特開 2023-90227 吸引車

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023090227

(43)【公開日】2023-06-29

(54)【発明の名称】吸引車

(51)【国際特許分類】

   B60P 3/00 20060101AFI20230622BHJP

   F04F 5/44 20060101ALI20230622BHJP

【ＦＩ】

B60P3/00 Q

F04F5/44 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021205091

(22)【出願日】2021-12-17

(71)【出願人】

【識別番号】000002358

【氏名又は名称】新明和工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100149870

【弁理士】

【氏名又は名称】芦北 智晴

(72)【発明者】

【氏名】中津 俊介

【テーマコード（参考）】

3H079

【Ｆターム（参考）】

3H079AA18

3H079BB01

3H079CC02

3H079DD02

3H079DD22

(57)【要約】      （修正有）

【課題】真空ポンプの封入水温度上昇に伴うキャビテーションの発生を抑制してレシーバタンクの負圧を良好に維持し、作業性を高めることのできる吸引車を提供する。
【解決手段】レシーバタンク５と水封式真空ポンプ２５とを備える吸引車に関し、レシーバタンク５と連通する吸引管路と、大気を取り込み可能な駆動エア取込管路２００と、吸引管路が吸込エア用接続ポート１０３に接続され、駆動エア取込管路２００が駆動エア用接続ポート１０１に接続され、水封式真空ポンプ２５の吸込口２５ａが吐出ポート１０２に連通されたエジェクタ１００と、吸引管路のエジェクタ１００より上流側と、上記吸込口２５ａとを連通するバイパス管路３００と、レシーバタンク５側から上記吸込口２５ａ側へのエアの流れを許容する一方、上記吸込口２５ａ側からレシーバタンク５側へのエアの逆流を防止するようにバイパス管路３００に設けられた逆止弁４００と、を備える。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

回収対象物を回収するレシーバタンクと、前記レシーバタンクを加減圧するための真空ポンプとを備える吸引車であって、
前記レシーバタンクと連通可能な吸引管路と、
大気圧または大気圧を超える圧力のエアを取り込み可能に設けられた駆動エア取込管路と、
前記吸引管路が吸込エア用接続ポートに接続され、前記駆動エア取込管路が駆動エア用接続ポートに接続され、前記真空ポンプの吸込口が吐出ポートに連通されたエジェクタと、
前記吸引管路の前記エジェクタより上流側と、前記真空ポンプの吸込口とを連通するバイパス管路と、
前記レシーバタンク側から前記真空ポンプの吸込口側へのエアの流れを許容する一方、前記真空ポンプの吸込口側から前記レシーバタンク側へのエアの逆流を防止するように、前記バイパス管路に設けられた逆止弁と、
を備えることを特徴とする吸引車。

【請求項2】

請求項１に記載の吸引車において、
前記逆止弁は、ヒンジと、該ヒンジを介して揺動自在に取り付けられた弁体とを有するスイング式逆止弁であることを特徴とする吸引車。

【請求項3】

請求項１または２に記載の吸引車において、
前記真空ポンプの作動により前記レシーバタンクが減圧される時にエアを排気する吸排気口に排気音を消音するサイレンサが設置されており、
前記駆動エア取込管路は、第１駆動エア取込管路と、第２駆動エア取込管路と、前記第１駆動エア取込管路の下流側と前記第２駆動エア取込管路の下流側とが合流して前記エジェクタの駆動エア用接続ポートに接続された合流管路と、を有し、
前記第１駆動エア取込管路の上流側は、前記サイレンサにおいて生じる水分を大気とともに吸い込み可能なように配置されていることを特徴とする吸引車。

【請求項4】

請求項１乃至３の何れか１項に記載の吸引車において、
前記真空ポンプの吸込口と前記レシーバタンクとを連通するとともに、前記真空ポンプの吐出口と、該吐出口から吐出されるエアを排気する排気口とを連通する吸引切換状態と、前記真空ポンプの吐出口と前記レシーバタンクとを連通するとともに、前記真空ポンプの吸込口と、該吸込口に吸込まれるエアを導入する吸気口とを連通する加圧切換状態とに相互に切換可能な四方切換弁を備え、
前記エジェクタおよび前記バイパス管路は、前記四方切換弁と前記真空ポンプの吸込口との間に設けられていることを特徴とする吸引車。

