JP2014156176A - Underwater elevator - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an underwater elevator which efficiently transfers a large quantity of cargoes from the seabed to a target position on the sea.SOLUTION: A plurality of floating/sinking bodies 10a to 10i float or sink in procession under the sea. The respective plurality of floating/sinking bodies set first guide beacon transmission means 201 on the seabed as a target position when sinking by receiving guide beacons therefrom and second beacon transmission means 102 on the sea as the target position when floating by receiving the guide beacons therefrom. Subsequent floating/sinking bodies in floating or sinking processions receive tracking beacons transmitted from tracking beacon transmission means of the previous floating/sinking bodies and float or sink by tracking the same. First transfer means 200 which is installed on the seabed to transfer cargoes transfers the same on the seabed onto cargo loading sections of the plurality of floating/sinking bodies.

Description

この発明は、水中を浮上又は沈降する浮上沈降体を用いて、水底又は水中と、水上との間で、貨物を移送する水中エレベータに関するものである。   The present invention relates to an underwater elevator that transfers cargo between a water bottom or water and water using a floating sediment that floats or sinks in water.

海底あるいは湖沼底に埋蔵される資源を活用する場合、又は、海洋において再生可能なエネルギーを得るために海洋に発電設備等の設備を設ける場合に、水底又は水中と水上との間で大量の物資、貨物を運搬する必要がある。
従来は例えば、深海あるいは湖沼底まで潜航可能な潜水艇を用いて、物資を運搬する手法が取られてきた。この手法では、潜水艇の積載能力に限界があり、効率的な物資の移送ができないという問題がある。また、海底等の原油を取得する場合には、ボーリング等により水底を掘削し、長尺な配管を水底まで伸ばすことにより、石油資源の採取を行うという手法が取られてきた。しかしながら、この手法では対象が石油等の流動性のある資源に限られ、固体の資源、貨物等の物資を大量に移送する場合には対応できない。
When utilizing resources buried in the ocean floor or lake bottom, or when installing facilities such as power generation facilities in the ocean to obtain renewable energy in the ocean, a large amount of materials between the ocean floor or the water and the water Need to carry the cargo.
Conventionally, for example, a method of transporting goods using a submersible craft capable of diving to the deep sea or the bottom of a lake has been taken. This method has a problem that the carrying capacity of the submersible is limited, and efficient transportation of goods is not possible. Moreover, when acquiring crude oil such as the seabed, a technique has been taken in which oil resources are collected by drilling the bottom of the water by boring or the like and extending a long pipe to the bottom of the water. However, this method is limited to fluid resources such as oil and cannot cope with a large amount of transport of solid resources and cargo.

また、海洋において再生可能なエネルギーを生成し、取得する場合には、発電設備等の海上又は海中に構築された設備を保守する必要が発生し、そのための補修機材等を大量に運搬する必要がある。
このような物資の移送を目的として、水中を浮上又は沈降する浮上沈降体を用いて、物資を運搬する試みがある。例えば、海底資源を揚鉱する際に輸送手段として、重力と浮力と水圧を利用する資源回収艇に関する技術が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
また、非特許文献1に記載されたものは、海底に係留索を取り付けた重りを沈め、海面に浮かぶブイとの間に張られた係留索を索道として、地上の建物等に設置される建物用エレベータにおける「かご」に相当するシャトル本体を上下させるものである。
In addition, when generating and acquiring renewable energy in the ocean, it is necessary to maintain facilities constructed on the sea or in the sea, such as power generation facilities, and it is necessary to transport a large amount of repair equipment for that purpose. is there.
For the purpose of transferring such goods, there is an attempt to transport the goods using a floating sediment that floats or sinks in water. For example, a technology relating to a resource recovery boat that uses gravity, buoyancy, and water pressure as a means of transportation when unsealing submarine resources is disclosed (for example, see Patent Document 1).
In addition, what is described in Non-Patent Document 1 is a building that is installed in a building on the ground, using a mooring line stretched between a buoy floating on the sea surface and sinking a weight with a mooring line attached to the seabed. The shuttle main body corresponding to the “car” in the elevator is moved up and down.

特開2012−30637号公報JP 2012-30537 A 工藤 君明、”海中エレベータシステムの研究開発”、2000年3月、海洋科学技術センター試験研究報告、第41号、p.21−35.Kimiaki Kudo, “Research and Development of Underwater Elevator System”, March 2000, Research Report of Marine Science and Technology Center, No. 41, p. 21-35.

特許文献1に記載されたものでは、水中を沈降又は浮上するための技術は開示されているが、目的の位置に資源回収艇を誘導する技術については開示されておらず、例えば、水中における流れなどの外乱によって資源回収艇が流され、目的の位置に輸送することが困難であるという問題がある。
また、非特許文献1に記載されたものでは、基本的に1本の索道について1台のシャトルを上下させるものであるため、大量の物資を移送するのには適さない。また、水中の流れが強い場合には、重りごと流されてしまうことも想定されるため、目的の位置に大量の貨物を効率的に移送する手段とはなり得ないという課題がある。
The technique described in Patent Document 1 discloses a technique for sinking or ascending in water, but does not disclose a technique for guiding a resource recovery boat to a target position. There is a problem that it is difficult to transport the resource recovery boat to the target position due to the disturbance such as.
Moreover, in what was described in the nonpatent literature 1, since one shuttle is basically moved up and down about one cableway, it is not suitable for transferring a large amount of goods. In addition, when the underwater flow is strong, it is assumed that the entire weight is swept away. Therefore, there is a problem that it cannot be a means for efficiently transferring a large amount of cargo to a target position.

