JP7699499B2 - 吸引車 - Google Patents

Description

本発明は、下水道・側溝清掃などで生じる汚泥や、建設現場で発生する土砂などを吸引して運搬する吸引車に関する。

強力吸引車は、真空ポンプの入口側に配置され集塵機能を有するセパレータ（３次キャッチャ）と、真空ポンプの出口側に配置され封入水分離機能及び封入水貯留機能を有する補給水タンク（４次キャッチャ）と、車両や床面等の洗浄に用いる水を貯え水ポンプに供給する洗浄用水タンク等を備える。
セパレータ（３次キャッチャ）と補給水タンク（４次キャッチャ）は一体で設けられることもあるが、洗浄用水タンクは、セパレータや補給水タンクとは別に設けられる。
例えば、特許文献１には、汚水、汚泥や土砂などの処理物を収容するタンクと、シールと冷却に水を要する真空ポンプと、真空ポンプに供給する水を貯えるポンプ冷却水タンクとを備え、真空ポンプによってタンクを減圧し、ポンプ冷却水タンクの水を真空ポンプに供給するとともに、真空ポンプから吐出された水をポンプ冷却水タンクに戻すことで水を循環させて真空ポンプをシールするとともに冷却し、更に、洗浄に用いる洗浄水を貯える洗浄用水タンクを有し、真空ポンプを冷却した後の水を、洗浄用水タンク内の洗浄水で冷却する吸引作業車が開示されている。
また、特許文献２には、レシーバタンクと、該レシーバタンク内を減圧する吸引装置を車両に搭載し、吸引装置は、水封式真空ポンプと、レシーバタンクと水封式真空ポンプとの間に設けられた集塵装置を備え、集塵装置はサイクロンからなる２次キャッチャと水槽からなる３次キャッチャとからなり、レシーバタンクは、内部空間が仕切られて、一方の空間が被回収物を収容する被回収物収容室、他方の空間が封入水を入れた封入水室とされ、これら被回収物収容室と封入水室は２次キャッチャを介して連通連結され、封入水室は３次キャッチャを構成し且つ水封式真空ポンプと接続されて内部の封入水を冷却水として水封式真空ポンプ内に供給可能に構成した吸引車が開示されている。

特開２０１５－２２４４２２号公報 特開２００６－３３６５６７号公報

車両に対する排ガス規制強化の影響等により、強力吸引車には従来にも増して様々な機器類が搭載されるようになってきている。そのため、例えば補給水タンクの上方に設けた架台に洗浄用水タンクを載せるなど、洗浄用水タンクの搭載スペースは、限られた車両空間の中で工夫してようやく確保している。
そこで、本発明は、洗浄用水タンクの所要搭載スペースの狭小化を実現することで、限られた車両空間をより有効に利用できる吸引車を提供することを目的とする。

請求項１記載の本発明の吸引車は、吸引した回収物１を収容する収容タンク２０と、シール及び冷却に水を要し収容タンク２０を減圧する真空ポンプ３０と、収容タンク２０から真空ポンプ３０へ向かう空気と回収物１の混合流体が流入し、流入した混合流体を内部に貯留している水を利用して空気と回収物１に分離するセパレータ５０と、真空ポンプ３０に供給する水を貯留すると共に、真空ポンプ３０から吐出された気水流体を気体と水に分離する補給水タンク６０と、洗浄に用いる水を貯留する洗浄用水タンク７０とを備え、セパレータ５０、補給水タンク６０、及び洗浄用水タンク７０が、水平方向に連設されていることを特徴とする。

請求項２記載の本発明は、請求項１に記載の吸引車において、洗浄用水タンク７０の一方にセパレータ５０が密接し、洗浄用水タンク７０の他方に補給水タンク６０が密接していることを特徴とする。

