JP6009965B2 - 清掃車 - Google Patents

Description

本発明は、例えば製鉄所における資源の回収あるいは環境整備等に用いられ、真空により生じる吸引力を利用して被回収体を回収する清掃車に関する。

製鉄所における鉄鉱石や鉄粉の回収や、街路における清掃作業等に用いられる真空式の清掃車は、エンジンの出力を負圧発生装置に伝達し、この負圧発生装置により作り出される真空状態により生じる吸引力を用いて被回収体の回収を行う（特許文献１参照）。

こうした清掃車は一般的に、車体後端部に接続された吸引ホース等の吸引部を介して被回収体を吸引し、吸引された被回収体は吸引ホースからこれに連結された吸引バルブと吸引菅とを経て、車体後部に設けられたコレクタボックス内に放出されることで回収される。

こうした回収された被回収体はコレクタボックス内に放出されるが、この放出時にコレクタボックスの内壁の損傷を防止するとともに、被回収体に含まれる固体を捕獲するため、吸引管の開口部近傍に位置するコレクタボックスの内壁面には、被回収体が衝突する衝突板が取り付けられている。従来の清掃車では、こうした衝突板として、機械的強度の高いステンレス等の金属板が用いられている。

特開２００４−２８３６４０号公報

しかし、衝突板としてステンレス等を用いた場合でも十分な耐久性を得ることは難しく、衝突板自体の損傷、磨耗は避けられなかった。そのため、衝突板を頻繁に交換する必要が生じ、清掃車のメンテナンス作業の煩雑さおよびメンテナンスコストの増加を招いていた。

そこで、本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、耐久性の高い衝突板を採用するとともに、衝突板への被回収物の衝突力を軽減することで衝突板の交換頻度を低減させることができ、清掃車のメンテナンス作業を軽減させるとともに、メンテナンスコストを削減することのできる清掃車を提供することを目的とする。

本発明者は、上述した課題を解決するために、セラミック製の衝突板を採用するとともに、湾曲管により衝突板への被回収物の衝突力を軽減することで、衝突板の交換頻度を低減させ、清掃車のメンテナンス作業の軽減と、メンテナンスコストの削減を実現することのできる清掃車を発明した。

第１発明に係る清掃車は、被回収体を吸引しコレクタボックス内に回収する清掃車であって、回収した前記被回収体をコレクタボックス内に導く、第１方向に伸長する吸引菅と、前記吸引菅に連続して設けられ、前記第１方向から第２方向へと湾曲し、前記第２方向に設けられた開口部から前記被回収体を前記コレクタボックス内に放出するセラミック製の湾曲菅と、前記開口部の近傍に位置する前記コレクタボックス内壁面に設けられたセラミック製の１枚板により構成される衝突板と、を備えることを特徴とする。

第２発明に係る清掃車は、第１発明に係る清掃車であって、前記吸引菅および前記湾曲菅がセラミック製の単一の部材として一体的に形成されていることを特徴とする。

第３発明に係る清掃車は、第１または第２発明に係る清掃車であって、前記衝突版の近傍であって前記被回収体の放出方向にゴム板が設けられていることを特徴とする。

上述した構成からなる本発明によれば、耐久性の高いセラミック製の衝突板を採用することで衝突板の強度と耐久力を増すとともに、同じくセラミック製の湾曲管を用いることにより被回収物による衝突板への衝突力を軽減させることができる。これにより、衝突板の交換頻度を大幅に低減させることが可能となり、清掃車のメンテナンス作業を軽減させるとともに、メンテナンスコストを削減することができる。

本発明の実施形態に係る清掃車の概略的な構成と機能を示す概念図である。 コレクタボックス内の構成を示す側面断面図である。

以下、本発明の実施の形態としての清掃車について詳細に説明する。

この清掃車は、被回収物を真空すなわち負圧によって吸引するように構成されている。なお、以下に説明する各装置は全て清掃車の車体１０に搭載される。

コレクタボックス１１は車体１０の後部に設けられ、ヒンジ１２によって回動自在に支持されている。コレクタボックス１１の背面には開口（図示せず）が形成され、開口はドア１３によって開閉される。ドア１３はヒンジ１４に枢支され、コレクタボックス１１の外側に設けられた油圧シリンダ１５によって開閉駆動される。

ドア１３には吸引バルブ１６が取付けられ、コレクタボックス１１の外側にある吸引バルブ１６の端部には、被回収物Ｒをコレクタボックス１１内へ吸引するためのゴム製の吸引ホース１７が着脱自在に連結される。

また、コレクタボックス１１の内側にある吸引バルブ１６の端部には、ステンレス等の金属素材により形成され、一方向に伸長する直菅状の吸引菅２７が一体的に設けられているとともに、吸引菅２７に連結して、セラミック製の湾曲菅２５が設けられている。

湾曲菅２５は、吸引菅２７と連結している側の端部が吸引菅２３と同一方向（第１方向）に伸長するとともに、反対側の端部は当該第１方向から緩やかに湾曲し、第１方向よりも衝突板２１の伸展方向に近い方向（第２方向）へと伸長するように形成されている。吸引ホース１７により吸引された被回収物Ｒは、吸引バルブ１６、吸引菅２７を経て湾曲菅２５の第２方向に設けられた開口部からコレクタボックス１１内に放出される。

