JP3505227B2 - Pressure control device - Google Patents
Pressure control deviceInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、海中に沈められる低
周波音源に設けられた空気室の圧力を外部の水圧と平衡
させるための圧力制御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pressure control device for balancing the pressure of an air chamber provided in a low frequency sound source submerged in the sea with the external water pressure.
【０００２】[0002]
【従来の技術】海底調査等で、深海域で使用される低周
波音源は送波面の反対側に空気室を設けて、この空気室
内の圧力を空気室外の水圧とがほぼ一致するように圧力
制御されている。これは、空気室容器が送波時の圧力変
化に追従できる軟らかさが必要であり、その容器の耐圧
強度上、空気室内圧力Ｐｒと外部水圧Ｐｓとの差圧ΔＰ
が０．５ｋｇｆ／ｃｍ2 以内でないと、空気室容器が破
壊するためである。2. Description of the Related Art In a seafloor survey, a low-frequency sound source used in the deep sea has an air chamber on the opposite side of the transmitting surface, and the pressure in this air chamber is adjusted so that the water pressure outside the air chamber is almost the same. Controlled. This requires that the air chamber container be soft enough to follow the pressure change during transmission, and due to the pressure resistance of the container, the pressure difference ΔP between the air chamber pressure Pr and the external water pressure Ps.
This is because the air chamber container is destroyed unless the value is less than 0.5 kgf / cm 2 .
【０００３】従来、このような圧力制御のための装置と
しては、特開平３−７９４９０号公報に開示されたもの
がある。この圧力制御装置は、異なる圧力のガスが充填
された多数の可変バックを容器に連通可能に連結してお
き、これらを同時に水中に沈め、沈降中にあるバック内
のガスの圧力と水圧とが同じになったときに、そのバッ
クと容器とを自動的に連通するようにしたものである。
このものでは、容器内の圧力の調節が連続的に行えず、
上記圧力差ΔＰを０．５ｋｇｆ／ｃｍ2 以下に収めるこ
とができない不都合がある。Conventionally, as a device for such pressure control, there is one disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-79490. In this pressure control device, a large number of variable bags filled with gases of different pressures are connected to a container so that they can communicate with each other, and these are simultaneously submerged in water, so that the gas pressure and water pressure in the bag during sedimentation are When they become the same, the bag and the container are automatically communicated with each other.
With this, the pressure in the container cannot be adjusted continuously,
There is an inconvenience that the pressure difference ΔP cannot be kept below 0.5 kgf / cm 2 .
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】よって、この発明にお
ける課題は、容器内の圧力とその周囲の水圧との差を
０．５ｋｇｆ／ｃｍ2 以内に抑えることのできる圧力制
御装置を得ることにある。SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to obtain a pressure control device capable of suppressing the difference between the pressure inside the container and the water pressure around it within 0.5 kgf / cm 2. .
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】かかる課題は、加圧ガス
供給源と、この加圧ガス供給源からの加圧ガスを水中に
存在する容器に、この容器に作用する外部水圧に対応し
た圧力に調節して供給する第１の弁と、容器内のガス圧
が外部水圧よりも大きくなったときにその圧力差に応じ
て容器内のガスを放出する第２の弁と、容器に接続され
たバッファタンクを有し、このバッファタンクは、容器
の近傍に設けられ、容器内の加圧ガスを導くとともにそ
の内容積が可変とされた内部タンクと、これを収容する
とともに外部の水を導く外部タンクとからなり、外部水
圧と容器内の圧力との圧力差が所定の設定範囲内に収ま
っている場合に、この圧力差に対応する容器内の圧力の
変化を内部タンクの膨張又は収縮で吸収するものである
圧力制御装置によって解決される。また、上記第１の弁
が、容器の近傍に設けられたダイヤフラム弁であって、
この弁の一方のダイヤフラム室内に水を導き、他方のダ
イヤフラム室内に供給加圧ガスを導くことにより加圧ガ
スの圧力の調整を行うものであることが望ましい。The object of the present invention is to provide a pressurized gas supply source, a pressurized gas from the pressurized gas supply source to a container existing in water, and a pressure corresponding to the external water pressure acting on the container. Connected to the container , a first valve for adjusting and supplying the gas to the container, a second valve for discharging the gas in the container according to the pressure difference when the gas pressure in the container becomes larger than the external water pressure, and
Has a buffer tank, which is a container
It is installed in the vicinity of and guides the pressurized gas in the container and
The internal tank of which the internal volume is variable and it is housed
Together with an external tank that guides external water,
The pressure difference between the pressure and the pressure in the container is within the specified range.
Of the pressure in the container corresponding to this pressure difference,
It is solved by a pressure control device which absorbs the change by expansion or contraction of the internal tank . Further, the first valve is a diaphragm valve provided in the vicinity of the container,
It is desirable that the pressure of the pressurized gas be adjusted by introducing water into one of the diaphragm chambers of this valve and introducing the pressurized gas to be supplied into the other diaphragm chamber.
