JPH0319006A - 水中浮遊制御機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は水中で深度維持が可能な音響送受波装量中音源
装置などに使用される水中浮遊制御機構に係シ、特に用
途や目的忙応じて浮遊深度設定の変更を可能とじ九音源
装置などの水中浮遊制御機構に関する。

〔従来の技術〕

従来のこの極Ｏｆ源装置などの水中浮遊制御機構は、米
１３ｉｉ１４Ｉ許第４１８！＄００８号に記載のように
浮遊深度設定をつかさどるバルブシートが予め定められ
た位置に組立のさいロックナツトで固定される構造にな
っている。

〔発明が消失しようとする課題〕

上記従来技術は浮遊深度設定用のバルブシートの位置が
工場において組み立てるときに予め設定されてロックナ
ツトで固定されているので、使用時に用途中目的により
設定深度を変更しようとするときには装置を分解して設
定を変えなければならないという問題があった。

本発明の目的は設定深度の調節を外部から容品に操作で
きるようにした音源装置などの水中浮遊制御機構を提供
することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、バルーンと、ノ（ルーノに
ガスを供給する給気バルブを有するガス発生器と、バル
ーンの上部に開口するバルブシートを有するガス排出バ
ルブとを備えた音源装置などの水中浮遊制御機構におい
て、バルーンと連結して音源装置の音響発生器などを収
納する収納ケースの外部に設定つまみま九は端子などの
ｖ４ｍ機構を有する浮遊深度設定器と、収納ケースの外
部の水圧を検知するように設置された圧力センサと備え
、浮遊深度設定器と圧力センサからの信号によりバルー
ンのガス排出バルブとガス発生器の給気バルブのバルブ
シート開度の駆動機構の両方または片方を制御する制御
器を設けたものである。

ｉ九上記目的を達成するために、バルーンと、バルーン
にガスを供給するガス発生器と、バルーンの上部に設け
られ水圧により伸縮するベローズの端部にバルブシート
を有するなどして圧力に応じてバルブ開度を開閉するガ
ス排出バルブとを備えた音源装置などの水中浮遊制御機
構において、バルーンと連結して音源装置の青畳発生器
などを収納する収納ケースの外部から操作できる深度調
節手段を有する浮遊深度設定器を備え、浮遊深度設定器
の設定深度に応じてガス排出バルブの開変調節部を駆動
してバルブ開度を設定変更する駆動機構の制御器を設け
たものである・ 〔作用〕 上記の水中浮遊制御機構は浮遊深度設定器の設定深度信
号と圧力センサによる水圧信号すなわち深度信号とを制
御器で比較し、その差に応じて駆動機構によりガス排出
バルブおよび給気バルブのバルブシートの開度を制御す
ることにより、ガス発生器の給気バルブを通してバルー
ン内にガスが充満してその浮力が音源装置などの装置全
体の水中重量よシ大きくなると上昇し、設定深度に近づ
くと浮遊深度設定器と圧力センサとの信号差が小さくな
るのでガス排出バルブが除々に開いてバルーン内のガス
をバルブ開口部から外部に放出してその浮力を減少させ
上昇速度を減じるようにし、設定深度に達するとガス排
出バルブのバルブシート開度が定められた開度まで開い
てアンバランスな余分のガスをバルーンから放出して設
定深度に浮遊するようにし、もしバルーン内のガス量が
減じて浮力が水中重量よシ小さくなって沈降し始めると
浮遊深度設定器と圧力センサの信号差が大きくなってカ
ス排出バルブのバルブシート開＆カッれに応じて閉じて
ガス放出量を減少させ浮力を増大させるようにし、この
ような制御を〈υ返すことにより浮遊深度を維持する。

