JP2017176977A

JP2017176977A - 高圧洗浄車

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Publication number: JP2017176977A
Application number: JP2016066401A
Authority: JP
Inventors: 中津　俊介; Shunsuke Nakatsu; 俊介中津
Original assignee: Shin Meiva Industry Ltd
Current assignee: Shinmaywa Industries Ltd
Priority date: 2016-03-29
Filing date: 2016-03-29
Publication date: 2017-10-05
Anticipated expiration: 2036-03-29
Also published as: JP6671784B2

Abstract

【課題】キャビテーションに起因する洗浄水戻し配管の壊食を抑制できる高圧洗浄車を提供する。【解決手段】本発明の高圧洗浄車は、洗浄水を貯留するタンクと、前記タンク内の洗浄水を噴射する噴射具と、前記タンクから前記噴射具まで洗浄水を圧送するポンプと、前記ポンプと前記噴射具とを接続する洗浄水供給路と、前記噴射具に対する洗浄水の供給の有無を切り換える開閉弁と、前記ポンプから流入した洗浄水の圧力が所定値よりも高い場合、前記洗浄水の一部を前記タンクへ戻す圧力制御弁９１と、圧力制御弁９１に接続され、前記タンクへ戻される洗浄水を導く洗浄水戻し配管９２とを備え、洗浄水戻し配管９２の圧力制御弁９１側近傍の管壁に空気導入孔９４ａが設けられており、前記タンクへ戻される洗浄水が洗浄水戻し配管９２を通過する際、空気導入孔９４ａから洗浄水戻し配管９２内へ空気が導入されるように構成されていることを特徴とする。【選択図】図４

Description

本発明は、高圧洗浄車に関するものである。

従来、下水管等の各種配管の洗浄において、高圧洗浄車が用いられている。高圧洗浄車は、洗浄水を貯留するタンク、タンク内の洗浄水を噴射する噴射具、タンク内の洗浄水を圧送するポンプ、圧送された洗浄水を噴射具に導くホース、ホースが巻き付けられたホースリール等を備えている。作業時には、ホースリールからホースを繰り出し、ホースの先端に取り付けられた噴射具から高圧の洗浄水を下水管等の被洗浄物に噴射することによって、被洗浄物の洗浄を行う。

この種の高圧洗浄車として、ポンプとホースとの間の洗浄水供給路に圧力制御弁が設けられ、ポンプから圧力制御弁に流入した洗浄水の圧力が所定値よりも高い場合、洗浄水の一部をタンクへ戻すように構成されたものがある（例えば、特許文献１参照）。このような高圧洗浄車によれば、洗浄水の過剰な圧力による洗浄水供給路の劣化等を防止できる。

特開２００８−２４６４１２号公報

上述の高圧洗浄車では、洗浄水の一部をタンクへ戻す際、タンクへ戻される洗浄水を導くために圧力制御弁に接続された配管（以下、「洗浄水戻し配管」ともいう）内において、高圧の洗浄水が通過する。この際、洗浄水戻し配管内において高速水流によりキャビテーションが発生する場合がある。キャビテーションは、高速水流中の局所的な圧力低下により発生する現象であり、キャビテーション気泡が消滅する際に衝撃圧を発生するため、洗浄水戻し配管内でキャビテーション気泡の発生と消滅が繰り返されると、洗浄水戻し配管の内壁に壊食が発生し、洗浄水戻し配管の耐久性が低下するおそれがある。

そこで、本発明は、キャビテーションに起因する洗浄水戻し配管の壊食を抑制できる高圧洗浄車を提供することを目的とする。

（１）本発明の高圧洗浄車は、洗浄水を貯留するタンクと、前記タンク内の洗浄水を噴射する噴射具と、前記タンクから前記噴射具まで洗浄水を圧送するポンプと、前記ポンプと前記噴射具とを接続する洗浄水供給路と、前記洗浄水供給路に設けられ、前記噴射具に対する洗浄水の供給の有無を切り換える開閉弁と、前記洗浄水供給路において前記ポンプと前記開閉弁との間に設けられ、前記ポンプから流入した洗浄水の圧力が所定値よりも高い場合、前記洗浄水の一部を前記タンクへ戻す圧力制御弁と、前記圧力制御弁に接続され、前記タンクへ戻される洗浄水を導く洗浄水戻し配管とを備える高圧洗浄車であって、前記洗浄水戻し配管の前記圧力制御弁側近傍の管壁に空気導入孔が設けられており、前記タンクへ戻される洗浄水が前記洗浄水戻し配管内を通過する際、前記空気導入孔から前記洗浄水戻し配管内へ空気が導入されるように構成されていることを特徴とする。

