JP4942361B2 - 車載型パージ装置 - Google Patents

Description

本発明は、減圧対象となる減圧対象空間から気体を吸引して隣接した別の吐出対象空間へと気体を送る車載型パージ装置に関する。

例えば、都市ガスなどの気体を送給する導管などの工事を行う際、導管の工事部位の上流側及び下流側に開閉弁を設けてこの工事部位への気体の侵入を阻止し、この工事部位の気体をその上流側（又はその下流側）に排出して工事部位の気体を少なくし、このような状態で工事部位の作業を行っている。そして、このような気体をその上流側（又はその下流側）に排出するための装置としてパージ装置が利用され、工事現場への運搬が容易なように車載型のパージ装置が用いられている（例えば、特許文献１参照）。

従来の車載型のパージ装置は、例えば、図７〜図１０に示す構造を有している。図７〜図１０において、車載型パージ装置１０２は装置ハウジング１０４を備え、この装置ハウジング１０４内が第１〜第４空間１０６，１０８，１１０，１１２の四つの空間に区画され、第１空間１０６の上側に第２空間１０８が配設され、これら第１及び第２空間１０６，１０８の前側に第４空間１１２が配設され、更に第２及び第４空間１０８，１１２の上側に第３空間１１０が配設され、このような装置ハウジング１０４が車輌本体１１４のフレーム１１６の荷台部に取り付けられている。

第１空間１０６には、吸引圧縮装置１１８、駆動源としての内燃機関１２０、内燃機関１２０の冷却水を冷却するためのラジエター１２２が配設され、第２空間１０８には吸入口１２６が設けられている。また、第３空間１１０には第１熱交換器１２４が配設され、この第１熱交換器１２４は、吸引圧縮装置１１８の吐出部に設けられた第２熱交換器１２５と循環ライン１２７を介して接続されている。この第３空間１１０には、更に、吸入口１３０及び排出口１３２が設けられ、これら排出口１３２に関連して排気ファン１３４が設けられている。更にまた、第４空間１１２には排出口１２８が設けられている。

このような車載型パージ装置では、吸入口１２６から第２空間１０８に吸い込まれた空気は第１空間１０６を流れ、その後第４空間１１２に流れた後に排出口１２８から外部に排出される。また、吸入口１３０から流入した空気は第３空間１１０を流れて排出口１３２から外部に排出される。

特開２０００−１６１５９２号公報

上述した従来の車載型パージ装置においては、次の通りの解決すべき問題がある。上述した車載型パージ装置では、ラジエター１２２を冷却するための空気の流れと、第１熱交換器１２４を冷却するための空気の流れとが独立し、空気の流れが二系統になっており、そして、このことに関連して、装置ハウジング１０４内が四つの空間、即ち第１〜第４空間１０６，１０８，１１０，１１２に区画されており、それ故に、装置ハウジング１０４の構成が複雑化するとともに大型化する問題がある。また、第１空間１０６の上側に第２空間１０８が配設され、この第２空間１０８の上側に第３空間１１０が配設される構成であるので、この装置ハウジング１０２の全高が高くなる問題がある。特に、車載型パージ装置１０２においては、全高が高くなるということは工事現場に運搬する際に通過する道路に制限を受け、運搬作業が容易でないという問題がある。また、空気の流れが二系統であるので、各系統に空気を流すためのファン装置などが必要となり、このことに関連しても、パージ装置の構成が複雑になるという問題がある。

本発明の目的は、装置ハウジングを含む装置全体の構成を簡単にすることができる車載型パージ装置を提供することである。
また、本発明の他の目的は、装置ハウジングの全高を低く抑えることができ、これによって、運搬作業が容易となる車載型パージ装置を提供することである。