上記の制御のさいに音源装置などの沈降速度または上昇
速度に応じてガス排出バルブと給気バルブの両方または
片方を制御するようにでき、また上記の浮遊深度設定器
の設定深度は収容ケース外側に設けた設定つまみまたは
端子による調整箱機構で水中投入以前または水中浮遊中
にも簡単に変更できる・また上記の水中浮遊制御機構は
音源装置などが水中に投入されて沈降する間にバルーン
内圧カス発生器からガスを供給してバルーンが膨張し、
バルーン上部のガス排出バルブがベローズなどの作用で
圧力（水圧）すなわち水深によって開閉するので、設定
ｖｌＩＩＬに対し現在深度が深いほどガス排出バルブの
バルブ開度が閉じてバルーン内からの排出ガス量を供給
ガス量よシ少くすることによりバルーン内のガスによる
浮力を増大せしめて腋浮力を装置の水中重量よシ大きく
して装置を設定深度まで上昇させ、装置の現在深度が設
定深度より残くなるとガス排出バルブの開度が開いてバ
ルーン内からの排出ガス量を供給ガス量より多くするこ
とＫよシ浮力を減少せしめて装置を沈降させ、上記の制
御動作のくシ返しｋよシ装置を設定深度に維持する。上
記の制御において設定深度を変えるには装置の収納ケー
ス外部に設けた深ＦＩＬ詞節手段を操作することにより
浮遊深度設定器を調節すればよく、これにより設定深度
を変えると諌設定探変に応じてガス排出バルブの大気圧
に換算したときの設定開度を変えるようくし、このよう
に深度設定を装置外部から容易に行なえるから設定変更
のたびに装置を分解する必要もなくて用途中目的に応じ
て深度設定が行える〇 〔実施例〕 以下に本発明の実施例を第１図ないし３１１５図により
説明する。

第１図は本発明による水中浮遊制御機構の一実施例を示
す音源装置の構成の縦断面図である＠第２図は第１図の
ガス排出バルブの縦断面図、第５図は第１図の制御系統
図である。

第１図の音源装置の収納ケース１内には前書発生器２を
収納するほか、さらに水中浮遊制御機構を構成する電源
３と、水圧を検出する圧力センサ４と、ケース１の外側
から浮遊深度設定値を変更する設定つｔ−＞ｓを有する
深度設定器６と、第５図の制御系統の深度設定器６と圧
力センサ４からの信号によりバルーン７０頂部に設は九
ガス排出バルブ８とガス発生器９の給気バルブ１ｏｏＩ
ａ＆を制御する駆動用のモータ１１，１２を制御する制
御器１３とを設けているロモータ１１とガス排出バルブ
８は連接管１４で連接され、第２図のガス排出バルブ８
の連接管１４の内部の伝導軸１５はバルブシート１６の
ねじ軸１７に連接される・またモータ１２とガス発生器
９の給気バルブ１０は連接管１Ｂで連接され、連接管１
８の内部の伝導軸（図示せず）はバルブシート１９のね
じ軸（図示せず）Ｋ連接される。バルーン７の容積は音
源装置の水中重量よりやや大きい浮力をもつ容積とし、
ロープ２０でケース１に連結される。

上記構成による動作を説明する。１ず深度設定器６の設
定つまみ５によ〕浮遊深度設定器６の浮遊深度を例えば
５ｍＫ設定して音源装置を水中に投入する。すると音源
装置は沈降しつつ、圧力センサ４の圧力信号すなわち深
度信号より制御器１５が現在深度を検知し、その変化速
度により沈降速度を検知する０そして設定深度と現在深
度の差が小さくなって音源装置が設定深度５ｍに近づく
と、制御器１５はモータ１２を駆動してガス発生器９の
バルブシート１９を開き、バルーン７内にガス（空気）
を充満させる。するとバルーン７による浮力が大きくな
ると共に音源装置の沈降速度が減少し、設定深度５ｍの
付近では浮力が装置の水中重量よシ太くなって、沈降が
止ま〕上昇し始める。

