JPS6256519B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は爆縮によつて音波を発出する装置であ
つて海洋での地震予知に特に適するものに関す
る。

爆縮によつて音波を発生する既知装置は、互い
に対して運動しうる２個の部材であつてそれらの
周縁においてそれらを相互に結合する少くとも１
個の可撓の膜と協働して耐密の密閉体を形成する
ものを有し、この密閉体の内部には外部圧力より
も低い圧力が保たれ、この密閉体は前述の可動部
材を互いから遠ざかるように運動させる装置と組
合わされ、この装置は、前述の可動部材の１個と
一体に作られたシリンダと、このシリンダ内に摺
動自在に配置されたピストンであつて液圧システ
ムの作動とともに他の１個の可動部材を離間位置
まで推進してそれを鎖錠装置によつてこの位置に
間欠的に保持するようにされたものとを有する。
液圧システムによつて圧縮された流体は直接にま
たは可動の機械的手段を介して前記ピストンに作
用する。この手段はピストンと間欠的に当接して
それを可動部材の上記離隔位置へ駆動するように
仕組まれている。

上記装置の液圧供給システムは流体例えば油を
加圧する手段であつて閉回路によつて働かされる
ものを有する。この音波発出装置は沈積されて比
較的長い距離に亘つて船によつて曳航されなくて
はならないから、この装置に対して加圧流体を供
給しそしてこの流体を船に戻すための管路の全長
はきわめて長くなる。

本発明に基く装置は離隔位置と近接位置から互
いに相対して運動しうる２個の部材を有する。こ
れら２個の可動部材はそれらの周縁において少く
とも１個の可撓膜を介して互いに結合され、前記
可撓膜と協働して可変容積の耐密性の密閉体を画
成する。それはまた上記２個の可動部材を互いか
ら遠ざかるように運動させ、それらを離隔関係に
間欠的に維持する装置を有し、該装置は前記可動
部材の１個と一体に形成されたシリンダを有し、
このシリンダ内にはピストンが摺動自在に配置さ
れ、このピストンは、他の１個の可動部材と一体
に形成された壁と接触するようにされた棒を有す
る。さらに、本発明の装置は上記ピストンに対し
て間欠的スラストを供給する分配装置を有し、こ
の分配装置は上記第１のシリンダに対し且つ流体
を加圧する装置に対し固定位置に配された第２の
シリンダを有する。

本発明の装置は、前記第２のシリンダが、第１
の仕切室と、第２の仕切室とを有し、該第２の仕
切室は第１の開口を介して第１の仕切室に対し、
第２の開口を介して前記第１のシリンダに対し、
それぞれ間欠的に連通し、さらに少くとも１個の
第３の開口を介して外部媒質に永続的に連通する
ことにおいて在来のものと異なる。上記ピストン
に間欠的スラストを供給する上記分配装置は、弁
頭と、該弁頭よりも小さい断面の弁棒とを有する
弁を有し、この弁は弁頭と弁棒の端部が前記第２
の仕切室の第１の開口と第２の開口を、夫々、閉
塞する第１の位置及び上記第１の開口と第２の開
口が開放される第２の位置から運動し得る。さら
に、上記弁の全長に亘つてその変位軸線に平行し
て流路が形成されている。さらに、上記分配装置
は上記第２のシリンダの第１の仕切室の内部に加
圧流体を間欠的に供給し、そして外部媒質との連
通を間欠的に確立する装置を有する。この装置は
例えば二路摺動弁分配器を以て構成される。

低圧流体として作用する外部媒質に対して開か
れている分配装置の使用は、加圧流体給源が曳き
船上に配置されるとき、もどし管路を省略するこ
とを可能にする。浮きプラツトホームまたは沈積
下で曳航されるフロート上に供給回路と圧力流体
給源とを収容することは、加圧さるべき流体が外
部媒質から直接に導入されることによつて、より
容易にされる。

