(57)【要約】【課題】真空度の増大を阻止して被吸引物質を効果的に吸引回収し、流路が被吸引物質により閉塞状態に陥った場合においては該状態を自動的に解消させる機能を備えた吸引口ユニットを提供する。【解決手段】物体表面に真空吸着している吸引口ユニットに装着された吸引口シールを、適宜の間隔で物体表面から離反させて該ユニットの真空度を一定に維持しながら被吸引物質を吸引回収し、流路が閉塞状態に陥った場合には該シールを閉じて該ユニットへの被吸引物質の流入を阻止する一方で被吸引物質を含まない流体を該ユニットへ流入させて該閉塞を解消し、且つ、ピストンバイブレータにより自走することもできる。【選択図】図２
2009006208.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体を吸引する負圧生成手段に連結された吸引口ユニット本体と；吸引口ユニット本体に装着されその一部分が物体表面に接触される、吸引口ユニット本体及び物体表面と協働して減圧領域を規定する吸引口シールと；吸引口ユニット本体と物体表面との距離を任意の距離に維持するための手段；とを具備する吸引口ユニットにおいて；
吸引口シールの物体表面と接触もしくは近接している部分の一部分もしくは全体が、減圧領域の内部と外部との流体圧力差の増大に起因して離反もしくは離反が拡大されて減圧領域の内部と外部との連通が拡大され、かくして外部の流体の減圧領域の内部への流入が増大され、次のステップにおいては、減圧領域の内部と外部との流体圧力差の増大の解消に起因して該離反が解消もしくは該離反が縮小されて減圧領域の内部と外部との連通が縮小され、かくして外部の流体が減圧領域の内部へ流入するのが阻害される、ことを特徴とする、負圧調整機構を備えた吸引口ユニットにおいて；
吸引口ユニットに物体表面に沿って移動する手段が備えられており、吸引口シールの物体表面と接触もしくは近接している部分のうち吸引口ユニットの自走方向の前方側の部分が、減圧領域の内部と外部との流体圧力差の増大に起因して離反もしくは離反が拡大されて減圧領域の内部と外部との連通が拡大され、かくして外部の流体の減圧領域の内部への流入が増大され、次のステップにおいては、減圧領域の内部と外部との流体圧力差の増大の解消に起因して該離反が解消もしくは該離反が縮小されて減圧領域の内部と外部との連通が縮小され、かくして外部の流体が減圧領域の内部へ流入するのが阻害される、ことを特徴とする、負圧調整機構を備えた吸引口ユニット。
【請求項２】
吸引口シールの物体表面と接触もしくは近接している部分のうち、偏在する被吸い込み物質に近接した部分のみが、減圧領域の内部と外部との流体圧力差の増大に起因して離反もしくは離反が拡大されて減圧領域の内部と外部との連通が拡大され、かくして外部の流体の減圧領域の内部への流入が増大され、次のステップにおいては、減圧領域の内部と外部との流体圧力差の増大の解消に起因して該離反が解消もしくは該離反が縮小されて減圧領域の内部と外部との連通が縮小され、かくして外部の流体が減圧領域の内部へ流入するのが阻害される、ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
物体表面に沿って移動する手段としてピストン式バイブレータが備えられており、吸引口ユニットを前方に自走させたい場合には該バイブレータは前方に傾いて配置され、後方に自走させたい場合には後方に傾いて配置され、すなわち該バイブレータの配置を変換することにより吸引口ユニットの自走方向を切り換えできるようにした、ことを特徴とする請求項１乃至請求項２に記載の装置。
【請求項４】
吸引口の自走方向を手動にてコントロールするためのステアリングハンドルを設けた、ことを特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項５】
吸引口シールと物体表面との離反が解消もしくは縮小された時を起点として任意に設定された秒数が経過してもなお、減圧領域の圧力が任意に設定されている下限の値まで低下しない場合においては、吸引口ユニットと負圧生成手段とを連結する流路が被吸引物質の堆積により閉塞状態にあると判断し、その閉塞を解消するための手順は以下に記載のように；
吸引口ユニットの自走が停止されるとともに、吸引口シールと物体表面とが離反もしくは離反が拡大されて減圧領域の内部と外部との連通が拡大され、かくして外部の流体の減圧領域の内部への流入が増大され、続いて、吸引口シールと物体表面とが離反もしくは離反が拡大した時を起点として任意に設定された秒数が経過すると吸引口シールと物体表面との離反が解消もしくは縮小され；
次に、吸引口シールと物体表面との離反が解消もしくは縮小された時を起点として任意に設定された秒数が経過してもなお、減圧領域の圧力が任意に設定されている下限の値まで低下しない場合においては；
吸引口シールと物体表面とが離反もしくは離反が拡大されて減圧領域の内部と外部との連通が拡大され、かくして外部の流体の減圧領域の内部への流入が増大され、続いて、吸引口シールと物体表面とが離反もしくは離反が拡大した時を起点として任意に設定された秒数が経過すると吸引口シールと物体表面との離反が解消もしくは縮小される、といった一連の動作が繰り返され；
吸引口シールと物体表面との離反が解消もしくは縮小された時を起点として任意に設定された秒数が経過する前に、減圧領域の圧力が任意に設定されている下限の値まで低下した場合においては、吸引口ユニットと負圧生成手段とを連結する流路の閉塞が解消したと判断して吸引口ユニットは通常の動作に復帰するものであるが、その復帰の手順は以下に記載のように；
吸引口ユニットの自走が再開されるとともに、吸引口シールの物体表面と接触もしくは近接している部分のうち、吸引口ユニットの自走方向の前方側の部分が、減圧領域の内部と外部との流体圧力差の増大に起因して離反もしくは離反が拡大されて減圧領域の内部と外部との連通が拡大され、かくして外部の流体の減圧領域の内部への流入が増大され、次のステップにおいては、減圧領域の内部と外部との流体圧力差の増大の解消に起因して該離反が解消もしくは該離反が縮小されて減圧領域の内部と外部との連通が縮小され、かくして外部の流体が減圧領域の内部へ流入するのが阻害される；
ことを特徴とする請求項１乃至請求項４に記載の装置。
【請求項６】
負圧生成手段の上流側の直近の圧力が、負圧生成手段の上流側の直近に装着されたバキュームブレーカが作動を開始する直前のバキュームブレーカ動作直前圧力に到達した時においては、吸引口ユニットと負圧生成手段とを連結する流路が被吸引物質の堆積により閉塞状態にあると判断し、その閉塞を解消するための手順は以下に記載のように；
吸引口ユニットの自走が停止されるとともに、吸引口シールと物体表面とが離反もしくは離反が拡大されて減圧領域の内部と外部との連通が拡大され、かくして外部の流体の減圧領域の内部への流入が増大され；
次に、負圧生成手段の上流側の直近の圧力が、該バキュームブレーカ動作直前圧力を脱して該バキュームブレーカ動作直前圧力より高い圧力を回復した時においては、吸引口ユニットと負圧生成手段とを連結する流路の閉塞が解消したと判断して吸引口ユニットは通常の動作に復帰するものであるが、その復帰の手順は以下に記載のように；
吸引口ユニットの自走が再開されるとともに、吸引口シールの物体表面と接触もしくは近接している部分のうち、吸引口ユニットの自走方向の前方側の部分が、減圧領域の内部と外部との流体圧力差の増大に起因して離反もしくは離反が拡大されて減圧領域の内部と外部との連通が拡大され、かくして外部の流体の減圧領域の内部への流入が増大され、次のステップにおいては、減圧領域の内部と外部との流体圧力差の増大の解消に起因して該離反が解消もしくは該離反が縮小されて減圧領域の内部と外部との連通が縮小され、かくして外部の流体が減圧領域の内部へ流入するのが阻害される、ことを特徴とする請求項１乃至請求項４に記載の装置。
【請求項７】
流体を吸引する負圧生成手段に連結された吸引口ユニット本体と；吸引口ユニット本体に装着されその一部分が物体表面に接触される、吸引口ユニット本体及び物体表面と協働して減圧領域を規定する吸引口シールと；吸引口ユニット本体と物体表面との距離を任意の距離に維持するための手段；とを具備する吸引口ユニットにおいて；
吸引口シールの物体表面と接触もしくは近接している部分の一部分もしくは全体が、減圧領域の内部と外部との流体圧力差の増大に起因して離反もしくは離反が拡大されて減圧領域の内部と外部との連通が拡大され、かくして外部の流体の減圧領域の内部への流入が増大され、次のステップにおいては、減圧領域の内部と外部との流体圧力差の増大の解消に起因して該離反が解消もしくは該離反が縮小されて減圧領域の内部と外部との連通が縮小され、かくして外部の流体が減圧領域の内部へ流入するのが阻害される、ことを特徴とする、負圧調整機構を備えた吸引口ユニットにおいて；
吸引口ユニットは、吸引口ユニットを包囲している流体を減圧領域の内部へ取り込む包囲流体取込弁を備えており、かつ該包囲流体取込弁の上流側の入口は被吸引物質が存在しない領域に開口しており、以上の負圧調整機構を備えた吸引口ユニットにおいて；
吸引口シールと物体表面との離反が解消もしくは縮小された時を起点として任意に設定された秒数が経過してもなお、減圧領域の圧力が任意に設定されている下限の値まで低下しない場合においては、吸引口ユニットと負圧生成手段とを連結する流路が被吸引物質の堆積により閉塞状態にあると判断し、その閉塞を解消するための手順は以下に記載のように；
該包囲流体取込弁が開いて外部の流体の減圧領域の内部への流入が増大され、続いて、該包囲流体取込弁が開いた時を起点として任意に設定された秒数が経過すると該包囲流体取込弁が閉じられ；
次に、該包囲流体取込弁が閉じられた時を起点として任意に設定された秒数が経過してもなお、減圧領域の圧力が任意に設定されている下限の値まで低下しない場合においては；
該包囲流体取込弁が開いて外部の流体の減圧領域の内部への流入が増大され、続いて、該包囲流体取込弁が開いた時を起点として任意に設定された秒数が経過すると該包囲流体取込弁が閉じられる、といった一連の動作が繰り返され；
該包囲流体取込弁が閉じられた時を起点として任意に設定された秒数が経過する前に、減圧領域の圧力が任意に設定されている下限の値まで低下した場合においては、吸引口ユニットと負圧生成手段とを連結する流路の閉塞が解消したと判断して吸引口ユニットは通常の動作に復帰するものであるが、その復帰の手順は以下に記載のように；
吸引口シールの物体表面と接触もしくは近接している部分の一部または全体が、減圧領域の内部と外部との流体圧力差の増大に起因して離反もしくは離反が拡大されて減圧領域の内部と外部との連通が拡大され、かくして外部の流体の減圧領域の内部への流入が増大され、次のステップにおいては、減圧領域の内部と外部との流体圧力差の増大の解消に起因して該離反が解消もしくは該離反が縮小されて減圧領域の内部と外部との連通が縮小され、かくして外部の流体が減圧領域の内部へ流入するのが阻害される；
ことを特徴とする、負圧調整機構を備えた吸引口ユニット。
【請求項８】
流体を吸引する負圧生成手段に連結された吸引口ユニット本体と；吸引口ユニット本体に装着されその一部分が物体表面に接触される、吸引口ユニット本体及び物体表面と協働して減圧領域を規定する吸引口シールと；吸引口ユニット本体と物体表面との距離を任意の距離に維持するための手段；とを具備する吸引口ユニットにおいて；
吸引口シールの物体表面と接触もしくは近接している部分の一部分もしくは全体が、減圧領域の内部と外部との流体圧力差の増大に起因して離反もしくは離反が拡大されて減圧領域の内部と外部との連通が拡大され、かくして外部の流体の減圧領域の内部への流入が増大され、次のステップにおいては、減圧領域の内部と外部との流体圧力差の増大の解消に起因して該離反が解消もしくは該離反が縮小されて減圧領域の内部と外部との連通が縮小され、かくして外部の流体が減圧領域の内部へ流入するのが阻害される、ことを特徴とする、負圧調整機構を備えた吸引口ユニットにおいて；
吸引口ユニットは、吸引口ユニットを包囲している流体を減圧領域の内部へ取り込む包囲流体取込弁を備えており、かつ包囲流体取込弁の上流側の入口は被吸引物質が存在しない領域に開口しており、以上の負圧調整機構を備えた吸引口ユニットにおいて；
負圧生成手段の上流側の直近の圧力が、負圧生成手段の上流側の直近に装着されたバキュームブレーカが作動を開始する直前のバキュームブレーカ動作直前圧力に到達した時においては、吸引口ユニットと負圧生成手段とを連結する流路が被吸引物質の堆積により閉塞状態にあると判断し、その閉塞を解消するための手順は以下に記載のように；
吸引口シールと物体表面とが接触している部分の離反が解消もしくは縮小され、かつ、包囲流体取込弁が開いて外部の流体の減圧領域の内部への流入が増大され；