請求項３記載の本発明は、請求項２に記載の吸引車において、洗浄用水タンク７０が貯留する水の液面は、セパレータ５０及び補給水タンク６０が貯留する水の液面よりも高くすることが可能であることを特徴とする。

請求項４記載の本発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の吸引車において、セパレータ５０、洗浄用水タンク７０、及び補給水タンク６０が一直線に配置されていることを特徴とする。

請求項５記載の本発明は、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の吸引車において、一つの容器内が複数の仕切板７１により複数の区画に分割され、セパレータ５０、補給水タンク６０、及び洗浄用水タンク７０は、それぞれ区画の一つとして設けられていることを特徴とする。

請求項６記載の本発明は、請求項５に記載の吸引車において、仕切板７１が弓状に湾曲していることを特徴とする。

本発明によれば、洗浄用水タンクの所要搭載スペースが狭小化され、限られた車両空間をより有効に利用できる吸引車を提供することができる。

本発明の一実施例による吸引車の外観図 同吸引車の主要構成を示すフローシート 同連設されたセパレータ、補給水タンク、及び洗浄用水タンクを示す図 同連設されたセパレータ、補給水タンク、及び洗浄用水タンクを示すイメージ図 同洗浄用水タンクの液面高さを変えて実施した騒音測定結果を示すグラフ

本発明の第１の実施の形態による吸引車は吸引した回収物を収容する収容タンクと、シール及び冷却に水を要し収容タンクを減圧する真空ポンプと、収容タンクから真空ポンプへ向かう空気と回収物の混合流体が流入し、流入した混合流体を内部に貯留している水を利用して空気と回収物に分離するセパレータと、真空ポンプに供給する水を貯留すると共に、真空ポンプから吐出された気水流体を気体と水に分離する補給水タンクと、洗浄に用いる水を貯留する洗浄用水タンクとを備え、セパレータ、補給水タンク、及び洗浄用水タンクが、水平方向に連設されているものである。
本実施の形態によれば、洗浄用水タンクの所要搭載スペースを狭小化することができる。

本発明の第２の実施の形態は、第１の実施の形態による吸引車において、洗浄用水タンクの一方にセパレータが密接し、洗浄用水タンクの他方に補給水タンクが密接しているものである。
本実施の形態によれば、セパレータ及び補給水タンクから生じる騒音、並びにセパレータ及び補給水タンクの温度変化を効果的に抑制することができる。

本発明の第３の実施の形態は、第２の実施の形態による吸引車において、洗浄用水タンクが貯留する水の液面は、セパレータ及び補給水タンクが貯留する水の液面よりも高くすることが可能であるものである。
本実施の形態によれば、セパレータ及び補給水タンクから生じる騒音をより一層抑制することができる。

本発明の第４の実施の形態は、第１から第３のいずれか一つの実施の形態による吸引車において、セパレータ、洗浄用水タンク、及び補給水タンクが一直線に配置されているものである。
本実施の形態によれば、他の機器等の搭載スペースを確保しやすくなる。

本発明の第５の実施の形態は、第１から第４のいずれか一つの実施の形態による吸引車において、一つの容器内が複数の仕切板により複数の区画に分割され、セパレータ、補給水タンク、及び洗浄用水タンクは、それぞれ区画の一つとして設けられているものである。
本実施の形態によれば、より一層の、洗浄用水タンク所要搭載スペースの狭小化と、架装作業等の効率化等を図ることができる。

本発明の第６の実施の形態は、第５の実施の形態による吸引車において、仕切板が弓状に湾曲しているものである。
本実施の形態によれば、仕切板が圧力変動や脈動等によっても振動しにくくなり、騒音をより一層軽減することができる。

