(57)【要約】【課題】一軸偏心ネジポンプや容積形ポンプによる高粘度あるいは高濃度の主移送物の移送においても負の圧力を生じさせて、単独移送が難しい被移送物を主移送物に混入し、安定して定量的に混相流として移送できる移送装置を提供する。【解決手段】移送装置１は、第１の一軸偏心ネジポンプ２と第２の一軸偏心ネジポンプ３とを配管４を介して直列に連結してなる。移送方向下流側に位置する第２の一軸偏心ネジポンプ３のポンプ移送量が、移送方向上流側に位置する第１の一軸偏心ネジポンプ２のそれよりも大きくなるように制御する。これにより、負の圧力が生じ、第２の一軸偏心ネジポンプ３のポンプケーシング３ａおよび配管４内が負圧になり、それを利用して被移送物Ｓを吸い込む。【選択図】　　　　図１
2004073968.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被移送物を、主移送物に混入させて主移送物と共に移送する移送装置において、
配管を介して直列に連結される第１および第２の一軸偏心ネジポンプと、
第２の一軸偏心ネジポンプのポンプケーシングあるいは配管に設けられ被移送物が主移送物に混入される混入部と、
第１および第２の一軸偏心ネジポンプの駆動を制御することにより第１および第２の一軸偏心ネジポンプによるポンプ移送量を変化させ、混入部において負の圧力を生じさせ、その負の圧力によって主移送物に対して被移送物を混入させる混入制御手段と
を備えることを特徴とする移送装置。
【請求項２】
第１および第２の一軸偏心ネジポンプの吐出側の流量を検出する第１および第２の流量検出手段を備え、
混入制御手段は、第１および第２の流量検出手段よりの信号を受け、第１および第２の一軸偏心ネジポンプの吐出側の流量の差に基づき、ポンプ移送量の差がほぼ一定である状態を維持させるものである請求項１載の移送装置。
【請求項３】
混入部に設けられ被移送物が混入される際の圧力である吸い込み負圧を検出する混入圧検出手段を備え、
混入制御手段は、混入圧検出手段よりの信号を受け混入圧に応じて第１若しくは第２のポンプ駆動制御手段を制御し、主移送物に対する被移送物の混入量を調整するものである請求項１記載の移送装置。
【請求項４】
被移送物を、主移送物に混入させて主移送物と共に移送する移送装置において、
配管を介して直列に連結される第１および第２の容積形ポンプと、
第２の容積形ポンプのポンプケーシングあるいは配管に設けられ被移送物が主移送物に混入される混入部と、
第１および第２の容積形ポンプの駆動を制御することにより被移送物の混入部において負の圧力を生じさせ、その負の圧力によって主移送物に対して被移送物を混入させる混入制御手段とを備えることを特徴とする移送装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、一軸偏心ネジポンプ（あるいは容積形ポンプ）によって被移送物を移送する場合に、ポンプにより単独で移送することが難しい被移送物（粉体、気体、および液体を含む）を、効率よく混合して定量的に移送することができる移送装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば一軸偏心ネジポンプによって被移送物を移送する場合に、その被移送物をそれ単独で移送することが難しいときには、あらかじめ攪拌槽等において、被移送物を別の移送物と混合し（すなわち被移送物を含む２種類以上の物質を混合し）てスラリー等の混相流とし、ポンプで移送可能な状態とすることにより、移送することが一般に行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、被移送物が、ダイオキシン類等を含むごみ焼却飛灰のような有害物質である場合には、それをスラリー等の混相流としてポンプで移送可能な状態とするために直接攪拌槽内へ投入しようとすると、有害物質の一部が攪拌槽内に投入されることなく、大気中に飛散してしまう可能性がある。
