固形物圧送装置及び固形物圧送方法
【課題】本発明の目的は、滑剤注入のための設備費が低減される固形物圧送装置及び固形物圧送方法を提供することである。
【解決手段】固形物圧送装置は、固形物を輸送配管１００へ吐出する圧送ポンプ２０と、圧送ポンプ２０の吸込側に滑剤を注入する滑剤注入ポンプ１０１とを具備する。圧送ポンプ２０の吸込側には圧送ポンプ２０の吐出圧力が作用しないため、滑剤注入ポンプ１０１の吐出圧力が低くて済む。
【解決手段】固形物圧送装置は、固形物を輸送配管１００へ吐出する圧送ポンプ２０と、圧送ポンプ２０の吸込側に滑剤を注入する滑剤注入ポンプ１０１とを具備する。圧送ポンプ２０の吸込側には圧送ポンプ２０の吐出圧力が作用しないため、滑剤注入ポンプ１０１の吐出圧力が低くて済む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、汚泥や排土のような間隙水を含む固形物をパイプ輸送する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、汚泥や排土のような流動性が低い物質を輸送ポンプ及び輸送パイプを用いてパイプ輸送する技術を開示している。輸送パイプは、輸送ポンプの吐出部から目的地まで延びている。輸送物と輸送パイプ内壁との摩擦抵抗を低減するために、滑剤注入ポンプが、輸送パイプの適宜の一個所又は複数の個所に水、油、又は高分子潤滑剤のような滑剤を注入する。
【０００３】
このように輸送ポンプの吐出側に滑剤を注入する場合、吐出圧力の高い滑剤注入ポンプが必要である。したがって、滑剤注入のための設備費が高額になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特公平６−１２１６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、滑剤注入のための設備費が低減される固形物圧送装置及び固形物圧送方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以下に、（発明を実施するための形態）で使用される番号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号は、（特許請求の範囲）の記載と（発明を実施するための形態）との対応関係を明らかにするために付加されたものである。ただし、それらの番号を、（特許請求の範囲）に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
【０００７】
本発明による固形物圧送装置は、固形物を輸送配管（１００）へ吐出する圧送ポンプ（２０、６０）と、前記圧送ポンプの吸込側（４４ａ、２５、８３、８３ａ）に滑剤を注入する滑剤注入ポンプ（１０１）とを具備する。
【０００８】
前記固形物は、ホッパ（１０）から前記圧送ポンプに供給される。前記圧送ポンプは、 搬送シリンダ（３０）と、前記搬送シリンダ内を往復する搬送ピストン（３１）と、前記搬送シリンダに接続された吸込バルブ室（４０）と、前記吸込バルブ室と前記ホッパの間に設けられた中間板（４４）と、前記中間板に形成された吸込口（４４ａ）を開閉する吸込バルブ（４１）と、前記吸込バルブ室と前記輸送配管の間に設けられた吐出バルブ室（５０）と、前記吸込バルブ室と前記吐出バルブ室の間の接続口（５０ａ）を開閉する吐出バルブ（５１）とを備える。前記滑剤注入ポンプは、前記吸込口に前記滑剤を注入する。
【０００９】
前記中間板は、前記吸込口の周囲を囲む輸送管（４４ｂ）と、前記輸送管の周囲に設けられた環状流路（４４ｃ）とを備える。前記滑剤注入ポンプは、前記環状流路を介して前記輸送管の側端の全周から前記吸込口に前記滑剤を供給する。
【００１０】
前記圧送ポンプは、搬送シリンダ（３０）と、前記搬送シリンダ内を往復する搬送ピストン（３１）と、前記搬送シリンダに接続された吸込バルブ室（４０）と、前記固形物がホッパ（１０）から供給される前室（２５）と、前記吸込バルブ室と前記前室の間に設けられた中間板（４４）と、前記中間板に形成された吸込口（４４ａ）を開閉する吸込バルブ（４１）と、前記吸込バルブ室と前記輸送配管の間に設けられた吐出バルブ室（５０）と、前記吸込バルブ室と前記吐出バルブ室の間の接続口（５０ａ）を開閉する吐出バルブ（５１）とを備える。前記滑剤注入ポンプは、前記前室に前記滑剤を注入する。
【００１１】
固形物圧送装置は、前記前室の周囲に設けられた環状流路（１５）と、前記前室と前記環状流路を連通する複数流路（２５ａ）とを更に具備する。前記複数流路は前記前室の周方向に沿って配置される。前記滑剤注入ポンプは、前記環状流路に前記滑剤を供給する。
【００１２】
前記固形物は、ホッパ（１１）から前記圧送ポンプに供給される。前記圧送ポンプはモーノポンプ（６０）である。前記モーノポンプは、ポンプ本体（７０）と、駆動装置（９０）と、前記ポンプ本体と前記駆動装置との間に設けられた中間部（８０）とを備える。前記ポンプ本体は、ステータ（７１）と、前記ステータに形成された孔（７１ａ）の中で回転するロータ（７２）とを備える。前記中間部は、前記駆動装置から前記ロータに回転動力を伝達する回転伝達部材（８６）と、前記回転伝達部材を収容するケーシング（８１）とを備える。前記ケーシングは、前記ホッパに接続された第１部分（８２）と、前記第１部分と前記ポンプ本体の間の第２部分（８３、８３ａ）とを備える。前記滑剤注入ポンプは、前記第２部分に前記滑剤を注入する。
【００１３】
固形物圧送装置は、前記圧送ポンプの吐出圧力を検出する圧力計（１０４）と、前記滑剤注入ポンプと前記吸込側とを接続する滑剤供給ライン（１０３）と、前記滑剤供給ラインに設けられた流量調整バルブ（１０７）と、前記吐出圧力に基づいて前記流量調整バルブを制御する制御装置（１１０）とを更に具備する。
【００１４】
本発明による固形物圧送方法は、圧送ポンプ（２０、６０）が固形物を輸送配管（１００）へ吐出するステップと、前記圧送ポンプの吸込側（４４ａ、２５、８３、８３ａ）に滑剤を注入するステップとを具備する。
【００１５】
固形物圧送方法は、前記固形物をホッパ（１０）から前記圧送ポンプに供給するステップを更に具備する。前記圧送ポンプは、搬送シリンダ（３０）と、前記搬送シリンダ内を往復するピストン（３１）と、前記搬送シリンダに接続された吸込バルブ室（４０）と、前記吸込バルブ室と前記ホッパの間に設けられた中間板（４４）と、前記中間板に形成された吸込口（４４ａ）を開閉する吸込バルブ（４１）と、前記吸込バルブ室と前記輸送配管の間に設けられた吐出バルブ室（５０）と、前記吸込バルブ室と前記吐出バルブ室の間の接続口（５０ａ）を開閉する吐出バルブ（５１）とを備える。前記滑剤を注入する前記ステップにおいて、前記吸込口に前記滑剤を注入する。
【００１６】
前記中間板は、前記吸込口の周囲を囲む輸送管（４４ｂ）と、前記輸送管の周囲に設けられた環状流路（４４ｃ）とを備える。前記滑剤を注入する前記ステップは、前記環状流路を介して前記輸送管の側端の全周から前記吸込口に滑剤を供給するステップを含む。
【００１７】
固形物圧送方法は、前記固形物をホッパ（１０）から前記圧送ポンプに供給するステップを更に具備する。前記圧送ポンプは、搬送シリンダ（３０）と、前記搬送シリンダ内を往復する搬送ピストン（３１）と、前記搬送シリンダに接続された吸込バルブ室（４０）と、前記ホッパと前記吸込バルブ室の間に設けられた前室（２５）と、前記吸込バルブ室と前記前室の間に設けられた中間板（４４）と、前記中間板に形成された吸込口（４４ａ）を開閉する吸込バルブ（４１）と、前記吸込バルブ室と前記輸送配管の間に設けられた吐出バルブ室（５０）と、前記吸込バルブ室と前記吐出バルブ室の間の接続口（５０ａ）を開閉する吐出バルブ（５１）とを備える。前記滑剤を注入する前記ステップにおいて、前記前室に前記滑剤を注入する。
【００１８】
前記前室の周囲に環状流路（１５）が設けられる。前記前室と前記環状流路を連通する複数流路（２５ａ）が設けられる。前記複数流路は前記前室の周方向に沿って配置される。 前記滑剤を注入する前記ステップは、前記環状流路に滑剤を供給するステップを含む。