上記（１）の構成によれば、タンクへ戻される洗浄水が洗浄水戻し配管内を通過する際、空気導入孔から洗浄水戻し配管内へ空気が導入されるため、洗浄水戻し配管内の圧力低下を抑制できる。これにより、洗浄水戻し配管内においてキャビテーションの発生を抑制できるため、キャビテーションに起因する洗浄水戻し配管の壊食を抑制できる。

（２）上記（１）の高圧洗浄車において、前記洗浄水戻し配管と前記タンクとを接続し、前記空気導入孔から漏れた洗浄水を前記タンクへ戻す漏水流路を更に備え、前記漏水流路の前記タンク側の開口部は、前記タンク内の洗浄水の水面よりも高い位置に設けられていることが好ましい。この構成によれば、洗浄水戻し配管を通過する洗浄水の流速が遅い時に空気導入孔から洗浄水が漏れても、漏水流路により漏れた洗浄水をタンクに戻しつつ、漏水流路のタンク側の開口部から取り込まれたタンク内の空気を洗浄水戻し配管へ導入できる。よって、水漏れによる作業性の低下を防止しつつ、洗浄水戻し配管内へ空気を導入することができる。また、空気導入孔から漏れた洗浄水をタンクに戻すため、洗浄水が無駄にならず、作業コストの低減も図れる。

（３）上記（２）の高圧洗浄車において、前記洗浄水戻し配管は、内管及び外管を有する二重配管であり、前記空気導入孔は、前記内管の管壁に設けられており、前記漏水流路の前記洗浄水戻し配管側の開口部は、前記外管の管壁に設けられていることが好ましい。この構成によれば、空気導入孔に直接漏水流路を接続する場合と比較して、空気導入孔の数だけ漏水流路を設けることがない分、空気導入孔の個数や位置の調整を容易に行うことができる。また、状況により空気導入孔を設けた内管の交換も容易に行うことができる。

本発明の高圧洗浄車によれば、キャビテーションに起因する洗浄水戻し配管の壊食を抑制できるため、洗浄水戻し配管の耐久性を向上させることができる。

本発明の一実施形態における高圧洗浄車の側面図である。図１の高圧洗浄車の背面図である。図１の高圧洗浄車の水回路を示す図である。図１の高圧洗浄車に設けられた圧力制御弁及びその周辺部品の拡大図である。

以下、本発明の高圧洗浄車の好適な実施形態の構成について、図１〜図３を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態における高圧洗浄車の側面図である。図２は、図１の高圧洗浄車の背面図である。図３は、図１の高圧洗浄車の水回路を示す図である。なお、以下の説明において、前後方向は車両の進行方向と同じ方向を指すものとする。

図１に示すように、高圧洗浄車１は、運転室２、車台３、車輪４等を備えている。車台３上には、洗浄水１００（図３参照）を貯留するタンク１１、洗浄水１００を被洗浄物まで導くホース１２及びサブホース１３（図２参照）、ホース１２を巻きつけるホースリール１４、サブホース１３を巻きつけるサブホースリール１５（図２参照）等が設けられている。

また、タンク１１の後方側の車台３上には、ターンテーブル５が鉛直軸周りに旋回自在に設置されている。ホースリール１４は、ターンテーブル５上に設けられたフレーム３１に支持されており、水平軸Ｘ１回りに正逆回転自在に取り付けられている。

後述するように、ホースリール１４は、油圧ポンプ４１（図３参照）により回転駆動される。ホースリール１４が正方向に回転すると、ホース１２はホースリール１４から繰り出される。一方、ホースリール１４が逆方向に回転すると、ホース１２はホースリール１４に巻き取られる。図３に示すように、ホース１２の先端には、洗浄水１００を噴射する噴射具としての洗浄ノズル３３が着脱自在に取り付けられている。

図１に示すように、フレーム３１の前面には、操作盤５１が固定されている。操作盤５１の各種スイッチ（図示せず）を操作することにより、ホースリール１４の回転駆動や、後述するポンプ１６（図３参照）の操作等が行われる。

タンク１１の後方側の車台３上には、図２に示すようにサブターンテーブル６が鉛直軸回りに旋回自在に設置されている。サブホースリール１５は、サブターンテーブル６上に設けられたフレーム３２に支持されており、水平軸Ｘ２回りに正逆回転自在に取り付けられている。

