JPH0466035A - 水槽清掃機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、水槽の内部壁面部分を清掃することができる
水槽清掃機に関するも・のである。

［従来の技術］ 従来、例えば水族館における水槽のガラス壁面等を清掃
する場合は、水槽中の水を抜いてから作業員が水槽内に
入って清掃作業をするか、或はダイパーが水中に入って
清掃作業することが行なわれていた。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながらこのような作業方法では、水抜きや水槽内
の足場くみ等の清掃の準備作業が必要であったり、また
ダイパーによる場合も、行動の自由がきかない水中での
作業を行なうため、清掃作業に多大な時間や労力を要し
てしまうという問題があった。

また、液体タンク内面を清掃するための技術として例え
ば実開昭６４−３９８９３号に示されるように、清掃用
ロボットをタンク外部から遠隔操作して清掃を行なうよ
うにしたものもあるが、この場合清掃用ロボットの操作
に技術を要し、例えばタンク内面を（まなく移動させて
清掃させることは熟練したオペレータでなければ困難で
あるという問題もある。

［問題点を解決するための手段コ 本発明はこのような問題点にかんがみで、水槽内壁の清
掃作業を自動化するとともに、水槽内壁において、自ら
（まな（移動することができ、清掃中はオペレータによ
る清掃位置制御も不要とした水槽清掃機を提供する。

すなわち水槽清掃機として、水槽内に投入される清掃ユ
ニットと、この清掃ユニットの動作を水槽外部から制御
することができる制御ユニットから構成されるとともに
、清掃ユニットとしては、水槽壁面に密着した状態で上
方又は下方に移動するための上下方向移動手段と、上下
方向移動手段による移動によって水槽の最上部又は最下
部に到達した時点で水槽壁面上で横方向にスライド移動
する横方向移動手段と、上下方向移動手段及び前記横方
向移動手段による移動動作に伴って水槽壁面を清掃する
清掃手段とで構成する。

［作用］ 制御ユニットから清掃ユニットの動作が制御され自動清
掃が行なわれるとともに、上下方向移動手段と、水槽の
最上部又は最下部に到達した時点で水槽壁面上で横方向
にスライド移動する横方向移動手段を備えることにより
、水槽壁面における一方の隅の部分から他方の隅の部分
まで自動的に移動するため、清掃中にはオペレータによ
る移動方向の操作制御も不要となる。

［実施例］ 第１図は本発明の水槽清掃機の一実施例の全体構成を示
す。

１０は水槽１の外部に設置される制御ユニットであり、
圧縮空気を供給するためのコンプレッサ及び操作盤から
構成される。

２０は水槽１内に投入され、例えば水槽１のガラス壁面
２に吸着した状態で移動してその壁面の清掃を行なう清
掃ユニットである。この清掃ユニット２０は、圧縮空気
供給用のチューブと給電路から形成される複合ケーブル
Ｃによって制御ユニット１０と接続されていることによ
り、制御ユニット１０から遠隔操作可能とされ、また圧
縮空気が供給される。

第２図（ａ）（ｂ）は清掃ユニット２０の一例としての
正面図及び側面図を示す。なお、側面図は壁面ガラス２
に吸着した状態で示しである。

２１は本体フレーム、２２は、本体フレーム２１に固定
された固定吸着部であり、水中ポンプ２２ａ及び吸盤部
２２ｂからなる。この固定吸着部２２では、水中ポンプ
２２ａがオンとなって吸盤部２２ｂから水を吸い上げる
ことにより、吸盤部２２ｂは例えばガラス壁面２に吸着
し、また水中ポンプ２２ａをオフとされ水が吸い上げら
れなくなることにより吸盤部２２ｂの吸着作用がなくな
るものである。

２３は、水中ポンプ２３ａ及び吸盤部２３ｂからなる可
動吸着部であり、水中ポンプ２３ａの両側に設けられた
ホルダー２３ｃの先端が本体フレーム２１のスライド用
長孔２１ａに挿通して取り付けられることにより、本体
フレーム２１に対して上下方向にスライド移動可能とさ
れている。また、固定吸着部２２と同様に、水中ポンプ
２３ａのオン／オフにより吸盤部２３ｂの吸着力を発生
／消滅させることができる。

