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JP6945335B2 - Transmitter for submersion - Google Patents

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JP6945335B2 JP2017085412A JP2017085412A JP6945335B2 JP 6945335 B2 JP6945335 B2 JP 6945335B2 JP 2017085412 A JP2017085412 A JP 2017085412A JP 2017085412 A JP2017085412 A JP 2017085412A JP 6945335 B2 JP6945335 B2 JP 6945335B2
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Description

本発明は、液中投入用の構造体および該構造体を適用した送信装置に関し、例えば水中に投入され、水底に設置されて環境条件を測定し、その測定結果などを、水面外にある受信装置に送信する送信装置に適用して好適な技術に関するものである。 The present invention relates to a structure for submersion injection and a transmission device to which the structure is applied. It relates to a technique suitable for a transmitting device to transmit to the device.

送信装置の設置を要する環境として、例えば使用済み核燃料プール(以下、単に燃料プールという)がある。送信装置がその設置箇所における環境条件(水温,水圧,音響,放射線量など)を測定し、その測定結果などを燃料プールの水面外に配置された受信装置に送信することで、燃料プールの状態を看視することが可能となる。 An environment that requires the installation of a transmitter is, for example, a spent nuclear fuel pool (hereinafter, simply referred to as a fuel pool). The state of the fuel pool is obtained by the transmitter measuring the environmental conditions (water temperature, water pressure, sound, radiation amount, etc.) at the installation location and transmitting the measurement results to the receiver located outside the water surface of the fuel pool. It becomes possible to observe.

本出願人は、特許文献1において、そのような送受信を行うのに好適な構成を提案している。これは、設置箇所における環境条件の測定データを2次元符号化データに変換し、送信装置の上面に配置された2次元LEDアレイに2次元コードに対応したパターンにて表示(発光)させ、これを燃料プール外に配置されたカメラで撮影するように構成されたものである。 The applicant proposes a configuration suitable for such transmission / reception in Patent Document 1. This converts the measurement data of the environmental conditions at the installation location into two-dimensional coded data, and displays (lights) the two-dimensional LED array arranged on the upper surface of the transmitter in a pattern corresponding to the two-dimensional code. Is configured to be photographed by a camera located outside the fuel pool.

特開2016−66957号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-66957

上記提案に係る構成では、LEDアレイが出射する光の光軸が水面に対してなす角度(入射角)が適切な範囲であることが強く望ましい。入射角が適切な範囲にないと、気液界面で反射され、カメラで捉えられないからである。上記構成は、燃料プール内の環境が常態であれば問題なく作動し得る。しかし、破損によって瓦礫などが水底に存在していたり、浮遊する異物や濁りが生じたりしている燃料プールに適用する場合には、さらなる改良を施すことが要求される。すなわち、送信装置は所望位置に設置されるように燃料プール内に投入されて着底するが、その着底箇所が平坦でなく、瓦礫などが存在していた場合、送信装置の傾きが生じる。すると、LEDアレイから出射される光の気液界面に対する入射角が適切な範囲からずれてしまうことがある。また、入射角が適切な範囲であっても、燃料プールに濁りが生じていた場合、出射光の減衰によってカメラで捉えられなくなることも考えられる。 In the configuration according to the above proposal, it is strongly desirable that the angle (incident angle) formed by the optical axis of the light emitted from the LED array with respect to the water surface is in an appropriate range. This is because if the angle of incidence is not within an appropriate range, it will be reflected at the gas-liquid interface and cannot be captured by the camera. The above configuration can operate without problems if the environment in the fuel pool is normal. However, when it is applied to a fuel pool in which rubble or the like is present on the bottom of the water due to damage, or floating foreign matter or turbidity is generated, further improvement is required. That is, the transmitter is thrown into the fuel pool so as to be installed at a desired position and lands on the bottom, but if the landing location is not flat and rubble or the like is present, the transmitter is tilted. Then, the incident angle of the light emitted from the LED array with respect to the gas-liquid interface may deviate from an appropriate range. Further, even if the incident angle is within an appropriate range, if the fuel pool is turbid, it is possible that the camera cannot capture the fuel pool due to the attenuation of the emitted light.

よって本発明は、着底箇所の状況によらず、簡単な構成で、送信装置が確実に測定情報などを送信できるようにすることを主たる目的とする。 Therefore, it is a main object of the present invention to enable the transmitting device to reliably transmit measurement information and the like with a simple configuration regardless of the condition of the landing location.

