JP5051921B2 - 洗浄水リサイクル機構付き吸引清掃車 - Google Patents

Description

本発明は、下水管等を高圧水により洗浄する洗浄車と、洗浄により生じた汚水を回収する吸引車と、洗浄車に対して給水する給水車の３台の機能を兼ね備えた洗浄水リサイクル機構付き吸引清掃車に関する。

一般的に、下水管を清掃する作業は、下水管内の堆積物を高圧水の噴射により洗浄し、洗浄により生じた汚水を吸引回収し、洗浄用の水が無くなれば給水するという方法により行われているが、従来、この作業には、洗浄車と吸引車と給水車の少なくとも３台の車両を必要としていた。そのため、少なくとも３台分の車両を駐車できる広い作業スペースを必要とし、加えて３台分の運転手を含む多くの作業員を必要としていた。

下記特許文献１には、浄化槽内の汚泥水を吸引してタンクに貯留し、このタンク内の汚泥水を取り出して固液分離し、固形分が分離された水を高圧ポンプにより送給して浄化槽内の洗浄水として再利用することができる浄化槽清掃車が開示されている。
この特許文献１に開示された車両は、１台で洗浄、吸引、給水の３つの機能を発揮することが可能なものであり、上記した問題点をほぼ解決することができる。

しかしながら、特許文献１に開示された車両は、洗浄水を貯留するための貯留タンクとは別に、フィルタープレスにより固形分が分離された水を貯留する分離液貯留タンクを設ける必要があるため、個々のタンク容量を大きくすることが難しいという問題があった。

一方、本願出願人は下記特許文献２において、洗浄水を貯留する洗浄室と汚水を貯留する汚水室とを備えたタンクと、汚水室内の汚水を清浄化して洗浄水として再利用できるようにする洗浄水リサイクル機構を備えた車両を提案している。
この車両は、特殊舗装用機能回復車である点で特許文献１に開示された車両とは用途が異なるものの、洗浄水リサイクル機構を備えながらタンク容量を大きくすることができる点において上記特許文献１に開示された車両に比べて優れたものである。

しかしながら、この特許文献２に開示された特殊舗装用機能回復車の構造を、そのまま下水管の吸引清掃車に対して適用するには改良すべき点があった。
先ず、下水管から回収される汚水中には、土砂以外に紙やビニール等の異物や油脂分が多く含まれているため、タンク内の汚水室を仕切る仕切板の通水可能部（パンチングプレート）や、汚水室内に設けられたストレーナ等に目詰まりが生じ易かった。特に油脂分は洗浄水リサイクル機構に備えられた水サイクロンでは除去できないため、油脂分による目詰まりを回避することが困難であった。目詰まりが生じると、洗浄水の不足が生じるために作業の停止を余儀なくされることとなり、作業効率が大きく低下してしまう。

また、洗浄水リサイクル機構により清浄化された汚水は、高圧水ポンプ（プランジャポンプ）により噴射ノズルへと送給されて洗浄水として再利用されるが、汚水中に粒径が大きい（１００μｍ超の）異物が含まれることにより、高圧水ポンプが劣化して寿命が短くなるという問題があった。

また、汚水中に含まれる砂等の異物によって水サイクロンの円錐状部の内面が摩耗し、異物の分離効率が低下するという問題もあった。
更に、洗浄水リサイクル機構には、水サイクロンを通過した汚水を濾過する濾過装置が備えられているが、濾過装置内に導入された汚水中に含まれる固形分が内部のフィルターに詰まることにより、濾過性能が短期間で低下する場合があった。

特開平７−３１３９９５号公報 特許第４１４６５０４号公報

本発明は、上記した従来技術の問題点を解決すべくなされたものであって、１台で洗浄、吸引、給水の３つの機能を発揮することが可能であるとともに、洗浄水リサイクル機構を備えながらタンク容量を大きくすることができ、更にタンク内のストレーナや洗浄水リサイクル機構の濾過装置等に目詰まりが生じにくく、高圧水ポンプの劣化や、水サイクロン及び濾過装置の経時的な性能低下を防ぐことができ、長期間に亘って安定した性能を発揮することが可能である洗浄水リサイクル機構付き吸引清掃車を提供するものである。

請求項１に係る発明は、洗浄水を噴射するための洗浄装置と、洗浄後の汚水を吸引するための吸引装置と、前記吸引装置により吸引された汚水を貯留する汚水室と前記洗浄水を貯留する洗浄水室とを備えたタンクと、前記汚水を前記洗浄水として再利用するための洗浄水リサイクル機構とを備えており、前記汚水室には、汚水表面付近の浮遊物を捕捉するトラップ板が設けられており、該トラップ板は、前記タンク内断面の略上半分の領域を覆うように略垂直に延びており、その上端部と前記タンク内面との間には隙間が形成されていることを特徴とする洗浄水リサイクル機構付き吸引清掃車に関する。

請求項２に係る発明は、前記洗浄水リサイクル機構は、直列に連結された２台の水サイクロンを備えており、前記水サイクロンは、下向きに縮径する円錐状部のテーパの傾きが５〜１５°であることを特徴とする請求項１記載の洗浄水リサイクル機構付き吸引清掃車に関する。