【請求項5】

請求項１または２に記載の吸引車において、
前記駆動エア取込管路は、第１駆動エア取込管路と、第２駆動エア取込管路と、前記第１駆動エア取込管路の下流側と前記第２駆動エア取込管路の下流側とが合流して前記エジェクタの駆動エア用接続ポートに接続された合流管路と、を有し、
前記第２駆動エア取込管路の上流側には、開度調節可能な手動弁が設けられており、
前記手動弁は、前記レシーバタンクを加減圧する際に操作される操作パネルに隣接して設けられていることを特徴とする吸引車。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、回収対象物を回収するレシーバタンクを真空ポンプによって加減圧する吸引車に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、建設作業現場や下水処理場等で広く用いられ、真空ポンプを用いてレシーバタンクを減圧することにより、汚泥、土砂、廃液等の回収対象物をレシーバタンクへと案内して回収し、回収した回収対象物を処理場へと運搬する吸引車が知られている。このような吸引車では、ルーツ式と水封式の２種類の真空ポンプが状況に応じて使い分けられている。

【0003】

ルーツ式真空ポンプは、ケーシングの中に二葉または三葉のロータが２本入っており、２本のロータを互いに反対方向に同じ周期で回転させるものである。ロータとケーシングは、接触することなく、わずかな隙間を保ちながら回転する。これによりロータの２つの葉端とケーシング内壁で囲まれた容積を吸込口から吐出口に移送し、負圧を発生させるようになっている。ルーツ式真空ポンプには、安価、封入水は少量で運転可能、低動力で運転可能といった利点がある。ルーツ式真空ポンプを搭載した車載用の吸引装置や吸引車は、従来、様々な構造のものが開発されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に開示された吸引装置は、直列に連通連結された複数のルーツ式真空ポンプと、ルーツ式真空ポンプを通過した気体中の塵埃を捕集する湿式集塵槽とを備え、湿式集塵槽内の水を最上流側のルーツ式真空ポンプに導入する冷却水導入経路を設けている。

【0004】

一方、水封式真空ポンプは、図８に示すような構造をしている。図８の水封式真空ポンプ５００では、円筒形のケーシング５０１に水を入れ、インペラ５０２を偏心させて回転させると、封入水５０６が遠心力によってケーシング５０１の内筒壁に押し付けられるように流れて水還流５０３を形成し、その内周部に断面三日月状の空間が生じるようになっている。この空間において、隣り合った２枚の羽根と水還流５０３の内面とによって形成される独立した気室は、インペラ５０２の回転と共に拡大と縮小をくり返すので、この気室の側面の適所に吸込口５０４と吐出口５０５を開けておけば、水還流５０３をピストン代わりとする往復式吸引機の回転連続化が可能となる。つまり、水封式真空ポンプ５００は水を環状に回転させることで負圧を発生させる真空ポンプである。このように水がポンプの一部を形成するため、静粛性に優れ、金属接触がなく油不要など、多くの利点がある。また、ケーシング５０１とインペラ５０２との間に大きな隙間があるため異物にも強く、さらに、水が無くなるとポンプとして動作しなくなることから焼付きしにくいといった特徴もある。

【0005】

水封式真空ポンプを搭載した車載用の吸引装置や吸引車は、従来、様々な構造のものが開発されている（例えば、特許文献２参照）。特許文献２に開示された吸引車は、回収対象物を吸引回収するために車体に搭載されたレシーバタンク（ホッパ）と、レシーバタンク内から流れる汚れた空気を清浄化する集塵器と、当該集塵器からの空気と共に吸引された微粉塵を封入水によって捕捉する湿式集塵槽を形成する水封式真空ポンプと、当該水封式真空ポンプを通って流れる空気の除塵および消音を行なうサイレンサと、を備えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１１－１３２９４２号公報

【特許文献2】特開２００３－２３７９０６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、上述の真空ポンプにあっては、ケーシングと封入水との間で生じる摩擦熱や特に高真空域におけるポンプ負荷の増大に伴う発熱などによって封入水温度が次第に上昇し、封入水中の蒸気成分が増えてキャビテーションが発生しやすくなる。また、真空ポンプの減圧開始時等と比較して減圧が進んだ高真空域になることによっても、封入水中の蒸気成分が増えてキャビテーションが発生しやすくなる。このキャビテーションが一要因となり、レシーバタンクの特に高真空域での負圧を定常に維持することは容易ではないのが現状である。その一方、高真空域での負圧を良好に維持し吸引車による作業性を高めたい、という強い市場要求もある。上記課題は、封入水を大量に必要とする水封式真空ポンプにおいては、特に顕著なものとなる。