水中において作動される地震源の役割をなす場
合、本発明の実質的な利点は、液圧流体としてこ
の水を利用し得ることに存する。

以上に加えて、先行技術とは対称的に、ピスト
ンを可動部材の離隔位置へ向けて押すための中間
機械部材が省略できることである。

本発明のその他の特徴と利点は、以下添付図面
を参照して述べる本発明の非制限的実施例に就て
の説明から明らかにされるであろう。

これら図面において、２個の可動部材１，２は
円形の板から成つている。それらの周縁には環状
のフランジ３が設けられている。可撓性材料の２
個の環状のバンド４が、夫々、フランジ３と、２
枚の板１，２とを一つに結合されている。２枚の
板１，２と、環状のフランジ３と、環状のバンド
４との組立体は、実質的に耐密性の密閉体であつ
て、第２図、第３図及び第４図に一そう詳細に示
されるように、分配システム５の作用で可動部材
１，２が互いから遠ざかるように動かされると
き、その容積が変化するようになつている。密閉
体内には、使用深度における静水圧よりも低い圧
力が確立される。本装置の効率を増進させるた
め、好ましくは密閉体内に真空が作用させられ
る。

板１はその中心部分に開口６を有する（第２
図、第３図及び第４図）。板２はその中心部分に
中空の突出部８を有し、この突出部は板１の開口
６に面する開口７を介して密閉体の内部と連通し
ている。中空突出部８の周壁によつて画成される
空間９は、かようにして、可動部材１，２によつ
て画成される内部空所の延長部を形成する。第１
のシリンダ１０が例えば板１の外壁に結合されて
いる。シリンダ１０は開口６を通過して板２の中
空部分８の開口７に嵌合する。シリンダ１０はそ
の壁端１２を貫いた開口１１を有する。開口１１
は中空部分８の底に対面している。

シリンダ１０内でピストン１３が摺動する。こ
のピストン１３はその周面に流体密の接触要素１
４を有し、しかして開口１１を通過して中空部分
８の底に当接するようにされたロツド１５を有す
るものである。シリンダ１０内でのピストン１３
の行程は２個の板１と２との間の最大間隔に少く
とも等しい。

シリンダ１０の内部に開成されている軸方向の
空所１６は、ピストン１３の重さを減じる目的を
以てピストン１３に設けられる。開口１１とは反
対側の第１のシリンダ１０の端部には、第２のシ
リンダ１７が一体に設けられ、さらにこのシリン
ダ１７内には分配システム５の第１の要素を形成
するものが設けられている。第２のシリンダ１７
内には、第１の開口２０を介して互いに連通する
第１の仕切部１８と第２の仕切室１９が形成され
ている。第２の仕切室１９は、第１の仕切室１８
の断面よりも小さい断面であり、すなわち第２の
仕切室１９には、図示の実施例においては、その
内側にその底に達するまで環状片を嵌入し、これ
によつて小断面の仕切室となつている。環状片２
９はその外壁部に密閉接触部材３０を収容するハ
ウジングである。第１の仕切室１８側の環状片の
端壁は、弁座３１となつている。さらに、第２の
仕切室１９は第２の開口２１を介して第１のシリ
ンダ１０と連通している（第３図及び第４図）。
図示の実施例では開口２１は、２個のシリンダ１
０，１７を仕切る環状片２９と一体の壁２２に形
成されている。

さらに第２の仕切室１９は、第２のシリンダ１
７の側壁と環状片２９の側壁とを貫いて設けられ
た少くとも１個の第３の開口２３を有する。

第１の仕切室１８は、壁２２とは反側の第２の
シリンダ１７の端壁２５に形成した開口２４、な
らびに流路２６を介して、分配システムの第２の
要素としての二路分配器と連通する。

分配システムの第３要素としての弁は、第２の
シリンダ１７内に収容され、シリンダ１７の縦軸
方向に可動の弁棒２８と、弁座３１の直径と少く
とも同等である直径を有し、第１の仕切室内で可
動の弁頭３２とで構成される。

弁棒２８の長さは、弁頭３２の弁座３１当接
時、弁棒２８の自由端が環状の流体密接触部材３
７を介して開口２１を閉塞するように設定されて
いる。この位置において、２個の開口２０と２１
は閉塞されている（第３図）。

弁棒２８は、一体の案内部材３３によつて、そ
の行程に亘つて案内される。案内部材３３は、弁
運動の間、環状片２９の内壁面に沿つて摺動す
る。

弁体の縦軸に沿つて、弁体全長に亘つて流路３
４が形成され、流路３４は、弁頭３２側において
拡大部分となつている。拡大部分の底部には逆止
め弁３９とその弁座４０が設けられている。さら
に、拡大部分はばね３５を収容している。ばね３
５はその一端部を第２のシリンダ１７の底壁２５
の凹所３６に係合させ、他端部を逆止め弁３９の
弁座４０に当接させている。このばね３５は、弁
頭３２をその弁座３１に常に押付けるように圧縮
状態とされている。

