(57)【要約】【課題】環境流体より低密度の被貯蔵流体を貯蔵する流体貯蔵装置における筒状の貯留体を立った姿勢で環境流体の液面近くに浮いた状態にする。【解決手段】可撓性かつ筒状の複数の貯留体１０を集合させることで集合体９を構成し、この集合体９を外枠２０で囲む。各貯留体１０の密封された第１貯蔵室１３に貯蔵流体を３充填すると、隣接する貯留体１０，１０…どうしが押し合い、かつ集合体９の外周部が外枠２０の内周面に押し当てられる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液状の環境流体の液面近くに浮いた状態で、前記環境流体より低密度の被貯蔵流体を貯蔵する流体貯蔵装置において、
密封された第１貯蔵室を有する可撓性かつ筒状の複数の貯留体を、互いの軸長方向を揃えて集合させた集合体と、前記集合体を囲む外枠と、を備え、
各貯留体の前記第１貯蔵室に前記被貯蔵流体を充填した状態で、隣接する貯留体どうしが押し合い、かつ前記集合体の外周部が前記外枠の内周面に押し当てられることを特徴とする流体貯蔵装置。
【請求項２】
前記集合体の前記軸長方向と直交する短手方向の幅が、前記集合体の軸長の２倍以上であることを特徴とする請求項１に記載の流体貯蔵装置。
【請求項３】
前記各貯留体が、内部を前記第１貯蔵室と、前記環境流体を溜める第２貯蔵室とに仕切り、かつ前記被貯蔵流体と前記環境流体の貯蔵割合に応じて変形する可撓性の隔壁を含み、
前記各貯留体が常時満杯になるように、ひいては前記隣接する貯留体どうしの押し合い状態及び前記集合体の前記外枠への押し当て状態が常時維持されるように、前記被貯蔵流体が前記第１貯蔵室に供給されるときは前記第２貯蔵室から前記環境流体が排出され、前記被貯蔵流体が前記第１貯蔵室から排出されるときは前記環境流体が前記第２貯蔵室に供給されることを特徴とする請求項１又は２に記載の流体貯蔵装置。
【請求項４】
前記各貯留体が、筒状の外膜と、前記外膜の内部に収容された両端閉止の筒状の内膜とを含み、前記内膜の内部空間が前記第１貯蔵室を構成し、前記外膜と前記内膜の間の空間が前記第２貯蔵室を構成していることを特徴とする請求項３に記載の流体貯蔵装置。
【請求項５】
前記各貯留体が、筒状の外膜と、前記外膜の内部に収容された２つの両端閉止の筒状の第１内膜及び第２内膜とを含み、第１内膜の内部空間が前記第１貯蔵室を構成し、第２内膜の内部空間が前記第２貯蔵室を構成していることを特徴とする請求項３に記載の流体貯蔵装置。
【請求項６】
前記各貯留体が、筒状の外膜と、前記外膜の内部に収容された両端閉止の筒状の内膜とを含み、前記内膜の内部空間が前記第１貯蔵室を構成し、前記第１貯蔵室に前記被貯蔵流体を充填した状態で前記内膜の周側部のほぼ全体が前記外膜の内周面に押し当てられることを特徴とする請求項１又は２に記載の流体貯蔵装置。
【請求項７】
前記隣接する貯留体どうしが接合されていることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の流体貯蔵装置。
【請求項８】
前記外枠が、可撓性を有する枠本体と、前記枠本体に巻き付けられたタガとを含むことを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の流体貯蔵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、液状の環境流体中に被貯蔵流体を環境流体から隔離して貯蔵する装置に関し、特に、環境流体よりも低密度の被貯蔵流体を貯蔵するのに適した流体貯蔵装置に関し、更に好ましくは、環境流体の液面近くに浮いた状態で配置される流体貯蔵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
海、湖沼等の液体環境中に淡水、石油、天然ガス等の被貯蔵流体を貯蔵する流体貯蔵装置は公知である。特許文献１に記載の流体貯蔵装置は、可撓性の膜からなる貯留体を有している。貯留体は、水平方向の直径が上下方向の長さより大きな円筒形状になっている。この貯留体の内部に水が蓄えられている。貯留体は海中の海面近くに浮かんでいる。
特許文献２、３では、貯留体が内袋及び外袋の二重袋構造になっている。
特許文献２に記載の流体貯蔵装置では、貯留体の内袋及び外袋が、共に、軸長方向を上下に向けた起立姿勢の筒形状になっている。内袋の内部に被貯蔵液が蓄えられる。外袋と内袋の間には水及び空気が蓄えられる。外袋の下端部がアンカーにて水底に定着されている。
特許文献３に記載の流体貯蔵装置では、貯留体の内外の袋の中心軸に沿って注排液パイプが鉛直に設けられている。内外の袋の上端部及び下端部が上記注排液パイプに接合されている。更に、外袋の下端部と注排液パイプの下端部がそれぞれアンカーにて水底に定着されている。内袋の内部が被貯蔵液の貯蔵室になっている。外袋と内袋の袋間空間には水が溜められている。この袋間空間の水を排出しながら、被貯蔵液を貯蔵室に注入する。このとき、内袋の内部体積が増大（膨張）する。被貯蔵液の取り出し時は、袋間空間に水を圧入して内袋を圧縮することで、貯蔵室内の被貯蔵液を押し出す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６１−３３９７２号公報
【特許文献２】実開昭６２−７８６９４号公報
【特許文献３】実開昭６２−７８６９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のような筒状の貯留体の直径又は周長を大きくするのは、製造上又は耐張力強度上の限界がある。また、設置スペースも大きくなる。なるべく小さい設置スペースに被貯蔵流体を大量に貯蔵するには、貯留体の寸法形状を上下方向（高さ方向、深さ方向）に大きくする必要がある。しかし、筒状の貯留体の長さを大きくした場合、長さ方向が水平を向いて寝た姿勢になりやすい。被貯蔵流体が環境流体よりも低密度である場合、長い筒状（袋状）の貯留体は、環境流体の液面近くに浮いて寝た姿勢になりやすく、広い設置スペースを要する。貯留体を立った姿勢（軸長方向が上下に向いた姿勢）にするには、貯留体の下を向くべき端部に錘を付けて、浮力の約２分の１倍以上の力で下方に引っ張る必要がある。例えば、淡水を充填した周長１０ｍ、軸長１０ｍの円筒状膜からなる貯留体を海面近くに立った姿勢で浮かせるには、４０００Ｎ（４００ｋｇ重）程度の下向きの引っ張り力が必要であり、それだけの力を発現する錘を設置するのは容易でなく、費用も嵩む。また、貯留体には上向きの浮力と下向きの引っ張り力とによって張力が作用するため、もしも、貯留体を構成する膜体にピンホールが空いた場合、たちまち大きな裂け目に進展しやすい。更に、上記貯留体は、２枚の平膜を重ねて４つの縁を融着したり、１枚の平膜を２つ折りにして折り目以外の３つの縁を融着したり、インフレーション製法等で両端開放の筒状に成形した膜の両端開口をそれぞれ融着したりすることによって作製されるが、貯留体に張力が作用する場合には、該貯留体を構成する膜体そのものの強度はもちろんのこと、融着部の強度をも上記張力に耐え得る大きさにする必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記問題点を解決するために、本発明は、液状の環境流体の液面近くに浮いた状態で、前記環境流体より低密度の被貯蔵流体を貯蔵する流体貯蔵装置において、