本発明の請求項１に記載の車載型パージ装置は、減圧対象空間と吸込ラインを介して接続される吸込部及び吐出対象空間と吐出ラインを介して接続される吐出部を有する吸引圧縮装置と、前記吸引圧縮装置を駆動するための駆動源と、前記吸引圧縮装置の前記吐出部を流れる気体を熱交換して冷却するための第１熱交換器と、車輌本体に搭載され、前記吸引圧縮装置、前記駆動源、前記第１熱交換器を収容する装置ハウジングとを備え、
前記装置ハウジングの吸入口から吸入された空気は前記装置ハウジング内を流れてその排出口から排出され、前記減圧対象空間内の気体は前記吸込ラインを通して前記吸込部から前記吸引圧縮装置に吸引され、前記吸引圧縮装置にて圧縮された気体は前記吐出部から前記吐出ラインを通して前記吐出対象空間に吐出され、前記装置ハウジングの前記吸入口から前記排出口に流れる空気は前記駆動源及び／又は前記吸引圧縮装置を冷却し、前記第１熱交換器は前記装置ハウジング内を流れる空気との間で熱交換を行って前記吸引圧縮装置の前記吐出部を流れる気体を冷却することを特徴とする。

また、本発明の請求項２に記載の車載型パージ装置では、前記装置ハウジングは、前記吸引圧縮装置及び前記駆動源が配設された第１空間と、前記第１空間の上側に配置され、前記第１熱交換器が配設された第２空間とを有し、前記第２空間に前記吸入口が設けられており、外部の空気は前記吸入口から前記第２空間に流入した後に前記第１空間に流れ、前記第１熱交換器は第２空間内を流れる空気との間で熱交換を行って前記吸引圧縮装置の前記吐出部を流れる気体を冷却し、前記第２空間から前記第１空間を通して前記排出口に流れる空気が前記駆動源及び／又は前記吸引圧縮装置を冷却することを特徴とする。

また、本発明の請求項３に記載の車載型パージ装置では、前記吸引圧縮装置の前記吐出部には第２熱交換器が配設され、前記第１熱交換器及び前記第２熱交換器が媒体循環流路を介して接続され、前記第１熱交換器において前記第２空間を流れる空気と前記媒体循環流路を流れる循環媒体との間で熱交換が行われて前記循環媒体が冷却され、また前記第２熱交換器において前記媒体循環流路を流れる循環媒体と前記吸引圧縮装置の前記吐出部を流れる気体との間で熱交換が行われて前記吐出部を流れる気体が冷却されることを特徴とする。

更に、本発明の請求項４に記載の車載型パージ装置では、前記装置ハウジングは、更に、前記第１空間及び前記第２空間の前面側又は後面側に配設された第３空間を有し、前記第３空間に車輌本体の前面側又は後面側に開口して前記排出口が設けられ、前記排出口に開閉扉が設けられていることを特徴とする。

本発明の請求項１に記載の車載型パージ装置によれば、装置ハウジングが車輌本体に搭載され、この装置ハウジング内に吸引圧縮装置、駆動源及び第１熱交換器が収容され、吸入口から吸入された空気は装置ハウジング内を流れて排出口から外部に排気され、空気の流れが一系統となり、このことに関連して、パージ装置の構成、特に装置ハウジングの構成を簡単にすることができる。また、吸引圧縮装置の吐出部を流れる気体は、第１熱交換器における装置ハウジング内を流れる空気との熱交換によって冷却され、また駆動源及び／又は吸引圧縮装置は装置ハウジングを流れる空気によって冷却されるので、一系統の空気の流れによって吸引圧縮装置からの気体及び駆動源及び／又は吸引圧縮装置を所要の通りに冷却することができる。尚、気体とは都市ガスなどであり、駆動源とはガスエンジンなどの内燃機関、オイルモータなどであり、例えばガスエンジンの場合、吐出対象空間にパージする都市ガスの一部をガスエンジンの燃料として利用することもできる。

また、本発明の請求項２に記載の車載型パージ装置によれば、吸引圧縮装置及び駆動源が第１空間に配設され、第１熱交換器が第１空間の上側に配設された第２空間に配設され、上下方向には第１及び第２空間が重なっているのみであるので、装置ハウジングの全高を低く抑えることができ、運搬する際に受ける制限を少なくすることができる。また、吸入口が第２空間に設けられているので、吸入口から流入した空気は第２空間を通して第１空間に流れるようになる。従って、第１熱交換器は外部からの低い温度の空気との間の熱交換によって吸引圧縮装置の吐出部を流れる気体（例えば、都市ガス）を冷却するようになるので、この気体を効率良く冷却することができる。

