JP5234769B2 - 吸引装置および吸引車 - Google Patents

Description

本発明は、汚泥等の吸引対象物をブロワの吸引力を利用してレシーバタンク内に吸引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、ブロワの吸引力を利用して汚泥等をレシーバタンク内に吸引する吸引装置およびこの吸引装置を搭載した吸引車が知られている（例えば、特許文献１を参照。）。

このような吸引装置および吸引車が備えるブロワは、レシーバタンク内の真空度が増すにつれて駆動負荷が増加し、その温度が上昇する。ブロワの温度が一定の温度まで上昇するとブロワの摺動部、シール部等が焼き付いて故障に至るおそれがある。そのため、通常、サイクロン集塵機により回収された集塵タンク内の冷却水が冷却水供給配管を通じてブロワの吸入空気に適度に供給混入されるようになっている。これによりブロワは冷却されて焼き付きが防止される。
特開２００７−９２７３３号公報

ところで、集塵タンク内には、メッキ処理、塗装処理等の防錆処理が施されている。このため、経年変化によってメッキ層、塗膜が剥離し、これが冷却水供給配管内に流れ込んで同配管を閉塞するおそれがある。特に、冷却水供給配管内に、オリフィス等の絞り部が設けられている場合は、更に閉塞状態が発生し易くなる。冷却水供給配管が閉塞すると、駆動中のブロワに供給されるべき冷却水が滞るため、ブロワの温度が大幅に上昇して、そのブロワが焼き付いてしまうおそれがある。

本発明は、上記問題点に鑑みて創案されたものであり、ブロワの焼き付き防止を図った吸引装置および吸引車を提供することを目的とする。

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減圧するためのブロワと、前記ブロワに冷却水を供給する冷却水供給路と、を備えるものにおいて、前記ブロワの温度又はその温度に応じて変化する温度を検出するための温度検出手段と、前記ブロワの温度を低下させるためのブロワ温度低下手段と、前記温度検出手段により検出される温度が所定値以上のとき、前記ブロワ温度低下手段を駆動して前記ブロワの温度を低下させる制御手段と、を備え、前記ブロワ温度低下手段は、前記レシーバタンクと前記ブロワの吸入口との間の空気流路を大気に開放することが可能なように設けられたブロワ保護弁であり、前記制御手段は、前記温度検出手段により検出される温度が所定値以上のとき、前記ブロワ保護弁を開弁することを特徴とするものである。

かかる構成を備える吸引装置によれば、上記所定値をブロワが焼き付くときの値よりも十分に低い値とすることで、ブロワへの冷却水の供給が滞ってブロワの温度が上昇しても、ブロワは焼き付く前に冷却される。

かかる構成を備える吸引装置によれば、上記所定値をブロワが焼き付くときの値よりも十分に低い値とすることで、ブロワへの冷却水の供給が滞ってブロワの温度が上昇しても、ブロワが焼き付く前にブロワ保護弁が開放される。これにより、ブロワの負荷が直ちに軽減されるとともに、ブロワは大量の空気によって空冷される。

また、本発明の吸引装置は、上記構成において、前記ブロワは、前記レシーバタンク内の空気を加圧可能とされ、前記ブロワ保護弁は、前記レシーバタンク内を加圧する場合に前記ブロワの吸入口を大気に接続可能な負荷開放弁を兼ねたものである。

かかる構成を備える吸引装置によれば、部品点数の低減、装置軽量化が図られる。

また、本発明の吸引装置は、上記構成において、前記温度検出手段は、前記ブロワの吐出空気温度を検出する温度センサである。

かかる構成を備える吸引装置によれば、ブロワの吐出空気温度は、ブロワの温度変化を迅速に反映するので、適切なタイミングで迅速にブロワの冷却を実行することができる。

また、本発明の吸引装置は、上記何れかの構成において、前記冷却水供給路に、濾過エレメントの着脱が可能な濾過器が設けられたものであることが望ましい。

かかる構成を備える吸引装置によれば、定期的又は特定のタイミングで濾過エレメントにより濾過された濾過物を取り除くことができる。これにより、冷却水供給路の異物による閉塞を未然に防止することができる。

本発明の吸引車は、上記何れかの構成を備える吸引装置を搭載したものであり、既述した作用効果を奏するものである。

本発明の吸引装置および吸引車によれば、ブロワへの冷却水の供給が滞ってブロワの温度が所定の温度まで上昇した場合に、ブロワを自動的に冷却して焼き付きを未然に防止することが可能である。

