JP5042076B2 - 吸引装置および吸引車 - Google Patents

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Description

本発明は、タンク内に回収対象物を吸引回収する吸引装置およびこの吸引装置を搭載した吸引車に関する。
従来より、建設作業現場や下水処理場などにおいて汚泥、土砂、廃液等の回収対象物をタンク内に回収し、これら回収対象物を処理場等の所定場所に運搬する吸引車が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
特許文献1に開示されている吸引車は、タンク内部を減圧することによって回収対象物をタンク内に吸引回収する。吸引車には、タンク内を減圧するために、ブロワとこのブロワがタンク内から吸入する空気を浄化する集塵装置とが設けられている。
また、ブロワの作動により発生する騒音を低減するために、ブロワの上流側および下流側にサイレンサが設けられている。
特開2006−272985号公報
ブロワの作動によって発生する騒音は、ブロワの吸引側および吐出側の双方にサイレンサを設けることである程度低減することができる。しかし、ユーザは更なる騒音の低減を望んでいた。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、ブロワの吸引側および吐出側にサイレンサを設けた吸引装置において、ブロワの作動によって発生する騒音の更なる低減を図った吸引装置を提供することを目的とする。また、本発明はそのような吸引装置を搭載した吸引車を提供することをも目的とする。
上述の課題を解決するための手段として、本発明の吸引装置は、以下のように構成されている。すなわち、本発明の吸引装置は、回収対象物を回収するレシーバタンクと、前記レシーバタンク内の空気を加減圧するためのブロワと、前記レシーバタンクと前記ブロワの吸込側との間に接続される上流側集塵装置と、前記上流側集塵装置と前記ブロワの吸込側との間に接続される上流側サイレンサと、前記ブロワの吐出側に接続される下流側集塵装置と、前記ブロワの吐出側と前記下流側集塵装置との間に接続される下流側サイレンサと、前記下流側サイレンサ内に連通し、前記下流側サイレンサ内で凝集する水を排出するための排水路と、を備え、前記下流側集塵装置は貯水部を有しており、前記排水路は、前記下流側サイレンサ内と前記下流側集塵装置の貯水部とを連通していることを特徴としている。
かかる構成を備える吸引装置によれば、下流側サイレンサ内で冷却水が凝集しても、凝集した冷却水は、排路を通じて下流側サイレンサの外部へ排出される。これにより、下流側サイレンサ内での冷却水の滞留による消音効果の低下を防止することができる。また、下流側サイレンサ内での冷却水の滞留を抑制することができるので、下流側サイレンサをブロワに近づけて設置することができ、これらの距離が短縮されることにより、さらに高い騒音低減効果が得られる。しかも、下流側サイレンサ内に凝集するブロワの冷却水が排水路を通じて下流側集塵装置の貯水部に送られるため、冷却水の消耗の抑制が図られる。
本発明の吸引装置は、つぎのように構成されていてもよい。すなわち、本発明の吸引装置は、上記構成において、前記上流側サイレンサは、空気の入口と出口との間に膨張室を有しており、前記膨張室に、多数の孔が形成されて両端開口部が前記空気の入口および出口にそれぞれ臨んだ多孔筒体と、この多孔筒体の外周面に巻き付けられた第1吸音材シートと、この第1吸音材シートの外周面に巻き付けられた第2吸音材シートと、を備えており、前記第1吸音材シートと前記第2吸音材シートとは音響透過損失の周波数特性が相異なるものであることを特徴としている。
かかる構成を備える吸引装置によれば、広い周波数域で騒音低下を図ることが可能となる。
本発明の吸引装置は、つぎのように構成されていてもよい。すなわち、本発明の吸引装置は、前記多孔筒体の外周面から外方へ突出したフランジが複数形成されており、これらの間に前記第1および第2吸音材シートが重ね合わせた状態で巻き付けられていることを特徴としている。