次に、負圧生成手段の上流側の直近の圧力が、該バキュームブレーカ動作直前圧力を脱して該バキュームブレーカ動作直前圧力より高い圧力を回復した時においては、吸引口ユニットと負圧生成手段とを連結する流路の閉塞が解消したと判断して吸引口ユニットは通常の動作に復帰するものであるが、その復帰の手順は以下に記載のように；
包囲流体取込弁が閉じられ、かつ、吸引口シールの物体表面と接触もしくは近接している部分の一部または全体が、減圧領域の内部と外部との流体圧力差の増大に起因して離反もしくは離反が拡大されて減圧領域の内部と外部との連通が拡大され、かくして外部の流体の減圧領域の内部への流入が増大され、次のステップにおいては、減圧領域の内部と外部との流体圧力差の増大の解消に起因して該離反が解消もしくは該離反が縮小されて減圧領域の内部と外部との連通が縮小され、かくして外部の流体が減圧領域の内部へ流入するのが阻害される、ことを特徴とする、負圧調整機構を備えた吸引口ユニット。
【請求項９】
流体を吸引する負圧生成手段に連結された吸引口ユニット本体と；吸引口ユニット本体に装着されその一部分が物体表面に接触される、吸引口ユニット本体及び物体表面と協働して減圧領域を規定する吸引口シールと；吸引口ユニット本体と物体表面との距離を任意の距離に維持するための手段；とを具備する吸引口ユニットにおいて；
吸引口シールの物体表面と接触もしくは近接している部分の一部分もしくは全体が、減圧領域の内部と外部との流体圧力差の増大に起因して離反もしくは離反が拡大されて減圧領域の内部と外部との連通が拡大され、かくして外部の流体の減圧領域の内部への流入が増大され、次のステップにおいては、減圧領域の内部と外部との流体圧力差の増大の解消に起因して該離反が解消もしくは該離反が縮小されて減圧領域の内部と外部との連通が縮小され、かくして外部の流体が減圧領域の内部へ流入するのが阻害される、ことを特徴とする、負圧調整機構を備えた吸引口ユニットにおいて；
吸引口ユニットは、加圧された流体を減圧領域の内部へ注入する加圧流体注入弁と加圧流体生成手段を備えており、以上の負圧調整機構を備えた吸引口ユニットにおいて；
吸引口シールと物体表面との離反が解消もしくは縮小された時を起点として任意に設定された秒数が経過してもなお、減圧領域の圧力が任意に設定されている下限の値まで低下しない場合においては、吸引口ユニットと負圧生成手段とを連結する流路が被吸引物質の堆積により閉塞状態にあると判断し、その閉塞を解消するための手順は以下に記載のように；
加圧流体注入弁が開いて外部の流体の減圧領域の内部への流入が増大され、続いて、加圧流体注入弁が開いた時を起点として任意に設定された秒数が経過すると加圧流体注入弁が閉じられ；
次に、加圧流体注入弁が閉じられた時を起点として任意に設定された秒数が経過してもなお、減圧領域の圧力が任意に設定されている下限の値まで低下しない場合においては；
加圧流体注入弁が開いて外部の流体の減圧領域の内部への流入が増大され、続いて、加圧流体注入弁が開いた時を起点として任意に設定された秒数が経過すると加圧流体注入弁が閉じられる、といった一連の動作が繰り返され；
加圧流体注入弁が閉じられた時を起点として任意に設定された秒数が経過する前に、減圧領域の圧力が任意に設定されている下限の値まで低下した場合においては、吸引口ユニットと負圧生成手段とを連結する流路の閉塞が解消したと判断して吸引口ユニットは通常の動作に復帰するものであるが、その復帰の手順は以下に記載のように；
吸引口シールの物体表面と接触もしくは近接している部分の一部または全体が、減圧領域の内部と外部との流体圧力差の増大に起因して離反もしくは離反が拡大されて減圧領域の内部と外部との連通が拡大され、かくして外部の流体の減圧領域の内部への流入が増大され、次のステップにおいては、減圧領域の内部と外部との流体圧力差の増大の解消に起因して該離反が解消もしくは該離反が縮小されて減圧領域の内部と外部との連通が縮小され、かくして外部の流体が減圧領域の内部へ流入するのが阻害される；
ことを特徴とする、負圧調整機構を備えた吸引口ユニット。
【請求項１０】
流体を吸引する負圧生成手段に連結された吸引口ユニット本体と；吸引口ユニット本体に装着されその一部分が物体表面に接触される、吸引口ユニット本体及び物体表面と協働して減圧領域を規定する吸引口シールと；吸引口ユニット本体と物体表面との距離を任意の距離に維持するための手段；とを具備する吸引口ユニットにおいて；
吸引口シールの物体表面と接触もしくは近接している部分の一部分もしくは全体が、減圧領域の内部と外部との流体圧力差の増大に起因して離反もしくは離反が拡大されて減圧領域の内部と外部との連通が拡大され、かくして外部の流体の減圧領域の内部への流入が増大され、次のステップにおいては、減圧領域の内部と外部との流体圧力差の増大の解消に起因して該離反が解消もしくは該離反が縮小されて減圧領域の内部と外部との連通が縮小され、かくして外部の流体が減圧領域の内部へ流入するのが阻害される、ことを特徴とする、負圧調整機構を備えた吸引口ユニットにおいて；
吸引口ユニットは、加圧された流体を減圧領域の内部へ注入する加圧流体注入弁と加圧流体生成手段を備えており、以上の負圧調整機構を備えた吸引口ユニットにおいて；
負圧生成手段の上流側の直近の圧力が、負圧生成手段の上流側の直近に装着されたバキュームブレーカが作動を開始する直前のバキュームブレーカ動作直前圧力に到達した時においては、吸引口ユニットと負圧生成手段とを連結する流路が被吸引物質の堆積により閉塞状態にあると判断し、その閉塞を解消するための手順は以下に記載のように；
吸引口シールと物体表面とが接触している部分の離反が解消もしくは縮小され、かつ、加圧流体注入弁が開いて外部の流体の減圧領域の内部への流入が増大され；
次に、負圧生成手段の上流側の直近の圧力が、該バキュームブレーカ動作直前圧力を脱して該バキュームブレーカ動作直前圧力より高い圧力を回復した時においては、吸引口ユニットと負圧生成手段とを連結する流路の閉塞が解消したと判断して吸引口ユニットは通常の動作に復帰するものであるが、その復帰の手順は以下に記載のように；
加圧流体注入弁が閉じられ、かつ、吸引口シールの物体表面と接触もしくは近接している部分の一部または全体が、減圧領域の内部と外部との流体圧力差の増大に起因して離反もしくは離反が拡大されて減圧領域の内部と外部との連通が拡大され、かくして外部の流体の減圧領域の内部への流入が増大され、次のステップにおいては、減圧領域の内部と外部との流体圧力差の増大の解消に起因して該離反が解消もしくは該離反が縮小されて減圧領域の内部と外部との連通が縮小され、かくして外部の流体が減圧領域の内部へ流入するのが阻害される、ことを特徴とする、負圧調整機構を備えた吸引口ユニット。
【請求項１１】
吸引口シールの物体表面と接触している部分を物体表面から離反させるための手段として流体圧アクチュエータを備え；該流体圧アクチュエータは加圧流体圧力調整弁を経由して加圧流体供給源に連結されており；該加圧流体圧力調整弁が該流体圧アクチュエータに及ぼす作用について、減圧領域の圧力が減少（真空度が増加）した場合には、吸引口シールが物体表面から離反する方向に移動するよう作用を及ぼして減圧領域の内部と外部との連通を増大せしめ、減圧領域の圧力が増加（真空度が減少）した場合には、吸引口シールが物体表面へ接近する方向に移動するよう作用を及ぼして減圧領域の内部と外部との連通を減少せしめ、而して減圧領域の圧力が一定の圧力に維持される、ことを特徴とする請求項１乃至請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
加圧流体圧力調整弁は、差圧式弁体アクチュエータ部と圧力調整弁部から構成されており；該差圧式弁体アクチュエータ部は、可動隔壁を境界面として隣り合う２個の室と可動隔壁に連結された弁軸から構成されており；該２個の室の一方は流体Ａに満たされた流体Ａ室であり、他方は流体Ａよりも圧力が低い流体Ｂに満たされた流体Ｂ室であり；流体Ａ室は包囲流体に接続され、流体Ｂ室は減圧領域に接続されており；該圧力調整弁部は、加圧流体入口室と、加圧流体出口室と、該加圧流体入口室と該加圧流体出口室との境界面に設けられた弁穴、および該弁穴を開閉する弁体から構成されており；該加圧流体入口室は加圧流体Ｃの供給源に接続され、該加圧流体出口室は流体圧アクチュエータに接続されており；該弁体は該弁軸の動作により該弁穴を開閉せしめられるように配置されており；
以上のように構成された加圧流体圧力調整弁において、流体Ａと流体Ｂとの間に圧力差が発生すると、該可動隔壁が動いて該弁軸を動作させ、而して該弁軸が該弁体を動かして該弁穴を開閉することにより該加圧流体出口室の加圧流体Ｃの圧力を任意の圧力に調整する、ことを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
加圧流体圧力調整弁において、該加圧流体圧力調整弁は差圧式弁体アクチュエータ部と圧力調整弁部から構成されており；該差圧式弁体アクチュエータ部は、可動隔壁を境界面として隣り合う２個の室と可動隔壁に連結された弁軸から構成されており；該２個の室の一方は流体Ａに満たされた流体Ａ室であり、他方は流体Ａよりも圧力が低い流体Ｂに満たされた流体Ｂ室であり；該圧力調整弁部は、加圧流体入口室と、加圧流体出口室と、該加圧流体入口室と該加圧流体出口室との境界面に設けられた弁穴と、該弁穴を開閉する弁体から構成されており；該加圧流体入口室は加圧流体Ｃの供給源に接続されており；該弁体は該弁軸の動作により該弁穴を開閉せしめられるように配置されており；
以上のように構成された加圧流体圧力調整弁において、流体Ａと流体Ｂとの間に圧力差が発生すると、該可動隔壁が動いて該弁軸を動作させ、而して該弁軸が該弁体を動かして該弁穴を開閉することにより該加圧流体出口室の加圧流体Ｃの圧力を任意の圧力に調整する、ことを特徴とする加圧流体圧力調整弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸引口ユニットの内部に、該ユニットを包囲する流体の圧力よりも低い圧力が生成された吸引口ユニットにおいて、該圧力を任意に設定されたある一定の圧力に維持するために、該圧力が該一定の圧力より減少したことに起因して空気や水の如とき包囲流体などの流体を装置の内部に取り込むことにより該圧力の減少（真空度の増大）を阻止する機構を備えた、負圧調整機構を備えた吸引口ユニットに関する。
本発明は、また、吸引口ユニットの内部に、該ユニットを包囲する流体の圧力よりも低い圧力が生成された吸引口ユニットにおいて、該圧力を任意に設定されたある一定の圧力に維持するために、該圧力が該一定の圧力より減少したことに起因して空気や水の如とき包囲流体などの流体を装置の内部に取り込むことにより該圧力の減少（真空度の増大）を阻止する機構を備え、且つ装置の内部に取り込まれる該流体の作用により、物体表面上に在る粒体状の研掃材や粉体状の粉塵などの被吸引物質を効果的に吸引回収する機能を備えた、負圧調整機構を備えた吸引口ユニットに関する。
本発明は、さらに、吸引口ユニットの内部に、該ユニットを包囲する流体の圧力よりも低い圧力が生成されることによって物体表面に吸着し且つ物体表面に沿って移動する吸引口ユニットにおいて、該圧力を任意に設定されたある一定の圧力に維持するために、該圧力が該一定の圧力より減少したことに起因して空気や水の如とき包囲流体などの流体を装置の内部に取り込むことにより該圧力の減少（真空度の増大）を阻止する機構を備え、且つ吸引口ユニットの内部に取り込まれる該流体の作用により、物体表面上に在る粒体状の研掃材や粉体状の粉塵などの被吸引物質を効果的に吸引回収する機能を備えた、負圧調整機構を備えた吸引口ユニットに関する。
本発明は、さらにまた、吸引口ユニットの内部に、該ユニットを包囲する流体の圧力よりも低い圧力が生成された吸引口ユニットにおいて、該圧力を任意に設定されたある一定の圧力に維持するために、該圧力が該一定の圧力より減少したことに起因して空気や水の如とき包囲流体などの流体を吸引口ユニットの内部に取り込むことにより該圧力の減少（真空度の増大）を阻止する機構を備え、且つ吸引口ユニットの内部に取り込まれる該流体の作用により、物体表面上に在る粒体状の研掃材や粉体状の粉塵などの被吸引物質を効果的に吸引回収する機能を備え、且つ吸引口ユニットから負圧生成手段に至る流路が被吸引物質により閉塞状態に陥った場合においては該閉塞状態を自動的に解消させる機能を備えた、負圧調整機構を備えた吸引口ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
内部の圧力を包囲流体の圧力よりも低減させることによって物体表面上に在る物質を吸引回収する装置としては、物体表面上に在る鉄を素材とする研掃材等の比重が大きい粉粒体状の物質を吸引回収するための吸引ノズルを挙げることができる。従来、物体表面上に在る研掃材を吸引回収するためには、負圧生成手段にサクションホースを介して連結された吸引ノズルを作業者が保持し、該吸引ノズルの吸い込み口を該研掃材の中に突っ込みながら作業を行っており、大変な重労働で作業効率も悪い。