また、本発明の請求項３に記載の車載型パージ装置によれば、吸引圧縮装置の吐出部に第２熱交換器が配設され、第１熱交換器と第２熱交換器とが媒体循環流路を介して接続されているので、吸引圧縮装置の吐出部の構成が簡略になり、パージする気体の引き回しを短くすることができる。また、第１熱交換器においては、第２空間を流れる空気と媒体循環流路を流れる循環媒体との間で熱交換が行われ、第２熱交換器においては、媒体循環流路を流れる循環媒体と吸引圧縮装置の吐出部を流れる気体との間で熱交換が行われるので、吸引圧縮装置の吐出部を流れる気体を所要の通りに冷却することができる。尚、循環媒体としては、例えば水を用いることができる。

更に、本発明の請求項４に記載の車載型パージ装置によれば、第１及び第２空間の前面側又は後面側に第３空間が設けられ、この第３空間の車輌本体の前面側又は後面側に排出口が設けられているので、吸入口から第２空間を通して第１空間に流れた空気は、第３空間を通して排出口から車輌本体の前面側又は後面側に排出される。また、この排出口に開閉扉が設けられているので、開閉扉によって排出口を閉塞することによって、車輌の走行中に外部からの空気が排出口を通して装置ハウジング内に流入するのを防止することができる。

以下、図１〜図６を参照して、本発明に従う車載型パージ装置の一実施形態について説明する。図１は、一実施形態の車載型パージ装置を搭載した車輌を示す概略側面図であり、図２は、図１の車載型パージ装置を用いた気体のパージ作業を説明するための簡略図であり、図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線による簡略断面図であり、図４は、図３におけるＩＶ−ＩＶ線による断面図であり、図５は、図４におけるＶ−Ｖ線による断面図であり、図６は、図１の車載型パージ装置における空気の流れを説明するための図である。

図１及び図２〜図５を参照して、図示の車載型パージ装置２は、車輌本体４のフレーム６の荷台部に搭載され、車輌本体４が走行することによって所望の工事現場に運搬して使用することができる。

このパージ装置２はフレーム６に設置固定された装置ハウジング８を備え、全体として略直方体形状の装置ハウジング８内が第１〜第３空間１０，１２，１４の三つの空間に区画されている。第１空間１０は装置ハウジング８内の大部分を占め、この第１空間１０の上側に第２空間１２が配設され、第１及び第２空間１０，１２の前側（図３及び図４において左側）に第３空間１４が配設されている。第１空間１０と第２空間１２とは第１仕切壁１６により仕切られ、この第１仕切壁１６の右側部位（車両本体４の前進方向に対して右側部位であって、図５において右側部位）に第１連通開口１８が設けられている（図４、図５参照）。また、第１及び第２空間１０，１２と第３空間１４とは第２仕切壁２０により仕切られ、この第２仕切壁２０の左側部位（車両本体４の前進方向に対して左側部位であって、図５において左側部位）の下部に第２連通開口２２が設けられている（図３〜図５参照）。

第１空間１０には、減圧対象空間に存在する気体、例えば都市ガスを吸引圧縮するための吸引圧縮装置２４と、この吸引圧縮装置２４を駆動させるための駆動源としての内燃機関２６、例えばガスエンジンと、内燃機関２６を冷却するためのラジエター２８とが配設されている。ラジエター２８は内燃機関からの冷却水が循環されるラジエター本体と、ラジエター本体を冷却するための冷却ファンを備えている。内燃機関２６及びラジエター２８は第１仕切壁１６の第１連通開口１８の下方又はその近傍に配置され、吸引圧縮装置２４は第２仕切壁２０の第２連通開口２２側に配置されている。この内燃機関２６の出力部３０と吸引圧縮装置２４の入力部３２とは、例えば駆動ベルトなどを利用した駆動連結機構３４を介して駆動連結されている。また、吸引圧縮装置２４には、気体を吸い込むための吸込部３６と、圧縮した気体を吐出するための吐出部３８とが設けられている。尚、内燃機関２６が空冷のものである場合には、このラジエター２８は省略することができる。

