濁水用回転装置
【課題】濁水用回転装置においては、シール部のシール機能および耐久性を向上させることが重要である。
【解決手段】この発明は、容器２と、容器２を貫通する回転軸４と、固定側の容器２と回転側の回転軸４との間に設けられているシール部５と、スラグホッパ水８（濁水）中の異物としての微細なスラグがシール部５に入り込むのを防止する異物進入防止部７（ポンプ２５、高圧水供給ライン２６、流出口２７）と、を備える。この結果、この発明は、流出口２７から流出する高圧水により、微細なスラグがシール部５に入り込むのを防止することができる。これにより、この発明は、シール部５のシール機能および耐久性を向上させることができる。
【解決手段】この発明は、容器２と、容器２を貫通する回転軸４と、固定側の容器２と回転側の回転軸４との間に設けられているシール部５と、スラグホッパ水８（濁水）中の異物としての微細なスラグがシール部５に入り込むのを防止する異物進入防止部７（ポンプ２５、高圧水供給ライン２６、流出口２７）と、を備える。この結果、この発明は、流出口２７から流出する高圧水により、微細なスラグがシール部５に入り込むのを防止することができる。これにより、この発明は、シール部５のシール機能および耐久性を向上させることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、シール部を有する濁水用回転装置に関するものである。特に、この発明は、シール部のシール機能および耐久性を向上させることができる濁水用回転装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
シール部を有する濁水用回転装置は、従来からある（たとえば、特許文献１、特許文献２、特許文献３）。従来の濁水用回転装置は、濁水が収容されている容器と、容器を貫通する回転軸と、固定側の容器と回転側の回転軸との間に設けられているシール部と、を備えるものである。ここで、濁水用回転装置とは、たとえば、燃焼設備や石炭ガス化複合発電設備における石炭ガス化炉のスラグ排出装置、あるいは、汚水処理設備における汚泥掻揚装置、あるいは、各種の建設機器などにおける濁水用回転装置、などを言う。かかる濁水用回転装置においては、シール部のシール機能および耐久性を向上させることが重要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１０４８３５号公報
【特許文献２】特開２００５−２３８１１４号公報
【特許文献３】特開２００７−１３９０３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この発明が解決しようとする課題は、濁水用回転装置において、シール部のシール機能および耐久性を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明（請求項１にかかる発明）は、濁水が収容されている容器と、容器を貫通する回転軸と、固定側の容器と回転側の回転軸との間に設けられているシール部と、濁水中の異物がシール部に入り込むのを防止する異物進入防止部と、を備える、ことを特徴とする。
【０００６】
この発明（請求項２にかかる発明）は、異物進入防止部が、容器内の圧力よりも大きい圧力の水を容器内であってシール部に対して反対側に流出させる高圧パージライン系統から構成されている、ことを特徴とする。
【０００７】
この発明（請求項３にかかる発明）は、高圧パージライン系統が、容器の外側に配置されていて容器内の圧力よりも大きい圧力の水を供給するポンプと、一端がポンプに接続されていて他端が容器の内側面に位置する高圧水供給ラインと、高圧水供給ラインの他端に設けられていて高圧水を容器内であってシール部に対して反対側に流出させる流出口と、を有する、ことを特徴とする。
【０００８】
この発明（請求項４にかかる発明）は、高圧パージライン系統が、容器の外側に配置されていて容器内の圧力よりも大きい圧力の水を供給するポンプと、一端がポンプに接続されていて他端が容器の内側面に位置する高圧水供給ラインと、高圧水供給ラインの他端に設けられていて高圧水を容器内であってシール部に対して反対側に流出させる流出口と、高圧水供給ラインの途中に設けられていて高圧水をポンプから流出口側に流し一方濁水が流出口からポンプ側に流れるのを止める逆止弁と、回転軸の回転停止を検出する検出器と、検出器とポンプとにそれぞれ接続されていて検出器からの検出信号に基づいてポンプに駆動停止信号を出力するコントローラと、を有する、ことを特徴とする。