【0008】

本発明は、上記課題に鑑みてなされ、真空ポンプの封入水温度上昇に伴うキャビテーションの発生を抑制してレシーバタンクの負圧を良好に維持し、以って、作業性を高めることのできる吸引車を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の第１態様に係る吸引車は、回収対象物を回収するレシーバタンクと、前記レシーバタンクを加減圧するための真空ポンプとを備える吸引車であって、前記レシーバタンクと連通可能な吸引管路と、大気圧または大気圧を超える圧力のエアを取り込み可能に設けられた駆動エア取込管路と、前記吸引管路が吸込エア用接続ポートに接続され、前記駆動エア取込管路が駆動エア用接続ポートに接続され、前記真空ポンプの吸込口が吐出ポートに連通されたエジェクタと、前記吸引管路の前記エジェクタより上流側と、前記真空ポンプの吸込口とを連通するバイパス管路と、前記レシーバタンク側から前記真空ポンプの吸込口側へのエアの流れを許容する一方、前記真空ポンプの吸込口側から前記レシーバタンク側へのエアの逆流を防止するように、前記バイパス管路に設けられた逆止弁とを備える。

【0010】

本発明の第１態様に係る吸引車によれば、エジェクタの駆動エアが真空ポンプの吸込口付近に導入されて駆動エアが膨張して圧力が下がるときに当該エアの温度が下がるので、真空ポンプの封入水の温度を低下させることができる。また、減圧が進んで高真空域となっている真空ポンプの吸込口付近よりも圧力の高い駆動エアの働きで吸込口付近の負圧が高くなりすぎないようにすることができる。これにより、キャビテーションの発生を抑制することができる。

【0011】

また、レシーバタンクの減圧開始時等は、バイパス管路の逆止弁より上流側が、バイパス管路の逆止弁より下流側と比較して高圧になって逆止弁が開き、レシーバタンク内のエアが主にバイパス管路を通じて真空ポンプに吸引される。これにより、減圧開始時等にレシーバタンク内に大量に存在しているエアを速やかに真空ポンプに送ることができるので、速やかにレシーバタンク内の圧力を高真空域に到達させることができる。また、レシーバタンクの真空度がある程度高まると、エジェクタによって導入される駆動エアの圧力と当該駆動エアの圧力よりも負圧が高まるレシーバタンク内のエア圧力との差が大きくなる。そのため、バイパス管路の逆止弁より上流側が、バイパス管路の逆止弁より下流側と比較して低圧になって（負圧が高まって）逆止弁が閉じ、レシーバタンク内のエアは、エジェクタのみを通じて、駆動エア取り込み管路から取り込まれる駆動エアとともに、真空ポンプに吸引される。これにより、レシーバタンクの減圧開始時等は、レシーバタンク内に大量に存在しているエアを速やかに外部に排出する一方、レシーバタンクの真空度がある程度高まってからはエジェクタによって導入される駆動エアによるキャビテーションの抑制の効果を最大限に利用することができるので、効率の良い吸引作業が可能となる。

【0012】

また、本発明の第１態様に係る吸引車によれば、アクチュエータによる駆動機構のない逆止弁を用いて、レシーバタンクの減圧開始のときとレシーバタンクの真空度がある程度高まったときとで変化する逆止弁の上流側と下流側の圧力差の変化に基づいて、上記のバイパス管路の開閉動作を自動的に的確なタイミングで行うことができる。

【0013】

本発明の第２態様に係る吸引車は、第１態様に係る吸引車において、前記逆止弁は、ヒンジと、該ヒンジを介して揺動自在に取り付けられた弁体とを有するスイング式逆止弁である。

【0014】

本発明の第３態様に係る吸引車は、第１態様または第２態様に係る吸引車において、前記真空ポンプの作動により前記レシーバタンクが減圧される時にエアを排気する吸排気口に排気音を消音するサイレンサが設置されており、前記駆動エア取込管路は、第１駆動エア取込管路と、第２駆動エア取込管路と、前記第１駆動エア取込管路の下流側と前記第２駆動エア取込管路の下流側とが合流して前記エジェクタの駆動エア用接続ポートに接続された合流管路と、を有し、前記第１駆動エア取込管路の上流側は、前記サイレンサにおいて生じる水分を大気とともに吸い込み可能なように配置されている。

【0015】

本発明の第４態様に係る吸引車は、第１～第３の何れか１つの態様に係る吸引車において、前記真空ポンプの吸込口と前記レシーバタンクとを連通するとともに、前記真空ポンプの吐出口と吸排気口とを連通する吸引切換状態と、前記真空ポンプの吐出口と前記レシーバタンクとを連通するとともに、前記真空ポンプの吸込口と前記吸排気口とを連通する加圧切換状態とに相互に切換可能な四方切換弁を備え、前記エジェクタおよび前記バイパス管路は、前記四方切換弁と前記真空ポンプの吸込口との間に設けられている。

