JP2018184032A - Structure for injecting inside liquid and transmission device using the structure - Google Patents

Structure for injecting inside liquid and transmission device using the structure Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To stably maintain a posture with a surface carrying out optical transmission in parallel with water level in a transmission device measuring water temperature and other environmental conditions by being injected and installed in a used nuclear fuel pool and optically transmitting the measured information to an outside camera.SOLUTION: Measuring and transmission functions are separated, a measuring unit is made a bottom reaching sinking body, a transmission unit is made a floating body floating in water, and both are connected by a flexible cable state connection unit. A force is applied to the transmission unit to have it float up along with the connection unit as well as having it moored to the measuring unit by the connection unit. Thus, even when the measuring unit reaches the bottom in a state with the measuring unit inclined, the transmission unit is capable of maintaining a posture with a top surface including an optical transmission surface being horizontal rather than the posture.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、液中投入用の構造体および該構造体を適用した送信装置に関し、例えば水中に投入され、水底に設置されて環境条件を測定し、その測定結果などを、水面外にある受信装置に送信する送信装置に適用して好適な技術に関するものである。   The present invention relates to a submerged structure and a transmission device to which the structure is applied. For example, the submerged structure is placed in water and installed at the bottom of the water to measure environmental conditions, and the measurement results are received outside the water surface. The present invention relates to a technique suitable for application to a transmission apparatus that transmits to an apparatus.

送信装置の設置を要する環境として、例えば使用済み核燃料プール(以下、単に燃料プールという)がある。送信装置がその設置箇所における環境条件(水温,水圧,音響,放射線量など)を測定し、その測定結果などを燃料プールの水面外に配置された受信装置に送信することで、燃料プールの状態を看視することが可能となる。   As an environment that requires installation of a transmission device, for example, there is a spent nuclear fuel pool (hereinafter simply referred to as a fuel pool). The transmitter device measures the environmental conditions (water temperature, water pressure, sound, radiation dose, etc.) at the installation location, and sends the measurement results to the receiver device located outside the water surface of the fuel pool. Can be watched.

本出願人は、特許文献1において、そのような送受信を行うのに好適な構成を提案している。これは、設置箇所における環境条件の測定データを2次元符号化データに変換し、送信装置の上面に配置された2次元LEDアレイに2次元コードに対応したパターンにて表示(発光)させ、これを燃料プール外に配置されたカメラで撮影するように構成されたものである。   The present applicant has proposed a configuration suitable for performing such transmission and reception in Patent Document 1. This is because the environmental condition measurement data at the installation location is converted into two-dimensional encoded data, and the two-dimensional LED array arranged on the upper surface of the transmitter is displayed (light-emitting) in a pattern corresponding to the two-dimensional code. Is photographed with a camera arranged outside the fuel pool.

特開2016−66957号公報JP, 2006-66957, A

上記提案に係る構成では、LEDアレイが出射する光の光軸が水面に対してなす角度(入射角)が適切な範囲であることが強く望ましい。入射角が適切な範囲にないと、気液界面で反射され、カメラで捉えられないからである。上記構成は、燃料プール内の環境が常態であれば問題なく作動し得る。しかし、破損によって瓦礫などが水底に存在していたり、浮遊する異物や濁りが生じたりしている燃料プールに適用する場合には、さらなる改良を施すことが要求される。すなわち、送信装置は所望位置に設置されるように燃料プール内に投入されて着底するが、その着底箇所が平坦でなく、瓦礫などが存在していた場合、送信装置の傾きが生じる。すると、LEDアレイから出射される光の気液界面に対する入射角が適切な範囲からずれてしまうことがある。また、入射角が適切な範囲であっても、燃料プールに濁りが生じていた場合、出射光の減衰によってカメラで捉えられなくなることも考えられる。   In the configuration according to the above proposal, it is strongly desirable that the angle (incident angle) formed by the optical axis of the light emitted from the LED array with respect to the water surface is in an appropriate range. This is because if the incident angle is not within an appropriate range, it is reflected at the gas-liquid interface and cannot be captured by the camera. The above configuration can operate without problems if the environment in the fuel pool is normal. However, when applied to a fuel pool in which debris or the like is present at the bottom of the water due to breakage, or floating foreign matter or turbidity is generated, further improvement is required. That is, the transmitter is inserted into the fuel pool so as to be installed at a desired position and settles, but when the bottom is not flat and rubble or the like exists, the transmitter is inclined. Then, the incident angle with respect to the gas-liquid interface of the light emitted from the LED array may deviate from an appropriate range. Further, even when the incident angle is in an appropriate range, if the fuel pool is turbid, it may be impossible to capture with the camera due to attenuation of the emitted light.

よって本発明は、着底箇所の状況によらず、簡単な構成で、送信装置が確実に測定情報などを送信できるようにすることを主たる目的とする。   Therefore, the main object of the present invention is to make it possible for the transmission device to reliably transmit measurement information and the like with a simple configuration regardless of the situation of the bottoming location.

