特開 2025-16271 鉄道車両用汚物抜き取り装置

(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】P2025016271

(43)【公開日】2025-01-31

(54)【発明の名称】鉄道車両用汚物抜き取り装置

(51)【国際特許分類】

   E03F 7/00 20060101AFI20250124BHJP

   B61D 35/00 20060101ALI20250124BHJP

【ＦＩ】

E03F7/00

B61D35/00 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023119433

(22)【出願日】2023-07-21

(71)【出願人】

【識別番号】513090150

【氏名又は名称】株式会社旭テクノ

(74)【代理人】

【識別番号】110001276

【氏名又は名称】弁理士法人小笠原特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】狹間 克巳

【テーマコード（参考）】

2D063

【Ｆターム（参考）】

2D063EA00

(57)【要約】

【課題】鉄道車両の汚物タンクと汚水枡との連通状態の確認を容易に行うことができる汚物抜き取り装置を提供する。
【解決手段】本発明に係る汚物抜き取り装置は、上面に開口部を有する箱形形状の汚水枡と、汚水枡の開口部を覆う蓋と、蓋に取り付けられ、汚水枡に鉄道車両の汚物タンクから抜き取られた汚物を導入するための管状の汚物抜き取りアームと、汚物抜き取りアームの先端部に取り付けられ、鉄道車両の汚物タンクの排出口に接続可能なサクションホースと、汚水枡の外部において、汚物抜き取りアームの途中に取り付けられる給水確認弁とを備える。給水確認弁は、軸体と、軸体を中心として回転可能な開閉蓋と、開閉蓋に取り付けられ、軸体を中心として開閉蓋と一体的に回転可能なバランスウェイトとを含み。開閉蓋は、汚物抜き取りアーム内の汚水の流量の増加に伴って、バランスウェイトの位置を変化させる。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

鉄道車両用の汚物抜き取り装置であって、
上面に開口部を有する箱形形状の汚水枡と、
前記汚水枡の前記開口部を覆う蓋と、
前記蓋に取り付けられ、前記汚水枡に前記鉄道車両の汚物タンクから抜き取られた汚物を導入するための管状の汚物抜き取りアームと、
前記汚物抜き取りアームの先端部に取り付けられ、前記鉄道車両の前記汚物タンクの排出口に接続可能なサクションホースと、
前記汚水枡の外部において、前記汚物抜き取りアームの途中に取り付けられる給水確認弁とを備え、
前記給水確認弁は、
前記汚物抜き取りアームの外方に配置された軸体と、
前記軸体を中心として回転可能となるように前記軸体に取り付けられ、前記汚物抜き取りアームの内部を閉じた第１の回転位置と、前記汚物抜き取りアームの内部を開いた第２の回転位置との間で回転可能な開閉蓋と、
前記開閉蓋に取り付けられ、前記軸体を中心として前記開閉蓋と一体的に回転可能なバランスウェイトとを含み、
前記開閉蓋は、前記開閉蓋に対して前記汚物抜き取りアームの内部から加えられる力の大きさが第１の閾値以下である場合、前記第１の回転位置に位置し、前記開閉蓋に対して前記汚物抜き取りアームの内部から加えられる力の大きさが前記第１の閾値より大きい第２の閾値以上である場合、前記第２の回転位置に位置し、前記第１の回転位置から前記第２の回転位置までの移動に伴って、前記バランスウェイトの位置を変化させる、汚物抜き取り装置。

【請求項2】

前記給水確認弁の上側に取り付けられるリミットスイッチを備え、
前記開閉蓋が前記第２の回転位置にあるときに、前記バランスウェイトが前記リミットスイッチをオン状態とする、請求項１に記載の汚物抜き取り装置。

【請求項3】

工業用水道に接続され、前記鉄道車両の前記汚物タンクの給水口に接続可能な注水ホースと、前記リミットスイッチに電気的に接続される電磁弁とを有し、前記注水ホースを介して前記汚物タンクに洗浄水を注水可能な給水装置を更に備え、
前記リミットスイッチがオン状態となることにより前記電磁弁を開放する、請求項２に記載の汚物抜き取り装置。

【請求項4】

前記リミットスイッチに電気的に接続され、前記リミットスイッチがオン状態になると、前記給水確認弁が開状態となったことを報知する報知装置を備える、請求項２に記載の汚物抜き取り装置。

