JP2005226320A - 清掃装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 高機能舗装の隙間に詰まった小石や粉塵などの塵を除去して機能低下を防止でき、かつ低コストにて後処理ができる高機能舗装の清掃装置を提供する。
【解決手段】 軸心がほぼ水平に配設されるとともにその軸心回りに回転駆動可能なブラッシングローラ２５を有するブラッシングローラユニット４ａ、４ｂと、ブラッシングローラ２５をその軸心方向に往復運動させる手段と、ブラッシングローラ２５で清掃面から跳ね上げられた塵を吸引する吸引ボックス５、吸引管１０及びターボブロア１３などから成る吸引手段と、吸引された塵を吸引エアから乾式で分離除去するサイクロン分離器１１及びバッグフィルタ装置１２から成る除塵手段と、これらブラッシングローラユニット４ａ、４ｂと吸引手段と除塵手段を搭載して走行可能な車両２とを備えている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、透排水機能を有する高機能舗装を、その機能を低下させることなく清掃する清掃装置及び方法に関するものである。

近年、道路などの舗装において、従来の透水性を持たないアスファルト舗装に対して、骨材間に隙間を形成した状態で舗装する高機能舗装が注目されている。この高機能舗装によれば、透水性を有するため路面におけるハイドロ・プレーン現象やアイスバーンの発生を抑制したり、骨材間の隙間での吸音効果により走行騒音を抑制することができ、また路面などに降った雨水を路盤以下の層に排水して地下水の生成と下水処理負荷の軽減を図ったり、路面温度の上昇による都市のヒートアイランド化を抑制することができるなど、多大な効果を奏することができる。

ところで、このような高機能舗装においては、舗装施工後、舗装面上に小石、粉塵、塵埃などの塵が溜まってくると、高機能舗装の隙間にそれらの小石や粉塵などが詰まってしまい、そのまま放置すると高機能舗装としての機能が失われてしまう恐れがあり、定期的に清掃を行って隙間に詰まった小石や粉塵などを除去する必要がある。

一方、路面上のごみ類を清掃する一般的な道路清掃車としては、軸心がほぼ垂直でその円周上にブラシが垂下された清掃用ブラシを車両に配設し、車両を走行しながら清掃用ブラシを軸心回りに回転駆動することにより、路面上のごみ類を車両本体側に掻き込むようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

また、車両に水タンクと、水を高圧で送り出す高圧水発生装置と、高圧水を路面に噴射して路面上のごみ類を一定方向に寄せ集める複数のノズルと、寄せ集められたごみ類を吸い上げてホッパに集積させる吸引手段とを搭載し、清掃用ブラシを用いずに清掃するようにしたものも知られている（例えば、特許文献２参照。）。
特開２００１−２４８１２３号公報 特開平９−７１９１５号公報

ところが、特許文献１に開示されているように、清掃用ブラシを垂直軸心回りに回転させて路面上のゴミ類を清掃する方式では、ブラシの先端部が路面上に沿って摺接するだけであるため、上記のような高機能舗装の隙間に詰まった小石や粉塵などの塵を除去することはできず、逆に粉塵などを隙間に押し込む恐れがあり、高機能舗装の機能を回復するような清掃を行うことはできないという問題がある。

また、特許文献２に開始されているように、高圧水をノズルから噴射する方式では、ノズルからの噴射圧力や噴射方向を工夫することで隙間に詰まった小石や粉塵などの塵も除去できる可能性はあるが、大量の水が必要になって大掛かりな装置構成になるとともに、発生した大量の汚水の処理に多大なコストがかかったり、環境に悪影響を与えるなどの問題がある。

本発明は、上記従来の問題点に鑑み、高機能舗装の隙間に詰まった小石や粉塵などの塵を除去して機能低下を防止でき、かつ低コストにて後処理ができる清掃装置及び方法を提供することを目的とする。