【００１９】
固形物圧送方法は、前記固形物をホッパ（１１）から前記圧送ポンプに供給するステップを更に具備する。前記圧送ポンプはモーノポンプ（６０）である。前記モーノポンプは、ポンプ本体（７０）と、駆動装置（９０）と、前記ポンプ本体と前記駆動装置との間に設けられた中間部（８０）とを備える。前記ポンプ本体は、ステータ（７１）と、前記ステータに形成された孔（７１ａ）の中で回転するロータ（７２）とを備える。前記中間部は、前記駆動装置から前記ロータに回転動力を伝達する回転伝達部材（８６）と、前記回転伝達部材を収容するケーシング（８１）とを備える。前記ケーシングは、前記ホッパに接続された第１部分（８２）と、前記第１部分と前記ポンプ本体との間の第２部分（８３、８３ａ）とを備える。前記滑剤を注入する前記ステップにおいて、前記第２部分に滑剤を注入する。
【００２０】
固形物圧送方法は、前記圧送ポンプの吐出圧力を検出すステップを更に具備する。前記滑剤を注入する前記ステップにおいて、前記吐出圧力に基づいて前記滑剤の流量を制御する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、滑剤注入のための設備費が低減される固形物圧送装置及び固形物圧送方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態に係る固形物圧送装置の概略図である。
【図２】図２は、第１の実施形態に係る圧送ポンプ（ピストンポンプ）の側面図である。
【図３】図３は、第１の実施形態に係る圧送ポンプの正面図である。
【図４】図４は、第１の実施形態に係る圧送ポンプの部分断面上面図である。
【図５】図５は、第１の実施形態に係る圧送ポンプが備える中間板のＡ−Ａ断面図である。
【図６】図６は、第１の実施形態の変形例に係る圧送ポンプが備える前室のＢ−Ｂ断面図である。
【図７】図７は、本発明の第２の実施形態に係る圧送ポンプ（モーノポンプ）の側面図である。
【図８】図８は、第２の実施形態に係る圧送ポンプの部分断面側面図である。
【図９】図９は、第２の実施形態の変形例に係る固形物圧送装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
添付図面を参照して、本発明による固形物圧送装置及び固形物圧送方法を実施するための形態を以下に説明する。
【００２４】
（第１の実施形態）
図１を参照して、本発明の第１の実施形態に係る固形物圧送装置を説明する。本実施形態に係る固形物圧送装置は、ホッパ１０と、圧送ポンプ２０と、輸送配管１００と、滑剤注入ポンプ１０１と、滑剤タンク１０２と、滑剤供給ライン１０３を備える。輸送配管１００は、圧送ポンプ２０から目的地に延びている。滑剤タンク１０２は、液体の滑剤を貯える。滑剤は、例えば、水、又は高分子滑剤を含む水である。滑剤供給ライン１０３は、滑剤注入ポンプ１０１と圧送ポンプ２０の吸込側（負圧部分）とを接続する。
【００２５】
固形物圧送装置は、汚泥や排土のような間隙水を含む固形物を、汚泥焼却設備のような目的地へパイプ輸送する。汚泥は、例えば、下水汚泥や食品工場排水汚泥である。ホッパ１０は、間隙水を含む固形物を圧送ポンプ２０に供給する。圧送ポンプ２０は、固形物を輸送配管１００へ吐出する。固形物は、圧送ポンプ２０の吐出圧力により輸送配管１００内を目的地へ移動する。滑剤注入ポンプ１０１は、圧送ポンプ２０の吸込側に滑剤を注入する。これにより、固形物と輸送配管１００内壁との間に滑剤の膜が形成され、固形物と輸送配管１００の内壁との摩擦抵抗が低減される。
【００２６】
圧送ポンプ２０の吸込側においては圧送ポンプ２０の吐出圧力が作用しないため、滑剤注入ポンプ１０１の吐出圧力は高くなくてもよい。したがって、滑剤注入のための設備費が低減される。
【００２７】
図２は、圧送ポンプ２０の側面図である。圧送ポンプ２０は、ピストンポンプである。圧送ポンプ２０は、吐出口２１と、搬送ユニット２２及び２３と、前室２５を備える。前室２５は、ゲートバルブ１２を介してホッパ１０に接続される。吐出口２１は、輸送配管１００に接続される。
【００２８】
図３は、圧送ポンプ２０の正面図である。
【００２９】
図４は、圧送ポンプ２０の部分断面上面図である。搬送ユニット２２は、搬送シリンダ３０と、搬送ピストン３１と、搬送ピストンアクチュエータ３２と、吸込バルブ室４０と、バルブ４１と、バルブアクチュエータ４２と、バルブシート４３と、バルブシート４３の抑え板としての中間板４４と、吐出バルブ室５０と、バルブ５１と、バルブアクチュエータ５２と、バルブシート５３を備える。搬送ピストン３１は、搬送ピストンアクチュエータ３２に駆動されて搬送シリンダ３０内を搬送シリンダ３０の中心軸に沿って往復する。吸込バルブ室４０及び吐出バルブ室５０は、搬送シリンダ３０の中心軸の延長上に配置されている。吸込バルブ室４０は、吐出バルブ室５０と搬送シリンダ３０の間に配置される。吸込バルブ室４０は、搬送シリンダ３０に接続される。吸込バルブ室４０は、吐出バルブ室５０を介して吐出口２１に接続される。すなわち、吐出バルブ室５０は、吸込バルブ室４０と輸送配管１００の間に設けられている。吸込バルブ室４０は前室２５を介してホッパ１０に接続されている。中間板４４は、吸込バルブ室４０と前室２５の間に設けられている。すなわち、中間板４４は、吸込バルブ室４０とホッパ１０の間に設けられている。中間板４４には、吸込バルブ室４０と前室２５とを連通する吸込口４４ａが形成されている。バルブシート４３は、吸込口４４ａの吸込バルブ室４０側に配置されている。バルブ４１は、バルブアクチュエータ４２によって駆動されて吸込口４４ａを開閉する。吸込バルブ室４０と吐出バルブ室５０の間の接続口５０ａの吐出バルブ室５０側にバルブシート５３が配置される。バルブ５１は、バルブアクチュエータ５２によって駆動されて接続口５０ａを開閉する。接続口５０ａは搬送シリンダ３０の中心軸の延長上に配置されているが、吸込口４４ａは搬送シリンダ３０の中心軸の延長上に配置されていない。
【００３０】
ホッパ１０から固形物が前室２５に供給される。搬送ユニット２２は、前室２５から固形物を吸い込んで吐出口２１へ押し出す。搬送ユニット２２が固形物を吸い込むとき、バルブ４１が吸込口４４ａを開き、且つ、バルブ５１が接続口５０ａを閉じた状態で、搬送ピストン３１が吸込バルブ室４０から後退する。搬送ユニット２２が固形物を押し出すとき、バルブ４１が吸込口４４ａを閉じ、且つ、バルブ５１が接続口５０ａを開いた状態で、搬送ピストン３１が吸込バルブ室４０に向かって前進する。
【００３１】
搬送ユニット２３は、搬送ユニット２２と同様に構成されており、搬送ユニット２２と同様に動作する。ただし、搬送ユニット２２が前室２５から固形物を吸い込むときに搬送ユニット２３が固形物を吐出口２１へ押し出し、搬送ユニット２２が固形物を吐出口２１へ押し出すときに搬送ユニット２３が前室２５から固形物を吸い込む。
【００３２】
滑剤注入ポンプ１０１が滑剤を注入する圧送ポンプ２０の吸込側は、ホッパ１０の出口よりも下流側（吸込バルブ室４０側）且つバルブシート４３よりも上流側（ホッパ１０側）の部分である。この部分には圧送ポンプ２０の吐出圧力が作用しないため、滑剤注入ポンプ１０１の吐出圧力が低くて済む。
【００３３】
また、この部分に滑剤を注入することで滑剤と固形物とが混ざってしまうことが防がれる。ここで、ホッパ１０が固形物を前室２５に押し込む押し込み機を備える場合にホッパ１０に滑剤を注入すると、押し込み機によって固形物と滑剤が混ざってしまう。
【００３４】
図５を参照して、滑剤注入ポンプ１０１が吸込口４４ａに滑剤を注入する場合の中間板４４の構造を説明する。中間板４４は、吸込口４４ａの周囲を囲む輸送管４４ｂと、輸送管４４ｂの周囲を囲む環状流路４４ｃを備える。環状流路４４ｃは、吸込口４４ａの周囲を囲んでいる。滑剤供給ライン１０３は、滑剤注入ポンプ１０１と環状流路４４ｃを接続する。滑剤注入ポンプ１０１が環状流路４４ｃに滑剤を四方向から供給することで、輸送管４４ｂの側端の全周から吸込口４４ａに滑剤が注入される。吸込口４４ａは、輸送配管１００に近いため、固形物と輸送配管１００の内壁との間に膜を形成するための滑剤の注入ポイントとして好適である。
