JPH055730B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は空気カプセル輸送路の中間昇圧方法に
関する。

［従来の技術］ 空気カプセル輸送は、被輸送物を車輪付カプセ
ルに積載し、輸送路（パイプライン）内を気流に
のせて輸送するものであるが、輸送路が長くなる
と輸送圧が低下するため、１ｍ径のパイプで、被
輸送物の荷重によつても異なるが５〜６Kmで中間
昇圧が必要となる。この中間昇圧方法として、次
記(1)〜(4)のような方法が提案されている。

(1) エアバイパス・二連仕切弁方式（ソ連で唯一
実施化されている） これはエアバイパス区間を用いてカプセル間
隔を保つた上で中間昇圧を行うものである。す
なわち、カプセル間隔より若干短い間隔でエア
バイパスを設置し、このエアバイパスは輸送路
本管内の空気をある区間バイパスすることによ
りその区間のカプセルの推進力をなくし、カプ
セルを停止させようとするもので走行カプセル
の自然惰行距離より少し長い水平な本管とその
区間のエアバイパスとから成る。（本管に仕切
弁を設けることによりバイパス区長を短かくし
たものもある。）このエアバイパスは直下流の
エアバイパス区間の本管内を先行カプセルが通
過完了しない限り、後続カプセルをその区間内
に停めておくことにより隣り合うエアバイパス
間のカプセル数を１以下にしてカプセル間隔を
つねにエアバイパス間の距離以上に保つ機能を
有する。こうして輸送路中、いずれの場所にお
いてもカプセルはある値以上の間隔で通過する
ことになる。このような措置がとられたシルテ
ムにおいて次のような中間昇圧が可能となる。
すなわち第５図ａ〜ｆにおいて、カプセル１が
輸送路２の上流側仕切弁G₁に近づくと気流の
放出口がS₂からS₁に切替わり［ａ→ｂ］、カプ
セル１がG₁を通過するとG₁が閉じ下流側の仕
切弁G₂が開き［ｂ→ｃ］、続いて気流の吹込口
がD₂からD₁に切替わり［ｃ→ｄ］、カプセルが
G₂を通過すると吹込口がD₁からD₂に切替わり
［ｄ→ｅ］、続いてG₂が閉じG₁が開き、放出口
がS₁からS₂に切替わる［ｅ→ｆ］ようになつて
おり中間昇圧が行われる。

(2) フラツプ弁方式 これはイギリスで開発され実証テストが行な
われているもので、第６図ａ〜ｆにその機構を
示す。すなわち、搬送路２を輸送されてきたカ
プセル１が気流の吸込口Ｓの上流にあるとき、
ブロアで発生する差圧により弁Ｎが閉じている
［ａ］。ｂはカプセルが吸込口Ｓを遮る位置に到
達した状態を示す。このときカプセル１とフラ
ツプ弁Ｎとの間の空気が圧縮され、弁Ｎの前後
の差圧が逆転して弁Ｎがすみやかに開く。ｃは
列車先頭カプセル１の前シールが弁Ｎを通過し
ようとしている時点のものである。カプセル１
が弁Ｎを通過する間、弁Ｎは対重の働きで開放
状態に保たれるｄ。列車の最後尾が吐出口Ｈを
通過すると、気流が弁の下方を逆流できるよう
になり、弁Ｈの上下の差圧が生じて弁Ｈが閉じ
［ｅ→ｆ］、カプセル１はブロアからの気流に押
されて前進する。

(3) ジエツトポンプ式 これは第７図に示すように、輸送路２内の気
流の一部を抜出し、ブロアによりジエツトノズ
ルＰを介してジエツト気流を輸送路２内に噴射
し、走行カプセルを吸込圧により移行させて推
進するものである。

