JP2006316651A

JP2006316651A - 圧送装置及び圧送システム

Info

Publication number: JP2006316651A
Application number: JP2005138133A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Hoya; 武司保谷
Original assignee: TOFUKU SHOJI KK
Current assignee: TOFUKU SHOJI KK
Priority date: 2005-05-11
Filing date: 2005-05-11
Publication date: 2006-11-24

Abstract

【課題】空気溜を大量に含む非流動性のスラリーをフィルタープレスへ圧送することを可能にする圧送装置及び圧送システムを提供する。
【解決手段】圧送装置は、内側に圧送室３５を有する圧力容器１と、圧送室３５に収容された被濾過物を加圧するための弾性膜３１とを有している。圧力容器１は、複数の円筒部材を分離可能に継合してなるケーシング２１を有している。継合した円筒部材の間には、微小間隙３８が形成されている。弾性膜３１を膨張させて圧送室３５内のスラリーを加圧すると、該スラリーに含まれる空気は、微小間隙３８を介して外部へ排出される。その結果、圧送室３５内のスラリーから空気を十分に取り除いて、スラリーの全体に対して圧力を確実に伝えることが可能になる。したがって、脱水処理すべきスラリーが空気を大量に含有する場合であっても、十分な圧力でフィルタープレスに打ち込むことができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、フィルタープレスに被濾過物を圧送するための圧送装置に関する。

近年は、様々な有機性の廃水の処理に伴って発生する汚泥の量が、大きく増加する傾向にある。このような汚泥をそのままの状態で廃棄すると、地下水や河川等が著しく汚染される。そこで、環境汚染を防止する観点から、汚泥を固形状の脱水ケーキと濾過液に分離することが試みられている。

分離することによって得られた脱水ケーキについては、たとえば回収して有効に再利用するか、或いは、焼却した上で埋立て処理される。一方、濾過液については、たとえば無害化した上で河川等に放流される。そして、汚泥等の被濾過物を脱水処理するための装置として、図１６に示すようなフィルタープレス（加圧式濾過装置／固液分離装置）が用いられている。

以下、図１６及び図１７に基づいてフィルタープレスについて説明する。
図１６は、一般的なフィルタープレス６０の外観を示す図である。
図１７は、図１６のフィルタープレス６０が備える濾板を示す断面図である。

図１６に示すフィルタープレス６０において、ベース６２の上には、一対のスタンド６３，６４が立設されている。スタンド６３，６４の間には、複数の濾板７１が対向して設けられている。これらの濾板７１は、ガイドレール６５に沿って近接方向および離隔方向にスライド自在に設けられている。各濾板７１は、図１７に示すように、ガイド溝７２及び排液口７３が形成された濾板本体７４を有している。濾板本体７４には、図示するように、汚泥を濾過するための濾布７５が被せてある。

汚泥を濾過する際には、まず、スタンド６４の側に設けた油圧シリンダ６６を利用して、複数の濾板７１を重ね合わせ、さらに該濾板同士を圧締する。次いで、隣接する濾板７１間に形成される濾室７６に対して、供給口６７を介して汚泥を高圧で圧送する。濾室７６に充填された汚泥に対しては供給口６７を介して高圧が加えられるため、濾室内の汚泥は濾布７５によって濾過される。これにより、汚泥は脱水ケーキと濾過液に分離される。

濾布７６を通過した濾過液は、濾板本体７４のガイド溝７２を通って排液口７３に導かれる。排液口７３から排出された濾過液は、シュート６８を介して所定箇所に収容される。一方、濾板７１間の濾室７６に残留した脱水ケーキは、複数の濾板７１を離隔させることによって、濾布７５から剥離され自重により落下する。

次に、図１８に基づいて、上述したフィルタープレスに汚泥を圧送するための従来の圧送装置について説明する。図１８は、従来の圧送装置の圧力容器１００を示す断面図である。

従来の圧送装置の圧力容器１００は、外筒１０１と、該外筒の一端にパッキングを介して取り付けられたエンドプレート１０３と、外筒１０１とエンドプレート１０３との間で挟持された弾性膜１０５と、汚泥を吸入するための吸入口１０７と、該汚泥をフィルタープレス６０へ向けて圧送するための吐出口１０９とを有している。吸入口１０７は、吸入弁及び管路を介して、汚泥を収容したタンクに接続されている。また、吐出口１０９は、吐出弁及び管路を介して、上述したフィルタープレスに接続されている。

圧力容器１００内の密閉空間は、弾性膜１０５によって、駆動流体室１１１と圧送室１１３とに仕切られている。圧送室１１３には、フィルタープレス６０へ向けて圧送される汚泥が流入する。また、駆動流体室１１１には、弾性膜１０５を膨張させるための駆動流体が流入する。なお、駆動流体は、図示しない油圧シリンダの動作に連動して、駆動流体室１１１に流入又は駆動室から流出するようになっている。

油圧シリンダを作動させて駆動流体室１１１に駆動流体を流入させると、弾性膜１０５は膨張し、その結果、圧送室１１３内の被濾過物が吐出口１０９を介してフィルタープレス６０へ向けて送出される。一方、駆動流体室１１１内の駆動流体を流出させると、弾性膜１０５は収縮し、その結果、吸入口１０７を介してスラリータンクから被濾過物が吸引される。

ところで、脱水処理が必要とされる被濾過物には、各種の汚泥・残土等の流動性のあるスラリーの他に、空気を多量に含有しほとんど流動性のないスラリーがある。そのような非流動性スラリーの具体例としては、たとえば、食品工業界において生じる澱粉，オカラ処理物，食パンくず等が挙げられる。