端壁２５の開口２４は凹所３６の底に形成され
ることが好ましい。二路分配器２７は、船上に配
置されている、または、例えば、沈積されている
間、船によつて曳航される装置上に配置される圧
縮流体給源３８と、装置を包囲する外部媒質とに
対して交互に流路２６を連通させるようになつて
いる。

図示された実施例に従えば、シリンダ１０，１
７は一体として形成されているが、それらはおの
おの端壁を有する２個のシリンダなどを互いに結
合するようにしても良い。

本装置は、２個の可動部材が互いに押付けられ
るとき生じる衝撃を或る程度まで減衰させるため
可動部材間に配置される図面には示されていない
減衰材料を以て成る板を有することが好ましい。

本装置は以下に説明する。

２個の可動部材が接近した位置に在るとき（第
２図）、分配器２７は、流路２６を介して第２の
シリンダ１７の第１の仕切室１８に、そして流路
３４を介して第１のシリンダ１０に、加圧された
水を供給するように動作する。

水圧は弁頭３２と弁棒２８の端部とに作用し、
それによつて、互いに反対方向の力を生じるが、
弁頭の表面は弁棒２８の端表面よりも大きいか
ら、弁頭３２に対して及ぼされる力は弁棒２８の
端に及ぼされる力よりも大きく、よつて弁頭３２
は、その弁座３１に圧接されるとともに、弁棒２
８は、開口２１内に係合保持させる。そして、流
体密接触部材３７によつて、前記開口２１が密閉
される。次いで圧力ピストン１３上に加えられ、
それによつて、可動部材１と２は互いから遠ざか
るように動かされる。

本装置のトリガ運動は、分配器２７により、連
通を逆転させることにより生じる。即ち、低圧外
部媒質が仕切室１８に連通し、逆止め弁３９が作
用し、仕切室１８内が急速に圧力を低下し、これ
によつて、弁頭３２に作用していた力が減少し、
よつてこの力は、弁棒２８の端部に作用している
力よりも小さくなる。しかして弁頭３２はその弁
座３１から離れ去り、次いで、圧力は仕切室１８
と１９とにおいて等しくなる。従つて、弁頭３２
に及ぼされる力は無効にされ、シリンダ１７の底
壁２５の方向への弁の運動が加速され、開口２１
は開放される。開口２１の開放により第１シリン
ダ１０内の圧力は第２仕切室および第３開口２３
を介して放出される。

シリンダ１０内の圧力が外部媒質の圧力と等し
くなり、ピストン１３の押圧力は可動部材１と２
とに作用する静水圧で得られる力を支えきれなく
なる。従つて、可動部材は急速に互いに衝突する
ごとく圧迫され、同時にピストン１３が後退す
る。従つてこのピストンは水をシリンダ１０から
開口２３を通じて外部媒質へ押し出す。可動部材
が急激に衝突する決果、これらが外部媒質中に占
めていた体積が激減し、よつて外部媒質中に真空
部が派生する。この真空部に外部媒質が作用する
ことにより、衝激波が生じる。

