(57)【要約】【課題】現場条件の如何に関わらず、水路の堆積物を効率よく除去する。【解決手段】水路堆積物除去装置１０は、圧縮空気を噴射して堆積物Ｓを解砕するための噴射機構１２と、噴射機構１２により解砕された堆積物Ｓを、圧縮空気を利用して吸引するエジェクタ機構１４と、噴射機構１２及びエジェクタ機構１４を搭載する運搬車２０と、供給ホース３２を介して、噴射機構１２とエジェクタ機構１４とに圧縮空気を供給するための圧縮空気供給手段３０と、エジェクタ機構１４により吸引された堆積物Ｓを、エジェクタ機構１４に供給された圧縮空気を利用して圧送するための配管４０とを含んでいる。このため、圧縮空気を利用することで人力による作業を大幅に削減しながら、水路までの進入路の幅、水路の幅、作業用通路の有無等の現場条件に関わらず、運搬車２０を進入路や水路内で移動させて、水路の堆積物Ｓを効率よく除去することが可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水路堆積物除去装置であって、
高圧流体を噴射して堆積物を解砕するための噴射機構と、
該噴射機構により解砕された堆積物を、圧縮空気を利用して吸引するエジェクタ機構と、
前記噴射機構及び前記エジェクタ機構を搭載する運搬車と、
供給ホースを介して、前記エジェクタ機構に圧縮空気を供給するための圧縮空気供給手段と、
前記エジェクタ機構により吸引された堆積物を、前記エジェクタ機構に供給された圧縮空気を利用して圧送するための配管と、を含むことを特徴とする水路堆積物除去装置。
【請求項２】
前記噴射機構は、前記高圧流体として圧縮空気を噴射するものであり、
前記圧縮空気供給手段は、前記噴射機構と前記エジェクタ機構との双方に圧縮空気を供給することを特徴とする請求項１記載の水路堆積物除去装置。
【請求項３】
前記運搬車は、作業者が操向するためのハンドル部と、作業者による運搬を補助するための駆動補助機構とを含むことを特徴とする請求項１又は２記載の水路堆積物除去装置。
【請求項４】
前記駆動補助機構が、前記圧縮空気供給手段から供給される圧縮空気を動力源とするエア駆動機構であることを特徴とする請求項３記載の水路堆積物除去装置。
【請求項５】
前記エア駆動機構は、圧縮空気を前記エジェクタ機構へ送出する送出部を備えることを特徴とする請求項４記載の水路堆積物除去装置。
【請求項６】
前記エジェクタ機構の吸引口の周囲に、フードが取り付けられていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載の水路堆積物除去装置。
【請求項７】
前記配管を介して圧送される堆積物を、減勢して取り出すための減勢サイクロン機構を含むことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載の水路堆積物除去装置。
【請求項８】
前記運搬車がクローラ車であることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項記載の水路堆積物除去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水路に堆積した土砂等の堆積物を除去する水路堆積物除去装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
農業用水路は、全国で約３７万ｋｍあるが、農業従事者の高齢化や労働力不足に伴い、水路機能維持作業（堆積物除去等）の省力化が強く求められている。農業用水路の中でも、比較的大規模な水路や作業用通路が併設された水路については、バックホウ等の機械装置を利用して堆積物の除去ができるが、農業用水路は、そこに至るまでの進入路の幅が狭いといった現場条件によって、機械装置の持ち込みが困難である場合が多い。
一方、側溝を清掃する装置として、高圧水を利用して側溝の内側を洗浄しながら汚泥を回収する装置が発案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１８４２２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、上述した側溝の洗浄装置を、農業用水路の堆積物除去に利用する場合を想定すると、以下のような課題が生じる。すなわち、上記の洗浄装置は、高圧水を利用して洗浄しているため、土砂等の堆積物に余分な水分が付加されて、処分すべき量が増えてしまう。そして、そのような処分量を減らすためには、脱水減容化処理が必要となるため、設備が重厚となり、コスト高になってしまう。更に、発電機、洗浄装置、タンク等を動力装置付台車に搭載して、移動させながら作業する必要があるが、台車の車輪で農業用水路周辺の軟弱地盤を走行することは困難である。
【０００５】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、現場条件の如何に関わらず、水路の堆積物を効率よく除去することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（発明の態様）
以下の発明の態様は、本発明の構成を例示するものであり、本発明の多様な構成の理解を容易にするために、項別けして説明するものである。各項は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、発明を実施するための最良の形態を参酌しつつ、各項の構成要素の一部を置換し、削除し、又は、更に他の構成要素を付加したものについても、本願発明の技術的範囲に含まれ得るものである。
【０００７】
（１）水路堆積物除去装置であって、高圧流体を噴射して堆積物を解砕するための噴射機構と、該噴射機構により解砕された堆積物を、圧縮空気を利用して吸引するエジェクタ機構と、前記噴射機構及び前記エジェクタ機構を搭載する運搬車と、供給ホースを介して、前記エジェクタ機構に圧縮空気を供給するための圧縮空気供給手段と、前記エジェクタ機構により吸引された堆積物を、前記エジェクタ機構に供給された圧縮空気を利用して圧送するための配管と、を含む水路堆積物除去装置（請求項１）。
【０００８】
本項に記載の水路堆積物除去装置は、噴射機構、エジェクタ機構、運搬車、圧縮空気供給手段、及び、配管を含んでいる。噴射機構は、圧縮空気や高圧水等の高圧流体を噴射して、水路に堆積した土砂等の堆積物を解砕するためのものであり、噴射口の向きや噴射圧力の調整によって、水路内の広範囲の堆積物を解砕する。エジェクタ機構は、噴射機構によって解砕された堆積物を、圧縮空気供給手段から供給される圧縮空気を利用して吸引するものであり、より詳しくは、吸引口の内側に、圧縮空気の流れによって負圧を生じさせることで、吸引口から堆積物を吸引する。運搬車は、噴射機構及びエジェクタ機構を搭載し、水路に至るまでの進入路や、堆積物の除去作業中には水路において、噴射機構及びエジェクタ機構を移動させるためのものである。圧縮空気供給手段は、エジェクタ機構に圧縮空気を供給するためのものであり、エジェクタ機構と供給ホースを介して接続されている。又、配管は、エジェクタ機構によって吸引された堆積物を、圧縮空気供給手段からエジェクタ機構に供給された圧縮空気を利用して圧送するものである。すなわち、配管は、エジェクタ機構に接続され、エジェクタ機構の吸引口の内部で負圧を発生させるために利用された圧縮空気が、エジェクタ機構によって吸引された堆積物と共に、エジェクタ機構から配管の内部に流れ込むことで、配管を通って圧縮空気により堆積物が搬送される。
【０００９】
上記のように、本項に記載の水路堆積物除去装置は、堆積物の除去作業に含まれる、堆積物の解砕作業を、高圧流体を利用して行うと共に、堆積物の吸引、搬送の２つの作業を、何れも圧縮空気を利用して行うため、人力による作業が大幅に削減される。更に、供給ホースを介して圧縮空気を供給する圧縮空気供給手段は、水路から離れた位置に設置すればよく、水路内には、噴射機構及びエジェクタ機構を搭載したコンパクトな構成の運搬車のみを持ち込めばよい。従って、水路までの進入路の幅、水路の幅、作業用通路の有無等の現場条件に関わらず、進入路や水路内を運搬車が移動されて、水路の堆積物を効率よく除去するものとなる。加えて、圧縮空気を利用して配管を通す堆積物の圧送は、堆積物の比較的長距離の搬送にも対応するため、配管の長さが調整されることで、除去した堆積物の収集場所が、水路の近傍や水路から離れた位置等の、任意の位置に設定される。
【００１０】
