JPH0230638B2 - Suichusohasochi - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、外部水圧が変化してもスピーカ内部
の気圧をそれに追従して変化せしめることによつ
てスピーカの要部である振動板が所定の性能を発
揮しうるように構成された水中送波装置に関する
ものである。

従来にあつては水中への音波放射は物体の伸縮
を利用して行なわれていたが、これによる場合は
電気音響変換効率は良好であるにしても、電歪素
子や磁歪素子の共振現象を利用するものであるこ
とから、周波数帯域が狭くよつて広帯域音響変換
が不可能であるという欠点がある。

このため最近ではスピーカを利用することが考
えられている。これは、スピーカは専ら空気中で
使用に供されるのが一般的であるが、広帯域送波
が可能であることから、水中でも広帯域送波が可
能と考えられたからである。スピーカを利用する
場合スピーカ内部の気圧は一定とされ、しかして
外部水圧とバランスする一定水深の条件下で使用
される限りにおいては特に問題は生じないものと
なつている。しかし、外部水圧とスピーカ内部気
圧とがバランスしなくなるとスピーカの要部であ
る振動板が圧力差に応じて外部方向、内部方向に
変形することになり、機械的強度問題はさておき
所定の音響性能が得られなくなるのは明らかであ
る。

即ち、スピーカを利用した従来技術に係る水中
送波装置にあつては一定深度下で使用される場合
には特に問題は生じないが、それ以外の深度下で
使用される場合にはスピーカは所定の音響性能を
発揮し得なかつたのが実状である。

よつて、本発明の目的は、深度が大幅に変化し
た場合であつても外部水圧に内部気圧を追従せし
めることによつて、スピーカが所定の性能を発揮
し得るように構成された水中送波装置を供するに
ある。

この目的のため本発明は、外部水圧の変化をダ
イヤフラムによつて検出しダイヤフラム自体の伸
縮作用によりスピーカ内部気圧を外部水圧に追従
せしめるようにするが、ダイヤフラムの伸縮位置
が設定範囲より外れる場合にはその旨を検出し、
この検出出力をして高圧縮空気をスピーカ内部に
供給するか、またはスピーカ内部の空気を外部に
排出するようになしたものである。

以下、本発明を添附した図により説明する。図
は本発明による水中送波装置の一例での構成を示
したものである。

図示の如く適当な部材１０よりなる耐圧性良好
な圧力調整器９の内部にはダイヤフラム１１が気
密性および水密性良好にして装着されており、こ
れによつて圧力調整器９内部は空気室４と外部水
導入室５とに２分されるようになつている。この
うち、外部水導入室５は外部水圧導入管６を介し
て外部水に連通され、また、空気室４は途中にそ
れぞれ電磁バルブ３，８が取付されている給気管
２、排気管７を介し高圧縮空気タンク１、外部水
に連通可とされる他、内部気圧連通管１２を介し
スピーカとしての送波器１８内部と連通するよう
にされる。内部気圧連通管１２により空気室４と
送波器１８内部は等しい気圧状態におかれるもの
である。

この場合での送波器（一部破断として図示）１
８は勿論水中に浸漬された状態で使用に供される
ことから、水密性および気密性良好にして構成さ
れるが、その内部には振動板１３を外部に露出し
た状態でスピーカが収容されるようになつてい
る。永久磁石１７よりなる磁気回路の一部に設け
られたギヤツプ中に、コイルボビン１６を介し振
動板１３に取付されたコイル１４を配して状態で
コイル１４にケーブル１９からの電流を流すよう
にすれば、振動板１３は振動状態におかれ、しか
してその放射面１５より音波が水中に送信される
ようになつているものである。

