(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
穿孔するためのドリフタを備える穿孔機械に用いられ、穿孔した孔内をフラッシングするために、前記ドリフタにフラッシング媒体を供給するフラッシング媒体供給ラインを備え、前記フラッシング媒体供給ラインから、前記フラッシング媒体として、圧縮空気に増圧水を混入してなるミストを供給するフラッシング媒体供給装置であって、
内圧が大気圧と同等の圧力下にある貯水タンクと、該貯水タンクよりも低い位置に設けられた加圧タンクと、前記貯水タンクの下部と前記加圧タンクの上部とを繋ぐ給水ラインと、前記貯水タンクの上部と前記加圧タンクの上部とを繋ぐ通気ラインと、前記フラッシング媒体供給ラインに圧縮空気を供給する圧縮空気供給ラインと、前記圧縮空気供給ラインの上流寄りの位置から分岐されて前記加圧タンクの上部に接続された増圧用エアラインと、前記加圧タンクの下部と前記圧縮空気供給ラインの下流寄りの位置とを繋ぐ増圧水吐出ラインと、前記通気ラインに介装されるとともに前記増圧用エアラインからパイロット圧を取得する外部パイロット式電磁弁とを備え、
前記増圧用エアラインは、前記圧縮空気供給ラインに供給された圧縮空気の一部を前記加圧タンクに導入することにより前記加圧タンクを加圧可能に設けられ、
前記外部パイロット式電磁弁は、前記増圧用エアラインに圧縮空気が供給されているときは前記通気ラインを閉じ、前記増圧用エアラインに圧縮空気が供給されていないときは前記通気ラインを開くように設けられ、
前記給水ラインは、前記通気ラインが開かれているときに、前記貯水タンクから前記加圧タンクに向けてタンク相互の高低差により給水可能に設けられ、
前記加圧タンクは、前記通気ラインが閉じているときに、当該加圧タンク内の水を前記増圧水吐出ラインから前記圧縮空気供給ラインに供給することを特徴とする穿孔用フラッシング媒体供給装置。
【請求項２】
前記増圧水吐出ラインには、水量調整バルブが介装されており、該水量調整バルブは、前記加圧タンクよりも高い位置に設けられたオペレータキャビン内に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の穿孔用フラッシング媒体供給装置。
【請求項３】
前記加圧タンクには、当該加圧タンク内の圧力を検出可能な圧力計が付設され、
前記増圧水吐出ラインには、当該増圧水吐出ラインを開閉可能な電磁弁が介装されており、該電磁弁は、前記圧力計が検出した圧力値に基づいて、圧力値が大気圧まで低下したときに、当該増圧水吐出ラインを閉じることを特徴とする請求項１に記載の穿孔用フラッシング媒体供給装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の穿孔用フラッシング媒体供給装置を備えることを特徴とする穿孔機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クローラドリルやドリルジャンボ等の穿孔機械に装備されるフラッシング媒体供給装置に係り、特に、圧縮空気に増圧水を混入させたフラッシング媒体を供給するためのフラッシング媒体供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
クローラドリル、ダウンザホールドリルやドリルジャンボ等の穿孔機械は、ガイドシェルに搭載されたドリフタ（さく岩機）を備え、このドリフタにドリルロッドを挿着し、ドリルロッド先端にはビットを取付け、ドリフタからドリルロッドを介して打撃と回転をビットに伝達すると共にドリフタに送りを与えて岩盤をさく孔により穿孔する。ドリフタで岩盤を穿孔する場合、穿孔作業中に発生する粉塵の飛散を防止し、また、破砕した岩石（くり粉）を穿孔した孔内から排出するために、穿孔中のドリフタにフラッシング媒体を供給して穿孔した孔内をフラッシングする。
【０００３】