【０００４】
そのため、そのような被移送物（ごみ焼却飛灰のような有害物質）が大気中に飛散するのを回避するために、被移送物を、クローズドされた系内で移送ができる移送装置が望まれている。
【０００５】
本発明者らは、かかる移送装置を実現すべく鋭意検討を重ねた結果、２つの一軸偏心ネジポンプ（あるいは容積形ポンプ）を配管を介して直列に連結し、主移送物を移送する一方、下流側の一軸偏心ネジポンプのポンプケーシングあるいは配管に被移送物を混入するための混入部を設け、その混入部を通じて被移送物を所定量ずつ混入すれば、主移送物に被移送物が攪拌混合され、被移送物が主移送物に含まれた状態で移送することができることを見出し、クローズドされた系内で被移送物を移送することができる移送装置（本発明）を開発するに至ったものである。
【０００６】
これは、２つの一軸偏心ネジポンプによる移送量に差を持たせれば、それらの間に位置する（被移送物を混入するための）混入部において、負の圧力が生じ、その負の圧力によって、被移送物を、移送されている主移送物に対して無理なく混入させることができることを利用したものである。
【０００７】
ところで、従来、１つのポンプで主移送物が移送される配管にエゼクタを通じて被移送物を混入させることで被移送物を移送することが行われているが、この場合には、主移送物が高粘度や高濃度のものであったりすると、負圧が弱く、さらには主移送物がエゼクタに詰まるおそれもあり、被搬送物の移送安定性が悪くなる。
【０００８】
なお、２つの一軸偏心ネジポンプを連結して用いる移送装置に関する先行技術としては、特開平８−２１３７０号公報などが挙げられる。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、被移送物を、主移送物に混入させて主移送物と共に移送する移送装置において、配管を介して直列に連結される第１および第２の一軸偏心ネジポンプと、第２の一軸偏心ネジポンプのポンプケーシングあるいは配管に設けられ被移送物が主移送物に混入される混入部と、第１および第２の一軸偏心ネジポンプの駆動を制御することにより第１および第２の一軸偏心ネジポンプによるポンプ移送量を変化させ、混入部において負の圧力を生じさせ、その負の圧力によって主移送物に対して被移送物を混入させる混入制御手段とを備えることを特徴とするものである。ここで、第１および第２の一軸偏心ネジポンプによる主移送物は、一軸偏心ネジポンプ（請求項４の場合には容積形ポンプ）によって移送できるものであればよく、液体、気体、および粉体等のすべてが含まれる。被移送物としては、単独で移送が困難なものであれば有利であるが、それに限らず、液体、気体、および粉体、粒子状固体等のすべてが含まれる。第１及び第２の一軸偏心ネジポンプによるポンプ移送量を同時に変化させる必要はなく、それらを時間をずらせて変化させるようにしてもよいし、いずれか一方のポンプのみを変化させるようにしてもよい。
【００１０】
このようにすれば、混入制御手段によって第１および第２の一軸偏心ネジポンプの駆動を制御することにより移送方向の上流側に位置する第１の一軸偏心ネジポンプのポンプ移送量よりも、それに配管を介して直列に連結され下流側に位置する第２の一軸偏心ネジポンプのポンプ移送量を多くすることで、被移送物の混入部の前後において負の圧力が容易に生じることとなる。そして、その負の圧力によって、主移送物が高粘度や高濃度のものであっても、安定して被移送物が混入部を通じて主移送物に混入されることになる。また、混入後は、被移送物と主移送物とが、第２の一軸偏心ネジポンプにより、一様に攪拌混合され、安定して移送されることになる。とくに、第２の一軸偏心ネジポンプが攪拌混合装置として用いられるので、攪拌槽を別途設置するスペースが不要となる。そのため省スペース化にも寄与する。
【００１１】
