JP2703782B2 - バケット搬送システムにおける作動安全装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、バケット搬送システムにおける作動安全装
置に関する。

（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
各家庭で溜めておあかなければならず、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、火炎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。

本発明は、シュート（縦管）内に空気を供給しこの作
用でカプセル（バケット）の搬送を行うバケット搬送シ
ステムにおいて、圧力計測手段の不具合による誤動作を
防止し、安全性の高いバケット搬送システムを提供する
ことを目的とする。

（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における作動安全装置
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、前記搬出入口にそれぞれ設けら
れ、前記搬出入口に臨むよう縦管内でバケットを支持可
能なバケット支持装置と、前記搬出入口が形成された適
宜階と縦管との間でバケットを移送するバケット搬出入
装置と、前記最下階の搬出入口に臨んで設けられたバケ
ット支持装置の下方から縦管内に空気を供給する空気供
給手段と、前記最下階の搬出入口に臨んで設けられたバ
ケット支持装置上方の縦管内から空気を排気し、その排
気量が調整可能になされた排気量制御手段と、前記縦管
の下部に設けられ、密閉された状態での縦管内の圧力を
計測する圧力計測手段とを少なくとも備え、前記圧力計
測手段は複数個設けられ、これら複数個の圧力計測手段
の計測値が全て一致した時、次の作業を開始する信号を
出力する制御装置を設けたものである。

また、前記制御装置は、バケットを縦管内に搬入する
際、複数個の圧力計測手段の計測結果が全て一致してゼ
ロの時、バケットの搬入を許容する信号をバケット搬出
入装置に出力するように構成されたものである。

さらに、前記制御装置は、バケット支持装置がバケッ
ト降下位置に作動した際、複数個の圧力計測手段の計測
結果が全て一致して所定値を示す時、前記排気量制御手
段をその所定値に基づいて適宜制御し、一方、計測結果
がゼロに一致するか異なる時、排気量制御手段への出力
を停止して当該排気量制御手段により縦管内から空気を
排気しないように構成されたものでる。

（作用） 各装置を作動制御する制御装置は、複数個の圧力計測
手段の計測値が全て一致した時、次の作業を開始する信
号を出力する。例えば、バケットを縦管内に搬入する
際、複数個の圧力計測手段の計測結果が全てゼロで一致
した時に、バケットの搬入を許容する信号をバケット搬
出入装置に出力し、このバケット搬出入装置を作動させ
る。また、バケット支持装置がバケット降下位置に作動
した際、複数個の圧力計測手段の計測結果が全て一致し
て所定値を示す時に、排気量制御手段をその所定値に基
づいて適宜制御しバケットの降下速度を制御するととも
に、この計測結果がゼロに一致するか異なる時、排気量
制御手段への出力を停止し排気量制御装置を停止させ
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、本発明の背景となるバケット搬送システム
の一例を示している。

第１図において、10は建物の所要階に亘って配設され
た縦管であり、本例では塵芥収集階になされた地上階
（最下階）から各階に亘って配設されたものを例示して
いる。この縦管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の各階及び塵芥収集階となる地上階（最
下階）部に搬出入口11が形成されている。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を排出口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室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。

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。地上階のバケット支持
装置15を除くバケット支持装置15は、各投入口11a…に
臨むよう縦管10内でバケットＣを支持する位置とバケッ
トＣの降下を許容する位置とで作動するように構成され
ており、バケット支持位置において、バケットＣの底部
を支持し、バケットＣを縦管10内の各階で安定的に保持
するとともに、投入口11aを介してバケットＣの排出入
がスムースに行えるように構成されている。これに対し
て地上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、ただこの排出口
11b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。このように地上階のバケット支持装置
15は、縦管10内を降下するバケットＣの着地部となる。

さらに、縦管10の各階部には、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を所
望の目標階で停止させるように構成されている。