本発明の清掃装置は、軸心がほぼ水平に配設されるとともにその軸心回りに回転駆動可能なブラッシングローラと、ブラッシングローラをその軸心方向に往復運動させる手段と、ブラッシングローラで清掃面から跳ね上げられた塵（小石、粉塵を含む概念である。）を吸引する吸引手段と、吸引された塵を吸引エアから乾式で分離除去する除塵手段と、これらブラッシングローラと吸引手段と除塵手段を搭載して走行可能な車両とを備えたものである。なお、上記塵は、小石や粉塵やその他の塵埃などを含むものとする。

この構成によると、ブラッシングローラの水平軸心回りの回転によりブラシ先端部を路面に押し付けた後持ち上げるように移動し、さらにブラッシングローラを軸心方向にも往復運動させることで、ブラシ先端部を単純に一方向にだけでなくそれと直交する方向にも移動することで、高機能舗装の隙間に塵が詰まった状態になっていてもそれを掘り出して跳ね上げるように作用し、隙間に詰まった状態の塵であってもより確実に取り出して跳ね上げることができ、その跳ね上げられた塵を吸引手段で吸引して清掃面から除去することで、高機能舗装の機能低下を防止することができ、また吸引した塵を乾式の除塵手段で分離除去することで、簡単かつ低コストにて塵の後処理を行うことができる。

また、吸引手段は、清掃面に対向する吸引口を有する吸引ボックスを備え、かつその吸引口の周囲にエア噴出口を配設すると、エア噴出口からの噴出エアでプッシュし、吸引口への吸引エアでプルする、プッシュ・プル方式によって塵を吸引除去することで、小石などの質量の大きい塵であっても確実に吸引によって除去することができる。

また、吸引手段の走行方向後方位置に、塵を外周面に粘着させる粘着ローラと、粘着ローラに粘着した塵を掻き取る手段と、掻き取られた塵を吸引する吸引手段を配設すると、吸引できずに残った塵を粘着ローラに粘着させて清掃面から引き離した後、掻き取って吸引することで、塵を清掃面に残留させずにより完全に清掃することができる。

また、本発明の清掃方法は、軸心がほぼ水平に配設されたブラッシングローラと吸引手段と除塵手段とを搭載した車両をそのブラッシングローラを清掃面に接触させて走行しながら、ブラッシングローラに回転及び軸心方向の往復運動をさせて清掃面から塵を跳ね上げ、跳ね上げた塵を吸引手段の吸引口から吸引し、除塵手段で吸引エアから乾式で塵を分離除去するものであり、上記のように塵を清掃面から除去して高機能舗装の機能低下を防止することができ、かつ簡単かつ低コストにて塵の後処理を行うことができる。

また、ブラッシングローラを、清掃面との接触部が走行方向前方に移動する方向に回転させると、車両の走行とブラッシングローラの回転が相乗してブラッシングローラを低速で回転させても効果的に塵を跳ね上げることができる。

また、塵の吸引時に、吸引口の周囲から除塵された吸引エアを噴出させて塵を吹き上げると、上記のようにプッシュ・プル方式によって塵を吸引除去することで、確実に小石などの質量の大きい塵であっても確実に吸引によって除去することができる。

また、吸引手段で吸引されなかった塵を粘着ローラの外周面に粘着させて清掃面から持ち上げた後、粘着ローラから掻き取って吸引すると、上記のように塵が吸引できずに残っても、塵を清掃面に残留させずにより完全に清掃することができる。

本発明の清掃装置及び方法によれば、ブラッシングローラの水平軸心回りの回転と軸心方向の往復運動により高機能舗装の隙間に塵が詰まった状態になっていてもそれを掘り出して跳ね上げることができ、その跳ね上げられた塵を吸引手段で吸引して清掃面から除去することで、高機能舗装の機能低下を防止することができ、また吸引した塵を乾式の除塵手段で分離除去することで、簡単かつ低コストにて塵の後処理を行うことができる。