［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６と、前記後端開口を開閉するテールゲート７とを備えている。テールゲート７は、本体６の上部後端部にヒンジピン８を介して回動自在に軸支されている。さらに、本体６およびテールゲート７の間には開閉シリンダ９が配設されている。この開閉シリンダ９を伸縮作動させることによってテールゲート７は本体６の後端開口を開閉する。

レシーバタンク５の本体６の上部には、タンク加減圧配管４１が接続されている。テールゲート７の下側には、回収対象物の吸引口となる開閉弁付吸引口１１と、回収対象物の排出口となる開閉弁付排出口１２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１４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１５が配設されている。傾倒シリンダ１５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１４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４１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１１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１２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７を開き、レシーバタンク５を起立回動させることによりレシーバタンク５内の回収対象物を排出することもできる。

運転室１６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４０、バルブ、その他の配管、機器類が搭載されている。ブロワ４０は、吸引車２の図示しない動力取出し装置（ＰＴＯ）の駆動力によって回転駆動されるようになっている。具体的には、吸引車２のＰＴＯに連動連結されたプロペラシャフト１７との間で図示しないＶプーリ、Ｖベルト等を介してブロワ４０が回転駆動されるように構成されている。

また、図１に示すように、吸引車２にはメータ類、スイッチ類、操作レバー等を集中配置した操作パネル１９が搭載されている。この操作パネル１９には、後述する温度警告ブザーＢＺ、温度警告灯２１、操作パネル照明としてのパネル灯２２、タコメータ灯２３等も設けられている。

［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ために空気を送給又は吸引するためのタンク加減圧配管４１が接続されている。タンク加減圧配管４１は吸引配管４２と加圧配管４３とに分岐している。吸引配管４２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４３の途中位置にも、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４２は、下流端において上流側キャッチャ（サイクロン集塵機）４４の吸入口４４ａに接続されている。上流側キャッチャ４４の排出口４４ｂは、配管４７を介してブロワ４０の吸入口４０ａに連通されている。なお、配管４７の途中位置には、サイレンサ４９が介設されている。

ブロワ４０の吐出口４０ｂは、吐出側配管５０を介してサイレンサ５１のインポート５１ａに接続されている。

サイレンサ５１の第１アウトポート５１ｂは配管５２を介して下流側キャッチャ（サイクロン集塵機）５４の吸入口５４ａに接続されている。配管５２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、サイレンサ５１の第１アウトポート５１ｂとバルブＶ３との間には、加圧配管４３が接続されている。また、サイレンサ５１の第２アウトポート５１ｃには、リリーフ弁５５が設けられている。

下流側キャッチャ５４の大気バイパスポート５４ｂは、配管５８を介して配管４７の途中位置に連通されている。そして、配管５８の途中２箇所には、これら２箇所をバイパスするバイパス配管５９が介設されている。

配管５８とバイパス配管５９とが並列となる部分には、ブロワ４０の吸入口４０ａを大気に接続可能な負荷開放弁Ｖ４とブロワ保護弁Ｖ７とがそれぞれ介設されている。負荷開放弁Ｖ４は手動操作によるものであるが、ブロワ保護弁Ｖ７は、自動操作によるものとなっている。

なお、本実施形態では、ブロワ保護弁Ｖ７と負荷開放弁Ｖ４とは別個並列に設けられているが、負荷開放弁Ｖ４を自動操作可能とし、ブロワ保護弁Ｖ７と同じ機能を設けて、ブロワ保護弁Ｖ７を廃止してもよい。

ブロワ保護弁Ｖ７は、レシーバタンク５の減圧中に開弁されると、レシーバタンク５とブロワ４０との間の空気流路を大気に開放する。このブロワ保護弁Ｖ７は、アクチュエータにより弁体を開閉駆動可能なものとなっている。本実施形態では、空気圧シリンダＶ７ａの往復動により弁体を開閉駆動するエアーシリンダ駆動バタフライ弁が採用されている。この空気圧シリンダＶ７ａは、例えば図示するような２位置電磁式の制御弁ＶＶ７によって作動制御されるようになっている。この制御弁ＶＶ７は、ソレノイドＳＯＬ２が消磁されているとき、空気圧シリンダＶ７ａの閉側ポートＰ１に対して空気圧力源であるエアタンクＳの空気圧を供給して、ブロワ保護弁Ｖ７を閉弁する一方、ソレノイドＳＯ２が励磁されているときに、空気圧シリンダＶ７ａの開側ポートＰ２に対してエアタンクＳの空気圧を供給して、ブロワ保護弁Ｖ７を開弁する。上記ブロワ保護弁Ｖ７には、電動モータの回転動力により弁体を開閉駆動するもの（例えば電動式バタフライ弁）なども採用することができる。