フラッシングの方法としては、エア穿孔（エアーフラッシング）、水穿孔（ウォータフラッシング）、泡穿孔の他、圧縮空気に増圧水を混入したミストをビット先端から噴射し、これにより孔内をフラッシングしつつ穿孔するデタージェント穿孔（ベーパーミスト穿孔）が知られている（例えば特許文献１参照）。デタージェント穿孔であれば、穿孔機械にエアコンプレッサと、加圧可能な貯水タンクとを搭載して穿孔することが可能である。また、デタージェント穿孔においては、ニードルバルブや絞り弁を使用することで、圧縮空気に増圧水を混入してミストを供給することができるので、比較的に高価な機械も不要であるという利点がある。
【０００４】
デタージェント穿孔用のフラッシング媒体供給装置の構成例を図５に示す。
同図（ａ）に示すように、このフラッシング媒体供給装置１００は、圧縮空気を供給する上流側から順に、エアコンプレッサ１０３と、レシーバータンク１０４と、圧縮空気を振り分けるニューマチックバルブ１０１とを有する。ニューマチックバルブ１０１の二次側は、圧縮空気供給ライン１０５と加圧タンク１０２の増圧用エアライン１０６に対応して２分岐されている。増圧用エアライン１０６は、チェック弁１１７を介して加圧タンク１０２に接続されている。この加圧タンク１０２は、必要な貯水量と加圧構造とを有する貯水タンクと加圧タンクを兼ねた大型のタンクであり、安全弁１２１と圧力解放弁１２２が付設されている。加圧タンク１０２の増圧水吐出ライン１１３は、オペレータキャビン１２０に設けられた水量調整バルブ１１５を介して圧縮空気供給ライン１０５に合流している。
【０００５】
このフラッシング媒体供給装置１００によれば、穿孔時には、同図（ｂ）に示すように、エアコンプレッサ１０３を起動するとともに水量調整バルブ１１５を開くことにより、ニューマチックバルブ１０１が圧縮空気供給ライン１０５と増圧用エアライン１０６に圧縮空気を振り分けて供給し、圧縮空気供給ライン１０５の圧縮空気に、加圧タンク１０２からの増圧水を混入する。これにより、フラッシング媒体供給ライン１３０から穿孔中のドリフタ４０にミストを供給して、デタージェント穿孔が可能になっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−１１４５７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、上記フラッシング媒体供給装置１００では、オペレータは、穿孔作業の終了後、あるいはフラッシング媒体供給装置１００の使用前後に、決められた手順に従って、大型の加圧タンク１０２の加圧やその解放を手動によって都度行う必要がある。また、加圧タンク１０２に給水する場合も、タンク内の圧力を手動によって解放する必要がある。
しかしながら、穿孔作業の終了時、および装置の使用前後の準備作業の都度、手動によって、大型の加圧タンク１０２の加圧やその解放、並びに圧力解放を行ってからの給水作業は面倒であり、また、加圧タンク２を加圧ないし圧力解放を行う取扱い手順をオペレータが間違えるおそれや、圧力容器として取り扱う上での安全性の問題がある。
【０００８】
そこで、本発明は、上記のような問題点に着目してなされたものであり、穿孔した孔内をフラッシングするフラッシング媒体として、圧縮空気に増圧水を混入してなるミストをドリフタに供給する場合に、オペレータが、都度の加圧タンクの加圧やその解放を行ってからの給水作業を不要とし得る穿孔用フラッシング媒体供給装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る穿孔用フラッシング媒体供給装置は、穿孔するためのドリフタを備える穿孔機械に用いられ、穿孔した孔内をフラッシングするために、前記ドリフタにフラッシング媒体を供給するフラッシング媒体供給ラインを備え、前記フラッシング媒体供給ラインから、前記フラッシング媒体として、圧縮空気に増圧水を混入してなるミストを供給するフラッシング媒体供給装置であって、内圧が大気圧と同等の圧力下にある貯水タンクと、該貯水タンクよりも低い位置に設けられた加圧タンクと、前記貯水タンクの下部と前記加圧タンクの上部とを繋ぐ給水ラインと、前記貯水タンクの上部と前記加圧タンクの上部とを繋ぐ通気ラインと、前記フラッシング媒体供給ラインに圧縮空気を供給する圧縮空気供給ラインと、前記圧縮空気供給ラインの上流寄りの位置から分岐されて前記加圧タンクの上部に接続された増圧用エアラインと、前記加圧タンクの下部と前記圧縮空気供給ラインの下流寄りの位置とを繋ぐ増圧水吐出ラインと、前記通気ラインに介装されるとともに前記増圧用エアラインからパイロット圧を取得する外部パイロット式電磁弁とを備え、前記増圧用エアラインは、前記圧縮空気供給ラインに供給された圧縮空気の一部を前記加圧タンクに導入することにより前記加圧タンクを加圧可能に設けられ、前記外部パイロット式電磁弁は、前記増圧用エアラインに圧縮空気が供給されているときは前記通気ラインを閉じ、前記増圧用エアラインに圧縮空気が供給されていないときは前記通気ラインを開くように設けられ、前記給水ラインは、前記通気ラインが開かれているときに、前記貯水タンクから前記加圧タンクに向けてタンク相互の高低差により給水可能に設けられ、前記加圧タンクは、前記通気ラインが閉じているときに、当該加圧タンク内の水を前記増圧水吐出ラインから前記圧縮空気供給ラインに供給することを特徴とする。
【００１０】
本発明の一態様に係る穿孔用フラッシング媒体供給装置によれば、貯水タンクよりも低い位置に加圧タンクを設け、タンク相互を給水ラインで繋ぐとともに、タンク相互を外部パイロット式電磁弁を介した通気ラインで繋ぎ、加圧タンクの増圧用エアラインにより、圧縮空気供給ラインに供給された圧縮空気の一部を加圧タンクを加圧可能に導入し、外部パイロット式電磁弁により、増圧用エアラインに圧縮空気が供給されているときは通気ラインを閉じて、加圧タンク内の水を増圧水吐出ラインから圧縮空気供給ラインに供給し、また、増圧用エアラインに圧縮空気が供給されていないときは通気ラインを開いて、給水ラインにより、貯水タンクから加圧タンクに向けてタンク相互の高低差で給水するので、圧縮空気供給ラインに圧縮空気が供給された状態に応じて、加圧タンクの加減圧や減圧後の給水を自動的に行うことができる。したがって、穿孔作業の都度の、オペレータによる手動による加圧タンクの加減圧作業や減圧後の給水作業を不要とすることができる。
【００１１】
ここで、本発明の一態様に係る穿孔用フラッシング媒体供給装置において、前記増圧水吐出ラインには、水量調整バルブが介装されており、該水量調整バルブは、前記加圧タンクよりも高い位置に設けられたオペレータキャビン内に設けられていることは好ましい。このような構成であれば、加圧タンクは、オペレータキャビン内の水量調節バルブよりも低い位置に設置されているので、加圧タンクと水量調整バルブとの高低差により、外部パイロット式電磁弁に接続された通気ラインと加圧タンク内の圧力がバランスするまでの間、加圧タンク内の水を排出するため、加圧タンクの減圧を自動的に行う上で好適である。
【００１２】
また、本発明の一態様に係る穿孔用フラッシング媒体供給装置において、前記加圧タンクには、当該加圧タンク内の圧力を検出可能な圧力計が付設され、前記増圧水吐出ラインには、当該増圧水吐出ラインを開閉可能な電磁弁が介装されており、該電磁弁は、前記圧力計が検出した圧力値に基づいて、圧力値が大気圧まで低下したときに、当該増圧水吐出ラインを閉じることは好ましい。このような構成であれば、加圧タンクの圧力が大気圧まで低下したら、圧縮空気供給ラインへの加圧タンク内の水の供給が自動的に止まるため、加圧タンクの減圧を自動的に行う上で好適である。また、該電磁弁は、前記圧力計が検出した圧力値に基づいて、圧力値が所定以上のときを限って当該加圧タンク内の水を前記圧縮空気供給ラインの圧縮空気に混入するように当該増圧水吐出ラインを開くことは好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
