(57)【要約】【課題】水底を自力走行し、簡易に遠隔操縦可能な小型軽量な水底作業機であって、水底を耕耘、攪拌、エアーレーションし、水底環境を改善するエアーモーター駆動の水中作業機とその方法及びこれを使用した水底浄化装置とその方法を提供する。【解決手段】エアーモーター駆動の水中作業機とその方法及びこれを使用した水底浄化装置とその方法は、圧搾空気により駆動することにより、万一の破損等の時でも流失するのは空気であり水中環境を汚染することがなく、また母船上よりバルブ等の簡単な装置の操作のみで制御でき、加えて、この圧搾空気により簡単な構造で防水機能を高め、さらにこの圧搾空気を細気泡として排気し、耕耘・攪拌装置とともに、効率よく水底土壌環境を改善するものである。また、簡単、軽量で経済的な構造により、広汎な用途の水中作業機としても使用できるものである。【選択図】        図１
2005002665.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エアーモーターによって海底等の水中を走行できる装置と前記エアーモーターを駆動する圧搾空気の流量、圧力を水上の船舶等より加減することにより遠隔操縦し、前記エアーモーターを駆動した後の圧搾空気の排気で、機体内部の圧力を外部の水圧より高く保つことで機体内部への浸水を防止することを特徴とした水中作業機
【請求項２】
請求項１記載の水中作業機において、海底等の水底地盤を攪拌、耕耘する機構を備え、同時に、エアーモータを駆動するなどした後の圧搾空気の排気を水中或いは水底土中に散気、曝気することを特徴とするエアーモーター駆動の水中作業機とその方法及びこれを使用した水底浄化装置とその方法
【請求項３】
請求項１および請求項２に記載のの水中作業機において、走行、耕耘等用の原動機として複数のエアーモーターを備え、これを駆動するために水上の船舶、基地等よりホース等を通じて送る圧搾空気の流量、圧力を、それぞれのエアーモーター個別に加減又は遮断することにより、発停、方向転換等の操縦を行うことを特徴とするエアーモーター駆動の水中作業機とその方法及びこれを使用した水底浄化装置とその方法
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、エアーモーターによって海底等の水中を走行できる装置と前記エアーモーターを駆動する圧搾空気の流量、圧力を水上の船舶等より加減することにより遠隔操縦し、前記エアーモーターを駆動した後の圧搾空気の排気で、機体内部の圧力を外部の水圧より高く保つことで機体内部への浸水を防止し、同じくエアーモーターにより駆動する水底土壌攪拌、耕耘する機構を備え且つこれらを駆動した圧搾空気の排気を水中或いは水底土中に散気、曝気することにより、水底土壌および水中の溶存酸素量を高めるなどして、水底の土壌、水質を浄化するを装置に関する物である。
【０００２】
【従来の技術】
近年、経済環境、自然環境の変化等により、海の深い入江、湖等閉鎖的水域の水質、水底土壌の悪化が問題になっているが、これを改善する方法として土壌を攪拌、耕耘することと、空気を水中、土壌中に吹き込む所謂エアーレーションが効果があることが知られている。
【０００３】
干潟等、干出する場所では耕耘機等で土壌を攪拌、耕耘することが行われ、水中には種々の曝気装置でエアーレーションが行われている。また、船舶により鋤状のものを曳航し水底を耕耘することも小規模ながら行われている。しかしながら、いずれも沿岸の陸上よりごく近距離の範囲でしか出来ないが、沖合いの比較的水深の深い水底に貧酸素水隗が存在し、有機性の浮泥が堆積し環境悪化の原因となっている。
【０００４】
この様な貧酸素、浮泥堆積の問題を抱える比較的深い水深の水底を走行できる作業機は従来、電気、油圧等により駆動されるものであったが、いずれも万一破損した場合、水中環境に与える影響は重大である。
【０００５】
また、これを無人で運行するために母船上等から遠隔操縦するのに電子機器等を使用しており機構も複雑な上、これらが水に対して脆弱な為、防水に益々複雑な構造を要し必要な能力に比し大型、複雑な物となり母船とする船舶も大型の物が必要となり、莫大な費用を要する物となっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
