JPH05295776A - 汚物搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 車両用汚物搬送装置において、真空方式に使
用される吸引式真空ポンプに比し小型の送風機を使用可
能とし、汚物の逆流を防止する。 【構成】 汚物タンク１１と、一端は汚物タンク１１に
連結される排水管２１と、排水管２１内に気体を送り込
む送風機３１と、汚物タンク１１と送風機３１との間の
排水管に連通する便器と、便器下部に設置する開閉自在
の上部シャッター６１と、上部シャッター６１と間隔を
あけてその下部に設置される開閉自在の下部シャッター
６３とからなり、排水が排水管２１内充満することない
ように搬送することを特徴とする車両用汚物搬送装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】 この発明は、汚物搬送装置に係
る。更に詳細には、列車、自動車等の車両、船舶、航空
機等の乗物から生ずる汚物を搬送する乗物用汚物搬送装
置に係る。

【０００２】

【従来の技術】 連続的にではなく間欠的に発生する排
水、汚物の発生時にこれらを搬送する従来の排水搬送装
置、例えば車両用排水搬送装置としては、重力落下によ
る車両用排水搬送装置が知られている。重力落下による
車両用排水搬送装置では、便器、洗面所等の排水口の下
方に設けられた流し管により排水を搬送する。しかしな
がら、同装置では、下方に排水は搬送することが可能で
あるが、水平方向に搬送することは不可能である。

【０００３】そこで、従来は、真空方式による車両用排
水搬送装置が用いられていた。同装置では、汚物タンク
と各排水口とを輸送管で連結し、各排水口の輸送管との
開口部は密閉閉鎖し、汚物タンク、汚物タンクおよび各
排水口を連結する輸送管等のすべての装置を吸引装置に
より、−４０００ｍｍＡｑ程度に減圧する。ついで、排
水口のうちの１箇所を開いて、圧力差を利用して排水を
輸送管内に入れ、さらに汚物タンクにまで搬送する。

【０００４】更に、粉体等の連続搬送には空気圧送を用
いることが知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】 しかしながら、従来
の真空方式による排水搬送装置では、高度の真空度を維
持するためにエジェクターに用いる圧縮空気を多量に必
要としたり、真空ポンプ等による減圧に時間が係る課題
を有した。さらに、従来の真空式の車両用排水搬送装置
では、排水口が複数箇所あると、同時に使用すると十分
な減圧状態が維持出来ないため十分な吸引輸送が出来
ず、排水口の同時使用が不可能である課題を有した。そ
のため、特定箇所の排水口を開いて吸引搬送し、特定箇
所の吸引搬送終了後当該排水口を閉じ、再度装置全体減
圧して次の排水口を開いて排水を搬送していた。しか
し、それでは各部屋に便所、洗面所のある個室寝台車等
の場合には、朝一斉にこれら多数を使用するので、対応
できない課題を有した。

【０００６】そもそも真空方式では吸引装置に使用され
る吸引用真空ポンプは−４０００Ａｑ程度まで減圧可能
な装置が必要である。そして、排水口が増して輸送管が
延びれば更に減圧を必要とするので吸引装置が大形化
し、車両用排水搬送装置の場合、車両の台わく等の狭い
箇所に収納設置させることが困難となる課題を有した。

【０００７】各部屋に便所、洗面所のある２階建の個室
寝台車等の場合、車両構造上汚物タンクは、階下の床面
より高い位置に設ける必要があり、排水は垂直上方輸送
が必須となる。真空方式の車両用排水搬送装置では水平
輸送は可能であるが、同装置を使用して、水平方向に搬
送した排水を垂直方向に上方に搬送させると、垂直管に
排水が充満している場合は空気は排水を下方から押し、
排水は上方に搬送される。しかしながら、搬送される排
水の終わり頃は管内に空気が混入し排水は垂直管に充満
していない。すると、空気は排水を押すことなく吸引装
置に吸い込まれ、搬送される排水の終わり部分は、汚物
タンクにまで搬送されることなく残水となる課題を有し
た。残水を更に吸い上げるための空気の流速と、風量が
必要となる。そして、少量の排水の場合は、多量の空気
と高速風が必要となり、減圧装置が大型化する課題を有
した。