【０００６】 また、上記第２の弁が、容器の近傍に設
けられたダイヤフラム弁であって、この弁の一方のダイ
ヤフラム室内に水を導き、他方のダイヤフラム室内に容
器内の加圧ガスを導くことにより、容器内の加圧ガスの
放出を制御するものであることが望ましい。 Further, the second valve is a diaphragm valve provided in the vicinity of the container, in which water is introduced into one diaphragm chamber of the valve and pressurized gas in the container is introduced into the other diaphragm chamber. Therefore, it is desirable to control the release of the pressurized gas in the container .
【０００７】[0007]
【作用】容器の外部の水圧の増大または減少に応じて第
１の弁および第２の弁が作動し、ガスが供給または排出
され、容器内のガス圧力を外部水圧とほぼ等しくする。
容器内のガス圧力と外部水圧との圧力差がわずかな場合
には、この圧力差をバッファタンクが吸収する。The first valve and the second valve are actuated in response to the increase or decrease in the water pressure outside the container, and gas is supplied or discharged to make the gas pressure inside the container approximately equal to the outside water pressure.
When the pressure difference between the gas pressure in the container and the external water pressure is small, this pressure difference is absorbed by the buffer tank.
【０００８】[0008]
【実施例】以下、この発明の圧力制御装置の一例を図面
に基づいて説明する。図１は、この圧力制御装置の一例
を示すもので、図中符号１は、加圧ガス供給源としての
加圧ガスボンベである。この加圧ガスボンベ１内には、
乾燥空気、乾燥窒素ガスなどの加圧ガスが使用環境に応
じた圧力で充填されており、この加圧ガス（以下、ガス
と言う。）は、ボンベ元弁２を経て耐圧性の管３を通
り、減圧弁（第１の弁）４に供給される。この減圧弁４
は、容器５の近傍に取り付けられ、ガスの圧力を外部の
水圧の変化に対応して調節（減圧）しながらガスを容器
５内に供給するものである。なお、Ｆは容器５内に配さ
れた低周波音源である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An example of the pressure control device of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an example of this pressure control device. In the figure, reference numeral 1 is a pressurized gas cylinder as a pressurized gas supply source. Inside the pressurized gas cylinder 1,
A pressurized gas such as dry air or dry nitrogen gas is filled at a pressure according to the use environment, and the pressurized gas (hereinafter, referred to as gas) passes through the cylinder main valve 2 and flows into the pressure resistant pipe 3. And is supplied to the pressure reducing valve (first valve) 4. This pressure reducing valve 4
Is attached in the vicinity of the container 5 and supplies the gas into the container 5 while adjusting (decompressing) the pressure of the gas according to the change of the external water pressure. In addition, F is a low frequency sound source arranged in the container 5.
【０００９】図２は、前記減圧弁４の構造を示すもの
で、この弁４はダイヤフラム弁の一種である。図中符号
４１は、クロロプレンゴム、ステンレススチールなどか
らなるダイヤフラムであり、これにより一次ダイヤフラ
ム室４２と二次ダイヤフラム室４３とが二分されて形成
されている。一次ダイヤフラム室４２は、ダイヤフラム
部４４の筺体ケースに形成された複数の貫通孔４５…に
より、外部の水がその内部に導入されるようになってい
る。また、弁箱４６の高圧入口４７は上記管３に接続さ
れ、低圧出口４８は管６を経て容器５に接続されてい
る。FIG. 2 shows the structure of the pressure reducing valve 4, which is a kind of diaphragm valve. Reference numeral 41 in the figure is a diaphragm made of chloroprene rubber, stainless steel, or the like, and by this, a primary diaphragm chamber 42 and a secondary diaphragm chamber 43 are divided into two parts. External water is introduced into the primary diaphragm chamber 42 through a plurality of through holes 45 formed in the casing of the diaphragm portion 44. The high pressure inlet 47 of the valve box 46 is connected to the pipe 3 and the low pressure outlet 48 is connected to the container 5 via the pipe 6.
【００１０】また、弁箱４６内の弁棒４９はその先端部
が上記ダイヤフラム４１に連結され、その基端部がコイ
ルバネ５０により該弁棒４９がダイヤフラム側に押圧さ
れ、該弁棒４９に連設されている弁体４９ａにより弁口
５１が閉じられるようになっている。さらに、二次ダイ
ヤフラム室４３は、弁箱４６内のガス流路の低圧側に流
路４３ａを介して連通しており、低圧側のガスが導入さ
れるようになっている。Further, the valve rod 49 in the valve box 46 has its tip end connected to the diaphragm 41, and its base end pressed by the coil spring 50 toward the diaphragm so that the valve rod 49 is connected to the valve rod 49. The valve port 49 is provided so that the valve port 51 is closed. Further, the secondary diaphragm chamber 43 communicates with the low pressure side of the gas flow passage in the valve box 46 via the flow passage 43a so that the low pressure side gas is introduced.
