JP2020203619A - 車輌の土砂除去装置のポンプ凍結防止システム - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、車輌の土砂除去装置の周囲温度の低下や稼働状態に応じて一定条件下でポンプの自動水抜きを行い、ポンプの凍結破損を未然に防止し得る車輌の土砂除去装置のポンプ凍結防止システムを提供するものである。【解決手段】本発明のポンプ凍結防止システム１は、前記車輌の土砂除去装置の周囲温度を検出する温度センサー１１と、前記車輌の土砂除去装置の稼働状態を確認する稼働状態確認センサー１２と、前記温度センサー１１からの温度信号、前記稼働状態確認センサー１２からの稼働状態信号を取り込み、周囲温度が一定温度以下で、稼働状態が休止状態の時、ポンプユニット内の水抜きを行う水抜きバルブ開駆動手段２１とを有するものである。【選択図】図６

Description

本発明は、車輌の土砂除去装置のポンプ凍結防止システムに関し、詳しくは、車輌の土砂除去装置の周囲温度の低下や稼働状態に応じて一定条件下でポンプの自動水抜きを行い、ポンプの凍結破損を未然に防止し得る車輌の土砂除去装置のポンプ凍結防止システムに関するものである。

車輌の土砂除去装置は、土木現場において工事用の車輌が現場から退出する際、車輌の車輪や車体に付着した土砂やその他現場で付着した異物を場外に持ち出すことを防止するため、退出前に土砂等を除去する装置である。

土砂等を除去する手段として、車輌の通路に設けた水たまりの中を通過させて土砂等を落とす方式、車輪を空回転させ、水等を吹き付けて土砂等を振るい落す方式等、種々の手段が存在する。

この場合、通路に設けたロール上で車輪を空回転させ、土砂等を振るい落とす方式のものとしては、車輪の回転と同時に水を噴射して土砂等を落とす湿式のものと、水を使用しない乾式のものとの二通りの構造がある。

本発明は、上述した車輪の駆動力で作動する構造で、水噴射用のポンプを使用した構造において、当該ポンプの凍結防止を図った車輌の土砂除去装置のポンプ凍結防止システムに関するものである。

上述した車輌の土砂除去装置を寒冷地に設置し、実際に使用する場合、冬場の気温が氷点下に達するような時期においては、ポンプ内に溜まっている洗浄用の水が凍結し、ポンプが破損する事態が生じる。

すなわち、凍結によるポンプ破損を未然に防止するため、凍結が予想される日にはポンプのバルブを開き、ポンプ内の排水に留意する必要があるが、何等かの事情で排水処理を怠ると、ポンプ内の水が凍結し、氷の膨張によってポンプの破損に至ってしまう。

本願の出願人は先に、特許文献１において、車輌の前後各車輪を乗せる前輪架台、後輪架台と、前輪架台、後輪架台を連ねる中央スロープと、車輌の乗り入れ用の前記後輪架台に連なる入口側スロープ及び前記前輪架台に連なる乗り出用の出口側スロープと、を備える架台本体と、前記前輪架台、後輪架台に各々設けた前輪駆動ローラー、後輪駆動ローラーと、水等の洗浄媒体を貯留するタンクとポンプを備え、洗浄媒体を供給する洗浄媒体供給手段と、前記後輪架台上に位置する車輌のエンジン動作による後輪駆動ローラーの回転力に連動して前記前輪駆動ローラーを回転させるとともに、前記洗浄媒体供給手段のポンプを運転状態にする回転連動手段と、前記前輪架台、後輪架台に各々設けられ、洗浄媒体供給手段に連通させたノズルを有する洗浄媒体供給管路と、前記架台本体に対して車輌の進行方向に沿って配置され、洗浄媒体供給手段に連通させたノズルを有する車体用洗浄媒体噴射部と、を有し、前記前輪架台、後輪架台上の車輌の前輪、後輪の各タイヤと、前記車輌の車体に対する水等の洗浄媒体の噴射により、当該車輌のタイヤ及び車体の泥落を行うように構成した車輌泥落洗浄装置を提案している。