請求項３に係る発明は、前記円錐状部の内面に窒化処理が施されていることを特徴とする請求項２記載の洗浄水リサイクル機構付き吸引清掃車に関する。

請求項４に係る発明は、前記洗浄水リサイクル機構は、前記水サイクロンを通過した汚水を濾過する濾過装置を備えており、前記濾過装置は、接線方向に流入口を有する円筒状のケーシングと、該ケーシング内部に配設された円筒状のストレーナと、前記流入口から流入した汚水が直接前記ストレーナに当たるのを防ぐ円筒状の導水板を有していることを特徴とする請求項２乃至４いずれかに記載の洗浄水リサイクル機構付き吸引清掃車に関する。

請求項５に係る発明は、前記ケーシングには、上下方向に延びるように設けられたスリットと、該スリットと連通するように外周面に設けられた固形分分離室と、前記ストレーナ内部に導入されて濾過された水を排出する第一排出口と、前記固形分分離室に回収された固形分を含む汚水と、前記固形分分離室及び前記ストレーナ内部に導入されなかった汚水とが混合された濃縮汚水を排出するための第二排出口とが備えられており、前記第一排出口には、該第一排出口から排出された水を前記洗浄水室へと還流するための第一還流路が接続されており、前記第二排出口には、該第二排出口から排出された濃縮汚水を前記汚水室へと還流するための第二還流路が接続されており、該第二還流路には、一定時間毎に開放されるバルブが取り付けられていることを特徴とする請求項５記載の洗浄水リサイクル機構付き吸引清掃車に関する。

請求項６に係る発明は、前記ストレーナの内部には、該ストレーナの中心軸に沿って上下方向に延びるとともに軸回りに回転する高圧水管が配置されており、該高圧水管には上下方向に所定間隔で高圧水を該ストレーナ内面に向けて扇形状に噴射する扇形噴射ノズルが取り付けられていることを特徴とする請求項５又は６記載の洗浄水リサイクル機構付き吸引清掃車に関する。

請求項７に係る発明は、前記水サイクロンは、円錐状部の底部にオリフィスが設けられており、該オリフィスを通過した汚水は前記汚水室へと還流し、該オリフィスを通過せずに前記胴部上方から取り出された汚水は前記濾過装置を通して前記洗浄水室へと還流することを特徴とする請求項４乃至６いずれかに記載の洗浄水リサイクル機構付き吸引清掃車に関する。

請求項８に係る発明は、前記吸引装置の上部に、該吸引装置から吐出される空気を膨張させる扁平箱型のサイレンサー室が配置されていることを特徴とする請求項１乃至７いずれかに記載の洗浄水リサイクル機構付き吸引清掃車に関する。

請求項１に係る発明によれば、洗浄水を噴射するための洗浄装置と、洗浄後の汚水を吸引するための吸引装置と、吸引装置により吸引された汚水を貯留する汚水室と前記洗浄水を貯留する洗浄水室とを備えたタンクと、前記汚水を前記洗浄水として再利用するための洗浄水リサイクル機構とを備えていることから、１台で洗浄、吸引、給水の３つの機能を発揮することが可能である。そのため、広い作業スペースを必要とせず、作業員の人数も減らすことができ、１台の車両で連続的に効率良く作業を行うことができる。加えて、１つのタンクに汚水室と洗浄水室を有しているため、洗浄水リサイクル機構を備えながらタンク容量を大きくすることができる。
また、汚水室には、汚水表面付近の浮遊物を捕捉するトラップ板が設けられており、トラップ板は、タンク内断面の略上半分の領域を覆うように略垂直に延びていることから、汚水表面に浮いた紙やビニール等の異物や油脂分をトラップ板にて捕捉することができ、タンク内の汚水室を仕切る仕切板の通水可能部や、汚水室内に設けられたストレーナに目詰まりが生じにくい。特に、水サイクロンでは除去できない油脂分を除去することができるため、目詰まりを効果的に回避することができる。そのため、洗浄水の不足による作業停止が生じることがなくなり、作業効率が大きく向上する。
また、トラップ板の上端部とタンク内面との間には隙間が形成されていることから、汚水室内に隙間を通る空気の流れを作り出すことができる。そのため、汚水室内の汚水にも動きが生じ易くなり、トラップ板による異物や油脂分の捕捉効率を高めることができる。

請求項２に係る発明によれば、洗浄水リサイクル機構が直列に連結された２台の水サイクロンを備えており、水サイクロンは下向きに縮径する円錐状部のテーパの傾きが５〜１５°であることから、水サイクロンによって粒径が大きい（１００μｍ超の）異物を確実に捕捉回収することができる。そのため、洗浄水リサイクル機構により清浄化された汚水中に粒径が大きい異物が含まれることがなくなり、高圧水ポンプの劣化を防いで長寿命化することができる。

請求項３に係る発明によれば、前記円錐状部の内面に窒化処理が施されていることにより、汚水中に含まれる砂等の異物による水サイクロンの円錐状部の内面の摩耗を防いで、異物の分離効率の低下を防止することができる。