【００１１】そして、一次ダイヤフラム室４２内の水圧
が二次ダイヤフラム室４３内のガスの圧力よりも大きく
なると、ダイヤフラム４１が下方に移動し、これにより
弁棒４９がコイルバネ５０の反発力に抗して降下し、弁
棒４９と連設された弁体４９ａがガス流路の高圧側の弁
口５１より離れて弁口５１が開き、高圧のガスが高圧入
口４７から減圧されて低圧出口４８に流れることにな
る。また、一次ダイヤフラム室４２内の水圧と二次ダイ
ヤフラム室４３内のガス圧が等しくなれば、ダイヤフラ
ム４１は平常位置に復帰し、これによってガス流路の高
圧側の弁口５１が弁体４９ａで閉じられ、ガスの流れが
遮断される。かくして、減圧弁４で周囲の水圧とほぼ同
じ圧力に減圧されたガスが、管６を経て容器５に供給さ
れる。When the water pressure in the primary diaphragm chamber 42 becomes larger than the gas pressure in the secondary diaphragm chamber 43, the diaphragm 41 moves downward, whereby the valve rod 49 resists the repulsive force of the coil spring 50. The valve body 49a connected to the valve rod 49 is separated from the valve opening 51 on the high pressure side of the gas flow path to open the valve opening 51, and the high pressure gas is decompressed from the high pressure inlet 47 to the low pressure outlet 48. It will flow. Further, when the water pressure in the primary diaphragm chamber 42 and the gas pressure in the secondary diaphragm chamber 43 become equal, the diaphragm 41 returns to the normal position, whereby the valve port 51 on the high pressure side of the gas flow path is the valve body 49a. It is closed and the gas flow is cut off. Thus, the gas whose pressure has been reduced by the pressure reducing valve 4 to approximately the same pressure as the surrounding water pressure is supplied to the container 5 via the pipe 6.
【００１２】一方、管６には管７および管８が接続さ
れ、これらの管７，８は保圧弁（第２の弁）９に接続さ
れている。この保圧弁９は、容器５の近傍に設けられ、
容器５内のガスの圧力が周囲の水圧よりも高くなったと
き、例えば容器５を海面に引き揚げる時などに容器５内
のガスを周囲の水圧の減少に応じて放出し、容器内外の
圧力差をなくするものである。On the other hand, a pipe 7 and a pipe 8 are connected to the pipe 6, and these pipes 7 and 8 are connected to a pressure holding valve (second valve) 9. This pressure holding valve 9 is provided near the container 5,
When the pressure of the gas in the container 5 becomes higher than the surrounding water pressure, for example, when the container 5 is lifted to the sea surface, the gas in the container 5 is released according to the decrease in the surrounding water pressure, and the pressure difference between the inside and the outside of the container is increased. Is to eliminate.
【００１３】図３は、この保圧弁９の一例を示すもの
で、この弁もダイヤフラム弁の一種であり、ダイヤフラ
ム９１によって一次ダイヤフラム室９２と二次ダイヤフ
ラム室９３とに二分されている。一次ダイヤフラム室９
２は、ケース９４に形成された貫通孔９５を経て管７，
６により、容器５内に連通し、容器５内の圧力と同一の
圧力になるようになっている。また、二次ダイヤフラム
室９３には、他の貫通孔９６…により外部の水が導入さ
れ、外部の水圧と同一となっている。さらに、弁箱９７
の入口９８は管８，６を介して容器５に接続され、出口
９９はそのまま開口して外部に連通している。FIG. 3 shows an example of the pressure-holding valve 9, which is also a kind of diaphragm valve, and is divided by a diaphragm 91 into a primary diaphragm chamber 92 and a secondary diaphragm chamber 93. Primary diaphragm chamber 9
2 through the through hole 95 formed in the case 94, the pipe 7,
6 communicates with the inside of the container 5 and has the same pressure as the pressure inside the container 5. In addition, external water is introduced into the secondary diaphragm chamber 93 through the other through holes 96, so that the external water pressure is the same. In addition, the valve box 97
The inlet 98 is connected to the container 5 via the pipes 8 and 6, and the outlet 99 is opened as it is and communicates with the outside.
【００１４】また、弁棒１００の先端部は、ダイヤフラ
ム９１に連結され、基端部は該弁棒１００をダイヤフラ
ム側に付勢するコイルバネ１０１で押圧されており、こ
の弁棒１００に取り付けられた弁体１００ａが弁口１０
２に接触または離間することにより、入口９８から出口
９９に通じるガス流路を開閉するようになっている。そ
して、一次ダイヤフラム室９２のガス圧が二次ダイヤフ
ラム室９３の水圧よりも高くなると、ダイヤフラム９１
が下方に押され、これにともなって弁棒１００が降下
し、弁体１００ａが弁口１０２から離れ、ガス通路が開
かれて入口９８からのガスが出口９９に流れる。二つの
ダイヤフラム室９２，９３の圧力差がなくなると、ダイ
ヤフラム９１は平常位置に復帰し、これによりガス通路
が閉じられる。The tip end of the valve rod 100 is connected to the diaphragm 91, and the base end is pressed by a coil spring 101 for urging the valve rod 100 toward the diaphragm, and is attached to the valve rod 100. The valve body 100a is the valve opening 10
By contacting or separating from 2, the gas flow path leading from the inlet 98 to the outlet 99 is opened and closed. When the gas pressure in the primary diaphragm chamber 92 becomes higher than the water pressure in the secondary diaphragm chamber 93, the diaphragm 91
Is pushed downward, the valve rod 100 is lowered accordingly, the valve body 100a is separated from the valve opening 102, the gas passage is opened, and the gas from the inlet 98 flows to the outlet 99. When the pressure difference between the two diaphragm chambers 92 and 93 disappears, the diaphragm 91 returns to the normal position, thereby closing the gas passage.
