JP2008238137A - 水中面付着物除去方法 - Google Patents

Abstract

【課題】水中面付着物を効果的に除去できる水中面付着物除去方法を提供する。
【解決手段】本発明の水中面付着物除去方法は、付着物（水中付着物２９）の付着した水中面２８に放電用の電極４０の放電部４６を対向させた状態で、電源装置８から電極４０に電圧を印加することによって、電極４０の放電部４６で生じた衝撃波により水中面２８の付着物２９を除去したことを特徴とする。また、電極４６の近傍に吸引口４を設け、衝撃波で破砕されて水中に浮かんだ付着物破砕片を吸引口４より吸引して水中から除去した。
【選択図】図１

Description

本発明は、水中面付着物を効果的に除去できる水中面付着物除去方法に関する。

大量の淡水又は海水を利用している発電所や工場では、取水管に水中生物が付着して繁殖し、流路障害や機能低下の原因となっている。また、漁礁には、海草や貝類が付着すると、魚の生息環境としては好ましくない状態となる。従って、上述した取水管や漁礁のような水中物の表面（以下、水中面という）に付着した水中生物及び水中生物が生成する生成物などを除去する必要がある。
従来、水中面に付着した水中生物及び生成物などの水中面付着物に高圧水を噴射することによって水中面付着物を除去する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平５−２２８４５１号公報

しかしながら、上述した方法では、高圧水が水中面付着物に到達する前に高圧水のエネルギーが減衰してしまって、水中面付着物を効果的に除去できないという課題があった。
本発明は上記課題に鑑みなされたもので、水中面付着物を効果的に除去できる水中面付着物除去方法を提供する。

本発明の水中面付着物除去方法は、付着物の付着した水中面に放電用の電極の放電部を対向させた状態で、電源装置から電極に電圧を印加することによって、電極の放電部で生じた衝撃波により水中面の付着物を除去したことを特徴とする
電極の近傍に吸引口を設け、衝撃波で破砕されて水中に浮かんだ付着物破砕片を吸引口より吸引して水中から除去したことも特徴とする。

本発明の水中面付着物除去方法によれば、衝撃波によって付着物を効果的に破砕できる。
また、衝撃波で破砕されて水中に浮かんだ付着物破砕片を吸引口より吸引して水中から除去したので、付着物破砕片による水中汚染を防止できる。

最良の形態１
図１乃至図３は最良の形態１を示し、図１は水中付着物除去装置を示し、図２は水中面付着物除去装置に用いる放電用の電極及び電源装置の構成を示し、図３は間隔保持材を断面で示す。

図１に示すように、水中面付着物除去装置１は、水中撮影カメラ２、水中撮影カメラで撮像された画像を表示するモニター３、吸引口４、吸引機５、放電用の電極４０、電極４０に電圧を供給する電源装置８を備える。電極４０、水中撮影カメラ２、吸引口４は、支持体６に取付けられる。電源装置８、モニター３、吸引機５は、船７の上に設けられる。支持体６には、人が持ったり、図外の昇降装置に連結するための支持体位置操作棒２５が設けられ、図外の人や昇降装置が支持体位置操作棒２５を昇降することによって、支持体６の水中Ｗでの位置を調整する。２６は船７の操縦室、２７は水中構造物、２８は水中構造物２７の表面である水中面、２９は水中面２８に付着した付着物（以下、水中付着物という）、４６は電極４０の放電部である。

