溶断装置
【課題】連結体によって固定された第１の物体と第２の物体の位置関係を解除する切離機構として利用可能で、固定作業が容易な溶断装置を提供する。
【解決手段】本発明の溶断装置１は、連結体３をスライド可能に通すためのチューブ状の連結体収納部５と、連結体収納部５の外側にコイル状に巻かれた電気ヒータ部７と、これらを収納するケース１３とからなる溶断装置本体２と、電気ヒータ部７に電流を供給するための電源９と、電源９から電気ヒータ部７へ電流を流すスイッチ回路１１とを備えている。連結体３によって第１の物体と第２の物体が固定されており、スイッチ回路１１がオン状態になると、電源９から電気ヒータ部７に電流が流れ、連結体収納部５及び連結体収納部５を通る連結体３を溶断することで、第１の物体と第２の物体が切り離される。
【解決手段】本発明の溶断装置１は、連結体３をスライド可能に通すためのチューブ状の連結体収納部５と、連結体収納部５の外側にコイル状に巻かれた電気ヒータ部７と、これらを収納するケース１３とからなる溶断装置本体２と、電気ヒータ部７に電流を供給するための電源９と、電源９から電気ヒータ部７へ電流を流すスイッチ回路１１とを備えている。連結体３によって第１の物体と第２の物体が固定されており、スイッチ回路１１がオン状態になると、電源９から電気ヒータ部７に電流が流れ、連結体収納部５及び連結体収納部５を通る連結体３を溶断することで、第１の物体と第２の物体が切り離される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定した位置関係にある第１の物体と第２の物体との位置関係を解除するための切離機構に利用可能な溶断装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、固定した位置関係にある第１の物体と第２の物体を切り離すための切離機構が知られている。例えば、海底に沈めて地震の調査を行うため、海底に設置して計測を行う海底地震計（ＯＢＳ［Ocean Bottom Seismograph］）がある。海底における地震の発生メカニズム等を調査するために行われる屈折法地震探査では、人工的な地震波を発生させ、海底下の各地層の境界面で屈折した音波を所定の距離をあけて海底に設置された多数の海底地震計で受振し、測定を行う。このようにして用いられる海底地震計は、センサ等を内蔵した第１の物体である浮力を有する海底地震計本体と、海底地震計本体を海底に係留するための第２の物体であるアンカー（錘）とが連結されて水底に沈められており、測定後は、データの回収・機器の保守等の目的で、海底地震計の本体部分の回収作業が行われる。回収作業は、第１の物体と第２の物体とを切り離すために設けられた切離機構を作動させて行う。
【０００３】
切離機構としては、第１の物体と第２の物体とを連結するケーブルを切断するための動力を火薬の爆発を利用して発生する火薬方式［特開平８−２７１２９１号（特許文献１）］、第１の物体と第２の物体とを連結する金属板（例えば、ステンレス板）または金属線を強制的に電蝕させて切断することにより、第１の物体と第２の物体とを切り離す電蝕方式［特開２００６−３０１２４号（特許文献２）］等の方法がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２７１２９１号公報
【特許文献２】特開２００６−３０１２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、火薬方式の場合には、切離機構を動かすための構造が複雑で大掛かりとなるため、切離装置の重量が重く、また、容積も大きくなるという問題があった。
【０００６】
また、電蝕方式の場合には、金属板または金属線を強制的に電蝕させて切断するまでに数分から十数分の時間を要するという問題があった。また、海底に長期間設置した場合には、金属板または金属線が自然腐蝕したり、皮膜を形成してしまうことがあり、正常に動作しなくなることがあった。さらに、強制的に電蝕させる方式は、淡水中では用いることができないという問題もあった。
【０００７】
本発明の目的は、第１の物体と第２の物体を切り離し可能な切離機構として利用可能な小型軽量で且つ複雑な機構を有しない溶断装置を提供することにある。
【０００８】
本発明の他の目的は、短時間で第１の物体と第２の物体を切り離し可能な切離機構として利用可能な溶断装置を提供することにある。
【０００９】
本発明のさらに他の目的は、第１の物体と第２の物体を固定する際の作業が容易な切離機構として利用可能な溶断装置を提供することにある。
【００１０】
本発明のさらに他の目的は、長期間、海底に設置しておいても動作可能な切離機構として利用可能な溶断装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の溶断装置は、熱可塑性材料からなる連結体を利用して固定した位置関係にある第１の物体と第２の物体との位置関係を、連結体を溶断することにより解除するための溶断装置である。
【００１２】
本発明の溶断装置は、連結体に熱が伝達することを許容し且つ連結体の少なくとも一部をスライド可能に収納する連結体収納部と、連結体収納部の外側に配置されて連結体収納部を介して連結体の少なくとも一部を加熱する電気ヒータ部と、電気ヒータ部に電流を供給するための電源と、溶断指令を受信するまではオフ状態にあり、溶断指令を受信するとオン状態となって電源から電気ヒータ部へ電流を流すスイッチ回路を含む通電制御部とからなることを特徴としている。溶断指令を受信し、オン状態となって電源から電気ヒータ部へ電流が流れると、電気ヒータ部が熱を発し、連結体収納部を介して連結体にも熱が伝達され、熱可塑性材料からなる連結体が溶断される。連結体が溶断されることによって、第１の物体と第２の物体が切り離されることになる。その後、第１の物体と第２の物体が切り離されることにより起因する物理的な変化（たとえば、水圧、傾斜角度、加速度、経過時間などの変化）や、タイマの時限の計数の完了を基に通電制御部は、電源から電気ヒータ部へ電流を流すスイッチ回路をオフ状態に戻す。例えば、海底に設置されている海底地震計の例では、溶断指令によって、第１の物体である本体と、第２の物体であるアンカーとが切り離され、第１の物体である本体が海面まで浮上することになる。
【００１３】
本発明では、熱可塑性材料からなる連結体を電気ヒータ部の発熱により溶断しているため、複雑な機構も必要なく、また、短時間（数秒）で第１の物体と第２の物体の切り離しが可能である。特に、本発明では、連結体収納部が連結体の少なくとも一部をスライド可能な状態で収納しているため、第１の物体と第２の物体とを固定した位置関係にする際に、連結体の長さが部分的に短すぎたり長すぎたりした場合に、長さ調整ができる。その結果、本発明によれば、第１の物体と第２の物体とを連結体を介して連結する作業が容易であり、且つ、連結体上の所望の位置に溶断装置を設置することができる。また、連結体が溶断されたときには、連結体が連結体収納部からスムーズに抜け出るため、第１の物体と第２の物体の位置関係の解除も確実且つスムーズに行うことができる。
