(57)【要約】【課題】ピストンとシリンダとの間の剪断機能及び気密性を確保しつつ、ピストンを引き戻す際に生じる負圧を解消して動力を削減することが可能なピストン・シリンダ型圧送装置を提供する。【解決手段】配管内に含水物を圧送するためのピストン・シリンダ型圧送装置であって、配管との接続部に、配管内に押し出した含水物の逆流を防止するためのゲート弁と、前記配管内に含水物を押し出した後、ピストンを引き戻す際の吐出シリンダ内の負圧を解消するための圧力導入手段とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配管内に含水物を圧送するためのピストン・シリンダ型圧送装置であって、
配管との接続部に、配管内に押し出した含水物の逆流を防止するためのゲート弁と、
前記配管内に含水物を押し出した後、ピストンを引き戻す際の吐出シリンダ内の負圧を解消するための圧力導入手段とを備えたことを特徴とするピストン・シリンダ型圧送装置。
【請求項２】
圧力導入手段が、ピストンを引き戻す際に、吐出シリンダ内に流動物を供給することで、前記吐出シリンダ内の負圧を解消するものであることを特徴とする請求項１に記載のピストン・シリンダ型圧送装置。
【請求項３】
圧力導入手段が、流動物貯留槽と、該流動物貯留槽と吐出シリンダとを接続する配管と、該配管の途中に設けられた逆止弁とを備えていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のピストン・シリンダ型圧送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に、下水ポンプ場や下水処理場で発生する篩渣、汚泥、スカム、あるいはそれらの混合物などの含水物を密閉管路内で圧送するのに好適なピストン・シリンダ型圧送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
下水ポンプ場等においては、流入原水中のプラスチック、髪の毛、木の葉、木片等のごみを予め除塵機等で除去したうえで処理工程に送っている。前記除塵機等による分離物は篩渣と呼ばれている。篩渣は多くの水分を含み、最終的には埋め立て処分されるか、焼却処分されるケースが多い。
【０００３】
従来、前記除塵機等により分離された篩渣は、篩渣貯留設備のある場所までケースコンベヤやベルトコンベヤ等により水平方向及び垂直方向に搬送されているが、コンベヤ設置のために広いスペースを必要とするうえ、水分がコンベヤの周囲に飛散したり、コンベヤが非密閉のため悪臭が外部飛散するという問題がある。
【０００４】
これに対し、水分の飛散や悪臭の外部飛散を防止するため、例えば、ピストン・シリンダ型の圧送装置を用いて篩渣を配管内で圧送する方法が考えられる。このピストン・シリンダ型の圧送装置を用いて篩渣のような含水物を配管で圧送する場合、含水物の逆流を防止するために、前記圧送装置の吐出口に逆流防止機構を設けることが行われている。
【０００５】
前記逆流防止機構の具体例としては、例えば、特開平５−１７１６２８号公報（特許文献１）には板ばねの作用を持った多数の逆止片で構成された逆流防止弁を設ける旨が、特開２０００−２３７７９４号公報（特許文献２）にはゲートバルブを設ける旨が記載されている。
【特許文献１】特開平５−１７１６２８号公報
【特許文献２】特開２０００−２３７７９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、前記特許文献１及び特許文献２に記載の逆流防止機構では、以下のような問題がある。
【０００７】
つまり、ピストン・シリンダ型の圧送装置を用いて含水物を圧送する場合には、ピストンで含水物を配管内に押し出した後、その次工程で逆流防止機構を「閉」としてピストンを引き戻す工程に移る。その際、前記逆流防止機構によって配管との連通が断たれているので、ピストンを引き戻す際に、ピストンの先端部と逆流防止機構との間の空間は負圧となる。このため、ピストンを所定の位置まで引き戻すには、この負圧に打ち勝つだけの力を必要とするため、含水物の圧送とは本来無関係な力が必要となる。また、逆流防止機構にも負圧がかかるため、故障の要因ともなっていた。
【０００８】
このような問題を避けるために、シリンダ内径に対してピストンの外径を小さくして、ピストンとシリンダとの間に若干の隙間を生じさせることによって、ピストンを引き戻す際にピストンの先端部と逆流防止機構との間の空間に生じる負圧を解消する方法も考えられる。しかし、この場合には、シリンダの入口部とピストンの先端部分との間で、含水物に含まれる木片や針金等の大型異物を強制的に挟み込みながらシリンダ内に含水物を押し込む際に重要となる剪断機能が殆ど機能しなくなるか、或いは非常に弱くなり、含水物に含まれる木片や針金等の大型異物の圧送が困難となるという問題がある。また、圧送中の含水物から分離された汚水が、ピストンとシリンダとの隙間を通って圧送装置のホッパー部へ大量に逆流し、配管内の含水物から水分が抜けることで、配管内で含水物が厚密して閉塞するという問題もある。
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、ピストンとシリンダとの間の剪断機能及び気密性を確保しつつ、ピストンを引き戻す際に生じる負圧を解消して動力を削減することが可能なピストン・シリンダ型圧送装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題は次の発明により解決される。
［１］配管内に含水物を圧送するためのピストン・シリンダ型圧送装置であって、配管との接続部に、配管内に押し出した含水物の逆流を防止するためのゲート弁と、前記配管内に含水物を押し出した後、ピストンを引き戻す際の吐出シリンダ内の負圧を解消するための圧力導入手段とを備えたことを特徴とするピストン・シリンダ型圧送装置。