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、海底から海上の目的の位置に、大量の貨物を確実に効率よく移送する水中エレベータを得ることを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to obtain an underwater elevator that reliably and efficiently transfers a large amount of cargo from the seabed to a target position on the sea.

この発明による水中エレベータは、海底および海上にそれぞれ備えられた第1および第2の誘導ビーコン発信手段からの誘導ビーコンを受信する誘導ビーコン受信手段、追尾ビーコン発信手段、追尾ビーコン受信手段並びに貨物を搭載する貨物搭載部を有し、水中を浮上又は沈降する複数の浮上沈降体を備え、複数の浮上沈降体は、行列をなして浮上又は沈降するものであり、複数の浮上沈降体の各々は、沈降する際には第1の誘導ビーコン発信手段からの誘導ビーコンを受信して目標位置として設定し、浮上する際には第2のビーコン発信手段からの誘導ビーコンを受信して目標位置を設定し、行列における、浮上又は沈降する方向で2番目以降の浮上沈降体は前方の浮上沈降体の追尾ビーコン発信手段が発信する追尾ビーコンを受信して、前方の浮上沈降体に追尾して浮上又は沈降するものであり、海底に設けられて、貨物を移載する第1の移載手段により、海底の貨物を複数の浮上沈降体の貨物搭載部に移載することを特徴とするものである。   The underwater elevator according to the present invention is equipped with guided beacon receiving means, tracking beacon transmitting means, tracking beacon receiving means and cargo for receiving guided beacons from the first and second guided beacon transmitting means respectively provided on the sea floor and on the sea. A plurality of floating sediments that float or sink in the water, and the plurality of floating sediments float or sink in a matrix, each of the plurality of floating sediments is When sinking, it receives the guidance beacon from the first guidance beacon transmission means and sets it as the target position, and when it rises, it receives the guidance beacon from the second beacon transmission means and sets the target position. In the procession, the second and subsequent levitated sediments in the direction of ascending or sinking receive the tracking beacons transmitted by the tracking beacon transmitting means of the preceding levitating sediments. It flies or sinks following the levitated sediment in front, and is provided on the seabed, and the first transfer means for transferring cargo to the cargo loading section of the plurality of levitated sediments. It is characterized by being transferred.

この発明によれば、複数の浮上沈降体は、複数の浮上沈降体は、行列をなして浮上又は沈降するものであり、複数の浮上沈降体の各々は、沈降する際には第1の誘導ビーコン発信手段からの誘導ビーコンを受信して目標位置として設定し、浮上する際には第2のビーコン発信手段からの誘導ビーコンを受信して目標位置を設定し、行列における、浮上又は沈降する方向で2番目以降の浮上沈降体は前方の浮上沈降体の追尾ビーコン発信手段が発信する追尾ビーコンを受信して、前方の浮上沈降体に追尾して浮上又は沈降するものであり、海底に設けられて、貨物を移載する第1の移載手段により、海底の貨物を複数の浮上沈降体の貨物搭載部に移載することにより、海底から海上に大量の貨物を確実に効率よく、移送することができる。   According to the present invention, the plurality of levitated sediments are floated or settled in a matrix, and each of the plurality of levitated sediments is subjected to the first induction when sinking. Direction to rise or sink in the matrix by receiving the guidance beacon from the beacon sending means and setting it as the target position, and when rising, receiving the guidance beacon from the second beacon sending means and setting the target position The second and subsequent levitated sediments are those that receive the tracking beacon transmitted by the tracking beacon transmitting means of the preceding levitated sediment and follow the levitating sediment in front and ascend or sink, and are provided on the seabed. Then, by transferring the cargo on the seabed to the cargo loading parts of a plurality of floating sediments by the first transfer means for transferring the cargo, a large amount of cargo is reliably and efficiently transferred from the seabed to the sea. be able to.

この発明の実施の形態1による水中エレベータの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the underwater elevator by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1による浮上沈降体の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the floating sedimentation body by Embodiment 1 of this invention.

この発明に係る水中エレベータについて、以下に図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に示す実施の形態は例示であって、以下の実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、以下の実施の形態において、海洋に適用した場合を例として挙げて説明するが、本願発明の適用先は海洋に限るものではなく、湖沼、河川など水中であれば同様に適用できるものである。   The underwater elevator according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. The following embodiment is an exemplification, and the present invention is not limited to the following embodiment. Further, in the following embodiments, a case where the present invention is applied to the ocean will be described as an example. However, the application destination of the present invention is not limited to the ocean, and can be similarly applied to lakes, rivers, and the like. is there.

