（例えば地震計、監視カメラ、地熱発電機）に設置される。各コイルＣＬは、水中（例えば海中）に配置される。
【００１９】
潜水艇７０は、例えば、遠隔操作無人探査機（ＲＯＶ：Ｒｅｍｏｔｅｌｙ Ｏｐｅｒａｔｅｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ）、無人潜水艇（ＵＵＶ：Ｕｎｍａｎｎｅｄ Ｕｎｄｅｒｗａｔｅｒ Ｖｅｈｉｃｌｅ）、又は自立型無人潜水機（ＡＵＶ：Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ Ｕｎｄｅｒｗａｔｅｒ Ｖｅｈｉｃｌｅ）を含んでもよい。
【００２０】
船舶５０の一部は、水面９０（例えば海面）より上部つまり水上に存在し、船舶５０の他の一部は、水面９０よりも下部つまり水中に存在する。船舶５０は、水上で移動可能であり、例えばデータ取得場所の水上へ自由に移動可能である。船舶５０の送電装置１００と送電コイルＣＬＡとの間は、電源用電線２０により接続される。電源用電線２０は、水上のコネクタ（不図示）を介して、例えば送電装置１００内のドライバ１５１（図２参照）と接続される。
【００２１】
水中航走体６０は、水中又は水底９５（例えば海底）に存在し、水中又は水底９５を航走する。例えば、水上の船舶５０からの指示により、データ取得ポイントへ自由に移動可能である。船舶５０からの指示は、各コイルＣＬを介した通信により伝送されてもよいし、その他の通信方法により伝送されてもよい。
【００２２】
図１では、複数のコイルＣＬのうち、送電コイルＣＬＡは、二重構造プラスチック管３００に収容される。また、２つの中継コイルＣＬＣは、２つの防水用プラスチック管３３０，３４０にそれぞれ収容される。例えば、水深方向に等間隔に配置された二重構造プラスチック管３００と、防水用プラスチック管３３０，３４０と、を含むプラスチック管を、複数の連結用ロープ３３５で繋いで、コイル構造体５が構成されてよい。
【００２３】
複数（例えば８本）の連結用ロープ３３５のうち、少なくとも一部（例えば４本）の連結用ロープ３３５の下端には、錘４０が懸架されてよい。錘４０は、連結用ロープ３３５の移動を規制し、連結用ロープ３３５に繋がれた二重構造プラスチック管３００及び２つの防水用プラスチック管３３０，３４０の移動を規制する。つまり、錘４０は、コイルＣＬの移動を規制する。錘４０は、コイル構造体５に含まれてよい。なお、錘４０が設けられてなくもよい。
【００２４】
水深方向に隣り合うコイルＣＬ間の距離（コイル間隔）は、例えば５ｍである。コイル間隔は、コイルＣＬの直径の半分程度の長さでよい。伝送周波数は、水中（例えば真水中又は海中）での磁界強度の減衰量を考慮すると、例えば４０ｋＨｚ以下であり、１０ｋＨｚ未満とされることが好ましい。なお、伝送周波数は、４０ｋＨｚ以上であってもよい。また、１０ｋＨｚ以上の送信周波数で電力伝送する場合には、電波法の規定に基づいて所定のシミュレーションを行う必要があり、１０ｋＨｚ未満の場合にはこの作業を省略できる。尚、伝送周波数が低周波であるほど、電力伝送距離が長くなり、コイルＣＬが大きくなり、コイル間隔が長くなる。なお、伝送周波数は、例えば通信信号が重畳される場合、４０ｋＨｚよりも高い周波数でよい。
【００２５】
伝送周波数は、コイルＣＬのインダクタンス、コイルＣＬの直径、コイルＣＬの巻き数等のコイル特性に基づき定まる。コイルＣＬの直径は、例えば数ｍ〜数１０ｍである。また、コイルＣＬの太さが太い程、つまりコイルＣＬの線径が大きい程、コイルＣＬでの電気抵抗が減り、電力損失が小さくなる。また、コイルＣＬを介して伝送される電力は、例えば５０Ｗ以上であり、ｋＷオーダーでもよい。
【００２６】
水中において水流が発生した場合、錘４０により二重構造プラスチック管３００及び２つの防水用プラスチック管３３０，３４０の移動、つまり、各コイルＣＬの移動が規制される。したがって、コイルＣＬを用いた電力伝送の効率が低下することを抑制できる。
【００２７】
また、各コイルＣＬにより形成される面は、水面９０と略平行となってよい。この場合、各コイルＣＬを用いて磁界共鳴方式によって水深方向（水面と略直交する方向）に電力伝送が可能である。
【００２８】
また、連結用ロープ３３５における上端部（水中の場合の水面側）には、ブイ（Ｂｕｏｙ）が接続されてもよい。連結用ロープ３３５において、下端部（水中の場合の水底側）に錘４０が接続され、上端部にブイが接続された場合、錘４０が水底側、ブイが水面側となり、連結体３０が水面９０と略垂直となる姿勢を維持し易くなる。ブイは、コイル構造体５に含まれてもよい。
【００２９】
なお、錘４０は、コイル構造体５の運搬時には連結用ロープ３３５から取り外され、コイル構造体５の運搬が終了し、所定の位置に設置される際に、連結用ロープ３３５に錘４０が取り付けられてもよい。これにより、コイル構造体５の運搬が容易になる。
【００３０】
図２に示すように、電力伝送システム１０は、送電装置１００及び受電装置２００を備える。送電装置１００は、電源１１０、ＡＤＣ（ＡＣ／ＤＣ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）１２０、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１３０、情報通信部１４０、及び送電回路１５０、を備える。
【００３１】
ＡＤＣ１２０は、電源１１０から供給される交流電力を直流電力に変換する。変換された直流電力は、送電回路１５０へ送られる。ＣＰＵ１３０（プロセッサの一例）は、送電装置１００の各部（例えば電源１１０、ＡＤＣ１２０、情報通信部１４０、送電回路１５０）の動作を統括する。
【００３２】
情報通信部１４０は、受電装置２００との間で通信される通信データを変調又は復調するための変復調回路１４１を含む。情報通信部１４０は、例えば、送電装置１００から受電装置２００への制御情報を、コイルＣＬを介して送信する。情報通信部１４０は、例えば、受電装置２００から送電装置１００へのデータを、コイルＣＬを介して受信する。このデータは、例えば、受電装置２００により水中探査や水底探査された探査結果のデータが含まれる。情報通信部１４０により、水中航走体６０がデータ収集等の作業しながら、水中航走体６０との間で迅速にデータ通信できる。
【００３３】
送電回路１５０は、ドライバ１５１及び共振回路１５２を含む。ドライバ１５１は、ＡＤＣ１２０からの直流電力を所定の周波数の交流電圧（パルス波形）に変換する。共振回路１５２は、コンデンサＣＡと送電コイルＣＬＡとを含んで構成され、ドライバ１５１からのパルス波形の交流電圧から正弦波波形の交流電圧を生成する。送電コイルＣＬＡは、ドライバ１５１から印加される交流電圧に応じて、所定の共振周波数で共振する。尚、送電コイルＣＬＡは、送電装置１００の出力インピーダンスにインピーダンス整合される。尚、ドライバ１５１が変換することで得られる交流電圧に係る所定の周波数は、送電装置１００と受電装置２００との間での電力伝送の伝送周波数に相当し、共振周波数に相当する。伝送周波数は、例えば、各コイルＣＬのＱ値に基づき設定されてよい。
【００３４】
受電装置２００は、受電回路２１０、ＣＰＵ２２０、充電制御回路２３０、２次電池２４０、及び情報通信部２５０を備える。受電回路２１０は、整流回路２１１、レギュレータ２１２、及び共振回路２１３を含む。共振回路２１３は、コンデンサＣＢと受電コイルＣＬＢとを含んで構成され、送電コイルＣＬＡから送電された交流電力を受電する。尚、受電コイルＣＬＢは、受電装置２００の入力インピーダンスにインピーダンス整合される。整流回路２１１は、受電コイルＣＬＢに誘起された交流電力を直流電力に変換する。レギュレータ２１２は、整流回路２１１から送られる直流電圧を、２次電池２４０の充電に適合する所定の電圧に変換する。
【００３５】
ＣＰＵ２２０（プロセッサの一例）は、受電装置２００の各部（例えば受電回路２１０、充電制御回路２３０、２次電池２４０、情報通信部２５０）の動作を統括する。充電制御回路２３０は、２次電池２４０の種別に応じて２次電池２４０への充電を制御する。例えば、２次電池２４０がリチウムイオン電池の場合、充電制御回路２３０は、定電圧で、レギュレータ２１２からの直流電力により２次電池２４０への充電を開始する。２次電池２４０は、送電装置１００から伝送された電力を蓄積する。２次電池２４０は、例えばリチウムイオン電池である。
【００３６】
情報通信部２５０は、送電装置１００との間で通信される通信データを変調又は復調するための変復調回路２５１を含む。情報通信部２５０は、例えば、送電装置１００から受電装置２００への制御情報を、コイルＣＬを介して受信する。情報通信部２５０は、例えば、受電装置２００から送電装置１００へのデータを、コイルＣＬを介して送信する。このデータは、例えば、受電装置２００により水中探査や水底探査された探査結果のデータが含まれる。情報通信部２５０により、水中航走体６０がデータ収集等の作業しながら、船舶５０との間で迅速にデータ通信できる。
【００３７】
尚、中継コイルＣＬＣは、送電コイルＣＬＡ及び受電コイルＣＬＢと同様に、コンデンサＣＣとともに共振回路を構成する。つまり、本実施形態では、共振回路が水中において多段に配置されることで、磁気共鳴方式により電力が伝送される。
【００３８】
次に、送電装置１００から受電装置２００への電力伝送について説明する。共振回路１５２では、送電装置１００の送電コイルＣＬＡに電流が流れると送電コイルＣＬＡの周囲に磁場が発生する。発生した磁場の振動は、同一の周波数で共振する中継コイルＣＬＣを含む共振回路又は受電コイルＣＬＢを含む共振回路２１３に伝達される。
【００３９】
中継コイルＣＬＣを含む共振回路では、磁場の振動により中継コイルＣＬＣに電流が励起され、電流が流れ、中継コイルＣＬＣの周囲に更に磁場が発生する。発生した磁場の振動は、同一の周波数で共振する他の中継コイルＣＬＣを含む共振回路又は受電コイルＣＬＢを含む共振回路２１３に伝達される。
【００４０】
共振回路２１３では、中継コイルＣＬＣ又は送電コイルＣＬＡの磁場の振動により、受電コイルＣＬＢに交流電流が誘起される。誘起された交流電流が整流され、所定の電圧に変換され、２次電池２４０に充電される。
【００４１】
図３はコイル構造体５の外観を示す斜視図である。