(4) 連続荷役装置流用式 これは、例えば特公昭59−45570号公報に開
示されているような連続荷役装置で、荷役を行
なわずに中間昇圧装置として利用する方法で既
存技術の応用である。第８図に示すように制動
ゾーンＦ、カプセル相互の自動連結装置３カプ
セル搬送装置４、連結解除装置５、スイツチバ
ツク式発射筒１６および吸引および主ブロア１
２、１３よりなる。制動ゾーンでは輸送路２内
を高速で走行してきたカプセルを所定速度に制
御し、先行カプセルに追突させ、カプセル前後
に設けられている自動連結装置３にてそれぞれ
を連結させ、搬送装置４でカプセルを搬送し、
連結解除装置５により連結を解き、発射筒２１
に導き、発射筒２１を発射用輸送路２′に方向
変換しカプセルを主ブロア１３からの気流によ
り発射させるものである。この連続荷役装置流
用式に関するそれぞれの装置および速度制御方
法について、いくつかの提案が開示されてい
る。たとえば、各装置に関しては実公昭59−
16342、同59−16346、同59−16374、同59−
16348号各公報が、速度制御方法に関しては特
公昭57−145719、同57−164321号各公報があ
る。

［発明が解決しようとする問題点］ カプセル輸送の昇圧方法には以上のようなもの
があるがこれらはいずれも以下のような問題点を
有している。

(イ) エアバイパス・二連仕切弁方式 この方法はカプセル間隔が一定以上に保たれ
るため、確実な作動が保証されやすい利点をも
つ反面、最も大きな欠点としてカプセル間隔を
制御するためにカプセル間隔より短い間隔でエ
アバイパスを設けることが必要なことである。
エアバイパスの長さは、カプセル速度10ｍ／
Ｓ、ころがり抵抗係数μ＝0.005で設計して１
Kmを超す。このような長い水平区間をとること
は我国の国土事情から不可能に近く、このた
め、エアバイパスは本管に仕切弁を設けた形式
をとらざるを得ない。この場合のバイパス区間
の長さは本管φ1ｍのシステムでカプセル重量
Ｗ＝9000Kg、もれ率ψ＝0.03（シール性を評価
する特性値）で設計して200ｍ近くになる。こ
の程度の長さの水平区間をとることは不可能で
はないにしても短い間隔でとることは極めて困
難となる。例えば２Km程度の間隔でエアバイパ
スを設置することはカプセル間隔をこれ以上大
きくすることを意味し、ある量の輸送量を確保
するにはカプセルの編成両数を増することにな
る。例えば本管φ1ｍのシステムでカプセル速
度８ｍ／Ｓとして15両編成前後となる。このよ
うにカプセルを長大な編成にするとステーシヨ
ンでの制動・発射が困難となり、積込や荷卸装
置も大型となるため、コスト面で実用性が少な
い。

(ロ) フラツプ弁方式 この方法は弁操作を加える必要がない利点を
もつが、停電などでシルテムが停止した際にト
ラブルを起こす恐れが大きい。すなわち、輸送
路には起伏が避けられないので、この昇圧装置
の下流側に上り傾斜がある場合、システムが停
止して管内の気流がなくなるとカプセルは逆流
を始め、フラツプ弁に右方から衝突する。この
弁は左方からのカプセル進入に対しては衝突を
回避する構造となつているが右方からのカプセ
ル進入に対しては何ら防御策をもたず、弁破損
あるいはカプセル破損を招く。これを防止する
ためには、上り傾斜部と昇圧装置との間に充分
な距離をとらねばならずその距離を試算すると
１Kmとなり我国でこのような制約を満足させる
ことは一般的に困難である。

(ハ) ジエツトポンプ式 これは昇圧の効率が低いため、その設置間隔
が１Km未満と短く数多くの昇圧装置を要するた
めコスト面の実用の可能性が低い。

(ニ) 連続荷役装置流用方式 この方式は前記三方式の問題点を解決する
が、中間昇圧部に広大な空間を要するため実用
に供することがきわめて困難である。すなわち
発射筒は一点を支点にシリンダによりスイング
される方式が一般的であるため転回角度が制約
される。たとえ、この角度90°まで可能として
もパイプラインの曲率半径は40D〜100D（Ｂ：
管内径）で70D前後が一般的なため、発射筒を
中心とするパイプラインの線形は第９図に示す
形状となり、Ｄ＝１ｍのものでは大略20ｍ×
100ｍの面積を要する。一方、発射筒を回転式
にして180°近く回転する機構にすると所用時間
が長くなり採用にあたつての大きな制約とな
る。たとえばφ＝１ｍのパイプラインにおいて
長さ15ｍの発射筒は積載カプセルが中に入ると
約15トンになりこれを10秒未満で反転しなくて
はならない。

