JPH0672381A - 水中物体の昇降装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 水中物体の昇降装置に係り、耐久性および繰
返し昇降の容易性等の向上を図る。 【構成】 水中物体に取り付けられるガス貯留部材と、
該ガス貯留部材を貫通状態に形成されガス抜き孔開閉装
置によって開閉されるガス抜き孔と、ガス貯留部材を貫
通してその内外を連通する連通部と、ガス栓開閉手段に
よって開閉されガス貯留部材にガスを供給する高圧ガス
ボンべと、外部からの起動信号を受信してガス栓開閉手
段およびガス抜き孔開閉手段を作動させる開閉手段作動
装置とを具備しており、ガス貯留部材へのガスの貯留、
排出を実施することにより、水中物体を昇降させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水中物体の昇降装置に
係り、特に、海底で収集した種々のデータを地上局ある
いは通信衛星に発信するための浮標（ブイ）等を昇降さ
せるための装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、海底、特に深海において収集され
たデータを地上局あるいは通信衛星に発信する場合にあ
って、海底に位置する海底探査装置において発信するこ
とは、海水が障害となるために困難であることから、ブ
イを海面付近まであるいは海面上に浮ばせておき、該ブ
イと海底探査装置とを伝送ケーブルで接続することによ
り、該伝送ケーブルを通してデータを一旦ブイに送信し
た後に、ブイから地上局あるいは通信衛星に発信するこ
とが行なわれている。

【０００３】この場合にあって、該ブイを常時海面付近
に浮ばせておくことは、船舶との接触による破損や盗難
等の問題があり、データ発信時以外の場合には、海中深
く沈ませておく必要がある。

【０００４】そこで、従来、該ブイを海中において昇降
させるために、該ブイに接続された伝送ケーブルに、海
底あるいは海底探査装置に固定されたウインチ等の牽引
手段を取り付けておき、ブイを海中に沈めたい場合に
は、該牽引手段を作動させて伝送ケーブルを巻上げるこ
とにより、ブイを海中に引き込み、逆に、ブイを海面付
近に浮上させたい場合には、牽引手段を前記と逆方向に
作動させて伝送ケーブルを繰り出すことによりブイを浮
上させる方法を採用している。

【０００５】また、このようなブイの他の昇降装置とし
て、ブイに取り付けられる萎んだ状態の浮袋と、該浮袋
を膨らませるガス供給手段とを具備し、必要に応じてガ
ス供給手段から浮袋にガスを供給して浮袋を膨らませる
ことによりブイを浮上させる方法のものがある。

【０００６】

【発明が解決しようとする問題点】しかしながら、ウイ
ンチ方式のブイの昇降手段であると、伝送ケーブルがウ
インチにからまったり、長期使用に伴う伝送ケーブルの
繰返し曲げによる伝送ケーブルの断線等の不具合が発生
することが考えられる。さらに、ウインチは海底に配さ
れるため錆の発生による破損や動作不良等の問題が発生
することが憂慮されるうえに、その保守作業は極めて困
難であった。また、浮袋方式のブイの昇降手段である
と、ブイを下降させる際における膨らまされた浮袋の空
気抜きが困難であり、これを使用する場合には、浮袋が
海面に浮上した際に、萎ませるかあるいは膨らまされた
浮袋と萎んだ浮袋とを交換する等の作業が必要となると
いう不都合があった。

【０００７】本発明は、上述した事情に鑑みてなされた
ものであって、水中に配されるブイ等の水中物体を繰返
し昇降させることを可能とする昇降装置であり、耐久性
および繰返し昇降の容易性等の向上を図ることを目的と
するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、水中物体に取り付けられ該水中物体を昇
降させる装置であって、ガスを貯留するガス貯留凹部を
有するガス貯留部材と、該ガス貯留部材上部に該ガス貯
留部材を貫通状態に形成されるガス抜き孔と、該ガス抜
き孔を開閉するガス抜き孔開閉手段と、前記ガス貯留部
材下部に設けられ該ガス貯留部材を貫通してその内外を
連通する連通部と、前記ガス貯留凹部にガスを供給する
高圧ガスボンべと、該高圧ガスボンべを開閉するガス栓
開閉手段と、該ガス栓開閉手段および前記ガス抜き孔開
閉手段に接続され外部からの起動信号を受信して両開閉
手段を作動させる開閉手段作動装置とを具備している水
中物体の昇降装置を提案している。