【０００８】更に、真空方式では、真空ポンプ、排水の
真空タンクへの侵入を防止し真空ポンプを保護するため
の大型フィルター、真空タンク等が必要であるが、汚物
タンク、及び輸送装置全体を−５０００ｍｍＡｑに耐え
るだけの高度の強度剛性と気密性が必要とされる課題を
有した。

【０００９】更に、粉体等の連続搬送に用いられる空気
圧送が排水、汚物に用いられなかったのは、圧送中に輸
送管途中から流入させようとすると、流入管が圧送管の
分岐管となり、そこから圧送空気が噴出して流体を逆流
させて流入が不可能となるためである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】 この発明は、

【００１１】汚物タンクと、一端は汚物タンクに連結さ
れる排水管と、排水管内に気体を送り込む送風機と、汚
物タンクと送風機との間の排水管に連通される便器と、
便器底に設置される開閉自在の上部シャッターと、上部
シャッターと間隔をあけてその下部に設置される開閉自
在の下部シャッターとからなり、汚物が排水管内に充満
することがないように搬送することを特徴とする汚物搬
送装置、

【００１２】および、

【００１３】汚物タンクと、一端は汚物タンクに連結さ
れる排水管と、排水管内に気体を送り込む送風機と、汚
物タンクと送風機との間の排水管に連通される便器と、
便器底に設置される開閉自在の電動上部シャッターと、
電動上部シャッターと間隔をあけてその下部に設置され
る開閉自在の電動下部シャッターとからなり、排水が排
水管内充満することないように搬送することを特徴とす
る汚物搬送装置、

【００１４】および

【００１５】汚物タンクと、一端は汚物タンクに連結さ
れる排水管と、排水管内に気体を送り込む送風機と、汚
物タンクと送風機との間の排水管に連通される便器と、
便器底に設置される開閉自在の空気駆動上部シャッター
と、空気駆動上部シャッターと間隔をあけてその下部に
設置される開閉自在の空気駆動下部シャッターとからな
り、排水が排水管内充満することないように搬送するこ
とを特徴とする汚物搬送装置、

【００１６】を提供する。

【００１７】

【作用】 上部シャッターと下部シャッターの一方は常
に、閉じさせるため送風機の送風気体が便器側に噴出す
ることなく、汚物は便器から排水管内に流入される。電
動シャッターからなるときは電動で、空気駆動シャッタ
ーからなるときは空気駆動によりシャッターは作動され
る。

【００１８】便器から排水管内に流入された汚物は、送
風機による排水管内への送風により汚物タンク側へと搬
送される。送風により、固形分は破砕される。

【００１９】汚物が排水管内に充満することない程度流
入させて、送風機により送風すると、排水管内の汚物の
表面に送風が接して送風は便器を押しすすめ、送風に接
した排水表面は泡立ち一部は水滴となるが、大部分は水
流となって圧送される。

【００２０】排水管の水平方向から垂直方向への立ち上
がり部分では、送風により搬送された水流は湾曲壁に突
き当たって止まるが、上向きに方向転換される風に飛ば
され水滴化し上方へ圧送される。

【００２１】水平搬送、垂直搬送された排水は、汚物タ
ンクに収納される。

【００２２】

【実施例】 この発明の，車両用排水搬送装置の実施例
の概略正面図をあらわす図１、図１のＡ部拡大断面図を
あらわす図２、図１のＢ部拡大断面図をあらわす図３、
図１のＣ部拡大断面図をあらわす図４、図２のＤＤ断面
図をあらわす図５、静風圧と風量の関係をあらわす図
６、この発明の汚物搬送装置の概略正面図をあらわす図
７〜図１２に従って説明する。

【００２３】１１は汚物タンクである。１２は、汚物タ
ンクの上部に設置されるサイクロン分離機である。サイ
クロン分離機１２は、空気と水分とを分離し、水分だけ
汚物タンク１１に搬入させる。