図２；３を参照し、電極４０、電源装置８の構造を詳細に説明する。
電源装置８は、昇圧装置１２、パルスパワー出力装置１３を備える。昇圧装置１２は、電源電圧入力部１４Ａ、図外の変圧器を備えた昇圧回路１５、出力部１４を備える。昇圧回路１５は、電源電圧入力部１４Ａに接続された電源ケーブル１４Ｃ経由で三相交流２００Ｖ電源電圧を入力して例えば直流２２ｋＶの電圧を生成し、直流２２ｋＶの電圧を出力部１４より出力する。出力部１４は、正極端子１４ａと負極端子１４ｂとを備える。パルスパワー出力装置１３は、入力端子１６、充電回路１７、出力部としての電極接続部１８を備える。入力端子１６は、正極端子１６ａと負極端子１６ｂとを備える。電極接続部１８は、正極端子１８ａと負極端子１８ｂとを備える。充電回路１７は、正極線１７ａ、負極線１７ｂ、コンデンサ装置１９、コンデンサ装置接続部２０、スイッチ２１；２２を備える。正極線１７ａには、スイッチ２１とスイッチ２２とが直列に接続される。正極線１７ａの一端が入力端子１６の正極端子１６ａに接続され、正極線１７ａの他端が電極接続部１８の正極端子１８ａに接続される。負極線１７ｂの一端が入力端子１６の負極端子１６ｂに接続され、負極線１７ｂの他端が電極接続部１８の負極端子１８ｂに接続される。コンデンサ装置接続部２０は、正極線１７ａにおけるスイッチ２１とスイッチ２２との間に並列に接続された複数の正極接続端子２０ａと、負極線１７ｂに並列に接続された複数の負極接続端子２０ｂとを備える。１対の正極接続端子２０ａと負極接続端子２０ｂとによりコンデンサ装置１９を１つ接続するためのコンデンサ装置接続端子２０Ａが形成される。即ち、コンデンサ装置接続部２０は、複数のコンデンサ装置接続端子２０Ａを備えるため、昇圧装置１２及び電極接続部１８に複数のコンデンサ装置１９を接続可能である。コンデンサ装置接続部２０は、例えば６個のコンデンサ装置接続端子２０Ａを備え、１個から６個までの任意の数のコンデンサ装置１９を接続可能である。即ち、コンデンサ装置１９を１個から６個まで任意に増減可能な電源装置８を得ることができる。スイッチ２１はコンデンサ装置１９に昇圧装置１２から供給された電圧を充電させるためのスイッチ、スイッチ２２はコンデンサ装置１９に充電された電荷を放電させて電極接続部１８経由で電極装置９に出力させるためのスイッチである。図示しないが、充電回路１７は接地（アース）されている。

電極装置９は、接続コード部３１、電極部３２を備える。接続コード部３１は、電源装置８の電極接続部１８の正極端子１８ａ及び負極端子１８ｂの各々に接続される正極端子３５ａ及び負極端子３５ｂを備えた入力側コネクタ３５と、電極部３２の電極接続コネクタ３６に接続される出力側コネクタ３７と、入力側コネクタ３５と出力側コネクタ３７とを接続する電気接続コード３８とを備える。
電極部３２は、出力側コネクタ３７と接続される電極接続コネクタ３６と、電極４０とを備える。つまり、電極部３２は、接続コード部３１の出力側コネクタ３７に着脱可能な電極接続コネクタ３６を備え、電極接続コネクタ３６が電線４３を着脱自在に接続できる図外の電線取付部を備えるため、後述するワイヤ電極４１を容易に交換できる。

図２に示すように、電極４０は、例えば、ワイヤ電極４１、あるいは、同軸電極４２を用いる。
ワイヤ電極４１は、電線４３が切断され、電線４３の切断面と電線４３の切断面との間が間隔保持材４５によって一定の放電間隔（ギャップ）に維持されたことによって放電部４６が形成された構成である。電線４３は、例えば線径２ｍｍ〜３ｍｍ程度の銅線のような導体線の周囲がビニル樹脂などの樹脂で被覆された線径４ｍｍ〜５ｍｍ程度の、いわゆる被覆線により形成される。ワイヤ電極４１は放電部４６を１つ以上備える。

図３に示すように、間隔保持材４５は、筒状に形成され、筒孔の両端部により形成された電線固定部６１；６２と、筒孔の中央部により形成された間隔維持部６３とを備える。電線固定部６１；６２の孔径は電線４３が嵌合する寸法の径に形成される。間隔維持部６３の孔径は電線固定部６１；６２の径よりも小さい径に形成される。電線固定部６１、電線固定部６２、間隔維持部６３の中心軸は同一である。間隔維持部６３と電線固定部６１；６２との段差部である段差面によりストッパとしての電線端面突当面６４；６５が形成される。
電線固定部６１；６２に嵌合された電線４３；４３の端面がそれぞれ電線端面突当面６４；６５に突き当てられた状態で、間隔保持材４５と電線４３とが図外の接着テープや接着剤などで互いに固定されることによって、間隔維持部６３が電線４３と電線４３との間に放電ギャップｇを形成する。即ち、間隔維持部６３が電線固定部６１；６２に固定された電線４３の端面と電線４３の端面との間に放電ギャップとしての間隔ｇを維持するので、放電部４６の放電ギャップを簡単かつ正確に設定できる。尚、絶縁ビニル粘着テープ、締結バンド、ゴムバンド、専用の接続具などを間隔保持材４５として使用してもよい。

