(57)【要約】【課題】  簡単な構成で水路の氷を破壊する。【解決手段】  運河１０の壁面１４に伸縮性膜体１８を金具で固定したアイスブレーカー本体１６をゲートの近傍に設ける。運河１０の水３４の表面付近に氷３６が張った場合には、コンプレッサー３２からの空気を伸縮性膜体１８へ供給し、伸縮性膜体１８を膨出させる。氷３６は、膨張する伸縮性膜体１８に押圧されて割れ、ゲートの開閉を支障なく行なうことが可能となる。【選択図】        図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水路に形成された氷を破壊するためのアイスブレーカーであって、
水路の壁面に沿って配設される伸縮性膜体と、
前記伸縮性膜体を前記壁面に固定する固定部材と、
前記伸縮性膜体と前記壁面との間に気体を供給して前記伸縮性膜体を水路側に膨出させる気体供給手段と、
を有することを特徴とするアイスブレーカー。
【請求項２】
前記壁面に密着する下膜体を設け、前記気体供給手段は前記伸縮性膜体と前記下膜体との間に気体を供給する、ことを特徴とする請求項１に記載のアイスブレーカー。
【請求項３】
水路と、
水路を開閉するゲートと、
前記水路の前記ゲート近傍に設けられる請求項１または請求項２に記載のアイスブレーカーと、
を有することを特徴とするアイスブレーカー付き水路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、水路の水が凍ってできた氷を破壊することのできるアイスブレーカー、及び、アイスブレーカー付き水路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
運河等の水路には、水路の開閉を行なう為に、例えば、鋼鉄製のゲートが設けられている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平２００２−２８５５３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
一般的に、ゲートは、モータ等の動力を用いて開閉させているが、冬季に水路の水が凍ると、ゲートの開閉に支障を来たす場合がある。
【０００４】
何らかの機器を用いて氷を破壊することも考えられるが、作業が大掛かりになりコストも高く付くので現実的ではなく、又、ゲートの開閉に時間を要する。
【０００５】
この発明は、従来技術の有するこのような問題を解決することを課題として検討した結果なされたものであり、この発明の目的は、簡単な構成で水路に形成された氷を破壊することのできるアイスブレーカー、及びアイスブレーカー付き水路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、水路に形成された氷を破壊するためのアイスブレーカーであって、水路の壁面に沿って配設される伸縮性膜体と、前記伸縮性膜体を前記壁面に固定する固定部材と、前記伸縮性膜体と前記壁面との間に気体を供給して前記伸縮性膜体を水路側に膨出させる気体供給手段と、を有することを特徴としている。
【０００７】
次に、請求項１に記載のアイスブレーカーの作用を説明する。
【０００８】
通常時は、伸縮性膜体は、水路の壁面に沿って配設されている。
【０００９】
気温が低下し、例えば水路の水面に氷が張った場合には、気体供給手段を作動させて伸縮性膜体を膨出させる。
【００１０】
これにより、水面に張った氷が、膨張する伸縮性膜体に押圧されて割れる（破壊される。）。
【００１１】
なお、使用後は、気体を抜くことで、元のように水路の壁面に沿って伸縮性膜体を配設することができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のアイスブレーカーにおいて、前記壁面に密着する下膜体を設け、前記気体供給手段は前記伸縮性膜体と前記下膜体との間に気体を供給する、ことを特徴としている。
【００１３】
次に、請求項２に記載のアイスブレーカーの作用を説明する。
【００１４】
請求項２に記載のアイスブレーカーでは、伸縮性膜体と下膜体との間に気体が供給されて伸縮性膜体が膨出する。
【００１５】
また、伸縮性膜体と下膜体との間に気体が供給されるので、気密性が向上する。
【００１６】
請求項３に記載のアイスブレーカー付き水路は、水路と、水路を開閉するゲートと、前記水路の前記ゲート近傍に設けられる請求項１または請求項２に記載のアイスブレーカーと、を有することを特徴としている。
【００１７】
次に、請求項３に記載のアイスブレーカー付き水路の作用を説明する。
【００１８】
気温が低下してゲート付近の水面に氷が張った場合には、気体供給手段を作動させて伸縮性膜体を膨出させる。
【００１９】
これにより、水面に張った氷が膨張する伸縮性膜体に押圧されて割れ（破壊され）、ゲートの開閉を行なうことができるようになる。