また、一度に多量の研掃材を吸い込んでしまうと該研掃材がサクションホースの中で閉塞するので、該吸引ノズルの外側から該吸引ノズルの内側および該サクションホースを通って負圧生成手段に至る流体の流れが極端に減少し、よって研掃材の吸引回収が困難となる事態がよく発生する。
上記のような、人手に頼る被吸引回収物質の吸引回収作業に伴って発生する問題を解決する手段として、負圧調整機構を備えた吸引口ユニットが提案されており以下に紹介する。
内部の圧力が包囲流体の圧力よりも低減された吸引口ユニットにおいて、該圧力を任意に設定されたある一定の圧力に維持するために、該圧力が該一定の圧力より減少したことに起因して空気や水の如とき包囲流体などの流体を装置の内部に取り込むことにより該圧力の減少（真空度の増大）を阻止する機構を備えた、負圧調整機構を備えた吸引口ユニットとして；また、内部の圧力が包囲流体の圧力よりも低減されることによって物体表面に吸着し且つ物体表面に沿って移動する装置において、該圧力を任意に設定されたある一定の圧力に維持するために、該圧力が該一定の圧力より減少（真空度の増大）したことに起因して空気や水の如とき包囲流体などの流体を装置の内部に取り込むことにより該圧力の減少（真空度の増大）を阻止する機構を備えた、負圧調整機構を備えた吸引口ユニットとして；本発明者により提案された特開２００１−２１３３６７号公報（米国特許第６９１３５２４号明細書及び図面）に開示された装置を挙げることができる。
かかる装置は、流体を吸引する負圧生成手段に連結された吸引口ユニット本体と；吸引口ユニット本体に装着されその一部分が物体表面に接触される、吸引口ユニット本体及び物体表面と協働して減圧領域を規定する吸引口シールと；吸引口ユニット本体と物体表面との距離を任意の距離に維持するための手段；とを具備する吸引口ユニットにおいて；吸引口シールの物体表面と接触もしくは近接している部分の一部分もしくは全体が、減圧領域の内部と外部との流体圧力差の増大に起因して離反もしくは離反が拡大されて減圧領域の内部と外部との連通が拡大され、かくして外部の流体の減圧領域の内部への流入が増大される、ように構成されており、而して、吸引口ユニットの減圧領域の圧力を任意に設定されたある一定の圧力に維持することができる。
かかる装置はまた、駆動車輪などから構成された自走手段を備えることも可能なため、物体表面に沿って自走移動することもできる。
次に、内部の圧力が包囲流体の圧力よりも低減されることによって物体表面に吸着し且つバイブレータの作用により物体表面に沿って移動する装置として、本発明者により提案された特公昭６０−２６７５２号公報（米国特許第４０９５３７８号明細書及び図面）に開示された装置を挙げることができる。
かかる装置は、振動生成手段として、シリンダケースと該シリンダケース内に移動自在に装着されたピストンから成るシリンダ機構を備え、該シリンダ機構は物体表面に対して所定角度傾斜してかかる装置に装置されており、該シリンダ機構の伸縮によってかかる装置に物体表面から離れる方向の力及び物体表面に沿う該所定方向の力が付与され、かくしてかかる装置は該振動生成手段の作用によって物体表面に沿って該所定方向に移動する。
また、かかる装置の物体表面と対向する部位には、かかる装置及び物体表面と協働して減圧領域を規定するシール体が装着され、減圧領域は負圧生成手段に接続されており、減圧領域内外の流体圧力差に起因してかかる装置に作用する流体圧力によってかかる装置が物体表面に吸着する。
【特許文献１】特開２００１−２１３３６７号公報
【特許文献２】特公昭６０−２６７５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述した従来の装置には次の通りの解決すべき問題が存在する。
先ず、特許公開２００１−２１３３６７号公報に開示された負圧調整機構を備えた吸引口ユニットの目的について、吸引口ユニットの外側に在る被吸引物質を、物体表面に沿って移動しながら効率よく吸引回収する、といった目的のために提案された装置では無い。
特許公開２００１−２１３３６７号公報の吸引口ユニットの主たる目的は、
吸引口シールの物体表面と接触もしくは近接している部分の一部分もしくは全体が、減圧領域の内部と外部との流体圧力差の増大に起因して離反もしくは離反が拡大されて減圧領域の内部と外部との連通が拡大され、かくして外部の流体を減圧領域の内部へ流入せしめ、而して、吸引口ユニットの負の圧力を任意に設定されたある一定の圧力に維持する、ことが主たる目的であって、吸引口ユニットの外側に在る被吸引物質を、物体表面に沿って移動しながら効率よく吸引回収するための具体的手段については言及していない。
そこで本発明においては、負圧調整機構を備えた吸引口ユニットにおいて、吸引口ユニットが物体表面に沿って自走移動しながら効率よく吸引回収するための具体的手段を提案するものである。
すなわち、本発明の吸引口ユニットにおいては、
吸引口シールの物体表面と接触もしくは近接している部分のうち、吸引口ユニットの自走方向の前方側の部分が、減圧領域の内部と外部との流体圧力差の増大に起因して離反もしくは離反が拡大されて減圧領域の内部と外部との連通が拡大され、かくして外部の流体の減圧領域の内部への流入が増大され、次のステップにおいては、減圧領域の内部と外部との流体圧力差の増大の解消に起因して該離反が解消もしくは該離反が縮小されて減圧領域の内部と外部との連通が縮小され、かくして外部の流体が減圧領域の内部へ流入するのが阻害される、ように構成した。
すなわち、本発明の吸引口ユニットにおいては、
吸引口シールの物体表面と接触もしくは近接している部分において、減圧領域の内部と外部との流体圧力差の増大に起因して離反する部分は、吸引口ユニットの自走方向の前方側の部分と規定した。
この規定により、従来、吸引口ユニットの自走方向の後方側の離反した部分からも吸引していた外部の流体が遮断され、本来、吸引口ユニットの自走方向の前方側にしか存在しない被吸引回収物質の吸引回収のため、外部から減圧領域の内部へ流入する全ての流体を該被吸引回収物質の吸引回収のために使用できるように改善した。
さらに、被吸引回収物質は、吸引口ユニットの自走方向の前方側にしか存在しないが、被吸引回収物質が壁際に偏在して存在している場合などにおいては、減圧領域の内部と外部との流体圧力差の増大に起因して離反する部分は、吸引口ユニットの自走方向の前方側の一部分だけと規定することも出来るように装置を構成した。而して、外部から減圧領域の内部へ流入する全ての流体を該偏在する被吸引回収物質の吸引回収のために使用できる。
【０００４】
吸引口ユニットの外側に在る被吸引物質を吸引口ユニットの内部に吸引回収する際、吸引口ユニットと負圧生成手段とを連結する流路において発生する恐れのある被吸引物質による流路の閉塞について、特許公開２００１−２１３３６７号公報に開示された負圧調整機構を備えた吸引口ユニットは、該閉塞を解消するための具体的手段について言及していない。
そこで本発明においては、負圧調整機構を備えた吸引口ユニットにおいて、吸引口ユニットから負圧生成手段に至る流路が被吸引物質により閉塞状態に陥った場合においては、該閉塞状態を自動的に解消させるための具体的手段を提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
先ず、物体表面上に在る被吸引回収物質を効率良く吸引回収するための要件について以下に述べる。
物体表面上に在る被吸引回収物質を効率良く吸引回収するためには、吸引口ユニットを包囲する流体が吸引口ユニットの外部から内部へ流入する時、該外部と該内部の境界の領域において流入する流体の速度を増大せしめ、よって該流体の作用により被吸引物質を浮遊移動させることが重要である。
被吸引物質を浮遊移動させるための要件は、（１）吸引口ユニットの内部の負の圧力を一定の圧力に維持することであり、（２）吸引口ユニットの内部の負の圧力を一定の圧力に維持する手段として、該外部と該内部の境界の領域に吸引口シールを配置することであり、（３）物体表面と吸引口シールの自由端部との間に出来る隙間の面積を、物体表面の凹凸に影響されること無く、一定の面積に維持することであり、（４）物体表面と吸引口シールの自由端部との間に出来る隙間の面積を小さく絞ることにより、該隙間を通過する流体の速度を増大させることであり、（５）該隙間を通過する流体の速度を増大させる手段は、該隙間の面積を小さく絞るとともに、該隙間を通過する流体の流量が減少することなく一定の流量を維持することであり、（６）吸引口シールから一定の流量の流体が吸引されるためには、負圧生成手段として、真空度が変化しても吸引流量は変化しない特性を有するルーツ式真空ポンプなどの容積型の負圧生成手段を使用することであり、（７）該隙間を通過する流体の流量が減少する要因は、吸引口ユニットと容積型の負圧生成手段を連結する流路が被吸引物質により閉塞し、よって負圧生成手段の直前の上流側の真空度が増大し、該真空度の増大に起因して負圧生成手段の負荷が増大するのを阻止するバキュームブレーカが作動し、該バキュームブレーカから外部の流体が負圧生成手段の直前の上流側の部分に流入して該真空度の増大を解消し、而して吸引口ユニットから吸引される流量はバキュームブレーカから流入する流量の分だけ減少するためであり、（８）該隙間を通過する流体の流量を減少させないためには、バキュームブレーカを作動させないことが重要であり、そのために、該真空度がバキュームブレーカ作動真空度に到達する直前にこれ以上の流路の閉塞を阻止することであり、（９）該流路の閉塞を阻止するためには、該真空度がバキュームブレーカ作動真空度に到達する直前に、被吸引回収物質の吸引のみを一次的に停止し、よってこれ以上の流路の閉塞の増大を阻止することであり、（１０）被吸引回収物質の吸引を一次的に停止した時、負圧生成手段の直前の上流側の真空度の増大を阻止するために、また、該流路の閉塞を解消するために、吸引口ユニットへの包囲流体の流入は継続させる必要があり、而して、（１１）包囲流体のみを吸引口ユニットへ流入させる手段の構築が非常に重要である。
なおついでながら、吸引口ユニットの内部の負の圧力を一定の圧力に維持することがもたらす更なる効用について述べると、吸引口ユニットを物体表面に沿ってスムーズに移動させる効用もある。例えば、吸引口ユニットの真空度が一定せず、且つ非常に大きくなると、吸引口ユニットが包囲流体の作用により物体表面に強く押し付けられて摩擦力が増大し、而して吸引口ユニットの移動が困難になる。
次に、前段において記述した技術的解決課題を達成するために、本発明によれば、下記に記載のように、課題を解決するための手段を提案するものである。
先ず、負圧調整機構を備えた吸引口ユニットにおいて、吸引口ユニットが物体表面に沿って自走移動しながら被吸引回収物質を効率よく吸引回収するための具体的手段を述べる。
すなわち、本発明の吸引口ユニットにおいては、吸引口シールの物体表面と接触もしくは近接している部分において、減圧領域の内部と外部との流体圧力差の増大に起因して離反する部分は、吸引口ユニットの自走方向の前方側の部分と規定した。
この規定により、従来、吸引口ユニットの自走方向の後方側の離反した部分からも吸引していた外部の流体が遮断され、本来、吸引口ユニットの自走方向の前方側にしか存在しない被吸引回収物質の吸引回収のため、外部から減圧領域の内部へ流入する全ての流体を該被吸引回収物質の吸引回収のために使用できるように改善した。
さらに、被吸引回収物質は、吸引口ユニットの自走方向の前方側にしか存在しないが、被吸引回収物質が壁際に偏在して存在している場合などにおいては、
吸引口シールの物体表面と接触もしくは近接している部分において、減圧領域の内部と外部との流体圧力差の増大に起因して離反する部分は、吸引口ユニットの自走方向の前方側の一部分だけと規定することも出来るように装置を構成した。
【０００６】
次に、負圧調整機構を備えた吸引口ユニットにおいて、吸引口ユニットから負圧生成手段に至る流路が被吸引物質により閉塞状態に陥った場合において、該閉塞状態を自動的に解消させるための具体的手段を述べる。
先ず、該閉塞状態を自動的に解消させるための第１の具体的手段を述べる。
吸引口シールと物体表面との離反が解消もしくは縮小された時を起点として任意に設定された秒数が経過してもなお、減圧領域の圧力が任意に設定されている下限の値まで低下しない（真空度が増大しない）場合においては、吸引口ユニットと負圧生成手段とを連結する流路が被吸引物質の堆積により閉塞状態にあると判断し、その閉塞を解消するための手順は以下に記載のように；