２４は、本体フレーム２１の上部に取り付けられたフロ
ートであり、複合ケーブルＣによって供給される圧縮空
気が分配器２５、エアホース２６を介して注入される。

フロート２４内の空気量は、電磁弁２７が開閉すること
により調節され、フロート２４の浮力を設定することが
できる。

２８は、可動吸着部２３にホルダー２３ｃ及び２３ｄを
介して固定されたフロートであり、可動吸着部２３とと
もに本体フレーム２１に対してスライド移動する。また
、複合ケーブルＣによって供給される圧縮空気が分配器
２５、エアホース２９を介して注入されるとともに、電
磁弁３０が開閉することにより、その浮力が調整される
。

３１はチューブ状スポンジであり、このチュブ状スポン
ジの両端部には水中ポンプ３２．３３が接続される。ま
た３４は板バネであり、板バネ取付部３５に取付けられ
た状態で、チューブ状スポンジ３１をガラス壁面２の方
向に押圧する６３６は、本体フレーム２１の上方に突出
した状態て、軸３６ａで回動可能に取付けられた上部バ
ーであり、先端部分には滑り止め３６ｂ、及びフロート
３６ｃが設けられている。

３７は、本体フレーム２１の下方に突出した状態で、軸
３７ａで回動可能に取付けられた下部バーであり、先端
部分には滑り止め３７ｂ、及び重り３７ｃが設けられて
いる。

３８．３９はアームを示し、それぞれ一端部３８ａ、３
９ａで上部バー３６．下部バー３７と軸着接合されてい
るとともに、他端部近辺にリニアギア３８ｂ、３９ｂが
形成され、ギア４０゜４１と係合可能とされている。さ
らに、ローラ４２．４３と係合可能な切欠部３８ｃ、３
９ｃが形成されている。ローラ４２，４３はスプリング
によってギア４０．４１の中心に対して付勢されている
ことにより、アーム３８はローラ４２とギア４０により
、またアーム３９はローラ４３とギア４１により、それ
ぞれ挟持された状態となっている。

４４．４５は近接センサであり、それぞれアム３８、ア
ーム３９が近接したことを検知する。

清掃ユニット２０が以上のように構成されることにより
実現される壁面移動動作について以下、説明する。

本実施例の上下方向移動手段としては、本体フレーム２
１に固定された固定吸着部２２とフロート２４、及び本
体フレーム２１に対して上下方向にスライド移動可能と
された可動吸着部２３とフロート２８によって構成され
る。この構成による上下方向の移動動作を、第３図の模
式図により説明する。

上方への移動時には、まず複合ケーブルＣからフロート
２４．２８に対して圧縮空気が注入され、また、十分に
圧縮空気が注入された状態で電磁弁２７．３０を閉じら
れることにより、フロート２４．２８に浮力が与えられ
る。

第３図（ａ）に示すのは、浮力が付加された状態で、水
中ポンプ２２ａ、２３ａがオンとされ、吸盤部２２ｂ、
２３ｂにより、ガラス壁面２に吸着した状態である。

この状態から上方移動するには、まず同図（ｂ）に示す
ように水中ポンプ２２ａをオフとして吸盤部２２ｂの吸
着力を失わせて、固定吸着部２２を壁面ガラス２から離
間させる。ここで、固定吸着部２２とフロート２４は本
体フレーム２１に固定されており、しかも可動吸着部２
３はスライド用長孔２１ａ内でスライド移動可能とされ
、すなわち本体フレーム２１に対しては固定されていな
いため、本体フレーム２１はフロート２４の浮力により
同図（Ｃ）のように、上方へ移動する。このとき、壁面
ガラス２に対しては可動吸着部２３によって吸着支持さ
れている。

次にこの状態で水中ポンプ２２ａをオンとし、水中ポン
プ２３ａをオフとして、同図（ｄ）に示すように固定吸
着部２２を吸着させ、可動吸着部２３を離間させる。す
ると、同図（ｅ）に示すように、フロート２８の浮力に
より可動吸着部２３のみが本体フレーム２１に対してス
ライド移動しながら上昇する。上昇位置において可動吸
着部２３を吸着させて、再び同図（ａ）と同様の状態と
なる。

