(57)【要約】【課題】発電所を停止することなく、低コストで水路内を清掃することのできる装置を提供する。【解決手段】水路１を流れる水から水圧を受ける推進部材３０と、推進部材３０の上流側に連結された支持枠２０と、支持枠２０の外周側に取付けられた上流側及び下流側清掃部材２１、２２と、を備え、支持枠２０は上流側及び下流側清掃部材２１、２２が水路１の内壁に接するように外周側に向かって広がる機構を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水路の内壁面を清掃するための水路清掃装置であって、
前記水路を流れる水から水圧を受けて、下流に向かう推進力を発生させる推進部材と、
前記推進部材により推進されるとともに、前記水路の内壁に当接する清掃部材と、を備えることを特徴とする水路清掃装置。
【請求項２】
請求項１記載の水路清掃装置であって、
前記推進部材に連結されると共に、前記清掃部材が取り付けられた支持部材を備え、
前記支持部材は、前記清掃部材を外側に向けて押し出す機構を備え、
前記清掃部材は前記機構により押し出されることにより前記水路の内壁に当接することを特徴とする水路清掃装置。
【請求項３】
前記支持部材は、複数に分割された環状部材と、前記複数に分割された環状部材の間に介装されたばね材とで構成されることを特徴とする請求項２記載の水路清掃装置。
【請求項４】
前記支持部材は、柔軟な環状部材と、前記環状部材の中心付近に配置された中心部材と、前記中心部材と前記環状部材とを結ぶように放射状に取り付けられた弾性を有する複数の支柱とで構成されることを特徴とする請求項２記載の水路清掃装置。
【請求項５】
前記清掃部材は、弾性を有する断面鉤状の鉤状部材からなることを特徴とする請求項１から４何れかに記載の水路清掃装置。
【請求項６】
前記清掃部材は、ワイヤーブラシからなることを特徴とする請求項１から４何れかに記載の水路清掃装置。
【請求項７】
前記推進部材は、網目状の袋体からなり、前記網目の粗密を調整することにより、水から受ける水圧を調整可能であることを特徴とする請求項１から６何れかに記載の水路清掃装置。
【請求項８】
請求項１記載の水路清掃装置であって、
前記推進部材は、網目状または升目状に編まれた、自由に転がることのできる球体であり、該球体の全外周に毬栗状に、弾力性を有する部材からなるワイヤーブラシが前記清掃部材として取り付けられることを特徴とする水路清掃装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電所の取水路や排水路などの水路の内壁を清掃するための水路清掃装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
水力発電所の取水路や排水路の内壁は、微小な泥の付着、藻類などの付着、及び微小な水中生物の繁殖などにより、汚損が発生する。このような汚損を放置してしまうと、流水に対する抵抗となり発電量が低下したり、藻類や水中生物が腐敗し、異臭が発生したりすることがある。このため、発電所の運転を停止し、水路を断水して、水路内に作業員が入り清掃作業を行っている。しかし、このような水路内での清掃作業は危険が伴い、また、清掃作業に費用がかかるなどの問題があった。そこで、水路内に作業員が入ることなく清掃可能な装置として、例えば、特許文献１には、水路内の付着物を遠隔操作で除去する清掃装置が記載されている。
【特許文献１】特開平５−１４６７６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記の清掃装置は複雑な機構を有するため、製作コストが高額になってしまうという問題がある。本発明は、上記の問題に鑑みなされたものであり、その目的は、発電所を停止することなく、低コストで水路内を清掃することのできる装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の水路清掃装置は、水路の内壁面を清掃するための水路清掃装置であって、前記水路を流れる水から水圧を受けて、下流に向かう推進力を発生させる推進部材と、前記推進部材により推進されるとともに、前記水路の内壁に当接する清掃部材と、を備えることを特徴とする。
ここで、前前記推進部材に連結されると共に、前記清掃部材が取り付けられた支持部材を備え、前記支持部材は、前記清掃部材を外側に向けて押し出す機構を備え、前記清掃部材は前記機構により押し出されることにより前記水路の内壁に当接してもよい。
【０００５】
