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公開番号2024147232
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-16
出願番号2023060112
出願日2023-04-03
発明の名称水力機器光通信装置および水力機器システム
出願人株式会社東芝,東芝エネルギーシステムズ株式会社
代理人弁理士法人サクラ国際特許事務所
主分類H04B 10/80 20130101AFI20241008BHJP(電気通信技術)
要約【課題】通信の安定化を容易に実現可能な水力機器光通信装置等を提供する。
【解決手段】実施形態の水力機器光通信装置は、回転側無線通信部と静止側無線通信部とを有し、回転部を内部に備える水力機器に設けられる。回転側無線通信部は、回転部に設置される。静止側無線通信部は、水力機器の外部に設置され、水力機器において水が流れる流路を介して、回転側無線通信部との間において光無線通信を実行する。回転側無線通信部は、回転側送信部を含み、静止側無線通信部は、静止側受信部を含み、光無線通信を行う際には、回転側送信部が送信した第1の光信号を静止側受信部が受信するように構成されている。回転側送信部には、中空円錐形状になるように第1の光信号を静止側受信部へ発散させて送信させる回転側送信用光学部品が設置されている。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
回転部を内部に備える水力機器に設けられる水力機器光通信装置であって、
前記回転部に設置される回転側無線通信部と、
前記水力機器の外部に設置され、前記水力機器において水が流れる流路を介して、前記回転側無線通信部との間において光無線通信を実行する静止側無線通信部と
を有し、
前記回転側無線通信部は、
回転側送信部
を含み、
前記静止側無線通信部は、
静止側受信部
を含み、
前記光無線通信を行う際には、前記回転側送信部が送信した第１の光信号を静止側受信部が受信するように構成されており
前記回転側送信部には、中空円錐形状になるように前記第１の光信号を前記静止側受信部へ発散させて送信させる回転側送信用光学部品が設置されている、
水力機器光通信装置。
続きを表示（約 830 文字）【請求項２】
前記回転側送信用光学部品は、アキシコンレンズを含む、
請求項１に記載の水力機器光通信装置。
【請求項３】
前記静止側受信部には、前記第１の光信号を前記回転側送信部に集光させて受信させる静止側受信用光学部品が設置されている、
請求項１に記載の水力機器光通信装置。
【請求項４】
前記静止側受信用光学部品は、凹レンズと凸レンズとを含む、
請求項３に記載の水力機器光通信装置。
【請求項５】
前記静止側受信用光学部品は、非球面レンズを含む、
請求項３に記載の水力機器光通信装置。
【請求項６】
前記回転側無線通信部は、
回転側受信部
を含み、
前記静止側無線通信部は、
静止側送信部
を含み、
前記光無線通信を行う際には、前記静止側送信部が送信した第２の光信号を回転側受信部が受信するように構成されており
前記回転側受信部には、前記第２の光信号を前記回転側受信部に集光させて受信させる回転側受信用光学部品が設置されている、
請求項１に記載の水力機器光通信装置。
【請求項７】
前記回転側受信用光学部品は、凹レンズと凸レンズとを含む、
請求項６に記載の水力機器光通信装置。
【請求項８】
前記回転側受信用光学部品は、魚眼レンズを含む、
請求項６に記載の水力機器光通信装置。
【請求項９】
前記静止側送信部には、前記第２の光信号を前記回転側受信部へ発散させて送信させる静止側送信用光学部品が設置されている、
請求項６に記載の水力機器光通信装置。
【請求項１０】
前記静止側送信用光学部品は、シリンドリカルレンズを含む、
請求項９に記載の水力機器光通信装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、水力機器光通信装置および水力機器システムに関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
水車、ポンプ等の水力機器は、水中において光無線通信を行う場合がある。
【０００３】
具体的には、水力機器は、内部構造物の変形等を把握するために、歪ゲージや圧力センサなどの計測器を用いて計測を実行する場合がある。例えば、ギヤポンプ、スクリューポンプ等の容積型流体機械、熱交換器等の各種流体機械、及び、単純な配管等の内部に配置された翼などに関して。計測が実行される。また、水力機器においては、内部の流動を可視化して、機器の健全性を定量的に評価するために、撮像装置を用いて内部の画像を撮影する場合がある。そして、計測器によって取得された計測データ、および、撮像装置によって取得された撮像データ等のデータが、光無線通信によって伝送される。
【０００４】
上記の光無線通信を実行する水力機器光通信装置は、例えば、水力機器の回転部に設置された無線通信部と、水力機器の外部に設置された他の無線通信部とを有し、両者の間の光無線通信が、水力機器の流路を流れる水を介して、実行される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１９－２２０８０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記の光無線通信は、水を介して実行されるため、通信状態が不安定になる場合がある。このため、通信の安定化が求められている。
【０００７】
したがって、本発明が解決しようとする課題は、通信の安定化を容易に実現可能な、水力機器光通信装置および水力機器システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施形態の水力機器光通信装置は、回転側無線通信部と静止側無線通信部とを有し、回転部を内部に備える水力機器に設けられる。回転側無線通信部は、回転部に設置される。静止側無線通信部は、水力機器の外部に設置され、水力機器において水が流れる流路を介して、回転側無線通信部との間において光無線通信を実行する。回転側無線通信部は、回転側送信部を含み、静止側無線通信部は、静止側受信部を含み、光無線通信を行う際には、回転側送信部が送信した第１の光信号を静止側受信部が受信するように構成されている。回転側送信部には、中空円錐形状になるように第１の光信号を静止側受信部へ発散させて送信させる回転側送信用光学部品が設置されている。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、第１実施形態に係る水力機器システム１の要部を模式的に示す図である。
図２は、第１実施形態に係る光通信装置２５において、回転側無線通信部３０の要部を模式的に示す図である。
図３は、第１実施形態に係る光通信装置２５において、静止側無線通信部４０の要部を模式的に示す図である。
図４は、第１実施形態に係る光通信装置２５において、回転側送信用光学部品３１９ａを模式的に示す図である。
図５は、第１実施形態に係る光通信装置２５において、回転側受信用光学部品３１９ｂを模式的に示す図である。
図６は、第１実施形態に係る光通信装置２５において、回転側受信用光学部品３１９ｂの他の例を模式的に示す図である。
図７は、第１実施形態に係る光通信装置２５において、静止側送信用光学部品４００２ａを模式的に示す図である。
図８は、第１実施形態に係る光通信装置２５において、静止側受信用光学部品４００２ｂを模式的に示す図である。
図９は、第１実施形態に係る光通信装置２５において、静止側受信用光学部品４００２ｂの他の例を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施形態について図面を参照して説明する。以下の実施形態は、一例である。また、図面において、同一部分又は同様な機能を有する部分には、同一の符号又は類似の符号を付している。また、説明の都合上、図面は、寸法比率が実際の比率とは異なる場合があり、一部の構成を省略している場合がある。
（【００１１】以降は省略されています）

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