【００１４】
さらには、連結体として、金属を用いていないことから、腐蝕が発生しないため、長期間、水中に設置しておいた後でも、確実に第１の物体と第２の物体の切り離しが可能である。
【００１５】
連結体として用いる熱可塑性材料は、例えば、熱可塑性樹脂が適している。樹脂材料を適宜に選択することにより、第１の物体と第２の物体とを連結するのに十分な強度を得ることができ、また、電気ヒータ部の熱によって容易に溶断することが可能である。
【００１６】
連結体収納部は、電気ヒータ部からの熱を連結体に伝達することができる構造であれば、どのような構造であってもよい。また連結体収納部を構成する素材は、電気ヒータ部からの熱を連結体に伝達することができるものであれば、どのような素材でもよい。例えば、連結体収納部は金属製のものでもよい。ただし、連結体収納部を金属製にした場合には、連結体に熱が伝達して溶断するまで時間がかかることもある。そこで、連結体収納部は、連結体を構成する熱可塑性材料の融点以下の融点を有する熱可塑性材料により形成してもよい。このような連結体収納部を用いれば、溶断指令を受信するまでは連結体がスライド可能に収納されており、溶断指令を受信して電気ヒータ部が発熱すると、まず連結体収納部が溶融し、その後、またはほぼ同時に、連結体が溶断することになる。したがって、短時間のうちに第１の物体と第２の物体の切り離しが可能になる。
【００１７】
通電制御部に対する溶断指令は、無線または有線等、どのような手段で発信してもよい。例えば、無線により溶断指令を受信できるように構成しておけば、溶断指令を発信する場所が、第１の物体と第２の物体から離れた遠隔地にある場合でも、溶断指令の送受信が容易になる。
【００１８】
本発明の溶断装置は、様々な使用目的、環境において使用することが可能である。例えば、第１の物体が浮力を有する浮力体であり、第２の物体が該浮力体を係留する錘であり、浮力体と錘とが、拘束力の解除により解除状態となるトリガ機構を有する連結構造によって連結されており、溶断前の連結体が拘束力を発生し、連結体の溶断が拘束力の解除を生じさせるようにトリガ機構中に使用される場合に用いることができる。このような使用方法例としては、浮力体の部分に測定装置を内蔵した海底に設置して測定を行う海底設置型の観測機器等が考えられる。溶断装置を作動させて、浮力体を回収することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の溶断装置の例を概念的に示す図である。
【図２】本発明の溶断装置を適用したトリガ機構を備えた観測機器の全体図である。
【図３】本発明の溶断装置を適用したトリガ機構を備えた観測機器の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の溶断装置を適用したトリガ機構の例を示す図であり、（Ａ）は、平面図、（Ｂ）は、正面図である。
【図５】本発明の溶断装置を適用したトリガ機構を備えた観測機器のトリガ機構を作動させた状態を示す図である。
【図６】本発明の溶断装置を適用したトリガ機構を備えた第２の観測機器の全体図である。
【図７】本発明の溶断装置を適用したトリガ機構を備えた第２の観測機器の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の溶断装置を適用したトリガ機構を備えた第２の観測機器のトリガ機構を作動させた状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して、本発明の溶断装置の実施の形態について説明する。図１は、本発明の溶断装置の実施の形態の一例を概念的に示した例であり、図２は、本発明の溶断装置を適用したトリガ機構を備えた観測機器の全体図であり、図３は、本発明の溶断装置を適用したトリガ機構を備えた観測機器の構成を示すブロック図であり、図４は、本発明の溶断装置を適用したトリガ機構の例であり、図５は、本発明の溶断装置を適用したトリガ機構を備えた観測機器のトリガ機構を作動させた状態を示す図である。
【００２１】
＜溶断装置＞
図１に示すように、本実施の形態の溶断装置１は、連結体３をスライド可能に通すためのチューブ状の連結体収納部５と、連結体収納部５の外側にコイル状に巻かれた電気ヒータ部７と、これらを収納するケース１３とからなる溶断装置本体２と、電気ヒータ部７に電流を供給するための電源９と、電源９から電気ヒータ部７へ電流を流すスイッチ回路１１とを備えている。電源９は電池により構成されている。電気ヒータ部７と電源９とは、リード線８で電気的に接続されている。図１において通電制御部は図示されていないが、後述のように、スイッチ回路１１は、通電制御部の一部を構成している。本実施の形態では、連結体収納部５と電気ヒータ部７とがケース１３の内部に収納されている。ケース１３の内部には、シリコーンゴム１５が充填されており、電気ヒータ部７にかかる水圧が均等になり、且つ、防水構造になるように加工されている。ただし、図１では、ケース１３の内部構造を説明するために、シリコーンゴム１５を透明なものとして描いている。ケース１３には、対向する位置に孔１７，１９が設けられており、連結体収納部５の一端が孔１７に、他端が孔１９に合わせられて、連結体３が通る通路がケース１３内に形成されている。電源９及びスイッチ回路１１（通電制御部）は、ケース１３の外に設けられているが、溶断装置１を設置する他の構成要素の内部に内蔵される。
【００２２】
連結体３及び連結体収納部５は、熱可塑性材料によって形成されており、電気ヒータ部７の発熱により溶融するようになっている。なお、連結体収納部５を、連結体３を構成する熱可塑性材料の融点以下の融点を有する熱可塑性材料（例えば、連結体３をナイロン、連結体収納部５をポリプロピレン）により形成すれば、電気ヒータ部７が発熱すると、まず連結体収納部５が溶融し、その後、またはほぼ同時に、連結体３が溶断することになる。
【００２３】
スイッチ回路１１がオン状態になると、電源９から電気ヒータ部７に電流が流れ、電気ヒータ部７の発熱により連結体収納部５及び連結体収納部５を通る連結体３を溶断する構造になっている。
【００２４】
＜溶断装置を適用したトリガ機構を備えた観測機器＞
図２及び図３は、図１の溶断装置を適用したトリガ機構を備えた観測機器２１の一例である。観測機器２１は、海底に設置して測定を行うための装置であり、例えば海底地震計（ＯＢＳ）である。観測機器２１は、測定装置等を内蔵し、浮力を有する観測機器本体２３（第１の物体・浮力体）と、観測機器本体２３を海底に沈めて係留するためのアンカー２５（第２の物体・錘）と、観測機器本体２３の上部に設けられ、溶断装置本体２が取り付けられたトリガ機構２７と、トリガ機構２７を介して観測機器本体２３とアンカー２５とを固定している２本の連結部材２９，２９と、溶断指令を受信するためのトランスデューサ３１とから構成されている。
