(57)【要約】【課題】保管の際に保管スペースが大きくなるのを抑制するとともに、設置の際に作業負担が増加するのを抑制することが可能な水中電界測定装置を提供する。【解決手段】この水中電界測定装置１００は、水中の電界を測定する一対の水中電界センサ３と、一対の水中電界センサ３を接続するケーブル２と、ケーブル２の一方端に接続される浮力体１と、ケーブル２の他方端に接続されるおもり部材４とを備える。そして、水中電界センサ３は、ケーブル２の外周に巻回された線状の電極３１を含むとともに湾曲可能に構成されており、一対の水中電界センサ３およびケーブル２は、浮力体１の外周に沿って湾曲された状態で巻回可能なように構成されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水中の電界を測定する複数の水中電界センサと、
前記複数の水中電界センサを接続するケーブルと、
前記ケーブルの一方端に接続される浮力体と、
前記ケーブルの他方端に接続されるおもり部材とを備え、
前記水中電界センサは、前記ケーブルの外周に巻回された線状の電極を含むとともに湾曲可能に構成されており、
前記複数の水中電界センサおよび前記ケーブルは、前記浮力体の外周に沿って湾曲された状態で巻回可能なように構成されている、水中電界測定装置。
【請求項２】
前記おもり部材は、前記浮力体の外周に沿った形状に形成されている、請求項１に記載の水中電界測定装置。
【請求項３】
前記浮力体の外周に、前記複数の水中電界センサ、前記ケーブルおよび前記おもり部材が巻回された状態で、少なくとも前記おもり部材を前記浮力体に固定する水溶性固定部材をさらに備える、請求項２に記載の水中電界測定装置。
【請求項４】
前記浮力体は、円柱形状に形成されており、円柱形状の前記浮力体が水中または水面において回転することにより、外周に巻回された前記複数の水中電界センサ、前記ケーブルおよび前記おもり部材が伸展されるように構成されている、請求項２または３に記載の水中電界測定装置。
【請求項５】
前記浮力体は、円柱形状に形成されており、
前記おもり部材は、前記浮力体の円柱形状に沿った円弧形状に形成されている、請求項２〜４のいずれか１項に記載の水中電界測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水中電界測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、水中電界測定装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１には、水中の電界を測定する一対の電界センサと、一対の電界センサを接続するケーブルと、ケーブルに接続されたロープの一方端に接続されたフロートと、ロープの他方端に接続されたおもりとを備える水中電界測定装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−２３５０５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１では、水中電界測定装置を保管する場合、電界センサは曲がらないと考えられるため、ケーブルおよび電界センサをフロートに巻回することが困難であると考えられる。この場合、水中電界測定装置を保管する際に、フロートとは別個にケーブルおよび電界センサを配置するため、保管スペースが大きくなるとともに、水中電界測定装置を設置する際に、ケーブルの取り回しに手間および時間がかかると考えられる。特に、ケーブルが長くなると、作業負担が顕著に増加してしまう。そこで、保管の際に保管スペースが大きくなるのを抑制するとともに、設置の際に作業負担が増加するのを抑制することが可能な水中電界測定装置が望まれていた。
【０００６】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、保管の際に保管スペースが大きくなるのを抑制するとともに、設置の際に作業負担が増加するのを抑制することが可能な水中電界測定装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、この発明の一の局面における水中電界測定装置は、水中の電界を測定する複数の水中電界センサと、複数の水中電界センサを接続するケーブルと、ケーブルの一方端に接続される浮力体と、ケーブルの他方端に接続されるおもり部材とを備え、水中電界センサは、ケーブルの外周に巻回された線状の電極を含むとともに湾曲可能に構成されており、複数の水中電界センサおよびケーブルは、浮力体の外周に沿って湾曲された状態で巻回可能なように構成されている。
【０００８】
この発明の一の局面による水中電界測定装置では、上記のように、水中電界センサを、ケーブルの外周に巻回された線状の電極を含むとともに湾曲可能に構成する。また、複数の水中電界センサおよびケーブルを、浮力体の外周に沿って湾曲された状態で巻回可能なように構成する。これにより、複数の水中電界センサおよびケーブルを浮力体の外周に沿って湾曲した状態で巻回して水中電界測定装置を保管することができるので、保管の際に保管スペースが大きくなるのを抑制することができる。また、複数の水中電界センサおよびケーブルが浮力体に巻回された状態から、水中電界測定装置を設置することができるので、ケーブルの取り回しの作業負担が増加するのを抑制することができる。これらの結果、保管の際に保管スペースが大きくなるのを抑制するとともに、設置の際に作業負担が増加するのを抑制することができる。
