JPS6238520B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、海底鉱物資源をエアあるいはポンプ
で揚鉱する揚鉱管内において、揚鉱装置等の異常
状態により鉱物粒が沈降して管を閉塞するのを防
止するため、沈降する鉱物粒を管外に排出させる
鉱物粒群排出装置に関する。

揚鉱装置等の異常状態により揚鉱管内を沈降し
ていく鉱物粒を排出する従来の技術の一つとし
て、特開昭53―108803号公報に示されているよう
に、分岐管形式で、鉱物粒群沈降現象を自動的に
検知し、その検知信号によりダンプバルブ切替作
動シリンダを自動的に作動停止させ、鉱物粒群排
出後は、何ら動力を必要とせずポンプ作動による
パイプ内水流力によりダンプバルブを正常位置に
戻すようにしたものがある。

しかし、これには次のような欠点がある。

自動式ベーンが存在するが、装置全体の使用
中の傾き等で不安定な挙動を伴う可能性があ
る。

各挙動部が、鉱物粒の流れる管内に存在し、
鉱物粒の衝突による装置の破損や挙動不可能に
なる可能性がある。

そこで本発明は、以上の欠点を解消するため、
上記ベーンを廃止するとともに挙動部の破損等を
防止することを目的とするものである。

この目的を達成するため本発明は、揚鉱管に接
続する内管とこの内管を密閉して覆う外管とを設
け、外管側壁に外管開口を形成するとともに、こ
の外管開口を開閉する密閉式開閉扉を設け、前記
外管開口に対向する内管開口を内管側壁に形成
し、前記内管の内部以外の個所に配置された連動
装置により前記開閉扉に連動され、前記開閉扉が
開いたときに、前記内管開口を開放するとともに
この内管開口よりも下方の内管部分を閉塞し、か
つ前記開閉扉が閉じたときに、前記内管開口を閉
塞するとともに前記内管を連通させる鉱物粒排出
扉を設けたものである。

したがつて、鉱物粒が流れる内管内には鉱物粒
排出扉しか存在せず、連動装置を含む他の各挙動
部は内管外に存在するため、鉱物粒の衝突による
装置の破損や挙動不可能になることを防止でき、
しかも従来のようなベーンを廃止することにより
その不安定な挙動を防止できるものである。

以下、本発明の実施例を説明する。第１図にお
いて１は海上の船舶２から沈められた揚鉱管であ
り、ポンプ３の作用によつて、海底４におけるマ
ンガン団塊等の鉱物粒５を吸込部Iaから吸い上げ
るものである。本発明による鉱物粒群排出装置６
は、この揚鉱管１の途中に設けられているもので
ある。

当装置６の外観を示す第２図において、７は揚
鉱管１に接続する内管であり、外管８により部分
的に密閉状態で覆われている。第４図〜第５図に
も示すように、外管８の側壁には外管開口９が形
成されており、この外管開口９は、水中モータ１
０および減速機１１により開閉される密閉式開閉
扉１２にて覆われている。１３はシール材、１４
はバランスウエイト、そして１５は回転軸１６に
取り付けられて扉１２の開度を検知する回転計で
ある。また、内管７の上下端には、揚鉱管１と接
続できるようにネジ１７，１８（フランジその他
の管継手でも可）が形成されている。

第３図は内管７部分を示すものである。内管７
の側壁には、第４図にも示すように外管開口９に
対応する内管開口１９が形成されている。２０
は、第４図および第６図に示すようにピン２１ま
わりに揺動可能な鉱物粒排出扉であり、内管７の
内壁に対応した曲率を有する舌状をなしている。
したがつてこの鉱物粒排出扉２０は、閉状態で内
管７の管壁の一部を形成するかのように内管開口
１９を閉塞し、これとともにこの内管７を連通さ
せるものである。また、内側への開状態では、内
管開口１９を開放させるとともに、この開口１９
よりも下方の内管７部分を閉塞させるものであ
る。このため、鉱物粒排出扉２０は、内側に開い
たときにその端部が内管７の内壁に一致して接触
可能なように舌状の形態とされているものであ
る。

鉱物粒排出扉２０は密閉式開閉扉１２に連動さ
れている。そのための連動装置２２を第４図〜第
６図により説明する。すなわち、開閉扉１２の内
側部分にはダンパ２３を介して一対の連結棒２４
が斜め上向きに取り付けられており、各連結棒２
４の先端は、上方向の連結棒２５に接続されてい
る。この接続部にはローラ２６が配置され、この
ローラ２６を上下方向に案内する両側一対の案内
部材２７，２８により、連結棒２５が上下動可能
なようにされている。案内部材２７，２８は内管
７の外壁に固定されている。一方２９は鉱物粒排
出扉２０と一体にピン２１まわりに揺動可能なレ
バーであり、連結棒２５の下部に形成された上下
方向の長穴３０と係合するピン３１を有してい
る。ピン３１は、両扉１２，２０の閉状態で長穴
３０の下端部に接触している。３２はこのレバー
２９に連結されて鉱物粒排出扉２０を閉動付勢さ
せる引張ばねである。

