JPS61217430A - カプセル輸送における中間昇圧装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は空気カプセル輸送路における中間昇圧装置に関
する。

［従来の技術］ 空気カプセル輸送は、被輸送物を車輪付カプセルに積載
し、輸送路（パイプライン）内を気流にのせて輸送する
ものであるが、輸送路が長くなると輸送圧が低下するた
め、１ｍ径のパイプで、被輸送物の荷重によっても異な
るが５〜６ｋｍで中間昇圧が必要となる。この中間昇圧
方法として、次記（１）〜（４）のような方法が提案さ
れている。

（１）エアバイパス・二連仕切弁方式（ソ連で唯一実用
化されている） これはエアバイパス区間を用いてカプセル間隔を保った
上で中間昇圧を行うものである。すなわち、カプセル間
隔より若干短い間隔でエアバイパスを設置し、このエア
バイパスは輸送路木管内の空気をある区間バイパスする
ことによりその区間のカプセルの推進力をなくシ、カプ
セルを停止させようとするもので走行カプセルの自然惰
行距離より少し長い水平な本管とその区間のエアバイパ
スとから成る。（本管に仕切弁を設けることによりバイ
パス区長を短くしたものもある。）このエアバイパスは
直下流のエアバイパス区間の本管内を先行カプセルが通
過完了しない限り、後続カプセルをその区間内に停めて
おくことにより隣り合うエアバイパス間のカプセル数を
１以下にしてカプセル間隔をつねにエアバイパス間の距
離以上に保つ機能を有する。こうして輸送路中、いずれ
の場所においてもカプセルはある値以上の間隔で通過す
ることになる。このような措置がとられたシルテムにお
いて次めような中間昇圧が可能となる。すなわち第２図
（ａ）〜（ｆ）において、カプセルｌが輸送路２の上流
側仕切弁Ｇｌに近づくと気流の放出口が５２からＳｓに
切替わり［（ａ）→（ｂ）］、カプセルｌがＧ！を通過
するとＧ１が閉じ下流側の仕切弁Ｇ２が開き［（ｂ）→
（Ｃ）］、続いて気流の吹込口がＤｆｆｉからＤＩに切
替わり［（Ｃ）→（ｄ）］　、カプセルが０２を通過す
ると吹込口がＤＩからＤ２に切替わり［（ｄ）→（ｅ）
］　、続いてＧ２が閉じＧ１が開き、放出口がＳｌから
Ｓｔに切替わる［（ｅ）→（ｆ）］ようになっており中
中間圧が行われる。

（２）フラップ弁方式 これはイギリスで開発され実証テストが行なわれている
もので、第３図（＆）〜（ｆ）にその機構を示す。すな
わち、輸送路２を搬送されてきたカプセルｌが気流の吸
込口Ｓの上流にあるとき。

ブロアで発生する差圧により弁Ｎが閉じている［　（ａ
）］　、（ｂ）はカプセルが吸込口Ｓを遮る位置に到達
した状態を示す、このときカプセル１とフラップ弁Ｎと
の間の空気が圧縮され、弁Ｎの前後の差圧が逆転して弁
Ｎがすみやかに開く。

（Ｃ）は列車先頭カプセルｌの前シールが弁Ｎを通過し
ようとしている時点のものである。カプセル１が弁Ｎを
通過する間、弁Ｎは対重のｍきで開放状態に保たれる（
ｄ）０列車の最後尾が吐出口Ｈを通過すると、気流が弁
Ｎの下方を逆流できるようになり、弁Ｎの上下の差圧が
生じて弁Ｎが閉じ［（ｅ）→（ｆ）］　、カプセルｌは
ブロアからの気流に押されて前進する。

（３）ジェットポンプ式 これは第４図に示すように、輸送路２内の気流の一部を
抜出し、ブロアによりジェットノズルＰを介してジェッ
ト気流を輸送路２内に噴射し、走行カプセルを吸込圧に
より移行させて推進するものである。

（４）連続荷役装置流用式 これは、例えば特公昭５９−４５５７０号公報に開示さ
れているような連続荷役装置で、荷役を行なわずに中間
昇圧装置として利用する方法で既存技術の応用である。