上述のように、本発明によれば、オペレータによる、都度の加圧タンクの加減圧作業や、圧力解放を行ってからの給水作業を不要とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一態様に係る穿孔用フラッシング媒体供給装置の一実施形態を説明する図である。
【図２】図１のフラッシング媒体供給装置の動作（穿孔時）を説明する図である。
【図３】図１のフラッシング媒体供給装置の動作（穿孔後の停止時）を説明する図である。
【図４】図１のフラッシング媒体供給装置の動作（穿孔停止時）を説明する図である。
【図５】従来の穿孔用フラッシング媒体供給装置の一例を説明する図であり、同図（ａ）は停止時の状態を示し、（ｂ）は穿孔時の状態を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態について、図面を適宜参照しつつ説明する。なお、本実施形態は、クローラドリルのように、地山を穿孔するためのドリフタと、フラッシング媒体供給装置を備える穿孔機械の例である。なお、穿孔機械本体の構成については説明を省略する。
この穿孔機械は、図１に示すように、穿孔するためのドリフタ４０と、フラッシング媒体供給ライン３０を有するフラッシング媒体供給装置１０とを備えている。フラッシング媒体供給装置１０は、穿孔した孔内をフラッシングするために、フラッシング媒体をドリフタ４０に供給するものであり、フラッシング媒体供給ライン３０がドリフタ４０の所定の位置に接続され、フラッシング媒体供給ライン３０から、フラッシング媒体として、圧縮空気に水を混入してなるミストをドリフタ４０に供給可能になっている。
【００１６】
詳しくは、フラッシング媒体供給装置１０は、圧縮空気を供給する側には、上流から順に、エアコンプレッサ３およびレシーバータンク４を有し、レシーバータンク４の二次側は、圧縮空気供給ライン５に接続されている。圧縮空気供給ライン５の下流側は、上記フラッシング媒体供給ライン３０に圧縮空気を供給するように、フラッシング媒体供給ライン３０の上流側に接続されている。
【００１７】
また、このフラッシング媒体供給装置１０は、内圧が大気圧と同等の圧力下にある大型の貯水タンク１と、貯水タンク１よりも低い位置に設けられた小型の加圧タンク２とを有する。加圧タンク２には、当該加圧タンク２内の圧力を検出可能な圧力計９が付設されている。貯水タンク１の上部と加圧タンク２の上部とは、通気ライン１１によって相互に接続されるとともに、貯水タンク１の下部と加圧タンク２の上部とは、給水ライン１２によって相互に接続されている。
【００１８】
また、加圧タンク２の下部と圧縮空気供給ライン５の下流寄りの位置とは、増圧水吐出ライン１３によって接続されている。増圧水吐出ライン１３には、水量調整バルブ１５が介装されており、水量調整バルブ１５は、加圧タンク２よりも高い位置に設けられたオペレータキャビン２０内に設けられている。また、増圧水吐出ライン１３には、増圧水吐出ライン１３を開閉可能な電磁弁８が介装されている。この電磁弁８は、圧力計９が検出した圧力値に基づいて、検出した圧力値が大気圧よりも高いときは、加圧タンク２内の水を圧縮空気供給ライン５の圧縮空気に混入するように、増圧水吐出ライン１３を開くようになっている。
【００１９】
さらに、圧縮空気供給ライン５の途中部分には、加圧タンク２に向けて圧縮空気を供給可能な増圧用エアライン６が接続されている。増圧用エアライン６は、圧縮空気供給ライン５の上流寄りの位置（増圧水吐出ライン１３の接続位置よりも上流寄りの位置）から分岐されて加圧タンク２の上部の位置（同図の例では、給水ライン１２の下流端近傍の位置）に接続されている。増圧用エアライン６の途中部分には、逆流を防止するチェック弁１７が介装されている。これにより、増圧用エアライン６は、圧縮空気供給ライン５に供給された圧縮空気の一部を加圧タンク２に導入することにより加圧タンク２を加圧可能に設けられている。
【００２０】