【0016】

本発明の第５態様に係る吸引車は、第１態様または第２態様に係る吸引車において、前記駆動エア取込管路は、第１駆動エア取込管路と、第２駆動エア取込管路と、前記第１駆動エア取込管路の下流側と前記第２駆動エア取込管路の下流側とが合流して前記エジェクタの駆動エア用接続ポートに接続された合流管路と、を有し、前記第２駆動エア取込管路の上流側には、開度調節可能な手動弁が設けられており、前記手動弁は、前記レシーバタンクを加減圧する際に操作される操作パネルに隣接して設けられている。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、真空ポンプの封入水の温度の上昇に伴うキャビテーションの発生を抑制しつつ、レシーバタンクの負圧を良好に維持できる。またレシーバタンクの減圧開始時等は、レシーバタンク内に存在しているエアを速やかに外部に排出する一方、レシーバタンクの真空度がある程度高まってからはエジェクタによって導入される駆動エアによるキャビテーションの抑制の効果を最大限に利用することができる。これにより、作業性を高めることのできる吸引車を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の実施形態に係る吸引車の側面図である。

【図2】本発明の実施形態に係る吸引車の平面図である。

【図3】図１の吸引車におけるレシーバタンク減圧時のエアの流れを示す図である。

【図4】図１の吸引車におけるレシーバタンク加圧時のエアの流れを示す図である。

【図5】図３および図４に示す駆動エア取込管路、バイパス管路、および逆止弁の説明図である。

【図6】図５の逆止弁を示す図であり、図６（ａ）は逆止弁の正面図、図６（ｂ）は図５（ａ）のＡ－Ａ線断面図である。

【図7】図５の駆動エア取込管路の開度調節に用いる操作レバーおよび操作パネルを示す図である。

【図8】水封式真空ポンプの動作を説明するための模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明の実施形態について、添付の図面を参照して説明する。図１および図２に示すように、吸引車１の車台３上のサブフレーム４上に吸引装置２が設けられている。具体的には、サブフレーム４の後部に、汚泥、土砂、廃液等の回収対象物を回収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、回収対象物の吸引口となる開閉弁付の吸引口８と、回収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。

【0020】

そして、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。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が設けられており、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。

【0021】

吸引装置２がレシーバタンク５内に回収対象物を吸引し回収する場合、レシーバタンク５内を減圧し、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内に回収対象物を吸引するようになっている。一方、吸引装置２でレシーバタンク５内の回収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内の回収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内の回収対象物を排出することも可能となっている。

【0022】

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内を加減圧し、エアの流れを発生させる水封式真空ポンプ２５（図２）が設けられている。詳しくは図示しないが、水封式真空ポンプ２５は、吸引車１のＰＴＯ（パワーテイクオフ）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。この水封式真空ポンプ２５の周辺には、水封式真空ポンプ２５に接続された配管類、各種バルブ、レシーバタンク５を加減圧する際に操作される操作パネル１５等が配置されている。

【0023】

図３および図４に示すように、吸引装置２は、１次キャッチャとしてのレシーバタンク５、サイクロンよりなる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、エア切換式四方弁２４（以下、「四方切換弁」という。）、エジェクタ１００、水封式真空ポンプ２５等を有しており、これらが金属製丸鋼管等からなる配管を介して接続されて、レシーバタンク５を加減圧できるようになっている。本実施形態では、３次キャッチャ２１、４次キャッチャ２２および吸排気口を内包したサイレンサ２３が一体に設けられている。これらの機器は、レシーバタンク加減圧配管７により接続されている。尚、上記吸排気口は、レシーバタンク５が減圧されるとき排気口となり、レシーバタンク５が加圧されるとき吸気口となる。

【0024】

レシーバタンク５と２次キャッチャ２０とが第１配管７ａにより接続され、２次キャッチャ２０と３次キャッチャ２１とが第２配管７ｂにより接続され、３次キャッチャ２１と四方切換弁２４の第１ポートａとが第３配管７ｃにより接続され、四方切換弁２４の第２ポートｂとエジェクタ１００の吸込エア用接続ポート１０３とが第４配管７ｄにより接続され、４次キャッチャ２２と四方切換弁２４の第３ポートｃとが第５配管７ｅにより接続され、サイレンサ２３と四方切換弁２４の第４ポートｄとが第６配管７ｆにより接続されている。また、第４配管７ｄから分岐して水封式真空ポンプ２５の吸込口２５ａに接続されるバイパス管路３００が設けられている。また、バイパス管路３００とエジェクタ１００の吐出ポート１０２とが第８配管７ｈにより接続されている。尚、エジェクタ１００は、駆動エアを取り込む駆動エア用接続ポート１０１、駆動エア用接続ポート１０１から取り込んだ駆動エアを吐出する吐出ポート１０２、駆動エアの流れによって内部に引き起こされる圧力低下を利用して吸引対象エア（レシーバタンク５内のエア）を吸い込む吸込エア用接続ポート１０３を有する公知の技術を適用できる。