特開２０１７−１５４６１５号公報

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、特許文献１の技術を踏まえ、車輌の土砂除去装置の周囲温度の低下や稼働状態に応じて一定条件下でポンプの自動水抜きを行い、ポンプの凍結破損を未然に防止し得る車輌の土砂除去装置のポンプ凍結防止システムを提供することを目的とするものである。

本発明は、土砂除去用の水を貯留する水タンクと、水抜きバルブを備えるとともに、前記水タンクからの水を取り入れ、架台上の車輌の車輪、車体に水を噴射するための水供給を行うポンプユニットと、を有する湿式の車輌の土砂除去装置に設けられる車輌の土砂除去装置のポンプ凍結防止システムであって、前記車輌の土砂除去装置の周囲温度を検出する温度センサーと、前記車輌の土砂除去装置の稼働状態を確認する稼働状態確認センサーと、前記温度センサーからの温度信号、前記稼働状態確認センサーからの稼働状態信号を取り込み、周囲温度が一定温度以下で、稼働状態が休止状態の時、ポンプユニット内の水抜きを行う水抜きバルブ開駆動手段と、を有することを最も主要な特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、車輌の土砂除去装置の周囲温度の低下や稼働状態に応じて一定条件下でポンプの自動水抜きを行い、ポンプの凍結破損を未然に防止し得る車輌の土砂除去装置のポンプ凍結防止システムを実現し提供することができる。

請求項２記載の発明によれば、車輌の土砂除去装置の周囲温度を検出する温度センサーと、前記車輌の土砂除去装置の稼働状態を確認する稼働状態確認センサーと、前記温度センサーからの温度信号、前記稼働状態確認センサーからの稼働状態信号を取り込み、周囲温度が一定温度以下で、稼働状態が休止状態の時、ポンプ凍結可能状態と判定し、前記ポンプユニットの水抜きバルブに開駆動信号を送出して水抜きバルブを開とし、ポンプユニット内の水抜きを行うとともに、所要の電力供給を行う電力部を備える水抜きバルブ開駆動手段と、備える構成で、請求項１記載の発明と同様、車輌の土砂除去装置の周囲温度の低下や稼働状態に応じて一定条件下でポンプの自動水抜きを行い、ポンプの凍結破損を未然に防止し得る車輌の土砂除去装置のポンプ凍結防止システムを実現し提供することができる。

請求項３記載の発明によれば、請求項１又は２記載の発明において、前記稼働状態確認センサーを、ホール素子と磁石とを利用した非接触型に構成しているので、小電力動作可能で小型、かつ、外部の環境に左右されない状態で車輌の土砂除去装置の稼働状態の検出を的確に行うことができる車輌の土砂除去装置のポンプ凍結防止システムを実現し提供することができる。

請求項４記載の発明によれば、請求項２記載の発明において、電源部として、取り替え不要でほとんど劣化しない太陽電池を採用していることから、電源を有していない車輌の土砂除去装置の場合においても水抜きバルブ開駆動手段によるポンプユニットの水抜き動作を的確に実行できる車輌の土砂除去装置のポンプ凍結防止システムを実現し提供することができる。

請求項５記載の発明によれば、請求項１又は２記載の発明において、前記水抜きバルブ開駆動手段を、切り替えスイッチをもって、周囲温度が一定温度以下か、稼動状態が休止状態かのいずれか一方を充足する時に、ポンプユニット内の水抜きを行うようにした車輌の土砂除去装置のポンプ凍結防止システムを実現し提供することができる。

図１は本発明の実施例に係るポンプ凍結防止システムを含む車輌の土砂除去装置の概略正面図である。 図２は本実施例に係る車輌の土砂除去装置の架台の一部及びポンプユニットを示す部分拡大概略正面図である。 図３は本実施例に係る車輌の土砂除去装置の架台の一部及びポンプユニットを示す部分拡大概略平面図である。 図４は本実施例に係る車輌の土砂除去装置の架台の一部及びポンプユニットを示す部分拡大概略側面図である。 図５は本実施例に係る車輌の土砂除去装置のタンクを示す概略正面図である。 図６は本実施例に係るポンプ凍結防止システムを構成する水抜きバルブに対する開駆動を行うための温度センサー、及び、稼働状態確認センサー、並びに、水抜きバルブ開駆動手段の制御系を示すブロック図である。