実施の形態1.
図1に、この発明の実施の形態1による水中エレベータ1の構成を示す。水中エレベータ1は、海面と海底又は海中の所定の位置との間を浮上又は沈降する複数の浮上沈降体10a、10b、10c・・・、海上運搬船100、海底又は海中に設けられた構造物(以下、海中構造物と呼ぶ)に敷設された誘導ビーコン発信手段(第1の誘導ビーコン発信手段)201、海底又は海中構造物に設けられた貨物を移動して積み替える移載手段(第1の移載手段)200から構成される。
海上運搬船100には、海上で貨物を移動して積み替える移載手段(第2の移載手段)101、浮上沈降体10a、10b、10c等が浮上する際の海上の目標位置を示す誘導ビーコンを発信する誘導ビーコン発信手段(第2の誘導ビーコン発信手段)102が設けられる。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 shows the configuration of an underwater elevator 1 according to Embodiment 1 of the present invention. The underwater elevator 1 includes a plurality of levitated sediments 10a, 10b, 10c... That float or sink between the sea surface and a predetermined position in the seabed or the sea, a sea transport ship 100, a structure provided on the seabed or in the sea ( Hereinafter, guided beacon transmitting means (first guided beacon transmitting means) 201 laid on the underwater structure), transfer means (first for moving and transferring cargo provided on the seabed or underwater structure) (Transfer means) 200.
In the maritime transport ship 100, a guiding beacon indicating a target position on the sea when the transfer means (second transfer means) 101 for moving and transshipping cargo on the sea, the floating sediments 10a, 10b, 10c and the like ascend. A guiding beacon transmitting means (second guiding beacon transmitting means) 102 is provided.

以下、浮上沈降体10a、10b、10c・・・を代表して浮上沈降体10と記載する場合がある。
図2に、浮上沈降体10の構成を示す。浮上沈降体10には、貨物を積載するか又は吊り下げる機能を有する貨物搭載部38が設けられる。また、浮上沈降体10の内部には、浮上沈降体10および貨物が水中で重量的に釣り合う浮力を持つ浮力体21が設けられる。浮力体21は、浮力を増減させるための浮力タンク22、浮力タンク22に注水するか、あるいは圧縮空気溜め23から空気を送り込むことで排水を行うことにより、貨物がない場合は浮上沈降体10の浮力を調節し、貨物が搭載された場合は貨物と浮上沈降体10を合わせた全体の浮力を調整する。
Hereinafter, the levitated sediments 10a, 10b, 10c,...
In FIG. 2, the structure of the floating sediment 10 is shown. The floating sediment 10 is provided with a cargo loading portion 38 having a function of loading or hanging cargo. In addition, a buoyancy body 21 having a buoyancy in which the levitation sedimentation body 10 and cargo are balanced in weight in water is provided inside the levitation sedimentation body 10. The buoyancy body 21 is poured into the buoyancy tank 22 for increasing or decreasing the buoyancy, or drained by sending air from the compressed air reservoir 23, so that when there is no cargo, the buoyancy body 21 The buoyancy is adjusted, and when the cargo is loaded, the overall buoyancy of the cargo and the floating sediment 10 is adjusted.

排水、給水は浮力タンク22と浮上沈降体10の最外部との間に配置された水管25を介して行う。水管25において、浮上沈降体10の最外部には給排水弁24が設けられる。このようにすることで、浮上沈降体10は自力で浮上又は沈降を行うことができる。
また、浮上沈降体10には1つないし複数の方向舵37が設けられ、制御手段35を用いて方向舵37の向きを制御することにより、沈降目標位置又は浮上目標位置に向かって沈降又は浮上する。
また、浮上沈降体10には、誘導ビーコン受信手段32、追尾ビーコン受信手段33、追尾ビーコン発信手段34が備えられる。
Drainage and water supply are performed through a water pipe 25 disposed between the buoyancy tank 22 and the outermost part of the floating sediment 10. In the water pipe 25, a water supply / drainage valve 24 is provided at the outermost part of the floating sediment 10. By doing in this way, the levitated sediment 10 can be levitated or settled by itself.
Further, the levitated sediment 10 is provided with one or a plurality of rudders 37. By controlling the direction of the rudder 37 using the control means 35, the levitated sediment 10 sinks or floats toward the settling target position or the floating target position.
Further, the floating sediment 10 is provided with a guided beacon receiving unit 32, a tracking beacon receiving unit 33, and a tracking beacon transmitting unit 34.

誘導ビーコン受信手段32は、浮上沈降体10の浮上時には、海上にある誘導ビーコン発信手段102から発信された誘導ビーコンを受信し、目標位置を海上の誘導ビーコン発信位置に設定する。また、浮上沈降体10の沈降時には海底又は海中にある誘導ビーコン発信手段201から発信された誘導ビーコンを受信し、目標位置を海底又は海中の誘導ビーコン発信位置に設定する。
追尾ビーコン受信手段33は、浮上沈降体10の進行(浮上又は沈降)方向前方の浮上沈降体10における追尾ビーコン発信手段34から発信された追尾ビーコンを受信し、目標位置を進行方向前方の追尾ビーコン発信位置に設定する。
The guiding beacon receiving means 32 receives the guiding beacon transmitted from the guiding beacon transmitting means 102 on the sea when the ascending and descending body 10 ascends, and sets the target position to the guiding beacon transmitting position on the sea. Further, when the levitated sediment 10 sinks, it receives a guided beacon transmitted from the guided beacon transmitting means 201 located on the seabed or in the sea, and sets the target position to the guided beacon transmitting position on the seabed or in the sea.
The tracking beacon receiving means 33 receives the tracking beacon transmitted from the tracking beacon transmitting means 34 in the rising and sinking body 10 in the forward (floating or sinking) direction of the rising and lowering body 10, and the tracking beacon in the forward direction of the traveling position is received. Set to the outgoing location.