請求項４に係る発明によれば、水サイクロンを通過した汚水を濾過する濾過装置が、接線方向に流入口を有する円筒状のケーシングと、該ケーシング内部に配設された円筒状のストレーナと、前記流入口から流入した汚水が直接前記ストレーナに当たるのを防ぐ円筒状の導水板を有していることから、導水板によりケーシング内に流入した汚水が直接ストレーナに当たることが防がれ、ストレーナの目詰まりを防ぐことができる。

請求項５に係る発明によれば、前記ケーシングには、上下方向に延びるように設けられたスリットと、該スリットと連通するように外周面に設けられた固形分分離室とが設けられていることから、ケーシング内に導入された汚水中に含まれる固形分は、遠心力によってケーシング内面に沿って旋回する時にスリットを介して固形分分離室へと導かれる。そのため、固形分の分離・回収効果に優れたものとなり、ストレーナの目詰まりも防ぐことができる。
また、ストレーナ内部に導入されて濾過された水を排出する第一排出口と、固形分分離室に回収された固形分を含む汚水と、固形分分離室及びストレーナ内部に導入されなかった汚水とが混合された濃縮汚水を排出するための第二排出口とが備えられており、第一排出口には排出口から排出された水を洗浄水室へと還流するための第一還流路が接続されており、第二排出口には排出された濃縮汚水を汚水室へと還流するための第二還流路が接続されていることから、ストレーナに導入されなかった汚水についても、タンクに還流して再利用することができる。そのため、洗浄水の不足が生じることを防止できる。
更に、第二還流路には一定時間毎に開放されるバルブが取り付けられていることから、固形分分離室に回収された固形分を含む汚水と、ストレーナ内部に導入されなかった汚水とが混合された濃縮汚水を、一定時間毎に排出して汚水室へと戻すことができる。そのため、固形分分離室が満杯になって固形分の分離・回収の効率が低下することが防がれる。

請求項６に係る発明によれば、ストレーナの内部には、該ストレーナの中心軸に沿って上下方向に延びるとともに軸回りに回転する高圧水管が配置されており、該高圧水管には上下方向に所定間隔で高圧水を該ストレーナ内面に向けて扇形状に噴射する扇形噴射ノズルが取り付けられていることから、ストレーナが目詰まりを起こしたときに目詰まり物を高圧水で除去し、目詰まりを解消することができる。また、扇形噴射ノズルを用いることにより、少数のノズルで広範囲に高圧水を噴射することが可能となる。

請求項７に係る発明によれば、水サイクロンは円錐状部の底部にオリフィスが設けられており、該オリフィスを通過した汚水は汚水室へと還流し、該オリフィスを通過せずに胴部上方から取り出された汚水は濾過装置を通して洗浄水室へと還流することから、汚水室へと還流される水量を減らして洗浄水室へと還流される水量を増やすことができ、使用可能な洗浄水の量を充分に確保することが可能となる。また、洗浄水室へと還流される水は濾過装置を通されることから、洗浄室内に還流される水は不純物の少ない清浄なものとなる。

請求項８に係る発明によれば、吸引装置の上部に、該吸引装置から吐出される空気を膨張させる扁平箱型のサイレンサー室が配置されていることから、車両を大型化することなくサイレンサー室の容量を大きくとることができ、作業時の騒音を大幅に低減することが可能となる。

本発明に係る吸引清掃車の平面図である。 本発明に係る吸引清掃車の側面図である。 本発明に係る吸引清掃車の全体構成を示すフローシートである。 図３のフローシートに示された吸引装置の詳細図である。 図３のフローシートに示されたタンクの詳細図である。 図３のフローシートに示された洗浄水リサイクル機構の詳細図である。 汚水室の後方側から見た仕切板を示す図である。 汚水室の後方側から見たトラップ板を示す図である。 水サイクロンの側面図である。 本発明に係る吸引清掃車を運転した時の２台の水サイクロンの夫々の流出管を通して回収された汚水中に含まれる固形分の粒度分布を示すグラフであり、（ａ）は上流側の水サイクロンから回収された固形分の粒度分布、（ｂ）は下流側の水サイクロンから回収された固形分の粒度分布を示している。 濾過装置の平面図である。 濾過装置の側面図である。 図１２のＡ部矢視図である。 濾過装置の正面断面図である。

以下、本発明に係る洗浄水リサイクル機構付き吸引清掃車（以下、吸引清掃車という）の好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は本発明に係る吸引清掃車の平面図であり、図２は本発明に係る吸引清掃車の側面図である。
本発明に係る吸引清掃車は、車台上に、洗浄水を噴射するための洗浄装置（１）と、洗浄後の汚水を吸引するための吸引装置（２）と、吸引装置（２）により吸引された汚水を貯留する汚水室（３１）と前記洗浄水を貯留する洗浄水室（３２）とを備えたタンク（３）と、汚水を洗浄水として再利用するための洗浄水リサイクル機構（４）とを搭載している。

図３は本発明に係る吸引清掃車の全体構成を示すフローシートであり、図４は図３のフローシートに示された吸引装置（２）の詳細図であり、図５は図３のフローシートに示されたタンク（３）の詳細図であり、図６は図３のフローシートに示された洗浄水リサイクル機構（４）の詳細図である。