そのために、本発明は、液中に投入するための構造体であって、液底に着底する沈降体と、所定面が水平となるように液中で浮く浮体と、前記沈降体および前記浮体を接続し、少なくとも前記浮体に連結される部分が可撓性を有する接続体と、を備えたことを特徴とする。 Therefore, the present invention is a structure for throwing into a liquid, which includes a settling body that bottoms on the liquid bottom, a floating body that floats in the liquid so that a predetermined surface is horizontal, and the settling body and the above. It is characterized in that the floating body is connected, and at least the portion connected to the floating body is provided with a flexible connecting body.

また、本発明は、上記構造体が適用されて液中に投入される送信装置であって、前記沈降体をなし、着底位置における環境条件を測定する測定ユニットと、前記浮体をなし、前記測定ユニットによって測定された環境条件を送信する送信面が前記所定面に配された送信ユニットと、前記接続体をなし、前記測定ユニットと前記送信ユニットとの間で、前記環境条件を含む信号を伝送する配線を含んだ接続ユニットと、を備えたことを特徴とする。 Further, the present invention is a transmission device to which the above structure is applied and is charged into a liquid, wherein the settling body is formed, a measuring unit for measuring environmental conditions at a landing position, and the floating body are formed. A transmission unit whose transmission surface for transmitting the environmental conditions measured by the measurement unit is arranged on the predetermined surface forms the connection, and a signal including the environmental conditions is transmitted between the measurement unit and the transmission unit. It is characterized by being provided with a connection unit including wiring for transmission.

本発明によれば、浮体(または送信ユニット)には可撓性の接続体(または接続ユニット)を伴って浮上する力が作用するとともに、接続体(または接続ユニット)によって着底している沈降体(または測定ユニット)に繋留された状態となるようにする。これにより、沈降体(または測定ユニット)が傾いた状態で着底しても、その姿勢によらず、浮体(または送信ユニット)は所定面(光情報の送信面)を水面に対して水平にした姿勢を保つことができる。 According to the present invention, a floating body (or transmission unit) is subjected to a floating force accompanied by a flexible connecting body (or connecting unit), and is settled by the connecting body (or connecting unit). Make sure it is moored to the body (or measuring unit). As a result, even if the settling body (or the measuring unit) lands in an inclined state, the floating body (or the transmitting unit) keeps the predetermined surface (the transmitting surface of optical information) horizontal with respect to the water surface regardless of the posture. You can keep your posture.

図1(a)および(b)は、本発明に至る前に考案した送信装置の一例を示す模式図である。1 (a) and 1 (b) are schematic views showing an example of a transmission device devised before the present invention. 図2(a)および(b)は、本発明に至る前に考案した送信装置の他の例を示す模式図である。2 (a) and 2 (b) are schematic views showing another example of a transmission device devised before the present invention. 図3(a)および(b)は、本発明の液中投入用の構造体の基本構成を示す模式図である。3A and 3B are schematic views showing the basic configuration of the structure for in-liquid injection of the present invention. 図4は、図3(a)および(b)の基本構成を適用した送信装置の一実施形態を一部破断して示す模式的正面図である。FIG. 4 is a schematic front view showing a partially broken embodiment of a transmission device to which the basic configurations of FIGS. 3A and 3B are applied. 図5は、図4の送信装置を燃料プールに設置した状態を示す模式図である。FIG. 5 is a schematic view showing a state in which the transmitter of FIG. 4 is installed in the fuel pool. 図6(a)および(b)は、図4の送信装置に付加できる注水構造の2例を示す模式図である。6 (a) and 6 (b) are schematic views showing two examples of a water injection structure that can be added to the transmitter of FIG.

以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。なお、以下では構造体ないしは送信装置が設置される環境として燃料プールを例示するが、これに限られるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following, a fuel pool will be illustrated as an environment in which a structure or a transmitter is installed, but the environment is not limited to this.

(本発明に至る過程)
図1(a)に示すように、本発明者らは、LEDアレイなどの送信面を上面1tに有する送信装置1を、その重心Gより上の位置でジンバル機構(図では簡略化のために自由度1のジャイロとしている)3の支承部3bにより支承する構造の送信装置を考察した。ジンバル機構3は燃料プールに着底する支持台5上に一体に取り付けられている。支持台5が瓦礫6に乗り上げた状態で着底すると、同図(b)に示すようにジンバル機構3は傾くが、送信装置1自体はジンバル軸3aの周りに回動し、その姿勢は送信面が設けられた上面1tを水平に保った状態に維持される。また、支持台5の底面の寸法を適切に大きくしておけば、瓦礫6に乗り上げても、ジンバル機構3が過度に傾いたり、倒れが生じたりすることがない。
(Process leading to the present invention)
As shown in FIG. 1A, the present inventors have placed a transmission device 1 having a transmission surface such as an LED array on the upper surface 1t at a position above the center of gravity G of the transmission device 1 (for simplification in the figure). A transmitter having a structure supported by a bearing portion 3b having 3 degrees of freedom (a gyro having 1 degree of freedom) was considered. The gimbal mechanism 3 is integrally mounted on a support base 5 that bottoms out on the fuel pool. When the support base 5 lands on the rubble 6, the gimbal mechanism 3 tilts as shown in FIG. 6B, but the transmission device 1 itself rotates around the gimbal shaft 3a, and its posture transmits. The upper surface 1t provided with the surface is maintained in a horizontal state. Further, if the size of the bottom surface of the support base 5 is appropriately increased, the gimbal mechanism 3 will not be excessively tilted or fallen even when riding on the rubble 6.