そのために、本発明は、液中に投入するための構造体であって、液底に着底する沈降体と、所定面が水平となるように液中で浮く浮体と、前記沈降体および前記浮体を接続し、少なくとも前記浮体に連結される部分が可撓性を有する接続体と、を備えたことを特徴とする。   Therefore, the present invention is a structure for throwing in a liquid, a sediment that settles on the liquid bottom, a floating body that floats in the liquid so that a predetermined surface is horizontal, the sediment and the sediment A floating body is connected, and at least a portion connected to the floating body includes a flexible connection body.

また、本発明は、上記構造体が適用されて液中に投入される送信装置であって、前記沈降体をなし、着底位置における環境条件を測定する測定ユニットと、前記浮体をなし、前記測定ユニットによって測定された環境条件を送信する送信面が前記所定面に配された送信ユニットと、前記接続体をなし、前記測定ユニットと前記送信ユニットとの間で、前記環境条件を含む信号を伝送する配線を含んだ接続ユニットと、を備えたことを特徴とする。   Further, the present invention is a transmission device to which the above structure is applied and is poured into a liquid, which forms the sedimentary body, a measurement unit that measures environmental conditions at the bottoming position, the floating body, A transmission surface that transmits an environmental condition measured by a measurement unit is a transmission unit disposed on the predetermined surface, and the connection body, and a signal including the environmental condition is transmitted between the measurement unit and the transmission unit. And a connection unit including wiring for transmission.

本発明によれば、浮体(または送信ユニット)には可撓性の接続体(または接続ユニット)を伴って浮上する力が作用するとともに、接続体(または接続ユニット)によって着底している沈降体(または測定ユニット)に繋留された状態となるようにする。これにより、沈降体(または測定ユニット)が傾いた状態で着底しても、その姿勢によらず、浮体(または送信ユニット)は所定面(光情報の送信面)を水面に対して水平にした姿勢を保つことができる。   According to the present invention, the floating body (or the transmission unit) is subjected to a force that rises with the flexible connection body (or connection unit), and is settled by the connection body (or connection unit). Try to stay tethered to the body (or measurement unit). As a result, even if the sediment (or measurement unit) settles in a tilted state, the floating body (or the transmission unit) has a predetermined surface (light information transmission surface) horizontally with respect to the water surface, regardless of the posture. Can maintain the posture.

図1(a)および(b)は、本発明に至る前に考案した送信装置の一例を示す模式図である。FIGS. 1A and 1B are schematic diagrams showing an example of a transmission apparatus devised before reaching the present invention. 図2(a)および(b)は、本発明に至る前に考案した送信装置の他の例を示す模式図である。2 (a) and 2 (b) are schematic diagrams showing another example of the transmission device devised before reaching the present invention. 図3(a)および(b)は、本発明の液中投入用の構造体の基本構成を示す模式図である。3 (a) and 3 (b) are schematic views showing the basic configuration of the submerged structure of the present invention. 図4は、図3(a)および(b)の基本構成を適用した送信装置の一実施形態を一部破断して示す模式的正面図である。FIG. 4 is a schematic front view showing a partially broken embodiment of a transmission apparatus to which the basic configuration of FIGS. 3A and 3B is applied. 図5は、図4の送信装置を燃料プールに設置した状態を示す模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing a state in which the transmission device of FIG. 4 is installed in the fuel pool. 図6(a)および(b)は、図4の送信装置に付加できる注水構造の2例を示す模式図である。FIGS. 6A and 6B are schematic views showing two examples of a water injection structure that can be added to the transmission device of FIG.

以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。なお、以下では構造体ないしは送信装置が設置される環境として燃料プールを例示するが、これに限られるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following, a fuel pool is illustrated as an environment in which a structure or a transmission device is installed, but the present invention is not limited to this.

(本発明に至る過程)
図1(a)に示すように、本発明者らは、LEDアレイなどの送信面を上面1tに有する送信装置1を、その重心Gより上の位置でジンバル機構(図では簡略化のために自由度1のジャイロとしている)3の支承部3bにより支承する構造の送信装置を考察した。ジンバル機構3は燃料プールに着底する支持台5上に一体に取り付けられている。支持台5が瓦礫6に乗り上げた状態で着底すると、同図(b)に示すようにジンバル機構3は傾くが、送信装置1自体はジンバル軸3aの周りに回動し、その姿勢は送信面が設けられた上面1tを水平に保った状態に維持される。また、支持台5の底面の寸法を適切に大きくしておけば、瓦礫6に乗り上げても、ジンバル機構3が過度に傾いたり、倒れが生じたりすることがない。
(Process leading to the present invention)
As shown in FIG. 1 (a), the present inventors set the transmitter 1 having a transmission surface such as an LED array on the upper surface 1t at a position above its center of gravity G (for the sake of simplification in the figure). A transmission device having a structure supported by three support portions 3b (which is a gyro with one degree of freedom) was considered. The gimbal mechanism 3 is integrally mounted on a support base 5 that bottoms the fuel pool. When the support base 5 is landed on the debris 6, the gimbal mechanism 3 tilts as shown in FIG. 5B, but the transmission device 1 itself rotates around the gimbal shaft 3 a, and its posture is transmitted. The top surface 1t provided with the surface is maintained in a horizontal state. Further, if the size of the bottom surface of the support base 5 is appropriately increased, the gimbal mechanism 3 will not be excessively tilted or fallen even if it rides on the debris 6.