吸引口ユニットの自走が停止されるとともに、吸引口シールと物体表面とが離反もしくは離反が拡大されて減圧領域の内部と外部との連通が拡大され、かくして外部の流体の減圧領域の内部への流入が増大され、続いて、該吸引口シールと物体表面とが離反もしくは離反が拡大した時を起点として任意に設定された秒数が経過すると該吸引口シールと物体表面との離反が解消もしくは縮小され；
次に、該吸引口シールと物体表面との離反が解消もしくは縮小された時を起点として任意に設定された秒数が経過してもなお、減圧領域の圧力が任意に設定されている下限の値まで低下しない（真空度が増大しない）場合においては；
吸引口シールと物体表面とが離反もしくは離反が拡大されて減圧領域の内部と外部との連通が拡大され、かくして外部の流体の減圧領域の内部への流入が増大され、続いて、該吸引口シールと物体表面とが離反もしくは離反が拡大した時を起点として任意に設定された秒数が経過すると該吸引口シールと物体表面との離反が解消もしくは縮小される、といった一連の動作が繰り返され；
該吸引口シールと物体表面との離反が解消もしくは縮小された時を起点として任意に設定された秒数が経過する前に、減圧領域の圧力が任意に設定されている下限の値まで低下した場合においては、吸引口ユニットと負圧生成手段とを連結する流路の閉塞が解消したと判断して吸引口ユニットは通常の動作に復帰するものであるが、その復帰の手順は以下に記載のように；
吸引口ユニットの自走が再開されるとともに、吸引口シールの物体表面と接触もしくは近接している部分のうち、吸引口ユニットの自走方向の前方側の部分が、減圧領域の内部と外部との流体圧力差の増大に起因して離反もしくは離反が拡大されて減圧領域の内部と外部との連通が拡大され、かくして外部の流体の減圧領域の内部への流入が増大され、
次のステップにおいては、減圧領域の内部と外部との流体圧力差の増大の解消に起因して該離反が解消もしくは該離反が縮小されて減圧領域の内部と外部との連通が縮小され、かくして外部の流体が減圧領域の内部へ流入するのが阻害される。
以下、同様の動作を繰り返す。
【０００７】
次に、該閉塞状態を自動的に解消させるための第２の具体的手段を述べる。
負圧生成手段の上流側の直近の圧力が、負圧生成手段の上流側の直近に装着されたバキュームブレーカが作動を開始する直前のバキュームブレーカ動作直前圧力に到達した時においては、吸引口ユニットと負圧生成手段とを連結する流路が被吸引物質の堆積により閉塞状態にあると判断し、その閉塞を解消するための手順は以下に記載のように；
吸引口ユニットの自走が停止されるとともに、吸引口シールと物体表面とが離反もしくは離反が拡大されて減圧領域の内部と外部との連通が拡大され、かくして外部の流体の減圧領域の内部への流入が増大され；
次に、負圧生成手段の上流側の直近の圧力が、該バキュームブレーカ動作直前圧力を脱して該バキュームブレーカ動作直前圧力より高い圧力（低い真空度）を回復した時においては、吸引口ユニットと負圧生成手段とを連結する流路の閉塞が解消したと判断して吸引口ユニットは通常の動作に復帰するものであるが、その復帰の手順は以下に記載のように；
吸引口ユニットの自走が再開されるとともに、吸引口シールの物体表面と接触もしくは近接している部分のうち、吸引口ユニットの自走方向の前方側の部分が、減圧領域の内部と外部との流体圧力差の増大に起因して離反もしくは離反が拡大されて減圧領域の内部と外部との連通が拡大され、かくして外部の流体の減圧領域の内部への流入が増大され、次のステップにおいては、減圧領域の内部と外部との流体圧力差の増大の解消に起因して該離反が解消もしくは該離反が縮小されて減圧領域の内部と外部との連通が縮小され、かくして外部の流体が減圧領域の内部へ流入するのが阻害される。
以下、同様の動作を繰り返す。
【０００８】
次に、該閉塞状態を自動的に解消させるための第３の具体的手段を述べる。
流体を吸引する負圧生成手段に連結された吸引口ユニット本体と；吸引口ユニット本体に装着されその一部分が物体表面に接触される、吸引口ユニット本体及び物体表面と協働して減圧領域を規定する吸引口シールと；吸引口ユニット本体と物体表面との距離を任意の距離に維持するための手段；とを具備する吸引口ユニットにおいて；
吸引口シールの物体表面と接触もしくは近接している部分の一部分もしくは全体が、減圧領域の内部と外部との流体圧力差の増大に起因して離反もしくは離反が拡大されて減圧領域の内部と外部との連通が拡大され、かくして外部の流体の減圧領域の内部への流入が増大され、次のステップにおいては、減圧領域の内部と外部との流体圧力差の増大の解消に起因して該離反が解消もしくは該離反が縮小されて減圧領域の内部と外部との連通が縮小され、かくして外部の流体が減圧領域の内部へ流入するのが阻害される、ことを特徴とする、負圧調整機構を備えた吸引口ユニットにおいて；
吸引口ユニットは、吸引口ユニットを包囲している流体を減圧領域の内部へ取り込む包囲流体取込弁を備えており、かつ包囲流体取込弁の上流側の入口は被吸引物質が存在しない領域に開口しており、以上の負圧調整機構を備えた吸引口ユニットにおいて；
吸引口シールと物体表面との離反が解消もしくは縮小された時を起点として任意に設定された秒数が経過してもなお、減圧領域の圧力が任意に設定されている下限の値まで低下しない（真空度が増大しない）場合においては、吸引口ユニットと負圧生成手段とを連結する流路が被吸引物質の堆積により閉塞状態にあると判断し、その閉塞を解消するための手順は以下に記載のように；
包囲流体取込弁が開いて外部の流体の減圧領域の内部への流入が増大され、続いて、包囲流体取込弁が開いた時を起点として任意に設定された秒数が経過すると包囲流体取込弁が閉じられ；
次に、包囲流体取込弁が閉じられた時を起点として任意に設定された秒数が経過してもなお、減圧領域の圧力が任意に設定されている下限の値まで低下しない（真空度が増大しない）場合においては；
包囲流体取込弁が開いて外部の流体の減圧領域の内部への流入が増大され、続いて、包囲流体取込弁が開いた時を起点として任意に設定された秒数が経過すると包囲流体取込弁が閉じられる、といった一連の動作が繰り返され；
包囲流体取込弁が閉じられた時を起点として任意に設定された秒数が経過する前に、減圧領域の圧力が任意に設定されている下限の値まで低下した場合においては、吸引口ユニットと負圧生成手段とを連結する流路の閉塞が解消したと判断して吸引口ユニットは通常の動作に復帰するものであるが、その復帰の手順は以下に記載のように；
吸引口シールの物体表面と接触もしくは近接している部分の一部または全体が、減圧領域の内部と外部との流体圧力差の増大に起因して離反もしくは離反が拡大されて減圧領域の内部と外部との連通が拡大され、かくして外部の流体の減圧領域の内部への流入が増大され、次のステップにおいては、減圧領域の内部と外部との流体圧力差の増大の解消に起因して該離反が解消もしくは該離反が縮小されて減圧領域の内部と外部との連通が縮小され、かくして外部の流体が減圧領域の内部へ流入するのが阻害される。
以下、同様の動作を繰り返す。
【０００９】
次に、該閉塞状態を自動的に解消させるための第４の具体的手段を述べる。
流体を吸引する負圧生成手段に連結された吸引口ユニット本体と；吸引口ユニット本体に装着されその一部分が物体表面に接触される、吸引口ユニット本体及び物体表面と協働して減圧領域を規定する吸引口シールと；吸引口ユニット本体と物体表面との距離を任意の距離に維持するための手段；とを具備する吸引口ユニットにおいて；
吸引口シールの物体表面と接触もしくは近接している部分の一部分もしくは全体が、減圧領域の内部と外部との流体圧力差の増大に起因して離反もしくは離反が拡大されて減圧領域の内部と外部との連通が拡大され、かくして外部の流体の減圧領域の内部への流入が増大され、次のステップにおいては、減圧領域の内部と外部との流体圧力差の増大の解消に起因して該離反が解消もしくは該離反が縮小されて減圧領域の内部と外部との連通が縮小され、かくして外部の流体が減圧領域の内部へ流入するのが阻害される、ことを特徴とする、負圧調整機構を備えた吸引口ユニットにおいて；
吸引口ユニットは、吸引口ユニットを包囲している流体を減圧領域の内部へ取り込む包囲流体取込弁を備えており、かつ包囲流体取込弁の上流側の入口は被吸引物質が存在しない領域に開口しており、以上の負圧調整機構を備えた吸引口ユニットにおいて；
負圧生成手段の上流側の直近の圧力が、負圧生成手段の上流側の直近に装着されたバキュームブレーカが作動を開始する直前のバキュームブレーカ動作直前圧力に到達した時においては、吸引口ユニットと負圧生成手段とを連結する流路が被吸引物質の堆積により閉塞状態にあると判断し、その閉塞を解消するための手順は以下に記載のように；
吸引口シールの物体表面と接触もしくは近接している部分の離反が解消もしくは縮小され、かつ、包囲流体取込弁が開いて外部の流体の減圧領域の内部への流入が増大され；
次に、負圧生成手段の上流側の直近の圧力が、該バキュームブレーカ動作直前圧力を脱して該バキュームブレーカ動作直前圧力より高い圧力（低い真空度）を回復した時においては、吸引口ユニットと負圧生成手段とを連結する流路の閉塞が解消したと判断して吸引口ユニットは通常の動作に復帰するものであるが、その復帰の手順は以下に記載のように；
包囲流体取込弁が閉じられ、かつ、吸引口シールの物体表面と接触もしくは近接している部分の一部または全体が、減圧領域の内部と外部との流体圧力差の増大に起因して離反もしくは離反が拡大されて減圧領域の内部と外部との連通が拡大され、かくして外部の流体の減圧領域の内部への流入が増大され、次のステップにおいては、減圧領域の内部と外部との流体圧力差の増大の解消に起因して該離反が解消もしくは該離反が縮小されて減圧領域の内部と外部との連通が縮小され、かくして外部の流体が減圧領域の内部へ流入するのが阻害される。
以下、同様の動作を繰り返す。
【００１０】
次に、該閉塞状態を自動的に解消させるための第５の具体的手段を述べる。
流体を吸引する負圧生成手段に連結された吸引口ユニット本体と；吸引口ユニット本体に装着されその一部分が物体表面に接触される、吸引口ユニット本体及び物体表面と協働して減圧領域を規定する吸引口シールと；吸引口ユニット本体と物体表面との距離を任意の距離に維持するための手段；とを具備する吸引口ユニットにおいて；
吸引口シールの物体表面と接触もしくは近接している部分の一部分もしくは全体が、減圧領域の内部と外部との流体圧力差の増大に起因して離反もしくは離反が拡大されて減圧領域の内部と外部との連通が拡大され、かくして外部の流体の減圧領域の内部への流入が増大され、次のステップにおいては、減圧領域の内部と外部との流体圧力差の増大の解消に起因して該離反が解消もしくは該離反が縮小されて減圧領域の内部と外部との連通が縮小され、かくして外部の流体が減圧領域の内部へ流入するのが阻害される、ことを特徴とする、負圧調整機構を備えた吸引口ユニットにおいて；
吸引口ユニットは、加圧された流体を減圧領域の内部へ注入する加圧流体注入弁と加圧流体生成手段を備えており、以上の負圧調整機構を備えた吸引口ユニットにおいて；
吸引口シールと物体表面との離反が解消もしくは縮小された時を起点として任意に設定された秒数が経過してもなお、減圧領域の圧力が任意に設定されている下限の値まで低下しない（真空度が増大しない）場合においては、吸引口ユニットと負圧生成手段とを連結する流路が被吸引物質の堆積により閉塞状態にあると判断し、その閉塞を解消するための手順は以下に記載のように；
加圧流体注入弁が開いて外部の流体の減圧領域の内部への流入が増大され、続いて、加圧流体注入弁が開いた時を起点として任意に設定された秒数が経過すると加圧流体注入弁が閉じられ；
次に、加圧流体注入弁が閉じられた時を起点として任意に設定された秒数が経過してもなお、減圧領域の圧力が任意に設定されている下限の値まで低下しない（真空度が増大しない）場合においては；
加圧流体注入弁が開いて外部の流体の減圧領域の内部への流入が増大され、続いて、加圧流体注入弁が開いた時を起点として任意に設定された秒数が経過すると加圧流体注入弁が閉じられる、といった一連の動作が繰り返され；
加圧流体注入弁が閉じられた時を起点として任意に設定された秒数が経過する前に、減圧領域の圧力が任意に設定されている下限の値まで低下した場合においては、吸引口ユニットと負圧生成手段とを連結する流路の閉塞が解消したと判断して吸引口ユニットは通常の動作に復帰するものであるが、その復帰の手順は以下に記載のように；
吸引口シールの物体表面と接触もしくは近接している部分の一部または全体が、減圧領域の内部と外部との流体圧力差の増大に起因して離反もしくは離反が拡大されて減圧領域の内部と外部との連通が拡大され、かくして外部の流体の減圧領域の内部への流入が増大され、
次のステップにおいては、減圧領域の内部と外部との流体圧力差の増大の解消に起因して該離反が解消もしくは該離反が縮小されて減圧領域の内部と外部との連通が縮小され、かくして外部の流体が減圧領域の内部へ流入するのが阻害される。