この構成を採用した場合、燃料プールが通常の状態であれば問題はないと考えられる。しかし本発明者らは、事故により燃料プール内が苛酷な環境となっている場合には、次のような問題が生じることを懸念した。すなわち、
・水中を浮遊する異物がジンバル機構3の支承部3bに付着すると、送信装置1の回動すなわち姿勢安定化の機能が働かなくなること、および
・送信装置1本体の重量や寸法が変更された場合、その都度ジンバル機構の設計・製作を行わなければならないこと、
などの問題である。
When this configuration is adopted, it is considered that there is no problem if the fuel pool is in a normal state. However, the present inventors are concerned that the following problems will occur when the fuel pool is in a harsh environment due to an accident. That is,
-When foreign matter floating in water adheres to the support portion 3b of the gimbal mechanism 3, the function of rotating the transmitting device 1, that is, stabilizing the posture does not work, and-when the weight or dimensions of the transmitting device 1 body are changed. , Must design and manufacture the gimbal mechanism each time,
It is a problem such as.

また、本発明者は、図2(a)に示すように、空気中での重量より水中での浮力が大となる(すなわち水中に投じたときに浮上する)ように送信装置1を構成し、その底部1bを、繋留索7を介して重量のある支持台5に繋留することに想到した。これによれば、同図(b)のように支持台5が傾いた状態で着底しても、送信装置1自体は直立し、したがって送信面を含んだ上面1tを水平に維持することができる。 Further, as shown in FIG. 2A, the present inventor configures the transmission device 1 so that the buoyancy in water is larger than the weight in air (that is, it floats when thrown into water). , I came up with the idea of mooring the bottom 1b to a heavy support 5 via a mooring line 7. According to this, even if the support base 5 lands in an inclined state as shown in FIG. 3B, the transmitting device 1 itself stands upright, and therefore the upper surface 1t including the transmitting surface can be maintained horizontally. can.

しかしながら、この構成では、送信装置1は底部1bが繋留索7によって拘束されているので、水中に水流が発生した場合、送信面のある上面1tの揺らぎが大きくなる。すると、上面1tの向きが安定しなくなり、受信装置への送信が途切れるなどの不都合の発生が懸念される。 However, in this configuration, since the bottom portion 1b of the transmission device 1 is restrained by the mooring line 7, when a water flow occurs in the water, the fluctuation of the upper surface 1t having the transmission surface becomes large. Then, the orientation of the upper surface 1t becomes unstable, and there is a concern that inconvenience such as interruption of transmission to the receiving device may occur.

以上の考察を経て、本発明者らは、送信装置の機能は環境条件の測定機能と測定結果の送信機能とに分けられ、測定の観点からは安定して着底していることが要求される一方、送信の観点からは送信面が水平に保持されていることが要求されることに着目した。そして、機能ごとに分離した構造を採用することが好ましいとの結論を得て、本発明に至ったのである。 Based on the above considerations, the present inventors are required that the functions of the transmitter are divided into a measurement function for environmental conditions and a transmission function for measurement results, and that the function of the transmitter is stable and bottomed out from the viewpoint of measurement. On the other hand, from the viewpoint of transmission, we focused on the fact that the transmission surface is required to be held horizontally. Then, they came to the present invention by concluding that it is preferable to adopt a structure separated for each function.