密封された第１貯蔵室を有する可撓性かつ筒状の複数の貯留体を、互いの軸長方向を揃えて集合させた集合体と、前記集合体を囲む外枠と、を備え、
各貯留体の前記第１貯蔵室に前記被貯蔵流体を充填した状態で、隣接する貯留体どうしが押し合い、かつ前記集合体の外周部が前記外枠の内周面に押し当てられることを特徴とする。
【０００６】
上記の特徴を備えた流体貯蔵装置によれば、各貯留体の下を向くべき端部に錘を付けなくても、若しくは前記下を向くべき端部に付けた錘の重量が小さくても、又は前記下を向くべき端部を海底等の環境底部に固定しなくても、各貯留体を安定的に起立姿勢（軸長方向を上下に向けた姿勢）にすることができる。したがって、設置スペースをコンパクトにできる。また、施工を簡易化でき、資材費及び施工費を低減できる。加えて、被貯蔵流体の浮力と錘の重力とに起因する張力が各貯留体に作用するのを防止でき、又は前記張力を低減できる。したがって、貯留体を構成する膜体にピンホールが形成されたとしても、それが大きな裂け目に進展するのを防止又は抑制することができる。貯留体に融着部分があっても、該融着部分の強度を必要以上に高くする必要がない。よって、貯留体の製造を容易化できる。
【０００７】
前記集合体の前記軸長方向と直交する短手方向の幅が、前記集合体の軸長より大きいことが好ましく、前記集合体の軸長の２倍以上であることがより好ましい。これによって、各貯留体を確実に起立姿勢にでき、集合体の姿勢を一層確実に安定させることができる。ここで、前記集合体の前記短手方向の幅は、前記外枠の内直径のうち最も短い寸法と実質的に等しい。
【０００８】
前記各貯留体が、内部を前記第１貯蔵室と、前記環境流体を溜める第２貯蔵室とに仕切り、かつ前記被貯蔵流体と前記環境流体の貯蔵割合に応じて変形する可撓性の隔壁を含み、
前記各貯留体が常時満杯になるように、ひいては前記隣接する貯留体どうしの押し合い状態及び前記集合体の前記外枠への押し当て状態が常時維持されるように、前記被貯蔵流体が前記第１貯蔵室に供給されるときは前記第２貯蔵室から前記環境流体が排出され、前記被貯蔵流体が前記第１貯蔵室から排出されるときは前記環境流体が前記第２貯蔵室に供給されることが好ましい。この場合、各貯蔵体内において被貯蔵流体が相対的に上側に位置しようとし、かつ環境流体が相対的に下側に位置しようとする。したがって、被貯蔵流体の注入途中又は排出途中の段階でも、各貯蔵体を確実に起立姿勢にすることができ、集合体の姿勢を確実に安定させることができる。また、被貯蔵流体が未満杯のときでも、被貯蔵流体と環境流体を合わせると、貯留体全体としては満杯状態にできる。したがって、隣接する貯留体どうしの押し合い状態及び前記集合体の前記外枠への押し当て状態を維持できる。この結果、集合体の集合状態を確実に維持できる。更には、第２貯蔵室に導入する流体として環境流体を用いることで、資材コストを削減できる。
【０００９】
前記各貯留体が、筒状の外膜と、前記外膜の内部に収容された両端閉止の筒状（袋状）の内膜とを含み、前記内膜の内部空間が前記第１貯蔵室を構成し、前記外膜と前記内膜の間の空間が前記第２貯蔵室を構成していることが好ましい。この場合、第１貯蔵室に被貯蔵流体を供給していくと、第１貯蔵室への被貯蔵流体の注入によって、内膜の上側部分の内部体積が増大（膨張）する。第２貯蔵室への環境流体の注入によって、外膜の下側部分の内部体積が増大（膨張）する。これによって、各貯蔵体を確実に起立姿勢にすることができ、集合体の姿勢を確実に安定させることができる。前記内膜は、前記隔壁を構成する。内膜の上を向くべき端部が外膜に一体に接合されていてもよい。内膜の軸長方向の両端部が外膜と接合されていてもよい。或いは、内膜の前記両端部ひいては内膜の全体が、外膜と接合されていなくてもよい。
【００１０】
前記各貯留体が、筒状の外膜と、前記外膜の内部に収容された２つの両端閉止の筒状（袋状）の第１内膜及び第２内膜とを含み、第１内膜の内部空間が前記第１貯蔵室を構成し、第２内膜の内部空間が前記第２貯蔵室を構成していてもよい。
この場合、第１貯蔵室への被貯蔵流体の注入によって、第１内膜の上側部分の内部体積が増大（膨張）する。第２貯蔵室への環境流体の注入によって、第２内膜の下側部分の内部体積が増大（膨張）する。これによって、各貯蔵体を確実に起立姿勢にすることができ、集合体の姿勢を確実に安定させることができる。この場合、前記第１、第２内膜の各々が前記隔壁を構成する。第２内膜が破損したとしても、第１内膜内の被貯蔵流体に環境流体が混ざったり、第１内膜内の被貯蔵流体が漏出したりするのを回避できる。
【００１１】
前記隣接する貯留体どうしが接合されていてもよい。これによって、集合体の集合状態を確実に維持できる。
【００１２】
前記隣接する貯留体どうしが接合されていなくてもよい。これによって、施工を一層簡易化できる。
【００１３】
前記外枠が、可撓性を有する枠本体を含むことが好ましい。前記枠本体は、前記各貯留体より伸びにくいことが好ましい。これによって、各貯留体内の流体圧に起因する張力を外枠に確実に担わせることができ、その分、各貯留体に作用する張力を確実に低減できる。  前記枠本体が、複数の可撓性の膜体を積層してなることが好ましい。これによって、前記枠本体を前記各貯留体より確実に伸びにくくすることができ、前記流体圧に起因する張力を外枠に確実に担わせることができる。
【００１４】
前記外枠が、前記枠本体に巻き付けられたタガを、更に含むことが好ましい。前記タガは、前記枠本体より伸びにくいことが好ましい。これによって、前記流体圧に起因する張力を外枠に一層確実に分担させることができる。
【００１５】
前記各貯留体が、内部空間が前記第１貯蔵室となる両端閉止の筒状（袋状）の内膜と、前記内膜の変形を許容するようにして前記内膜を収容した筒状の外膜とを含んでいてもよい。被貯蔵流体を各内膜の第１貯蔵室（内部空間）に注入していくと、被貯蔵流体の浮力によって各内膜の一端部が上側を向き、そこに被貯蔵流体が溜まる。これによって、流体貯蔵装置は、複数の貯留体の一端部どうしが環境流体の液面に沿ってほぼ水平に並んだ状態で安定する。したがって、被貯蔵流体を各第１貯蔵室に充填することによって各貯留体を確実に起立姿勢にすることができる。
【００１６】
前記各貯留体が、筒状の外膜と、前記外膜の内部に収容された両端閉止の筒状（袋状）の内膜とを含み、前記内膜の内部空間が前記第１貯蔵室を構成し、前記第１貯蔵室に前記被貯蔵流体を充填した状態で前記内膜の周側部のほぼ全体が前記外膜の内周面に押し当てられるようになっていてもよい。これによって、被貯蔵流体の圧が外膜に伝達され、外膜に前記流体圧と対抗する張力（流体圧起因の強力）が掛かる。その分、内膜に掛かる前記流体圧起因の張力を低減できる。ひいては、被貯蔵流体を安定して貯蔵できる。
【００１７】
さらに、前記外膜が前記内膜より伸びにくくてもよい。これによって、前記流体圧起因の張力が、内膜と外膜のうち、主に外膜に掛かるようにでき、内膜には張力があまり掛からないようにすることができる。したがって、内膜にピンホールが形成されたとしても、それが大きな裂け目に進展するのを確実に防止できる。ひいては、被貯蔵流体をより一層安定的に貯蔵できる。
【００１８】
