JPS6310280B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、凹凸のある海底の岩盤に電磁波を照
射して岩盤を破砕するための電磁波照射装置に関
するものである。

一般に電磁波を岩盤に照射すると、局所加熱に
起因する内部熱応力の発生等によつて岩盤が破砕
されるが、電磁波によつて海底の岩盤を破砕する
には電磁波が海水に吸収され易いため、電磁波の
照射領域にある海水を排除しなければならない。

そこで、従来は照射領域を囲繞する遮水ケース
の底面にフレキシブルなスカートを設け、このス
カートのたわみを利用して岩盤の凹凸面とのすき
間を小さくしていたが、凹凸が大きいとスカート
のたわみだけではこのすき間を小さくすることが
できなかつた。そのため照射領域に圧縮空気を供
給しても海水を完全に排除することができず、電
磁波の照射効率が低下するとともに、遮水ケース
内に安定した空洞を維持することができないとい
う欠点があつた 本発明は上記従来の欠点に鑑みて提案されたも
ので、電磁波を照射して海底の岩盤を破砕する電
磁波照射装置の導波管の下端開口部の外周に導波
管の開口部と海底の岩盤との間にスカート状のウ
オーターカーテンを形成させるための環状水ジエ
ツトノズルを設けると共に、ウオーターカーテン
によりかこまれた領域内に圧縮空気を供給する手
段を設けたことを特徴としており、導波管の開口
部と海底の岩盤との間にスカート状のウオータカ
ーテンを形成させ、ウオーターカーテンによつて
かこまれた領域内に圧縮空気を供給するようにし
たので、岩盤に凹凸があつても電磁波の照射領域
の海水をウオーターカーテンのすき間すそ部より
完全に外部に排出することができ、導波管が多少
傾斜しても又水平方向に移動させても照射領域内
に安定した空洞を維持することができ、しかも構
造も簡単で安価に製作することができて、取り扱
いも安易で故障もしにくい装置を提供しようとす
るものである。

以下本発明を図面に示す実施例に基づいて具体
的に説明する。第１図はウオーターカーテンによ
り空洞を維持させる実験図で、図中Ａは流量
Qw、圧力Pwの圧力水が供給される環状ジエツ
トノズルであり、水底Ｂよりも所定の高さに位置
されている。Ｃは環状水ジエツトノズルＡより噴
射される圧力水によつてスカート状に形成された
ウオーターカーテンで、ウオーターカーテンＣに
よりかこまれた領域Ｄ内に、流量Qa、圧力Paの
圧縮空気を供給すると、領域Ｄ内にあつた水はウ
オーターカーテンＣにすそ部に排出され、領域Ｄ
内は完全に空洞化されることが解つた。

本発明は、ウオーターカーテンＣによる空洞の
維持を電磁波照射装置に応用したものである。

第２図は本発明の１実施例を示す海底岩盤破砕
用電磁波照射装置の側断面図で、１は図示しない
作業船に設置した電磁波発生装置で発生させた電
磁波を非破砕物に照射するための導波管で、その
下端部はホーン状に形成されており、この導波管
１には作業船に設置したコンプレツサから、流量
Ｑ、圧力Ｐを任意に調節し得る圧縮空気が供給さ
れるようになつている。２は導波管１の外周を同
心状にとりまく内筒によつてかこまれた空気槽で
その外周を円心状にとりまく外筒４と内筒３との
間には水槽５が形成されている。６は空気槽２と
水槽５の上端部を閉鎖するドーナツ状の端板で、
水槽５内には端板６に設けた給水管７を介して図
示しないポンプより流量Qw、圧力Pwの圧力水
が供給され、空気槽２には端板６に設けた給水管
８を介して図示しないコンプレツサより流量Qa、
圧力Paの圧縮空気が供給されるようになつてい
る。

また、空気槽２及び水槽５内にはこれらを上下
に仕切る多数の孔を有する整流板９が設けられて
おり、空気槽２に供給された圧縮空気や水槽５に
供給された圧力水をそれぞれ槽内に均一に分散さ
せて整流する役目を果している。そして、導波管
１の下端開口部１０の外周には、導波管１の開口
部１０と海底の岩盤１１との間にスカート状のウ
オーターカーテン１２が形成されるように環状水
ジエツトノズル１３ａ，１３ｂが設けられてお
り、内側の環状水ジエツトノズル１３ａは内筒３
の下端に、また、外側の環状水ジエツトノズル１
３ｂは水槽５の底板１４にそれぞれ固定され、図
示のように下端が外側に傾斜されてスカート状の
ウオーターカーテン１２が形成され易いように配
慮されている。また、内側の環状水ジエツトノズ
ル１３ａは、空気槽２の下端開口部より噴出され
る圧縮空気がウオーターカーテン１２の内側にそ
つてエアーカーテン１５を作り易いように、圧縮
空気を導く案内翼の役目をも果している。