第５図に示すように制動ゾーンＦ、カプセル相互の自動
連結装置３カプセル搬送装置４、連結解除装置５、スイ
ッチバック式発射筒Ｘおよび吸引および主ブロア１２，
１３よりなる。制動ゾーンでは輸送路２内を高速で走行
してきたカプセルを所定速度に制御し、先行カプセルに
追突させ、カプセル前後に設けられている自動連結装置
３にてそれぞれを連結させ、搬送装置４でカプセルを搬
送し、連結解除装置５により連結を解き１発射筒Ｘに導
き１発射筒Ｘを発射用輸送路２°に方向変換しカプセル
を主ブロア１３からの気流により発射させるものである
。この連続荷役装置流用式に関するそれぞれの装置およ
び速度制御方法について、いくつかの提案が開示されて
いる。たとえば、各装置に関しては実公昭５９−１６３
４２．同５９−１６３４６．同５９−１６３７４．同５
９−１６３４８号各公報が。

速度制御方法に関しては特開昭５７−１４５７１９、同
５７−１６４３２１号各公報がある。

さらに、本出願人は、本出願人と同時出願の「カプセル
輸送の中間昇圧方法」において、第７図に示すように、
連続荷役装置流用式における発射筒に替えて連続解除装
置より下流側に直線的に昇圧発射装置を設けてカプセル
を昇圧発射させる方法を提案している。昇圧発射装置は
発射用輸送路２°に設けられた上・下流の二つの仕切弁
７゜８と、上流側仕切弁７より下流側の近傍において発
射用輸送路２′に連通して配された空気の吸引吹込部り
と下流側仕切弁８より下流側の近傍において発射用輸送
路２°に連通して配された空気の吹込発射部Ｅを備えた
ものであり、空気の吸引吹込部りおよび吹込発射部Ｅは
それぞれ弁９，１０．１１を介してブロア１２，１３に
接続されており、仕切弁７，８の開閉および弁９，１０
．１１操作によりカプセルを昇圧発射させるものである
。

［発明が解決しようとする問題点］ カプセル輸送の昇圧方法には以上のようなものがあるが
これらはいずれも以下のような問題点を有している。

（イ）エアバイパスΦ二連仕切弁方式 この方法はカプセル間隔が一定以上に保たれるため、確
実な作動が保証されやすい利点をもつ反面、最も大きな
欠点としてカプセル間隔を制御するためにカプセル間隔
より短い間隔でエアバイパスを設けることが必要なこと
である。エアバイパスの長さは、カプセル速度１０ｍ／
Ｓ、ころがり抵抗係数ＪＪ＝　＝　０．００５で設計し
てｌｋｍを超す、このような長い水平区間をとることは
我国の国土事情から不可能に近く、このため、エアバイ
パスは本管に仕切弁を設けた形式をとらざるを得ない、
この場合のバイパス区間の長さは本管φ１ｍのシステム
でカプセル重量Ｗ＝９０００ｋｇ％もれ率ψ＝　０．０
３（シール性を評価する特性値）で設計して２００ｍ近
くになる。この程度の長さの水平区間をとることは不可
能ではないにしても短い間隔でとることは極めて困難と
なる０例えば２ｋｓ＋程度の間隔でエアバイパスを設置
することはカプセル間隔をこれ以上大きくすることを意
味し、ある量の輸送量を確保するにはカプセルの編成両
数を増すことになる１例えば本管φｉｍのシステムでカ
プセル速度８ｍ／Ｓとして１５両編成前後となる。この
ようにカプセルを長大なａｉｍにするとステーションで
の制動・発射が困難となり、積込や荷卸装置も大型とな
るため、コスト面で実用性が少ない。

（ロ）フラップ弁方式 この方法は弁操作を加える必要がない利点をもつが、停
電などでシルテムが停止した際にトラブルを起こす恐れ
が大きい、すなわち、輸送路には起伏が避けられないの
で、この昇圧装置の下流側に上り傾斜がある場合、シス
テムが停止して管内の気流がなくなるとカプセルは逆流
を始め、フラップ弁に右方から衝突する。この弁は左方
からのカプセル進入に対しては衝突を回避する構造とな
っているが右方からのカプセル進入に対しては何ら防御
策をもたず、弁破損あるいはカプセル破損を招く、これ
を防止するためには、上り傾斜部と昇圧装置との間に充
分な距離をとらねばならずその距離を試算するとｌｋ諺
となり我国でこのような制約を満足させることは一般的
に困難である。