【0025】

レシーバタンク５を減圧する場合、四方切換弁２４を吸引切換状態にして水封式真空ポンプ２５を駆動する。四方切換弁２４が吸引切換状態に切換えられているとき、第１ポートａと第２ポートｂが連通するとともに、第３ポートｃと第４ポートｄが連通する。その結果、図３に示すように、レシーバタンク５→第１配管７ａ→２次キャッチャ２０→第２配管７ｂ→３次キャッチャ２１→第３配管７ｃ→四方切換弁２４→第４配管７ｄ→エジェクタ１００、第８配管７ｈおよびバイパス管路３００→水封式真空ポンプ２５の吸込口２５ａというエアの流れが形成されるとともに、水封式真空ポンプ２５の吐出口２５ｂ→第７配管７ｇ→４次キャッチャ２２→四方切換弁２４→サイレンサ２３（サイレンサ２３に内包された吸排気口）というエアの流れが形成され、レシーバタンク５のエアがサイレンサ２３から排気される。これにより、レシーバタンク内が次第に減圧されていく。

【0026】

一方、レシーバタンク５を加圧する場合、四方切換弁２４を加圧切換状態にして水封式真空ポンプ２５を駆動する。四方切換弁２４が加圧切換状態に切換えられているとき、第１ポートａと第３ポートｃが連通するとともに、第２ポートｂと第４ポートｄが連通する。その結果、図４に示すように、水封式真空ポンプ２５の吐出口２５ｂ→第７配管７ｇ→４次キャッチャ２２→第５配管７ｅ→四方切換弁２４→第３配管７ｃ→３次キャッチャ２１→第２配管７ｂ→２次キャッチャ２０→第１配管７ａ→レシーバタンク５というエアの流れが形成されるとともに、サイレンサ２３（サイレンサ２３に内包された吸排気口）→第６配管７ｆ→四方切換弁２４→第４配管７ｄ→エジェクタ１００、第８配管７ｈおよびバイパス管路３００→水封式真空ポンプ２５の吸込口２５ａというエアの流れが形成される。これにより、サイレンサ２３から取り込まれたエアがレシーバタンク５に送られてレシーバタンク５内が次第に加圧されていく。

【0027】

すなわち、四方切換弁２４を吸引切換状態に切り換えることにより、水封式真空ポンプ２５の吸込口２５ａとレシーバタンク５とを連通するとともに、水封式真空ポンプ２５の吐出口２５ｂとサイレンサ２３とを連通する。他方、四方切換弁２４を加圧切換状態に切換えることにより、水封式真空ポンプ２５の吐出口２５ｂとレシーバタンク５とを連通するとともに、水封式真空ポンプ２５の吸込口２５ａとサイレンサ２３とを連通する。

【0028】

エジェクタ１００およびバイパス菅路３００は、四方切換弁２４と水封式真空ポンプ２５の吸込口２５ａとの間に設けられているので、四方切換弁２４が吸引切換状態と加圧切換状態の何れにあっても、エジェクタ１００およびバイパス菅路３００内を流れるエアの向きを同じ方向とすることができる。

【0029】

吸引装置２は、図３ないし図５に示すように、第１駆動エア取込管路２０１、第２駆動エア取込管路２０２および合流管路２０３を備えている。第１駆動エア取込管路２０１は、サイレンサ２３の内部における水の集まりやすい位置に大気取込口を有し、サイレンサ２３内部に集まった水を大気とともに吸込み可能となっている。

【0030】

第２駆動エア取込管路２０２は、図１及び図７に示すように、レシーバタンク５を加減圧する際に操作される操作パネル１５に隣接する位置に大気取込口２０２ａを有している。また、第２駆動エア取込管路２０２の大気取込口２０２ａ近傍には開度調節可能な手動弁２０４が設けられており、手動弁２０４を操作するための操作レバー２０４ａが操作パネル１５に隣接する配置となっている。

【0031】

合流管路２０３は、第１駆動エア取込管路２０１の下流側と第２駆動エア取込管路２０２の下流側とが合流してなる管路であり、この合流管路２０３の下流側はエジェクタ１００の駆動エア用接続ポート１０１に接続されている。