【０００９】
この発明（請求項５にかかる発明）は、流出口が、シール部の全周に亘って対向するように設けられている、ことを特徴とする。
【００１０】
この発明（請求項６にかかる発明）は、異物進入防止部が、容器内の回転軸にシール部に対向して設けられているフランジと、容器の内側面にフランジの外周側を覆うように設けられているガイドと、から構成されている、ことを特徴とする。
【００１１】
この発明（請求項７にかかる発明）は、ガイドが、フランジの全周に亘って覆うように設けられている、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
この発明（請求項１にかかる発明）の濁水用回転装置は、異物進入防止部により、容器内に収容されている濁水中の異物がシール部に入り込むのを防止することができる。この結果、この発明（請求項１にかかる発明）の濁水用回転装置は、シール部のシール機能および耐久性を向上させることができる。
【００１３】
この発明（請求項２にかかる発明）の濁水用回転装置は、異物進入防止部の高圧パージライン系統により、容器内の圧力よりも大きい圧力の水が容器内であってシール部に対して反対側に流出する。このために、この発明（請求項２にかかる発明）の濁水用回転装置は、高圧水により、容器内に収容されている濁水中の異物であってシール部に入り込もうとする異物をシール部と反対側に押し戻すことができ、異物がシール部に入り込むのを防止することができる。この結果、この発明（請求項２にかかる発明）の濁水用回転装置は、シール部のシール機能および耐久性を向上させることができる。
【００１４】
この発明（請求項３にかかる発明）の濁水用回転装置は、ポンプから供給される容器内の圧力よりも大きい圧力の水が高圧水供給ラインを経て流出口から容器内であってシール部に対して反対側に流出する。このために、この発明（請求項３にかかる発明）の濁水用回転装置は、高圧水により、容器内に収容されている濁水中の異物であってシール部に入り込もうとする異物をシール部と反対側に押し戻すことができ、異物がシール部に入り込むのを防止することができる。この結果、この発明（請求項３にかかる発明）の濁水用回転装置は、シール部のシール機能および耐久性を向上させることができる。
【００１５】
この発明（請求項４にかかる発明）の濁水用回転装置は、前記の発明（請求項３にかかる発明）の濁水用回転装置と同様に、ポンプから供給される容器内の圧力よりも大きい圧力の水が高圧水供給ラインを経て流出口から容器内であってシール部に対して反対側に流出する。このために、この発明（請求項４にかかる発明）の濁水用回転装置は、高圧水により、容器内に収容されている濁水中の異物であってシール部に入り込もうとする異物をシール部と反対側に押し戻すことができ、異物がシール部に入り込むのを防止することができる。この結果、この発明（請求項４にかかる発明）の濁水用回転装置は、シール部のシール機能および耐久性を向上させることができる。
【００１６】
しかも、この発明（請求項４にかかる発明）の濁水用回転装置は、検出器とコントローラとにより、回転軸が回転しているときには、ポンプを駆動させて異物がシール部に入り込むのを防止することができ、一方、回転軸が停止しているときには、ポンプを停止させることができる。すなわち、ポンプを間欠的に運転することができる。この結果、この発明（請求項４にかかる発明）の濁水用回転装置は、シール部のシール機能および耐久性を向上させることができると共に、高圧水（異物パージ用の水）の使用を低減することができ、かつ、ポンプの耐久性を向上させることができる。
【００１７】
この発明（請求項５にかかる発明）の濁水用回転装置は、高圧水をシール部の全周に亘って流出させることができるので、異物がシール部に入り込むのをシール部の全周に亘って防止することができ、シール部のシール機能および耐久性をさらに確実に向上させることができる。