【００４２】
コイル構造体５は、複数（例えば８本）の連結用ロープ３３５で連なるように繋がれた、複数のプラスチック管を有する。複数のプラスチック管のそれぞれは、複数のコイルＣＬのそれぞれを内包し、管内を密閉する。複数のコイルＣＬは、送電コイルＣＬＡを含み、中継コイルＣＬＣを含んでよい。プラスチック管は、二重構造プラスチック管３００と、２本の防水用プラスチック管３３０と、を含んでよい。
【００４３】
二重構造プラスチック管３００は、環状（リング状）に形成され、管内に送電コイルＣＬＡ（給電コイル）を収容してよい。２本の防水用プラスチック管３３０，３４０は、環状に形成され、それぞれの管内に中継コイルＣＬＣを収容してよい。なお、中継コイルＣＬＣを収容する防水用プラスチック管の数は、２つに限らず、任意の数でよい。
【００４４】
コイル構造体５が、水中（海中を含む）で鉛直方向（水深方向）の位置を安定した状態で維持できるように、複数（例えば８本）の連結用ロープ３３５のうち、少なくとも一部（例えば４本）の連結用ロープ３３５の下端には、それぞれ錘４０が取り付けられてよい。連結用ロープ３３５の上端は、それぞれ二重構造プラスチック管３００に一定の間隔で固定されてよい。
【００４５】
二重構造プラスチック管３００には、管内の空気量を適量に調節する調整部３９０が接続される。調整部３９０は、例えば、吸排気管３６０、バルブ３７５、二又管３６５、コンプレッサ３７０及び吸引ポンプ３８０を有する。調整部３９０は、例えば、海上に設置されてよい。調整部３９０の少なくとも一部は、船舶５０に設けられてよい。
【００４６】
また、調整部３９０におけるバルブ３７５の開閉、コンプレッサ３７０の動作、及び吸引ポンプ３８０の動作は、任意の制御装置によって制御されてよい。この制御装置は、送電装置１００に含まれてもよいし、送電装置１００とは別体で設けられてもよい。制御装置は、バルブ３７５の開閉、コンプレッサ３７０の動作、吸引ポンプ３８０の動作、等を制御するための制御信号を、有線又は無線を介して、バルブ３７５、コンプレッサ３７０、吸引ポンプ３８０、等に送信してよい。
【００４７】
吸排気管３６０は、コイル構造体５が水中で浮沈可能なように、二重構造プラスチック管３００と連結し、管内の空気が流出入する通路である。吸排気管３６０は、バルブ３７５及び二又管３６５を介して、コンプレッサ３７０及び吸引ポンプ３８０と接続される。
【００４８】
コンプレッサ３７０は、吸排気管３６０を通して二重構造プラスチック管３００に空気を送り込む。コンプレッサ３７０が非作動状態にある場合、コンプレッサ３７０の吐出口は閉じられ、コンプレッサ３７０が作動状態にある場合、コンプレッサ３７０の吐出口は開かれる。
【００４９】
吸引ポンプ３８０は、吸排気管３６０を通して二重構造プラスチック管３００に貯留する空気を吸い出す。吸引ポンプ３８０が非作動状態にある場合、吸引ポンプ３８０の吸気口は閉じられ、吸引ポンプ３８０が作動状態にある場合、吸引ポンプ３８０の吸気口は開かれる。
【００５０】
コンプレッサ３７０と吸引ポンプ３８０のうち、いずれか一方が作動状態にある時、他方は非作動状態になる。したがって、コンプレッサ３７０及び吸引ポンプ３８０間では空気は流出入しない。
【００５１】
なお、吸引ポンプ３８０を省くことも可能である。バルブ３７５を介して吸排気管３６０に繋がる二又管３６５を開放した場合、二重構造プラスチック管３００の管内の空気が流出し得る。また、二重構造プラスチック管３００を海中に沈降させると、水圧によって二重構造プラスチック管３００の管内の空気が二又管３６５から吐出され得る。この場合、吸引ポンプ３８０で強制的に二重構造プラスチック管３００の空気を吸引しなくても、管内の空気量は徐々に減っていく。ただし、二重構造プラスチック管３００の容積の大きさによっては、空気の吐出量が多くなり、空気の量を所定量に減らすまでに多くの時間を要する。したがって、調整部３９０は、吸引ポンプ３８０で空気を吸引すると、二重構造プラスチック管内の空気量を短時間で減らすことができる。
【００５２】
バルブ３７５は、吸引ポンプ３８０の吸気口及びコンプレッサ３７０の吐出口に繋がる二又管３６５と、吸排気管３６０と、の開閉を行う。バルブ３７５は、電磁弁の駆動により開閉可能な構造であってもよいし、手動で開閉可能な構造であってもよい。
【００５３】
また、二重構造プラスチック管３００には、電源用電線２０が取り付けられる。電源用電線２０は、樹脂モールド又は防水用コネクタを介して、二重構造プラスチック管３００の壁面に接続（例えば固着）される。電源用電線２０は、二重構造プラスチック管３００の管内に収容された送電コイルＣＬＡに接続され、送電コイルＣＬＡに電力を伝送する。
【００５４】
図４Ａは二重構造プラスチック管３００の構造例を示す縦断面図である。図４Ｂは二重構造プラスチック管３００の構造例を示す横断面図である。なお、縦断面は、管軸に対して垂直方向の断面である。横断面は、管軸に対し平行方向の断面である。以降の縦断面、横断面も同様である。
【００５５】
二重構造プラスチック管３００は、コイル電線３０２が収容された防水用プラスチック管３１０と、防水用プラスチック管３１０を囲むプラスチック管３１５とが同軸で配置された二重構造を有する。
【００５６】
防水用プラスチック管３１０は、例えば、ポリエチレン樹脂や塩化ビニル樹脂により形成されてよい。ポリエチレン樹脂及び塩化ビニル樹脂は、防水性、耐久性、耐候性、入手容易性に優れている。特にポリエチレン樹脂はこれらの特性に優れているので、使用されることが好ましい。ポリエチレン樹脂や塩化ビニル樹脂が防水用プラスチック管３１０に使用されることで、長期信頼性が向上する。なお、防水用プラスチック管３３０、３４０についても、防水用プラスチック管３１０と同様の素材で形成されてよい。
【００５７】
プラスチック管３１５は、防水性を有しても有しなくてもよい。プラスチック管３１５は、例えば、ポリエチレン樹脂や塩化ビニル樹脂により形成されてよい。
【００５８】
二重構造プラスチック管３００のリング（円環）の直径は、例えば３．５ｍである（図１のＬ１参照）。二重構造プラスチック管３００の管径について、内側（防水用プラスチック管３１０）の外径は、例えば１４０ｍｍであり（図４ＡのＬ２参照）、外側（プラスチック管３１５）の外径は、例えば２００ｍｍである（図４ＡのＬ３参照）。
【００５９】
防水用プラスチック管３１０の外周とプラスチック管３１５の内周との間には、周方向に例えば４か所で、防水用プラスチック管３１０の外周面とプラスチック管３１５の内周面とを支持するスペーサ３０８が設けられてよい。スペーサ３０８により、防水用プラスチック管３１０の外周とプラスチック管３１５の内周との間が一定間隔に支持される。スペーサ３０８は、例えば円筒状に成形され、防水用プラスチック管３１０とプラスチック管３１５との間隙に挿通される。スペーサ３０８は、二重構造プラスチック管３００に外力（例えば水圧）が加わっても、防水用プラスチック管３１０とプラスチック管３１５が変形しないように、これらを補強できる。スペーサ３０８は、防水用プラスチック管３１０とプラスチック管３１５との間隙において海水ｏｗや空気ａｒの流れを妨げないように配置される。
【００６０】
プラスチック管３１５の側面の下方には、長手方向に沿って複数の孔３１５ｚが分散して形成される。複数の孔３１５ｚは、略等間隔に形成されてよい。複数の孔３１５ｚが分散配置されることで、集中的に開口部分が大きくなることが抑制され、プラスチック管３１５の強度が低下することが抑制される。なお、例えば、二重構造プラスチック管３００のリングの直径が３．５ｍの場合、複数の孔３１５ｚの直径は１０ｍｍ以上（例えば２０ｍｍ）でよい。
【００６１】
二重構造プラスチック管３００が海中又は海底に沈められる場合、防水用プラスチック管３１０の外周とプラスチック管３１５の内周との空間に貯留する空気ａｒは、吸引ポンプ３８０によって外部に吸い出されてよい。この場合、海水ｏｗは、孔３１５ｚを通ってプラスチック管３１５の管内に流入し、防水用プラスチック管３１０とプラスチック管３１５との間隙に貯留する。
【００６２】
一方、コイル構造体５を海中又は海面に浮かせる場合、防水用プラスチック管３１０の外周とプラスチック管３１５の内周との空間に、コンプレッサ３７０によって空気ａｒが送り込まれる。管内の気圧が高まることで、管内に貯留する海水ｏｗが孔３１５ｚを通って管外に吐き出される。二重構造プラスチック管３００の管内では、海水ｏｗが流出した分、空気量が増加する。空気ａｒの比重は、海水ｏｗの比重と比べて小さい。海水ｏｗより軽い空気ａｒが管内に占める体積が増えることで、二重構造プラスチック管３００の浮力が増加し、コイル構造体５が浮かび易くなる。
【００６３】
図４Ａ及び図４Ｂでは、二重構造プラスチック管３００の管内に空気ａｒが送り込まれた状態が示される。図４及び図４Ｂでは、防水用プラスチック管３１０とプラスチック管３１５との間隙において、上方の約３／４に空気ａｒが滞留し、下方の約１／４に海水ｏｗが貯留する。この状態では、管内に空気ａｒが多く存在することで、二重構造プラスチック管３００に加わる浮力が大きい。コイル構造体５は、コイル構造体５全体にかかる下方に向かう重力と、上方に向かう浮力とが釣り合うと、停止する。したがって、例えば、コイル構造体５の浮上中、所望の水深でバルブ３７５が閉じられることで、コイル構造体５はその水深を維持する。なお、コイル構造体５の二重構造プラスチック管３００を海面に浮かせる場合、コンプレッサ３７０に繋がるバルブ３７５が途中で閉じられることなく、二重構造プラスチック管３００の管内の空気量が満杯にされてもよい。
【００６４】
図５Ａは二重構造プラスチック管３００の構造例を示す縦断面図である。図５Ｂは二重構造プラスチック管３００の構造例を示す横断面図である。
【００６５】
コイル構造体５を海中に沈降させる場合、上記の制御装置が、吸引ポンプ３８０を作動させる。防水用プラスチック管３１０の外周とプラスチック管３１５の内周との空間に存在する空気ａｒが吸引ポンプ３８０によって吐き出されると、管内の気圧が下がる。管内の気圧が低くなったことで、孔３１５ｚを通って管内に海水ｏｗが流入する。これにより、二重構造プラスチック管３００の浮力が減少し、コイル構造体５が沈降する。