前記内膜が、前記貯蔵量に応じて前記外膜とは別体に変形してもよい。この場合、好ましくは、前記外膜に開口が形成されている。より好ましくは、前記外膜の軸長方向の端部が開口されている。一層好ましくは、外膜の下を向くべき端部（他端部）が開口されている。これによって、各貯留体の被貯蔵流体の貯蔵量が非満杯のときは、各内膜の上を向くべき一端部に被貯蔵流体が溜まって該一端部の内部体積が増大（膨張）する。内膜の下を向くべき他端部は、内部体積が減少（収縮）する。内膜の他端部と外膜との間には、外膜の開口を通して流入した環境流体が溜まる。したがって、流体貯蔵装置を、複数の貯留体の一端部どうしが環境流体の液面に沿ってほぼ水平に並んだ状態で、確実に安定させることができる。この結果、被貯蔵流体を各第１貯蔵室に充填することによって、各貯留体を確実に立った姿勢にすることができる。また、前記被貯蔵流体の貯蔵量に応じて、前記内膜が、内部体積が増減するように変形するのに伴って、環境流体が、外膜の開口を通して、外膜と内膜との間の第２貯蔵室に出入りする。したがって、外膜は、内膜の変形に拘わらず、ほぼ一定の形状を維持する。
【００１９】
前記外膜が、内部の内膜と一体に前記貯蔵量に応じて変形するようになっていてもよい。この場合、被貯蔵流体の貯蔵量が少ないときは、各貯留体の内膜の上を向くべき一端部に被貯蔵流体が溜まることで、内膜及び外膜の一端部の内部体積が増大（膨張）する。一方、内膜及び外膜の他端部の内部体積は減少（収縮）する。したがって、流体貯蔵装置を、複数の貯留体の一端部どうしが環境流体の液面に沿ってほぼ水平に並んだ状態で、確実に安定させることができる。この結果、被貯蔵流体を各第１貯蔵室に充填することによって、各貯留体を確実に立った姿勢にすることができる。
【００２０】
前記外膜の内部が密封され、かつ前記内膜と外膜との間の膜間空間（第２貯蔵室）の容積が常時ほぼゼロであってもよい。これによって、各貯留体の内膜及び外膜が被貯蔵流体の貯蔵量に応じて確実に一体的に変形するようにできる。また、内膜が破損したときでも、被貯蔵流体の流出を防止したり、被貯蔵流体の汚染を防止したりできる。
前記外膜とその内部の内膜とを接合することによって、各貯留体の内膜及び外膜が被貯蔵流体の貯蔵量に応じて一体的に変形するようにしてもよい。
【００２１】
前記環境流体は、例えば海水であり、前記被貯蔵流体は、例えば淡水である。これによって、海中に淡水を貯蔵できる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、筒状の各貯留体の下を向くべき端部に錘を付けなくても、又は錘の重量を小さくしても、各貯留体を立った姿勢にして、貯蔵体の集合体を環境流体の液面近くに浮いた状態で安定的に設置することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る流体貯蔵装置を、被貯蔵流体が満杯の状態で模式的に示す、図２のＩ−Ｉ線に沿う正面断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う、上記流体貯蔵装置の平面断面図である。
【図３】上記流体貯蔵装置を、被貯蔵流体が満杯でない状態で模式的に示す正面断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る流体貯蔵装置を、被貯蔵流体が満杯でない状態で模式的に示す正面断面図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係る流体貯蔵装置を、被貯蔵流体が満杯の状態で模式的に示す正面断面図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係る流体貯蔵装置を、被貯蔵流体が満杯でない状態で模式的に示す正面断面図である。
【図７】本発明の第４実施形態を示し、上記流体貯蔵装置の貯留体どうしの接合状態の変形態様を示し、図８のＶＩＩ−ＶＩＩに沿う平面断面図である。
【図８】上記第４実施形態における貯留体どうしの接合状態の変形態様を示し、図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩに沿う正面断面図である。
【図９】上記第４実施形態における前記貯留体どうしの接合状態の他の変形態様を示す正面断面図である。
【図１０】本発明の第５実施形態に係る流体貯蔵装置を、被貯蔵流体及び環境流体が半々ずつ充填されている状態で模式的に示す正面断面図である。
【図１１】図１０のＸＩ−ＸＩ線に沿う、上記第５実施形態に係る流体貯蔵装置の貯留体の平面断面図である。
【図１２】第５実施形態に係る流体貯蔵装置を、被貯蔵流体が満杯に充填されている状態で模式的に示す正面断面図である。
【図１３】第５実施形態に係る流体貯蔵装置の全体構成を示す平面図である。
【図１４】第５実施形態に係る流体貯蔵装置の、図１３のＸＩＶ−ＸＩＶ線に沿う正面図である。
【図１５】第５実施形態に係る流体貯蔵装置における１つの貯留ユニットの平面図である。
【図１６】本発明の第６実施形態に係る貯留体を模式的に示す正面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。
図１〜図３は、本発明の第１実施形態を示したものである。流体貯蔵装置１は、海域Ｓの海面近くに浮いた状態で設置されている。環境流体２は海水である。流体貯蔵装置１の貯蔵対象すなわち被貯蔵流体３は、淡水である。流体貯蔵装置１は、海水２より低密度の淡水３を海水２から隔離して海水２中に貯蔵している。装置１の上端部が海面上に出ており、装置１の上端部より下側部分が海中に配置されている。
【００２５】
図１に示すように、流体貯蔵装置１は、貯蔵ユニット４と、被貯蔵流体路５を備えている。貯蔵ユニット４は、設置海域Ｓの海面（環境流体の液面）の近くに浮いた状態で設置されている。貯蔵ユニット４の上端部が海面上に出ており、貯蔵ユニット４の上端部より下側部分が海中に配置されている。貯蔵ユニット４は、複数の貯留体（セル）１０の集合からなる集合体９と、この集合体９を囲む外枠２０とを有している。集合体９を構成する貯留体１０の数は、３個〜１０００個程度が好ましいが、２個でもよく、１０００個以上でもよい。
なお、貯蔵ユニット４は、繋留手段にて繋留してもよい（図１４参照）。
【００２６】
各貯留体１０は、可撓性の筒状（袋状）になっている。各貯留体１０の内部に淡水３を貯蔵する第１貯蔵室１３が形成されている。図１及び図３に示すように、貯蔵室１３の大きさ（内部体積）は、淡水３の貯蔵量に応じて増減可能（膨張収縮可能）である。筒状の各貯留体１０が、軸長方向を上下に向けた起立姿勢になっている。複数の貯留体１０が、軸長方向（図１において上下方向）を互いに揃えて海面に沿って集合して配置されている。隣接する貯留体１０どうしが接合されている。好ましくは、集合体９ひいては貯蔵ユニット４の軸長方向と直交する幅寸法が、集合体９の軸長（図１において上下寸法）より大きく、ひいては各貯留体１０の軸長より大きい。より好ましくは、集合体９の短手方向の幅（軸長方向と直交する最短寸法）が、集合体９の軸長より大きい。一層好ましくは、集合体９の短手方向の幅が、集合体９の軸長の２倍以上である。
【００２７】