【００２５】
観測機器本体２３は、水圧に耐え、内蔵する機器を浸水から守るためのガラス球３３と、ガラス球３３を保護するハードハット３５とから構成されている。ガラス球３３の内部には、図示しない測定装置に加えて、トリガ機構２７を作動させるための構成要素が内蔵されている。すなわち、ガラス球３３の内部には、上述の電源９並びにスイッチ回路１１及び制御部１２からなる通電制御部３７が内蔵されており、ガラス球３３に設けられた水中コネクタ３９を介してリード線８でトリガ機構２７に取り付けられた溶断装置本体２と接続されて、溶断装置１を構成している。ガラス球３３を耐圧容器とする観測機器本体２３は、排水体積相当の水の重量より軽く作られているため、観測機器本体２３は水中において浮力を有している。アンカー２５は、金属等により構成された重量物であり、図示していないが、アンカー２５には、後述する連結部材２９，２９を取り付けるための取付金具が固定されている。
【００２６】
連結部材２９，２９は、それぞれ伸縮性を有する、または、長さを適宜に設定することにより調節し締め込み可能な紐状の部材であり、一端がリング状の係止部３０を有しており、後述のトリガ機構２７の開閉機構に通すことが可能な構造になっている。他端は、アンカー２５に固定される構造になっている。
【００２７】
トリガ機構２７は、観測機器本体２３のハードハット３５の頂部に設けられており、トリガ機構２７を中心にして連結部材２９，２９が張力を発生するように延ばされた状態でアンカー２５に固定することで、観測機器本体２３とアンカー２５とが固定した位置関係になっている。後述のように、トランスデューサ３１が溶断指令を受信し、溶断装置１が作動すると、連結体３が溶断されて、トリガ機構２７から連結部材２９，２９が解放され、観測機器本体２３が解放される。
【００２８】
＜トリガ機構＞
図４は、溶断装置１の溶断装置本体２を取り付けたトリガ機構２７の一例を示す図である。このトリガ機構２７は、溶断装置本体２を取り付けるトリガ機構本体４１、連結部材２９の係止部３０（図２）を取り付ける開閉機構４３とから構成されている。トリガ機構本体４１には、正面部に溶断装置本体２を取り付ける孔４５が形成されており、上部には、開閉機構４３を挟んで２カ所に連結体３の一端を通すための通路部４７，４９及び連結体３をガイドする切欠部５０が形成されている。通路部４７は、上部から孔４５まで貫通しており、通路部４９は、背面に設けられた連結体固定部４６の近傍まで延びている。さらに、トリガ機構本体４１の内部には、孔４５の内側であり且つ通路部４７の延長線上に始点があり、背面に設けられた連結体固定部４６の近傍に終点がある、連結体３の他端を通すための通路部（図示せず）が形成されている。通路部４７及び図示しない通路部は、連結体３を通して、溶断装置本体２を孔４５に取り付けた状態で、連結体収納部５に設けた孔１７，１９の位置に適合する位置に形成されている。
【００２９】
開閉機構４３は、平面図における中点を中心にして点対称の構成になっており、トリガ機構本体４１に固定されているアーム固定部５１と、アーム固定部５１の両端に設けられた回動軸５３，５３を中心にして回動するアーム部５５，５５とから構成されている。アーム部５５，５５は、それぞれ先端に係合部５７，５７を有しており、アーム部５５，５５がトリガ機構本体４１の方向に回動して折りたたまれた状態で互いに係合する形状を有しており、且つ、通路部４７，４９の位置を超える位置まで延びる長さ寸法を有している。
【００３０】
＜観測機器本体及びアンカーの固定＞
観測機器本体２３及びアンカー２５を固定するまでの手順は次の通りである。
【００３１】
（１）観測機器本体２３をアンカー２５に固定する位置に配置する（図２参照）。本実施の形態では、アンカー２５の枠内に観測機器本体２３を配置している。
【００３２】
（２）連結部材２９，２９のリング状の係止部３０，３０を、それぞれアーム部５５，５５に通して、アーム部５５，５５をトリガ機構本体４１の方向に折りたたむ。
【００３３】
（３）溶断装置本体２及び連結体３の取り付けを行う。溶断装置本体２の連結体収納部５にスライド可能に収納した連結体３の一端を、孔４５の側から通路部４７に通し、折りたたまれた状態のアーム部５５，５５の係合部５７，５７の上を越えるように連結体３を引っ張り、通路部４９に通し、背面の連結体固定部４６まで通した状態にする。次に、連結体３の他端を孔４５内の通路部（図示せず）に通し、連結体３の他端を背面の連結体固定部４６まで通した状態にする。このようにして、連結体３の一端及び他端をトリガ機構本体４１内に通した状態で、連結体収納部５の孔１７，１９と、通路部４７及び図示しない通路部の位置を合わせた状態になるように、孔４５に溶断装置本体２を収納する。この時点では、連結体３はどこにも固定されておらず、また、スライド可能に連結体収納部５に収納されているため、連結体３の長さ調整やたるみが発生しないような調整が可能である。連結体３の調整を行った後、最後に、連結体３の両端を連結体固定部４６に固定する。このように連結体３で係合部５７，５７を拘束することで、アーム部５５，５５が回動しなくなるため、連結部材２９，２９の係止部３０，３０が拘束される。
【００３４】
（４）連結部材２９，２９が直線的に並ぶように、また、張力が発生するように引っ張った状態でそれぞれの他端をアンカー２５に固定する。
【００３５】
上記手順によって、観測機器本体２３をアンカー２５に対して固定した状態にする。海底地震計の場合には、最終的に準備が整ったところで、船舶で計測地点まで運搬し、海面から海底地震計を投げ入れて海底に設置する。
【００３６】
＜トリガ機構を作動させた状態＞
測定が終了した場合や、測定機器のメンテナンス等のために、観測機器本体２３を回収する場合には、次の手順で溶断装置１を作動させ、観測機器本体２３をアンカー２５から解放する。
【００３７】
（１）溶断指令を発信する。溶断指令は、例えば、海上や地上から、無線の発信器によって発信する。
【００３８】
（２）トランスデューサ３１が溶断指令を受信すると、制御部１２がスイッチ回路１１をオン状態にする。
【００３９】
（３）電源９から電気ヒータ部７に直流電流が流れて、発生する熱によって、連結体収納部５及び連結体３が溶断される。
【００４０】
（４）連結体３が溶断されることによって、係合部５７，５７の拘束が解かれ、連結部材２９，２９の張力によってアーム部５５，５５が外側に向かって引っ張られて開き、連結部材２９，２９の係止部３０，３０がアーム部５５，５５から抜ける（図５）。
【００４１】
（５）観測機器本体２３がアンカー２５から解放され、観測機器本体２３が浮上する（図５）。
【００４２】
（６）観測機器本体２３とアンカー２５とが切り離されることにより起因する物理的な変化（たとえば、水圧、傾斜角度、加速度、経過時間などの変化）や、タイマの時限の計数の完了を基に通電制御部は、電源から電気ヒータ部へ電流を流すスイッチ回路をオフ状態に戻す。
