JP2012040538A

JP2012040538A - 海中ケーブルなどの清掃装置

Info

Publication number: JP2012040538A
Application number: JP2010186629A
Authority: JP
Inventors: Fukashi Uragami; 不可止浦上
Original assignee: Urakami LLC
Current assignee: Urakami LLC
Priority date: 2010-08-23
Filing date: 2010-08-23
Publication date: 2012-03-01

Abstract

【課題】海底石油資源等の音波探査に用いられる海中曳航用ストリーマーケーブルなどの、流水中に在って断面形状が円形を成して長く伸びた被清掃物体、の外面に付着するフジツボなどの海洋生物を、運用中に簡便に清掃、除去する装置を提供する。
【解決手段】被清掃物体の外周部に少なくとも３式が配置され、且つ被清掃物体の外周面に強く押し付けられ、且つ従動車輪の軸線が被清掃物体の軸線と平行ではなくやや傾いた状態で配置された従動車輪ユニットと；被清掃物体の外周部に複数式が配置された可逆ピッチプロペラユニットと；可逆ピッチプロペラユニットの回転方向を逆転させるためのプロペラピッチ反転機構と；プロペラのピッチを固定するプロペラピッチ固定機構と；従動車輪ユニットと可逆ピッチプロペラユニットとを連結するフレーム；から構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、海底石油資源等の音波探査に用いられる海中曳航用ストリーマーケーブルなどの、流水中に在って断面形状が円形を成して長く伸びた被清掃物体、の外面に付着するフジツボ、海藻、珊瑚などの海洋生物を清掃、除去する装置に関する。

海底石油資源等の音波探査においては、例えば、圧縮空気を用いたエアガンにより、弾性波（強力な低周波パルス）を海水中で発生させ、海底及び海底下からの反射波を、ハイドロフォンをその内部に装備するストリーマーケーブルで受振し、探査船の船上にてデータが収録されている。
実際、数キロメートルの長さのストリーマーケーブルが探査船の船尾から長期間に渡って海中を連続曳航されて音波探査が実施されているが、当該ストリーマーケーブルには、その曳航中にもフジツボ、海藻、珊瑚などの海洋生物が付着しデータ受振の阻害要因となっている。
なお、この種の公知技術としては、清掃を行う対象物は異なるが、特許公開２００６−１１０４４６号公報に記載の「流体の流れの中にある物体表面に沿って移動する装置」が知られている。
特許公開２００６−１１０４４６号公報

本発明は、上記のような実情に鑑みてなされたもので、ストリーマーケーブルに付着した海洋生物を、ストリーマーケーブルの運用中に簡便に清掃、除去することが可能な装置を提供することを第１の目的としている。

本発明においては上記の技術的解決課題を達成するために；
ストリーマーケーブルなどの長く伸びた被清掃物体の外周部に少なくとも３式が配置された従動車輪ユニットにおいて、各々の従動車輪ユニットを構成している単数または複数の従動車輪は、従動車輪押付け機構により被清掃物体の外周面に強く押し付けられており、且つ、該従動車輪の軸線は、被清掃物体の軸線と平行ではなく、やや傾いた状態で配置されている、ことを特徴とする従動車輪ユニットと；
被清掃物体の外周部に複数式が配置された可逆ピッチプロペラユニットにおいて、各々の可逆ピッチプロペラユニットを構成している可逆ピッチ軸は被清掃物体の外周部において放射状に延びており、該可逆ピッチ軸にはプロペラが装着されている、ことを特徴とする可逆ピッチプロペラユニットと；
該可逆ピッチプロペラユニットの回転方向を逆転させるために該プロペラのピッチを変更するプロペラピッチ反転機構と；
該プロペラのピッチを固定するプロペラピッチ固定機構と；
該従動車輪ユニットの従動車輪押付け機構と、該可逆ピッチプロペラユニットの軸受部とを連結するフレーム；
から構成されている、ことを特徴とする海中ケーブルなどの清掃装置を提供することを目的としている。