また、被移送物が混入される混入部において、ポンプ移送量（流量）の差が大きければ大きいほど負の圧力が大きくなり、混入される被移送物の量（混入量）も多くなる傾向となるが、負の圧力が大きくなりすぎたり混入量が多くなりすぎたりするのを回避するために、第１および第２の一軸偏心ネジポンプの吐出量（流量）の差や、被移送物の混入時の圧力（吸い込み負圧）を検出し、それに基づき、混入される被移送物の量を制御することが望ましい。本発明の場合は、第１および第２の一軸偏心ネジポンプによって移送される主移送物の移送量の差によって、被移送物の混入部に負の圧力を生じさせ、その負の圧力によって主移送物に対して被移送物を混入させるようにしているので、各一軸偏心ネジポンプによる移送量を個別に制御することで、混入量の細かい調整を簡単に実現できる。
【００１２】
その場合、請求項２に記載のように、第１および第２の一軸偏心ネジポンプの吐出側の流量を検出する第１および第２の流量検出手段を備え、混入制御手段は、第１および第２の流量検出手段よりの信号を受け、第１および第２の一軸偏心ネジポンプの吐出側の流量の差に基づき第１および第２のポンプ駆動制御手段を制御し、ポンプ移送量の差がほぼ一定である状態を維持させる構成とすることが望ましい。
【００１３】
このようにすれば、被移送物の混入量がほぼ一定となり、被移送物を安定して定量的に移送させることが無理なく実現される。
【００１４】
また、請求項３に記載のように、混入部に設けられ被移送物が混入される際の圧力である吸い込み負圧を検出する混入圧検出手段を備え、混入制御手段は、混入圧検出手段よりの信号を受け混入圧に応じて第１若しくは第２のポンプ駆動制御手段を制御し、主移送物に対する被移送物の混入量を調整するものである構成とすることも可能である。
【００１５】
このようにすれば、被移送物が混入部を通じて混入される際の圧力（吸い込み負圧）に応じて第１若しくは第２のポンプ駆動制御手段を制御することによって、主移送物に対する被移送物の混入量が簡単に調整されるとともに、混入部の圧力が一定に制御される。
【００１６】
また、被移送物を混入させるためには、混入部において、負の圧力を生じさせることができればよいから、前述したところの一軸偏心ネジポンプに代えて、一般的な容積形ポンプを用いることも可能である。
【００１７】
この場合は、請求項４に記載のように、被移送物を、主移送物に混入させて主移送物と共に移送する移送装置において、配管を介して直列に連結される第１および第２の容積形ポンプと、第２の容積形ポンプのポンプケーシングあるいは配管に設けられ被移送物が主移送物に混入される混入部と、第１および第２の容積形ポンプの駆動を制御することにより被移送物の混入部の前後において負の圧力を生じさせ、その負の圧力によって主移送物に対して被移送物を混入させる混入制御手段とを備えることになる。ここで、容積形ポンプには一軸偏心ネジポンプが含まれるので、一方の容積形ポンプを一軸偏心ネジポンプとしてもよい。例えば第２の容積形ポンプを一軸偏心ネジポンプとすれば、被移送物を混入した後の、主移送物と被移送物との攪拌混合性が高まる。
【００１８】
【実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を図面に沿って説明する。
【００１９】
図１は本発明の移送装置の一実施の形態の概略構成を示す説明図で、一軸偏心ネジポンプを用いるものの例である。
【００２０】
図１において、移送装置１は、第１の一軸偏心ネジポンプ２と第２の一軸偏心ネジポンプ３が配管４を介して直列に連結されてなる。そして、第１の一軸偏心ネジポンプ２、配管４および第２の一軸偏心ネジポンプ３を経て、主移送物Ｍ（主として本発明移送装置にて移送され被移送物の移送を担うことになる液体など）が移送される際に両一軸偏心ネジポンプ２，３の間の配管４内（あるいは第２の一軸偏心ネジポンプ３のポンプケーシング３ａ内）において被移送物Ｓ（たとえば空気を含んだ粉体（焼却飛灰））が、サイロ１１の投入部１１ａ（混入部）から一定の割合で主移送物Ｍに混入される。それから、主移送物Ｍと被移送物Ｓとが第２の一軸偏心ネジポンプ３内において攪拌混合されて、さらに下流側に一緒に移送されるようになっている。