(本発明の基本構成)
図3(a)および(b)は本発明の基本構成および原理を説明するための説明図である。同図(a)に示すように、本発明に係る構造体は、沈降体10(上述した支持台を含み得る)、浮体20、およびそれらをつなぐ可撓性の接続体30を有する。そして、後述のように、燃料プールに投入される送信装置用の構造体とする場合には、沈降体10および浮体20は、それぞれ、測定ユニットおよび送信ユニットに対応し、接続体30は測定ユニットから送信ユニットに信号を伝送する可撓性ケーブルに対応する。
(Basic configuration of the present invention)
3A and 3B are explanatory views for explaining the basic configuration and principle of the present invention. As shown in FIG. 3A, the structure according to the present invention has a settling body 10 (which may include the support described above), a floating body 20, and a flexible connecting body 30 connecting them. Then, as described later, in the case of a structure for a transmission device to be put into the fuel pool, the settling body 10 and the floating body 20 correspond to the measuring unit and the transmitting unit, respectively, and the connecting body 30 is the measuring unit. Corresponds to flexible cables that transmit signals from to the transmission unit.

ここで、沈降体10、浮体20および接続体30の空気中での重量の絶対値をそれぞれ、W1、W2およびW3とし、水中に投じたときに作用する浮力の絶対値をそれぞれF1、F2およびF3とする。そして、水中に投じたときに構造体の全体が沈降して行く条件は、
W1+W2+W3>F1+F2+F3
であり、沈降体10が着底する条件および浮体20が浮く条件は、
W1>F1, W2<F2
である。浮体20自体が浮くようになっていればその上面20tを水平に保った状態となる。しかし送信面が配される上面20tをなるべく燃料プールの水面に近づけることや、姿勢を安定化する上では、
W2+W3<F2+F3
とすること、すなわち浮体20が接続体30を引っ張りながら浮いている状態とすることが好ましい。
Here, the absolute values of the weights of the settling body 10, the floating body 20 and the connecting body 30 in the air are W1, W2 and W3, respectively, and the absolute values of the buoyancy acting when thrown into water are F1, F2 and F1, respectively. Let it be F3. And the condition that the whole structure sinks when thrown into water is
W1 + W2 + W3> F1 + F2 + F3
The conditions under which the settling body 10 bottoms out and the conditions under which the floating body 20 floats are as follows.
W1> F1, W2 <F2
Is. If the floating body 20 itself floats, the upper surface 20t thereof is kept horizontal. However, in order to bring the upper surface 20t on which the transmission surface is arranged as close as possible to the water surface of the fuel pool and to stabilize the attitude,
W2 + W3 <F2 + F3
That is, it is preferable that the floating body 20 is in a floating state while pulling the connecting body 30.

これらの条件を満たすような設計を行うことで、水中に投じたとき、構造体の全体は沈降し、沈降体10が着底する。一方、浮体20には接続体30を伴って浮上させる力が作用するが、接続体30によって沈降体10に繋留された状態となる。また、図3(b)に示すように、沈降体10が傾いた状態で着底しても、沈降体10の姿勢によらず、浮体20は送信面を含んだ上面20tを水平にした姿勢を保つことができる。 By designing so as to satisfy these conditions, when the structure is thrown into water, the entire structure is settled and the settled body 10 is settled. On the other hand, the floating body 20 is subjected to a force to levitate the floating body 20 together with the connecting body 30, but the floating body 20 is in a state of being moored to the settling body 10 by the connecting body 30. Further, as shown in FIG. 3B, even if the settling body 10 lands in an inclined state, the floating body 20 is in a posture in which the upper surface 20t including the transmitting surface is horizontal regardless of the posture of the settling body 10. Can be kept.

上記の構造体は、図1(a)および(b)に示したジンバル機構のような支承部を必要としないため、構造が簡単であり、また浮遊する異物による不具合が発生する懸念もないものである。また、浮力の調整の自由度が高いため、適用される送信装置などの仕様変更(寸法,形状,重量などの変更)にも大きな設計変更を伴わずに対応できる。さらに、沈降体10と浮体20とを別体の構造としたことで、図2(a)および(b)に示したような一体構造に比して、水流の影響を受けにくいものとなる。 Since the above structure does not require a bearing like the gimbal mechanism shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), the structure is simple and there is no concern that problems may occur due to floating foreign matter. Is. In addition, since the degree of freedom in adjusting the buoyancy is high, it is possible to respond to changes in specifications (changes in dimensions, shape, weight, etc.) of the applied transmitter, etc., without major design changes. Further, since the settling body 10 and the floating body 20 have separate structures, they are less susceptible to the influence of water flow than the integrated structure as shown in FIGS. 2A and 2B.

