JP2638128B2 - バケット搬送システムにおけるバケット着地装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、バケット搬送システムにおけるバケット着
地装置に関する。

（従来の技術） 従来、高層住宅等における一般家庭での塵芥の収集方
式としては、塵芥を収納したゴミ袋を所定の日時に所定
の集積位置まで持ち運ぶゴミ袋方式や、また、建物の最
下階から各階に亘って配設されたダストシュートに塵芥
を各階から投下して最下階で貯留するダストシュート方
式、さらに、建物の最下階から各階に亘って配設された
シュートに塵芥を収容したカプセルを建物の各階から投
下して最下階まで搬送するカプセル搬送方式（特公昭60
−286号公報参照）が提供されている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記従来の各収集方式にはそれぞれ次
のような問題があった。

ゴミ袋方式においては、 ゴミ袋を収集する日時が予め決められているため、
この決められた日時に集積位置まで忘れずに出さなけれ
ばならず不便であるとともに、その収集日までゴミ袋を
各家庭で溜めておかなければならず、室内の整頓や衛生
上の問題がある他、腐敗に伴う臭気によって嫌悪感をも
たらす。

塵芥収集日には、塵芥集積位置に塵芥が集積散乱さ
れ、不衛生であるとともに美観上も好ましくない。

高層建築物の場合では、各家庭から塵芥集積位置ま
での持ち運びが大変で大きな労力を要する。

ダストシュート方式においては、 ダストシュート内もしくは最下階の貯留部で落下時
の衝撃等により塵芥が散乱し易く、汚染、悪臭の原因と
なるとともに、塵芥の落下によって騒音が生じる。

最下階の貯留部で火災が発生した場合、ダストシュ
ートが煙道の役目をはたし、火災を助長する恐れがあ
る。

カプセル搬送方式においては、 シュートを落下するカプセルの落下速度を該カプセ
ルの重量により制御する機能がないため、カプセル内に
収容された塵芥の重量によりシュート内を落下するカプ
セルの落下速度が異なり、このため、高層建物において
は、カプセルが軽いと落下に時間がかかり過ぎて実用上
問題があるとともに、逆に重いと落下速度が速くなり着
地時にカプセルに作用する衝撃力が増大してカプセルが
損傷する恐れがある。

一度落下させたカプセルを再利用するためにはいち
いちエレベータ等の他の手段により元の場所に回収しな
ければならず回収作業に手間がかかる。

本発明は、シュート（縦管）内に空気を供給しこの作
用でカプセル（バケット）の搬送を行うバケット搬送シ
ステムにおいて、着地時におけるバケットの衝撃を和ら
げ、この衝撃によるシステムの損傷等を防止する着地装
置を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明のバケット搬送システムにおける着地装置は、
建物の所要階に亘って配設された縦管内をバケットが搬
送可能なバケット搬送システムにおいて、前記縦管の最
下階に形成されたバケットの搬出入口に臨んでバケット
を支持するバケット支持装置が設けられ、該バケット支
持装置は所定圧力の流体が封入された衝撃吸収器を備え
てなり、縦管内を降下するバケットをバケット支持装置
上に着地させた後、衝撃吸収器に圧力流体を供給するこ
とによりバケット支持装置を上昇させ、該バケット支持
装置上のバケットを最下階の搬出入口に対向させるよう
に構成されたものである。

（作用） 着地時において、バケットはバケット支持装置に設け
られた衝撃吸収器により運動エネルギーによる衝撃を吸
収されてバケット支持装置上に着地する。この時、バケ
ット支持装置は着地したバケットの重量により下方に沈
み、バケットは搬出入口から下方にづれた位置になる。
そして、この後、衝撃吸収器に圧力流体を供給すること
でバケット支持装置を上昇させ、バケットを搬出入口と
対向する搬出入可能な位置に配置させる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第２図は、本発明の背景となるバケット搬送システム
の一例を示している。