さて水中への音波放射に際しては先ず外部水導
入室５内に外部水を導入した状態で電磁バルブ３
が開かれ、空気室４には高圧縮空気タンク１より
高圧縮空気が供給される。この給気によりダイヤ
フラム１１は徐々に膨張し下方向に伸びることに
なるが、センサとしての磁気感応素子２０がダイ
ヤフラム１１下端に取付された永久磁石２３から
の磁気を検出した時点で電磁バルブ３が閉められ
ることによつてダイヤフラム１１は適当な伸縮位
置に設定されるようになつている。勿論この状態
では外部水圧と空気室４および送波器１８内部の
気圧は等しいから、振動板１３は何等の変形を受
けることなく音波を水中に送信し得ることは明ら
かである。深度の変化によつてダイヤフラム１１
が伸縮し得る限りにおいては外部水圧と送波器１
８内部気圧は等しいから、特に問題は生じないも
のである。しかしながら、深度が大幅に変化する
場合はダイヤフラム１１の伸縮が限界に達し、し
かして外部水圧と内部気圧とのバランスを維持し
得なくなることから、振動板１３は圧力差によつ
て変形を受けるようになることは明らかである。
よつて本発明はダイヤフラム１１の伸縮限界位置
を余裕をもつて検出した場合にはダイヤフラム１
１を設定伸縮位置に戻すべく電磁バルブ３，８の
何れか一方を開くように制御するものである。

即ち、深度が高くなる場合はダイヤフラム１１
は徐々に上方向に縮むから、上方向限界位置に達
する直前においてその旨を磁気感応素子２１が検
出した場合には電磁バルブ３を開くようにするも
のである。これによりダイヤフラム１１は給気に
より下方向に伸びるわけである。磁気感応素子２
０が永久磁石２３からの磁気を検出するまで電磁
バルブ３を開くようにすれば、ダイヤフラム１１
は設定伸縮位置に戻されるところとなるものであ
る。またこれとは逆に深度が小さくなる場合に
は、ダイヤフラム１１が下方向限界位置に達する
直前にその旨は磁気感応素子２２によつて検出さ
れる。ダイヤフラム１１下端に取付された永久磁
石２４からの磁気を磁気感応素子２２が検出した
場合には電磁バルブ８を開くことによつて水中に
高圧縮空気を排出するものである。磁気感応素子
２０が永久磁石２３からの磁気を検出するまで電
磁バルブ８を開くようにすれば、ダイヤフラム１
１は設定伸縮位置に戻されるわけである。

したがつて、深度が若干変化する場合はダイヤ
フラム１１自体の伸縮作用により、また、深度が
大幅に変化する場合にはその度に適当に給気、排
気を行なうことによつて外部水圧と内部気圧は常
時等しくなるわけであり、よつて深度が変化する
場合であつてもスピーカの性能は何等損なわれる
ことはないものである。

なお、本例ではセンサとして磁気感応素子を用
いているが、これに限定されることなく種々実施
可能である。また、本例ではバルブ制御回路は図
示省略されているが、これは簡単に構成し得るの
で、これ以上の説明は不要である。

以上説明したように本発明は、空気室と外部水
導入室とを仕切つているダイヤフラムの伸縮位置
をセンサによつて検出し、ダイヤフラムが縮限界
位置、伸限界位置に達したことを検出した場合に
はそれぞれ給気用、排気用の電磁バルブをダイヤ
フラムが設定伸縮位置に戻るべく開くようになし
たものである。したがつて本発明による場合は深
度が大幅に変化する場合であつても外部水圧に送
波器内部気圧が等しくるべく送波器内部気圧を制
御し得、よつて振動板は圧力差が存しない状態で
振動し得るから、スピーカは深度が浅い深いに拘
わらず所定の性能を維持し得るという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

図は、本発明による水中送波装置の一例での構
成を示す図である。 １…高圧縮空気タンク、３…給気用電磁バル
ブ、４…空気室、５…外部水導入室、８…排気用
電磁バルブ、１１…ダイヤフラム、１２…内部気
圧連通管、１３…振動板、１８…送波器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 圧力調整器内部がダイヤフラムによつて空気
   室と外部水導入室とに２分され、上記空気室は途
   中にそれぞれ電磁バルブが取付されている給気
   管、排気管を介し高圧縮空気タンク、外部水に連
   通可とされるとともに、振動板が外部に露出され
   てなるスピーカとしての送波器内部に連通管を介
   して連通される一方、上記外部水導入室は外部水
   に連通される構成の水中送波装置にして、圧力調
   整器にダイヤフラムの設定伸縮位置、縮限界位
   置、伸限界位置をそれぞれ検出するセンサを取付
   し、縮限界位置、伸限界位置が検出された場合に
   は該検出に係る出力をしてダイヤフラムが設定伸
   縮位置に戻るべくそれぞれ給気用、排気用の電磁
   バルブを開く構成を特徴とする水中送波装置。