サブホースリール１５は手動により操作される。すなわち、サブホースリール１５に取り付けられたハンドル３４を回転させると、サブホースリール１５も回転し、サブホース１３が繰り出されたり、巻き取られたりする。本実施形態では、サブホース１３はホース１２よりも小径口のものであり、図３に示すように、サブホース１３の先端には、洗浄水１００を噴射する噴射具としての洗浄ガン３５が着脱自在に取り付けられている。

図１に示すように、タンク１１の前方側には、ポンプ収容室２１が設置されている。ポンプ収容室２１内には、タンク１１から洗浄ノズル３３及び洗浄ガン３５まで洗浄水１００を圧送するポンプ１６（図３参照）が収容されている。

なお、ホース１２は、ポンプ１６と洗浄ノズル３３とを接続する洗浄水供給路の一部である。また、サブホース１３は、ポンプ１６と洗浄ガン３５とを接続する洗浄水供給路の一部である。

次に、本実施形態に係る高圧洗浄車１の水回路について、主に図３を参照しながら説明する。

図３に示すように、タンク１１の底部には流路６１の一端が接続されている。流路６１の他端は、ポンプ１６に接続されている。また、流路６１には、上流側から下流側に向かって順に、開閉弁８０とストレーナ６２とが設けられている。開閉弁８０を開くことにより、ポンプ１６がタンク１１内の洗浄水１００を吸入できるようになる。

流路６１の開閉弁８０よりも下流側かつストレーナ６２よりも上流側の中途部には、流路７４が接続されている。流路７４の下流側端部には、開閉弁７９が設けられている。流路７４は、洗浄終了後に、タンク１１に残った洗浄水１００を開閉弁７９により外部に放流するためのものである。

ポンプ１６の吐出側には、洗浄水供給路の一部である流路６３の一端が接続されている。ポンプ１６は、流路６１を介してタンク１１内に貯留された洗浄水１００を吸入し、高圧の洗浄水１００として流路６３に吐出する。

なお、ポンプ１６は、プーリ４２、Ｖベルト４３、ドライブシャフト４４、およびＰＴＯ（動力取出装置）４５を介して走行用エンジン４６に連結されている。これにより、ポンプ１６は走行用エンジン４６によって駆動される。また、ドライブシャフト４４は、動力伝達機構４７を介して、油圧ポンプ４１に連結されている。油圧ポンプ４１は、ホースリール１４を回転駆動する油圧回路（図示せず）に設けられている。

ホースリール１４に巻き付けられたホース１２には、洗浄水供給路の一部である流路６４が接続されている。上述したように、ホース１２の先端部には、洗浄ノズル３３が取り付けられている。また、流路６４には、洗浄ノズル３３に対する洗浄水１００の供給の有無を切り換える開閉弁７３が設けられている。流路６４の上流側端部はマニホールド７０に接続されており、マニホールド７０には圧力計７７が設けられている。このような構成により、マニホールド７０に流入した洗浄水１００は、流路６４に導かれる。そして、開閉弁７３を開くことにより、洗浄水１００は、ホースリール１４及びホース１２を介して洗浄ノズル３３から噴射されることとなる。

また、サブホースリール１５に巻き付けられたサブホース１３には、洗浄水供給路の一部である流路６５が接続されている。上述したように、サブホース１３の先端部には、洗浄ガン３５が取り付けられている。また、流路６５には、洗浄ガン３５に対する洗浄水１００の供給の有無を切り換える開閉弁７６が設けられている。流路６５の上流側端部はマニホールド７０に接続されている。このような構成により、マニホールド７０に流入した洗浄水１００は、流路６５に導かれる。そして、開閉弁７６を開くことにより、洗浄水１００は、サブホースリール１５及びサブホース１３を介して洗浄ガン３５から噴射されることとなる。

マニホールド７０の上流側端部に接続された洗浄水供給路の一部である流路６６には、流路６７の一端が接続されている。流路６７の他端には、開閉弁６８が設けられている。流路６７は、洗浄終了後に、流路６６に残った洗浄水１００を凍結防止のために開閉弁６８により外部に放流するためのものである。

ポンプ１６とマニホールド７０との間の洗浄水供給路には、圧力制御弁９１が設けられている。つまり、圧力制御弁９１は、流路６３を介してポンプ１６と接続されており、流路６６を介してマニホールド７０と接続されている。

圧力制御弁９１は、主として流路６３内の洗浄水１００を、流路６６へ導くが、流路６３から流入した洗浄水１００の圧力が所定値（目標圧力）よりも高い場合、洗浄水１００の一部をタンク１１へ戻す。タンク１１へ戻される洗浄水１００は、圧力制御弁９１に接続された洗浄水戻し配管９２、及び洗浄水戻し配管９２とタンク１１とを接続する流路９３に導かれる。このようにして、流路６６へ導かれる洗浄水１００の圧力は、圧力制御弁９１により所定の目標圧力以下となるように制御される。なお、タンク１１の上部には、所定圧以上になったタンク１１内の空気を抜くためのエアブリーザ１１ｂが設けられている。