この装置の上昇は圧力センサ４の信号により制御器１３
で検知され、制御器１！Ｉからモータ１２にヨ〕給気バ
ルブ８のバルブシート１６が閉じられる。また現在深度
が設定器［５ｍよ〉浅くなると、深度設定器６の信号と
圧力センサ４の信号の差が発生し、その差量に応じて制
御器１３からモータ１１によりガス排出バルブ８のバル
ブシート１６を開いて、バルーン７内のガスが水中に放
出されるととくよシ、音源装置の深度は再び設定深度５
ｍに保たれる。この状態で前置発生器２が動作して水中
に音響が発生される。

上記動作において、給気バルブ１０のガス供給量を一定
またはバルブシート１９の開度を一定に保持してガス供
給を継続させた状態で、ガス排出バルブ８のパルシート
１６の開度の制御のみで浮遊深度を維持するようにする
と更に制御が簡単となる・すなわち音源装置が設定深度
５ｍよシ深くなったときＫは、ガス排出バルブ８のバル
ブシート１６の開度を小さくするか閉じて、ガス排出バ
ルブ８からの排出ガス量を給気バルブ１０の供給ガス量
よシ小さくするととにより、バルーン７内のガスを増大
させて浮力を装置の水中重量よシも大とならしめ、設定
深度５ｍまで上昇させる◎また設定深度５ｍよシ浅くな
ると、ガス排出バルブ８のバルブシート１６の開度を大
きくして排出ガス量を給気バルブ１０の供給ガス量よシ
大きくすることＫよ）、浮力が減少して再び装置は沈降
し設定深度５ｍを保持する。この深度制御方法は給気バ
ルブ１０の開度の増減動作が不要である０また水中投入
時などに目標到適籟度までの時間を制御する場合には、
給気バルブ１０の供給ガス量を圧力センサ４の信号によ
る深度変化速度に応じて変化させることにより実現させ
、さらに沈降速度を増すときにはガス排出バルブ８を開
いてバルーン７内のガスを放出することＫよって行われ
る。

上記動作により明らかなように、浮遊深度設定器６の設
定深度は音源装置の外部から設定つまみ５により容易に
変更し設定できると共に、深度設定器６の設定つまみ５
に代えて探度設定器６と接続するソケットを設けること
により遠隔操作による深度設定が可能となる。また設定
深度と時間を組み合せた設定を行なうことにより、プロ
グラム設定による複数の深度設定ができる。さらに深度
設定器６１Ｃ９信装置を設置することによりワイヤレス
の深度設定もできる。

上記深度制御において、給気バルブ１０を一定開度に保
りて一定ガス量を供給し、ガス排出バルブ８の開閉のみ
で浮遊深度制御を行なう方法はよ）簡単化した方法であ
る。また装置の沈降ま九は上昇速度を圧力センサ４によ
り検知して、給気バルブ１０またはガス排出バルブ８を
制御することＫよシ速度制御も可能である＠ま九給気バ
ルブ１０の開度を一定に保つ制御方法は給気バルブ１０
を単なる開閉のできるふたとしてもよく、また水などに
よって反応してガスを発生する薬剤たとえば水素化リチ
ウムの収納容器のふたを開けることによっても実現でき
る。

本実施例によれば、バルーン内ガスの排出バルブと供給
バルブの１つまたは両方を圧力センサと装置外部から＃
！度設定できる設定つまみを設けた深度設定器の信号差
に応じて開度制御することにより、深度の設定および変
更が容易かつ迅速に行表うことができる。また深度設定
器に深度−時間をブロクラム入力することも可能となシ
、沈降・上昇速度の制御となシ、音源装置や音響送受波
装置などの水中浮遊装置の複雑な深度変更を簡単に行な
える効果がある。

