(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸込口を通して高圧縮性搬送物が導入される搬送物導入室と、前記搬送物導入室に連通して設けられる搬送用シリンダと、前記搬送用シリンダに嵌入可能に設けられ、前記搬送物導入室内に導入された高圧縮性搬送物を前記搬送用シリンダ内に押し込んで圧縮する搬送ピストンと、前記搬送ピストンを作動制御するピストン作動制御手段と、前記吸込口近傍に設けられ、開閉制御される吸込口バルブと、前記吸込口バルブを作動制御する吸込口バルブ作動制御手段と、前記搬送用シリンダの吐出口に設けられ、開閉制御される吐出口バルブと、吐出口バルブを作動制御する吐出口バルブ作動制御手段と、前記吐出口バルブに連結されて前記吐出口バルブから吐出される圧縮された高圧縮性搬送物を輸送する輸送用パイプと、前記搬送ピストンのストローク位置または前記ピストン作動制御手段の作動位置を検出する検知手段と、この検知手段で検出された前記搬送ピストンのストローク位置または前記ピストン作動制御手段の作動位置に応じて前記吸込口バルブ作動制御手段および前記吐出口バルブ作動制御手段とを作動制御して前記吸込口バルブおよび前記吐出口バルブをそれぞれ開閉制御する制御装置とを備えていることを特徴とする高圧縮性搬送物用搬送ポンプ。
【請求項２】
前記搬送ピストンのストローク位置または前記ピストン作動制御手段の作動位置として、前進限位置、後退限位置、および押込圧縮完了位置が設定されていることを特徴とする請求項１記載の高圧縮性搬送物用搬送ポンプ。
【請求項３】
前記押込圧縮完了位置は、前記高圧縮性搬送物の種類によって設定変更可能とされていることを特徴とする請求項２記載の高圧縮性搬送物用搬送ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に、例えば下水処理場等で発生するし渣等の高圧縮性搬送物を搬送するための搬送ポンプの技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、下水道管を通じて、ごみ等の種々のし渣が下水処理施設の中に下水とともに流れてくる。下水処理場では、これらのし渣を集合した下水等から取り除くことが行われている。
【０００３】
ところで、下水等から取り除かれたし渣は放置することができないので、下水処理場内のの処理施設において処理されている。このようにし渣を処理施設で処理するためには、し渣を処理施設まで所定の距離だけ搬送する必要がある。このし渣を所定の距離の間を搬送する手段として、ポンプによるパイプ輸送が考えられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなし渣は圧縮性が高いばかりでなく、流動性が低いので、単純にポンプによるパイプ輸送を行うことは非常に困難である。このため、従来、し渣はコンベヤあるいはトラック等の車両を用いて人力により処理施設まで搬送されているが、効率的な搬送が行われていなかった。
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、し渣等の圧縮性が高くかつ流動性が低い搬送物の搬送をポンプによるパイプ輸送で行うことができるようにして、高圧縮性の搬送物の搬送を簡単にかつ確実に、しかも効率よく行うことのできる高圧縮性搬送物用搬送ポンプを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するために、請求項１の発明は、吸込口を通して高圧縮性搬送物が導入される搬送物導入室と、前記搬送物導入室に連通して設けられる搬送用シリンダと、前記搬送用シリンダに嵌入可能に設けられ、前記搬送物導入室内に導入された高圧縮性搬送物を前記搬送用シリンダ内に押し込んで圧縮する搬送ピストンと、前記搬送ピストンを作動制御するピストン作動制御手段と、前記吸込口近傍に設けられ、開閉制御される吸込口バルブと、前記吸込口バルブを作動制御する吸込口バルブ作動制御手段と、前記搬送用シリンダの吐出口に設けられ、開閉制御される吐出口バルブと、吐出口バルブを作動制御する吐出口バルブ作動制御手段と、前記吐出口バルブに連結されて前記吐出口バルブから吐出される圧縮された高圧縮性搬送物を輸送する輸送用パイプと、前記搬送ピストンのストローク位置または前記ピストン作動制御手段の作動位置を検出する検知手段と、この検知手段で検出された前記搬送ピストンのストローク位置または前記ピストン作動制御手段の作動位置に応じて前記吸込口バルブ作動制御手段および前記吐出口バルブ作動制御手段とを作動制御して前記吸込口バルブおよび前記吐出口バルブをそれぞれ開閉制御する制御装置とを備えていることを特徴としている。
