JPH0420544Y2

JPH0420544Y2 -

Info

Publication number: JPH0420544Y2
Application number: JP1986003560U
Authority: JP
Priority date: 1986-01-14
Filing date: 1986-01-14
Publication date: 1992-05-11
Also published as: JPS62118583U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本考案は、海辺に設けられるプラント等の水路
を清掃するための清掃機に関し、特に、水路壁面
への吸着機構をそなえた水路清掃機に関する。

〔従来の技術〕一般に、発電，化学，製鉄，造水，製塩等大量
の海水を使用するプラントのための水路壁面に
は、貝類・海草類など種々の海洋生物が付着繁殖
して、水路の抵抗となり、プラントの操業に種々
の障害を与えている。

例えば発電プラントの場合には、上記水路にお
ける海洋生物の付着繁殖により循環水ポンプの性
能の低下をきたし、また上記海洋生物が死滅剥離
すると、復水器管群に閉塞を生じて運転に支障を
きたしたり、復水器腐食の原因になつている。

そこで、従来、回転ブラシをそなえた自走式の
水路清掃機を遠隔制御することにより、海洋生物
の除去およびその搬出処理が行なわれている。

すなわち、第３〜６図に示すように、走行用駆
動車輪１７を有する水路清掃機Ｓの本体５におい
て、清掃面吸着用インペラ１５がダクト１６内に
設けられており、これらのインペラ１５、ダクト
１６および図示しない油圧モータにより、吸着機
構としての油圧モータ駆動軸流ポンプが構成され
ていて、またこのインペラ１５の回転軸とは別個
の回転軸（ブラシ駆動軸）８に回転式メインブラ
シ（またはスクレーパ）１９が図示しない回転駆
動機構としてのオイルモータで駆動されるように
して設けられている。

さらに、水路清掃機Ｓの本体両側部には、水路
コーナー部を清掃するための回転式サイドブラシ
２０が図示しないオイルモータで駆動されるよう
にして設けられているほか、水路清掃機Ｓの本体
５を水路壁面に沿つて案内するガイドタイヤ１８
が回転可能に設けられている。

また、水路清掃機Ｓの四隅には、それぞれ独立
に回転駆動されるインペラ６がインペラガード１
４に覆われて設けられていて、これらのインペラ
６、インペラガード１４、図示しないインペラ駆
動機構により、それぞれ可逆転式推進器が構成さ
れている。

なお、各機器は制御装置１２，１３により制御
されるようになつており、図中の符号７は、ブラ
シ駆動モータハウジング、９はブラシ駆動軸８と
ブラシ保持盤１１とを連結するためのフランジ、
１０は軸シール、２６は地上制御室へ図示しない
ケーブル等を介して映像を送るための水中テレビ
カメラを示している。

上述のように構成される従来の水路清掃機で
は、図示しない制御系を介して操作することによ
り、水路清掃機Ｓの遠隔制御が行なわれ、その際
に水路清掃機Ｓは、インペラ１５より送り出され
た海水をダクト１６から噴出するときの反力を利
用して、水路の天井、側壁および底壁などの清掃
面２７に吸着しながら、走行用駆動車輪１７およ
びガイドタイヤ１８により水路内を清掃面２７に
沿つて走行し、メインブラシ１９およびサイドブ
ラシ２０を旋回させることにより水路内の清掃作
業を行なう。

そして、水路内に存在する障害物を水路清掃機
Ｓが乗り越える必要がある場合や、水路内清掃面
２７が急な斜面を有していて水路清掃機Ｓが同斜
面を登降しなければならない場合、あるいは水路
内の清掃壁面を変更する場合には、複数個のイン
ペラ６のそれぞれを独立して回転駆動することに
より、水路清掃機Ｓの姿勢が制御される。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上述のような従来の水路清掃機
では、油圧モータ駆動軸流ポンプにより、清掃面
２７から吸引されて清掃面２７から離れる方向に
噴出させる噴射水の反力で、水路清掃機Ｓを清掃
面２７へ吸着（接着）させており、つぎのような
問題点がある。

(1) 油圧モータ駆動軸流ポンプが２台および油圧
駆動メインブラシ（以下ブラシと呼ぶ）２台の
寸法、重量が大きく、所定の水路壁への吸着能
力を保つために駆動機を大きくせねばならず、
水路清掃機（水中ロボツト）の外形寸法が大き
くなり、水路弯曲部で運用することができな
い。