【００１５】また、図１に示すように、管６には管１０
を介してバッファタンク１１が接続され、容器５とバッ
ファタンク１１とが連通するようになっている。このバ
ッファタンク１１は、容器５の近傍に取り付けられ、容
器５の内外の小さな圧力差の変動を吸収して緩衝し、圧
力差をゼロにするものである。Further, as shown in FIG.
The buffer tank 11 is connected via the so that the container 5 and the buffer tank 11 communicate with each other. The buffer tank 11 is attached in the vicinity of the container 5 and absorbs and buffers small fluctuations in the pressure difference between the inside and the outside of the container 5 to make the pressure difference zero.
【００１６】このバッファタンク１１は、図４に示すよ
うに、保護カバー１１１と、この保護カバー１１１内に
収容された内部タンク１１２とから構成されている。保
護カバー１１１は、中空円筒状であり、その両端面の底
板１１３，１１３には、それぞれ多数の貫通孔１１４…
が穿設されている。一方、内部タンク１１２は、保護カ
バー１１１の周部の一部を共用するものであり、その周
部にはガス導入口１１５が形成され、このガス導入口１
１５には管１０が接続され、容器５に連通するようにな
っている。As shown in FIG. 4, the buffer tank 11 is composed of a protective cover 111 and an internal tank 112 housed in the protective cover 111. The protective cover 111 has a hollow cylindrical shape, and the bottom plates 113, 113 on both end surfaces thereof have a large number of through holes 114 ...
Has been drilled. On the other hand, the internal tank 112 shares a part of the peripheral portion of the protective cover 111, and the gas inlet 115 is formed in the peripheral portion.
A pipe 10 is connected to 15 and communicates with the container 5.
【００１７】また、保護カバー１１１の底板１１３，１
１３からやや内方には、合成ゴムなどからなる可動膜１
１６，１１６が、２枚それぞれその外周部を保護カバー
１１１の周部に設けられたフランジ部１１７…で挟み込
むように取り付けられており、この２枚の可動膜１１
６，１１６により、保護カバー１１１の内部空間が三分
され、その中間の部分が内部タンク１１２を構成してい
る。そして、この内部タンク１１２では、可動膜１１
６，１１６の外方または内方への動きにより、その内容
積が増加または減少し、膨張、収縮することができるよ
うに構成されている。The bottom plates 113, 1 of the protective cover 111 are also provided.
Movable membrane 1 made of synthetic rubber or the like slightly inward from 13
Two of the movable films 11 and 16 are attached so that their outer peripheral portions are sandwiched by the flange portions 117 provided on the peripheral portion of the protective cover 111, respectively.
An inner space of the protective cover 111 is divided into three by 6,116, and an intermediate portion thereof constitutes an inner tank 112. In the internal tank 112, the movable film 11
The outward or inward movement of 6,116 is configured to increase or decrease its internal volume and allow it to expand or contract.
【００１８】このようなバッファタンク１１にあって
は、保護カバー１１１の二つの空間に貫通孔１１４…を
通って水が入り、内部タンク１１２には容器５からのガ
スが導入される。そして、保護カバー１１１の水圧が内
部タンク１１２のガス圧よりも高くなると、可動膜１１
６，１１６が図４の２点鎖線で示したように内方にへこ
み、逆の場合には実線で示したように外方にふくらむ。
このようにして、保護カバー１１１と内部タンク１１２
との圧力差により、内部タンク１１２が膨張、収縮して
この圧力差が吸収、緩衝され、容器５のガス圧と水圧と
の比較的小さい圧力差がここで吸収されて、その圧力差
がゼロとなるようになっている。In such a buffer tank 11, water enters the two spaces of the protective cover 111 through the through holes 114 ... And the gas from the container 5 is introduced into the internal tank 112. When the water pressure of the protective cover 111 becomes higher than the gas pressure of the internal tank 112, the movable membrane 11
6, 116 dents inward as shown by the chain double-dashed line in FIG. 4, and in the opposite case bulges outward as shown by the solid line.