また、第２空間１２には、吸引圧縮装置２４の吐出部３８を流れる気体を冷却するための第１熱交換器４０が配設されている。この実施形態では、第２空間１２の両側に吸入口４２が設けられ、これら吸入口４２の内側にそれぞれ第１熱交換器４０が配設されている。また、吸引圧縮装置２４の吐出部３８には第２熱交換器４４が配設され、第１熱交換器４０と第２熱交換器４４とが循環ライン４６を介して接続され、この循環ライン４６に循環ポンプ４８が配設されている。この循環ライン４６には循環媒体としての例えば水が充填される。このように構成されているので、第１熱交換器４０においては、循環ライン４６を流れる水と第２空間１２を流れる空気との間で熱交換が行われ、循環ライン４６を流れる水が冷却される。また、第２熱交換器４４においては、循環ライン４６を流れる水と吸引圧縮装置２４の吐出部３８を流れる気体との間で熱交換が行われ、吐出部３８を流れる気体が冷却される。

第３空間１４の車両本体４の前面側（図１、図３及び図４において左側）の上部には排出口４８が設けられ、この実施形態では左右に一対設けられており、各排出口４８には開閉扉５０が開閉自在に配設されている（図４に示すが、図３では省略している）。この実施形態では、開閉扉５０は自動でもって開閉することができる自動開閉扉から構成されているが、手動でもって開閉することができる手動開閉扉から構成するようにしてもよい。パージ装置２を工事現場などに運搬するときには、開閉扉５０は図４に一点鎖線で示す閉状態に保たれる。この閉状態においては、開閉扉５０は排出口４８を閉塞し、車両の走行中において前面側からの空気が排出口４８を通して第３空間１４内に流入するのを防止することができる。また、パージ装置２を用いて後述するように気体をパージするときには、開閉扉５０は図４に実線で示す開状態に保持される。この開状態においては、開閉扉５０は排出口４８を開放し、装置ハウジング８の吸入口４２から吸い込まれて後述するように第２空間１２，第１空間１０及び第３空間１４を流れた空気が排出口４８から外部に排出される。

上述した車載型パージ装置２を用いて気体をパージするときには、例えば、次の通りにして行われる。図２、図３及び図６を参照して、例えば、埋設管の如き導管５２の特定部位５４に支管（図示せず）などを接続する工事を行うときには、この特定部位５４の両端側に開閉弁５６，５８を取り付け、開閉弁５６，５８を閉状態にしてこの特定部位５４を導管５２の他の部位から切り離し（開閉弁５６，５８間の特定部位５４が減圧対象空間となる）、特定部位５４内に存在する気体（例えば、都市ガス）を導管５２の隣接部位６０（例えば、開閉弁５８の上流側）（この隣接部位５４が吐出対象空間となる）に吐出して特定部位５４内を減圧するようになる。

導管５２の特定部位５４から気体をパージするときには、吸込側開閉弁６２を備えた吸込ライン６４の一端側をこの特定部位５４（減圧対象部位）に接続し、その他端側を車載型パージ装置２の吸引圧縮装置２４の吸込部３６の吸込接続部６６に接続する。また、吐出側開閉弁６８を備えた吐出ライン７０の一端側を導管５２の隣接部位６０（吐出対象部位）に接続し、その他端側を吸引圧縮装置２４の吐出部３８の吐出接続部７２に接続する。このように接続した後に、パージ装置２を稼働させ、吸込側開閉弁６２及び吐出側開閉弁６８を開状態にして特定部位５４内の気体を隣接部位６０に吐出させて減圧する。

パージ装置２が稼働すると、内燃機関２６が作動し、この内燃機関２６によって吸引圧縮装置２４が駆動される。かくすると、導管５２の特定部位５４（減圧対象空間）内の気体（例えば、都市ガス）が吸込ライン６４を通して吸込部３６から吸引され、吸引された気体は吸引圧縮装置２４によって圧縮され、圧縮された気体は吐出部３８から吐出ライン７０を通して導管５２の隣接部位６０に吐出され、このようにして特定部位５４（減圧対象空間）内の気体が吐出されて減圧される。