(2) 作動油の圧力、流量が大きくなり、動力費が
かさむとともに、動力供給用ホースの径も大き
くなり、ホースリール構造上ホースの長さ、す
なわち水路清掃機の稼働距離が制約される。

(3) 可搬式とするため、所定の清掃能力を維持し
ながら、寸法、重量を低減するのは必須の要件
であるが、両立が難しい。

本考案は、このような問題点の解決をはかろう
とするもので、寸法や重量を低減させながら、清
掃面への吸着性能を向上させることができるよう
にした、負圧発生式水路清掃機を提供することを
目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

このため、本考案の負圧発生式水路清掃機は、
水路清掃機の本体に、回転駆動機構と、同回転駆
動機構に回転軸を介し連結されて回転駆動される
保持盤と、同保持盤から清掃面へ向けて突設され
た多数の清掃部材からなる清掃部とをそなえ、上
記本体に取り付けられ上記保持盤の外周を覆うよ
うに装着された覆い部材が設けられて、同覆い部
材の内部に負圧を発生させるべく、同覆い部材
が、上記本体から上記清掃部材の根本部分を覆い
かつ上記保持盤との間隔を充分小さく配設されて
いることを特徴としている。

〔作用〕

上述の本考案の負圧発生式水路清掃機では、回
転駆動機構により、保持盤が回転駆動され、これ
に伴い清掃部材が回転して、清掃面付近の水が、
遠心力により外方へ排出される。このときブラシ
およびブラシ保持盤はポンプ作用を発揮するが、
隔壁が存在することによりブラシの根本部分へ入
り込もうとする水を戻す作用がなされ、その結果
ブラシ保持盤の内周部へ水が供給されなくなつ
て、ブラシ保持盤の内面に負圧が発生する。

〔実施例〕

以下、図面により本考案の実施例について説明
すると、第１，２図は本考案の一実施例としての
負圧発生式水路清掃機を示すもので、第１図はそ
の要部を拡大して示す縦断面図、第２図は第１図
の−矢視断面図であり、第１，２図中、第３
〜６図と同じ符号はほぼ同様のものを示す。

本実施例の負圧発生式水路清掃機も第３〜６図
に示す従来の水路清掃機とほぼ同様に構成されて
おり、走行用駆動車輪１７を有する水路清掃機Ｓ
の本体５において、清掃面吸着用インペラ１５が
ダクト１６内に設けられており、これらのインペ
ラ１５、ダクト１６および図示しない油圧モータ
により、吸着機構としての油圧モータ駆動軸流ポ
ンプが構成されていて、またこのインペラ１５の
回転軸とは別個の回転軸（ブラシ駆動軸）８に清
掃部材としての回転式メインブラシ（またはスク
レーパ）１９が図示しない回転駆動機構としての
オイルモータで駆動されるようにして設けられて
いる。

さらに、本実施例の負圧発生式水路清掃機にお
いて、第１，２図に示すように、覆い部材として
の隔壁２１が、ブラシ１９およびブラシ保持盤１
１を掩蔽して、すなわち、本体５から多数のブラ
シ１９よりなる清掃部の外周部１９ａまで延在す
るように配設され、ボルト２２とナツト２３とに
よつて、ブラシ駆動モータハウジング７に取り付
けられている。

そして、これらのブラシ１９、ブラシ駆動軸
８、ブラシ保持盤１１、隔壁２１および回転駆動
機構により、吸着機構Ｍが構成されている。

ブラシ駆動軸８は、フランジ９を介してブラシ
保持盤１１を回転駆動して、ブラシ保持盤１１に
装着されたブラシ１９により、清掃作業を行な
う。

ブラシ１９およびブラシ保持盤１１を回転させ
ると、ブラシ１９およびブラシ保持盤１１の上下
面に水流による負圧が発生し、この負圧を隔壁２
１が受けることにより水路清掃機Ｓの本体５が清
掃面２７に吸着する。