本発明の装置は、流体の流れの中に在るストリーマーケーブルなどの長く伸びた被清掃物体にあらかじめ装着されて使用されるものである。
本発明の装置において、流体の流れの作用によりプロペラが回転されると、被清掃物体の外周面へ押付けられた従動車輪も該プロペラと共に回転され、該従動車輪の軸線は、被清掃物体の軸線と平行ではなく、やや傾いた状態で配置されている、ことに起因して、本発明の装置の本体は被清掃物体の軸線の方向に走行するものである。
本発明の装置の可逆ピッチプロペラは、プロペラの回転方向を変更するためのプロペラピッチ反転機構を備えているので、プロペラピッチを反転させることにより、被清掃物体に沿って流れの下流方向へも、また上流方向へも走行することが出来る。
本発明の装置が被清掃物体の周りを回転しながら、且つ被清掃物体に沿って走行することにより、海洋生物の被清掃物体への付着が阻止され、あるいは既に付着した海洋生物も除去されるものである。

本発明は下記の効果をもたらすものである。
（１）海洋生物の除去のために関係諸装置の作動を一時的に停止する必要が無いので関係諸装置の運転効率を増大できる。
（２）人手による海洋生物の除去に比べて省力化が図れるので作業コストを低減できる。
（３）装置の機構がシンプルで軽量であるため、メンテナンスが容易で、故障や作動不良が発生しにくく、持ち運びが容易である。
（４）設備投資に莫大な費用を要しない。

以下、本発明に従って構成された装置の好適実施例について、添付図を参照して更に詳細に説明する。

以下、本発明に従って構成された装置の実施例を図示している添付図面を参照して、更に詳細に説明する。
図１乃至図６を参照して本発明の実施例の装置について説明すると、図示の装置において、
被清掃物体１の外周部には、３式の従動車輪ユニット２６が配置されており、各々の従動車輪ユニット２６を構成している２個の従動車輪２６１は、コイルバネを内部に備えたシリンダ２５から成る従動車輪押付け機構により被清掃物体１の外周面に強く押し付けられており、且つ、従動車輪２６１の軸線は、被清掃物体１の軸線と平行ではなく、やや傾いた状態で配置されている。
被清掃物体１の外周部には、３式の可逆ピッチプロペラユニット２４が配置されており、各々の可逆ピッチプロペラユニット２４を構成している可逆ピッチ軸は被清掃物体の外周部において放射状に延びており、可逆ピッチ軸２４２の一方の端部にはプロペラ２４１が固定されており、可逆ピッチ軸２４２の他方の端部には小ベベルギア２３が固定されている。
被清掃物体１の外周部には、環状の大ベベルギアユニット２２が配置されており、大ベベルギアユニット２２の軸線は被清掃物体１の軸線と同一であり、大ベベルギア２２１は小ベベルギア２３と噛合している。
大ベベルギアユニット２２の下流側の端部には、下流側ストッパー３と噛合接合するための、放射状に配置された多数の歯を備えた下流側ストッパー接合部２２３、が形成されているが、下流側ストッパー接合部２２３と大ベベルギア２２１とは軸受部２２２により連結されている。
大ベベルギアユニット２２の上流側の端部には、上流側ストッパー４と噛合接合するための、放射状に配置された多数の歯を備えた上流側ストッパー接合部２２４、が形成されているが、上流側ストッパー接合部２２４と大ベベルギア２２１とは３本の連結棒２２５により連結されている。
従動車輪ユニット２６のコイルバネ入りシリンダ２５と、可逆ピッチプロペラユニット２４の軸受部と、大ベベルギアユニット２２の軸受部、とは本体フレーム２１により連結されている。
本発明の実施例の装置は、図６に図示のように、水流の下流側から見てプロペラ２４１が時計方向への回転する状態と、同じく反時計方向への回転する状態の二つの状態が選択的に保持されるように、プロペラ２４１のピッチを選択的に固定するための、２個の磁石２７を利用したプロペラピッチ固定機構を備えている。
なお、磁性体材料から成る揺動レバー２４３は、プロペラ２４１に固定されている。
なお、本発明の実施例の装置においては２個の磁石２７を利用したプロペラピッチ固定機構を使用しているが、２個の磁石２７の代わりに公知のロック機構を使用しても良い。
被清掃物体１の下流側の端部には、大ベベルギアユニット２２の下流側ストッパー接合部２２３と噛合接合するための、放射状に配置された多数の歯を備えた下流側ストッパー３が固定されている。
被清掃物体１の上流側の端部には、大ベベルギアユニット２２の上流側ストッパー接合部２２４と噛合接合するための、放射状に配置された多数の歯を備えた上流側ストッパー４が固定されている。
なお、本発明の実施例の装置においては、大ベベルギアユニット２２の下流側ストッパー接合部２２３、上流側ストッパー接合部２２４、下流側ストッパー３および上流側ストッパー４は、互いに噛合接合するための、放射状に配置された多数の歯を備えているが、このような放射状に配置された多数の歯の代わりに、摩擦力を利用して摩擦接合するために、摩擦係数の大きいゴムなどを素材とする材料を備えても良い。