第２図において、10は建物の所要階に亘って配設され
た縦管であり、本例では塵芥収集階になされた地上階
（最下階）から各階に亘って配設されたものを例示して
いる。この縦管10は、横断面形状が例えば矩形に形成さ
れるとともに、全長にわたって一定の大きさで延設され
ており、この縦管10内を通ってバケットＣが搬送され
る。バケットＣは、塵芥を収容する容器であり、その横
断面形状は前記縦管10の横断面形状と略同様の矩形に形
成されている。このバケットＣは、縦管10内を極めて容
易に降下できるとともに、後述する空気供給手段20によ
り縦管10内を容易に上昇できるように、該縦管10に対す
る横断面形状及び大きさが設定されている。すなわち、
後述する空気供給手段20により縦管10内に供給する空気
でバケットＣを上昇させるには、縦管10とバケットＣと
の間隙を空気が通過する時に発生する圧力とバケットＣ
の受圧面積及び重量を適切に設定する必要がある。

また、縦管10の各階及び塵芥収集階となる地上階（最
下階）部に搬出入口11が形成されている。これら搬出入
口11にはそれぞれゲート12がゲートシリンダ12aにより
開閉自在に設けられており、各ゲート12を閉塞すること
で縦管10内が密閉状態となるように構成されている。

以下説明の便宜上、地上階を除く各階に設けられた搬
出入口11を投入口11aと称し、地上階に設けられた搬出
入口11を排出口11bと称する。投入口11aの建物側にはバ
ケットＣを該投入口11aに臨む位置に配置する設置室13
が設けられている。この設置室13にはバケットＣを設置
室13と縦管10との間で搬送する図示しないバケット搬出
入装置が設けられ、また、排出口11bの建物側にも後述
する第１バケット支持装置15と排出口11b近傍に設置さ
れた塵芥貯留排出手段との間で搬送するバケット搬出入
装置が設けられている。

一方、縦管10内の地上階（最下階）部には排出口11b
に臨む位置でバケットＣを支持する第１バケット支持装
置（バケット支持装置）15が設けられている。この第１
バケット支持装置15は、第１図に示すように、第１バケ
ット支持装置15は、例えば複数個のローラ15aを備えて
なり、縦管10内を降下するバケットＣが着地する着地部
になされている。また、第１バケット支持装置15は複数
個のショックアブソーバ（衝撃吸収器）90…で支持され
ている。ショックアブソーバ90には所定圧力の流体が封
入されており、この流体の圧力は調整可能になされてい
る。本例では、ショックアブソーバ90に流体としてエア
ーを封入しており、このショックアブソーバ90にコンプ
レッサ91で圧縮エアーを供給するように構成している。

また、縦管10内の各階部には、第２バケット支持装置
14が設けられている。第２バケット支持装置14は、投入
口11a…に臨むよう縦管10内でバケットＣを支持する位
置とバケットＣの降下を許容する位置とで作動するよう
に構成されており、バケット支持位置において、バケッ
トＣの底部を支持し、バケットＣを縦管10内の各階部で
安定的に保持するとともに、投入口11aを介してバケッ
トＣの搬出入がスムースに行えるように複数のローラに
よって構成されている。

さらに、縦管10の各階部には、排気口16が設けられる
とともに、該排気口16には排気バルブ18を有する配管17
が連通されており、これにより後述する空気供給手段20
により縦管10内に供給される空気を排気する排気制御手
段19が構成されている。この排気制御手段19は、バケッ
トＣと排気口16で形成される実排気口における排気抵抗
に対応してバケットＣが受ける上昇力とバケットＣの重
量が平衡状態になり、バケットＣは縦管10内で停止状態
（浮遊）になるという原理を利用して、バケットＣを所
望の目標階で停止させるように構成されている。

縦管10の各階部には例えば光電センサ70等の位置検出
器が設けられており、この位置検出器により、バケット
Ｃが縦管10内における投入口11aに臨む位置にあること
を感知する。