【００１８】
この発明（請求項６にかかる発明）の濁水用回転装置は、ガイドとフランジとにより、容器内のシール部までの間に迷路が形成され、この迷路により、異物がシール部に入り込むのを防止することができる。この結果、この発明（請求項６にかかる発明）の濁水用回転装置は、シール部のシール機能および耐久性を向上させることができる。
【００１９】
この発明（請求項７にかかる発明）の濁水用回転装置は、ガイドをフランジの全周に亘って設けたので、異物がシール部に入り込むのをシール部の全周に亘って防止することができ、シール部のシール機能および耐久性をさらに確実に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、この発明にかかる濁水用回転装置の実施例１を示す要部の一部縦断面図（一部垂直断面図）である。
【図２】図２は、同じく、要部を示す一部概略縦断面図（一部概略垂直断面図）である。
【図３】図３は、同じく、図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線概略断面図である。
【図４】図４は、同じく、流出口の第１変形例を示す概略断面図である。
【図５】図５は、同じく、流出口の第２変形例を示す概略断面図である。
【図６】図６は、同じく、燃焼設備や石炭ガス化複合発電設備における石炭ガス化炉のスラグ排出装置を示す一部概略縦断面図（一部概略垂直断面図）である。
【図７】図７は、この発明にかかる濁水用回転装置の実施例２を示す要部の一部概略縦断面図（一部概略垂直断面図）である。
【図８】図８は、この発明にかかる濁水用回転装置の実施例３を示す要部の一部概略縦断面図（一部概略垂直断面図）である。
【図９】図９は、同じく、図８におけるＩＸ−ＩＸ線概略断面図である。
【図１０】図１０は、同じく、ガイドの変形例を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、この発明にかかる濁水用回転装置の実施例のうちの３例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００２２】
図１〜図６は、この発明にかかる濁水用回転装置の実施例１を示す。以下、この実施例１における濁水用回転装置の構成について説明する。
【００２３】
図６中における符号「１」は、この実施例１にかかる濁水用回転装置である。前記濁水用回転装置１は、この例では、燃焼設備や石炭ガス化複合発電設備における石炭ガス化炉のスラグ排出装置である。
【００２４】
前記スラグ排出装置１は、容器２と、ロールクラッシャ３の回転軸４と、シール部５および軸受部６と、異物進入防止部７と、を備えるものである。すなわち、前記スラグ排出装置１は、濁水８が収容されている前記容器２と、前記容器２を貫通する前記ロールクラッシャ３の前記回転軸４と、固定側の前記容器２と回転側の前記回転軸４との間に設けられている前記シール部５および前記軸受部６と、前記濁水８中の異物（図示せず）が前記シール部５および前記軸受部６に入り込むのを防止する前記異物進入防止部７と、を備えるものである。
【００２５】
前記容器２は、たとえば円筒形状をなす圧力容器であって、上部容器９と、径が上部容器９よりも小さい下部容器１０と、から構成されている。前記上部容器９は、石炭ガス化炉（図示せず）の容器と兼用する。前記下部容器１０の底部には、スラグ排出口１１が設けられている。
【００２６】
前記容器２（前記上部容器９および前記下部容器１０）内には、前記濁水８すなわちスラグホッパ水８が収容されている。前記容器２内は、高圧たとえば約３ＰＭａの高圧に密閉保持されている。この結果、前記スラグホッパ水８は、約３ＰＭａの高圧である。
【００２７】
前記下部容器１０の上部には、前記ロールクラッシャ（スラグ粉砕機、スラグ破砕機）３が配置されている。前記ロールクラッシャ３は、前記下部容器１０内に配置されている回転歯１２および固定歯１３と、前記下部容器１０外に配置されているモータ１４と、から構成されている。前記回転歯１２は、前記回転軸４の中間部に固定されていて、前記回転軸４を介して前記下部容器１０に回転可能に取り付けられている。前記固定歯１３は、前記下部容器１０に前記回転歯１２に対向して固定されている。前記モータ１４は、前記回転軸４の一端に減速機構や回転力伝達機構（図示せず）を介して連結されていて、前記回転軸４を介して前記回転歯１２を回転させる。