（２）上記（１）項において、前記噴射機構は、前記高圧流体として圧縮空気を噴射するものであり、前記圧縮空気供給手段は、前記噴射機構と前記エジェクタ機構との双方に圧縮空気を供給する水路堆積物除去装置（請求項２）。
本項に記載の水路堆積物除去装置は、噴射機構が、高圧流体として、圧縮空気供給手段から供給される圧縮空気を噴射して、水路に堆積した土砂等の堆積物を解砕する。又、圧縮空気供給手段は、エジェクタ機構だけではなく、噴射機構とも供給ホースを介して接続され、噴射機構とエジェクタ機構との双方に圧縮空気を供給する。これにより、堆積物の除去作業に含まれる、堆積物の解砕、吸引、搬送の３つの作業を、何れも圧縮空気を利用して行うことになり、人力による作業が大幅に削減される。更に、噴射機構、エジェクタ機構、配管は、何れも、圧縮空気供給手段から供給される圧縮空気を利用するため、装置全体が小型化・軽量化される。又、堆積物の解砕に水を利用しないことから、堆積物の重量が増大しない。このため、水分を含んだ堆積物を処理する場合と比較して、搬送作業等が効率的に行われると共に、装置の更なる軽量化が図られるものとなる。
【００１１】
（３）上記（１）（２）項において、前記運搬車は、作業者が操向するためのハンドル部と、作業者による運搬を補助するための駆動補助機構とを含む水路堆積物除去装置（請求項３）。
本項に記載の水路堆積物除去装置は、運搬車に、作業者が操向するためのハンドル部と、作業者による運搬を補助するための駆動補助機構とが設けられているものである。これにより、作業者は、駆動補助機構による駆動補助を受けながら、ハンドル部を持って操向して、水路内等で運搬車を容易に移動させることとなる。
【００１２】
（４）上記（３）項において、前記駆動補助機構が、前記圧縮空気供給手段から供給される圧縮空気を動力源とするエア駆動機構である水路堆積物除去装置（請求項４）。
本項に記載の水路堆積物除去装置は、運搬車に設けられる駆動補助機構が、圧縮空気供給手段から供給される圧縮空気を動力源とするエア駆動機構であるものである。すなわち、エジェクタ機構と同じく、運搬車の駆動補助機構によっても、圧縮空気供給手段から供給される圧縮空気を利用することで、別の動力系統を利用する場合と比較して、装置の大型化やコストアップを抑制するものである。更に、運搬車の動力源に油圧を利用しないため、例えば、油が農業用水路に漏れることに起因する、農作物への悪影響がないものである。
【００１３】
（５）上記（４）項において、前記エア駆動機構は、圧縮空気を前記エジェクタ機構へ送出する送出部を備えること水路堆積物除去装置（請求項５）。
本項に記載の水路堆積物除去装置は、運搬車のエア駆動機構が、圧縮空気をエジェクタ機構へ送出する送出部を備えることで、動力源として利用した圧縮空気を、大気解放して無効エネルギーとせずに、送出部を介してエジェクタ機構へ送出する。これにより、エア駆動機構から送出された圧縮空気が、エジェクタ機構において堆積物を吸引するために再利用されるため、エネルギーがより有効に活用されるものとなる。
【００１４】
（６）上記（１）から（５）項において、前記エジェクタ機構の吸引口の周囲に、フードが取り付けられている水路堆積物除去装置（請求項６）。
本項に記載の水路堆積物除去装置は、エジェクタ機構の吸引口の周囲に、フードが取り付けられていることで、堆積物を吸引するための入口が、エジェクタ機構の吸引口の形状及び大きさから、フードの形状及び大きさへと拡張される。更に、堆積物の吸引時の飛散や、フード近傍で解砕された堆積物の飛散を、防止するものとなる。
【００１５】
（７）上記（１）から（６）項において、前記配管を介して圧送される堆積物を、減勢して取り出すための減勢サイクロン機構を含む水路堆積物除去装置（請求項７）。
本項に記載の水路堆積物除去装置は、更に減勢サイクロン機構を含むものであり、この減勢サイクロン機構は、堆積物を圧送する配管の出口側に接続される。これにより、減勢サイクロン機構において、圧送に使われた空気エネルギーの勢いが取り除かれると共に、配管内を通ってきた堆積物と空気とが分別され、堆積物が効率よく取り出される。更に、減勢サイクロン機構は、配管と接続した状態で、圧縮空気供給手段と同様に水路から離れた位置に設置してよく、水路内や水路近傍に設置する必要がないものである。
【００１６】
（８）上記（１）から（７）項において、前記運搬車がクローラ車である水路堆積物除去装置（請求項８）。
本項に記載の水路堆積物除去装置は、噴射機構及びエジェクタ機構を搭載する運搬車が、クローラ車であることで、農業用水路周辺の軟弱地盤上や、土砂等が堆積した水路内であっても、容易に走行するものとなる。更に、一輪のクローラ車を採用することとすれば、進入路や水路内での移動に適した小型のものになる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は上記のような構成であるため、現場条件の如何に関わらず、水路の堆積物を効率よく除去することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態に係る水路堆積物除去装置の構成を概略的に示すイメージ図である。
【図２】図１の水路堆積物除去装置の運搬車の周辺部を拡大して示すイメージ図である。
【図３】図１の水路堆積物除去装置に含まれるエジェクタ機構の作用を説明するためのイメージ図である。
【図４】図１の水路堆積物除去装置に含まれる減勢サイクロン機構の作用を説明するためのイメージ図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る水路堆積物除去装置の、図１と異なる利用形態を概略的に示すイメージ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための形態を、添付図面に基づき説明する。なお、図面の全体にわたって、同一部分又は対応する部分は、同一符号で示している。
図１は、本発明の実施の形態に係る水路堆積物除去装置１０の構成を概略的に示しておおり、図２は、水路堆積物除去装置１０に含まれる運搬車２０の周辺部を示している。図１及び図２の例において、水路堆積物除去装置１０は、運搬車２０に搭載された噴射機構１２及びエジェクタ機構１４と、供給ホース３２を介して運搬車２０に接続された圧縮空気供給手段３０と、配管４０を介してエジェクタ機構１４に接続された減勢サイクロン機構４２とを含んでいる。
【００２０】
噴射機構１２は、供給ホース３２を介して圧縮空気供給手段３０から運搬車２０へ供給される圧縮空気を、分岐部３４を介して受け、その圧縮空気を噴射口１２ａから噴射することで、水路Ｇ内に堆積した堆積物Ｓを解砕するものである。このため、噴射機構１２は、作業の利便性が考慮されて、圧縮空気を噴射する噴射口１２ａが、運搬車２０の前方側（図２（ａ）における左側）に配置されるように、運搬車２０に搭載されている。又、噴射口１２ａの向きは、水路Ｇの底面や側面に向くように調整可能であり、噴射口１２ａから噴射する圧縮空気の圧力も調整可能になっている。
【００２１】
エジェクタ機構１４は、噴射機構１２によって解砕された堆積物Ｓを吸引するためのものであり、噴射機構１２と同様に、堆積物Ｓを吸引するための吸引口１４ａが、運搬車２０の前方側（図２（ａ）における左側）に配置されるように、運搬車２０に搭載されている。又、エジェクタ機構１４は、供給ホース３２を介して圧縮空気供給手段３０から運搬車２０へ供給される圧縮空気を、分岐部３４を介して受け、その圧縮空気を利用して堆積物Ｓを吸引する。より詳しくは、供給ホース３２から分岐部３４を経て２本に分岐したホース３６が、図３に示すように、エジェクタ機構１４に接続されており、矢印Ａ１、Ａ２で示すように、夫々のホース３６を通って、エジェクタ機構１４に圧縮空気が供給される。ホース３６を通って供給された圧縮空気は、エジェクタ機構１４の内部において、矢印Ａ３、Ａ４で示すように、ディフューザ１４ｂに向けて噴射される。
【００２２】
すると、その圧縮空気の流れによって、吸引口１４ａの内部を含む符号Ｂで示す範囲が真空状態となり、そこに負圧が生じる。この負圧と空気の粘性とによって、ディフューザ１４ｂに流れ込む空気噴流に周囲の空気が引き込まれるため、矢印Ａ５で示すように、吸引口１４ａへの吸引力が発生し、空気と共に堆積物Ｓが吸引される。そして、ホース３６を介して供給された圧縮空気と、吸引口１４ａから吸引された空気及び堆積物Ｓとは、ディフューザ１４ｂを通過して、矢印Ａ６で示すように、エジェクタ機構１４の排出口１４ｃから、エジェクタ機構１４に接続されている配管４０に流れることになる。