【００２４】２１は排水管である。排水管２１は、水平
方向に延設される水平部２２、２３と、垂直方向に設置
される垂直部２４とからなる。図１に図示される実施例
においては水平部２２は１０ｍ、水平部２３は４ｍ、垂
直部２４は１ｍからなり全長１５ｍである。排水管２１
の一端はサイクロン分離機１２を介して汚物タンク１１
に連結される。２５は、排水管２１の垂直部２４と水平
部２２、２３とを夫々連結する９０度曲がり継ぎ手であ
る。２６は、水平部２２の途中に排水口の数だけ設置さ
れる三方継ぎ手である。

【００２５】３１は、送風機である。送風機３１は、こ
の実施例では、風圧＋４００ｍｍＡｑ程度、風速３０ｍ
／ｓ程度の送風機からなる。送風機３１は、排水管２１
の他端に連結する。

【００２６】４１は、排水口である。排水口４１は、図
１に図示される実施例では、図２に図示される構造から
なり、汚物タンク１１と送風機３１との間の排水管２１
に開閉自在に開口する。すなわち、４２は排水流入口で
あり、車両用の洗面所等からなり、排水が投入される。
４３は排水流入管であり、丸パイプからなり、排水流入
口４２の下部に連続される。４４は、排水流入管４３の
下部に位置する流入管液溜部である。４５は三方継手で
あり、各排水口４１と排水管２１とを各々接続する。

【００２７】流入管液溜部４４と排水管２１との間には
逆止弁５１が設けられる。すなわち、５２は、孔明隔壁
であり、流入管４２の内径より小さな円形の孔が明けら
れる。５３は、円板であり、孔明隔壁５２より大の外形
からなる。孔明隔壁５２、円板５３ともゴム板からなる
ため、平らなアクリル板、塩化ビニル板等と異なり、適
度にたわみ、密着性に優れ、空気の噴出は防止される。
５４は円板支工であり、図７に断面を図示するように丸
パイプの内壁数箇所から内側に向かって突設され十字形
を構成する。

【００２８】次に、実施例の作用について説明する。送
風機３１が送風運転していると、逆止弁５１の円板５３
は圧送空気圧によって上昇し、孔明隔壁５２に密着し、
孔をふさぎ空気漏れを防ぐ。

【００２９】排水口４１の排水流入口４２に投入された
排水は、孔明隔壁５２の上部の流入管液溜部４４に溜ま
り、圧送空気圧による上方への圧力と、溜った液体の下
方への圧力とが釣り合うまで液面高さが上昇する。圧力
が釣り合う状態以上に液体を入れると孔明隔壁５２上の
液体の下方への圧力は、圧送空気圧の上方への圧力以上
となり円板５３を押し下げる。押し下げられた円板５３
と孔明隔壁５２との隙間から排水は下方に流入するが、
液体は静かに流入するため、圧送空気の噴出もない。円
板５３は、円板支工５４上で支えられ安定する。排水管
内２１に流入された排水は、送風機３１による排水管２
１内への送風により汚物タンク側１１へと搬送される。

【００３０】液体の流入が終わると、流入管液溜部４４
の液面は下降し、同時に円板５３は空気圧で上昇し、孔
明隔壁５２の孔を密閉する。

【００３１】送風機３１の運転を停止すると、円板５３
は下降し、流入管液溜部４４に溜まった液体は排水管２
１に流入する。次の、圧送のため送風機３１を運転する
と円板５３は上昇し、孔明隔壁５２に密着し、空気漏れ
を防ぎ、排水管２１に残留した液体はすべて圧送され
る。

【００３２】排水の排水管２１内への流入において、排
水が排水管２１内に充満することない程度流入させて、
送風機３１により送風する。すると、図３に図示される
ように、排水管２１内の排水Ｗの表面に送風が接して送
風は排水Ｗを押しすすめ、送風に接した排水Ｗ表面は泡
立ち一部は水滴Ｓとなるが、大部分は水流となって圧送
される。この際の水流の速度は圧送風の約１／１０であ
る。

【００３３】図４に図示されるように、排水管２１の水
平方向から垂直方向への立ち上がり部分である垂直部２
４では、送風により搬送された水流は、圧送風が湾曲壁
に突き当たって急激に方向転換し、風の流れが大きく乱
され、そのため攪拌され、全て水滴化し浮遊化して垂直
部２４を圧送風とともに上方へ輸送される。

