JP7467015B2 - 吸引車および吸引車の吸引装置を制御する方法 - Google Patents

Description

本発明は、吸引車、および吸引車の吸引装置を制御する方法に関する。

従来、レシーバタンク（ホッパ）と、吸引装置とを車台（走行車体）の上に搭載した吸引車が知られている（例えば、特許文献１参照）。この吸引車では、吸引装置として、レシーバタンク内から排出される汚れた空気の除塵を行う第１のキャッチャとしてのサイクロン集塵機と、レシーバタンク内を真空状態にする水封式の真空ポンプと、この真空ポンプを通って流れる空気の除塵および消音を行う第２のキャッチャとしての消音水槽とを備えている。また、レシーバタンクは、収容物に液体が多いので、それが運搬中に漏れないように、密封構造にされている。

特開２００６－９６５０９号公報

上述したような吸引車において、レシーバタンク内は密封構造にされているが、従来、収容物が確実にレシーバタンク内に保持されるようにするための自動化された対策は特にとられておらず、必要に応じて、マニュアルで吸引物が漏れないような作業をする必要があった。

本発明は、上述のような実情に鑑みてなされたものであり、レシーバタンク内に収容された吸引物が運搬中に漏れにくい構造を有する吸引車、および吸引車の吸引装置を制御する方法を提供することを目的とする。

本発明は、上述の課題を解決するための手段を以下のように構成している。すなわち、本発明は、吸引対象物を収容するレシーバタンクと、前記レシーバタンクの内部を負圧にして前記吸引対象物を前記レシーバタンク内へ吸引するための吸引装置と、前記吸引装置を制御する制御装置と、を備えた吸引車であって、前記レシーバタンクは、前記吸引対象物を吸引するための吸引口と、前記レシーバタンク内のエアを前記吸引装置側へ排出するためのエア排出口とを有し、前記吸引装置は、真空ポンプと、前記真空ポンプの吸引口と前記レシーバタンクの前記エア排出口とを接続するエア配管と、前記エア配管に介設される第１自動弁と、前記レシーバタンクの前記吸引口に取り付けられた吸引管に介設される第２自動弁と、を有し、前記制御装置は、前記真空ポンプを駆動させて前記レシーバタンク内を負圧にしているときに、前記第２自動弁の閉動作と前記第１自動弁の閉動作とをこの順に行うように構成されていることを特徴とする。

上記構成によれば、吸引車のレシーバタンクの内部を負圧にして吸引対象物をレシーバタンク内へ吸引するための吸引装置を制御する制御装置が、真空ポンプを駆動させてレシーバタンク内を負圧にしているときに、レシーバタンクへ吸引対象物を吸引する吸引側の第２自動弁の閉動作を行った後に、レシーバタンクからのエアの排出側の第１自動弁の閉動作を行うため、レシーバタンクの内部を高真空状態に維持できる。その結果、レシーバタンク内に収容された吸引物が運搬中に漏れにくい吸引車を提供できる。

前記レシーバタンクには、前記吸引対象物の収容量が満杯になったことを検出するための満量センサが設けられ、前記制御装置は、前記満量センサによって満量が検出された場合に、前記第２自動弁の閉動作と前記第１自動弁の閉動作とを行うように構成されているのが、好ましい。

上記構成によれば、レシーバタンクに設けられた満量センサが、吸引対象物の収容量が満杯になったことを検出した場合に、第２自動弁の閉動作と第１自動弁の閉動作とを行うため、レシーバタンクを満杯にした状態でレシーバタンク内に収容された吸引物を漏れにくくすることができる。

この発明の他の局面は、吸引車の吸引装置を制御する制御方法である。吸引車は、吸引対象物を収容するレシーバタンクと、前記レシーバタンクの内部を負圧にして吸引対象物をレシーバタンク内へ吸引するための吸引装置を有し、レシーバタンクの吸引口には、レシーバタンクへ吸引対象物を吸引するための第２の自動弁が取り付けられ、レシーバタンクのエア排出口には、吸引装置側へエアを排出するための第１の自動弁が取り付けられ、制御方法は、吸引装置を作動させてレシーバタンク内を負圧に維持するステップと、第２の自動弁を閉じるステップと、第１の自動弁を閉じるステップと、を含む。

好ましくは、レシーバタンクには、吸引対象物の収容量が満杯になったことを検出するための満量センサが設けられ、前記制御方法は、満量センサによって満量が検出された場合に作動する。