【００２１】
移送方向下流側に位置することになる第２の一軸偏心ネジポンプ３の移送量は、移送方向上流側に位置する第１の一軸偏心ネジポンプ２のそれよりも大きくなるように、例えばマイクロコンピュータからなる混入制御手段２１によって制御される。これにより、第２の一軸偏心ネジポンプ３のポンプケーシング３ａおよび配管４内が負圧となり、サイロ１１の投入部１１ａの下端は配管４の途中に連結されているので、被移送物Ｓの投入部１１ａも同様に負の圧力を生じることとなる。このことにより配管４内の負圧が、単独でポンプ移送が困難な被移送物Ｓを配管４内に安定的に吸い込むために利用される。
【００２２】
被移送物Ｓは、サイロ１１から、定量的に供給できるように定量供給装置１２（例えば被移送物Ｓを定量的に供給するロータリーバルブ）にて切り出しが行われ、第２の一軸偏心ネジポンプ３のポンプケーシング３ａ内で、被移送物Ｓと、主移送物Ｍとが攪拌混合され、移送される。なお、第２の一軸偏心ネジポンプ３のポンプケーシング３ａ内にはスクリューが設けられているので、そのスクリューによって、そのポンプケーシング３ａ内で、被移送物Ｓと主移送物Ｍとの十分な攪拌混合が行われる。
【００２３】
サイロ１１の投入部１１ａ（混入部）には、電磁開閉弁１３を途中に有する大気開放管１３が連結され、この電磁開閉弁１３には、投入部１１ａにおいて被移送物Ｓの吸い込み負圧を検出する圧力計１４が電気的に連係されている。
【００２４】
そして、吸い込み負圧は通常一定の圧力範囲であるが、圧力計１４によって検出される圧力値から、負圧が大きすぎると判定されると、電磁開閉弁１３が開放され、大気開放管１３を通じてサイロ１１の投入部１１ａに空気（大気）が取り込まれ、吸い込み負圧が大きくなりすぎないように制御される。
【００２５】
混入制御手段２１は、第１および第２の一軸偏心ネジポンプ２，３の駆動部２ａ，３ｂ（例えばサーボモータ）を制御してポンプ移送量を変更する第１および第２のポンプ駆動制御手段２１Ａ，２１Ｂと、この第１および第２のポンプ駆動制御手段２１Ａ，２１Ｂを制御して、被移送物Ｓの混入量（主移送物に対する被移送物の混入割合）を設定する外部操作部からの設定信号Ｔに基づき両ポンプ２，３の駆動部２ａ，３ｂを制御して、負の圧力に対応するポンプ移送量の差を変更することによって、主移送物Ｍに対する被移送物Ｓの混入量を調整する混入量調整手段２１Ｃとを備える。
【００２６】
また、混入制御手段２１は、第１の一軸偏心ネジポンプ２吐出側の第１の流量計１５および第２の一軸偏心ネジポンプ３吐出側の第２の流量計１６よりの信号を受け、第１および第２の一軸偏心ネジポンプ２，３の吐出側の流量（すなわち移送量）の差に基づき第１および第２のポンプ駆動制御手段２１Ａ，２１Ｂを制御し、ポンプ移送量の差がほぼ一定である状態を維持させる移送量補正手段２１Ｄを有する。
【００２７】
この移送量補正手段２１Ｄからの補正信号が混入量調整手段２１Ｃに送られ、この混入量調整手段２１Ｃが、補正信号に基づき、第１および第２のポンプ駆動制御手段２１Ａ，２１Ｂを制御し、ポンプ移送量の差がほぼ一定である状態を維持させる。このようにして、現実に流れている流量（移送量）の差に基づき、第１および第２の一軸偏心ネジポンプ２，３の駆動（回転速度）を補正しているのである。
【００２８】
上述したほか、本発明に係る移送装置は、次のように構成することも可能である。
（１）実施の形態においては、移送装置に一軸偏心ネジポンプ２，３を用いているが、この一軸偏心ネジポンプは、周知のようにステータに形成される長円形の雌ねじ孔内に、断面円形状の雄ねじロータを偏心ロータ軸を中心にして係合回転させることにより、ポンピング作用をさせる容積形ポンプであるので、一軸偏心ネジポンプ以外の一般的な容積形ポンプ（ポンプケーシングとそれに内接する可動部材との間に生ずる密閉空間の移動または変化によって液体を吸い込み側から吐出し側に押し出す形式のポンプ）を用いることもできる。また、一軸偏心ネジポンプと一般的な容積形ポンプとを併用することもできる。