しかしながら、そのような非流動性スラリーをフィルタープレスへ圧送するにあたっては、以下に述べる問題があった。

（１）オカラ等の非流動性スラリーは団塊状の形態を有し、その内部に空気溜を大量に含んでおり、しかも、ほとんど流動性がない。そのため、従来の圧送装置で吸引しても、スラリータンクからはスラリー内の空気だけが流れ込み、肝心のスラリーはタンク内に停滞して圧送装置内にほとんど入ってこない。

（２）また、仮に非流動性スラリーが圧送装置内に吸引されたとしても、吸引されたスラリーを圧送する際に、スラリー内の空気溜が、弾性膜による圧送作用を吸収してしまう。そのため、非流動性スラリーを圧送装置内に吸引できたとしても、該スラリーが圧送装置とフィルタープレスの間に停滞してしまうので、送出したスラリーをフィルタープレス側で十分に脱水することができない。

（３）オカラ等の非流動性スラリーに対し予め多量の水分を加え、さらに、混合，攪拌することによって、当該スラリーに対して流動性を与えることも検討された。しかし、流動性を与えればフィルタープレスへの圧送は可能になるが、含水率が著しく高まるために、フィルタープレスによる脱水効率が低下する。

（４）上記（１）〜（３）の問題点を解決すべく、圧力容器に排気チャンバーを設けることも実施された。しかしながら、オカラ等の非流動性スラリーに含まれる空気量が極めて膨大であるために、排気チャンバーだけでは、十分に空気を排出することができなかった。よって、圧力容器に排気チャンバーを設けただけでは、フィルタープレスに非流動性スラリーを良好に圧送することができなかった。

（５）また、別の観点から上記（１）〜（３）の問題点を解決すべく、圧送装置とフィルタープレスとの間の脱気装置を設けることも検討された。しかしながら、オカラ等の非流動性スラリーの場合は、大量の空気溜が圧力を吸収するために、スラリーを外付けの脱気装置に十分に送り込むことができなかった。

そこで上述した問題点に鑑み、本発明の目的は、空気溜を大量に含む非流動性のスラリーをフィルタープレスへ圧送することを可能にする圧送装置及び圧送システムを提供することにある。

このような目的は、下記（１）〜（１９）記載の本発明によって達成される。

（１）フィルタープレスに被濾過物を圧送するための圧送装置であって、
内側に被濾過物を一時的に収容するための圧送室を有する圧力容器と、
前記圧送室に収容された被濾過物を加圧するための加圧体と、
外部から前記圧送室に被濾過物を流入させるための流入口と、
前記加圧体が加圧方向に作動した際に、前記フィルタープレスへ向けて被濾過物を前記圧送室から吐出するための吐出口と、を有しており、
前記圧力容器には、前記圧送室と外部との間を連通する切れ込みが形成されており、
前記圧送室に収容された被濾過物に含まれる気体は、圧送室内の圧力の上昇に伴って、前記切れ込みを介して外部へ排出されるようになっていることを特徴とする圧送装置。

（２）前記圧力容器は、該圧力容器の内側をメンテナンスするための開口部を有しており、
前記開口部は、取り外し可能に固定された閉塞部材で塞がれていることを特徴とする上記（１）記載の圧送装置。

（３）フィルタープレスに被濾過物を圧送するための圧送装置であって、
内側に被濾過物を一時的に収容するための圧送室を有する圧力容器と、
前記圧送室に収容された被濾過物を加圧するための加圧体と、
外部から前記圧送室に被濾過物を流入させるための流入口と、
前記加圧体が加圧方向に作動した際に、前記フィルタープレスへ向けて被濾過物を前記圧送室から吐出するための吐出口と、を有しており、
前記圧力容器には、前記圧送室に収容された被濾過物に含まれる気体を外部へ排出するための脱気手段が形成されていることを特徴とする圧送装置。

（４）前記圧力容器は、複数の円筒部材を分離可能に継合してなるケーシングを含んでおり、
前記脱気手段は、隣接する円筒部材間の微小間隙から成り、
前記微小間隙は、圧力容器の外部と前記圧送室との間を連通することを特徴とする上記（１）記載の圧送装置。

（５）前記圧力容器の内壁には、継合した前記円筒部材間の継ぎ目に沿って、ノッチが形成されていることを特徴とする上記（４）記載の圧送装置。

（６）前記圧力容器の内壁には、継合した円筒部材の間の継ぎ目に沿って、該継ぎ目を覆うように濾過プレートが配設されていることを特徴とする上記（４）記載の圧送装置。

（７）前記複数の円筒部材は、それぞれフランジを有しており、該フランジを介して継合されていることを特徴とする上記（４）記載の圧送装置。

（８）継合された前記複数の円筒部材は、前記圧送室内の圧力に応じて前記微小間隙の寸法が変化するように、弾性部材を介して固定されていることを特徴とする上記（４）記載の圧送装置。

（９）前記圧力容器は、リング状部材と円筒部材とを分離可能に継合してなるケーシングを含んでおり、
前記脱気手段は、隣接するリング状部材と円筒部材との間の微小間隙から成り、
前記微小間隙は、圧力容器の外部と前記圧送室との間を連通することを特徴とする上記（３）記載の圧送装置。

（１０）前記圧力容器の内壁には、継合した前記リング状部材と円筒部材の間の継ぎ目に沿って、ノッチが形成されていることを特徴とする上記（９）記載の圧送装置。

（１１）前記圧力容器の内壁には、継合した前記リング状部材と円筒部材の間の継ぎ目に沿って、該継ぎ目を覆うように濾過プレートが配設されていることを特徴とする上記（９）記載の圧送装置。

（１２）継合された前記リング状部材と円筒部材は、前記圧送室内の圧力に応じて前記微小間隙の寸法が変化するように、弾性部材を介して固定されていることを特徴とする上記（９）記載の圧送装置。

（１３）前記圧力容器は、ケーシングと、該ケーシングに分離可能に接合されたエンドプレートとを含んでおり、
前記脱気手段は、隣接するケーシングとエンドプレートとの間の微小間隙から成り、
前記微小間隙は、圧力容器の外部と前記圧送室との間を連通することを特徴とする上記（３）記載の圧送装置。