本発明は、車輌の土砂除去装置の周囲温度の低下や稼働状態に応じて一定条件下でポンプの自動水抜きを行い、ポンプの凍結破損を未然に防止し得る車輌の土砂除去装置のポンプ凍結防止システムを提供するという目的を、土砂除去用の水を貯留する水タンクと、水抜きバルブを備えるとともに、前記水タンクからの水を取り入れ、架台上の車輌の車輪、車体に水を噴射するための水供給を行うポンプユニットと、を有する湿式の車輌の土砂除去装置に設けられる車輌の土砂除去装置のポンプ凍結防止システムであって、前記車輌の土砂除去装置の周囲温度を検出する温度センサーと、前記車輌の土砂除去装置の稼働状態を確認する稼働状態確認センサーと、前記温度センサーからの温度信号、前記稼働状態確認センサーからの稼働状態信号を取り込み、周囲温度が一定温度以下で、稼働状態が休止状態の時、ポンプ凍結可能状態と判定し、前記ポンプユニットの水抜きバルブに開駆動信号を送出して水抜きバルブを開とし、ポンプユニット内の水抜きを行うとともに、所要の電力供給を行う電力部を備える水抜きバルブ開駆動手段と、を有する構成により実現した。

以下、図面を参照して、本発明の実施例に係る車輌の土砂除去装置のポンプ凍結防止システムについて詳細に説明する。

図１は本発明の実施例に係るポンプ凍結防止システム１を含む車輌の土砂除去装置５１の概略構成を示すものである。

前記車輌の土砂除去装置５１は、図１に示すように、ダンプカー等の車輌Ｃの前輪Ｗ１、後輪Ｗ２を乗せる前輪架台５２、後輪架台５３と、前輪架台５２、後輪架台５３を連ねる中央スロープ５４と、車輌Ｃの乗り入れ用の前記後輪架台５３に連なる入口側スロープ５５及び前記前輪架台５２に連なる乗り出用の出口側スロープ５６と、を備え、工事現場等の地面Ｇ上に配置した架台本体５７と、前記前輪架台５２、後輪架台５３に各々設けた前輪駆動ローラー６１、後輪駆動ローラー６２と、水等の洗浄媒体を貯留するタンク８１（図５参照）と、ポンプユニット６３とを備え、洗浄媒体を供給する洗浄媒体供給手段６４と、前記後輪架台５３上に位置する車輌Ｃのエンジン動作による後輪駆動ローラー６２の回転力に連動して前記前輪駆動ローラー６１を回転させるとともに、前記洗浄媒体供給手段６４のポンプユニット６３を運転状態にする回転連動駆動部６５と、前記前輪架台５２、後輪架台５３に各々設けられ、洗浄媒体供給手段６４に連通させたノズルを有する図示しない洗浄媒体供給管路と、前記架台本体５７に対して車輌Ｃの進行方向に沿って配置され、洗浄媒体供給手段６４に連通させたノズルを有する図示しない車体用洗浄媒体噴射部と、を有している。

そして、前記前輪架台５２、後輪架台５３上の車輌Ｃの前輪Ｗ１、後輪Ｗ２の各タイヤ、前記車輌Ｃの車体に対する洗浄媒体の噴射により、当該車輌Ｃの各タイヤ及び車体の土砂除去を行い地面Ｇ側に落下させるように構成している。