【０００９】

【作用】本発明の水中物体の昇降装置にあっては、水中
物体および該水中物体に取り付けられた状態の昇降装置
が水中に位置するときに、開閉手段作動装置によって、
外部からの起動信号を受信するとともに、該起動信号に
基づいて高圧ガスボンべに取り付けられたガス栓開閉手
段およびガス貯留部材に取り付けられたガス抜き孔開閉
手段の両開閉手段を作動させることにより、ガス貯留部
材のガス抜き孔が閉鎖され、かつ、高圧ガスボンべが開
栓される。すると、ガス貯留部材のガス貯留凹部に、高
圧ガスボンべから放出されたガスが貯留されるととも
に、連通部からガス貯留凹部に貯留されていた水が外部
に排出され、ガス貯留凹部内がガスによって満たされ
る。ガス貯留凹部内の水位等をもとに浮力が生じるだけ
のガスが放出されたことを判断して、高圧ガスボンべを
閉栓する。これにより、ガス貯留部材に浮力が付与さ
れ、該ガス貯留部材に取り付けられた水中物体が上方に
移動させられることになる。一方、水中物体が水面近傍
に位置するときに、該水中物体を下降させたい場合にお
いては、外部からの起動信号を受信した開閉手段作動装
置によってガス抜き孔開閉手段が作動させられ、ガス抜
き孔が開かれる。すると、ガス貯留凹部に貯留していた
ガスが、ガス抜き孔から上方に放出され、これに代っ
て、連通部から流入した水がガス貯留凹部に充満される
ことになる。その結果、ガス貯留部材に作用していた浮
力が失われ、昇降装置および水中物体は、下降させられ
ることになる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明に係る水中物体の昇降装置の一
実施例について、図１および図２を参照して説明する。
これら各図において、符号Ａはブイ（水中物体）、１は
昇降装置、２は装置本体（ガス貯留部材）、３は高圧ガ
スボンべ、４は調節弁（ガス栓開閉手段）、５はガス抜
き孔、６は凹部（ガス貯留凹部）、７は連通孔（連通
部）、８はガス抜き孔開閉手段、９は滑り軸受、１０は
ドライブシャフト、１１は蓋部材、１２は直線移動機
構、１３は開閉手段作動装置、１４は受信装置、１５は
液位検出器である。

【００１１】本実施例の昇降装置１は、図２に示すよう
に、海底Ｍに配される海底探査装置Ｘに伝送ケーブルＣ
を介して接続されるブイＡに接続部材Ｂによって接続さ
れ、該ブイＡとともに、海水中を昇降するもので、図１
に示すように、円筒容器状の装置本体２と、その内部に
搭載される高圧ガスボンべ３と、該高圧ガスボンべ３を
開閉するガス栓開閉手段４とを具備している。図におい
て、符号２ｄは、前記接続部材Ｂを取り付けるフックで
ある。

【００１２】前記高圧ガスボンべ３は、例えば、空気を
充填したものであり、装置本体２の底面２ａに複数搭載
される。また、ガス栓開閉手段４は、例えば、調節弁４
であって、信号により開閉されるようになっている。

【００１３】前記装置本体２は、截頭円錐状の天井２ｂ
を有しており、該天井２ｂの最高位に形成される平坦部
２ｃには、該天井２ｂを貫通して装置本体２内外を連通
するガス抜き孔５が配設されている。このように形成さ
れた装置本体２は、前記ガス抜き孔５が閉鎖された状態
で、その内側に高圧ガスボンべ３から放出される空気を
貯留状態に保持する下向きの凹部６（ガス貯留凹部）を
形成するようになっている。該凹部６の容積は、ブイＡ
の有する浮力と合わせて昇降装置１および伝送ケーブル
Ｃを浮上させるのに十分な浮力を発生させる量の空気を
その内部に貯留可能な容積とされている。また、装置本
体２の側面下部には、該装置本体２の内外を連通する連
通孔７（連通部）が形成されており、該連通孔７を挿通
して、装置本体２外部に配される海水を装置本体２内部
に、あるいは装置本体２内部に配される海水を装置本体
２外部に流通させるようになっている。