なお、図中の符号２４ａ，２４ｂ，２５は隙間
を示している。

本考案の実施例としての負圧発生式水路清掃機
は上述のごとく構成されているので、図示しない
制御系を従来と同様に操作することにより水路内
の清掃作業が行なわれる。

ここで、吸着機構Ｍにより、水路清掃機Ｓが清
掃面２７へ吸着されるのは、次の理由による。

すなわち、ブラシ保持盤１１およびブラシ１９
の周囲にある水は、ブラシ保持盤１１およびブラ
シ１９を回転させると粘性によりブラシ１９に引
きずられて共に回転する。

その結果、回転する水は遠心力を持ち外方へ振
り飛ばされる。

つまり、ブラシ１９およびブラシ保持盤１１は
ポンプ作用を発揮するが、内周部へ水が供給され
ないので、ブラシ保持盤１１の内面に負圧が発生
する。

ブラシ保持盤１１の背後に隔壁２１がない場
合、ブラシ１９が回転すると、遠心力でブラシ先
端部が外周へ曲がり第５，６図に示すごとく先端
側の方が直径が大きくなる。従つて、先端部分の
方の水の動圧が大きくなるので、ブラシ保持盤１
１の内側の負圧部分へブラシ１９の根本部分（直
径が小さく、動圧も低い部分）から水が流れ込
み、負圧を打ち消そうとする。

ところで、本実施例の場合、隔壁２１が設けら
れ、ブラシ１９の根本部分を覆い、且つ、ブラシ
保持盤１１との間隔H₁，H₂を充分小さく配設さ
れているので、ブラシ１９の先端部分で外周へ放
出された水が根本部分で逆流しようとするのを妨
げ、またブラシ保持盤１１の回転により、粘性に
より共に回転する水の動圧もブラシ１９の根本部
分へ入り込もうとする水を押し戻す作用をなすの
で、ブラシ保持盤１１の内側と外側に発生する負
圧の低下が少ない。

従つて、ブラシ保持盤１１の上下の圧力は、ほ
ぼ同一になり隔壁２１との間に設けられた隙間２
４ａ，２４ｂの負圧が保持され、この負圧を受け
る有効直径が大きくなり、吸着力を増加させるこ
とができる。

また、隔壁２１を設け、ブラシ保持盤１１との
間隔を小さく保つことによりブラシ保持盤１１と
隔壁２１との間にも上述と同じ理由により負圧が
発生する。

その負圧は、ブラシ保持盤１１の外周の周速度
によるので、上下面でほぼ等しい。

その場合隔壁２１にはブラシ保持盤１１との間
に発生する負圧と、水路清掃機Ｓの周囲の圧力と
の圧力差に相当する力が働き、ブラシ保持盤１１
にはその上下の圧力差に相当する力が働く。

なお、ブラシ保持盤１１の力は、その上下面の
圧力がほぼ等しいことから僅かの値である。

従つて、隔壁２１を設けて、ブラシ保持盤１１
が回転することにより、発生する水路清掃機Ｓの
本体５を水路壁面２７に押し付ける力は、大部
分、直接水路清掃機Ｓの本体５に働く。

隔壁２１を設けない場合には、その力は、ブラ
シ保持盤１１の上下面圧力差により発生するの
で、ブラシ保持盤１１が清掃面２７側に押し付け
られ、その力が水路清掃機Ｓがブラシ保持盤１１
を支える推力軸受（図示されていない）を介し
て、水路清掃機Ｓの本体５に伝えられることにな
り、推力を受ける大きな軸受を設けなければなら
ないことになり、コスト高や摩擦損失の増大など
を招く。

また、本実施例の各部を、一例として次のごと
く形成することができる。

先端部直径60［cm］のブラシ１９およびブラシ
保持盤１１を200［RPM］で回転させた場合の実
験によれば、隔壁２１を設けた場合には、280
［kgf］の吸着力が得られ、隔壁２１を取り外し
た場合には50［kgf］に減じた。これは、先端部
の周速が、0.6［ｍ］×π×200／60＝6.3［ｍ／秒］
となり、この速度に対応する動圧は、（6.3²／2g）
＝（6.3²／19.6）＝2.03［ｍ］（ｇは重力の加速度＝
9.8［ｍ／秒²］）となつて、この動圧が、仮に負圧
として働いたとすると、吸着力Ｆは次式に示すよ
うになる。