【0032】

バイパス管路３００は、図５に示す例では、符号Ａが示す範囲に相当する。バイパス管路３００はエジェクタ１００より上流側にある第４配管７ｄと水封式真空ポンプ２５の吸込口２５ａとを連通している。バイパス管路３００は、上流側から鉛直下方に延びて水平方向に向きを変える第１バイパス配管３０１と、下流側から鉛直上向に延びて水平方向に向きを変える第２バイパス配管３０２とを有し、第１バイパス配管３０１の下流端と第２バイパス配管３０２の上流端は、互いにフランジ接合されている。接合された第１バイパス配管３０１および第２バイパス配管３０２は、略Ｓ字状をなしている。

【0033】

バイパス管路３００は、エジェクタ１００内部のエア通路よりも格段に大きな配管径を有し、エジェクタ１００内部に比べ、流路抵抗が格段に小さくなっている。尚、第２バイパス配管３０２の配管径は第１バイパス配管３０１の配管径よりも大きく、かつ、第１バイパス配管３０１の内側底面部と第２バイパス配管３０２の内側底面部とが一致するように位置合わせされている。このため、図５に示すように、第１バイパス配管３０１の中心線Ｃ１と第２バイパス配管３０２の中心線Ｃ２とが互いに上下にずれている。

【0034】

それぞれ水平方向を向いた第１バイパス配管３０１の下流端部と、第２バイパス配管３０２の上流端部との間（以下「バイパス管路３００の水平部」ともいう。）には、逆止弁４００が設けられている。本実施形態では、逆止弁４００として、ヒンジ４０２と、ヒンジ４０２を介して揺動自在に取り付けられた弁体４０３とを有するスイング式逆止弁が設けられている。スイング式逆止弁は、例えば図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、円環状の弁座４０１と、弁座４０１の上部に設けられたヒンジ４０２と、ヒンジ４０２を介して揺動自在に軸支された円盤状の弁体４０３とを有する。円盤状の弁体４０３は自重でその先端とヒンジ４０２とを結ぶ直線が鉛直方向を向くように垂下されるようになっている。スイング式の逆止弁４００は、弁体４０３が鉛直方向を向いたときに弁体４０３が閉じた状態になるように、弁座４０１の主面を鉛直方向に向けて配設される。

【0035】

逆止弁４００は、弁座４０１における周縁部が第１バイパス配管３０１のフランジ部３０１ａと第２バイパス配管３０２のフランジ部３０２ａとに挟持されている。逆止弁４００の弁体４０３は、レシーバタンク５側から水封式真空ポンプ２５の吸込口２５ａ側へ流れるエアによって開弁し、水封式真空ポンプ２５の吸込口２５ａ側からレシーバタンク５側へ流れるエアによっては管路を閉塞する。すなわち、逆止弁４００は、レシーバタンク５側から水封式真空ポンプ２５の吸込口２５ａ側へのエアの流れを許容する一方、水封式真空ポンプ２５の吸込口２５ａ側からレシーバタンク５側へのエアの逆流を防止するように設けられている。尚、図６（ａ）に示すように、弁座４０１の開口の中心線Ｃ３は、第２バイパス配管３０２の中心線Ｃ２よりも下方に位置している。

【0036】

尚、弁座４０１と第１バイパス配管３０１のフランジ部３０１ａとの間ならびに弁座４０１と第２バイパス配管３０２のフランジ部３０２ａとの間には、エア漏れを防止するために、リング状のシール材が介設されている。

【0037】

次いで、吸引装置２の動作について説明する。

【0038】

まず、吸引車１の走行を停止した状態で、運転室１３等に設けられたＰＴＯ（パワーテイクオフ）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真空ポンプ２５に供給されるようになる。

【0039】

次いで、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、図３に示すように四方切換弁２４が切り換わり、水封式真空ポンプ２５の作動と共に、第１配管７ａ、２次キャッチャ２０、第２配管７ｂ、３次キャッチャ２１、第３配管７ｃ、四方切換弁２４、第４配管７ｄ、バイパス管路３００（エジェクタ１００および第８配管７ｈ）を介して、レシーバタンク５内のエアが水封式真空ポンプ２５に吸引される。その結果、図示しない吸引ホースおよび吸引口８を通じてレシーバタンク５に回収対象物が吸引回収される。

【0040】

水封式真空ポンプ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、四方切換弁２４、およびサイレンサ２３（サイレンサ２３が内包する吸排気口）を介して外部に排気される。

【0041】

尚、吸引切換状態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、四方切換弁２４が中正切換状態に切り換わる。また、中正切換状態から加圧切換状態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、四方切換弁２４が加圧切換状態に切り換わる。