縦管10の各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に臨む位置にあること
を感知する。

縦管10における地上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の吐出口22
a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。さらに、縦管10における地上階のバケット支持
装置15よりも上方には空気取入口32が設けられており、
空気取入口32は、前記配管26におけるバルブ27よりもブ
ロワー22側から分岐された配管36にバルブ37を介して接
続されている。また、配管23におけるバルブ25とブロワ
ー22との間にはバルブ29を有する配管28の一端が接続さ
れており、この配管28の他端28aがブロワー22から供給
される空気を縦管10外に排出する排出口になされてい
る。このように、これら空気吹出口21、空気取入口32、
ブロワー22、各配管23,26,28,36及び各バルブ25,27,29,
37によって、空気供給手段20が構成されており、各バル
ブを開閉制御することで、空気を配管26の他端26aもし
くは空気取入口32から選択的に吸引して、配管28の他端
28aもしくは空気吹出口21に選択的に供給できるように
なされている。

この空気供給手段20は、バルブ29,37を開にするこ
とで縦管10内を換気する換気状態、バルブ37,25を開
にすることで、縦管10内の空気吹出口21と空気取入口32
との間に上昇気流を発生させる着地速度制御状態、バ
ルブ27,29を開にすることで空気を配管26の他端26aから
吸い込み配管28の他端28aから排出するいわゆるニュー
トラル状態、バルブ25,27を開にして配管26の他端26a
から吸い込んだ空気を空気吹出口21から縦管10内に供給
し、縦管10内でバケットＣを上昇させるバケット上昇搬
送状態の４つの状態を選択的に取ることができる。

また、前記配管36におけるバルブ37よりも空気取入口
32寄りには、バルブ39を有する配管38の一端が接続され
ており、空気取入口32、配管36、配管38、バルブ39によ
り排気量制御手段40が構成されている。この排気量制御
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。

上記各バルブ25,27,29,37,39はコンピュータ等の制御
装置90（第２図参照）によって開閉制御されることで前
述の空気供給手段20による空気の供給経路と供給量及び
排気量制御手段40を使い分けることができる。各バルブ
のうちバルブ25及びバルブ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。

さらに、縦管10の下端部には、第２図に示すように、
第１圧力センサP1と第２圧力センサP2との２個の圧力セ
ンサ（圧力計測手段）が設けられている。これら第１圧
力センサP1及び第２圧力センサP2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内の圧力をそれぞれ検
出する。そして、これら第１圧力センサP1,第２圧力セ
ンサP2によって測定された圧力値は前記制御装置90に出
力される。

制御装置90は、前述したように各バルブ25,27,29,37,
39の開閉を制御するとともに、前記各装置の作動を制御
するようになれており、第１圧力センサP1と第２圧力セ
ンサP2とによる計測値が全て一致した時、次の作業を開
始する信号を出力するようになされている。すなわち、
制御装置90は、バケットＣを縦管10内に搬入する場合に
おいて、第１圧力センサP1と第２圧力センサP2との計測
値が両者ともゼロの時に、バケットＣの縦管10内への搬
入を許容する信号をバケット搬出入装置に出力するとと
もに、バケット支持装置15がバケット降下位置に作動し
た場合において、第１圧力センサP1と第２圧力センサP2
との計測値が一致した所定値を示す時、前記排気量制御
手段40をその所定値に基いて適宜制御し、また、両者の
計測値がゼロに一致するか異なる時、排気量制御手段40
の作動を停止する（つまり、バルブ39を閉じる）信号を
出力するようになされている。