以下、本発明の清掃装置の一実施形態について、図１〜図５を参照して説明する。

図１において、１は高機能舗装清掃車であり、車両２の前輪３の前部と後部に、軸心がほぼ水平になるように配設された円筒状のブラッシングローラ２５を有するユニット４ａ、４ｂが配設されている。また、後方のブラッシングローラユニット４ｂの後部には吸引ボックス５が配設され、さらにその後部に粘着ローラユニット６と吸引ボックス７が配設され、後輪８はその後部に配設されている。また、車両２の荷台９上には、吸引ボックス５、７に対して吸引管１０を介して接続されたサイクロン分離器１１と、バッグフィルタ装置１２と、吸引用のターボブロア１３と、ブロア駆動手段１４と、発電機１５と、コンプレッサ１６と、ターボブロア１３の排気側と吸引ボックス５を接続する送風管１７と、その途中に配設されたサイレンサ１８が搭載されている。サイクロン分離器１１の下部には分離された塵を収容する塵収容ボックス１１ａが配設されている。

ブラッシングローラユニット４ａ、４ｂは、図２に示すような構成とされている。図２（ａ）に示すように、車両２に配設された回転力伝達機構１９（図１参照）に、油圧ダンパ２０とばね２１にて清掃面の凹凸に応じて上下移動できるように上下移動可能に一対の回転変換伝達部２２が装着され、この一対の回転変換伝達部２２にて回転軸２３が回転駆動可能にかつその軸方向に移動自在に支持されている。回転軸２３は、例えば１００ｒｐｍ程度の回転速度で下側が走行方向前方に移動する方向に回転される。また、回転軸２３の両端若しくは一端に回転軸２３の回転を許しながら軸方向に移動駆動する回転自在型のシリンダ装置２４が配設されている。このシリンダ装置２４にて回転軸２３は、例えば１５０ｍｍ程度のストロークで、また車両２が３０ｋｍ／ｈの速度で走行する場合に、５００回／ｍｉｎ程度の速度で往復運動される。

回転軸２３には、複数のブラッシングローラ２５が適当間隔おきに固定されている。なお、これらブラッシングローラ２５は、ブラッシングローラユニット４ａと４ｂの間で千鳥状に配設され、車両２の両側端部を除いてほぼ全幅にわたってブラッシングローラ２５にて清掃できるように構成されている。ブラッシングローラ２５は、図２（ｂ）に示すように、回転軸２３に固定されるボス部２６の外周面のほぼ全面にブラシ線材２７を植立して構成されている。ブラシ線材２７は、線径が０．１〜０．２５ｍｍの６６ナイロン製のものが好適で、その長さは２０〜８０ｍｍ、特に４０〜６０ｍｍ程度が、高機能舗装の隙間に詰まった小石や粉塵などを取り出して跳ね上げるのに効果的である。なお、６６ナイロンに比べて水をすってもコシが失われ難い６１２ナイロンや、ナイロンに比べてコシの強いポリプロピレンを用いることもできる。また、ブラシ線材２７はストレートなものに限らず、波を付けたものでも良い。

吸引ボックス５は、図３に示すように、車両２のほぼ全幅にわたる長さのボックス形状で、下面に吸引口３０が開口された内側ボックス２８と吸引口３０の周囲にエア噴出口３１を形成する外側ボックス２９の二重ボックス構造とされている。内側ボックス２８の上面には吸引管１０に接続される一対の吸引接続口３２ａ、３２ｂが設けられ、外側ボックス２９の上面には送風管１７に接続される送風接続口３３が設けられている。

また、吸引口３０の周縁及びエア噴出口３１の周縁から清掃面に向けてブラシ３４が垂下され、清掃面上の塵が吸引ボックス５の下部に入るのを許容しつつ吸引口３０やエア噴出口３１と清掃面との間の間隙をある程度閉鎖することで、吸引ボックス５の下部に入った塵をエア噴出口３１からの噴出エアでプッシュし、吸引口３０への吸引エアでプルし、清掃面から確実に吸引除去できるように構成されている。ブラシ３４は、例えば線径０．３ｍｍ程度の細い６６ナイロンの線材にて構成され、１００ｍｍ程度の長さに設定されている。

