JP6983892B2 - 液体中の負荷に給電するための負荷装置 - Google Patents
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Description
− 送信器装置と
− シートとして形作られた少なくとも1つのキャリア媒体と
を備え、
キャリア媒体が、海洋構造物の表面内、又は表面上に配置される後面と、液体に接触する前面とを含み、
キャリア媒体が、
− キャリア媒体に埋設された多数の負荷であって、
各負荷が、電源から電源電流を受信するために、第1の給電ノードと第2の給電ノードとの間に結合された、多数の負荷と、
− 前面における複数の前電極であって、各前電極が、第1の給電ノードのうちの1つ又は複数に接続され、電気伝導媒体に結合されるように配置された、複数の前電極と、
− 第2の給電ノードのうちの1つ又は複数に接続された1つ又は複数の後電極であって、各後電極が、海洋構造物の反対側エリア及び誘電体層と組み合わされて、第2の給電ノードと海洋構造物に結合された電源の1つの極性部との間における電源電流の容量性の伝達のための後コンデンサを形成するように、後面付近においてキャリア媒体に埋設された後電気伝導層を備える、1つ又は複数の後電極と、
を備え、
送信器装置が、電源の他方の極性部に結合するために配置された電源線と、電源線にガルバニック的に接続された多数の送信器とを含み、多数の送信器が、複数の前電極付近において電気伝導媒体に接触して配置される電源線に沿って分布し、それぞれの送信器が、それぞれの1つ又は複数の前電極付近に位置する。
− 少なくとも1つのキャリア媒体が、海洋構造物の表面内、又は表面上に後面を含む海洋構造物に装着され、
− 少なくとも1つの送信器装置が、複数の前電極付近において海洋構造物の表面に配置され、
海洋構造物が、
− 海洋構造物と電源から負荷に電源電流を伝達するための送信器装置の電源線との間に結合された電源
を備える。
− 液体にさらされる海洋構造物の表面に少なくとも1つのシートを装着することと、
− 複数の前電極付近において海洋構造物の表面に送信器装置を配置することと、
− 海洋構造物と、電源から負荷に電源電流を伝達するための送信器装置の電源線との間に結合された電源を提供することと、
を有する。
C=ε0εrA/d
により与えられ、ここで、Aは表面であり、dはプレートから海水までのギャップの厚さであり、(キャリアの材料としてのシリコーンの場合)ε0=8.854×10−12F/mであり、εr=2.75である。ギャップが0.1mmの間であり、プレート表面が50×50mm2である場合、カップリングコンデンサの値がC=6×10−10Fである。f=100kHzの周波数の場合、AC抵抗は
Z=1/iωC
により与えられる。従って、このコンデンサに対する|Z|の典型的な値は、|Z|=2.6kOhmである。これは、約6V/15mA=400OhmであるUVC LEDの典型的な抵抗より大きい。従って、LEDの単一の集合が使用される場合、これは、容量性結合器の抵抗に起因して大幅な電力損失につながる。より高い振動数(例えば>2MHz)において、結合器の抵抗はより小さいので、電力損失が小さくなる。
Z=iωL+1/iωC
により与えられ、
|Z|=(1−ω2LC)/ωC
となる。|Z|の値は
Claims (15)
- 液体にさらされた海洋構造物の表面における負荷に給電するための負荷装置であって、前記液体が、電気伝導媒体を構成し、前記負荷装置が、
送信器装置と、
シートとして形作られた少なくとも1つのキャリア媒体と
を備え、
前記キャリア媒体が、前記海洋構造物の前記表面内、又は当該表面上に配置される後面と、前記液体に接触する前面とを含み、
前記キャリア媒体が、
前記キャリア媒体に埋設された多数の負荷であって、各負荷が、電源から電源電流を受信するために、第1の給電ノードと第2の給電ノードとの間に結合された、前記多数の負荷と、
前記前面における複数の前電極であって、各前電極が、前記第1の給電ノードのうちの1つ又は複数に接続され、前記電気伝導媒体に結合された、前記複数の前電極と、
前記第2の給電ノードのうちの1つ又は複数に接続された1つ又は複数の後電極であって、各後電極が、前記海洋構造物の反対側エリア及び誘電体層と組み合わされて、前記第2の給電ノードと前記海洋構造物に結合された前記電源の1つの極性部との間における電源電流の容量性の伝達のための後コンデンサを形成するように、前記後面付近において前記キャリア媒体に埋設された後電気伝導層を備える、前記1つ又は複数の後電極と、
を備え、
前記送信器装置が、前記電源の他方の極性部に結合するための電源線と、前記電源線にガルバニック的に接続された多数の送信器とを含み、前記多数の送信器が、前記複数の前電極付近において前記電気伝導媒体に接触する前記電源線に沿って分布し、それぞれの送信器が、それぞれの1つ又は複数の前電極付近に位置する、