【００１４】前記ガス抜き孔５には、ガス抜き孔開閉手
段８が配設されている。該ガス抜き孔開閉手段８は、例
えば、前記装置本体２を上下方向に貫通状態に配され滑
り軸受９を介して装置本体２に上下方向に摺動可能に支
持されるドライブシャフト１０と、該ドライブシャフト
１０の上部に取り付けられ前記ガス抜き孔５を開閉する
蓋部材１１と、前記ドライブシャフト１０を上下方向に
移動させる直線移動機構１２とを具備している。

【００１５】該直線移動機構１２は、例えば、ドライブ
シャフト１０の長手方向に沿って形成されたラックギヤ
１２ａと、該ラックギヤ１２ａに噛み合わせられるピニ
オンギヤ１２ｂと、該ピニオンギヤ１２ｂを回転させる
モータ１２ｃと、該モータ１２ｃを駆動するためのバッ
テリ１２ｄとを具備している。そして、該モータ１２ｃ
を回動させることにより、ラックギヤ１２ａを上下方向
に直線移動させ、該ラックギヤ１２ａが取り付けられた
ドライブシャフト１０を上下方向に直線移動させるよう
になっている。

【００１６】前記ガス栓開閉手段４および前記ガス抜き
孔開閉手段８には、これらの開閉手段４・８を作動させ
る外部からの起動信号を受信し、該起動信号に基づいて
両開閉手段４・８を作動させる信号をそれぞれの開閉手
段４・８に伝送する開閉手段作動装置１３が接続されて
いる。起動信号は、昇降装置１を浮上させる浮上信号お
よび昇降装置１を下降させる下降信号の２種類の信号を
適当な電波によって送信するものであり、前記開閉手段
作動装置１３には、該電波を受信する受信装置１４が設
けられている。また、両開閉手段４・８を作動開始させ
る信号としては、高圧ガスボンベ３に取り付けられた調
節弁４の開信号および閉信号の２種類の信号と、ガス抜
き孔開閉手段８において、モータ１２ｃを一定回転だけ
正転あるいは逆転させる２種類の信号からなる。

【００１７】また、本実施例にあっては、これらの開閉
手段４・８を作動させるに際して、前記装置本体２の凹
部６に充填される空気量が一定量に達したときに、前記
高圧ガスボンべ３に取り付けられた調節弁４を開状態か
ら閉状態へと切換えるために、例えば、装置本体２内の
液面Ｗ₂を検出する液位検出器１５を配設し、該液位検
出器１５が液面Ｗ₂を検出したときに信号を切換えるよ
うにしている。さらに、１本の高圧ガスボンべ３内の空
気が放出され尽くした場合には、該高圧ガスボンべ３の
圧力を検出する等によって、他の高圧ガスボンべ３に接
続された調節弁４を開閉するように切換えを行なうこと
としている。

【００１８】このように構成された昇降装置１を使用し
て海中に配されるブイＡを昇降させる場合について、以
下に説明する。

【００１９】まず、ブイＡが海底Ｍに配されている場合
にあっては、前記調節弁４は閉状態であり、かつ、前記
ガス抜き孔開閉手段８の蓋部材１１は、装置本体２のガ
ス抜き孔５から離間状態（図１中鎖線の状態）とされる
ことによりガス抜き孔５が開状態に設定されている。こ
れにより、装置本体２内には、海水が充填され、昇降装
置１の重量がブイＡの浮力に打ち勝って、該ブイＡが海
底Ｍに沈下状態に保持されている。