この構成を採用した場合、燃料プールが通常の状態であれば問題はないと考えられる。しかし本発明者らは、事故により燃料プール内が苛酷な環境となっている場合には、次のような問題が生じることを懸念した。すなわち、
・水中を浮遊する異物がジンバル機構3の支承部3bに付着すると、送信装置1の回動すなわち姿勢安定化の機能が働かなくなること、および
・送信装置1本体の重量や寸法が変更された場合、その都度ジンバル機構の設計・製作を行わなければならないこと、
などの問題である。
When this configuration is adopted, there is no problem if the fuel pool is in a normal state. However, the present inventors were concerned that the following problems will occur when the fuel pool is in a harsh environment due to an accident. That is,
・ If foreign matter floating in the water adheres to the support part 3b of the gimbal mechanism 3, the function of the rotation of the transmission device 1, that is, the posture stabilization function, will not work, and the weight or size of the main body of the transmission device 1 is changed. , Every time you have to design and manufacture the gimbal mechanism,
It is a problem.

また、本発明者は、図2(a)に示すように、空気中での重量より水中での浮力が大となる(すなわち水中に投じたときに浮上する)ように送信装置1を構成し、その底部1bを、繋留索7を介して重量のある支持台5に繋留することに想到した。これによれば、同図(b)のように支持台5が傾いた状態で着底しても、送信装置1自体は直立し、したがって送信面を含んだ上面1tを水平に維持することができる。   Further, as shown in FIG. 2 (a), the present inventor configures the transmission apparatus 1 so that the buoyancy in water is greater than the weight in air (that is, it floats when thrown into water). The inventors have conceived that the bottom 1b is anchored to the heavy support base 5 via the anchoring cable 7. According to this, even if the support base 5 is bottomed with the support 5 tilted as shown in FIG. 5B, the transmission device 1 itself stands upright, so that the upper surface 1t including the transmission surface can be kept horizontal. it can.

しかしながら、この構成では、送信装置1は底部1bが繋留索7によって拘束されているので、水中に水流が発生した場合、送信面のある上面1tの揺らぎが大きくなる。すると、上面1tの向きが安定しなくなり、受信装置への送信が途切れるなどの不都合の発生が懸念される。   However, in this configuration, since the bottom portion 1b of the transmitting device 1 is restrained by the mooring line 7, when a water flow is generated in water, the fluctuation of the upper surface 1t with the transmitting surface increases. Then, the orientation of the upper surface 1t becomes unstable, and there is a concern that inconveniences such as interruption of transmission to the receiving device occur.

以上の考察を経て、本発明者らは、送信装置の機能は環境条件の測定機能と測定結果の送信機能とに分けられ、測定の観点からは安定して着底していることが要求される一方、送信の観点からは送信面が水平に保持されていることが要求されることに着目した。そして、機能ごとに分離した構造を採用することが好ましいとの結論を得て、本発明に至ったのである。   Through the above considerations, the present inventors are required to divide the functions of the transmitter into an environmental condition measurement function and a measurement result transmission function, and are stable from the viewpoint of measurement. On the other hand, attention was paid to the fact that the transmission surface is required to be held horizontally from the transmission point of view. And the conclusion that it was preferable to adopt a structure separated for each function was obtained, and the present invention was achieved.

(本発明の基本構成)
図3(a)および(b)は本発明の基本構成および原理を説明するための説明図である。同図(a)に示すように、本発明に係る構造体は、沈降体10(上述した支持台を含み得る)、浮体20、およびそれらをつなぐ可撓性の接続体30を有する。そして、後述のように、燃料プールに投入される送信装置用の構造体とする場合には、沈降体10および浮体20は、それぞれ、測定ユニットおよび送信ユニットに対応し、接続体30は測定ユニットから送信ユニットに信号を伝送する可撓性ケーブルに対応する。
(Basic configuration of the present invention)
FIGS. 3A and 3B are explanatory diagrams for explaining the basic configuration and principle of the present invention. As shown in FIG. 2A, the structure according to the present invention includes a sediment 10 (which may include the above-described support base), a floating body 20, and a flexible connection body 30 that connects them. As will be described later, in the case of a structure for a transmission device to be introduced into the fuel pool, the sediment 10 and the floating body 20 correspond to the measurement unit and the transmission unit, respectively, and the connection body 30 is the measurement unit. Corresponds to a flexible cable for transmitting a signal from the transmitter to the transmitter unit.