なお、図２に示すように、エジェクタ機構１４の吸引口１４ａの周囲には、吸引口１４ａからの堆積物Ｓの吸引を促すような向き及び大きさに開口した、フード１６が取り付けられている。又、説明の便宜上、フード１６で覆われる部分が透過するように図示されている。
【００２３】
図１及び図２を再度参照して、噴射機構１２及びエジェクタ機構１４を搭載した運搬車２０は、堆積物Ｓの除去作業時に、作業者Ｗによって水路Ｇ内を移動されるものであり、図２（ｂ）で確認できるように、水路Ｇ内に収まる大きさになっている。又、運搬車２０は、ハンドル部２２と駆動補助機構２４とを備えており、ハンドル部２２は、作業者Ｗが把持して運搬車２０を操向するためのものである。駆動補助機構２４は、作業者Ｗが運搬車２０を移動させる際の、移動の補助を行う駆動力を発生するものであり、図示の例では、動力源が空圧のエア駆動機構２４Ａが使用されている。
【００２４】
このエア駆動機構２４Ａは、供給ホース３２を介して圧縮空気供給手段３０から運搬車２０へ供給される圧縮空気を、分岐部３４を介して受け、その圧縮空気によって駆動力を発生する。更に、エア駆動機構２４Ａには、駆動力を発生するために使用した圧縮空気を、エジェクタ機構１４へ送出するための送出部２６が設けられている。エア駆動機構２４Ａは、図示しないスイッチが切り替えられることで、運搬車２０の前進及び後進の補助を行い、又、分岐部３４を経て供給される圧縮空気の量が調整されることで、発生する駆動力が調整される。なお、運搬車２０は、図示の例では車輪で走行するものであるが、車輪の代わりにクローラで走行するものであってもよい。
【００２５】
圧縮空気供給手段３０は、図示の例では、農業機械（トラクター）４６に牽引される台車４８上に設置されており、供給ホース３２を介して、運搬車２０へ圧縮空気を供給している。圧縮空気供給手段３０には、例えばコンプレッサが使用される。上述したように、供給ホース３２を介して供給された圧縮空気は、運搬車２０に設置された分岐部３４を介して、噴射機構１２、エジェクタ機構１４、及び、エア駆動機構２４Ａの夫々に分配される。
【００２６】
圧縮空気供給手段３０と同様に、農業機械４６に牽引される台車４８上に設置された減勢サイクロン機構４２は、運搬車２０に搭載されたエジェクタ機構１４と、配管４０を介して接続されている。そして、エジェクタ機構１４によって吸引された堆積物Ｓは、エジェクタ機構１４に供給された圧縮空気を利用して、配管４０内を通って減勢サイクロン機構４２まで搬送される。より詳しくは、図３を参照して説明したように、ホース３６を介してエジェクタ１４に供給された圧縮空気と、吸引口１４ａから吸引された空気及び堆積物Ｓとは、ディフューザ１４ｂを通過して、矢印Ａ６で示すように、エジェクタ機構１４の排出口１４ｃから配管４０に流れる。これにより、配管４０に流れ込んだ堆積物Ｓは、同じく配管４０に流れ込む圧縮空気によって、配管４０内を圧送され、配管４０の出口側に接続された減勢サイクロン機構４２まで搬送される。
【００２７】
減勢サイクロン機構４２は、配管４０を通過した堆積物Ｓ及び圧縮空気の勢いを弱めると共に、堆積物Ｓと空気とを分別するものである。すなわち、図４に示すように、矢印Ａ７のような流れで減勢サイクロン機構４２まで到達した圧縮空気と堆積物Ｓとは、逆円錐台状の減勢サイクロン機構４２の内部を螺旋状に流れることで減勢される。そして、その螺旋状の流れによって上昇する空気は、矢印Ａ８で示すように、減勢サイクロン機構４２の上部から排出され、螺旋状に流れながら重力によって下方へ向かう堆積物Ｓは、矢印Ａ９で示すように、減勢サイクロン機構４２の下部から排出される。このようにして分別された堆積物Ｓは、図１に示すように、減勢サイクロン機構４２の近傍に堆積されて収集される。
【００２８】
なお、図１の例において、農業機械４６により牽引する台車４８上に設置された、圧縮空気供給手段３０及び減勢サイクロン機構４２は、運搬車２０から比較的近い位置に配置されている。本発明の実施の形態に係る水路堆積物除去装置１０の、このような位置関係の利用形態は、例えば、堆積物Ｓを除去する水路Ｇのすぐ横等に、除去した堆積物Ｓを堆積する場合等に適用される。又、本発明の実施の形態に係る水路堆積物除去装置１０は、原則的に、水路Ｇへの通水を遮断した状態で、堆積物Ｓの除去作業を行うものである。
【００２９】
続いて、図５には、本発明の実施の形態に係る水路堆積物除去装置１０の、図１と異なる利用形態を示している。すなわち、図５の水路堆積物除去装置１０は、空気供給手段３０及び減勢サイクロン機構４２を、運搬車２０から離れた位置に配置する場合の利用形態であり、堆積物Ｓを運搬車２０から減勢サイクロン機構４２まで圧送するための配管４０が、図１の例よりも長く敷設されている。図５の例において、配管４０は、フレキシブル管４０Ａと、軽量鉄管４０Ｂとで構成されており、水路Ｇ内を移動する運搬車２０に接続される範囲部分と、減勢サイクロン機構４２に接続される範囲部分とに、曲げることができるフレキシブル管４０Ａが使用され、それらのフレキシブル管４０Ａの間に、複数の軽量鉄管４０Ｂが連結されて使用されている。複数の軽量鉄管４０Ｂの数量が調整されることで、配管４０全体の長さが調整される。
【００３０】
又、フレキシブル管４０Ａと軽量鉄管４０Ｂとの連結箇所４０Ｃや、軽量鉄管４０Ｂ同士の連結箇所には、簡易着脱式のジョイント部材が使用されている。これにより、例えば、作業の進捗に応じて配管４０を延長或いは短縮するために、軽量鉄管４０Ｂを増設或いは撤去する際に、フレキシブル管４０Ａと軽量鉄管４０Ｂとの再連結作業や、軽量鉄管４０Ｂ同士の再連結作業が、容易に行われる。又、図５の例では、空気供給手段３０及び減勢サイクロン機構４２を、水路Ｇ周辺の軟弱地盤上に配置する必要はないため、空気供給手段３０及び減勢サイクロン機構４２が、農業機械４６に牽引される台車４８上ではなく、小型トラック５０の荷台に設置されている。更に、減勢サイクロン機構４２から排出された堆積物Ｓが、フレコンバック５２内に袋詰めされて収集されている。図５のような形態は、例えば、水路Ｇの除染作業等に利用される。なお、図５では、圧縮空気供給手段３０から運搬車２０へ圧縮空気を供給するための、供給ホース３２の図示を省略しているが、供給ホース３２は、配管４０に沿わせて敷設すればよい。
【００３１】
さて、上記構成をなす本発明の実施の形態によれば、次のような作用効果を得ることが可能である。すなわち、本発明の実施の形態に係る水路堆積物除去装置１０は、図１及び図２に示すように、噴射機構１２、エジェクタ機構１４、運搬車２０、圧縮空気供給手段３０、及び、配管４０を含んでいる。噴射機構１２は、圧縮空気や高圧水等の高圧流体を噴射して、水路Ｇに堆積した土砂等の堆積物Ｓを解砕するためのものであり、噴射口１２ａの向きや噴射圧力の調整によって、水路Ｇ内の広範囲の堆積物Ｓを解砕することができる。エジェクタ機構１４は、噴射機構１２によって解砕された堆積物Ｓを、圧縮空気供給手段３０から供給される圧縮空気を利用して吸引するものであり、より詳しくは、図３に示すように、吸引口１４ａの内側に、圧縮空気の流れによって負圧を生じさせることで、吸引口１４ａから堆積物Ｓを吸引する。運搬車２０は、噴射機構１２及びエジェクタ機構１４を搭載し、水路Ｇに至るまでの進入路や、堆積物Ｓの除去作業中には水路Ｇにおいて、噴射機構１２及びエジェクタ機構１４を移動させるためのものである。
【００３２】
圧縮空気供給手段３０は、エジェクタ機構１４に圧縮空気を供給するためのものであり、エジェクタ機構１４と供給ホース３２を介して接続されている。圧縮空気供給手段３０は、トラクター等の農業機械４６で容易に運搬できる。又、配管４０は、エジェクタ機構１４によって吸引された堆積物Ｓを、圧縮空気供給手段３０からエジェクタ機構１４に供給された圧縮空気を利用して圧送するものである。すなわち、配管４０は、エジェクタ機構１４に接続され、図３に示すように、エジェクタ機構１４の吸引口１４ａの内部で負圧を発生させるために利用された圧縮空気が、エジェクタ機構１４によって吸引された堆積物Ｓと共に、エジェクタ機構１４から配管４０の内部に流れ込むことで、配管４０を通って圧縮空気により堆積物Ｓが搬送される。
【００３３】