さらに、接続体30を可撓性のあるものとすることには、次のような利点もある。すなわち、水流に起因して浮体20が浮遊し、沈降体10との相対位置の変化が生じても、これに追従して撓むことができることから、浮体20の姿勢の安定が保たれることである。また、剛性のある接続体を採用した場合、沈降体10および浮体20の一方に水流などによる回転モーメントが加わると、他方の位置がずれたり、構造体全体の姿勢が崩れたりする恐れがあるが、可撓性の接続体30を用いれば、そのような恐れが生じない。 Further, making the connecting body 30 flexible has the following advantages. That is, even if the floating body 20 floats due to the water flow and the relative position of the floating body 20 changes, the floating body 20 can bend in accordance with the change, so that the posture of the floating body 20 can be maintained stable. Is. Further, when a rigid connecting body is adopted, if a rotational moment due to a water flow or the like is applied to one of the settling body 10 and the floating body 20, the position of the other body may shift or the posture of the entire structure may collapse. If a flexible connector 30 is used, such a fear does not occur.

(実施形態)
図4および図5を用い、上記した構造体を、燃料プールに投入される送信装置に適用した実施形態について説明する。本実施形態の送信装置は、沈降体である測定ユニット100と、浮体である送信ユニット200と、接続体である可撓性の接続ユニット300と、を有する。それらの内部は気密性が保持され、収容している機器・配線類が確実に保護されるように構成されている。
(Embodiment)
An embodiment in which the above-mentioned structure is applied to a transmission device to be put into a fuel pool will be described with reference to FIGS. 4 and 5. The transmitting device of the present embodiment includes a measuring unit 100 which is a settling body, a transmitting unit 200 which is a floating body, and a flexible connecting unit 300 which is a connecting body. The inside of them is maintained in airtightness, and is configured to ensure that the equipment and wiring contained in them are protected.

かかる送信装置は、例えば図5に示すように、燃料プール400に複数個が分散設置され、測定ユニット100が設置箇所における環境条件として水温,水圧その他を測定する。一方、特許文献1に記載したように、送信ユニット200が当該送信対象データを2次元符号化データに変換し、2次元配列されたLEDアレイに2次元コードに対応したパターンにて発光表示する。燃料プール400の水面外には、複数の送信装置を破線で示す視野に捉えるようにカメラ500が設置され、燃料プール400内を撮影することができる。そして、撮影された映像から、各送信装置のLEDアレイの発光状態に基づき、燃料プール400の環境条件を計測することができる。なお、図5においては、2台の送信装置および1台のカメラが示されているが、それらの台数は燃料プール400の大きさ、送信装置を設置すべき範囲およびカメラの視野角に応じて適宜定め得るものである。 As shown in FIG. 5, for example, a plurality of such transmission devices are distributed and installed in the fuel pool 400, and the measurement unit 100 measures water temperature, water pressure, and the like as environmental conditions at the installation location. On the other hand, as described in Patent Document 1, the transmission unit 200 converts the transmission target data into two-dimensional coded data and displays light emission on the two-dimensionally arranged LED array in a pattern corresponding to the two-dimensional code. A camera 500 is installed outside the water surface of the fuel pool 400 so as to capture a plurality of transmission devices in the field of view indicated by a broken line, and the inside of the fuel pool 400 can be photographed. Then, the environmental conditions of the fuel pool 400 can be measured from the captured video based on the light emitting state of the LED array of each transmission device. In FIG. 5, two transmitters and one camera are shown, but the number of them depends on the size of the fuel pool 400, the range in which the transmitter should be installed, and the viewing angle of the camera. It can be determined as appropriate.

測定ユニット100には、その着底箇所における燃料プールの水温を検出する温度センサ110、水圧を検出する圧力センサ120およびその他の所要のセンサと、検出信号の処理部101を含む機器などが配設される。測定ユニット100にはまた、送信装置全体の電源となる電池(不図示)が収容され、それにより沈降体である測定ユニット100の重量を確保することができる。なお、着底時の安定性を保つ上で、測定ユニット100の高さおよび幅の比(縦横比)は、1未満であることが好ましい。 The measurement unit 100 is provided with a temperature sensor 110 for detecting the water temperature of the fuel pool at the bottoming point, a pressure sensor 120 for detecting the water pressure, other necessary sensors, and an apparatus including a detection signal processing unit 101. Will be done. The measuring unit 100 also houses a battery (not shown) that serves as a power source for the entire transmitting device, whereby the weight of the measuring unit 100 that is a sedimented body can be secured. The height-width ratio (aspect ratio) of the measuring unit 100 is preferably less than 1 in order to maintain stability at the time of landing.