【請求項5】

前記汚水枡の内部に所定量の汚水を貯留するための貯留部が設けられていない、請求項１～４のいずれかに記載の汚物抜き取り装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、鉄道車両の汚物タンクから汚物を抜き取るための汚物抜き取り装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、鉄道車両のトイレに設置される汚物タンクが記載されている。特許文献１に記載の汚物タンクには、汚物タンクに溜まった汚物を排出するための開閉コックが設けられている。

【0003】

図４は、従来の汚物抜き取り装置の概略構成を示す模式図である。

【0004】

汚物抜き取り装置９０は、車両基地に設けられており、鉄道車両の汚物タンクから汚物を抜き取るために用いられる。汚物抜き取り装置９０は、地中に埋設された汚水枡９１と、汚水枡９１の上部の開口部を閉鎖する蓋９２ａ及び９２ｂと、蓋９２ａの中央部に設けられた開口に挿入され、図示しないボルト等の固定手段で蓋９２ａに固定される管状の汚物抜き取りアーム９３と、汚物抜き取りアーム９３の外方端部に接続されたサクションホース９４と、サクションホース９４の先端部に取り付けられたカップラー９５とを備える。図４の例では、サクションホース９４は、カップラー９５に接続されたチェーン９６を用いて車両基地に設けられたフックに吊り下げられている。汚水枡９１の内部には、下水道に通じる開口部９７と、汚水枡９１の内部を区画する隔壁９８が設けられている。

【0005】

汚水枡９１は、トラップ枡であり、隔壁９８で区画されたトラップ部９９には常時汚水が貯留されている。汚物抜き取りアーム９３を通じて汚水枡９１内に導入された汚水は、トラップ部９９に注入され、トラップ部９９から溢れた汚水が開口部９７を通じて下水道に流れる。汚物抜き取りアーム９３の下端は、トラップ部９９に貯留された汚水の水面下内部に配置されており、汚水枡９１内の硫化水素やアンモニア等のガスが汚物抜き取りアーム９３を通じて放出されることが防止されている。

【0006】

鉄道車両の汚物タンクから汚物を抜き取る際は、吊り下げ用のチェーン９６をフックから取り外し、カップラー９５を鉄道車両の汚物タンクの排出口に接続し、開閉コックを開く。汚物タンクには給水用の給水口が設けられており、給水口に接続した給水装置を用いて工業用水を注入する。注入した工業用水により、汚物タンク内の汚物を流し出すと共に、汚物タンク内の洗浄を行う。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２００６－１０３５８７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

汚物タンクへの工業用水の注入は、必ず汚物タンクと汚水枡が連通している（汚水を汚水枡に流せる）状態で行う必要がある。仮に、汚物タンクの排出口の開閉コックを閉じたままの状態で汚物タンクに工業用水を注入してしまうと、汚物タンクが溢れて、車両内の排水口から汚水が逆流する。逆流した汚水は、車両を汚染してしまうだけでなく、車両の下部にある電気系統を故障させる可能性がある。

【0009】

それ故に、本発明は、鉄道車両の汚物タンクと汚水枡との連通状態の確認を容易に行うことができる汚物抜き取り装置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】

【0010】

本発明は、鉄道車両用の汚物抜き取り装置であって、上面に開口部を有する箱形形状の汚水枡と、汚水枡の開口部を覆う蓋と、蓋に取り付けられ、汚水枡に鉄道車両の汚物タンクから抜き取られた汚物を導入するための管状の汚物抜き取りアームと、汚物抜き取りアームの先端部に取り付けられ、鉄道車両の汚物タンクの排出口に接続可能なサクションホースと、汚水枡の外部において、汚物抜き取りアームの途中に取り付けられる給水確認弁とを備え、給水確認弁は、汚物抜き取りアームの外方に配置された軸体と、軸体を中心として回転可能となるように軸体に取り付けられ、汚物抜き取りアームの内部を閉じた第１の回転位置と、汚物抜き取りアームの内部を開いた第２の回転位置との間で回転可能な開閉蓋と、開閉蓋に取り付けられ、軸体を中心として開閉蓋と一体的に回転可能なバランスウェイトとを含み、開閉蓋は、開閉蓋に対して汚物抜き取りアームの内部から加えられる力の大きさが第１の閾値以下である場合、第１の回転位置に位置し、開閉蓋に対して汚物抜き取りアームの内部から加えられる力の大きさが第１の閾値より大きい第２の閾値以上である場合、第２の回転位置に位置し、第１の回転位置から第２の回転位置までの移動に伴って、バランスウェイトの位置を変化させるものである。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、鉄道車両の汚物タンクと汚水枡との連通状態の確認を容易に行うことができる汚物抜き取り装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】実施形態に係る汚物抜き取り装置の概略構成を示す模式図