【００６６】
図５Ａ及び図５Ｂでは、二重構造プラスチック管３００の管内から空気が吐き出された状態が示される。図５Ａ及び図５Ｂでは、防水用プラスチック管３１０とプラスチック管３１５との間隙には、上方に僅かの空気ａｒが残り、下方に多くの海水ｏｗが貯留する。この状態では、二重構造プラスチック管３００の管内に空気ａｒがほとんど存在しないので、二重構造プラスチック管３００に働く浮力は小さい。コイル構造体５は、コイル構造体５全体にかかる下方に向かう重力と、上方に向かう浮力とが釣り合うと、停止する。したがって、例えば、コイル構造体５の沈降中、所望の水深でバルブ３７５を閉じることで、コイル構造体５はその水深を維持する。なお、コイル構造体５を海底まで沈める場合、吸引ポンプ３８０に繋がるバルブ３７５を途中で閉じることなく、二重構造プラスチック管３００の管内の空気量をほぼ零にしてもよい。
【００６７】
以上のように、第１の実施形態における電力伝送システム１０では、送電装置１００は、水中（例えば海中）において、受電コイルＣＬＢを有する受電装置２００に電力を伝送する。送電装置１００は、磁界を介して受電コイルＣＬＢに電力を伝送する送電コイルＣＬＡを含む１つ以上のコイルＣＬと、交流電力を送電コイルＣＬＡへ送電するドライバ１５１と、送電コイルＣＬＡに接続されると共に、送電コイルＣＬＡと共に共振する共振回路１５２を形成するコンデンサＣＡと、を有する。送電装置１００は、防水性を有し、コイルＣＬの周囲を密閉する防水用プラスチック管３１０と、防水用プラスチック管３１０を包囲し、複数の孔３１５ｚを有するプラスチック管３１５と、防水用プラスチック管３１０とプラスチック管３１５との間の空間の空気ａｒの量を調整する調整部３９０と、を備える。
【００６８】
なお、コイルＣＬは、伝送コイルの一例である。ドライバ１５１は、送電部の一例である。防水用プラスチック管３１０は、第１の管状部材の一例である。プラスチック管３１５は、第２の管状部材の一例である。防水用プラスチック管３１０とプラスチック管３１５との間の空間は、間隙の一例である。
【００６９】
プラスチック管３１５が複数の孔３１５ｚを有することで、コイルＣＬが水中に配置された場合に、複数の孔３１５ｚから水が流入可能である。また、調整部３９０により上記間隙における空気量が調整されることで、間隙から空気ａｒが流出されると水（例えば海水ｏｗ）が流入し、間隙に空気ａｒが流入すると間隙に入り込んだ水が流出する。空気ａｒよりも水の比重が大きいので、空気量が多くなるとコイルＣＬが浮き易くなる。逆に、空気量が少なくなるとコイルＣＬが沈みやすくなる。よって、送電装置１００は、コイルＣＬを自由に浮かせたり沈めたりすることができる。つまり、複数のコイルＣＬを有するコイル構造体５は、浮沈機能を有する。また、送電装置１００は、防水用プラスチック管３１０が防水性を有することで、間隙に水が流入しても、コイルＣＬが水に接触することを防止できる。よって、送電装置１００は、コイルＣＬがショートすることを防止でき、水中においてコイルＣＬを用いて電力伝送することができる。このように、送電装置１００は、水中において電力伝送するためのコイルＣＬの水深方向における配置位置を容易に変更できる。また、防水用プラスチック管３１０とプラスチック管３１５を含む二重構造プラスチック管３００とされることで、耐候性が高くなる。
【００７０】
また、防水用プラスチック管３１０は、水深方向に並んで配列される複数のコイルＣＬのうち、水面に最も近い位置に配列されるコイルＣＬ（例えば送電コイルＣＬＡ）の周囲を密閉してよい。
【００７１】
これにより、送電装置１００は、水面に最も近い位置のコイルＣＬの水深方向の位置を調整することで、コイル構造体５全体での位置を調整し易くなる。また、各コイルの周囲にそれぞれ防水用プラスチック管３１０が配置されるのではなく、一か所に防水用プラスチック管３１０が配置されることで、シンプルな構成でコイル構造体５に浮沈機能を持たせることができる。また、水上からコイルＣＬを内包する二重構造プラスチック管３００の状態が確認し易くなる。
【００７２】
なお、例えば送電コイルＣＬＡよりも水面に近い位置に反射コイルが配置される場合には、反射コイルの周囲が防水用プラスチック管３１０により密閉されてよい。つまり、反射コイルの周囲に二重構造プラスチック管３００が形成されてよい。
【００７３】
また、送電装置１００は、防水用プラスチック管３１０とプラスチック管３１５との間隙には、防水用プラスチック管３１０の外周面とプラスチック管３１５の内周面とを支持するスペーサ３０８を備えてよい。
【００７４】
これにより、プラスチック管３１５と防水用プラスチック管３１０との間に一定のスペースが確保され、所望量の空気や水が流入可能なスペースが確保可能である。また、プラスチック管３１５と防水用プラスチック管３１０が堅固な構造となり、外力が加えられても変形しにくくなる。したがって、送電装置１００は、管の内容積を略一定に確保でき、二重構造プラスチック管３００に働く浮力を調整し易くできる。
【００７５】
また、調整部３９０は、防水用プラスチック管３１０とプラスチック管３１５との間隙に空気を送出するコンプレッサ３７０と、間隙から空気を吸引する吸引ポンプ３８０と、を含んでよい。
【００７６】
これにより、送電装置１００は、外部装置からの力により間隙の空気を流出入できる。また、送電装置１００は、吸引ポンプ３８０を使うことで、吸引ポンプ３８０を使わずに単にバルブ３７５を開放する場合と比較すると、間隙から高速に空気を流出させることができる。
【００７７】
また、複数の孔３１５ｚは、プラスチック管３１５の長手方向（プラスチック管３１５が延びる方向）に沿って分散して配置されてよい。
【００７８】
これにより、複数の孔３１５ｚの位置が偏らないことで、送電装置１００は、一部分から水が流入し易くなることを抑制でき、プラスチック管３１５の強度を保つことができる。よって、二重構造プラスチック管３００の長期信頼性が向上する。
【００７９】
また、コイルＣＬは、水面と略直交する方向に電力を伝送してよい。
【００８０】
これにより、送電装置１００は、水深方向に電力伝送距離を延長でき、水深の深い場所（例えば深海）に位置する受電装置２００に対して給電でき、受電装置２００の作業効率が向上する。
【００８１】
また、送電コイルＣＬＡは、電力を伝送するとともに、データを通信してよい。
【００８２】
これにより、受電装置２００は、データ収集等の活動効率の低下を抑制しながら、送電装置１００からの電力を充電でき、送電装置１００との間でデータ通信できる。
【００８３】
さらに、送電装置１００及び電力伝送システム１０によれば、受電装置２００（例えば水中航走体６０）は、水中の流れがある環境においても、送電コイルＣＬＡに接触する必要なく、磁気共鳴方式による電力伝送の効率低下を抑制して、安定的に電力の供給を受けることができる。従って、水中航走体６０は、データ収集等の活動を行いながら連続給電を受けることが可能になり、給電を受ける際の水中航走体６０の稼働率が向上する。よって、送電装置１００は、水中でのデータ収集活動の効率を向上できる。
【００８４】
また、送電装置１００は、送電装置１００の送電コイルＣＬＡ及び受電装置２００の受電コイルＣＬＢを用いることで、磁気共鳴方式によりワイヤレスで電力伝送できる。また、送電装置１００は、水中航走体６０が所定の給電場所に移動することなく電力を受けられるので、給電時においても水中航走体６０は自由に移動でき、ポジションフリーの電力伝送が可能となる。よって、送電装置１００は、水中航走体６０による水中や水底９５での活動が阻害されることを抑制できる。よって、水中航走体６０は、充電中でも作業範囲を拡大でき、作業中に連続充電できる。また、水中航走体６０は、任意のタイミングで充電できるので、作業時間を短縮できる。
【００８５】
また、送電装置１００は、中継コイルＣＬＣを用いることで、連続した電磁誘導により電力伝送距離を延長できる。例えば、図１に示したように、中継コイルＣＬＣを多段に水面９０付近から水底方向へ配置することで、送電装置１００は、水深の深い位置まで電力伝送可能となる。この場合、送電装置１００は、海底資源の採掘や調査を行う水中航走体６０に対して、ワイヤレスで電力伝送でき、給電時の水中航走体６０の稼働率の低下を抑制できる。
【００８６】
また、無給電により動作するための大型のバッテリを水中航走体６０が備えなくても、水中航走体６０が活動できる。この場合には、水中航走体６０を小型化、軽量化できる。
【００８７】
（第２の実施形態）
（送電コイルが収容されない二重構造プラスチック管を有する生簀）
例えば日本国特開２０１７−１６９４５２号公報に開示されているように、海洋に配置され、魚類を養殖する生簀が知られている。この生簀は、軟質シートにより形成された本体部を有する。本体部の形状は、ポンプにより供給される養殖水で維持される。また、本体部の重量の大半を養殖水が占めるので、生簀は少しの浮力で浮く。したがって、海洋に浮上させた状態で生簀を生簀枠に繋ぎ止めることができる。また、フロートを設けて生簀を海洋に浮上させておくこともできる。
【００８８】
生簀では様々な魚等が飼育されるが、魚等の種類に応じて適する環境が異なる。例えば、水深方向に比較的浅い位置で飼育に適した魚等がいる一方、水深方向に比較的深い位置で飼育に適した魚等もいる。そのため、生簀の水深方向における位置は、可変であることが好ましい。
【００８９】
本第２の実施形態における開示は、水中において魚類を飼育するための生簀に関し、水深方向の位置を変更可能な生簀を提供する。
【００９０】
本第２の実施形態における開示の一態様は、水中において魚類を飼育するための生簀であって、水中において魚類を包囲する本体部と、防水性を有し、内部を密閉する第１の管状部材と、前記本体部に連結され、前記第１の管状部材を包囲し、複数の孔を有する第２の管状部材と、前記第１の管状部材と前記第２の管状部材との間隙の空気の量を調整する調整部と、を備える生簀である。
【００９１】
本第２の実施形態における開示によれば、水深方向の位置を変更可能な生簀を提供できる。
【００９２】