送信ユニット200には、所定面すなわち水中に投入された状態で水面を向く上面に、2次元LEDアレイの送信面203が配置される。また、内部には、測定ユニット100の処理部101から伝達されたデータを2次元コードに対応したパターンで表示されるようにLEDアレイを駆動する駆動部201が収納されている。なお、浮力に影響しない範囲で、浮体である送信ユニット200に測定機能の一部を担わせてもよい。また、送信ユニット200には、姿勢安定化のためのフィンなどが重心位置よりも上に配設されていてもよい。 In the transmission unit 200, the transmission surface 203 of the two-dimensional LED array is arranged on a predetermined surface, that is, an upper surface facing the water surface in a state of being put into water. Further, a drive unit 201 that drives the LED array is housed inside so that the data transmitted from the processing unit 101 of the measurement unit 100 is displayed in a pattern corresponding to the two-dimensional code. The transmission unit 200, which is a floating body, may be provided with a part of the measurement function within a range that does not affect the buoyancy. Further, the transmission unit 200 may be provided with fins or the like for stabilizing the posture above the position of the center of gravity.

接続ユニット300は、送信ユニット200の浮遊に追従できる可撓性を有したフレキシブルチューブを本体としたケーブル状であり、内部には測定ユニット100の処理部101と送信ユニット200の駆動部201とを信号接続する配線301(電力供給ラインを含む)が延在している。なお、図4の各ユニット内に配される機器・配線類はあくまでも説明のための模式的なものであって、これら機器・配線類の実際の寸法、形状および配置箇所を示すものではない。 The connection unit 300 is in the form of a cable whose main body is a flexible tube having flexibility capable of following the floating of the transmission unit 200, and has a processing unit 101 of the measurement unit 100 and a drive unit 201 of the transmission unit 200 inside. Wiring 301 (including the power supply line) for signal connection extends. The devices / wirings arranged in each unit of FIG. 4 are merely schematic for explanation, and do not show the actual dimensions, shapes, and arrangement locations of these devices / wirings.

測定ユニット100、送信ユニット200および接続ユニット300は、上記条件に従うものであれば適宜の形状・寸法を有するとすることができる。しかし本実施形態の測定ユニット100および送信ユニット200は、概ね円筒形状を呈し、鉛直方向下方に向かって凸曲面状に膨出する膨出部100bおよび200bを底面に有した形状となっている。 The measuring unit 100, the transmitting unit 200, and the connecting unit 300 may have appropriate shapes and dimensions as long as they comply with the above conditions. However, the measuring unit 100 and the transmitting unit 200 of the present embodiment have a substantially cylindrical shape, and have a shape having bulging portions 100b and 200b bulging downward in the vertical direction in a convex curved surface shape on the bottom surface.

本実施形態の測定ユニット100および送信ユニット200の筐体は基本的に、それぞれの機能を果たす機器類を収容した中空体である。したがって、内容積に余裕を持った設計としておけば、機器の仕様変更に対応できるものとなる。その際、好ましい重量に足りなければ、錘などを収納して調整すればよい。 The housings of the measurement unit 100 and the transmission unit 200 of the present embodiment are basically hollow bodies containing devices that perform their respective functions. Therefore, if the design has a margin in the internal volume, it will be possible to respond to changes in the specifications of the equipment. At that time, if the weight is not sufficient, a weight or the like may be stored and adjusted.

また、上記膨出部を設けることは、例えば底面を平坦にするよりも、水の抵抗の減少を抑えて沈降時の姿勢を安定させ、速やかに目的箇所に沈降させることができる点で有利である。さらに、測定ユニット100の膨出部100bは、着底時に空間が生じることで、瓦礫の存在などの影響を受けにくく、姿勢の安定化にも資するものとなる。 Further, providing the bulging portion is advantageous in that, for example, rather than flattening the bottom surface, it is possible to suppress a decrease in water resistance, stabilize the posture at the time of settling, and quickly settle to a target location. be. Further, the bulging portion 100b of the measuring unit 100 is less susceptible to the presence of rubble and the like because a space is created at the time of landing, which also contributes to the stabilization of the posture.

ケーブル状の接続ユニット300の長さは、適宜選定が可能であり、例えば以下の条件を勘案することができる。例えば、想定される水深に対し、送信ユニット200が水面上に浮上しない長さとすることが挙げられる。これは、水面上に浮上したときに送信ユニット200の姿勢が崩れるものであれば、送信面203がカメラで捉えられなくなったことを利用して水位の低下を検知可能とする構成を実現できる。また、他の条件としては、図5に示したように、複数の送信装置が設置される場合を考慮して、水流などにより送信装置間でケーブルの絡みが生じないようにすることが挙げられる。 The length of the cable-shaped connection unit 300 can be appropriately selected, and for example, the following conditions can be taken into consideration. For example, the transmission unit 200 may have a length that does not rise above the water surface with respect to the assumed water depth. This can realize a configuration in which a drop in the water level can be detected by utilizing the fact that the transmission surface 203 cannot be captured by the camera if the posture of the transmission unit 200 collapses when it rises above the water surface. Further, as another condition, as shown in FIG. 5, in consideration of the case where a plurality of transmitters are installed, it is possible to prevent the cables from being entangled between the transmitters due to water flow or the like. ..