In this way, the protective cover 111 and the internal tank 112
The internal tank 112 expands and contracts due to the pressure difference between and to absorb and buffer this pressure difference, and the relatively small pressure difference between the gas pressure and the water pressure in the container 5 is absorbed here, and the pressure difference is zero. It is supposed to be.
【００１９】さらに、容器５には、保護装置１２が取り
付けられている。この保護装置１２は、容器５内のガス
圧力と外部水圧との圧力差が設定圧力、例えば２ｋｇｆ
／ｃｍ2 を越えたときに動作し、容器５内部と外部とを
直接連通させて、均圧化するものである。この保護装置
１２は、図５に示すようにロート状の取付部１２１と、
円環状の押えリング１２２と、２枚の穴あき金属板１２
３，１２３と、１枚の破裂板１２４とから構成されてい
る。Further, a protection device 12 is attached to the container 5. In this protective device 12, the pressure difference between the gas pressure in the container 5 and the external water pressure is set to a set pressure, for example, 2 kgf.
The operation is performed when the pressure exceeds / cm 2, and the inside and outside of the container 5 are directly communicated with each other to equalize the pressure. The protection device 12 includes a funnel-shaped mounting portion 121 as shown in FIG.
An annular presser ring 122 and two perforated metal plates 12
3, 123 and one rupturable plate 124.
【００２０】上記取付部１２１の細径の基部は、直接容
器５にねじ取めされるようになっている。この取付部１
２１の広径の開口部はその周端面がフランジ面となって
いて、このフランジ面に押えリング１２２の押え面を当
接し、両者をボルト１２５，１２５でねじ取めすること
により、２枚の穴あき金属板１２３，１２３と破裂板１
２４とがこれらに挟持されるようになっている。穴あき
金属板１２３は、ステンレススチール製の薄板であっ
て、多数の細孔が穿設されたドーム状のもので、これが
２枚凸レンズ状となるように重ね合せられている。The small diameter base portion of the mounting portion 121 is directly screwed into the container 5. This mounting part 1
The wide-diameter opening 21 has a flange surface at its peripheral end surface, and the pressing surface of the pressing ring 122 is brought into contact with this flange surface, and both are screwed with bolts 125 and 125, so that two Perforated metal plates 123, 123 and rupture plate 1
24 and 24 are sandwiched between them. The perforated metal plate 123 is a thin plate made of stainless steel, has a dome shape with a large number of pores formed therein, and is laminated so as to form a two-convex lens shape.
【００２１】この２枚の穴あき金属板１２３，１２３の
間に破裂板１２４が挟まれている。この破裂板１２４
は、フッ素樹脂などからなる薄いシートであって、軽く
伸長した状態で挟持されており、これに例えば２ｋｇｆ
／ｃｍ2 の圧力が加わったときに破裂するような強さを
持つものが使われている。この保護装置１２の押えリン
グ１２２側は直接水に接するようになっており、外部の
水が一方の穴あき金属板１２３を通過して破裂板１２４
で仕切られた一方の空間に流れ込み、また容器５からの
ガスは取付部１２１の基部から他方の穴あき金属板１２
３を通過して他方の空間に流れ込むようになっており、
二つの空間の圧力差が所定の範囲を越えると破裂板１２
４が破裂して、容器５内の圧力と水圧とが瞬時に等しく
なるようになっている。破裂板１２４の材質、厚み等を
選択することにより、許容圧力差を適宜変更することが
できる。A rupture plate 124 is sandwiched between the two perforated metal plates 123, 123. This rupture plate 124
Is a thin sheet made of fluororesin and is sandwiched in a lightly stretched state.
A material having such strength that it bursts when a pressure of / cm 2 is applied is used. The presser ring 122 side of the protection device 12 is in direct contact with water, and external water passes through one of the perforated metal plates 123 and the rupture plate 124.
The gas from the container 5 flows into one of the spaces partitioned by, and the gas from the container 5 flows from the base of the mounting portion 121 to the other perforated metal plate 12.
It passes through 3 and flows into the other space,
If the pressure difference between the two spaces exceeds a predetermined range, the rupture plate 12
4 is ruptured, and the pressure inside the container 5 and the water pressure are instantly equalized. The allowable pressure difference can be appropriately changed by selecting the material and thickness of the rupturable plate 124.
【００２２】このような圧力制御装置の使用にあたって
は、まず加圧ガスボンベ１のボンベ元弁２を開く。つい
で、容器５およびこれに付随する減圧弁４、保圧弁９、
バッファタンク１１を水中に降してゆく。水中にこれら
が沈降してゆくと、外部水圧の変化（増大）に応じて減
圧弁４が開き、ガスが容器５内に供給され、容器５内の
圧力は周囲の水圧と等しくなり、沈降が終わると、減圧
弁４からの加圧ガスの供給は停止し、そのまま圧力差が
ゼロの状態に保持される。In using such a pressure control device, first, the cylinder valve 2 of the pressurized gas cylinder 1 is opened. Then, the container 5 and the pressure reducing valve 4 and the pressure holding valve 9 attached to the container 5,
The buffer tank 11 is lowered into the water. As they settle in the water, the pressure reducing valve 4 opens according to the change (increase) in the external water pressure, gas is supplied into the container 5, and the pressure in the container 5 becomes equal to the surrounding water pressure, and After that, the supply of the pressurized gas from the pressure reducing valve 4 is stopped, and the pressure difference is maintained at zero.