なお、図１中、７１は、架台本体５７に沿って配置したガイドレール部である。

次に、本実施例に係るポンプ凍結防止システム１を構成する前記タンク８１、ポンプユニット６３について図２乃至図５を参照して詳細に説明する。

前記ポンプユニット６３は、前記タンク８１からの洗浄媒体である水をストレーナー２を介して取り込むポンプ本体３と、このポンプ本体３から垂直上方に起立した垂直管路４と、垂直管路４の上端に取り付けたチャッキ弁５と、このチャッキ弁５の下部に取り付けた分岐管６と、前記分岐管６に一端を接続したホース７の他端側に接続され、前記ポンプ本体３の下方の地面Ｇ近くに配置した例えば電磁弁からなる水抜きバルブ８と、を有している。

また、前記ポンプユニット６３は、前記後輪架台５３側の後輪駆動ローラー６２の駆動軸６２ａに取り付けた後輪側プーリー６２ｂと、前記ポンプユニット６３のポンプ軸６３ａに取り付けたポンプ側プーリー６３ｂと、前記後輪側プーリー６２ｂ、ポンプ側プーリー６３ｂに掛け回したベルト９を有するポンプ回転駆動機構部１０を備え、後輪駆動ローラー６２の回転に連動してポンプ本体３の羽根車が回転してポンプ動作を行い、この結果、前記タンク８１からの水がポンプ本体３内ヘ吸い込まれ、後輪駆動ローラー６２の回転に連動してポンプ本体３から前記洗浄媒体供給手段６４に水が圧送され、図示しないノズルの噴射口より車輌Ｃの後輪Ｗ２等に向けて水が噴射されるように構成している。

この場合、前記後輪駆動ローラー６２の回転力が大きくなると水の水圧が上がり、噴射圧も増加することになる。

なお、前記タンク８１の配置位置としては、図２に示す前記チャッキ弁５の下側の水平線ａ−ａより下方に配置することが好ましい。

本実施例に係るポンプ凍結防止システム１は、図２、図４に示すように、水抜きバルブ８の後側に自動水抜きバルブ１９を配置している。この場合、水抜きバルブ８を常に開く状態にしておくと、自動水抜きバルブ１９から排水する。
前記自動水抜きバルブ１９の内部には、図６に示す水抜きバルブ開駆動手段の制御系を収納している。
なお、水抜きバルブ８に対する開駆動を行い自動的に水抜きを行うための図３に示す温度センサー１１、稼働状態確認センサー１２、及び水抜きバルブ開駆動手段２１を有している。

前記温度センサー１１は前記車輌の土砂除去装置５１の周囲温度を検出する。
そして、前記稼働状態確認センサー１２は、前記後輪駆動ローラー６２の駆動軸６２ａに取り付けた一対の磁石Ｍｇ１、Ｍｇ２と、磁石Ｍｇ１、Ｍｇ２の回転領域の外側近傍に非接触状態で配置した小電力動作可能で小型、かつ、外部の環境に左右されない特徴を有するホール素子１３と、を用いた非接触型に構成され、前記車輌の土砂除去装置５１の稼働状態を検出する。

前記一対の磁石Ｍｇ１、Ｍｇ２は、図３に示すように、前記駆動軸６２ａに対してホール素子１３に対向するＮ、Ｓの磁極が異なる態様で、かつ、例えば１８０度間隔を隔て配置している。

前記ホール素子１３は、磁界変化に反応し、前記駆動軸６２ａが回転した場合、磁石Ｍｇ１、Ｍｇ２による磁界の極性が変化するたびに出力信号がオン、オフする素子で、そのオン、オフの信号の継続、又は、オフの信号の継続で前記車輌の土砂除去装置５１の稼働状態の有無を確認し得るようにしている。

前記水抜きバルブ開駆動手段２１は、図６に示すように、本実施例に係るポンプ凍結防止システム１の動作プログラムを格納したプログラムメモリ２２と、前記動作プログラムにより各要素を制御する制御部２３と、前記温度センサー１１からの温度信号をデジタル信号に変換して制御部２３に送るＡ／Ｄ変換部２４と、前記稼働状態確認センサー１２の検出信号（稼働状態信号）をデジタル信号に変換して制御部２３に送るＡ／Ｄ変換部２５と、ポンプ本体３の凍結可能状態である例えば摂氏０度以下等の温度閾値情報を予め記憶している温度閾値情報記憶部２６と、前記車輌の土砂除去装置５１の稼働状態が休止状態を意味する例えば３０分非稼働、１時間非稼働等のような稼働状態閾値情報を予め記憶している稼働状態閾値情報記憶部２７と、前記水抜きバルブ８を開閉駆動する水抜きバルブ開駆動部２８と、有している。