上記構成よりなる本発明の電磁波照射装置を用
いて海底の岩盤１１を破砕するには、まず、作業
船より電磁波照射装置を目的地の岩盤１１上の所
定位置まで垂下させてセツトする。そして、ポン
プから流量Qw、圧力Pwの圧力水を給水管７を
介して水槽５に供給すると、圧力水は整流板９に
よつて整流された後、環状水ジエツトノズル１３
ａ，１３ｂ間より噴出された導波管１の開口部１
０と海底の岩盤１１との間にスカート状のウオー
ターカーテン１２が形成されることになる。この
状態でコンプレツサから流量Qa、圧力Paの圧縮
空気を給気管８を介して空気槽２に供給すると、
圧縮空気は整流板９によつて整流された後、空気
槽２の下端開口部より噴出され、内側の環状水ジ
エツトノズル１３ａに案内されてウオーターカー
テン１２の内側にエアーカーテン１５が形成され
ることになる。ついで、コンプレツサから流量
Ｑ、圧力Ｐの圧縮空気を導波管１を介して供給す
ると、ウオーターカーテン１２及びエアーカーテ
ンでかこまれた内部の海水は、エアーカーテン１
４及びウオーターカーテン１５のすそ部を介して
外部に排出され、導波管１の開口部１０から海底
の岩盤１１に対する電磁波の照射領域は完全に空
洞化されることになる。したがつて、この状態で
作業船の電磁波発生装置で発生させた電磁波を導
波管１を介して照射すると、電磁波は海水によつ
て吸収されることなく岩盤１１に効率良く照射さ
れ、凹凸のある岩盤でもこれを容易に破砕するこ
とができる。また、破砕位置を変更するには圧縮
空気や圧力水を供給してウオーターカーテン１２
やエアーカーテン１５を形成させたまま導波管１
を移動させるだけでよく、移動中も電磁波の照射
領域は完全に空洞化を維持することができるの
で、岩盤１１の連続破砕も可能である。

なお、本実施例においては空気槽２の下端開口
部より圧縮空気を噴出させてウオーターカーテン
１２の内側にさらにエアーカーテン１５を形成さ
せウオーターカーテン１２の安定性を一段と高め
るようにしているがウオーターカーテン１２だけ
で海水を完全に遮断し電磁波の照射領域の空洞化
を維持することができる場合には空気槽２は省略
してもよい。また、ウオーターカーテン１２やエ
アーカーテン１５の強度は海底９の深度や導波管
１の開口部１０から岩盤１１までの距離及び岩盤
の凹凸状況等によつて変化させる必要があるた
め、供給する圧縮空気や圧力水の流量Qa，Qa，
Qw、圧力Ｐ，Pa，Pwはそれぞれ任意に調整し
得るようにしておくことが望ましい。さらに本発
明は図示の実施例に限定されるものではなく水槽
５の形状や環状水ジエツトノズル１３ａ，１３ｂ
の形状等は必要に応じて任意に設計変更し得るも
のである。

本発明の電磁波照射装置は上記のように構成さ
れているので、海底の岩盤に大きな凹凸があつて
も、環状水ジエツトノズルにより導波管の開口部
と海底の岩盤との間にスカート状のウオーターカ
ーテンを形成させることもでき、ウオーターカー
テンと海底との間にすき間ができることはなく、
そしてウオーターカーテンによりかこまれた領域
内の海水は、そこに供給される圧縮空気によつて
ウオーターカーテンのすそ部より外部に排出され
るから、電磁波の照射領域の海水を完全に排除す
ることができる。また、作業船が波浪により揺動
したり、海流によつて導波管が多少傾斜しても、
電磁波の照射領域の空洞はウオーターカーテンに
よつて安定して維持することができる。更に、従
来のように海底の岩盤と直接接触する部材がない
ので、故障しにくい等多くの利点があり構造も簡
単で安価に製作することができ、取扱いも容易で
あるなど、多くの優れた効果を有するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はウオーターカーテンにより空洞を維持
させる実験説明図、第２図は本発明の実施例を示
す海底岩盤破砕用の電磁波照射装置の断面図を示
す。 １……導波管、２……空気槽、５……円筒、４
……外筒、５……水槽、６……端板、７……給水
管、８……給気管、９……整流板、１０……開口
部、１１……岩盤、Ｃ１２……ウオーターカーテ
ン、１４……底板、１５……エアーカーテン、
Ａ，１３ａ，１３ｂ，……環状水ジエツトノズ
ル、Ｂ……水底、Ｄ……領域。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 電磁波を照射する導波管の下端開口部の外周
   に導波管の開口部と海底の岩盤との間にスカート
   状のウオーターカーテンを形成させるための環状
   水ジエツトノズルを設けるとともに、ウオーター
   カーテンによりかこまれた領域内に圧縮空気を供
   給する手段を設けたことを特徴とする海底岩盤破
   砕用の電磁波照射装置。