誘導ビーコンおよび追尾ビーコン(以下、両方をまとめてビーコンと呼ぶこととする)として、光、電磁波、音波のいずれかを主搬送波として用いるが、ビーコンの到達距離の点で音波が有利である。このとき、ビーコンの送受信において、予期しない混信、悪意の偽ビーコンの照射を防ぐ必要があり、そのため、受信したビーコンを識別する機能が必要となる。
そこで、ビーコンに識別情報として変調をかけて発信する。例えば、各ビーコンに固有の数値を割り当てておき、送信側、受信側で予め定めておいた共通暗号鍵を用いて、その数値を送信側で暗号化、受信側で復号化を行う。これにより、混信と偽ビーコンの混入を防止することができる。また、公開鍵暗号を用いた共通暗号鍵の交換などの手段を用いてもよい。
As a guide beacon and a tracking beacon (hereinafter, both are collectively referred to as a beacon), one of light, electromagnetic waves, and sound waves is used as a main carrier wave, but sound waves are advantageous in terms of the reach distance of the beacons. At this time, in the transmission / reception of beacons, it is necessary to prevent unexpected interference and irradiation of malicious fake beacons. Therefore, a function for identifying the received beacons is required.
Therefore, the beacon is modulated and transmitted as identification information. For example, a unique numerical value is assigned to each beacon, and the numerical value is encrypted on the transmitting side and decrypted on the receiving side using a common encryption key that is predetermined on the transmitting side and the receiving side. Thereby, mixing of interference and a false beacon can be prevented. Also, means such as exchange of a common encryption key using public key encryption may be used.

また、浮上沈降体10には、通信手段36が設けられる。通信手段36は、海上に浮上したときの個体識別又は自己位置標定のために用いられる。自己位置評定のために位置センサとして、GPS(Global Positioning System)機能を設けても良い。通信手段36から送信される個体識別又は自己位置標定の情報を位置情報と共に受信することにより、海上運搬船100から、浮上沈降体10の各個体を同定することができ、また、浮上沈降体10が浮上した位置を把握することができる。
また、浮上沈降体10には、蓄電池40および蓄電池40に充電するための被充電手段(あるいは受電手段)が設けられる。
Further, the floating sediment 10 is provided with communication means 36. The communication means 36 is used for individual identification or self-location when floating on the sea. A GPS (Global Positioning System) function may be provided as a position sensor for self-position evaluation. By receiving the individual identification or self-location information transmitted from the communication means 36 together with the position information, each individual of the floating sediment 10 can be identified from the maritime transport ship 100, and the floating sediment 10 It is possible to grasp the surface that has surfaced.
Further, the levitated sediment 10 is provided with a storage battery 40 and a charged unit (or a power receiving unit) for charging the storage battery 40.

浮上沈降体10は蓄電池40の残量が乏しくなった場合に、海上に設置された充電装置110に接続して充電し、稼働に必要な電力源とする。充電装置110は大容量の蓄電池を搭載してもよく、また、風力等から発電する発電設備を備えてもよい。   When the remaining capacity of the storage battery 40 becomes low, the levitated sediment 10 is connected to the charging device 110 installed on the sea to be charged and used as a power source necessary for operation. The charging device 110 may be equipped with a large-capacity storage battery, or may be provided with power generation equipment that generates power from wind power or the like.

次に、動作について説明する。
図1に示すように、浮上沈降体10a、10b、10c・・・は、水中で行列をつくって沈降又は浮上する。図1において、浮上沈降体10a〜10dは沈降する行列を形成し、浮上沈降体10e〜10hは浮上する行列を形成する。この際に浮上沈降体10a、10b、10c・・・の間に、ロープなど物理的連結手段を用いることはない。行列として並んで進行(沈降又は浮上)する場合に、浮上沈降体10a、10b、10c・・・のそれぞれは、一つ後ろを移動する浮上沈降体10に向けて、追尾ビーコン発信手段34を用いて、追尾ビーコンを発信する。後ろを移動する浮上沈降体10は、一つ前を移動する浮上沈降体10が発信する追尾ビーコンを追尾ビーコン受信手段33によって受信する。
Next, the operation will be described.
As shown in FIG. 1, the floating sediments 10a, 10b, 10c,... Sink or float in a matrix in water. In FIG. 1, the floating sediments 10 a to 10 d form a matrix that sinks, and the floating sediments 10 e to 10 h form a matrix that floats. At this time, no physical connection means such as a rope is used between the floating sediments 10a, 10b, 10c. When proceeding side by side as a matrix (sedimentation or levitation), each of the levitation sediments 10a, 10b, 10c,... Uses the tracking beacon transmission means 34 toward the levitation sedimentation body 10 that moves one behind. Send a tracking beacon. The levitation sink 10 moving behind receives the tracking beacon transmitted by the levitation sink 10 moving forward by the tracking beacon receiving means 33.

