(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、この内燃機関によって駆動されるポンプとを備え、このポンプの吸気によって真空吸引力を発生する内燃機関駆動のポンプ装置において、前記内燃機関の吸気を前記ポンプの吸気に連通させる連通手段と、前記連通手段における連通状態を制限する制限手段と、前記内燃機関の動作状態量を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に応じて前記制限手段による連通状態の制限量を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする内燃機関駆動のポンプ装置。
【請求項２】
前記検出手段は、前記内燃機関の動作状態量として吸気圧力，回転速度，及び冷却水温度のうち何れか１つを検出するものであり、前記制御手段は、検出した吸気圧力若しくは回転速度が所定の閾値以下になると又は検出した冷却水温度が所定の閾値以上になると前記制限手段の制限量を強める制御を行うものであることを特徴とする請求項１記載の内燃機関駆動のポンプ装置。
【請求項３】
前記検出手段は、前記内燃機関の動作状態量として排気ガス量，排気ガスの有害物質含有量，及び騒音のうち何れか１つを検出するものであり、前記制御手段は、検出した排気ガス量，排気ガスの有害物質含有量，又は騒音が所定の閾値以上になると前記制限手段の制限量を強める制御を行うものであることを特徴とする請求項１記載の内燃機関駆動のポンプ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、内燃機関によりポンプを駆動するポンプ装置に関し、詳しくは、ポンプの吸気を内燃機関の吸気で補足する内燃機関駆動のポンプ装置に関する。かかるポンプ装置は、吸気による真空吸引力の発生源として用いられる。例えば、地下埋設管の設置や補修などで土砂等を掘り取る際に既存の土中埋設物を損傷することなく土壌を掘り取るために真空吸引力を利用する土壌掘削装置などに用いられる。
【０００２】
あるいは、震災等で管内に貯った土砂や泥水を除去するために管内差水を管外へ吸い出す場合や、管内へのシール施工に先立つクリーニングとして管内ダストを吸引する場合、管内にライニングする樹脂を吸引する場合、サンドブラストによる管継手・バルブ等の研磨後のケイ砂を回収して清掃する場合、管内除錆のためのショットブラスト後に管内でピグを吸引してケイ砂および錆を除去する場合、さらに管内でパラシュートおよびスポンジピグを吸引して水抜き・異物除去等のクリーニングを行う場合などに、真空吸引力を発揮する。
【０００３】
なお、ここで、内燃機関駆動のポンプ装置が利用される土壌掘削の分野について詳述する。
アスファルト舗装面などを掘り崩したり掘り起こしたりするには、ハンマーを圧搾空気等で強引に打ち込む破砕機や、大きなバケットで強力にすくい上げるパワーショベルなどが一般に用いられる。しかし、これらは、強力で作業効率が良い反面、大きな衝撃音や騒音を発するというマイナス面がある。さらに、強力すぎて、地下に埋設管等が既設されていた場合にこれに誤って触れると直ちにその被接触部の破壊や極端な変形等の不都合を招来するという面もある。そこで、それほどの掘削能力がなくても間に合うような地中における掘り起こしには、埋設管等を壊すことが無いように、人手で持っての操作が可能な破砕機や、真空掘削機も併用されている。
【０００４】
かかるハンディ型の破砕機としては、実開昭５９−１６０１７４号公報記載のものが知られている。この破砕機は、ハンドル部から下方に延びる筒体の先端にノミ刃を設けると共に、コンプレッサから供給された圧搾空気をノミ刃先端まで送る通路を設け、上記ノミ刃の部分に圧搾空気の一部を噴射する噴射口を設けた構成のものである。そして、ノミ刃による機械的な破砕に加えて、ノミ刃の近くから噴射した圧搾空気での土砂の吹き飛ばしや細分化等によっても土壌の破砕が行なわれる。