【発明の効果】
【００２０】
以上説明したように本発明のアイスブレーカーは、簡単な構成で水路に形成された氷を破壊することができる、という優れた効果を有する。
【００２１】
また、本発明のアイスブレーカー付き水路は上記の構成としたので、簡単な構成で水路に形成された氷を破壊することができ、冬季でもゲートの開閉を自由に行なえる、という優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
［第１の実施形態］
以下に本発明のアイスブレーカー付き水路の第１の実施形態を図面に基づき説明する。
【００２３】
図２に示すように、運河１０には、矢印Ｃ方向に開閉可能なゲート１２が設けられている。なお、図２において、実線で示すゲート１２は運河１０を閉じている状態であり、２点鎖線で示すゲート１２は運河１０を開けた状態を示している。
【００２４】
運河１０の両側に位置するコンクリート等の壁面１４には、ゲート１２の開く側にそれぞれアイスブレーカー本体１６が設けられている。
【００２５】
図１、及び図３に示すように、アイスブレーカー本体１６は、水平方向（図３の矢印Ｂ方向）に長い長方形の伸縮性膜体１８を備えている。
【００２６】
図４に示すように、伸縮性膜体１８は、縦横に織った繊維材１９ａ、及び繊維材１９ｂをゴム等の弾性体２１で被覆した帆布状のもので、縦方向（矢印Ａ方向：運河１０での上下方向）に指向する繊維材１９ａは大きな波状をなしているが、横方向（矢印Ｂ方向：運河１０での水平方向）に指向する繊維材１９ｂはほぼ直線状をなしている。
【００２７】
したがって、この伸縮性膜体１８は、Ｂ方向にはあまり伸びないが、Ａ方向には繊維材１９ａが直線状に伸びることにより大きく伸びることができる。
【００２８】
図３、及び図５に示すように、壁面１４には、伸縮性膜体１８の外周縁に沿って埋込金具２０が配設されていると共に所定の間隔でアンカーボルト２２が配置されている。
【００２９】
アンカーボルト２２は、壁面１４に形成された穴１５に挿入されており、穴１５に注入された固着剤（エポキシ樹脂等）１７が固化されることで固定されている。
【００３０】
なお、アンカーボルト２２は埋込金具２０を貫通している。
【００３１】
埋込金具２０の上には、伸縮性膜体１８の端部付近が載せられており、アンカーボルト２２は伸縮性膜体１８を貫通している。
【００３２】
伸縮性膜体１８の上には押え金具２４が載せられており、押え金具２４を貫通したアンカーボルト２２の上端付近にバネ座金２５を介してナット２６が螺合して、伸縮性膜体１８の外周縁付近が押え金具２４と埋込金具２０との間に挟持されて壁面１４に固定されている。
【００３３】
図６に示すように、壁面中には、空気配管２８が埋設されている。
【００３４】
空気配管２８の一端は、壁面１４に開口して伸縮性膜体１８の内面側に臨んでいる。
【００３５】
空気配管２８の他端側には、給気用バルブ３０、排気用バルブ３１、コンプレッサー３２、逆止弁３３、圧力計３４、開閉弁３５が取り付けられている。
【００３６】
排気用バルブ３１を閉じて給気用バルブ３０を開けると、コンプレッサー３２からの空気を伸縮性膜体１８側へ供給することができ、排気用バルブ３１を開けると、伸縮性膜体１８側の空気を排出することができる。
【００３７】
なお、空気配管２８に設けた逆止弁３３と圧力計３４により、供給した空気の逆流防止と必要な圧力を管理する。なお、圧力を見る場合には、開閉弁３５を開ける。
【００３８】
なお、給気用バルブ３０、排気用バルブ３１は、都合により電動バルブを用いても良い。
（作用）
次に、本実施形態の作用を説明する。
【００３９】
図１、及び図２に示すように、通常時は、伸縮性膜体１８は、運河１０の壁面１４に沿って配設されている。したがって、ゲート１２の開閉に支障をきたすことは無い。
【００４０】
本実施形態の運河１０は、水位が上下するものであり、図１において実線で示す水位３４ａは高レベル時を示し、２点鎖線で示す水位３４ｂは低レベル時を示している。
【００４１】
例えば、高レベル時の水位３４ａで、かつゲート１２が閉じた状態で気温が低下し、図６に示すように、運河１０の水３４の水面に氷３６が張った場合には、コンプレッサー３２からの空気を伸縮性膜体１８へ供給し、図７に示すように伸縮性膜体１８を膨出させる。
【００４２】
例えば、伸縮性膜体１８の寸法を横３２００mm×縦９１５mmとした場合で、伸縮性膜体内の圧力を３０．０Ｋｐａ程度とすると、伸縮性膜体１８の中心部で約３００mm程度膨張させることが出来る。
【００４３】
これにより、水３４の水面に張った氷３６が、膨張する伸縮性膜体１８に押圧されて割れ、ゲート１２の開閉を支障なく行なうことが可能となる。
【００４４】
氷３６を割るための作業としては、コンプレッサー３２、給気用バルブ３０、排気用バルブ３１の操作だけであり、簡単に氷３６を割ることが出来る。