【０００９】
上記一の局面による水中電界測定装置において、好ましくは、おもり部材は、浮力体の外周に沿った形状に形成されている。このように構成すれば、おもり部材を浮力体の外周に巻回して水中電界測定装置を保管する際に、おもり部材が浮力体から過度に突出することを抑制することができるので、保管の際に保管スペースが大きくなるのを効果的に抑制することができる。
【００１０】
この場合、好ましくは、浮力体の外周に、複数の水中電界センサ、ケーブルおよびおもり部材が巻回された状態で、少なくともおもり部材を浮力体に固定する水溶性固定部材をさらに備える。このように構成すれば、保管時に浮力体に巻回された複数の水中電界センサ、ケーブルおよびおもり部材がほどけるのを防止することができる。また、水中電界測定装置を水中に設置する際に水溶性固定部材が水に溶けることにより、浮力体に巻回された複数の水中電界センサ、ケーブルおよびおもり部材をほどけさせることができるので、設置の際の作業負担が増加するのを抑制することができる。
【００１１】
上記おもり部材が浮力体の外周に沿った形状に形成されている構成において、好ましくは、浮力体は、円柱形状に形成されており、円柱形状の浮力体が水中または水面において回転することにより、外周に巻回された複数の水中電界センサ、ケーブルおよびおもり部材が伸展されるように構成されている。このように構成すれば、浮力体に複数の水中電界センサおよびケーブルが巻回された状態で水中電界測定装置を水中に配置することにより、複数の水中電界センサ、ケーブルおよびおもり部材を容易に伸展させることができるので、水中電界測定装置の設置作業を容易に行うことができる。
【００１２】
上記おもり部材が浮力体の外周に沿った形状に形成されている構成において、好ましくは、浮力体は、円柱形状に形成されており、おもり部材は、浮力体の円柱形状に沿った円弧形状に形成されている。このように構成すれば、おもり部材を円柱形状の浮力体の外周に沿わせて容易に巻回させることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、上記のように、保管の際に保管スペースが大きくなるのを抑制するとともに、設置の際に作業負担が増加するのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態による水中電界測定装置の概略を示した図である。
【図２】本発明の一実施形態による水中電界測定装置の保管時の状態を示した図である。
【図３】本発明の一実施形態による水中電界測定装置の水中電界センサを示した図である。
【図４】本発明の一実施形態による水中電界測定装置の浮力体に水中電界センサが巻回された状態を説明するための図である。
【図５】本発明の一実施形態による水中電界測定装置の浮力体におもり部材が巻回された状態を説明するための図である。
【図６】本発明の一実施形態による水中電界測定装置の使用時の伸展を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
（水中電界測定装置の構成）
本実施形態による水中電界測定装置１００は、図1に示すように、水中（海中）において微小電界を測定するために用いられる。水中電界測定装置１００は、浮力体１と、ケーブル２と、一対の水中電界センサ３と、おもり部材４とを備えている。つまり、水中電界測定装置１００は、浮力体１からケーブル２により吊り下げられた一対の水中電界センサ３により水中の電位差を測定するように構成されている。また、水中電界測定装置１００は、図２に示すように、水溶性フィルム５をさらに備えている。なお、水溶性フィルム５は、特許請求の範囲の「水溶性固定部材」の一例である。
【００１７】
図１に示すように、浮力体１は、筐体１１と、アンプ１２と、通信部１３とを含んでいる。図３に示すように、ケーブル２は、導線２１と、絶縁層２２とを含んでいる。水中電界センサ３は、電極３１と、フィルタ３２と、絶縁被覆材３３とを含んでいる。
【００１８】
浮力体１は、水中に配置された際に、浮力により浮かぶように構成されている。つまり、浮力体１は、水中電界測定装置１００全体（浮力体１、ケーブル２、一対の水中電界センサ３およびおもり部材４）の重力以上の浮力が作用可能に構成されている。浮力体１の筐体１１は、中空の円柱形状に形成されている。筐体１１の内部には、アンプ１２および通信部１３が配置されている。また、筐体１１の内部は、水が侵入しないように密閉されている。図２に示すように、筐体１１の側面の中央近傍には、ケーブル接続部１１１が設けられている。ケーブル接続部１１１は、ケーブル２が接続されている。
【００１９】
図１に示すように、アンプ１２は、ケーブル２を介して水中電界センサ３に接続されている。つまり、アンプ１２は、水中電界センサ３により測定した電位差に基づいて、電位差を増幅した信号を生成するように構成されている。アンプ１２により増幅された信号は、通信部１３に送られるように構成されている。通信部１３は、アンプ１２により増幅された信号を外部の装置（図示せず）に送信するように構成されている。そして、外部の装置により、水中の電位差（電界）が観測されるように構成されている。また、外部の装置により、測定した電位差に基づいて水中（海中）の電流が測定されるように構成されている。
【００２０】