さらに好ましくは、吸引車には負圧維持スイッチが設けられ、前記制御方法は、前記負圧維持スイッチが操作されたときに作動する。

本発明によれば、レシーバタンク内を高真空状態に維持できるため、レシーバタンク内に収容された吸引物が運搬中に漏れにくい吸引車、および吸引車の吸引装置を制御する方法を提供できる。

本発明の実施形態に係る吸引車の概略構成を示す側面図である。 図１の吸引車の平面図である。 図１の吸引車に搭載された吸引装置のエア配管図であって、吸引時のエアの流れを示す図である。 本発明の実施形態に係る制御装置の要部を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る制御装置のフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。

図１、図２は、本発明の実施形態に係る吸引車２を示している。この吸引車２の車台３上のサブフレーム４上には、レシーバタンク５と、レシーバタンク５の内部を負圧にして吸引対象物をレシーバタンク５内へ吸引するための吸引装置１とが設けられている。具体的には、サブフレーム４の後部に、例えば、汚泥、土砂、廃液等よりなる吸引対象物を収容するレシーバタンク５が搭載されている。

レシーバタンク５は、例えば、後端開口を有する断面円形容器状のタンク本体５ａと、この後端開口を開閉するテールゲート５ｃとを有する。テールゲート５ｃは、例えば、タンク本体５ａの上部後端部にヒンジピン５ｂを介して回動自在に軸支されている。タンク本体５ａとテールゲート５ｃとの間には、開閉シリンダ５ｄが設けられており、この開閉シリンダ５ｄを伸縮操作することで、テールゲート５ｃがタンク本体５ａの後端開口を開閉可能となっている。

テールゲート５ｃの下部には、吸引対象物の吸引口となる開閉弁付の吸引口８と、吸引対象物の排出口となる開閉弁付の排出口９とが設けられている。レシーバタンク５は、サブフレーム４の後方に設けた傾倒軸１０を介してサブフレーム４に対して傾倒可能に軸支されている。すなわち、サブフレーム４とレシーバタンク５との間には、傾倒シリンダ１１が設けられている。この傾倒シリンダ１１を伸縮操作することで、レシーバタンク５が傾倒軸１０の周りに起立回動または倒伏回動するようになっている。

詳しくは後述するが、吸引装置１がレシーバタンク５内に吸引対象物を吸引し収容する場合、レシーバタンク５内の減圧およびエアの流れにより、吸引口８に接続した図示しない吸引ホースを通じて外部からレシーバタンク５内に吸引対象物を吸引するようになっている。一方、吸引装置１でレシーバタンク５内の吸引対象物を、例えば汚泥処理場等に排出する場合、レシーバタンク５内のエアを加圧し、排出口９に接続した図示しない排出ホースを通じてレシーバタンク５内の吸引対象物を外部へ排出するようになっている。また、テールゲート５ｃを開いてレシーバタンク５を起立回動させることによって、レシーバタンク５内の吸引対象物を排出することも可能となっている。

また、運転室１３とレシーバタンク５との間のサブフレーム４上には、レシーバタンク５内のエアを加減圧し、エアの流れを発生させるための真空ポンプとして、水封式ポンプ２５が設けられている。詳しくは図示しないが、水封式ポンプ２５は、吸引車２のＰＴＯ（動力取出装置）のドライブシャフトを介して連結された図示しないエンジンの駆動力によって回転駆動されるようになっている。この水封式ポンプ２５の周辺には、水封式ポンプ２５に接続された配管類、各種バルブ、操作パネル１５等が配置されている。なお、運転室１３の内部や操作パネル１５の近傍に、吸引装置１を制御する制御装置１４が設けられている。また、レシーバタンク５の上端部には、レシーバタンク５への吸引物が満量になったことを検出する満量センサ１２が設けられている、この満量センサは、フロート式であっても良いし、電極式等であっても良く、任意の形式のものを使用可能である。

図３に示すように、吸引装置１は、上記水封式ポンプ２５、サイクロン式の集塵機よりなる２次キャッチャ２０および３次キャッチャ２１、気水分離器兼水タンクよりなる４次キャッチャ２２等を備えており、これらの機器が、例えば金属製丸鋼管等よりなるレシーバタンク加減圧配管７を介してレシーバタンク５と接続されている。