【０００５】
また、そのような真空掘削機としては、例えば特開昭５８−２２２２２８号公報に記載されたものが知られている。この真空掘削機は、吸引用ブロワに連通されたバキュームホースの先端に土砂の吸い込み口を備えたものである。そして、作業者がそのホースの土砂吸い込み口を掘削対象の土壌面に向けて近接させると、ブロワからの吸引力でそこの土砂を吸い上げる。これにより、土中の埋設物を損傷・破壊することなく、土壌を掘り起こすことができる。
【０００６】
そして、これらの破砕機及び真空吸引装置は同時に使用されることが多い。先ず破砕機で土壌を突き崩して吸引に適した状態にしておいて、それから真空掘削装置でその土壌を吸引移送すると、両者の長所が活きて効率よく作業をすることができるからである。さらに、例えば特願平３−１２３０４０号の実施例の如く破砕部と吸引移送部とが一体化された土壌掘削装置もある。これは、破砕部への圧搾空気の供給と吸引移送部からの真空吸引との両方を内燃機関駆動のポンプ装置で行って、土壌を掘り起こすものである。
【０００７】
【従来の技術】
このような内燃機関駆動のポンプ装置は、エンジン（内燃機関）及びコンプレッサ（ポンプ）が同一筺体内に収められていて、エンジン駆動のコンプレッサで圧搾空気の供給と真空吸引とを行うようになっている。少なくとも、真空吸引力（負圧吸引力）を発生させる。すなわち、真空吸引力の発生源として機能するために、少なくとも１台のコンプレッサ又はブロワが備えられ、さらに受給電力の制約等のためモータではなくエンジンが具備され、このエンジンで回転力を発生してコンプレッサを駆動するようになっているのである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来の内燃機関駆動のポンプ装置では、組込のエンジンやコンプレッサが大型・大出力のものほど高価になることから、一定のコスト制約の下では、あまり大型のものを採用することができず、比較的小型のもので済まさざるを得ない。このため、真空吸引力が限定される。あるいは真空吸引力ばかりか圧力気体の供給量も限定される。そして、これに起因して土壌吸引移送作業や管内吸引作業などの効率を或るレベル以上に引き上げるのは困難であった。
【０００９】
そこで、その解決を図るべく同一出願人により特願平７−８２４１０号の発明がなされた。これは、エンジンの吸排気が有効利用されていない点に着目して工夫・案出されたものであり、要するに、真空吸引力の源としてコンプレッサの吸気に加えてエンジンの吸気も利用するようにして、真空吸引力の増強を図ったものである。また、吸気側に圧力調整手段等も設けて、エンジン等の作動安定も図っている。
【００１０】
本発明は、その工夫をさらに押し進めたものであり、ポンプ吸引に加えて内燃機関の吸引も用いる内燃機関駆動のポンプ装置について、一層の作動安定および吸引力増強を達成することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するために発明された第１乃至第３の解決手段について、その構成および作用効果を以下に説明する。
【００１２】
［第１の解決手段］
第１の解決手段の内燃機関駆動のポンプ装置は（、出願当初の請求項１に記載の如く）、
内燃機関と、この内燃機関によって駆動されるポンプとを備え、このポンプの吸気によって真空吸引力を発生する内燃機関駆動のポンプ装置において、
前記内燃機関の吸気を前記ポンプの吸気に連通させる連通手段と、
前記連通手段における連通状態を制限する制限手段と、