貯留体１０の構造を更に詳述する。図１及び図２に示すように、各貯留体１０は、外膜１１（張力膜）と、内膜１２（貯蔵膜）とを有している。外膜１１は、可撓性を有し、かつ軸長方向の両端部が開口された筒状になっている。外膜１１は、可撓性材料にて構成され、好ましくは可撓性樹脂にて構成されている。外膜１１を構成する可撓性樹脂としては、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン等が挙げられる。好ましくは、外膜１１は、ポリエチレンを筒状に成形してなるインフレーション膜にて構成されている。より好ましくは、外膜１１は、低密度ポリエチレンのインフレーション膜にて構成されている。低密度ポリエチレンは伸縮性に富む。外膜１１が、補強繊維を樹脂膜で挟んだ複合膜にて構成されていてもよい。さらに、外膜１１が複数の膜体を積層した積層膜構造になっていてもよい。
【００２８】
外膜１１の軸長方向は、上下方向に向けられている。外膜１１の上端部１１ｃ（一端部）は、海面上に出ている。外膜１１の下端部１１ｄ（他端部）は、海中に配置されている。外膜１１の上下両端部１１ｃ，１１ｄは、それぞれ開口されている。淡水充填時における開口端部１１ｃ，１１ｄの開口面積は、外膜１１の中間部の内部空間の断面積と同じ大きさであるが、これに限られず、内膜１２の抜け出しを阻止する程度に開口端部１１ｃ，１１ｄの開口度が狭くなっていてもよい。
【００２９】
外膜１１の軸長（図１において上下方向の寸法）ひいては貯留体１０の軸長は、例えば１ｍ〜２０ｍ程度である。外膜１１の軸長は、外膜１１の周長以上であることが好ましい。外膜１１の軸長の上限は、流体貯蔵装置１の設置場所の水深未満ないしは５０ｍ以下であることが好ましい。外膜１１の厚みは、例えば１０μｍ〜２００μｍ程度である。図において、外膜１１の厚みは、該外膜１１の周長及び軸長に対して誇張されている。外膜１１の厚みは、外膜１１の周長と比べて十分に小さく、外膜１１の外周面の周長と外膜１１の内周面の周長は実質的に等しい。
【００３０】
各貯留体１０の外膜１１の内部に内膜１２が収容されている。内膜１２は、外膜１１に接合されておらず、外膜１１とは別体に変形可能である。外膜１１は、内膜１２の変形を許容する。なお、ここで言う「変形」とは、膜が、その表面積が増減するように伸び縮みすることではなく、表面積は略一定を保ちながら当該膜の形状が変化することを意味する。内膜１２が、外膜１１とは別体に変形可能な程度に部分的ないしは局所的に外膜１１と融着等で接合されていてもよい。
【００３１】
内膜１２は、可撓性を有し、かつ断面円形の筒状になっている。内膜１２は、可撓性材料にて構成され、好ましくは可撓性樹脂にて構成されている。上記可撓性樹脂としては、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン等が挙げられる。好ましくは、内膜１２は、ポリエチレンを筒状に成形してなるインフレーション膜にて構成されている。より好ましくは、内膜１２は、低密度ポリエチレンのインフレーション膜にて構成されている。
【００３２】
内膜１２の軸長方向は、上下方向に向けられている。内膜１２の上端部１２ａ（一端部）は、海面上に出ている。内膜１２の下端部１２ｂ（他端部）は、海中に配置されている。内膜１２の上下両端部１２ａ，１２ｂは、それぞれ融着されて液密（液体が透過不能）に封止され、封止端部を構成している。これによって、内膜１２の内部が密封されている。この内膜１２の内部空間が、上記第１貯蔵室１３となっている。内膜１２は、淡水３の貯蔵量に応じて内部体積が増減（膨張収縮）するように変形する。
【００３３】
内膜１２の周長は、淡水３の非充填時の外膜１１の周長とほぼ同じ大きさである。淡水３の非充填時において、内膜１２の周長は、外膜１１の周長と同じであるか、又は外膜１１の周長の例えば０〜１０％程度小さくてもよく、若しくは外膜１１の周長の例えば０〜１０％程度大きくてもよい。好ましくは、淡水３の非充填時における両膜１１，１２の周長差は、各膜１１，１２の周長と比べて無視できるほど小さい。
【００３４】
内膜１２の軸長（図１において上下方向の寸法）は、外膜１１の軸長とほぼ同じか、少し小さく、例えば１ｍ〜２０ｍ程度である。内膜１２の軸長は、内膜１２の周長以上であることが好ましい。内膜１２の軸長の上限は、流体貯蔵装置１の設置場所の水深未満ないしは５０ｍ以下であることが好ましい。内膜１２の厚みは、外膜１１の厚みと同じであるが、外膜１１の厚みより大きくてもよく、小さくてもよい。例えば、内膜１２の厚みは、１０μｍ〜２００μｍ程度である。図において、内膜１２の厚みは、該内膜１２の周長及び軸長に対して誇張されている。内膜１２の厚みは、内膜１２の周長と比べて極めて小さく、内膜１２の外周面の周長と内膜１２の内周面の周長は実質的に等しい。
【００３５】
内膜１２を単一の膜体からなる単層構造にし、かつ外膜１１を複数の膜体を積層してなる積層構造にしてもよい。内膜１２の抗張力性を外膜１１の抗張力性より低くし、内膜１２を外膜より伸びやすくしてもよい。内膜１２と外膜１１とに同じ大きさの引っ張り力を印加した場合、内膜１２の伸び率が、外膜１１の伸び率より大きくてもよい。
【００３６】
各内膜１２に被貯蔵流体路５が接続されている。被貯蔵流体路５を介して、淡水３を内膜１２に注入したり、内膜１２内から淡水３を取り出したりすることができる。
なお、図において、被貯蔵流体路５は、内膜１２の上端部に接続されているが、内膜１２の下端部に接続されていてもよい。
【００３７】
図３に示すように、第１貯蔵室１３に被貯蔵流体３が満杯に充填されていない状態では、内膜１２が外膜１１の内周面から全体的又は部分的に離れ、外膜１１内で動く（外膜１１に対し相対変位する）ことができる。外膜１１と内膜１２との間には、膜間空間１４Ａが形成される。図１に示すように、第１貯蔵室１３に被貯蔵流体３が満杯に充填された状態では、内膜１２の周側部が全周にわたって外膜１１の周側部の内周面に押し当てられる。このとき、膜間空間１４Ａの容積は殆どゼロである。
【００３８】
図２に示すように、隣接する貯留体１０，１０の外膜１１，１１どうしが互いの接触部において接合されている。これによって、流体貯蔵装置１を構成する複数の貯留体１０，１０…が互いにくっ付いて集合体９を構成している。図３に示すように、隣接する外膜１１，１１どうしの接合部１１ｅは、加熱による融着によって一体化されている。図１に示すように、この融着接合部１１ｅは、外膜１１の軸長方向の全体にわたってスジ状に延びている。融着接合部１１ｅの幅（図１の紙面直交方向の寸法）は、１ｍｍ以上、外膜１１の周長の１０分の１以下であることが好ましい。
なお、融着接合部１１ｅが、外膜１１の軸長方向に離れた複数箇所だけにスポット状に形成されていてもよい。
【００３９】
仮に、各貯留体１０が他の貯留体１０と押し合っておらず、単独で海中に配置されていたとすると、当該貯留体１０の外周形状は円筒形である。実際には、図２の実線に示すように、集合体９における隣り合う貯留体１０どうしが、各貯留体１０内の流体圧によって互いに押し合うことで変形し、各貯留体１０の膜１１，１２が平面視で概略多角形になっている。
【００４０】
集合体９（複数の貯留体１０，１０…の全体）が、筒状の外枠２０によって囲まれている。外枠２０は、可撓性の枠本体２１を含む。枠本体２１は、複数（図では２つ）の膜体２１ａを積層した複層構造になっている。各膜体２１ａは、軸長方向の両端部が開口された筒状になっている。各膜体２１ａは、可撓性材料にて構成され、好ましくは可撓性樹脂にて構成されている。膜体２１ａを構成する可撓性樹脂としては、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン等が挙げられる。好ましくは、膜体２１ａは、ポリエチレンを筒状に成形してなるインフレーション膜にて構成されている。より好ましくは、膜体２１ａは、低密度ポリエチレンのインフレーション膜にて構成されている。或いは、膜体２１ａが、補強繊維を樹脂膜で挟んだ複合膜であってもよい。膜体２１ａの数は、耐張力の観点からは多いほうが好ましいが、コストを考慮して、２０個以下が好ましい。外枠２０が、単一の膜体２１ａからなる単層構造であってもよい。