次に、本実施形態で用いられる圧力制御弁９１及びその周辺部品について、主に図４を参照しながら説明する。

図４に示すように、圧力制御弁９１には、ポンプ１６からの洗浄水１００が流路６３を介して流入する流入口９１ａと、流入した洗浄水１００を流路６６へ導くための流出口９１ｂと、タンク１１へ戻される洗浄水１００を洗浄水戻し配管９２へ導くための流出口９１ｃとが設けられている。また、圧力制御弁９１の図４中左端には、洗浄水１００の目標圧力を調整するための圧力調整ハンドル９１ｄが設けられており、この圧力調整ハンドル９１ｄを回転させることにより上述した目標圧力を調整できる。

洗浄水戻し配管９２は、内管９４及び外管９５を有する二重配管である。内管９４の上流側端部は圧力制御弁９１の流出口９１ｃに連通しており、内管９４の下流側端部は流路９３（図３参照）に連通している。

外管９５の図４中下側の管壁には、流路９６の一端に連通する開口部９５ａが設けられている。流路９６の他端には、開閉弁９７が設けられている。流路９６は、洗浄終了後に、洗浄水戻し配管９２内に残った洗浄水１００を凍結防止のために開閉弁９７により外部に放流するためのものである。

そして、内管９４の図４中下側の管壁には、空気導入孔９４ａが等間隔で３つ設けられている。また、内管９４の図４中上側の管壁には、上記３つの空気導入孔９４ａと対面する位置に空気導入孔９４ａが等間隔で３つ設けられている。つまり、内管９４の管壁には、合計６つの空気導入孔９４ａが設けられている。

上記６つの空気導入孔９４ａのうち、少なくとも圧力制御弁９１の流出口９１ｃ側の２つの空気導入孔９４ａは、流出口９１ｃの近傍に設けられている。ここで、「近傍」とは、従来の洗浄水戻し配管において高速水流によりキャビテーションが発生しやすい領域を指し、例えば、流出口９１ｃと、流出口９１ｃから下流側に３０〜５０ｃｍ離れた箇所との間の領域を指す。

空気導入孔９４ａの孔径については、タンク１１へ戻される洗浄水１００が内管９４内を通過する際の高速水流によって内管９４内外で圧力差が生じ、この圧力差により空気導入孔９４ａから内管９４内へ空気を導入できる程度の大きさであればよい。例えば空気導入孔９４ａの孔径は、洗浄水１００の流速、空気導入孔９４ａを設ける箇所等を考慮して適宜設定することができ、例えば５〜１５ｍｍ程度とすることが好ましい。この孔径の好ましい大きさは、ポンプ１６の能力によって左右される。

このように本実施形態では、タンク１１へ戻される洗浄水１００が洗浄水戻し配管９２の内管９４内を通過する際、内管９４内外の圧力差により空気導入孔９４ａから内管９４内へ空気が導入されるため、内管９４内の圧力低下を抑制できる。これにより、内管９４内においてキャビテーションの発生を抑制できるため、キャビテーションに起因する内管９４（洗浄水戻し配管９２）の壊食を抑制できる。

また、外管９５の図４中上側の管壁には、空気導入孔９４ａから漏れた洗浄水１００をタンク１１へ戻すための開口部９５ｂが設けられている。この開口部９５ｂとタンク１１の開口部１１ａ（図３参照）とは、漏水流路９８（図３参照）で接続されている。つまり、開口部９５ｂは漏水流路９８の洗浄水戻し配管９２側の開口部となっており、開口部１１ａは漏水流路９８のタンク１１側の開口部となっている。また、図３に示すように、開口部１１ａは、タンク１１内の洗浄水１００の水面１００ａよりも高い位置に設けられている。これにより、漏れた洗浄水１００を開口部１１ａからタンク１１内へ戻すことができると共に、開口部１１ａから取り込まれたタンク１１内の空気を内管９４へ導入できるようになっている。なお、洗浄水１００の水面１００ａとは、タンク１１において規定された最大貯水量の洗浄水１００を貯留した場合の洗浄水１００の水面を指す。