（ハ）ジェットポンプ式 これは昇圧の効率が低いため、その設置間隔がｌｋｍ未
満と短く数多くの昇圧装置を要するためコスト面の実用
の可能性が低い。

（ニ）連続荷役装置流用方式 この方式は前記三方式の問題点を解決するが。

中間昇圧部に広大な空間を要するため実用に供すること
がきわめて困難である。すなわち発射筒は一点を支点に
シリンダによりスイングされる方式が一般的であるため
転回角度が制約される。たとえ、この角度が９０＠まで
可能としてもパイプラインの曲率半径は４０Ｄ〜１００
０（Ｄ：管内径）で７００前後が一般的なため１発射筒
を中心とするパイプラインの線形は第６図に示す形状と
なり、Ｄ＝１ｍのものでは大略２０ｍＸ１００ｍの面積
を要する。一方、発射筒を回転式にして１８０°近く回
転する機構にすると所用時間が長くなり採用にあたって
の大きな制約となる。たとえばφ＝１ｍのパイプライン
において長さ１５ｍの発射筒は積載カプセルが中に入る
と約１５）ンになりこれを１０秒未満で反転しなくては
ならない。

（ホ）同時出願発明 同発明では、吸引ブロア１２を利用するが、その稼動率
は２０％未満で、たとえば５０秒の発車間隔のシステム
で７〜８秒ときわめて低いばかりでなく、弁９，１０．
１１の連繋操作が複雑である。そこで、第８図のように
、主ブロア１３のみ設け、そのサクション側を利用して
吸引することも考えられるが、サクシオン側の負荷が吸
引時と非吸引時とで変動し、これが吐出圧の変動として
あられれ、吹込発射部Ｅより下流側の気流に変動が乗じ
、安定したカプセル走行の妨げになる虞れがある。

したがって、本発明の主たる目的は、前記従来の問題点
を一挙に解決するとともに、１台のブロアで済み、かつ
弁操作が容易で、しかも発射点までの動力が不要で経済
的であり、さらに安定したカプセル輸送が可能な中間昇
圧装置を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 上記問題点を解決するための本発明は、後行カプセルを
先行カプセルに追突させて連結させる自動連結装置と、
連結したカプセルを前方へ搬送する搬送装置と、連結カ
プセルから先頭部カプセルの連結を解除する連結解除装
置と、先頭部カプセルを昇圧状態で発射する昇圧発射装
置とを備え；前記昇圧発射装置は、発射用輸送路と、こ
の発射用輸送路において形成され、前記連結が解除され
た先頭部カプセルをその重力により移送される下り勾配
の助走部と、助走後先頭部カプセルの静止点より上流側
位置において前記輸送路に連通して形成された圧気の発
射用吹込口とを有する構成としたものである。

［作用］ 本発明においては輸送路の制動ゾーンで低速まで減速し
たカプセルを先行カプセルに連結し、連結したカプセル
を搬送装置により所定速度で搬送し連結解除装置で解除
後、それぞれのカプセルを′　弁操作により昇圧発射さ
せるものであるからカプセルの速度制御、カプセル間隙
制御するために、エアバイパス会二連仕切弁方式のよう
に長大な水平距離を必要とせず、また長編成カプセルお
よび大型装置を要することなく短編成カプセルにも適用
可能である。

また、フラップ弁方式では停電時にフラップ弁下流側に
勾配があるとカプセルが逆流を生じ、弁に衝突する恐れ
があったが本発明においては、停電時昇圧発射装置の各
弁が後述のように適切な位置にあるため、カプセルの逆
流や追突を防ぐことができる。

一方、本発明においては昇圧装置を平面的にみて直線的
に配置するので連続荷役装置流用によるスイッチバック
方式の発射筒のような広大な面積を必要とせず、直線は
もとより任意のルート上に設置可能であり、占有幅も管
径の２倍径度で良く、カプセルの昇圧発射のためには通
常の仕様形態のブロアが使用できるので効率よく昇圧発
射できる。