前記内燃機関の動作状態量を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に応じて前記制限手段による連通状態の制限量を制御する制御手段と
を備えたことを特徴とするものである。
【００１３】
このような第１の解決手段の内燃機関駆動のポンプ装置にあっては、連通手段によって内燃機関の吸気がポンプの吸気に連通させられるので、真空吸引力の発生がポンプの吸気ばかりか内燃機関の吸気によってもなされる。
これにより、吸気量が増えて、真空吸引力が増強される。
【００１４】
また、制限手段によって内燃機関の吸気とポンプの吸気との連通状態が制限されるので、ポンプの吸気に加えられて真空吸引力の発生に供される内燃機関の吸気量を調整することが可能となる。しかも、検出手段によって内燃機関の動作状態量が検出され、検出結果に応じて連通状態の制限量が制御手段によって制御される。これにより、真空吸引力の増強に供される内燃機関の吸気量が内燃機関の動作状態に応じて調整される。
【００１５】
そして、吸気を真空吸引力増強に供するのが内燃機関にとって過剰な負担となった場合には、内燃機関の動作状態が変化し、これに応じて真空吸引力増強への内燃機関の吸気供給量が制限調整される。また、内燃機関の負担が軽くなった場合には、内燃機関の動作状態が好転し、これに応じてその吸気供給量の制限が緩和される。
これにより、内燃機関の動作状態が安定して常時良好な状態に維持される。内燃機関の動作状態が安定していれば、それ自体の機能ばかりか、これによって駆動されるポンプの機能も十分に発揮される。そこで、内燃機関の過剰負担とならない範囲で最大量の吸気が真空吸引力の発生に供給される。
【００１６】
したがって、この発明によれば、ポンプ吸引に加えて内燃機関の吸引も用いるに際して、一層の作動安定および吸引力増強を達成することができる。
【００１７】
［第２の解決手段］
第２の解決手段の内燃機関駆動のポンプ装置は（、出願当初の請求項２に記載の如く）、
前記検出手段は、前記内燃機関の動作状態量として、吸気圧力，回転速度，及び冷却水温度のうち何れか１つを検出するものであり、
前記制御手段は、検出した吸気圧力もしくは回転速度が所定の閾値以下になると、または検出した冷却水温度が所定の閾値以上になると、前記制限手段の制限量を強める制御を行うものである
ことを特徴とするものである。
【００１８】
このような第２の解決手段の内燃機関駆動のポンプ装置にあっては、吸気圧力が下がり過ぎて内燃機関での燃焼に必要な吸気が困難になりかけると、または内燃機関の負担が重くなって回転速度が下がり過ぎになりかけると、あるいは内燃機関の過負荷で冷却水温度が上がり過ぎになりかけると、そのことが検出される。そして、連通状態の制限が強められて、真空吸引力増強への内燃機関の吸気供給量が減じられる。その結果、内燃機関の負担が軽くなって、安定した動作状態が維持される。
【００１９】
このように内燃機関の負荷状態が適正か否かを反映した値の物理量を内燃機関の動作状態量として検出することにより、内燃機関の吸気を的確に制御することが可能となる。
したがって、この発明によれば、一層の作動安定および吸引力増強を確実に達成することができる。
【００２０】
［第３の解決手段］
第３の解決手段の内燃機関駆動のポンプ装置は（、出願当初の請求項３に記載の如く）、
前記検出手段は、前記内燃機関の動作状態量として、排気ガス量，排気ガスの有害物質含有量，及び騒音のうち何れか１つを検出するものであり、
前記制御手段は、検出した排気ガス量，排気ガスの有害物質含有量，又は騒音が所定の閾値以上になると、前記制限手段の制限量を強める制御を行うものである
ことを特徴とするものである。
【００２１】
これらの物理量は、内燃機関の負荷状態が適正か否かを反映することに加えて、装置を使用することで周囲環境に対して与える汚染等の不具合の程度をも反映している。そこで、動作安定の観点から内燃機関の吸気を的確に制御するばかりか、環境面からも不具合の少ない的確な制御を行うことが可能となる。