このように本実施形態では、内管９４を通過する洗浄水１００の流速が遅い時に空気導入孔９４ａから洗浄水１００が漏れても、漏水流路９８により漏れた洗浄水１００をタンク１１に戻しつつ、漏水流路９８のタンク１１側の開口部１１ａから取り込まれたタンク１１内の空気を内管９４へ導入できる。よって、水漏れによる作業性の低下を防止しつつ、内管９４内へ空気を導入することができる。また、空気導入孔９４ａから漏れた洗浄水１００をタンク１１に戻すため、洗浄水１００が無駄にならず、作業コストの低減も図れる。

また、上述したように、本実施形態では、洗浄水戻し配管９２が内管９４及び外管９５を有する二重配管であり、空気導入孔９４ａが内管９４の管壁に設けられており、漏水流路９８の洗浄水戻し配管９２側の開口部９５ｂが外管９５の管壁に設けられている。この構成によれば、空気導入孔９４ａに直接漏水流路９８を接続する場合と比較して、空気導入孔９４ａの数だけ漏水流路９８を設けることがない分、空気導入孔９４ａの個数や位置の調整を容易に行うことができる。また、状況により空気導入孔９４ａを設けた内管９４の交換も容易に行うことができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、具体例を例示したに過ぎず、特に本発明を限定するものではなく、具体的構成等は適宜設計変更可能である。

例えば、上記実施形態では、洗浄水戻し配管に６つの空気導入孔を設けたが、本発明は、洗浄水戻し配管の圧力制御弁側近傍の管壁に少なくとも１つの空気導入孔が設けられていればよく、空気導入孔の数は特に限定されない。

また、上記実施形態では、洗浄水戻し配管として二重配管を用いたが、本発明はこれに限定されず、単管の洗浄水戻し配管を用いてもよい。

また、上記実施形態では、洗浄水を噴射する噴射具として洗浄ノズル及び洗浄ガンを用いたが、本発明において噴射具の種類や個数は限定されない。

１高圧洗浄車
２運転室
３車台
４車輪
５ターンテーブル
６サブターンテーブル
１１タンク
１１ａ漏水流路のタンク側の開口部
１２ホース（洗浄水供給路）
１３サブホース（洗浄水供給路）
１４ホースリール
１５サブホースリール
１６ポンプ
２１ポンプ収容室
３１，３２フレーム
３３洗浄ノズル（噴射具）
３４ハンドル
３５洗浄ガン（噴射具）
４１油圧ポンプ
４２プーリ
４３Ｖベルト
４４ドライブシャフト
４５ＰＴＯ
４６走行用エンジン
４７動力伝達機構
５１操作盤
６２ストレーナ
６３，６４，６５，６６流路（洗浄水供給路）
７０マニホールド
７３，７６開閉弁
７７圧力計
９１圧力制御弁
９１ｄ圧力調整ハンドル
９２洗浄水戻し配管
９４内管
９４ａ空気導入孔
９５外管
９５ｂ漏水流路の洗浄水戻し配管側の開口部
９８漏水流路
１００洗浄水
１００ａタンク内の洗浄水の水面

Claims

洗浄水を貯留するタンクと、
前記タンク内の洗浄水を噴射する噴射具と、
前記タンクから前記噴射具まで洗浄水を圧送するポンプと、
前記ポンプと前記噴射具とを接続する洗浄水供給路と、
前記洗浄水供給路に設けられ、前記噴射具に対する洗浄水の供給の有無を切り換える開閉弁と、
前記洗浄水供給路において前記ポンプと前記開閉弁との間に設けられ、前記ポンプから流入した洗浄水の圧力が所定値よりも高い場合、前記洗浄水の一部を前記タンクへ戻す圧力制御弁と、
前記圧力制御弁に接続され、前記タンクへ戻される洗浄水を導く洗浄水戻し配管と
を備える高圧洗浄車であって、
前記洗浄水戻し配管の前記圧力制御弁側近傍の管壁に空気導入孔が設けられており、前記タンクへ戻される洗浄水が前記洗浄水戻し配管を通過する際、前記空気導入孔から前記洗浄水戻し配管内へ空気が導入されるように構成されていることを特徴とする高圧洗浄車。
前記洗浄水戻し配管と前記タンクとを接続し、前記空気導入孔から漏れた洗浄水を前記タンクへ戻す漏水流路を更に備え、
前記漏水流路の前記タンク側の開口部は、前記タンク内の洗浄水の水面よりも高い位置に設けられている請求項１に記載の高圧洗浄車。
前記洗浄水戻し配管は、内管及び外管を有する二重配管であり、
前記空気導入孔は、前記内管の管壁に設けられており、
前記漏水流路の前記洗浄水戻し配管側の開口部は、前記外管の管壁に設けられている請求項２に記載の高圧洗浄車。