（２）混入制御手段２１（ポンプ駆動制御手段２１Ｂ）によって第２の一軸偏心ネジポンプ３の駆動部３ｂを制御し、回転速度を調整することによって投入部１１ａにおける吸い込み負圧（圧力計１４によって計測される）が変化するので、被移送物Ｓの吸い込み量（混入量）の調節あるいは補正を、第２の一軸偏心ネジポンプ３の回転速度を調整することによって行うことも可能である。この場合には、図１に示すように、圧力計１４から吸い込み負圧信号が、混入制御手段２１の混入量調整手段２１Ｃに送られ、混入量調整手段２１Ｃによって第２のポンプ駆動制御手段２１Ｂが制御される。逆に、第１のポンプ駆動制御手段２１Ａが制御されるように構成することも可能である。
（３）サイロ１１の投入部１１ａ（混入部）の下端は、配管４に連結しているが、配管４に連結するのに代えて、負の圧力が生じている第２の一軸偏心ネジポンプ３のポンプケーシング３ａに連結することも可能である。
（４）マイクロコンピュータによる混入制御手段２１に代えて、電気回路によって構成される混入制御手段を用いることも可能である。
【００２９】
【発明の効果】
この発明は、以上に説明したように実施され、以下に述べるような効果を奏する。
【００３０】
請求項１の発明は、上記のような構成を有するので、被移送物を移送するに際し、連結された２つの一軸偏心ネジポンプによるポンプ移送量の差によって生じる負の圧力によって、主移送物に被移送物を混入させ、ポンプケーシング内でそれらを攪拌混合して移送することが可能となる。よって、被移送物がオープンされた系で移送することが難しいものであっても、クローズドされた系内で効率よく混合して移送することが可能となる。また定量供給装置を設ければ、さらに定量的な移送も可能となる。
【００３１】
とくに、第１および第２の一軸偏心ネジポンプによるポンプ移送量の差を変更（調整）するようにすれば、主移送物に対する被移送物の混入量を簡単に調整することができる。
【００３２】
請求項２に記載のように、ポンプ移送量の差を、移送量補正手段によってほぼ一定の状態に維持するようにすれば、被移送物の混入量をほぼ一定として、被移送物を安定して定量的に移送することを実現できる。
【００３３】
請求項３に記載のように、第１若しくは第２の一軸偏心ネジポンプの駆動を制御して、被移送物が混入部を通じて主移送物に混入される際の圧力（吸い込み負圧）を制御するようにすれば、主移送物に対する被移送物の混入量を簡単に調整することができる。
【００３４】
さらに、請求項４に記載のように、一軸偏心ネジポンプに代えて、容積形ポンプを用いても、同様に連結されたポンプによって移送されるポンプ移送量の差によって生じる負の圧力によって、主移送物にそれとは異なる被移送物を混入させ、ポンプ内で攪拌混合しつつ移送することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の移送装置の一実施の形態の概略構成を示す説明図である。
【符号の説明】
１　　移送装置
２　　第１の一軸偏心ネジポンプ
２ａ　　第１の一軸偏心ネジポンプの駆動部
３　　第２の一軸偏心ネジポンプ
３ａ　　ポンプケーシング
３ｂ　　第２の一軸偏心ネジポンプの駆動部
４　　配管
１１　　サイロ
１１ａ　　投入部（混入部）
１２　　定量供給装置
１３　　電磁開閉弁
１４　　圧力計
１５　　第１の流量計
１６　　第２の流量計
２１　　混入制御手段
２１Ａ　　第１のポンプ駆動制御手段
２１Ｂ　　第２のポンプ駆動制御手段
２１Ｃ　　混入量調整手段
２１Ｄ　　移送量補正手段
Ｍ　　主移送物
Ｓ　　被移送物
Ｔ　　設定信号
【図１】
2004073968.tif 000003