JP2636019B2 - バケット搬送システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、塵芥を収容するバケットが縦管内を移送可
能に構成されたバケット搬送システムに関する。

（従来の技術） 従来、高層住宅等における一般家庭での塵芥の収集方
式としては、塵芥を収納したゴミ袋を所定の日時に所定
の集積位置まで持ち運ぶゴミ袋方式や、また、建物の最
下階から各階に亘って配設されたダストシュートに塵芥
を各階から投下して最下階で貯留するダストシュート方
式、さらに、建物の最下階から各階に亘って配設された
シュートに塵芥を収容したカプセルを建物の各階から投
下して最下階まで搬送するカプセル搬送方式（特公昭60
−286号公報参照）が提供されている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記従来の各収集方式にはそれぞれ次
のような問題があった。

ゴミ袋方式においては、 ゴミ袋を収集する日時が予め決められているため、
この決められた日時に集積位置まで忘れずに出さなけれ
ばならず不便であるとともに、その収集日までゴミ袋を
各家庭で溜めておかなければならず、室内の整頓や衛生
上の問題がある他、腐敗に伴う臭気によって嫌悪感をも
たらす。

塵芥収集日には、塵芥集積位置に塵芥が集積散乱さ
れ、不衛生であるとともに美観上も好ましくない。

高層建築物の場合では、各家庭から塵芥集積位置ま
での持ち運びが大変で大きな労力を要する。

ダストシュート方式においては、 ダストシュート内もしくは最下階の貯留部で落下時
の衝撃等により塵芥が散乱し易く、汚染、悪臭の原因と
なるとともに、塵芥の落下によって騒音が生じる。

最下階の貯留部で火災が発生した場合、ダストシュ
ートが煙道の役目をはたし、火災を助長する恐れがあ
る。

カプセル搬送方式においては、 シュートを落下するカプセルの落下速度を該カプセ
ルの重量により制御する機能がないため、カプセル内に
収容された塵芥の重量によりシュート内を落下するカプ
セルの落下速度が異なり、このため、高層建物において
は、カプセルが軽いと落下に時間がかかり過ぎて実用上
問題があるとともに、逆に重いと落下速度が速くなり着
地時にカプセルに作用する衝撃力が増大してカプセルが
損傷する恐れがある。

一度落下させたカプセルを再利用するためにはいち
いちエレベータ等の他の手段により元の場所に回収しな
ければならず回収作業に手間がかかる。

（課題を解決するための手段） 本発明のバケット搬送システムは、建物の所要階に亘
って配設されるとともに、開閉可能になされた搬出入口
が適宜形成され、内部をバケットが搬送可能な縦管と、
前記搬出入口に臨んで配置されたバケットを縦管との間
で移送するバケット搬出入装置と、前記搬出入口に設け
られ、該搬出入口に臨む縦管内でバケットを支持可能な
バケット支持装置と、前記縦管外より吸引された空気を
最下階のバケット支持装置の下方の縦管内に供給すると
ともに、その空気量が調整可能になされた空気供給手段
と、前記最上階の搬出入口に対応して設けられ、前記空
気供給手段により縦管内に供給される空気を排気する排
気制御手段と、前記バケットの重量を直接的もしくは間
接的に計測する重量検出手段とを備え、前記バケット搬
出入装置により縦管内に搬入された所定階のバケットを
重量検出手段に基いて予め設定された上昇速度を得るよ
うに空気供給手段を制御するとともに排気制御手段を制
御して最上階のバケット支持装置上に上昇搬送させた
後、このバケットをバケット搬出入装置により塵芥貯留
排出手段に搬送し、バケット内の塵芥を排出して再び最
上階のバケット支持装置上に復帰させた後、所定階のバ
ケット支持装置上に降下搬送させ、バケット搬出入装置
により該空バケットを再び所定階に配置するように構成
したものである。

（作用） 塵芥が収容されたバケットを塵芥収集階となる最上階
へ上昇搬送させる場合、重量検出手段によりバケットの
重量を検出し、この検出結果に基いて空気供給手段によ
り供給する空気の風量を調節することでバケットを予め
設定した所望の速度で上昇搬送させる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明に係るバケット搬送システムの概略構
成を示している。