以下、同様の動作を繰り返す。
【００１１】
次に、該閉塞状態を自動的に解消させるための第６の具体的手段を述べる。
流体を吸引する負圧生成手段に連結された吸引口ユニット本体と；吸引口ユニット本体に装着されその一部分が物体表面に接触される、吸引口ユニット本体及び物体表面と協働して減圧領域を規定する吸引口シールと；吸引口ユニット本体と物体表面との距離を任意の距離に維持するための手段；とを具備する吸引口ユニットにおいて；
吸引口シールの物体表面と接触もしくは近接している部分の一部分もしくは全体が、減圧領域の内部と外部との流体圧力差の増大に起因して離反もしくは離反が拡大されて減圧領域の内部と外部との連通が拡大され、かくして外部の流体の減圧領域の内部への流入が増大され、次のステップにおいては、減圧領域の内部と外部との流体圧力差の増大の解消に起因して該離反が解消もしくは該離反が縮小されて減圧領域の内部と外部との連通が縮小され、かくして外部の流体が減圧領域の内部へ流入するのが阻害される、ことを特徴とする、負圧調整機構を備えた吸引口ユニットにおいて；
吸引口ユニットは、加圧された流体を減圧領域の内部へ注入する加圧流体注入弁と加圧流体生成手段を備えており、以上の負圧調整機構を備えた吸引口ユニットにおいて；
負圧生成手段の上流側の直近の圧力が、負圧生成手段の上流側の直近に装着されたバキュームブレーカが作動を開始する直前のバキュームブレーカ動作直前圧力に到達した時においては、吸引口ユニットと負圧生成手段とを連結する流路が被吸引物質の堆積により閉塞状態にあると判断し、その閉塞を解消するための手順は以下に記載のように；
吸引口シールの物体表面と接触もしくは近接している部分の離反が解消もしくは縮小され、かつ、加圧流体注入弁が開いて外部の流体の減圧領域の内部への流入が増大され；
次に、負圧生成手段の上流側の直近の圧力が、該バキュームブレーカ動作直前圧力を脱して該バキュームブレーカ動作直前圧力より高い圧力（低い真空度）を回復した時においては、吸引口ユニットと負圧生成手段とを連結する流路の閉塞が解消したと判断して吸引口ユニットは通常の動作に復帰するものであるが、その復帰の手順は以下に記載のように；
加圧流体注入弁が閉じられ、かつ、吸引口シールの物体表面と接触もしくは近接している部分の一部または全体が、減圧領域の内部と外部との流体圧力差の増大に起因して離反もしくは離反が拡大されて減圧領域の内部と外部との連通が拡大され、かくして外部の流体の減圧領域の内部への流入が増大され、次のステップにおいては、減圧領域の内部と外部との流体圧力差の増大の解消に起因して該離反が解消もしくは該離反が縮小されて減圧領域の内部と外部との連通が縮小され、かくして外部の流体が減圧領域の内部へ流入するのが阻害される。
以下、同様の動作を繰り返す。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の吸引口ユニットにおいては、物体表面に沿って自走移動しながら、被吸引回収物質を効率よく吸引回収することができる。
すなわち、本発明の吸引口ユニットにおいては、吸引口シールの物体表面と接触もしくは近接している部分において、減圧領域の内部と外部との流体圧力差の増大に起因して離反する部分は、吸引口ユニットの自走方向の前方側の部分と規定した。
この規定により、従来、吸引口ユニットの自走方向の後方側の離反した部分からも吸引していた外部の流体が遮断され、本来、吸引口ユニットの自走方向の前方側にしか存在しない被吸引回収物質の吸引回収のため、外部から減圧領域の内部へ流入する全ての流体を、該被吸引回収物質の吸引回収のために使用できる。
さらに、被吸引回収物質は、吸引口ユニットの自走方向の前方側にしか存在しないが、被吸引回収物質が壁際に偏在して存在している場合などにおいては、吸引口シールの物体表面と接触もしくは近接している部分において、減圧領域の内部と外部との流体圧力差の増大に起因して離反する部分は、吸引口ユニットの自走方向の前方側の一部分だけと規定することも出来るので、外部から減圧領域の内部へ流入する全ての流体を、該偏在する被吸引回収物質の吸引回収のために使用できる。
次に、本発明の吸引口ユニットにおいては、吸引口ユニットから負圧生成手段に至る流路が被吸引物質により閉塞状態に陥った場合において、該閉塞状態を自動的に解消させるための手段を備えているので、被吸引回収物質を効率よく吸引回収することができる。
次に、本発明の吸引口ユニットにおいては、自走する手段としてピストン式バイブレータを使用しているために、吸引口ユニットの構造が簡単かつ軽量で操作も簡便なため、可搬性、操作性に優れており、さらに、自走する方向を簡単な操作で１８０度切り替えることができるので、例えば、自走する方向を前方から後方に、あるいは後方から前方に簡単に切り替えることができるので小回りがきく。而して、被吸引回収物質の吸引回収作業を、作業者が疲労することなくスピーディに実施することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に従って構成された装置の好適実施例について、添付図を参照して更に詳細に説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１乃至図１１を参照して説明すると、図示の装置は吸引口ユニット本体２を具備しており、吸引口ユニット本体２は剛性材料を素材とし、長方形の板状部材の端部に長方形の吸引穴２２が形成され、吸引穴２２の外周縁部には吸引箱２ａが溶着されている。吸引箱２ａの側面には接続管部２ｂが溶着されており、かかる接続管部２ｂは可撓性のサクションホース（図示せず）を介して真空ポンプの如き負圧生成手段（図示せず）に接続される。
吸引箱２ａの側面には真空スイッチＰ２が装着されている。
吸引口ユニット本体２の長方形の板状部材の外周縁部には、例えばポリウレタン、合成ゴム等の比較的柔軟な材料を素材とする板状の吸引口シール３がボルト、ナットにて装着されている。
吸引口シール３は、全体の形状が長方形の環状を成し、吸引口シール３の外周縁部の全周には突起部３ａが形成されており、該突起部３ａは物体表面１と接触している。
吸引口シール３の内周縁部の全周には、全体の形状が長方形の環状を成した鉄板３ｆが接着されており、鉄板３ｆには適宜の箇所に適宜の個数のボルト３ｇが溶着されている。鉄板３ｆは、吸引口ユニット本体２の長方形の板状部材の外周縁部に、ボルト３ｇとナット３ｈにて固定されている。
吸引口シール３の内周縁部の物体表面１に対面する部分には、ポリウレタン、合成ゴム等の比較的柔軟な材料を素材とする、多数個の四角い板状のスペーサ３ｂが、適宜な間隔を保って接着されており、隣り合うスペーサ３ｂとスペーサ３ｂの間には溝３１が形成されている。
なお、スペーサ３ｂは物体表面１と接触しており、スペーサ３ｂは吸引口ユニット本体２と物体表面１との距離を任意の距離に維持するための手段でもある。
吸引口シール３は、吸引口ユニット本体２、吸引箱２ａ及び物体表面１と協働して減圧領域２１を規定している。
吸引口ユニット本体２の上面には、剛性材料を素材とする４式のエアシリンダ取付け部材２ｄが溶着されている。
４式のエアシリンダ取付け部材２ｄには、それぞれ、エアシリンダ６が固定されている。
エアシリンダ６のピストンロッド６ａの端部には、剛性材料を素材とする４式の吸引口シール開閉金具６ｂがボルトにて固定されている。
４式の吸引口シール開閉金具６ｂのそれぞれ２箇所の穴付き端部には、吸引口シールの上面の８箇所に形成された穴付き突起部材３ｅのそれぞれが、ピン６ｃにより連結されている。
４式のエアシリンダ６のそれぞれには、図示していないが、２位置４ポート電磁弁が接続されており、４式の２位置４ポート電磁弁のそれぞれの吸気ポートは１式のエアコンプレッサに接続されているため、４式のエアシリンダ６のピストンロッド６ａは、それぞれ単独で、且つ任意の時に、突き出し、もしくは引っ込むことができる。
なお、４式のエアシリンダ６は、それぞれの２位置４ポート電磁弁が通電していない時、それぞれのピストンロッド６ａは突き出している。
吸引口ユニット本体２の上面の中央部分には、２個の穴付き板２ｃが溶着されており、２個の穴付き板２ｃの間の空間には、ボス４ｂが挿入されてピン４ｃにより固定されている。ボス４ｂとピン４ｃとは、図示していないが、キーにより固定されており、ピン４ｃが回転すればボス４ｂも回転するように構成されている。
ボス４ｂの円周上の側面には、ピン４ｃの軸線と鉛直に交差する方向に伸びる１個のボルト４ｂｂが形成されており、ボルト４ｂｂにはピストン式バイブレータ４のピストンロッド４ａの端部がねじ込まれて固定されている。
ピストン式バイブレータ４のシリンダケースの側面には、図示していないが、１式の吸気ポートと排気ポートがあり、該吸気ポートに圧縮空気を供給すれば、該シリンダケースは、ピストンロッド４ａの軸線方向に自動的に伸長と収縮のピストン運動を繰り返し、すなわち振動する。
ピン４ｃの端部にはレバー４ｄが溶着されており、レバー４ｄには、ピン４ｃの軸線と鉛直に交差する方向に伸びる長穴が形成されている。
吸引口ユニット本体２の上面には、往復作動部５ａが物体表面１と平行な方向に往復運動を行うことが出来る状態でロッドレスエアシリンダ５が固定されており、往復作動部５ａに固定されたピン５ｂは、レバー４ｄの長穴に差し込まれている。
ロッドレスエアシリンダ５には、図示していないが、３位置４ポート電磁弁が接続されており、該３位置４ポート電磁弁の吸気ポートはエアコンプレッサに接続されているため、ロッドレスエアシリンダ５の往復作動部５ａは、吸引口ユニットの前方、もしくは後方に、任意の時に移動することができる。
すなわち、往復作動部５ａが吸引口ユニットの前方に移動すれば、レバー４ｄ、ピン５ｂ、ボス４ｂ、及びボルト４ｂｂは揺動し、而して、ピストン式バイブレータ４は吸引口ユニットの前方に傾く。
また、往復作動部５ａが吸引口ユニットの後方に移動すれば、レバー４ｄ、ピン５ｂ、ボス４ｂ、及びボルト４ｂｂは反対方向に揺動し、而して、ピストン式バイブレータ４は吸引口ユニットの後方に傾く。
なお、ロッドレスエアシリンダ５には３位置４ポート電磁弁が接続されているため、ピストン式バイブレータ４の傾き角を任意の角度に設定することも出来る。
図１乃至図１１に記載の吸引口ユニットの接続管部２ｂは、図１２もしくは図１３に記載の吸引口ユニットの接続管部２ｂと同様に、サクションホース９６１によりルーツ式真空ポンプ９６に連結されている。
また、ルーツ式真空ポンプ９６の直前の上流部分には真空スイッチＰ３が装着されている。
なお、ルーツ式真空ポンプ９６は粉塵などの異物を嫌うので、図示してはいないが、ルーツ式真空ポンプ９６の直近の上流側の部分には、被吸引回収物質の捕集容器やサイクロン、バッグフィルタなどの集塵装置が設置される。
【００１５】
次に、上述した装置の作用効果について説明する。
到達可能真空度が−６５００ｍｍＡｑであるルーツ式真空ポンプ９６を付勢すると、減圧領域２１の内部の大気の如き流体が接続管部２ｂ及びサクションホース９６１を通って外部に排出され、減圧領域２１が所要の通り減圧される。
かく減圧領域２１が減圧されると、減圧領域２１の内外の流体圧力差に起因して吸引口ユニット本体２に作用する大気の如き包囲流体の圧力がスペーサ３ｂを介して物体表面１に伝達され、かくしてかかる包囲流体圧力によって装置が物体表面１に吸着する。
減圧領域２１の内部の圧力が負の圧力に維持されている時、吸引口シール３の自由端部は減圧領域２１の圧力と外部の圧力との差圧により物体表面１に押し付けられ、よって減圧領域２１の外部の流体がその内部に流入するのを阻害する。
吸引口ユニットが物体表面１に吸着している状態において、ピストン式バイブレータ４を振動させると、吸引口ユニットは、ピストン式バイブレータ４のシリンダケースの慣性力の作用により、物体表面１に沿って自走する。
図２において、ピストン式バイブレータ４を振動させると、吸引口ユニットは左方向に自走する。
なお、図示してはいないが、吸引口ユニット本体２に棒状のステアリングハンドル（図示せず）を固定すれば、吸引口の自走方向を手動にて容易にコントロールすることができる。その理由について述べると、吸引口ユニット本体２は、ピストン式バイブレータ４の作動により振動しているので、物体表面との摩擦力が細かい時間間隔で間欠的に極小になるからである。
而して、ステアリングハンドル（図示せず）は、構造が簡単かつ軽量で、しかも障害物の多い場所で使用する場合においては微妙な方向制御が行えるので大変便利な操向手段である。
図１乃至図１１に記載の吸引口ユニットにおいては、図２において左方向を前方、右方向を後方とみなして以下の説明を行うものとする。
先ず、真空スイッチＰ２は、真空度が−５００ｍｍＡｑより高い真空度になれば通電する接点Ａと、真空度が−１５００ｍｍＡｑより高い真空度になれば通電する接点Ｂの、２個の接点を有しているものとする。