【００３５】
本実施形態においては、一台の滑剤注入ポンプ１０１が搬送ユニット２２の吸込口４４ａ及び搬送ユニット２３の吸込口４４ａに滑剤を注入してもよく、二台の滑剤注入ポンプ１０１がそれぞれ搬送ユニット２２の吸込口４４ａ及び搬送ユニット２３の吸込口４４ａに滑剤を注入してもよい。
【００３６】
また、上記説明では圧送ポンプ２０は搬送ユニット２２及び搬送ユニット２３を備えるダブルピストンタイプであるが、圧送ポンプ２０は搬送ユニット２２及び搬送ユニット２３の片方だけを備えるシングルピストンタイプであってもよい。
【００３７】
（第１の実施形態の変形例）
第１の実施形態の変形例に係る固形物圧送装置を説明する。第１の実施形態の変形例に係る固形物圧送装置は、吸込口４４ａのかわりに前室２５に滑剤が注入される点を除いて、上述の固形物圧送装置と同様である。
【００３８】
図６を参照して、前室２５の周囲に環状流路１５が設けられ、前室２５と環状流路１５を連通する複数の流路２５ａが設けられる。複数の流路２５ａは前室２５の周方向に沿って配置される。滑剤供給ライン１０３は、滑剤注入ポンプ１０１と環状流路１５を接続する。滑剤注入ポンプ１０１が環状流路１５に滑剤を供給することで、前室２５の周囲全体から滑剤が注入される。
【００３９】
（第２の実施形態）
図７を参照して、本発明の第２の実施形態に係る固形物圧送装置を説明する。本実施形態に係る固形物圧送装置は、ホッパ１０及び圧送ポンプ２０がホッパ１１及び圧送ポンプ６０でそれぞれ置き換えられている点を除いて、第１の実施形態に係る固形物圧送装置と同様である。
【００４０】
ホッパ１１は、間隙水を含む固形物を圧送ポンプ６０に供給する。圧送ポンプ６０は固形物を輸送配管１００へ吐出する。固形物は、圧送ポンプ６０の吐出圧力により輸送配管１００内を目的地へ移動する。滑剤注入ポンプ１０１は、圧送ポンプ６０の吸込側（負圧部分）に滑剤を注入する。これにより、固形物と輸送配管１００内壁との間に滑剤の膜が形成され、固形物と輸送配管１００の内壁との摩擦抵抗が低減される。
【００４１】
圧送ポンプ６０の吸込側においては圧送ポンプ６０の吐出圧力が作用しないため、滑剤注入ポンプ１０１の吐出圧力は高くなくてもよい。したがって、滑剤注入のための設備費が低減される。
【００４２】
圧送ポンプ６０は、モーノポンプ（一軸偏心ポンプ）である。圧送ポンプ６０は、エンドスタッド６５と、ポンプ本体７０と、中間部８０と、駆動装置９０を備える。エンドスタッド６５と、ポンプ本体７０と、中間部８０と、駆動装置９０は、この順番に並んでいる。中間部８０は、ポンプ本体７０と駆動装置９０との間に設けられる。ホッパ１１は、固形物を中間部８０に供給する。エンドスタッド６５は、一方の端部がポンプ本体７０に接合され、他方の端部に圧送ポンプ６０の吐出口６５ａが形成されている。吐出口６５ａは輸送配管１００に接続される。
【００４３】
図８を参照して、ポンプ本体７０は、ステータ７１と、ロータ７２とを備える。ロータ７２は、孔７１ａの中に配置される。ロータ７２及び孔７１ａは、それぞれねじれた形状を有している。中間部８０は、駆動装置９０の出力軸に接続されるドライブシャフト８９と、ドライブシャフト８９を回転可能に支持する軸受部８５と、スクリューロッド８６と、ジョイント８７及び８８と、筒状のケーシング８１とを備える。スクリューロッド８６は、一端がジョイント８７を介してロータ７２に接続され、他端がジョイント８８を介してドライブシャフト８９に接続される。ケーシング８１は、スクリューロッド８６、ジョイント８７、及びジョイント８８を収容する。駆動装置９０は、スクリューロッド８６を介してロータ７２を回転させる。すなわち、スクリューロッド８６は駆動装置９０からロータ７２に回転動力を伝達する回転伝達部材である。ロータ７２は、駆動装置９０に駆動されて孔７１ａの中で回転する。ケーシング８１は、吸込口８２ａが形成された吸込口形成部分８２と、吸込口形成部分８２とポンプ本体７０の間のポンプ本体側部分８３を備える。ポンプ本体側部分８３は、点検孔の蓋としての点検蓋８３ａを備える。
【００４４】
ホッパ１１は、固形物を吸込口８２ａから吸込口形成部分８２に供給する。固形物は、回転するスクリューロッド８６から力を受けて、又は、相対的に回転するステータ７１及びロータ７２に吸い込まれて、吸込口形成部分８２からポンプ本体側部分８３を通ってポンプ本体７０へ移動する。ポンプ本体７０は固形物を吐出口６５ａへ押し出す。
【００４５】
滑剤供給ライン１０３は、ポンプ本体側部分８３、例えば、点検蓋８３ａに接続される。滑剤注入ポンプ１０１は、圧送ポンプ６０の吸込側としてのポンプ本体側部分８３に滑剤を注入する。注入された滑剤は、固形物とステータ７１の内壁の間、及び、固形物と輸送配管１００の内壁との間に膜を形成する。これにより、固形物とステータ７１の内壁との摩擦抵抗、及び、固形物と輸送配管１００の内壁との摩擦抵抗が低減される。注入された滑剤は、ロータ７２又はスクリューロッド８６により固形物が回転するために、固形物の表面全周に膜を形成する。圧送ポンプ６０の吸込側は、ホッパ１１の出口よりも下流側（ポンプ本体７０側）且つポンプ本体７０よりも上流側（ホッパ１１側）の部分である。この部分には圧送ポンプ６０の吐出圧力が作用しないため、滑剤注入ポンプ１０１の吐出圧力が低くて済む。
【００４６】
また、この部分に滑剤を注入することで滑剤と固形物とが混ざってしまうことが防がれる。ここで、ホッパ１１が固形物をケーシング８１内に押し込む押し込み機を備える場合にホッパ１１に滑剤を注入すると、押し込み機によって固形物と滑剤が混ざってしまう。
【００４７】
本実施形態においては、スクリューを備えないロッドをスクリューロッド８６のかわりに用いることも可能である。
【００４８】
（第２の実施形態の変形例）
図９を参照して、第２の実施形態の変形例に係る固形物圧送装置を説明する。第２の実施形態の変形例に係る固形物圧送装置は、第２の実施形態に係る固形物圧送装置に圧力計１０４及び１０５と、流量計１０６と、流量調整バルブ１０７と、逆止弁１０８と、滑剤流量制御装置１１０とが追加されたものである。圧力計１０４は、輸送配管１００に設けられている。圧力計１０５、流量計１０６、流量調整バルブ１０７、及び逆止弁１０８は、滑剤供給ライン１０３に設けられている。滑剤流量制御装置１１０は、圧送ポンプ６０の吐出圧力と圧送ポンプ６０に注入される滑剤の目標流量とを対応付けたテーブル１１１を備える。圧力計１０５は、滑剤注入ポンプ１０１の吐出圧力を検出する。滑剤注入ポンプ１０１の吐出圧力は、工程管理のために利用される。
【００４９】
圧力計１０４は、圧送ポンプ６０の吐出圧力を検出して検出吐出圧力として滑剤流量制御装置１１０に出力する。流量計１０６は、圧送ポンプ６０に注入される滑剤の流量を検出して検出流量として滑剤流量制御装置１１０に出力する。滑剤流量制御装置１１０は、検出吐出圧力及びテーブル１１１に基づいて検出吐出圧力に対応する滑剤の目標流量を取得する。滑剤流量制御装置１１０は、滑剤の検出流量と目標流量とが一致するように流量調整バルブ１０７を制御する。このように、圧送ポンプ６０の吐出圧力に基づいて滑剤の流量が制御される。
【００５０】
圧送ポンプ６０の吐出圧力に基づいて滑剤の流量を制御することで、固形物と輸送配管１００の内壁との摩擦抵抗を低減しながら滑剤の注入量を最小限に抑えることができる。したがって、滑剤注入による固形物の水分増加が抑制される。
【００５１】
滑剤流量制御装置１１０は、圧送ポンプ６０の吐出圧力に基づく滑剤の流量制御のかわりに、圧送ポンプ６０の吐出圧力に基づく滑剤ポンプ１０１のオンオフ制御を実行してもよい。この場合、滑剤流量制御装置１１０は、圧力計１０４が出力する検出吐出圧力が設定圧力上限値に達したら滑剤ポンプ１０１の運転を開始し、圧力計１０４が出力する検出吐出圧力が設定圧力上限値より低い設定圧力下限値まで下がったら滑剤ポンプ１０１の運転を停止する。