【００２８】
前記石炭ガス化炉内においては、石炭のガス化に伴って溶融したスラグ（図示せず）が生成される。溶融したスラグは、前記石炭ガス化炉の本体から前記上部容器９内に落下して前記上部容器９内の前記スラグホッパ水８により冷却固化される。固化されたスラグは、前記ロールクラッシャ３の回転する前記回転歯１２と前記固定歯１３とにより粉砕（破砕）される。粉砕されたスラグは、前記下部容器１０の前記スラグ排出口１１から外部に排出される。固化されたスラグが前記ロールクラッシャ３により粉砕された際に、微細なスラグが発生する。このために、前記スラグホッパ水８中には、前記の微細なスラグ（異物）が存在する。
【００２９】
前記回転軸４は、前記下部容器１０の壁部を水平方向（前記容器２内のスラグの落下方向に対して垂直方向もしくは直交方向）に貫通する。前記回転軸４の両端は、前記下部容器１０の壁部に前記軸受部６を介して回転可能に取り付けられている。前記回転軸４の中間部は、前記回転歯１２と共に前記下部容器１０内に位置している。前記回転軸４の両端部は、前記下部容器１０の外側に位置している。
【００３０】
前記軸受部（軸受機構、軸受構造）６は、前記の特許文献２および特許文献３の自動調芯ころ軸受と同様である。前記軸受部６は、図１に示すように、筒形状の軸受箱１５と、リング形状の内側軸受カバー（シールハウジング）１６と、同じくリング形状の外側軸受カバー（シールハウジング）１７と、軸受外輪１８と、軸受内輪１９と、複数個の自動調芯ころ２０と、から構成されている。前記軸受部６には、潤滑油室２１が形成されている。前記潤滑油室２１には、潤滑油（図示せず）が潤滑油供給ライン系統（図示せず）を介して充填されている。前記軸受部６は、固化されたスラグを前記ロールクラッシャ３の回転する前記回転歯１２と前記固定歯１３とにより粉砕する際に、前記回転軸４において発生する半径方向の曲げ応力を支持するものである。
【００３１】
前記シール部５は、前記の特許文献２および特許文献３のシール部と同様である。前記シール部５は、図１に示すように、前記内側軸受カバー１６の内周面に設けられている容器側シール（内側シール）２２と軸受側シール（外側シール）２３と中間シール２４とから構成されている。前記中間シール２４は、前記内側軸受カバー１６に設けられているシール水室にシール水（図示せず）をシール水供給ライン系統（図示せず）を介して充填してなるものである。なお、前記外側軸受カバー１７の内周面には、外側シール２８が設けられている。前記外側シール２８は、前記軸受部６の前記潤滑油室２１内の潤滑油が前記外側軸受カバー１７の内周面と前記回転軸４の外周面との間から外側に漏れるのを防止するものである。
【００３２】
前記容器２内の前記スラグホッパ水８の圧力は、約３ＰＭａである。前記潤滑油室２１内の潤滑油の圧力は、前記容器２内の前記スラグホッパ水８の圧力よりも高く、たとえば、約４ＰＭａである。前記中間シール２４の前記シール水室内のシール水の圧力は、前記容器２内の前記スラグホッパ水８の圧力よりも高く、かつ、前記潤滑油室２１内の潤滑油の圧力と同じもしくは低く、たとえば、約３．５ＰＭａである。この結果、前記中間シール２４のシール水は、前記容器側シール２２を経て前記下部容器１０内に漏れている。これにより、前記容器側シール２２の前記回転軸４との摺動面を正常に保ち、前記シール部５の信頼性が向上される。一方、前記中間シール２４のシール水が前記軸受部６の前記潤滑油室２１内に浸入するのを防止することができる。これにより、前記軸受部６の信頼性が向上される。
【００３３】
前記異物進入防止部７は、図２中の実線矢印に示すように、前記容器２内の圧力、すなわち、前記容器２内の前記スラグホッパ水８の圧力よりも大きい圧力の水（図示せず）を、前記容器２の前記下部容器１０内であって前記シール部５の前記容器側シール２２に対して反対側に、流出させる高圧パージライン系統から構成されている。
【００３４】