これら種々の問題点を解決すべく本発明におい
ては、カプセルの間隔、カプセル編成両数、カプ
セル重量に拘束されることなく自由に設計でき、
またシステムの停電時におけるトラブルの発生を
防ぐことができ、任意のルート上に直線的に設置
可能で、占有面積も管径の二倍程度、しかも昇圧
効率も極めて高いカプセル輸送における中間昇圧
方法を提供することを目的としている。

［問題を解決するための手段］ 上記問題点を解決するための本発明は、輸送路
の制動ゾーンにおいてカプセルを所定速度まで減
速させて、自動連結装置により当該後行カプセル
を先行カプセルに追突させて連結させ、連結した
カプセルを搬送装置により前方へ搬送し、搬送さ
れた連結カプセルから先頭部カプセルの連結を連
結解除装置により解除し、その後連結解除後の先
頭部カプセルを昇圧発射装置により昇圧し発射さ
せるものであつて；前記昇圧発射装置は、連結解
除装置より下流側の発射用輸送路に設けられた上
流側仕切弁および下流側仕切弁と、上流側仕切弁
より下流側の近傍において発射用輸送路に連結し
て配された空気の吸引吹込部と、下流側仕切弁よ
り下流側の近傍において発射用輸送路に連通して
配された空気の吹込発射部とを備え、上流側仕切
弁が開かつ下流側仕切弁が閉の状態で前記吸引吹
込部より空気を吸引し連結解除の先頭部カプセル
を前記吸引吹込部より下流まで吸引移送し、その
後上流側仕切弁が閉かつ下流仕切弁が開の状態で
吸引吹込部より空気を吹込み先頭部カプセルを吹
込発射部より下流まで圧送し、次いで下流側仕切
弁が閉の状態で吹込発射部より空気を吹込み先頭
部カプセルを発射させる構成となつている。

［作用］ 本発明においては輸送路の制動ゾーンで低速ま
で減速したカプセルを先行カプセルに連結し、連
結したカプセルを搬送装置により所定速度で搬送
し連結解除装置で解除後、それぞれのカプセルを
弁操作により昇圧発射させるものであるからカプ
セルの速度制御、カプセル間隙制御するために、
エアバイパス・二連仕切弁方式のように長大な水
平距離を必要とせず、また長編成カプセルおよび
大型装置を要するかとなく短編成カプセルにも適
用可能である。

また、フラツプ弁方式では停電時にフラツプ弁
下流側に勾配があるとカプセルが逆流を生じ、弁
に衝突する恐れがあつたが本発明においては、停
電時昇圧発射装置の各弁が後述のように適切な位
置にあるため、カプセルの逆流や追突を防ぐこと
ができる。

一方、本発明においては昇圧装置を直線的に配
置するので連続荷役装置流用によるスイツチバツ
ク方式の発射筒のような広大な面積を必要とせ
ず、直線はもとより任意のルート上に設置可能で
あり占有幅も管径の二倍程度で良く、カプセルの
昇圧発射のためには通常の仕様形態のブロアが使
用できるので効率よく昇圧発射できる。

［発明の具体例］ さらに、本発明を詳述する。

第１図は本発明の一実施例を示すカプセル輸送
路における中間昇圧部近傍の概略図である。カプ
セル１ｄは輸送用のブロア（図示せず）による気
流により輸送路２内を図中右方に走行する。カプ
セル１ｄの前後には自動連結装置３が設けられて
いる。輸送路２の排気口Ａから調節弁６の取付部
Ｂまでの制動ゾーン下より下流側の輸送路２の終
端部には常時適宜数のカプセル１ｃが待機してい
る。これに対して後続カプセル１ｄが走行してく
ると、その走行に伴つて待機カプセル１ｃの存在
によつて輸送路２がシールされるため、カプセル
１ｃ、１ｄ間の空気が圧縮されて生じる圧力がカ
プセル１ｄの制動力として作用し、その制動圧力
を調節弁６で制御することによつて一定速度以下
でカプセル１ｄが待機カプセル１ｃに追突し連結
される。他方で、カプセル１ｂは搬送装置４によ
り搬送され、この結果これに連結されているカプ
セル１ａ、１ｃも移動する。先頭カプセル１ａと
カプセル１ｂとの連結部が連結解除部Ｃに到達す
ると連結解除装置５により連結が解かれる。