洗浄装置（１）は、タンク（３）の洗浄水室（３２）内の洗浄水をホースリール（１１）から巻き出される洗浄ホース（１２）へと導く洗浄水管路（１３）と、洗浄水管路（１３）の中途部に設けられたバルブ（１４）、（１５）、ストレーナ（１６）、高圧水ポンプ（１７）、調圧弁（１８）とから構成されている（図３及び図５参照）。
通常時（洗浄作業中）においては、２つのバルブのうち、上方にあるバルブ（１４）は開放され、下方にあるバルブ（１５）は閉鎖される。これは、洗浄水室（３２）内の洗浄水に含まれるシルトは底部に堆積するため、上方のバルブ（１４）から洗浄水を取り出すことにより、シルト含有量の少ない洗浄水を取り出すことができるためである。下方のバルブ（１５）は、洗浄作業終了後に洗浄水室（３２）内に溜まったシルトを取り出す際に開放される。

吸引装置（２）は、吸引ホース（２８）（図３参照）に吸引力を発生させるためのブロワ（２１）を備えている。
ブロワ（２１）は空冷式（乾式）のルーツブロワからなり、ブロワ（２１）の吸引口側にはフィルタユニット（２２）の排出口が接続され、ブロワ（２１）の吐出口側には吐出サイレンサー（２３）が接続されている（図４参照）。
フィルタユニット（２２）は、ブロワ（２１）の作用によりタンク（３）内の汚水室（３１）の上部から吸引された空気を内部に取り入れて、該空気中に含まれる水分を分離する気液分離装置からなり、フィルタユニット（２２）により水分が分離された後の空気がブロワ（２１）の吸引口へと導入される。
ブロワ（２１）とフィルタユニット（２２）とを繋ぐ経路には、真空計（２４）、バキュームブレーカー（２５）、負荷開放弁（２６）が接続されている。また、ブロワ（２１）と吐出サイレンサー（２３）とを繋ぐ経路にはサイドブランチ（２７）が接続されている。

タンク（３）は、マンホール（Ｍ）に挿入された洗浄ホース（１２）（図３参照）から下水管に向けて噴射される洗浄水と、吸引ホース（２８）から吸引回収された洗浄後に発生する汚水とを貯留するために設置されている。
タンク（３）は、前記汚水を貯留する汚水室（３１）と、前記洗浄水を貯留する洗浄水室（３２）とを備えており、これら２つの室は水の流通ができないように完全に仕切られている。

汚水室（３１）は車両の後方側に配置され、その上部には吸引口（３６）が設けられ、その後方下部には排出口（３４）が設けられている（図５参照）。
満量装置（３３）には、前述した吸引装置（２）のフィルタユニット（２２）へと繋がる経路が接続されており、ブロワ（２１）の駆動によって該吸引口から汚水室（３１）内の空気を吸引して、該汚水室内を負圧にすることができる。
排出口（３４）はバルブにより開閉可能とされており、バルブを開放することにより、汚水室（３１）内の汚水を外部へと排出することができる。また、ハッチシリンダー（３７）でハッチ部を開放後、ダンプシリンダー（３８）でタンク後部をアップすることで、堆積した砂やシルトを外部に排出することができる。

汚水室（３１）は、フィルタ機能を有する仕切板（３５）により２つの区画に仕切られている（図５参照）。
図７は、汚水室（３１）の後方側から見た仕切板（３５）を示す図である。
仕切板（３５）は、上方約３分の２の部分がパンチングプレートからなる通水可能部（３５１）となっており、下方約３分の１の部分が孔の無い鋼板からなる通水不可能部（３５２）となっている。
通水不可能部（３５２）は、通水可能部（３５１）に対して固定された上方の固定部（３５２ａ）と、該固定部（３５２ａ）に対して蝶番を介して開閉可能に接続された下方の開閉部（３５２ｂ）とから構成されている。
開閉部（３５２ｂ）は、タンク（３）をダンプアップして前方を持ち上げた時に、図３及び図５中に仮想線（二点鎖線）で示したように後方に向けて開放される。

仕切板（３５）により仕切られた汚水室（３１）内の２つの区画のうち、後方の区画（以下、後区画という）（３１１）には、吸引口（３６）及び排出口（３４）が設けられている（図５参照）。後区画（３１１）には、吸引ホース（２８）から吸引回収された汚水が投入され、汚水中に含まれる固形分は、砂層（Ｓ１）とシルト層（Ｓ２）とに分かれて沈殿する。
前方の区画（以下、前区画という）（３１２）には、汚水室（３１）から汚水を取り出すための汚水取出路（４１）の開口部（４１１）が配置され、開口部（４１１）にはストレーナが取り付けられている。