図６は、第２の実施形態における生簀６００の外観例を示す斜視図である。第１の実施形態で示した部材と同一の部材については、同一の符号を用いることで、その説明を省略又は簡略化する。生簀６００は、環状（例えばリング状）に形成された生簀枠６１０と、生簀枠６１０に連結用ロープ６２０で吊るされた生簀籠６３０と、を有する。
【００９３】
生簀枠６１０は、二重構造プラスチック管３００を有する。二重構造プラスチック管３００の構造は、第１の実施形態に示した二重構造プラスチック管３００と同一であるので、詳細な説明を省略又は簡略化する。二重構造プラスチック管３００は、例えば、防水性を有し、その内部を密閉する防水用プラスチック管３１０と、生簀籠６３０に連結され、防水用プラスチック管３１０を包囲し、複数の孔３１５ｚを有するプラスチック管３１５と、を有してよい。複数の孔３１５ｚの配置等は、第１の実施形態と同様でよい。二重構造プラスチック管３００は、スペーサ３０８を有してよい。ここでは、防水用プラスチック管３１０の管内には、送電コイルＣＬＡが収容されない。
【００９４】
なお、ここでは、二重構造プラスチック管３００の内側のプラスチック管に防水用プラスチック管３１０が用いられることを例示するが、管内に電線が収納されないので、防水性能を有しない通常のプラスチック管が用いられてもよい。通常のプラスチック管を用いた場合、空気及び海水が流出入することで、浮沈の速度を高めることができる。
【００９５】
また、生簀６００は、生簀枠６１０の管内の空気量を調整可能な調整部３９０を備える。調整部３９０は、第１の実施形態と同様、二重構造プラスチック管３００に接続される。調整部３９０は、吸排気管３６０、バルブ３７５、二又管３６５、コンプレッサ３７０及び吸引ポンプ３８０を有する。コンプレッサ３７０及び吸引ポンプ３８０は、水上に設置され、例えば陸地や船舶５０に設置される。調整部３９０の動作は、第１の実施形態と同様である。
【００９６】
生簀籠６３０は、例えば円筒状に形成された枠体が網６３０Ｚで囲まれた構造を有する。枠体は、例えば、長尺なプラスチック、金属、耐腐食性を有する木材等の棒材を曲げることで成形される。なお、生簀籠６３０は、枠体が省かれて成形されてもよい。網６３０Ｚは、生簀籠６３０の上面、底面及び側面に張られる。なお、例えば生簀籠６３０の上端が海上に位置する場合、生簀籠６３０の上面には、網６３０Ｚが張られなくてもよい。生簀籠６３０の中には、魚類ｆｈを含む水産物が養殖される。生簀籠６３０の大きさは、養殖の対象となる水産物によって任意に決められる。水産物には、例えば、マダイ、ブリ、カンパチ、スズキ、トラフグ、ヒラメ、コイ等の魚類の他、クルマエビ、イセエビ、アワビ、サザエ、マダコ、ウナギ等が含まれてよく、養殖の対象となり得る。
【００９７】
生簀６００を海中に沈降させる場合、防水用プラスチック管３１０の外周とプラスチック管３１５の内周との空間に存在する空気ａｒを吸引ポンプ３８０によって吸い出す。これにより、二重構造プラスチック管３００の管内の空気量が減少し、生簀６００が沈降する。生簀６００にかかる下方（例えば海底方向）に向かう重力と、上方（例えば海面方向）に向かう浮力とが釣り合うと、生簀６００は水深方向の動きを停止する。したがって、例えば、生簀６００の沈降中、所望の水深でバルブ３７５を閉じることで、コイル構造体５はその水深を維持する。このとき、所望の水深を維持するために、重石で生簀６００を係留し、生簀６００の水深方向の位置固定を補助してもよい。これにより、生簀６００は、魚類の養殖に適した水深に留まって養殖できる。
【００９８】
また、生簀６００を海底まで沈める場合、吸引ポンプ３８０に繋がるバルブ３７５を途中で閉じることなく、二重構造プラスチック管３００の管内の空気量をほぼ零にしてもよい。この場合、生簀籠６３０の枠体が、海底で変形しないような強度を有するものにする。これにより、海底に置かれた生簀籠６３０の中で、イセエビ、アワビ、サザエ、マダコ等の水産物が養殖可能である。
【００９９】
一方、生簀６００を海中に浮かせる場合、防水用プラスチック管３１０の外周とプラスチック管３１５の内周との空間に、コンプレッサ３７０によって空気ａｒを送り込む。管内の気圧が高まることで、管内に貯留する海水ｏｗが孔３１５ｚを通って管外に吐き出される。二重構造プラスチック管３００の管内では、海水ｏｗが流出した分、空気量が増加する。空気ａｒの比重は、海水ｏｗの比重と比べて小さい。海水ｏｗより軽い空気ａｒが管内に占める体積が増えることで、二重構造プラスチック管３００の浮力が増加し、生簀６００が浮かび易くなる。そして、生簀６００は、生簀６００にかかる下方に向かう重力と、上方に向かう浮力とが釣り合うと、停止する。したがって、例えば、生簀６００の浮上中、所望の水深でバルブ３７５が閉じられることで、生簀６００はその水深を維持する。この場合、所望の水深を維持するために、重石で生簀６００を係留してもよい。これにより、生簀６００は、魚類の養殖に適した水深に留まって養殖できる。例えば、水深の浅い海中では、アジやマダイ等の魚を生簀６００で養殖し、水深の深い海中では、マグロ、カンパチ、カツオ等の魚を生簀６００で養殖することが可能である。
【０１００】
なお、生簀６００の生簀枠６１０を海面に浮かせる場合、コンプレッサ３７０に繋がるバルブ３７５が途中で閉じられることなく、二重構造プラスチック管３００の管内の空気量が満杯にされてもよい。
【０１０１】
以上のように、第２の実施形態における生簀６００は、水中（例えば海中）において魚類等の水産物を養殖（飼育）するための生簀である。生簀６００は、水中において魚類等を包囲する生簀籠６３０と、防水性を有し、内部を密閉する防水用プラスチック管３１０と、生簀籠６３０に連結され、防水用プラスチック管３１０を包囲し、複数の孔３１５ｚを有するプラスチック管３１５と、防水用プラスチック管３１０とプラスチック管３１５との間隙の空気の量を調整する調整部３９０と、を備える。なお、生簀籠６３０は、生簀６００の本体部の一例である。防水用プラスチック管３１０は、第１の管状部材の一例である。プラスチック管３１５は、第２の管状部材の一例である。
【０１０２】
プラスチック管３１５が複数の孔３１５ｚを有することで、生簀６００の二重構造プラスチック管３００が水中に配置された場合に、複数の孔３１５ｚから水が流入可能である。また、調整部３９０により上記間隙における空気量が調整されることで、間隙から空気ａｒが流出されると水（例えば海水ｏｗ）が流入し、間隙に空気ａｒが流入すると間隙に入り込んだ水が流出する。空気ａｒよりも水の比重が大きいので、防水用プラスチック管３１０は、空気量が多くなると浮き易くなり、空気量が少なくなると沈み易くなる。よって、プラスチック管３１５に連結された生簀籠６３０を含む生簀６００を自由に浮かせたり沈めたりすることができる。つまり、生簀６００は浮沈機能を有する。生簀６００は、水中において水深方向における位置を容易に変更できる。また、防水用プラスチック管３１０とプラスチック管３１５を含む二重構造プラスチック管３００とされることで、耐候性が高くなる。また、生簀６００は、プラスチックを二重構造とすることで、防水用プラスチック管３１０の内部に一定量の空気が常に貯留されているので、二重構造プラスチック管３００において浮力バランスを維持し易くできる。
【０１０３】
また、生簀６００は、防水用プラスチック管３１０とプラスチック管３１５との間隙に、防水用プラスチック管３１０の外周面とプラスチック管３１５の内周面とを支持するスペーサ３０８を備えてよい。
【０１０４】
これにより、防水用プラスチック管３１０とプラスチック管３１５の間のスペースが確保され、所望量の空気ａｒや水が流入可能である。また、プラスチック管３１５と防水用プラスチック管３１０とが堅固な構造となり、外力が加えられても変形しにくくなる。したがって、生簀６００は、二重構造プラスチック管３００の管内容積を略一定に確保でき、二重構造プラスチック管３００に働く浮力を調整し易くできる。
【０１０５】
調整部３９０は、防水用プラスチック管３１０とプラスチック管３１５との間隙に空気を送出するコンプレッサ３７０と、この間隙から空気を吸引する吸引ポンプ３８０と、を含んでよい。
【０１０６】
これにより、生簀６００は、外部装置からの力により間隙の空気ａｒを流出入できる。また、生簀６００は、吸引ポンプ３８０を使うことで、吸引ポンプ３８０を使わずに単にバルブ３７５を開放する場合と比較すると、間隙から高速に空気ａｒを流出させることができる。
【０１０７】
また、複数の孔３１５ｚは、プラスチック管３１５の長手方向（プラスチック管３１５が延びる方向）に沿って分散して配置されてよい。
【０１０８】
これにより、複数の孔３１５ｚの位置が偏らないことで、生簀６００は、一部分から水が流入し易くなることを抑制でき、プラスチック管３１５の強度を保つことができる。よって、二重構造プラスチック管３００の長期信頼性が向上する。
【０１０９】
（送電コイルが収容された二重構造プラスチック管を有する生簀）
図７は、第２の実施形態における他の生簀６００Ａの外観例を示す斜視図である。生簀６００Ａは、上記生簀６００と同様、環状（リング状）に形成された生簀枠６１０Ａと、生簀枠６１０Ａに連結用ロープ６２０で吊るされた生簀籠６３０と、を有する。
【０１１０】
生簀枠６１０Ａは、二重構造プラスチック管３００を有する。二重構造プラスチック管３００の構造は、第１の実施形態に示した二重構造プラスチック管３００と同一であるので、詳細な説明を省略又は簡略化する。ここでは、二重構造プラスチック管３００の防水用プラスチック管３１０の内部には、送電コイルＣＬＡが収容される。
【０１１１】
二重構造プラスチック管３００の側面には、送電コイルＣＬＡに電力を伝送するための電源用電線２０が、樹脂モールド又は防水コネクタを介して接続される。したがって、生簀６００Ａは、送電コイルＣＬＡを用いて電力を伝送することができる。つまり、生簀６００Ａは、第１の実施形態の送電装置１００と同様に、電力を送電する送電機能を有する。生簀１００Ａは、第１の実施形態と同様の送電装置１００の各構成部の少なくとも一部を有してもよい。また、図７では、送電コイルＣＬＡのみが図示されているが、中継コイルＣＬＣが設置され、連結体等により各コイルＣＬが連結され、コイル構造体を形成してもよい。
【０１１２】