図２に示すように、同軸電極４２は、例えば、＋電極のような一方電極としての棒状の内部導体７３と、内部導体７３の外周囲を被覆する筒状の絶縁体７４と、絶縁体７４の外周囲に設けられた−電極のような他方電極としての外部導体７５とにより構成される。外部導体７５は、内部導体７３の中心線に沿った方向に間隔を隔てて設けられた複数の浮遊電極７６を構成する。浮遊電極７６とは、電源装置８と電気的に絶縁された電極のことである。絶縁体７４の先端７４ｔより突出して露出する内部導体７３の先端部により形成された先端電極７３ｔとこの先端電極７３ｔに最も近い浮遊電極７６である先端側浮遊電極７６ｔとの間で先端側放電ギャップ７７が形成され、互いに対向する浮遊電極７６同士の端部７６ｓと端部７６ｓとの間で中間側放電ギャップ７８が形成される。中間側放電ギャップ７８は複数形成される。先端側放電ギャップ７７を隔てて配置された先端電極７３ｔと先端側浮遊電極７６ｔとによって放電部が形成される。中間側放電ギャップ７８を隔てて配置された浮遊電極７６と浮遊電極７６とによって放電部が形成される。即ち、同軸電極４２は、複数の放電部を備える。この場合、電極部３２は、出力側コネクタ３７と接続される電極接続コネクタ３６と、同軸電極４２とを備えるので、出力側コネクタ３７に対する電極接続コネクタ３６の着脱により同軸電極４２を容易に交換できる。

図１では電極４０として上述した同軸電極４２を使用した例を示したが、電極４０として上述したワイヤ電極４１を使用してもよい。

図１を参照し、水中面付着物除去装置１による水中面付着物除去方法を説明する。海、湖、川などの水中に存在する水中構造物２７のような水中物の水中面２８に水中付着物２９が付着している場合、その水中面２８に放電用の電極４０の放電部４６を対向させた状態で、電源装置８から電極４０に電圧を印加する。すると、電極４０の放電部４６より衝撃波が生じ、この衝撃波が水中付着物２９を破砕する。その後、吸引機５を駆動し、水中Ｗに浮かんだ水中付着物２９の破砕片を吸引口４より吸引して、吸引機５の図外のごみ収納部に取り込むことにより、水中付着物２９の破砕片を水中Ｗより除去する。

最良の形態１では、電極４０に高電圧を印加して生じる衝撃波が周囲に瞬間的な高圧力エネルギーを付与するので、エネルギーの減衰が少なく、水中付着物２９を効果的に破砕できる。
また、水中付着物２９の破砕片を吸引口４より吸引するので、水中付着物２９の破砕片による水中汚染を防止できる。
また、水中撮影カメラ２及びモニター３で水中Ｗを観察することにより、水中付着物２９と電極４０の放電部４６との位置関係を容易に調整でき、作業効果も確認できる。

最良の形態２
図示しないが、衝撃波を特定の水中付着物に集中させて水中付着物をより効果的に破砕するために、次のような衝撃波反射装置を用いればよい。
即ち、電極の放電部を楕円の第１焦点に位置させる位置決め部と、楕円の第２焦点側に設けられた衝撃波出口と、放電部で発生した衝撃波を楕円の第２焦点に反射させる衝撃波反射面とを備え、衝撃波反射面が、楕円を形成する楕円球の第１焦点側の外周面の一部と一致する凹面である楕円面の一部により形成された衝撃波反射装置を用いればよい。

本発明の水中面付着物除去装置及び水中面付着物除去方法によれば、取水管、配水管、漁礁、水中トンネルなどの水中物の表面である水中面２８に付着した水中付着物２９を除去できる。

水中面付着物除去装置を示す構成図（最良の形態１）。 放電用の電極及び電源装置の構成図（最良の形態１）。 間隔保持材の断面図（最良の形態１）。

符号の説明

１ 水中面付着物除去装置、４ 吸引口、８ 電源装置、２８ 水中面、
２９ 水中付着物（付着物）、４０ 電極、４６ 放電部、Ｗ 水中。

Claims (2)

1. 付着物の付着した水中面に放電用の電極の放電部を対向させた状態で、電源装置から電極に電圧を印加することによって、電極の放電部で生じた衝撃波により水中面の付着物を除去したことを特徴とする水中面付着物除去方法。
2. 電極の近傍に吸引口を設け、衝撃波で破砕されて水中に浮かんだ付着物破砕片を吸引口より吸引して水中から除去したことを特徴とする請求項１に記載の水中面付着物除去方法。

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