JPH055731B2 - - 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における中間昇圧
装置に関する。

［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てれいる。

(1) エアバイパス・二連仕切弁方式（ソ連で唯一
実用化されている） 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２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３図ａ〜ｆにその機構を
示す。すなわち、輸送路２を搬送されてきたカ
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、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Ｎの下方を逆流できるように
なり、弁Ｎの上下の差圧が生じて弁Ｎが閉［ｅ
→ｆ］、カプセル１ばブロアから気流に押され
て前進する。

(3) ジエツトポンプ式 これは第４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５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Ｘ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Ｘに
導き、発射筒Ｘ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開昭57−
145719、同57−1646321号各公報がある。

さらに、本出願人は、本出願人と同時出願の
「カプセル輸送の中間昇圧方法」において、第
７図に示すように、連続荷役装置流用式におけ
る発射筒に替えて連続解除装置により下流側に
直線的に昇圧発射装置を設けてカプセルを昇圧
発射させる方法を提案している。昇圧発射装置
は発射用輸送路２′に設けられた上・下流の二
つの仕切弁７，８と、上流側仕切弁７より下流
側の近傍において発射用輸送路２′に連通して
配された空気の吸引吹込部Ｄと下流側仕切弁８
より下流側の近傍において発射用輸送路２′に
連通して配された空気の吹込発射部Ｅを備えた
ものであり、空気の吸引吹込部Ｄおよび吹込発
射部Ｅはそれそれ弁９，１０，１１を介してブ
ロア１２，１３に接続されており、仕切弁７，
８の開閉および弁９，１０，１１操作によりカ
プセルを昇圧発射させるものである。

［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
することにはカプセルの編成両数を増すとにな
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、積込みや荷卸
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１
Km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未満と短か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るスイング
される方式が一般的であるため回転角度が制約
される。たとえ、この角度が90°まで可能とし
てもパイプラインの曲率半径は40D〜100D
（Ｄ：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６図
に示す形状となり、Ｄ＝１ｍのものでは大略20
ｍ×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。

(ホ) 同時出願発明 同発明では、吸引ブロア１２を利用するが、
その稼動率は20％未満で、たとえば50秒の発車
間隔のシステムで７〜８秒ときわめて低いばか
りでなく、弁９，１０，１１の連繋操作が複雑
である。そこで、第８図のように、主ブロア１
３のみ設け、そのサクシヨン側を利用して吸引
することも考えられるが、サクシヨン側の負荷
が吸引時と非吸引時とで変動し、これが吐出圧
の変動としてあらわれ、吹込発射部Ｅより下流
側の気流に変動が乗じ、安定したカプセル走行
の妨げになる虞れがある。

したがつて、本発明の主たる目的は、前記従
来の問題点を一挙に解決するとともに、１台の
ブロアで済み、かつ弁操作が容易で、しかも発
射点までの動力が不要で経済的であり、さらに
安定したカプセル輸送が可能な中間昇圧を提供
することにある。

［問題点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、後行カ
プセルを先行カプセルに追突させて連結させる自
動連結装置と、連結したカプセルを前方へ搬送す
る搬送装置と、連結カプセルから先頭部カプセル
の連結を解除する連結解除装置と、先頭部カプセ
ルを昇圧状態で発射する昇圧発射装置とを備え；
前記昇圧発射装置は、発射用輸送路と、この発射
用輸送路において形成され、前記連結か解除され
た先頭部カプセルをその重力により移送される下
り勾配の助走部と、助走後先頭部カプセルの静止
点より上流側位置において前記輸送路に連通して
形成された圧気の発射用吹込口とを有する構成と
したものである。

［作用］ 本発明においては輸送路の制動ゾーンて低速ま
で減速しな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
大型装置を要するこ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平面的にみ
て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２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。

しかも、連結解除後のカプセルは、下り勾配の
助走部において重力により自走するから、発射点
まで移行させる吸引ブロアは不要で、発射用の吐
出ブロアのみで足りる。

［発明の具体例］ さらに、本発明を第１図に示す具体例によつ
て、その作用とともに説明する。

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Ｆ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の存在によて輸送路２がシールさるため、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点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、それらに近接した下流側には発射用吹込口
Ｄおよび走行用吹込口Ｅが輸送路２′に連通して
開口している。１３は主ブロアで、第７図に示す
吸引ブロア１２は設置されておらず、単独設置に
なつている。この主ブロア１３の吐出側は発射用
管路１４と走行用管路１５に分岐し、それらには
切換弁１６，１７がそれぞれ形成されている。そ
して、管路１４は発射用吹込口Ｄに、管路１５は
走行用吹込口Ｅにそれぞれ連なつている。