一方、生簀籠６３０は、前述した生簀６００の生簀籠６３０と同様であるので、説明を省略又は簡略化する。また、調整部３９０により二重構造プラスチック管３００の管内の空気量を調節することで生簀枠６１０Ａを浮沈させる、つまり生簀６００Ａを浮沈させる動作は、上記生簀６００の場合と同様である。
【０１１３】
生簀枠６１０Ａには、送電コイルＣＬＡから磁気共鳴方式で受電可能な受電コイルＣＬＢを搭載し、受電コイルＣＬＢで受電した電力で動作可能な、各種の受電装置２００が取り付けられてよい。受電装置２００は、生簀枠６１０Ａに取り付けられずに、生簀枠６１０Ａで包囲された内部に配置されてもよい。
【０１１４】
図７では、受電装置２００の一例として、カメラ７０１、ライト７０３、及び給餌装置７０５が生簀枠６１０Ａに取り付けられている。
【０１１５】
カメラ７０１は、生簀６００Ａで養殖される魚類や生簀籠６３０の網６３０Ｚ等を撮像する。撮像された画像は、受電コイルＣＬＢ及び送電コイルＣＬＡを介して、海上の船舶５０や陸上の装置へ伝送され、表示されてよい。これにより、ユーザは、カメラ７０１で撮像される映像を見て、魚類等の成長を観察できる。また、ユーザは、網６３０Ｚの状態を把握し、メンテナンスの必要性を判断できる。
【０１１６】
ライト７０３は、生簀籠６３０の内部を照明する。夜間や水深の深い所では、生簀籠６３０の内部まで外光が届かず、暗くなり得る。生簀６００Ａは、ライト７０３により照明することで、生簀籠６３０の内部を観察し易くできる。また、ライト７０３からの光が魚類等にストレスを与えないように、ライト７０３は、魚類等が感知しない赤外光を照明してもよい。また、魚類の習性を利用し、給餌時にライト７０３で照明することで、魚類を集め易くしてもよい。
【０１１７】
給餌装置７０５は、魚類等の水産物に餌を供給する。給餌装置７０５は、供給された電力により、給餌の時間帯を扉が開き、生簀籠６３０内の海中に餌が撒かれるように動作する。餌は、固形の餌でもよいし、エビやイワシ等の生餌でもよい。固形の餌の場合、給餌装置７０５は、海上あるいは海中に設置され、定時刻に一定量の餌を海中に撒いてよい。生餌の場合、給餌装置７０５は海中に設置される。給餌装置７０５は、生餌を畜養する空間を有し、給餌の時間帯にこの空間を生簀籠６３０に開放することで給餌してよい。例えば、カツオを養殖する場合、餌となるイワシを生簀籠６３０の中の別空間で畜養してもよい。給餌装置７０５は、生簀籠を２つの空間に仕切るゲートを電動で開閉してよい。ゲートが開くと、イワシ側からカツオ側へ向かう一方向の通路が形成されてよい。
【０１１８】
受電装置２００（例えばカメラ７０１、ライト７０３、給餌装置７０５）は、海上の船舶５０等に設置された送電装置１００から供給され、生簀枠６１０Ａに収容された送電コイルＣＬＡによって伝送される電力で動作する。これにより、受電装置２００が電源を持たなくて済むので、受電装置２００の簡単化かつ軽量化が図られる。
【０１１９】
なお、受電装置２００は、生簀枠６１０Ａに取り付けられるだけでなく、生簀籠６３０の上面、側面、底面に組まれた枠体に取り付けられてもよい。また、受電装置２００は、上記３つの例に限らず、種々の機器が挙げられる。
【０１２０】
また、中継コイルＣＬＣを収容したプラスチック管を多段に設置し、水深方向において最深位置のプラスチック管に生簀籠６３０を、連結用ロープ３３５を介して吊るすことも可能である。この場合、コイルＣＬを収容した生簀枠６１０Ａと離れた水深の深い位置に、生簀籠６３０を設置できる。また、生簀６００Ａは、生簀籠６３０が生簀枠６１０Ａから遠ざかっても、生簀籠６３０で作動する受電装置２００に対して電力を伝送できる。
【０１２１】
以上のように、第２の実施形態における他の生簀６００Ａは、磁界を介して電力を伝送するための送電コイルＣＬＡと、交流電力を送電コイルＣＬＡへ送電するドライバ１５１と送電コイルＣＬＡに接続されると共に、送電コイルＣＬＡと共に共振する共振回路１５２を形成するコンデンサＣＡと、を備える。防水用プラスチック管５１０は、送電コイルＣＬＡの周囲を密閉する。なお、送電コイルＣＬＡは、伝送コイルの一例である。ドライバ１５１は、送電部の一例である。
【０１２２】
これにより、生簀６００Ａは、送電コイルＣＬＡ及びコンデンサＣＡが共振回路１５２を形成して、磁界を介して電力を伝送できる。生簀６００Ａは、生簀６００Ａにおける魚類の飼育に用いられる電力を要する機器（受電装置２００の一例）に対して、電力供給できる。この電力を要する機器は、例えば、生簀６００Ａにおける魚類の様子をモニタリングするためのカメラ７０１、生簀６００Ａにおける魚類に餌を自動供給する給餌装置７０５、その他の機器を含んでよい。また、生簀６００Ａは、防水用プラスチック管５１０が防水性を有することで、間隙に水が流入しても、防水用プラスチック管５１０に収容された送電コイルＣＬＡが水に接触することを防止できる。よって、生簀６００Ａは、送電コイルＣＬＡがショートすることを防止でき、水中において送電コイルＣＬＡを用いて電力伝送することができる。なお、防水用プラスチック管５１０は、送電コイルＣＬＡ以外のコイルＣＬを内包してもよい。
【０１２３】
また、送電コイルＣＬＡは、水面と略直交する方向に電力を伝送してよい。
【０１２４】
これにより、送電コイルＣＬＡを含む送電装置１００は、水深方向に電力伝送距離を延長でき、水深の深い場所（例えば深海）に位置する受電装置２００に対して給電でき、受電装置２００の作業効率を向上できる。
【０１２５】
また、送電コイルＣＬＡは、電力を伝送するとともに、データを通信してよい。
【０１２６】
これにより、受電装置２００は、電力供給を受けながら、例えば各種データ（例えばカメラ７０１による撮像画像）を通信できる。
【０１２７】
（第３の実施形態）
第１の実施形態では、送電コイルを収容する二重構造プラスチック管の空気量を調節することで、コイル構造体に働く浮力を増減させることを例示した。第３の実施形態では、送電コイルＣＬＡを収容する防水用プラスチック管にフロートを取り付け、フロート内部の空気量を調節することで、コイル構造体に働く浮力を増減させることを想定する。
【０１２８】
第３の実施形態の電力伝送システム１０は、第１の実施形態とほぼ同一の構成を有する。第１の実施形態と同一の構成要素については同一の符号を用いることで、その説明を省略又は簡略化する。
【０１２９】
図８は第３の実施形態におけるコイル構造体５Ａの第１外観例を示す斜視図である。第１外観例では、フロート４１０内の空気量が比較的多く、コイル構造体５Ａが海中又は海面において浮き易い状態となっている。
【０１３０】
コイル構造体５Ａは、複数（例えば８本）の連結用ロープ３３５で連なるように繋がれた、複数のプラスチック管を有する。複数のプラスチック管のそれぞれは、複数のコイルＣＬのそれぞれを内包し、管内を密閉する。複数のコイルＣＬは、送電コイルＣＬＡを含み、中継コイルＣＬＣを含んでよい。プラスチック管は、複数の防水用プラスチック管５１０，３３０，３４０を含んでよい。
【０１３１】
防水用プラスチック管５１０は、環状に形成され、管内に送電コイルＣＬＡ（給電コイル）を収容してよい。防水用プラスチック管３３０，３４０は、環状に形成され、それぞれの管内に中継コイルＣＬＣを収容してよい。なお、中継コイルＣＬＣを収容する防水用プラスチック管の数は、２つに限らず、任意の数でよい。
【０１３２】
コイル構造体５が水中で鉛直方向の位置を安定した状態を維持できるように、複数（例えば８本）の連結用ロープ３３５のうち、少なくとも一部（例えば４本）の連結用ロープ３３５の下端には、それぞれ錘４０が取り付けられてよい。連結用ロープ３３５の上端は、それぞれ防水用プラスチック管５１０に一定の間隔で固定されてよい。
【０１３３】
防水用プラスチック管５１０の外周には、複数（例えば４つ）のフロート４１０（４１０ａ，４１０ｂ，４１０ｃ，４１０ｄ）が配置される。複数のフロート４１０ａ，４１０ｂ，４１０ｃ，４１０ｄを特に区別しない場合、フロート４１０とも称する。複数のフロート４１０は、防水用プラスチック管５１０の外周に沿って、等間隔で配置されてよい。なお、フロートの数は、４つでなくとも、任意の数（例えば２つ、３つ、５つ以上）でもよい。
【０１３４】
フロート４１０は、リングの一部の形状に類似する略円柱状の形状を有してよい。フロート４１０の内部には、空気を出し入れ可能な密閉された空間が形成される。フロート４１０は、防水性を有し、フロート内部の空気量に応じて変形する。フロート４１０は、例えば弾力性を有するゴム部材を素材としてよい。なお、フロート４１０の素材は、ゴム部材に限らず、密閉された空間を形成し、この空間を膨張・収縮自在な材質であればよく、例えば防水性のシート（金属シートや、ポリエチレン樹脂、ウレタン樹脂、ポリプロピレン樹脂等のプラスチックシート）であってもよい。
【０１３５】
複数のフロート４１０ａ〜４１０ｄの上面には、それぞれ複数のフロート４１０ａ〜４１０ｄの内部と連通する複数（例えば４本）の吸排気管４６０ａ〜４６０ｄが取り付けられる。複数の吸排気管４６０ａ〜４６０ｄは、調整部３９０のバルブ３７５に繋がる１本の吸排気管４６５と連結する。吸排気管４６５がバルブ３７５を介して接続される二又管３６５には、コンプレッサ３７０及び吸引ポンプ３８０が取り付けられてよい。
【０１３６】
また、各フロート４１０ａ〜４１０ｄと接する防水用プラスチック管５１０の外周面には、突起５１１が各フロート４１０ａ〜４１０ｄに向かって突き出すように形成される。例えば、４つのフロートの場合、防水用プラスチック管５１０の外周面には、８本の突起５１１が配置されてよい。フロート４１０は、２本の突起５１１によって係止され、上方（水面に垂直で水面に向かう方向）への移動を制限される。また、フロート４１０は、防水用プラスチック管５１０と一体になるように、巻回した結束ロープ５２０で拘束されてよい。したがって、フロート４１０は、フロート４１０の内部の空気が流出して平面に近い形状になっても、突起５１１及び結束ロープ５２０によって、防水用プラスチック管５１０から離れることなく、防水用プラスチック管５１０の外周面に隣接した状態を維持する。
【０１３７】
防水用プラスチック管５１０の外周面に、各フロート４１０ａ〜４１０ｄが等間隔に配置される場合、コイル構造体５Ａの水深方向に沿ってかかる力（例えば重力及び浮力）のバランスが良くなる。したがって、海中で水平方向（水面に沿う方向）の姿勢が安定する。