上流側キャッチャ４４と下流側キャッチャ５４とは、集塵タンク６０に一体的に搭載されている。集塵タンク６０内には隔壁６１が設けられており、この隔壁６１によって、上流側キャッチャ４４および下流側キャッチャ５４が収集した集塵、水滴等が別々に蓄積されるようになっている。以下、隔壁６１を境にして集塵タンク６０の上流側を集塵タンク上流側６０ａ、集塵タンク６０の下流側を集塵タンク下流側６０ｂという。

ブロワ４０の吸入口４０ａと集塵タンク下流側６０ｂとは冷却水供給配管６２によって連通されている。この冷却水供給配管６２の途中位置には管路を開閉するバルブＶ５が介設されている。バルブＶ５が開いた状態では、集塵タンク下流側６０ｂ内に貯留されている冷却水が同配管６２の下流端部に設けられたオリフィスを介して霧状となってブロワ４０の吸入口４０ａへ供給される。

また、冷却水供給配管６２は、その途中位置に、給水タンク５７に通じる合流配管６３が接続されている。この合流配管６３の途中位置にも管路を開閉するバルブＶ６が設けられている。

ブロワ４０の吐出側には、ブロワ４０の温度（ブロワ４０の温度に応じて変化する温度）を検出するために、ブロワ４０の吐出空気温度を検出するサーモスイッチ（温度センサ）ＳＷ１が設けられている。このサーモスイッチＳＷ１は、ブロワ４０の吐出空気温度が設定温度になったことを検出すると、オンオフ動作を行う。

冷却水供給配管６２の途中位置（合流配管６３との接続部より下流側）には、異物を濾過する濾過器６５が介設されている。この濾過器６５としては、例えば図５に示すような、Ｙ型ストレーナ６５が採用される。このＹ型ストレーナ６５は、冷却水流路を流れる異物を濾過するフィルタエレメント６５ａがボルト６５ｂと一体的に着脱可能となっており、これらフィルタエレメント６５ａおよびボルト６５ｂをＹ型配管本体６５ｃから抜き出して清掃することにより、濾過した異物（濾過物）をＹ型配管本体６５ｃ（冷却水供給流路）外へ排出することができる。また、濾過器６５の一部は透明窓部材６５ｄにより構成されており、内部のフィルタエレメント６５ａにより濾過された異物を外から見て監視できるようになっている。

また、濾過器６５より下流側においては、冷却水供給配管６２（冷却水供給路）内での冷却水の流量を監視できるように、同配管６２の途中位置がサイトフロー６６などの透明部材により構成されている。

このように、冷却水供給配管６２には、濾過器６５およびサイトフロー６６が設けられているので、定期的又は必要なタイミングで濾過器６５内の濾過された異物を外から見て監視し、併せてサイトフロー６６において冷却水の流量を監視することで、冷却水供給配管６２が閉塞することによってブロワ４０側に供給される冷却水が滞ることを未然に防止することができる。

図６は、吸引装置１の制御手段として機能するシーケンス回路Ｃの一部を示したものである。この図において、ＰＴＯＳＷは、動力取出装置のオンオフスイッチであり、ＳＯＬ１は動力取出装置のオンオフ制御弁のソレノイドである。Ｒ１〜Ｒ２はリレーであり、それぞれ対応するリレー接点ｒ１〜ｒ２が配置されている。

また、ＳＷ１はサーモスイッチ、ＳＷ２はパネル灯２２およびタコメータ灯２３のオンオフスイッチ、２４はタコメータ、ＢＺは温度警報ブザーである。２１は温度警告灯であり、Ｆ１〜Ｆ５はヒューズである。ＳＯＬ２は、ブロワ保護弁Ｖ７の制御弁ＶＶ７のソレノイドである。なお、上記シーケンス回路の電源は車両側バッテリＢＴからとられている。