上述した本発明の実施例の作用効果について以下に説明する。
図１乃至図６に図示の装置において、
矢印Ｅの方向へ流れる流体の流れの作用により、プロペラ２４１が矢印Ｆの方向へ回転されると、被清掃物体１の外周面へ押付けられた従動車輪２６１もプロペラ２４１と共に回転され、従動車輪２６１の軸線は、被清掃物体１の軸線と平行ではなく、やや傾いた状態で配置されている、ことに起因して、実施例の装置の本体は被清掃物体１に沿って矢印Ｇの方向へ走行する。
なお、図１において、従動車輪２６１の軸線と被清掃物体１の軸線とが成す角度をθで示している。
また、上記の実施例の装置の本体とは、実施例の装置から、下流側ストッパー３および上流側ストッパー４を除いた装置のことを言う。
実施例の装置本体が、被清掃物体１に沿って矢印Ｇの方向へ走行している時、放射状に配置された多数の歯を備えて且つ回転している下流側ストッパー接合部２２３は、被清掃物体１の外面に付着している海洋生物を破砕して除去し、且つ被清掃物体１の外周面へ押付けられた従動車輪２６１が海洋生物を踏み潰すものである。
次に、実施例の装置本体が、下流側ストッパー３へ到達し、下流側ストッパー接合部２２３と下流側ストッパー３とが噛合接合すると、大ベベルギア２２１は矢印Ｆ方向への回転が停止するが、一方で可逆ピッチプロペラユニット２４は矢印Ｆ方向への回転を続行するので、小ベベルギア２３とプロペラ２４１は、被清掃物体１のはるか外から見た場合において、反時計方向に回転し、よって、プロペラ２４１のピッチが反転して可逆ピッチプロペラユニット２４は矢印Ｆ方向と反対方向への回転を開始するので、而して、実施例の装置本体は、被清掃物体１に沿って矢印Ｇと反対方向へ走行を開始する。
次に、実施例の装置本体が、上流側ストッパー４へ到達し、上流側ストッパー接合部２２４と上流側ストッパー４とが噛合接合すると、大ベベルギア２２１は矢印Ｆ方向と反対方向への回転が停止するが、一方で可逆ピッチプロペラユニット２４は矢印Ｆ方向と反対方向への回転を続行するので、小ベベルギア２３とプロペラ２４１は、被清掃物体１のはるか外から見た場合において、時計方向に回転し、よって、プロペラ２４１のピッチが反転して可逆ピッチプロペラユニット２４は矢印Ｆ方向への回転を開始するので、而して、実施例の装置本体は、被清掃物体１に沿って矢印Ｇ方向へ走行を開始する。
以上に述べたように、本発明の実施例の装置の本体は、被清掃物体１の下流側ストッパー３と上流側ストッパー４の間の部分において、往復走行を自動的に繰り返すものである。

以上、添付図面を参照して本発明に従って構成された装置の好適実施例について詳細に説明したが、本発明はかかる実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲から逸脱することなく更に種々の変形或いは修正を加えることが可能であることは多言を要しない。