このように、汚水取出路（４１）の開口部（４１１）が、汚水が投入されない前区画（３１２）内に開口され、開口部（４１１）にストレーナが取り付けられていることにより、汚水取出路（３１）から取り出される汚水が土砂等の異物を殆ど含まないものとなる。
また、汚水取出路（４１）の開口部（４１１）は、フロート（図示略）により汚水室（２１）内の水位に合わせて上下に移動可能とされており、常に通水不可能部（３５２）よりも上方に位置するようになっている。
これにより、汚水室内に沈殿している土砂等の固形分が汚水取出路（４１）から取り出されることをより確実に防ぐことが可能となる。
従って、汚水取出路（４１）に設けられた循環用ポンプ（４２）（図６参照）の詰まりが生じにくくなるとともに、水サイクロン（後述する）の負担も軽減され、異物の少ない清浄な水を洗浄水室（３２）へと送って再利用することが可能となる。

また、汚水室（３１）には、汚水表面付近の浮遊物を捕捉するトラップ板（３１３）が設けられている（図５参照）。トラップ板（３１３）は、孔の無いステンレス鋼板から形成されている。
図８は、汚水室（３１）の後方側から見たトラップ板（３１３）を示す図である。
トラップ板（３１３）は、略円筒形状のタンク（３）の内断面の略上半分の領域を覆うように略垂直に延びており、その上端部とタンク内面との間には隙間（３１４）が形成されている。トラップ板（３１３）の下端部は、汚水室（３１）の想定最低水位（タンク高さの略半分）に位置している。

これにより、汚水室（３１）内の汚水表面に浮いた紙やビニール等の異物や油脂分をトラップ板（３１３）にて捕捉することができ、特に後述する水サイクロンでは除去できない油脂分を効果的に除去することができる。
そのため、パンチングプレートからなる通水可能部（３５１）や開口部（４１１）に取り付けられたストレーナに目詰まりが生じるのを防止することができ、洗浄水不足による作業停止が生じることがなくなり、作業効率が大きく向上する。
また、トラップ板（３１３）の上端部とタンク（３）内面との間には隙間（３１４）が形成されていることから、汚水室（３１）内に隙間（３１４）を通る空気の流れを作り出すことができる。そのため、汚水室（３１）内の汚水にも動き（流れ）が生じ易くなり、汚水に浮かんだ異物や油脂分が滞留しないため、トラップ板（３１３）による異物や油脂分の捕捉効率を高めることができる。

洗浄水室（３２）は、車両の前方側に配置されている。
洗浄水室（３２）の上部には、汚水取出路（４１）から取り出されて洗浄水リサイクル機構（４）により清浄化された水を取り入れるための取入口（３２１）が設けられており、取入口（３２１）にはストレーナ（３２２）が配設されている。
また、洗浄水室（３２）には、該洗浄水室内の洗浄水を取り出すための洗浄水管路（１３）が接続されている。

洗浄水リサイクル機構（４）は、図６に示すように、汚水室（３１）から汚水を取り出すための汚水取出路（４１）と、汚水取出路（４１）の中途部に設けられた循環用ポンプ（４２）と、汚水取出路（４１）から取り出された汚水中に含まれる土砂等の異物を除去するための異物除去装置（４３）と、異物除去装置（４３）により異物が除去された後の汚水を洗浄水として洗浄水室（３２）へと戻すための経路（第一還流路（４４））と、異物除去装置（４３）から取り出された濃縮汚水を汚水室（３１）へと戻すための経路（４５）を備えている。

異物除去装置（４３）は、直列に接続された２台の水サイクロン（４３１）（４３２）と、下流側のサイクロン（４３２）の出口（流出管）に接続された濾過装置（４３３）とを備えている。
このように、２台の水サイクロン（４３１）（４３２）を直列に接続したことにより、１段目の水サイクロン（４３１）により砂及び比重の大きいシルトを回収することができ、２段目の水サイクロン（４３２）により比重の小さいシルトを回収することができる。

図９は水サイクロン（４３１）の側面図である。尚、水サイクロン（４３２）も同じ構成であるため、水サイクロン（４３１）と同じ構成には番号（４３２）の後に同じアルファベットの枝符号を付して説明する。
水サイクロン（４３１）は、上方の円筒状部と下方の円錐状部からなる胴部（４３１ａ）と、前記円筒状部に周面の接線方向に設けられた流入管（４３１ｂ）と、胴部（４３１ａ）の上蓋に垂直方向に設けられた流出管（４３１ｃ）とを備えている。
円錐状部は、下向きに縮径するテーパ面を有しており、そのテーパの傾きは５〜１５°の範囲、好ましくは１０°に設定されている。
テーパの傾きが１５°を超えると捕捉性能が低下して汚水中に含まれる１００μｍ超の異物を確実に捕捉できなくなり、５°未満とすると捕捉性能の向上が殆ど見込めずに大型化してしまうため、いずれの場合も好ましくない。

本発明では、テーパの傾きが５〜１５°の円錐状部をもつ水サイクロンを直列に２台接続していることにより、水サイクロンによって粒径が大きい（１００μｍ超の）異物を確実に捕捉回収することができる。そのため、洗浄水リサイクル機構により清浄化された汚水中に粒径が大きい異物が含まれることがなくなり、高圧水ポンプ（プランジャポンプ）（１７）の劣化を防いで長寿命化することができる。