ここで、沈降体10、浮体20および接続体30の空気中での重量の絶対値をそれぞれ、W1、W2およびW3とし、水中に投じたときに作用する浮力の絶対値をそれぞれF1、F2およびF3とする。そして、水中に投じたときに構造体の全体が沈降して行く条件は、
W1+W2+W3>F1+F2+F3
であり、沈降体10が着底する条件および浮体20が浮く条件は、
W1>F1, W2<F2
である。浮体20自体が浮くようになっていればその上面20tを水平に保った状態となる。しかし送信面が配される上面20tをなるべく燃料プールの水面に近づけることや、姿勢を安定化する上では、
W2+W3<F2+F3
とすること、すなわち浮体20が接続体30を引っ張りながら浮いている状態とすることが好ましい。
Here, the absolute values of the weight of the sediment 10, the floating body 20 and the connecting body 30 in the air are W1, W2 and W3, respectively, and the absolute values of the buoyancy acting when thrown in water are F1, F2 and Let it be F3. And the condition that the whole structure sinks when thrown into water is
W1 + W2 + W3> F1 + F2 + F3
The conditions for the sediment 10 to bottom and the conditions for the float 20 to float are:
W1> F1, W2 <F2
It is. If the floating body 20 itself floats, the upper surface 20t is kept horizontal. However, in order to bring the upper surface 20t on which the transmission surface is arranged as close as possible to the water surface of the fuel pool and to stabilize the posture,
W2 + W3 <F2 + F3
That is, it is preferable that the floating body 20 floats while pulling the connection body 30.

これらの条件を満たすような設計を行うことで、水中に投じたとき、構造体の全体は沈降し、沈降体10が着底する。一方、浮体20には接続体30を伴って浮上させる力が作用するが、接続体30によって沈降体10に繋留された状態となる。また、図3(b)に示すように、沈降体10が傾いた状態で着底しても、沈降体10の姿勢によらず、浮体20は送信面を含んだ上面20tを水平にした姿勢を保つことができる。   By performing a design that satisfies these conditions, the entire structure sinks and the sediment 10 settles when thrown into water. On the other hand, the floating body 20 is subjected to a force that rises with the connecting body 30, but the floating body 20 is tethered to the sediment 10 by the connecting body 30. Further, as shown in FIG. 3 (b), even when the sediment 10 settles in a tilted state, the floating body 20 has a horizontal posture with the upper surface 20t including the transmission surface horizontal, regardless of the posture of the sediment 10. Can keep.

上記の構造体は、図1(a)および(b)に示したジンバル機構のような支承部を必要としないため、構造が簡単であり、また浮遊する異物による不具合が発生する懸念もないものである。また、浮力の調整の自由度が高いため、適用される送信装置などの仕様変更(寸法,形状,重量などの変更)にも大きな設計変更を伴わずに対応できる。さらに、沈降体10と浮体20とを別体の構造としたことで、図2(a)および(b)に示したような一体構造に比して、水流の影響を受けにくいものとなる。   Since the above structure does not require a support portion like the gimbal mechanism shown in FIGS. 1A and 1B, the structure is simple, and there is no fear of causing problems due to floating foreign matter. It is. In addition, since the degree of freedom in adjusting buoyancy is high, it is possible to cope with changes in specifications (changes in dimensions, shape, weight, etc.) of the transmitting device to be applied without major design changes. Furthermore, since the sedimentary body 10 and the floating body 20 are formed as separate structures, compared to the integrated structure as shown in FIGS. 2A and 2B, the sediment 10 and the floating body 20 are less susceptible to the influence of water flow.

さらに、接続体30を可撓性のあるものとすることには、次のような利点もある。すなわち、水流に起因して浮体20が浮遊し、沈降体10との相対位置の変化が生じても、これに追従して撓むことができることから、浮体20の姿勢の安定が保たれることである。また、剛性のある接続体を採用した場合、沈降体10および浮体20の一方に水流などによる回転モーメントが加わると、他方の位置がずれたり、構造体全体の姿勢が崩れたりする恐れがあるが、可撓性の接続体30を用いれば、そのような恐れが生じない。   Furthermore, there exist the following advantages in making the connection body 30 flexible. That is, even if the floating body 20 floats due to the water flow and changes in the relative position with respect to the sediment 10, the floating body 20 can be flexed following the change, so that the posture of the floating body 20 can be kept stable. It is. In addition, when a rigid connection body is adopted, if a rotating moment due to a water flow or the like is applied to one of the sediment 10 and the floating body 20, the other position may be displaced, or the posture of the entire structure may collapse. If the flexible connector 30 is used, such a fear does not occur.