本発明は、例えば、海底石油資源等の音波探査に用いられる海中曳航用ストリーマーケーブルなどの、流水中に在って断面形状が円形を成して長く伸びた被清掃物体、の外面に付着するフジツボ、海藻、珊瑚などの海洋生物を、ストリーマーケーブルなどの運用中に簡便に清掃、除去する作業に適用することができる。

本発明に従って構成された装置の好適実施例の平面図。図１に示す装置のＡ−Ａの断面図。図１に示す装置のＢ−Ｂの断面図。図１に示す装置のＣ−Ｃの断面図。図１に示す装置のＤ−Ｄの断面図。プロペラピッチ固定機構の説明図。

Claims

流水中に在って断面形状が円形を成して長く伸びた被清掃物体、の外面に沿って走行しながら該外面の清掃を行う清掃装置において、該装置は；
被清掃物体の外周部に少なくとも３式が配置された従動車輪ユニットにおいて、各々の従動車輪ユニットを構成している単数または複数の従動車輪は、従動車輪押付け機構により被清掃物体の外周面に強く押し付けられており、且つ、該従動車輪の軸線は、被清掃物体の軸線と平行ではなく、やや傾いた状態で配置されている、ことを特徴とする従動車輪ユニットと；
被清掃物体の外周部に複数式が配置された可逆ピッチプロペラユニットにおいて、各々の可逆ピッチプロペラユニットを構成している可逆ピッチ軸は被清掃物体の外周部において放射状に延びており、該可逆ピッチ軸にはプロペラが装着されている、ことを特徴とする可逆ピッチプロペラユニットと；
該可逆ピッチプロペラユニットの回転方向を逆転させるために該プロペラのピッチを変更するプロペラピッチ反転機構と；
該プロペラのピッチを固定するプロペラピッチ固定機構と；
該従動車輪ユニットの従動車輪押付け機構と、該可逆ピッチプロペラユニットの軸受部とを連結するフレーム；
から構成されていることを特徴とする、海中ケーブルなどの清掃装置。
流水中に在って断面形状が円形を成して長く伸びた被清掃物体、の外面に沿って走行しながら該外面の清掃を行う清掃装置において、該装置は；
被清掃物体の外周部に少なくとも３式が配置された従動車輪ユニットにおいて、各々の従動車輪ユニットを構成している単数または複数の従動車輪は、従動車輪押付け機構により被清掃物体の外周面に強く押し付けられており、且つ、該従動車輪の軸線は、被清掃物体の軸線と平行ではなく、やや傾いた状態で配置されている、ことを特徴とする従動車輪ユニットと；
被清掃物体の外周部に複数式が配置された可逆ピッチプロペラユニットにおいて、各々の可逆ピッチプロペラユニットを構成している可逆ピッチ軸は被清掃物体の外周部において放射状に延びており、該可逆ピッチ軸の一方の端部にはプロペラが固定されており、該可逆ピッチ軸の他方の端部には小ベベルギアが固定されている、ことを特徴とする可逆ピッチプロペラユニットと；
被清掃物体の外周部に配置された環状の大ベベルギアユニットにおいて、該大ベベルギアユニットの軸線は被清掃物体の軸線と同一であり、該大ベベルギアユニットは該小ベベルギアと噛合しており、該大ベベルギアユニットの下流側の端部には、下流側ストッパーと摩擦接合または噛合接合する下流側ストッパー接合部が形成されており、該大ベベルギアユニットの上流側の端部には、上流側ストッパーと摩擦接合または噛合接合する上流側ストッパー接合部が形成されている、ことを特徴とする大ベベルギアユニットと；
該プロペラのピッチを固定するプロペラピッチ固定機構と；
該従動車輪ユニットの従動車輪押付け機構と、該可逆ピッチプロペラユニットの軸受部と、該大ベベルギアユニットの軸受部、とを連結するフレームと；
被清掃物体の下流側の端部に固定され、該大ベベルギアユニットの下流側ストッパー接合部と摩擦接合または噛合接合する下流側ストッパーと；
被清掃物体の上流側の端部に固定され、該大ベベルギアユニットの上流側ストッパー接合部と摩擦接合または噛合接合する上流側ストッパー；
から構成されていることを特徴とする、海中ケーブルなどの清掃装置。