［２］上記［１］において、圧力導入手段が、ピストンを引き戻す際に、吐出シリンダ内に流動物を供給することで、前記吐出シリンダ内の負圧を解消するものであることを特徴とするピストン・シリンダ型圧送装置。
［３］上記［１］又は［２］において、圧力導入手段が、流動物貯留槽と、該流動物貯留槽と吐出シリンダとを接続する配管と、該配管の途中に設けられた逆止弁とを備えていることを特徴とするピストン・シリンダ型圧送装置。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ピストンとシリンダとの間の剪断機能及び気密性を確保しつつ、ピストンを引き戻す際に生じる負圧を解消して動力を削減することが可能なピストン・シリンダ型圧送装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための最良の形態の一例を説明する。
【００１３】
図１は、本発明に係るピストン・シリンダ型圧送装置の一実施形態を示す概略構成図である。図１において、含水物１０は、ピストン・シリンダ型圧送装置２０により配管５内に押し出され、前記配管５内を圧送されて、搬送先である貯留設備４に搬送される。なお、含水物の搬送先は、前記貯留設備４に限られるもので無いことは言うまでもない。
【００１４】
前記ピストン・シリンダ型圧送装置２０は、含水物１０が投入されるホッパ１、含水物１０を押し出すピストン６を備えた駆動シリンダ２、前記ピストン６により押し出された含水物が押し込まれる吐出シリンダ３、前記吐出シリンダ３と配管５とを遮断するゲート弁８、前記ゲート弁８を開き配管５内に含水物を押し出した後、前記ゲート弁８を閉じてピストン６を引き戻す際の吐出シリンダ３内の負圧を解消するための圧力導入手段７を備えている。
【００１５】
前記ゲート弁８はピストン６と連動して開閉し、含水物および含水物に含まれる水分の逆流を防止する。なお、前記ホッパ１には押込装置（図示せず）を備えることが好ましい。前記押込装置はホッパ１内で含水物が、例えば、ブリッジを起こした時に自動的に作動し、含水物を強制的にポンプ内に押込むことで正常運転を維持できる。ここで、前記ピストン６、ゲート弁８、押込装置の駆動は、共通の油圧ユニットを用いて行ってもよい。
【００１６】
前記圧力導入手段７は、ピストン６により含水物１０を吐出シリンダ３内に押し込む工程においては閉状態となり、吐出シリンダ３内部の圧力を維持する。ゲート弁８を開き、吐出シリンダ３内の含水物を配管５内にを押し出した後、前記ゲート弁８を閉じてピストン６を引き戻す際には、前記圧力導入手段７は開状態となり、外部の圧力を導入し、吐出シリンダ３内の負圧を解消する。
【００１７】
これにより、ピストン６を引き戻す際に大きな力を必要とせずに動力の削減が可能となり、設備コスト及び運転コストを低減できる。また、ピストン６を引き戻す際に負圧が生じないため、ゲート弁８への負荷が低減し、故障の発生を少なくすることが期待できる。
【００１８】
ここで、前記圧力導入手段７において、ピストン６を引き戻す際の外部圧力の導入には、一端を大気に開放した配管の途中に設けた逆止弁等を用いることもできるが、配管５内への空気の混入は、含水物の詰まりの原因ともなる。そこで、空気の代わりに流動物を供給することにより吐出シリンダ３内の負圧を解消するようにすることが好ましい。これにより、配管５内でのピストン６による押し出し圧力の伝達が効率良く行われ、配管内での含水物の詰まりを防止できる。
【００１９】
このような機能を有する圧力導入手段７としては、例えば、図１に示すように、流動物貯留槽１５と、該流動物貯留槽１５と吐出シリンダ３とを接続する接続配管１６と、該接続配管１６の途中に設けられた逆止弁１７とを備えたものを用いることができる。ここで、ピストン６により含水物１０を吐出シリンダ３内に押し込む工程においては逆止弁１７は閉状態であり、吐出シリンダ３内部の圧力を維持する。ゲート弁８を開き、吐出シリンダ３内の含水物を配管５内にを押し出した後、前記ゲート弁８を閉じてピストン６を引き戻す際には、前記逆止弁１７が開状態となり、流動物貯留槽１５内部の流動物を吐出シリンダ３内に導入し、吐出シリンダ３内の負圧を解消する。
【００２０】
ここで、前記流動物としては、非圧縮性で、最終的に含水物と共に埋め立て或いは焼却処分された場合に無害なものであることが好ましく、例えば、水、廃油、高分子ポリマーと水とのゲルである滑材、ベントナイト等を用いることができる。
【００２１】
本発明に係るピストン・シリンダ型圧送装置においては、上述のような構成をとることにより、吐出シリンダ３内の含水物を配管５内にを押し出した後、前記ゲート弁８を閉じてピストン６を引き戻す際の負圧の発生が解消されるため、以下の効果を有する。
（１）ピストン６を引き戻しに大きな動力を必要とせず、設備コスト及び運転コストを低減できる。
（２）ピストン６の引き戻し時に、ゲート弁８への負荷が低減し、故障の発生を少なくすることが期待できる。
（３）ピストン６先端部の外径と、吐出シリンダ３の内径との隙間寸法を、含水物に含まれる針金、空き缶、木片等の大型異物を剪断するのに好適な嵌め合い寸法に設定することが可能となり、これら大型異物の剪断力が向上し、含水物の圧送性能の向上が可能となる。
（４）ピストン６先端部の外径と、吐出シリンダ３の内径との隙間寸法を小さくできるので、圧送中の含水物から分離した汚水の圧送装置ホッパ１側への逆流を大幅に減少させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係るピストン・シリンダ型圧送装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００２３】
１  ホッパ
２  駆動シリンダ
３  吐出シリンダ
４  貯留設備
５  配管
６  ピストン
７  圧力導入手段
８  ゲート弁
１０  含水物
１５  流動物貯留槽
１６  接続配管
１７  逆止弁
２０  圧送装置
【図１】
2005113725.tif 000003