（１４）前記圧力容器の内壁には、継合した前記ケーシングとエンドプレートの間の継ぎ目に沿って、ノッチが形成されていることを特徴とする上記（１３）記載の圧送装置。

（１５）継合された前記ケーシングとエンドプレートは、前記圧送室内の圧力に応じて前記微小間隙の寸法が変化するように、弾性部材を介して固定されていることを特徴とする上記（１３）記載の圧送装置。

（１６）前記圧力容器は、該圧力容器の内側をメンテナンスするための開口部を有しており、
前記開口部は、取り外し可能に固定された閉塞部材で塞がれていることを特徴とする上記（３）記載の圧送装置。

（１７）脱水すべき被濾過物を送給するための送給装置と、該送給装置から送給された前記被濾過物をフィルタープレスに圧送するための圧送装置とから構成される圧送システムであって、
前記送給装置は、
被濾過物を強制的に前記圧送装置へ送り込むための強制送給手段を有しており、
前記圧送装置は、
内側に被濾過物を一時的に収容するための圧送室を有する圧力容器と、
前記圧送室に収容された被濾過物を加圧するための加圧体と、
前記送給装置から強制送給される被濾過物を流入させるための流入口と、
前記加圧体が加圧方向に作動した際に、前記フィルタープレスへ向けて被濾過物を前記圧送室から吐出するための吐出口と、を有しており、
前記圧力容器には、前記圧送室に収容された被濾過物に含まれる気体を外部へ排出するための脱気手段が形成されていることを特徴とする圧送システム。

（１８）前記送給装置はスクリューコンベアから成り、
前記強制送給手段は、前記スクリューコンベアのスクリューからなることを特徴とする上記（１７）記載のシステム。

（１９）前記送給装置は油圧シリンダを有しており、
前記強制送給手段は、前記油圧シリンダに連動するピストンから成ることを特徴とする上記（１７）記載のシステム。

上記（１），（３）記載の圧送装置によれば、圧送室内の圧力の上昇に伴って、圧送室に流入した被濾過物に含まれる気体は、圧力容器に形成された切れ込み（微小間隙／脱気手段）を介して外部へ排出されるようになっている。その結果、圧送室内の被濾過物から空気を十分に取り除いて、被濾過物の全体に対して加圧体による圧力を確実に伝えることが可能になる。したがって、本発明によれば、脱水処理すべき被濾過物が空気を大量に含有する場合であっても、十分な圧力でフィルタープレスに打ち込むことが可能になる。
また、本発明によれば、圧送装置そのものが十分な脱気能力を備えているので、圧送装置とフィルタープレスとの間に脱気装置を別途設ける必要がない。したがって、食品汚泥用の脱水処理施設等を低コストで構築することが可能となる。

上記（２）記載の圧送装置によれば、たとえば、微小間隙に被濾過物が詰まって脱気能力が低下した場合には、ロッド状の洗浄器具を開口部から差し込んで、目詰まり箇所を高圧洗浄することができる。したがって、目詰まりが生じる度にわざわざ圧力容器を分解する必要がないので、微小間隙の目詰まり時の洗浄作業を簡単に行うことができる。

上記（４）記載の圧送装置によれば、隣接する円筒部材間の継ぎ目には、微小間隙が形成されている。そして、この微小間隙を介して、被濾過物内の空気が外部へ排出されるようになっている。よって、加圧体による加圧時に放射方向に移動する空気（被濾過物内の空気）を、効率的に外部へ排出することが可能になる。
また、複数の円筒部材が分離可能に継合されているので、圧力容器を整備し易くなる。たとえば、圧送室内に圧送不可能な物質が詰まった場合には、圧力容器を分解して圧送室内を整備・点検することができる。また、微小間隙に被濾過物が詰まって脱気能力が低下した場合には、圧力容器を分解して目詰まり部を洗浄することができる。

上記（５）記載の圧送装置によれば、加圧体による加圧時に、被濾過物に含まれる空気を外部へ排出し易くなる。

上記（６）記載の圧送装置によれば、隣接する円筒部材間の微小間隙に、被濾過物が詰まることを防止することができる。
また、濾過プレートに被濾過物が詰まって脱気能力が低下した場合には、単に濾過プレートを交換するだけで脱気機能を回復させることができる。よって、圧送装置の整備が簡単である。

上記（７）記載の圧送装置によれば、圧力容器の組立て・分解が簡単になる。したがって、圧力容器内を洗浄する際の圧力容器の分解・組立て作業を迅速に行うことができる。

上記（８）記載の圧送装置によれば、圧送室内に作用する圧力によって脱気能力が変化するので、効率的に被濾過物内の空気を排出することができる。
また、異なる弾性係数の弾性部材（たとえばバネ定数の異なるスプリング）に換えることにより、圧力容器の脱気能力を調整することができる。

上記（９）記載の圧送装置によれば、円筒部材とリング状部材との間の継ぎ目には、微小間隙が形成されている。そして、この微小間隙を介して、被濾過物内の空気が外部へ排出されるようになっている。よって、加圧体による加圧時に放射方向に移動する空気（被濾過物内の空気）を、効率的に外部へ排出することが可能になる。
また、円筒部材とリング状部材とが分離可能に継合されているので、圧力容器を整備し易くなる。たとえば、圧送室内に圧送不可能な物質が詰まった場合には、圧力容器を分解して圧送室内を整備・点検することができる。また、微小間隙に被濾過物が詰まって脱気能力が低下した場合には、圧力容器を分解して目詰まり部を洗浄することができる。