(実施形態)
図4および図5を用い、上記した構造体を、燃料プールに投入される送信装置に適用した実施形態について説明する。本実施形態の送信装置は、沈降体である測定ユニット100と、浮体である送信ユニット200と、接続体である可撓性の接続ユニット300と、を有する。それらの内部は気密性が保持され、収容している機器・配線類が確実に保護されるように構成されている。
(Embodiment)
An embodiment in which the above-described structure is applied to a transmission device that is introduced into a fuel pool will be described with reference to FIGS. 4 and 5. The transmission device of the present embodiment includes a measurement unit 100 that is a sedimented body, a transmission unit 200 that is a floating body, and a flexible connection unit 300 that is a connection body. Their interiors are kept airtight and are configured to ensure that the equipment and wiring contained therein are reliably protected.

かかる送信装置は、例えば図5に示すように、燃料プール400に複数個が分散設置され、測定ユニット100が設置箇所における環境条件として水温,水圧その他を測定する。一方、特許文献1に記載したように、送信ユニット200が当該送信対象データを2次元符号化データに変換し、2次元配列されたLEDアレイに2次元コードに対応したパターンにて発光表示する。燃料プール400の水面外には、複数の送信装置を破線で示す視野に捉えるようにカメラ500が設置され、燃料プール400内を撮影することができる。そして、撮影された映像から、各送信装置のLEDアレイの発光状態に基づき、燃料プール400の環境条件を計測することができる。なお、図5においては、2台の送信装置および1台のカメラが示されているが、それらの台数は燃料プール400の大きさ、送信装置を設置すべき範囲およびカメラの視野角に応じて適宜定め得るものである。   For example, as shown in FIG. 5, a plurality of such transmission apparatuses are installed in a distributed manner in the fuel pool 400, and the measurement unit 100 measures water temperature, water pressure, and the like as environmental conditions at the installation location. On the other hand, as described in Patent Document 1, the transmission unit 200 converts the transmission target data into two-dimensional encoded data, and displays the light emission in a pattern corresponding to the two-dimensional code on the two-dimensionally arranged LED array. Outside the water surface of the fuel pool 400, a camera 500 is installed so as to capture a plurality of transmission devices in a visual field indicated by broken lines, and the inside of the fuel pool 400 can be photographed. And the environmental condition of the fuel pool 400 can be measured from the image | photographed image | video based on the light emission state of the LED array of each transmitter. In FIG. 5, two transmitters and one camera are shown, but the number of them depends on the size of the fuel pool 400, the range in which the transmitter is to be installed, and the viewing angle of the camera. It can be determined as appropriate.

測定ユニット100には、その着底箇所における燃料プールの水温を検出する温度センサ110、水圧を検出する圧力センサ120およびその他の所要のセンサと、検出信号の処理部101を含む機器などが配設される。測定ユニット100にはまた、送信装置全体の電源となる電池(不図示)が収容され、それにより沈降体である測定ユニット100の重量を確保することができる。なお、着底時の安定性を保つ上で、測定ユニット100の高さおよび幅の比(縦横比)は、1未満であることが好ましい。   The measurement unit 100 includes a temperature sensor 110 that detects the water temperature of the fuel pool at the bottom, a pressure sensor 120 that detects the water pressure, other necessary sensors, and a device that includes a detection signal processing unit 101. Is done. The measurement unit 100 also accommodates a battery (not shown) that serves as a power source for the entire transmitter, thereby ensuring the weight of the measurement unit 100 that is a sediment. In addition, in order to maintain the stability at the time of bottoming, the ratio of the height and width (aspect ratio) of the measurement unit 100 is preferably less than 1.

送信ユニット200には、所定面すなわち水中に投入された状態で水面を向く上面に、2次元LEDアレイの送信面203が配置される。また、内部には、測定ユニット100の処理部101から伝達されたデータを2次元コードに対応したパターンで表示されるようにLEDアレイを駆動する駆動部201が収納されている。なお、浮力に影響しない範囲で、浮体である送信ユニット200に測定機能の一部を担わせてもよい。また、送信ユニット200には、姿勢安定化のためのフィンなどが重心位置よりも上に配設されていてもよい。   In the transmission unit 200, a transmission surface 203 of a two-dimensional LED array is disposed on a predetermined surface, that is, an upper surface that faces the water surface in a state of being put in water. In addition, a drive unit 201 that drives the LED array so that data transmitted from the processing unit 101 of the measurement unit 100 is displayed in a pattern corresponding to a two-dimensional code is housed. Note that a part of the measurement function may be assigned to the transmitting unit 200 that is a floating body within a range that does not affect buoyancy. Further, the transmission unit 200 may be provided with fins or the like for posture stabilization above the position of the center of gravity.