縦管10の前記第１バケット支持装置15よりも下方には
空気吹出口21が設けられている。空気吹出口21はバルブ
25を有する配管23によってブロワー22の吐出口22aに連
通されている。配管23におけるバルブ25と空気吹出口21
間にはブロワー22側から空気吹出口21側へのみ流れを許
容する逆止弁24（本例では、第１図に示すようにスイン
グ式の逆止弁を図示している。）が設けられており、配
管23での空気の密閉遮断性を高め安全性を向上してい
る。一方、ブロワー22の取入口22bにはバルブ27を有す
る配管26の一端が接続されている。この配管26の他端26
aは空気を縦管10外から吸入する吸入口になされてい
る。さらに、縦管10の下部における前記第１バケット支
持装置15よりも上方には空気取入口32が設けられてお
り、空気取入口32は、前記配管26におけるバルブ27より
もブロワー22側から分岐された配管36にバルブ37を介し
て接続されている。また、配管23におけるバルブ25とブ
ロワー22との間にはバルブ29を有する配管28の一端が接
続されており、この配管28の他端28aがブロワー22から
供給される空気を縦管10外に排出する排出口になされて
いる。このように、これら空気吹出口21、空気取入口3
2、ブロワー22、各配管23,26,28,36及び各バルブ25,27,
29,37によって、空気供給手段20が構成されており、各
バルブを開閉制御することで、空気を配管26の他端26a
もしくは空気取入口32から選択的に吸引して、配管28の
他端28aもしくは空気吹出口21に選択的に供給できるよ
うになされている。

この空気供給手段20は、バルブ29,37を開にするこ
とで縦管10内を換気する換気状態、バルブ37,25を開
にすることで、縦管10内の空気吹出口21と空気取入口32
との間に上昇気流を発生させる着地速度制御状態、バ
ルブ27,29を開にすることで空気を配管26の他端26aから
好い込み配管28の他端28aから排出するいわゆるニュー
トラル状態、バルブ25、27を開にして配管26の他端26
aから吸い込んだ空気を空気吹出口21から縦管10内に供
給し、縦管10内でバケットＣを上昇させるバケット上昇
搬送状態の４つの状態を選択的に取ることができる。

また、前記配管36におけるバルブ37よりも空気取入口
32寄りには、バルブ39を有する配管38の一端が接続され
ており、空気取入口32、配管36、配管38、バルブ39によ
り排気量制御手段40が構成されている。この排気量制御
手段40は、バケット降下時にこのバケットＣにより縦管
10内で圧縮される空気の排気量を制御し、バケットＣの
降下速度を制御するものである。

上記各バルブ25,27,29,37,39はコンピュータ等の制御
装置によって開閉制御されることで前述の空気供給手段
20による空気の供給経路と供給量及び排気量制御手段40
を使い分けることができる。

さらに、縦管10の下端部には圧力測定器Ｐが設けられ
ている。この圧力測定器Ｐは、縦管10内でバケットＣが
投下された所定時間後に、密閉された状態でのバケット
Ｃにより圧縮される縦管10内の圧力を検出するもので、
この圧力測定器Ｐによって測定された圧力は前記制御装
置に出力される。

排出口11b近傍の地上階に設けられた塵芥貯留排出手
段は、反転投入装置50と塵芥貯留排出装置60とを備えて
いる。反転投入装置50は各階から移送されてきたバケッ
トＣを反転させて、このバケットＣ内に収容されている
塵芥を塵芥貯留排出装置60に投入するように構成された
ものである。塵芥貯留排出装置60は、反転投入装置50に
よって投入された塵芥を貯留した後、この塵芥を排出口
から排出して塵芥収集車80などに積み替えるように構成
されたものである。

次に、以上のように構成されたバケット搬送システム
の動作について説明する。

まず、バケットＣを降下搬送する場合、所望階の第２
バケット支持装置14を降下許容位置から縦管10内に突出
するバケット支持位置に作動させた後、この階のゲート
12を開いて投入口11aを開放し、バケットＣをバケット
搬出入装置によって設置室13から縦管10内に搬入する。
この後、ゲート12を閉じて縦管10内を気密状態にし、前
記バケット支持装置14を降下許容位置に作動させて縦管
10内から没するとバケットＣは縦管10内を降下し始め
る。この時、空気供給手段20は、上述の換気状態から、
制御装置によりバルブ27,29のみを開にして空気を配管2
6の他端26aから吸い込みブロワー22、配管23、配管28を
経て配管28の他端28aから排出するいわゆるニュートラ
ル状態になされている。そして、縦管10内を降下するバ
ケットＣは、該バケットＣにより圧縮される縦管10内の
空気をバケットＣと縦管10との間隙から徐々に上方に逃
がすことで、徐々に降下する。