外枠２０が、枠本体２１を囲むタガを更に備えていてもよい（図１０参照）。
【００４１】
外枠２０の軸長（上下方向の長さ）は、貯留体１０の軸長と同程度であり、例えば１ｍ〜２０ｍ程度である。外枠２０の各膜体２１ａの厚みは、各膜１１，１２の厚みと同じか、膜１１，１２の厚み以上であることが好ましいが、膜１１，１２の厚みより小さくてもよい。外枠２０全体の厚みは、各膜１１，１２の厚みより大きいことが好ましい。例えば、膜体２１ａの厚みは、１０μｍ〜２００μｍ程度である。図において、外枠２０の厚みは、該外枠２０の周長及び軸長に対して誇張されている。
【００４２】
複層構造の外枠２０は、全体として膜１１，１２より高い抗張力性を有し、膜１１，１２よりも伸びにくい。すなわち、膜１１，１２及び外枠２０に同じ大きさの引っ張り力を印加した場合、外枠２０の伸び率が、膜１１，１２の伸び率よりも小さく、かつ外膜１１の伸び率よりも小さい。なお、外枠２０の各膜体２１ａの伸びやすさは、膜１１，１２と同程度であってもよく、或いは、各膜体２１ａが膜１１，１２よりも伸びやすくてもよい。複数の膜体２１ａが合わさることで、膜１１，１２よりも伸びにくくなればよい。外枠２０が単一の膜体２１ａからなる単層構造である場合、膜体２１ａの厚みを膜１１，１２の厚みより大きくしたり、膜体２１ａを膜１１，１２より高い抗張力特性を有する材質にて構成したりすることによって、外枠２０を膜１１，１２より伸びにくくしてもよい。
【００４３】
上記のように構成された流体貯蔵装置１において、淡水３の貯蔵量が殆ど空の状態では、各貯留体１０の内膜１２のほぼ全体がしぼんだ状態になる。外膜１１は、全体的に断面円形の状態を維持する。膜間空間１４Ａには、外膜１１の下端開口１１ｄから流入した海水２が溜まる。外膜１１の上端開口１１ｃから海面上の空気が膜間空間１４Ａ内に入り込んでいてもよい。隣接する貯留体１０の外膜１１，１１どうしが接合されているため、内膜１２が萎んでいても、貯留体１０，１０…どうしがばらばらになることはなく、集合体９が集合状態を維持できる。この状態から、淡水３を被貯蔵流体路５から各第１貯蔵室１３に注入していくと、淡水３は、浮力によって各第１貯蔵室１３の上側部分に溜まろうとする。したがって、図３に示すように、淡水３の貯蔵量が少ないときは、各内膜１２の上側部分の内部体積が増大（膨張）する。一方、内膜１２の下側部分の内部体積は小さいままである。外膜１１の下側部分の膜間空間１４Ａには、海水２が残留する。このため、複数の貯留体１０が海面に沿ってほぼ水平に並んだ状態で、貯蔵ユニット４が安定する。
【００４４】
淡水３の貯蔵量が増えるにしたがって、内膜１２の充満部分が下方へ進展するように、内膜１２が変形する。これに伴ない、外膜１１の下側部分の膜間空間１４Ａの海水２が、外膜１１の下端開口１１ｄから押し出され、膜間空間１４Ａの体積が収縮する。そして、図１に示すように、各第１貯蔵室１３に淡水３を満杯に充填することで、各貯留体１０を起立姿勢（軸長方向を上下に向けた姿勢）にすることができる。
【００４５】
したがって、貯留体１０を起立姿勢にするために貯蔵ユニット４の底部に錘を付ける必要がない。よって、施工を簡易化でき、資材費及び施工費を低減できる。加えて、錘が無いから、各膜１１，１２に淡水３の浮力と錘の重力とに起因する張力が掛かることがない。錘を付けるとしても、その重量は小さくて済む。したがって、淡水３の浮力と錘の重力とに起因する張力を充分に小さくできる。
【００４６】
各貯留体１０の第１貯蔵室１３に淡水３を満杯に充填すると、淡水３の圧によって内膜１２の周側部が全周にわたって外膜１１の周側部の内周面に押し当てられる。また、隣接する貯留体１０，１０…どうしが押し合うことで、膜１１，１２の断面形状が変形する。さらに、集合体９の外周部（最も外側の貯留体１０の外側を向く部分）が外枠２０の内周面に押し当てられる。したがって、各貯留体１０の周側部の全周が、隣接する貯留体１０又は外枠２０に押し当てられる。これによって、各貯留体１０の淡水３の圧が外枠２０に伝達され、外枠２０に上記淡水３の圧と対抗する張力（流体圧起因の張力）が掛かる。すなわち、外枠２０は、貯蔵ユニット４全体の淡水３の圧力に対する抗力を担う。その分、各貯留体１０の膜１１，１２に掛かる張力を低減できる。外枠２０を膜１１，１２よりも伸びにくくすることで、外枠２０が貯蔵ユニット４全体の張力の大部分を負担するようにでき、各貯留体１０の膜１１，１２には張力が殆ど掛からないようにすることができる。したがって、膜１１，１２にピンホールが形成されたとしても、該ピンホールが大きな裂け目に進展するのを防止又は抑制できる。
【００４７】
さらに、淡水３の充填によって内膜１２のどの部分においても内圧が外圧より高圧になるようにできるから、たとえ内膜１２の周側部にピンホールが形成されたとしても、海水２がピンホールを介して第１貯蔵室１３内に混入するのを防止でき、第１貯蔵室１３内の淡水３が汚染されるのを防止できる。また、内膜１２の材質や厚みを大きな張力に耐え得るように選定ないしは設定する必要が無い。さらに、内膜１２の両端の融着部分の封止強度を必要以上に高くする必要が無く、内膜１２の製造時における上記部分の融着作業を簡易化できる。
【００４８】
海水２中の漂流物が流体貯蔵装置１に衝突したとしても、集合体９は外枠２０によって護られて損傷しにくい。特に、集合体９の内側の貯留体１０は、外枠２０だけでなく外側の貯留体１０によっても護られることで一層損傷しにくい。したがって、貯蔵した淡水３の全量を失うのを回避できる。また、フジツボ等の固着生物の幼体は、主に外枠２０の外周面に付き易い。この外枠２０の外周面上で上記固着生物が成長しても、貯留体１０は殆ど影響を受けない。また、淡水３の圧によって、隣接する貯留体１０間の隙間を殆ど無くすことができるから、上記固着生物の幼体が貯留体１０の外周面に付くのを確実に防止できる。したがって、上記固着生物によって貯留体１０が破損するのを確実に防止できる。
【００４９】
海水２中の漂流物が流体貯蔵装置１に衝突したとしても、内側の貯留体１０は外側の貯留体１０によって護られて損傷しにくいから、貯蔵した淡水３の全量を失うのを回避できる。また、フジツボ等の硬い殻を有する固着生物の幼体は、主に、最も外側に在る貯留体１０の露出面に付き易い。この露出面上で上記固着生物が成長しても、貯留体１０が破損するまでには至りにくい。一方、上記固着生物の幼体は内側の貯留体１０には付きにくい。たとえ、上記固着生物の幼体が内側の貯留体１０に付いたとしても、内側の貯留体１０，１０どうしの隙間は狭く、一般に栄養状態が良好でないと考えられるから、上記固着生物が成長しにくい。したがって、貯留体１０が破損する可能性は小さいと考えられる。
【００５０】
貯蔵ユニット４に貯蔵した淡水３を利用する際は、被貯蔵流体路５を介して各貯留体１０から淡水３を取り出す。淡水３が排出されるにしたがって、内膜１２が、内部体積の収縮方向に変形する。これに伴ない、外部の海水２が外膜１１の下端開口１１ｄから膜間空間１４Ａに流入する。したがって、内膜１２の変形に拘わらず、外膜１１を一定の形状に維持できる。または、外膜１１の変形量を内膜１２の変形量より小さくできる。