上記のように、本発明の実施の形態に係る水路堆積物除去装置１０は、堆積物Ｓの除去作業に含まれる、堆積物Ｓの解砕作業を、高圧流体を利用して行うと共に、堆積物Ｓの吸引、搬送の２つの作業を、何れも圧縮空気を利用して行うため、人力による作業を大幅に削減することができる。更に、供給ホース３２を介して圧縮空気を供給する圧縮空気供給手段３０は、水路Ｇから離れた位置に設置すればよく、水路Ｇ内には、噴射機構１２及びエジェクタ機構１４を搭載したコンパクトな構成の運搬車２０のみを持ち込めばよい。従って、水路Ｇまでの進入路の幅、水路Ｇの幅、作業用通路の有無等の現場条件に関わらず、進入路や水路Ｇ内において運搬車２０を移動して、水路Ｇの堆積物Ｓを効率よく除去することが可能となる。加えて、圧縮空気を利用して配管４０を通す堆積物Ｓの圧送は、図５に示すように、堆積物Ｓの比較的長距離の搬送にも対応できるため、配管４０の長さを調整することで、除去した堆積物Ｓの収集場所を、水路Ｇの近傍や水路Ｇから離れた位置等の、任意の位置に設定することができる。
【００３４】
又、本発明の実施の形態に係る水路堆積物除去装置１０は、噴射機構１２が、高圧流体として、圧縮空気供給手段３０から供給される圧縮空気を噴射して、水路Ｇに堆積した土砂等の堆積物Ｓを解砕する。このため、圧縮空気供給手段３０は、エジェクタ機構１４だけではなく、噴射機構１２とも供給ホース３２を介して接続され、噴射機構１２とエジェクタ機構１４との双方に圧縮空気を供給する。これにより、堆積物Ｓの除去作業に含まれる、堆積物Ｓの解砕、吸引、搬送の３つの作業を、何れも圧縮空気を利用して行うことができるため、人力による作業を大幅に削減できる。更に、噴射機構１２、エジェクタ機構１４、配管４０が、何れも、圧縮空気供給手段３０から供給される圧縮空気を利用するため、装置全体を小型化・軽量化することができる。又、堆積物Ｓの解砕に水を利用しないことから、堆積物Ｓの重量が増大しない。このため、水分を含んだ堆積物Ｓを処理する場合と比較して、搬送作業等を効率的に行うことができると共に、装置の更なる軽量化を図ることができる。
【００３５】
又、本発明の実施の形態に係る水路堆積物除去装置１０は、運搬車２０に、作業者Ｗが操向するためのハンドル部２２と、作業者Ｗによる運搬を補助するための駆動補助機構２４とが設けられているものである。これにより、作業者Ｗは、駆動補助機構２４による駆動補助を受けながら、ハンドル部２２を持って操向して、水路Ｇ内等で運搬車２０を容易に移動させることができる。そして、本発明の実施の形態に係る水路堆積物除去装置１０は、運搬車２０に設けられる駆動補助機構２４が、圧縮空気供給手段３０から供給される圧縮空気を動力源とするエア駆動機構２４Ａであるものである。すなわち、噴射機構１２やエジェクタ機構１４と同じく、運搬車２０の駆動補助機構２４によっても、圧縮空気供給手段３０から供給される圧縮空気を利用することで、別の動力系統を利用する場合と比較して、装置の大型化やコストアップを抑制することができる。更に、運搬車２０の動力源に油圧を利用しないため、例えば、油が農業用水路に漏れることに起因する、農作物への悪影響を防止することができる。
【００３６】
又、本発明の実施の形態に係る水路堆積物除去装置１０は、運搬車２０のエア駆動機構２４Ａが、圧縮空気をエジェクタ機構１４へ送出する送出部２６を備えることで、動力源として利用した圧縮空気を、大気解放して無効エネルギーとせずに、送出部２６を介してエジェクタ機構１４へ送出する。これにより、エア駆動機構２４Ａから送出された圧縮空気を、エジェクタ機構１４において堆積物Ｓを吸引するために再利用できるため、エネルギーをより有効に活用することが可能となる。
更に、本発明の実施の形態に係る水路堆積物除去装置１０は、エジェクタ機構１４の吸引口１４ａの周囲に、フード１６が取り付けられていることで、堆積物Ｓを吸引するための入口を、エジェクタ機構１４の吸引口１４ａの形状及び大きさから、フード１６の形状及び大きさへと拡張することができる。しかも、堆積物Ｓの吸引時の飛散や、フード１６近傍で解砕された堆積物Ｓの飛散を、防止することもできる。
【００３７】
又、本発明の実施の形態に係る水路堆積物除去装置１０は、更に減勢サイクロン機構４２を含むものであり、この減勢サイクロン機構４２は、堆積物Ｓを圧送する配管４０の出口側に接続される。これにより、減勢サイクロン機構４２において、圧送に使われた空気エネルギーの勢いを取り除くことができると共に、配管４０内を通ってきた堆積物Ｓと空気とを分別することができるため、堆積物Ｓを効率よく取り出すことが可能となる。更に、減勢サイクロン機構４２は、図５に示すように、配管４０と接続した状態で、圧縮空気供給手段３０と同様に水路Ｇから離れた位置に設置してよく、水路Ｇ内や水路Ｇ近傍に設置する必要がないものである。
更に、本発明の実施の形態に係る水路堆積物除去装置１０は、噴射機構１２及びエジェクタ機構１４を搭載する運搬車２０が、クローラ車であることで、農業用水路周辺の軟弱地盤上や、土砂等が堆積した水路Ｇ内であっても、容易に走行することが可能となる。しかも、一輪のクローラ車を採用することとすれば、進入路や水路Ｇ内での移動に適した小型化を促進することができる。
【００３８】
ここで、本発明の実施の形態に係る水路堆積物除去装置１０は、堆積物Ｓの除去対象である水路Ｇが、コンクリート製の側溝等に限らず、バックホウ等で土に溝を設けた素掘り側溝であってもよい。又、運搬車２０の駆動補助機構２４の駆動源は、空圧式に限定されるものではなく、小型エンジンや電気モータであってもよい。更に、噴射機構１２の噴射口１２ａ近傍に少量の水を添加する機構を付加することで、噴射機構１２から、圧縮空気と水とを混合した混気ジェットを噴射するように構成してもよく、この場合は、噴射機構１２からの混気ジェットを利用して、コンクリート製の側溝等に強固にこびり付いた堆積物Ｓ等を剥離することができる。
【００３９】
なお、本発明の実施の形態に係る水路堆積物除去装置１０は、高圧流体を噴射する噴射機構１２が、圧縮空気を噴射するものに限定されず、例えば高圧水を噴射するものであってもよい。この場合は、例えば、台車４８上や小型トラック５０上等に、高圧水の供給手段を設置し、高圧水の供給手段と噴射機構１２とを、供給ホース３２とは別の供給ホースで接続すればよい。これにより、水路Ｇへの通水を遮断せずに水を張ったままの状態で、水路Ｇに堆積した堆積物Ｓを、高圧水を利用して効率的に解砕して除去することができる。
【符号の説明】
【００４０】
１０：水路堆積物除去装置、１２：噴射機構、１４：エジェクタ機構、１４ａ：吸引口、１６フード、２０：運搬車、２２：ハンドル部、２４：駆動補助機構、２４Ａ：エア駆動機構、２６：送出部、３０：圧縮空気供給手段、３２：供給ホース、４０：配管、４２：減勢サイクロン機構、Ｓ：堆積物、Ｗ：作業者、Ｇ：水路
【図１】
2018076748.tif 000003
【図２】
2018076748.tif 000004
【図３】
2018076748.tif 000005
【図４】
2018076748.tif 000006
【図５】
2018076748.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成29年6月20日(2017.6.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
水路堆積物除去装置であって、
高圧流体を噴射して堆積物を解砕するための噴射機構と、
該噴射機構により解砕された堆積物を、圧縮空気を利用して吸引するエジェクタ機構と、
前記噴射機構及び前記エジェクタ機構を搭載する運搬車と、
供給ホースを介して、前記エジェクタ機構に圧縮空気を供給するための圧縮空気供給手段と、
前記エジェクタ機構により吸引された堆積物を、前記エジェクタ機構に供給された圧縮空気を利用して圧送するための配管と、を含み、
前記運搬車は、堆積物の除去作業時に作業者により水路内を移動されるものであることを特徴とする水路堆積物除去装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項３】
前記運搬車は、作業者が操向するためのハンドル部と、作業者による前記運搬車の移動を補助するための駆動補助機構とを含むことを特徴とする請求項１又は２記載の水路堆積物除去装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