【００３４】水平搬送、垂直搬送された排水は、サイク
ロン分離機１２で、空気と水分に分離され、空気は大気
中に低速化させて発散され、水分は汚物タンク１１に収
納される。

【００３５】（実施例）

【００３６】送風機

【００３７】風圧 ４２０ｍｍＡｑ（ｍａｘ）

【００３８】風量 ４．５ｍ³／ｍｉｎ（ｍａｘ）

【００３９】使用風圧

【００４０】３００〜４００ｍｍＡｑ

【００４１】風量 ２〜４ｍ³／ｍｉｎ

【００４２】風速 １５〜３０ｍ／ｓ

【００４３】輸送管 内径５６ｍｍ

【００４４】断面積 ５．６²×π／４＝２４．６ｃｍ²

【００４５】風圧（使用風圧３００ｍｍＡｑのとき）

【００４６】３００ｍｍＡｑ＝３００ｋｇｔ／ｍ²＝
０．０３ｋｇｔ／ｃｍ²

【００４７】水平管に水が充満したときの風の押す力
０．０３×２４．６＝０．７４ｋｇ

【００４８】水平菅 １５ｍ

【００４９】垂直上昇管 １ｍ

【００５０】 水 １８ｌ／ｍｉｎ 質量１８ｋｇ／ｍｉｎ

【００５１】 空気 ４ｍ³／ｍｉｎ 質量 ４ｋｇ／ｍｉｎ

【００５２】混合比（水／空気） １８／４＝４．５

【００５３】水１２ｌ／ｍｉｎとすれば、混合比（水／
空気）１２／４＝３

【００５４】垂直管の手前の水平管の水量は垂直管の輸
送量によって制限される。水平管及び下向き垂直管の場
合輸送量は制限されない。

【００５５】輸送水量が異なる場合、垂直高さと輸送水
量が定まれば輸送管直径と送風機、風量、風圧を選び垂
直管の混合比を３〜４程度にすればよい。

【００５６】図７〜図１２に図示されるのは、排水流入
口４２を車両用の便器とした他の実施例をあらわす。６
２は便座であり、便座６２の上下には各々電動により開
閉される上部電動シャッター６１、下部電動シャッター
６３を設置する。この実施例においては、送風機３１
は、風速３０ｍ／ｓ以上、風圧＋２００ｍｍＡｑ以上の
送風機３１を使用する。便器は、図１に図示される洗面
所等の排水流入口の一部に設け、１本の排水管２１に便
器、排水流入口を設けてもよい。上部電動シャッター６
１、下部電動シャッター６３はそれぞれ空気駆動シャッ
ターからなってもよい。

【００５７】図９〜図１２は便座６２の上下電動シャッ
ター６１、６３の作動図をあらわす。図９は標準状態で
あり、上部電動シャッター６１は開状態をとり、下部電
動シャッター６３は閉状態をとる。便器４２を使用し洗
浄すると汚物は便座６２に溜まる。次に上部電動シャッ
ター６１の作動モータを作動させ、上部電動シャッター
６１に閉状態をとらせ図１０に図示される状態となる。

【００５８】次に下部電動シャッターの作動モータを作
動させると、図１１に図示される状態となり、汚物は洗
浄水とともに排水導入管４３に入り、三方継手４５をへ
て排水管２１に入る。次いで、下部電動シャッター６３
の作動モータを作動させ下部電動シャッター６３に閉状
態を取らせる。ついで、上部電動シャッター６１作動モ
ータを作動させ上部電動シャッター６１に開状態をとら
せ図９に図示される標準状態に戻る。

【００５９】シャッターは常に上下一方は常に閉じてい
て、送風機３１の圧送空気が便器４２側に噴出すること
はない。そのため、便器４２は常に使用可能である。

【００６０】便器４２内の圧力は図９、図１０状態では
大気圧であり、図１１、図１２状態では圧送空気圧と等
しくなるが、常に便器４２と排水流入管４３との圧力差
を保っているので、２重シヤッター６１、６３の操作に
より、図９、図１０、図１１、図１２、図９の状態変化
を利用して、空気圧送中も便器４２が使用できて、汚物
を輸送管に流入させることができる。