【００５２】
圧力計１０４及び１０５と、流量計１０６と、流量調整バルブ１０７と、逆止弁１０８と、滑剤流量制御装置１１０とを第１の実施形態に係る固形物圧送装置及び第１の実施形態の変形例に係る固形物圧送装置に適用してもよい。また、オペレータが滑剤流量制御装置１１０のかわりに圧送ポンプ２０又は６０の吐出圧力に基づく滑剤の流量の制御を実行してもよい。
【符号の説明】
【００５３】
１０、１１…ホッパ
１２…ゲートバルブ
１５…環状流路
２０…圧送ポンプ（ピストンポンプ）
２１…吐出口
２２、２３…搬送ユニット
２５…前室
２５ａ…流路
３０…搬送シリンダ
３１…搬送ピストン
３２…搬送ピストンアクチュエータ
４０…吸込バルブ室
４１…バルブ
４２…バルブアクチュエータ
４３…バルブシート
４４…中間板
４４ａ…吸込口
４４ｂ…輸送管
４４ｃ…環状流路
５０…吐出バルブ室
５０ａ…接続口
５１…バルブ
５２…バルブアクチュエータ
５３…バルブシート
６０…圧送ポンプ（モーノポンプ）
６５…エンドスタッド
６５ａ…吐出口
７０…ポンプ本体
７１…ステータ
７１ａ…孔
７２…ロータ
８０…中間部
８１…ケーシング
８２…吸込口形成部分
８２ａ…吸込口
８３…ポンプ本体側部分
８３ａ…点検蓋
８５…軸受部
８６…スクリューロッド（回転伝達部材）
８７、８８…ジョイント
８９…ドライブシャフト
９０…駆動装置
１００…輸送配管
１０１…滑剤注入ポンプ
１０２…滑剤タンク
１０３…滑剤供給ライン
１０４、１０５…圧力計
１０６…流量計
１０７…流量調整バルブ
１０８…逆止弁
１１０…滑剤流量制御装置
１１１…テーブル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、汚泥や排土のような間隙水を含む固形物をパイプ輸送する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、汚泥や排土のような流動性が低い物質を輸送ポンプ及び輸送パイプを用いてパイプ輸送する技術を開示している。輸送パイプは、輸送ポンプの吐出部から目的地まで延びている。輸送物と輸送パイプ内壁との摩擦抵抗を低減するために、滑剤注入ポンプが、輸送パイプの適宜の一個所又は複数の個所に水、油、又は高分子潤滑剤のような滑剤を注入する。
【０００３】
このように輸送ポンプの吐出側に滑剤を注入する場合、吐出圧力の高い滑剤注入ポンプが必要である。したがって、滑剤注入のための設備費が高額になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特公平６−１２１６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、滑剤注入のための設備費が低減される固形物圧送装置及び固形物圧送方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以下に、（発明を実施するための形態）で使用される番号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号は、（特許請求の範囲）の記載と（発明を実施するための形態）との対応関係を明らかにするために付加されたものである。ただし、それらの番号を、（特許請求の範囲）に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
【０００７】
本発明による固形物圧送装置は、固形物を輸送配管（１００）へ吐出する圧送ポンプ（２０、６０）と、前記圧送ポンプの吸込側（４４ａ、２５、８３、８３ａ）に滑剤を注入する滑剤注入ポンプ（１０１）とを具備する。
【０００８】
前記固形物は、ホッパ（１０）から前記圧送ポンプに供給される。前記圧送ポンプは、 搬送シリンダ（３０）と、前記搬送シリンダ内を往復する搬送ピストン（３１）と、前記搬送シリンダに接続された吸込バルブ室（４０）と、前記吸込バルブ室と前記ホッパの間に設けられた中間板（４４）と、前記中間板に形成された吸込口（４４ａ）を開閉する吸込バルブ（４１）と、前記吸込バルブ室と前記輸送配管の間に設けられた吐出バルブ室（５０）と、前記吸込バルブ室と前記吐出バルブ室の間の接続口（５０ａ）を開閉する吐出バルブ（５１）とを備える。前記滑剤注入ポンプは、前記吸込口に前記滑剤を注入する。
【０００９】
前記中間板は、前記吸込口の周囲を囲む輸送管（４４ｂ）と、前記輸送管の周囲に設けられた環状流路（４４ｃ）とを備える。前記滑剤注入ポンプは、前記環状流路を介して前記輸送管の側端の全周から前記吸込口に前記滑剤を供給する。
【００１０】
前記圧送ポンプは、搬送シリンダ（３０）と、前記搬送シリンダ内を往復する搬送ピストン（３１）と、前記搬送シリンダに接続された吸込バルブ室（４０）と、前記固形物がホッパ（１０）から供給される前室（２５）と、前記吸込バルブ室と前記前室の間に設けられた中間板（４４）と、前記中間板に形成された吸込口（４４ａ）を開閉する吸込バルブ（４１）と、前記吸込バルブ室と前記輸送配管の間に設けられた吐出バルブ室（５０）と、前記吸込バルブ室と前記吐出バルブ室の間の接続口（５０ａ）を開閉する吐出バルブ（５１）とを備える。前記滑剤注入ポンプは、前記前室に前記滑剤を注入する。
【００１１】
固形物圧送装置は、前記前室の周囲に設けられた環状流路（１５）と、前記前室と前記環状流路を連通する複数流路（２５ａ）とを更に具備する。前記複数流路は前記前室の周方向に沿って配置される。前記滑剤注入ポンプは、前記環状流路に前記滑剤を供給する。
【００１２】
前記固形物は、ホッパ（１１）から前記圧送ポンプに供給される。前記圧送ポンプはモーノポンプ（６０）である。前記モーノポンプは、ポンプ本体（７０）と、駆動装置（９０）と、前記ポンプ本体と前記駆動装置との間に設けられた中間部（８０）とを備える。前記ポンプ本体は、ステータ（７１）と、前記ステータに形成された孔（７１ａ）の中で回転するロータ（７２）とを備える。前記中間部は、前記駆動装置から前記ロータに回転動力を伝達する回転伝達部材（８６）と、前記回転伝達部材を収容するケーシング（８１）とを備える。前記ケーシングは、前記ホッパに接続された第１部分（８２）と、前記第１部分と前記ポンプ本体の間の第２部分（８３、８３ａ）とを備える。前記滑剤注入ポンプは、前記第２部分に前記滑剤を注入する。
【００１３】
固形物圧送装置は、前記圧送ポンプの吐出圧力を検出する圧力計（１０４）と、前記滑剤注入ポンプと前記吸込側とを接続する滑剤供給ライン（１０３）と、前記滑剤供給ラインに設けられた流量調整バルブ（１０７）と、前記吐出圧力に基づいて前記流量調整バルブを制御する制御装置（１１０）とを更に具備する。
【００１４】
本発明による固形物圧送方法は、圧送ポンプ（２０、６０）が固形物を輸送配管（１００）へ吐出するステップと、前記圧送ポンプの吸込側（４４ａ、２５、８３、８３ａ）に滑剤を注入するステップとを具備する。
【００１５】
固形物圧送方法は、前記固形物をホッパ（１０）から前記圧送ポンプに供給するステップを更に具備する。前記圧送ポンプは、搬送シリンダ（３０）と、前記搬送シリンダ内を往復するピストン（３１）と、前記搬送シリンダに接続された吸込バルブ室（４０）と、前記吸込バルブ室と前記ホッパの間に設けられた中間板（４４）と、前記中間板に形成された吸込口（４４ａ）を開閉する吸込バルブ（４１）と、前記吸込バルブ室と前記輸送配管の間に設けられた吐出バルブ室（５０）と、前記吸込バルブ室と前記吐出バルブ室の間の接続口（５０ａ）を開閉する吐出バルブ（５１）とを備える。前記滑剤を注入する前記ステップにおいて、前記吸込口に前記滑剤を注入する。
【００１６】
前記中間板は、前記吸込口の周囲を囲む輸送管（４４ｂ）と、前記輸送管の周囲に設けられた環状流路（４４ｃ）とを備える。前記滑剤を注入する前記ステップは、前記環状流路を介して前記輸送管の側端の全周から前記吸込口に滑剤を供給するステップを含む。