【００４３】
上記手順によって、溶断指令を発信することによって、観測機器本体２３を短時間で且つ確実に回収することが可能になる。
【００４４】
本実施の形態の溶断装置は、様々なタイプの固定した位置関係にある第１の物体と第２の物体を切り離すための切離機構に適用することが可能である。図６乃至図８は、第２の実施の形態の観測機器の図である。図６乃至図８には、図１乃至図４に示した実施の形態と同じ部材には、図１乃至図４に付した符号の数に１００の数を加えた数の符号を付して説明を省略する。
【００４５】
図６は、説明のために、カバーをはずした状態の図である。図６に図示するように、第２の実施の形態では、トリガ機構１２７を介して、観測機器本体１２３（上部の図示は省略）がアンカー１２５に固定されている。第２の実施の形態のトリガ機構１２７は、長いアーム１４３Ａと短いアーム１４３Ｂの２つのアームを備えた第１及び第２のリンク１４４Ａ及び１４４Ｂを備えている。第１及び第２のリンク１４４Ａ及び１４４Ｂを構成する２つのアーム１４３Ａ及び１４３Ｂは、回動軸１５３に回転自在に嵌合された軸受部に一体に固定されており、アーム１４３Ａとアーム１４３Ｂとの間の角度は、９０度より僅かに小さい角度になっている。第１のリンク１４４Ａと第２のリンク１４４Ｂは、回動軸の軸線方向にずれた状態で配置されており、図６または図８において、第１のリンク１４４Ａの長いアーム１４３Ａ及び短いアーム１４３Ｂが、第２のリンク１４４Ｂの長いアーム１４３Ａ及び短いアーム１４３Ｂよりも手前側に位置している。その結果、第１のリンク１４４Ａと第２のリンク１４４Ｂは干渉することがない。
【００４６】
図７に示すように、溶断装置１０１は、トリガ機構本体１４１の裏側に取り付けられており、耐圧容器１３３の内部に電源１０９、制御部１１２が内蔵されている。溶断装置本体１０２は、ケース１１３の孔１１７，１１９が形成されている部分が反対側に出るように、トリガ機構本体１４１に形成された貫通孔１４５に取り付けられており、連結体１０３が通される。
【００４７】
アンカー１２５とトリガ機構１２７の取り付けは、次のように行う。
【００４８】
（１）第１及び第２のリンク１４４Ａ，１４４Ｂの短いアーム１４３Ｂ，１４３Ｂの両方が、アンカー１２５に接続された連結部材１２９のリング状の係止部１３０を通るように、第１及び第２のリンク１４４Ａ，１４４Ｂを回動させ、短いアーム１４３Ｂ，１４３Ｂが図６及び図８の紙面の前後方向で重なる位置で第１及び第２のリンク１４４Ａ及び１４４Ｂを止める。
【００４９】
（２）（１）の状態で、交差した状態になっている長いアーム１４３Ａ，１４３Ａの端部を連結体１０３で拘束する。
【００５０】
このようにしてアンカー１２５とトリガ機構１２７を固定することで、アンカー１２５の重さ（水中では、アンカー１２５によって固定されている観測機器本体１２３の浮力）によって回動しようとする第１及び第２のリンク１４４Ａ及び１４４Ｂを止めることができるため、観測機器本体１２３に対してアンカー１２５を固定することができる。しかも、長いアーム１４３Ａ，１４３Ａの端部を拘束しているため、テコの原理によって小さな力で第１及び第２のリンク１４４Ａ及び１４４Ｂの回転を止めることができる。
【００５１】
観測機器本体１２３を回収する際には、トランスデューサ１３１に対して、溶断指令を発信する。トランスデューサ１３１が溶断指令を受信すると、溶断装置１０１が作動し、連結体収納部１０５及び連結体１０３を溶断することで第１及び第２のリンク１４４Ａ及び１４４Ｂの拘束が解かれ、第１及び第２のリンク１４４Ａ及び１４４Ｂがそれぞれ回動軸１５３を中心にして回動し、第１及び第２のリンク１４４Ａ及び１４４Ｂの短いアーム１４３Ｂ，１４３Ｂがアンカー１２５に係止された連結部材１２９のリング状の係止部１３０を解放することにより、トリガ機構１２７と共に観測機器本体１２３が浮上する（図８）。
【００５２】
本発明の溶断装置は、水中・海中以外でも使用可能である。例えば、第３の実施の形態として、第２の実施の形態の観測機器本体１２３を気球に置き換えて、アンカー１２５の部分に計測機器を内蔵した本体部に置き換えることができる。この場合には、空中に飛ばした後に、溶断指令を発信することによって、気球の部分を切り離して、本体部を回収することができる。他に、気象調査用のラジオゾンデを遠隔から飛ばすために、地上に設置した錘と気球部分を切り離すための切離機構等にも使用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
以上のように、本発明の溶断装置は、第１の物体と第２の物体を切り離す切離機構として、小型軽量であり且つ複雑な機構を有しない。また、電気ヒータ部の発熱によって連結体を溶断するので、短時間で第１の物体と第２の物体を切り離すことが可能である。さらに、第１の物体と第２の物体の固定作業も容易である。また、長期間、海底に設置しておいても腐食が生じない構造である。
【符号の説明】
【００５４】
１ 溶断装置
２ 溶断装置本体
３ 連結体
５ 連結体収納部
７ 電気ヒータ部
８ リード線
９ 電源
１１ スイッチ回路
１２ 制御部
１３ ケース
１５ シリコーンゴム
１７，１９ 孔
２１ 観測機器
２３ 観測機器本体
２５ アンカー
２７ トリガ機構
２９，２９ 連結部材
３０，３０ 係止部
３１ トランスデューサ
３３ ガラス球
３５ ハードハット
３７ 通電制御部
３９ 防水コネクタ
４１ トリガ機構本体
４３ 開閉機構
４５ 孔
４６ 連結体固定部
４７ 通路部
４９ 通路部
５０ 切欠部
５１ アーム固定部
５３，５３ 回動軸
５５，５５ アーム部
５７，５７ 係合部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定した位置関係にある第１の物体と第２の物体との位置関係を解除するための切離機構に利用可能な溶断装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、固定した位置関係にある第１の物体と第２の物体を切り離すための切離機構が知られている。例えば、海底に沈めて地震の調査を行うため、海底に設置して計測を行う海底地震計（ＯＢＳ［Ocean Bottom Seismograph］）がある。海底における地震の発生メカニズム等を調査するために行われる屈折法地震探査では、人工的な地震波を発生させ、海底下の各地層の境界面で屈折した音波を所定の距離をあけて海底に設置された多数の海底地震計で受振し、測定を行う。このようにして用いられる海底地震計は、センサ等を内蔵した第１の物体である浮力を有する海底地震計本体と、海底地震計本体を海底に係留するための第２の物体であるアンカー（錘）とが連結されて水底に沈められており、測定後は、データの回収・機器の保守等の目的で、海底地震計の本体部分の回収作業が行われる。回収作業は、第１の物体と第２の物体とを切り離すために設けられた切離機構を作動させて行う。
【０００３】