海底等閉鎖水域の水底の水質、底質環境を改善する為、水底を耕耘、攪拌、エアーレーションを行なう必要があるが、船舶により鋤状のものを曳航する方法では異物等に引っかかるなどした場合、作業が継続できなくなり場合によっては曳航する船舶が損傷する危険もある。また水深が深くなれば曳航して鋤状のものをコントロールするのは困難であり、従来の水底を自走する作業機を使用しようとすれば大掛かりで、莫大な費用を要するものとなる。しかしながら、閉鎖水域といえども、ほとんどが広大な面積であり、また、継続的に耕耘、攪拌、エアーレーションを行なう必要があることから、経済性に優れまた、特別な技術を必要としない機材、方法が求められている。あわせて、環境改善の手段であるので環境を万が一にも悪化させないことも重要である。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、水底を自力走行し、簡易に遠隔操縦可能な小型軽量な水底作業機であって、水底を耕耘、攪拌、エアーレーションし、水底環境を改善するエアーモーター駆動の水中作業機とその方法及びこれを使用した水底浄化装置とその方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的に沿う第１の発明に係る水中作業機は圧搾空気により回転するエアーモ−ターを原動機とし、水底の軟弱な地盤上でも推進可能な無限軌道等の動輪を駆動して走行する作業機で、水上の船舶等に設置したコンプレッサーより圧搾空気をホース等で送り駆動する。この時、圧搾空気の圧力、流量を調整することにより遠隔操縦され、また、エアーモーターを駆動した後の圧搾空気の排気は機体内に排出され機体内の気圧を外水圧より高く保って、動力軸受等からの浸水を防ぎ、これらの構造を簡易な物とする。第２の発明に係る水中作業機は第１の発明に係る水中作業機において、同じくエアーモーターにより回転する攪拌、耕耘機を備え、これらエアーモーターを駆動し、機体内部の空気圧を高めた後の圧搾空気の排気を、この攪拌、耕耘機部付近で散気、放出することにより、水底土壌を攪拌、耕耘しエアーレーションし、又堆積土の粒度をより下層の土と攪拌することにより大きくし、水中、土中の生物を活性化し水底環境の改善を図ることが出来る。
【０００８】
そして、第３の発明に係るエアーモーター駆動の水中作業機とその方法及びこれを使用した水底浄化装置とその方法は、第１〜第２の発明に係るエアーモーター駆動の水中作業機とその方法及びこれを使用した水底浄化装置とその方法において走行用の原動機として最低２基のエアーモーターを使用しそれぞれ左右の動輪を個別に回転させることで直進、旋回等を行なう。この時水上の船舶等よりホースで送る圧搾空気の圧力、流量をバルブ等で個別に増減することで本機を遠隔操縦することが出来、従来の油圧、電気を使用する水中作業機のように複雑、脆弱な機構を必要とせず、万一の破損時でも流失するのは空気のみであり、環境を汚濁することがない。また単純な構造故小型軽量化でき経済的であり、バルブ等の操作のみで操縦できるので特別な技術を要しない。またこの様な特徴から水中で行なう各種の調査、作業にも使用できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
図１は、本発明装置の１実施例の全体図であって、１は、本発明装置の水中作業機本体であり２は母船であって作業船、漁船等既存の船舶を使用する。この船舶に汎用のエアーコンプレッサー４を搭載し、３のエアーホースにより圧搾空気を水中作業機に供給し、５の吊ワイヤーにより水中作業機を海底まで吊り下げ、又吊上げて海底の異物を回避或いは母船に回収する。１０は海底を示し、１１は水面である。
【００１０】
図２は、本発明装置の１実施例の水中作業機本体の側面図であって、５の吊ワイヤーにより母船から海底まで吊り下げられ、３のエアーホースは水中作業機本体内のエアーモーターの個数即ち本実施例であれば駆動用に左右１対及び耕耘・攪拌装置駆動用の合計３基にそれぞれ個別に圧搾空気を供給できるよう、３本のホースを束ねたものであって、これにより供給された圧搾空気は１２のエアーモーターを回し、その排気は、１３の防水ケース内の内気圧を外部海水の水圧より高くして駆動軸受等の隙間から防水ケース内に海水が浸水するのを防ぐ、さらにこの排気は９のエアーレーション管を通り、８の耕耘・攪拌装置付近で細気泡として噴出され、８の耕耘・攪拌装置の回転により、耕耘、攪拌された水底土壌内をエアーレーションする。母船上に設置するエアーコンプレッサー、及び本装置のエアーモータは既存の汎用のものであり説明を省略する。