また、発射用輸送路２′の始端部は、水平面に
対して傾斜角θをもつて下り勾配とされ、ここが
助走部Ｇとなつている。この助走部Ｇ以後は水平
となつている。その水平部における仕切弁８まで
の区域は停止発射部Ｈとなつている。

さて、前述の先頭カプセル１ａが連結解除点Ｃ
において、連結解除装置５により後続のカプセル
１ｂとの連結が解除されると、助走部Ｇが下り勾
配をもつているため、先頭カプセル１ａは自重に
より助走部Ｇを降下する。このとき、仕切弁７は
開、仕切弁８は閉の状態にある。自走降下したカ
プセル１ａは停止発射部Ｈに対すると慣性力を失
い、減速されやがて停止する。このとき、カプセ
ル１ａの走行に伴つて、仕切弁８との間の空気が
圧縮され、カプセル１ａに対する制動力として作
用する。カプセル１ａが仕切弁７を通過した後、
仕切弁７は閉止され、またカプセル１ａの停止
後、仕切弁８は開放される。その後、弁１７が閉
止された状態で、弁１６が開とされ、発射用吹込
口Ｄから主ブロア１３による圧気が吹込まれてカ
プセル１ａが発射される。

発射されたカプセル１ａが仕切弁８を通過した
ならば、仕切弁７が開放されるとともに、弁１６
が閉、弁１７が開とされ、しも仕切弁８が閉止さ
れ、カプセル１ａはさらに右方に推進される。同
時に、続くカプセル１ｂの連結解除を持つ。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。

なお、上記例では、１カプセル単位で、制動、
連結、搬送連結解除および昇圧発射を行うように
なつているが、複数台単位で各操作がなされるよ
うであつてもよい。

また、上記例では、制動ゾーンＦより左側と停
止発射部Ｈより右側とでｌ sinθの高低差があ
る。この高低差が望ましくない場合には待機部や
搬送装置４を傾斜させることにより対応できる。
すなわち、制動ゾーンは水平であることが望まし
いが、待機部や搬送装置４は水平である必要がな
い。そこで待機部や搬送装置に傾斜を与えること
により、上記高低差をなくしたり、必要な場合に
は所望の高低差を得ることができる。もちろん、
得られる高低差には限界があり、これは制動ゾー
ン、待機部、搬送装置、助走部においてこれらの
境界で折れ角により制約される。すなわちカプセ
ル相互の連結部には（一編成中の車両相互の連結
部を含めて）折れ角の限界が存在するからであ
る。

次に本発明における停電時の安全性について述
べる。

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弁１６，１７
を電源OFFの状態では閉となるべく設定すれば
よい。これは例えばこれらの弁を空気駆動形成と
するし、電磁弁を上記目的の合致するように設定
することにより可能である。すなわち上記例の中
で述べたようにいずれの時点においても仕切弁
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１６，１７が閉じていれば仕
切弁８より右方の発射用輸送路２′では空気の流
れが停止する。この状態では、昇圧発射装置の右
方の輸送路の勾配によりカプセルが逆走してきて
も、急勾配が仕切弁８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もしくは逆走速
度はきわめて低い値となり、仕切弁に衝突するこ
とはない。

［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２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。

一方、本発明では特に、助走部を有し、連結解
除後のカプセルを発射点まで重力により移動させ
るようにしたので、発射推進用のブロア１台で足
り経済的であり、しかも安定走行も達成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の概要図、第２図〜
第５図は従来例の概要図、第６図は第５図例にお
ける輸送経路図、第７図および第８図は比較装置
の概要図である。 １ａ〜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、７，８……仕切
弁、１３……主ブロア、１６，１７……切換弁、
Ｆ……制動ゾーン、Ｇ……助走部、Ｈ……発射停
止部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 後行カプセルを先行カプセルに追突させて連
   結させる自動連結装置と、連結したカプセルを前
   方へ搬送する搬送装置と、連結カプセルから先頭
   部カプセルの連結を解除する連結解除装置と、先
   頭部カプセルを昇圧状態で発射する昇圧発射装置
   とを備え；前記昇圧発射装置は、発射用輸送路
   と、この発射用輸送路において形成され、前記連
   結が解除された先頭部カプセルをその重力により
   移送される下り勾配の助走部と、助走後先頭部カ
   プセルの静止点より上流側位置において前記輸送
   路に連通して形成された圧気の発射用吹込口とを
   有することを特徴とするカプセル輸送における中
   間昇圧装置。