［回収対象物の吸引］
以下、上記配管構成およびシーケンス回路構成によって、レシーバタンク５内の空気を減圧して回収対象物をレシーバタンク５内に吸引する場合について説明する。

この場合、まず、作業者等により、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（負荷開放弁）Ｖ４が閉鎖される。バルブＶ６は、集塵タンク下流側６０ｂに貯留されている冷却水が少ない場合に開放される。

ブロワ保護弁Ｖ７は、このとき、閉弁状態にある。すなわち、ブロワ４０の吐出空気温度がサーモスイッチＳＷ１の作動温度（例えば１１０℃）より低いため、サーモスイッチＳＷ１はオフ状態である。従って、リレーＲ２は消磁状態に、２つのリレー接点ｒ２，ｒ２は開状態にあり、ブロワ保護弁Ｖ７の制御弁ＶＶ７のソレノイドＳＯＬ２は消磁状態にあることから、ブロワ保護弁Ｖ７は閉弁された状態となっている。

作業者等により、ＰＴＯＳＷがオン側に切替えられて、動力取出装置を介して吸引車２のエンジンの回転駆動力によりブロワ４０が駆動されると、リレーＲ１が励磁されてリレー接点ｒ１が閉となり、タコメータ２４が作動する。このとき、ブロワ４０の吐出空気の温度は少しずつ上昇するものの、サーモスイッチＳＷ１の作動温度（例えば１１０℃）に達することはなく、サーモスイッチＳＷ１はオフ状態を、リレーＲ２は消磁状態を継続する。したがって、２つのリレー接点ｒ２，ｒ２は開状態を継続し、ブロワ保護弁Ｖ７の制御弁ＶＶ７のソレノイドＳＯＬ２は消磁状態を継続して、ブロワ保護弁Ｖ７は閉弁状態を継続する。

ブロワ４０の駆動により、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４１、吸引配管４２を通じて上流側キャッチャ４４に吸入される。

上流側キャッチャ４４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４４ｃを備えている。上流側キャッチャ４４に粉塵等を含む空気が吸入されると、処理チャンバ４４ｃ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て集塵タンク上流側６０ａに貯水された水に集塵等が溶け込むようにして回収される。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４４ｃ内から上流側キャッチャ４４の上方へ排出される。

上流側キャッチャ４４から上方へ排出された空気は配管４７およびサイレンサ４９を通じて、冷却水供給配管６２（サイレンサ４９）から供給される霧状の冷却水とともにブロワ４０の吸入口４０ａに吸入され、ブロワ４０の吐出口４０ｂから吐出される。ブロワ４０の吐出口４０ｂから吐出された空気は吐出側配管５０、サイレンサ５１、配管５２を通じて下流側キャッチャ５４に排出される。

下流側キャッチャ５４も、上流側キャッチャ４４と同様の処理チャンバ５４ｃを備えており、下流側キャッチャ５４に粉塵、冷却水等を含む空気が排出されると、処理チャンバ５４ｃ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、集塵タンク下流側６０ｂ内に回収される。一方、下流側キャッチャ５４において粉塵等から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５４ｃ内の上側に設けられた排出筒５４ｄから大気へ排出される。

以上のように、レシーバタンク５内の空気を大気中に排出して同タンク５内の空気を減圧しているとき、ブロワ４０には大きな負荷が掛かるため、ブロワ４０の温度がある程度上昇するが、ブロワ４０には冷却水供給配管６２を通じて冷却水が供給されているので、冷却水の供給が滞らない限りブロワ４０の温度は一定以下に抑えられ、焼き付くことなく正常に作動する。

一方、冷却水供給配管６２内が異物により閉塞してしまい、冷却水の供給が滞ったままブロワ４０が駆動し続けると、直ちにブロワ４０の温度が上昇する。このとき、ブロワ４０の吐出空気温度も上昇する。そして、ブロワ４０の吐出空気温度がサーモスイッチＳＷ１の作動温度（１１０℃）に達すると、サーモスイッチＳＷ１はオン状態に切替わり、リレーＲ２が励磁されて、２つのリレー接点ｒ２，ｒ２が閉じる。すると、ソレノイドＳＯＬ２が励磁されてブロワ保護弁Ｖ７が開放される。また、リレー接点ｒ２，ｒ２が閉じることにより、温度警報ブザーＢＺが鳴動するとともに、温度警告灯２１が点灯して作業者にブロワ４０の温度異常を報知する。

