JP2021028063A

JP2021028063A - 散水装置

Info

Publication number: JP2021028063A
Application number: JP2019148318A
Authority: JP
Inventors: 久雄中里; Hisao Nakazato
Original assignee: FUJIKI KOGYO KK
Current assignee: FUJIKI KOGYO KK
Priority date: 2019-08-13
Filing date: 2019-08-13
Publication date: 2021-02-25

Abstract

【課題】本発明は、散水装置のノズルを、簡易な構造で所定の範囲で移動させて、破砕機の破砕作業によって生じる粉塵の発生範囲に放水することができる散水装置を提供する。【解決手段】本発明に係る散水装置１は、所定の速度で所定の範囲を駆動軸４を回動させる駆動手段と、該駆動軸４と所定の遊びを有する第１の連結機構９を介して一端が連結され、他端に所定の遊びを有する第２の連結機構１１が設けられ、前記駆動手段の駆動軸４の回動に伴って前記第１の連結機構９を回動支点として所定の範囲回動する駆動アーム１０と、給水ホース１５と連結される基端部及び放水口を有する先端部とを有し、前記基端部と先端部の略中央を支点として旋回自在に保持される放水ノズル１２と、前記第２の連結機構１１を介して放水ノズル１２と前記駆動アーム１０とを連結する連結アーム１３とによって構成されることにある。【選択図】図１

Description

本発明は、ビルの解体作業やコンクリートの破砕作業を行う場合に、粉塵の発生を防止するために散水を行う散水装置に関する。

特許文献１（実開平２−３０４５８号公報）は、破砕機によりビルの解体やコンクリートの破砕をする場合に散水して、粉塵の発生を防止できるようにした粉砕機の散水装置に関するもので、破砕機の作業台上に水タンクと送水ポンプを設けて、水タンクに送水ポンプの流入口を連通史、送水ポンプの流出口を作業台上の操縦席に設けたコントロールバルブの流入口に連通し、コントロールバルブの流出口を、破砕機の作動腕に沿って設けた送水ホースを介して、作動腕先端の破砕作動部近くに設けた散水ノズルに連通した破砕機用散水装置を開示する。

同様に特許文献２（特開２０１８−１４５６８９号公報）は、建設機械を使用して粉砕作業を行う際に発生する粉塵の拡散をより確実に抑制することができる防塵用散水装置を開示する。この防塵用散水装置は、建設機械のアームの先端部に装着されたアタッチメントまたはその近傍に第１散水手段を設け、アームの長手方向に対して第１散水手段よりも後端の位置に第２散水手段を設けるもので、第１散水手段による散水によって第１拡散防止空間が形成され、第２散水手段による散水によって第２拡散防止空間が形成され、第１拡散防止空間を第２拡散防止空間によって覆った状態にするものである。

特許文献３（特開２００９−１６５９６７号公報）は、散水パターンを容易に変化でき、目的に応じて散水できる回動式散水ノズルを提供するもので、駅逓供給手段に接続した基部と、この基部に対して回動可能であり且つ基部の接続により液体供給手段に連通するノズル本体とを備えるもので、このノズル本体は、液体供給手段から供給した液体を放出して散水する散水用ノズルを有し、この散水用ノズルの上部には、ノズル本体を回動する回動機構を設け、散水用ノズルの下部には、散水用ノズルの散水状体を制御する制御用ノズルを設け、この制御用ノズルに、液体供給手段から制御用ノズルへの液体の供給をノズル本体の回動位置に応じて制御する弁帯を設けたものである。

特許文献４（特開２０１７−２２１４７８号公報）は、放水ノズルの仰角を調整することで設置位置等に対応して所定の最大放水距離が得られるようにした放水銃装置を開示するもので、この放水中装置が、水平周りに旋回自在な基台側となる水平旋回部に放水ノズルが所定の仰角に固定設定されており、水平旋回部側に対し、回転継手により放水ノズルが垂直回りに回転自在に装着され、水平旋回部側と放水ノズルの間には角度調整機構が設けられ、角度調整機構を操作して軸方向に伸ばすと、放水ノズルの仰角が増加するように調整され、角度調整機構を逆方向に操作して軸方向に縮めると、放水ノズルの仰角が減少するように調整されることを開示する。