すなわち２個の部材１，２の衝突の瞬間、強力
な音波が発生する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の全体を部分的に横断面を
以て示した概略図；第２図は第１図の装置の概略
部分図であつて、可動部材が互いに近接して位置
されるときにおける分配回路の配列を示した図
面；第３図は第１図の装置の概略部分図であつ
て、前記可動部材が互いに離された位置に在ると
きの前記分配装置の配列を示した図面；第４図は
前記可動部材が前記近接位置と前記互いに離され
た位置との中間位置に在るときの前記分配装置の
配列を示した本発明装置の概略部分図である。 図面上、１，２は『可動部材』；３は『フラン
ジ』；４は『バンド』；５は『分配システム』；
６は『開口』；７は『開口』；１０は『シリン
ダ』；１１は『開口』；１３は『ピストン』；１
７は『シリンダ』；１８，１９は『仕切室』；２
０，２１は『開口』；２３，２４は『開口』；３
２は『弁頭』；３４は『流路』；２８は『弁
棒』；３９は『逆止め弁』；２７は『二路分配
器』；３５は『ばね』；３８は『加圧流体給
源』；３３は『案内部材』；３１は『弁座』を示
す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 爆縮により液体媒質に音波を発生する装置に
   して、 少くとも一つの可とう性膜４で周辺を互いに接
   合され、さらに該可とう性膜と共に真空状態の密
   封空間を形成する、互いに相対的に移動可能の二
   つの部材１，２と、前記移動可能の部材を互いに
   引き離し、離れた位置関係で間欠的に保持する解
   放手段とを有し、さらに該解放手段が、前記移動
   可能部材１，２のいずれか一つに固定された第１
   シリンダ１０と、該第１シリンダ内を摺動するピ
   ストン１３と前記移動部材１，２の他方と一体の
   壁８に接触するようにされ、該ピストンと一体的
   に形成されたピストンロツド１５と、該ピストン
   １３に間欠的な押圧力を加えるべく加圧流体を供
   給するシステムとを含むものであり、さらに該シ
   ステムは、前記第１シリンダ１０に固定された第
   ２シリンダ１７と加圧流体源とを有した音波発生
   装置において、 前記第２シリンダは、第１および第２仕切り室
   １８，１９とを有し、該第２仕切り室１９は、第
   １の開口２０を介して間欠的に第２の仕切り室１
   ８と連通し、第２開口２１を介して前記第１シリ
   ンダ１０と連通すると共に少くとも１つの第３開
   口２３を介して前記加圧流体の圧力より低い圧力
   の媒質領域に常時連通しており、更に前記供給シ
   ステムは、弁を含み、その弁頭３２はその弁棒２
   ８より断面が大きいものであり、該弁は、該弁頭
   と弁棒が、それぞれ前記第２仕切り室の第１と第
   ２の開口２０，２１とを密閉する第１の位置と、
   前記第１と第２の開口が開放される第２位置との
   間で移動可能であり、更に流路３４が、前記弁を
   その軸に平行に貫通し、さらに前記供給システム
   には、供給手段が設けられ、該供給手段は、第１
   のモードで、前記加圧流体源から前記第１仕切り
   室に加圧流体を導入し、これにより前記弁を第１
   の位置に保持し、しかるに前記流路を通り前記第
   １シリンダに加圧流体が導入されて前記ピストン
   を押し出して前記移動可能の部材を引き離すよう
   になし、しかして前記供給手段は、第２作動モー
   ドで、前記第１仕切り室を低圧源に連通させ、こ
   れがため前記弁は、前記第１シリンダ内に作用し
   ている圧力により前記弁棒が押される結果として
   前記第２位置に移動せしめられ、もつて前記第１
   シリンダを前記第２仕切り室を介して前記媒質領
   域に連通せしめ、しかるに前記移動可能の部材
   は、それらの間の真空作用で急激に衝突を起こ
   し、これがため爆縮現象を生じ、媒質中に音波を
   発生せしめるようになつている音波発生装置。 ２ 前記第２仕切り室の前記第１開口が、前記第
   ２シリンダに設けた環状突起で形成せしめられ、
   該環状突起は、前記弁頭の座部を有し、さらに前
   記弁頭は、前記第１仕切り室全体に渡り移動せし
   められるようになつている特許請求の範囲の第１
   項に記載の装置。 ３ 前記弁を前記第１位置に偏倚させる手段を有
   する特許請求の範囲の第２項に記載の装置。 ４ 前記弁を常時前記第１位置に偏倚させる手段
   が、前記第２シリンダの一端の内壁と前記弁頭と
   の間に設けられた圧縮ばねを有する特許請求の範
   囲の第３項に記載の装置。 ５ 前記流路中に、前記シリンダ内に加圧流体を
   間欠的に保持する逆止弁が設けられている特許請
   求の範囲の第４項に記載の装置。 ６ 前記供給手段が、加圧水供給源に連通する第
   一流路と前記媒質領域に連通する第２流路とを有
   する２路分配器である特許請求の範囲の第１項に
   記載の装置。 ７ 前記二つの移動可能部材の間に減衰材料製の
   層が設けられている特許請求の範囲の第１項に記
   載の装置。