送信装置は、安定した姿勢を保ちながら、速やかに目的箇所に沈降してゆくことが好ましい。しかし沈降速度が過大であって、着底時に測定ユニット100に好ましくない衝撃が加わることが予測される場合には、これを緩和する構成を付加することができる。その構成は、例えば、測定ユニットに図6(a)および(b)に模式的に示すような気室130を設けておくことで見かけの重量(W1−F1)を減じるものとすることができる。そして、着底後に、あるいは沈降過程で徐々に、気室130に注水されるようにして見かけの重量を増大させれば、測定ユニットの設置状態を安定させることができる。このためには、図6(a)に示すように、圧力差に従って開放され、開放後には再閉塞不能となる弁体133を気室130の側壁に設けることができる。また、同図(b)に示すように、気室130の上部に、沈降過程ないしは着底後に気室130内に徐々に水を導入する寸法の小孔を設けてもよい。さらに、これらのような構成に付随した気液交換が円滑に行われるように、抜気孔が設けられてもよい。なお、具体的に気室130を設ける部位としては、例えば測定ユニット100の膨出部100bとすることができる。 It is preferable that the transmitter quickly settles at the target location while maintaining a stable posture. However, if the settling speed is excessive and it is predicted that an unfavorable impact will be applied to the measuring unit 100 at the time of landing, a configuration for alleviating this can be added. The configuration can be such that the apparent weight (W1-F1) can be reduced by, for example, providing the measuring unit with an air chamber 130 as schematically shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b). .. Then, if the apparent weight is increased by injecting water into the air chamber 130 gradually after landing or in the settling process, the installation state of the measuring unit can be stabilized. For this purpose, as shown in FIG. 6A, a valve body 133 that is opened according to the pressure difference and cannot be re-closed after opening can be provided on the side wall of the air chamber 130. Further, as shown in FIG. 3B, a small hole having a size for gradually introducing water into the air chamber 130 after the settling process or landing may be provided in the upper part of the air chamber 130. Further, an air vent may be provided so that the air-liquid exchange associated with such a configuration can be smoothly performed. The specific portion where the air chamber 130 is provided may be, for example, the bulging portion 100b of the measuring unit 100.

(その他)
なお、本発明は、以上説明した実施形態および随所で述べた変形例に限らず、種々の変更が可能である。例えば、上例では、接続体30を全体的に可撓性のある部分として構成した。しかし浮体20の浮心と、浮体20と可撓性のある部分との接続点との距離が大きいほど送信ユニットの上面20tが水平になる姿勢への復原力が増すことから、浮体20に延在部分を設けて接続体と接続する構成、あるいは、接続体を剛性のある部分と可撓性のある部分とで構成し、剛性のある部分で浮体20と連結される構成を採用してもよい。
(others)
The present invention is not limited to the embodiments described above and modifications described elsewhere, and various modifications can be made. For example, in the above example, the connecting body 30 is configured as an overall flexible portion. However, the greater the distance between the buoyancy center of the floating body 20 and the connection point between the floating body 20 and the flexible portion, the greater the stability to the posture in which the upper surface 20t of the transmission unit becomes horizontal. Even if a configuration is adopted in which an existing portion is provided and connected to the connecting body, or a configuration in which the connecting body is composed of a rigid portion and a flexible portion and is connected to the floating body 20 at the rigid portion is adopted. good.

また、燃料プールの水中に投入されて水底に設置される送信装置に本発明を適用した場合について説明した。しかし設置箇所を取り巻く「水」という用語は広義に解釈されるべきであり、海水、河川水、湖沼水および地下水などを含むものである。したがって本発明は広く、河川底、湖沼底、ダム底、海底およびなどに設置される構造体に適用できる。また、水以外の液体に投入されるものであってもよい。 Further, the case where the present invention is applied to a transmission device which is put into the water of a fuel pool and installed on the bottom of the water has been described. However, the term "water" surrounding the installation site should be interpreted broadly and includes seawater, river water, lake water and groundwater. Therefore, the present invention can be widely applied to structures installed on river bottoms, lake bottoms, dam bottoms, sea floors and the like. Further, it may be charged into a liquid other than water.