レシーバタンク５は、２次キャッチャ２０と第１配管７ａにより接続されている。また、２次キャッチャ２０は、３次キャッチャ２１と第２配管７ｂにより接続されている。

水封式ポンプ２５、３次キャッチャ２１、４次キャッチャ２２、および一体型サイレンサ２３は、エア切換式四方弁２４と配管を介して接続されるようになっている。具体的には、水封式ポンプ２５は、吸引口２５ａと吐出口２５ｂとを有している。３次キャッチャ２１とエア切換式四方弁２４とが、第３配管７ｃにより接続されている。また、水封式ポンプ２５の吸引口２５ａとエア切換式四方弁２４とが、第４配管７ｄにより接続されている。また、４次キャッチャ２２とエア切換式四方弁２４とが、第５配管７ｅにより接続されている。また、一体型サイレンサ２３とエア切換式四方弁２４とが、第６配管７ｆにより接続されている。水封式ポンプ２５の吐出口２５ｂは、４次キャッチャ２２と第７配管７ｇにより接続されている。

吸引時には、３次キャッチャ２１と水封式ポンプ２５の吸引口２５ａとがエア切換式四方弁２４を介して接続される一方、４次キャッチャ２２と一体型サイレンサ２３とがエア切換式四方弁２４を介して接続されるようになっている。また、エア切換式四方弁２４を切り換えることにより、加圧時には、一体型サイレンサ２３と水封式ポンプ２５の吸引口２５ａとがエア切換式四方弁２４を介して接続される一方、４次キャッチャ２２と３次キャッチャ２１とがエア切換式四方弁２４を介して接続されるようになっている。

そして、レシーバタンク５と水封式ポンプ２５とをつなぐ配管には、この配管の上流側よりも高い圧力のエアを駆動エアとして導入するエゼクタ３０が介設されている。

エア切換式四方弁２４には、四方弁切換バルブユニットが接続されており、エアタンクからの加圧エアが供給可能になっている。操作パネル１５（図１参照）に設けられた吸引ボタン１５ａ、中正ボタン１５ｂ、加圧ボタン１５ｃのいずれかが押されたことに基づいて、エアタンクから加圧エアがエア切換式四方弁２４に供給され、この加圧エアの圧力によりエア切換式四方弁２４が切換制御されるようになっている。

なお、操作パネル１５には、後に説明するように、レシーバタンク５を負圧に維持した状態で走行を可能にする負圧維持スイッチ１５ｄも設けられている。負圧維持スイッチ１５ｄは、押ボタンやトグルスイッチ等からなる。

上記構成の吸引装置１の作動について説明する。

まず、吸引車２の走行を停止した状態で、運転室１３に設けられたＰＴＯスイッチをオンにする。すると、車両の走行用エンジンの駆動力が水封式ポンプ２５に供給されるようになる。

次に、吸引開始のために、作業者が操作パネル１５の吸引ボタン１５ａを押す。すると、エアタンクの加圧エアの圧力でエア切換式四方弁２４のスプールが吸引側へ移動して吸引モードになる。

次いで、図３の状態にエア切換式四方弁２４が切り換わり、水封式ポンプ２５の駆動と共に、吸引口８からエアが吸い込まれてレシーバタンク５に吸引対象物が収容される。エアは、レシーバタンク５、２次キャッチャ２０、３次キャッチャ２１を通り、エア切換式四方弁２４を通って水封式ポンプ２５の吸引口２５ａから吸い込まれる。このとき、エア切換式四方弁２４からのエアは、エゼクタ３０を通る。

水封式ポンプ２５に吸い込まれたエアは、吐出口２５ｂから吐出され、４次キャッチャ２２を通ってエア切換式四方弁２４に戻り、一体型サイレンサ２３を通って外部に排気される。

一方、吸引から中正に切り換えるときには、作業者が操作パネル１５の中正ボタン１５ｂを押す。すると、エアタンクの加圧エアの圧力によりエア切換式四方弁２４のスプールが中正側に戻って中正モードになる。この中正モードでは、水封式ポンプ２５は駆動しているものの、吸引対象物をレシーバタンク５内に吸引できない状態になる。

そして、中正から加圧に切り換えるときには、作業者が操作パネル１５の加圧ボタン１５ｃを押す。すると、エアタンクの加圧エアの圧力によりエア切換式四方弁２４のスプールが中正側から加圧側へ移動して加圧モードになる。

次いで、エア切換式四方弁２４が切り換わり（図示無し）、水封式ポンプ２５の駆動と共に、吐出口２５ｂから加圧エアが吐出され、４次キャッチャ２２を通過したエアは、エア切換式四方弁２４を通って３次キャッチャ２１および２次キャッチャ２０を通り、レシーバタンク５に到達して収容した吸引対象物と共に、排出口９から排出される。