粘着ローラユニット６は、図４に示すような構成とされている。ブラッシングローラユニット４ａ、４ｂと同様に、車両２に配設された回転力伝達機構１９（図１参照）に、油圧ダンパ２０とばね２１にて清掃面の凹凸に応じて上下移動できるように複数の回転変換伝達部２２が上下移動可能に装着され、この回転変換伝達部２２にて回転軸３９が回転駆動可能に支持されている。回転軸３９に、天然ゴムから成る粘着ローラ３５が装着されている。回転軸３４は、車両２の走行速度と粘着ローラ３５の周速がほぼ一致するように同期して回転駆動される。なお、回転軸３９に代えて固定の支持軸とし、それに粘着ローラ３５を回転自在に装着することもできるが、積極的に回転駆動する方が好適である。

粘着ローラ３５の後部には、その外周面に粘着した塵を掻き取るブレード３６（図１参照）が配設され、その後部にブレード３６の下部に対向して吸引口３７を開口させた吸引ボックス７が配設され、この吸引ボックス７が吸引管１０に接続されている。

次に、以上の構成の高機能舗装清掃車１による清掃動作について説明する。ブラッシングローラユニット４ａ、４ｂのブラッシングローラ２５を清掃面に接触させながら、車両２を３０ｋｍ／ｈ程度の速度で走行させるとともに、ターボブロア１３をブロア駆動手段１４にて駆動し、またシリンダ装置２４にて回転軸２３を往復運動させる。すると、回転力伝達機構１９を介して車両２の走行に同期してブラッシングローラユニット４ａ、４ｂのブラッシングローラ２５が、図１に矢印で示すように走行方向前方に向けて１００ｒｐｍ程度の回転速度で回転駆動されるとともに、軸方向に１５０ｍｍ程度のストロークで５００回／ｍｉｎ程度の速度で往復運動される。また、粘着ローラユニット６の粘着ローラ３５がその周速が走行速度とほぼ一致するように回転駆動される。

かくして、ブラッシングローラ２５の水平軸心回りの回転により、図５に示すように、ブラシ線材２７の先端部が清掃面４０に押し付けられた後持ち上げるように移動することで、塵４２を確実に跳ね上げることができる。また、ブラッシングローラ２５を、清掃面４０との接触部が走行方向前方に移動する方向に回転させているので、車両２の走行とブラッシングローラ２５の回転が相乗し、ブラッシングローラ２５を１００ｒｐｍ程度の低速で回転させても効果的に塵４２を跳ね上げることができる。さらに、ブラッシングローラ２５が軸心方向にも往復運動することで、ブラシ線材２７の先端部が単純に一方向にだけでなくそれと直交する方向にも移動することで、高機能舗装の清掃面４０の隙間４１に小石などの塵４２が詰まった状態になっていてもそれを掘り出して跳ね上げることができる。かくして、隙間４１に詰まった状態の塵４２であっても、より確実に取り出して除去でき、高機能舗装の機能低下を防止することができる。

また、上記のように跳ね上げられた塵４２は吸引ボックス５で吸引されて清掃面４０から除去される。この吸引ボックス５による吸引時には、吸引口３０の周囲に設けられたエア噴出口３１からの噴出エアで塵４２をプッシュし、吸引口３０への吸引エアでプルする、プッシュ・プル方式によって塵４２を吸引除去するので、小石などの質量の大きい塵であっても確実に吸引によって除去することができる。そして、吸引された塵４２は吸引管１０を通ってサイクロン分離器１１で分離除去され、さらにサイクロン分離器１１で分離されなかった微細な塵はバッグフィルタ装置１２にて吸引エアから分離除去される。このように、吸引した塵４２を乾式のサイクロン分離器１１とバッグフィルタ装置１２で分離除去することで、湿式の場合の廃水処理が不要で、簡単かつ低コストにて塵の後処理を行うことができる。