切離機構としては、第１の物体と第２の物体とを連結するケーブルを切断するための動力を火薬の爆発を利用して発生する火薬方式［特開平８−２７１２９１号（特許文献１）］、第１の物体と第２の物体とを連結する金属板（例えば、ステンレス板）または金属線を強制的に電蝕させて切断することにより、第１の物体と第２の物体とを切り離す電蝕方式［特開２００６−３０１２４号（特許文献２）］等の方法がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２７１２９１号公報
【特許文献２】特開２００６−３０１２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、火薬方式の場合には、切離機構を動かすための構造が複雑で大掛かりとなるため、切離装置の重量が重く、また、容積も大きくなるという問題があった。
【０００６】
また、電蝕方式の場合には、金属板または金属線を強制的に電蝕させて切断するまでに数分から十数分の時間を要するという問題があった。また、海底に長期間設置した場合には、金属板または金属線が自然腐蝕したり、皮膜を形成してしまうことがあり、正常に動作しなくなることがあった。さらに、強制的に電蝕させる方式は、淡水中では用いることができないという問題もあった。
【０００７】
本発明の目的は、第１の物体と第２の物体を切り離し可能な切離機構として利用可能な小型軽量で且つ複雑な機構を有しない溶断装置を提供することにある。
【０００８】
本発明の他の目的は、短時間で第１の物体と第２の物体を切り離し可能な切離機構として利用可能な溶断装置を提供することにある。
【０００９】
本発明のさらに他の目的は、第１の物体と第２の物体を固定する際の作業が容易な切離機構として利用可能な溶断装置を提供することにある。
【００１０】
本発明のさらに他の目的は、長期間、海底に設置しておいても動作可能な切離機構として利用可能な溶断装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の溶断装置は、熱可塑性材料からなる連結体を利用して固定した位置関係にある第１の物体と第２の物体との位置関係を、連結体を溶断することにより解除するための溶断装置である。
【００１２】
本発明の溶断装置は、連結体に熱が伝達することを許容し且つ連結体の少なくとも一部をスライド可能に収納する連結体収納部と、連結体収納部の外側に配置されて連結体収納部を介して連結体の少なくとも一部を加熱する電気ヒータ部と、電気ヒータ部に電流を供給するための電源と、溶断指令を受信するまではオフ状態にあり、溶断指令を受信するとオン状態となって電源から電気ヒータ部へ電流を流すスイッチ回路を含む通電制御部とからなることを特徴としている。溶断指令を受信し、オン状態となって電源から電気ヒータ部へ電流が流れると、電気ヒータ部が熱を発し、連結体収納部を介して連結体にも熱が伝達され、熱可塑性材料からなる連結体が溶断される。連結体が溶断されることによって、第１の物体と第２の物体が切り離されることになる。その後、第１の物体と第２の物体が切り離されることにより起因する物理的な変化（たとえば、水圧、傾斜角度、加速度、経過時間などの変化）や、タイマの時限の計数の完了を基に通電制御部は、電源から電気ヒータ部へ電流を流すスイッチ回路をオフ状態に戻す。例えば、海底に設置されている海底地震計の例では、溶断指令によって、第１の物体である本体と、第２の物体であるアンカーとが切り離され、第１の物体である本体が海面まで浮上することになる。
【００１３】
本発明では、熱可塑性材料からなる連結体を電気ヒータ部の発熱により溶断しているため、複雑な機構も必要なく、また、短時間（数秒）で第１の物体と第２の物体の切り離しが可能である。特に、本発明では、連結体収納部が連結体の少なくとも一部をスライド可能な状態で収納しているため、第１の物体と第２の物体とを固定した位置関係にする際に、連結体の長さが部分的に短すぎたり長すぎたりした場合に、長さ調整ができる。その結果、本発明によれば、第１の物体と第２の物体とを連結体を介して連結する作業が容易であり、且つ、連結体上の所望の位置に溶断装置を設置することができる。また、連結体が溶断されたときには、連結体が連結体収納部からスムーズに抜け出るため、第１の物体と第２の物体の位置関係の解除も確実且つスムーズに行うことができる。
【００１４】
さらには、連結体として、金属を用いていないことから、腐蝕が発生しないため、長期間、水中に設置しておいた後でも、確実に第１の物体と第２の物体の切り離しが可能である。
【００１５】
連結体として用いる熱可塑性材料は、例えば、熱可塑性樹脂が適している。樹脂材料を適宜に選択することにより、第１の物体と第２の物体とを連結するのに十分な強度を得ることができ、また、電気ヒータ部の熱によって容易に溶断することが可能である。
【００１６】
連結体収納部は、電気ヒータ部からの熱を連結体に伝達することができる構造であれば、どのような構造であってもよい。また連結体収納部を構成する素材は、電気ヒータ部からの熱を連結体に伝達することができるものであれば、どのような素材でもよい。例えば、連結体収納部は金属製のものでもよい。ただし、連結体収納部を金属製にした場合には、連結体に熱が伝達して溶断するまで時間がかかることもある。そこで、連結体収納部は、連結体を構成する熱可塑性材料の融点以下の融点を有する熱可塑性材料により形成してもよい。このような連結体収納部を用いれば、溶断指令を受信するまでは連結体がスライド可能に収納されており、溶断指令を受信して電気ヒータ部が発熱すると、まず連結体収納部が溶融し、その後、またはほぼ同時に、連結体が溶断することになる。したがって、短時間のうちに第１の物体と第２の物体の切り離しが可能になる。
【００１７】
通電制御部に対する溶断指令は、無線または有線等、どのような手段で発信してもよい。例えば、無線により溶断指令を受信できるように構成しておけば、溶断指令を発信する場所が、第１の物体と第２の物体から離れた遠隔地にある場合でも、溶断指令の送受信が容易になる。
【００１８】
本発明の溶断装置は、様々な使用目的、環境において使用することが可能である。例えば、第１の物体が浮力を有する浮力体であり、第２の物体が該浮力体を係留する錘であり、浮力体と錘とが、拘束力の解除により解除状態となるトリガ機構を有する連結構造によって連結されており、溶断前の連結体が拘束力を発生し、連結体の溶断が拘束力の解除を生じさせるようにトリガ機構中に使用される場合に用いることができる。このような使用方法例としては、浮力体の部分に測定装置を内蔵した海底に設置して測定を行う海底設置型の観測機器等が考えられる。溶断装置を作動させて、浮力体を回収することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の溶断装置の例を概念的に示す図である。
【図２】本発明の溶断装置を適用したトリガ機構を備えた観測機器の全体図である。