特許文献５（特開２０１８−１７５７３２号公報）は、送水時のウォーターハンマーを生じることを極力抑制した放水機を開示し、さらにこの放水機が、車両上に設置した基台上に、ホースリールを垂直方向に延びる回転軸の周りに回転自在に設置し、前記ホースリールに保形性を有するホースを、前記回転軸の周りに螺旋状に巻回し、前記ホースリールの下端を前記車両の後方に設置した放水ポンプに接続し、前記ホースの上端を前記ホースリールの回転軸を経て、前記車両の上位位置に設置した放水ノズルに接続したものであることを開示する。

実開平２−３０４５８号公報特開２０１８−１４５６８９号公報特開２００９−１６５９６７号公報特開２０１７−２２１４７８号公報特開２０１８−１７５７３２号公報

従来、破砕機によるビル解体作業やコンクリート粉砕作業を行う場合、非常の多くの粉塵が発生して粉塵公害となるため、破砕機の作業者とは別に粉塵の発生を防止するための散水用作業員が必要であった。このため、特許文献１及び２では、破砕機自体に放水／散水装置を設けることが提案された。

しかしながら、特許文献１及び特許文献２に開示される散水装置は、破砕機の破砕作動部の周辺に散水装置の散水ノズルを設ける構造であることから、破砕作動部またはアタッチメントを支持している作動アームに沿って送水ホースを配するものであり、送水ホース内の水圧により、作動アームの動作が制限されるという不具合が生じる。また、破砕機と散水装置とが一体となるため、破砕機自体の構造が複雑となるという不具合も生じる。

また、粉塵の発生場所は、必ずしも破砕機による破砕箇所だけでなく、粉砕箇所の周辺、いわゆる破砕されたコンクリート片が落下する場所、破砕機が移動する場所においても粉塵が発生することが想定される。このため、放水／散水装置自体は、前記破砕機とは別装置として、所望の場所に任意に放水／散水することが効率的にもコスト的にも望ましい。

さらに、特許文献３乃至５に記載されている放水ノズルは、放水／散水方向を垂直方向及び／もしくは水平方向に手動又は自動により変化させることができるものであるが、基本的にこれらの放水ノズルは消化を目的としたものであることから、放水時は所望の位置に固定されることが望ましいものである。

以上のことから、本発明は、散水装置のノズルを、簡易な構造で所定の範囲で移動させて、破砕機の破砕作業によって生じる粉塵の発生範囲に放水することができる散水装置を提供することにある。

したがって、本発明に係る散水装置は、所定の速度で所定の範囲を駆動軸を回動させる駆動手段と、該駆動軸と所定の遊びを有する第１の連結機構を介して一端が連結され、他端に所定の遊びを有する第２の連結機構が設けられ、前記駆動手段の駆動軸の回動に伴って前記第１の連結機構を回動支点として所定の範囲回動する駆動アームと、給水ホースと連結される基端部及び放水口を有する先端部とを有し、前記基端部と先端部の略中央を支点として旋回自在に保持される放水ノズルと、前記放水ノズルの基端部近傍に固定され、前記第２の連結機構を介して放水ノズルと前記駆動アームとを連結する連結アームとによって構成されることにある。尚、駆動手段としては、コントロールユニットによって回転速度が制御される低回転モータであることが望ましく、また、低回転モータと駆動軸の間に変速機を設ける構造であってもよい。

これによって、散水を開始する場合、駆動軸を回動させると、前記第１の連結機構を中心として前記駆動アームが所定の範囲、たとえば最下点を中心として−１２０°〜＋１２０°の範囲内、少なくとも−１００°〜＋１００°の範囲内で回動し、これに伴って放水ノズルが所定の範囲、たとえば最上点を中心として−１２０°〜＋１２０°の範囲内、少なくとも−１００°〜＋１００°の範囲内で回動する。さらに、第１の連結機構及び第２の連結機構が所定の遊びを有することから、放水ノズルの回動方向の両端部及び最上点において所定の時間移動が停止するものである。

前記第１の連結機構は、前記駆動軸の先端に固定され、内部に所定の径の内孔を有する第１の駆動リングと、該第１の駆動リングの内孔よりも所定値小さい径を有し、前記内孔を貫通して前記駆動アームの一端に固定される第１の駆動ロッドとによって構成され、前記第２の連結機構は、前記駆動アームの他端に固定される所定の径の第２の駆動ロッドと、前記第２の駆動ロッドよりも所定値大きい径の内孔を有する第２の駆動リングとによって構成されることが望ましい。