また、上記通気ライン１１には、増圧用エアライン６からパイロット圧を取得可能に外部パイロット式電磁弁７が介装されている。外部パイロット式電磁弁７は、パイロットライン１６から取得されたパイロット圧に応じて、増圧用エアライン６に圧縮空気が供給されているときは通気ライン１１を閉じ、増圧用エアライン６に圧縮空気が供給されていないときは通気ライン１１を開くように設けられている。
【００２１】
また、上記給水ライン１２は、通気ライン１１が開かれているときに、貯水タンク１から加圧タンク２に向けてタンク相互の高低差により給水可能に設けられている。そして、加圧タンク２は、通気ライン１１が閉じているとき（つまり、増圧用エアライン６に圧縮空気が供給されているとき）に、当該加圧タンク２内の水を増圧水吐出ライン１３から圧縮空気供給ライン５に供給するようになっている。
【００２２】
次に、上記フラッシング媒体供給装置１０の作用効果について説明する。
このフラッシング媒体供給装置１０は、穿孔作業を行なっていないときは、増圧用エアライン６に圧縮空気が供給されないため、図１に示すように、外部パイロット式電磁弁７は、通気ライン１１を開き、給水ライン１２は、通気ライン１１が開かれているときに、貯水タンク１から加圧タンク２に向けて、タンク１，２相互の高低差により水がチェック弁１９を通って供給され、加圧タンク２が満水状態になるまで給水される。なお、オペレータは、フラッシング媒体供給装置１０を使用するときは、オペレータキャビン２０内の給水用バルブ１４を開いておく。
【００２３】
穿孔作業が行われるときは、図２に示すように、エアコンプレッサ３から穿孔に使用する圧縮空気が圧縮空気供給ライン５に供給され、圧縮空気供給ライン５から分岐された増圧用エアライン６は、圧縮空気供給ライン５に供給された圧縮空気の一部を、チェック弁１７を介して加圧タンク２に導入して加圧タンク２に供給する。これと同時に、圧縮空気供給ライン５は、自身に供給された圧縮空気をフラッシング媒体供給ライン３０の上流側に供給する。
【００２４】
このとき、外部パイロット式電磁弁７は、加圧タンク２に分岐供給される圧縮空気によるパイロット圧力により、貯水タンク１と加圧タンク２の通気ライン１１を閉じる。増圧用エアライン６に供給された圧縮空気によって加圧タンク２が加圧され大気圧を超えると、電磁弁８は、圧力計９が検出した圧力値に基づいて、検出した圧力値が大気圧よりも高いときは増圧水吐出ライン１３を開く。
【００２５】
これにより、加圧された加圧タンク２内の水は、増圧水吐出ライン１３からオペレータキャビン２０内の水量調節バルブ１５を通り、チェック弁１８を介してフラッシング媒体供給ライン３０に向けて増圧水として供給される。よって、このフラッシング媒体供給装置１０によれば、加圧タンク２下部の増圧水吐出ライン１３からフラッシング媒体供給ライン３０の圧縮空気に増圧水を混入してミストとし、フラッシング媒体として、圧縮空気に増圧水を混入してなるミストをフラッシング媒体供給ライン３０からドリフタ４０に供給してデタージェント穿孔を行うことができる。
【００２６】
穿孔作業が終了したときには、図３に示すように、増圧用エアライン６に圧縮空気が供給されないため、パイロット回路１６にパイロット圧が立たず、外部パイロット式電磁弁７は、貯水タンク１と加圧タンク２の通気ライン１１を開く。
このとき、加圧タンク２は、オペレータキャビン２０内の水量調節バルブ１５よりも低い位置に設置されているので、加圧タンク２と水量調整バルブ１５との高低差により、加圧タンク２に接続された通気ライン１１と加圧タンク２の内圧がバランスするまでの間（内圧が大気圧と同等の圧力下にある貯水タンク１の圧力とバランスするまでの間）、加圧タンク２内の水は増圧水吐出ライン１３から排出される。オペレータは、フラッシング媒体供給装置１０を使用しないときは、オペレータキャビン２０内の給水用バルブ１４を閉じる。
【００２７】