そして、前記制御部２３が前記動作プログラムに基づき前記温度信号、温度閾値情報を参照し、また、前記稼働状態確認センサー１２の出力信号、稼働状態閾値情報を参照して、周囲温度が一定温度以下(例えば摂氏０度以下)で、しかも、稼働状態が休止状態(例えば３０以上非稼働)であり、ポンプ凍結可能状態と判定したとき、前記制御部２３から水抜きバルブ開駆動部２８に対して水抜きバルブ開信号を送出し、これにより水抜きバルブ開駆動部２８から水抜きバルブ１９に対し水抜きバルブ開駆動信号を送出して、水抜きバルブ８を自動的に開とし、ポンプユニット６３内の水抜きを実行するように構成している。
なお、本実施例に係るポンプ凍結防止システム１を配置する現場の条件によっては、切り替えスイッチをもって、周囲温度が一定温度以下か、稼動状態が休止状態かのいずれか一方を充足する時に、ポンプユニット６３内の水抜きを行うように水抜きバルブ開駆動手段を採用することも可能である。

更に、前記水抜きバルブ開駆動手段２１は、この水抜きバルブ開駆動手段２１の動作に必要な電力や水抜きバルブ８の開閉動作に必要な電力を供給する電源部２９を有している。

前記電源部２９としては、主として取り替え不要でほとんど劣化しない太陽電池を採用するものである。

この他、蓄電池、ニッカド電池、リチュウム電池等の各種電池類や商用電源を利用したりこれらを組み合わせて利用する構成とすることももちろん可能である。

次に、本実施例に係るポンプ凍結防止システム１におけるポンプユニット６３の手動による水抜き動作について説明する。

まず、タンク８１の給水バルブ８２を締め、次に前記給水バルブ８２に取り付けてある
ポンプユニット６３への水供給用のホース８３を外す。

そして、ポンプユニット６３の下部の水抜きバルブ８を開けるとともに、ポンプ本体３の図示しない水抜き栓を開け、ポンプユニット６３の水抜きを行う。

また、水抜きした後、元の状態に復帰させる際には、ポンプ本体３の水抜き栓を閉め、ポンプユニット６３の下部の水抜きバルブ８を閉める。

次に、タンク８１の給水バルブ８２にホース８３を取り付け、前記給水バルブ８２開ける。

そして、前記車輌Ｃの後輪Ｗ２を空回転させ、後輪駆動ローラー６２を例えば十数分回転させる。

これにより、水が元のように暗射する状態に戻すことができる。

なお、前記前記稼働状態確認センサー１２としては、図示しないが、赤外線送受信センサー、反射片を採用し、前記後輪駆動ローラー６２の駆動軸６２ａに取り付けた小さな反射片に対して、赤外線送受信センサーから赤外線を照射し、その反射波を受波し検出信号を得ることで、前記車輌の土砂除去装置５１の動作を確認するように構成することも可能である。

以上説明した本実施例のポンプ凍結防止システム１によれば、車輌の土砂除去装置５１の周囲温度の低下や、車輌の土砂除去装置５１の稼働状態に応じて、一定条件下でポンプユニット６３の自動水抜きを行い、前記ポンプユニット６３の凍結破損を未然に防止することができる。