前記高圧パージライン系統は、ポンプ２５と、高圧水供給ライン２６と、流出口２７と、を有するものである。前記高圧パージライン系統と、前記シール水供給ライン系統と、前記潤滑油供給ライン系統とは、それぞれ、相互に干渉しないように独立して設けられている。
【００３５】
前記ポンプ２５は、前記容器２の外側に配置されていて、前記容器２内の圧力よりも大きい圧力の水を供給するものである。
【００３６】
前記高圧水供給ライン２６は、前記ポンプ２５の吐出口と、前記容器２すなわち前記下部容器１０の内側面であって前記軸受部６の前記内側軸受カバー１６の内周面と、の間に設けられている。すなわち、前記高圧水供給ライン２６は、前記軸受部６の前記軸受箱１５および前記内側軸受カバー１６および前記外側軸受カバー１７に設けられ、かつ、前記外側軸受カバー１７の外側面の流入口と前記ポンプ２５の突出口との間に設けられている。前記高圧水供給ライン２６の一端は、前記ポンプ２５の吐出口に接続されている。前記高圧水供給ライン２６の他端は、前記容器２すなわち前記下部容器１０の内側面であって前記軸受部６の前記内側軸受カバー１６の内周面に位置する。
【００３７】
前記流出口２７は、前記高圧水供給ライン２６の他端に設けられている。すなわち、前記流出口２７は、前記内側軸受カバー１６の内周面に、前記回転軸４の外周面に対向するように、設けられている。前記流出口２７は、前記ポンプ２５から供給される高圧水を、図２中の実線矢印に示すように、前記容器２すなわち前記下部容器１０内であって、前記内側軸受カバー１６の内周面と前記回転軸４の外周面との間の隙間２９に、前記シール部５に対して反対側に流出させるものである。前記流出口２７は、図３に示すように、前記シール部５の前記内側軸受カバー１６の内周面の全周に亘って設けられている。
【００３８】
なお、図１〜図３に詳細に示す前記シール部５および前記軸受部６および前記異物進入防止部７は、前記回転軸４の一端（右端）に配置したものである。前記シール部５および前記軸受部６および前記異物進入防止部７は、図６に示すように、前記回転軸４の両端にそれぞれ配置されている。
【００３９】
この実施例１における濁水用回転装置は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。
【００４０】
石炭ガス化炉内において生成された溶融スラグは、石炭ガス化炉の本体から上部容器９内に落下し、その上部容器９内のスラグホッパ水８により冷却固化される。固化されたスラグは、ロールクラッシャ３のモータ１４により回転する回転歯１２と固定歯１３とにより粉砕される。粉砕されたスラグは、下部容器１０のスラグ排出口１１から外部に排出される。固化されたスラグがロールクラッシャ３により粉砕された際に、微細なスラグが発生する。このために、スラグホッパ水８中には、微細なスラグが異物として存在する。
【００４１】
そして、異物進入防止部７において、容器２（下部容器１０）内のスラグホッパ水８の圧力よりも高い圧力の水は、ポンプ２５から供給される。この高圧水は、高圧水供給ライン２６を通って流出口２７に供給される。この高圧水は、流出口２７から、図２中の実線矢印に示すように、容器２（下部容器１０）内であって、内側軸受カバー１６の内周面と回転軸４の外周面との間の隙間２９に、シール部５に対して反対側に流出する。また、この高圧水は、図３に示すように、内側軸受カバー１６の内周面の全周に亘って、流出する。
【００４２】
この流出口２７から流出する高圧水のウオータカーテン作用により、スラグホッパ水８中の微細なスラグであって内側軸受カバー１６の内周面と回転軸４の外周面との間の隙間２９に入り込もうとする微細なスラグは、シール部５と反対側に容器２（下部容器１０）内に押し戻される。
【００４３】
この実施例１における濁水用回転装置は、以上のごとき構成および作用からなり、以下、その効果について説明する。
【００４４】
この実施例１における濁水用回転装置は、流出口２７から流出する高圧水により、スラグホッパ水８中の微細なスラグであって内側軸受カバー１６の内周面と回転軸４の外周面との間の隙間２９に入り込もうとする微細なスラグを、シール部５と反対側に容器２（下部容器１０）内に押し戻すことができる。この結果、この実施例１における濁水用回転装置は、微細なスラグがシール部５（容器側シール２２の回転軸４との摺動面）に入り込むのを防止することができるので、シール部５のシール機能および耐久性を向上させることができる。