一方、輸送路２は、搬送装置４および連結解除
装置５の部分において途切れており、その下流側
には発射用輸送路２′が配管されている。この輸
送路２′の基端部には次のような昇圧発射装置が
設けられている。

すなわち、輸送路２′の上流側および下流側に
上流側および下流側仕切弁７、８がそれぞれ設け
られ、それらに近傍した下流側には吸引吹込部Ｄ
および吹込発射部Ｅが輸送路２′に連通して開口
している。１２は吸引ブロア、１３は主ブロアで
ある。１４は吸引吹込管、１５は吸引管で、その
途中には切替弁１１を有する。１６は吹込発射管
で、その途中には切替弁９を有する。１７は吹込
管、１８は連絡管で、切替弁１０を有する。

さて、かかる昇圧発射装置が設けられた設備で
は、前述の連結解除後に先頭カプセル１ａは、第
２図ａ〜ｃに示す移動を行う。まず、ａ図のよう
に、仕切弁７が開かつ仕切弁８が閉とし、かつ弁
１１を開けて吸引ブロア１２により空気の吸引吹
込口Ｄより吸引することにより先頭カプセル１ａ
を吸引吹込部Ｄより下流側まで吸引移送する。カ
プセル１ａが吸引吹込部Ｄを通過した場合仕切弁
８が閉じられているため、カプセル１ａの右方へ
の移動により、それらの間の空気は圧縮されてカ
プセル１ａに制動力として働き、カプセル１ａは
吸引吹込部Ｄと仕切弁８の間に停止する。次に仕
切弁７が閉かつ仕切弁８が開の状態とし、弁１０
を開、弁９を閉として主ブロア１３より空気を圧
送して、ｂ図のように吸引吹込部Ｄより空気を吹
込み先頭カプセル１ａを吹込発射部Ｅの下流側ま
で、移送する。その後仕切弁８を閉とし、しかも
弁１０を閉、弁９を開とし主ブロア１３により吹
込発射部Ｅから空気を吹込み、輸送路２′内を右
方に流れる気流によりカプセル１ａを昇圧発射す
る。同時に、続くカプセル１ｂの連結解除を待
つ。以後このような操作が順次行なわれる。

ここで、搬送装置４は常に一定の速度でカプセ
ルを右方に搬送するが、もし連結解除点Ｃより若
干の距離l₀手前に到達しても、仕切弁７が開放
（スタンバイ）状態にない場合には、速かにカプ
セルを停止させ、その状態になるのを待つ。

ところで、吸引ブロア１２を廃して、第３図に
示すように、主ブロア１３のみの運転によつて操
作することもできる。すなわち、途中に弁１１を
設けた吸引吹込管１４を主ブロア１３の吸引側に
接続し、主ブロア１３の吹出管１７を途中で分岐
させて、一方はそのまま吹込発射部Ｅに接続し、
他方の連絡管１８は吸引吹込管１４に接続してお
く。これによつて同時矢印の吸引、吹込操作がな
される。ここでカプセルの吸引移送の速度は輸送
路中のカプセルの送行速度より遅くてよいから吸
引吹込部Ｄより吸引される空気量は吹込発射部Ｅ
より吹込まれる空気量より少なくて良いので弁１
９が設けられる。弁１９はストツパーを設けてア
クチユエーターが閉止状態でもある程度の開度を
持たせるか、もしくは第４図に示すように絞り２
０を弁１９に並列に設け、弁１９を閉止しても絞
り２０のある配管からも吸引できるようにしても
良い。