以下、本発明の一実施例による吸引車について説明する。
図１は本実施例による吸引車の外観図であり、図１（ａ）は斜視図、図１（ｂ）は側面図である。図２は本実施例による吸引車の主要構成を示すフローシートであり、太矢印は吸引作業時の空気の流れを示し、二連矢印は排出作業時の空気の流れを示し、細矢印は補給水の流れを示し、点線矢印は回収物１の流れを示している。
吸引車は、下水道・側溝清掃などで生じる汚泥や、建設現場で発生する土砂などといった回収物１を吸引して回収する。
吸引車は、吸入コック１１を有し回収物１を吸引する吸引ホース１０と、吸引ホース１０が吸引した回収物１を収容する収容タンク２０（１次キャッチャ）と、シール及び冷却に水を要し収容タンク２０を減圧する水封式の真空ポンプ３０と、収容タンク２０から真空ポンプ３０へ向かう空気と回収物１の混合流体から回収物１をある程度除去するサイクロン式の集塵機４０（２次キャッチャ）と、集塵機４０を経た混合流体が流入し、流入した混合流体を内部に貯留している水を利用して空気と回収物１に分離するセパレータ５０（３次キャッチャ）と、真空ポンプ３０に供給する水（補給水）を貯留すると共に、真空ポンプ３０から吐出された気水流体を気体と水に分離する補給水タンク６０（４次キャッチャ）と、車両や床面等の洗浄に用いる水を貯留する洗浄用水タンク７０を備える。洗浄用水タンク７０内の水は、水ポンプ（図示なし）等を介して散水される。

収容タンク２０は円筒形であり、荷台の後部において中心軸を水平方向かつ車体前後方向として設置されている。吸引ホース１０は、後端が収容タンク２０内に上向きに位置し、先端側が収容タンク２０の外へ延出している。収容タンク２０内には、吸引ホース１０の後端近傍にて吸引ホース１０の後端よりも上方に配置された衝突板２１と、衝突板２１から水平方向に所定距離あけた位置において上方へ突出した主マンホール２２が設けられている。
吸引ホース１０の先端から吸引された回収物１は、空気と共に吸引ホース１０の後端から噴出して衝突板２１に斜めの角度から衝突し、下方へ跳ね返されて収容タンク２０の下部に溜まっていく。
主マンホール２２には第一配管８０の一端が接続しており、第一配管８０の他端は集塵機４０に接続している。第一配管８０の途中にはメインバルブ８１が設けられている。吸引作業時は、メインバルブ８１が開となり、収容タンク２０を出た混合流体（回収物１混じりの空気）が第一配管８０を流れて集塵機４０に流入する。回収物１は集塵機４０内に生じる旋回流によって集塵機４０内の下部に落ちて溜まり、空気は集塵機４０の上部に一端が接続している第二配管９０へ排出される。集塵機４０を出た空気には回収物１がまだ混じっている可能性がある。

第二配管９０の他端はセパレータ５０の上部に接続しており、集塵機４０を出た空気はセパレータ５０に下方向きに流入する。セパレータ５０内は、所定量の水が貯留されていると共にその上方は空間となっており、水面は、概ねセパレータ５０を形成する容器の高さの約１／３～１／２の高さにある。セパレータ５０に流入した回収物１混じりの空気は水に衝突し、これによって回収物１が水に捕捉され、回収物１が分離された空気はセパレータ５０の上部に一端が接続している第三配管１００へ排出される。