図２において、吸引口ユニットが前方に自走している時、減圧領域２１の真空度が増大して−１５００ｍｍＡｑに到達すれば、真空スイッチＰ２の接点Ｂが通電し、自走方向前方に配置された２個のエアシリンダ６のそれぞれの２位置４ポート電磁弁が作動し、それぞれのピストンロッド６ａが引っ込む。
ピストンロッド６ａが引っ込むと、ピストンロッド６ａは吸引口シール３の自走方向前方の自由端部を物体表面１から離反させる方向に引っ張り、該自由端部と物体表面１との間に隙間が出来るので、該隙間から減圧領域２１の外部の流体が減圧領域２１の内部に流入し始める。
減圧領域２１の外部の流体が減圧領域２１の内部に流入すると、減圧領域２１の真空度は減少し始め、該真空度が−５００ｍｍＡｑより低い真空度に戻った時点で接点Ａの通電が切れる。
接点Ａの通電が切れると、２位置４ポート電磁弁の作動が停止するのでピストンロッド６ａは再び突き出し、よって吸引口シール３の自由端部は再び物体表面１へ押し付けられる。而して、外部流体の減圧領域２１への流入が再び阻害されるので減圧領域２１の真空度は再び増大を開始する。
以下、装置は上述の動作を繰り返し、減圧領域２１の真空度は−５００ｍｍＡｑから−１５００ｍｍＡｑの間を行ったり来たりするものである。
なお、物体表面１に在る被吸引回収物質は、吸引口シール３の自走方向前方の自由端部が物体表面１から離反した時に、減圧領域２１の外部から内部に流入する包囲流体の流れに乗って減圧領域２１の内部に吸引され、続いて、サクションホース９６１を通ってルーツ式真空ポンプ９６の方向へ吸引移送される。
なお、被吸引回収物質が物体表面１において偏在している場合、例えば、被吸引回収物質が吸引口シール３の自走方向前方の左側の領域のみに偏在している場合においては、自走方向前方の左側に配置されたエアシリンダ６のみが動作するように設定することも出来る。
ピストン式バイブレータ４が、図２において図示された位置から１８０度反対方向に傾くと、吸引口ユニットは後方に自走する。
吸引口ユニットが後方に自走している場合、減圧領域２１の真空度が増大して−１５００ｍｍＡｑに到達すれば、真空スイッチＰ２の接点Ｂが通電し、自走方向後方に配置された２個のエアシリンダ６のそれぞれの２位置４ポート電磁弁が作動し、それぞれのピストンロッド６ａが引っ込む。
ピストンロッド６ａが引っ込むと、ピストンロッド６ａは吸引口シール３の自走方向後方の自由端部を物体表面１から離反させる方向に引っ張り、該自由端部と物体表面１との間に隙間が出来るので、該隙間から減圧領域２１の外部の流体が減圧領域２１の内部に流入し始める。
減圧領域２１の外部の流体が減圧領域２１の内部に流入すると、減圧領域２１の真空度は減少し始め、該真空度が−５００ｍｍＡｑより低い真空度に戻った時点で接点Ａの通電が切れる。
接点Ａの通電が切れると、２位置４ポート電磁弁の作動が停止するのでピストンロッド６ａは再び突き出し、よって吸引口シール３の自由端部は再び物体表面１へ押し付けられる。而して、外部流体の減圧領域２１への流入が再び阻害されるので減圧領域２１の真空度は再び増大を開始する。
以下、装置は上述の動作を繰り返し、減圧領域２１の真空度は−５００ｍｍＡｑから−１５００ｍｍＡｑの間を行ったり来たりするものである。
なお、物体表面１に在る被吸引回収物質は、吸引口シール３の自走方向前方の自由端部が物体表面１から離反した時に、減圧領域２１の外部から内部に流入する包囲流体の流れに乗って減圧領域２１の内部に吸引され、続いて、サクションホース９６１を通ってルーツ式真空ポンプ９６の方向へ吸引移送される。
なお、被吸引回収物質が物体表面１において偏在している場合、例えば、被吸引回収物質が吸引口シール３の自走方向前方の右側の領域のみに偏在している場合においては、自走方向前方の右側に配置されたエアシリンダ６のみが動作するように設定することも出来る。
【００１６】
吸引口シール３の自由端部と物体表面１との間の隙間から減圧領域２１の内部へ流入する被吸引回収物質の重量と、該隙間から減圧領域２１の内部へ流入する流体の重量との比率が及ぼす影響について考察すると、被吸引回収物質が物体表面１の上に大量に存在する場合、該流体の重量に比べて該被吸引回収物質の重量の割合が大幅に増加する。
固体を空気もしくは液体の流れの中に浮遊させて、いわゆる固体・空気混合移送、あるいは固体・液体混合移送を行う場合、固体の重量と移送媒質としての空気あるいは液体の重量との比率について、固体の比率に較べて移送媒質の比率がこれ以上低下すると固体の移送が阻害される、いわゆる限界比率が存在する。
該流体の重量に比べて該被吸引回収物質の重量の割合が限界比率を超えて大幅に増加すると、被吸引回収物質が吸引口ユニットやサクションホース９６１の内部で堆積し、いわゆる閉塞状態が発生する。
かかる閉塞状態の発生を阻止するためには、先ず、かかる閉塞状態の発生の前兆を検知し、次に、該前兆が検知されたら直ちに被吸引回収物質の吸引口ユニットへの流入を阻止し、しかし、被吸引回収物質を含まない流体の吸引口ユニットへの流入は阻止しない、といった措置を取ることにより、図示されていないが、ルーツ式真空ポンプ９６の上流側に設置されたバキュームブレーカが動作しないようにする必要がある。
本発明の実施例１の装置においては、該前兆が検知されたら直ちに被吸引回収物質の吸引口ユニットへの流入を阻止する手段として、先ず、該前兆が検知されたら自走を停止し、且つ自走方向の吸引口シールを閉じることとした。
また、「被吸引回収物質を含まない流体の吸引口ユニットへの流入は阻止しない」ための手段として、自走方向と反対側の吸引口シールを開けることとした。自走方向と反対側の領域には、既に吸引口ユニットが通過済みであるので、被吸引回収物質は存在しないためである。
【００１７】
以下、ルーツ式真空ポンプ９６の上流側に設置されたバキュームブレーカが動作しないようにする必要性について、図１４と図１５のタイムチャートを参照して説明する。
なお、吸引口ユニットは前方へ自走しているものとする。
先ず、図１４について説明すると、図１４は、ルーツ式真空ポンプ９６の真空度に関係なく吸引口シール３の開閉が行われる場合に、装置を構成する主要な要素の時系列の状態を表示した図である。
図１４において、縦軸は、吸引口ユニットの減圧領域２１の真空度と、ルーツ式真空ポンプ９６の上流側直前の真空度と、自走方向前方側の吸引口シール３の開閉の状態と、吸引口ユニットから吸引される空気の流量（ルーツ式真空ポンプ９６の上流側の直前で計測した数値で標準大気状態の流量に換算した数値）と、ルーツ式真空ポンプ９６のバキュームブレーカの開閉の状態とを示し、横軸は時間経過を示している。
Ｔ１において、ルーツ式真空ポンプ９６が作動を開始すると、吸引口ユニットの真空度とルーツ式真空ポンプ９６の真空度は増大し始める。
Ｔ２において、吸引口ユニットの真空度が−１５００ｍｍＡｑに到達すると、真空スイッチＰ２の接点Ｂが通電するので、吸引口シール３が開いて外気と被吸引回収物質が吸引口ユニットに流入し、吸引口ユニットの真空度が減少し始める。
Ｔ３において、吸引口ユニットの真空度が−５００ｍｍＡｑに戻ると、真空スイッチＰ２の接点Ａの通電が切れるので、吸引口シール３が閉じて外気と被吸引回収物質の流入が遮断され、吸引口ユニットの真空度が再び増大し始める。
Ｔ２以降において、吸引口ユニットへ被吸引回収物質がどんどん流入し始めるので、該被吸引回収物質が流路にて堆積し始め、ルーツ式真空ポンプ９６の真空度はどんどん増大する。
Ｔ８において、ルーツ式真空ポンプ９６の真空度が−６０００ｍｍＡｑに到達すると、バキュームブレーカが開き、該バキュームブレーカから外気がルーツ式真空ポンプ９６直前の上流側に流入を開始する。
Ｔ９以降において、吸引口ユニットから吸引される空気の量は、バキュームブレーカから吸引される空気の量の分だけ減少する。
すなわち、被吸引回収物質の吸引回収量は、移送媒質としての空気の量にほぼ比例するものであるので、バキュームブレーカから吸引される空気の量の分だけ吸引回収される被吸引回収物質の量も減少する、といった問題が発生する。
なお、吸引口シール３の開閉にもかかわらず、吸引口ユニットから吸引される空気の流量が脈動していないのは、該流量はルーツ式真空ポンプ９６の上流側の直前で計測した数値であり、長いサクションホース９６１の内部の体積、すなわち流路の体積が大きいためサクションホース９６１が脈動を吸収するアキュームレータの機能を有しているためである。
【００１８】
次に、図１５について説明すると、図１５は、ルーツ式真空ポンプ９６の真空度に関係して吸引口シール３の開閉が行われる場合に、装置を構成する主要な要素の時系列の状態を表示した図である。
図１５において、縦軸は、吸引口ユニットの減圧領域２１の真空度と、ルーツ式真空ポンプ９６の上流側直前の真空度と、自走方向前方側の吸引口シール３の開閉の状態と、自走方向吸引口シール３の開閉の状態と、吸引口ユニットから吸引される空気の流量（ルーツ式真空ポンプ９６の上流側の直前で計測した数値で標準大気状態の流量に換算した数値）と、ルーツ式真空ポンプ９６のバキュームブレーカの開閉の状態とを示し、横軸は時間経過を示している。
なお、ルーツ式真空ポンプ９６の直前の上流側に装着された真空スイッチＰ３は、真空度が−５５００ｍｍＡｑより高い真空度になれば通電する接点Ａと、真空度が−６０００ｍｍＡｑより高い真空度になれば通電する接点Ｂを有している。
Ｔ１において、ルーツ式真空ポンプ９６が作動を開始すると、吸引口ユニットの真空度とルーツ式真空ポンプ９６の真空度は増大し始める。
Ｔ２において、吸引口ユニットの真空度が−１５００ｍｍＡｑに到達すると、真空スイッチＰ２の接点Ｂが通電するので、吸引口シール３が開いて外気と被吸引回収物質が吸引口ユニットに流入し、吸引口ユニットの真空度が減少し始める。
Ｔ３において、吸引口ユニットの真空度が−５００ｍｍＡｑに戻ると、真空スイッチＰ２の接点Ａの通電が切れるので、吸引口シール３が閉じて外気と被吸引回収物質の流入が遮断され、吸引口ユニットの真空度が再び増大し始める。
Ｔ２以降において、吸引口ユニットへ被吸引回収物質がどんどん流入し始めるので、該被吸引回収物質が流路にて堆積し始め、ルーツ式真空ポンプ９６の真空度はどんどん増大する。
Ｔ８において、ルーツ式真空ポンプ９６の真空度が−６０００ｍｍＡｑに到達すると、真空スイッチＰ３の接点Ｂが通電するので、吸引口ユニットは自走を停止し、且つ自走方向前方の吸引口シール３が閉じて外気と被吸引回収物質の流入が遮断される。同時に、自走方向後方の吸引口シール３が開き、よって吸引口ユニットに被吸引回収物質を含まない外気のみが流入するので流路の閉塞要因が排除され、而してルーツ式真空ポンプ９６の真空度は減少し始める。
Ｔ９において、ルーツ式真空ポンプ９６の真空度は−５５００ｍｍＡｑより減少しておらず、一方、吸引口ユニットの真空度は−５００ｍｍＡｑより減少して真空スイッチＰ２の接点Ａの通電が切れると、自走方向後方の吸引口シール３が閉じて外気の流入が遮断される。而して吸引口ユニットの真空度が増加し始める。
Ｔ１０において、ルーツ式真空ポンプ９６の真空度は−５５００ｍｍＡｑより減少しておらず、一方、吸引口ユニットの真空度は−１５００ｍｍＡｑに到達して真空スイッチＰ２の接点Ｂが通電すると、自走方向後方の吸引口シール３が閉じて再び外気の流入が遮断される。而して吸引口ユニットの真空度が増加し始める。
Ｔ１１において、ルーツ式真空ポンプ９６の真空度が−５５００ｍｍＡｑより減少して真空スイッチＰ３の接点Ａの通電が切れ、且つ吸引口ユニットの真空度が−５００ｍｍＡｑより減少して真空スイッチＰ２の接点Ａの通電が切れると、自走方向後方の吸引口シール３が閉じて外気の流入が遮断される。而して吸引口ユニットの真空度が増加し始める。
Ｔ１２において、ルーツ式真空ポンプ９６の真空度が−５５００ｍｍＡｑより減少して真空スイッチＰ３の接点Ａの通電が切れ、且つ吸引口ユニットの真空度が−１５００ｍｍＡｑに到達して真空スイッチＰ２の接点Ｂが通電すると、自走方向前方の吸引口シール３が開き、よって被吸引回収物質を含んだ外気が吸引口ユニットへ流入を再開する。同時に吸引口ユニットは前方へ自走を再開する。
以下、装置は上述の動作を繰り返す。
なお、図１５において、吸引口シール３の開閉にもかかわらず、吸引口ユニットから吸引される空気の流量が脈動していないのは、該流量はルーツ式真空ポンプ９６の上流側の直前で計測した数値であり、長いサクションホース９６１の内部の体積、すなわち流路の体積が大きいためサクションホース９６１が脈動を吸収するアキュームレータの機能を有しているためである。
上述のように、図１５の装置においては、真空スイッチＰ３により閉塞状態の発生の前兆を検知し、バキュームブレーカが作動を開始する直前に、該閉塞状態の発生の要因である過大な被吸引回収物質の吸引口ユニットへの流入を阻止する手段を備えている。且つ、被吸引回収物質を含まない流体を吸引口ユニットへ流入させて、閉塞状態を解消する手段を備えている。