したがって、この発明によれば、周囲環境を損なわないようにしながら一層の作動安定および吸引力増強を達成することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
このような第１〜第３の解決手段で達成された本発明の内燃機関駆動のポンプ装置について、これを実施するための形態を説明する。
【００２３】
［第１の実施の形態］
本発明の第１の実施形態は、
内燃機関と、この内燃機関によって駆動されるポンプとを備え、このポンプの吸気によって真空吸引力を発生する内燃機関駆動のポンプ装置において、
（前記内燃機関の吸気ラインと前記ポンプの吸気ラインとの間に設けられ）前記内燃機関の吸気を前記ポンプの吸気に連通させる（管路等の）連通手段と、
（前記連通手段に介挿して設けられ）前記連通手段における連通状態を制限する（弁等の）制限手段と、
（前記内燃機関に対して直接又は間接的に設けられ）前記内燃機関の動作状態量を検出する（センサ等の）検出手段と、
前記検出手段の検出結果に応じて前記制限手段による連通状態の制限量を（前記内燃機関の動作が安定するように）制御する制御手段と
を備えたことを特徴とする。
【００２４】
［第２の実施の形態］
本発明の第２の実施形態は、上述した内燃機関駆動のポンプ装置であって、前記制限手段が比例式または開閉式の電磁制御弁であることを特徴とする。
これにより、マイクロコンピュータ等を用いて容易に細やかな比例制御またはＰＷＭ等のオンオフ制御を行うことができる。
【００２５】
［第３の実施の形態］
本発明の第３の実施形態は、上述した内燃機関駆動のポンプ装置であって、前記連通手段が、前記内燃機関の吸気ラインと、前記ポンプの吸気ライン及び前記真空吸引力の供給ラインとの間に設けられていることを特徴とする。
これにより、真空吸引力の増強に供される内燃機関の吸気量の制限が制限手段によって確実に行なわれることとなる。
【００２６】
［第４の実施の形態］
本発明の第４の実施形態は、上述した内燃機関駆動のポンプ装置であって、前記内燃機関の排気を前記ポンプの吐気に連通させる手段を備えたことを特徴とする。
これにより、吸引力増強に加えて、噴気等の高圧空気についても供給量を増大させることができる。
【００２７】
［第５の実施の形態］
本発明の第５の実施形態は、上述した内燃機関駆動のポンプ装置であって、前記内燃機関，前記ポンプ，前記連通手段，前記制限手段，前記検出手段，及び前記制御手段が総て同一筺体内に収納されていることを特徴とする。
このように、通常同一筺体内に収納されている内燃機関やポンプに加えて、真空吸引力増強のための付加手段も同一筺体内に収納したことにより、運搬や操作などにおける取扱容易性を確保することができる。
【００２８】
【実施例】
本発明の内燃機関駆動のポンプ装置を用いた一実施例としての土壌掘削装置について、その具体的な構成を、図面を引用して説明する。図１は、その空気圧回路図および電子回路のブロック図であり、図２は、一部断面による外観概要図である。
【００２９】
この土壌掘削装置は、土壌破砕ユニット１０と、土壌吸引ユニット２０と、筺体１００に収納されフレキシブルホース４３を介して土壌破砕ユニット１０へ圧力気体を供給すると共に管路５３を介して土壌吸引ユニット２０へ真空吸引力を供給する内燃機関駆動のポンプ装置とからなるものである。
先ず、土壌破砕ユニット１０と土壌吸引ユニット２０とを説明してから、内燃機関駆動のポンプ装置を詳述する。
【００３０】