【００１７】
固形物圧送方法は、前記固形物をホッパ（１０）から前記圧送ポンプに供給するステップを更に具備する。前記圧送ポンプは、搬送シリンダ（３０）と、前記搬送シリンダ内を往復する搬送ピストン（３１）と、前記搬送シリンダに接続された吸込バルブ室（４０）と、前記ホッパと前記吸込バルブ室の間に設けられた前室（２５）と、前記吸込バルブ室と前記前室の間に設けられた中間板（４４）と、前記中間板に形成された吸込口（４４ａ）を開閉する吸込バルブ（４１）と、前記吸込バルブ室と前記輸送配管の間に設けられた吐出バルブ室（５０）と、前記吸込バルブ室と前記吐出バルブ室の間の接続口（５０ａ）を開閉する吐出バルブ（５１）とを備える。前記滑剤を注入する前記ステップにおいて、前記前室に前記滑剤を注入する。
【００１８】
前記前室の周囲に環状流路（１５）が設けられる。前記前室と前記環状流路を連通する複数流路（２５ａ）が設けられる。前記複数流路は前記前室の周方向に沿って配置される。 前記滑剤を注入する前記ステップは、前記環状流路に滑剤を供給するステップを含む。
【００１９】
固形物圧送方法は、前記固形物をホッパ（１１）から前記圧送ポンプに供給するステップを更に具備する。前記圧送ポンプはモーノポンプ（６０）である。前記モーノポンプは、ポンプ本体（７０）と、駆動装置（９０）と、前記ポンプ本体と前記駆動装置との間に設けられた中間部（８０）とを備える。前記ポンプ本体は、ステータ（７１）と、前記ステータに形成された孔（７１ａ）の中で回転するロータ（７２）とを備える。前記中間部は、前記駆動装置から前記ロータに回転動力を伝達する回転伝達部材（８６）と、前記回転伝達部材を収容するケーシング（８１）とを備える。前記ケーシングは、前記ホッパに接続された第１部分（８２）と、前記第１部分と前記ポンプ本体との間の第２部分（８３、８３ａ）とを備える。前記滑剤を注入する前記ステップにおいて、前記第２部分に滑剤を注入する。
【００２０】
固形物圧送方法は、前記圧送ポンプの吐出圧力を検出すステップを更に具備する。前記滑剤を注入する前記ステップにおいて、前記吐出圧力に基づいて前記滑剤の流量を制御する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、滑剤注入のための設備費が低減される固形物圧送装置及び固形物圧送方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態に係る固形物圧送装置の概略図である。
【図２】図２は、第１の実施形態に係る圧送ポンプ（ピストンポンプ）の側面図である。
【図３】図３は、第１の実施形態に係る圧送ポンプの正面図である。
【図４】図４は、第１の実施形態に係る圧送ポンプの部分断面上面図である。
【図５】図５は、第１の実施形態に係る圧送ポンプが備える中間板のＡ−Ａ断面図である。
【図６】図６は、第１の実施形態の変形例に係る圧送ポンプが備える前室のＢ−Ｂ断面図である。
【図７】図７は、本発明の第２の実施形態に係る圧送ポンプ（モーノポンプ）の側面図である。
【図８】図８は、第２の実施形態に係る圧送ポンプの部分断面側面図である。
【図９】図９は、第２の実施形態の変形例に係る固形物圧送装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
添付図面を参照して、本発明による固形物圧送装置及び固形物圧送方法を実施するための形態を以下に説明する。
【００２４】
（第１の実施形態）
図１を参照して、本発明の第１の実施形態に係る固形物圧送装置を説明する。本実施形態に係る固形物圧送装置は、ホッパ１０と、圧送ポンプ２０と、輸送配管１００と、滑剤注入ポンプ１０１と、滑剤タンク１０２と、滑剤供給ライン１０３を備える。輸送配管１００は、圧送ポンプ２０から目的地に延びている。滑剤タンク１０２は、液体の滑剤を貯える。滑剤は、例えば、水、又は高分子滑剤を含む水である。滑剤供給ライン１０３は、滑剤注入ポンプ１０１と圧送ポンプ２０の吸込側（負圧部分）とを接続する。
【００２５】
固形物圧送装置は、汚泥や排土のような間隙水を含む固形物を、汚泥焼却設備のような目的地へパイプ輸送する。汚泥は、例えば、下水汚泥や食品工場排水汚泥である。ホッパ１０は、間隙水を含む固形物を圧送ポンプ２０に供給する。圧送ポンプ２０は、固形物を輸送配管１００へ吐出する。固形物は、圧送ポンプ２０の吐出圧力により輸送配管１００内を目的地へ移動する。滑剤注入ポンプ１０１は、圧送ポンプ２０の吸込側に滑剤を注入する。これにより、固形物と輸送配管１００内壁との間に滑剤の膜が形成され、固形物と輸送配管１００の内壁との摩擦抵抗が低減される。
【００２６】
圧送ポンプ２０の吸込側においては圧送ポンプ２０の吐出圧力が作用しないため、滑剤注入ポンプ１０１の吐出圧力は高くなくてもよい。したがって、滑剤注入のための設備費が低減される。
【００２７】
図２は、圧送ポンプ２０の側面図である。圧送ポンプ２０は、ピストンポンプである。圧送ポンプ２０は、吐出口２１と、搬送ユニット２２及び２３と、前室２５を備える。前室２５は、ゲートバルブ１２を介してホッパ１０に接続される。吐出口２１は、輸送配管１００に接続される。
【００２８】
図３は、圧送ポンプ２０の正面図である。
【００２９】
図４は、圧送ポンプ２０の部分断面上面図である。搬送ユニット２２は、搬送シリンダ３０と、搬送ピストン３１と、搬送ピストンアクチュエータ３２と、吸込バルブ室４０と、バルブ４１と、バルブアクチュエータ４２と、バルブシート４３と、バルブシート４３の抑え板としての中間板４４と、吐出バルブ室５０と、バルブ５１と、バルブアクチュエータ５２と、バルブシート５３を備える。搬送ピストン３１は、搬送ピストンアクチュエータ３２に駆動されて搬送シリンダ３０内を搬送シリンダ３０の中心軸に沿って往復する。吸込バルブ室４０及び吐出バルブ室５０は、搬送シリンダ３０の中心軸の延長上に配置されている。吸込バルブ室４０は、吐出バルブ室５０と搬送シリンダ３０の間に配置される。吸込バルブ室４０は、搬送シリンダ３０に接続される。吸込バルブ室４０は、吐出バルブ室５０を介して吐出口２１に接続される。すなわち、吐出バルブ室５０は、吸込バルブ室４０と輸送配管１００の間に設けられている。吸込バルブ室４０は前室２５を介してホッパ１０に接続されている。中間板４４は、吸込バルブ室４０と前室２５の間に設けられている。すなわち、中間板４４は、吸込バルブ室４０とホッパ１０の間に設けられている。中間板４４には、吸込バルブ室４０と前室２５とを連通する吸込口４４ａが形成されている。バルブシート４３は、吸込口４４ａの吸込バルブ室４０側に配置されている。バルブ４１は、バルブアクチュエータ４２によって駆動されて吸込口４４ａを開閉する。吸込バルブ室４０と吐出バルブ室５０の間の接続口５０ａの吐出バルブ室５０側にバルブシート５３が配置される。バルブ５１は、バルブアクチュエータ５２によって駆動されて接続口５０ａを開閉する。接続口５０ａは搬送シリンダ３０の中心軸の延長上に配置されているが、吸込口４４ａは搬送シリンダ３０の中心軸の延長上に配置されていない。
【００３０】
ホッパ１０から固形物が前室２５に供給される。搬送ユニット２２は、前室２５から固形物を吸い込んで吐出口２１へ押し出す。搬送ユニット２２が固形物を吸い込むとき、バルブ４１が吸込口４４ａを開き、且つ、バルブ５１が接続口５０ａを閉じた状態で、搬送ピストン３１が吸込バルブ室４０から後退する。搬送ユニット２２が固形物を押し出すとき、バルブ４１が吸込口４４ａを閉じ、且つ、バルブ５１が接続口５０ａを開いた状態で、搬送ピストン３１が吸込バルブ室４０に向かって前進する。
【００３１】
搬送ユニット２３は、搬送ユニット２２と同様に構成されており、搬送ユニット２２と同様に動作する。ただし、搬送ユニット２２が前室２５から固形物を吸い込むときに搬送ユニット２３が固形物を吐出口２１へ押し出し、搬送ユニット２２が固形物を吐出口２１へ押し出すときに搬送ユニット２３が前室２５から固形物を吸い込む。
【００３２】