以上のように第３図（ａ）〜（ｅ）の動作を繰り返すこ
とにより清掃ユニット２０の上方移動が達成される。

下方移動動作時には、フロート２４．２８の電磁弁２７
．３０が開放される。するとフロート２４．２８内に水
が流入するため清掃ユニット２０は浮力がなくなる。

従って、上記上昇時と逆動作により下方移動が可能とな
る。すなわち第３図（ｅ）状態からは、可動吸着部２３
が自重で同図（ｄ）の状態にまで下方移動する。ここで
可動吸着部２３を吸着させ、次に固定吸着部２２を壁面
ガラス２１から離間させれば、同図（Ｃ）の状態から同
図（ｂ）の状態まで本体フレーム２１は下方移動する。

これを繰り返すことによって下方移動が実行される。

本実施例の横方向移動手段としては上部バー３６、下部
バー３７、アーム３Ｂ、３９、ギア４０．４１により構
成される。この横方向移動手段による横へのスライド移
動を第４図及び第５図で説明する。

第４図において、例えば清掃ユニット２０がガラス壁面
２のｌｉ）の位置から、上述した上方移動動作により（
ｉｉ）の位置まで上方移動すると、上部バー３６が壁面
上面２ａ（ガラス上部のオーバハング部、或は天井部）
に当接することになる。

ここで、第２図で説明したように上部バー３６の先端に
は滑り止め３６ｂが設けられており、また上部バー３６
は本体フレーム２１に対して回動可能であるため、清掃
ユニット２０が第４図のｆｉｉｌの位置からさらに上方
移動を続けると、当接点Ｐａを支点として上部バー３６
が回動して傾斜していく。すると、清掃ユニット２０は
図中（ｉｉｉｌの位置からさらにｆｉｖｌの位置まで横
方向に偏位することになり、つまり横スライド移動が完
了する。

このときのアーム３８．３９の動作は第５図に示される
。

上記（ｉｔ〜（ｉｉｌの場合は、アーム３８．３９は第
５図（ａ）に示す状態で安定している。すなわち、アー
ム３９のリニアギア３９ｂがギア４１と係合し、さらに
切欠部３９ｃにローラ４３が嵌入した状態でスプリング
ＳＰ２によってギア４１中心方向に付勢されていること
により、アーム３９は拘束されている。一方、上部バー
３６に接続されたアーム３８は拘束されておらず、従っ
て上部バー３６は、その先端に取り付けられたフロート
３６ｃの浮力により本体フレーム２１の縦方向の軸Ｊに
対して平行に近い状態で上方に突出している。

ところが上記第４図のように壁面上面２ａに当接し、ｆ
ｉｉｉ）の位置まで偏位するように上部バー３６が傾斜
していくと、アーム３８は下方に押され、第５図（ｂ）
のようにリニアギア３８ｂとギア４０が係合することに
なる。するとギア４０゜４１が回転し、ギア４１とリニ
アギア３９ｂで係合していたアーム３９を下方へ移行さ
せる。そしてさらに第４図の（ｉｖｌに位置まで偏位し
たときに、アーム３８は第５図（Ｃ）の状態まで下降し
て切欠部３８ｃにローラ４２が嵌入する。このとき、ロ
ーラ４２はスプリングＳＰ１によってギア４０中心方向
に付勢されているため、この状態でアーム３８は拘束さ
れる。また、アーム３９がギア４１の回転によってさら
に下方に移動され、リニアギア３９ｂとギア４１の係合
が解除されると、アーム３９はフリー状態となる。この
ためアーム３９と接続された下部バー３７は、その先端
部に設けられた重り３７ｃにより本体フレーム２１の縦
方向の軸Ｊに対して平行に近い状態まで傾斜を戻して下
方に突出することとなる。なお、このとき、例えば第２
図に示すように下部バー３７上に規制ビンＫを設け、ア
ーム３７と規制ビンＫが当接することにより、下部バー
３７が完全に真下に向（ことはないようにする。