【００５１】
次に、本発明の他の実施形態を説明する。以下の実施形態において、既述の形態と重複する構成に関しては、図面に同一符号を付して説明を省略する。
図４に示す第２実施形態は、外膜１１の変形態様に係る。この変形態様では、外膜１１の上端部が融着（ヒートシール）等にて閉じられ、閉塞端部１１ａとなっている。これによって、内膜１２の上端部を日光の照射や鳥の攻撃等から保護することができる。
外膜１１の下端部１１ｄは開口されている。
【００５２】
外膜１１の上端部１１ａの閉塞手段は、融着に限られない。上記閉塞手段として、例えば一対の板状の挟付部材を用い、外膜１１の上端部を上記一対の挟付部材によって挟み付けて閉じ、かつ貫通ボルトにて上記一対の挟付部材を止めてもよい。外膜１１の上端部は、必ずしも気密又は液密に封止する必要は無く、空気や海水の出入りを許容していてもよい。
【００５３】
図５及び図６に示す第３実施形態は、外膜１１の他の変形態様に係る。この変形態様では、外膜１１の上端部１１ａ及び下端部１１ｂが、それぞれ融着によって液密に封止され、封止端部を構成している。これによって、外膜１１の内部が密封されている。このため、淡水３の貯蔵量に応じて、外膜１１が、内部の内膜１２と一体に変形する。外膜１１と内膜１２との間の袋間空間の容積は、淡水３の貯蔵量に拘わらず常時ほぼゼロである。外膜１１の内周面の全体が、淡水３の貯蔵量に拘わらず常時、内膜１２の外周面にほぼ密着している。
なお、膜１１，１２の上端部１１ａ，１２ａに空気抜き用の穴（図示省略）を設けてもよい。
【００５４】
図６に示すように、第３実施形態において、各貯留体１０における淡水３の貯蔵量が少ないときは、淡水３は、浮力によって内膜１２の上側部分だけに溜まろうとする。このため、外膜１１及び内膜１２の上側部分の内部体積が増大（膨張）する。膜１１，１２の下側部分は萎んだ状態になり、不規則に変形する。したがって、貯留体１０，１０…どうしが海面に沿ってほぼ水平に並んだ状態で、貯蔵ユニット４が安定する。淡水３の貯蔵量が増えるにしたがって、膜１１，１２の充満部分が下方へ伸長するように、膜１１，１２が一体的に変形する。このようにして、図５に示すように、淡水３を満杯に充填したとき、各貯留体１０を立った姿勢（軸長方向を上下に向けた姿勢）にすることができる。したがって、貯蔵ユニット４に錘を付ける必要がなく、施工を簡易化でき、資材費及び施工費を低減できる。錘を付ける場合であっても、その重量を充分に小さくでき、膜１１，１２に働く張力を小さく抑えることができる。また、外膜１１が密封されているために、内部の内膜１２を確実に保護できる。たとえ、内膜１２にピンホールが形成されたとしても、淡水３が貯留体１０から流出するのを確実に阻止できる。
【００５５】
図７及び図８に示す第４実施形態は、隣接する貯留体１０，１０の外膜１１，１１どうしの接合構造の変形態様に係る。隣接する貯留体１０，１０どうしは、融着に代えて、接合手段４０にて接合されている。接合手段４０は、一対の接合部材４１，４１を有している。これら接合部材４１は、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン等の樹脂にて構成されている。各接合部材４１は、接合手段４０の軸長方向に沿って真っ直ぐ延びる棒状になっている。各接合部材４１の長手方向と直交する断面形状は半円状になっている。
【００５６】
各接合部材４１は、対応する貯留体１０の内膜１２と外膜１１との間に配置されている。一対の接合部材４１，４１の間に、隣接する貯留体１０，１０の外膜１１，１１が挟み付けられている。一対の接合部材４１，４１は、複数のボルト４３にて連結されている。ボルト４３は、塩化ビニール等の耐海水性のある樹脂製ボルトであることが望ましい。各ボルト４３が外膜１１を貫通している。複数のボルト４３は、接合部材４１の長手方向に間隔を置いて配置されている。ボルト４３の配置間隔は、５０ｍｍ〜１ｍ程度が好ましい。これらボルト４３を締め付けることで、接合部材４１の平坦な内側面が外膜１１に強く押し当てられている。これによって、接合手段４０が、隣接する貯留体１０，１０の接合部分の張力を負担している。その分、上記接合部分の外膜１１には張力があまり掛からないようにできる。接合部材４１の半円筒面状の外面には内膜１２が被さっている。接合部材４１の外面を滑らかな曲面にすることによって、内膜１２の損傷を防止できる。
【００５７】
図９に示すように、接合部材は、棒状に代えて、半円球状であってもよい。複数の半円球状の接合部材４２が、貯留体１０の軸長方向に間隔を置いて設けられていてもよい。
或いは、図示は省略するが、一対の接合部材のうち一方が、貯留体１０の軸長方向に沿って真っ直ぐ延びる棒状の接合部材４１であり、他方が、貯留体１０の軸長方向に間隔を置いて配置された複数の半円球状の接合部材４２にて構成されていてもよい。
【００５８】
図１０〜図１５は、本発明の第５実施形態を示したものである。図１３及び図１４に示すように、第５実施形態の流体貯蔵装置１は、貯蔵ユニット４を複数備えていている。装置１全体の貯蔵ユニット４の数は、１個〜１００００個程度が好ましい。貯蔵ユニット４の直径は、１ｍ〜１００ｍ程度であることが好ましく、ここでは２０ｍ程度である。各貯蔵ユニット４は、好ましくは直径が高さより大きい筒状になっている。貯蔵ユニット４の高さ（図１３の紙面と直交する方向の寸法）は、０．５ｍ〜５０ｍ程度又は設置海域Ｓの水深未満であることが好ましい。隣り合う貯蔵ユニット４，４どうしの間隔は、各ユニット４の直径の０．３倍から水深程度が好ましく、ここでは１５ｍ程度である。
【００５９】
図１４及び図１５に示すように、各貯蔵ユニット４は、繋留手段６によって海域Ｓに繋留されている。貯蔵ユニット４の外周部には、複数の被繋留部６ａが設けられている。複数の被繋留部６ａは、外枠２０の周方向に離れて、好ましくは等間隔置きに配置されている。図において、被繋留部６ａの数は、４つであるが、５つ以上でもよく、２つ又は３つでもよい。貯蔵ユニット４に被繋留部６ａが１つだけ設けられていてもよい。
【００６０】
各被繋留部６ａに繋留ロープ６ｂの一端部が繋がれている。繋留ロープ６ｂの他端部は、設置海域Ｓの海上に浮遊しているフロート６ｃ（浮遊体）に接続されている。フロート６ｃは、第２繋留ロープ６ｄを介して海底のシンカー６ｅに繋がれている。シンカー６ｅが、海中に浮遊していてもよい。或いは、第１繋留ロープ６ｂが、シンカー６ｅに直接繋がれていてもよい。第１繋留ロープ６ｂが、護岸等の海中壁に繋がれていてもよい。
【００６１】
図１０に示すように、第５実施形態では、各貯蔵ユニット４の各貯留体１０Ａが、外膜１１及び内膜１２を有している。外膜１１は、第１実施形態の膜１１と同様の可撓性材料にて構成され、上下に長い袋状（筒状）になっている。外膜１１の上端部１１ａ及び下端部１１ｂは、融着（ヒートシール）等によって封止されている。外膜１１の内部に内膜１２が収容されている。内膜１２は、第１実施形態の膜１２と同様の可撓性材料にて構成され、上下に長い袋状（筒状）になっている。内膜１２の上端部１２ａ及び下端部１２ｂは、融着（ヒートシール）等によって封止されている。外膜１１と内膜１２は、何れの箇所でも接合されておらず、互いに別体になっている。
