(57)【要約】      （修正有）【課題】屋上緑化も目的とした植栽用土砂を効率的に且つ安全に屋上へ搬送する装置。【解決手段】ディフューザ管９の上流側吸引管１５には外気と導通する外気吸入孔１２が設けられている。外気吸入孔１２と吸引管１５の上流側及び吸引管のディフューザ側が交差する場所は断面方向に見て外気吸入孔端部と上流側吸引管端部及びディフューザ管側吸引管端部が同一円周上に位置する形状を成しており、円周中央に一定の速度で回転する羽根車１１を装着している。高圧空気をジェットノズル１４から噴出した状態で羽根車１１が回転すると、吸引ホース２とディフューザ管９が遮断される状態と吸引ホース２とディフューザ管９が開放される状態が交互に現れることになり、吸引ホース２から吸引された土砂と空気を交互にビルの屋上まで搬送できる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エゼクタ効果を利用したエゼクタポンプを内蔵しディフューザ管より上流側吸引管に外気と開放する開口部を設け吸引管から吸引される土砂等と当該外気とが交互に当該ディフューザ管に吸引される機能を有したことを特徴とする土砂等高所搬送装置。
【請求項２】
前記請求項１記載の土砂等高所搬送装置において、前記吸引管と接合する吸引ホースは曲げ自在で且つ当該吸引ホース内が閉塞しないホースを有したことを特徴とする土砂等高所搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は、特に都市部においてビル等の屋上を緑化するために植栽用土等の土砂を高所に搬送する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】中高層ビルが林立する都市部においてヒートアイランド現象の緩和及び大気浄化の観点から植栽が盛んに行われるようになってきている。しかし大都市部においてはグランドレベルでの緑化スペースの確保が難しく近年は中高層ビル等の屋上に植栽を行う屋上緑化を自治体によっては義務付けると伴に各種の融資や助成金制度を設けている。【０００３】屋上緑化を進めるに当たり全作業工程の中で最も大きな位置を占めるのは植栽をするための土砂の搬送である。従来は袋詰めした土砂をビルに装備された貨物用エレベーターを利用して屋上まで搬送したり、また屋上に設置したクレーンで吊上げ屋上まで搬送したりしていた。これら従来の搬送方法は１工程の搬送に対して必然的に重量制限があり屋上に相当量の土壌を搬送するにはかなりの工程を重ねなければならず相当の作業時間と経費を要していた。従来から一般に実施されている土砂運搬装置としてまた、渦巻ポンプ或いは加圧タンクにより土砂を加圧し、同時に土砂に圧縮空気を吹き込んで搬送するようにしたものがある。この種の装置では、屋上緑化を行うビルの傍に渦巻ポンプ或いは加圧タンクを設置し渦巻ポンプ或いは加圧タンクに輸送管を接続し他端は屋上緑化を施工する屋上まで延長する。渦巻ポンプ或いは過圧タンクによって圧縮された土砂に、圧縮空気を吹き込むと輸送管内に空気層と土砂層が交互に形成されるようになり、これにより土砂が圧縮空気の圧力によって輸送管内を脈動するようになって効果的に搬送される。また、この他に従来の方法として、高圧水を用いた遠心ポンプにより土砂を搬送するようにしたものがある。この装置では、高圧水によって土砂が流動化された状態で圧力により搬送される。
【特許文献】
【０００４】更に従来の方法として例えば特開平２００２−２２７２３８に記載されているように遠心ポンプにて加圧した吐出物をジェットノズルからエゼクタに噴出しエゼクタにより容器内の土砂を吸引して搬送するようにしている土砂運搬方法であって遠心ポンプの吐出物を容器内土砂の上層部から吸引することを特徴とする土砂運搬方法がある。上記従来の方法は、容器内の土砂を取り入れて搬送するためのエゼクタと、遠心ポンプにて加圧した吐出物をエゼクタに向けて噴出するジェットノズルとを有する土砂運搬装置であって、前記遠心ポンプの吸引管を、先端開口部が容器内土砂の上層部に位置するように設けたことを特徴とする土砂運搬装置、に係るものである。