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を降下搬送する場合、地上階を除く
所望階のバケット支持装置15をバケット降下位置から縦
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。この時、バケット搬出入装置は制御装置90
から出力された信号によりバケットＣを設置室13から縦
管10内に搬入するが、この制御装置90では第１圧力セン
サP1と第２圧力センサP2との計測値が両者ともゼロの時
にのみゲート12を開放し、バケットＣの搬入を許容する
信号を出力する。すなわち、例えば、縦管10へのバケッ
ト搬入時において、この縦管10内を他のバケットＣが搬
送中である場合、第１圧力センサP1及び第２圧力センサ
P2では計測値がゼロ以外の数値を示すため、ゲート12の
ゲートシリンダ12a及びバケット搬出入装置には制御装
置90からゲート12の開放及びバケットＣの搬入を許容す
る信号が出力されずバケットＣは縦管10内に搬入されな
い。従って、バケットＣの搬送時の事故を防止すること
ができる。

この後、ゲート12を閉じた縦管10内を気密状態にし、
前記所望階のバケット支持装置15をバケット降下位置に
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。この時、空気供給手段20は、上述の換
気状態から、制御装置90によりバルブ27,29のみを開に
して空気を配管26の他端26aから吸い込みブロワー22、
配管23、配管28を経て配管28の他端28aから排出するい
わゆるニュートラル状態になされている。そして、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、徐々に降下する。

このバケット降下時において、第１圧力センサP1と第
２圧力センサP2とはバケット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90では
これら第１圧力センサP1と第２圧力センサP2とで計測さ
れた計測値が両者とも一致して所定値を示す時にのみ、
この所定値に基いてバケットＣの定常落下速度を演算
し、これに従ってバルブ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90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内の空気を第１図において矢符Ａで示すように空気取
入口32から配管36、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
近接するようバルブ39の開度を調整し、排気量を制御す
る。このようなバケットＣの降下速度の制御は、投入階
から空気取入口32を通過する（着地手前）まで行われる
ことになる。また、これとともに制御装置90では、バル
ブ37,25を開にして空気供給手段20をニュートラル状態
から着地速度制御状態にする。

ここで、バケット降下時において、前記第１圧力セン
サP1と第２圧力センサP2とによる計測結果が両者異なる
かもしくはゼロに一致する時は、制御装置90から排気量
制御手段40への出力が停止する。詳しくは、例えば、バ
ケット降下時に第１圧力センサP1もしくは第２圧力セン
サP2に不具合が生じた場合、両者の計測結果は異なった
ものとなり、排気量制御手段40へ出力される信号が停止
されるため、排気量制御手段40が作動することがない
（つまり、バルブ39が閉塞状態を維持し、配管38からは
縦管10内の空気は排出されない。よって、縦管10内を降
下するバケットＣは、排気量制御手段40で速度制御され
ることなく、前述したようにバケット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
々に上方に逃しながらゆっくりと降下する。

また、この降下時において、空気供給手段20は着地速
度制御状態になされているので、これによって、空気取
入口32から吸い込まれた空気は、配管36、配管26、ブロ
ワー22、配管23を経て空気吹出口21から供給されて再び
空気取入口32から吸い込まれて循環することで、縦管10
内の空気吹出口21と空気取入口32との間で上昇気流を発
生させている。そして、バケットＣが空気取入口32を通
過した後、つまり、この通過後から着地するまでの着地
区域において、バケットＣは、空気吹出口21と空気取入
口32との間に発生した上昇気流により降下速度が遅くな
るよう制御されて、地上階のバケット支持装置15にゆっ
くりと着地する。この後、空気供給手段20では、バルブ
29,37のみを開にして縦管10内の空気を配管36、配管2
6、ブロワー22、配管23、配管28を経て外部に排出する
ことで、換気状態になる。この時第１圧力センサP1と第
２圧力センサP2との計測結果はゼロで両者一致するた
め、制御装置90は地上階のゲート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から排出する。
この後、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を地上階から所望階まで上昇搬送さ
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、第１圧力センサP1と第２圧
力センサP2との計測結果がゼロ（つまり、縦管10内をバ
ケットＣが搬送していない）の場合、制御装置90から出
力される信号により開放された排出口11bを経てバケッ
ト搬出入装置で再び縦管10内に搬入され、縦管10内にお
いて地上階のバケット支持装置15に支持される。この
後、ゲート12を閉じて、制御装置90によりバケットＣを
搬送しようとする所望階の排気制御手段19の排気バルブ
18を開にするとともに、この制御装置90によりバルブ2
5,27のみを開くことで空気供給手段20をバケット上昇搬
送状態にする。これより、空気は図において矢符Ｂに示
すように配管26の他端26aから配管26、ブロワー22、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、空バケットＣは縦管10内を上昇す
る。