上記（１０）記載の圧送装置によれば、加圧体による加圧時に、被濾過物に含まれる空気を外部へ排出し易くなる。

上記（１１）記載の圧送装置によれば、円筒部材とリング状部材との間の微小間隙に、被濾過物が詰まることを防止することができる。
また、濾過プレートに被濾過物が詰まって脱気能力が低下した場合には、単に濾過プレートを交換するだけで脱気機能を回復させることができる。よって、圧送装置の整備が簡単である。

上記（１２）記載の圧送装置によれば、圧送室内に作用する圧力によって脱気能力が変化するので、効率的に被濾過物内の空気を排出することができる。

上記（１３）記載の圧送装置によれば、ケーシングとエンドプレートとの間の接合箇所には、微小間隙が形成されている。そして、この微小間隙を介して、被濾過物内の空気が外部へ排出されるようになっている。よって、加圧体による加圧時に放射方向に移動する空気（被濾過物内の空気）を、効率的に外部へ排出することが可能になる。
また、ケーシングとエンドプレートとが分離可能に接合されているので、圧力容器を整備し易くなる。たとえば、圧送室内に圧送不可能な物質が詰まった場合には、圧力容器を分解して圧送室内を整備・点検することができる。また、微小間隙に被濾過物が詰まって脱気能力が低下した場合には、圧力容器を分解して目詰まり部を洗浄することができる。

上記（１４）記載の圧送装置によれば、加圧体による加圧時に、被濾過物に含まれる空気を外部へ排出し易くなる。

上記（１５）記載の圧送装置によれば、圧送室内に作用する圧力によって脱気能力が変化するので、効率的に被濾過物内の空気を排出することができる。

上記（１６）記載の圧送装置によれば、たとえば、微小間隙に被濾過物が詰まって脱気能力が低下した場合には、ロッド状の洗浄器具を開口部から差し込んで、目詰まり箇所を高圧洗浄することができる。したがって、目詰まりが生じる度にわざわざ圧力容器を分解する必要がないので、微小間隙の目詰まり時の洗浄作業を簡単に行うことができる。

上記（１７）記載の圧送システムによれば、送給装置を利用して、被濾過物を圧送措置の圧送室内へ強制的に押し込むようになっている。したがって、被濾過物の性状にかかわらず、圧送装置に被濾過物を確実に送り込むことが可能になる。
また、圧送装置は脱気機能を有しているので、送給装置によって押し込まれた被濾過物が大量の空気を含有する場合であっても、所期の圧力で確実にフィルタープレスへ打ち込むことができる。

上記（１８），（１９）記載の圧送システムによれば、圧送装置の圧送室へ被濾過物を確実に押し込むことができる。

以下、添付図面に基づいて、本発明の実施形態について詳細に説明する。

〈圧送システムの構成〉
まず最初に、図１及び図２に基づいて、本発明の圧送システムの概略構成を説明する。
図１は、第１実施形態に係る圧送システムの構成を示す図である。
図２は、第２実施形態に係る圧送システムの構成を示す図である。

図１に示す本発明の圧送システム５０は、スクリューコンベアから成る送給装置５１と、スラリーポンプから成る圧送装置５２とから構成されている。送給装置５１は、スラリータンク５３から送られる被濾過物（スラリー）を、圧送装置５２へ送給する役割を担っている。また、圧送装置５２は、送給装置５１によって送給された被濾過物を、所定の圧力でフィルタープレス６０に圧送する役割を担っている。

圧送可能な被濾過物の種類は特に限定されず、その具体例としては、たとえば浚渫泥、工場廃水、各種汚泥等が挙げられる。汚泥の種類は特に限定されず、有機汚泥及び無機汚泥のいずれであってもよい。有機汚泥の具体例としては、たとえば下水汚泥，食品残渣汚泥，し尿汚泥等が挙げられる。また、無機汚泥の具体例としては、たとえば土木工事現場，浄水場，鉱山，金属メッキ工場等で発生する無機物のみを含有する汚泥が挙げられる。

送給装置５１は、ケーシング８１と、該ケーシング内に設けられたスクリュー（強制送給手段）８２と、該スクリューを回転させるためのモータ８３とを有している。スラリータンク５３から送られた被濾過物は、ホッパー８４を介してケーシング８１内に投入され、回転するスクリュー８２によって強制的に圧送装置５２へ向けて送出される。

圧送装置５２は、２台の圧力容器１と、管路を介して圧力容器１に接続された往復シリンダ９１と、該往復シリンダのピストン９２を駆動するための油圧シリンダ９３とを有している。往復シリンダ９１の内部は駆動流体（たとえば油）で満たされており、ピストン９２で２区画に仕切られている。

圧送装置５２の各圧力容器１は、管路を介して往復シリンダ９１に接続された駆動流体室３６と、送給装置５１から強制送給される被濾過物を圧力容器内に流入させるための流入口２７と、流入した被濾過物を一時的に収容するための圧送室３５と、該圧送室に収容された被濾過物を加圧するための弾性膜（加圧体）３１と、被濾過物を圧送室３５から吐出させるための吐出口２８とを有している。

油圧シリンダ９３を作動させてピストン９２を移動させることにより、駆動流体が駆動流体室３６と往復シリンダ９１との間で移動し、その結果、２つの圧力容器の弾性膜３１が交互に膨張する。したがって、いずれか一方の圧力容器からは被濾過物が圧送されるので、圧送装置５２からは被濾過物が連続的に圧送される。

圧送システム５０の送給装置は、図２に示すように構成されてもよい。図２において、送給装置５５は、ケーシング８５と、該ケーシング内に摺動可能に収容されたピストン（強制送給手段）８６と、該ピストンを摺動させるための油圧シリンダ８７とを有している。スラリータンク５３から送られた被濾過物は、ホッパー８４を介してケーシング８５内に投入され、油圧シリンダ８７に連動して往復運動するピストン８６によって強制的に圧送装置５２へ向けて送出される。