【図2】図１に示した”Ｘ”部分の拡大図

【図3】図２に示した”Ｙ”部分の模式断面図

【図4】従来の汚物抜き取り装置の概略構成を示す模式図

【発明を実施するための形態】

【0013】

図１は、実施形態に係る汚物抜き取り装置の概略構成を示す模式図であり、図２は、図１に示した”Ｘ”部分の拡大断面図であり、図３は、図２に示した”Ｙ”部分の模式断面図である。

【0014】

汚物抜き取り装置１００は、車両基地に設けられており、鉄道車両の汚物タンクから汚物を抜き取るために用いられる。汚物抜き取り装置１００は、汚水枡１と、蓋２と、汚物抜き取りアーム３と、サクションホース１１と、給水確認弁４と、リミットスイッチ５とを備える。

【0015】

尚、図示を省略しているが、車両基地には、鉄道車両の汚物タンクに設けられた工業用水注入用の給水口に接続可能な注水ホースを有し、工業用水道に接続された給水装置が設けられる。本実施形態では、給水装置には、電気的に開閉可能な電磁弁が設けられている。

【0016】

汚水枡１は、コンクリートにより形成され、地中に埋設される。汚水枡１の上面には開口部が設けられている。汚水枡１は、箱形形状を有し、側面に下水道に通じる開口部９が設けられている。図１に示す汚水枡１には、図４に示したようなトラップ部を構成する隔壁が設けられていない。

【0017】

蓋２は、金属またはコンクリートからなり、汚水枡１の上部の開口部を覆って塞いでいる。蓋２には、汚物抜き取りアーム３の下端部を挿通させるための開口部が設けられている。

【0018】

汚物抜き取りアーム３は、鉄道車両の汚物タンクから抜き取った汚物を汚水枡１内に導入するためのパイプ状の部材である。本実施形態では、汚物抜き取りアーム３の下端部は汚水枡１の内部に挿入されている。

【0019】

サクションホース１１は、汚物抜き取りアーム３に取り付けられており、鉄道車両の汚物タンクの排出口に接続可能なカップラー１２を有する。図１の例では、サクションホース１１は、カップラー１２に接続されたチェーン１３を用いて車両基地に設けられたフックに吊り下げられている。

【0020】

給水確認弁４は、汚水枡１の外部において汚物抜き取りアーム３に取り付けられている。給水確認弁４は、軸体６と、開閉蓋７と、バランスウェイト８とを有する。

【0021】

軸体６は、略水平方向に延びるように配置されており、汚物抜き取りアーム３に取り付けられている。

【0022】

開閉蓋７は、軸体６を中心として回転可能となるように軸体６に取り付けられている。開閉蓋７は、汚物抜き取りアーム３の内部を閉じた第１の回転位置（図３の実線で示す位置）と、汚物抜き取りアーム３の内部を開いた第２の回転位置（図３の破線で示す位置）との間で回転可能である。

【0023】

バランスウェイト８は、軸体６を挟んで開閉蓋７と反対側に配置され、開閉蓋７に接続されている。バランスウェイト８は、開閉蓋７と一体となって軸体６を中心として回転可能である。バランスウェイト８は、汚物抜き取りアーム３の内部から開閉蓋７に加えられる力の大きさに応じて、開閉蓋７の回転位置を変化させる。汚物抜き取りアーム３の内部から開閉蓋７に加えられる力は、汚物抜き取りアーム３を流れる汚水により加えられる力である。

【0024】

図３において実線で示すように、汚物抜き取りアーム３内に汚水が流入していない状態においては、バランスウェイト８の自重により開閉蓋７には、図３において軸体６を中心として時計回り方向のモーメントが働く。そのため、開閉蓋７は、実線で示す第１の回転位置において汚物抜き取りアーム３内の凸部に押し当てられ、汚物抜き取りアーム３の内部を閉鎖している。