【図３】本発明の溶断装置を適用したトリガ機構を備えた観測機器の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の溶断装置を適用したトリガ機構の例を示す図であり、（Ａ）は、平面図、（Ｂ）は、正面図である。
【図５】本発明の溶断装置を適用したトリガ機構を備えた観測機器のトリガ機構を作動させた状態を示す図である。
【図６】本発明の溶断装置を適用したトリガ機構を備えた第２の観測機器の全体図である。
【図７】本発明の溶断装置を適用したトリガ機構を備えた第２の観測機器の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の溶断装置を適用したトリガ機構を備えた第２の観測機器のトリガ機構を作動させた状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して、本発明の溶断装置の実施の形態について説明する。図１は、本発明の溶断装置の実施の形態の一例を概念的に示した例であり、図２は、本発明の溶断装置を適用したトリガ機構を備えた観測機器の全体図であり、図３は、本発明の溶断装置を適用したトリガ機構を備えた観測機器の構成を示すブロック図であり、図４は、本発明の溶断装置を適用したトリガ機構の例であり、図５は、本発明の溶断装置を適用したトリガ機構を備えた観測機器のトリガ機構を作動させた状態を示す図である。
【００２１】
＜溶断装置＞
図１に示すように、本実施の形態の溶断装置１は、連結体３をスライド可能に通すためのチューブ状の連結体収納部５と、連結体収納部５の外側にコイル状に巻かれた電気ヒータ部７と、これらを収納するケース１３とからなる溶断装置本体２と、電気ヒータ部７に電流を供給するための電源９と、電源９から電気ヒータ部７へ電流を流すスイッチ回路１１とを備えている。電源９は電池により構成されている。電気ヒータ部７と電源９とは、リード線８で電気的に接続されている。図１において通電制御部は図示されていないが、後述のように、スイッチ回路１１は、通電制御部の一部を構成している。本実施の形態では、連結体収納部５と電気ヒータ部７とがケース１３の内部に収納されている。ケース１３の内部には、シリコーンゴム１５が充填されており、電気ヒータ部７にかかる水圧が均等になり、且つ、防水構造になるように加工されている。ただし、図１では、ケース１３の内部構造を説明するために、シリコーンゴム１５を透明なものとして描いている。ケース１３には、対向する位置に孔１７，１９が設けられており、連結体収納部５の一端が孔１７に、他端が孔１９に合わせられて、連結体３が通る通路がケース１３内に形成されている。電源９及びスイッチ回路１１（通電制御部）は、ケース１３の外に設けられているが、溶断装置１を設置する他の構成要素の内部に内蔵される。
【００２２】
連結体３及び連結体収納部５は、熱可塑性材料によって形成されており、電気ヒータ部７の発熱により溶融するようになっている。なお、連結体収納部５を、連結体３を構成する熱可塑性材料の融点以下の融点を有する熱可塑性材料（例えば、連結体３をナイロン、連結体収納部５をポリプロピレン）により形成すれば、電気ヒータ部７が発熱すると、まず連結体収納部５が溶融し、その後、またはほぼ同時に、連結体３が溶断することになる。
【００２３】
スイッチ回路１１がオン状態になると、電源９から電気ヒータ部７に電流が流れ、電気ヒータ部７の発熱により連結体収納部５及び連結体収納部５を通る連結体３を溶断する構造になっている。
【００２４】
＜溶断装置を適用したトリガ機構を備えた観測機器＞
図２及び図３は、図１の溶断装置を適用したトリガ機構を備えた観測機器２１の一例である。観測機器２１は、海底に設置して測定を行うための装置であり、例えば海底地震計（ＯＢＳ）である。観測機器２１は、測定装置等を内蔵し、浮力を有する観測機器本体２３（第１の物体・浮力体）と、観測機器本体２３を海底に沈めて係留するためのアンカー２５（第２の物体・錘）と、観測機器本体２３の上部に設けられ、溶断装置本体２が取り付けられたトリガ機構２７と、トリガ機構２７を介して観測機器本体２３とアンカー２５とを固定している２本の連結部材２９，２９と、溶断指令を受信するためのトランスデューサ３１とから構成されている。
【００２５】
観測機器本体２３は、水圧に耐え、内蔵する機器を浸水から守るためのガラス球３３と、ガラス球３３を保護するハードハット３５とから構成されている。ガラス球３３の内部には、図示しない測定装置に加えて、トリガ機構２７を作動させるための構成要素が内蔵されている。すなわち、ガラス球３３の内部には、上述の電源９並びにスイッチ回路１１及び制御部１２からなる通電制御部３７が内蔵されており、ガラス球３３に設けられた水中コネクタ３９を介してリード線８でトリガ機構２７に取り付けられた溶断装置本体２と接続されて、溶断装置１を構成している。ガラス球３３を耐圧容器とする観測機器本体２３は、排水体積相当の水の重量より軽く作られているため、観測機器本体２３は水中において浮力を有している。アンカー２５は、金属等により構成された重量物であり、図示していないが、アンカー２５には、後述する連結部材２９，２９を取り付けるための取付金具が固定されている。
【００２６】
連結部材２９，２９は、それぞれ伸縮性を有する、または、長さを適宜に設定することにより調節し締め込み可能な紐状の部材であり、一端がリング状の係止部３０を有しており、後述のトリガ機構２７の開閉機構に通すことが可能な構造になっている。他端は、アンカー２５に固定される構造になっている。
【００２７】
トリガ機構２７は、観測機器本体２３のハードハット３５の頂部に設けられており、トリガ機構２７を中心にして連結部材２９，２９が張力を発生するように延ばされた状態でアンカー２５に固定することで、観測機器本体２３とアンカー２５とが固定した位置関係になっている。後述のように、トランスデューサ３１が溶断指令を受信し、溶断装置１が作動すると、連結体３が溶断されて、トリガ機構２７から連結部材２９，２９が解放され、観測機器本体２３が解放される。
【００２８】
＜トリガ機構＞
図４は、溶断装置１の溶断装置本体２を取り付けたトリガ機構２７の一例を示す図である。このトリガ機構２７は、溶断装置本体２を取り付けるトリガ機構本体４１、連結部材２９の係止部３０（図２）を取り付ける開閉機構４３とから構成されている。トリガ機構本体４１には、正面部に溶断装置本体２を取り付ける孔４５が形成されており、上部には、開閉機構４３を挟んで２カ所に連結体３の一端を通すための通路部４７，４９及び連結体３をガイドする切欠部５０が形成されている。通路部４７は、上部から孔４５まで貫通しており、通路部４９は、背面に設けられた連結体固定部４６の近傍まで延びている。さらに、トリガ機構本体４１の内部には、孔４５の内側であり且つ通路部４７の延長線上に始点があり、背面に設けられた連結体固定部４６の近傍に終点がある、連結体３の他端を通すための通路部（図示せず）が形成されている。通路部４７及び図示しない通路部は、連結体３を通して、溶断装置本体２を孔４５に取り付けた状態で、連結体収納部５に設けた孔１７，１９の位置に適合する位置に形成されている。