遠心ポンプにより加圧してジェットノズルから噴出させ、エゼクタにより容器内の土砂を搬送するための吐出物を、容器内土砂の上層部から取り入れるようにしたので、大きな石等が遠心ポンプに供給されることがなく、よって遠心ポンプによる加圧が確実に行えるようになると共に、遠心ポンプの寿命を延長することができ、更に、装置全体が簡略な構成であるので故障を生じにくく、且つ安価に実施できるようになる。図４は本発明の土砂運搬装置の一例を示すブロック図である。図４に示すように、ホッパー等の容器５１内には、例えば図示しない浚渫船等によって浚渫された土砂５２が、例えば図示しないパワーショベル等の載荷装置により供給されるようになっている。この時、容器５１の上部には、石やコンクリート等の所定以上の大きさの塊状物が容器５１内に入らないようにするためのスクリーン５３が設けられている。容器５１の下部には、スクリューコンベヤ等の土砂供給装置５４が設けられており、該土砂供給装置５４は容器５１内の土砂５２を、エゼクタ５５の吸引側５５ａに供給するようになっている。また、先端が先細り状に縮径されて噴出口５６を有するジェットノズル５７が、前記エゼクタ５５の絞り部５５ｂに向かうように、且つ噴出口５６と絞り部５５ｂとの間に所要の間隔を保持するように設けられており、前記ジェットノズル５７の後端に、遠心ポンプ５８の吐出管５９が接続されている。６０は、吐出管５９に設けた弁である。そして、前記遠心ポンプ５８に接続された吸引管６１の開口部６２が、容器５１内土砂５２の上層部に開口するように配置されている。更に、上記吸引管６１は、容器５１の上部に設けた昇降装置６３により支持されており、昇降装置６３の作動によって開口部６２の高さ位置を調節できるようになっている。６４は、開口部６２の高さ調節のために吸引管６１に設けたフレキシブル管である。更に、エゼクタ５５の絞り部５５ｂの下流位置における輸送管６５には、土砂５２に圧縮空気Ａを吹き込む圧縮空気吹込管６６が接続されている。図５は、本発明の他の例を示したものであり、圧縮空気吹込管６７をジェットノズル５７に接続した場合を示しており、その他の構成は図４の場合と全く同様である。【０００５】以下に、上記形態例の作用を説明する。浚渫等による土砂５２は、図示しないパワーショベル等の載荷装置により図４の容器１（ホッパー）に供給されて一旦貯留される。この時、容器５１の上部に設けられたスクリーン５３により、石やコンクリート等の所定以上の大きさの塊状物は容器５１内に入らないように分離される。容器５１内に供給された土砂５２は、内部に含まれる石等の異物Ｓは下層に沈降し、汚泥や砂等のように流動性を有するものは上層になるように分離される。この状態で、土砂供給装置５４を駆動して容器５１内の土砂５２をエゼクタ５５に供給しつつ遠心ポンプ５８を駆動すると、遠心ポンプ５８は、容器５１内土砂５２の上層部に開口部６２が位置している吸引管６１により、容器５１内土砂５２の汚泥や砂等を多く含む上層部を吸引し、遠心力により加圧する。遠心ポンプ５８により加圧された汚泥や砂等からなる吐出物は、吐出管５９を介してジェットノズル５７に供給され、ジェットノズル５７の先細り状の噴出口５６からエゼクタ５５の絞り部５５ｂに向けて高速で噴出される。そして、前記したように土砂供給装置５４によりエゼクタ５５の吸引側５５ａに供給された土砂５２は、ジェットノズル５７からの噴出とエゼクタ５５の絞り部５５ｂとによるエゼクタ効果によリ吸引され、エゼクタ５５の下流側に向けて吐出されて輸送管６５により搬送される。この時、エゼクタ５５の絞り部下流位置に接続した圧縮空気吹込管６６から圧縮空気Ａを供給すると、輸送管６５内部に、空気層と土砂層とが交互に形成されるようになり、土砂５２は効果的に脈動しながら搬送される。また、図５に示すように、圧縮空気吹込管６７をジェットノズル５７に接続した場合にも、図４の場合と同様に、輸送管６５内部に空気層と土砂層とが交互に形成されて土砂は効果的に脈動しながら搬送される。上記において、パワーショベル等の載荷装置により容器５１に供給される土砂５２のレベルが略一定になるようにすれば、吸引管６１の開口部６２は常に土砂５２の上層部を吸引するようになる。