土壌破砕ユニット１０は、土壌の破砕機から圧搾空気の供給部を除いた部分であり、フレキシブルホース４３を介して圧力気体を導入しこれをモータ駆動源及び噴気源として土壌を破砕するものである。このために、このユニット１０は、手で掴むためのハンドル部１１と、これから下方に延びる筒体１２と、筒体１２にその上方部位で接続され筒体１２の内腔に圧力気体を導入する導入管１３と、筒体１２の先端に固設され筒体１２から圧力気体を受けてこれを駆動源として回転軸１５を回転させるエアモータ１４と、回転軸１５に中心位置で固着されて回転する回転板１６とで構成される。そして、回転板１６の回転に伴って、回転板１６の下面に設けられた破砕刃１７が周回運動すると共に、エアモータ１４のドレインポートから回転軸１５そして回転板１６に至るように設けられた貫通孔を通って回転板１６の下方に圧力気体が噴射されるものとなっている。
【００３１】
土壌吸引ユニット２０は、土壌の真空掘削機から真空吸引力の発生・伝達部を除いたものであり、管路５３を介して真空吸引力を導入しこの力で土壌を吸引移送するものである。このために、このユニット２０は、下方先端に土壌吸入口部２１を持った吸引パイプ２２と、内部の土砂収集室２５ａさらにはフィルタ室２５ｂがバキュームダクト２３を介して吸引パイプ２２の上方先端に連通した集土収塵部２５とで構成される。そして、フィルタ室２５ｂの上部に設けられた真空吸引力導入口２５ｃを介して真空吸引されると、土壌７０の一部を巻き込んだ高速の空気流が、吸入口部２１から吸引パイプ２２の内腔さらにはバキュームダクト２３を経て土砂収集室２５ａに至って減速し、さらにフィルタ室２５ｂで細かな塵も除去されて清浄な空気流になるが、土砂収集室２５ａで減速された際にそこに土砂を置き去りにすることで吸引移送した排土を収集するものとなっている。
【００３２】
内燃機関駆動のポンプ装置（１００）は、内燃機関としてのエンジン３０と、これによって駆動されるポンプとしてのコンプレッサ６０と、コンプレッサ６０の吐気にエンジン３０の排気を加えて土壌破砕ユニット１０へ供給するために連結させた高圧側管路４１，４２，４３と、コンプレッサ６０の吸気にエンジン３０の吸気を加えて真空吸引力を土壌吸引ユニット２０へ供給するために連結させた連通手段としての負圧側管路５１，５２，５３と、管路５１等に介挿された制限手段としての電磁弁１０６等と、管路５１等に付設された検出手段としての圧力計１０１等と、圧力計１０１からの圧力検出信号Ａ等に応じて電磁弁１０６等の開閉を制御する制御手段としてのマイクロコンピュータ（ＭＰＵ）１０３等から構成されている。
【００３３】
エンジン３０は、作動して回転力を発生しこの回転力で回転駆動することによりコンプレッサ６０を作動させるためのものであり、このために出力軸がコンプレッサ６０の駆動軸にカップリングを介して連結されている。また、エンジン３０は、吸気・排気の圧力変動に比較的強いディーゼルエンジンが好ましく、作動時には内部での燃焼のために吸気及び排気を伴うものである。
【００３４】
コンプレッサ６０は、吸気によって真空吸引力を発生すると共に吐気によって高圧空気も発生させるために、レシプロ型コンプレッサやスクリュー型コンプレッサなどが好適である。破砕ユニット１０の破砕能力を十分に引き出すには５〜７ｋｇｆ／ｃｍ2 （約０．５〜０．７ＭＰａ）程度の圧力気体が欲しいところ、これらのタイプのコンプレッサは吐出圧力がその圧力あるいはそれ以上に達するものだからである。もっとも、吐出圧力がそれ以下であってもそれに応じた駆動等が可能なので、要するに空気の吸入とこの吸入空気の圧縮とこの圧縮空気の吐出とを行えるものであればよく、他のタイプのコンプレッサ又はブロワの何れであってもよい。
【００３５】