つぎに停電時の安全性について述べる。前記し
た実施例とも以下に述べる対策をとることにより
安全確保が可能である。仕切弁７、８は通常電源
OFFでもその直前の状態を保持することができ
るから、第１図において弁９、１０、１１が電源
OFFの状態では閉となるべく設定するば良い。
これは例えばこれらの弁を空気駆動形式とし、電
磁弁を上記目的に合致するように設定することに
より可能である。前述のように仕切弁７、仕切弁
８の両方が同時に開放されることはないため、停
電時に弁９、１０、１１が閉じれば、仕切弁８よ
り右方の輸送路２′では空気の流れが停止する。
この状態で管路勾配により昇圧装置の右方の輸送
路２′でカプセルが逆走しても、急勾配が仕切弁
２の下流側近傍にない限り、カプセルはすみやか
に停止するか逆走速度はきわめて低い値となり、
仕切弁に衝突することなく安全性は保たれる。

なお、上記第１図例において、吸引吹込部Ｄは
単一であるが、これを吸引管と吹込管とに平行的
に近接配置し、吸引管を吸引ブロア１２に、吹込
管を主ブロア１３に接続してもよい。また、上記
例ではカプセルの連結、搬送、解除および発射を
１台ごと行う旨述べたが、複数台ごと行うように
してもよい。

［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、カプセルが制動
ゾーン、搬送装置、連結解除装置を経て移送され
るため、カプセルの編成両数、重量に関係なく自
由な設計ができ、またカプセル間隔制御のための
複雑な操作を必要とせず、さらに、昇圧発射装置
に設けたそれぞれの弁の操作により停電時のトラ
ブルも防止でき、一方で、これらの装置は任意の
ルート上に直線的に配置可能で、占有面積も輸送
路管径の二倍程度で良く、しかも昇圧発射のため
に通常のブロアを使用できるので昇圧効率の高い
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る実施例を示す概略図、第
２図ａ〜ｃは本発明に係る昇圧発射装置部分にお
けるカプセル移動の説明図、第３図および第４図
は他の空気吸引吹込例のフロー図、第５図ａ〜
ｆ、第６図ａ〜ｆ、第７図および第８図は従来方
法による中間昇圧方法を示す概略図、第９図は従
来方法である連続荷役装置流用式における発射筒
近傍の輸送路図である。 １ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ……カプセル、２……
輸送路、２′……発射用輸送路、３……自動連結
装置、４……搬送装置、５……連結解除装置、６
……調節弁、７……上流側仕切弁、８……下流側
仕切弁、９，１０，１１，１９……切換弁、１
２，１３……ブロア、Ｄ……吸引吹込部、Ｅ……
吹込発射部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 輸送路の制動ゾーンにおいてカプセルを所定
   速度まで減速させて、自動連結装置により当該後
   行カプセルを先行カプセルに追突させて連結さ
   せ、連結したカプセルを搬送装置により前方へ搬
   送し、搬送された連結カプセルから先頭部カプセ
   ルの連結を連結解除装置により解除し、その後連
   結解除後の先頭部カプセルを昇圧発射装置により
   昇圧し発射させるものであつて；前記昇圧発射装
   置は、連結解除装置より下流側の発射用輸送路に
   設けられた上流側仕切弁および下流側仕切弁と、
   上流側仕切弁より下流側の近傍において発射用輸
   送路に連通して配された空気の吸引吹込部と、下
   流側仕切弁より下流側の近傍において発射用輸送
   路に連通して配された空気の吹込発射部とを備
   え、上流側仕切弁が開かつ下流側仕切弁が閉の状
   態で前記吸引吹込部より空気を吸引し連結解除の
   先頭部カプセルを前記吸引吹込部より下流まで吸
   引移送し、その後上流側仕切弁が閉かつ下流仕切
   弁が開の状態で吸引吹込部より空気を吹込み先頭
   部カプセルを吹込発射部より下流まで圧送し、次
   いで下流側仕切弁が閉の状態で吹込発射部より空
   気を吹込み先頭部カプセルを発射させることを特
   徴とするカプセル輸送の中間昇圧方法。