【００２３】次に、容器５等が水中で上昇すると外部水
圧の変化（減少）に応じて保圧弁９が作動し、保圧弁９
から容器５内のガスが放出され、容器５内の圧力と水圧
との圧力差がゼロとなる。そして、外部水圧と容器５内
の圧力との圧力差がある設定範囲内に収まっている場合
には、この圧力差に対応する容器５内の圧力の変化は、
バッファタンク１１内での内部タンク１１２の膨張ある
いは収縮で吸収される。このため、新たなガスの供給あ
るいは放出が必要とはならず、ガスを消費することがな
い。また、外部水圧の変化に応じての減圧弁４および保
圧弁９の作動が不良となり、容器５内の圧力と水圧との
差圧が設定範囲を越えたときは、保護装置１２の破裂板
１２４が破裂し、容器５内の圧力と水圧とを瞬間的に均
圧化するNext, when the container 5 or the like rises in water, the pressure-holding valve 9 operates according to the change (decrease) in the external water pressure, and the pressure-holding valve 9
The gas in the container 5 is discharged from the container, and the pressure difference between the pressure in the container 5 and the water pressure becomes zero. When the pressure difference between the external water pressure and the pressure in the container 5 is within a certain set range, the change in the pressure in the container 5 corresponding to this pressure difference is
It is absorbed by the expansion or contraction of the internal tank 112 in the buffer tank 11. Therefore, it is not necessary to supply or release new gas, and the gas is not consumed. Further, when the pressure reducing valve 4 and the pressure holding valve 9 are not operated properly according to the change of the external water pressure and the pressure difference between the pressure in the container 5 and the water pressure exceeds the set range, the rupture plate 124 of the protection device 12 is used. Bursts and the pressure in the container 5 and the water pressure are instantaneously equalized.
【００２４】このように、この例の圧力制御装置では、
減圧弁４、保圧弁９およびバッファタンク１１の作動
が、すべて外部水圧の変化をそのまま動力源として利用
して行われるので、制御のための電力等が不要となり、
かつ外部水圧の変化に正確に対応することができる。ま
た、外部水圧の連続的で大きな変化に対して減圧弁４お
よび保圧弁９の動作により容器５内の圧力もこれに応じ
て連続的に変化させることができ、圧力差を常に０．５
ｋｇｆ／ｃｍ2 以下の範囲に抑えることができる。Thus, in the pressure control device of this example,
Since the pressure reducing valve 4, the pressure maintaining valve 9 and the buffer tank 11 are all operated by directly utilizing the change in the external water pressure as a power source, electric power for control is unnecessary.
Moreover, it is possible to accurately respond to changes in external water pressure. Further, the pressure inside the container 5 can be continuously changed in response to the continuous and large change of the external water pressure by the operation of the pressure reducing valve 4 and the pressure holding valve 9, and the pressure difference is always 0.5.
It can be suppressed within the range of kgf / cm 2 or less.
【００２５】さらに、外部水圧の小さな増加および減少
による圧力差は、バッファタンク１１によって瞬時に吸
収されるので、容器５の深度のこきざみな変動があって
も圧力差を０．５ｋｇｆ／ｃｍ2 以下に抑えることがで
きる。そして、このバッファタンク１１による圧力差の
吸収は、可動膜１１６の内容積を変えることにより、そ
の吸収圧力範囲を変化させることもできる。
（実験）図１ないし図５に示した例において、加圧ガス
ボンベ１として最高使用圧力４２０ｋｇｆ／ｃｍ2 、内
容積４７リットルの高圧ボンベを用い、容器５等を加圧
水槽に入れ、加圧水槽の水圧（環境圧）を０〜２００ｋ
ｇｆ／ｃｍ2 まで毎分１２ｋｇｆ／ｃｍ2 の速度で変化
させ、そしてその後、適宜加圧水槽の水圧（環境圧）を
変化させ、その時の容器５内の圧力と水圧（環境圧）と
の圧力差ΔＰを測定したところ、図６に示すグラフを得
た。このグラフによると加圧水槽の水圧（環境圧）を２
００ｋｇｆ／ｃｍ2 まで昇圧する間は、容器５内の圧力
は圧力差ΔＰが大きい差で追従して行くが、その最大の
圧力差ΔＰでも０．４ｋｇｆ／ｃｍ2 の差で環境圧に追
従して行くことがわかる。そして、水圧（環境圧）が２
００ｋｇｆ／ｃｍ2 に達した後の水圧（環境圧）を約５
０ｋｇｆ／ｃｍ2 の範囲で変化せしめたところ、容器５
内の圧力は約０．１ｋｇｆ／ｃｍ2 の差圧ΔＰで追従し
ていた。この結果、本発明の装置では、環境圧の変動で
容器内の圧力は０．５ｋｇｆ／ｃｍ2 以下の範囲で制御
できることが可能であることがわかった。Further, since the pressure difference due to a small increase or decrease in the external water pressure is instantly absorbed by the buffer tank 11, even if the depth of the container 5 fluctuates, the pressure difference becomes 0.5 kgf / cm 2. It can be suppressed to the following. The absorption of the pressure difference by the buffer tank 11 can also be changed by changing the internal volume of the movable film 116. (Experiment) In the example shown in FIGS. 1 to 5, a high-pressure cylinder having a maximum working pressure of 420 kgf / cm 2 and an internal volume of 47 liters was used as the pressurized gas cylinder 1, the container 5 and the like were placed in a pressurized water tank, and the water pressure of the pressurized water tank was changed. (Environmental pressure) 0 to 200k
