JPH0634238Y2 - 海洋観測装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は海洋観測装置に係り、特に観測目的に応じた装
置を搭載して海面に回遊するブイを用いた海洋観測装置
に関する。

［従来の技術］ 従来から、海洋観測において、海面にブイを回遊させて
海象等を観測する海洋観測装置がある。この種のブイを
用いた海洋観測装置は、観測地点を特定することができ
るように、ブイを係留して行なう必要があり、このため
各種の技術が提案されている。

例えば第２図で示すようなブイを多点で係留する技術が
提案されている。この技術によれば、ブイ201は、アン
カー202,202等とチェーン203,203で係留され、別途、ブ
イ201とセンサー206とを信号ケーブル204で連結してい
る。このとき信号ケーブル204の破損防止のため中間ブ
イ205を用いている。しかし第２図で示すような、多点
係留によってブイを係留することは、海洋観測装置の占
有面積が大きくなり、海上交通、漁業に制約を及ぼすこ
とになり好ましくない。

そこで係留ケーブルを短くすると、係留チェーンや観測
データの通信ケーブルが海象等の外力によって破損する
ことが多い。このため、外力に耐え得るように係留チェ
ーンを太くすると、必然的にブイを大きくする必要があ
る。また設置箇所によって、外力が増加すると、より強
度のあるものが必要となり、いきおい装置自体を大きく
する必要がある。

［考案が解決しようとする問題点］ そこで本考案者らは、上記多点係留の問題点に鑑み種々
研究及び実験を行ない、ブイの一点係留に着眼して本考
案をなしたものである、 先ず一点係留とする場合に、海底のシンカーとブイとの
間を係留チェーンで連結し、この係留チェーンにケーブ
ルを固縛することを検討した。

しかし、この場合、ブイの平面内の回転は全て、チェー
ンとケーブルの相対回転に変換され、両者の間のねじれ
は、同軸のスイベル継手を設けない限りこれを除去する
ことが出来ない。またチェーンにケーブルを取付ける技
術は、過去の実績から海象等の外力等によって切断され
る事故が多く、信頼性がない。さらに外力が小さい場合
であっても、ケーブルとチェーンは海底、海中で不規則
に接触し、ケーブルを損傷するおそれがある。

次にブイとシンカーとの連結に同軸ケーブルを用いるこ
とを検討した。この同軸ケーブルを用いる場合に、カテ
ナリー型と中間ブイ型が考えられる。先ずカテナリー型
の場合に回遊半径を小さくしようとすると、ケーブルの
単重が小さいため、ブイの運動を強く拘束することとな
り、ケーブルに波浪衝撃力が直接作用することとなり、
好ましくない。また外力が小さい場合には、余剰のケー
ブルが海底に接触することとなり、ケーブルの損傷を招
くおそれがある。

中間ブイ型の場合には、中間ブイに相当の浮力を持たせ
て適度な復元力を持たせる必要があり、中間ブイが適切
に働かないと、上記カテナリー型と同様な問題が生じる
ことになる。またケーブルはブイと中間ブイとの間で、
ブイの変位に伴って大きな曲げ変形をうけるため、その
耐久性を大きくする必要がある。

本考案者等は、上記各技術を検討した結果、本願考案を
なしたものであり、その目的とするところは、ブイの回
遊半径及び海域専有径を小さくし、海象等の外力によっ
て衝撃が受けにくくケーブルの損傷を防止でき、係留装
置が簡単な海洋観測装置の提供にある。

［問題点を解決するための手段］ 本考案に係る海洋観測装置は、観測目的に応じた装置を
搭載して海面に回遊するブイと、該ブイと連結された係
留信号ケーブルと、該係留信号ケーブルと連結されたシ
ンカーとを備えた海洋観測装置において、前記係留信号
ケーブルは、導線を備えた内部シースの外側に抗張力体
を配して外皮で覆った高張力同軸複合ケーブルからな
り、該係留信号ケーブルと前記シンカーとを連結して常
時張力をかけた状態でブイを海中側へ緊張拘束した一点
係留とし、前記ブイと係留信号ケーブル及び係留信号ケ
ーブルとシンカーの間にはセンサーからブイへの信号と
ブイからセンサーへの電力とを伝達するユニバーサルジ
ョイントがそれぞれ配設され、係留信号ケーブル途中ま
たは／および前記シンカー上のユニバーサルジョイント
に係留信号ケーブルを介してセンサーが接続されてなる
ことを特徴とする。

このとき、ブイを上下方向に細長く形成すると共に前記
ユニバーサルジョイントの少なくともいずれか一方には
センサーからブイへの信号とブイからセンサーへの電力
とを伝達するスイベル継手が配設されている構成とする
と好適である。