これにより、浮上沈降体10は、一つ前を進行する浮上沈降体10の追尾ビーコン発信手段34からの追尾ビーコンの発信位置を目標位置として進行する。例えば、浮上沈降体10bは沈降する行列内の1つ前の浮上沈降体10aが発信する追尾ビーコンの発信位置を目標位置とする。
また、海底(又は海中)の目標位置に近づいたときには、浮上沈降体10に備えられた誘導ビーコン受信手段32が、海底(又は海中)に設置された誘導ビーコン発信手段201から発信される誘導ビーコンを受信して、目標位置を誘導ビーコン発信位置に設定することにより、海底(又は海中)の目標位置に沈降していく。
目標位置あるいはその近傍まで浮上沈降体10が到達した後、海底(又は海中)に設置された移載手段(第1の移載手段)200により、浮上沈降体10の貨物搭載部38に、貨物が搭載(すなわち、移載)される。
Thereby, the levitation sink 10 progresses by making the transmission position of the tracking beacon from the tracking beacon transmission means 34 of the levitation sediment 10 traveling forward one as the target position. For example, the surfacing body 10b sets the transmission position of the tracking beacon transmitted by the previous surfacing body 10a in the settling matrix as the target position.
Further, when the target position on the seabed (or underwater) is approached, the guided beacon receiving means 32 provided in the levitated sediment 10 is transmitted from the guided beacon transmitting means 201 installed on the seabed (or underwater). , And the target position is set as the guidance beacon transmission position, thereby sinking to the target position on the seabed (or underwater).
After the levitated sediment 10 arrives at or near the target position, the cargo loading section 38 of the levitated sediment 10 is transferred to the cargo mounting portion 38 by the transfer means (first transfer means) 200 installed on the seabed (or underwater). Is mounted (that is, transferred).

次に、浮上沈降体10は浮力体21を用いて、浮力を調節し、浮上していくことにより、海底(又は海中)にある貨物が海上に運ばれる。
浮上する場合にも、沈降する場合と同様、浮上沈降体10a、10b、10c・・・は、水中で行列を形成して浮上する。浮上する場合にも、沈降時と同様に、浮上沈降体10a、10b、10c・・・のそれぞれは、一つ後ろを移動する浮上沈降体10に向けて、追尾ビーコン発信手段34を用いて、追尾ビーコンを発信する。後ろを移動する浮上沈降体10は、一つ前を移動する浮上沈降体10の追尾ビーコン発信手段34が発信する追尾ビーコンを追尾ビーコン受信手段33によって受信する。これにより、浮上沈降体10は、一つ前を進行する浮上沈降体10を目標として浮上する。
Next, the levitation body 10 uses the buoyancy body 21 to adjust the buoyancy, and the levitation body 10 is lifted so that cargo on the seabed (or underwater) is carried to the sea.
Also when levitating, the levitated sediments 10a, 10b, 10c,.. Even in the case of ascent, each of the levitated sediments 10a, 10b, 10c,..., Using the tracking beacon transmitting means 34 toward the levitated sediment 10 that moves one back, Send a tracking beacon. The levitation sink 10 moving behind receives the tracking beacon transmitted by the tracking beacon transmitting means 34 of the levitation sink 10 moving forward by the tracking beacon receiving means 33. As a result, the levitated sediment 10 is levitated with the levitated sediment 10 moving forward one as a target.

浮上沈降体10が海上に近づくと、海上の目標位置を示す誘導ビーコンを発信する誘導ビーコン発信手段102(第2の誘導ビーコン発信手段)から発信される誘導ビーコンを受信して、目標位置を誘導ビーコン発信位置に設定することにより、海上の目標位置に浮上する。
誘導ビーコン発信手段102は、近づいて来る浮上沈降体10を、指定する位置に近づくよう、誘導ビーコンを発信する。誘導ビーコン発信手段102は、海上運搬船100の船底および海底の貨物の付近に設置しておき、浮上沈降体10を近くに呼び寄せる。浮上沈降体10は上述したように、誘導ビーコンを頼りに、方向舵37を動かすことで浮上位置を制御し、誘導ビーコン発信手段102に近接していく。
When the levitation sink 10 approaches the sea, it receives a guidance beacon transmitted from a guidance beacon transmission means 102 (second guidance beacon transmission means) that transmits a guidance beacon indicating a target position on the sea, and guides the target position. By setting the beacon transmission position, it will surface at the target position at sea.
The guidance beacon transmission means 102 transmits a guidance beacon so that the approaching floating body 10 approaches the designated position. The guiding beacon transmitting means 102 is installed near the bottom of the ocean transport ship 100 and the cargo on the sea floor, and calls the levitation sinking body 10 nearby. As described above, the levitated sediment 10 relies on the guidance beacon to move the rudder 37 to control the ascending position and moves closer to the guidance beacon transmission means 102.