横方向のスライド移動が完了した時点で、アーム３８が
拘束される位置まで下降すると、アーム３８の先端が近
接センサ４４の検知位置に到達する。この近接センサ４
４により上記（ｉｖｌの状態が確認され、横方向の移動
の完了を検知できる。

（１ｖ）の状態が検知されると、上下方向移動手段が上
方移動動作を止めて、前述した下方移動動作を開始する
ため、清掃ユニット２０は下降していくことになる。

下降動作により清掃ユニット２０が、第４図の（Ｖ）の
位置からｆｖｉｌまで達すると、下部バー３７が壁面底
面２ｂに当接する。すると下部バー３７は、清掃ユニッ
ト２０の下方移動に伴って、当接点ｐｂを支点として傾
斜していき、清掃ユニット２０は（ｖｉｉ）　　ｆｖｉ
ｉｉ）の状態に横方向に偏位することになる。

このときアーム３８．３９は第５図（Ｃ）から（ａ）の
状態に移行し、再び上部バー３６の傾斜が起こされるこ
とになる。なお、この場合も、例えば上部バー３６に規
制ビンＫを設けることにより、完全に真上を向くことは
ないようにする。

また、第５図（ａ）の状態でアーム３９の一端が近接セ
ンサ４５に検知され、水槽底部における横方向の移動が
完了したことが確認されるため、上下方向移動手段が動
作を切り換え、清掃ユニット２０は再び上方向への移動
動作を開始する。

なお第５図で示すように、上部バー３６及び下部バー３
７の軸３６ａ、３７ａから先端部までの長さをＬとし、
本体フレームの縦方向の軸Ｊに対する傾斜角度が０１〜
θ２まで変化するとすると、横方向のスライド移動量は
、Ｌ　（ｓｉｎθ２−ｓｉｎθ１）となる。従って、上
部バー３６及び下部バー３７のサイズ及び傾斜角度範囲
は所望のスライド量に基づいて設計されればよい。

本実施例の清掃ユニット２０は、以上の上下方向移動手
段及び横方向移動手段の作用により、水槽壁面において
自動的に端から端までくまなく移動していくことができ
、従って、この壁面移動動作とともに清掃手段が壁面（
ガラス壁面２）の清掃を行なえば、清掃作業は完了する
。

本実施例において清掃手段は、チューブ状スポンジ３１
、水中ポンプ３２．３３、板バネ３４により第６図（ａ
）に示すように構成される。

前述したようにチューブ状スポンジ３１は両端部に水中
ポンプ３２．３３が接続され、水が注入されている。そ
して、チューブ状スポンジ３１には長平方向及び円周方
向に沿った所定位置に複数個の孔（又は切込）ｈ、ｈ・
・・・が形成されており、水中ポンプ３２．３３から注
入された水はこの孔りから噴出される。

また本体フレーム２１の一部に形成される板バネ取付部
３５に取付けられた板バネ３４によって、チューブ状ス
ポンジ３１は壁面方向に押圧されている。

従って、清掃ユニット２０が上記のとおり壁面を移動し
ていくと、第６図（ｂ）に示すようにチューブ状スポン
ジ３１がガラス壁面２に圧接された状態で上下に移動す
ることになるため、ガラス壁面２の汚れをふき取ること
ができる。この際、孔りから水が噴出していることによ
り、ガラス壁面２及びチューブ状スポンジ３１表面が洗
浄され、ふき取り効果が向上するととともに、ふき取っ
た汚れがチューブ状スポンジ３１に付着したり、また、
ガラス壁面やチューブ状スポンジ３１に付着している砂
等によって清掃作業時に壁面を傷付けてしまうことなど
を防止できる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の水槽清掃機では、清掃ユ
ニットが上下方向移動手段、横方向移動手段、及び清掃
手段を有することにより、水槽壁面の自動清掃が可能に
なるとともに、その清掃作業中には困難な移動制御操作
も不要であり、非常に容易に水槽清掃作業を行なうこと
ができるようになるという効果がある。