かかる構成を備える吸引装置によれば、前記第1および第2吸音材シートが多孔筒体の外周面の所定位置にフランジによって係止されるので、外から加わる振動などによって、第1および第2吸音材シートが多孔筒体の所定位置からずれてしまい、消音効果が損なわれることが防止される。
本発明の吸引装置は、つぎのように構成されていてもよい。すなわち、本発明の吸引装置は、前記下流側サイレンサは、空気の入口と出口との間に膨張室を有し、この膨張室内に、上側に空気流路を確保しつつ前記入口から流入する空気が直接吹き当たるように立設された隔壁を備えることを特徴としている。
かかる構成を備える吸引装置によれば、下流側サイレンサの膨張室内に上記のような隔壁が設けられているので更に消音効果の向上が図られる。
本発明の吸引車は、上記何れかの吸引装置を搭載したことを特徴とするものであり、かかる構成を備える吸引車によれば、既述した吸引装置と同様の作用効果が奏される。
本発明に係る吸引装置および吸引車によれば、下流側サイレンサ内で冷却水が凝集しても、凝集した冷却水は、排路を通じて下流側サイレンサの外部へ排出される。これにより、下流側サイレンサ内での冷却水の滞留による消音効果の低下を防止することができる。また、下流側サイレンサ内での冷却水の滞留を抑制することができるので、下流側サイレンサをブロワに近づけて設置することができ、これらの距離が短縮されることにより、従来より高い騒音低減効果が得られる。
[吸引車の外観説明]
以下、本発明の実施の形態に係る吸引装置を搭載した吸引車について図面を参照して説明する。
図1は、本発明の実施の形態に係る吸引装置1を搭載した吸引車2を示す左側面図、図2は上記吸引車2を示す平面図、図3は上記吸引車2を示す背面図である。
吸引車2においては、車両のシャーシフレーム3上にサブフレーム4が設置されている。サブフレーム4上には、後部に、回収対象物を回収するレシーバタンク5が搭載されている。回収対象物は、例えば汚泥、土砂、廃液等である。
このレシーバタンク5は、後端開口を有する本体51と、前記後端開口を開閉するテールゲート53とを備えている。テールゲート53は、本体51の上部後端部にヒンジピン52を介して回動自在に軸支されている。さらに、本体51およびテールゲート53の間には開閉シリンダ54が配設されている。この開閉シリンダ54を伸縮作動させることによってテールゲート53は本体51の後端開口を開閉する。
レシーバタンク5の本体51の上部には、タンク加減圧配管7が接続されている。テールゲート53の下側には、回収対象物の吸引口となる開閉弁付吸引口8と、回収対象物の排出口となる開閉弁付排出口9とが設けられている。
レシーバタンク5は、サブフレーム4(車体)に対して傾動ピン10を介して傾倒自在に軸支されており、サブフレーム4およびレシーバタンク5の間には傾倒シリンダ11が配設されている。傾倒シリンダ11を伸縮作動させることにより、レシーバタンク5が傾動ピン10回りに起立回動または倒伏回動する。なお、タンク加減圧配管7は、上記レシーバタンク5の回動動作に対応するため、その一部がフレキシブルホース等の可撓材料で構成されている。
吸引車2がそのレシーバタンク5内に回収対象物を吸引回収する場合、レシーバタンク5内の空気を減圧し、開閉弁付吸引口8に接続した図示しない吸引ホースを通じて外部からレシーバタンク5内に回収対象物を吸引する。
一方、吸引車2がレシーバタンク5内の回収対象物を所定の場所(例えば汚泥処理場など)へ排出する場合、レシーバタンク5内の空気を加圧し、開閉弁付排出口9に接続した図示しない排出ホースを通じてレシーバタンク5内の回収対象物を外部へ排出する。また、テールゲート53を開き、レシーバタンク75を起立回動させることによりレシーバタンク75内の回収対象物を排出することもできる。
運転室13とレシーバタンク5との間には、レシーバタンク5内の空気を加減圧するためのブロワ25、バルブ、その他の配管類が搭載されている。
[配管図]
以下、図4に示す配管図に基づいて吸引車2が搭載している吸引装置1について説明する。