【００４５】
なお、アイスブレーカー本体１６は、氷３６の張る高さ（水面）に合わせて設置し、伸縮性膜体１８の寸法も氷３６を割ることのできる寸法に設定しなければならないのは勿論である。
【００４６】
使用後は、伸縮性膜体１８の空気を排出することで、伸縮性膜体１８は元のように運河１０の壁面１４に沿って配設される。
【００４７】
伸縮性膜体１８は、伸張変形して膨出しているので、内部の空気を排出すれば、自身の収縮力で平面状になる。
【００４８】
なお、内部の空気をポンプ等で強制的に排気しても良い。
【００４９】
図８に示すように、伸縮性膜体１８の表面に氷３６が付着することもあるが、このような場合にも伸縮性膜体１８を膨張させれば、付着していた氷３６は剥離して落下する。
【００５０】
また、本実施形態では、アイスブレーカー本体１６をゲート１２の開く側にのみ配置したが、アイスブレーカー本体１６をゲート１２の反対側にさらに追加配置しても良い。
【００５１】
また、伸縮性膜体１８に必要以上の圧力が作用しないように、予めコンプレッサー３２に圧力調整弁（図示せず）を取り付けておくことが好ましい。
［第２の実施形態］
以下に本発明のアイスブレーカー付き水路の第２の実施形態を図面に基づき説明する。なお、第１の実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略する。
【００５２】
図９（Ａ）に示すように、本実施形態のアイスブレーカー本体１６では、壁面１４に伸縮性膜体１８と同寸法のゴム等の弾性体からなる下膜体３８を密着させており、下膜体３８の上に伸縮性膜体１８が配置されている。
【００５３】
下膜体３８は膨張させないため、伸縮性膜体１８のように伸びる必要は無い。
【００５４】
なお、下膜体３８は、伸縮性膜体１８と共に埋込金具２０、及び押え金具２４に挟持されて壁面１４に固定されている。
【００５５】
図９（Ｂ）に示すように、壁面１４には、空気配管２８の端部分にドーナツ板状の留め金具４０が埋設されている。
【００５６】
ドーナツ板状の留め金具４０の内側には雌ねじ４２が形成されており、雌ねじ４２には、下膜体３８を貫通し、座金４５を介して押え金具４４の雄ねじ４６がねじ込まれている。
【００５７】
押え金具４４は、留め金具４０の環状のシールリブ４７より大き目の円形フランジ４８が形成されており、留め金具４０と座金４５との間に下膜体３８が挟持されている。
【００５８】
なお、押え金具４４の軸芯部分には、空気を通す貫通孔５０が形成されている。
【００５９】
本実施形態では、伸縮性膜体１８が弾性体である下膜体３８に接し、空気の入る部分が弾性体である伸縮性膜体１８と弾性体である下膜体３８との間になるので、密閉度が高くなり、空気の漏れを防止することが出来る。
【００６０】
したがって、本実施形態は、壁面１４に亀裂等が入っている場合に好適である。
［その他の実施形態］
なお、上記実施形態では、図３に示すように、伸縮性膜体１８の平面形状が四隅を面取りした長方形であったが、伸縮性膜体１８の平面形状はこれに限るものでは無く、例えば、図１０に示すような小判形または楕円形等の他の形状であっても良い。
【００６１】
また、上記実施形態では、運河１０の壁面１４にゲート１２を収容する凹部５２が設けられており、この凹部５２にアイスブレーカー本体１６を設けていたが、図１１に示すように、必ずしも壁面１４に凹部５２は設けられていなくても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】第１の実施形態に係る運河の断面図である。
【図２】運河の平面図である。
【図３】アイスブレーカー本体の正面図である。
【図４】伸縮性膜体の斜視図である。
【図５】伸縮性膜体の取付部分の断面図である。
【図６】アイスブレーカー本体の断面図である。
【図７】アイスブレーカーを膨張させた状態を示す運河の平面図である。
【図８】伸縮性膜体の表面に付着した氷を剥離している状態を示す運河の断面図である。
【図９】（Ａ）は第２の実施形態に係るアイスブレーカー本体の断面図であり、（Ｂ）は空気配管の端付の拡大断面図である。
【図１０】他の実施形態に係るアイスブレーカー本体の正面図である。
【図１１】他の実施形態に係る運河の平面図である。
【符号の説明】
【００６３】
１０    水路
１２    ゲート
１６    アイスブレーカー本体（アイスブレーカー）
２８    空気配管（アイスブレーカー）
３０    給気用バルブ（アイスブレーカー）
３１    排気用バルブ（アイスブレーカー）
３２    コンプレッサー（アイスブレーカー）
３３    逆止弁（アイスブレーカー）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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