JP6979828B2 - 水中観測装置 - Google Patents
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Description
この種の水中観測装置では、水圧に抗するため、球形状またはカプセル形状に形成されている。このような形状の水中観測装置を曳航等した場合、水流方向における水中観測装置の後方では、水流速度が遅くなることにより水流の剥離が発生する。
水中観測装置では、後方で水流の剥離が発生すると、上下方向または左右方向への不安定な運動や、水流方向の軸または水流方向と直交する軸に対して回転するように振れ回ることがある。
図1は、実施の形態にかかる水中観測装置1の使用状態の一例を説明する図である。
図2は、水中観測装置1の側面図である。
図3は、水中観測装置1を側面から見た断面図である。
図4は、水中観測装置1を上方から見た図である。
図5は、図2におけるC−C矢視図である。
図6は、図2におけるD−D矢視図である。
腕部22、22の各々の先端近傍には、支持軸20aが回転可能に挿通される孔22a、22aが、腕部22、22を厚み方向に貫通して設けられている。孔22a、22aの直径は、本体10の孔11の直径と同じ大きさに設定されている。
このように、支持部材20は、本体10の重心位置10aよりも上側で、本体10を支持することで、本体10が支持軸20a回りに不安定に回転してしまうことを防止することができる。
その結果、本体10の後背面を水流が速い流速で流れることにより、本体10の後背面での水流の剥離を抑える(もしくは消滅させる)ことができ、本体10の観測姿勢を安定させることができる。
なお、図7において本体10の形状以外の構成は、前述した実施の形態と同じであるので、同じ構成ついては同一の番号を付し、必要に応じて説明する。
(1)水中で使用される本体10と、本体10を支持する支持部材20と、を有し、本体10と支持部材20との間には、本体10に向かって流れる水の流路30が形成されており、流路30の水が流れる方向における下流側の断面積31は、上流側の断面積32よりも小さく設定されている構成とした。
よって、この水流により、本体10の後背面に発生した剥離領域Kでの水流の剥離を抑える(もしくは消滅させる)ことができる結果、水中観測装置1(本体10)の水中での観測姿勢を安定させることができる。
よって、より速い流速の水流が、本体10の後背面に発生した剥離領域Kの近傍に供給されるので、剥離領域Kでの水流の剥離をより確実に抑える(もしくは消滅させる)ことができる。
よって、水流は、この本体10の後方近傍まで滑らかに形成された流路30に沿って流れ、後方に発生した剥離領域Kに供給される結果、この水流により、本体10の剥離領域Kでの水流の剥離を抑える(もしくは消滅させる)ことができ、本体10の振れ回りを防止することができる。
このように構成すると、本体10の観測姿勢が安定するため、センサ15による海底の地形や海中の浮遊物の検知を精度よく行うことができる。
次に、本発明の第2の実施の形態にかかる水中観測装置1Bを説明する。
図8は、第2の実施の形態にかかる水中観測装置1Bの使用状態の一例を説明する図である。
なお、第2の実施の形態にかかる水中観測装置1Bは、船舶100に曳航されるのではなく、取付金具23及びケーブル24を介して海面200に浮遊するフロート300に接続されている点が前述した実施の形態と異なり、他の構成は同じである。よって、同一の構成は、同じ番号を付し、必要に応じて説明する。
(7)支持部材20は、一端が本体10を支持すると共に、他端が水上に位置するフロート300(固定部材)に取り付けられており、水が本体10に向かって流れることで、本体10と支持部材20との間の流路30に沿って水が流れる構成とした。
次に、本発明の第3の実施の形態にかかる水中観測装置1Cを説明する。
図9は、第3の実施の形態にかかる水中観測装置1Cの使用状態の一例を説明する図である。
図10は、第3の実施の形態にかかる水中観測装置1Cの側面図である。
なお、第3の実施の形態にかかる水中観測装置1Bは、船舶100に曳航されるのではなく、取付金具23及びケーブル24を介して海底210に沈められたアンカー400に接続されている点が前述した実施の形態と異なり、他の構成は同じである。よって、同一の構成は、同じ番号を付し、必要に応じて説明する。
アンカー400は、碇または錘の機能を有すると共に、内部に無線通信装置(図示せず)を備えている。アンカー400は、水中観測装置1Cで観測された海底の形状などの情報を、ケーブル24を介して取得し、当該情報を、無線通信装置(図示せず)を用いて海上の他の設備に送信することができるようになっている。