次いで、穿孔作業終了時の加圧タンク２の圧力が、大気圧と同等の圧力まで下がると、図４に示すように、圧力計９は、加圧タンク２内の圧力を検出し、加圧タンク２の内圧が大気圧まで低下したときに、電磁弁８は、圧力計９の検出圧力に基づき増圧水吐出ライン１３を閉じる。
【００２８】
このように、このフラッシング媒体供給装置１０によれば、内圧が大気圧と同等の圧力下にある貯水タンク１と、貯水タンク１よりも低い位置に加圧タンク２とを設け、貯水タンク１と加圧タンク２を給水ライン１２で繋ぐとともに、貯水タンク１と加圧タンク２を、外部パイロット式電磁弁７を介して通気ライン１１で繋ぎ、加圧タンク２の増圧用エアライン６により、圧縮空気供給ライン５に供給された圧縮空気の一部を、加圧タンク２を加圧可能に導入し、外部パイロット式電磁弁７により、増圧用エアライン６に圧縮空気が供給されているときは通気ライン１１を閉じ、増圧用エアライン６に圧縮空気が供給されていないときは通気ライン１１を開き、通気ライン１１が開かれているときには、給水ライン１２により貯水タンク１から加圧タンク２に向けてタンク相互の高低差で自動的に給水し、通気ライン１１が閉じているときには、加圧タンク２内の水を増圧水吐出ライン１３から圧縮空気供給ライン５に供給するので、穿孔作業を行なっていないときは、貯水タンク１と加圧タンク２との高低差により、貯水タンク１から加圧タンク２に自動的に給水することができる。
【００２９】
また、穿孔作業が行われるときは、小型の加圧タンク２への圧縮空気を、穿孔時に使用する圧縮空気を増圧用エアライン６から分岐供給することにより、加圧タンク２の加圧についても自動的に行うことができる。
さらに、穿孔作業の終了時には、加圧タンク２の内圧が外部パイロット式電磁弁７により自動的に大気解放される。そのため、このフラッシング媒体供給装置１０によれば、圧縮空気供給ライン５に圧縮空気が供給された状態に応じて、加圧タンク２の加圧およびその解放並びに給水を自動的に行うことができる。したがって、オペレータが、作業の都度の加圧タンク２の加圧やその解放、並びに減圧を行ってからの給水作業を不要とすることができ、圧力容器の使用手順時における安全性、取扱い容易性を大きく向上させることができる。
【００３０】
なお、本発明に係るフラッシング媒体供給装置は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しなければ種々の変形が可能なことは勿論である。
例えば、上記実施形態では、穿孔機械がクローラドリルの例で説明したが、これに限らず、穿孔するためのドリフタ４０を備える穿孔機械であれば、ドリルジャンボやファンカットドリル、あるいはブラストホールドリル等、種々の穿孔機械に適用可能であり、また、ドリフタ４０の数についても、一または複数を対象として適用することができる。
【００３１】
また、例えば上記実施形態では、電磁弁８と圧力計９を設けた例で説明したが、これに限らず、水量調整バルブ１５のオペレータによる開閉操作によって給水状態を加圧タンク２と水量調整バルブ１５との高低差により調整できるため、加圧タンク２に接続された通気ライン１１と加圧タンク２の内圧がバランスした状態で水量調整バルブ１５を閉じるようにすれば、電磁弁８と圧力計９を省略してもよい。
【符号の説明】
【００３２】
１  貯水タンク
２  加圧タンク
３  エアコンプレッサ
４  レシーバータンク
５  圧縮空気供給ライン
６  増圧用エアライン
７  外部パイロット式電磁弁
８  電磁弁
９  圧力計
１０  フラッシング媒体供給装置
１１  通気ライン
１２  給水ライン
１３  増圧水吐出ライン
１４  給水バルブ
１５  水量調整バルブ
１６  パイロットライン
１７、１８、１９  チェック弁
２０  オペレータキャビン
３０  フラッシング媒体供給ライン
４０  ドリフタ
【図１】
0006389109.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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