以上述べたように、浮上沈降体10a、10b、10c・・・は、全体としては図1における矢印Aに沿って行列をなして、進行(沈降又は浮上)する。
浮上沈降体10が海面あるいはその近くまで浮上すると、海上で貨物を移動する移載手段101(第2の移載手段)により、浮上沈降体10から貨物のみを取り外して、海上運搬船100に積載する。あるいは、浮上沈降体10を貨物ごと海上運搬船100に積み込んだのち、貨物のみ取り外して、浮上沈降体10を再度水中に放つようにしてもよい。
浮上沈降体10は蓄電池40の残量が乏しくなると、海上に設置された海上に設置された充電装置110に接続して充電する(図1の浮上沈降体10z)。
As described above, the floating sediments 10a, 10b, 10c... Advance (sediment or float) in a matrix along the arrow A in FIG.
When the levitation sink 10 ascends to or near the sea surface, only the cargo is removed from the levitation sink 10 by the transfer means 101 (second transfer means) that moves the cargo on the sea and is loaded on the maritime transport ship 100. . Alternatively, after the levitation sediment 10 is loaded on the ocean transport ship 100 together with the cargo, only the cargo may be removed and the levitation sediment 10 may be released into the water again.
When the remaining capacity of the storage battery 40 becomes low, the levitated sediment 10 is connected to the charging device 110 installed on the sea and charged (the levitated sediment 10z in FIG. 1).

また、海上運搬船100には、浮上沈降体10が海底の特定位置から海面に浮上してくる位置を推定する浮上位置推定手段120を備えてもよい。海上運搬船100は、浮上位置推定手段120を用いて推定した浮上位置に移動して、誘導ビーコン発信手段102を用いて、誘導しながら、浮上沈降体10が浮き上がってくるのを待ち構えることができる。
また、海上に設けられた移載手段101で届かない距離に浮上した浮上沈降体は、海上運搬船100が浮上沈降体に備えられた通信手段から発せられる浮上沈降体の自己位置情報に向かって移動し、浮上沈降体10の貨物、あるいは浮上沈降体10を貨物と一緒に回収する。
Further, the maritime transport ship 100 may be provided with a rising position estimating means 120 for estimating a position where the rising and sinking body 10 rises from a specific position on the seabed to the sea surface. The maritime transport ship 100 can move to the ascending position estimated using the ascending position estimating means 120 and wait for the ascending sediment 10 to rise while guiding using the guiding beacon transmitting means 102.
In addition, the levitated sediment that has been levitated at a distance that cannot be reached by the transfer means 101 provided on the sea moves toward the self-position information of the levitated sediment that the maritime transport ship 100 is emitted from the communication means provided in the levitated sediment. Then, the cargo of the floating sediment 10 or the floating sediment 10 is collected together with the cargo.

海上運搬船100には、沈降位置推定手段130を備えることもできる。沈降位置推定手段130は、浮上沈降体10を海中のある位置に放った後、沈降する位置の海面上の位置を推定するものである。浮上沈降体10を海中に放った後、沈降位置推定手段130を用いて、浮上沈降体10が沈降していく海面上の位置を推定する。その上で、推定された海上の位置に移動し、浮上沈降体10が浮上するのを待ち構える。
浮上位置推定手段120は海流の方向、強さの情報、気象情報などを用いて、浮上沈降体10の浮上位置を推定することができる。あるいは、浮上沈降体10の沈降位置と浮上位置との関係を海域ごとの履歴データベースとして保有して浮上位置を推定することもできる。これらの手段を併せて使用することにより、浮上位置の推定精度を高めることができる。
The maritime transport ship 100 can also be provided with a settling position estimating means 130. The subsidence position estimation means 130 estimates the position on the sea surface where the subsidence body 10 is released to a certain position in the sea and then sinks. After the levitation sink 10 is released into the sea, the position on the sea surface where the levitation sink 10 sinks is estimated using the sink position estimation means 130. Then, it moves to the estimated position on the sea and waits for the surfacing body 10 to rise.
The ascending position estimation means 120 can estimate the ascending position of the surfacing body 10 using the direction of the ocean current, information on the strength, weather information, and the like. Alternatively, the ascending position can be estimated by holding the relationship between the sinking position and the ascending position of the surfacing body 10 as a history database for each sea area. By using these means in combination, the estimation accuracy of the flying position can be increased.

上述した、浮上位置推定手段120および沈降位置推定手段130は海上運搬船100に備える場合について説明したが、海上運搬船100以外の海上に設けた海上設備等に設置してもよい。また、浮上位置推定手段120および沈降位置推定手段130は陸上の設備に設け、海上運搬船100等海上にある設備に通信機能を介して情報を送受信して実現することもできる。
また、浮上沈降体10に搭載された蓄電池40が放電状態に近づいたとき、デフォールト動作として、浮上するようにしておく。あるいは、浮上沈降体10が故障したときにも浮上するようにしておく。こうすることにより、上述した事態が発生した場合に、海面を探索することで、行列から外れてしまった浮上沈降体10の回収が容易となるという効果がある。
Although the above-described case where the ascending position estimating unit 120 and the sinking position estimating unit 130 are provided in the maritime transport ship 100 has been described, they may be installed in marine facilities provided on the sea other than the maritime transport ship 100. Further, the ascending position estimating means 120 and the sinking position estimating means 130 can be provided on land facilities and can be realized by transmitting / receiving information to / from facilities on the sea such as the maritime transport ship 100 via a communication function.
Moreover, when the storage battery 40 mounted on the levitated sediment 10 approaches the discharged state, it floats as a default operation. Alternatively, the levitation sediment 10 is also levitated when it breaks down. By doing so, there is an effect that when the above-described situation occurs, searching the sea surface makes it easy to collect the levitated sediment 10 that has deviated from the matrix.