管路４１，４２，４３は、コンプレッサ６０からの圧縮空気に加えてエンジン３０からの排気をも圧力気体として土壌破砕ユニット１０に送給するためのものである。そこで、これらの管路は、エンジン３０におけるマフラ３２の先端すなわち排気口に一端が接続された管路４１と、コンプレッサ６０の吐出口に一端が接続された管路４２と、一端が管路４２の他端に接続されたフレキシブルホース４３とで構成されている。そして、管路４１の他端が延長されて管路４２に連結され、さらにフレキシブルホース４３の他端が土壌破砕ユニット１０の導入管１３に接続されて、コンプレッサ６０の吐気に加えてエンジン３０の排気も土壌破砕ユニット１０へ供給されるようになっている。なお、管路４１の大気解放部には可変絞り弁が介挿されていて、その絞り量等に応じた流量を管路４１から大気へバイパスさせることで、エンジン３０の排気圧力がエンジン３０の作動に重大な影響を及ぼさないように調整可能となっている。この値は、例えばディーゼルエンジンの場合、通常４〜７ｋｇｆ／ｃｍ2 （約０．４〜０．７ＭＰａ）程度である。
【００３６】
管路５１，５２，５３は、コンプレッサ６０の吸入空気に加えてエンジン３０の吸気をも真空吸引力の源として土壌吸引ユニット２０から流通させるためのものである。そこで、これらの管路は、エンジン３０におけるエアクリーナ３１の先端すなわち吸気口に一端が接続された管路５１と、コンプレッサ６０の吸気口に一端が接続された管路５２と、一端が管路５２の他端に接続された管路５３とで構成されている。そして、管路５１の他端が延長させられて管路５２に連結している。これにより、エンジン３０の吸気がコンプレッサ６０の吸気に連通させられたものとなっている。さらに、管路５３の他端が集土収塵部２５の真空吸引力導入口２５ｃに接続されて、これらの吸気の合流した真空吸引力がバキュームダクト２３を経て土壌吸引ユニット２０へ導入されるようになっている。
【００３７】
管路５１の延長部分であって、管路５２，５３と連結する手前部分には、制御信号Ｙに従って開閉する電磁弁１０６が介挿されている。これにより、制御信号Ｙで電磁弁１０６を閉じさせて管路５１における管路５２，５３との連通状態を制限するものとなっている。また、管路５１には、エンジン３０の吸気側に外気を補給するために、制御信号Ｘに従って開閉する電磁弁１０５が介挿されている。さらに、コンプレッサ６０の過負荷防止のために、管路５２に対しても、制御信号Ｚに従って開閉する電磁弁１０７が介挿されたものとなっている。
【００３８】
管路５１には圧力計１０１が付設されて、エンジン３０の吸気圧力についての圧力検出信号Ａを出力するようになっている。また、エンジン３０には図示しないタコメータが付設されて、エンジン３０の回転速度についての回転速度検出信号Ｂを出力するようになっている。さらに、マフラ３２の排気口付近には排気ガスに含有された有害物質の一つであるＮＯX ガスに反応するセンサが付設されていて、窒素酸化物検出信号Ｃを出力するようになっている。これにより、エンジン３０の動作状態量が検出されるものとなっている。なお、コンプレッサ６０のクーラにも、温度計が付設されて、冷却油温検出信号Ｄも出力するようになっている。
【００３９】
これらの検出信号は入力回路１０２を介してＭＰＵ１０３に入力される。そのように筺体１００内において信号ライン等の接続がなされている。さらに、ＭＰＵ１０３は、検出信号Ａ，Ｂ，Ｃによる検出結果に応じて電磁弁１０６の制御目標を定め、これの制御信号Ｙを出力回路１０４経由で電磁弁１０６に送出する。そのようにプログラムされている。同時に、電磁弁１０５の制御目標も定めて、その制御信号Ｘも出力回路１０４経由で電磁弁１０５に送出する。これらの制御手順については後述するが、これによって、電磁弁１０６によるエンジン３０及びコンプレッサ６０の吸気の連通状態についての制限量を制御するものとなっている。なお、電磁弁１０７の制御信号Ｚは検出信号Ｄに応じて生成するものとなっている。
【００４０】
このような構成のこの実施例の装置について、使用時の動作を説明する。