〈圧力容器の第１実施形態〉
次に、図３〜図８に基づいて、第１実施形態に係る圧力容器１の構成を詳細に説明する。
図３は、第１実施形態に係る圧力容器１を示す断面図である。
図４は、図３の圧力容器１を示す側面図である。
図５は、図３の圧力容器１の内部を洗浄している様子を示す断面図である。
図６は、図３に示す圧力容器の第１の変形例を示す断面図である。
図７は、図３に示す圧力容器の第２の変形例を示す断面図である。
図８は、図３に示す圧力容器の第３の変形例を示す断面図である。

第１実施形態に係る圧力容器１は、図３に示すように、ケーシング２１と、その両端に設けられたエンドプレート２５，２６とを有している。ケーシング２１とエンドプレート２６との間では、非透過性の弾性膜（加圧体）３１が挟持されている。弾性膜３１は、圧力容器１の内側を、圧送室３５と駆動流体室３６に仕切っている。圧送室３５には、送給装置５１によって強制送給された被濾過物が、一時的に収容されるようになっている。駆動流体室３６には、往復シリンダ９１から送られた駆動流体が流入するようになっている。駆動流体室３６内の駆動流体の量は、図１に示す往復シリンダ９１のピストン９２の移動方向に応じて増減するようになっている。

圧送室３５を臨むエンドプレート２５には、流入口２７と吐出口２８が形成されている。吐出口２８は、吐出を制御する吐出バルブ５６及び管路を介して、フィルタープレス６０に接続されている。流入口２７は、流入を制御する流入バルブ５７及び管路を介して、送給装置５１の吐出口に接続されている。送給装置５１によって送出された被濾過物は、流入口２７を介して圧送室３５に強制的に押し込まれるようになっている。

エンドプレート２５のほぼ中央には、メンテナンス用の開口部２９が形成されている。開口部２９は、通常の状態ではカバープレート２４で塞いである。カバープレート２４は、必要に応じて自由に取り外すことができるように、図４に示すようにエンドプレート２５に対し複数のボルトで固定されている。

駆動流体室３５を臨むエンドプレート２６には、駆動流体を流入・流出させるためのポート２３が形成されている。当該ポートは、管路を介して、駆動流体を収容する往復シリンダ９１に接続されている。駆動流体室３６内の駆動流体は、油圧シリンダ９３に連動するピストン９２の動きに応じて、ポート２３を介して流出又は流入する。その際、弾性膜３１が、駆動流体の流入・流出量に応じて、膨張・収縮するようになっている。

圧力容器１のケーシング２１は、フランジを有する２つの円筒部材４１，４２から構成されている。これらの円筒部材はフランジ４３，４４を重ね合わせた状態で、分離可能に継合されている。ケーシング２１に高圧が作用しても分解しないように、隣接する円筒部材のフランジ４３，４４をボルト３３で固定している。ボルト３３で固定された円筒部材４１，４２の間には、図３に示すように、脱気手段を成す微小間隙（切れ込み）３８が形成されている。圧力容器１の外部と圧送室３５との間は、微小間隙３８を介して連通している。

本発明において微小間隙とは、気体を通過させるがスラリー等の被濾過物をほとんど通過させない程度の寸法の間隙をいう。このような微小間隙は、たとえば、Ｏ-リングやパッキング等のシール部材を介在させることなく、円筒部材を直接に継合することによって形成可能である。
なお、図３に示す拡大図では、理解の容易さを考慮して微小間隙を視認可能な大きさで記載したが、実際の微小間隙は必ずしも視認できるものではない。

次に、オカラや食パンくず等の非流動性スラリーをフィルタープレスに圧送する際における圧力容器１の作用について説明する。なお、大量の空気溜を含む非流動性スラリーの性状については、従来技術との関係で説明した。

油圧シリンダ９３に連動してピストン９２が移動することにより、一方の圧力容器へ向けて駆動流体が押し出され、また、他方の圧力容器からは駆動流体が吸引される。その結果、一方の圧力容器では、駆動流体室３６内の駆動流体の増加量に応じて弾性膜３１が膨張し、同時に、圧送室３５内に強制送給されたスラリーが、膨張する弾性膜３１によって加圧される。その結果、圧送室３５内の圧力が高まり、スラリーに含まれる空気が、微小間隙３８を通って圧力容器１の外部へ排出される。なお、微小間隙の寸法は極めて小さいため、微小間隙３８を介してスラリーが外部へ漏れ出ることはほとんどない。

弾性膜３１が膨張し続けてスラリー内の空気が十分に排出されると、スラリーの内部にあった空気溜はほとんど消失し、圧送室３５内のスラリーが高密度化する。その結果、弾性膜３１によって加えられる圧力は、ほとんど減衰することなく、圧送室３５内のスラリー全体に伝わるようになる。したがって空気溜が消失したスラリーは、吐出口２８を介して圧送され、フィルタープレス６０に所期の圧力で打ち込まれることとなる。

ところで、圧送操作を長期間に亘って続けていると、図５に示すように微小間隙３８に微量のスラリーが詰まって、脱気能力が低下することが考えられる。そのような場合には、たとえば、図５に示すようなロッド状の洗浄器具５８を用いて洗浄作業を行う。このロッド状の洗浄器具５８の先端側には、高圧の洗浄液を噴射するための複数のノズルが形成されている。また、洗浄器具５８の基端側は、洗浄液を収容したタンクにポンプを介して接続されている。

洗浄作業を行うにあたっては、カバープレート２４を取り外して、開口部２９から洗浄器具５８を挿入する。そして、図５に示すようにノズルから洗浄液を高圧で噴射させて、微小間隙３８に詰まっているスラリーを除去する。高圧洗浄を行っても目詰まりを除去できない場合には、ボルト３３を取り外してケーシング２１を分解し、円筒部材４１，４２の端部に付着しているスラリーを除去する。