レシーバタンク5には、レシーバタンク5内の空気を加減圧する際に空気を送給又は吸引するためのタンク加減圧配管7が接続されている。タンク加減圧配管7は、途中位置で吸引配管21と加圧配管22に分岐している。なお、吸引配管21の途中位置には、管路を開閉するバルブV1が介設され、加圧配管22の途中位置には、同じく管路を開閉するバルブV2が介設されている。
吸引配管21は、下流端において、上流側キャッチャ(サイクロン集塵機)23の吸入口23aに接続されている。上流側キャッチャ23の排出口23bは、配管24を介してブロワ25の吸込側に接続されている。配管24の途中位置には上流側サイレンサ26が介設されている。ブロワ25の吐出側は、配管27を介して下流側サイレンサ28の空気入口28aに接続されている。なお、上流側サイレンサ26および下流側サイレンサ28については後に更に詳述する。
下流側サイレンサ28の第1アウトポート(空気出口)28bは、配管30を介して下流側キャッチャ(サイクロン集塵機)31の吸入口31aに接続されている。なお、配管30の途中位置には、管路を開閉するバルブV3が介設されている。また、下流側サイレンサ28の第2アウトポート28cには、加圧配管22が接続されている。さらに、下流側サイレンサ28の第3アウトポート28dには下流側サイレンサ28を異常圧力から保護するためのリリーフ弁33がリリーフ配管32を介して接続されている。
下流側キャッチャ31の大気バイパスポート31bは、配管34を介して配管24の途中位置に接続されている。なお、配管34の途中位置には、管路を開閉するバルブV4が介設されている。
上流側キャッチャ26と下流側キャッチャ28とは、1つのタンク35に一体的に搭載されている。タンク35内は隔壁36が設けられており、この隔壁36によって、上流側キャッチャ22および下流側キャッチャ31が収集した粉塵、水滴等が別々に蓄積されるようになっている。以下、隔壁36を境にしてタンク35の下流側を下流側タンク35a、タンク35の上流側を上流側タンク35bという。
ブロワ25と下流側タンク35aとは、冷却水供給配管40によって連通されている。冷却水供給配管40の途中位置には管路を開閉するバルブV5が介設されており、バルブV5が開いた状態で下流側タンク35a(下流側キャッチャ28の貯水部)内に貯留され
た冷却水が霧状となってブロワ25側へ供給されるようになっている。
つぎに、上流側サイレンサ26および下流側サイレンサ28について詳述する。
上流側サイレンサ26は、図5に示すように、外筒261、多孔筒体262、第1吸音材シート263および第2吸音材シート264等で構成されており、空気入口26aと空気出口26bとの間に、これら出入口26a,26bや上流側サイレンサ26に接続される配管24より流路断面積の大きい膨張室26cを有している。この膨張室26cには、多孔筒体262、第1吸音材シート263および第2吸音材シート264が設けられている。また、上流側サイレンサ26は、空気入口26aを上に空気出口26bを下に向けて設置されている。
図6に示すように、外筒261は、外筒本体261aと、外筒本体261aの空気入口側に形成されたフランジ部261bとで構成されている。フランジ部261bは、後述する多孔筒体262の第1フランジ262aのサイズに対応している。外筒本体261aは、膨張室26cの外殻を形成する大径部261a1とこれより小径であり且つ配管24の径に対応した小径部261a2と、これら大径部261a1および小径部261a2の間に連続した膨張室26cの空気の出口側端面壁となる下流側端面壁261a3とで構成されている。
図7に示すように、多孔筒体262は、多数の孔が形成された円筒体などの筒体であり、前記外筒本体261aの大径部261a1内に所定の隙間をあけて挿入される。この多孔筒体262の両端開口部は空気出入口26a,26bに臨むようにして配置されており、その外周面の両端部から外方へ突出した第1および第2フランジ262a,262bが形成されている。また、多孔筒体262の外周面の中間部から同じく外方へ突出した第3フランジ262cが形成されている。上流側となる第1フランジ262aは、外筒261のフランジ部261bに重ね合わせて、図示しないボルト、ナット等の締結具によりパッキン265を介して締結されている(図5参照)。この第1フランジ262aには、接続される配管24の径に対応した空気入口26aが形成されている。なお、下流側の端部に形成されている第2フランジ262bは、外筒261の下流側端面壁261a3から隙間を設けて配置されている。