【００４１】
土壌７０の上部のアスファルト等がパワーショベル等で排出されて、埋設管８０を覆い隠している土壌７０が露出したときが、この土壌掘削装置の出番である。そこで、パワーショベル等を退避させてから、不図示のトラック等で土壌掘削装置を掘削現場に運び込み、内燃機関駆動のポンプ装置（１００）を掘削穴のそばに設置する。
【００４２】
次に、土壌掘削作業を行うために、すなわち土壌破砕と土壌吸引とを並行して行うために、一方の作業員が土壌破砕ユニット１０のハンドル部１１を持ってその破砕刃１７を土壌７０に向け、他方の作業員が土壌吸引ユニット２０の吸引パイプ２２を持ってその土壌吸入口部２１を土壌７０に向ける。そして、コンプレッサ６０を作動させるためにエンジン３０を始動させると、コンプレッサ６０から圧縮空気が吐出されると共に、エンジン３０からも排気が吐出される。なお、エンジン３０の始動時は、エンジン負荷を軽くしておくためにＭＰＵ１０３によって電磁弁１０５が開状態に制御され電磁弁１０６が閉状態に制御される。
【００４３】
そして、始動が完了すると、ＭＰＵ１０３によって電磁弁１０５が閉状態に制御され電磁弁１０６が開状態に制御される。そうすると、これらの圧縮空気と排気とを駆動源として土壌破砕ユニット１０の破砕刃１７が周回運動を行うと共に、やはりこれらの圧縮空気と排気とを噴気源として破砕刃１７下方の土壌に向けて噴気が行われる。そこで、一方の作業員がハンドル部１１を操って破砕刃１７を土壌７０に当接させると、その部分の土塊が、高温の排気を含んだ気体の噴射によって急速に乾燥させられると同時に破砕刃１７によって機械的に砕かれ、あるいは破砕刃１７によって機械的に砕かれると同時に排気等噴射によって細粒化され吹き飛ばされて、土壌が効率良く破砕される。このように駆動源及び噴気源としてコンプレッサ６０からの圧縮空気ばかりでなくエンジン３０の排気も用いられることから、従来よりも圧力気体の流量が増しており、土壌破砕の作業効率が向上している。
【００４４】
また、エンジン３０等の作動中は、コンプレッサ６０で空気吸入がなされると共に、エンジン３０でも吸気がなされる。そうすると、これらの吸気を源として土壌吸引ユニット２０に真空吸引力が導入されて、土壌吸入口部２１から外気吸入が行われる。そこで、土壌破砕ユニット１０で破砕された土壌に対し他方の作業員が土壌吸引ユニット２０の吸引パイプ２２を操って土壌吸入口部２１を近接させると、そこの土壌が土壌吸引ユニット２０によって吸引移送されて、次々と土砂収集室２５ａに収集される。このように真空吸引力の源としてコンプレッサ６０の吸入空気ばかりでなくエンジン３０の吸気も用いられることから、従来よりも真空吸引力が増しており、土壌吸引移送の作業効率が向上している。
【００４５】
この作業中に土壌吸引ユニット２０が詰まりかけたりして、管路５１，５２，５３内の圧力が所定の閾値以下に下がると、エンジン３０の出力が低下してしまうことになるが、そのことが、圧力検出信号Ａを入力したＭＰＵ１０３によって、検知される。そして、ＭＰＵ１０３により、電磁弁１０６が閉状態に制御され電磁弁１０５が開状態に制御される。そうすると、エンジン３０の吸気側には十分な外気が補充されるので、エンジン３０の回転力が回復するとともに、管路５１内の圧力が戻る。すると、ＭＰＵ１０３により、元の状態すなわち電磁弁１０５が閉で電磁弁１０６が開の状態に制御される。
【００４６】
そして、このようなオンオフ制御が圧力検出信号Ａの値に応じて繰り替えされると、コンプレッサ６０の吸気圧力が極端に下がったときでも、エンジン３０の吸気圧力は、エンジン３０の作動に重大な影響を及ぼさないような値に制御される。例えばディーゼルエンジンの場合、通常、−２００〜−５００ｍｍＨｇ（約−０．０３〜−０．０７ＭＰａ）程度に制御される。