次に、この実施の形態における吸引車２の吸引装置１を制御する方法について説明する。図４はこの方法を行うための、ＣＰＵを有する制御装置１４が行う、制御方法の要部を示すブロック図であり、図５は、制御装置１４の有するＣＰＵの動作を示すフローチャートである。

図４を参照して、この実施の形態においては、制御装置１４は、負圧維持スイッチ１５ｄ、吸引装置１等に電気的に接続されている。吸引装置１は、真空ポンプとしての水封式ポンプ２５を含む。吸引装置１は、真空ポンプとしての水封式ポンプ２５を含む。

レシーバタンク５の導入管８ａに接続された吸引口８には、吸引装置１の構成部品の一つとして第２自動弁１８が取り付けられており、レシーバタンク５の中央部には満量センサ１２が取り付けられており、レシーバタンク５のエアを排出するエア排出口１６と水封式ポンプ２５の吸引口２５ａとを接続するエア配管には、吸引装置１の構成部品の一つとして第１自動弁１７が取り付けられている。ここで自動弁とは、外部からの信号に応じてモータまたは駆動エアで弁を自動で開閉する弁のことをいう。

これらの、第１自動弁１７、第２自動弁１８、満量センサ１２、水封式ポンプ２５、および操作パネル１５に設けられた負圧維持スイッチ１５ｄは制御装置１４に電気的に接続されている。制御装置１４は、第１自動弁１７、第２自動弁１８、水封式ポンプ２５の駆動を制御するように構成されている。

次に、制御装置１４による制御内容について図５に示すフローチャートを参照して説明する。前提として、ＰＴＯスイッチは作業者によりオンにされて真空ポンプとしての水封式ポンプ２５が駆動しており、中正モードになっている状態からスタートすることにする。

図５を参照して、操作パネル１５の負圧維持スイッチ１５ｄが作業者によりオン操作されると、運搬中においてレシーバタンク５を負圧に維持するための負圧維持制御が開始される（ステップＳ１１、以下ステップを含み省略する）。負圧維持制御が開始されると、まず、吸引ボタン１５ａがオンにされたかどうかで条件分岐が行われる。オンにされるまでは、この負圧維持制御は先へ進まない（Ｓ１２）。吸引ボタン１５ａが作業者によりオンにされた場合において、第１自動弁１７および第２自動弁１８が閉じた状態になっているのであれば、それらを開く制御が行われる（Ｓ１３）。この際、第１自動弁１７と第２自動弁１８が同時に開くようにしてもよい。

次に、切換式四方弁２４のスプールを中正側から吸引側へ移動させて吸引モードにされる（Ｓ１４）。吸引モードになると、水封式ポンプ２５の駆動により、吸引対象物が吸引口８からレシーバタンク５内に吸引される（Ｓ１５）この吸引中では、満量センサ１２がオンになるかどうかで条件分岐が行われる（Ｓ１６）。満量センサ１２がオンになっていない場合（Ｓ１６でＮＯ）には、中正ボタン１５ｂが作業者によりオンにされたかどうかで条件分岐が行われる（Ｓ１７）。満量センサ１２がオフで中正ボタン１５ｂもオフのままの場合（Ｓ１７でＮＯ）、吸引対象物の吸引が続けられる（Ｓ１５）。

一方、吸引中において、満量センサ１２がオンになって満量が検出された場合（Ｓ１６でＹＥＳ）、または中正ボタン１５ｂが作業者によりオンにされた場合（Ｓ１７でＹＥＳ）には、第２自動弁１８が閉じられ（Ｓ１８）、その後に第１自動弁１７が閉じられる（Ｓ１９）。そして、第２自動弁１８と第１自動弁１７とが閉じられた後、切換式四方弁２４のスプールを吸引側から中正側へ移動させて中正モードにされる。これにより、水封式ポンプ２５は駆動を続けているが吸引は一時停止される（Ｓ２０）。

次に、吸引ボタン１５ａがオンにされたかどうかで条件分岐が行われる（Ｓ２１）。吸引の一時停止状態から吸引作業を再開するには、吸引ボタン１５ａが作業者によりオンにされる（Ｓ２１でＹＥＳ）。吸引ボタン１５ａがオンにされると、Ｓ１３に戻る。一方Ｓ２１において、吸引ボタン１５ａをオンにすることなく吸引作業を終了する場合（Ｓ２１でＮＯ）には、作業者がＰＴＯスイッチをオフにすることによって手動でＰＴＯがオフにされる（Ｓ２２）。そして、ＰＴＯのオフに伴って水封式ポンプ２５の駆動が停止される（Ｓ２３）。これによって、レシーバタンク５内は負圧に維持された状態になり、収容物が漏れない状態で吸引車２の走行が可能になる（Ｓ２２）。そして、ＰＴＯのオフに伴って水封式ポンプ２５の駆動が停止される（Ｓ２３）。これによって、レシーバタンク５内は負圧に維持された状態になり、収容物が漏れない状態で吸引車２の走行が可能になる。