さらに、吸引ボックス５の走行方向後方位置に、粘着ローラユニット６と吸引ボックス７を配設しているので、吸引できずに残った塵４２を粘着ローラ３５に粘着させて清掃面４０から引き離した後、ブレード３６で掻き取って吸引ボックス７で吸引し、吸引管１０を通ってサイクロン分離器１１とバッグフィルタ装置１２で分離除去することができ、清掃面４０に塵４２を残留させずにより完全に清掃することができる。

本発明の清掃装置及び方法は、ブラッシングローラの水平軸心回りの回転と軸心方向の往復運動により、高機能舗装の隙間に塵が詰まった状態になっていてもそれを掘り出して跳ね上げ、それを吸引手段で吸引し、乾式の除塵手段で分離除去するので、簡単かつ低コストにて清掃でき、高機能舗装の清掃と機能低下防止に有用である。

本発明の一実施形態における高機能舗装清掃車の概略構成図である。 同実施形態の高機能舗装清掃車におけるブラッシングローラユニットの概略構成を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図である。 同実施形態の高機能舗装清掃車における吸引ボックスの概略構成を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図、（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｃ矢視断面図である。 同実施形態の高機能舗装清掃車における粘着ローラユニットの概略構成を示す斜視図である。 同実施形態におけるブラッシングローラによる塵の跳ね上げ作用の説明図である。

符号の説明

１ 高機能舗装清掃車
２ 車両
４ａ、４ｂ ブラッシングローラユニット
５ 吸引ボックス
６ 粘着ローラユニット
７ 吸引ボックス
１１ サイクロン分離器（除塵手段）
１２ バッグフィルタ装置（除塵手段）
２４ シリンダ装置（往復運動させる手段）
２５ ブラッシングローラ
３０ 吸引口
３１ エア噴出口
３５ 粘着ローラ
４０ 清掃面
４１ 隙間
４２ 塵

Claims (7)

1. 軸心がほぼ水平に配設されるとともにその軸心回りに回転駆動可能なブラッシングローラと、ブラッシングローラをその軸心方向に往復運動させる手段と、ブラッシングローラで清掃面から跳ね上げられた塵を吸引する吸引手段と、吸引された塵を吸引エアから乾式で分離除去する除塵手段と、これらブラッシングローラと吸引手段と除塵手段を搭載して走行可能な車両とを備えたことを特徴とする清掃装置。
2. 吸引手段は、清掃面に対向する吸引口を有する吸引ボックスを備え、かつその吸引口の周囲にエア噴出口を配設したことを特徴とする請求項１記載の清掃装置。
3. 吸引手段の走行方向後方位置に、塵を外周面に粘着させる粘着ローラと、粘着ローラに粘着した塵を掻き取る手段と、掻き取られた塵を吸引する吸引手段を配設したことを特徴とする請求項１又は２記載の清掃装置。
4. 軸心がほぼ水平に配設されたブラッシングローラと吸引手段と除塵手段とを搭載した車両をそのブラッシングローラを清掃面に接触させて走行しながら、ブラッシングローラに回転及び軸心方向の往復運動をさせて清掃面から塵を跳ね上げ、跳ね上げた塵を吸引手段の吸引口から吸引し、除塵手段で吸引エアから乾式で塵を分離除去することを特徴とする清掃方法。
5. ブラッシングローラを、清掃面との接触部が走行方向前方に移動する方向に回転させることを特徴とする請求項４記載の清掃方法。
6. 塵の吸引時に、吸引口の周囲から除塵された吸引エアを噴出させて塵を吹き上げることを特徴とする請求項４又は５記載の清掃方法。
7. 吸引手段で吸引されなかった塵を粘着ローラの外周面に粘着させて清掃面から持ち上げた後、粘着ローラから掻き取って吸引することを特徴とする請求項４〜６の何れかに記載の清掃方法。
   

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