上述した圧力容器１を有する圧送装置によれば、圧送室３５内の圧力の上昇に伴って、圧送室に流入したスラリーに含まれる空気は、圧力容器１に形成された微小間隙３８を介して外部へ排出されるようになっている。その結果、圧送室３５内のスラリーから空気を十分に取り除いて、スラリーの全体に対して弾性膜３１による圧力を確実に伝えることが可能になる。したがって、脱水処理すべきスラリーが空気を大量に含有する場合であっても、十分な圧力でフィルタープレス６０に打ち込むことが可能になる。

なお、本発明に係る圧送装置の圧力容器の構成は、上述した実施形態に限定されず、種々の改変が可能である。

たとえば、圧力容器１のケーシング２１を構成する円筒部材の数は２つに限定されず、図６に示すように、ケーシング２１を３つの円筒部材４１，４２，４９で構成するようにしてもよい。図６に示す変形例において、円筒部材４１，４９の間および円筒部材４２，４９の間には、それぞれ微小間隙３８が形成されている。

また、加圧体は、弾性膜３１に代えて、図７に示すようなピストン３２から構成されてもよい。図７に示す変形例において、ピストン３２は、圧力容器１の内側を圧送室３５と駆動流体室３６に仕切っており、ロッド３４を介して図示しない油圧シリンダに接続されている。

また、加圧体を成す弾性膜の数は特に限定されず、図８に示すように、圧力容器に２枚の弾性膜３１ａ，３１ｂを設けるようにしてもよい。図８に示す変形例では、２枚の弾性膜は、圧力容器１の内側を、圧送室３５と駆動流体室３６と中間液室３７とに仕切っている。駆動流体によって膨張した第１の弾性膜３１ａは、中間液室３７内の中間液（たとえば水）を介して第２の弾性膜３１ｂを膨張させる。そして、膨張した第２の弾性膜３１ｂによって、圧送室３５内の被濾過物が加圧されるようになっている。

〈圧力容器の第２実施形態〉
次に、図９に基づいて、第２実施形態に係る圧力容器について説明する。図９は、第２実施形態に係る圧力容器２を示す断面図である。なお、上述した第１実施形態に係る圧力容器と共通する点については説明を省略し、図面中で同じ符号を用いる。

第２実施形態に係る圧力容器２の内壁には、継合した円筒部材４１，４２間の継ぎ目に沿って、略Ｖ字状のノッチ４７が形成されている。ノッチ４１は微小間隙３８に連通している。このようなノッチを形成することにより、弾性膜３１による加圧時に、被濾過物に含まれる空気を外部へ排出し易くなる。

２つの円筒状部材は、フランジ４３，４４を重ね合わせた状態で継合してある。また、継合した円筒部材４１，４２は、コイルスプリング（弾性部材）１５を備えたボルト３４で分離可能に固定されている。図９に示す継合状態において、コイルスプリング１５はボルト３４のヘッド３９とフランジ４４との間に位置している。そのため、継合した状態の円筒部材４１，４２には、常に、近接方向の付勢力が作用することとなる。

圧送操作において、弾性膜３１の膨張によって圧送室３５内の圧力が高まると、コイルスプリング１５の付勢力に抗して、一方の円筒部材が他方の円筒部材から僅かに離隔する。その結果、微小間隙３８が僅かに広がり、スラリー内の空気が一気に排出される。

〈圧力容器の第３実施形態〉
次に、図１０に基づいて、第３実施形態に係る圧力容器について説明する。図１０は、第３実施形態に係る圧力容器３を示す断面図である。なお、上述した第２実施形態に係る圧力容器と共通する点については説明を省略し、図面中で同じ符号を用いる。

第３実施形態に係る圧力容器３の内壁には、略円筒状の濾過プレート１６が設けられている。この濾過プレート１６は、継合した円筒部材４１，４２の間の継ぎ目に沿って、該継ぎ目を覆うように配されている。円筒部材の内壁には、断面Ｌ字形のホルダ１７が設けられている。このホルダ１７によって濾過プレート１６が保持されている。

このような濾過プレートを設けることにより、隣接する円筒部材間の微小間隙３８に、被濾過物が詰まることを防止することができる。また、濾過プレート１６に被濾過物が詰まって脱気能力が低下した場合には、単に濾過プレートを交換するだけで脱気機能を回復させることができる。よって、圧力容器の整備が簡単である。

〈圧力容器の第４実施形態〉
次に、図１１に基づいて、第４実施形態に係る圧力容器について説明する。図１１は、第４実施形態に係る圧力容器４を示す断面図である。なお、上述した第１実施形態に係る圧力容器と共通する点については説明を省略し、相違点についてのみ説明する。

第４実施形態に係る圧力容器において、ケーシング２１は、円筒部材４１，４２とリング状部材４５とから構成されている。円筒部材４１，４２とリング状部材４５は、リング状部材を介してフランジ４３，４４を重ね合わせた状態で、分離可能に継合されている。継合状態において、リング状部材４５は、円筒部材４１，４２の間で挟持されている。

ケーシング２１に高圧が作用しても分解しないように、リング状部材４５を挟んで対向するフランジ４３，４４をボルト３３で固定している。ボルト３３で固定されたリング状部材４５と各円筒部材との間には、図１１に示すように、微小間隙３８が形成されている。圧力容器４の外部と圧送室３５との間は、微小間隙３８を介して連通している。

〈圧力容器の第５実施形態〉
次に、図１２に基づいて、第５実施形態に係る圧力容器について説明する。図１２は、第５実施形態に係る圧力容器５を示す断面図である。なお、上述した第４実施形態に係る圧力容器と共通する点については説明を省略し、相違点についてのみ説明する。