また、図5に示すように、第1吸音材シート263は、第1フランジ262aと第3フランジ262cとの間、および第3フランジ262cと第2フランジ262bとの間の計2箇所において、多孔筒体262の外周面に巻き付けられている。また、第2吸音材シート264は、上記2箇所の第1吸音材シート263の外周面にそれぞれ巻き付けられている。第1吸音材シート263と第2吸音材シート264とは、音響透過損失の周波数特性が相異なるものである。例えば、何れか一方の吸音材シートは所定周波数以上の高周波域で他方の吸音材シートより音響透過損失が高く、他方の吸音材シートは前記所定周波数未満の低周波域で一方の吸音材シートより音響透過損失が高いものを採用することがきる。このように、音響透過損失の周波数特性が相異なる複数の吸音材シートを組み合わせて使用することで、広い周波数域での騒音低下を図ることが可能となる。
図8に示すように、下流側サイレンサ28は、両端に接続される配管27,30より流路断面積が大きい膨張室28eを有する本体筒281と、この本体筒281内に固設された隔壁282と、本体筒281内に連通した排水路283と、を備えている。この下流側サイレンサ28は、本体筒281内での空気流路の方向が水平方向になるように設置されている。
本体筒281の両端部には、上流側の配管27に接続される空気入口28aと下流側配管30に接続される空気出口28bが形成されている。また、空気出口28bの近傍の側面には、加圧配管22に接続されるフランジ284、リリーフ配管32に接続するためのフランジ285が設けられている。
隔壁282は、本体筒281内において、その上側に空気流路を確保しつつ、空気入口28aから流入する空気が直接吹き当たるように立設されている。また、隔壁282の上縁部には空気入口28a側へ屈曲した屈曲部282aが形成されており、隔壁282の下部には、水抜き穴282bが形成されている。
排水路283は、例えば、本体筒281内の底部に連通した配管によって構成されている。排水路283は、本体筒281内と下流側タンク35aとを連通している。
[回収対象物の吸引処理]
上記配管構成において、レシーバタンク5内の空気を減圧する場合について説明する。この場合、バルブV1、バルブV3およびバルブV5が開放され、バルブV2およびバルブV4が閉鎖される。
上記バルブ操作後、吸引車2のエンジンの回転駆動力によりブロワ25が回転駆動されて、ブロワ1の吸入側から空気が吸入され、ブロワ1の吐出側から空気が吐出される。すると、図4の配管に沿った実線矢印で示すように、レシーバタンク5内の空気は、タンク加減圧配管7、吸引配管21を通じて上流側キャッチャ23に吸入される。
上流側キャッチャ23は、円筒状の円筒室と、該円筒室の下方に連続した略円錐形状の円錐室とからなる処理チャンバ23cを備えている。上流側キャッチャ23に粉塵等を含む空気が吸入されると、処理チャンバ23cの内壁面に沿って螺旋気流が発生し、大部分の粉塵等は円錐室の下端開口から下方へ落下し、上流側タンク35bに貯水された水に塵芥等が溶け込むようにしてタンク35内に回収される。
一方、粉塵等が分離された空気は、螺旋気流の中心を上昇して処理チャンバ23c内の上側に設けられた排出管23dから上流側キャッチャ23の上方へ排出される。
上流側キャッチャ23から上方へ排出された空気は配管24およびこの配管24の途中位置に介設された上流側サイレンサ26を通じて、ブロワ25の吸込側へ吸入され、ブロワ25の吐出側から吐出される。このとき、ブロワ25には、冷却水供給配管40を通じて冷却水が供給され、冷却水が霧状となって吸入空気中に混入される。
ブロワ25の吐出側から吐出された冷却水を含んだ空気は、配管27、下流側サイレンサ28、配管30を通じて下流側キャッチャ31に吸入される。