（１）水路堆積物除去装置であって、高圧流体を噴射して堆積物を解砕するための噴射機構と、該噴射機構により解砕された堆積物を、圧縮空気を利用して吸引するエジェクタ機構と、前記噴射機構及び前記エジェクタ機構を搭載する運搬車と、供給ホースを介して、前記エジェクタ機構に圧縮空気を供給するための圧縮空気供給手段と、前記エジェクタ機構により吸引された堆積物を、前記エジェクタ機構に供給された圧縮空気を利用して圧送するための配管と、を含み、前記運搬車は、堆積物の除去作業時に作業者により水路内を移動されるものである水路堆積物除去装置（請求項１）。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
（３）上記（１）（２）項において、前記運搬車は、作業者が操向するためのハンドル部と、作業者による前記運搬車の移動を補助するための駆動補助機構とを含む水路堆積物除去装置（請求項３）。
本項に記載の水路堆積物除去装置は、運搬車に、作業者が操向するためのハンドル部と、作業者による運搬車の移動を補助するための駆動補助機構とが設けられているものである。これにより、作業者は、駆動補助機構による駆動補助を受けながら、ハンドル部を持って操向して、水路内等で運搬車を容易に移動させることとなる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
又、本発明の実施の形態に係る水路堆積物除去装置１０は、運搬車２０に、作業者Ｗが操向するためのハンドル部２２と、作業者Ｗによる運搬車２０の移動を補助するための駆動補助機構２４とが設けられているものである。これにより、作業者Ｗは、駆動補助機構２４による駆動補助を受けながら、ハンドル部２２を持って操向して、水路Ｇ内等で運搬車２０を容易に移動させることができる。そして、本発明の実施の形態に係る水路堆積物除去装置１０は、運搬車２０に設けられる駆動補助機構２４が、圧縮空気供給手段３０から供給される圧縮空気を動力源とするエア駆動機構２４Ａであるものである。すなわち、噴射機構１２やエジェクタ機構１４と同じく、運搬車２０の駆動補助機構２４によっても、圧縮空気供給手段３０から供給される圧縮空気を利用することで、別の動力系統を利用する場合と比較して、装置の大型化やコストアップを抑制することができる。更に、運搬車２０の動力源に油圧を利用しないため、例えば、油が農業用水路に漏れることに起因する、農作物への悪影響を防止することができる。
【手続補正書】
【提出日】平成30年2月21日(2018.2.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
農業用水路内の堆積物を除去する水路堆積物除去装置であって、
高圧流体を噴射して堆積物を解砕するための噴射機構と、
該噴射機構により解砕された堆積物を、圧縮空気を利用して吸引するエジェクタ機構と、
前記噴射機構及び前記エジェクタ機構を搭載する運搬車と、
供給ホースを介して、前記エジェクタ機構に圧縮空気を供給するための圧縮空気供給手段と、
前記エジェクタ機構により吸引された堆積物を、前記エジェクタ機構に供給された圧縮空気を利用して圧送するための配管と、を含み、
前記運搬車は、該運搬車の後方側へ向かって延びる、作業者が操向するためのハンドル部と、作業者による前記運搬車の移動を補助するための駆動補助機構とを含み、堆積物の除去作業時に、前記ハンドル部を介して前記運搬車の後方位置から作業者により操向されることで、農業用水路内を移動されるものであり、
前記噴射機構は、前記高圧流体として圧縮空気を噴射するものであり、
前記圧縮空気供給手段は、前記噴射機構と前記エジェクタ機構との双方に圧縮空気を供給し、
前記エジェクタ機構の吸引口の周囲に、フードが取り付けられていることを特徴とする水路堆積物除去装置。
【請求項２】
前記駆動補助機構が、前記圧縮空気供給手段から供給される圧縮空気を動力源とするエア駆動機構であることを特徴とする請求項１記載の水路堆積物除去装置。
【請求項３】
前記エア駆動機構は、圧縮空気を前記エジェクタ機構へ送出する送出部を備えることを特徴とする請求項２記載の水路堆積物除去装置。
【請求項４】
前記配管を介して圧送される堆積物を、減勢して取り出すための減勢サイクロン機構を含むことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の水路堆積物除去装置。
【請求項５】
前記運搬車がクローラ車であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の水路堆積物除去装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、農業用水路に堆積した土砂等の堆積物を除去する水路堆積物除去装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
農業用水路は、全国で約３７万ｋｍあるが、農業従事者の高齢化や労働力不足に伴い、水路機能維持作業（堆積物除去等）の省力化が強く求められている。農業用水路の中でも、比較的大規模な水路や作業用通路が併設された水路については、バックホウ等の機械装置を利用して堆積物の除去ができるが、農業用水路は、そこに至るまでの進入路の幅が狭いといった現場条件によって、機械装置の持ち込みが困難である場合が多い。
一方、側溝を清掃する装置として、高圧水を利用して側溝の内側を洗浄しながら汚泥を回収する装置が発案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１８４２２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、上述した側溝の洗浄装置を、農業用水路の堆積物除去に利用する場合を想定すると、以下のような課題が生じる。すなわち、上記の洗浄装置は、高圧水を利用して洗浄しているため、土砂等の堆積物に余分な水分が付加されて、処分すべき量が増えてしまう。そして、そのような処分量を減らすためには、脱水減容化処理が必要となるため、設備が重厚となり、コスト高になってしまう。更に、発電機、洗浄装置、タンク等を動力装置付台車に搭載して、移動させながら作業する必要があるが、台車の車輪で農業用水路周辺の軟弱地盤を走行することは困難である。
【０００５】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、現場条件の如何に関わらず、農業用水路の堆積物を効率よく除去することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（発明の態様）
以下の発明の態様は、本発明の構成を例示するものであり、本発明の多様な構成の理解を容易にするために、項別けして説明するものである。各項は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、発明を実施するための最良の形態を参酌しつつ、各項の構成要素の一部を置換し、削除し、又は、更に他の構成要素を付加したものについても、本願発明の技術的範囲に含まれ得るものである。
【０００７】
（１）農業用水路内の堆積物を除去する水路堆積物除去装置であって、高圧流体を噴射して堆積物を解砕するための噴射機構と、該噴射機構により解砕された堆積物を、圧縮空気を利用して吸引するエジェクタ機構と、前記噴射機構及び前記エジェクタ機構を搭載する運搬車と、供給ホースを介して、前記エジェクタ機構に圧縮空気を供給するための圧縮空気供給手段と、前記エジェクタ機構により吸引された堆積物を、前記エジェクタ機構に供給された圧縮空気を利用して圧送するための配管と、を含み、前記運搬車は、該運搬車の後方側へ向かって延びる、作業者が操向するためのハンドル部と、作業者による前記運搬車の移動を補助するための駆動補助機構とを含み、堆積物の除去作業時に、前記ハンドル部を介して前記運搬車の後方位置から作業者により操向されることで、農業用水路内を移動されるものである水路堆積物除去装置。
【０００８】
本項に記載の水路堆積物除去装置は、噴射機構、エジェクタ機構、運搬車、圧縮空気供給手段、及び、配管を含んでいる。噴射機構は、圧縮空気や高圧水等の高圧流体を噴射して、農業用水路に堆積した土砂等の堆積物を解砕するためのものであり、噴射口の向きや噴射圧力の調整によって、農業用水路内の広範囲の堆積物を解砕する。エジェクタ機構は、噴射機構によって解砕された堆積物を、圧縮空気供給手段から供給される圧縮空気を利用して吸引するものであり、より詳しくは、吸引口の内側に、圧縮空気の流れによって負圧を生じさせることで、吸引口から堆積物を吸引する。運搬車は、噴射機構及びエジェクタ機構を搭載し、農業用水路に至るまでの進入路や、堆積物の除去作業中には農業用水路において、噴射機構及びエジェクタ機構を移動させるためのものである。更に、運搬車は、運搬車の後方側へ向かって延びる、作業者が操向するためのハンドル部と、作業者による運搬車の移動を補助するための駆動補助機構とを含んでいる。これにより、堆積物の除去作業時には、運搬車は、駆動補助機構によって移動を補助しながら、ハンドル部を介して運搬車の後方位置から作業者により操向されることで、農業用水路内を容易に移動されるものである。