【００１１】
１２のエアーモータの回転は６の駆動輪に伝達され、７の無限軌道帯所謂キャタピラーを回転させ、水底土壌上を、本装置は自走する。このキャタピラーの接地側表面には等間隔で掻き羽根を取り付け、水底の軟弱地盤でも推力を得るようにし、又この掻き羽根はステンレス等の金属製であって、水底地盤の状況により、大きさ等を変更できるよう、ボルト止め等の取替え可能な構造とするのが好適である。
【００１２】
図３は本発明装置の１実施例の水中作業機本体の平面図である。
【００１３】
１５はエアーホース接続口であり、３本に束ねられたエアーホースはここで夫々分岐し接続され、母船より供給される圧搾空気は１４の圧搾空気配管を通り、それぞれ個別のエアーモーターに供給される、この時母船上でバルブ等で各々のエアーモータへの圧搾空気の供給量を加減することにより本装置を制御する、即ち例えば、右側のエアーモータのみに圧搾空気を送り、他のエアーモータへの供給を遮断すれば、右側のキャタピラーのみが回転・駆動し本装置は左旋回する、同様に左右のエアーモータへの供給量を僅かに違えれば緩やかに旋回し、完全に供給を遮断すれば本装置は停止する。耕耘・攪拌装置の回転・停止の制御も同様である。
【００１４】
また、吊ワイヤーを適宜緩め、これが張り詰めるまで本装置を走行させ、往復或いは螺旋状に走行を繰り返すことにより一定範囲を耕耘攪拌装置により水底土壌を耕耘・エアーレーションし水底環境の改善を行なう、この時吊ワイヤーの緊張状態及び本装置より排気された気泡の一部が水面まで達することにより、本装置の水底での現在位置を母船上より視認、確認することが出来る。
【００１５】
この様にして一定範囲を耕耘・攪拌・エアーレーションした後、吊ワイヤーにより母船にて本装置を吊上げ、隣接地点に移動し吊り下げ前記の作業を繰り返すことにより、広範囲の水底土壌の環境改善を行なう。又、水底の岩等の異物により本装置が走行できなくなった場合、同じく吊上げ移動して回避する。
【００１６】
また、本装置に観測、測定機器或いは他の作業機器等を附加することにより、多様な水中作業が可能である。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のエアーモーター駆動の水中作業機とその方法及びこれを使用した水底浄化装置とその方法は、圧搾空気により駆動することにより、万一の破損等の時でも流失するのは空気であり水中環境を汚染することがなく、また母船上よりバルブ等の簡単な装置の操作のみで制御でき、加えて、この圧搾空気により簡単な構造で防水機能を高め、さらにこの圧搾空気を細気泡として排気し、耕耘・攪拌装置とともに、効率よく水底土壌環境を改善するものである。また、簡単、軽量で経済的な構造により、広汎な用途の水中作業機としても使用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】エアーモーター駆動の水中作業機とその方法及びこれを使用した水底浄化装置とその方法の実施方法を示した全体図である。（実施例１）
【図２】エアーモーター駆動の水中作業機とその方法及びこれを使用した水底浄化装置とその方法の実施方法を示した本体側面面図である。（実施例１）
【図３】エアーモーター駆動の水中作業機とその方法及びこれを使用した水底浄化装置とその方法の実施方法を示した本体の平面図である。（実施例１）
【符号の説明】
１    水中作業機本体
２    母船
３    エアーホース
４    エアーコンプレッサー
５    吊ワイヤー
６    駆動輪
７    無限軌道帯（キャタピラー）
８    耕耘・攪拌装置
９    エアーレーション管
１０    海底
１１    水面
１２    エアーモーター
１３    防水ケース
１４    圧搾空気配管
１５    エアーホース接続口
【図１】
2005002665.tif 000003
【図２】
2005002665.tif 000004
【図３】
2005002665.tif 000005