気体のパージ中においては、外部の空気が装置ハウジング８の吸入口４２から第２空間１２に吸い込まれ、第２空間を矢印で示すように流れる空気を利用して吸引圧縮装置２４の吐出部３８を流れる気体（吸引圧縮装置２４により圧縮されることによって温度上昇している）が冷却され、冷却されてほぼ元の温度状態に戻った気体が導管５２の隣接部位６０に送られる。即ち、第１熱交換器４０においては、第２空間１２を流れる空気と循環ライン４６を流れる水との間で熱交換が行われ、この熱交換によって冷却された水が第２熱交換器４４に流れる。また第２熱交換器４４においては、循環ライン４６を流れる水と吸引圧縮装置２４の吐出部３８を流れる気体との間で熱交換が行われ、この熱交換によって冷却された気体が吐出ライン７０を通して流れ、このようにして冷却された気体が導管５２の隣接部位６０に送給される。

第１熱交換器４０にて熱交換に利用された空気は、矢印で示すように、第２空間１２から第１仕切壁１６の第１連通開口１８を通して第１空間１０に流れ、この第１空間１０内を内燃機関２６側から吸引圧縮装置２４側に流れ、この空気を利用して内燃機関２６及び吸引圧縮装置２４の冷却が行われる。即ち、この空気流によって内燃機関２６及び吸引圧縮装置２４自体が冷却されるとともに、ラジエター２８において、第１空間１０を流れる気体と内燃機関２６からの冷却水との間で熱交換が行われ、熱交換により冷却された冷却水が内燃機関２６に流れ、このようにして冷却水による内燃機関２６の冷却が行われる。尚、この空気流によって内燃機関２６及び吸引圧縮装置のいずれか一方を冷却するようにしてもよい。

ラジエター２８にて熱交換に利用された空気は、矢印で示すように（図５においては、実線及び一点鎖線の矢印で示すように）、第１空間１０から第２仕切壁２０の第２連通開口２２を通して第３空間１４に流れ、その排出口４８から外部に排出され、このように空気が流れるので装置ハウジング８内の温度上昇を抑えることができる。

上述した車載型パージ装置２は、次の通りの特徴を有している。第１に、内燃機関２６の冷却と吸引圧縮装置２４から吐出される気体の冷却が、一系統の空気の流れによって行われるので、パージ装置２の構成を簡単にすることができる。第２に、第１及び第２空間１０，１２が上下方向に重なるのみであるので、図１、図４及び図５（本発明の実施形態）と図７、図９及び図１０（従来の実施例）とを対比することによって容易に理解される如く、パージ装置２（即ち、装置ハウジング８）の全高を低く抑えることができ、車載型パージ装置２の運搬走行性が容易となり、歩道橋、トンネルなどによる走行制限も少なくなる。

以上、本発明に従う車載型パージ装置の一実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形乃至修正が可能である。

例えば、上述した実施形態では、吸引圧縮装置２４から吐出される気体の冷却を循環ライン４６を通して第１及び第２熱交換器４０，４４間を循環される循環媒体を用いて行っているが、このような構成に限定されず、例えば、第２熱交換器４４を省略し、吸引圧縮装置２４から吐出される気体を第１熱交換器４０に導き、この第１熱交換器４０にて吸引圧縮装置２４からの気体と吸入口４２を通して第２空間１２に吸い込まれた空気との間で熱交換してこの気体を冷却するようにしてもよい。

また、上述した実施形態では、吸引圧縮装置２４を駆動するための駆動源として内燃機関２６を用いているが、これに限定されず、例えばオイルモータを用いるようにしてもよく、かかる場合、オイルモータを冷却するための冷却ファンを付設するのが望ましい。