［作用］ 本考案は上記構成のように、係留信号ケーブルが、導線
を備えた内部シースの外側に抗張力体を配して外皮で覆
った高張力同軸複合ケーブルから構成されているので、
従来のような係留チェーンにケーブルを取付けた場合に
比して、簡単な構成となる。そして、係留信号ケーブル
と前記シンカーとを連結して常時張力をかけた状態でブ
イを海中側へ緊張拘束した一点係留としているので、弛
みを生じることなく、ブイの回遊半径をきわめて小さく
することができ、またケーブルが海底その他のものに接
触することがなく損傷や弛みによる繰り返し衝撃荷重を
生じない。さらにブイと係留信号ケーブル及び係留信号
ケーブルとシンカーの間にはセンサーからブイへの信号
とブイからセンサーへの電力とを伝達するユニバーサル
ジョイントがそれぞれ配設されているので、ブイの回転
及び動揺等に対応することができる。

また係留信号ケーブルと前記シンカーとを連結して常時
張力をかけた状態でブイを海中側へ緊張拘束した一点係
留とすると共に、ブイを上下に細長くしているので、浮
力の変化を受けにくくなり、大波高に対して波力の増加
が相対的に小さくなり、且つケーブルに対して衝撃荷重
を発生させることがない。

その上、信号或は動力を伝達するスイベル継手が配設さ
れているので、ブイの自転及び公転に十分対応すること
ができ、ケーブルの捩れトルク等を防止することができ
る。

［実施例］ 以下、本考案に係る実施例を図面を参照して説明する。
但し、当然のことであるが、以下の説明例に記載し、ま
た図示している構成部品、その他の部材、配置等は、本
考案を限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎな
い。

符号１は海洋観測装置であり、本例における海洋観測装
置１は海面に浮遊するブイ２と、該ブイ２と連結される
係留信号ケーブル３としての複合電線係留索である高張
力同軸複合ケーブルと、係留信号ケーブル３と連結され
るシンカー４と、ユニバーサルジョイント５（5a,5b）
と、スイベル継手６と、センサー７とからなる。

第1A図は上記各部材を直線的に接続した例を示すもので
ある。

本例のブイ２は第1A図で示すように、ブイ２を上下方向
に細長く形成している。そしてこのブイ２には、第1C図
で示すようにソーラーバネル22,燈標23,フェンダー24,
バラストタンク25,アンテナ26,ソーラーパネル取付けや
ぐら27等が配設されているが、ブイ２に搭載される各種
観測装置は、これらに限定されるものではなく、観測目
的に応じて種々選択されるものである。

本例で用いられる係留信号ケーブル３は、上述のように
高張力同軸複合ケーブルであり、例えば、第1D図で示さ
れるように、内部シース31の中に鋼撚線入り導線32と、
この内部シース31の外側には硬鋼線から成る抗張力体33
が配設され、これらを外皮として外部シース34で覆った
ものを用いている。本例の係留信号ケーブル３は、外径
40mm,破断荷重40トンの強度を有するものである。

本例におけるユニバーサルジョイント５は、ユニバーサ
ルジョイント5aをケーブルとブイとの間に後述するスイ
ベル継手を介して接続し、ユニバーサルジョイント5bを
ケーブルとシンカーの間にも用いている。ユニバーサル
ジョイント５（5a,5b）としては、水中で使用できる種
々のものを用いることができるが、好ましくは特願昭61
-236305号で示されるような信号或は電力を伝達するユ
ニバーサルジョイントを用いる。即ち、係留信号ケーブ
ルは不連続となっており、信号及び電力はユニバーサル
ジョイントを介して両側の係留信号ケーブルに伝達され
る。このユニバーサルジョイントは、ブイの運動による
ジョイント内部で導線のもつれ，損傷を防止できるもの
である。

スイベル継手６はケーブルの捩れに対応するためのもの
であり、このスイベル継手６についても水中で使用でき
る周知・公知のものを用いることができるが、好ましく
は特公昭59-32874号公報で示される信号及び電力を伝達
するものを用いる。この公報で示されるスイベル継手は
水深に拘らず使用することができるので、スイベル継手
に配設位置が限定されることがない。

本例のセンサー７は、センサー7aが係留ケーブル３の途
中に、センサー7bが海底に、それぞれ配設されている。
センサー7aとしては、温度，酸素その他の原素の検出
等、海中における検出のためのセンサーが配設され、セ
ンサー7bとしては、超音波波高計等が配設される。そし
てこれらのセンサー７（7a,7b）によって得られたデー
タをブイ２に搭載された各種装置によって送信するもの
である。なお電力はブイ２からセンサー７（7a,7b）
へ、信号はセンサー７（7a,7b）からブイ２側へ伝達さ
れる。またセンサー７の機能、種類等は、上記例に限定
されず観測目的によって異なるものが設置されるもので
ある。そしてシンカー４としては、ブイ等との兼ね合か
ら所定重量のある周知・公知のものを用いることができ
る。