なお、膜１１，１２の上端部１１ａ，１２ａどうしが融着等によって一体に接合されていてもよい。さらに、膜１１，１２の下端部１１ｂ，１２ｂどうしが融着等によって一体に接合されていてもよい。
集合体９の隣り合う貯留体１０Ａ，１０Ａどうしは接合されておらず、互いに別体かつ分離可能になっている。
【００６２】
図１４に示すように、集合体９の幅（軸長方向と直交する方向の寸法）は、集合体９の軸長（上下方向の寸法）より大きく、好ましくは集合体９の軸長の２倍以上である。集合体９が軸長方向と直交する方向に短径と長径を有しているときは、短径すなわち集合体９の短手方向の幅が、集合体９の軸長より大きいことが好ましく、上記短手方向の幅が、集合体９の軸長の２倍以上であることがより好ましい。
【００６３】
複数の貯留体１０Ａ，１０Ａ…からなる集合体９が外枠２０によって囲まれている。外枠２０は、枠本体２１と、タガ２２を含む。枠本体２１は、第１実施形態と同様に、複数の可撓性の膜体２１ａを積層した積層膜構造になっている。複層構造の枠本体２１は、貯留体１０Ａの各膜１１，１２より伸びにくい。
【００６４】
図１４に示すように、枠本体２１の外周には、上下に離れて２つ（複数）の環状のタガ２２，２２が巻き付けられている。タガ２２は、硬質樹脂又は金属にて構成され、枠本体２１より伸びにくい。タガ２２は、完全に閉じた環状であってもよく、一箇所が切り欠かれたＣ字環状であってもよい。Ｃ字環状のタガ２２の場合、その切り欠き部がボルト等の連結具にて引き寄せられるように連結される。タガ２２が、周方向に複数の円弧状のタガ部材に分割されていて、周方向に隣接するタガ部材どうしが連結具にて連結されていてもよい
【００６５】
図１５に示すように、集合体９の上面には上部網２３が被せられている。図１０に示すように、網２３の外周部が外枠２０の上端部に止着されている。網２３によって、外枠２０内の貯留体１０Ａが上へ抜け出るのが阻止されている。集合体９の下面には底部網２４が被せられている。網２４の外周部が外枠２０の下端部に止着されている。網２４によって、外枠２０内の貯留体１０Ａが下へ抜け出るのが阻止されている。
【００６６】
図１０に示すように、各貯留体１０Ａの底部には錘１５が設けられている。後述するように、貯留体１０Ａの底部には相対的に重比重の海水２が溜まり、上部には相対的に軽比重の淡水３が溜まる傾向があるから、錘１５の重さは、１ｋｇ〜１０ｋｇ程度で十分である。貯留体１０Ａの上部にはフロート１６が設けられている。フロート１６は、発泡スチロール等の発泡樹脂にて構成されている。錘１５及びフロート１６によって、貯留体１０Ａを確実に安定した起立姿勢にすることができる。錘１５とフロート１６の何れか一方を省略してもよい。錘１５とフロート１６の両方を省略してもよい。通常、貯留体１０Ａ内の上部には空気が溜まりやすく、この空気がフロート１６の代わりになる。
【００６７】
各貯留体１０Ａの内膜１２の内部が第１貯蔵室１３になっている。外膜１１と内膜１２の間の空間が第２貯蔵室１４になっている。内膜１２が、第１貯蔵室１３と第２貯蔵室１４を隔てる隔壁になっている。第１貯蔵室１３には淡水３（被貯蔵流体）が充填されている。第２貯蔵室１４には海水２（環境流体）が充填されている。
【００６８】
図１３及び図１５に示すように、被貯蔵流体路５が、陸地Ｌの被貯蔵流体源３Ｓから延びて、複数段階にわたってツリー状に分岐している。被貯蔵流体源３Ｓは、雨水や地下水を蓄えた井戸、貯留池、ダム、河川等にて構成されている。なお、図１３及び図１５においては、流体路５の一部のみを図示する。図１０に示すように、被貯蔵流体路５の最終段の枝路が、各貯蔵ユニット４の貯留体１０Ａの第１貯蔵室１３に接続されている。詳細な図示は省略するが、被貯蔵流体源３Ｓの水位は、貯蔵ユニット４の上端部より高所に位置している。したがって、被貯蔵流体路５の開閉弁５Ｖを開くと、被貯蔵流体源３Ｓの淡水３を、水頭圧によって被貯蔵流体路５を介して貯蔵ユニット４に供給することができる。
なお、被貯蔵流体路５に、被貯蔵流体源３Ｓの淡水３を貯蔵ユニット４に圧送する圧送ポンプを設けてもよい（図示省略）。
【００６９】
図１３及び図１５に示すように、第５実施形態の流体貯蔵装置１は、環境流体路７を更に備えている。環境流体路７（図１３及び図１５において一部のみ図示）は、設置海域Ｓの海中から延びて複数段階にわたってツリー状に分岐している。図１０に示すように、環境流体路７の最終段の枝路が、各貯留体１０Ａの第２貯蔵室１４に接続されている。環境流体路７には、圧送ポンプ７Ｐが設けられている。圧送ポンプ７Ｐの駆動によって、海域Ｓの海水を貯蔵ユニット４に圧送することができる。
【００７０】
図１０に示すように、各貯留体１０Ａは、第１貯蔵室１３の淡水３と第２貯蔵室１４の海水２とによって、全体として常時満杯になっている。貯留体１０Ａ内の海水２と淡水３の合計貯蔵量は、海水２と淡水３の貯蔵割合に依らずに略一定である（図１０及び図１２参照）。淡水３の貯蔵量が増えると海水２の貯蔵量が減る。淡水３の貯蔵量が減ると海水２の貯蔵量が増える。これら淡水３及び海水２の貯蔵量の増減に応じて、内膜１２が変形し、第１貯蔵室１３と第２貯蔵室１４の容積が変化する。図１０に示すように、貯留体１０Ａに海水２と淡水３が半々ずつ充填されているときは、これら充填液２，３どうしの比重差によって、第１貯蔵室１３が上に位置し、第２貯蔵室１４が下に位置する。内膜１２の上側部分は膨らみ、内膜１２の下側部分は萎んでいる。図１２に示すように、淡水３が貯留体１０Ａ内に満杯に充填された状態では、内膜１２のほぼ全体が外膜１１の内周面に接する。
【００７１】
図１１の二点鎖線に示すように、仮に、各貯留体１０Ａが他の貯留体１０Ａと押し合っておらず、単独で海中に配置されていたとすると、当該貯留体１０Ａの外周形状は円筒形である。実際には、図１１の実線に示すように、集合体９における隣り合う貯留体１０Ａどうしが、各貯留体１０Ａ内の流体圧によって互いに押し合うことで変形し、各貯留体１０Ａが平面視で概略多角形になっている。上記の押し合いによって、各貯留体１０Ａの外膜１１に働く張力を低減できる。更に、集合体９の外周面（最外周の貯留体１０Ａの外側を向く面）が、枠本体２１に押し当てられている。更には、枠本体２１がタガ２２に押し当てられている。これによって、外枠２０が、各貯留体１０Ａの流体圧と対抗する張力を担う。枠本体２１を複数の膜体２１ａからなる複層構造にすることによって、枠本体２１の耐張力強度を確保できる。個々の貯留体１０Ａは上下に長い筒状であっても、複数の貯留体１０Ａを集合させて縛り付けることで、各貯留体１０Ａを安定的に起立姿勢にすることができる。これによって、貯蔵ユニット４をコンパクトにできる。
【００７２】
淡水３を入れる前の貯蔵ユニット４の各貯留体１０Ａには、第２貯蔵室１４に海水２を満杯に充填しておく。そうすることで、隣接する貯留体１０Ａ，１０Ａどうしを互いに押し付け、かつ外枠２０にて貯留体１０Ａ，１０Ａ…の集合体９を縛り付けることができる。これによって、淡水３が入っていないときでも、各貯留体１０Ａを起立した姿勢で安定させることができる。
【００７３】