【0042】

レシーバタンク５の減圧開始時等においては、レシーバタンク５から多量のエアが吸引され、第１配管７ａ、２次キャッチャ２０、第２配管７ｂ、３次キャッチャ２１、第３配管７ｃ、四方切換弁２４および第４配管７ｄを介してエジェクタ１００にエアが吸い込まれる。同時に、エジェクタ１００よりバイパス管路３００の方が格段に流路抵抗が小さいことから、逆止弁４００の弁体４０３は、高圧側となるレシーバタンク５側から低圧側となる水封式真空ポンプ２５の吸込口２５ａ側へ流れるエアによって押し開けられる。その結果、水封式真空ポンプ２５に吸込まれるエアの大部分がバイパス管路３００を経由することとなる。このように、レシーバタンク５の減圧開始後、レシーバタンク５内の負圧が十分に高まるまでの間、レシーバタンク５からエジェクタ１００を迂回するバイパス管路３００を通じて大流量のエアが吸引され、速やかにレシーバタンク５内の圧力を高真空域に到達させることができる。

【0043】

その後、レシーバタンク５内の負圧がある程度高まると、水封式真空ポンプ２５の吸い込むエア量が減って、逆止弁４００の弁体４０３は、流れるエアによって押し開けられなくなる。すると水封式真空ポンプ２５の吸い込むエアは全てエジェクタ１００のみを通過するものとなる。エジェクタ１００は駆動エアを取り込むことで第４配管７ｄ側の負圧を高める働きをするので、第４配管７ｄおよび第１バイパス配管３０１の負圧が高まる。逆に駆動エアを取り込んだ第８配管７ｈ側は負圧を低める働きをするので、第８配管７ｈおよび第２バイパス配管３０２の負圧は低くなる。そのため、第２バイパス配管３０２側の方が第１バイパス配管３０１側よりも高圧になることによって、逆止弁４００の弁体４０３は、より閉側への力が働く。

【0044】

レシーバタンク５内の負圧が高まってくると、水封式真空ポンプ２５の負荷が増大して発熱が大きくなり、水封式真空ポンプ２５の封入水の水温が上昇しやすくなる。また、負圧が高まると封入水は蒸発しやすくなり、キャビテーションが発生しやすくなる。本実施形態では、後述する、エジェクタ１００の作用によってこれらの問題を解決している。

【0045】

すなわち、エジェクタ１００は、レシーバタンク５と連通する吸引管路のみならず、駆動エア取込管路２００とも連通しているため、第１駆動エア取込管路２０１および第２駆動エア取込管路２０２から取り込まれた大気圧の外気もエジェクタ１００を通って水封式真空ポンプ２５の吸込口２５ａに吸い込まれる。

【0046】

外気は、水封式真空ポンプ２５内部の封入水よりも温度が低いため、水封式真空ポンプ２５内部に外気が取り込まれると封入水の温度が下がる。また、当該外気が水封式真空ポンプ２５の吸込口２５ａ付近に導入される際に膨張して圧力が下がることによって当該外気の温度が下がるので、水封式真空ポンプ２５の封入水の温度が下がる。また、水封式真空ポンプ２５内部に外気が取り込まれることにより、水封式真空ポンプ２５内部の気圧が上昇する。そのため、封入水の温度上昇と水封式真空ポンプ２５内部の気圧低下に伴うキャビテーションを効果的に抑制してレシーバタンク５の負圧を良好に維持することができるようになる。

【0047】

また、水封式真空ポンプ２５内には、サイレンサ２３に溜まった水も駆動エア取込管路２００の第１駆動エア取込管路２０１を通って送られてくるため、水封式真空ポンプ２５の稼働とともに失われる封入水を補充することができるとともに、封入水の温度を下げる効果も得られる。

【0048】

以上に説明した吸引車１によれば、上述した効果の他、以下に説明する効果も奏される。

【0049】

逆止弁４００は、ヒンジ４０２に軸支された揺動自在な弁体４０３を持つスイング式逆止弁であることから、レシーバタンク５の減圧開始のときとレシーバタンク５の負圧がある程度高まったときとで変化する逆止弁４００の上流側と下流側の圧力差の変化に基づいて、上述したバイパス管路３００の開閉動作が自動的にかつ的確なタイミングで実行される。また、スイング式逆止弁は、構成が簡素であり、エアの流れを外部から制御する方式と比べて、低コスト化や不具合頻度低下も図られる。