負荷装置。 - 前記前電極は、前記第1の給電ノードと前記電気伝導媒体との間における電源電流の伝達のための、前記液体にガルバニック的に接触した前記前面における伝導部を備える、請求項1に記載の負荷装置。
- 前記前電極は、前記前面付近において前記キャリア媒体に埋設された電気伝導層を備え、埋設された前記電気伝導層は、前記液体の反対側エリア、及び、前記キャリア媒体の材料により構成された誘電体層と組み合わされて、前記第1の給電ノードと前記電気伝導媒体との間における電源電流の容量性の伝達のための前コンデンサを形成する、請求項1に記載の負荷装置。
- 前記電源線は、
絶縁カバー内の電源伝導体と、
前記液体に接触するために前記絶縁カバーから延びた電気伝導突出部を備える1つ又は複数の送信器、及び、前記液体に接触するために局所的に前記絶縁カバーを含まない前記電源伝導体のむき出しのエリアにより形成される1つ又は複数の送信器、並びに
前記液体に接触するために局所的に前記絶縁カバーを含まない前記電源伝導体のむき出しのエリアにより形成される1つ又は複数の送信器
のうちの一方と
を備える、請求項1乃至3の何れか一項に記載の負荷装置。 - 前記電源線は、絶縁カバー内に電源伝導体を備え、各送信器は、前記絶縁カバー内において当該絶縁カバーの表面付近に埋設された送信器層を備え、前記送信器層は、導電性であり、前記電源伝導体に接続されて、前記液体の反対側エリア、及び、前記絶縁カバーの材料により構成された誘電体層と組み合わされて、前記電源線と前記液体との間における電源電流の容量性の伝達のための送信器コンデンサを形成する、請求項1乃至3の何れか一項に記載の負荷装置。
- 前記送信器装置は、それぞれのリード線においてそれぞれの送信器を含む多リード線ケーブルを備え、前記多リード線ケーブルは、前記電源線を構成するために前記リード線を前記電源の前記他方の極性部に接続し、前記海洋構造物の前記表面にわたって前記リード線を分離して、分布させる、請求項1乃至5の何れか一項に記載の負荷装置。
- 前記送信器装置は、絶縁された配線と、それぞれの配線においてそれぞれの送信器とを含む配線メッシュを備え、前記配線メッシュは、前記電源線を構成するために前記電源の前記他方の極性部に接続され、前記海洋構造物の前記表面にわたって分布する、請求項1乃至6の何れか一項に記載の負荷装置。
- 前記キャリア媒体は、前記後コンデンサ、前コンデンサ、及び送信器コンデンサのうちの少なくとも1つと組み合わされて、共振周波数でAC電源電圧を生成する前記電源により給電されて前記共振周波数で共振する回路を構成するために、前記負荷に接続されたインダクタを備える、請求項1乃至7の何れか一項に記載の負荷装置。
- 前記キャリア媒体は、前記負荷に接続された単巻変圧器を備え、各単巻変圧器は、前記前電極及び前記後電極に接続された低電圧接続体と、前記負荷に接続された高電圧接続体とを含む、請求項1乃至8の何れか一項に記載の負荷装置。
- 異なるインダクタ又は単巻変圧器が、異なる共振周波数でAC電源電圧を生成する前記電源により選択的に給電されるように、それぞれの前記後コンデンサ、前コンデンサ、及び送信器コンデンサと組み合わされて、前記異なる共振周波数で共振するそれぞれの回路を構成する、請求項8又は9に記載の負荷装置。
- 前記キャリア媒体は、前記負荷に直列に接続されたコンデンサを備える、請求項1乃至10の何れか一項に記載の負荷装置。
- 前記キャリア媒体は光学媒体であり、前記負荷は、汚損生物を含有する汚損液体である前記液体に接触した前記海洋構造物の前記表面の防汚のための防汚光を出射するためのUV光源である、請求項1乃至11の何れか一項に記載の負荷装置。
- 電気伝導媒体を構成する液体にさらされる表面を含む海洋構造物であって、前記海洋構造物が、少なくとも1つの請求項1乃至12の何れか一項に記載の負荷装置を備え、
前記少なくとも1つのキャリア媒体が、前記海洋構造物の前記表面内、又は当該表面上に前記後面を含む当該海洋構造物に装着され、
前記少なくとも1つの送信器装置が、前記複数の前電極付近において前記海洋構造物の前記表面に配置され、
前記海洋構造物が、
前記海洋構造物と、電源から前記負荷に電源電流を伝達するための前記送信器装置の前記電源線との間に結合された前記電源
を備える、海洋構造物。 - 前記少なくとも1つの送信器装置の送信器の総数が、前記少なくとも1つのキャリア媒体の前電極の総数よりも少ない、請求項13に記載の海洋構造物。
- 請求項1乃至12の何れか一項に記載の負荷装置を設置するための方法であって、
前記液体にさらされる前記海洋構造物の前記表面に少なくとも1つの前記シートを装着するステップと、
前記複数の前電極付近において前記海洋構造物の前記表面に前記送信器装置を配置するステップと、
前記海洋構造物と、前記電源から前記負荷に電源電流を伝達するための前記送信器装置の前記電源線との間に結合された前記電源を提供するステップと、
を有する、方法。
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