また、蓄電池40が放電状態に近づいたときあるいは浮上沈降体10が故障したときに、デフォールト動作として、沈降するようにしておくこともできる。この場合には、海上を漂うゴミとなることを防ぐことができる。あるいは、貨物を第三者に奪われる機会を減ずる効果がある。なお、海底に沈降した浮上沈降体10は、浮上沈降体10を回収するための、潜水艇などを用いて定期的に回収していくことができる。   In addition, when the storage battery 40 approaches a discharged state or when the levitation sediment 10 breaks down, it can be allowed to settle as a default operation. In this case, it can be prevented that the waste becomes floating on the sea. Or, it has the effect of reducing the chances of cargo being stolen by a third party. In addition, the levitated sediment 10 that has settled on the seabed can be periodically collected using a submersible craft or the like for collecting the levitated sediment 10.

本実施の形態によれば、水中エレベータ1は、海底に備えられた誘導ビーコン発信手段(第1の誘導ビーコン発信手段)102および海上に備えられた誘導ビーコン発信手段(第2の誘導ビーコン発信手段)201からの誘導ビーコンを受信する誘導ビーコン受信手段32、追尾ビーコン発信手段34、追尾ビーコン受信手段33並びに貨物を搭載する貨物搭載部38を有し、水中を浮上又は沈降する複数の浮上沈降体10a、10b、10c・・・を備え、複数の浮上沈降体10a、10b、10c・・・は、行列をなして浮上又は沈降するものである。また、複数の浮上沈降体10a、10b、10c・・・の各々は、沈降する際には海底に備えられた誘導ビーコン発信手段(第1の誘導ビーコン発信手段)102からの誘導ビーコンを受信して目標位置として設定し、浮上する際には海上に備えられた誘導ビーコン発信手段(第2の誘導ビーコン発信手段)201からの誘導ビーコンを受信して目標位置を設定する。また、複数の浮上沈降体10a、10b、10c・・・の行列における、浮上又は沈降する方向で2番目以降の浮上沈降体10は前方の浮上沈降体10の追尾ビーコン発信手段34が発信する追尾ビーコンを受信して、前方の浮上沈降体10に追尾して浮上又は沈降する。また、海底に設けられた貨物を移載する移載手段(第1の移載手段)200により、海底の貨物を複数の浮上沈降体10a、10b、10c・・・の貨物搭載部38に移載する。以上により、海底(又は海中)にある貨物、資源等を大量に、確実にかつ効率的に海上の目的の位置に移送することができる。   According to the present embodiment, underwater elevator 1 includes guided beacon transmitting means (first guided beacon transmitting means) 102 provided on the sea floor and guided beacon transmitting means (second guided beacon transmitting means provided on the sea). ) A plurality of levitated sediments having levitating beacon receiving means 32 for receiving the guiding beacon from 201, tracking beacon transmitting means 34, tracking beacon receiving means 33 and cargo loading section 38 for loading cargo, and floating or sinking in the water. 10a, 10b, 10c,..., And the plurality of floating sediments 10a, 10b, 10c,... Float or sink in a matrix. In addition, each of the plurality of levitated sediments 10a, 10b, 10c... Receives a guided beacon from a guided beacon transmitting means (first guided beacon transmitting means) 102 provided on the seabed when it sinks. The target position is set, and when ascending, the target beacon is received from the guided beacon transmitting means (second guided beacon transmitting means) 201 provided on the sea, and the target position is set. Further, in the matrix of the plurality of floating sediments 10a, 10b, 10c..., The second and subsequent floating sediments 10 are tracked by the tracking beacon transmission means 34 of the floating sediment 10 in the front. The beacon is received, followed by the rising and sinking body 10 ahead, and rising or sinking. Further, the cargo on the seabed is transferred to the cargo loading portions 38 of the plurality of floating sediments 10a, 10b, 10c,... By the transfer means (first transfer means) 200 for transferring the cargo provided on the seabed. Included. As described above, a large amount of cargo, resources, etc. on the seabed (or underwater) can be reliably and efficiently transferred to a target position on the sea.

また、水中エレベータ1は、海上運搬船100など海上設備に浮上位置推定手段120を備えることにより、浮上沈降体10の浮上位置を推定することができ、より効率的に海底(又は海中)にある貨物、資源等を大量に、海上に運搬することができる。
さらに、海上運搬船100など海上設備に沈降位置推定手段130を備えることにより、浮上沈降体10の沈降位置を推定することができ、より効率的に海底(又は海中)にある貨物、資源等を大量に、海上に運搬することができる。
Moreover, the underwater elevator 1 can estimate the ascending position of the levitation body 10 by providing the ascending position estimation means 120 in marine facilities such as the marine transport ship 100, and can more efficiently cargo on the sea floor (or underwater). A large amount of resources can be transported to the sea.
Further, by providing the sinking position estimating means 130 in a marine facility such as the marine transport ship 100, the sinking position of the levitated sediment 10 can be estimated, and a large amount of cargo, resources, etc. on the seabed (or underwater) can be more efficiently obtained. Can be transported to the sea.