また、前記支持部材は、複数に分割された環状部材と、前記複数に分割された環状部材の間に介装されたばね材とで構成されてもよい。また、前記支持部材は、柔軟な環状部材と、前記環状部材の中心付近に配置された中心部材と、前記中心部材と前記環状部材とを結ぶように放射状に取り付けられた弾性を有する複数の支柱とで構成されてもよい。
【０００６】
また、前記清掃部材は、弾性を有する断面鉤状の鉤状部材からなるものであってもよく、また、ワイヤーブラシからなるものであってもよい。
また、前記推進部材は、網目状の袋体からなり、前記網目の粗密を調整することにより、水から受ける水圧を調整可能であってもよい。もちろん、流水を含むことによる水圧から推進力を得ようとするものであるから、網目状ではなく布やビニールなど水を透過させない部材により水の受け皿となるものを構成し、その面積を変えることで水の流れに適合させた推進力を得ることも可能である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、推進部材が受けた水路を流れる流水の圧力を利用して、水路内を移動するとともに支持部材に取り付けられた清掃部材により、水路の内壁を清掃することができるため、発電所を停止することなく水路内を清掃することができる。また、比較的に単純な構成であるため、コストを削減することができる。
また、本発明の水路清掃装置は、軽量かつ単純に構造で、水路上流に投入し、水槽など水路下流の開口部で回収し、折りたたむなどして上流投入場所へ運搬し、水車を運転しながら何度でも繰り返し清掃が可能なことから、汚損状態が比較的軽度な状態で施工可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の水路清掃装置の一実施形態を図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態の水路清掃装置の構成を示し、同図（Ａ）は、水路方向の鉛直断面図、同図（Ｂ）は（Ａ）におけるＡ−Ａ´断面図である。本実施形態の水路清掃装置１０による清掃の対象となる水路１は、発電所の取水路などの水路であり、内壁には、微小な泥や、藻類などの付着や、微小な水中生物の繁殖などにより、汚れが付着している。本実施形態の水路清掃装置１０は、このような汚れが付着した水路１の内壁を清掃するためのものであり、図１に示すように、水路１を流れる水流の水圧を受けるための推進部材３０と、推進部材３０の上流側にワイヤー３１により連結された複数の環状の支持枠２０と、各支持枠２０の外周に取付けられた上流側清掃部材（特許請求の範囲における鉤状部材に相当）２１と、下流側清掃部材２２と、で構成される。
【０００９】
推進部材３０は、リング状の部材３０Ａに取付けられた網状の袋体からなる。水路清掃装置１０は、推進部材３０が水路１を流れる水流より水圧を受けることにより、水路１を下流に向かって移動することができる。
【００１０】
水路１を流れる水の流れが遅い場合には、推進部材３０の網目を細かくするとよい。これにより、推進部材３０の流水に対する抵抗が大きくなるため、水路清掃装置１０の受ける推進力が大きくなり、水路清掃装置１０の移動速度が速くなる。また、水路１を流れる水の流れが速い場合には、推進部材３０の網目を粗くするとよい。これにより推進部材３０の流水に対する抵抗が小さくなるため、水路清掃装置１０の受ける推進力が小さくなり、水路清掃装置１０の移動速度を遅くすることができる。このように推進部材３０の網目の粗密を調整することにより、水路清掃装置１０の移動速度を調整することができる。
【００１１】
図２は、支持枠２０の構成を示す図である。同図に示すように、支持枠２０は、複数に分割された環状のリング部材２４と、各リング部材２４の間に介装されたばね材２５とで構成される。かかる構成により、支持枠２０は外周方向に向かって伸縮可能であるとともに、ばね材２５がリング部材２４を押圧することにより外周側に向かって広がる。このため、支持枠２０の外周側に取り付けられた上流側及び下流側の清掃部材２２は、常に水路１の内壁に当接することとなる。
【００１２】
図１に戻り、支持枠２０の側面及び底面には外周に向かって車輪２３が取り付けられており、水路清掃装置１０は、この車輪２３が水路１の内壁に接しながら移動する。これにより、水路１に屈曲部などがある場合でも水路１に沿って移動することができる。
また、水路清掃装置１０は、この車輪２３とは別に、水路内の凹凸により水路清掃装置１０が引掛ったことを検知すると、電動モータにより駆動される車輪（不図示）を備える。これにより、水路１内の凹凸に水路清掃装置１０が引掛った場合であっても、この車輪が駆動されることで、移動を続けることができる。