水サイクロン（４３１）の円錐状部の底部には、オリフィス（引き抜き弁）（４３１ｄ）が設けられている。オリフィス（４３１ｄ）は、円錐状部の底部に蓄積したシルト分を取り出すための経路の内径を絞るために設けられており、その内径はφ７〜１５ｍｍに設定される。尚、水サイクロン（４３２）についても同様である。

水サイクロン（４３１）（４３２）のオリフィス（４３１ｄ）（４３２ｄ）は、円錐状部の底部に蓄積した固形分（砂及びシルト）を含んだ汚水を汚水室（３１）に直接戻す経路（４６）を備えている。これにより、オリフィス（４３１ｄ）（４３２ｄ）を通過した汚水は、汚水室（３１）へと還流される。尚、この汚水の還流は、タンク（３）内部が減圧されることで生じる吸引作用によって自動的（連続的）になされる。
一方、水サイクロン（４３２）の出口となる流出管（４３２ｃ）から取り出された汚水は、濾過装置（４３３）へと導かれた後、一部は汚水室（３１）へと還流され、一部は洗浄水室（３２）へと還流される。

水サイクロン（４３１）（４３２）にオリフィス（４３１ｄ）（４３２ｄ）が設けられていることにより、汚水室（３１）へと還流される水量を減らし、洗浄水室（３２）へと還流される水量を増やすことができる。そのため、使用可能な洗浄水の量を常に充分に確保することが可能となる。また、洗浄水室（３２）へと還流される水は、濾過装置（４３３）を通されることから、洗浄室（３２）内に還流される水は不純物の少ない清浄なものとなる。

水サイクロン（４３１）（４３２）の胴部はステンレス鋼から形成されており、胴部の少なくとも円錐状部の内面には窒化処理（ガス窒化処理、イオン窒化処理等）が施されている。
これにより、汚水中に含まれる砂等の異物によって水サイクロン（４３１）（４３２）の円錐状部の内面が摩耗することが防がれるため、汚水中の異物の分離効率が低下することを防止することができる。

図１０は、本発明に係る吸引清掃車を運転した時の、２台の水サイクロン（４３１）（４３２）と濾過装置（４３３）の第一還流路（４４）（後述する）を通して回収された汚水中に含まれる固形分の粒度分布を示すグラフであり、（ａ）は水サイクロン（４３２）から回収された固形分の粒度分布、（ｂ）は濾過装置（４３３）から回収された固形分の粒度分布を示している。尚、上流側の水サイクロン（４３１）に導入したリサイクルテスト用の汚水（砂＋シルト）は２５０００ｐｐｍであった。
図示のように、下流側の水サイクロン（４３２）から回収された固形分の粒度は殆どが１００μｍ以下となっており、濾過装置（４３３）から回収された固形分は大粒度成分と粒度１００μｍ超の成分が更に減少していた。

濾過装置（４３３）は、水サイクロン（４３１）（４３２）を通過した汚水を濾過するものである。
図１１は濾過装置の平面図、図１２は濾過装置の側面図、図１３は図１２のＡ部矢視図、図１４は濾過装置の正面断面図である。尚、図１２の側面図において、第二排出口（４３３ｈ）は、本来は後ろ側に位置する（図１３参照）ために見えないが、周方向に４５°前方にずらして図示している。

濾過装置（４３３）は、接線方向に流入口（４３３ａ）を有する円筒状のケーシング（４３３ｂ）と、ケーシング（４３３ｂ）の内部に配設された円筒状のストレーナ（４３３ｃ）と、流入口（４３３ａ）から流入した汚水が直接ストレーナ（４３３ｃ）に当たるのを防ぐ円筒状の導水板（４３３ｄ）を有している
導水板（４３３ｄ）は、ケーシング（４３３ｂ）よりも小径で且つストレーナ（４３３ｃ）よりも大径に形成されている。導水板（４３３ｄ）の長さ（高さ）は、ストレーナ（４３３ｃ）の約半分であり、その上端部はストレーナ（４３３ｃ）の上端部と略同じ高さに位置している。
また、導水板（４３３ｄ）の上端部は流入口（４３３ａ）よりも高位置にあり、下端部は流入口（４３３ａ）よりも低位置にある。これにより、流入口（４３３ａ）から流入した汚水は、導水板（４３３ｄ）に当たって流下し、直接ストレーナ（４３３ｃ）に当たることが防がれる。そのため、ストレーナ（４３３ｃ）が短期間で目詰まりを起こすことが防止される。

ケーシング（４３３ｂ）には、上下方向に延びるように設けられたスリット（４３３ｅ）と、スリット（４３３ｅ）と連通するように外周面に設けられた固形分分離室（４３３ｆ）と、ストレーナ（４３３ｃ）内部に導入されて濾過された水を排出する第一排出口（４３３ｇ）と、固形分分離室（４３３ｆ）に回収された固形分を含む汚水とストレーナ（４３３ｃ）内部に導入されなかった汚水とが混合された濃縮汚水を排出するための第二排出口（４３３ｈ）とが備えられている。