図11は、本体10の他の一例を説明する図である。
なお、図11において本体10の形状以外の構成は、前述した実施の形態と同じであるので、同じ構成ついては同一の番号を付し、必要に応じて説明する。
(8)支持部材20Dは、一端が本体10Dを支持すると共に、他端が水中に位置するアンカー400(固定部材)に取り付けられており、水流(水)が本体10Dに向かって流れることで、本体10Dと支持部材20Dとの間の流路30に沿って水流が流れる構成とした。
次に、本発明の第4の実施の形態にかかる水中観測装置1Eを説明する。
図12は、第4の実施の形態にかかる水中観測装置1Eの使用状態の一例を説明する図である。
なお、第4の実施の形態にかかる水中観測装置1Eは、支持部材20に導水ダクト50が設けられている点が前述した実施の形態と異なり、他の構成は同じである。よって、同一の構成は、同じ番号を付し、必要に応じて説明する。
また、導水ダクト50、50で水流の方向が整流され、この整流された水流により、剥離領域Kの水流の剥離を効率よく抑える(または消滅させる)ことができる。
(9)本体10または支持部材20の少なくとも何れか一方には、導水ダクト50(筒状部材)が設けられており、導水ダクト50は、長手方向を水流(水)が流れる方向に沿って設けられていると共に、導水ダクト50の水流が流れる方向における下流側の断面積は、上流側の断面積よりも小さく設定されている構成とした。
次に、本発明の第5の実施の形態にかかる水中観測装置1F〜1Hを説明する。
図14〜図16は、第5の実施の形態にかかる水中観測装置1Eの使用状態の一例を説明する図である。
なお、第5の実施の形態にかかる水中観測装置1F〜1Hは、本体10又は支持部材20の何れか又は両方に、安定翼60〜62が設けられている点が前述した実施の形態と異なり、他の構成は同じである。よって、同一の構成は、同じ番号を付し、必要に応じて説明する。
(10)本体10または支持部材20の少なくとも何れか一方には、水が流れる方向に沿って延びる安定翼60〜62(翼部材)が設けられている構成とした。
10:本体
10a:重心位置
11:孔
15:センサ
20:支持部材
20a支持軸
21:底部
22:腕部
22a:孔
23:取付金具
24:ケーブル
30:流路
31:下流側の断面積
32:上流側の断面積
50:導水ダクト
60〜62:安定翼
100:船舶
200:海面
210:海底
300:フロート
400:アンカー
K:剥離領域
Claims (9)
- 水中で使用される本体と、
ケーブルを介して前記本体を支持する支持部材と、を有し、
前記本体の外周面と、前記支持部材の前記本体の外周面と対向する面との間には、前記本体に向かって流れる水の流路が形成されており、
前記流路の前記水が流れる方向における下流側の断面積は、上流側の断面積よりも小さく設定されており、
前記本体または前記支持部材の少なくとも何れか一方には、筒状部材が設けられており、
前記筒状部材は、長手方向を前記水が流れる方向に沿って設けられていると共に、前記筒状部材の前記水が流れる方向における下流側の断面積は、上流側の断面積よりも小さく設定されている水中観測装置。 - 前記流路の断面積は、前記水が流れる方向に沿って、上流側から下流側に連続的に小さくなる請求項1に記載の水中観測装置。
- 前記筒状部材の断面積は、前記水が流れる方向に沿って、上流側から下流側に連続的に小さくなる請求項1に記載の水中観測装置。
- 前記本体または前記支持部材の少なくとも何れか一方には、前記水が流れる方向に沿って延びる翼部材が設けられている請求項1に記載の水中観測装置。
- 前記本体の断面は、円形形状または楕円形状に形成されている請求項1から請求項4の何れか一項に記載の水中観測装置。
- 前記支持部材は、一端が前記本体を支持すると共に、他端が水上または水中を走行する船舶に取り付けられており、
前記船舶の走行に基づいて、前記本体が前記水中を移動することで、前記本体と前記支持部材との間の流路に沿って水が流れる請求項5に記載の水中観測装置。 - 前記支持部材は、一端が前記本体を支持すると共に、他端が水上または水中に位置する固定部材に取り付けられており、
前記水が前記本体に向かって流れることで、前記本体と前記支持部材との間の流路に沿って水が流れる請求項5に記載の水中観測装置。 - 前記支持部材は、前記本体を、当該本体の重心位置よりも上側で支持している請求項7に記載の水中観測装置。
- 前記本体は、前記水中の物体を検知するセンサを有している請求項8に記載の水中観測装置。
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