滑剤注入ポンプ１０１が滑剤を注入する圧送ポンプ２０の吸込側は、ホッパ１０の出口よりも下流側（吸込バルブ室４０側）且つバルブシート４３よりも上流側（ホッパ１０側）の部分である。この部分には圧送ポンプ２０の吐出圧力が作用しないため、滑剤注入ポンプ１０１の吐出圧力が低くて済む。
【００３３】
また、この部分に滑剤を注入することで滑剤と固形物とが混ざってしまうことが防がれる。ここで、ホッパ１０が固形物を前室２５に押し込む押し込み機を備える場合にホッパ１０に滑剤を注入すると、押し込み機によって固形物と滑剤が混ざってしまう。
【００３４】
図５を参照して、滑剤注入ポンプ１０１が吸込口４４ａに滑剤を注入する場合の中間板４４の構造を説明する。中間板４４は、吸込口４４ａの周囲を囲む輸送管４４ｂと、輸送管４４ｂの周囲を囲む環状流路４４ｃを備える。環状流路４４ｃは、吸込口４４ａの周囲を囲んでいる。滑剤供給ライン１０３は、滑剤注入ポンプ１０１と環状流路４４ｃを接続する。滑剤注入ポンプ１０１が環状流路４４ｃに滑剤を四方向から供給することで、輸送管４４ｂの側端の全周から吸込口４４ａに滑剤が注入される。吸込口４４ａは、輸送配管１００に近いため、固形物と輸送配管１００の内壁との間に膜を形成するための滑剤の注入ポイントとして好適である。
【００３５】
本実施形態においては、一台の滑剤注入ポンプ１０１が搬送ユニット２２の吸込口４４ａ及び搬送ユニット２３の吸込口４４ａに滑剤を注入してもよく、二台の滑剤注入ポンプ１０１がそれぞれ搬送ユニット２２の吸込口４４ａ及び搬送ユニット２３の吸込口４４ａに滑剤を注入してもよい。
【００３６】
また、上記説明では圧送ポンプ２０は搬送ユニット２２及び搬送ユニット２３を備えるダブルピストンタイプであるが、圧送ポンプ２０は搬送ユニット２２及び搬送ユニット２３の片方だけを備えるシングルピストンタイプであってもよい。
【００３７】
（第１の実施形態の変形例）
第１の実施形態の変形例に係る固形物圧送装置を説明する。第１の実施形態の変形例に係る固形物圧送装置は、吸込口４４ａのかわりに前室２５に滑剤が注入される点を除いて、上述の固形物圧送装置と同様である。
【００３８】
図６を参照して、前室２５の周囲に環状流路１５が設けられ、前室２５と環状流路１５を連通する複数の流路２５ａが設けられる。複数の流路２５ａは前室２５の周方向に沿って配置される。滑剤供給ライン１０３は、滑剤注入ポンプ１０１と環状流路１５を接続する。滑剤注入ポンプ１０１が環状流路１５に滑剤を供給することで、前室２５の周囲全体から滑剤が注入される。
【００３９】
（第２の実施形態）
図７を参照して、本発明の第２の実施形態に係る固形物圧送装置を説明する。本実施形態に係る固形物圧送装置は、ホッパ１０及び圧送ポンプ２０がホッパ１１及び圧送ポンプ６０でそれぞれ置き換えられている点を除いて、第１の実施形態に係る固形物圧送装置と同様である。
【００４０】
ホッパ１１は、間隙水を含む固形物を圧送ポンプ６０に供給する。圧送ポンプ６０は固形物を輸送配管１００へ吐出する。固形物は、圧送ポンプ６０の吐出圧力により輸送配管１００内を目的地へ移動する。滑剤注入ポンプ１０１は、圧送ポンプ６０の吸込側（負圧部分）に滑剤を注入する。これにより、固形物と輸送配管１００内壁との間に滑剤の膜が形成され、固形物と輸送配管１００の内壁との摩擦抵抗が低減される。
【００４１】
圧送ポンプ６０の吸込側においては圧送ポンプ６０の吐出圧力が作用しないため、滑剤注入ポンプ１０１の吐出圧力は高くなくてもよい。したがって、滑剤注入のための設備費が低減される。
【００４２】
圧送ポンプ６０は、モーノポンプ（一軸偏心ポンプ）である。圧送ポンプ６０は、エンドスタッド６５と、ポンプ本体７０と、中間部８０と、駆動装置９０を備える。エンドスタッド６５と、ポンプ本体７０と、中間部８０と、駆動装置９０は、この順番に並んでいる。中間部８０は、ポンプ本体７０と駆動装置９０との間に設けられる。ホッパ１１は、固形物を中間部８０に供給する。エンドスタッド６５は、一方の端部がポンプ本体７０に接合され、他方の端部に圧送ポンプ６０の吐出口６５ａが形成されている。吐出口６５ａは輸送配管１００に接続される。
【００４３】
図８を参照して、ポンプ本体７０は、ステータ７１と、ロータ７２とを備える。ロータ７２は、孔７１ａの中に配置される。ロータ７２及び孔７１ａは、それぞれねじれた形状を有している。中間部８０は、駆動装置９０の出力軸に接続されるドライブシャフト８９と、ドライブシャフト８９を回転可能に支持する軸受部８５と、スクリューロッド８６と、ジョイント８７及び８８と、筒状のケーシング８１とを備える。スクリューロッド８６は、一端がジョイント８７を介してロータ７２に接続され、他端がジョイント８８を介してドライブシャフト８９に接続される。ケーシング８１は、スクリューロッド８６、ジョイント８７、及びジョイント８８を収容する。駆動装置９０は、スクリューロッド８６を介してロータ７２を回転させる。すなわち、スクリューロッド８６は駆動装置９０からロータ７２に回転動力を伝達する回転伝達部材である。ロータ７２は、駆動装置９０に駆動されて孔７１ａの中で回転する。ケーシング８１は、吸込口８２ａが形成された吸込口形成部分８２と、吸込口形成部分８２とポンプ本体７０の間のポンプ本体側部分８３を備える。ポンプ本体側部分８３は、点検孔の蓋としての点検蓋８３ａを備える。
【００４４】
ホッパ１１は、固形物を吸込口８２ａから吸込口形成部分８２に供給する。固形物は、回転するスクリューロッド８６から力を受けて、又は、相対的に回転するステータ７１及びロータ７２に吸い込まれて、吸込口形成部分８２からポンプ本体側部分８３を通ってポンプ本体７０へ移動する。ポンプ本体７０は固形物を吐出口６５ａへ押し出す。
【００４５】
滑剤供給ライン１０３は、ポンプ本体側部分８３、例えば、点検蓋８３ａに接続される。滑剤注入ポンプ１０１は、圧送ポンプ６０の吸込側としてのポンプ本体側部分８３に滑剤を注入する。注入された滑剤は、固形物とステータ７１の内壁の間、及び、固形物と輸送配管１００の内壁との間に膜を形成する。これにより、固形物とステータ７１の内壁との摩擦抵抗、及び、固形物と輸送配管１００の内壁との摩擦抵抗が低減される。注入された滑剤は、ロータ７２又はスクリューロッド８６により固形物が回転するために、固形物の表面全周に膜を形成する。圧送ポンプ６０の吸込側は、ホッパ１１の出口よりも下流側（ポンプ本体７０側）且つポンプ本体７０よりも上流側（ホッパ１１側）の部分である。この部分には圧送ポンプ６０の吐出圧力が作用しないため、滑剤注入ポンプ１０１の吐出圧力が低くて済む。
【００４６】
また、この部分に滑剤を注入することで滑剤と固形物とが混ざってしまうことが防がれる。ここで、ホッパ１１が固形物をケーシング８１内に押し込む押し込み機を備える場合にホッパ１１に滑剤を注入すると、押し込み機によって固形物と滑剤が混ざってしまう。
【００４７】
本実施形態においては、スクリューを備えないロッドをスクリューロッド８６のかわりに用いることも可能である。
【００４８】
（第２の実施形態の変形例）
図９を参照して、第２の実施形態の変形例に係る固形物圧送装置を説明する。第２の実施形態の変形例に係る固形物圧送装置は、第２の実施形態に係る固形物圧送装置に圧力計１０４及び１０５と、流量計１０６と、流量調整バルブ１０７と、逆止弁１０８と、滑剤流量制御装置１１０とが追加されたものである。圧力計１０４は、輸送配管１００に設けられている。圧力計１０５、流量計１０６、流量調整バルブ１０７、及び逆止弁１０８は、滑剤供給ライン１０３に設けられている。滑剤流量制御装置１１０は、圧送ポンプ６０の吐出圧力と圧送ポンプ６０に注入される滑剤の目標流量とを対応付けたテーブル１１１を備える。圧力計１０５は、滑剤注入ポンプ１０１の吐出圧力を検出する。滑剤注入ポンプ１０１の吐出圧力は、工程管理のために利用される。
【００４９】