車体１０において、コレクタボックス１１の前面側には油圧シリンダ１８が設けられている。そして、油圧シリンダ１８のロッド１９はコレクタボックス１１の前側上部に連結されている。したがって、油圧シリンダ１８を駆動してコレクタボックス１１をヒンジ１２の回りに回動させ、ドア１３を開放すると、コレクタボックス１１内に集積された、液体あるいは固体の被回収物が自重によって開口から排出される。

被回収物Ｒは、鉄鉱石、粉体、汚泥、油等、いかなるものであってもよく、気体と液体、固体または粉体とが混合してなる。コレクタボックス１１は主として液体と固体を捕獲するために設けられる。

上述した湾曲菅２５の第２方向に設けられた開口部から放出される被回収物Ｒに含まれる固体を捕獲するため、コレクタボックス１１の内壁面にはセラミック製の一枚板より構成される衝突板２１とバッフルゴム２２とが設けられている。また、液体がコレクタボックス１１の上部に設けられた出口管２３から溢れるのを防止するため、出口管２３の入口近傍にはフロートボール２４が設けられている。コレクタボックス１１のこれらの構成は従来公知である。

出口管２３はミストセパレータ３０の導入管３１に連結されている。ミストセパレータ３０は、軸芯が鉛直方向を向くように配置される円筒状のハウジング３２を有する。導入管３１はハウジング３２の底部の近傍に連通し、後述するように、ハウジング３２の外面に対して、円筒形状の接線方向を向くように連結されている。

したがって、コレクタボックス１１を通過した被回収物（気体と粉体と比較的少量の液体）は、導入管３１によってハウジング３２へ導かれ、ハウジング３２内において旋回し、遠心分離される。すなわち比較的重い粉体と液体がハウジング３２の内壁面に当たり、落下して底部に集積される。

ハウジング３２の内壁面であって中央高さ位置よりも上方には、ハウジング３２と同軸的な環状の邪魔板３３が設けられている。邪魔板３３は内側が下を向くように切頭円錐状を呈している。

したがって、ハウジング３２の内壁面に沿って上昇しようとする粉体あるいは液体は、邪魔板３３に衝突することによって落下する。

ハウジング３２の上面には排出管３４が連結されている。排出管３４は主として気体（通常は空気）をハウジング３２から排出するためのものであり、この気体には粉体も混入している。排出管３４は水平方向に延び、バグフィルタ装置４０の本体４１の上部に連結されている。

本体４１内は隔壁によって通路４２とフィルタ室４３に区画され、通路４２とフィルタ室４３は本体４１の底部において連通している。排出管３４は通路４２の上端部に連結され、排出管３４によって給送された気体は通路４２に沿って下降し、フィルタ室４３の底部に導かれる。

フィルタ室４３には、例えば２０個のバグフィルタ４４が収容されている。これらのバグフィルタ４４によって、気体に含まれる粉体が捕獲される。すなわち実質的に気体のみがバグフィルタ４４を通過し、本体４１の上部に連結された給送管５１から排出される。

給送管５１の途中には、負圧発生装置すなわち湿式ブロア５２が設けられている。湿式ブロア５２の回転軸５３は清掃車のエンジンの出力軸５４に無端ベルトを介して連結されている。したがってエンジンが駆動されると湿式ブロア５２が回転駆動され、給送管５１内に負圧が生じて被回収物Ｒが吸引ホース１７により吸引される。

すなわち、上述したようにバグフィルタ装置４０、ミストセパレータ３０、およびコレクタボックス１１において粉体、液体、固体が捕獲される。

回転軸５３はコンプレッサ５５に無端ベルトを介して連結されている。コンプレッサ５５はエアタンク５６に連通しており、エンジンの駆動によってコンプレッサ５５が回転駆動されると、エアタンク５６に圧縮空気が供給される。

エアタンク５６はエアフィルタ５７を介して高圧室５８に接続され、高圧室５８はダイフラム式開閉弁５９を介してフィルタ室４３に連結されている。

開閉弁５９は電磁弁６０によって開閉動作し、バグフィルタ４４の清掃時に開放して圧縮空気をバグフィルタ４４に供給する。

給送管５１の湿式ブロア５２よりも上流側には、圧力開放弁６１と安全弁機構すなわち第１および第２の安全弁６２、６３とが設けられている。

圧力開放弁６１は、ブロア５２の停止時に給送管５１内を大気に開放するために設けられている。

給送管５１は第１および第２の安全弁６２、６３を介して大気に連通可能であり、第１の安全弁６２を開放するためのスプリング圧は第２の安全弁６３を開放するためのスプリング圧よりも小さい。第１の安全弁６２は切替弁６５によって開閉され、第２の安全弁６３は常時開放している。

第１の安全弁６２は、被回収物Ｒに液体が含まれないとき開放され、被回収物Ｒに液体が含まれるとき閉塞される。すなわち、被回収物Ｒがドライであるとき、第１の安全弁６２が開放されるので、給送管５１内の負圧は相対的に低くなる。