さらに清掃手段は水を噴出させながらふき取りを行なう
ことになるため、清掃効果の向上とともに、砂、ゴミ等
を同時に壁面にこすり付けてしまうことを防止でき、清
掃により壁面が傷つくこともない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の水槽清掃機の一実施例の説明図、 第２図（ａ）（ｂ）は本実施例の清掃ユニットの正面図
及び側面図、 第３図（ａ）〜（ｅ）は本実施例の清掃ユニットの上下
方向移動動作の説明図、 第４図は本実施例の清掃ユニットの横方向移動動作の説
明図、 第５図（ａ）〜（ｃ）は本実施例の清掃ユニットの横方
向移動時におけるアームの動作説明図、第６図（ａ）（
ｂ）は本実施例の清掃ユニットの清掃手段の説明図であ
る。 ｌは水槽、２は壁面ガラス、１ｏは制御ユニット、２０
は清掃ユニット、２１は本体フレーム、２２は固定吸着
部、２２ａは水中ポンプ、２２ｂは吸盤部、２３は可動
吸着部、２３ａは水中ポンプ、２３ｂは吸盤部、２４．
２８はフロート、２５は分配器、３１はチューブ状スポ
ンジ、３２．３３は水中ポンプ、３４は板バネ、３６は
上部バー　３７は下部バー、３８．３９はアーム、４０
．４１はギア、４２．４３はローラ、４４．４５は近接
センサ、Ｃは複合ケーブル、ｈは孔、ｓｐ、、ｓｐ２は
スプリングを示す。 １１４図 ｂ） 瑞掃ユニット 第 図 （ａ） （ａ） （ｂ） 上下方向前作ｍ増椙弐図 第 図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）水槽内に投入される清掃ユニットと、該清掃ユニ
   ットの動作を水槽外部から制御することができる制御ユ
   ニットから構成されるとともに、前記清掃ユニットは、 水槽壁面に密着した状態で上方又は下方に移動するため
   の上下方向移動手段と、 該上下方向移動手段による移動によって水槽の最上部又
   は最下部に到達した時点で水槽壁面上で横方向にスライ
   ド移動する横方向移動手段と、前記上下方向移動手段及
   び前記横方向移動手段による移動動作に伴って水槽壁面
   を清掃する清掃手段とを有することを特徴とする水槽清
   掃機。
2. （２）上下方向移動手段は、 第１の吸盤と、該第１の吸盤の取水孔と接続された第１
   の水中ポンプとで形成されて、本体フレームに固定され
   るとともに、前記第１の水中ポンプの動作により前記第
   １の吸盤が水槽壁面に対して吸着及び離間可能とされた
   固定吸着機構と、前記本体フレームに固定された第１の
   フロートと、 第２の吸盤と、該第２の吸盤の取水孔と接続された第２
   の水中ポンプとで形成されて、本体フレームに対して上
   下方向にスライド移動可能に取り付けられるとともに、
   前記第２の水中ポンプの動作により前記第２の吸盤が水
   槽壁面に対して吸着及び離間可能とされた可動吸着機構
   と、 該可動吸着機構に固定された第２のフロートと、 から構成されることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   に記載の水槽清掃機。
3. （３）横方向移動手段は、 本体フレームの上部及び下部に一端部が軸着され所定角
   度回動可能とされた状態で、前記本体フレームから上方
   及び下方に突出する上部バー及び下部バーと、 前記上部バー及び下部バーを連結して各回動動作を連動
   させる連結機構とから構成され、上下方向の移動時に前
   記上部バー或は下部バーバーの先端部が壁面の上部平面
   或は下部平面に当接したときに、該バーがその先端部を
   中心としてより傾斜していくことによって、前記本体フ
   レームが横方向に偏位するようにしたことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項に記載の水槽清掃機。
4. （４）清掃手段は、 水槽壁面に当接される部分において、長手方向にそって
   複数個の孔又は切込が形成されたチューブ状スポンジと
   、 該チューブ状スポンジに水を供給する水中ポンプと、 前記チューブ状スポンジを水槽壁面に対して圧接する圧
   接機構と、 から構成されることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   に記載の水槽清掃機。