これによって、第１の連結機構の遊びは、所定の径の内孔を有する第１の駆動リングと、この第１の駆動リングの内孔を貫通し、前記第１の駆動リングの内孔よりも小さい径を有する第１の駆動ロッドとによって構成することができる。この場合、第１の駆動リングがその内孔を貫通する第１の駆動ロッドに接触する左右の傾斜の間が遊びとなるもので、その間は駆動軸の回転は前記駆動アームには伝達されないことから、放水ノズルはその位置で所定時間、たとえば数秒間停止することになる。

同様に、第２の連結機構の遊びは、所定の径の内孔を有する第２の駆動リングと、この第２の駆動リングの内孔を貫通し、前記第２の駆動リングの内孔よりも小さい径を有する第２の駆動ロッドとによって構成することができる。この場合、第２の駆動リングがその内孔を貫通する第２の駆動ロッドに接触する左右の傾斜の間が遊びとなるもので、その間は駆動アームは移動しないので、放水ノズルはその位置で所定時間停止することになる。

さらに、前記連結アームは、前記放水ノズルの基端部近傍と前記第２の連結機構との間を連結する第１のアーム部と、前記前記放水ノズルの基端部近傍と前記駆動アームの前記第１の連結機構及び第２の連結機構の間の所定の位置を連結する第２のアームとによって略Ｖ字形に構成されることが望ましい。

これによって、前記放水ノズルは、前記駆動アームとの間を第１及び第２のアームの２点によって連結固定されるので、駆動アームの回動に伴う放水ノズルの回動を安定して行うことができるものである。

尚、本発明にかかる放水装置は、高さ調整可能な放水台上に設置されることが望ましい。

以上のように、本発明によれば、駆動軸を所定の範囲で回動させることで駆動アームを所定の範囲で回動させ、駆動アームに固定された放水ノズルの放水口を所定の範囲の円弧状に回動させることができるので、所望の範囲の放水を行うことができる。さらに、放水口の円弧状の回動において、最上死点、左右の最下死点では、第１及び第２の連結機構に形成された遊びによって所定の時間、たとえば数秒間停止することから、きめの細かい放水作業が可能となるものである。

本発明に係る放水装置の概略構成図である。本発明に係る放水装置の駆動制御装置の概略構成図である。本発明に係る放水装置の移動状態の説明図である。本発明に係る放水装置の第１の連結機構の動作を説明するための説明図である。本発明に係る放水装置の第２の連結機構の動作を説明するための説明図である。本発明に係る放水装置の放水ノズルの移動範囲を説明した説明図である。本発明に係る放水装置が着脱自在に装着される高圧散水機の説明図である。

以下、本発明の実施例について、図面により説明する。

本発明に係る放水装置１は、図１に示すように、高さ調整機構３を有する放水台２上に設置される。前記高さ調整機構３は、たとえば入れ子状に伸縮する複数の支持柱３ａ，３ｂ，３ｃが、ワイヤ駆動によりもしくは空圧、油圧シリンダなどにより、伸縮自在に構成されるものである。

前記放水台２上に設置される放水装置１は、駆動軸４を回動させる駆動手段として、図２に示すように、電動モータ５、たとえば低回転電動モータ５及び／もしくは変速機６を具備する。また、前記駆動軸４の中間部分には、駆動軸４の回転を制限するためのカム７及びこのカム７によって作動するリミットスイッチ８（８ａ，８ｂ）が設けられる。これによって、図示しないスイッチが投入され、コントロールユニット２０を介して電動モータ５に通電されると電動モータ５の駆動力によって駆動軸４が回転する。この駆動軸４に固着されたカム７が所定の角度回転すると、一方のリミットスイッチ８ａが入り、信号がコントロールユニット２０に送信されて電動モータ５が逆回転し、駆動軸４が逆回転する。前記駆動軸４が所定の角度回転すると、他方のリミットスイッチ８ｂが入り、また電動モータ５が逆回転し、駆動軸４が逆回転する。これによって、駆動軸４は、所定の角度、たとえば−１２０°〜＋１２０°の範囲内、好ましくは−１１０°〜＋１１０°の範囲内、さらには−１００°〜＋１００°の範囲内で、往復回転運動を行うものである。

さらに前記駆動軸４の一端には、第１の連結機構９が設けられ、この第１の連結機構９を介して前記駆動軸４は駆動アーム１０と連結される。この駆動アーム１０は、前記第１の連結機構９から所定の角度で傾斜して延出するものである。