第４図は本発明による水中浮遊制御機構の他の実施例を
示す音源装置の構成の縦断面図である。

第５図は第４図の音源装置の水中浮遊状態の縦断面図で
ある。

第４図および第５図の音源装置の収納ケース２１には第
４図の青畳発生器２２が収納され、ふた２３がバルーン
２４の収納室２５に設けられる。第５図のバルーン２４
はロープ２６で収納ケース２１に連結してあり、バルー
ン２４の内部にはガス発生器２７が設置され、バルーン
２４の頂部にはガス排出バルブ２８が設置される。ガス
排出バルブ２８は水圧すなわち水深によって伸縮するベ
ローズ２９と該伸縮方向を軸心とした軸５０およびパル
７’シート５１が一体に形成されてバルブボディ５２の
中央部に配置され、該バルブボディ３２の一端に形成し
たねじにかみ合った回動可能なバルブ開度調整部３３の
端面５４がバルブシート５１と対向していて、該商量が
調整可能である。さらに開度調整部３６の外周には歯車
を形成して、該歯車とかみ合ったギア１５はフレキシブ
ルな伝導軸５６を介して第４因および第５図の収納室２
５内に設置された連動用のモータ５７ＩＣ連接している
。収納３ｉ１２５内には浮遊深度設定器３８が設けられ
、収納ケース１の外側に設けた深度設定を行なう調節器
３９と収納室２５内に設けたモータ３７の制御器４０に
連接される。

上記構成による動作を説明する０まず第４図の音源装置
を水中に投入し、ガス発生器２７からガスが発生してバ
ルーン２４および収納室２５内に充満すると、収納室２
５のふた２５がはずれてバルーン２４は収納室２５から
放出される０第５図のガス排出バルブ２８のバルブシー
）５１ｑバルブ開度調節部３５によりあらかじめ例えば
設定深度２０ｍに応じ九位置に設定されておシ、設定深
＊２０ｍよシ浅い深度ではノ（ルプシート３１と）（ル
プ開度調節部３５０間ｙＡ（開度）は水深に応じたベロ
ーズ２９０作用で開いていて、ノ（シーン２４内のガス
量が音源装置の水中重量よシ小さな浮力となるようにガ
ス排出バルブ２８から余分のガスを排出して音源装置が
沈降する。ついで水深が設定深度２（ｌａに近づくとベ
ローズ２９が水圧を感じて収縮することによジノ（ルプ
シート５１０］（ルプ開度を減少させ、バルーン２４内
のガス量を装置の水中重量にバランスする量まで増大さ
せる。

ついで水深が設定深度２０！ＩＩＫなるとバルブ−度は
ガス発生器２７からの供給ガス量とガス排出）（ルプ２
８からの排出ガス量が同じＫなるような開度となって音
源装置が設定深度２０ｍの水深に滞留する・またバルー
ン２４内のガス量が増加して音源装置が浮上すると、そ
の水深を検知したベローズ２９が伸長してバルーン２４
内の排出ガス量が供給ガス量よシ多くなシ、浮力が減少
して装置が沈降して再び設定深度２０ｍの水深に戻る。

上記のような動作をくシ返すことにより装置は設定深度
２０ｍの水深に維持される。

上記の設定深度を設定変更するときには、装置外側の調
節器２９により浮遊深度設定器２８の例えば設定深度３
０ｍに変更すると、誼設定深度５０ｍＫ応じて制御器４
０によりモータ２７を駆動することにより、伝導軸３１
よシギア３５を介してガス排出バルブ２８のバルブ開度
調節部３３を回転させ、該バルブ開度調節部３３の端面
３４とバルブシート５１との開度を増大させる。これに
より音源装置が水深２０ｍにあっても、ガス排出バルブ
２Ｂのバルブ開度は排気ガス量が供給ガス量よシ大きく
なる開度になって、装置が沈降する。

ついで設定深度５０ｍの水深で排出および供給ガス量が
バランスするバルブ開度となシ、装置は設定深度５０ｍ
の水深を維持する０このように浮遊深度設定器５８の深
度調節器５９が収納クース２１の外側にあるため、深度
設定の変更が自由かつ容易に行なえる。