これに対して被回収物Ｒがウェットであるとき、第１の安全弁６２が閉塞して第２の安全弁６３のみが開放されるので、給送管５１内の負圧は相対的に高くなる。つまり給送管５１内の負圧の大きさは、被回収物Ｒがウェットのときのほうがドライのときよりも被回収物Ｒを強力に吸引するように調整される。

給送管５１の湿式ブロア５２よりも下流側は水タンク７１に連結されている。これにより、給送管５１内を給送される排気は水タンク７１において除塵され、水タンク７１に連結された吐出サイレンサ７２を介して大気へ放出される。

水タンク７１に貯留される水の一部は、ポンプ７３によって給送管５１の湿式ブロア５２よりも上流側へ供給される。すなわち、この水は湿式ブロア５２に供給され、湿式ブロア５２が冷却されるとともに、シール性が確保される。

ポンプ７３は油圧モータ７４によって駆動される。すなわち、作動油タンク７５に貯留された作動油が油圧ポンプ７６によって送られ、油圧モータ７４が駆動される。油圧ポンプ７６は油圧切替弁７７に接続され、油圧切替弁７７は油圧モータ７４の他、油圧シリンダ１５、１８に接続されている。

次に、本発明の特徴である衝突板２１および湾曲管２５について説明する。これらの部材は機械的強度に優れ、長期間使用しても磨耗や破損を防ぐことができ、高い耐久性を備えるセラミック製である。

衝突板２１は、１辺が数十センチ以上となるサイズを有する、１枚の大きなセラミック板により構成されている。セラミック板は一般的に耐久性の要求される部材に使用される材料であるが、本実施形態で用いられている衝突板２１のような大きなサイズのものを用いることは一般的ではない。

従来は、１辺が数十センチ以上の面積を有する部位にセラミック板が要求される場合には、１辺が数センチ程度のサイズの小さなセラミック板を基板に張り合わせることが行われていた。

しかし、本実施形態に係る清掃車に衝突板２１として用いられる場合には、被回収物Ｒとして硬度の高い鉄鉱石や金属片等が含まれることが想定され、また、それらを吸引可能とするため強力な吸引力により長時間吸引作業が持続されることが想定される。そのため、衝突板２１には継続して強い衝撃が加わり続けることになり、使用条件が過酷なものとなる。

こうした使用条件において、従来の小さなセラミック板を張り合わせたものを衝突板とすると、セラミック板間に形成される強度の弱い継目の部分から磨耗や破損が生じるとともに、セラミック板の脱落を招き、十分な強度と耐久性を確保できない恐れがある。

そのため、本実施形態では、衝突板２１を１枚の大きなセラミック板により形成することで、継目の無いセラミック製の衝突板２１とすることができ、継目から生じる磨耗や破損を効果的に防止することができる。

さらに、衝突板２１に衝突する被回収物Ｒの衝突力を緩和するため、湾曲管２５により被回収物Ｒの放出方向を変え、衝突板２１への衝突角度を小さくしている。こうすることで、衝突板２１の磨耗や損傷を更に効果的に防止することができる。

しかし、被回収物Ｒの進行方向が湾曲管２５内で変わる際、湾曲管２５の湾曲部分の内壁に被回収物Ｒが衝突するため、湾曲管２５にも機械的強度と耐久性とが要求される。そこで、湾曲管２５もセラミック製とすることで、湾曲管２５にも機械的強度と耐久性とを付与している。

なお、本実施形態においては吸引管２７は湾曲管２５と別体として形成されたステンレス製としたが、本発明においてはこれに限らず、吸引管２７と湾曲管２５とをセラミック製の一体的に形成された部材としても良い。

上述した本実施形態に係る清掃車によると、耐久性の高いセラミック製の衝突板を採用することで衝突板の強度と耐久力を増すとともに、同じくセラミック製の湾曲管を用いることにより被回収物による衝突板への衝突力を軽減させることができる。これにより、衝突板の交換頻度を大幅に低減させることが可能となり、清掃車のメンテナンス作業を軽減させるとともに、メンテナンスコストを削減することができる。

１１ コレクタボックス
２１ 衝突板
２２ バッフルゴム
２５ 湾曲管
２７ 吸引管

Claims (3)

1. 被回収体を吸引しコレクタボックス内に回収する清掃車であって、
   回収した前記被回収体をコレクタボックス内に導く、第１方向に伸長する吸引菅と、
   前記吸引菅に連続して設けられ、前記第１方向から第２方向へと湾曲し、前記第２方向に設けられた開口部から前記被回収体を前記コレクタボックス内に放出するセラミック製の湾曲菅と、
   前記開口部の近傍に位置する前記コレクタボックス内壁面に設けられたセラミック製の１枚板により構成される衝突板と、
   を備えることを特徴とする清掃車。
2. 前記吸引菅および前記湾曲菅がセラミック製の単一の部材として一体的に形成されていることを特徴とする請求項１記載の清掃車。
3. 前記衝突版の近傍であって前記被回収体の放出方向にゴム板が設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の清掃車。

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