また前記駆動アーム１０の他端には、第２の連結機構１１が設けられる。この第２の連結機構１１は、下記する放水ノズル１２を固定支持するための略Ｖ字形の連結アーム１３の第１のアーム部１３Ａと前記駆動アーム１０とを連結するもので、さらに前記第１のアーム部１３Ａは前記第２の連結機構１１と前記放水ノズル１２とを連結する。前記連結アーム１３の第２のアーム部１３Ｂは、前記第１２のアーム部１３Ａと放水ノズル１２を支持固定するもので、前記放水ノズル１２と前記駆動アーム１０の途上の所定の位置に設けられた支持部１４とを連結する。

前記放水ノズル１２は、前記略Ｖ字形の連結アーム１３の基点部１３ｃに固定されるノズル本体部１２ａと、ノズル本体部１２ａの一方の端部１２ｂには給水ホース１５が装着され、ノズル本体部１２ａの他方の端部１２ｃにはノズル部１６が設けられる。また、この放水ノズル１２の中央部１２ｄは、３次元ベアリング３０を介して放水台２上に立設する放水ノズル支持柱２ａに３次元ベアリング３０を回動支点として回動自在に固定される。

第１の連結機構９は、たとえば図３（ａ）乃至（ｈ）に示すように、駆動アーム１０の一端に構成されるもので、前記駆動軸４の先端に固着され、内部に所定の径の内孔を有する第１の駆動リング１７と、前記駆動アーム１０の一端側先端に延出して固定される保持プレート１０ａ，１０ａと、前記保持プレート１０ａ，１０ａにその両端が固定され、前記第１の駆動リング１７の内孔を貫通して配置される第１の駆動ロッド１８と、さらに、前記第１の駆動リング１７の両側に所定の間隔を空けて配置される第１の隙間調整プレート１９，１９とによって構成される。前記第１の連結機構９の遊びは、前記第１の駆動リング１７と第１の駆動ロッド１８との径の差によって形成することもできるが、さらに前記隙間プレート１９，１９によって前記第１の駆動リング１７の傾斜を制限することによってその遊び量を規定することが可能となる。

これによって、第１の駆動リング１７が時計回りに回転すると、前記第１の駆動リング１７は、時計回りに傾斜していき、図３（ｂ）で示される位置から、前記前記第１の駆動ロッド１８もしくは前記第１の隙間調整プレート１９に当接することから、前記駆動アーム１０は、図３（ｃ）に示す状態、時計回り最終点まで回動させられる。そしてこの位置まで回動させられると前記リミットスイッチ８ａが作動して前記第１の駆動リング１７は時計回りから反時計回りに回動が反転し、図３（ｄ）で示す位置から前記駆動アーム１０が反時計回りに回動を開始する。

これによって、前記第１の駆動リング１７が回動し、前記駆動アーム１０は図３（ｅ）で示すような中央の最下死点を通過して図３（ｆ）で示す反時計回り最終点まで回動し、前記リミットスイッチ８ｂが作動して第１の駆動リング１７の回転が反時計回りから時計回りへ回転が反転する。これによって、前記駆動アーム１０は反時計回り最終点（一方の最上点）から時計回り最終点（他方の最上点）まで、さらに時計回り最終点（他方の最上点）から反時計回り最終点（一方の最上点）まで、中央最下点を通過する円弧状往復運動を行うものである。

これに対応して、前記放水ノズル１２は、図６に示すように、時計回り最終点（一方の最下点）Ｚから反時計回り最終点（他方の最下点）Ｘまで、さらに反時計回り最終点（他方の最下点）Ｘから時計回り最終点（一方の最下点）Ｚまで、中央最上点Ｙを通過する円弧状往復運動を行うものである。

前記放水ノズル１２の往復運動において、上記第１の連結機構９の遊びによって、一方の最下点及び他方の最下点において所定時間、たとえば数秒間、放水ノズル１２は停止することができる。尚、図４は、駆動アーム１０が時計回り最終点で停止し、ノズル部１６が時計回り下死点Ｚで停止した状態を示したものである。

前記第２の連結機構１１は、前記駆動アーム１０の他端に固定される所定の径の第２の駆動ロッド２２と、前記第２の駆動ロッド２２よりも所定値大きい径の内孔を有する第２の駆動リング２１とによって構成される。さらに、前記第２の駆動リング２１の両側には第２の駆動リング２１を遊びを規定する第２の隙間調整プレート２３，２３を設けても良いものである。前記第２の連結機構１１の遊びは、前記第２の駆動リング２１と第１の駆動ロッド２２との径の差によって形成することもできるが、さらに第２の前記隙間プレート２３，２３によって前記第２の駆動リング２１の傾斜を制限することによってその遊び量を規定することが可能となる。