【０００７】
また請求項２の発明は、前記搬送ピストンのストローク位置または前記ピストン作動制御手段の作動位置として、前進限位置、後退限位置、および押込圧縮完了位置が設定されていることを特徴としている。
【０００８】
更に請求項３の発明は、前記押込圧縮完了位置が、高圧縮性搬送物の種類によって設定変更可能とされていることを特徴としている。
【０００９】
【作用】
このように構成された本発明の高圧縮性搬送物用搬送ポンプにおいては、制御装置が搬送ピストンのストローク位置またはピストン作動制御手段の作動位置に応じて、吸込口バルブおよび吐出口バルブの開閉が制御されるようになる。
【００１０】
したがって、高圧縮性搬送物の吸込開始時に搬送ピストンの位置により吸込口バルブが開に、吐出口バルブが閉にそれぞれ設定制御されることにより、高圧縮性搬送物が搬送物導入室内に確実に導入される。また、搬送物導入室内に導入された高圧縮性搬送物の押込圧縮開始時に、搬送ピストンの位置により吸込口バルブおよび吐出口バルブがともに閉に設定制御されることにより、高圧縮性搬送物搬送物が搬送シリンダ内に確実に押し込まれかつ所定圧縮度に圧縮される。更に搬送シリンダ内に押し込まれかつ圧縮された高圧縮性搬送物の押出開始時に、搬送ピストンの位置により吸込口バルブが閉に、また吐出口バルブが開に設定制御されることにより、高圧縮性搬送物が吐出口バルブから輸送パイプに効果的に押し出される。
【００１１】
このような吸込、押込圧縮、および押出を繰り返すことにより、高圧縮性搬送物は所定の圧縮度に圧縮されて、吐出口バルブから輸送パイプに順次押し出される。更に、輸送パイプに押し出された高圧縮性搬送物は後から押し出されてくる高圧縮性搬送物によって押されることにより輸送パイプを通って処理場に搬送される。
【００１２】
こうして、圧縮性の高く、流動性の低い搬送物がポンプとパイプ輸送で簡単にかつ確実に、しかも効率よく搬送されるようになる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明にかかる高圧縮性搬送物用搬送ポンプをし渣搬送用ポンプに適用した場合の実施の形態の一例を模式的に示す断面図である。
【００１４】
図１に示すように、本例のし渣搬送用ポンプ１はシングルピストンのプランジャータイプのレシプロポンプにより構成されている。このし渣搬送用ポンプ１は、し渣導入室２が設けられているとともに、このし渣導入室２から図１において左方に延設された搬送シリンダ３が設けられている。また、搬送ピストン４がこのし渣導入室２を貫通して搬送シリンダ３内に摺動自在に嵌挿されている。この搬送シリンダ３は作動流体により駆動される作動制御シリンダ５によって作動制御されるようになっている。
【００１５】
し渣導入室２の上部の吸込口に接続する通路には、この通路を開閉する吸込口バルブ６が設けられており、この吸込口バルブ６は作動流体により駆動されるバルブ作動制御シリンダ７によって作動制御されるようになっている。更に、搬送シリンダ３の左端の吐出口には、この搬送シリンダ３の吐出口を開閉する吐出口バルブ８が設けられており、この吐出口バルブ８は作動流体により駆動されるバルブ作動制御シリンダ９によって作動制御されるようになっている。吐出口バルブ８には輸送用パイプ１０が連結されており、この輸送用パイプ１０は搬送場所まで敷設されている。更に、吸込口バルブ６が設けられている通路の上方には、し渣をし渣導入室２にガイドして導入するホッパー１１が設けられている。
【００１６】
ところで、本例のし渣搬送用ポンプによるし渣搬送工程は、し渣の吸込工程、し渣の押込圧縮工程、およびし渣の押出工程からなっている。そして、これらの工程は、搬送ピストン４のストローク制御つまりは作動制御シリンダ５の作動制御と、吸込口バルブ６および吐出口バルブ８の開閉制御つまりは両バルブ作動制御シリンダ７,９の作動制御とが、図示しない例えばマイクロコンピュータ等の電子制御装置によって互いに関連させて作動制御されるようにしている。