【０１３８】
また、各フロート４１０ａ〜４１０ｄに空気が流出入する場合、コンプレッサ３７０又は吸引ポンプ３８０が、同量ずつ同時に、各フロート４１０ａ〜４１０ｄに空気を送出し、又は各フロート４１０ａ〜４１０ｄから空気を吸引することで、各フロート４１０ａ〜４１０ｄにかかる浮力を均一にできる。この場合、仮に防水用プラスチック管５１０に連結された１つのフロートに対して空気を出し入れする場合と比較すると、防水用プラスチック管５１０が各フロート４１０ａの近傍で水平方向に対して傾き難く、防水用プラスチック管５１０の水平方向の姿勢が安定し、したがってコイル構造体５Ａの水平方向の姿勢が安定する。
【０１３９】
図８では、フロート４１０に流入された空気量が比較的多い場合のフロート４１０の形状が示される。図８では、フロート４１０は、空気で充填されており、膨らんだ状態にある。例えば、フロート４１０の内部にある空気の体積（空気量）によって浮力の大きさが定まる。フロート４１０ａ〜４１０ｄに働く浮力を含む上方向の力（海面に向かう力）と、コイル構造体５Ａにかかる下方向の重力（海底に向かう力）とが釣り合う位置で、コイル構造体５が停止する。また、コイル構造体５Ａの防水用プラスチック管５１０を海面に浮かせる場合、４つのフロート４１０ａ〜４１０ｄの内部は、空気で満杯の状態にされてよい。
【０１４０】
図９はコイル構造体５Ａの第２外観例を示す斜視図である。第２外観例では、フロート４１０内の空気量が比較的少なく、コイル構造体５Ａが海底又は海面において沈み易い状態となっている。
【０１４１】
コイル構造体５Ａを海中に沈降させる場合、フロート４１０は、内部にほとんど空気が無く、萎んだ状態にある。フロート４１０は、図８と比較して図９では、略平らな板状に変形する。この状態では、フロート４１０に浮力がほとんど働かない。フロート４１０の内部の空気量が調整されることで、コイル構造体５Ａの沈降具合を変更可能である。
【０１４２】
例えば、フロート４１０の内部にある空気の体積（空気量）に応じて、浮力の大きさが定まる。フロート４１０ａ〜４１０ｄを含むコイル構造体５Ａに加わる上方向の浮力（海面に向かう力）と、コイル構造体５Ａにかかる下方向の重力（海底に向かう力）とが釣り合う位置で、コイル構造体５Ａは停止する。なお、コイル構造体５Ａを海底に沈めた状態にする場合、４つのフロート４１０ａ〜４１０ｄの内部を空気が全く無い状態にされてよい。
【０１４３】
図１０Ａは防水用プラスチック管５１０の構造例を示す縦断面図である。図１０Ｂは防水用プラスチック管５１０の構造例を示す横断面図である。
【０１４４】
防水用プラスチック管５１０は、管内に複数本のコイル電線３０２を収容する。防水用プラスチック管５１０の管内は、コイル電線３０２を内包するように充填物５３０で満たされる。充填物５３０は、海水ｏｗの比重よりも比重が小さく絶縁性を有する物質であればよい。例えば、充填物５３０は、空気でもよいし、油でもよいし、その他の液体や気体でもよい。油の比重は、空気の比重より大きく、海水の比重より小さい。これにより、防水用プラスチック管５１０にも浮力が加わるので、コイル構造体５Ａが浮き易くなる。また、防水用プラスチック管５１０内に油が充填される場合にはコイル電線３０２（つまりコイルＣＬ）が腐食し難くなり、コイル電線３０２の長寿命化に繋がる。
【０１４５】
なお、防水用プラスチック管５１０に空気が充填されるよりも、防水用プラスチック管５１０に油が充填された方が、防水用プラスチック管５１０の浮力が適度となり易い。また、防水用プラスチック管５１０には、気体が充填されるよりも液体が充填された方が外力に対する強度が増大する。したがって、例えば水圧の高い水深の深い場所にコイル構造体５Ａが配置される場合には、防水用プラスチック管５１０に液体（例えば油）が充填されることが好ましい。
【０１４６】
以上のように、第３の実施形態における電力伝送システム１０では、送電装置１００は、水中（例えば海中）において、受電コイルＣＬＢを有する受電装置２００に電力を伝送する。送電装置１００は、磁界を介して受電コイルＣＬＢに電力を伝送する送電コイルＣＬＡを含む１つ以上のコイルＣＬと、交流電力を送電コイルＣＬＡへ送電するドライバ１５１と、送電コイルＣＬＡに接続されると共に、送電コイルＣＬＡと共に共振する共振回路１５２を形成するコンデンサＣＡと、を有する。送電装置１００は、防水性を有し、コイルＣＬの周囲を密閉する防水用プラスチック管５１０と、防水用プラスチック管５１０に取り付けられ、空気を吸入可能なフロート４１０と、フロート４１０に吸引する空気量を調整する調整部３９０と、を備える。なお、防水用プラスチック管５１０は、管状部材の一例である。フロート４１０は、収容体の一例である。
【０１４７】
空気ａｒよりも水の比重が大きいので、フロート４１０内の空気量が多くなると、コイルＣＬが浮き易くなり、フロート４１０内の空気量が少なくなるとコイルＣＬが沈みやすくなる。よって、コイルＣＬを自由に浮かせたり沈めたりすることができる。つまり、複数のコイルＣＬを有するコイル構造体５Ａは、浮沈機能を有する。また、送電装置１００は、防水用プラスチック管５１０が防水性を有することで、コイルＣＬが水に接触することを防止できる。よって、コイルＣＬがショートすることを防止でき、水中においてコイルＣＬを用いて電力を伝送できる。このように、送電装置１００は、水中において電力伝送するためのコイルＣＬの水深方向における配置位置を容易に変更できる。
【０１４８】
また、複数のフロート４１０ａ〜４１０ｄは、防水用プラスチック管５１０に沿って等間隔に配置されてよい。
【０１４９】
これにより、防水用プラスチック管５１０を浮かせる力又は沈ませる力のバランスが良好になる。よって、防水用プラスチック管５１０が水面に対して傾き難くなり、送電装置１００は、防水用プラスチック管５１０に内包されたコイルＣＬを貫く磁束の量の減少を抑制でき、電力伝送効率の低下を抑制できる。
【０１５０】
また、フロート４１０は、３つ以上存在してよい。
【０１５１】
これにより、防水用プラスチック管５１０に沿って重量が同じフロート４１０を３つ以上配置できる。したがって、フロートの数が２つである場合と比較して、防水用プラスチック管５１０の姿勢、さらにはコイル構造体５の姿勢が一層安定する。
【０１５２】
また、調整部３９０は、複数のフロート４１０の内部に貯留する空気の量を同量ずつ同時に調整してよい。
【０１５３】
これにより、送電装置１００は、例えば、各フロート４１０に空気ａｒを同量ずつ流入でき、又は各フロート４１０から空気ａｒを同量ずつ流出できる。よって、送電装置１００は、空気量調整時に各フロート４１０に働く浮力にばらつきが生じ、各フロート４１０が連結される防水用プラスチック管５１０が傾くことを抑制できる。
【０１５４】
また、防水用プラスチック管５１０は、水深方向に並んで配列される複数のコイルＣＬのうち、水面に最も近い位置に配列される送電コイルＣＬＡの周囲を密閉してよい。
【０１５５】
これにより、送電装置１００は、水面に最も近い位置の送電コイルＣＬＡの水深方向の位置を調整することで、コイル構造体５Ａ全体での位置を調整し易くなる。また、一か所（１つの防水用プラスチック管）にフロート４１０を配置することで、シンプルな構成でコイル構造体５Ａに浮沈機能を持たせることができる。また、水上からフロート４１０の状態が確認し易くなる。
【０１５６】
また、調整部３９０は、フロート４１０に空気を送出するコンプレッサ３７０と、フロート４１０から空気を吸引する吸引ポンプ３８０と、を含んでよい。
【０１５７】
これにより、送電装置１００は、外部装置からの力によりフロート４１０に貯留する空気ａｒを流出入できる。また、送電装置１００は、吸引ポンプ３８０を使うことで、吸引ポンプ３８０を使わずに単にバルブ３７５を開放する場合と比較すると、フロート４１０から高速に空気を流出させることができる。
【０１５８】
（第４の実施形態）
（送電コイルが収容されないプラスチック管に連結したフロートを有する生簀）
第２の実施形態でも述べたように、生簀では様々な魚等が飼育されるが、魚等の種類に応じて適する環境が異なる。例えば、水深方向に比較的浅い位置で飼育に適した魚等がいる一方、水深方向に比較的深い位置で飼育に適した魚等もいる。そのため、生簀の水深方向における位置は、可変であることが好ましい。
【０１５９】
本第４の実施形態における開示は、水中において魚類を飼育するための生簀に関し、水深方向の位置を変更可能な生簀を提供する。
【０１６０】
本第４の実施形態における開示の一態様は、水中において魚類を飼育するための生簀であって、水中において魚類を包囲する本体部と、前記本体部に連結され、防水性を有し、内部を密閉する管状部材と、前記管状部材に連結され、空気を収容する収容体と、前記収容体に収容される空気の量を調整する調整部と、を備える生簀である。
【０１６１】
本第４の実施形態における開示によれば、水深方向の位置を変更可能な生簀を提供できる。
【０１６２】
図１１は、第４の実施形態における生簀６００Ｂの第１外観例を示す斜視図である。第１外観例では、フロート４１０内の空気量が比較的多く、生簀６００Ｂが海中又は海面において浮き易い状態となっている。フロート４１０の構造や配置については、第３の実施形態と同様であるので、その説明を省略又は簡略化する。
【０１６３】
第３の実施形態で示した部材と同一の部材については、同一の符号を用いることで、その説明を省略又は簡略化する。生簀６００Ｂは、環状（リング状）に形成された生簀枠６１０Ｂと、生簀枠６１０Ｂに連結用ロープ６２０で吊るされた生簀籠６３０と、を有する。
【０１６４】
生簀枠６１０Ｂは、防水用プラスチック管５１０を有する。防水用プラスチック管５１０の構造は、第３の実施形態に示した防水用プラスチック管５１０と同一であるので、詳細な説明を省略又は簡略化する。防水用プラスチック管５１０は、例えば、生簀籠６３０に連結され、防水性を有し、その内部を密閉する。ここでは、防水用プラスチック管５１０の管内には、送電コイルＣＬＡが収容されない。
【０１６５】
なお、ここでは、防水用プラスチック管５１０が用いることを例示するが、管内に電線が収納されないので、防水性を有しないプラスチック管や内部が密閉されないプラスチック管が用いられてもよい。
【０１６６】