貯蔵ユニット４内の淡水３が非満杯の状態又はほとんど入っていない状態において、開閉弁５Ｖを開けると、供給源３Ｓの淡水３が、水頭圧によって、被貯蔵流体路５を経て、各貯留体１０Ａの第１貯蔵室１３に導入される。流体路５に設けた圧送ポンプ（図示省略）によって淡水３を第１貯蔵室１３に圧送することにしてもよい。第１貯蔵室１３への淡水導入によって、内膜１２が内部体積の増大（膨張）方向に変形し、これに伴なって、第２貯蔵室１４の海水２が、環境流体路７に押し出される。この海水２が、停止中の圧送ポンプ７Ｐ内を逆流し、環境流体７の基端部から海Ｓに排出される。
【００７４】
これによって、第１貯蔵室１３が膨張し、かつ第２貯蔵室１４が収縮する。貯留体１０Ａ全体としては、淡水３の注入中、常時満杯状態を維持できる。したがって、隣接する貯留体１０Ａとの押し付け状態を維持でき、かつ外枠２０による集合体９の縛り付け状態を維持できる。この結果、淡水３の注入時でも貯留体１０Ａの起立姿勢を保つことができる。図１２に示すように、淡水３が貯留体１０Ａ内に満杯に充填されたときは、ほぼ淡水３だけの圧によって上記押し付け状態及び縛り付け状態を維持でき、ひいては貯留体１０Ａの起立姿勢を保つことができる。貯留体１０Ａへの淡水３の充填が終了したときは、開閉弁５Ｖを閉じることが好ましい。
【００７５】
淡水供給源３Ｓの淡水３が不足してきたときは、貯蔵ユニット４から淡水３を供給源３Ｓに補充することができる。補充の際は、開閉弁５Ｖを開け、かつ圧送ポンプ７Ｐを駆動する。これよって、海Ｓの海水２が環境流体路７に取り込まれ、第２貯蔵室１４に導入される。この海水２の導入圧によって、内膜１２が内部体積の縮小方向に変形するとともに、第１貯蔵室１３内の淡水３が、被貯蔵流体路５に押し出されて、淡水供給源３Ｓに送出される。上記の海水２の導入及び淡水３の送出に伴なって、第１貯蔵室１３が収縮するとともに、第２貯蔵室１４が膨張する。貯留体１０Ａ全体としては、淡水３の送出中、常時満杯状態を維持できる。したがって、隣接する貯留体１０Ａとの押し付け状態を維持でき、かつ外枠２０による集合体９の縛り付け状態を維持できる。この結果、淡水３の送出時でも貯留体１０Ａの起立姿勢を保つことができる。
第２貯蔵室１４に溜める流体として海水２を用いることで、資材コストを低減できる。
【００７６】
図１６は、本発明の第６実施形態を示したものである。この実施形態は、第５実施形態の貯留体の変形態様に係る。第６実施形態の貯留体１０Ｂは、外膜１７と、第１内膜１８と、第２内膜１９を備えている。外膜１７は、第１実施形態の外膜１１と同様の可撓性材料にて構成され、上下に長い筒状になっている。外膜１７の内部に第１内膜１８と第２内膜１９が収容されている。第１、第２内膜１８，１９は、それぞれ第１実施形態の内膜１２と同様の可撓性材料にて構成され、上下に長い筒状（袋状）になっており、かつ上下両端部が閉じられている。第１内膜１８に被貯蔵流体路６が接続され、第１内膜１８の内部が第１貯蔵室１３になっている。該第１貯蔵室１３に淡水３が充填されている。第２内膜１９に環境流体路７が接続され、第２内膜１９の内部が第２貯蔵室１４になっている。該第２貯蔵室１４に海水２が充填されている。２つの内膜１８，１９の互いに接する部分が、貯留体１０Ｂ内の海水２と淡水３とを隔てる隔壁を構成する。
【００７７】
内膜１８，１９どうしは接合されておらず、互いに別体かつ分離可能になっている。各貯蔵室１３，１４に流体３，２が充填されることによって、内膜１８，１９どうしが、外膜１７内において互いに押し合っている。淡水３と海水２の比重差によって、貯留体１０Ｂの上側部分においては、第１内膜１８の内部体積が大きくなり、かつ第２内膜１９の内部体積が小さくなっている。また、貯留体１０Ｂの下側部分においては、第２内膜１９の内部体積が大きくなり、かつ第１内膜１８の内部体積が小さくなっている。第２内膜１９の上端部にフロート１６が設けられ、第２内膜１９の下端部に錘１５が設けられている。
なお、フロート１６を第１内膜１８の上端部に設けてもよい。錘１５を第１内膜１８の下端部に設けてもよい。フロート１６又は錘１５を省略してもよい。
【００７８】
この変形態様によれば、第２内膜１９が破損したとしても、第１内膜１８内の淡水３に海水２が混ざったり、第１内膜１８内の淡水３が海中に漏出したりするのを回避できる。
【００７９】
本発明は、上記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改変態様を採用できる。
例えば、各貯留体１０の外膜１１を内部の内膜１２と融着等で接合してもよい。
被貯蔵流体路５を貯留体１０の下端部に接続してもよく、淡水３を貯留体１０の下端部から第１貯蔵室１３に注入してもよい。
環境流体路７を貯留体１０の上端部に接続してもよく、海水２を貯留体１０の上端部から第２貯蔵室１４に注入してもよい。
外枠２０の伸びやすさが膜１１，１２と同程度であってもよく、又は外枠２０が膜１１，１２よりも伸びやすくてもよい。その場合でも、外枠２０が最外側の貯留体１０に押し当たって張力の一部を負担することで、各貯留体１０の膜１１，１２に掛かる張力を低減できる。
複数の実施形態を互いに組み合わせてもよい。例えば、第１〜第３実施形態（図１〜図６）においても、第５実施形態（図１０〜図１２）と同様に、貯留体１０の底部に錘１５を設けてもよく、貯蔵体１０の上部にフロート１６を設けてもよい。その場合、上記錘１５の重量を、単一の貯留体１０を立った姿勢で浮かせるのに要する錘の重量に比べて、小さくできる。
第１〜第４、第６実施形態（図１〜図９、図１６）の装置１においても、第５実施形態（図１０〜図１５）と同様に複数の貯蔵ユニット４を備えていてもよい。
第１〜第４、第６実施形態（図１〜図９、図１６）の装置１においても、第５実施形態（図１０〜図１５）と同様に、貯蔵ユニット４が繋留手段６によって海域Ｓに繋留されていてもよい。
被貯蔵流体３は、環境流体２より低密度の流体であればよく、淡水に限られず、更には液体に限られず、例えば石油、天然ガス等であってもよい。
環境流体２は、海水に限られず、湖水やダムの水でもよく、原油タンク内の原油でもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明は、例えば淡水を海中に貯蔵する淡水貯蔵技術に適用可能である。
【符号の説明】
【００８１】
Ｌ      陸地
Ｓ      設置海域
１      流体貯蔵装置
２      海水（環境流体）
３      淡水（被貯蔵流体）
３Ｓ    被貯蔵流体源
４      貯蔵ユニット
５      被貯蔵流体路
５Ｖ    開閉弁
６      繋留手段
６ａ    被繋留部
６ｂ    繋留ロープ
７      環境流体路
７Ｐ    圧送ポンプ
９      集合体
１０    貯留体（セル）
１１    外膜
１１ａ，１１ｂ  封止端部
１１ｃ，１１ｄ  開口端部
１１ｅ  融着接合部
１２    内膜（隔壁）
１２ａ，１２ｂ  封止端部
１３    第１貯蔵室
１４    第２貯蔵室
１５    錘
１６    フロート
１７    外膜
１８    第１内膜（隔壁）
１９    第２内膜（隔壁）
２０    外枠
２１    枠本体
２１ａ  膜体
２２    タガ
２３，２４  網
４０    接合手段
４１    棒状の接合部材
４２    半円球状の接合部材
４３    ボルト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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