しかも、連結解除後のカプセルは、下り勾配の助走部に
おいて重力により自走するから、発射点まで移行させる
吸引ブロアは不要で、発射用の吐出ブロアのみで足りる
。

［発明の具体例］ さらに、本発明を第１図に示す具体例によって、その作
用とともに説明する。

カプセルｌｄは輸送用のブロア（図示せず）による気流
により輸送路２内を図中右方に走行する。カプセル１ｄ
の前後には自動連結装置３が設けられている。輸送路２
の排気口Ａから調節弁６の取付部Ｂまでの制動ゾーンＦ
下より下流側の輸送路２の終端部には常時適宜数のカプ
セルｌｃが待機している。これに対して後続カプセルｌ
ｄが走行してくると、その走行に伴って待機カプセルｌ
ｃの存在によって輸送路２がシールされるため、カプセ
ルｌｃ、ｌｄ間の空気が圧縮されて生じる圧力がカプセ
ル１ｄの制動力として作用し、その制動圧力を調節弁６
で制御することによって一定速度以下でカプセルｌｄが
待機カプセルｌｃに追突し連結される。他方で、カプセ
ルｌｂは搬送装置４により搬送され、この結果これに連
結されているカプセルｌａ、ｌｃも移動する。先頭カプ
セル１ａとカプセルｌｂとの連結部が連結解除点Ｃに到
達すると連結解除装置５により連結が解かれる。

一方、輸送路２は、搬送装置４および連結解除装置５の
部分において途切れており、その下流側には発射用輸送
路２゛が配管されている。この輪送路２゛の基端部には
次のような昇圧発射装置が設けられている。

すなわち、輸送路２°の上流側および下流側に上流側お
よび下流側仕切弁７．８がそれぞれ設けられ、それらに
近接した下流側には発射用吹込口りおよび走行用吹込口
Ｅが輸送路２”に連通して開口している。１３は主ブロ
アで、第７図に示す吸引プ四ア１２は設置されておらず
、単独設置になっている。この主ブロア１３の吐出側は
発射用管路１４と走行用管路１５とに分岐し、それらに
は切換弁１６．１７がそれぞれ形成されている。

そして、管路１４は発射用吹込口りに、管路１５は走行
用吹込口Ｅにそれぞれ連なっている。

また１発射用輸送路２”の始端部は、水平面に対して傾
斜角θをもって下り勾配とされ、ここが助走部Ｇとなっ
ている。この助走部Ｇ以後は水平となっている。その水
平部における仕切弁８までの区域は停止発射部Ｈとなっ
ている。

さて、前述の先頭カプセルｌａが連結解除点Ｃにおいて
、連結解除装置５により後続のカプセルｔｂとの連結が
解除されると、助走部Ｇが下り勾配をもっているため、
先頭カプセルｌａは自重により助走部Ｇを降下する。こ
のとき、仕切弁７は開、仕切弁８は閉の状態にある。自
走降下したカプセルｌａは停止発射部Ｈに達すると慣性
力を失い、減速されやがて停止する。このとき、カプセ
ル１ｍの走行に伴って、仕切弁８との間の空気が圧縮さ
れ、カプセルｌａに対する制動力として作用する。カプ
セルｌａが仕切弁７を通過した後。

仕切弁７は閉止され、またカプセル１ａの停止後、仕切
弁８は開放される。その後、弁１７が閉止された状態で
、弁１６が開とされ、発射用吹込口りから主ブロア１３
による圧気が吹込まれてカプセルｌａが発射される。

発射されたカプセルｌａが仕切弁８を通過したならば、
仕切弁７が開放されるとともに、弁１６が閉、弁１７が
開とされ、しかも仕切弁８が閉止され、力・プセルｌａ
はさらに右方に推進される。

同時に、続くカプセルｌｂの連結解除を待つ、以後この
ような操作が順次行なわれる。

ここで、搬送装置４は常に一定の速度でカプセルを右方
に搬送するが、もし連結解除点Ｃより若干の距離２０手
前に到達しても、仕切弁７が開放（スタンバイ）状態に
ない場合には、速かにカプセルを停止させ、その状態に
なるのを待つ。