第三配管１００の他端は真空ポンプ３０に接続しており、セパレータ５０を出た空気は真空ポンプ３０に流入する。真空ポンプ３０は、シールと冷却に水を用いるポンプである。本実施例では、真空ポンプ３０として、１段側ポンプ室３１と２段側ポンプ室３２が直列につながれた湿式ルーツブロワを用いている。
１段側ポンプ室３１の出口には第四配管１１０の一端が接続しており、第四配管１１０の他端は補給水タンク６０の上部に接続している。第四配管１１０の途中には、一端が第四配管１１０に接続し他端が２段側ポンプ室３２の入口に接続した第一分岐管１１１が設けられていると共に、チェッキ弁１１２が第一分岐管１１１との接続箇所よりも下流側に設けられている。
２段側ポンプ室３２の出口には第五配管１２０の一端が接続しており、第五配管１２０の他端は第四配管１１０にチェッキ弁１１２よりも下流側の位置で接続している。第五配管１２０の途中には、一端が第五配管１２０に接続し他端が第一配管８０に接続した第二分岐管１２１が設けられていると共に、第二分岐管１２１との接続箇所よりも下流側には、吸引作業時に開、排出作業時に閉となる加圧切替バルブ１２２が設けられている。第二分岐管１２１の途中には、第三分岐管１２３の一端が接続していると共に、その接続箇所よりも下流側には、吸引作業時に閉、排出作業時に開となる加圧バルブ１２４が設けられている。第三分岐管１２３の他端は第五配管１２０に加圧切替バルブ１２２よりも下流側の位置で接続しており、その途中には加圧安全弁１２５が設けられている。
また、第一配管８０において、第二分岐管１２１との接続箇所よりも下流側にはドレントラップ１５０と圧力計１６０が設けられている。

真空ポンプ３０から排出された空気及び水からなる気水流体は、第四配管１１０を流れて補給水タンク６０に流入する。
補給水タンク６０内は、所定量の水が貯留されていると共にその上方は空間となっており、水面は、概ね補給水タンク６０を形成する容器の高さの約１／３～１／２の高さにある。補給水タンク６０に流入した空気及び水のうち、水は補給水として利用するため回収され、空気は補給水タンク６０の上部に設けられた排気管６１から大気に放出される。
排気管６１には第四分岐管１４０の一端が接続しており、第四分岐管１４０の他端は第二配管９０に接続している。第四分岐管１４０の途中には、吸引作業時に閉、排出作業時に開となる負荷開放弁１４１が設けられている。
補給水タンク６０の下部には、補給水を真空ポンプ３０へ送出する送出配管１３０の一端が接続しており、送出配管１３０の他端は第三配管１００のうち真空ポンプ３０に近い位置に接続している。送出配管１３０には、補給水の供給有無を作業員等が目視確認するための透視管１３１が設けられている。

図３は連設されたセパレータ５０、補給水タンク６０、及び洗浄用水タンク７０を示す図であり、図３（ａ）は正面図、図３（ｂ）は上方斜視図、図３（ｃ）は下方斜視図、図３（ｄ）は左側面図、図３（ｅ）は右側面図である。なお、図３においては、セパレータ５０と補給水タンク６０の上半分を透視化している。透視化している部分は水の無い空間であり、その下半分には水が貯留されている。また、図４は連設されたセパレータ５０、補給水タンク６０、及び洗浄用水タンク７０を示すイメージ図である。
セパレータ５０、補給水タンク６０、及び洗浄用水タンク７０は、一つの円筒形容器で一体に形成され、荷台のうち収容タンク２０よりも前方の位置において、中心軸を水平方向かつ車体幅方向として設置されている。このようにセパレータ５０、補給水タンク６０、及び洗浄用水タンク７０を水平方向に連設することで、洗浄用水タンク７０の所要搭載スペースの狭小化を図ることができる。また、セパレータ５０、補給水タンク６０、及び洗浄用水タンク７０を一つの架台１７０を利用して設置することができるため、部品点数を減らし架装作業等を効率化できる。また、洗浄用水タンク７０を補給水タンク６０の上方に設置する場合などと比べて洗浄用水タンク７０の設置高さを低くできるため、吸引車の走行安定性の向上に寄与する。
セパレータ５０、補給水タンク６０、及び洗浄用水タンク７０は、例えば、上方視したときに弧状になるように連設することもできるが、一直線に連設することが好ましい。これにより、他の機器等の搭載スペースを確保しやすくなる。
なお、セパレータ５０、補給水タンク６０、及び洗浄用水タンク７０に加えて、作動油タンクなど、他のタンク等を連設することもできる。