The pressure difference between the pressure in the container 5 and the water pressure (environmental pressure) at that time was changed by changing the pressure up to gf / cm 2 at a rate of 12 kgf / cm 2 per minute, and then appropriately changing the water pressure (environmental pressure) in the pressurized water tank. When ΔP was measured, the graph shown in FIG. 6 was obtained. According to this graph, the water pressure (environmental pressure) of the pressurized water tank is 2
While increasing the pressure to 00 kgf / cm 2 , the pressure in the container 5 follows with a large pressure difference ΔP, but even with the maximum pressure difference ΔP, it follows the environmental pressure with a difference of 0.4 kgf / cm 2. I understand that I will go. And the water pressure (environmental pressure) is 2
The water pressure (environmental pressure) after reaching 00 kgf / cm 2 is about 5
When the container 5 was changed in the range of 0 kgf / cm 2.
The internal pressure was followed by a differential pressure ΔP of about 0.1 kgf / cm 2 . As a result, it has been found that the apparatus of the present invention can control the pressure in the container within a range of 0.5 kgf / cm 2 or less by changing the environmental pressure.
【００２６】なお、上述の例では、減圧弁４、保圧弁９
およびバッファタンク１１を容器５に管６，８，１０で
接続しているが、容器５に直接これらを取り付けてもよ
いことは勿論である。また、第１の弁および第２の弁と
して、他の形式の制御弁を使用し、容器５の内部および
外部にそれぞれ圧力センサーを設置し、これら圧力セン
サーからの信号により、第１の弁および第２の弁を作動
させることもできる。In the above example, the pressure reducing valve 4 and the pressure holding valve 9
Further, the buffer tank 11 is connected to the container 5 by the pipes 6, 8 and 10, but it goes without saying that these may be directly attached to the container 5. Further, other types of control valves are used as the first valve and the second valve, pressure sensors are installed inside and outside the container 5, respectively, and signals from these pressure sensors cause the first valve and It is also possible to activate the second valve.
【００２７】[0027]
【発明の効果】以上説明したように、この発明の圧力制
御装置によれば、水中に沈められる低周波音源空気室の
容器の内部の圧力を、その周囲の水圧の連続的な変化に
対応しつつ、該水圧に自動的に一致させることができ、
容器の内外の圧力差を常時０．５ｋｇｆ／ｃｍ2 以下に
抑えることが可能となる。このため、本発明を組込んだ
低周波音源は深海域に設置される海洋音響トモグラフィ
用送受信ブイ等観測機器に効果的に用いられ、優れた音
響性能を得ることができる。As described above, according to the pressure control device of the present invention, the pressure inside the container of the low-frequency sound source air chamber that is submerged in water corresponds to the continuous change of the water pressure around it. At the same time, it can automatically match the water pressure,
The pressure difference between the inside and the outside of the container can be constantly suppressed to 0.5 kgf / cm 2 or less. Therefore, the low-frequency sound source incorporating the present invention is effectively used for an observation device such as a transmission / reception buoy for ocean acoustic tomography installed in the deep sea area, and excellent acoustic performance can be obtained.
【図１】 この発明の圧力制御装置の一例を示す概略構
成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of a pressure control device of the present invention.
【図２】 図１の圧力制御装置の減圧弁の例を示す断面
図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a pressure reducing valve of the pressure control device of FIG.
【図３】 図１の圧力制御装置の保圧弁の例を示す断面
図である。3 is a cross-sectional view showing an example of a pressure maintaining valve of the pressure control device of FIG.
【図４】 図１の圧力制御装置のバッファタンクの例を
示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of a buffer tank of the pressure control device of FIG.
【図５】 図１の圧力制御装置の保護装置の例を示す断
面図である。5 is a cross-sectional view showing an example of a protection device of the pressure control device of FIG.
【図６】 実験結果を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing experimental results.