なお、上記例では、ｌカプセル単位で、制動、連結、搬
送連結解除および昇圧発射を行うようになっているが、
複数台単位で各操作がなされるようであってもよい。

また、上記例では、ｆｌｊｌ動ゾーンＦより左側と停止
発射部Ｈより右側とでｌ　ｓｉｎθの高低差がある。こ
の高低差が望ましくない場合には特機部や搬送装置４を
傾斜させることにより対応できる。

すなわち、制動ゾーンは水平であることが望ましいが、
特機部や搬送装置４は水平である必要がない、そこで特
機部や搬送装置に傾斜を与えることにより、上記高低差
をなくしたり、必要な場合には所望の高低差を得ること
ができる。もちろん、得られる高低差には限界があり、
これは制動ゾーン、特機部、搬送装置、助走部において
これらの境界での折れ角により制約される。すなわちカ
プセル相互の連結部には（−編成中の車両相互の連結部
も含めて）折れ角の限界が存在するからである。

次に本発明における停電時の安全性について述べる。

仕切弁７，８は通常、電源ＯＦＦでもその直前の状態を
保持することができるから弁１６．１７を電源ＯＦＦの
状態では閉となるべく設定すればよい、これは例えばこ
れらの弁を空気駆動形成とし、電磁弁を上記目的の合致
するように設定することにより可能である。すなわち上
記例の中で述べたようにいずれの時点においても仕切弁
７．仕切弁８の両方が同時に開放されることはないため
、停電時に弁１６．１７が閉じていれば仕切弁８より右
方の発射用輸送路２°では空気の流れが停止する。この
状態では、昇圧発射装置の右方の輸送路の勾配によりカ
プセルが逆走してきても、急勾配が仕切弁８の下流側近
傍にない限り、カプセルはすみやかに停止するかもしく
は逆走速度はきわめて低い値となり、仕切弁に衝突する
ことはない。

［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、カプセルが制動ゾーン、
搬送装置、連結解除装置を経て移送されるため、カプセ
ルの編成両数、重量に関係なく自由な設計ができ、また
カプセル間隔制御のための複雑な操作を必要とせず、さ
らに、昇圧発射装置に設けたそれぞれの弁の操作により
停電時のトラブルも防止でき、一方で、これらの装置は
任意のルート上に直線的に配置可能で、占有面積も輸送
路管径の２倍径度で良く、シかも昇圧発射のために通常
のブロアを使用できるので昇圧効率の高いものである。

一方、本発明では特に、助走部を有し、連結解除後のカ
プセルを発射点まで重力により移動させるようにしたの
で、発射推進用のブロア１台で足り経済的であり、しか
も安定走行も達成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の概要図、第２図〜第５図は
従来例の概要図、第６図は第５図例における輸送経路図
、第７図および第８図は比較装置の概要図である。 ｌａ〜ｌｄ、、、、カプセル　２　、、、、輸送路２　
’　、、、、発射用輸送路　　３　、、、、自動連結装
置４、、、、搬送装置　　　　　５゜１１．連結解除装
置７．８゜０９．仕切弁　　　　１３　、、、、主ブロ
ア１６　、１７．、、、切換弁　　Ｆ、、、、制動ゾー
ンＧ、、、、助走部　　　　　　Ｈｌ、。５発射停止部
特許出願人　　　　住友金属工業株式会社代理人弁理士
　　　永　井　義　久　　　１第２図 第４図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）後行カプセルを先行カプセルに追突させて連結さ
   せる自動連結装置と、連結したカプセルを前方へ搬送す
   る搬送装置と、連結カプセルから先頭部カプセルの連結
   を解除する連結解除装置と、先頭部カプセルを昇圧状態
   で発射する昇圧発射装置とを備え；前記昇圧発射装置は
   、発射用輸送路と、この発射用輸送路において形成され
   、前記連結が解除された先頭部カプセルをその重力によ
   り移送される下り勾配の助走部と、助走後先頭部カプセ
   ルの静止点より上流側位置において前記輸送路に連通し
   て形成された圧気の発射用吹込口とを有することを特徴
   とするカプセル輸送における中間昇圧装置。