【0025】

リミットスイッチ５は、給水確認弁４の上側に取り付けられている。リミットスイッチ５は、給水装置の電磁弁（図示せず）に電気的に接続され、電磁弁を開閉するための電気スイッチとして機能する。リミットスイッチ５は、物理動作を検出するためのレバー１０を有する。開閉蓋７が第２の回転位置（図３の破線）にあるときに、バランスウェイト８がレバーを押し上げることでリミットスイッチ５をオン状態とし、給水装置の電磁弁を開状態とする。

【0026】

本実施形態に係る汚物抜き取り装置１００を用いた汚物の抜き取り作業は以下のように行う。まず、サクションホース１１に設けられたカップラー１２を鉄道車両の汚物タンクの排出口に接続する。また、給水装置の給水ホースを鉄道車両の汚物タンクの給水口に接続する。給水口に開閉コックがある場合は、開状態とする。この段階では、電磁弁が閉状態である。次に、排出口の開閉コックを開いて汚物タンクからの汚水の排出を開始する。

【0027】

汚物抜き取りアーム３に汚水が注入されると、汚水の落下に伴う押圧力が開閉蓋７に加わる。汚物抜き取りアーム３を流れる汚水によって開閉蓋７に加えられる力の大きさが第１の閾値を超えると、開閉蓋７は軸体６を中心として図３における反時計回り方向に回転を始める。開閉蓋７に加えられる力の大きさが第１の閾値を超えた状態では、汚物抜き取りアーム３から汚水枡１に汚水が流れ込み、汚水枡１の側面に設けられた開口部９を通じて汚水が下水道に流れる。汚物抜き取りアーム３を流れる汚水の流量が増加すると、開閉蓋７は軸体６を中心として図３における反時計回り方向に更に回転する。汚物抜き取りアーム３を流れる汚水によって開閉蓋７に加えられる力の大きさが第１の閾値より大きい第２の閾値を超えると、開閉蓋７は二点鎖線で示す第２の回転位置まで移動し、給水確認弁４が開状態となる。

【0028】

給水確認弁４の開閉蓋７が第１の位置から第２の位置へと移動するのに伴い、開閉蓋７は、バランスウェイト８を図３の破線で示す位置まで移動させ、レバー１０を押し上げることでリミットスイッチ５をオンさせる。リミットスイッチ５がオンになることにより給水装置の電磁弁が開状態となって、汚物タンクへの工業用水の給水が開始し、汚物タンクからの汚物の排出が促進する。

【0029】

その後、手動で給水装置の給水を停止させる。汚物タンクへの工業用水の注入を停止させると、汚物抜き取りアーム３への汚水の流入が止まる。汚物抜き取りアーム３を流れる汚水によって開閉蓋７に加えられる力の大きさが第１の閾値以下となると、開閉蓋７は、バランスウェイト８の自重によって第１の回転位置に復帰し、汚物抜き取りアーム３の内部を閉鎖した状態となる。開閉蓋７が第１の回転位置に戻ることで、リミットスイッチ５もオフとなる。

【0030】

以上説明したように、本実施形態に係る汚物抜き取り装置１００は、汚水枡１内に汚水を導入するための汚物抜き取りアーム３に、バランスウェイト８を有する給水確認弁４が設けられている。給水確認弁４の開閉蓋７は、汚物抜き取りアーム３を流れる汚水の流量の増加に伴って第１の回転位置から第２の回転位置まで移動し、バランスウェイト８の位置を変化させる。本実施形態では、開閉蓋７が第２の回転位置にあるときに、バランスウェイト８がリミットスイッチ５をオンにして給水装置からの給水を自動的に開始する。この構成によれば、汚物タンクから汚水枡１までの連通状態の確認のために給水確認弁４を利用することができ、汚物タンクと汚水枡１とが確実に連通した状態で工業用水の給水を開始することができる。したがって、汚物タンクと汚水枡１とが連通していない状態での給水を防止し、汚水の逆流による車両の汚染や電気系統の故障の可能性を提言することができる。