こうして、圧力検出信号Ａに応じてエンジン３０の吸気圧力が適正状態に保持されるので、エンジン３０の安定した作動が確保される。
【００４７】
エンジン３０の回転状態が異常低下した場合も回転速度検出信号Ｂによってそのことが検出されＭＰＵ１０３によって電磁弁１０６等に対する同様の制御が行われる。エンジン３０が酸素不足で異常燃焼状態となった場合も窒素酸化物検出信号Ｃに応じて同様の制御が行われる。こうして、圧力検出信号Ａばかりか回転速度検出信号Ｂ，窒素酸化物検出信号Ｃにも応じてエンジン３０の吸気圧力が適正状態に保持される。排気ガスも清浄な状態に保たれる。なお、過負荷等によってコンプレッサ６０が冷却し切れない状態となっていることが冷却油温検出信号Ｄに基づいてＭＰＵ１０３によって検知された場合は、電磁弁１０７を閉状態に制御してコンプレッサ６０の吸気を土壌吸引に使用しないようにする等の処理も行われる。こうして、常時、十分な真空吸引力が土壌吸引ユニット２０に供給される。
【００４８】
そこで、土壌破砕ユニット１０と土壌吸引ユニット２０とを適宜移動させながら、破砕・吸引後にその下から現れる土壌７０をさらに堀り進めれば、やがて埋設管８０の存在を確認することができるので、さらに埋設管８０の周囲を掘り下げればよい。これにより埋設管８０を傷めることなく露出させることができ、この土壌掘削装置の役目は終了する。
【００４９】
最後に、エンジン３０を停止してから、エンジン３０やユニット２０，３０等をトラック等に載せて掘削現場から撤去する。これで、内燃機関駆動のポンプ装置を利用した土壌掘削装置による作業は総て完了する。
【００５０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の第１の解決手段の内燃機関駆動のポンプ装置にあっては、真空吸引力の増強に供される内燃機関の吸気量を内燃機関の動作状態に応じて調整するようにしたことにより、一層の作動安定および吸引力増強を達成することができたという有利な効果が有る。
【００５１】
また、本発明の第２の解決手段の内燃機関駆動のポンプ装置にあっては、内燃機関の負荷状態が適正か否かを反映した値の物理量を検出して内燃機関の吸気を制御するようにしたことにより、一層の作動安定および吸引力増強を確実に達成することができたという有利な効果を奏する。
【００５２】
さらに、本発明の第３の解決手段の内燃機関駆動のポンプ装置にあっては、  周囲環境の汚染等の不具合も反映した物理量を検出して内燃機関の吸気を制御するようにしたことにより、周囲環境を損なわないようにしながら一層の作動安定および吸引力増強を達成することができたという有利な効果が有る。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の内燃機関駆動のポンプ装置の一実施例として、それを用いた土壌掘削装置の回路図である。
【図２】  その模式図である。
【符号の説明】
１０    土壌破砕ユニット
２０    土壌吸引ユニット
３０    エンジン（原動機；内燃機関）
３１    エアクリーナ（吸気口）
３２    マフラ（排気口）
４１    高圧側の管路
４２    高圧側の管路
４３    フレキシブルホースの管路
５１    負圧側の管路
５２    負圧側の管路（連通手段）
５３    負圧側の管路（真空吸引力供給部）
６０    コンプレッサ（圧縮送風機；ポンプ）
７０    土壌
８０    埋設管
１００  筺体
１０１  圧力計
１０２  入力回路
１０３  ＭＰＵ（マイクロプロセッサ；制御手段）
１０４  出力回路
１０５  電磁弁
１０６  電磁弁（制限手段）
１０７  電磁弁
【図１】
0003877353.tif 000002
【図２】
0003877353.tif 000003