一方、搬送終了時等には、容器５１内の土砂５２のレベルが低下するので、この場合には昇降装置６３により吸引管６１の開口部６２の位置を下降し、開口部６２が常に土砂５２の上層部を吸引するように調節する。また、上記したように容器５１内の土砂５２のレベルが低下した場合の対処の方法としては、吸引管６１の開口部６２を河川、或いは海の水面下に入れ、遠心ポンプ５８により水を吐出させることにより容器５１内の土砂５２の搬送を終了させるようにしてもよい。上記したように、遠心ポンプ５８により加圧してジェットノズル５７から噴出させ、エゼクタ５により容器５１内の土砂５２を搬送するための吐出物を、容器５１内土砂５２の上層部から取り入れるようにしたので、大きな石等が遠心ポンプ５８に供給されることがなく、よって遠心ポンプ５８による加圧が確実に行えるようになると共に、遠心ポンプ５８の寿命を延長することができ、更に、装置全体が簡略な構成であるので故障が生じにくく、且つ安価に実施することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】しかし従来の方法は、遠心ポンプにて加圧した吐出物をジェットノズルからエゼクタに噴出し、エゼクタにより容器内の土砂を吸引して搬送するようにしている土砂運搬方法であるが、遠心ポンプを使用して遠心ポンプの吐出物を容器内土砂の上層部から吸引するためエゼクタポンプ以外に遠心ポンプ等を装備する必要があり、また固定された容器等も必要なため装置が大がかりとなる。更に従来の方法ではエゼクタの下流位置とジェットノズルに圧縮空気を吹き込む方法も提案しているが、土砂を搬送する吐出管が略水平方向に延長されている場合には土砂の搬送量が多くなり搬送速度も増すことから効果的となるが本発明の目的である土砂等を高所に搬送する場合には稼動ポンプ等が予測されない状態で停止した場合略垂直方向に延長している吐出管内には大量の土砂等が存在することになり土砂の重みで危険な状態となる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】本発明の土砂等高所搬送装置は上記従来の課題を解決するために、一貫した管の途中部にディフューザ管を有し当該ディフューザ管の中央部に高圧空気をジェットノズルから噴出することによって当該ディフューザ管上流側は真空状態となり当該上流側管端開口部から当該ディフューザ管内径に収まる固形物を吸引し当該ディフューザ管下流側管端開口部から吸引した固形物を吐出するエゼクタ効果を利用したエゼクタポンプにおいて、当該エゼクタポンプの上流側管端部に一貫接合する吸引管は曲げ自在で吸引管内部を閉塞しないホース等から成り例えばビル屋上緑化のために高所に搬送する土砂等の保管状態に拘わらず上記従来例として記載のホッパー等を使用することなく前記曲げ自在なホースでダンプ車から地面に直接荷卸されて放置された土砂等をあるいはダンプやトラックの荷台に積載された土砂等を直接前記曲げ自在なホースで吸引することが可能となり、エゼクタ効果で真空状態のディフューザ管上流側管端部と一貫接合された前記吸引ホースで吸引された土砂等は前記エゼクタポンプ内のディフューザ管でまたエゼクタ効果の作用により加速され当該ディフューザ管下流側管端と一貫接合されビル等の屋上まで高所に延長されている吐出ホースを通り搬送されることになる。【０００８】ここで前記エゼクタポンプ内部は、前記ディフューザ管上流側に外気と通じる孔の外気吸入孔を設け当該外気吸入孔と前記吸引管が交差する場所には前記ディフューザ管と当該外気吸入孔が開放即ち導通している場合には当該ディフューザ管と当該吸引管が閉塞した状態になっており、当該ディフューザ管と当該吸引管が開放即ち導通している場合には当該ディフューザ管と当該外気吸入孔が閉塞状態となるような機能を有する装置を設けている。この装置は例えば前記外気吸入孔と前記吸引管が交差する場所で当該外気吸入孔端部と当該吸引管端部及び当該吸引管端部の前記ディフューザ管側当該吸引管端部が同一円周上に位置するように延長配置し当該円周の中心部を枢軸とした肉厚のある回転自在な羽根車で当該羽根車の両端が前記外気吸入孔端部と吸引管端部そしてディフューザ管側吸引管端部に接するように延長された長さを有している。