このように、ブロワ４０の温度が昇温したときに、ブロワ保護弁Ｖ７が開弁されると、ブロワ４０の吸入口４０ａに、配管５８を通じて大気圧に近い空気が導入されるため、ブロワ４０の負荷は急速に低減されるとともに、大量の空気による空冷効果によってブロワ４０の温度は、急速に低下し、ブロワ４０の焼き付きが防止される。

つぎに、レシーバタンク５内を加圧する場合について説明する。

まず、作業者等により、バルブＶ１およびバルブＶ３が閉鎖され、バルブＶ２、バルブ（負荷開放弁）Ｖ４およびバルブＶ５が開放される。バルブＶ６は、集塵タンク下流側６０ｂに貯留されている冷却水が少ない場合に開放される。ブロワ保護弁Ｖ７は、サーモスイッチＳＷ１がオフ状態にあるので、既述したように、ブロワ保護弁Ｖ７は閉鎖された状態になっている。

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４０が回転駆動される。これにより、図４の破線矢印で示されるように、下流側キャッチャ５４の排気筒５４ｄから大気が吸入され、大気バイパスポート５４ｂ、配管５８、配管４７を通じて、ブロワ４０の吸入口４０ａへ空気が吸入され、ブロワ４０の吐出口４０ｂから吐出される。吐出口４０ｂから吐出された空気は、吐出側配管５０、サイレンサ５１、加圧配管４３、タンク加減圧配管４１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。このとき、レシーバタンク５の後底部に設けられている排出バルブ３９を開放することにより、レシーバタンク５内に蓄積している汚泥等の回収対象物を外へ排出することができる。

本発明は、汚泥等の吸引対象物をブロワを利用してレシーバタンク内に吸引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装置を搭載した吸引車を示す左側面図である。 本発明の実施の形態に係る吸引装置を搭載した吸引車を示す平面図である。 本発明の実施の形態に係る吸引装置を搭載した吸引車を示す背面図である。 本発明の実施の形態に係る吸引装置の配管図である。 Ｙ型ストレーナの一例を示した図である。 本発明の実施の形態に係る吸引装置のシーケンス回路の一部を示す図である。

符号の説明

１ 吸引装置
２ 吸引車
５ レシーバタンク
４０ ブロワ
６２ 冷却水供給配管（冷却水供給路）
６５ 濾過器
６５ａ フィルタエレメント（濾過エレメント）
ＳＷ１ サーモスイッチ（温度センサ、温度検出手段）
Ｃ シーケンス回路（制御手段）
Ｖ７ ブロワ保護弁（ブロワ温度低下手段）

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減圧するためのブロワと、
   前記ブロワに冷却水を供給する冷却水供給路と、
   を備える吸引装置において、
   前記ブロワの温度又はその温度に応じて変化する温度を検出するための温度検出手段と、
   前記ブロワの温度を低下させるためのブロワ温度低下手段と、
   前記温度検出手段により検出される温度が所定値以上のとき、前記ブロワ温度低下手段を駆動して前記ブロワの温度を低下させる制御手段と、
   を備え、
   前記ブロワ温度低下手段は、前記レシーバタンクと前記ブロワの吸入口との間の空気流路を大気に開放することが可能なように設けられたブロワ保護弁であり、
   前記制御手段は、前記温度検出手段により検出される温度が所定値以上のとき、前記ブロワ保護弁を開弁することを特徴とする吸引装置。
2. 請求項１に記載の吸引装置において、
   前記ブロワは、前記レシーバタンク内の空気を加圧可能とされ、
   前記ブロワ保護弁は、前記レシーバタンク内を加圧する場合に前記ブロワの吸入口を大気に接続可能な負荷開放弁を兼ねていることを特徴とする吸引装置。
3. 請求項１又は２に記載の吸引装置において、
   前記温度検出手段は、前記ブロワの吐出空気温度を検出する温度センサであることを特徴とする吸引装置。
4. 請求項１〜３の何れか１項に記載の吸引装置において、
   前記冷却水供給路に、濾過エレメントの着脱が可能な濾過器が設けられたことを特徴とする吸引装置。
5. 請求項１〜４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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