【００２９】
開閉機構４３は、平面図における中点を中心にして点対称の構成になっており、トリガ機構本体４１に固定されているアーム固定部５１と、アーム固定部５１の両端に設けられた回動軸５３，５３を中心にして回動するアーム部５５，５５とから構成されている。アーム部５５，５５は、それぞれ先端に係合部５７，５７を有しており、アーム部５５，５５がトリガ機構本体４１の方向に回動して折りたたまれた状態で互いに係合する形状を有しており、且つ、通路部４７，４９の位置を超える位置まで延びる長さ寸法を有している。
【００３０】
＜観測機器本体及びアンカーの固定＞
観測機器本体２３及びアンカー２５を固定するまでの手順は次の通りである。
【００３１】
（１）観測機器本体２３をアンカー２５に固定する位置に配置する（図２参照）。本実施の形態では、アンカー２５の枠内に観測機器本体２３を配置している。
【００３２】
（２）連結部材２９，２９のリング状の係止部３０，３０を、それぞれアーム部５５，５５に通して、アーム部５５，５５をトリガ機構本体４１の方向に折りたたむ。
【００３３】
（３）溶断装置本体２及び連結体３の取り付けを行う。溶断装置本体２の連結体収納部５にスライド可能に収納した連結体３の一端を、孔４５の側から通路部４７に通し、折りたたまれた状態のアーム部５５，５５の係合部５７，５７の上を越えるように連結体３を引っ張り、通路部４９に通し、背面の連結体固定部４６まで通した状態にする。次に、連結体３の他端を孔４５内の通路部（図示せず）に通し、連結体３の他端を背面の連結体固定部４６まで通した状態にする。このようにして、連結体３の一端及び他端をトリガ機構本体４１内に通した状態で、連結体収納部５の孔１７，１９と、通路部４７及び図示しない通路部の位置を合わせた状態になるように、孔４５に溶断装置本体２を収納する。この時点では、連結体３はどこにも固定されておらず、また、スライド可能に連結体収納部５に収納されているため、連結体３の長さ調整やたるみが発生しないような調整が可能である。連結体３の調整を行った後、最後に、連結体３の両端を連結体固定部４６に固定する。このように連結体３で係合部５７，５７を拘束することで、アーム部５５，５５が回動しなくなるため、連結部材２９，２９の係止部３０，３０が拘束される。
【００３４】
（４）連結部材２９，２９が直線的に並ぶように、また、張力が発生するように引っ張った状態でそれぞれの他端をアンカー２５に固定する。
【００３５】
上記手順によって、観測機器本体２３をアンカー２５に対して固定した状態にする。海底地震計の場合には、最終的に準備が整ったところで、船舶で計測地点まで運搬し、海面から海底地震計を投げ入れて海底に設置する。
【００３６】
＜トリガ機構を作動させた状態＞
測定が終了した場合や、測定機器のメンテナンス等のために、観測機器本体２３を回収する場合には、次の手順で溶断装置１を作動させ、観測機器本体２３をアンカー２５から解放する。
【００３７】
（１）溶断指令を発信する。溶断指令は、例えば、海上や地上から、無線の発信器によって発信する。
【００３８】
（２）トランスデューサ３１が溶断指令を受信すると、制御部１２がスイッチ回路１１をオン状態にする。
【００３９】
（３）電源９から電気ヒータ部７に直流電流が流れて、発生する熱によって、連結体収納部５及び連結体３が溶断される。
【００４０】
（４）連結体３が溶断されることによって、係合部５７，５７の拘束が解かれ、連結部材２９，２９の張力によってアーム部５５，５５が外側に向かって引っ張られて開き、連結部材２９，２９の係止部３０，３０がアーム部５５，５５から抜ける（図５）。
【００４１】
（５）観測機器本体２３がアンカー２５から解放され、観測機器本体２３が浮上する（図５）。
【００４２】
（６）観測機器本体２３とアンカー２５とが切り離されることにより起因する物理的な変化（たとえば、水圧、傾斜角度、加速度、経過時間などの変化）や、タイマの時限の計数の完了を基に通電制御部は、電源から電気ヒータ部へ電流を流すスイッチ回路をオフ状態に戻す。
【００４３】
上記手順によって、溶断指令を発信することによって、観測機器本体２３を短時間で且つ確実に回収することが可能になる。
【００４４】
本実施の形態の溶断装置は、様々なタイプの固定した位置関係にある第１の物体と第２の物体を切り離すための切離機構に適用することが可能である。図６乃至図８は、第２の実施の形態の観測機器の図である。図６乃至図８には、図１乃至図４に示した実施の形態と同じ部材には、図１乃至図４に付した符号の数に１００の数を加えた数の符号を付して説明を省略する。
【００４５】
図６は、説明のために、カバーをはずした状態の図である。図６に図示するように、第２の実施の形態では、トリガ機構１２７を介して、観測機器本体１２３（上部の図示は省略）がアンカー１２５に固定されている。第２の実施の形態のトリガ機構１２７は、長いアーム１４３Ａと短いアーム１４３Ｂの２つのアームを備えた第１及び第２のリンク１４４Ａ及び１４４Ｂを備えている。第１及び第２のリンク１４４Ａ及び１４４Ｂを構成する２つのアーム１４３Ａ及び１４３Ｂは、回動軸１５３に回転自在に嵌合された軸受部に一体に固定されており、アーム１４３Ａとアーム１４３Ｂとの間の角度は、９０度より僅かに小さい角度になっている。第１のリンク１４４Ａと第２のリンク１４４Ｂは、回動軸の軸線方向にずれた状態で配置されており、図６または図８において、第１のリンク１４４Ａの長いアーム１４３Ａ及び短いアーム１４３Ｂが、第２のリンク１４４Ｂの長いアーム１４３Ａ及び短いアーム１４３Ｂよりも手前側に位置している。その結果、第１のリンク１４４Ａと第２のリンク１４４Ｂは干渉することがない。
【００４６】
図７に示すように、溶断装置１０１は、トリガ機構本体１４１の裏側に取り付けられており、耐圧容器１３３の内部に電源１０９、制御部１１２が内蔵されている。溶断装置本体１０２は、ケース１１３の孔１１７，１１９が形成されている部分が反対側に出るように、トリガ機構本体１４１に形成された貫通孔１４５に取り付けられており、連結体１０３が通される。
【００４７】
アンカー１２５とトリガ機構１２７の取り付けは、次のように行う。
【００４８】
（１）第１及び第２のリンク１４４Ａ，１４４Ｂの短いアーム１４３Ｂ，１４３Ｂの両方が、アンカー１２５に接続された連結部材１２９のリング状の係止部１３０を通るように、第１及び第２のリンク１４４Ａ，１４４Ｂを回動させ、短いアーム１４３Ｂ，１４３Ｂが図６及び図８の紙面の前後方向で重なる位置で第１及び第２のリンク１４４Ａ及び１４４Ｂを止める。
【００４９】
（２）（１）の状態で、交差した状態になっている長いアーム１４３Ａ，１４３Ａの端部を連結体１０３で拘束する。
【００５０】