従って、バケットＣの降下時において、圧力測定器Ｐ
ではバケットＣが降下し始めてから所定時間後にこの縦
管10内の圧力を測定し、制御装置では圧力測定器Ｐで測
定された圧力に基いてバケットＣの定常落下速度を演算
する。この結果、制御装置ではバルブ39を開放制御して
排気量制御手段40を作動させ、測定速度が設定速度に近
似するようバルブ39を開閉制御して排気量を制御すると
ともに、バルブ37,25を開にして空気供給手段20をニュ
ートラル状態から着地速度制御状態にする。つまり、バ
ケットＣの降下時において、制御装置では、バルブ39の
開閉制御を行って排気量制御手段40を作動させて、縦管
10内の空気を第２図において矢符Ａで示すように空気取
入口32から配管36、配管38を介して外部に排出し、この
空気の排出量を制御することで、バケットＣの降下速度
を設定速度に近似するように制御する。このようなバケ
ットＣの降下速度の制御は、投入階から空気取入口32を
通過する（着地手前）まで行われることになる。

また、この時、空気供給手段20は着地速度制御状態に
なされているので、これによって、空気取入口32から吸
い込まれた空気は、前記排気量制御手段40により配管38
の他端38aから排出されるとともに、配管36、配管26、
ブロワー22、配管23を経て空気吹出口21から供給されて
再び空気取入口32から吸い込まれて循環することで、縦
管10内の空気吹出口21と空気取入口32との間で上昇気流
を発生させている。そして、バケットＣが空気取入口32
を通過した後、つまり、この通過後から着地するまでの
着地区域において、バケットＣは、空気吹出口21と空気
取入口32との間に発生した上昇気流により降下速度が遅
くなるよう制御されて、第１バケット支持装置15にゆっ
くりと着地する。この着地時において、バケットＣによ
る第１バケット支持装置15への衝撃はショックアブソー
バ90により吸収される。

バケット着地時の運動エネルギーEkは下記式（１）か
ら演算することができ、 Ek＝1/2mυ^２ …（１） m:質量 υ：バケットの降下速度 この運動エネルギーEkを相殺するような圧力が得られ
るようにショックアブソーバ90に圧縮空気を供給するこ
とでバケット着地時の衝撃を吸収する。

バケットＣの質量ｍと、バケットＣの降下速度υは、
圧力測定器Ｐによる測定結果に基いて求めることができ
る。すなわち、バケットＣにより圧縮される縦管10内の
空気の圧力P_sは、 となり、これにより圧力測定器Ｐで縦管10内の圧力P_sを
検出することで上記（２）式からmgが求まり、バケット
Ｃの質量ｍが算出できる。また、バケットＣの定常落下
速度υは、 m:バケット質量 ρ：空気比重量 C_d:空気抵抗係数 S_p:縦管断面積 S_c:バケット受圧面積 となり、上記mgを（３）式に代入することによって、定
常落下速度υを求めることができる。

そして、第１バケット支持装置15上に着地したバケッ
トＣは、このバケットＣの自重によって第１バケット支
持装置15が下方に沈むため排出口11bよりも下方にづれ
た状態で配置されることになる。このため、ショックア
ブソーバ90にコンプレッサ91で圧縮エアーを供給し、こ
のショックアブソーバ90を伸長されることで第１バケッ
ト支持装置15を上昇させ、バケットＣを排出口11bと対
向する搬出入可能な位置まで上昇させる。