第５実施形態に係る圧力容器５の内壁には、リング状部材４５と各円筒部材との間の継ぎ目に沿って、略Ｖ字状のノッチ４７が形成されている。ノッチ４７は微小間隙３８に連通している。２つの円筒状部材４１，４２は、リング状部材４５を挟持した状態で継合してある。また、継合した円筒部材４１，４２及びリング状部材４５は、コイルスプリング（弾性部材）１５を備えたボルト３４で分離可能に固定されている。

図１２に示す継合状態において、コイルスプリング１５はボルト３４のヘッド３９と円筒部材のフランジ４４との間に位置している。そのため、継合した状態の円筒部材４１，４２及びリング状部材４５には、常に、近接方向の付勢力が作用することとなる。圧送操作において、弾性膜３１の膨張によって圧送室３５内の圧力が高まると、コイルスプリング１５の付勢力に抗して、一方の円筒部材が他方の円筒部材から僅かに離隔する。その結果、微小間隙３８が僅かに広がり、スラリー内の空気が一気に排出される。

〈圧力容器の第６実施形態〉
次に、図１３に基づいて、第６実施形態に係る圧力容器について説明する。図１３は、第６実施形態に係る圧力容器６を示す断面図である。なお、上述した第５実施形態に係る圧力容器と共通する点については説明を省略し、図面中で同じ符号を用いる。

第６実施形態に係る圧力容器６の内壁には、略円筒状の濾過プレート１６が設けられている。この濾過プレート１６は、継合したリング状部材４５及び円筒部材４１，４２の間の継ぎ目に沿って、該継ぎ目を覆うように配されている。円筒部材４１，４２の内壁には、それぞれ、断面Ｌ字形のホルダ１７が設けられている。このホルダ１７によって濾過プレート１６が保持されている。

〈圧力容器の第７実施形態〉
次に、図１４に基づいて、第７実施形態に係る圧力容器について説明する。図１４は、第７実施形態に係る圧力容器７を示す断面図である。なお、上述した第１実施形態に係る圧力容器と共通する点については説明を省略し、図面中で同じ符号を用いる。

第７実施形態に係る圧力容器７において、ケーシング２１は、単体の円筒部材から構成されている。ケーシング２１の両端にはエンドプレート２５，２６が設けられている。圧送室３５を臨むエンドプレート２５は、ケーシング２１のフランジ３８に重ね合わせてある。

圧力容器７の内圧が高まっても分解しないように、エンドプレート２５は、ケーシング２１のフランジ３８に対してボルト３３で固定されている。ボルト３８で固定されたケーシング２１とエンドプレート２５との間には、図１４に示すように、脱気手段を成す微小間隙３８が形成されている。圧力容器７の外部と圧送室３５との間は、微小間隙３８を介して連通している。

〈圧力容器の第８実施形態〉
次に、図１５に基づいて、第８実施形態に係る圧力容器について説明する。図１５は、第８実施形態に係る圧力容器８を示す断面図である。なお、上述した第７実施形態に係る圧力容器と共通する点については説明を省略し、図面中で同じ符号を用いる。

第８実施形態に係る圧力容器８のフランジ４８の内側には、接合したケーシング２１とエンドプレート２５との間の継ぎ目に沿ってノッチ４７が形成されている。ノッチ４７は微小間隙３８に連通している。

第１実施形態に係る圧送システムの構成を示す図である。第２実施形態に係る圧送システムの構成を示す図である。第１実施形態に係る圧力容器を示す断面図である。図３の圧力容器を示す側面図である。図３の圧力容器の内部を洗浄している様子を示す断面図である。図３に示す圧力容器の第１の変形例を示す断面図である。図３に示す圧力容器の第２の変形例を示す断面図である。図３に示す圧力容器の第３の変形例を示す断面図である。第２実施形態に係る圧力容器を示す断面図である。第３実施形態に係る圧力容器を示す断面図である。第４実施形態に係る圧力容器を示す断面図である。第５実施形態に係る圧力容器を示す断面図である。第６実施形態に係る圧力容器を示す断面図である。第７実施形態に係る圧力容器を示す断面図である。第８実施形態に係る圧力容器を示す断面図である。一般的なフィルタープレスの外観を示す図である。図１６のフィルタープレスが備える濾板を示す断面図である。従来の圧送装置の圧力容器を示す断面図である。

符号の説明

１圧力容器（第１実施形態）
２圧力容器（第２実施形態）
３圧力容器（第３実施形態）
４圧力容器（第４実施形態）
５圧力容器（第５実施形態）
６圧力容器（第６実施形態）
７圧力容器（第７実施形態）
８圧力容器（第８実施形態）
１５コイルスプリング（弾性部材）
１６濾過プレート
１７ホルダ
２１ケーシング
２３ポート
２４カバープレート
２５エンドプレート
２６エンドプレート
２７流入口
２８吐出口
２９開口部
３１弾性膜（加圧体）
３１ａ第１の弾性膜（加圧体）
３１ｂ第２の弾性膜（加圧体）
３２ピストン（加圧体）
３３ボルト
３４ロッド
３５圧送室
３６駆動流体室
３７中間液室
３８微小間隙
３９ヘッド
４１円筒部材
４２円筒部材
４３フランジ
４４フランジ
４５リング状部材
４７ノッチ
４８フランジ
４９円筒部材
５０圧送システム
５１送給装置（スクリューコンベア）
５２圧送装置
５３スラリータンク
５５送給装置
５６吐出バルブ
５７流入バルブ
５８洗浄器具
６０フィルタープレス
６２ベース
６３スタンド
６４スタンド
６５ガイドレール
６６油圧シリンダ
６７供給口
６８シュート
７１従来の濾板
７２ガイド溝
７３排液口
７４濾板本体
７５濾布
７６濾室
８１ケーシング
８２スクリュー
８３モータ
８４ホッパー
８５ケーシング
８６ピストン
８７油圧シリンダ
９１往復シリンダ
９２ピストン
９３油圧シリンダ
１００圧力容器
１０１外筒
１０３エンドプレート
１０５弾性膜
１０７吸入口
１０９吐出口
１１１駆動流体室
１１３圧送室