【００４５】
この実施例１における濁水用回転装置は、高圧水をシール部５の全周に亘って流出させることができるので、異物としての微細なスラグがシール部５に入り込むのをシール部５の全周に亘って防止することができ、シール部５のシール機能および耐久性をさらに確実に向上させることができる。
【００４６】
この実施例１における濁水用回転装置は、高圧水により、スラグホッパ水８中の微細なスラグであってシール部５に入り込もうとする微細なスラグを、シール部５と反対側に容器２内に押し戻すことができ、微細なスラグがシール部５に入り込むのを防止することができるので、容器２内の圧力がたとえば約３ＭＰａと高圧であるスラグ排出装置に最適である。
【００４７】
ここで、異物進入防止部７の代わりに、リップシールを使用した場合ついて説明する。この実施例１の濁水用回転装置のスラグ排出装置１においては、スラグの粉砕時の荷重により回転軸４が常時変動しており、また、容器２内が約３ＭＰａと高圧である。このために、リップシールでは、微細なスラグがシール部５に入り込むのを防止することが困難である。これに対して、この実施例１における濁水用回転装置は、高圧水により、微細なスラグがシール部５に入り込むのを防止することができるものである。
【００４８】
図４は、流出口の第１変形例を示す概略断面図である。図中、図１〜図３と同符号は、同一のものを示す。第１変形例の流出口３０は、シール部５の内側軸受カバー１６の内周面のうち、上側半周に設けられているものである。第１変形例の流出口３０は、シール部５の内側軸受カバー１６の内周面の全周に亘って設けられている流出口２７（図３参照）と、ほぼ同様作用効果を達成することができる。
【００４９】
図５は、流出口の第２変形例を示す概略断面図である。図中、図１〜図４と同符号は、同一のものを示す。第２変形例の流出口３１は、シール部５の内側軸受カバー１６の内周面のうち、上側と左側と右側との３箇所に設けられているものである。第２変形例の流出口３１は、図３に示す流出口２７および図４に示し流出口３０と、ほぼ同様作用効果を達成することができる。
【実施例２】
【００５０】
図７は、この発明にかかる濁水用回転装置の実施例２を示す。以下、この実施例２における濁水用回転装置について説明する。図中、図１〜図６と同符号は、同一のものを示す。
【００５１】
この実施例２における濁水用回転装置は、図７に示すように、高圧パージライン系統が、前記の実施例１における濁水用回転装置の高圧パージライン系統のポンプ２５および高圧水供給ライン２６および流出口２７（あるいは３０または３１）と、逆止弁３２と、検出器３３と、コントローラ３４と、を有するものである。
【００５２】
前記逆止弁３２は、高圧水供給ライン２６の途中に設けられている。前記逆止弁３２は、高圧水をポンプ２５から流出口２７側に流し、一方、スラグホッパ水８が流出口２７からポンプ２５側に流れるのを止めるものである。前記検出器３３は、回転軸４の回転停止を検出して、その検出信号を出力するものである。前記コントローラ３４は、検出器３３とポンプ２５とにそれぞれ接続されている。前記コントローラ３４は、検出器３３からの検出信号に基づいてポンプ２５に駆動停止信号を出力するものである。
【００５３】
この実施例２における濁水用回転装置は、以上のごとき構成からなるので、前記の実施例１における濁水用回転装置とほぼ同様の作用効果を達成することができる。しかも、この実施例２における濁水用回転装置は、検出器３３とコントローラ３４とにより、回転軸４が回転しているときには、ポンプ２５を駆動させて異物としての微細なスラグがシール部５に入り込むのを防止することができる。一方、回転軸４が停止しているときには、ポンプ２５を停止させることができる。すなわち、ポンプ２５を間欠的に運転することができる。この結果、この実施例２における濁水用回転装置は、シール部５のシール機能および耐久性を向上させることができると共に、高圧水（異物パージ用の水）の使用を低減することができ、かつ、ポンプ２５の耐久性を向上させることができる。また、高圧水を節約することができ、運転コストを安価にすることができる。