【０００９】
圧縮空気供給手段は、エジェクタ機構に圧縮空気を供給するためのものであり、エジェクタ機構と供給ホースを介して接続されている。又、配管は、エジェクタ機構によって吸引された堆積物を、圧縮空気供給手段からエジェクタ機構に供給された圧縮空気を利用して圧送するものである。すなわち、配管は、エジェクタ機構に接続され、エジェクタ機構の吸引口の内部で負圧を発生させるために利用された圧縮空気が、エジェクタ機構によって吸引された堆積物と共に、エジェクタ機構から配管の内部に流れ込むことで、配管を通って圧縮空気により堆積物が搬送される。
【００１０】
上記のように、本項に記載の水路堆積物除去装置は、堆積物の除去作業に含まれる、堆積物の解砕作業を、高圧流体を利用して行うと共に、堆積物の吸引、搬送の２つの作業を、何れも圧縮空気を利用して行うため、人力による作業が大幅に削減される。更に、供給ホースを介して圧縮空気を供給する圧縮空気供給手段は、農業用水路から離れた位置に設置すればよく、農業用水路内には、噴射機構及びエジェクタ機構を搭載し、ハンドル部を介して後方位置から作業者により操向されるコンパクトな構成の運搬車のみを持ち込めばよい。従って、農業用水路までの進入路の幅、農業用水路の幅、作業用通路の有無等の現場条件に関わらず、進入路や農業用水路内を運搬車が移動されて、農業用水路の堆積物を効率よく除去するものとなる。加えて、圧縮空気を利用して配管を通す堆積物の圧送は、堆積物の比較的長距離の搬送にも対応するため、配管の長さが調整されることで、除去した堆積物の収集場所が、農業用水路の近傍や農業用水路から離れた位置等の、任意の位置に設定される。
【００１１】
（２）上記（１）項において、前記噴射機構は、前記高圧流体として圧縮空気を噴射するものであり、前記圧縮空気供給手段は、前記噴射機構と前記エジェクタ機構との双方に圧縮空気を供給する水路堆積物除去装置。
本項に記載の水路堆積物除去装置は、噴射機構が、高圧流体として、圧縮空気供給手段から供給される圧縮空気を噴射して、農業用水路に堆積した土砂等の堆積物を解砕する。又、圧縮空気供給手段は、エジェクタ機構だけではなく、噴射機構とも供給ホースを介して接続され、噴射機構とエジェクタ機構との双方に圧縮空気を供給する。これにより、堆積物の除去作業に含まれる、堆積物の解砕、吸引、搬送の３つの作業を、何れも圧縮空気を利用して行うことになり、人力による作業が大幅に削減される。更に、噴射機構、エジェクタ機構、配管は、何れも、圧縮空気供給手段から供給される圧縮空気を利用するため、装置全体が小型化・軽量化される。又、堆積物の解砕に水を利用しないことから、堆積物の重量が増大しない。このため、水分を含んだ堆積物を処理する場合と比較して、搬送作業等が効率的に行われると共に、装置の更なる軽量化が図られるものとなる。
【００１２】
（３）上記（２）項において、前記エジェクタ機構の吸引口の周囲に、フードが取り付けられている水路堆積物除去装置（請求項１）。
本項に記載の水路堆積物除去装置は、エジェクタ機構の吸引口の周囲に、フードが取り付けられていることで、堆積物を吸引するための入口が、エジェクタ機構の吸引口の形状及び大きさから、フードの形状及び大きさへと拡張される。更に、堆積物の吸引時の飛散や、フード近傍で解砕された堆積物の飛散を、防止するものとなる。
【００１３】
（４）上記（３）項において、前記駆動補助機構が、前記圧縮空気供給手段から供給される圧縮空気を動力源とするエア駆動機構である水路堆積物除去装置（請求項２）。
本項に記載の水路堆積物除去装置は、運搬車に設けられる駆動補助機構が、圧縮空気供給手段から供給される圧縮空気を動力源とするエア駆動機構であるものである。すなわち、エジェクタ機構と同じく、運搬車の駆動補助機構によっても、圧縮空気供給手段から供給される圧縮空気を利用することで、別の動力系統を利用する場合と比較して、装置の大型化やコストアップを抑制するものである。更に、運搬車の動力源に油圧を利用しないため、例えば、油が農業用水路に漏れることに起因する、農作物への悪影響がないものである。
【００１４】
（５）上記（４）項において、前記エア駆動機構は、圧縮空気を前記エジェクタ機構へ送出する送出部を備えること水路堆積物除去装置（請求項３）。
本項に記載の水路堆積物除去装置は、運搬車のエア駆動機構が、圧縮空気をエジェクタ機構へ送出する送出部を備えることで、動力源として利用した圧縮空気を、大気解放して無効エネルギーとせずに、送出部を介してエジェクタ機構へ送出する。これにより、エア駆動機構から送出された圧縮空気が、エジェクタ機構において堆積物を吸引するために再利用されるため、エネルギーがより有効に活用されるものとなる。
【００１５】
（６）上記（３）から（５）項において、前記配管を介して圧送される堆積物を、減勢して取り出すための減勢サイクロン機構を含む水路堆積物除去装置（請求項４）。
本項に記載の水路堆積物除去装置は、更に減勢サイクロン機構を含むものであり、この減勢サイクロン機構は、堆積物を圧送する配管の出口側に接続される。これにより、減勢サイクロン機構において、圧送に使われた空気エネルギーの勢いが取り除かれると共に、配管内を通ってきた堆積物と空気とが分別され、堆積物が効率よく取り出される。更に、減勢サイクロン機構は、配管と接続した状態で、圧縮空気供給手段と同様に農業用水路から離れた位置に設置してよく、農業用水路内や農業用水路近傍に設置する必要がないものである。
【００１６】
（７）上記（３）から（６）項において、前記運搬車がクローラ車である水路堆積物除去装置（請求項５）。
本項に記載の水路堆積物除去装置は、噴射機構及びエジェクタ機構を搭載する運搬車が、クローラ車であることで、農業用水路周辺の軟弱地盤上や、土砂等が堆積した農業用水路内であっても、容易に走行するものとなる。更に、一輪のクローラ車を採用することとすれば、進入路や農業用水路内での移動に適した小型のものになる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は上記のような構成であるため、現場条件の如何に関わらず、農業用水路の堆積物を効率よく除去することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態に係る水路堆積物除去装置の構成を概略的に示すイメージ図である。
【図２】図１の水路堆積物除去装置の運搬車の周辺部を拡大して示すイメージ図である。
【図３】図１の水路堆積物除去装置に含まれるエジェクタ機構の作用を説明するためのイメージ図である。
【図４】図１の水路堆積物除去装置に含まれる減勢サイクロン機構の作用を説明するためのイメージ図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る水路堆積物除去装置の、図１と異なる利用形態を概略的に示すイメージ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための形態を、添付図面に基づき説明する。なお、図面の全体にわたって、同一部分又は対応する部分は、同一符号で示している。
図１は、本発明の実施の形態に係る水路堆積物除去装置１０の構成を概略的に示しておおり、図２は、水路堆積物除去装置１０に含まれる運搬車２０の周辺部を示している。図１及び図２の例において、水路堆積物除去装置１０は、運搬車２０に搭載された噴射機構１２及びエジェクタ機構１４と、供給ホース３２を介して運搬車２０に接続された圧縮空気供給手段３０と、配管４０を介してエジェクタ機構１４に接続された減勢サイクロン機構４２とを含んでいる。
【００２０】
噴射機構１２は、供給ホース３２を介して圧縮空気供給手段３０から運搬車２０へ供給される圧縮空気を、分岐部３４を介して受け、その圧縮空気を噴射口１２ａから噴射することで、農業用水路Ｇ内に堆積した堆積物Ｓを解砕するものである。このため、噴射機構１２は、作業の利便性が考慮されて、圧縮空気を噴射する噴射口１２ａが、運搬車２０の前方側（図２（ａ）における左側）に配置されるように、運搬車２０に搭載されている。又、噴射口１２ａの向きは、農業用水路Ｇの底面や側面に向くように調整可能であり、噴射口１２ａから噴射する圧縮空気の圧力も調整可能になっている。