【００１７】
この関連制御は、搬送ピストンのストローク位置によって行うようにしており、そのために本例のし渣搬送ポンプ１では、搬送ピストン４の後退限位置ａ、押込圧縮完了位置ｂ、および前進限位置ｃが設定されている。その場合、押込圧縮完了位置ｂは、搬送する搬送物の圧縮性、非圧縮性あるいは圧縮度等に応じて、任意の位置に設定できる。そして、搬送ピストン４の先端がこれらの位置ａ,ｂ,ｃに来たことの検出は、図示しないが例えば従来周知の近接スイッチ等の検知手段によって行われる。
【００１８】
次に、図２を用いて、搬送ピストン４のストローク制御と吸込口バルブ６および吐出口バルブ８の開閉制御との関連制御について、より具体的に説明する。
【００１９】
まず吸込工程は、搬送ピストン４を後退ストロークさせることにより、例えばホッパー１０に収納されたし渣を、し渣導入室２に導入する工程である。図２（１）に示すように、この吸込工程では、搬送ピストン４の先端がし渣の吐出の終了する前進限位置ｃから後退限位置ａまで後退ストロークされる。この搬送ピストン４の後退ストロークは、電子制御装置が作動制御シリンダ５に対する作動流体の供給、排出を制御することにより行われる。またこの吸込工程では、吸込口バルブ６が開に設定され、かつ吐出口バルブ８が閉に設定される。これらのバルブ６,８の開閉設定は、電子制御装置が吸込口バルブ６のバルブ作動制御シリンダ７に対する作動流体の供給、排出を制御することにより、また吐出口バルブ８のバルブ作動制御シリンダ９に対する作動流体の供給、排出をすることにより、それぞれ行われる。
【００２０】
この搬送ピストン４の後退にともなって、ホッパー１１からし渣がこの搬送ピストン４の後退による吸込およびし渣の自重により吸込口バルブ６を通ってし渣導入室２内に導入される。また、吐出口バルブ８が閉に設定されることにより、搬送ピストン４の前回の押出工程で輸送用パイプ１０に押し出されたし渣が搬送シリンダ３内に逆流することが防止される。
【００２１】
そして図２（２）に示すように、搬送ピストン４の先端が後退限位置ａまでくると、電子制御装置は作動制御ピストン５の作動を停止して搬送ピストン４の後退方向のストロークを停止して吸込工程を完了するとともに、バルブ作動制御シリンダ７を作動制御して吸込口バルブ６を閉に設定する。また、電子制御装置はバルブ作動制御シリンダ９を吐出口バルブ８が閉の状態に保持されたままとなるように制御する。これにより、ホッパー１１からし渣導入室２へのし渣の導入は停止するとともに、し渣導入室２に導入されたし渣は封じ込められる。
【００２２】
また押込圧縮工程は、搬送ピストン４を前進ストロークさせることにより、し渣導入室２に導入されたし渣を搬送シリンダ３内に押し込んで所定圧縮度に圧縮する工程である。図２（３）に示すように、この押込圧縮工程では、搬送ピストン４の先端が後退限位置ａから押込圧縮完了位置ｂまで前進ストロークされる。この搬送ピストン４の前進ストロークは、吸込工程と同様に電子制御装置が作動制御シリンダ５に対する作動流体の供給、排出を制御することにより行われる。またこの押込圧縮工程では、吸込口バルブ６および吐出口バルブ８がともに閉に設定される。これらのバルブ６,８の開閉設定も、吸込工程と同様に電子制御装置が両バルブ作動制御シリンダ７,９に対する作動流体の供給、排出を制御することにより、それぞれ行われる。
【００２３】
搬送ピストン４がし渣導入室２に進入することにより、し渣が押しのけられるが、吸込口バルブ６および吐出口バルブ８がともに閉に設定されているので、押しのけられたし渣はホッパー１１や搬送パイプ１０の方へ逃げることはなく、その大部分が搬送シリンダ３の方向へ搬送されて効果的に圧縮されるようになる。
【００２４】
そして図２（４）に示すように、搬送ピストン４の先端部が搬送シリンダ３内に嵌入され、その先端が押込圧縮完了位置ｂに来たとき、押込圧縮工程が完了する。この状態で、搬送シリンダ３内にし渣が圧縮された状態で充満しかつ封じ込められる。その場合、し渣がホッパー１１の方へ逃げることがないので、搬送シリンダ３内へのし渣の吸込効率が高くなるとともに、し渣が高圧縮度に封じ込められるので、圧縮度も高くなる。
【００２５】