また、上述した実施形態では、第３空間１４を第１及び第２空間１０，１２の前面側に設けているが、このような構成に代えて、この第３空間１４を第１及び第２空間１０，１２の後面側に設けるようにしてもよく、かかる場合、排出口４８は第３空間１４の後面側に配設される。

本発明に従う車載型パージ装置の一実施形態を搭載した車輌を示す概略側面図。 図１の車載型パージ装置を用いたパージ作業を説明するための簡略図。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線による簡略断面図。 図３におけるＩＶ−ＩＶ線による断面図。 図４におけるＶ−Ｖ線による断面図。 図１の車載型パージ装置における空気の流れを説明するための図。 従来の車載型パージ装置を搭載した車両を示す概略側面図。 図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線による簡略断面図。 図７におけるＩＸ−ＩＸ線による断面図。 図９におけるＸ−Ｘ線による断面図。

符号の説明

２ 車載型パージ装置
４ 車両本体
８ 装置ハウジング
１０ 第１空間
１２ 第２空間
１４ 第３空間
２４ 吸引圧縮装置
２６ 内燃機関
３６ 吸込部
３８ 吐出部
４０ 第１熱交換器
４４ 第２熱交換器
４６ 循環ライン
５０ 開閉扉
５２ 導管
５４ 特定部位（減圧対象空間）
６０ 隣接部位（吐出対象空間）

Claims (4)

1. 減圧対象空間と吸込ラインを介して接続される吸込部及び吐出対象空間と吐出ラインを介して接続される吐出部を有する吸引圧縮装置と、前記吸引圧縮装置を駆動するための駆動源と、前記吸引圧縮装置の前記吐出部を流れる気体を熱交換して冷却するための第１熱交換器と、車輌本体に搭載され、前記吸引圧縮装置、前記駆動源、前記第１熱交換器を収容する装置ハウジングとを備え、
   前記装置ハウジングの吸入口から吸入された空気は前記装置ハウジング内を流れてその排出口から排出され、前記減圧対象空間内の気体は前記吸込ラインを通して前記吸込部から前記吸引圧縮装置に吸引され、前記吸引圧縮装置にて圧縮された気体は前記吐出部から前記吐出ラインを通して前記吐出対象空間に吐出され、前記装置ハウジングの前記吸入口から前記排出口に流れる空気は前記駆動源及び／又は前記吸引圧縮装置を冷却し、前記第１熱交換器は前記装置ハウジング内を流れる空気との間で熱交換を行って前記吸引圧縮装置の前記吐出部を流れる気体を冷却することを特徴とする車載型パージ装置。
2. 前記装置ハウジングは、前記吸引圧縮装置及び前記駆動源が配設された第１空間と、前記第１空間の上側に配置され、前記第１熱交換器が配設された第２空間とを有し、前記第２空間に前記吸入口が設けられており、外部の空気は前記吸入口から前記第２空間に流入した後に前記第１空間に流れ、前記第１熱交換器は第２空間内を流れる空気との間で熱交換を行って前記吸引圧縮装置の前記吐出部を流れる気体を冷却し、前記第２空間から前記第１空間を通して前記排出口に流れる空気が前記駆動源及び／又は前記吸引圧縮装置を冷却することを特徴とする請求項１に記載の車載型パージ装置。
3. 前記吸引圧縮装置の前記吐出部には第２熱交換器が配設され、前記第１熱交換器及び前記第２熱交換器が媒体循環流路を介して接続され、前記第１熱交換器において前記第２空間を流れる空気と前記媒体循環流路を流れる循環媒体との間で熱交換が行われて前記循環媒体が冷却され、また前記第２熱交換器において前記媒体循環流路を流れる循環媒体と前記吸引圧縮装置の前記吐出部を流れる気体との間で熱交換が行われて前記吐出部を流れる気体が冷却されることを特徴とする請求項２に記載の車載型パージ装置。
4. 前記装置ハウジングは、更に、前記第１空間及び前記第２空間の前面側又は後面側に配設された第３空間を有し、前記第３空間に車輌本体の前面側又は後面側に開口して前記排出口が設けられ、前記排出口に開閉扉が設けられていることを特徴とする請求項２又は３に記載の車載型パージ装置。

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