当該回転自在な羽根車の軸は駆動モータ等にベルトあるいは歯車等によって連結されており当該回転自在な羽根車は一定の速度で回転することによって前記ディフューザ管が前記外気吸入孔とは導通しているが前記吸引管とは閉塞の状態、また前記ディフューザ管が前記吸引管とは導通しているが前記外気吸入孔とは閉塞の状態を交互に作り出すことが可能となる。これにより前記吐出ホース内部は前記ディフューザ管で加速された土砂等と空気が交互に搬送されることとなり高所に延長された吐出ホースであっても高所即ち垂直に延長されている当該吐出ホース内部を搬送する土砂等が重力の影響で搬送速度が減退するのを前記ディフューザ管で加速された空気が防止し安定して吐出ホース開放端部即ち高所に搬送することが可能となる。また前記エゼクタポンプが予期せぬ事由で停止した場合、高所即ち垂直方向に延長されている前記吐出ホース内部の土砂等は重力の影響で落下することになる。この時本発明のように空気と土砂が交互に搬送されている状態でなければ前記吐出ホース内は土砂等の量が多いことになり当該吐出ホース内を落下した土砂等の重みで当該吐出ホースが下方に引っ張られ当該吐出ホースを上方で係止している状態が外れやすい状態となり吐出ホース自体の落下等の危険が増すことになる。
【発明の効果】
【０００９】ビル屋上緑化のために高所に搬送する土砂等の保管状態に拘わらず新たに固定されたホッパー等を使用することなく曲げ自在なホースでダンプ車から地面に直接荷卸されて放置された土砂等をあるいはダンプやトラックの荷台に積載された土砂等を直接前記曲げ自在なホースで吸引することが可能となりまた吐出ホース内部はディフューザ管で加速された土砂等と空気が交互に搬送されることとなり高所に延長された吐出ホースであっても高所即ち垂直に延長されている吐出ホース内部を搬送する土砂等が重力の影響による搬送速度の減退をディフューザ管で加速された空気が防止し安定して吐出ホース開放端部即ち高所に搬送することが可能となる。またエゼクタポンプが予期せぬ事由で停止した場合、高所即ち垂直方向に延長されている吐出ホース内部の土砂等は重力の影響で落下することになるがこの時本発明のように空気と土砂が交互に搬送されている状態でなければ吐出ホース内は土砂等の量が多いことになり吐出ホース内を落下した土砂等の重みで吐出ホースが下方に引っ張られ吐出ホースを上方で係止している状態が外れやすい状態となり危険が増すことになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】本発明である泥士浚渫方法に関し図面を参照して実施例を説明する。但し下記実施例は、本発明の基本的な考えを具現化する一例に過ぎず、下記実施例に本発明が拘束あるいは限定されるものではない。
【実施例】
【００１１】図１は本発明の一例である高所搬送施工概要図である。ダンプ等の車両に積載された屋上緑化用の土砂であるダンプ上の土砂３は曲げ自在な吸引ホース２によって直接矢印Ｂの方向に吸引される。吸引ホース２はエゼクタポンプを内蔵した土砂等高所搬送装置１に一貫接合されている。ここで吸引ホース２は土砂等高所搬送装置１内に内蔵したエゼクタポンプのエゼクタ効果により他の吸引ポンプ等の手段あるいは装置を用いることなく吸引状態となっている。更に土砂等高所搬送装置１には後述する外気吸入口Ｃとジェットノズルに高圧空気を供給する高圧空気取入口Ａが設けてある。土砂等高所搬送装置１の他端には吐出ホース４が一貫接合されておりビル８の屋上まで延長され吐出ホース支持装置５によって係止され端部はサイクロン６と接合している。上記施工概要において屋上緑化のためにビル等に搬送する土砂等は新たに固定されたホッパー等を用意する必要がなく直接曲げ自在な吸引ホース２によって土砂等を積載したダンプから直接吸引することが可能となり工事施工が能率的となる。また土砂等高所搬送装置１内部では吸引ホース２で吸引された土砂等と外気吸入口Ｃから吸引される外気とが後述する装置で交互にディフューザ管で加速されるために吐出ホース４内を通過する土砂等及び空気Ｄは交互に搬送されることになる。