一つの円筒形容器の内部は、二つの仕切板７１により三つの区画に分割されており、セパレータ５０、補給水タンク６０、及び洗浄用水タンク７０は、各区画の一つとして設けられている。
それぞれ別個の容器として製造したセパレータ５０、補給水タンク６０、及び洗浄用水タンク７０を、荷台において水平方向に連結又は近接配置することで、水平方向に連設することも可能であるが、本実施例のように、一つの容器にセパレータ５０、補給水タンク６０、及び洗浄用水タンク７０を一体に設けることで、より一層の、洗浄用水タンク７０所要搭載スペースの狭小化と、架装作業等の効率化等を図ることができる。
なお、セパレータ５０及び補給水タンク６０よりも洗浄用水タンク７０の高さ寸法を小さくしたり、洗浄用水タンク７０の一部を凹ませたりすること等により、配管やポンプ等を配置するスペースを設けることもできる。

本実施例においては、各区画のうち中央の区画を洗浄用水タンク７０、一端側の区画をセパレータ５０、他端側の区画を補給水タンク６０とすることで、洗浄用水タンク７０の一方にセパレータ５０を密接させ、洗浄用水タンク７０の他方に補給水タンク６０を密接させている。
また、セパレータ５０及び補給水タンク６０は、略下半分にのみ水を貯留でき、上方は水の無い空間となっているが、洗浄用水タンク７０は、底面から上面にかけて水を貯留することができる。これにより、洗浄用水タンク７０における水の液面は、セパレータ５０及び補給水タンク６０における水の液面よりも高くすることが可能となっている。
吸引作業時、セパレータ５０においては、内部の圧力変動により側壁が膨張と収縮を繰り返し、振動による騒音が発生する。また、補給水タンク６０においても、真空ポンプ３０が排出する流体の脈動の影響により騒音が発生する。この騒音は、セパレータ５０及び補給水タンク６０において上半分が水の無い空間となっていることで増幅される。
これに対し本実施例においては、洗浄用水タンク７０がセパレータ５０と補給水タンク６０との間に位置し、かつ洗浄用水タンク７０内の水面はセパレータ５０及び補給水タンク６０における水面よりも高くなっているため、洗浄用水タンク７０が振動抑制ダンパの役割を果たし、騒音を軽減することができる。なお、洗浄用水タンク７０は、吸引作業後の洗浄に備えて吸引作業時はほぼ満水になっていることが通常である。
また、仕切板７１は、図４に示すように、弓状に湾曲していることが好ましい。これにより、仕切板７１が圧力変動や脈動等によっても振動しにくくなり、騒音をより一層軽減することができる。なお、仕切板７１は平板状とすることもできるが、その場合はリブ等の補強材を設けることが好ましい。これにより仕切板７１が振動し難くなり、騒音をより一層軽減することができる。

また、セパレータ５０は、吸引作業時の減圧に伴い温度が低下するが、常温の水を貯留する洗浄用水タンク７０が密接していることで、この温度低下を抑制し、セパレータ５０の結露を防止することができる。
また、補給水タンク６０は、吸引作業時に真空ポンプ３０から排出された高温の流体（空気及び水）が流入する影響で内部に貯留している水（補給水）の温度が上昇するが、常温の水を貯留する洗浄用水タンク７０が密接していることで、この温度上昇を抑制し、補給水による真空ポンプ３０の冷却効果を高めることができる。
このように、洗浄用水タンク７０の一方にセパレータ５０を密接させ、洗浄用水タンク７０の他方に補給水タンク６０を密接させることで、洗浄用水タンク７０の所要設置スペースの狭小化のみならず、騒音を抑制する効果、及び温度変化を抑制する効果も得ることができる。
また、従来、セパレータ５０や補給水タンク６０はステンレス製又は鉄製であるのに対して洗浄用水タンク７０は樹脂製であることが多いが、洗浄用水タンク７０もステンレスや鉄等の金属製とすることが好ましい。これにより、洗浄用水タンク７０の一方にセパレータ５０を密接させ、洗浄用水タンク７０の他方に補給水タンク６０を密接させる場合の振動抑制効果、及び温度変化抑制効果を高めることができる。

