JPS62280621A - 海底資源採掘車における鉱石等のタンクレベル測定装置 - 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】 ３、発明の詳細な説明 〈産業上の利用分野〉 この発明は海底資源採掘車における鉱石等のタンクレベ
ル測定装置に関する。

〈発明の背景〉 鉱石などの海底資源を２０００−６０００ｍの深海で採
掘する装置として海底資源採掘車が一般に知られている
。第４図にその概要を示す。採掘車５０には鉱石などの
タンク５１が装着され、採掘した鉱石などはタンク５１
からホース５３及び揚鉱ポンプ５２を介して母船５４へ
と送られる。

第５図にタンク５１の詳細を示す。タンク５上の上部に
は採掘した海水を含んだ鉱石などのスラリー吸引口５１
０が設けられており、海水排出口５１１から海水を排出
したうえで鉱石などをタンク５１にため、フィーダ５１
２を介して母船５４に送る構成と成っている。

ところで従来はこのタンク５１における鉱石などのレベ
ル或は鉱石などの量を知る手段が全く無かった。その為
従来より、種々の提案がなされている。その１例として
１例えばタンク全体の水中重量を検出し、タンク内の鉱
石などの量を計測する方法がある。しかし、この方法の
場合タンク支持方法と重量計取り付は法に無理があるう
え、採掘車の動揺や振動により測定制度が十分なものと
ならない欠点がある。また深海の高圧に耐えられる重量
計はまだ開発されていない。

また超音波発信機をタンク頂部に設けて、超音波の鉱石
面からの反射を検出する方法も提案されているが、この
場合機器が高価になるうえ耐圧容器を必要とするなどの
問題がる。また、タンク内は鉱石粉を含む海水で満たさ
れており、このスラリーからの反射波の処理が困難であ
る。一方、タンク内にリミットスイッチなどを装着する
方法も考えられるが、リミットスイッチの作動は微妙で
あり、誤動作を起こしやすい、また調整のために採掘車
を母船上に引き上げなければならない欠点がある。また
、リミットスイッチやそのストライカなどの機構部分に
防塵対策が必要であり、その為に更に作動が悪くなる。

たとえば１機構部分をゴムなどの防塵カバーで密閉する
と、動作により密閉部と非密閉部に圧力差が生じて作動
しなくなる。

〈発明の概要〉 以上説明したように、従来の提案はいずれも予想される
欠点が多く、実用に向かないと考えられる０本発明はこ
のような技術の現状を打開するためになされたものであ
り、タンク内に流体圧駆動の回転体を装着し、該流体圧
の変化を検出して回転体の回転数の変化を検知し、この
回転数の変化によりタンク内の鉱石などのレベルを検知
することを特徴とするものである。また第２発明におい
ては、流体圧変化の検出に変えて、直接回転数の変化を
検出すること特徴とするものである。

回転体はタンクが空のときは通常の回転をするが、タン
ク内に鉱石などが満たされてくると、この抵抗により回
転数が減少し、最終的に停止する。

従って、この回転体を所定の位置に設置しておけば、回
転数の変化を検出することにより、鉱石などのレベルを
検知することが出来る１回転体を複数個高さの異なる位
置に設置しておけば、複数のレベルを検出することが可
能である０本発明で回転体を流体駆動と限定したのは、
採鉱車は油圧源などの流体源を備えているのが普通であ
り、これを利用しようとするためである。また、回転体
が鉱石などの抵抗により停止しても、電動モータなどの
ように過電流等の問題を生じないためである。