また、搬送シリンダの先端が押込圧縮完了位置ｂに来たとき、電子制御装置は吐出口バルブ８が開に設定されるようにバルブ作動制御シリンダ７を作動制御するとともに、吸込口バルブ６を閉のままに保持する。
【００２６】
更に押出工程は、搬送ピストン４を更に前進ストロークさせることにより、搬送シリンダ３内に充満圧縮されたし渣を吐出口バルブ８を通して輸送用パイプ１０に押し出す工程である。図２（５）に示すように、この押出工程では、搬送ピストン４の先端が前進限位置ｃまで更に前進ストロークされる。この搬送ピストン４の前進ストロークも、同様に電子制御装置が作動制御シリンダ５を制御することにより行われる。またこの押出工程では、吸込口バルブ６が閉に設定されているとともに吐出口バルブ８が開に設定されている。搬送ピストン４が搬送シリンダ３内に進入することにより、圧縮されたし渣が輸送パイプ１０の方へ効率よく押し出されるようになる。前回に輸送パイプ１０に押し出されたし渣は、今回押し出されたし渣により押され、更に処理場の方へ移動させられる。
【００２７】
そして図２（６）に示すように、搬送ピストン４の先端部が前進限位置ｃに来たとき、押出工程が完了する。この状態で、搬送シリンダ３内の圧縮されたし渣のほとんどすべてが輸送パイプ１０に押し出される。その場合、し渣が圧縮されているので、し渣は効率よく輸送パイプへ押し出される。
【００２８】
また、搬送ピストン４の先端が前進限位置ｃに来たとき、電子制御装置は吐出口バルブ８が開に、また吸込口バルブ６を閉にそれぞれ設定されるように、各バルブ作動制御シリンダ７,９を作動制御する。
【００２９】
し渣搬送用ポンプ１の１回の吸込、押込圧縮、および押出工程が完了する。押出工程が完了すると、図２（１）に示すように搬送ピストン４が再び後退ストロークされて、次回の吸込工程が行われる。そして、図２（１）ないし（６）の各工程を繰り返すことにより、し渣は所定の圧縮度に圧縮されて順次輸送パイプ１０に送られ、更にこのし渣は後から押し出されるし渣に押されることにより輸送パイプ１０を通って処理場に搬送される。
【００３０】
こうして、圧縮性の高く、流動性の低いし渣をパイプ輸送で、簡単にかつ確実に、しかも効率よく搬送することができるようになる。
【００３１】
なお、搬送ピストン４のストローク位置に代えて、搬送ピストン４を作動制御する作動制御シリンダ５のピストンの後退限位置、押込圧縮完了位置、および前進限位置ｃに応じて、吸込口バルブ６および吐出口バルブ８の開閉制御を行うようにすることもできる。
【００３２】
また、搬送ピストン４の作動制御を行う作動制御手段としては、作動流体による作動制御シリンダ５に限定されることなく、例えばソレノイドの電磁力等によって搬送ピストン４を作動制御することもできる。
【００３３】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の高圧縮性搬送物用搬送ポンプによれば、搬送ピストンのストローク位置またはピストン作動制御手段の作動位置に応じて、吸込口バルブおよび吐出口バルブの開閉を制御しているので、吸込、押込圧縮、および押出の各工程を簡単に行うことができる。そして、これらの工程を繰り返して、圧縮性の高く、流動性の低い搬送物を所定の圧縮度に圧縮して、吸込口バルブに連結された輸送パイプに順次押し出すことにより、その輸送パイプを通って処理場に簡単にかつ確実に、しかも効率よく搬送できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明にかかる高圧縮性搬送物用搬送ポンプをし渣搬送用ポンプに適用した場合の実施の形態の一例を模式的に示す断面図である。
【図２】  図１に示す高圧縮性搬送物用搬送ポンプにおける搬送ピストンのストローク制御と吸込口バルブおよび吐出口バルブの開閉制御との関連制御について説明する図である。
【符号の説明】
１…し渣搬送用ポンプ、２…し渣導入室、３…搬送シリンダ、４…搬送ピストン、５…作動制御シリンダ、６…吸込口バルブ、７…バルブ作動制御シリンダ、８…吐出口バルブ、９…バルブ作動制御シリンダ、１０…輸送用パイプ、１１…ホッパー
【図１】
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【図２】
0003717017.tif 000003