【００１３】
下流側清掃部材２２は、断面円弧状の弾力性を有する部材からなり、その外周部が水路１の内壁に接するように支持枠２０に下流側に向けて取り付けられている。また、上流側清掃部材２１は、弾力性のある断面鉤状の部材からなり、先端の屈曲した部分が水路１の内壁に当接するように支持枠２０に上流側に向けて取付けられている。
【００１４】
このような水路清掃装置１０を用いて、水路１の清掃を行う場合には、水路１の上流側に水路清掃装置１０を設置する。水路清掃装置１０は、推進部材３０が水路１を流れる流水より水圧を受けることにより、水路１内を下流側に向かって移動する。この際、水路１の径に併せて支持枠２０が伸縮するため、上流側及び下流側清掃部材２１，２２が水路１の内壁に当接する。このように、上流側及び下流側清掃部材２１，２２が水路１の内壁に当接した状態で、水路清掃装置１０が水路１内を移動することにより、下流側清掃部材２２が水路１の内壁の汚れをこすりとり、また、上流側清掃部材２１の先端が水路１の内壁を引掻き、付着した微小な泥や、藻類や、微小な水中生物などを除去することができる。
【００１５】
以上説明したように本実施形態の水路清掃装置１０によれば、発電所を停止させることなく、清掃作業を行うことができるため、発電所を停止させることによる損失を防ぐことができる。また、比較的に単純な構成であるため、廉価で製作することができ、清掃作業にかかるコストを削減できる。
【００１６】
なお、本実施形態では、清掃部材として、水路１の内壁に当接する下流側清掃部材２２と、水路１の内壁を引掻くような上流側清掃部材２１とを用いる構成としたが、これに限らず、図３に示すような、清掃部材としてナイロン、金属、又は炭素繊維などからなるワイヤーブラシ２６を用いる構成とすることもでき、要するに、水路の内壁に当接した状態で移動することにより、汚れを取り除くことができるものであれば用いることができる。
【００１７】
また、本実施形態では、支持枠２０を、複数に分割された環状のリング部材２４の間にばね材２５を介装させることにより拡径及び収縮することができる構成としたが、これに限らず、例えば、図４に示すような、柔軟なリング状部材４３と、リング部材４３の中心に設けられた中心部材４１と、中心部材４１からリング部材４３に延びる弾性を有する支柱４２とからなる支持枠４０を用いることもできる。かかる構成の支持枠４０によっても、水路の内径が変化すると、リング部材４３が変形するとともに支柱４２が伸縮するが、支柱４２が弾性を有することにより、リング部材４３を外周側に向かって押圧するため、リング部材４３の外周に取り付けられた清掃部材を常に水路の内壁に当接させることが可能となる。
また、本実施形態の水路清掃装置１０の特徴は水流を利用して推進し、柔軟性または可動変形のできるワイヤーブラシやヘラ状の清掃具で清掃することを特徴としており、前記推進部材を、網目状または升目状に編まれた、自由に転がることのできる、水路内径の０．７倍から０．９倍程度の直径の球体とし、その全外周に毬栗状に、適度な弾力性を有する部材のワイヤーブラシが前記清掃部材として取り付ける形態としても十分所要の目的を達成しうるものである。
【００１８】
また、上記の説明では、本実施形態の水路清掃装置１０により、発電所の取水路の水路を清掃する場合を例として説明したが、これに限らず、水の流れのある水路であれば本発明の水路清掃装置１０により清掃することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施形態の水路清掃装置の構成を示し、同図（Ａ）は、水路方向の鉛直断面図であり、同図（Ｂ）は（Ａ）におけるＡ−Ａ´断面図である。
【図２】支持枠の構成を示す図である。
【図３】清掃部材としてワイヤーブラシを用いた水路清掃装置を示す図である。
【図４】別の実施形態の支持枠を示す図である。
【符号の説明】
【００２０】
１  水路
１０  水路清掃装置
２０  支持枠
２１  上流側清掃部材
２２  下流側清掃部材
２３  車輪
２４  リング部材
２５  ばね材
３０  推進部材
３１  ワイヤー
４０  支持枠
４１  中心部材
４２  支柱
４３  リング部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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