バキュームブレーカが作動すると、外気が該バキュームブレーカからルーツ式真空ポンプ９６直前の上流側へ流入する。
吸引口ユニットから吸引される空気の量は、バキュームブレーカから吸引される空気の量の分だけ減少する。
すなわち、被吸引回収物質の吸引回収量は、移送媒質としての空気の量にほぼ比例するものであるので、バキュームブレーカから吸引される空気の量の分だけ吸引回収される被吸引回収物質の量も減少する、といった問題が発生する。
図１５の装置においてはバキュームブレーカが作動しないので、被吸引回収物質の効率的な吸引回収作業が実現できるものである。
【００１９】
図１５に記載の装置においては、被吸引回収物質の吸引回収流路における、被吸引回収物質による閉塞状態の発生の前兆を検知する手段として、ルーツ式真空ポンプの直前の上流側に設置された真空スイッチを使用したが、以下に、ルーツ式真空ポンプの真空スイッチを使用しないで被吸引回収物質による閉塞状態の発生の前兆を検知する手段と、該閉塞状態を回避する手段について説明する。
以下に記載の手段は、該流路において該閉塞状態が発生し始めると、吸引口ユニットの真空度は時間が経過してもなかなか増加しない現象に着目して考案したものである。
吸引口シールと物体表面との離反が解消もしくは縮小された時を起点として任意に設定された秒数が経過してもなお、吸引口ユニットの真空度が−１５００ｍｍＡｑまで到達しない場合においては、
吸引口ユニットとルーツ式真空ポンプとを連結する流路が被吸引物質の堆積により閉塞状態にあると判断し、その閉塞を解消するための手順は以下に記載のように；
吸引口ユニットの自走が停止されるとともに、吸引口ユニットの吸引口シールと物体表面とが離反もしくは離反が拡大されて吸引口ユニットの内部と外部とが連通され、かくして外部の流体が吸引口ユニットの内部へ流入され、続いて、吸引口シールと物体表面とが離反もしくは離反が拡大した時を起点として任意に設定された秒数が経過すると吸引口シールと物体表面との離反が解消もしくは縮小され；
次に、吸引口シールと物体表面との離反が解消もしくは縮小された時を起点として任意に設定された秒数が経過してもなお、吸引口ユニットの真空度が−１５００ｍｍＡｑまで到達しない場合においては；
吸引口ユニットの吸引口シールと物体表面とが離反もしくは離反が拡大されて吸引口ユニットの内部と外部とが連通され、かくして外部の流体が吸引口ユニットの内部へ流入され、続いて、吸引口シールと物体表面とが離反もしくは離反が拡大した時を起点として任意に設定された秒数が経過すると吸引口シールと物体表面との離反が解消もしくは縮小される、といった一連の動作が繰り返され；
吸引口シールと物体表面との離反が解消もしくは縮小された時を起点として任意に設定された秒数が経過する前に、吸引口ユニットの真空度が−１５００ｍｍＡｑに到達した場合においては、吸引口ユニットとルーツ式真空ポンプとを連結する流路の閉塞が解消したと判断して吸引口ユニットは通常の動作に復帰するものであるが、その復帰の手順は以下に記載のように；
吸引口ユニットの自走が再開されるとともに、吸引口シールの物体表面と接触もしくは近接している部分のうち、吸引口ユニットの前方側の部分が、吸引口ユニットの内部と外部との流体圧力差の増大に起因して離反して吸引口ユニットの内部と外部とが連通され、かくして外部の流体が吸引口ユニットの内部へ流入され、次のステップにおいては、吸引口ユニットの内部と外部との流体圧力差の増大に起因して離反した部分が、吸引口ユニットの内部と外部との流体圧力差の増大の解消に起因して該離反が解消もしくは縮小されて吸引口ユニットの内部と外部との連通が解消され、かくして外部の流体が吸引口ユニットの内部へ流入するのが停止される。
以下、同様の動作を繰り返す。
【実施例２】
【００２０】
以上に本発明に従って構成された装置の第１の好適実施例について説明したが、以下に本発明に従って構成された装置の第２の好適実施例について、添付図を参照して説明する。
図１２は本発明に従って構成された装置の第２の好適実施例を示す吸引口ユニットの断面図であるが、本発明に従って構成された装置の第１の好適実施例を示す図２におけるＤ−Ｄの断面図と相違する箇所について、第２の好適実施例の吸引箱２ａにおいては、その上面部に包囲流体取込弁が装備されており、その内部には隔壁２ｈが設けられている点が相違する。
先ず、本発明に従って構成された装置の第１の好適実施例の装置について整理すると；
固体を空気もしくは液体の流れの中に浮遊させて、いわゆる固体・空気混合移送、あるいは固体・液体混合移送を行う場合、固体の重量と移送媒質としての空気あるいは液体の重量との比率について、固体の比率に較べて移送媒質の比率がこれ以上低下すると固体の移送が阻害される、いわゆる限界比率が存在する。
該流体の重量に比べて該被吸引回収物質の重量の割合が限界比率を超えて大幅に増加すると、被吸引回収物質が吸引口ユニットやサクションホース９６１の内部で堆積し、いわゆる閉塞状態が発生する。
かかる閉塞状態の発生を阻止するためには、先ず、かかる閉塞状態の発生の前兆を検知し、次に、該前兆が検知されたら直ちに被吸引回収物質の吸引口ユニットへの流入を阻止し、しかし、被吸引回収物質を含まない流体の吸引口ユニットへの流入は阻止しない、といった措置を取ることにより、図示されていないが、ルーツ式真空ポンプ９６の上流側に設置されたバキュームブレーカが動作しないようにする必要がある。
本発明の実施例１の装置においては、該前兆が検知されたら直ちに被吸引回収物質の吸引口ユニットへの流入を阻止する手段として、先ず、該前兆が検知されたら自走を停止し、且つ自走方向の吸引口シールを閉じることとした。
また、「被吸引回収物質を含まない流体の吸引口ユニットへの流入は阻止しない」ための手段として、自走方向と反対側の吸引口シールを開けることとした。自走方向と反対側の領域には、既に吸引口ユニットが通過済みであるので、被吸引回収物質は存在しないためである。
以上に、本発明の実施例１の装置について整理したが、本発明の実施例１の装置と実施例２の装置との相違点について、実施例１の装置においては、「被吸引回収物質を含まない流体の吸引口ユニットへの流入は阻止しない」ための手段として、吸引口ユニットの自走方向と反対側の吸引口シールを開けて被吸引回収物質を含まない流体の吸引口ユニットへの流入を可能としたが、実施例２の装置においては、吸引箱２ａの上面部に包囲流体取込弁を装備することにより、被吸引回収物質を含まない流体の吸引口ユニットへの流入を可能とした。
図１２において、吸引箱２ａの上面には、エアシリンダ取付け部材２ｆが溶着されている。
エアシリンダ取付け部材２ｆには、エアシリンダ８が固定されている。
エアシリンダ８のピストンロッド８ａの端部には弁板９がボルトにて固定されている。
エアシリンダ８には、図示していないが、２位置４ポート電磁弁が接続されており、その吸気ポートはエアコンプレッサに接続されているため、エアシリンダ８のピストンロッド８ａは、任意の時に、突き出し、もしくは引っ込むことができる。
なお、エアシリンダ８は、その２位置４ポート電磁弁が通電していない時、ピストンロッド８ａは引っ込んでおり、而して吸引箱２ａの上面に形成された弁穴２ｅは弁板９により塞がれている。
なお隔壁２ｈは、包囲流体取込弁より取込んだ流体を物体表面１の近傍を通過させることにより、該流体により被吸引回収物質を浮遊させて効率良く下流方向へ移送する目的で配置されたものである。
以上のように構成された装置の作用について以下に説明する。
以下の装置は、被吸引回収物質による閉塞状態の発生の前兆を検知する手段として、ルーツ式真空ポンプの直前の真空スイッチを使用することなく、被吸引回収物質による閉塞状態の発生の前兆を検知し、且つ該閉塞状態を回避する手段を備えた装置である。
吸引口シールと物体表面との離反が解消もしくは縮小された時を起点として任意に設定された秒数が経過してもなお、吸引口ユニットの真空度が−１５００ｍｍＡｑまで到達しない場合においては、吸引口ユニットとルーツ式真空ポンプとを連結する流路が被吸引物質の堆積により閉塞状態にあると判断し、その閉塞を解消するための手順は以下に記載のように；
包囲流体取込弁が開いて外部の流体が吸引口ユニットの内部へ流入され、続いて、包囲流体取込弁が開いた時を起点として任意に設定された秒数が経過すると包囲流体取込弁が閉じられ；
次に、包囲流体取込弁が閉じられた時を起点として任意に設定された秒数が経過してもなお、吸引口ユニットの真空度が−１５００ｍｍＡｑまで到達しない場合においては；
包囲流体取込弁が開いて外部の流体が吸引口ユニットの内部へ流入され、続いて、包囲流体取込弁が開いた時を起点として任意に設定された秒数が経過すると包囲流体取込弁が閉じられる、といった一連の動作が繰り返され；
包囲流体取込弁が閉じられた時を起点として任意に設定された秒数が経過する前に、吸引口ユニットの真空度が−１５００ｍｍＡｑに到達した場合においては、吸引口ユニットとルーツ式真空ポンプとを連結する流路の閉塞が解消したと判断して吸引口ユニットは通常の動作に復帰するものであるが、その復帰の手順は以下に記載のように；
吸引口シールの物体表面と接触もしくは近接している部分の一部または全体が、吸引口ユニットの内部と外部との流体圧力差の増大に起因して離反して吸引口ユニットの内部と外部とが連通され、かくして外部の流体が吸引口ユニットの内部へ流入され、次のステップにおいては、吸引口ユニットの内部と外部との流体圧力差の増大に起因して離反した部分が、吸引口ユニットの内部と外部との流体圧力差の増大の解消に起因して該離反が解消もしくは縮小されて吸引口ユニットの内部と外部との連通が解消され、かくして外部の流体が吸引口ユニットの内部へ流入するのが停止される。
以下、同様の動作を繰り返す。
【００２１】
以下の装置は、被吸引回収物質による閉塞状態の発生の前兆を検知する手段として、ルーツ式真空ポンプの直前の真空スイッチを使用することにより、被吸引回収物質による閉塞状態の発生の前兆を検知し、且つ該閉塞状態を回避する手段を備えた装置である。
ルーツ式真空ポンプの上流側の直近の圧力が、ルーツ式真空ポンプの上流側の直近に装着されたバキュームブレーカが作動を開始する直前のバキュームブレーカ動作直前圧力に到達した時においては、吸引口ユニットとルーツ式真空ポンプとを連結する流路が被吸引物質の堆積により閉塞状態にあると判断し、その閉塞を解消するための手順は以下に記載のように；
吸引口シールの物体表面と接触もしくは近接している部分の離反が解消もしくは縮小され、かつ、包囲流体取込弁が開いて外部の流体が吸引口ユニットの内部へ流入され；
次に、ルーツ式真空ポンプの上流側の直近の圧力が、バキュームブレーカ動作直前圧力を脱して該バキュームブレーカ動作直前圧力より高い圧力（低い真空度）を回復した時においては、吸引口ユニットとルーツ式真空ポンプとを連結する流路の閉塞が解消したと判断して吸引口ユニットは通常の動作に復帰するものであるが、その復帰の手順は以下に記載のように；
包囲流体取込弁が閉じられ、かつ、吸引口シールの物体表面と接触もしくは近接している部分の一部または全体が、吸引口ユニットの内部と外部との流体圧力差の増大に起因して離反して吸引口ユニットの内部と外部とが連通され、かくして外部の流体が吸引口ユニットの内部へ流入され、次のステップにおいては、吸引口ユニットの内部と外部との流体圧力差の増大に起因して離反した部分が、吸引口ユニットの内部と外部との流体圧力差の増大の解消に起因して該離反が解消もしくは縮小されて吸引口ユニットの内部と外部との連通が解消され、かくして外部の流体が吸引口ユニットの内部へ流入するのが停止される。
以下、同様の動作を繰り返す。
【実施例３】
【００２２】
以上に本発明に従って構成された装置の第２の好適実施例について説明したが、以下に本発明に従って構成された装置の第３の好適実施例について、添付図を参照して説明する。
図１３は本発明に従って構成された装置の第３の好適実施例を示す吸引口ユニットの断面図であるが、本発明に従って構成された装置の第１の好適実施例を示す図２におけるＤ−Ｄの断面図と相違する箇所について、第３の好適実施例の吸引箱２ａにおいては、その上面部に加圧流体注入弁が接続されており、その内部には隔壁２ｈが設けられている点が相違する。
本発明の実施例１の装置と実施例３の装置との相違点について、実施例１の装置においては、「被吸引回収物質を含まない流体の吸引口ユニットへの流入は阻止しない」ための手段として、吸引口ユニットの自走方向と反対側の吸引口シールを開けて被吸引回収物質を含まない流体の吸引口ユニットへの流入を可能としたが、実施例３の装置においては、吸引箱２ａの上面部に加圧流体注入弁を接続したことにより、被吸引回収物質を含まない流体の吸引口ユニットへの流入を可能とした。