ここで吐出ホース４は高所に延長されていることから途中部では垂直方向の延長となる。この場合ビル８が高ければ高いほど垂直方向の延長距離が長くなり搬送される土砂等の重力で搬送速度の減退を招くことになるが、本発明である交互に加速した空気と加速した土砂等を搬送することによって重力の影響で搬送速度の減退を招く土砂等を加速した空気が防止し安定してビル８の屋上まで搬送することが可能となる。【００１２】図２及び図３は土砂等高所搬送装置１の断面図である。吸引ホース２は土砂等高所搬送装置１に一貫接合されており土砂等高所搬送装置１内の吸引管１５を導通しディフューザ管９を導通し土砂等高所搬送装置１の他端で一貫接合されている吐出ホース４と導通している。ここで土砂等高所搬送装置１内部には図示しない高圧ポンプによってＡから高圧空気を取込みディフューザ管中心部に高速空気が噴出するようにジェットノズル１４が設けられエゼクタ効果によってディフューザ管９の上流側吸引管内部は真空状態となるエゼクタポンプを内蔵しているが、エゼクタポンプに就いては既存技術であるので詳細説明を割愛する。ディフューザ管上流側吸引管１５には外気と導通する外気吸入孔１２が設けられ吸引管１５に開口している。外気吸入孔１０と吸引管１５の上流側及び吸引管１５のディフューザ側が交差する場所は断面方向に見て外気吸入孔１０端部と上流側吸引管１５端部及びディフューザ管側吸引管１５端部が同一円周上に位置する形状を成しており当該円周中央部を枢軸１３として回転自在な羽根車１１を装着している。羽根車１１は外気吸入孔１０の径以上の肉厚を有し両端は上記同一円周上に位置する形状を成す外気吸入孔１０端部と上流側吸引１５端部及びディフューザ管側吸引管１５端部と接触するまで延長されている。枢軸１３は図示しない駆動モータとベルトあるいは歯車で連結されており一定の速度で回転する機能となっている。羽根車１１が回転すると外気吸入孔１０とディフューザ管９が開放し吸引ホース２とディフューザ管９が遮断される状態と吸引ホース２とディフューザ管９が開放し外気吸入孔１０とディフューザ管９が遮断される状態が交互に現れることになる。図２は外気吸入孔１０とディフューザ管９が開放し吸引ホース２とディフューザ管９が遮断された状態であり空気Ｃがエゼクタ効果による吸引管１５の真空状態によりディフューザ管９方向に吸引されている状態を示している。【００１３】一方図３は吸引ホース２とディフューザ管９が開放され外気吸入孔１０とディフューザ管９が遮断されている状態のためエゼクタ効果による吸引管１５の真空状態により土砂等Ｂが吸引ホースを通してディフューザ管９方向に吸引される状態を示している。羽根車１１は一定速度で回転することから外気Ｃと土砂等Ｂが交互にディフューザ管９に吸引されることになる。尚本実施例では外気Ｃと土砂等Ｂを交互に吸引するために回転自在な羽根車１１を記載説明したが、短軸方向に孔を設けたシャフトを使いピストン運動をさせることによってあるいは外気吸入孔１０及び吸引ホース２に相互に開閉する弁を設けることで同様な効果を生む。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の高所搬送施工概要図
【図２】本発明の土砂等高所搬送装置断面図
【図３】本発明の土砂等高所搬送装置断面図
【図４】従来の土砂搬送装置断面図
【図５】従来の土砂搬送装置断面図
【符号の説明】
【００１５】１・・・・・・土砂等高所搬送装置
２・・・・・・吸引ホース
３・・・・・・ダンプ上の土砂
４・・・・・・吐出ホース
５・・・・・・吐出ホース支持装置
６・・・・・・サイクロン
７・・・・・・屋上樹木
８・・・・・・ビル
１０・・・・・外気吸入口
１１・・・・・羽根車
１２・・・・・羽根車回転空間
１３・・・・・枢軸
１４・・・・・ジェットノズル
１５・・・・・吸引管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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