接続ユニット300は、送信ユニット200の浮遊に追従できる可撓性を有したフレキシブルチューブを本体としたケーブル状であり、内部には測定ユニット100の処理部101と送信ユニット200の駆動部201とを信号接続する配線301(電力供給ラインを含む)が延在している。なお、図4の各ユニット内に配される機器・配線類はあくまでも説明のための模式的なものであって、これら機器・配線類の実際の寸法、形状および配置箇所を示すものではない。   The connection unit 300 is a cable having a flexible tube having flexibility that can follow the floating of the transmission unit 200 as a main body, and includes a processing unit 101 of the measurement unit 100 and a drive unit 201 of the transmission unit 200 inside. A wiring 301 (including a power supply line) for signal connection extends. It should be noted that the devices and wirings arranged in each unit in FIG. 4 are merely schematic for explanation, and do not indicate actual dimensions, shapes, and arrangement locations of these devices and wirings.

測定ユニット100、送信ユニット200および接続ユニット300は、上記条件に従うものであれば適宜の形状・寸法を有するとすることができる。しかし本実施形態の測定ユニット100および送信ユニット200は、概ね円筒形状を呈し、鉛直方向下方に向かって凸曲面状に膨出する膨出部100bおよび200bを底面に有した形状となっている。   The measurement unit 100, the transmission unit 200, and the connection unit 300 may have appropriate shapes and dimensions as long as they comply with the above conditions. However, the measurement unit 100 and the transmission unit 200 of the present embodiment have a generally cylindrical shape, and have bulging portions 100b and 200b that bulge in a convex curved shape downward in the vertical direction on the bottom surface.

本実施形態の測定ユニット100および送信ユニット200の筐体は基本的に、それぞれの機能を果たす機器類を収容した中空体である。したがって、内容積に余裕を持った設計としておけば、機器の仕様変更に対応できるものとなる。その際、好ましい重量に足りなければ、錘などを収納して調整すればよい。   The housings of the measurement unit 100 and the transmission unit 200 of the present embodiment are basically hollow bodies that contain devices that perform their respective functions. Therefore, if the design has a sufficient internal volume, it is possible to cope with a change in the specifications of the equipment. At that time, if the weight is not sufficient, the weight may be accommodated and adjusted.

また、上記膨出部を設けることは、例えば底面を平坦にするよりも、水の抵抗の減少を抑えて沈降時の姿勢を安定させ、速やかに目的箇所に沈降させることができる点で有利である。さらに、測定ユニット100の膨出部100bは、着底時に空間が生じることで、瓦礫の存在などの影響を受けにくく、姿勢の安定化にも資するものとなる。   In addition, the provision of the bulging portion is advantageous in that, for example, the bottom surface is flattened, the decrease in water resistance is suppressed, the posture at the time of sedimentation is stabilized, and the target portion can be quickly settled. is there. Furthermore, the bulging portion 100b of the measurement unit 100 is free from the influence of the presence of debris and the like because the space is generated at the time of bottoming, and contributes to the stabilization of the posture.

ケーブル状の接続ユニット300の長さは、適宜選定が可能であり、例えば以下の条件を勘案することができる。例えば、想定される水深に対し、送信ユニット200が水面上に浮上しない長さとすることが挙げられる。これは、水面上に浮上したときに送信ユニット200の姿勢が崩れるものであれば、送信面203がカメラで捉えられなくなったことを利用して水位の低下を検知可能とする構成を実現できる。また、他の条件としては、図5に示したように、複数の送信装置が設置される場合を考慮して、水流などにより送信装置間でケーブルの絡みが生じないようにすることが挙げられる。   The length of the cable-like connection unit 300 can be selected as appropriate. For example, the following conditions can be taken into consideration. For example, the transmission unit 200 may have a length that does not float on the water surface with respect to the assumed water depth. If the attitude of the transmission unit 200 collapses when it floats on the water surface, it is possible to realize a configuration that makes it possible to detect a drop in the water level using the fact that the transmission surface 203 can no longer be captured by the camera. As another condition, as shown in FIG. 5, in consideration of the case where a plurality of transmission devices are installed, it is possible to prevent the cable from being entangled between the transmission devices due to water flow or the like. .