このようにしてアンカー１２５とトリガ機構１２７を固定することで、アンカー１２５の重さ（水中では、アンカー１２５によって固定されている観測機器本体１２３の浮力）によって回動しようとする第１及び第２のリンク１４４Ａ及び１４４Ｂを止めることができるため、観測機器本体１２３に対してアンカー１２５を固定することができる。しかも、長いアーム１４３Ａ，１４３Ａの端部を拘束しているため、テコの原理によって小さな力で第１及び第２のリンク１４４Ａ及び１４４Ｂの回転を止めることができる。
【００５１】
観測機器本体１２３を回収する際には、トランスデューサ１３１に対して、溶断指令を発信する。トランスデューサ１３１が溶断指令を受信すると、溶断装置１０１が作動し、連結体収納部１０５及び連結体１０３を溶断することで第１及び第２のリンク１４４Ａ及び１４４Ｂの拘束が解かれ、第１及び第２のリンク１４４Ａ及び１４４Ｂがそれぞれ回動軸１５３を中心にして回動し、第１及び第２のリンク１４４Ａ及び１４４Ｂの短いアーム１４３Ｂ，１４３Ｂがアンカー１２５に係止された連結部材１２９のリング状の係止部１３０を解放することにより、トリガ機構１２７と共に観測機器本体１２３が浮上する（図８）。
【００５２】
本発明の溶断装置は、水中・海中以外でも使用可能である。例えば、第３の実施の形態として、第２の実施の形態の観測機器本体１２３を気球に置き換えて、アンカー１２５の部分に計測機器を内蔵した本体部に置き換えることができる。この場合には、空中に飛ばした後に、溶断指令を発信することによって、気球の部分を切り離して、本体部を回収することができる。他に、気象調査用のラジオゾンデを遠隔から飛ばすために、地上に設置した錘と気球部分を切り離すための切離機構等にも使用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
以上のように、本発明の溶断装置は、第１の物体と第２の物体を切り離す切離機構として、小型軽量であり且つ複雑な機構を有しない。また、電気ヒータ部の発熱によって連結体を溶断するので、短時間で第１の物体と第２の物体を切り離すことが可能である。さらに、第１の物体と第２の物体の固定作業も容易である。また、長期間、海底に設置しておいても腐食が生じない構造である。
【符号の説明】
【００５４】
１ 溶断装置
２ 溶断装置本体
３ 連結体
５ 連結体収納部
７ 電気ヒータ部
８ リード線
９ 電源
１１ スイッチ回路
１２ 制御部
１３ ケース
１５ シリコーンゴム
１７，１９ 孔
２１ 観測機器
２３ 観測機器本体
２５ アンカー
２７ トリガ機構
２９，２９ 連結部材
３０，３０ 係止部
３１ トランスデューサ
３３ ガラス球
３５ ハードハット
３７ 通電制御部
３９ 防水コネクタ
４１ トリガ機構本体
４３ 開閉機構
４５ 孔
４６ 連結体固定部
４７ 通路部
４９ 通路部
５０ 切欠部
５１ アーム固定部
５３，５３ 回動軸
５５，５５ アーム部
５７，５７ 係合部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性材料からなる連結体を利用して固定した位置関係にある第１の物体と第２の物体との位置関係を、前記連結体を溶断することにより解除するための溶断装置であって、
前記連結体に熱が伝達することを許容し且つ前記連結体の少なくとも一部をスライド可能に収納する連結体収納部と、
前記連結体収納部の外側に配置されて前記連結体収納部を介して前記連結体の前記少なくとも一部を加熱する電気ヒータ部と、
前記電気ヒータ部に電流を供給するための電源と、
溶断指令を受信するまではオフ状態にあり、前記溶断指令を受信するとオン状態となって前記電源から前記電気ヒータ部へ電流を流すスイッチ回路を含む通電制御部とからなることを特徴とする溶断装置。
【請求項２】
前記熱可塑性材料は、熱可塑性樹脂である請求項１に記載の溶断装置。
【請求項３】
前記連結体収納部は、前記連結体を構成する前記熱可塑性材料の融点以下の融点を有する熱可塑性材料により形成されている請求項１または２に記載の溶断装置。
【請求項４】
前記通電制御部は、無線により前記溶断指令を受信するように構成されている請求項１に記載の溶断装置。
【請求項５】
前記第１の物体は、浮力体であり、
前記第２の物体は、前記浮力体を係留する錘であり、
前記浮力体と前記錘とが、拘束力の解除により解除状態となるトリガ機構を有する連結構造によって連結されており、
溶断前の前記連結体が前記拘束力を発生し、前記連結体の溶断が前記拘束力の解除を生じさせるように前記トリガ機構中に使用される請求項１乃至４のいずれか１項に記載の溶断装置。
【請求項１】
熱可塑性材料からなる連結体を利用して固定した位置関係にある第１の物体と第２の物体との位置関係を、前記連結体を溶断することにより解除するための溶断装置であって、
前記連結体に熱が伝達することを許容し且つ前記連結体の少なくとも一部をスライド可能に収納する連結体収納部と、
前記連結体収納部の外側に配置されて前記連結体収納部を介して前記連結体の前記少なくとも一部を加熱する電気ヒータ部と、
前記電気ヒータ部に電流を供給するための電源と、
溶断指令を受信するまではオフ状態にあり、前記溶断指令を受信するとオン状態となって前記電源から前記電気ヒータ部へ電流を流すスイッチ回路を含む通電制御部とからなることを特徴とする溶断装置。
【請求項２】
前記熱可塑性材料は、熱可塑性樹脂である請求項１に記載の溶断装置。
【請求項３】
前記連結体収納部は、前記連結体を構成する前記熱可塑性材料の融点以下の融点を有する熱可塑性材料により形成されている請求項１または２に記載の溶断装置。
【請求項４】
前記通電制御部は、無線により前記溶断指令を受信するように構成されている請求項１に記載の溶断装置。
【請求項５】
前記第１の物体は、浮力体であり、
前記第２の物体は、前記浮力体を係留する錘であり、
前記浮力体と前記錘とが、拘束力の解除により解除状態となるトリガ機構を有する連結構造によって連結されており、
溶断前の前記連結体が前記拘束力を発生し、前記連結体の溶断が前記拘束力の解除を生じさせるように前記トリガ機構中に使用される請求項１乃至４のいずれか１項に記載の溶断装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−８３４７３（Ｐ２０１３−８３４７３Ａ）
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２１８８０（Ｐ２０１１−２２１８８０）
【出願日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【出願人】（５０４１９４８７８）独立行政法人海洋研究開発機構 (110)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【出願人】（５０４１９４８７８）独立行政法人海洋研究開発機構 (110)
【Ｆターム（参考）】
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