スリット（４３３ｅ）は、ケーシング（４３３ｂ）の内周面に、周方向に等間隔で複数箇所（図示例では２箇所）設けられている。
固形分分離室（４３３ｆ）は、スリット（４３３ｅ）に対応する位置のケーシング（４３３ｂ）の外周面に設けられており、スリット（４３３ｅ）を通過した固形分を含む汚水を収容する。
流入口（４３３ａ）からケーシング（４３３ｂ）内に導入された汚水中に含まれる固形分は、遠心力によってケーシング内面に沿って旋回する時にスリット（４３３ｅ）を通って固形分分離室（４３３ｆ）へと導かれる。そのため、固形分の分離・回収効果に優れたものとなり、ストレーナ（４３３ｃ）の目詰まりも防ぐことができる。

円筒状のケーシング（４３３ｂ）は、図示の如く、下方部分では下向きに縮径する円錐状となっている。
固形分分離室（４３３ｆ）は、下端部がケーシングの円錐状部分にまで至るように延設されており、当該下端部にはケーシング（４３３ｂ）内部と連通する開口部（４３３ｉ）が設けられている。これにより、スリット（４３３ｅ）から固形分分離室（４３３ｆ）へと入った固形分を含む汚水は、固形分分離室（４３３ｆ）内を流下した後、下端部の開口部（４３３ｉ）から再びケーシング（４３３ｂ）内に戻る。

ケーシング（４３３ｂ）とストレーナ（４３３ｃ）の間の円筒状空間（４３３ｊ）は、ストレーナ（４３３ｃ）の下方の空間（４３３ｋ）と隔絶されており、円筒状空間（４３３ｊ）内の汚水が空間（４３３ｋ）へと流下することはない。
ストレーナ（４３３ｃ）内部に導入されて濾過された水は、空間（４３３ｋ）に流下して第一排出口（４３３ｇ）から外部に排出される。
固形分分離室（４３３ｆ）内を流下した後、下端部の開口部（４３３ｉ）から再びケーシング（４３３ｂ）内に戻された固形分を含んだ汚水は、ストレーナ（４３３ｃ）内部に導入されずに円筒状空間（４３３ｊ）内を流下した汚水と混合されて、濃縮汚水となって第二排出口（４３３ｈ）から排出される。

ストレーナ（４３３ｃ）の内部には、該ストレーナの中心軸に沿って上下方向に延びるとともに軸回りに回転する高圧水管（４３３ｍ）が配置されている。
高圧水管（４３３ｍ）には、上下方向に所定間隔で高圧水をストレーナ（４３３ｃ）の内面に向けて扇形状に噴射する扇形噴射ノズル（４３３ｎ）が取り付けられている。
これにより、ストレーナ（４３３ｃ）が目詰まりを起こしたときに目詰まり物を高圧水で除去し、目詰まりを解消することができる。また、扇形噴射ノズル（４３３ｎ）を用いることにより、少数のノズルで広範囲に高圧水を噴射することが可能となる。

第一排出口（４３３ｇ）には、該第一排出口から排出された水を洗浄水室（３２）へと還流するための第一還流路（４４）が接続されている（図６参照）。
第二排出口（４３３ｈ）には、該第二排出口から排出された濃縮汚水を汚水室（３１）へと還流するための第二還流路（４５）が接続されている（図６参照）。
これにより、ストレーナ（４３３ｃ）内部に導入されて濾過された汚水を第一還流路（４４）から汚水室（３１）へと還流して再利用できるたけでなく、ストレーナ（４３３ｃ）内部に導入されなかった固形分を含む汚水についても、第二還流路（４５）から汚水室（３１）へと還流して再利用することができる。そのため、タンク（３）内の貯水量を常に多く維持することができ、洗浄水の不足が生じることを防止できる。

第二還流路（４５）には、一定時間毎に開放されるバルブ（４５１）が取り付けられている（図６参照）。
これにより、固形分分離室（４３３ｆ）に回収された固形分を含む汚水と、固形分分離室（４３３ｆ）及びストレーナ（４３３ｃ）内部に導入されずに円筒状空間（４３３ｊ）を流下した汚水とが混合された濃縮汚水を、一定時間毎に真空吸引により排出して汚水室（３１）へと戻すことができる。そのため、固形分分離室（４３３ｆ）や円筒状空間（４３３ｊ）が満杯になって固形分の分離・回収の効率が低下することが防がれる。
また、第一還流路（４４）には、常時開放されたバルブ（４４１）が取り付けられており、濾過装置（４３３）から取り出された清浄水を連続的に洗浄水室（３２）へと戻すことができる。これにより、洗浄水が不足することが防がれる。

上記構成からなる異物除去装置（４３）によれば、処理される汚水濃度（ＳＳ）が１００００ｐｐｍ以下であれば、２台の水サイクロン（４３１）（４３２）と濾過装置（４３３）を通すことにより、汚水濃度を汚水用の高圧水ポンプ（１７）の一般的な仕様である１０００ｐｐｍ以下にまで低減することができる。