【００２１】
エジェクタ機構１４は、噴射機構１２によって解砕された堆積物Ｓを吸引するためのものであり、噴射機構１２と同様に、堆積物Ｓを吸引するための吸引口１４ａが、運搬車２０の前方側（図２（ａ）における左側）に配置されるように、運搬車２０に搭載されている。又、エジェクタ機構１４は、供給ホース３２を介して圧縮空気供給手段３０から運搬車２０へ供給される圧縮空気を、分岐部３４を介して受け、その圧縮空気を利用して堆積物Ｓを吸引する。より詳しくは、供給ホース３２から分岐部３４を経て２本に分岐したホース３６が、図３に示すように、エジェクタ機構１４に接続されており、矢印Ａ１、Ａ２で示すように、夫々のホース３６を通って、エジェクタ機構１４に圧縮空気が供給される。ホース３６を通って供給された圧縮空気は、エジェクタ機構１４の内部において、矢印Ａ３、Ａ４で示すように、ディフューザ１４ｂに向けて噴射される。
【００２２】
すると、その圧縮空気の流れによって、吸引口１４ａの内部を含む符号Ｂで示す範囲が真空状態となり、そこに負圧が生じる。この負圧と空気の粘性とによって、ディフューザ１４ｂに流れ込む空気噴流に周囲の空気が引き込まれるため、矢印Ａ５で示すように、吸引口１４ａへの吸引力が発生し、空気と共に堆積物Ｓが吸引される。そして、ホース３６を介して供給された圧縮空気と、吸引口１４ａから吸引された空気及び堆積物Ｓとは、ディフューザ１４ｂを通過して、矢印Ａ６で示すように、エジェクタ機構１４の排出口１４ｃから、エジェクタ機構１４に接続されている配管４０に流れることになる。
なお、図２に示すように、エジェクタ機構１４の吸引口１４ａの周囲には、吸引口１４ａからの堆積物Ｓの吸引を促すような向き及び大きさに開口した、フード１６が取り付けられている。又、説明の便宜上、フード１６で覆われる部分が透過するように図示されている。
【００２３】
図１及び図２を再度参照して、噴射機構１２及びエジェクタ機構１４を搭載した運搬車２０は、堆積物Ｓの除去作業時に、作業者Ｗによって農業用水路Ｇ内を移動されるものであり、図２（ｂ）で確認できるように、農業用水路Ｇ内に収まる大きさになっている。又、運搬車２０は、ハンドル部２２と駆動補助機構２４とを備えており、ハンドル部２２は、作業者Ｗが把持して運搬車２０を操向するためのものである。駆動補助機構２４は、作業者Ｗが運搬車２０を移動させる際の、移動の補助を行う駆動力を発生するものであり、図示の例では、動力源が空圧のエア駆動機構２４Ａが使用されている。
【００２４】
このエア駆動機構２４Ａは、供給ホース３２を介して圧縮空気供給手段３０から運搬車２０へ供給される圧縮空気を、分岐部３４を介して受け、その圧縮空気によって駆動力を発生する。更に、エア駆動機構２４Ａには、駆動力を発生するために使用した圧縮空気を、エジェクタ機構１４へ送出するための送出部２６が設けられている。エア駆動機構２４Ａは、図示しないスイッチが切り替えられることで、運搬車２０の前進及び後進の補助を行い、又、分岐部３４を経て供給される圧縮空気の量が調整されることで、発生する駆動力が調整される。なお、運搬車２０は、図示の例では車輪で走行するものであるが、車輪の代わりにクローラで走行するものであってもよい。
【００２５】
圧縮空気供給手段３０は、図示の例では、農業機械（トラクター）４６に牽引される台車４８上に設置されており、供給ホース３２を介して、運搬車２０へ圧縮空気を供給している。圧縮空気供給手段３０には、例えばコンプレッサが使用される。上述したように、供給ホース３２を介して供給された圧縮空気は、運搬車２０に設置された分岐部３４を介して、噴射機構１２、エジェクタ機構１４、及び、エア駆動機構２４Ａの夫々に分配される。
【００２６】
圧縮空気供給手段３０と同様に、農業機械４６に牽引される台車４８上に設置された減勢サイクロン機構４２は、運搬車２０に搭載されたエジェクタ機構１４と、配管４０を介して接続されている。そして、エジェクタ機構１４によって吸引された堆積物Ｓは、エジェクタ機構１４に供給された圧縮空気を利用して、配管４０内を通って減勢サイクロン機構４２まで搬送される。より詳しくは、図３を参照して説明したように、ホース３６を介してエジェクタ１４に供給された圧縮空気と、吸引口１４ａから吸引された空気及び堆積物Ｓとは、ディフューザ１４ｂを通過して、矢印Ａ６で示すように、エジェクタ機構１４の排出口１４ｃから配管４０に流れる。これにより、配管４０に流れ込んだ堆積物Ｓは、同じく配管４０に流れ込む圧縮空気によって、配管４０内を圧送され、配管４０の出口側に接続された減勢サイクロン機構４２まで搬送される。
【００２７】
減勢サイクロン機構４２は、配管４０を通過した堆積物Ｓ及び圧縮空気の勢いを弱めると共に、堆積物Ｓと空気とを分別するものである。すなわち、図４に示すように、矢印Ａ７のような流れで減勢サイクロン機構４２まで到達した圧縮空気と堆積物Ｓとは、逆円錐台状の減勢サイクロン機構４２の内部を螺旋状に流れることで減勢される。そして、その螺旋状の流れによって上昇する空気は、矢印Ａ８で示すように、減勢サイクロン機構４２の上部から排出され、螺旋状に流れながら重力によって下方へ向かう堆積物Ｓは、矢印Ａ９で示すように、減勢サイクロン機構４２の下部から排出される。このようにして分別された堆積物Ｓは、図１に示すように、減勢サイクロン機構４２の近傍に堆積されて収集される。
【００２８】
なお、図１の例において、農業機械４６により牽引する台車４８上に設置された、圧縮空気供給手段３０及び減勢サイクロン機構４２は、運搬車２０から比較的近い位置に配置されている。本発明の実施の形態に係る水路堆積物除去装置１０の、このような位置関係の利用形態は、例えば、堆積物Ｓを除去する農業用水路Ｇのすぐ横等に、除去した堆積物Ｓを堆積する場合等に適用される。又、本発明の実施の形態に係る水路堆積物除去装置１０は、原則的に、農業用水路Ｇへの通水を遮断した状態で、堆積物Ｓの除去作業を行うものである。
【００２９】
続いて、図５には、本発明の実施の形態に係る水路堆積物除去装置１０の、図１と異なる利用形態を示している。すなわち、図５の水路堆積物除去装置１０は、空気供給手段３０及び減勢サイクロン機構４２を、運搬車２０から離れた位置に配置する場合の利用形態であり、堆積物Ｓを運搬車２０から減勢サイクロン機構４２まで圧送するための配管４０が、図１の例よりも長く敷設されている。図５の例において、配管４０は、フレキシブル管４０Ａと、軽量鉄管４０Ｂとで構成されており、農業用水路Ｇ内を移動する運搬車２０に接続される範囲部分と、減勢サイクロン機構４２に接続される範囲部分とに、曲げることができるフレキシブル管４０Ａが使用され、それらのフレキシブル管４０Ａの間に、複数の軽量鉄管４０Ｂが連結されて使用されている。複数の軽量鉄管４０Ｂの数量が調整されることで、配管４０全体の長さが調整される。
【００３０】
又、フレキシブル管４０Ａと軽量鉄管４０Ｂとの連結箇所４０Ｃや、軽量鉄管４０Ｂ同士の連結箇所には、簡易着脱式のジョイント部材が使用されている。これにより、例えば、作業の進捗に応じて配管４０を延長或いは短縮するために、軽量鉄管４０Ｂを増設或いは撤去する際に、フレキシブル管４０Ａと軽量鉄管４０Ｂとの再連結作業や、軽量鉄管４０Ｂ同士の再連結作業が、容易に行われる。又、図５の例では、空気供給手段３０及び減勢サイクロン機構４２を、農業用水路Ｇ周辺の軟弱地盤上に配置する必要はないため、空気供給手段３０及び減勢サイクロン機構４２が、農業機械４６に牽引される台車４８上ではなく、小型トラック５０の荷台に設置されている。更に、減勢サイクロン機構４２から排出された堆積物Ｓが、フレコンバック５２内に袋詰めされて収集されている。図５のような形態は、例えば、農業用水路Ｇの除染作業等に利用される。なお、図５では、圧縮空気供給手段３０から運搬車２０へ圧縮空気を供給するための、供給ホース３２の図示を省略しているが、供給ホース３２は、配管４０に沿わせて敷設すればよい。
【００３１】