本実施例によれば、音源装置などの水中浮遊装置の収納
ケース外部に設けた深度調節器を操作できるので、水中
浮遊制御機構のガス排出ノ（ルブの水圧によ〉伸縮する
ベローズの端部に設けたＩ（ルプシートとバルブボディ
儒のバルブ開度調整部との設定開度（間隙）などを用途
や目的に応じて任意かつ容易に変えることができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、バルーンのガス排出バルブとガス供給
バルブの片方または両方を外部から設定変更できる浮遊
深度設定器と圧力センサからの信号差に応じて開度制御
することにより、深度の設定および変更が容易かつ迅速
に行なうことができ、また深度設定器に深度−時間をプ
ログラム入力することも可能となり、装置の沈＊−上昇
速度の制御を行なうことができ、音源装置などの複雑な
深度変更を簡単に行なえる効果がある。

ま九本発明によれは、収納ケース外部に設けた浮遊深度
設定器の調節器を操作でするので、水圧により伸縮する
ベローズなどを用いて水圧に応じてバルブ開度を開閉す
るバルーンからのガス排出バルブの設定開度を用途や目
的に応じて任意に変えることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による水中浮遊制御機構の一実施例を示
す音源装置の構成縦断面図、第２図は第１図のガス排出
バルブの縦断面図、第３図は第１図の制御系統図、第４
図は本発明による水中浮遊制御機構の他の実施例を示す
音源装置の構成縦断面図、第５図は第４図の音源装置の
水中浮遊状態の縦断面図である◎ １・・・収納ケース、２・・・音響発生器、３・・・電
源、４・・・圧力センサ、５・・・設定つまみ、６・・
・深度設定器、７・・・バルーン、８・・・ガス排出バ
ルブ、９・・・ガス発生器、１０・・・給気バルブ、１
１．１２・・・モータ、１６・・・制御器、１４・・・
連接管、１５・・・伝導軸、１６・・・バルブシーと、
１７・・・ねじ軸、１８・・・連接管、１９・・・バル
ブシーと、２０・・・Ｅ；Ｉ−７”、２１・・・収納ケ
ース、２２・・・音響発生器、２５・・・ふた、２４・
・・バルーン、２５・・・収納室、２６・・・ロープ、
２７・・・ガス発生器、２８・・・ガス排出バルブ、２
９・・・ベローズ、３０・・・軸、３１・・・バルブシ
一ト３２・・・バルブボディ、５５・・・バルブ開度調
節部、５４・・・端面、３５・・・ギア、５６・・・伝
導軸、５７・・・モータ、３８・・・浮遊深度設定器、
５９・・・深度調節器、４０・・・制御器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、バルーンと、バルーンにガスを供給するガス発生器
   と、バルーンからガスを排出するガス排出バルブとを備
   えた音源装置などの水中浮遊制御機構において、装置外
   部から調整可能な浮遊深度設定器と、装置の水圧すなわ
   ち深度を検知する圧力センサと、浮遊深度設定器と圧力
   センサからの信号によりガス排出力バルブの開度を制御
   する制御器とを設けたことを特徴とする水中浮遊制御機
   構。 ２、圧力センサからの信号によりガス排出バルブとガス
   発生器の給気バルブの開度を制御するようにしたことを
   特徴とする請求項１記載の水中浮遊制御機構。 ３、装置の沈降速度または上昇速度に応じてガス排出バ
   ルブとガス発生器の給気バルブの片方または両方の開直
   を制御するようにしたことを特徴とする請求項１記載の
   水中浮遊制御機構。 ４、浮遊深度設定器を調整する設定つまみまたは外部接
   続端子を装置ケース外部に設置したことを特徴とする請
   求項１記載の水中浮遊制御機構。 ５、バルーンと、バルーンにガスを供給するガス発生器
   と、バルーンからガスを排出するべく水圧に応じてバル
   ブ開度を開閉するガス排出バルブとを備えた音源装置な
   どの水中浮遊制御機構において、装置外部から操作可能
   な調節手段を有する浮遊深度設定器と、浮遊深度設定器
   からの信号によりガス排出バルブのバルブ開度を調節す
   る制御器とを設けたことを特徴とする水中浮遊制御機構
   。 ６、ガス排出バルブは水圧に応じて伸縮するベローズの
   端部に設けたバルブシートなどから成ることを特徴とす
   る請求項５記載の水中浮遊制御機構。