下流側キャッチャ31も、円筒状の円筒室と、円筒室の下方に連続した略円錐形状の円錐室とからなる処理チャンバ31cを備えている。下流側キャッチャ31に粉塵、冷却水等を含む空気が吸入されると、処理チャンバ31cの内壁面に沿って螺旋気流が発生し、大部分の粉塵、冷却水等は円錐室の下端開口から下方へ落下し、タンク35内に回収される。
一方、下流側キャッチャ31において粉塵等が分離された空気は螺旋気流の中心を上昇して処理チャンバ31c内の上側に設けられた排出筒31dから大気へ排出される。
ところで、レシーバタンク5内へ回収対象物を吸引回収のために、ブロワ25が作動すると、その作動騒音がブロワ25の上流側の配管24内およびブロワ25の下流側の配管27内を伝播する。
ブロワ25の上流側の配管24内を伝播する作動騒音は、上流側サイレンサ26内に入り、上流側サイレンサ26において低減される。すなわち、上流側サイレンサ26内に入った作動騒音(音波)は、まず膨張室26cに入ることによって低減される。さらに、膨張室26c内に入った作動騒音は、多孔筒体262の孔、第1吸音材シート263および第2吸音材シート264を順に通過することで低減される。ここで、第1吸音材シート263と第2吸音材シート264とを音響透過損失の周波数特性が相異なるものとすることで、広い周波数域での騒音低下が図られる。例えば、第1吸音材シート263の吸音材シートが所定周波数以上の高周波域で第2吸音材シート264より音響透過損失が高く、第2吸音材シート264が前記所定周波数未満の低周波域で第1吸音材シート263より音響透過損失が高いものとすることができる。
また、ブロワ25と上流側の機器(例えば上流側キャッチャ23)との間で生じる作動騒音の共鳴音も上流側サイレンサ26によって低減される。
一方、ブロワ25の下流側の配管27内を伝播するブロワ25の作動騒音は、下流側サイレンサ28内に入り、下流側サイレンサ28において低減される。すなわち、下流側サイレンサ28内に入った作動騒音は、まず膨張室となる本体筒281に入ることによって低減される。さらに、本体筒281内に入った作動騒音は、隔壁282に衝突して本体筒281内で音波干渉を起こして低減される。
また、下流側サイレンサ28内に入る空気にはブロワ25の冷却水が多く含まれており、本体筒281において当該冷却水が凝集するものの、凝集した冷却水は、本体筒281内を流下して、排水路283から排出される。すなわち、排水路283に流れ込んだ冷却水は、下流側タンク35aへ送給される。ここで、送給力は下流側サイレンサ28内の内圧と下流側タンク35aの内圧との差圧による圧送や、ヘッド差圧によって行われる。
また、下流側サイレンサ28に、冷却水を多く含む空気が流入しても当該冷却水を再利用できる形で下流側サイレンサ28から排出することができる。その結果、冷却水が下流側サイレンサ28に滞留することによる消音効果の低下を防止することができ、併せて、装置全体での冷却水の消耗量の低減が図られる。
一般的に、ブロワの下流側にサイレンサを設置する場合、サイレンサ内に冷却水が滞留して消音効果が低下するため、サイレンサはブロワからできるだけ離した空気流路上に配置する必要があったが、上記下流側サイレンサ28によれば、内部に凝集する冷却水は排路283を通じて外に排出されるので、ブロワ25に近づけて設置することができる。そして、サイレンサをブロワ25に近づけて設置すれば、高い騒音低減効果が得られる。
[回収対象物の排出処理]
つぎに、上記配管構成において、レシーバタンク5を加圧する場合について説明する。この場合、バルブV1およびバルブV3が閉鎖され、バルブV2、バルブV4およびバルブV5が開放される。
上記バルブ操作後、吸引車2のエンジンの回転駆動力によりブロワ25が回転駆動されて、ブロワ25の吸込側から空気が吸入され、ブロワ25の吐出側から空気が吐出される。すると、図4の配管に沿った破線矢印で示すように、下流側キャッチャ31の排出筒31dから大気が吸入され、大気バイパスポート31b、配管34、配管24および上流側サイレンサ26を通じて、空気がブロワ25の吸入側へ吸入され、ブロワ25の吐出側から吐出される。ブロワ25の吐出側から吐出された空気は、配管27、下流側サイレンサ28、加圧配管22、タンク加減圧配管7を通じてレシーバタンク5内に供給され、レシーバタンク5内の空気が加圧される。