さて、上記構成をなす本発明の実施の形態によれば、次のような作用効果を得ることが可能である。すなわち、本発明の実施の形態に係る水路堆積物除去装置１０は、図１及び図２に示すように、噴射機構１２、エジェクタ機構１４、運搬車２０、圧縮空気供給手段３０、及び、配管４０を含んでいる。噴射機構１２は、圧縮空気や高圧水等の高圧流体を噴射して、農業用水路Ｇに堆積した土砂等の堆積物Ｓを解砕するためのものであり、噴射口１２ａの向きや噴射圧力の調整によって、農業用水路Ｇ内の広範囲の堆積物Ｓを解砕することができる。エジェクタ機構１４は、噴射機構１２によって解砕された堆積物Ｓを、圧縮空気供給手段３０から供給される圧縮空気を利用して吸引するものであり、より詳しくは、図３に示すように、吸引口１４ａの内側に、圧縮空気の流れによって負圧を生じさせることで、吸引口１４ａから堆積物Ｓを吸引する。運搬車２０は、噴射機構１２及びエジェクタ機構１４を搭載し、農業用水路Ｇに至るまでの進入路や、堆積物Ｓの除去作業中には農業用水路Ｇにおいて、噴射機構１２及びエジェクタ機構１４を移動させるためのものである。
【００３２】
圧縮空気供給手段３０は、エジェクタ機構１４に圧縮空気を供給するためのものであり、エジェクタ機構１４と供給ホース３２を介して接続されている。圧縮空気供給手段３０は、トラクター等の農業機械４６で容易に運搬できる。又、配管４０は、エジェクタ機構１４によって吸引された堆積物Ｓを、圧縮空気供給手段３０からエジェクタ機構１４に供給された圧縮空気を利用して圧送するものである。すなわち、配管４０は、エジェクタ機構１４に接続され、図３に示すように、エジェクタ機構１４の吸引口１４ａの内部で負圧を発生させるために利用された圧縮空気が、エジェクタ機構１４によって吸引された堆積物Ｓと共に、エジェクタ機構１４から配管４０の内部に流れ込むことで、配管４０を通って圧縮空気により堆積物Ｓが搬送される。
【００３３】
上記のように、本発明の実施の形態に係る水路堆積物除去装置１０は、堆積物Ｓの除去作業に含まれる、堆積物Ｓの解砕作業を、高圧流体を利用して行うと共に、堆積物Ｓの吸引、搬送の２つの作業を、何れも圧縮空気を利用して行うため、人力による作業を大幅に削減することができる。更に、供給ホース３２を介して圧縮空気を供給する圧縮空気供給手段３０は、農業用水路Ｇから離れた位置に設置すればよく、農業用水路Ｇ内には、噴射機構１２及びエジェクタ機構１４を搭載したコンパクトな構成の運搬車２０のみを持ち込めばよい。従って、農業用水路Ｇまでの進入路の幅、農業用水路Ｇの幅、作業用通路の有無等の現場条件に関わらず、進入路や農業用水路Ｇ内において運搬車２０を移動して、農業用水路Ｇの堆積物Ｓを効率よく除去することが可能となる。加えて、圧縮空気を利用して配管４０を通す堆積物Ｓの圧送は、図５に示すように、堆積物Ｓの比較的長距離の搬送にも対応できるため、配管４０の長さを調整することで、除去した堆積物Ｓの収集場所を、農業用水路Ｇの近傍や農業用水路Ｇから離れた位置等の、任意の位置に設定することができる。
【００３４】
又、本発明の実施の形態に係る水路堆積物除去装置１０は、噴射機構１２が、高圧流体として、圧縮空気供給手段３０から供給される圧縮空気を噴射して、農業用水路Ｇに堆積した土砂等の堆積物Ｓを解砕する。このため、圧縮空気供給手段３０は、エジェクタ機構１４だけではなく、噴射機構１２とも供給ホース３２を介して接続され、噴射機構１２とエジェクタ機構１４との双方に圧縮空気を供給する。これにより、堆積物Ｓの除去作業に含まれる、堆積物Ｓの解砕、吸引、搬送の３つの作業を、何れも圧縮空気を利用して行うことができるため、人力による作業を大幅に削減できる。更に、噴射機構１２、エジェクタ機構１４、配管４０が、何れも、圧縮空気供給手段３０から供給される圧縮空気を利用するため、装置全体を小型化・軽量化することができる。又、堆積物Ｓの解砕に水を利用しないことから、堆積物Ｓの重量が増大しない。このため、水分を含んだ堆積物Ｓを処理する場合と比較して、搬送作業等を効率的に行うことができると共に、装置の更なる軽量化を図ることができる。
【００３５】
又、本発明の実施の形態に係る水路堆積物除去装置１０は、運搬車２０に、作業者Ｗが操向するためのハンドル部２２と、作業者Ｗによる運搬車２０の移動を補助するための駆動補助機構２４とが設けられているものである。これにより、作業者Ｗは、駆動補助機構２４による駆動補助を受けながら、ハンドル部２２を持って操向して、農業用水路Ｇ内等で運搬車２０を容易に移動させることができる。そして、本発明の実施の形態に係る水路堆積物除去装置１０は、運搬車２０に設けられる駆動補助機構２４が、圧縮空気供給手段３０から供給される圧縮空気を動力源とするエア駆動機構２４Ａであるものである。すなわち、噴射機構１２やエジェクタ機構１４と同じく、運搬車２０の駆動補助機構２４によっても、圧縮空気供給手段３０から供給される圧縮空気を利用することで、別の動力系統を利用する場合と比較して、装置の大型化やコストアップを抑制することができる。更に、運搬車２０の動力源に油圧を利用しないため、例えば、油が農業用水路に漏れることに起因する、農作物への悪影響を防止することができる。
【００３６】
又、本発明の実施の形態に係る水路堆積物除去装置１０は、運搬車２０のエア駆動機構２４Ａが、圧縮空気をエジェクタ機構１４へ送出する送出部２６を備えることで、動力源として利用した圧縮空気を、大気解放して無効エネルギーとせずに、送出部２６を介してエジェクタ機構１４へ送出する。これにより、エア駆動機構２４Ａから送出された圧縮空気を、エジェクタ機構１４において堆積物Ｓを吸引するために再利用できるため、エネルギーをより有効に活用することが可能となる。
更に、本発明の実施の形態に係る水路堆積物除去装置１０は、エジェクタ機構１４の吸引口１４ａの周囲に、フード１６が取り付けられていることで、堆積物Ｓを吸引するための入口を、エジェクタ機構１４の吸引口１４ａの形状及び大きさから、フード１６の形状及び大きさへと拡張することができる。しかも、堆積物Ｓの吸引時の飛散や、フード１６近傍で解砕された堆積物Ｓの飛散を、防止することもできる。
【００３７】
又、本発明の実施の形態に係る水路堆積物除去装置１０は、更に減勢サイクロン機構４２を含むものであり、この減勢サイクロン機構４２は、堆積物Ｓを圧送する配管４０の出口側に接続される。これにより、減勢サイクロン機構４２において、圧送に使われた空気エネルギーの勢いを取り除くことができると共に、配管４０内を通ってきた堆積物Ｓと空気とを分別することができるため、堆積物Ｓを効率よく取り出すことが可能となる。更に、減勢サイクロン機構４２は、図５に示すように、配管４０と接続した状態で、圧縮空気供給手段３０と同様に農業用水路Ｇから離れた位置に設置してよく、農業用水路Ｇ内や農業用水路Ｇ近傍に設置する必要がないものである。
更に、本発明の実施の形態に係る水路堆積物除去装置１０は、噴射機構１２及びエジェクタ機構１４を搭載する運搬車２０が、クローラ車であることで、農業用水路周辺の軟弱地盤上や、土砂等が堆積した農業用水路Ｇ内であっても、容易に走行することが可能となる。しかも、一輪のクローラ車を採用することとすれば、進入路や農業用水路Ｇ内での移動に適した小型化を促進することができる。
【００３８】
ここで、本発明の実施の形態に係る水路堆積物除去装置１０は、堆積物Ｓの除去対象である農業用水路Ｇが、コンクリート製の側溝等に限らず、バックホウ等で土に溝を設けた素掘り側溝であってもよい。又、運搬車２０の駆動補助機構２４の駆動源は、空圧式に限定されるものではなく、小型エンジンや電気モータであってもよい。更に、噴射機構１２の噴射口１２ａ近傍に少量の水を添加する機構を付加することで、噴射機構１２から、圧縮空気と水とを混合した混気ジェットを噴射するように構成してもよく、この場合は、噴射機構１２からの混気ジェットを利用して、コンクリート製の側溝等に強固にこびり付いた堆積物Ｓ等を剥離することができる。
【００３９】
なお、本発明の実施の形態に係る水路堆積物除去装置１０は、高圧流体を噴射する噴射機構１２が、圧縮空気を噴射するものに限定されず、例えば高圧水を噴射するものであってもよい。この場合は、例えば、台車４８上や小型トラック５０上等に、高圧水の供給手段を設置し、高圧水の供給手段と噴射機構１２とを、供給ホース３２とは別の供給ホースで接続すればよい。これにより、農業用水路Ｇへの通水を遮断せずに水を張ったままの状態で、農業用水路Ｇに堆積した堆積物Ｓを、高圧水を利用して効率的に解砕して除去することができる。
【符号の説明】
【００４０】
１０：水路堆積物除去装置、１２：噴射機構、１４：エジェクタ機構、１４ａ：吸引口、１６フード、２０：運搬車、２２：ハンドル部、２４：駆動補助機構、２４Ａ：エア駆動機構、２６：送出部、３０：圧縮空気供給手段、３２：供給ホース、４０：配管、４２：減勢サイクロン機構、Ｓ：堆積物、Ｗ：作業者、Ｇ：農業用水路