送信装置は、安定した姿勢を保ちながら、速やかに目的箇所に沈降してゆくことが好ましい。しかし沈降速度が過大であって、着底時に測定ユニット100に好ましくない衝撃が加わることが予測される場合には、これを緩和する構成を付加することができる。その構成は、例えば、測定ユニットに図6(a)および(b)に模式的に示すような気室130を設けておくことで見かけの重量(W1−F1)を減じるものとすることができる。そして、着底後に、あるいは沈降過程で徐々に、気室130に注水されるようにして見かけの重量を増大させれば、測定ユニットの設置状態を安定させることができる。このためには、図6(a)に示すように、圧力差に従って開放され、開放後には再閉塞不能となる弁体133を気室130の側壁に設けることができる。また、同図(b)に示すように、気室130の上部に、沈降過程ないしは着底後に気室130内に徐々に水を導入する寸法の小孔を設けてもよい。さらに、これらのような構成に付随した気液交換が円滑に行われるように、抜気孔が設けられてもよい。なお、具体的に気室130を設ける部位としては、例えば測定ユニット100の膨出部100bとすることができる。   It is preferable that the transmission device quickly settles to the target location while maintaining a stable posture. However, when the sedimentation speed is excessive and it is predicted that an undesired impact is applied to the measurement unit 100 at the time of bottoming, a configuration for mitigating this can be added. For example, the apparent weight (W1-F1) can be reduced by providing an air chamber 130 as schematically shown in FIGS. 6A and 6B in the measurement unit. . Then, if the apparent weight is increased by pouring water into the air chamber 130 after bottoming or gradually in the settling process, the installation state of the measurement unit can be stabilized. For this purpose, as shown in FIG. 6A, a valve body 133 that is opened according to the pressure difference and cannot be re-closed after being opened can be provided on the side wall of the air chamber 130. Further, as shown in FIG. 5B, a small hole having a size for gradually introducing water into the air chamber 130 after the sedimentation process or bottoming may be provided in the upper portion of the air chamber 130. Further, vent holes may be provided so that gas-liquid exchange associated with such a configuration can be performed smoothly. In addition, as a site | part which provides the air chamber 130 concretely, it can be set as the bulging part 100b of the measurement unit 100, for example.

(その他)
なお、本発明は、以上説明した実施形態および随所で述べた変形例に限らず、種々の変更が可能である。例えば、上例では、接続体30を全体的に可撓性のある部分として構成した。しかし浮体20の浮心と、浮体20と可撓性のある部分との接続点との距離が大きいほど送信ユニットの上面20tが水平になる姿勢への復原力が増すことから、浮体20に延在部分を設けて接続体と接続する構成、あるいは、接続体を剛性のある部分と可撓性のある部分とで構成し、剛性のある部分で浮体20と連結される構成を採用してもよい。
(Other)
The present invention is not limited to the embodiment described above and the modifications described in various places, and various modifications can be made. For example, in the above example, the connection body 30 is configured as a flexible part as a whole. However, the greater the distance between the buoyancy of the floating body 20 and the connection point between the floating body 20 and the flexible portion, the greater the restoring force to the posture in which the upper surface 20t of the transmission unit becomes horizontal. Even if a configuration in which a connection portion is provided and connected to a connection body, or a connection body is configured by a rigid portion and a flexible portion and is connected to the floating body 20 by a rigid portion is adopted. Good.

また、燃料プールの水中に投入されて水底に設置される送信装置に本発明を適用した場合について説明した。しかし設置箇所を取り巻く「水」という用語は広義に解釈されるべきであり、海水、河川水、湖沼水および地下水などを含むものである。したがって本発明は広く、河川底、湖沼底、ダム底、海底およびなどに設置される構造体に適用できる。また、水以外の液体に投入されるものであってもよい。   Moreover, the case where this invention was applied to the transmission apparatus thrown into the water of a fuel pool and installed in the bottom of water was demonstrated. However, the term “water” surrounding the installation site should be interpreted in a broad sense, and includes seawater, river water, lake water, and groundwater. Therefore, the present invention is widely applicable to structures installed on river bottoms, lake bottoms, dam bottoms, sea bottoms, and the like. Moreover, you may throw into liquids other than water.

さらに、送信装置を構成する測定ユニットは、水温、水圧および音響の測定を行う各種センサを含んだものに限られない。送信装置が設置される目的、測定すべき環境条件や提示すべき自己の状態などに応じて、適宜の機器を使用するものとすることができる。また、上例では光によって情報の送受信を行う構成について例示したが、その他、音波あるいは超音波などにより送受信を行うものであってもよい。   Furthermore, the measurement unit constituting the transmission device is not limited to one including various sensors that measure water temperature, water pressure, and sound. Appropriate equipment can be used according to the purpose of installing the transmission device, the environmental conditions to be measured, the state of the subject to be presented, and the like. In the above example, the configuration in which information is transmitted and received by light is illustrated. However, transmission and reception may be performed by sound waves or ultrasonic waves.

10 沈降体
20 浮体
20t 浮体の上面
30 可撓性接続体
100 測定ユニット
100b 膨出部
130 気室
200 送信ユニット
200b 膨出部
203 送信面
300 接続ユニット
400 燃料プール
500 カメラ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Sedimentation body 20 Floating body 20t Upper surface of floating body 30 Flexible connection body 100 Measurement unit 100b Expansion part 130 Air chamber 200 Transmission unit 200b Expansion part 203 Transmission surface 300 Connection unit 400 Fuel pool 500 Camera

Claims (8)