【0050】

また、エジェクタ１００およびバイパス管路３００は、四方切換弁２４と水封式真空ポンプ２５の吸込口２５ａとの間に設けられているので、四方切換弁２４が吸引切換状態と加圧切換状態の何れにあっても、エジェクタ１００およびバイパス管路３００内を流れるエアの向きを同じ方向とすることができる。これにより、バイパス管路３００に設ける逆止弁４００の向きを吸引切換状態と加圧切換状態とで異なるものに変更する必要がない。

【0051】

また、逆止弁４００の下流側に設けられる第２バイパス配管３０２は、逆止弁４００の上流側に設けられる第１バイパス配管３０１よりも配管径が大きく設定されているので、逆止弁４００の弁体４０３の動作を妨げにくいものとなっている。このため、使用できる逆止弁の種類のバリエーションを増やすことができる。

【0052】

また、第２駆動エア取込管路２０２に手動弁２０４が設けられているので、手動弁２０４を閉側に調整することで、バイパス管路３００を通じて水封式真空ポンプ２５に吸込まれるエアの流量を増し、レシーバタンク５内から吸引されるエアの流量を増やすことができる。一方、手動弁２０４を開側に調整することで、第２駆動エア取込管路２０２を通じて水封式真空ポンプ２５に吸込まれる大気の流量を増やして、キャビテーションを抑制し、レシーバタンク５の負圧を高めることができる。

【0053】

また、手動弁２０４を操作する操作レバー２０４ａが操作パネル１５の近傍に設けられているので、操作パネル１５を見ながら上記の調節が可能になり作業性も良好となる。

【0054】

以上、本発明に係る吸引車の一実施形態を説明したが、具体的な構成については、本実施形態に限られるものではない。

【0055】

例えば、本実施形態では、逆止弁４００としてスイング式逆止弁を用いる例を示したが、エアの流れに対して垂直方向にスライド移動する弁体を有するリフト式逆止弁を用いてもよい。また、本実施形態では、バイパス管路３００の中心線が水平方向を向く部位に逆止弁４００を設けることで、弁体４０３が鉛直下方に垂下したときに、管路を閉塞するようにしているが、弁体４０３を閉じる方向に付勢するスプリング等を用い、バイパス管路３００のその他の部位に逆止弁４００を設けるようにしてもよい。

【0056】

駆動エア取込管路２００は、第１駆動エア取込管路２０１と第２駆動エア取込管路２０２の２つ設ける例を示したが、さらに多くの駆動エア取込管路を設けるようにしてもよい。尚、各種の配管の材質については、金属製または合成樹脂製など、適宜選択しうる。

【0057】

また、本実施形態では、水封式真空ポンプ２５の吸込口２５ａとレシーバタンク５とを連通するとともに、水封式真空ポンプ２５の吐出口２５ｂと、吐出口２５ｂから吐出されるエアを排気するサイレンサ２３内包の吸排気口とを連通する吸引切換状態と、水封式真空ポンプ２５の吐出口２５ｂとレシーバタンク５とを連通するとともに、水封式真空ポンプ２５の吸込口２５ａと、吸込口２５ａに吸込まれるエアを導入するサイレンサ２３内包の吸排気口とを連通する加圧切換状態とに相互に切換可能な四方切換弁２４を備えていた。本発明はこれに限らず、吸引切換状態と加圧切換状態とに切換可能な配管および切換弁の構成であれば、四方切換弁を備えていなくても良い。例えば、切換弁にはバタフライ弁も利用可能である。

【0058】

また、本実施形態では、吸引車１の真空ポンプとして水封式真空ポンプ２５を採用したもので説明を行ったが、本発明はこれに限らず、真空ポンプとしてルーツ式真空ポンプを採用してもよい。

【産業上の利用可能性】

【0059】

本発明は、回収対象物を回収するレシーバタンクと、レシーバタンクを加減圧するための真空ポンプとを備える吸引車に適用できる。

【符号の説明】

【0060】

１ 吸引車
５ レシーバタンク
１５ 操作パネル
７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ，２０，２１，２４ 吸引管路
２３ サイレンサ（サイレンサ）
２４ エア切換式四方弁（四方切換弁）
２５ 水封式真空ポンプ（真空ポンプ）
２５ａ 水封式真空ポンプの吸込口
２５ｂ 水封式真空ポンプの吐出口
１００ エジェクタ
１０１ 駆動エア用接続ポート
１０２ 吐出ポート
１０３ 吸込エア用接続ポート
２００ 駆動エア取込管路
２０１ 第１駆動エア取込管路
２０２ 第２駆動エア取込管路
２０３ 合流管路
２０４ 手動弁
３００ バイパス管路
４００ 逆止弁
４０２ ヒンジ
４０３ 弁体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】