ケーブル２は、一対の水中電界センサ３を接続するように構成されている。また、ケーブル２は、水中電界センサ３および浮力体１を接続するように構成されている。具体的には、ケーブル２の一方端は、浮力体１に接続されている。また、ケーブル２の他方端は、おもり部材４に接続されている。また、ケーブル２の浮力体１とおもり部材４との間には、一対の水中電界センサ３が接続されている。また、ケーブル２は、湾曲可能に構成されている。また、図３に示すように、ケーブル２は、導線２１が絶縁層２２に覆われて形成されている。導線２１は、水中電界センサ３ごとに設けられており、水中電界センサ３の各々とアンプ１２とを電気的に接続している。
【００２１】
一対の水中電界センサ３は、水中の電界を測定するように構成されている。また、一対の水中電界センサ３は、測定時（設置時）に所定の間隔を隔てて配置されている。また、一対の水中電界センサ３は、互いに同様の構成を有している。
【００２２】
ここで、本実施形態では、水中電界センサ３は、図３に示すように、ケーブル２の外周に巻回された線状の電極３１を含んでいる。また、水中電界センサ３は、図２に示すように、湾曲可能に構成されている。つまり、一対の電界センサ３およびケーブル２は、図２および図４に示すように、浮力体１（筐体１１）の外周に沿って湾曲された状態で巻回可能なように構成されている。
【００２３】
電極３１は、銀（Ａｇ）および塩化銀（ＡｇＣｌ）を含む銀−塩化銀電極により構成されている。電極３１は、図３に示すように、ケーブル２の導線２１に接続されている。具体的には、ケーブル２の絶縁層２２が途切れた位置において、導線２１が絶縁層から露出する。そして、ケーブル２の絶縁層２２の外側に配置された電極３１が、露出部分において導線２１に結線されている。導線２１の露出部分は、絶縁被覆材３３により覆われている。これにより、導線２１と、水とが絶縁される。
【００２４】
フィルタ３２は、電極３１を覆うように配置されている。フィルタ３２は、電極３１に異物が付着するのを防止するために設けられている。フィルタ３２は、水（海水）を通すように構成されている。これにより、水中電界測定装置１００の使用時に外部の水（海水）が、電極３１と連通し、水中（海中）の電位を測定することが可能となる。フィルタ３２は、たとえば、不織布により形成されている。フィルタ３２は、半割または切り込みを入れた円筒形状の材料を接着剤などにより固定して設けている。
【００２５】
おもり部材４は、ケーブル２および一対の水中電界センサ３を鉛直方向に沿って配置するためのおもりとして用いらられる。つまり、おもり部材４は、ケーブル２および水中電界センサ３が水中に配置された場合に、波や流れにより流されてケーブル２および水中電界センサ３が鉛直方向に対して傾斜されるのを抑制するように構成されている。
【００２６】
ここで、本実施形態では、図２および図５に示すように、おもり部材４は、浮力体１（筐体１１）の外周に沿った形状に形成されている。具体的には、おもり部材４は、浮力体１（筐体１１）の円柱形状に沿った円弧形状に形成されている。つまり、浮力体１（筐体１１）の外周に、一対の水中電界センサ３、ケーブル２およびおもり部材４が巻回された状態で、水中電界測定装置１００が保管される。
【００２７】
水溶性フィルム５は、図２に示すように、水中電界測定装置１００の保管時に、一対の水中電界センサ３、ケーブル２およびおもり部材４が外周に巻回された状態の浮力体１（筐体１１）を包むように設けられている。つまり、水溶性フィルム５は、浮力体１（筐体１１）の外周に、一対の水中電界センサ３、ケーブル２およびおもり部材４が巻回された状態で、一対の水中電界センサ３、ケーブル２およびおもり部材４を浮力体１に固定するように構成されている。また、水溶性フィルム５は、水（海水）に溶解するように構成されている。水溶性フィルム５は、たとえば、日本合成化学製ハイセロンなどを用いてもよい。
【００２８】
（水中電界測定装置の伸展）
次に、図６を参照して、水中電界測定装置１００の伸展について説明する。
【００２９】
図６に示すように、一対の水中電界センサ３、ケーブル２およびおもり部材４が浮力体１の外周に巻回された状態の水中電界測定装置１００が水中（海中）に入れられると、水溶性フィルム５が溶解して、一対の水中電界センサ３、ケーブル２およびおもり部材４の浮力体１に対する固定が解除される。そして、おもり部材４が重力により、水中に落下する。この時に、円柱形状の浮力体１が水中または水面において回転することにより、外周に巻回された一対の水中電界センサ３、ケーブル２およびおもり部材４が伸展されるように構成されている。
【００３０】
（本実施形態の効果）
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【００３１】
本実施形態では、上記のように、水中電界センサ３を、ケーブル２の外周に巻回された線状の電極３１を含むとともに湾曲可能に構成する。また、一対の水中電界センサ３およびケーブル２を、浮力体１の外周に沿って湾曲された状態で巻回可能なように構成する。これにより、一対の水中電界センサ３およびケーブル２を浮力体１の外周に沿って湾曲した状態で巻回して水中電界測定装置１００を保管することができるので、保管の際に保管スペースが大きくなるのを抑制することができる。また、一対の水中電界センサ３およびケーブル２が浮力体１に巻回された状態から、水中電界測定装置１００を設置することができるので、ケーブル２の取り回しの作業負担が増加するのを抑制することができる。これらの結果、保管の際に保管スペースが大きくなるのを抑制するとともに、設置の際に作業負担が増加するのを抑制することができる。