上記レシーバタンク5内の空気を加圧するために、ブロワ25が作動すると、その作動騒音がブロワ25の上流側の配管24内およびブロワ25の下流側の配管27内を伝播する。この場合も、既述したように、ブロワ25の上流側の配管24内を伝播する作動騒音は、上流側サイレンサ26内に入り、この上流側サイレンサ26において低減される。また、ブロワ25の下流側の配管27内を伝播する作動騒音は下流側サイレンサ28内に入り、この下流側サイレンサ28において低減される。
本発明は、タンク内に回収対象物を吸引回収する吸引装置およびこの吸引装置を搭載した吸引車に適用可能である。
本発明の実施の形態に係る吸引車の左側面図である。 本発明の実施の形態に係る吸引車の平面図である。 本発明の実施の形態に係る吸引車の背面図である。 本発明の実施の形態に係る吸引装置の配管系統図である。 本発明の実施の形態に係る上流側サイレンサを示す図である。(a)は平面図であり、(b)は縦断面図である。 本発明の実施の形態に係る上流側サイレンサの外筒を示す図である。(a)は平面図であり、(b)は縦断面図である。 本発明の実施の形態に係る上流側サイレンサの多孔筒体を示す図である。(a)は平面図であり、(b)は縦断面図である。 本発明の実施の形態に係る下流側サイレンサを示す図である。(a)は平面図であり、(b)は背面図であり、(c)は左側面図である。
符号の説明
1 吸引装置
2 吸引車
5 レシーバタンク
23 上流側キャッチャ(上流側集塵装置)
25 ブロワ
26 上流側サイレンサ
26a 空気入口
26b 空気出口
26c 膨張室
28 下流側サイレンサ
28a 空気入口
28b 空気出口
28e 膨張室
31 下流側キャッチャ(下流側集塵装置)
35 タンク
35a 下流側タンク(貯水部)
261 外筒
262 多孔筒体
262a 第1フランジ
262b 第2フランジ
262c 第3フランジ
263 第1吸音材シート
264 第2吸音材シート
282 隔壁
283 排水路

Claims (5)

  1. 回収対象物を回収するレシーバタンクと、前記レシーバタンク内の空気を加減圧するためのブロワと、前記レシーバタンクと前記ブロワの吸込側との間に接続される上流側集塵装置と、前記上流側集塵装置と前記ブロワの吸込側との間に接続される上流側サイレンサと、前記ブロワの吐出側に接続される下流側集塵装置と、前記ブロワの吐出側と前記下流側集塵装置との間に接続される下流側サイレンサと、前記下流側サイレンサ内に連通し、前記下流側サイレンサ内で凝集する水を排出するための排水路と、を備え、前記下流側集塵装置は貯水部を有しており、前記排水路は、前記下流側サイレンサ内と前記下流側集塵装置の貯水部とを連通していることを特徴とする吸引装置。
  2. 請求項に記載の吸引装置において、前記上流側サイレンサは、空気の入口と出口との間に膨張室を有しており、前記膨張室に、多数の孔が形成されて両端開口部が前記空気の入口および出口にそれぞれ臨んだ多孔筒体と、この多孔筒体の外周面に巻き付けられた第1吸音材シートと、この第1吸音材シートの外周面に巻き付けられた第2吸音材シートと、を備えており、前記第1吸音材シートと前記第2吸音材シートとは音響透過損失の周波数特性が相異なるものであることを特徴とする吸引装置。
  3. 請求項に記載の吸引装置において、前記多孔筒体の外周面から外方へ突出したフランジが複数形成されており、これらの間に前記第1および第2吸音材シートが重ね合わせた状態で巻き付けられていることを特徴とする吸引装置。
  4. 請求項1〜の何れか1項に記載の吸引装置において、前記下流側サイレンサは、空気の入口と出口との間に膨張室を有し、この膨張室内に、上側に空気流路を確保しつつ前記入口から流入する空気が直接吹き当たるように立設された隔壁を備えることを特徴とする吸引装置。
  5. 請求項1〜の何れか1項に記載の吸引装置を搭載したことを特徴とする吸引車。
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