【００２０】この状態から、ブイＡを浮上させるには、
外部から起動信号として浮上信号を送信する。そして、
該浮上信号が開閉手段作動装置１３の受信器１４によっ
て受信されると、該開閉装置作動手段１３からガス抜き
孔開閉手段８に、作動信号（例えば正転信号）が送信さ
れ、ガス抜き孔開閉手段８のモータ１２ｃが作動させら
れる。そして、直線移動機構１２が作動してドライブシ
ャフト１０が上昇させられることにより、該ドライブシ
ャフト１０の上部に取り付けられた蓋部材１１が、装置
本体２の天井２ｂに設けられたガス抜き孔５を閉塞する
（図１中実線の状態）。

【００２１】また、これと同時に、開閉手段作動装置１
３から調節弁４の開信号が送信される。これにより、高
圧ガスボンべ３が開栓されてその内部に封入されていた
空気が前記装置本体２の内部（凹部６）に供給されると
ともに、装置本体２内に充填されていた海水が装置本体
２に設けられた連通孔７から外部に排出され（図１中実
線の矢印で示す状態）、装置本体２に形成された下向き
の凹部６に該空気が貯留されることになる。そして、装
置本体２内における空気の貯留量の増加とともに、該空
気によって発生する浮力が上昇し、昇降装置１およびブ
イＡが浮上させられることになる。

【００２２】このとき、高圧ガスボンべ３から一定量の
空気が放出され、装置本体２内に形成される液面Ｗ₂が
液位検出器１５によって検出されたときには、該液位検
出器１５から切換信号が発信され、調節弁４に閉信号が
伝送されて高圧ガスボンべ３が閉栓されることになる。

【００２３】次に、海面Ｗ₁付近に位置するブイＡを海
底Ｍの方向に下降させる場合について説明すると、外部
から起動信号として下降信号を送信することにより、該
下降信号を受信した開閉手段作動装置１３からガス抜き
孔開閉手段８に起動信号（例えば逆転信号）が伝送され
る。これによって、該ガス抜き孔開閉手段８のモータ１
２ｃが回転させられ、ドライブシャフト１０が下降し
て、蓋部材１１がガス抜き孔５から離間され、ガス抜き
孔５が開状態とされる。そして、該ガス抜き孔５から、
装置本体２内に貯留されていた空気が排出され、これに
代って、挿通孔７から装置本体２内に海水が流入して
（図１中に示す鎖線の矢印の状態）、昇降装置１の浮力
が失われ、昇降装置１およびこれに接続するブイＡが下
降させられることになる。

【００２４】このように構成された昇降装置１を利用す
ると、装置本体２内に、空気を貯留することにより浮力
を得て浮上し、該空気を排出することにより沈下するも
のであるので、ブイＡの繰返し昇降を容易に実施するこ
とができる。この場合に、海底Ｍで海底探査装置Ｘが収
集したデータを海面Ｗ₁付近まで送信する伝送ケーブル
Ｃを昇降に利用しないので、該伝送ケーブルＣの破損等
を防止することができるという効果がある。また、昇降
装置１のガス抜き孔５および高圧ガスボンべ３の調節弁
４を開閉するのみで、該昇降装置１を昇降させることが
でき、ブイＡの昇降時に動力を使用しないので、省エネ
ルギを図ることができる。その結果、昇降装置１に搭載
されたバッテリ１２ｄの消耗を抑制して、長時間にわた
る海底Ｍの探査作業を実施することができることにな
る。