【００３２】
また、本実施形態では、上記のように、おもり部材４を、浮力体１の外周に沿った形状に形成する。これにより、おもり部材４を浮力体１の外周に巻回して水中電界測定装置１００を保管する際に、おもり部材４が浮力体１から過度に突出することを抑制することができるので、保管の際に保管スペースが大きくなるのを効果的に抑制することができる。
【００３３】
また、本実施形態では、上記のように、浮力体１の外周に、一対の水中電界センサ３、ケーブル２およびおもり部材４が巻回された状態で、一対の水中電界センサ３、ケーブル２およびおもり部材４を浮力体１に固定する水溶性フィルム５をさらに備える。これにより、保管時に浮力体１に巻回された一対の水中電界センサ３、ケーブル２およびおもり部材４がほどけるのを防止することができる。また、水中電界測定装置１００を水中に設置する際に水溶性フィルム５が水に溶けることにより、浮力体１に巻回された一対の水中電界センサ３、ケーブル２およびおもり部材４をほどけさせることができるので、設置の際の作業負担が増加するのを抑制することができる。
【００３４】
また、本実施形態では、上記のように、円柱形状の浮力体１が水中または水面において回転することにより、外周に巻回された一対の水中電界センサ３、ケーブル２およびおもり部材４が伸展されるように構成する。これにより、浮力体１に一対の水中電界センサ３およびケーブル２が巻回された状態で水中電界測定装置１００を水中に配置することにより、一対の水中電界センサ３、ケーブル２およびおもり部材４を容易に伸展させることができるので、水中電界測定装置１００の設置作業を容易に行うことができる。
【００３５】
また、本実施形態では、上記のように、おもり部材４を、浮力体１の円柱形状に沿った円弧形状に形成する。これにより、おもり部材４を円柱形状の浮力体１の外周に沿わせて容易に巻回させることができる。
【００３６】
（変形例）
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。
【００３７】
たとえば、上記実施形態では、海水中に水中電界測定装置を配置する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、海水以外の水中に水中電界測定装置を配置してもよい。たとえば、湖や川や池などの淡水中に水中電界測定装置を配置してもよい。
【００３８】
また、上記実施形態では、浮力体が円柱形状に形成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、浮力体が、円柱形状以外の形状に形成されていてもよい。たとえば、浮力体が、角柱形状に形成されていてもよい。
【００３９】
また、上記実施形態では、水中電界測定装置が一対（２つ）の水中電界センサを備える構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、水中電界測定装置が３つ以上の水中電界センサを備えていてもよい。
【００４０】
また、上記実施形態では、おもり部材が浮力体の外周に沿った形状に形成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、おもり部材を、湾曲可能に構成するとともに、おもり部材が浮力体の外周に沿って湾曲された状態で浮力体に巻回可能なように構成してもよい。
【００４１】
また、上記実施形態では、水溶性フィルム（水溶性固定部材）は、浮力体の外周に、複数の水中電界センサ、ケーブルおよびおもり部材が巻回された状態で、一対の水中電界センサ、ケーブルおよびおもり部材を浮力体に固定する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、水溶性固定部材は、浮力体の外周に、複数の水中電界センサ、ケーブルおよびおもり部材が巻回された状態で、少なくともおもり部材を浮力体に固定していればよい。
【００４２】
また、上記実施形態では、水中電界センサのフィルタが不織布により構成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、水中電界センサのフィルタを不織布以外により構成してもよい。
【００４３】
また、上記実施形態では、水中電界センサの電極が塩化銀電極により構成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、水中電界センサの電極を塩化銀電極以外により構成してもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１  浮力体
２  ケーブル
３  水中電界センサ
４  おもり部材
５  水溶性フィルム（水溶性固定部材）
３１  電極
１００  水中電界測定装置
【図１】
2017040523.tif 000003
【図２】
2017040523.tif 000004
【図３】
2017040523.tif 000005
【図４】
2017040523.tif 000006
【図５】
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【図６】
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