【００６１】排水管２１に入った汚物の内、紙その他固
形物は約３０ｍ／ｓの高速風により吹き飛ばされて破砕
され、浮遊し高速風と共に輸送され、水分は一部は水滴
化して浮遊して固形物と共に輸送されるが、残りは水流
となって流される。もし垂直管があれば、９０°曲り管
部で風に飛ばされ、すべて水滴化し垂直部２４も上昇し
て輸送される。作動の順序間隔はマイクロコンピュータ
等の制御手段によって制御される。

【００６２】輸送された固形物及び水分は、サイクロン
分離器１２にて空気と分離されて、汚物タンク１１に輸
送され、空気は低速となって外部へ排出される。

【００６３】（実施例）

【００６４】 送風機 風圧 ４２０ｍｍＡｑ（ｍａｘ）

【００６５】使用風 風圧 ３００ｍｍＡｑ

【００６６】輸送管内径 ５６ｍｍ

【００６７】 風量 ４、５ｍ³／ｍｉｎ（ｍａｘ）

【００６８】風速 ３０ｍ／ｓ

【００６９】

【発明の効果】 この発明では、送風を行うための送風
機は、真空方式の搬送装置に使用される吸引用真空ポン
プに比し小型の送風機で足りる。真空方式の搬送装置に
比し、輸送圧が１／１０でたるため、装置の気密が容易
となる。随時に、数箇所から排水管に汚物の搬入が可能
となる。汚物の、水平搬送のみならず垂直上方搬送も可
能となる。真空方式の搬送装置では必要な真空ポンプ、
真空タンク、真空ポンプより上流側のフィルターが不要
となる。フィルターが不要となるため、補修に便宜とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例に係る車両用排水搬送装置の
概略正面図

【図２】図１のＡ部拡大断面図

【図３】図１のＢ部拡大断面図

【図４】図１のＣ部拡大断面図

【図５】図２のＤＤ断面図

【図６】静風圧と風量の関係をあらわす図

【図７】この発明の実施例に係る汚物搬送装置の概略正
面図

【図８】同一部拡大図

【図９】同使用状態の一部拡大図

【図１０】同使用状態の一部拡大図

【図１１】同使用状態の一部拡大図

【図１２】同使用状態の一部拡大図

【符号の説明】

１１ 汚物タンク ２１ 排水管 ３１ 送風機 ４１ 排水口 ６１ 上部シャッター ６３ 下部シャッター

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｅ０３Ｄ 5/00 7705−2Ｄ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 汚物タンクと、一端は汚物タンクに連結
   される排水管と、排水管内に気体を送り込む送風機と、
   汚物タンクと送風機との間の排水管に連通される便器
   と、便器底に設置される開閉自在の上部シャッターと、
   上部シャッターと間隔をあけてその下部に設置される開
   閉自在の下部シャッターとからなり、汚物が排水管内に
   充満することがないように搬送することを特徴とする汚
   物搬送装置。
2. 【請求項２】 汚物タンクと、一端は汚物タンクに連結
   される排水管と、排水管内に気体を送り込む送風機と、
   汚物タンクと送風機との間の排水管に連通される便器
   と、便器底に設置される開閉自在の電動上部シャッター
   と、電動上部シャッターと間隔をあけてその下部に設置
   される開閉自在の電動下部シャッターとからなり、排水
   が排水管内充満することないように搬送することを特徴
   とする汚物搬送装置。
3. 【請求項３】 汚物タンクと、一端は汚物タンクに連結
   される排水管と、排水管内に気体を送り込む送風機と、
   汚物タンクと送風機との間の排水管に連通される便器
   と、便器底に設置される開閉自在の空気駆動上部シャッ
   ターと、空気駆動上部シャッターと間隔をあけてその下
   部に設置される開閉自在の空気駆動下部シャッターとか
   らなり、排水が排水管内充満することないように搬送す
   ることを特徴とする汚物搬送装置。