１ 加圧ガスボンベ ４ 減圧弁 ５ 容器 ９ 保圧弁 １１ バッファタンク 1 pressurized gas cylinder 4 Pressure reducing valve 5 containers 9 Pressure control valve 11 buffer tanks
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 隆 神奈川県川崎市幸区塚越四丁目320番地 日本酸素株式会社 塚越事業所内 (72)発明者 谷 信裕 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電 気工業株式会社内 (72)発明者 森 孝之 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電 気工業株式会社内 (72)発明者 中埜 岩男 神奈川県横須賀市夏島町２番地15 海洋 科学技術センター内 (72)発明者 網谷 泰孝 神奈川県横須賀市夏島町２番地15 海洋 科学技術センター内 (56)参考文献 特開 平５−119846（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−170924（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−144786（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭51−6313（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G05D 16/06 G01S 7/52 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Takashi Sato 4-320 Tsukakoshi, Saiwai-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Nihon Oxygen Co., Ltd., Tsukagoshi Plant (72) Nobuhiro Tani, 1-12 Toranomon, Minato-ku, Tokyo Oki Denki Kogyo Co., Ltd. (72) Inventor Takayuki Mori 1-7-12 Toranomon, Minato-ku, Tokyo Oki Denki Kogyo Co., Ltd. (72) Inventor Nakano Iwao 2 Natsushima-cho, Yokosuka City, Kanagawa Prefecture 15 Marine Science Inside the Technology Center (72) Inventor Yasutaka Amitani 2 Natsushima-cho 15-2 Yokosuka City, Kanagawa Prefecture Marine Science and Technology Center (56) Reference JP-A-5-119846 (JP, A) Actual Development Sho 62-170924 (JP, U) Actual Kaihei 2-144786 (JP, U) Japanese Patent Publication Sho 51-6313 (JP, B1) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G05D 16/06 G01S 7/52
Claims (3)
と平衡させるための圧力制御装置であって、 加圧ガス供給源と、 この加圧ガス供給源からの加圧ガスを水中に存在する容
器に、この容器に作用する外部水圧に対応した圧力に調
節して供給する第１の弁と、 容器内のガス圧が外部水圧よりも大きくなったときにそ
の圧力差に応じて容器内のガスを放出する第２の弁と、 容器に接続されたバッファタンクを有し、 このバッファタンクは、容器の近傍に設けられ、容器内
の加圧ガスを導くとともにその内容積が可変とされた内
部タンクと、これを収容するとともに外部の水を導く外
部タンクとからなり、外部水圧と容器内の圧力との圧力
差が所定の設定範囲内に収まっている場合に、この圧力
差に対応する容器内の圧力の変化を内部タンクの膨張又
は収縮で吸収するものである 圧力制御装置。1. A pressure control device for balancing the internal pressure of a container existing in water with the external water pressure, comprising a pressurized gas supply source and a pressurized gas from this pressurized gas supply source existing in water. The first valve, which is adjusted to a pressure corresponding to the external water pressure acting on the container and is supplied to the container, and the gas pressure in the container when the pressure exceeds the external water pressure Has a second valve for releasing the gas in the container and a buffer tank connected to the container . The buffer tank is provided near the container and
Of the pressurized gas of the
Part tank and the outside that contains it and guides outside water
Part of the tank and the pressure of the external water pressure and the pressure inside the container
If the difference is within the specified setting range, this pressure
The change in pressure inside the container that corresponds to the difference is
Is a pressure control device that absorbs by contraction .
ダイヤフラム弁であって、この弁の一方のダイヤフラム
室内に水を導き、他方のダイヤフラム室内に供給加圧ガ
スを導くことにより加圧ガスの圧力の調整を行うもので
ある請求項１記載の圧力制御装置。2. The first valve is a diaphragm valve provided in the vicinity of a container, wherein water is introduced into one diaphragm chamber of the valve and supply pressurized gas is introduced into the other diaphragm chamber. The pressure control device according to claim 1, wherein the pressure of the pressurized gas is adjusted.
ダイヤフラム弁であって、この弁の一方のダイヤフラム
室内に水を導き、他方のダイヤフラム室内に容器内の加
圧ガスを導くことにより、容器内の加圧ガスの放出を制
御するものである請求項１記載の圧力制御装置。Wherein said second valve is a diaphragm valve provided in the vicinity of the container, leads to water in one of the diaphragm chamber of the valve, directing pressurized gas in the vessel to the other diaphragm chamber The pressure control device according to claim 1, which controls the release of the pressurized gas in the container.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22225994A JP3505227B2 (en) | 1994-09-16 | 1994-09-16 | Pressure control device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22225994A JP3505227B2 (en) | 1994-09-16 | 1994-09-16 | Pressure control device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0887337A JPH0887337A (en) | 1996-04-02 |
| JP3505227B2 true JP3505227B2 (en) | 2004-03-08 |
Family
ID=16779593
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22225994A Expired - Lifetime JP3505227B2 (en) | 1994-09-16 | 1994-09-16 | Pressure control device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3505227B2 (en) |
-
1994
- 1994-09-16 JP JP22225994A patent/JP3505227B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0887337A (en) | 1996-04-02 |
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