圧力計１０４は、圧送ポンプ６０の吐出圧力を検出して検出吐出圧力として滑剤流量制御装置１１０に出力する。流量計１０６は、圧送ポンプ６０に注入される滑剤の流量を検出して検出流量として滑剤流量制御装置１１０に出力する。滑剤流量制御装置１１０は、検出吐出圧力及びテーブル１１１に基づいて検出吐出圧力に対応する滑剤の目標流量を取得する。滑剤流量制御装置１１０は、滑剤の検出流量と目標流量とが一致するように流量調整バルブ１０７を制御する。このように、圧送ポンプ６０の吐出圧力に基づいて滑剤の流量が制御される。
【００５０】
圧送ポンプ６０の吐出圧力に基づいて滑剤の流量を制御することで、固形物と輸送配管１００の内壁との摩擦抵抗を低減しながら滑剤の注入量を最小限に抑えることができる。したがって、滑剤注入による固形物の水分増加が抑制される。
【００５１】
滑剤流量制御装置１１０は、圧送ポンプ６０の吐出圧力に基づく滑剤の流量制御のかわりに、圧送ポンプ６０の吐出圧力に基づく滑剤ポンプ１０１のオンオフ制御を実行してもよい。この場合、滑剤流量制御装置１１０は、圧力計１０４が出力する検出吐出圧力が設定圧力上限値に達したら滑剤ポンプ１０１の運転を開始し、圧力計１０４が出力する検出吐出圧力が設定圧力上限値より低い設定圧力下限値まで下がったら滑剤ポンプ１０１の運転を停止する。
【００５２】
圧力計１０４及び１０５と、流量計１０６と、流量調整バルブ１０７と、逆止弁１０８と、滑剤流量制御装置１１０とを第１の実施形態に係る固形物圧送装置及び第１の実施形態の変形例に係る固形物圧送装置に適用してもよい。また、オペレータが滑剤流量制御装置１１０のかわりに圧送ポンプ２０又は６０の吐出圧力に基づく滑剤の流量の制御を実行してもよい。
【符号の説明】
【００５３】
１０、１１…ホッパ
１２…ゲートバルブ
１５…環状流路
２０…圧送ポンプ（ピストンポンプ）
２１…吐出口
２２、２３…搬送ユニット
２５…前室
２５ａ…流路
３０…搬送シリンダ
３１…搬送ピストン
３２…搬送ピストンアクチュエータ
４０…吸込バルブ室
４１…バルブ
４２…バルブアクチュエータ
４３…バルブシート
４４…中間板
４４ａ…吸込口
４４ｂ…輸送管
４４ｃ…環状流路
５０…吐出バルブ室
５０ａ…接続口
５１…バルブ
５２…バルブアクチュエータ
５３…バルブシート
６０…圧送ポンプ（モーノポンプ）
６５…エンドスタッド
６５ａ…吐出口
７０…ポンプ本体
７１…ステータ
７１ａ…孔
７２…ロータ
８０…中間部
８１…ケーシング
８２…吸込口形成部分
８２ａ…吸込口
８３…ポンプ本体側部分
８３ａ…点検蓋
８５…軸受部
８６…スクリューロッド（回転伝達部材）
８７、８８…ジョイント
８９…ドライブシャフト
９０…駆動装置
１００…輸送配管
１０１…滑剤注入ポンプ
１０２…滑剤タンク
１０３…滑剤供給ライン
１０４、１０５…圧力計
１０６…流量計
１０７…流量調整バルブ
１０８…逆止弁
１１０…滑剤流量制御装置
１１１…テーブル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固形物を輸送配管へ吐出する圧送ポンプと、
前記圧送ポンプの吸込側に滑剤を注入する滑剤注入ポンプと
を具備する
固形物圧送装置。
【請求項２】
前記固形物は、ホッパから前記圧送ポンプに供給され、
前記圧送ポンプは、
搬送シリンダと、
前記搬送シリンダ内を往復する搬送ピストンと、
前記搬送シリンダに接続された吸込バルブ室と、
前記吸込バルブ室と前記ホッパの間に設けられた中間板と、
前記中間板に形成された吸込口を開閉する吸込バルブと、
前記吸込バルブ室と前記輸送配管の間に設けられた吐出バルブ室と、
前記吸込バルブ室と前記吐出バルブ室の間の接続口を開閉する吐出バルブと
を備え、
前記滑剤注入ポンプは、前記吸込口に前記滑剤を注入する
請求項１の固形物圧送装置。
【請求項３】
前記中間板は、
前記吸込口の周囲を囲む輸送管と、
前記輸送管の周囲に設けられた環状流路と
を備え、
前記滑剤注入ポンプは、前記環状流路を介して前記輸送管の側端の全周から前記吸込口に前記滑剤を供給する
請求項２の固形物圧送装置。
【請求項４】
前記圧送ポンプは、
搬送シリンダと、
前記搬送シリンダ内を往復する搬送ピストンと、
前記搬送シリンダに接続された吸込バルブ室と、
前記固形物がホッパから供給される前室と、
前記吸込バルブ室と前記前室の間に設けられた中間板と、
前記中間板に形成された吸込口を開閉する吸込バルブと、
前記吸込バルブ室と前記輸送配管の間に設けられた吐出バルブ室と、
前記吸込バルブ室と前記吐出バルブ室の間の接続口を開閉する吐出バルブと
を備え、
前記滑剤注入ポンプは、前記前室に前記滑剤を注入する
請求項１の固形物圧送装置。
【請求項５】
前記前室の周囲に設けられた環状流路と、
前記前室と前記環状流路を連通する複数流路と
を更に具備し、
前記複数流路は前記前室の周方向に沿って配置され、
前記滑剤注入ポンプは、前記環状流路に前記滑剤を供給する
請求項４の固形物圧送装置。
【請求項６】
前記固形物は、ホッパから前記圧送ポンプに供給され、
前記圧送ポンプはモーノポンプであり、
前記モーノポンプは、
ポンプ本体と、
駆動装置と、
前記ポンプ本体と前記駆動装置との間に設けられた中間部と
を備え、
前記ポンプ本体は、
ステータと、
前記ステータに形成された孔の中で回転するロータと
を備え、
前記中間部は、
前記駆動装置から前記ロータに回転動力を伝達する回転伝達部材と、
前記回転伝達部材を収容するケーシングと
を備え、
前記ケーシングは、
前記ホッパに接続された第１部分と、
前記第１部分と前記ポンプ本体の間の第２部分と
を備え、
前記滑剤注入ポンプは、前記第２部分に前記滑剤を注入する
請求項１の固形物圧送装置。
【請求項７】
前記圧送ポンプの吐出圧力を検出する圧力計と、
前記滑剤注入ポンプと前記吸込側とを接続する滑剤供給ラインと、
前記滑剤供給ラインに設けられた流量調整バルブと、
前記吐出圧力に基づいて前記流量調整バルブを制御する制御装置と
を更に具備する
請求項１乃至６のいずれかに記載の固形物圧送装置。
【請求項８】
圧送ポンプが固形物を輸送配管へ吐出するステップと、
前記圧送ポンプの吸込側に滑剤を注入するステップと
を具備する
固形物圧送方法。
【請求項９】
前記固形物をホッパから前記圧送ポンプに供給するステップを更に具備し、
前記圧送ポンプは、
搬送シリンダと、
前記搬送シリンダ内を往復するピストンと、
前記搬送シリンダに接続された吸込バルブ室と、
前記吸込バルブ室と前記ホッパの間に設けられた中間板と、
前記中間板に形成された吸込口を開閉する吸込バルブと、
前記吸込バルブ室と前記輸送配管の間に設けられた吐出バルブ室と、
前記吸込バルブ室と前記吐出バルブ室の間の接続口を開閉する吐出バルブと
を備え、
前記滑剤を注入する前記ステップにおいて、前記吸込口に前記滑剤を注入する
請求項８の固形物圧送方法。
【請求項１０】
前記中間板は、
前記吸込口の周囲を囲む輸送管と、
前記輸送管の周囲に設けられた環状流路と
を備え、
前記滑剤を注入する前記ステップは、前記環状流路を介して前記輸送管の側端の全周から前記吸込口に滑剤を供給するステップを含む
請求項９の固形物圧送方法。
【請求項１１】
前記固形物をホッパから前記圧送ポンプに供給するステップを更に具備し、
前記圧送ポンプは、
搬送シリンダと、
前記搬送シリンダ内を往復する搬送ピストンと、
前記搬送シリンダに接続された吸込バルブ室と、
前記ホッパと前記吸込バルブ室の間に設けられた前室と、
前記吸込バルブ室と前記前室の間に設けられた中間板と、
前記中間板に形成された吸込口を開閉する吸込バルブと、
前記吸込バルブ室と前記輸送配管の間に設けられた吐出バルブ室と、
前記吸込バルブ室と前記吐出バルブ室の間の接続口を開閉する吐出バルブと
を備え、
前記滑剤を注入する前記ステップにおいて、前記前室に前記滑剤を注入する
請求項８の固形物圧送方法。
【請求項１２】
前記前室の周囲に環状流路が設けられ、
前記前室と前記環状流路を連通する複数流路が設けられ、
前記複数流路は前記前室の周方向に沿って配置され、
前記滑剤を注入する前記ステップは、前記環状流路に滑剤を供給するステップを含む
請求項１１の固形物圧送方法。
【請求項１３】