【００２５】〈他の実施態様〉なお、本発明の水中物体
の昇降装置１にあっては、以下の技術を採用することが
できる。 装置本体２を円筒容器状とし、その天井２ｂを截頭
円錐状に形成することにより、装置本体２内部に空気を
貯留する凹部６を形成することとしたが、これに代え
て、他の任意の形状、例えば、多面体の箱状、あるい
は、傘状に形成すること。 ガス抜き孔開閉手段８として、直線移動機構１２に
より開閉する蓋１１を採用したが、これに代えて、任意
の開閉蓋、例えば、バタフライ弁方式、あるいはシャッ
ター方式等を採用すること。 直線移動機構１２として、ラックアンドピニオン方
式を採用したが、これに代えて、ボールネジ等の任意の
直線移動機構を採用すること。 高圧ガスボンべ３に空気を封入することとしたが、
これに代えて任意のガスを使用すること。 連通部７として、装置本体２の内外を常時連通状態
とする連通孔７を使用したが、これに代えて、海水が流
通するときのみ開状態とする連通部を採用すること。 高圧ガスボンべ３を装置本体２内に搭載することと
したが、装置本体２外部に取り付けておき、ホースによ
って装置本体２内にガスを供給すること。 高圧ガスボンべ３のガス栓開閉手段４として、調節
弁を採用したが、これに代えて、信号によって開閉する
任意の弁を使用すること。 ブイＡの昇降に適用することとしたが、任意の水中
物体の昇降に使用すること。 海水中のブイＡの昇降に適用することとしたが、淡
水中に配される水中物体の昇降に適用すること。

【００２６】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明に係る水中
物体の昇降装置は、水中物体に取り付けられるガス貯留
部材と、該ガス貯留部材を貫通状態に形成されガス抜き
孔開閉装置によって開閉されるガス抜き孔と、ガス貯留
部材を貫通してその内外を連通する連通部と、ガス栓開
閉手段によって開閉されガス貯留部材にガスを供給する
高圧ガスボンべと、外部からの起動信号を受信してガス
栓開閉手段およびガス抜き孔開閉手段を作動させる開閉
手段作動装置とを具備しているので以下の効果を奏す
る。 （１） ガス貯留部材におけるガスの貯留あるいは排気
により、昇降装置を浮上あるいは下降させるので、水中
物体の昇降を繰返し、かつ、容易に実施することができ
る。 （２） ガスを利用して水中物体を浮沈させるので、伝
送ケーブルの破損を防止して保守に要する工数を低減す
ることができる。 （３） 水中物体の浮沈に際して動力を使用しないの
で、省エネルギを図って、昇降装置の耐久使用時間を大
幅に延長することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る水中物体の昇降装置の一実施例を
示す縦断面図である。

【図２】図１の昇降装置の適用例を示す図である。

【符号の説明】

１ 昇降装置 ２ 装置本体（ガス貯留部材） ２ａ 底面 ２ｂ 天井 ２ｃ 平坦部 ２ｄ フック ３ 高圧ガスボンべ ４ 調節弁（ガス栓開閉手段） ５ ガス抜き孔 ６ 凹部（ガス貯留凹部） ７ 連通孔（連通部） ８ ガス抜き孔開閉手段 ９ 滑り軸受 １０ ドライブシャフト １１ 蓋部材 １２ 直線移動機構 １２ａ ラックギヤ １２ｂ ピニオンギヤ １２ｃ モータ １２ｄ バッテリ １３ 開閉手段作動装置 １４ 受信装置 １５ 液位検出器 Ａ ブイ（水中物体） Ｂ 接続部材 Ｃ 伝送ケーブル Ｍ 海底 Ｗ₁ 海面 Ｗ₂ 液面 Ｘ 海底探査装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水中物体に取り付けられ該水中物体を昇
   降させる装置であって、ガスを貯留するガス貯留凹部を
   有するガス貯留部材と、該ガス貯留部材上部に該ガス貯
   留部材を貫通状態に形成されるガス抜き孔と、該ガス抜
   き孔を開閉するガス抜き孔開閉手段と、前記ガス貯留部
   材下部に設けられ該ガス貯留部材を貫通してその内外を
   連通する連通部と、前記ガス貯留凹部にガスを供給する
   高圧ガスボンべと、該高圧ガスボンべを開閉するガス栓
   開閉手段と、該ガス栓開閉手段および前記ガス抜き孔開
   閉手段に接続され外部からの起動信号を受信して両開閉
   手段を作動させる開閉手段作動装置とを具備しているこ
   とを特徴とする水中物体の昇降装置。