Claims

フィルタープレスに被濾過物を圧送するための圧送装置であって、
内側に被濾過物を一時的に収容するための圧送室を有する圧力容器と、
前記圧送室に収容された被濾過物を加圧するための加圧体と、
外部から前記圧送室に被濾過物を流入させるための流入口と、
前記加圧体が加圧方向に作動した際に、前記フィルタープレスへ向けて被濾過物を前記圧送室から吐出するための吐出口と、を有しており、
前記圧力容器には、前記圧送室と外部との間を連通する切れ込みが形成されており、
前記圧送室に収容された被濾過物に含まれる気体は、圧送室内の圧力の上昇に伴って、前記切れ込みを介して外部へ排出されるようになっていることを特徴とする圧送装置。
前記圧力容器は、該圧力容器の内側をメンテナンスするための開口部を有しており、
前記開口部は、取り外し可能に固定された閉塞部材で塞がれていることを特徴とする請求項１記載の圧送装置。
フィルタープレスに被濾過物を圧送するための圧送装置であって、
内側に被濾過物を一時的に収容するための圧送室を有する圧力容器と、
前記圧送室に収容された被濾過物を加圧するための加圧体と、
外部から前記圧送室に被濾過物を流入させるための流入口と、
前記加圧体が加圧方向に作動した際に、前記フィルタープレスへ向けて被濾過物を前記圧送室から吐出するための吐出口と、を有しており、
前記圧力容器には、前記圧送室に収容された被濾過物に含まれる気体を外部へ排出するための脱気手段が形成されていることを特徴とする圧送装置。
前記圧力容器は、複数の円筒部材を分離可能に継合してなるケーシングを含んでおり、
前記脱気手段は、隣接する円筒部材間の微小間隙から成り、
前記微小間隙は、圧力容器の外部と前記圧送室との間を連通することを特徴とする請求項１記載の圧送装置。
前記圧力容器の内壁には、継合した前記円筒部材間の継ぎ目に沿って、ノッチが形成されていることを特徴とする請求項４記載の圧送装置。
前記圧力容器の内壁には、継合した円筒部材の間の継ぎ目に沿って、該継ぎ目を覆うように濾過プレートが配設されていることを特徴とする請求項４記載の圧送装置。
前記複数の円筒部材は、それぞれフランジを有しており、該フランジを介して継合されていることを特徴とする請求項４記載の圧送装置。
継合された前記複数の円筒部材は、前記圧送室内の圧力に応じて前記微小間隙の寸法が変化するように、弾性部材を介して固定されていることを特徴とする請求項４記載の圧送装置。
前記圧力容器は、リング状部材と円筒部材とを分離可能に継合してなるケーシングを含んでおり、
前記脱気手段は、隣接するリング状部材と円筒部材との間の微小間隙から成り、
前記微小間隙は、圧力容器の外部と前記圧送室との間を連通することを特徴とする請求項３記載の圧送装置。
前記圧力容器の内壁には、継合した前記リング状部材と円筒部材の間の継ぎ目に沿って、ノッチが形成されていることを特徴とする請求項９記載の圧送装置。
前記圧力容器の内壁には、継合した前記リング状部材と円筒部材の間の継ぎ目に沿って、該継ぎ目を覆うように濾過プレートが配設されていることを特徴とする請求項９記載の圧送装置。
継合された前記リング状部材と円筒部材は、前記圧送室内の圧力に応じて前記微小間隙の寸法が変化するように、弾性部材を介して固定されていることを特徴とする請求項９記載の圧送装置。
前記圧力容器は、ケーシングと、該ケーシングに分離可能に接合されたエンドプレートとを含んでおり、
前記脱気手段は、隣接するケーシングとエンドプレートとの間の微小間隙から成り、
前記微小間隙は、圧力容器の外部と前記圧送室との間を連通することを特徴とする請求項３記載の圧送装置。
前記圧力容器の内壁には、継合した前記ケーシングとエンドプレートの間の継ぎ目に沿って、ノッチが形成されていることを特徴とする請求項１３記載の圧送装置。
継合された前記ケーシングとエンドプレートは、前記圧送室内の圧力に応じて前記微小間隙の寸法が変化するように、弾性部材を介して固定されていることを特徴とする請求項１３記載の圧送装置。
前記圧力容器は、該圧力容器の内側をメンテナンスするための開口部を有しており、
前記開口部は、取り外し可能に固定された閉塞部材で塞がれていることを特徴とする請求項３記載の圧送装置。
脱水すべき被濾過物を送給するための送給装置と、該送給装置から送給された前記被濾過物をフィルタープレスに圧送するための圧送装置とから構成される圧送システムであって、
前記送給装置は、
被濾過物を強制的に前記圧送装置へ送り込むための強制送給手段を有しており、
前記圧送装置は、
内側に被濾過物を一時的に収容するための圧送室を有する圧力容器と、
前記圧送室に収容された被濾過物を加圧するための加圧体と、
前記送給装置から強制送給される被濾過物を流入させるための流入口と、
前記加圧体が加圧方向に作動した際に、前記フィルタープレスへ向けて被濾過物を前記圧送室から吐出するための吐出口と、を有しており、
前記圧力容器には、前記圧送室に収容された被濾過物に含まれる気体を外部へ排出するための脱気手段が形成されていることを特徴とする圧送システム。
前記送給装置はスクリューコンベアから成り、
前記強制送給手段は、前記スクリューコンベアのスクリューからなることを特徴とする請求項１７記載のシステム。
前記送給装置は油圧シリンダを有しており、
前記強制送給手段は、前記油圧シリンダに連動するピストンから成ることを特徴とする請求項１７記載のシステム。