前記固形物をホッパから前記圧送ポンプに供給するステップを更に具備し、
前記圧送ポンプはモーノポンプであり、
前記モーノポンプは、
ポンプ本体と、
駆動装置と、
前記ポンプ本体と前記駆動装置との間に設けられた中間部と
を備え、
前記ポンプ本体は、
ステータと、
前記ステータに形成された孔の中で回転するロータと
を備え、
前記中間部は、
前記駆動装置から前記ロータに回転動力を伝達する回転伝達部材と、
前記回転伝達部材を収容するケーシングと
を備え、
前記ケーシングは、
前記ホッパに接続された第１部分と、
前記第１部分と前記ポンプ本体との間の第２部分と
を備え、
前記滑剤を注入する前記ステップにおいて、前記第２部分に滑剤を注入する
請求項８の固形物圧送方法。
【請求項１４】
前記圧送ポンプの吐出圧力を検出すステップを更に具備し、
前記滑剤を注入する前記ステップにおいて、前記吐出圧力に基づいて前記滑剤の流量を制御する
請求項８乃至１３のいずれかに記載の固形物圧送方法。
【請求項１】
固形物を輸送配管へ吐出する圧送ポンプと、
前記圧送ポンプの吸込側に滑剤を注入する滑剤注入ポンプと
を具備する
固形物圧送装置。
【請求項２】
前記固形物は、ホッパから前記圧送ポンプに供給され、
前記圧送ポンプは、
搬送シリンダと、
前記搬送シリンダ内を往復する搬送ピストンと、
前記搬送シリンダに接続された吸込バルブ室と、
前記吸込バルブ室と前記ホッパの間に設けられた中間板と、
前記中間板に形成された吸込口を開閉する吸込バルブと、
前記吸込バルブ室と前記輸送配管の間に設けられた吐出バルブ室と、
前記吸込バルブ室と前記吐出バルブ室の間の接続口を開閉する吐出バルブと
を備え、
前記滑剤注入ポンプは、前記吸込口に前記滑剤を注入する
請求項１の固形物圧送装置。
【請求項３】
前記中間板は、
前記吸込口の周囲を囲む輸送管と、
前記輸送管の周囲に設けられた環状流路と
を備え、
前記滑剤注入ポンプは、前記環状流路を介して前記輸送管の側端の全周から前記吸込口に前記滑剤を供給する
請求項２の固形物圧送装置。
【請求項４】
前記圧送ポンプは、
搬送シリンダと、
前記搬送シリンダ内を往復する搬送ピストンと、
前記搬送シリンダに接続された吸込バルブ室と、
前記固形物がホッパから供給される前室と、
前記吸込バルブ室と前記前室の間に設けられた中間板と、
前記中間板に形成された吸込口を開閉する吸込バルブと、
前記吸込バルブ室と前記輸送配管の間に設けられた吐出バルブ室と、
前記吸込バルブ室と前記吐出バルブ室の間の接続口を開閉する吐出バルブと
を備え、
前記滑剤注入ポンプは、前記前室に前記滑剤を注入する
請求項１の固形物圧送装置。
【請求項５】
前記前室の周囲に設けられた環状流路と、
前記前室と前記環状流路を連通する複数流路と
を更に具備し、
前記複数流路は前記前室の周方向に沿って配置され、
前記滑剤注入ポンプは、前記環状流路に前記滑剤を供給する
請求項４の固形物圧送装置。
【請求項６】
前記固形物は、ホッパから前記圧送ポンプに供給され、
前記圧送ポンプはモーノポンプであり、
前記モーノポンプは、
ポンプ本体と、
駆動装置と、
前記ポンプ本体と前記駆動装置との間に設けられた中間部と
を備え、
前記ポンプ本体は、
ステータと、
前記ステータに形成された孔の中で回転するロータと
を備え、
前記中間部は、
前記駆動装置から前記ロータに回転動力を伝達する回転伝達部材と、
前記回転伝達部材を収容するケーシングと
を備え、
前記ケーシングは、
前記ホッパに接続された第１部分と、
前記第１部分と前記ポンプ本体の間の第２部分と
を備え、
前記滑剤注入ポンプは、前記第２部分に前記滑剤を注入する
請求項１の固形物圧送装置。
【請求項７】
前記圧送ポンプの吐出圧力を検出する圧力計と、
前記滑剤注入ポンプと前記吸込側とを接続する滑剤供給ラインと、
前記滑剤供給ラインに設けられた流量調整バルブと、
前記吐出圧力に基づいて前記流量調整バルブを制御する制御装置と
を更に具備する
請求項１乃至６のいずれかに記載の固形物圧送装置。
【請求項８】
圧送ポンプが固形物を輸送配管へ吐出するステップと、
前記圧送ポンプの吸込側に滑剤を注入するステップと
を具備する
固形物圧送方法。
【請求項９】
前記固形物をホッパから前記圧送ポンプに供給するステップを更に具備し、
前記圧送ポンプは、
搬送シリンダと、
前記搬送シリンダ内を往復するピストンと、
前記搬送シリンダに接続された吸込バルブ室と、
前記吸込バルブ室と前記ホッパの間に設けられた中間板と、
前記中間板に形成された吸込口を開閉する吸込バルブと、
前記吸込バルブ室と前記輸送配管の間に設けられた吐出バルブ室と、
前記吸込バルブ室と前記吐出バルブ室の間の接続口を開閉する吐出バルブと
を備え、
前記滑剤を注入する前記ステップにおいて、前記吸込口に前記滑剤を注入する
請求項８の固形物圧送方法。
【請求項１０】
前記中間板は、
前記吸込口の周囲を囲む輸送管と、
前記輸送管の周囲に設けられた環状流路と
を備え、
前記滑剤を注入する前記ステップは、前記環状流路を介して前記輸送管の側端の全周から前記吸込口に滑剤を供給するステップを含む
請求項９の固形物圧送方法。
【請求項１１】
前記固形物をホッパから前記圧送ポンプに供給するステップを更に具備し、
前記圧送ポンプは、
搬送シリンダと、
前記搬送シリンダ内を往復する搬送ピストンと、
前記搬送シリンダに接続された吸込バルブ室と、
前記ホッパと前記吸込バルブ室の間に設けられた前室と、
前記吸込バルブ室と前記前室の間に設けられた中間板と、
前記中間板に形成された吸込口を開閉する吸込バルブと、
前記吸込バルブ室と前記輸送配管の間に設けられた吐出バルブ室と、
前記吸込バルブ室と前記吐出バルブ室の間の接続口を開閉する吐出バルブと
を備え、
前記滑剤を注入する前記ステップにおいて、前記前室に前記滑剤を注入する
請求項８の固形物圧送方法。
【請求項１２】
前記前室の周囲に環状流路が設けられ、
前記前室と前記環状流路を連通する複数流路が設けられ、
前記複数流路は前記前室の周方向に沿って配置され、
前記滑剤を注入する前記ステップは、前記環状流路に滑剤を供給するステップを含む
請求項１１の固形物圧送方法。
【請求項１３】
前記固形物をホッパから前記圧送ポンプに供給するステップを更に具備し、
前記圧送ポンプはモーノポンプであり、
前記モーノポンプは、
ポンプ本体と、
駆動装置と、
前記ポンプ本体と前記駆動装置との間に設けられた中間部と
を備え、
前記ポンプ本体は、
ステータと、
前記ステータに形成された孔の中で回転するロータと
を備え、
前記中間部は、
前記駆動装置から前記ロータに回転動力を伝達する回転伝達部材と、
前記回転伝達部材を収容するケーシングと
を備え、
前記ケーシングは、
前記ホッパに接続された第１部分と、
前記第１部分と前記ポンプ本体との間の第２部分と
を備え、
前記滑剤を注入する前記ステップにおいて、前記第２部分に滑剤を注入する
請求項８の固形物圧送方法。
【請求項１４】
前記圧送ポンプの吐出圧力を検出すステップを更に具備し、
前記滑剤を注入する前記ステップにおいて、前記吐出圧力に基づいて前記滑剤の流量を制御する
請求項８乃至１３のいずれかに記載の固形物圧送方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−２０７６０５（Ｐ２０１１−２０７６０５Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−７８６１１（Ｐ２０１０−７８６１１）
【出願日】平成２２年３月３０日（２０１０．３．３０）
【出願人】（５０１３７０３７０）三菱重工環境・化学エンジニアリング株式会社 (175)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月３０日（２０１０．３．３０）
【出願人】（５０１３７０３７０）三菱重工環境・化学エンジニアリング株式会社 (175)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]