図５は洗浄用水タンク７０の液面高さを変えて実施した騒音測定結果を示すグラフであり、縦軸は騒音値（ｄＢ）、横軸は周波数である。
図１に示すような吸引車を準備し、円筒形容器内の中央の区画に設けた洗浄用水タンク７０の液面が、その両隣の区画に設けられたセパレータ５０及び補給水タンク６０の液面よりも高い場合と低い場合のそれぞれについて、吸引作業中の騒音を測定した。使用した騒音計はＮＡ－２７精密騒音計（リオン株式会社製）であり、測定距離は吸引車の左側面から１ｍ、測定高は１．２ｍである。なお、本測定においては、洗浄用水タンク７０の液面がセパレータ５０及び補給水タンク６０の液面よりも高い状況とする際は、洗浄用水タンク７０をほぼ満水とし、洗浄用水タンク７０の液面がセパレータ５０及び補給水タンク６０の液面よりも低い状況とする際は、洗浄用水タンク７０をほぼ空の状態とした。
図５において、単色の棒は洗浄水タンク７０の液面がセパレータ５０及び補給水タンク６０の液面よりも高い場合の騒音値、斜線の棒は洗浄水タンク７０の液面がセパレータ５０及び補給水タンク６０の液面よりも低い場合の騒音値である。
図５に示すように、洗浄用水タンク７０の液面がセパレータ５０及び補給水タンク６０の液面よりも高い場合は、低い場合よりも騒音を抑制できていることが分かる。特に、２００Ｈｚ以上の高音域においても洗浄用水タンク７０の液面がセパレータ５０及び補給水タンク６０の液面よりも高いほうが騒音値が小さくなっており、洗浄用水タンク７０内の水によってセパレータ５０及び補給水タンク６０の微振動を吸収できていることが見て取れる。

１ 回収物
２０ 収容タンク
３０ 真空ポンプ
５０ セパレータ
６０ 補給水タンク
７０ 洗浄用水タンク
７１ 仕切板

Claims (6)

1. 吸引した回収物を収容する収容タンクと、
   シール及び冷却に水を要し前記収容タンクを減圧する真空ポンプと、
   前記収容タンクから前記真空ポンプへ向かう空気及び前記回収物の混合流体が流入し、流入した前記混合流体を内部に貯留している水を利用して前記空気と前記回収物に分離するセパレータと、
   前記真空ポンプに供給する水を貯留すると共に、前記真空ポンプから吐出された気水流体を気体と水に分離する補給水タンクと、
   洗浄に用いる水を貯留する洗浄用水タンクとを備え、
   前記セパレータ、前記補給水タンク、及び前記洗浄用水タンクが、水平方向に連設されていることを特徴とする吸引車。
2. 前記洗浄用水タンクの一方に前記セパレータが密接し、前記洗浄用水タンクの他方に前記補給水タンクが密接していることを特徴とする請求項１に記載の吸引車。
3. 前記洗浄用水タンクが貯留する水の液面は、前記セパレータ及び前記補給水タンクが貯留する水の液面よりも高くすることが可能であることを特徴とする請求項２に記載の吸引車。
4. 前記セパレータ、前記洗浄用水タンク、及び前記補給水タンクが一直線に配置されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の吸引車。
5. 一つの容器内が複数の仕切板により複数の区画に分割され、前記セパレータ、前記補給水タンク、及び前記洗浄用水タンクは、それぞれ前記区画の一つとして設けられていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の吸引車。
6. 前記仕切板が弓状に湾曲していることを特徴とする請求項５に記載の吸引車。