さらに、送信装置を構成する測定ユニットは、水温、水圧および音響の測定を行う各種センサを含んだものに限られない。送信装置が設置される目的、測定すべき環境条件や提示すべき自己の状態などに応じて、適宜の機器を使用するものとすることができる。また、上例では光によって情報の送受信を行う構成について例示したが、その他、音波あるいは超音波などにより送受信を行うものであってもよい。 Further, the measuring unit constituting the transmitting device is not limited to the one including various sensors for measuring water temperature, water pressure and sound. Appropriate equipment can be used according to the purpose for which the transmitter is installed, the environmental conditions to be measured, the self-condition to be presented, and the like. Further, in the above example, the configuration in which information is transmitted / received by light is illustrated, but in addition, the information may be transmitted / received by sound waves or ultrasonic waves.

10 沈降体
20 浮体
20t 浮体の上面
30 可撓性接続体
100 測定ユニット
100b 膨出部
130 気室
200 送信ユニット
200b 膨出部
203 送信面
300 接続ユニット
400 燃料プール
500 カメラ
10 Settling body 20 Floating body 20t Top surface of floating body 30 Flexible connecting body 100 Measuring unit 100b Swelling part 130 Air chamber 200 Transmission unit 200b Swelling part 203 Transmission surface 300 Connection unit 400 Fuel pool 500 Camera

Claims (7)

液中に投入するための送信装置であって、液底に着底する沈降体と、所定面が水平となるように液中で浮く浮体と、前記沈降体および前記浮体を接続し、少なくとも前記浮体に連結される部分が可撓性を有する接続体と、を備え
前記沈降体をなし、着底位置における環境条件を測定する測定ユニットと、
前記浮体をなし、前記測定ユニットによって測定された環境条件を、水中において送信する送信面が前記所定面に配された送信ユニットと、
前記接続体をなし、前記測定ユニットと前記送信ユニットとの間で、前記環境条件を含む信号を伝送する配線を含んだ接続ユニットと、
を備えたことを特徴とする送信装置
A transmitter for charging into a liquid, which connects a settling body that bottoms on the liquid bottom, a floating body that floats in the liquid so that a predetermined surface is horizontal, and the settling body and the floating body, and at least the above. With a connecting body in which the portion connected to the floating body is flexible ,
A measuring unit that forms the settling body and measures the environmental conditions at the landing position.
A transmission unit that forms the floating body and transmits the environmental conditions measured by the measurement unit in water with a transmission surface arranged on the predetermined surface.
A connection unit forming the connection body and including wiring for transmitting a signal including the environmental conditions between the measurement unit and the transmission unit.
A transmitter characterized by being equipped with .
前記沈降体、前記浮体および前記接続体の重量の絶対値をそれぞれW1、W2およびW3とし、前記液中に投入したときに作用する浮力の絶対値をそれぞれF1、F2およびF3とするとき、
W1+W2+W3>F1+F2+F3、W1>F1、W2<F2およびW2+W3<F2+F3の関係が満たされていることを特徴とする請求項1に記載の送信装置
When the absolute values of the weights of the settling body, the floating body and the connecting body are W1, W2 and W3, respectively, and the absolute values of the buoyancy acting when put into the liquid are F1, F2 and F3, respectively.
The transmitter according to claim 1, wherein the relationship of W1 + W2 + W3> F1 + F2 + F3, W1> F1, W2 <F2 and W2 + W3 <F2 + F3 is satisfied.
前記測定ユニットは気室を有し、該気室には着底後に、または沈降の過程で徐々に、液体が導入されることを特徴とする請求項1又は2に記載の送信装置。 The transmitting device according to claim 1 or 2 , wherein the measuring unit has an air chamber, and a liquid is gradually introduced into the air chamber after landing or in the process of sedimentation. 前記測定ユニットの高さ/幅の比が1未満であることを特徴とする請求項1ないし3に記載の送信装置。 The transmitting device according to claim 1 to 3 , wherein the height / width ratio of the measuring unit is less than 1. 前記送信ユニットは、重心より上の部位にフィンを有することを特徴とする請求項ないしのいずれかに記載の送信装置。 The transmitting device according to any one of claims 1 to 4 , wherein the transmitting unit has fins at a portion above the center of gravity. 前記測定ユニットおよび前記送信ユニットは、鉛直方向下方に向かって膨出する形状の底面を有することを特徴とする請求項ないしのいずれかに記載の送信装置。 The transmitting device according to any one of claims 1 to 5 , wherein the measuring unit and the transmitting unit have a bottom surface having a shape that bulges downward in the vertical direction. 使用済み核燃料プールに投入されることを特徴とする請求項ないしのいずれかに記載の送信装置。 The transmitter according to any one of claims 1 to 6 , wherein the transmission device is put into a spent nuclear fuel pool.
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