図１３において、吸引箱２ａの上面には、加圧流体注入弁８５２が接続されている。
加圧流体注入弁８５２にはエアホース９５２が接続され、エアホース９５２の上流側の端部には加圧流体生成手段であるエアコンプレッサ９４が接続されている。
なお隔壁２ｈは、加圧流体注入弁８５２より取込んだ流体を物体表面１の近傍を通過させることにより、該流体により被吸引回収物質を浮遊させて効率良く下流方向へ移送する目的で配置されたものである。
以上のように構成された装置の作用について以下に説明する。
以下の装置は、被吸引回収物質による閉塞状態の発生の前兆を検知する手段として、ルーツ式真空ポンプの直前の真空スイッチを使用することなく、被吸引回収物質による閉塞状態の発生の前兆を検知し、且つ該閉塞状態を回避する手段を備えた装置である。
吸引口シールと物体表面との離反が解消もしくは縮小された時を起点として任意に設定された秒数が経過してもなお、吸引口ユニットの真空度が−１５００ｍｍＡｑまで到達しない場合においては、吸引口ユニットとルーツ式真空ポンプとを連結する流路が被吸引物質の堆積により閉塞状態にあると判断し、その閉塞を解消するための手順は以下に記載のように；
加圧流体注入弁が開いて外部の流体が吸引口ユニットの内部へ流入され、続いて、加圧流体注入弁が開いた時を起点として任意に設定された秒数が経過すると加圧流体注入弁が閉じられ；
次に、加圧流体注入弁が閉じられた時を起点として任意に設定された秒数が経過してもなお、吸引口ユニットの真空度が−１５００ｍｍＡｑまで到達しない場合においては；
加圧流体注入弁が開いて外部の流体が吸引口ユニットの内部へ流入され、続いて、加圧流体注入弁が開いた時を起点として任意に設定された秒数が経過すると加圧流体注入弁が閉じられる、といった一連の動作が繰り返され；
加圧流体注入弁が閉じられた時を起点として任意に設定された秒数が経過する前に、吸引口ユニットの真空度が−１５００ｍｍＡｑに到達した場合においては、吸引口ユニットとルーツ式真空ポンプとを連結する流路の閉塞が解消したと判断して吸引口ユニットは通常の動作に復帰するものであるが、その復帰の手順は以下に記載のように；
吸引口シールの物体表面と接触もしくは近接している部分の一部または全体が、吸引口ユニットの内部と外部との流体圧力差の増大に起因して離反して吸引口ユニットの内部と外部とが連通され、かくして外部の流体が吸引口ユニットの内部へ流入され、
次のステップにおいては、吸引口ユニットの内部と外部との流体圧力差の増大に起因して離反した部分が、吸引口ユニットの内部と外部との流体圧力差の増大の解消に起因して該離反が解消もしくは縮小されて吸引口ユニットの内部と外部との連通が解消され、かくして外部の流体が吸引口ユニットの内部へ流入するのが停止される。
以下、同様の動作を繰り返す。
【００２３】
以下の装置は、被吸引回収物質による閉塞状態の発生の前兆を検知する手段として、ルーツ式真空ポンプの直前の真空スイッチを使用することにより、被吸引回収物質による閉塞状態の発生の前兆を検知し、且つ該閉塞状態を回避する手段を備えた装置である。
ルーツ式真空ポンプの上流側の直近の圧力が、ルーツ式真空ポンプの上流側の直近に装着されたバキュームブレーカが作動を開始する直前のバキュームブレーカ動作直前圧力に到達した時においては、吸引口ユニットとルーツ式真空ポンプとを連結する流路が被吸引物質の堆積により閉塞状態にあると判断し、その閉塞を解消するための手順は以下に記載のように；
吸引口シールの物体表面と接触もしくは近接している部分の離反が解消もしくは縮小され、かつ、加圧流体注入弁が開いて外部の流体が吸引口ユニットの内部へ流入され；
次に、ルーツ式真空ポンプの上流側の直近の圧力が、バキュームブレーカ動作直前圧力を脱して該バキュームブレーカ動作直前圧力より高い圧力（低い真空度）を回復した時においては、吸引口ユニットとルーツ式真空ポンプとを連結する流路の閉塞が解消したと判断して吸引口ユニットは通常の動作に復帰するものであるが、その復帰の手順は以下に記載のように；
加圧流体注入弁が閉じられ、かつ、吸引口シールの物体表面と接触もしくは近接している部分の一部または全体が、吸引口ユニットの内部と外部との流体圧力差の増大に起因して離反して吸引口ユニットの内部と外部とが連通され、かくして外部の流体が吸引口ユニットの内部へ流入され、次のステップにおいては、吸引口ユニットの内部と外部との流体圧力差の増大に起因して離反した部分が、吸引口ユニットの内部と外部との流体圧力差の増大の解消に起因して該離反が解消もしくは縮小されて吸引口ユニットの内部と外部との連通が解消され、かくして外部の流体が吸引口ユニットの内部へ流入するのが停止される。
以下、同様の動作を繰り返す。
【実施例４】
【００２４】
以上に本発明に従って構成された装置の第３の好適実施例について説明したが、以下に本発明に従って構成された装置の第４の好適実施例について、添付図を参照して説明する。
図１６は本発明に従って構成された装置の第４の好適実施例の構成を示す断面図であり、図１７は第４の好適実施例の構成要素である加圧流体圧力調整弁の拡大断面図である。
本発明の実施例１乃至実施例３の装置と実施例４の装置との相違点について述べると、実施例４の装置においては、吸引口シールを減圧領域の圧力の増減に起因して物体表面から離反あるいは接近させるために行うエアシリンダの制御方式として、真空スイッチと電磁弁からなるオン・オフ制御方式を使用していない。
実施例４の装置におけるエアシリンダの制御方式について述べると、エアシリンダへ供給される圧縮空気の圧力の増減を減圧領域の圧力の増減に比例した圧力に変換して行い、いわゆる負圧−空気圧比例変換方式により圧縮空気の圧力調整を行い、而して減圧領域の圧力が減少（真空度が増加）すればエアシリンダへ供給される圧縮空気の圧力が増加されて吸引口シールが物体表面から離反する方向へ移動せられ、一方、減圧領域の圧力が増加（真空度が減少）すればエアシリンダへ供給される圧縮空気の圧力が減少されて吸引口シールが物体表面へ接近する方向へ移動せられる、といったいわゆるサーボ制御手段を採用している。
以下、図１６及び図１７により、本発明の実施例４の装置および本発明の加圧流体圧力調整弁の実施例について詳しく説明する。
先ず、本発明の加圧流体圧力調整弁５０は、差圧式弁体アクチュエータ部と圧力調整弁部から構成されている。
差圧式弁体アクチュエータ部は、可動隔壁であるダイヤフラム６１とダイヤフラム受圧部材５８を境界面として隣り合う２個の室と、ダイヤフラム受圧部材５８に連結された弁軸５７から主として構成されており、該２個の室の一方は流体Ａに満たされた流体Ａ室６４であり、他方は流体Ａよりも圧力が低い流体Ｂに満たされた流体Ｂ室５２である。
流体Ａ室６４は、流体Ａ接続ポート６３を経由して、包囲流体である大気に接続され、流体Ｂ室５２は、流体Ｂ接続ポート５３を経由して、減圧領域２１に接続されている。
弁軸５７の上方の端部にはネジ部が設けられ、回り止めナット５９によりダイヤフラム６１とダイヤフラム受圧部材５８が、固定される位置を調整可能な状態で固定されている。
圧力調整弁部は、加圧流体入口室５４ａと、加圧流体出口室５５ａと、加圧流体入口室５４ａと加圧流体出口室５５ａとの境界面に設けられた弁穴５６と、弁穴５６を開閉する球状の弁体５８から主として構成されており、加圧流体入口室５４ａは、加圧流体入口ポート５４を経由して、加圧流体Ｃすなわち圧縮空気の供給源であるエアコンプレッサ９４に接続されており、加圧流体出口室５５ａは、加圧流体出口ポート５５を経由して、流体圧アクチュエータであるエアシリンダ６に接続されている。弁体５８は、弁軸５７の上下動作により弁穴５６を開閉せしめられるように配置されており、弁体５８は、コイルスプリング５８ａにより、弁穴５６へ押し付けられている。
図１６において、エアシリンダ６のピストンロッド側のポート６ｅは加圧流体圧力調整弁５０の出口ポート５５に接続されており、ピストンロッドと反対側のポート  ６ｆは包囲流体に開放されている。
エアシリンダ６のピストンロッド側にはコイルスプリング６ｄが装着されており、加圧流体出口室５５ａの圧力が低下すればピストンロッドはコイルスプリング６ｄの力により伸長する。
以上のように構成された加圧流体圧力調整弁５０において、流体Ａ（大気）と流体Ｂ（減圧領域の大気）との間に圧力差が発生すると、可動隔壁であるダイヤフラム６１とダイヤフラム受圧部材５８が動いて弁軸５７を動作させ、而して弁軸５７が弁体５８を動かして弁穴５６を開閉することにより加圧流体出口室５５ａの加圧流体Ｃ（圧縮空気）の圧力を任意の圧力に調整し、而してエアシリンダ６を任意の出力により動作させる。
すなわち、加圧流体圧力調整弁５０がエアシリンダ６に及ぼす作用について、減圧領域２１の圧力が減少（真空度が増加）した場合には、吸引口シール３が物体表面１から離反する方向に移動するよう作用を及ぼして減圧領域２１の内部と外部との連通を増大せしめ、減圧領域２１の圧力が増加（真空度が減少）した場合には、吸引口シール３が物体表面１へ接近する方向に移動するよう作用を及ぼして減圧領域２１の内部と外部との連通を減少せしめ、而して減圧領域２１の圧力が一定の圧力に維持されるものである。
差圧式弁体アクチュエータ部を構成するコイルスプリング６０は、可動隔壁であるダイヤフラム６１とダイヤフラム受圧部材５８の動作を抑制し、よって弁軸５７が弁体５８を動かす力を調製するためのものである。
なお、弁ボディ５１の上部に固定された弁カバー６２について、流体Ａが包囲流体に接続される場合においては不要であることは自明である。この場合、流体Ａ室は存在せず、包囲流体が在る空間そのものが流体Ａ室である。
以上に記載した本発明の加圧流体圧力調整弁は、本発明の「負圧調整機構を備えた吸引口ユニット」の他にも種々の用途に使用することができる。また、流体Ａ、流体Ｂおよび流体Ｃについても種々の流体を適用することができる。
【００２５】
以上に本発明の装置の好適実施例について説明したが、本発明の装置は該好適実施例の他にも特許請求の範囲に従って種々実施例を考えることができる。
たとえば、本発明の装置は自走機構を備えていない「負圧調整機構を備えた吸引口ユニット」にも適用できるものである。
なお、以上の本発明の装置の好適実施例についての説明は、本発明の装置が大気中の物体表面上に在るものとして説明を行ったが、本発明の装置は水中においても適用されることができる。かかる場合の負圧生成手段については、真空ポンプに代えて水ポンプや水駆動エゼクタを用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
かくの通りの負圧調整機構を備えた吸引口ユニットは、気体中において、あるいは液体中において、物体表面上に在る被吸引物質を高効率にかつ簡便に吸引回収することができる自走式の吸引口ユニットとして好都合に用いることができる。
また、かくの通りの負圧調整機構を備えた吸引口ユニットは、気体中において、あるいは液体中において、物体表面上に在る被吸引物質を高効率に吸引回収することができる吸引口ユニットとして好都合に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に従って構成された装置の第１の好適実施例を示す正面図。
【図２】図１に示す装置における上面図。
【図３】図１に示す装置における右側面図。
【図４】図２に示す装置におけるＡ−Ａの断面図。
【図５】図２に示す装置におけるＢ−Ｂの断面図。
【図６】図２に示す装置におけるＣ−Ｃの断面図。
【図７】図２に示す装置において、バイブレータ及びバイブレータの反転機構に関わる部材のみを表示した図。
【図８】図１に示す装置における底面図。
【図９】図１に示す装置において、吸引口シールの開閉機構に関わる部材のみを表示した図。
【図１０】図３に示す装置において、吸引口シールの開閉機構に関わる部材のみを表示した図。
【図１１】図９に示す装置において、吸引口シールが開いた状態を表示した部分拡大図。
【図１２】吸引口ユニット本体の上部に包囲流体取込弁が装着され、且つ吸引口ユニット本体に真空ポンプが連結された状態を示す図。
【図１３】吸引口ユニット本体の上部に、エアコンプレッサに連結された加圧流体注入弁が装着され、且つ吸引口ユニット本体に真空ポンプが連結された状態を示す図。
【図１４】真空ポンプの真空度に関係なく吸引口シールの開閉が行われる場合に、装置を構成する主要な要素の時系列の状態を表示した図。
【図１５】真空ポンプの真空度に関係して吸引口シールの開閉が行われる場合に、装置を構成する主要な要素の時系列の状態を表示した図。
【図１６】第４の好適実施例の構成を示す断面図。
【図１７】加圧流体圧力調整弁の拡大断面図。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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