これによって、前記駆動アーム１０が一方の最上点から中央最下点を経て他方の最上点に移動し、さらに他方の最上点から中央最下点を経て一方の最上点に移動する往復運動において、戦記駆動アーム１０が中央最下点を通過する時点において、たとえば図５の（ａ）〜（ｃ）に移動する間は、第２の連結機構１２の遊びによって前記駆動アーム１０が前記第２の駆動リング２１を付勢しないことから、第２の駆動リング２１は中央最下点において所定時間、たとえば数秒間その移動を停止する。これによって放水ノズル１６は、中央最上点において第２の連結機構１１の遊びによって所定の時間、たとえば数秒間停止するものである。

以上の構造の散水装置１において、放水ノズル１２を目標散水箇所の周囲に円弧状に往復運動させて放水することができ、さらに中央上方、両側の下方に所定時間停止させることができるため、きめの細かい散水が可能となるものである。

尚、本願発明に係る散水装置１は、たとえば図７で示すように、高圧散水機１００に着脱機構４０を介して着脱自在に装着される。この高圧散水機１００は、本体フレーム１０１を有する。この本体フレーム１０１は、可動輪１０２と固定台１０３とによって支えられ、移動時は取っ手１０４を持ち上げて固定台１０３を浮かせることによって移動可能な状態となり、また取っ手１０４を牽引することによって高圧散水機１００を移動させることができるものである。尚、図中１５で示すものは、給水タンク１２０に水を供給するための吸水口を示すものである。

前記高圧散水機１００において、前記本体フレーム１０１には貯水タンク１２０及びポンプ機構１１０が設けられ、またコントロールユニット２０を備えたスイッチボックス１３０が設けられる。さらに前記貯水タンク１２０の内部には、水量オーバーフロー防止機構１２１と、水圧ポンプ水最下位検出機構１２２とが配置され、さらには貯水タンク１２０の床面には水抜きドレーン１２４側に向けて傾斜する排出傾斜床がゴム等によって形成される。

また、前記ポンプ機構１１０は、前記貯水タンク１２０から水を吸引し、所定の圧力を付与して、着脱自在に接続された給水ホース１５に送水するものである。これによって、本願発明に係る散水装置１が駆動し、所定の範囲に放水ノズル１２のノズル部１６から放水することが可能となるものである。

１散水装置
２放水台
３高さ調整機構
４駆動軸
５電動モータ
６変速機
７カム
８リミットスイッチ
９第１の連結機構
１０駆動アーム
１１第２の連結機構
１２放水ノズル
１３連結アーム
１４支持部
１５給水ホース
１６ノズル部
１７第１の駆動リング
１８第１の駆動ロッド
１９隙間調整プレート
２０コントロールユニット
２１第２の駆動リング
２２第２の駆動ロッド
２３隙間調整プレート
３０三次元ベアリング
１００高圧散水機
１１０ポンプ機構
１２０貯水タンク

Claims

所定の速度で所定の範囲を駆動軸を回動させる駆動手段と、
該駆動軸と所定の遊びを有する第１の連結機構を介して一端が連結され、他端に所定の遊びを有する第２の連結機構が設けられ、前記駆動手段の駆動軸の回動に伴って前記第１の連結機構を回動支点として所定の範囲回動する駆動アームと、
給水ホースと連結される基端部及び放水口を有する先端部とを有し、前記基端部と先端部の略中央を支点として旋回自在に保持される放水ノズルと、
前記放水ノズルの基端部近傍に固定され、前記第２の連結機構を介して放水ノズルと前記駆動アームとを連結する連結アームとによって構成されることを特徴とする散水装置。
前記第１の連結機構は、前記駆動軸の先端に固定され、内部に所定の径の内孔を有する第１の駆動リングと、該第１の駆動リングの内孔よりも所定値小さい径を有し、前記内孔を貫通して前記駆動アームの一端に固定される第１の駆動ロッドとによって構成され、前記第２の連結機構は、前記駆動アームの他端に固定される所定の径の第２の駆動ロッドと、前記第２の駆動ロッドよりも所定値大きい径の内孔を有する第２の駆動リングとによって構成されることを特徴とする請求項１記載の散水装置。
前記連結アームは、前記放水ノズルの基端部近傍と前記第２の連結機構との間を連結する第１のアーム部と、前記前記放水ノズルの基端部近傍と前記駆動アームの前記第１の連結機構及び第２の連結機構の間の所定の位置を連結する第２のアームとによって略Ｖ字形に構成されることを特徴とする請求項２記載の散水装置。