第１図において、10は地上階から各地下階に亘って配
設された縦管である。本例では地上階が最上階となされ
たものを示し、この地上階が塵芥収集階になる。縦管10
は、横断面形状が例えば矩形に形成されるとともに、全
長にわたって一定の大きさで延設されており、この縦管
10内を通ってバケットＣが搬送される。バケットＣは、
塵芥を収容する容器であり、その横断面形状は前記縦管
10の横断面形状と略同様の矩形に形成されている。この
バケットＣは、縦管10内を極めて容易に降下できるとと
もに、後述する空気供給手段20により縦管10内を容易に
上昇できるように、該縦管10に対する横断面形状及び大
きさが設定されている。すなわち、後述する空気供給手
段20により縦管10内に供給する空気でバケットＣを上昇
させるには、縦管10とバケットＣとの間隙を空気が通過
する時に発生する圧力とバケットＣの受圧面積及び重量
を適切に設定する必要がある。

また、縦管10の各地下階及び塵芥収集階となる地上階
に搬出入口11が形成されている。搬出入口11は必ずしも
各地下階に設ける必要はなく、塵芥収集が必要な適宜地
下階に設ければよい。これら搬出入口11にはそれぞれゲ
ート12がゲートシリンダ12aにより開閉自在に設けられ
ており、各ゲート12を閉塞することで縦管10内が密閉状
態となるように構成されている。

以下説明の便宜上、地上階を除く各地下階に設けられ
た搬出入口11を投入口11aと称し、地上階に設けられた
搬出入口11を搬出口11bと称する。投入口11aの建物側に
はバケットＣを該投入口11aに臨む位置に配置する設置
質13が設けられている。この設置室13にはバケットＣを
設置室13と縦管10との間で搬送する図示しないバケット
搬出入装置が設けられ、また、排出口11bの建物側にも
後述するバケット支持装置15と排出口11b近傍に設置さ
れた塵芥貯留排出手段との間で搬送するバケット搬出入
装置が設けられている。このバケット搬出入装置により
各地下階ではバケットＣを設置室13から縦管10内に搬入
するとともに、該バケットＣを縦管10内から設置室13に
搬出するように構成され、地上階においても上記と同様
にバケットＣを搬出入可能に構成されている。

一方、縦管10内には投入口11a及び排出口11bに臨む位
置でバケットＣを支持するバケット支持装置15が設けら
れている。このバケット支持装置15は、例えば複数個の
ローラ15aから構成されている。最地下階のバケット支
持装置15を除くバケット支持装置15は、各投入口11a…
及び排出口11bに臨むよう縦管10内でバケットＣを支持
する位置（バケット支持位置）とバケットＣの昇降を許
容する位置（バケット昇降位置）とで作動するように構
成されており、バケット支持装置において、バケットＣ
の底部を支持し、バケットＣを縦管10内の各階部で安定
的に保持するとともに、投入口11a及び排出口11bを介し
てバケットＣの搬出入がスムースに行えるように構成さ
れている。これに対して最地下階のバケット支持装置15
は、バケットＣの降下を許容するように作動させる必要
がなく、ただこの投入口11aに臨むよう縦管10内でバケ
ットＣを支持するように構成されている。

また、縦管10の上端部となる地上階部には、排気口16
が設けられるとともに、該排気口16には排気バルブ18を
有する配管17が連通されており、これにより後述する空
気供給手段20により縦管10内に供給される空気を排気す
る排気制御手段19が構成されている。この排気制御手段
19は、バケットＣと排気口16で形成される実排気口にお
ける排気抵抗に対応してバケットＣが受ける上昇力とバ
ケットＣの重量が平衡状態になり、バケットＣは縦管10
内で停止状態（浮遊）になるという原理を利用して、バ
ケットＣを塵芥の収集階である地上階で停止させるよう
に構成されている。

縦管10の地上階部及び各地下階部には例えば光電セン
サ70等の位置検出器が設けられており、この位置検出器
により、バケットＣが縦管10内における投入口11a及び
排出口11bに臨む位置にあることを関知する。

縦管10における最地下階のバケット支持装置15よりも
下方には空気吹出口21が設けられている。空気吹出口21
はバルブ25を有する配管23によってブロワー22の排出口
22aに連通されており、一方、その取入口22bにはバルブ
27を有する配管26の一端が接続されている。この配管26
の他端26aは空気を縦管10外から吸入する吸入口になさ
れている。このように、これら空気吹出口21、ブロワー
22、各配管23,26及び各バルブ25もしくはバルブ27によ
り空気供給手段20が構成されており、空気を配管26の他
端26aから吸引して、空気吹出口21に供給するようにな
されている。バルブ25は図示しない制御装置により流量
が調整可能な可変流量制御弁が用いられている。