生簀枠６１０Ｂの外周には、複数（例えば４つ）のフロート４１０（４１０ａ，４１０ｂ，４１０ｃ，４１０ｄ）が等角度間隔で配置される。複数のフロート４１０ａ〜４１０ｄの上面の１箇所には、それぞれフロート４１０ａ〜４１０ｄの内部と連通する複数（例えば４つ）の吸排気管４６０ａ〜４６０ｄが取り付けられる。複数の吸排気管４６０ａ〜４６０ｄは、第３の実施形態に示した調整部３９０のバルブ３７５に繋がる１本の吸排気管４６５と連結する。吸排気管４６５がバルブ３７５を介して接続される二又管３６５には、コンプレッサ３７０及び吸引ポンプ３８０が接続される。このように、生簀６００Ｂは、第３の実施形態と同様、フロート４１０の内部の空気量を調整可能な調整部３９０を備える。一方、生簀籠６３０は、第２の実施形態と同様でよく、円筒状に形成された枠体に網が張られた構造を有してよい。また、調整部３９０の動作は、第３の実施形態と同様である。
【０１６７】
図１１では、フロート４１０に流入された空気量が比較的多い場合のフロート４１０の形状が示される。図１１では、フロート４１０は、空気で充填されており、膨らんだ状態にある。例えば、フロート４１０の内部にある空気の体積（空気量）によって浮力の大きさが定まる。フロート４１０ａ〜４１０ｄに働く浮力を含む上方向の力（海面に向かう力）と、生簀６００Ｂにかかる下方向の重力（海底に向かう力）とが釣り合う位置で、生簀６００Ｂが停止する。このとき、所望の水深を維持するために、生簀籠６３０に繋がれた重石で生簀６００Ｂを係留してもよい。これにより、魚類の養殖に適した水深に生簀６００Ｂを留めて養殖できる。
【０１６８】
また、生簀６００Ｂの各フロート４１０ａ〜４１０ｄを海面に浮かせる場合、各フロート４１０ａ〜４１０ｄの内部は、空気で満杯の状態にされてよい。
【０１６９】
図１２は、生簀６００Ｂの第２外観例を示す斜視図である。第２外観例では、フロート４１０内の空気量が比較的少なく、生簀６００Ｂが海底又は海面において沈み易い状態となっている。
【０１７０】
生簀６００Ｂを海中に沈降させる場合、フロート４１０は、内部に空気がほとんど無く、萎んだ状態にある。フロート４１０は、図１１と比較して図１２では、略平らな板状に変形する。この状態では、フロート４１０に浮力がほとんど働かない。フロート４１０の内部の空気量が調整されることで、生簀６００Ｂの沈降具合を変更可能である。
【０１７１】
第３の実施形態と同様、フロート４１０の内部にある空気の体積によって、フロート４１０による浮力の大きさが定まる。フロート４１０ａ〜４１０ｄを含む生簀６００Ｂに加わる上方向の浮力と、生簀６００Ｂにかかる下方向の重力とが釣り合う位置で、生簀６００Ｂは停止する。なお、生簀６００Ｂを海底に完全に沈めた状態にする場合、４つのフロート４１０ａ〜４１０ｄの内部を空気が全く無い状態にされてよい。
【０１７２】
以上のように、第４の実施形態における生簀６００Ｂは、海水中（例えば水中）において魚類を飼育するための生簀である。生簀６００Ｂは、水中において魚類を包囲する生簀籠６３０と、生簀籠６３０に連結され、防水性を有し、内部を密閉する生簀枠６１０Ｂの防水用プラスチック管５１０と、防水用プラスチック管５１０に連結され、空気を収容するフロート４１０と、フロート４１０に収容される空気の量を調整する調整部３９０と、を備える。
【０１７３】
空気ａｒよりも水の比重が大きいので、フロート４１０内の空気量が多くなるとフロート４１０が浮き易くなる。また、フロート４１０内の空気量が少なくなると、フロート４１０が沈み易くなる。よって、フロート４１０が連結される生簀枠６１０Ｂが連結される生簀籠６３０を自由に浮かせたり沈めたりすることができる。生簀籠６３０を含む生簀６０Ｂは、浮沈機能を有する。このように、生簀６００Ｂは、水中において水深方向における位置を容易に変更できる。
【０１７４】
また、複数のフロート４１０ａ〜４１０ｄは、生簀枠６１０Ｂに沿って等間隔に配置されてよい。
【０１７５】
これにより、生簀枠６１０Ｂを浮かせる力又は沈ませる力のバランスが良好になり、水中における生簀６００Ｂの姿勢が安定する。
【０１７６】
また、フロート４１０は、３つ以上存在してよい。
【０１７７】
これにより、生簀枠６１０Ｂに沿って重量を同様に調整可能な同じフロート４１０を３つ以上配置できる。したがって、フロート４１０の数が２つである場合と比較して、生簀枠６１０Ｂに沿って浮力が分散するので、生簀枠６１０Ｂの姿勢、さらには生簀６００Ｂの姿勢が安定する。
【０１７８】
また、調整部３９０は、複数のフロート４１０の内部に貯留する空気ａｒの量を同量ずつ同時に調整してよい。
【０１７９】
これにより、生簀６００Ｂは、各フロート４１０に空気ａｒを同量ずつ流入でき、又は各フロート４１０から空気ａｒを同量ずつ流出できる。よって、生簀６００Ｂは、空気量調整時に各フロート４１０に働く浮力にばらつきが生じ、各フロート４１０が連結される生簀枠６１０Ｂが傾くことを抑制できる。
【０１８０】
また、調整部３９０は、フロート４１０に空気ａｒを送出するコンプレッサ３７０と、フロート４１０から空気ａｒを吸引する吸引ポンプ３８０と、を含んでよい。
【０１８１】
これにより、生簀６００Ｂは、外部装置からの力によりフロート４１０に貯留する空気ａｒを流出入できる。また、生簀６００Ｂは、吸引ポンプ３８０を使うことで、吸引ポンプ３８０を使わずに単にバルブ３７５を開放する場合と比較すると、フロート４１０から高速に空気ａｒを流出させることができる。
【０１８２】
（送電コイルが収容されたプラスチック管に連結したフロートを有する生簀）
図１３は、第４の実施形態における他の生簀６００Ｃの外観例を示す斜視図である。生簀６００Ｃは、上記生簀６００Ｂと同様、環状（リング状）に形成された生簀枠６１０Ｃと、生簀枠６１０Ｃに連結用ロープ６２０で吊るされた生簀籠６３０と、を有する。
【０１８３】
生簀枠６１０Ｃは、防水用プラスチック管５１０を有する。防水用プラスチック管５１０の構造は、第３の実施形態に示した防水用プラスチック管５１０と同一であるので、詳細な説明を省略又は簡略化する。ここでは、防水用プラスチック管５１０には、送電コイルＣＬＡが収容される。
【０１８４】
防水用プラスチック管５１０の側面には、送電コイルＣＬＡに電力を伝送するための電源用電線２０が樹脂モールド又は防水コネクタを介して接続される。したがって、送電コイルＣＬＡに電力を伝送できる。つまり、生簀６００Ｃは、第３の実施形態の送電装置１００と同様に、電力を送電する送電機能を有する。図１３では、送電コイルＣＬＡのみが図示されているが、中継コイルＣＬＣが設置され、連結体等により各コイルＣＬが連結され、コイル構造体を形成してもよい。
【０１８５】
一方、生簀籠６３０は、前述した生簀６００Ｂの生簀籠６３０と同様であるので、説明を省略又は簡略化する。また、調整部３９０によりフロート４１０の内部の空気量を調節することで、生簀枠６１０Ｃを浮沈させる、つまり生簀６００Ｃを浮沈させる動作は、上記生簀６００Ｂの場合と同様である。
【０１８６】
生簀枠６１０Ｃには、送電コイルＣＬＡから磁気共鳴方式で受電可能な受電コイルＣＬＢを搭載し、受電コイルＣＬＢで受電した電力で動作可能な、各種の受電装置２００が取り付けられてよい。受電装置２００は、生簀枠６１０Ｃに取り付けられずに、生簀枠６１０Ａで包囲された内部に配置されてもよい。
【０１８７】
図１３では、受電装置２００の一例として、第２の実施形態と同様、カメラ７０１、ライト７０３、及び給餌装置７０５が生簀枠６１０Ｃに取り付けられている。カメラ７０１、ライト７０３、及び給餌装置７０５の動作は、第２の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【０１８８】
このように、受電装置２００（例えばカメラ７０１、ライト７０３、給餌装置７０５）は、海上の船舶５０等に設置された送電装置１００から供給され、生簀枠６１０Ｃに収容された送電コイルＣＬＡによって伝送される電力で動作する。これにより、受電装置２００は、電源を持たなくて済むので、受電装置２００の簡単化かつ軽量化が図られる。なお、第２の実施形態と同様、受電装置２００として、種々の機器が接続されてもよい。
【０１８９】
なお、中継コイルＣＬＣを収容したプラスチック管を多段に設置し、水深方向において最深位置のプラスチック管に生簀籠６３０を、連結用ロープ３３５を介して吊るすことも可能である。この場合、コイルＣＬを収容した生簀枠６１０Ｃから離れた水深の深い位置に、生簀籠６３０を設置できる。また、生簀６００Ｃは、生簀籠６３０が生簀枠６１０Ｃから遠ざかっても、生簀籠６３０で作動する受電装置２００に対して電力を伝送できる。
【０１９０】
以上のように、第４の実施形態における他の生簀６００Ｃは、磁界を介して電力を伝送するための送電コイルＣＬＡと、交流電力を送電コイルＣＬＡへ送電するドライバ１５１と、送電コイルＣＬＡに接続されると共に、送電コイルＣＬＡと共に共振する共振回路１５２を形成するコンデンサＣＡと、を備える。生簀枠６１０Ｃの防水用プラスチック管５１０は、送電コイルＣＬＡの周囲を密閉する。
【０１９１】
これにより、生簀６００Ｃは、送電コイルＣＬＡ及びコンデンサＡＣが共振回路１５２を形成して、磁界を介して電力を伝送できる。よって、生簀６００Ｃは、生簀６００Ｃにおける魚類の飼育に用いられる電力を要する機器に対して、電力供給できる。また、防水用プラスチック管５１０が防水性を有することで、防水用プラスチック管５１０の内部に配置された送電コイルＣＬＡが水に接触することを防止できる。よって、送電コイルＣＬＡがショートすることを防止でき、水中において送電コイルＣＬＡを用いて電力伝送することができる。なお、防水用プラスチック管５１０は、送電コイルＣＬＡ以外のコイルＣＬを内包してもよい。
【０１９２】
また、複数のフロート４１０ａ〜４１０ｄは、防水用プラスチック管５１０に沿って等間隔に配置されてよい。
【０１９３】
これにより、防水用プラスチック管５１０を有する生簀枠６１０Ｃを浮かせる力又は沈ませる力のバランスが良好になる。よって、生簀枠６１０Ｃが水面に対して傾き難くなり、生簀枠６１０Ｃに内包されたコイルＣＬを貫く磁束の量の減少を抑制でき、電力伝送効率の低下を抑制できる。
【０１９４】