回転体の回転数変化を検出する方法としては、供給する
流体圧の変化を検出するか、或は回転数を直接検出すれ
ば良い。

〈実施例〉 以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。第１
図において、鉱石等のタンク５１の側壁に油圧モータ２
が装着され油圧モータ２の先端には回転体としてインペ
ラ１が設置されて、タンク５１内に突出している。油圧
モータ２には圧力ライン３と流量／圧力制御弁４を介し
て油圧源（図示せず）が接続され、またその吐出側には
戻りライン５と流量制御弁６が接続されている。インペ
ラ１と油圧モータ２の位置は、検出したいレベルに応じ
て適宜の位置とする。またインペラ１はタンク５１内の
鉱石等６０が低レベルにあるとき、海水中で適正な回転
をするように流量／圧力制御弁４を調整しておく、油圧
モータ２の吐出側には流量制御弁６の前後に１対の差圧
計７を装着しである。この差圧計７には差圧発信器８が
接続し、差圧発信器８は母船上の機器に接続している。

いま、鉱石等６０が低レベルにあるときはインペラ１は
正常に回転しオリフィスである流量制御弁６を境として
、ΔＰ＝Ｐ２−Ｐ、なる差圧が生じている。鉱石等６０
のレベルが次第に上がり例えば鉱石等６１のレベルにな
ると、インペラ１は鉱石で埋まり油圧モータ２は停止す
る。その為油圧モータ２の突出側に作動流体は流れなく
なり流量制御弁６の入側と出側の圧力は等しくなり、Ｐ
２＝Ｐ、となる。この差圧の変化は差圧計７により検出
され、差圧発信器８を介して母船上の機器に送られる。

これにより鉱石のレベルを知ることが出来る。なお、５
５は保護カバーであり沈降鉱石が直接インペラ１に当ら
ないように設けである。

第２図は油圧モータ２に変えてタービンモータ２ｏを用
いた例を示している。ここで２２は圧力制御弁、２１は
オリフィスであり、オリフィス２１の前後に差圧計７を
装着しであることは第１図の実施例と同じである。ター
ビンモータ２０の駆動源は油圧でも良いし、また採掘車
に搭載した鉱石吸込ポンプを利用しても良い。この実施
例では、タービンモータ２０が正常に回転している場合
と停止している場合とでは、タービン翼によるエネルギ
ーの消費が異なり、このエネルギー消費の大小によって
、圧力制御弁２２を経てタービンモータ２０に流入する
油量が変化する。その結果オリフィス２１の前後の圧力
差ΔＰ＝Ｐ、−Ｐ、が変化することになる。この変化は
、同様に差圧計７で検出され差圧発信器８を介して母船
に送られる。

第３図の実施例は差圧計７を用いずに油圧モータ２また
はタービンモータ２０に直接回転計９を接続し、直接回
転数を検出している。この場合差圧計７と差圧発信器８
を設ける必要はなくなるが、反面高耐水圧回転計９を使
用する必要があるため、コスト的に不利になる。

〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明の海底資源採掘車における
鉱石等のタンクレベル測定装置では従来不可能であった
鉱石等のレベルを検出することが可能となる。また、高
圧下での作動に問題がなく、測定精度も十分なものが得
られる。更に、駆動源として流体を用いるため、採掘車
に通常備えられている既存の油圧源等の動力を利用でき
る等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す概略図、第２図は他の
実施例を示す概略図、第３図は第２発明の実施例を示す
概略図、第４図と第５図は従来例の説明図である。 １：インペラ、２：油圧モータ、３：圧力ライン。 ４：流量／圧力制御弁、５：戻りライン、６：流量制御
弁、７：差圧計、８：差圧発信器、９：回転計、２０：
タービンモータ、２１ニオリフイス。 ２２：圧力制御弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、タンク内に流体圧駆動の回転体を装着し、該流体圧
   の変化を検出して回転体の回転数の変化を検知し、この
   回転数の変化によりタンク内の鉱石などのレベルを検知
   することを特徴とする海底資源採掘車における鉱石等の
   タンクレベル測定装置。 ２、タンク内に流体圧駆動の回転体を装着し、該回転体
   の回転数を検出して回転体の回転数の変化を検知し、こ
   の回転数の変化によりタンク内の鉱石などのレベルを検
   知することを特徴とする海底資源採掘車における鉱石等
   のタンクレベル測定装置。