また、このバケット搬送システムには前記バケットＣ
の重量を直接的もしくは間接的に計測する重量検出手段
が設けられている。

バケットＣの重量を直接的に計測する重量検出手段と
しては、設置室13にロードセルを設け、このロードセル
により設置室13内のバケットＣの重量を計測するもの
や、バケット搬出入装置でバケットＣを設置室13から縦
管10内に搬入する際、このバケット搬出入装置に作用す
る負荷に基いて計測するものや、バケット支持装置15が
バケットＣを支持した際に、このバケット支持装置15に
作用する負荷に基いて計測するもの等がある。

他方、バケットＣの重量を間接的に計測する重量検出
手段としては、バケットＣがバケット支持装置15から浮
遊する直前を検出しこの時に空気供給手段20により縦管
10内に供給されている空気の流量を基いて計測するもの
や、縦管10内の圧力変化率を検出してこの圧力変化率が
ゼロになった時の流量に基いて計測するもの等がある。
ここで、浮遊する直前の検出は光電センサやバケットＣ
がバケット支持装置15に作用する負荷がゼロになった状
態を検出すること等で行うことができる。また、圧力変
化率の検出は縦管10内の下端部に圧力センサを設ければ
よい。

この流量に基く重量の計測は、縦管断面積をS_p、バケ
ット受圧面積をS_cとすると、バケットＣの昇降速度υ_ｃ
は、降下方向を負とすると、 C_d:空気抵抗係数 ρ：空気比重量 となり、 浮遊直前の状態ではυ_ｃ＝０であるからこの時の流量
Ｑがわかればバケットの重量mgを求めることができる。

この結果、所望の上昇速度が得られるように流量Ｑを
制御すればよい。

ここで、上述したように、直接的に重量を計測する重
量検出手段では、予めバケット重量が計測されるため、
この計測値に基いて直ちに空気供給手段20による流量を
必要値に設定でき、バケットＣを所望の速度で上昇させ
るとができる。また、間接的に計測する重量検出手段に
おいて浮遊状態を検出するものでは、徐々に流量Ｑを増
加して行き、バケットＣがバケット支持装置15から離脱
する時のタイミングを前述の光電センサやバケット支持
装置15に作用する負荷等により検出し、この時の流量Ｑ
を測定する。また、縦管10内の圧力変化の検出では流量
Ｑを増加させることによって縦管10内の圧力は徐々に増
加するがバケットＣが浮遊状態となれば圧力上昇はなく
なるため、（その後の風量増加分は上昇スピードに寄与
する）圧力変化率がゼロになった時の流量Ｑを測定す
る。

地上階の排出口11b近傍に設けられた塵芥貯留排出手
段は、反転投入装置50と塵芥貯留排出装置60とを備えて
いる。反転投入装置50は各階から移送されてきたバケッ
トＣを反転させて、このバケットＣ内に収容されている
塵芥を塵芥貯留排出装置60に投入するように構成された
ものである。塵芥貯留排出装置60は、反転投入装置50に
よって投入された塵芥を貯留した後、この塵芥を排出口
から排出して塵芥収集車80などに積み替えるように構成
されたものである。

次に、以上のように構成されたバケット搬送システム
の動作について説明する。

まず、バケットＣを各地下階から塵芥収集階である地
上階に上昇させる場合について説明する。

所望地下階のバケット支持装置15をバケット昇降位置
から縦管10内に突出するバケット支持位置に作動させた
後、この地下階のゲート12を開いて投入口11aを開放
し、バケットＣをバケット搬出入装置によって設置室13
から縦管10内に搬入する。この後、ゲート12を閉じて、
制御装置により地上階の排気制御手段19の排気バルブ18
を開にするとともに、空気供給手段20を作動させる。こ
れより、空気は配管26の他端26aから配管26、ブロワー2
2、配管23、空気吹出口21に送られ、この空気吹出口21
から縦管10内に供給される。このように空気を空気取入
口21から供給することで、塵芥が収容されたバケットＣ
を縦管10内で上昇させる。このバケット上昇搬送時にお
いて、重量検出手段によりバケットＣの重量mgを前述し
たように直接的もしくは間接的に計測し、この計測値に
基いて空気供給手段20により縦管10内に供給する空気の
風量Ｑを調整することによってバケットＣの上昇に寄与
する風量を制御してバケットＣを所望の速度で上昇搬送
させる。この空気供給手段20による供給空気の風量Ｑ
は、ブロワー22の回転数もしくはバルブ25の開度を制御
することにより調整することができる。また、バルブ27
を可変流量制御弁とすることで空気供給手段20による供
給空気の風量を調整することもできる。