以上、図面を参照しながら各種の実施形態について説明したが、本開示はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上記実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。
【０１９５】
本開示の一態様は、水中において、受電コイルを有する受電装置に電力を伝送する送電装置であって、磁界を介して受電コイルに電力を伝送する送電コイルを含む１つ以上の伝送コイルと、交流電力を送電コイルへ送電する送電部と、伝送コイルに接続されると共に、伝送コイルと共に共振する共振回路を形成するコンデンサと、防水性を有し、伝送コイルの周囲を密閉する第１の管状部材と、第１の管状部材を包囲し、複数の孔を有する第２の管状部材と、第１の管状部材と第２の管状部材との間隙の空気の量を調整する調整部と、を備える。
【０１９６】
ここで第１の管状部材は、水深方向に並んで配列される複数の伝送コイルのうち、水面に最も近い位置に配列される伝送コイルの周囲を密閉してよい。
【０１９７】
第２の管状部材の複数の孔は、第２の管状部材が延びる方向に沿って分散して配置されてよい。
【０１９８】
本開示の一態様は、水中において、受電コイルを有する受電装置に電力を伝送する送電装置であって、磁界を介して受電コイルに電力を伝送する送電コイルを含む１つ以上の伝送コイルと、交流電力を送電コイルへ送電する送電部と、伝送コイルに接続されると共に、伝送コイルと共に共振する共振回路を形成するコンデンサと、防水性を有し、伝送コイルの周囲を密閉する管状部材と、管状部材に連結され、空気を収容する収容体と、収容体に収容される空気の量を調整する調整部と、を備える。
【０１９９】
ここで管状部材は、水深方向に並んで配列される複数の伝送コイルのうち、水面に最も近い位置に配列される伝送コイルの周囲を密閉してよい。  本開示の一形態は、水中において魚類を飼育するための生簀であって、水中において魚類を包囲する本体部と、防水性を有し、内部を密閉する第１の管状部材と、本体部に連結され、第１の管状部材を包囲し、複数の孔を有する第２の管状部材と、第１の管状部材と第２の管状部材との間隙の空気の量を調整する調整部と、を備える。
【０２００】
本開示の生簀は、磁界を介して電力を伝送するための伝送コイルと、交流電力を伝送コイルへ送電する送電部と、伝送コイルに接続されると共に、伝送コイルと共に共振する共振回路を形成するコンデンサと、を更に備え、第１の管状部材は、伝送コイルの周囲を密閉してよい。
【０２０１】
第１の管状部材と第２の管状部材との間隙には、第１の管状部材の外周面と第２の管状部材の内周面とを支持するスペーサ、を更に備えてよい。
【０２０２】
調整部は、第１の管状部材と第２の管状部材との間隙に空気を送出するコンプレッサと、間隙から空気を吸引する吸引ポンプと、を含んでよい。
【０２０３】
第２の管状部材の複数の孔は、第２の管状部材が延びる方向に沿って分散して配置されてよい。
【０２０４】
本開示の一態様は、水中において魚類を飼育するための生簀であって、水中において魚類を包囲する本体部と、本体部に連結され、防水性を有し、内部を密閉する管状部材と、管状部材に連結され、空気を収容する収容体と、収容体に収容される空気の量を調整する調整部と、を備える。
【０２０５】
本開示の生簀は、磁界を介して電力を伝送するための伝送コイルと、交流電力を伝送コイルへ送電する送電部と、伝送コイルに接続されると共に、伝送コイルと共に共振する共振回路を形成するコンデンサと、を更に備え、管状部材は、伝送コイルの周囲を密閉してよい。
【０２０６】
収容体は、複数存在し、管状部材に沿って等間隔に配置されてよい。
【０２０７】
収容体は、３つ以上存在してよい。
【０２０８】
調整部は、複数の収容体に貯留する空気の量を同量ずつ同時に調整してよい。
【０２０９】
調整部は、収容体に空気を送出するコンプレッサと、収容体から空気を吸引する吸引ポンプと、を含んでよい。
【０２１０】
伝送コイルは、水面と略直交する方向に電力を伝送してよい。
【０２１１】
伝送コイルは、電力を伝送するとともに、データを通信してよい。
【０２１２】
上記実施形態では、生簀籠６３０の形状は、円筒状に限らず、正方形、長方形、六角形、八角形等の箱形であってもよい。
【０２１３】
上記実施形態では、生簀籠６３０は、生簀枠６１０，６１０Ａ〜６１０Ｃの下側に連結用ロープ６２０で繋がれたが、生簀枠６１０，６１０Ａ〜６１０Ｃの上側に連結用ロープ６２０で繋がれてもよい。また、複数の生簀籠６３０が多段に連なるように、連結用ロープ６２０で生簀枠６１０，６１０Ａ〜６１０Ｃに繋いでもよい。この場合、生簀枠６１０，６１０Ａ〜６１０Ｃは、多段に形成される生簀籠６３０の最上位、最下位、中間位置等、任意の位置に配置されてもよい。
【０２１４】
上記実施形態では、海上あるいは海中に生簀６００，６００Ａ〜６００Ｃを設置する場合を想定したが、川や湖に生簀６００，６００Ａ〜６００Ｃを設置してもよい。また、人工的なプール等に生簀６００，６００Ａ〜６００Ｃを設置してもよい。これにより、山間部や砂地等の陸上においても、水産物の養殖に適して環境を作ることができる。
【０２１５】
上記実施形態では、水として海水を主に例示したが、海水以外の水（例えば淡水）であってよい。したがって、コイル構造体５，５Ａ及び生簀６００，６００Ａ〜６００Ｃは、海水中において浮沈機能を有するだけでなく、その他の水中（例えば河川、湖、ダムにおける水中）において浮沈機能を有してよい。
【０２１６】
第１，第２の実施形態では、送電コイルＣＬＡを収容する二重構造プラスチック管３００を示したが、二重構造プラスチック管３００は、中継コイルＣＬＣを収容する防水用プラスチック管をプラスチック管で覆うように設けられてもよい。この場合、各コイルＣＬの水深方向における所望の配置位置（例えば異なる配置位置）に合わせて、各二重構造プラスチック管３００の間隙に存在する空気量が調整されてよい。
【０２１７】
第３，第４の実施形態では、送電コイルＣＬＡを包囲する防水用プラスチック管５１０にフロート４１０が連結されることを示したが、中継コイルＣＬＣを包囲する防水用プラスチック管にフロート４１０が連結されてもよい。この場合、各コイルＣＬの水深方向における所望の配置位置（例えば異なる配置位置）に合わせて、フロート４１０の内部に貯留する空気量が調整されてよい。
【０２１８】
上記実施形態では、プロセッサは、物理的にどのように構成してもよい。また、プログラム可能なプロセッサを用いれば、プログラムの変更により処理内容を変更できるので、プロセッサの設計の自由度を高めることができる。プロセッサは、１つの半導体チップで構成してもよいし、物理的に複数の半導体チップで構成してもよい。複数の半導体チップで構成する場合、上記実施形態の各制御をそれぞれ別の半導体チップで実現してもよい。この場合、それらの複数の半導体チップで１つのプロセッサを構成すると考えることができる。また、プロセッサは、半導体チップと別の機能を有する部材（コンデンサ等）で構成してもよい。また、プロセッサが有する機能とそれ以外の機能とを実現するように、１つの半導体チップを構成してもよい。また、複数のプロセッサが１つのプロセッサで構成されてもよい。
【０２１９】
なお、本出願は、２０１８年３月２７日出願の２つの日本特許出願（特願２０１８−０６０９００、２０１８−０６０９０１）に基づくものであり、その内容は本出願の中に参照として援用される。
【産業上の利用可能性】
【０２２０】
本開示は、水中において電力伝送するためのコイルの水深方向における配置位置を容易に変更できる送電装置等に有用である。また、水深方向の位置を変更可能な生簀等に有用である。
【符号の説明】
【０２２１】
５，５Ａ  コイル構造体
１０  電力伝送システム
２０  電源用電線
４０  錘
５０  船舶
７０  潜水艇
８０  水底掘削機
９０  水面
９５  水底
１００  送電装置
１１０  電源
１２０  ＡＤＣ
１３０  ＣＰＵ
１４０  情報通信部
１４１  変復調回路
１５０  送電回路
１５１  ドライバ
１５２  共振回路
２００  受電装置
２１０  受電回路
２１１  整流回路
２１２  レギュレータ
２２０  ＣＰＵ
２３０  充電制御回路
２４０  ２次電池
２５０  情報通信部
２５１  変復調回路
３００  二重構造プラスチック管
３０２  コイル電線
３１０，３３０，３４０，５１０  防水用プラスチック管
３３５  連結用ロープ
３６５  二又管
３７０  コンプレッサ
３７５  バルブ
３８０  吸引ポンプ
３９０  調整部
４１０，４１０ａ〜４１０ｄ  フロート
４６０，４６０ａ〜４６０ｄ，４６５  吸排気管
５１１  突起
５２０  結束ロープ
５３０  充填物
６００，６００Ａ，６００Ｂ，６００Ｃ  生簀
６１０，６１０Ａ，６１０Ｂ，６１０Ｃ  生簀枠
６２０  連結用ロープ
６３０  生簀籠
６３０Ｚ  網
７０１  カメラ
７０３  ライト
７０５  給餌装置  
ａｒ  空気
ＣＬ  コイル
ＣＬＡ  送電コイル
ＣＬＢ  受電コイル
ＣＬＣ  中継コイル
ＣＡ，ＣＢ，ＣＣ  コンデンサ
ｆｈ  魚類
ｏｗ  海水
【図１】
2019187708.tif 000003
【図２】
2019187708.tif 000004
【図３】
2019187708.tif 000005
【図４Ａ】
2019187708.tif 000006
【図４Ｂ】
2019187708.tif 000007
【図５Ａ】
2019187708.tif 000008
【図５Ｂ】
2019187708.tif 000009
【図６】
2019187708.tif 000010
【図７】
2019187708.tif 000011
【図８】
2019187708.tif 000012
【図９】
2019187708.tif 000013
【図１０Ａ】
2019187708.tif 000014
【図１０Ｂ】
2019187708.tif 000015
【図１１】
2019187708.tif 000016
【図１２】
2019187708.tif 000017
【図１３】
2019187708.tif 000018
【国際調査報告】
2019187708.tif 000019
2019187708.tif 000020