本発明のポンプ凍結防止システムは、冬季等に周囲温度が低くなりポンプ凍結の可能性の大きい寒冷地仕様の湿式の車輌の土砂除去装置用として好適に利用可能である。

１ ポンプ凍結防止システム
２ ストレーナー
３ ポンプ本体
４ 垂直管路
５ チャッキ弁
６ 分岐管
７ ホース
８ 水抜きバルブ
９ ベルト
１０ ポンプ回転駆動機構部
１１ 温度センサー
１２ 稼働状態確認センサー
１３ ホール素子
１９ 自動水抜きバルブ
２１ バルブ開駆動手段
２２ プログラムメモリ
２３ 制御部
２４ Ａ／Ｄ変換部
２５ Ａ／Ｄ変換部
２６ 温度閾値情報記憶部
２７ 稼働状態閾値情報記憶部
２８ 水抜きバルブバルブ開駆動部
２９ 電源部
５１ 車輌の土砂除去装置
５２ 前輪架台
５３ 後輪架台
５４ 中央スロープ
５５ 入口側スロープ
５６ 出口側スロープ
５７ 架台本体
６１ 前輪駆動ローラー
６２ 後輪駆動ローラー
６２ａ 駆動軸
６２ｂ 後輪側プーリー
６３ ポンプユニット
６３ａ ポンプ軸
６３ｂ ポンプ側プーリー
６４ 洗浄媒体供給手段
６５ 回転連動駆動部
７１ ガイドレール部
８１ タンク
８２ 給水バルブ
８３ ホース
Ｃ 車輌
Ｇ 地面
Ｍｇ１ 磁石
Ｍｇ２ 磁石
Ｗ１ 前輪
Ｗ２ 後輪

Claims (5)

1. 土砂除去用の水を貯留する水タンクと、水抜きバルブを備えるとともに、前記水タンクからの水を取り入れ、架台上の車輌の車輪、車体に水を噴射するための水供給を行うポンプユニットと、を有する湿式の車輌の土砂除去装置に設けられる車輌の土砂除去装置のポンプ凍結防止システムであって、
   前記車輌の土砂除去装置の周囲温度を検出する温度センサーと、
   前記車輌の土砂除去装置の稼働状態を確認する稼働状態確認センサーと、
   前記温度センサーからの温度信号、前記稼働状態確認センサーからの稼働状態信号を取り込み、周囲温度が一定温度以下で、稼働状態が休止状態の時、ポンプユニット内の水抜きを行う水抜きバルブ開駆動手段と、
   を有することを特徴とする車輌の土砂除去装置のポンプ凍結防止システム。
2. 土砂除去用の水を貯留する水タンクと、水抜きバルブを備えるとともに、前記水タンクからの水を取り入れ、架台上の車輌の車輪、車体に水を噴射するための水供給を行うポンプユニットと、を有する湿式の車輌の土砂除去装置に設けられる車輌の土砂除去装置のポンプ凍結防止システムであって、
   前記車輌の土砂除去装置の周囲温度を検出する温度センサーと、
   前記車輌の土砂除去装置の稼働状態を確認する稼働状態確認センサーと、
   前記温度センサーからの温度信号、前記稼働状態確認センサーからの稼働状態信号を取り込み、周囲温度が一定温度以下で、稼働状態が休止状態の時、ポンプ凍結可能状態と判定し、前記ポンプユニットの水抜きバルブに開駆動信号を送出して水抜きバルブを開とし、ポンプユニット内の水抜きを行うとともに、所要の電力供給を行う電力部を備える水抜きバルブ開駆動手段と、
   を有することを特徴とする車輌の土砂除去装置のポンプ凍結防止システム。
3. 前記稼働状態確認センサーは、ホール素子と磁石とを利用した非接触型に構成していることを特徴とする請求項１又は２記載の車輌の土砂除去装置のポンプ凍結防止システム。
4. 前記電源部は、太陽電池を利用したものであることを特徴とする請求項２記載の車輌の土砂除去装置のポンプ凍結防止システム。
5. 前記水抜きバルブ開駆動手段は、切り替えスイッチをもって、周囲温度が一定温度以下か、稼動状態が休止状態かのいずれか一方を充足する時に、ポンプユニット内の水抜きを行うようにしたものであることを特徴とする請求項１又は２記載の車輌の土砂除去装置のポンプ凍結防止システム。

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