上記構成によれば、吸引車２のレシーバタンク５の内部を負圧にして吸引対象物をレシーバタンク５内へ吸引するための吸引装置１を制御する制御装置１４が、水封式ポンプ２５のような真空ポンプを駆動させてレシーバタンク５内を負圧にしているときに、レシーバタンク５へ吸引対象物を導入する導入側の第２自動弁の閉動作を行った後に、レシーバタンク５からのエアの排出側の第１自動弁の閉動作を行うため、レシーバタンク５内を高真空状態に維持できる。その結果、レシーバタンク５内に収容された吸引物が運搬中に漏れにくい吸引車２を提供できる。

なお、上記実施形態では、真空ポンプとして、水封式ポンプ２５を用いた場合について説明したが、これに限らず、ルーツブロワタイプであってもよいし、レシーバタンク５の内部を真空にしてから、一度に吸引するタイプのものであってもよい。

また、上記実施形態では、制御装置１４がＣＰＵを有していたが、本発明はこれに限らず、制御装置を、ＣＰＵを有さないリレー制御回路で構成してもよい。

本発明によれば、レシーバタンク内を高真空状態に維持し、レシーバタンク内に収容された吸引物が漏れにくい吸引車を提供できるため、吸引物が漏れにくい吸引車として利用可能である。

１ 吸引装置
２ 吸引車
５ レシーバタンク
８ 吸引口
１２ 満量センサ
１４ 制御装置
１５ｄ 負圧維持スイッチ
１６ エア排出口
１７ 第１自動弁
１８ 第２自動弁
２５ 水封式ポンプ（真空ポンプ）

Claims (5)

1. 吸引対象物を収容するレシーバタンクと、前記レシーバタンクの内部を負圧にして前記吸引対象物を前記レシーバタンク内へ吸引するための吸引装置と、前記吸引装置を制御する制御装置と、を備えた吸引車であって、
   前記レシーバタンクは、前記吸引対象物を吸引するための吸引口と、前記レシーバタンク内のエアを前記吸引装置側へ排出するためのエア排出口とを有し、
   前記吸引装置は、真空ポンプと、前記真空ポンプの吸引口と前記レシーバタンクの前記エア排出口とを接続するエア配管と、前記エア配管に介設される第１自動弁と、前記レシーバタンクの前記吸引口に取り付けられた吸引管に介設される第２自動弁と、を有し、
   前記制御装置は、前記真空ポンプを駆動させて前記レシーバタンク内を負圧にしているときに、前記第２自動弁の閉動作と前記第１自動弁の閉動作とをこの順に行うように構成されていることを特徴とする吸引車。
2. 前記レシーバタンクには、前記吸引対象物の収容量が満杯になったことを検出するための満量センサが設けられ、前記制御装置は、前記満量センサによって満量が検出された場合に、前記第２自動弁の閉動作と前記第１自動弁の閉動作とを行うように構成されている、請求項１に記載の吸引車。
3. 吸引車の吸引装置を制御する制御方法であって、
   吸引車は、吸引対象物を収容するレシーバタンクと、前記レシーバタンクの内部を負圧にして吸引対象物をレシーバタンク内へ吸引するための吸引装置を有し、レシーバタンクの吸引口には、レシーバタンクへ吸引対象物を吸引するための第２の自動弁が取り付けられ、レシーバタンクのエア排出口には、吸引装置側へエアを排出するための第１の自動弁が取り付けられ、
   制御方法は、
   吸引装置を作動させてレシーバタンク内を負圧に維持するステップと、
   第２の自動弁を閉じるステップと、
   第１の自動弁を閉じるステップと、を含む、吸引車の吸引装置を制御する制御方法。
4. レシーバタンクには、吸引対象物の収容量が満杯になったことを検出するための満量センサが設けられ、
   前記制御方法は、満量センサによって満量が検出された場合に作動する、請求項３に記載の吸引車の吸引装置を制御する制御方法。
5. 吸引車には負圧維持スイッチが設けられ、
   前記制御方法は、前記負圧維持スイッチが操作されたときに作動する、請求項４に記載の吸引車の吸引装置を制御する制御方法。

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