Ｆ＝30²（面積［cm²］）×π×0.203（圧力［kgf／
cm²］）＝575［kgf］即ち、隔壁２１を設けない場合には、理想値の
10［％］程度の吸着力しか得られなかつたものが、
隔壁２１の設置により理想値の約50［％］まで増
加した。この増加した力は、ブラシ保持盤１１を
支持する軸受１０を介することなく、直接水路清
掃機Ｓの本体５が水路壁面（清掃面２７）に押し
付けられたことになり、ブラシ保持盤１１を支え
る軸受１０を大容量のものに取り換える必要もな
い。

本実施例の水路清掃機Ｓは高い機動性能をそな
え、清掃すべき水路が複雑な形状を有していて
も、その形状に応じ迅速かつ正確に姿勢の調整が
行なわれるので、潜水作業に依存することはなく
なり、清掃作業の能率が飛躍的に高められるので
ある。

〔考案の効果〕

以上詳述したように、本考案の負圧発生式水路
清掃機によれば、水路清掃機の本体に、回転駆動
機構と、同回転駆動機構に回転軸を介し連結され
て回転駆動される保持盤と、同保持盤から清掃面
へ向けて突設された多数の清掃部材からなる清掃
部とをそなえ、上記本体に取り付けられ上記保持
盤の外周を覆うように装着された覆い部材が設け
られて、同覆い部材の内部に負圧を発生させるべ
く、同覆い部材が、上記本体から上記清掃部材の
根本部分を覆いかつ上記保持盤との間隔を充分小
さく配設されるという簡素な構成で、次のような
効果ないし利点が得られる。

(1) 隔壁がブラシの根本部分を覆い、且つ、ブラ
シ保持盤との間隔を充分小さくして配設されて
いるので、ブラシの先端部分で外周へ放出され
た水が根本部分で逆流しようとするのが妨げら
れ、またブラシ保持盤の回転により、粘性によ
り共に回転する水の動圧もブラシの根本部分へ
入り込もうとする水を押し戻す作用がなされ
て、ブラシ保持盤の内側と外側に発生する負圧
の低下が少なくなる。

したがつて、ブラシ保持盤の上下の圧力は、
ほぼ同一になり隔壁との間に設けたられた隙間
の負圧が保持され、この負圧を受ける有効直径
が大きくなり、吸着力を増加させることができ
る。

(2) 従来大きな容積を占めていた壁面への押付力
を得るための軸流ポンプを除去もしくは著しく
小型化することができる。

(3) 水路清掃機（水中ロボツト）の従来の吸着性
能を下げることなく、しかも、その小形化が可
能となる。

(4) 弯曲水路での運用、ホースリールの小形化、
搬送の容易性が大幅に改善される。

【図面の簡単な説明】

第１，２図は本考案の一実施例としての負圧発
生式水路清掃機を示すもので、第１図はその要部
を拡大して示す縦断面図、第２図は第１図の−
矢視断面図であり、第３〜６図は従来の水路清
掃機を示すもので、第３図はその平面図、第４図
はその側面図、第５図はその要部を拡大して示す
縦断面図、第６図は第５図の−矢視断面図で
ある。５……水路清掃機の本体、６……インペラ、７
……ブラシ駆動モータハウジング、８……ブラシ
駆動軸、９……フランジ、１０……軸シール、１
１……ブラシ保持盤、１２，１３……制御装置、
１４……インペラガード、１５……清掃面吸着用
インペラ、１６……ダクト、１７……走行用駆動
車輪、１８……ガイドタイヤ、１９……清掃部材
としての回転式メインブラシ、１９ａ……清掃部
の外周部、２０……回転式サイドブラシ、２１…
…覆い部材としての隔壁、２２……ボルト、２３
……ナツト、２４ａ，２４ｂ，２５……隙間、２
６……水中テレビカメラ、２７……清掃面、Ｍ…
…吸着機構、Ｓ……水路清掃機。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

水路清掃機の本体に、回転駆動機構と、同回転
駆動機構に回転軸を介し連結されて回転駆動され
る保持盤と、同保持盤から清掃面へ向けて突設さ
れた多数の清掃部材からなる清掃部とをそなえ、
上記本体に取り付けられ上記保持盤の外周を覆う
ように装着された覆い部材が設けられて、同覆い
部材の内部に負圧を発生させるべく、同覆い部材
が、上記本体から上記清掃部材の根本部分を覆い
かつ上記保持盤との間隔を充分小さく配設されて
いることを特徴とする、負圧発生式水路清掃機。