1 水中エレベータ、10、10a、10b、10c、10d、10e、10f、10g、10h、10i、10z 浮上沈降体、32 誘導ビーコン受信手段、33 追尾ビーコン受信手段、34 追尾ビーコン発信手段、35 制御手段、37 方向舵、38 貨物搭載部、100 海上運搬船、101 海上に備えられた移載手段(第2の移載手段)、102 海上に備えられた誘導ビーコン発信手段(第2の誘導ビーコン発信手段)、120 浮上位置推定手段、130 沈降位置推定手段、
200 海底に備えられた移載手段(第1の移載手段)、
201 海底に備えられた誘導ビーコン発信手段(第1の誘導ビーコン発信手段)。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Underwater elevator 10, 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10g, 10h, 10h, 10i, 10z Levitation sediment, 32 guidance beacon reception means, 33 tracking beacon reception means, 34 tracking beacon transmission means, 35 control means , 37 rudder, 38 cargo loading section, 100 sea carrier, 101 transfer means provided on the sea (second transfer means), 102 guided beacon sending means provided on the sea (second guided beacon sending means) , 120 Ascent position estimation means, 130 Sedimentation position estimation means,
200 Transfer means (first transfer means) provided on the seabed,
201 Guided beacon transmitting means (first guided beacon transmitting means) provided on the seabed.

Claims (5)

海底および海上にそれぞれ備えられた第1および第2の誘導ビーコン発信手段からの誘導ビーコンを受信する誘導ビーコン受信手段、追尾ビーコン発信手段、追尾ビーコン受信手段並びに貨物を搭載する貨物搭載部を有し、水中を浮上又は沈降する複数の浮上沈降体を備え、
前記複数の浮上沈降体は、行列をなして浮上又は沈降するものであり、
前記複数の浮上沈降体の各々は、沈降する際には前記第1の誘導ビーコン発信手段からの誘導ビーコンを受信して目標位置として設定し、浮上する際には前記第2のビーコン発信手段からの誘導ビーコンを受信して目標位置を設定し、
前記行列における、浮上又は沈降する方向で2番目以降の浮上沈降体は前方の浮上沈降体の追尾ビーコン発信手段が発信する追尾ビーコンを受信して、前記前方の浮上沈降体に追尾して浮上又は沈降するものであり、
海底に設けられて、貨物を移載する第1の移載手段により、海底の貨物を前記複数の浮上沈降体の貨物搭載部に移載することを特徴とする水中エレベータ。
It has a guided beacon receiving means for receiving guided beacons from the first and second guided beacon transmitting means provided on the seabed and the sea, a tracking beacon transmitting means, a tracking beacon receiving means, and a cargo loading section for loading cargo. A plurality of floating sediments that float or sink in the water,
The plurality of levitated sediments float or sink in a matrix,
Each of the plurality of levitated sediments receives a guidance beacon from the first guidance beacon sending means when settling, and sets it as a target position, and when it ascends from the second beacon sending means The target beacon is set by receiving
The second and subsequent levitated sediments in the direction of ascent or sink in the matrix receive the tracking beacon transmitted by the tracking beacon transmitting means of the preceding levitated sediment, and follow the front levitating sediment to rise or Settling,
An underwater elevator characterized in that a first transfer means provided on the seabed transfers cargo on the seabed to a cargo mounting portion of the plurality of floating sediments.
複数の浮上沈降体の各々は、方向舵と、前記方向舵の角度を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段により前記方向舵の角度を制御することにより、受信した追尾ビーコン又は誘導ビーコンの発信位置に向けて、前記複数の浮上沈降体の各々が浮上又は沈降する方向を設定することを特徴とする請求項1に記載の水中エレベータ。
Each of the plurality of levitated sediments includes a rudder and a control means for controlling an angle of the rudder,
By controlling the angle of the rudder by the control means, the direction in which each of the plurality of levitated and submerged bodies floats or sinks is set toward the transmission position of the received tracking beacon or guiding beacon. The underwater elevator according to claim 1.
海上に設けられて、貨物を移載する第2の移載手段を備え、海上に浮上した複数の浮上沈降体の貨物搭載部から貨物を海上運搬船に移載することを特徴とする請求項1又は2に記載の水中エレベータ。   A second transfer means provided on the sea for transferring the cargo is provided, and the cargo is transferred to the maritime transport ship from a cargo mounting portion of a plurality of levitated sediments floating on the sea. Or the underwater elevator of 2. 海上に設けられ、複数の浮上沈降体の浮上位置を推定する浮上位置推定手段を備えたことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の水中エレベータ。   The underwater elevator according to any one of claims 1 to 3, further comprising a floating position estimation unit that is provided on the sea and estimates a floating position of a plurality of floating sediments. 海上に設けられ、複数の浮上沈降体の沈降位置を推定する沈降位置推定手段を備えたことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の水中エレベータ。   The underwater elevator according to any one of claims 1 to 3, further comprising a settling position estimating unit that is provided on the sea and estimates settling positions of a plurality of floating sediments.
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