そして係留信号ケーブルに常時張力をかけるには、例え
ば次のようにする。即ち、ブイ２のバラストタンク25内
部に海水を注入し、ブイ喫水を所定の深さに調整して、
ブイ２をシンカー４と接続する。このとき係留信号ケー
ブル３の長さはブイ２が所定の喫水になるように調整さ
れている。ブイ２をシンカー４に接続後、バラストタン
ク25内の海水を排出する。ブイ２はその浮力により浮上
しようとするが、係留信号ケーブル３を通じてシンカー
４に引き込まれる形となる。シンカー４はブイ２の浮力
を支えるに充分な重量以上のものとなっており、ブイ２
は過剰浮力により、係留信号ケーブル３には常時張力が
与えられることとなる。

上記構成に係る装置を水深50mで行なった場合に、多点
係留，一点同軸係留，一点二軸係留との比較を次の表１
に示す。

この表から判明するように、ブイの回遊半径は約15m程
度であり、海域専有径は30mとなる。これは、一点同軸
ケーブルによった場合に比して回遊半径が約1/7であ
り、海域専有径はいずれ係留手段よりも約1/7〜1/9とな
ることが示されいる。

［考案の効果］ 本考案は上述のように、係留信号ケーブルが、導線を備
えた内部シースの外側に抗張力体を配して外皮で覆った
高張力同軸複合ケーブルから構成されているので、従来
のような係留チェーンにケーブルを取付けた場合に比し
て、簡単な構成となり、係留信号ケーブルとシンカーと
を連結して常時張力をかけた状態でブイを海中側へ緊張
拘束した一点係留としているので、弛みを生じることな
く、ブイの回遊半径をきわめて小さくすることができ、
またケーブルが海底その他のものに接触することがなく
損傷や弛みによる繰り返し衝撃荷重を生じない。

そしてブイとシンカーとの間の係留信号ケーブルが信号
及び電力を伝達するユニバーサルジョイントを介して接
続されているのでブイの浮遊等に対応することができ
る。

また係留信号ケーブルと前記シンカーとを連結して常時
張力をかけた状態でブイを海中側へ緊張拘束した一点係
留とすると共に、ブイを上下に細長くしているので、浮
力の変化を受けにくくなり、大波高に対して波力の増加
が相対的に小さくなり、且つケーブルに対して衝撃荷重
を発生させることがない。その上、信号及び電力を伝達
するスイベル継手を配設すると、ブイの自転及び公転に
十分対応することができ、ケーブルの捩れトルク等を防
止することができる。

以上のように本考案によれば、ブイの回遊半径及び海域
専有径を小さくし、海象等の外力によって衝撃が受けに
くくケーブルの損傷を防止でき、係留装置が簡単な海洋
観測装置の提供をすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示すものであり、第1A図は
概略構成図、第1B図は第1A図におけるブイとケーブルの
接続部を示す部分拡大部、第1C図は第1A図におけるブイ
上部の部分拡大部、第1D図は係留ケーブルの一例を示す
概略断面図、第２図は従来例を示す概略説明図である。 １……海洋観測装置、２……ブイ、 ３……係留ケーブル（高張力同軸複合ケーブル）、 ４……シンカー、５……ユニバーサルジョイント、 ６……スイベル継手、７……センサー。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 佐尾 邦久 東京都千代田区一ツ橋２丁目３番１号 三 井海洋開発株式会社内 (72)考案者 伊藤 譲 東京都千代田区一ツ橋２丁目３番１号 三 井海洋開発株式会社内 (56)参考文献 特開 昭49−110297（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−128989（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】観測目的に応じた装置を搭載して海面に回
   遊するブイと、該ブイと連結された係留信号ケーブル
   と、該係留信号ケーブルと連結されたシンカーとを備え
   た海洋観測装置において、前記係留信号ケーブルは、導
   線を備えた内部シースの外側に抗張力体を配して外皮で
   覆った高張力同軸複合ケーブルからなり、該係留信号ケ
   ーブルと前記シンカーとを連結して常時張力をかけた状
   態でブイを海中側へ緊張拘束した一点係留とし、前記ブ
   イと係留信号ケーブル及び係留信号ケーブルとシンカー
   の間にはセンサーからブイへの信号とブイからセンサー
   への電力とを伝達するユニバーサルジョイントがそれぞ
   れ配設され、係留信号ケーブル途中または／および前記
   シンカー上のユニバーサルジョイントに係留信号ケーブ
   ルを介してセンサーが接続されてなることを特徴とする
   海洋観測装置。
2. 【請求項２】前記ブイを上下方向に細長く形成すると共
   に前記ユニバーサルジョイントの少なくともいずれか一
   方にはセンサーからブイへの信号とブイからセンサーへ
   の電力とを伝達するスイベル継手が配設されていること
   を特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記載の海洋
   観測装置。