なお、図示のように、連動装置２２を収容する
外管８部分を他の部分よりも大径として収容空間
の拡大を図ることもでき、また図示の引張ばね３
２の代りに適当な圧縮ばねで鉱物粒排出扉２０を
閉動付勢させてもよい。

鉱物粒５群の排出作業を第７図に基づいて説明
する。

(a) 揚鉱管１内の異常（例えば、揚鉱装置の機能
低下による揚鉱流の停止や閉塞による管内異常
負圧の発生など）を本装置６の下流側にある管
内流速計、管内圧力計（図示省略）などで検知
し、その検知信号により、水中モータ１０を回
し、密閉式開閉扉１２を開きはじめる。

(b) 水中モータ１０が回転し、密閉式開閉扉１２
が開き、連結棒２４が外側に引張られると、ロ
ーラ２６が案内部材２７，２８に沿つて動くこ
とにより、連結棒２５が下降を始める。しか
し、長穴３０の作用により鉱物粒排出扉２０は
直ぐには開かず、この鉱物粒排出扉２０が開く
前に密閉式開閉扉１２が十分に開かれることに
なる。

(c) さらに水中モータ１０の回転が進むと、密閉
式開閉扉１２は大きく開き、長穴３０の上端部
がピン３１を押しはじめ、鉱物粒排出扉２０を
内管７の内側へ開く。この状態になると、揚鉱
管１から内管７の中を沈降してくる鉱物粒５群
が排出される。ここでダンパ２３は、鉱物粒排
出扉２０が開いた後の内管７への接触を十分に
行なうように作用するとともに、水中モータ１
０の回転の微増による力の伝達を吸収するよう
に作用する。

(d) 鉱物粒５群の排出が完了すると、本装置６の
下流側に設置された管内鉱物濃度計が排出完了
の信号を出す。この信号を受け、水中モータ１
０を回転させれば、両扉１２，２０は閉じはじ
める。すなわち密閉式開閉扉１２は水中モータ
１０の作用で、また鉱物粒排出扉２０はばね３
２の反力で、それぞれ閉じていく。

(e) 密閉式開閉扉２０が十分閉じたか否かは回転
計１５で確認できる。また、鉱物粒排出扉２０
については、引張ばね３２でレバー２９が押し
上げられるとともに、密閉式開閉扉１２が十分
に閉じているならば長穴３０の下端部によりピ
ン３１が押し上げられるため完全に閉じられる
ことになる。これにより揚鉱が再開される状態
となる。

このように本発明は、鉱物粒排出扉２０が内管
７内の鉱物粒５を排出させる機能を有し、また密
閉式開閉扉１２が本装置６を外部と密閉させる機
能を有して、両機能をそれぞれ別の扉に分散させ
たため、この両機能をそれぞれ確実なものにする
ことが可能となつている。また、上記実施例によ
れば、回転計１５により排出完了を確実に検知で
きるため、揚鉱再開の時点を明確に決定すること
が可能となつている。

以上述べたように本発明によれば、鉱物粒が流
れる内管内には鉱物粒排出扉しか存在せず、連動
装置を含む他の各挙動部は内管外に存在するた
め、鉱物粒の衝突による装置の破損や挙動不可能
になることを防止でき、しかも従来のようなベー
ンを廃止することによりその不安定な挙動を防止
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は揚鉱装置の概略を示す図、第２図は本
発明の一実施例の外観図、第３図は内管部分を示
す図、第４図は運動装置を示す図、第５図は第４
図の―断面図、第６図は第４図の―断面
図、第７図ａ〜ｅは動作状態を示す図である。 １…揚鉱管、６…鉱物粒群排出装置、７…内
管、８…外管、９…外管開口、１２…密閉式開閉
扉、１９…内管開口、２０…鉱物粒排出扉、２２
…連動装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 海底鉱物資源を揚鉱する揚鉱管の途中に設け
   られる鉱物粒群排出装置であつて、前記揚鉱管に
   接続する内管とこの内管を密閉して覆う外管とを
   設け、外管側壁に外管開口を形成するとともに、
   この外管開口を開閉する密閉式開閉扉を設け、前
   記外管開口に対向する内管開口を内管側壁に形成
   し、前記内管の内部以外の個所に配置された連動
   装置により前記開閉扉に連動され、前記開閉扉が
   開いたときに、前記内管開口を開放するとともに
   この内管開口よりも下方の内管部分を閉塞し、か
   つ前記開閉扉が閉じたときに、前記内管開口を閉
   塞するとともに前記内管を連通させる鉱物粒排出
   扉を設けたことを特徴とする鉱物粒群排出装置。