この後、空気供給手段20では、バルブ29,37のみを開
にして縦管10内の空気を配管36、配管26、ブロワー22、
配管23、配管28を経て外部に排出することで、換気状態
になる。そして、地上階のゲート12を開いてバケットＣ
をバケット搬出入装置により排出口11bから搬出し、反
転投入装置50でバケットＣ内に収容された塵芥を塵芥貯
留排出装置60に投入する。

次に、バケットＣを地上階から所望階まで上昇搬送さ
せる場合について説明する。

反転投入装置50によって塵芥を塵芥貯留排出装置60に
投入した空のバケットＣは、バケット搬出入装置で再び
縦管10内に搬入され、縦管10内において第１バケット支
持装置15に支持される。この後、ゲート12を閉じて、制
御装置によりバケットＣを搬送しようとする所望階の排
気制御手段19の排気バルブ18を開にするとともに、この
制御装置によりバルブ25,27のみを開くことで空気供給
手段20をバケット上昇搬送状態にする。これより、空気
は第２図において矢符Ｂに示すように配管26の他端26a
から配管26、ブロワー22、配管23、空気吹出口21に送ら
れ、この空気吹出口21から縦管10内に供給される。この
ように空気を空気取入口21から供給することで、空バケ
ットＣは縦管10内を上昇する。

そして、排気バルブ18が開になされている所望階にバ
ケットＣが達すると、バケットＣはその受圧部でその位
置を維持するだけの風量を受け、上昇に寄与していた風
量の一部が排気口16より排出される形となり、結果的に
そのバケットＣと釣り合う上昇力が得られることにな
る。これにより、バケットＣは停止（浮遊）状態にな
る。このように所望階に停止したバケットＣは、光電セ
ンサ70によってその存在が確認され、これによってその
所望階の第２バケット支持装置14がバケット支持位置に
作動し、バケットＣを支持する。この後、この階のゲー
ト12が開かれ、バケットＣはバケット搬出入装置によっ
て縦管10内から設置室13に搬出される。

そして、縦管10内でバケットＣの搬送を行わない場合
は、バルブ29,37を開にして空気供給手段20を換気状態
にする。

このように、バケット搬送システムはバケットＣを各
階と最下階（地上階）との間で往復搬送することができ
る。

なお、バケットＣの横断面形状は本例に限らず、縦管
10の横断面形状に対応するよう例えば円形、楕円等に形
成してもよい。

（発明の効果） 以上述べたように、本発明によれば、バケット支持装
置に備えた衝撃吸収器によりバケット着地時の衝撃を確
実に吸収することができ、衝撃に起因するバケットの損
傷等を防止して耐久性の向上を図るとともに、安全で信
頼性の高い搬送システムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明に係るバケット搬送システム
における着地装置の一実施例を示し、第１図は着地装置
を示す側面図、第２図は本発明の背景となるバケット搬
送システムの一例を示す概略の側面図である。 10……縦管、11b……排出口（排出入口） 15……第１バケット支持装置（バケット支持装置） 90……ショックアブソーバ（衝撃吸収器） Ｃ……バケット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 一平 神奈川県横浜市鶴見区尻手３丁目２番43 号 新明和工業株式会社内 (72)発明者 谷口 利治 神奈川県横浜市鶴見区尻手３丁目２番43 号 新明和工業株式会社内 (72)発明者 小林 有成 東京都中央区京橋２丁目16番１号 清水 建設株式会社内 (72)発明者 菊地 孝眞 東京都中央区京橋２丁目16番１号 清水 建設株式会社内 審査官 渕野 留香

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】建物の所要階に亘って配設された縦管内を
   バケットが搬送可能なバケット搬送システムにおいて、 前記縦管の最下階に形成されたバケットの搬出入口に臨
   んでバケットを支持するバケット支持装置が設けられ、
   該バケット支持装置は所定圧力の流体が封入された衝撃
   吸収器を備えてなり、縦管内を降下するバケットをバケ
   ット支持装置上に着地させた後、衝撃吸収器に圧力流体
   を供給することによりバケット支持装置を上昇させ、該
   バケット支持装置上のバケットを最下階の搬出入口に対
   向させるように構成されたことを特徴とするバケット搬
   送システムにおけるバケット着地装置。