液中に投入するための構造体であって、液底に着底する沈降体と、所定面が水平となるように液中で浮く浮体と、前記沈降体および前記浮体を接続し、少なくとも前記浮体に連結される部分が可撓性を有する接続体と、を備えたことを特徴とする構造体。   A structure for throwing in liquid, a sediment that settles on the liquid bottom, a floating body that floats in the liquid so that a predetermined surface is horizontal, the sediment and the floating body are connected, and at least the A structure comprising a connecting body having a flexible portion connected to a floating body. 前記沈降体、前記浮体および前記接続体の重量の絶対値をそれぞれW1、W2およびW3とし、前記液中に投入したときに作用する浮力の絶対値をそれぞれF1、F2およびF3とするとき、
W1+W2+W3>F1+F2+F3、W1>F1、W2<F2およびW2+W3<F2+F3の関係が満たされていることを特徴とする請求項1に記載の構造体。
When the absolute values of the weights of the sediment, the floating body and the connection body are W1, W2 and W3, respectively, and the absolute values of the buoyancy acting when thrown into the liquid are F1, F2 and F3, respectively.
2. The structure according to claim 1, wherein the relationship of W1 + W2 + W3> F1 + F2 + F3, W1> F1, W2 <F2, and W2 + W3 <F2 + F3 is satisfied.
請求項1または2に記載の構造体が適用されて液中に投入される送信装置であって、
前記沈降体をなし、着底位置における環境条件を測定する測定ユニットと、
前記浮体をなし、前記測定ユニットによって測定された環境条件を送信する送信面が前記所定面に配された送信ユニットと、
前記接続体をなし、前記測定ユニットと前記送信ユニットとの間で、前記環境条件を含む信号を伝送する配線を含んだ接続ユニットと、
を備えたことを特徴とする送信装置。
A transmission device to which the structure according to claim 1 or 2 is applied and is put into a liquid,
A measuring unit that forms the sediment and measures environmental conditions at the bottom position;
A transmission unit that forms the floating body and a transmission surface that transmits the environmental condition measured by the measurement unit is disposed on the predetermined surface;
A connection unit comprising a wiring for transmitting a signal including the environmental condition between the measurement unit and the transmission unit, the connection body;
A transmission device comprising:
前記測定ユニットは気室を有し、該気室には着底後に、または沈降の過程で徐々に、液体が導入されることを特徴とする請求項3に記載の送信装置。   The transmitter according to claim 3, wherein the measurement unit has an air chamber, and liquid is gradually introduced into the air chamber after bottoming or in the course of settling. 前記測定ユニットの高さ/幅の比が1未満であることを特徴とする請求項3または4に記載の送信装置。   The transmission device according to claim 3 or 4, wherein a height / width ratio of the measurement unit is less than one. 前記送信ユニットは、重心より上の部位にフィンを有することを特徴とする請求項3ないし5のいずれかに記載の送信装置。   The transmission device according to claim 3, wherein the transmission unit has a fin at a position above the center of gravity. 前記測定ユニットおよび前記送信ユニットは、鉛直方向下方に向かって膨出する形状の底面を有することを特徴とする請求項3ないし6のいずれかに記載の送信装置。   The transmission device according to claim 3, wherein the measurement unit and the transmission unit have a bottom surface shaped to bulge downward in the vertical direction. 使用済み核燃料プールに投入されることを特徴とする請求項3ないし7のいずれかに記載の送信装置。   The transmission device according to any one of claims 3 to 7, wherein the transmission device is put into a spent nuclear fuel pool.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5511552B1 (en) * 1971-03-31 1980-03-26
JPS6162692U (en) * 1984-09-28 1986-04-26
JPH10287293A (en) * 1997-04-14 1998-10-27 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Submarine prospecting observatory equipment
JP2003232865A (en) * 2001-12-10 2003-08-22 Inst Fr Petrole System aiming at collection of earthquake data on sea bottom earth layer by using sea-bottom-installed earthquake data collecting station
JP3149794U (en) * 2008-12-17 2009-04-16 独立行政法人土木研究所 Drop-type water level observation buoy device
CN103466044A (en) * 2013-09-04 2013-12-25 中国船舶重工集团公司第七一〇研究所 Single-point mooring subsurface buoy observation device

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5511552B1 (en) * 1971-03-31 1980-03-26
JPS6162692U (en) * 1984-09-28 1986-04-26
JPH10287293A (en) * 1997-04-14 1998-10-27 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Submarine prospecting observatory equipment
JP2003232865A (en) * 2001-12-10 2003-08-22 Inst Fr Petrole System aiming at collection of earthquake data on sea bottom earth layer by using sea-bottom-installed earthquake data collecting station
JP3149794U (en) * 2008-12-17 2009-04-16 独立行政法人土木研究所 Drop-type water level observation buoy device
CN103466044A (en) * 2013-09-04 2013-12-25 中国船舶重工集团公司第七一〇研究所 Single-point mooring subsurface buoy observation device

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
武内伴照ら: ""耐放射線を有する水中無線伝送システムの開発"", 日本保全学会第13回学術講演会要旨集, JPN6021012956, 25 July 2016 (2016-07-25), JP, pages 379 - 386, ISSN: 0004484903 *

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