そして、このように上昇速度が所望の速度に制御され
てバケットＣが地上階に達すると、（２）式に示すよう
に、バケットＣを上昇させるために供給された空気が排
気口16より排気される際に発生する圧力P_sとバケットＣ
の受圧面積S_cとの積と、バケットＣの重量Ｗ（＝mg）と
が釣り合い、この位置でバケットＣは停止することにな
る。

Ｗ＝S_c・P_s …（２） したがって、バケットＣは地上階に達するとその受圧
部でその位置を維持するだけの風量を受け、上昇に寄与
していた風量の一部が排気口16より排出される形とな
り、結果的にそのバケットＣと釣り合う上昇力が得られ
ることになる。これにより、バケットＣは停止（浮遊）
状態になる。

このように地上階に停止したバケットＣは、光電セン
サ70によってその存在が確認され、これによって地上階
のバケット支持装置15がバケット支持位置に作動し、バ
ケットＣを支持する。そして、地上階のゲート12を開い
てバケットＣをバケット搬出入装置により排出口11bか
ら搬出し、反転投入装置50でバケットＣ内に収容された
塵芥を塵芥貯留排出装置60に投入する。

次に、バケットＣを地上階から各地下階に降下させる
場合について説明する。

反転投入装置50によって塵芥を塵芥貯留排出装置60に
投入した空のバケットＣは、バケット搬出入装置で再び
縦管10内に搬入され、縦管10内においてバケット支持装
置15に支持される。この後、所望の地下階のバケット支
持装置15をバケット昇降位置からバケット支持位置に作
動させ後、ゲート12を閉じて縦管10内を気密状態にする
とともに、地上階のバケット支持装置15をバケット昇降
位置に作動させて縦管10内から没するとバケットＣは縦
管10内を降下し始める。このようにして縦管10内を降下
するバケットＣは、該バケットＣにより圧縮される縦管
10内の空気をバケットＣと縦管10との間隙から徐々に上
方に逃がすことで、徐々に降下し、バケット支持位置を
取る所望地下階のバケット支持装置15上に着地する。そ
して、バケット支持装置15に支持されたバケットＣは、
光電センサ70によってその存在が確認された後、この地
下階のゲート12が開かれ、バケットＣはバケット搬出入
装置によって縦管10内から設置室13に搬出される。

なお、縦管10の横断面形状は本例に限らず、例えば円
形、楕円等でもよい。この場合、バケットＣの横断面形
状も縦管10の形状に対応するように形成することはいう
までもない。

また、バルブ25のシール性を高め、縦管10内の気密性
を確保するためには、可変流量制御弁とシール性の高い
開閉弁とを併用するのが好ましい。

さらに、第２図に示すように、最地下階のバケット支
持装置15よりも上方に設けられた空気取入口32と、バル
ブ39を有し前記空気取入口32に一端が接続された配管38
とで構成された排気量制御手段40を設けるとともに、縦
管10の下端部に圧力測定器Ｐを設けることで、バケット
降下時の速度を制御することができる。

排気量制御手段40は、バケット降下時にこのバケット
Ｃにより縦管10内で圧縮される空気の排気量を制御し、
バケットＣの降下速度を制御するものである。バルブ39
は、制御装置により流量が調整可能な可変流量制御弁が
用いられている。圧力測定器Ｐは、縦管10内でバケット
Ｃが投下された所定時間後に、密閉された状態でのバケ
ットＣにより圧縮される縦管10内の圧力を検出するもの
で、この圧力測定器Ｐによって測定された圧力は前記制
御装置に出力される。