【0031】

また、汚水枡１内の有毒ガス・有臭ガスの逆流を防止することが不可欠であるため、汚水抜き取り装置には、従来、図４に示したような汚水枡（トラップ枡）が使用されてきた。汚水抜き取り装置は、車両編成に合わせて複数台埋設することが必要であるが、図４に示した構造の汚水枡はトラップ部を有するため大型であり、汚水枡の設置スペースが多く必要となる上、設置に要するコストも高くなる。

【0032】

本実施形態に係る汚物抜き取り装置１００においては、汚物抜き取りアーム３を流れる汚水の流量が一定以上となると開閉蓋７が開き、汚物抜き取りアーム３を流れる汚水の流量が減少し、汚水から開閉蓋７に加えられる力の大きさが第１の閾値以下になると汚物抜き取りアーム３を閉鎖するように構成されている。つまり、汚物タンクからの汚物の抜き取り時に容易に給水確認弁４を開いて汚水を汚水枡１に流入させることができ、不使用時には給水確認弁４で自動的に汚物抜き取りアーム３の下端を閉鎖することができる。給水確認弁４が第１の回転位置にあるときは汚物抜き取りアーム３を閉鎖して汚水枡１からのガスの逆流を防止できるため、図４に示した従来のトラップ枡のようにトラップ部（貯留部）が不要であり、汚水枡１の小型化を図ることができる。

【0033】

車両基地には、１編成の車両に備わる複数の汚物タンクに対応して複数台の汚物抜き取り装置が設けられる。本実施形態に係る汚物抜き取り装置１００であれば、汚水枡１を小型化することができるため、汚水枡１からのガスの逆流を防止しつつ、汚水枡１の埋設に要するスペースと設置費用を低減することが可能となる。

【0034】

上記の実施形態では、リミットスイッチ５を用いて給水装置の電磁弁を自動的にオンすることができる構成を説明したが、以下のような変形例を採用することも可能である。

【0035】

（変型例１）
リミットスイッチ５と給水装置の電磁弁を省略しても良い。この場合でも、汚物抜き取りアーム３への汚水の流入に伴って開閉蓋７がバランスウェイト８の位置を変化させるため、汚物タンクと汚水枡１との連通状態を視覚的に把握することが可能である。作業者はバランスウェイト８の位置が第２の位置にあることを確認した上で、給水を開始すれば良く、汚物タンクと汚水枡１とが連通していない状態での給水が行われる可能性を低減することができる。

【0036】

（変形例２）
給水装置の電磁弁を省略し、リミットスイッチ５に電気的に接続される報知装置を設けても良い。報知装置は、給水確認弁４が開状態となったことを報知するための装置であり、例えば、音や光、画像、振動等を出力できる装置を利用できる。この構成によれば、作業者は、汚物タンクと汚水枡１との連通状態の把握を容易に行うことができ、汚物タンクと汚水枡１とが連通していない状態での給水が行われる可能性を低減することができる。

【0037】

以上説明したように、本発明によれば、給水確認弁４を利用して、鉄道車両の汚物タンクと汚水枡との連通状態の確認を容易に行うことができる汚物抜き取り装置１００を実現できる。

【0038】

尚、上述した第１の閾値及び第２の閾値は、開閉蓋７及びバランスウェイト８のそれぞれの質量、開閉蓋７及びバランスウェイト８のそれぞれの軸体６（回転中心）からの腕の長さ、開閉蓋７を開くために必要な汚水の流量の設計値に基づいて適宜設定することができる。

【0039】

また、本発明は、鉄道車両の汚物タンクから汚物を抜き取るための汚物抜き取り装置だけでなく、鉄道車両以外の車両や航空機の汚物タンクや、トラックに荷積みされた簡易トイレ等の汚物タンクから汚物を抜き取るための汚物抜き取り装置に適用することも可能である。

【産業上の利用可能性】

【0040】

本発明は、汚物タンクから汚物を抜き取るための汚物抜き取り装置に利用でき、特に、車両基地に設けられる鉄道車両用の汚物抜き取り装置として好適に利用できる。

【符号の説明】

【0041】

１ 汚水枡
２ 蓋
３ 汚物抜き取りアーム
４ 給水確認弁
５ リミットスイッチ
６ 軸体
７ 開閉蓋
８ バランスウェイト

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】