吸引装置（２）は略直方体状の箱（５）内に収容されており（図１及び図２参照）、箱（５）の上部には吸引装置（２）の吐出サイレンサー（２３）から吐出される空気を更に膨張させる扁平箱型の吸・排気サイレンサー室（２９）が配置されている。
サイレンサー室（２９）は、凹んだ部分が後方を向くように配置された平面視凹形を呈しており（図１参照）、後端部の２箇所に吐出口（２９１）を有している。
このように、吸引装置（２）の上方に扁平箱型の吸・排気サイレンサー室（２９）を配置することにより、車両を大型化することなく吸・排気サイレンサー室（２９）の容量を大きくとることができ、作業時の騒音を大幅に低減することが可能となる。

本発明に係る洗浄水リサイクル機構付き吸引清掃車は、下水道、浄化槽、側溝、沈砂枡等の清掃のために好適に利用され、特に、管更正を行う下水管のカメラ投入前の洗浄作業のために非常に適している。

１ 洗浄装置
２ 吸引装置
２９ サイレンサー室
３ タンク
３１ 汚水室
３１３ トラップ板
３１４ 隙間
３２ 洗浄水室
４ 洗浄水リサイクル機構
４３ 異物除去装置
４３１ 上流側の水サイクロン
４３１ｄ オリフィス
４３２ 下流側の水サイクロン
４３２ｄ オリフィス
４３３ 濾過装置
４３３ａ 流入口
４３３ｂ ケーシング
４３３ｃ ストレーナ
４３３ｄ 導水板
４３３ｅ スリット
４３３ｆ 固形分分離室
４３３ｇ 第一排出口
４３３ｈ 第二排出口
４３３ｍ 高圧水管
４３３ｎ 扇形噴射ノズル
４４ 第一還流路
４５ 第二還流路
４５１ バルブ

Claims (8)

1. 洗浄水を噴射するための洗浄装置と、
   洗浄後の汚水を吸引するための吸引装置と、
   前記吸引装置により吸引された汚水を貯留する汚水室と、前記洗浄水を貯留する洗浄水室とを備えたタンクと、
   前記汚水を前記洗浄水として再利用するための洗浄水リサイクル機構とを備えており、
   前記汚水室には、汚水表面付近の浮遊物を捕捉するトラップ板が設けられており、
   該トラップ板は、前記タンク内断面の略上半分の領域を覆うように略垂直に延びており、その上端部と前記タンク内面との間には隙間が形成されている
   ことを特徴とする洗浄水リサイクル機構付き吸引清掃車。
2. 前記洗浄水リサイクル機構は、直列に連結された２台の水サイクロンを備えており、
   前記水サイクロンは、胴部下方に設けられた下向きに縮径する円錐状部のテーパの傾きが５〜１５°であることを特徴とする請求項１記載の洗浄水リサイクル機構付き吸引清掃車。
3. 前記円錐状部の内面に窒化処理が施されていることを特徴とする請求項２記載の洗浄水リサイクル機構付き吸引清掃車。
4. 前記洗浄水リサイクル機構は、前記水サイクロンを通過した汚水を濾過する濾過装置を備えており、
   前記濾過装置は、接線方向に流入口を有する円筒状のケーシングと、該ケーシング内部に配設された円筒状のストレーナと、前記流入口から流入した汚水が直接前記ストレーナに当たるのを防ぐ円筒状の導水板を有している
   ことを特徴とする請求項２又は３記載の洗浄水リサイクル機構付き吸引清掃車。
5. 前記ケーシングには、
   上下方向に延びるように設けられたスリットと、
   該スリットと連通するように外周面に設けられた固形分分離室と、
   前記ストレーナ内部に導入されて濾過された水を排出する第一排出口と、
   前記固形分分離室に回収された固形分を含む汚水と、前記固形分分離室及び前記ストレーナ内部に導入されなかった汚水とが混合された濃縮汚水を排出するための第二排出口とが備えられており、
   前記第一排出口には、該第一排出口から排出された水を前記洗浄水室へと還流するための第一還流路が接続されており、
   前記第二排出口には、該第二排出口から排出された濃縮汚水を前記汚水室へと還流するための第二還流路が接続されており、
   該第二還流路には、一定時間毎に開放されるバルブが取り付けられていることを特徴とする請求項４記載の洗浄水リサイクル機構付き吸引清掃車。
6. 前記ストレーナの内部には、該ストレーナの中心軸に沿って上下方向に延びるとともに軸回りに回転する高圧水管が配置されており、
   該高圧水管には上下方向に所定間隔で高圧水を該ストレーナ内面に向けて扇形状に噴射する扇形噴射ノズルが取り付けられていることを特徴とする請求項４又は５記載の洗浄水リサイクル機構付き吸引清掃車。
7. 前記水サイクロンは、円錐状部の底部にオリフィスが設けられており、
   該オリフィスを通過した汚水は前記汚水室へと還流し、
   該オリフィスを通過せずに前記胴部上方から取り出された汚水は前記濾過装置を通して前記洗浄水室へと還流する
   ことを特徴とする請求項４乃至６いずれかに記載の洗浄水リサイクル機構付き吸引清掃車。
8. 前記吸引装置の上部に、該吸引装置から吐出される空気を膨張させる扁平箱型のサイレンサー室が配置されていることを特徴とする請求項１乃至７いずれかに記載の洗浄水リサイクル機構付き吸引清掃車。

Images