従って、バケットＣの降下時において、圧力測定器Ｐ
ではバケットＣが降下し始めてから所定時間後にこの縦
管10内の圧力を測定し、制御装置では圧力測定器Ｐで測
定された圧力に基いてバケットＣの定常落下速度を演算
する。この結果、制御装置ではバルブ39を開放制御して
排気量制御手段40を作動させ、測定速度が設定速度に近
似するようバルブ39を開閉制御して排気量を制御する。
つまり、バケットＣの降下時において、制御装置では、
バルブ39の開閉制御を行って排気量制御手段40を作動さ
せて、縦管10内の空気を空気取入口32から配管38を介し
て外部に排出し、この空気の排出量を制御することで、
バケットＣの降下速度を設定速度に近似するように制御
する。詳しくは、測定された圧力より導かれた降下速度
が設定速度との間に差が生じている場合には、バケット
降下速度を設定速度に近似するようバルブ39の開度を調
整し、排気量を制御する。この場合、バケットの降下速
度は排気量制御手段40により制御されないものに比べ速
くなるため、バケット着地時におけるバケット支持装置
15とバケットＣとの衝撃が大きくなる。このため、バケ
ットＣの着地直前に空気供給手段20によって所望の空気
を供給し衝撃を緩和するようにしてもよい。

また、バルブ39のシール性を高め、縦管10内の気密性
を確保するためには、可変流量制御弁とシール性の高い
開閉弁とを併用するのが好ましい。なお、バケットＣの
降下時においては、バケットＣの重量は略一定となるこ
とから圧力測定器Ｐは必ずしも必要ではなく、バルブ39
の開度を一定にして対応することが可能である。

第２図におけるバケット搬送システムの他の構成及び
動作は、前述した第１図のバケット搬送システムの構成
及び動作と同様であり、同一部材には同一符号を付す。

なお、本例では塵芥収集階を地上階に設けたものを示
したがこれに限らず、塵芥収集階は最下階と最上階とを
除く例えば２階、３階等の任意の階に設けることができ
る。

（発明の効果） 以上述べたように、本発明によれば、重量検出手段に
より塵芥が収容されたバケットの重量を検出し、この検
出結果に基いてバケットの上昇速度を所望の速度に設定
することができ、バケットの搬送を安全で効率良く行う
ことができる。

また、排出される塵芥が直接外気に触れないために衛
生的であり、美観を損なうこともない。さらに、このバ
ケット搬送システムは、バケットを上昇搬送させて該バ
ケット内の塵芥を最上階に収集するようになされている
ので、地下利用計画がとりただされている今日非常に有
用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るバケット搬送システムの全体構成
を示す概略の側面図、第２図はバケット搬送システムの
他の実施例を示す概略の側面図である。 10……縦管 11……搬出入口 15……バケット支持装置 19……排気制御手段 20……空気供給手段 Ｃ……バケット

フロントページの続き (72)発明者 渡辺 一平 神奈川県横浜市鶴見区尻手３丁目２番43 号 新明和工業株式会社内 (72)発明者 谷口 利治 神奈川県横浜市鶴見区尻手３丁目２番43 号 新明和工業株式会社内 (72)発明者 小林 有成 東京都中央区京橋２丁目16番１号 清水 建設株式会社内 (72)発明者 菊地 孝眞 東京都中央区京橋２丁目16番１号 清水 建設株式会社内 (56)参考文献 特開 昭55−70604（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−160904（ＪＰ，Ａ) 実開 昭53−45691（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】建物の所要階に亘って配設されるととも
   に、開閉可能になされた搬出入口が適宜形成され、内部
   をバケットが搬送可能な縦管と、 前記搬出入口に臨んで配置されたバケットを縦管との間
   で移送するバケット搬出入装置と、 前記搬出入口に設けられ、該搬出入口に臨む縦管内でバ
   ケットを支持可能なバケット支持装置と、 前記縦管外より吸引された空気を最下階のバケット支持
   装置の下方の縦管内に供給するとともに、その空気量が
   調整可能になされた空気供給手段と、 前記最上階の搬出入口に対応して設けられ、前記空気供
   給手段により縦管内に供給される空気を排気する排気制
   御手段と、 前記バケットの重量を直接的もしくは間接的に計測する
   重量検出手段とを備え、 前記バケット搬出入装置により縦管内に搬入された所定
   階のバケットを重量検出手段に基いて予め設定された上
   昇速度を得るように空気供給手段を制御するとともに排
   気制御手段を制御して最上階のバケット支持装置上に上
   昇搬送させた後、このバケットをバケット搬出入装置に
   より塵芥貯留排出手段に搬送し、バケット内の塵芥を排
   出して再び最上階のバケット支持装置上に復帰させた
   後、所定階のバケット支持装置上に降下搬送させ、バケ
   ット搬出入装置により該空バケットを再び所定階に配置
   するように構成したことを特徴とするバケット搬送シス
   テム。