そして、排気バルブ18が開になされている所望階にバ
ケットＣが達すると、バケットＣは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。このように所望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、これによってその
所望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。この後、この階のゲート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。

そして、縦管10内でバケットＣの搬送を行わない場合
は、バルブ29,37を開にして空気供給手段20を換気状態
にする。

このように、バケット搬送システムはバケットＣを各
階と最下階（地上階）との間で往復搬送することができ
る。

なお、バケットＣの横断面形状は本例に限らず、縦管
10の横断面形状に対応するよう例えば円形、楕円等に形
成してもよい。

本例では２個の圧力センサを用いたものを示したが、
圧力センサの数は２個に限らず複数個であれば何個でも
よく、数を多くすれば圧力計測値の信頼性をさらに高め
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、圧力計測手段を
複数個設け、これら複数個の圧力計測手段の計測値が全
て一致した時、次の作業を開始する信号を出力するよう
制御装置を設けたので、圧力計測手段による計測値の信
頼性を高めることができ、圧力計測手段の不良による誤
作動を防止してバケットの搬送を安全に行うことがで
き、信頼性の高い搬送システムを提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明に係るバケット搬送システム
における作動安全装置の実施例を示し、第１図はバケッ
ト搬送システムの全体構成を示す側面図、第２図は作動
安全装置の主要構成を示すブロック図である。 10……縦管、11……搬出入口 15……バケット支持装置 40……排気量制御手段 90……制御装置 P1……第１圧力センサ（圧力計測手段） P2……第２圧力センサ（圧力計測手段） 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

Claims (3)

(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、 前記搬出入口にそれぞれ設けられ、前記搬出入口に臨む
   よう縦管内でバケットを支持可能なバケット支持装置
   と、 前記搬出入口が形成された適宜階と縦管との間でバケッ
   トを移送するバケット搬出入装置と、 前記最下階の搬出入口に臨んで設けられたバケット支持
   装置の下方から縦管内に空気を供給する空気供給手段
   と、 前記最下階の搬出入口に臨んで設けられたバケット支持
   装置上方の縦管内から空気を排気し、その排気量が調整
   可能になされた排気量制御手段と、 前記縦管の下部に設けられ、密閉された状態での縦管内
   の圧力を計測する圧力計測手段とを少なくとも備え、 前記圧力計測手段は複数個設けられ、これら複数個の圧
   力計測手段の計測値が全て一致した時、次の作業を開始
   する信号を出力する制御装置を設けたことを特徴とする
   バケット搬送システムにおける作動安全装置。
2. 【請求項２】前記制御装置は、バケットを縦管内に搬入
   する際、複数個の圧力計測手段の計測結果が全て一致し
   てゼロの時、バケットの搬入を許容する信号をバケット
   搬出入装置に出力するように構成された請求項１記載の
   バケット搬送システムにおける作動安全装置。
3. 【請求項３】前記制御装置は、バケット支持装置がバケ
   ット降下位置に作動した際、複数個の圧力計測手段の計
   測結果が全て一致して所定値を示す時、前記排気量制御
   手段をその所定値に基づいて適宜制御し、一方、計測結
   果がゼロに一致するか異なる時、排気量制御手段への出
   力を停止して当該排気量制御手段により縦管内から空気
   を排気しないように構成された請求項１記載のバケット
   搬送システムにおける作動安全装置。