【実施例３】
【００５４】
図８、図９は、この発明にかかる濁水用回転装置の実施例３を示す。以下、この実施例３における濁水用回転装置について説明する。図中、図１〜図７と同符号は、同一のものを示す。
【００５５】
この実施例３における濁水用回転装置は、図８、図９に示すように、異物進入防止部７が、フランジ３５と、ガイド３６と、から構成されている。前記フランジ３５および前記ガイド３６は、耐腐食性の部材、たとえば、ステンレスから構成されている。
【００５６】
前記フランジ３５は、容器２（下部容器１０）内の回転軸４に、シール部５の容器側シール２２および軸受部６の内側軸受カバー１６に対向して設けられている。前記フランジ３５は、図９に示すように、円板形状をなす。前記フランジ３５の径は、軸受部６の内側軸受カバー１６の径よりも小さい。前記ガイド３６は、容器２（下部容器１０）の内側面であって、軸受部６の内側軸受カバー１６の内側面に、前記フランジ３５の外周側を覆うように設けられている。前記ガイド３６は、図９に示すように、円筒形状をなしていて、前記フランジ３５の全周に亘って覆うように設けられている。
【００５７】
この実施例３における濁水用回転装置は、以上のごとき構成からなるので、前記の実施例１、２における濁水用回転装置とほぼ同様の作用効果を達成することができる。すなわち、この実施例３における濁水用回転装置は、ガイド３６とフランジ３５とにより、容器２（下部容器１０）内のシール部５までの間に迷路が形成される。迷路は、ガイド３６のフランジ３５よりも容器２（下部容器１０）の内側に突出する部分と、フランジ３５の外周端面とガイド３６の内周面の中央部との間と、フランジ３５の外側面と軸受部６の内側軸受カバー１６の内側面との間、回転軸４の外周面と軸受部６の内側軸受カバー１６の内周面との間の隙間２９と、からなる。この迷路により、異物としての微細なスラグがシール部５に入り込むのを防止することができ、シール部５のシール機能および耐久性を向上させることができる。
【００５８】
しかも、この実施例３における濁水用回転装置は、前記の実施例１、２における濁水用回転装置の高圧パージライン系統（ポンプ２５、高圧水供給ライン２６、流出口２７、３０、３１、逆止弁３２、検出器３３、コントローラ３４）の代わりに、フランジ３５、ガイド３６を使用するものであるから、製造コストが安価である。
【００５９】
さらに、この実施例３における濁水用回転装置は、ガイド３６をフランジ３５の全周に亘って設けたので、異物としての微細なスラグがシール部５に入り込むのをシール部５の全周に亘って防止することができ、シール部５のシール機能および耐久性をさらに確実に向上させることができる。
【００６０】
図１０は、ガイドの変形例を示す概略断面図である。図中、図１〜図９と同符号は、同一のものを示す。変形例のガイド３７は、フランジ３５の上側半周を覆うように設けられているものである。変形例のガイド３７は、フランジ３５の全周を覆うように設けられているガイド３６（図９参照）と、ほぼ同様作用効果を達成することができる。
【００６１】
なお、前記の実施例１、２、３においては、濁水用回転装置として、燃焼設備や石炭ガス化複合発電設備における石炭ガス化炉のスラグ排出装置１について説明するものである。ところが、この発明においては、濁水用回転装置として、スラグ排出装置１以外の装置、たとえば、汚水処理設備における汚泥掻揚装置、あるいは、各種の建設機器などにおける濁水用回転装置であっても良い。
【符号の説明】
【００６２】
１ スラグ排出装置（濁水用回転装置）
２ 容器
３ ロールクラッシャ
４ 回転軸
５ シール部
６ 軸受部
７ 異物進入防止部
８ スラグホッパ水（濁水）
９ 上部容器
１０ 下部容器
１１ スラグ排出口
１２ 回転歯
１３ 固定歯
１４ モータ
１５ 軸受箱
１６ 内側軸受カバー
１７ 外側軸受カバー
１８ 軸受外輪
１９ 軸受内輪
２０ 自動調芯ころ
２１ 潤滑油室
２２ 容器側シール
２３ 軸受側シール
２４ 中間シール
２５ ポンプ
２６ 高圧水供給ライン
２７ 流出口
２８ 外側シール
２９ 隙間
３０ 流出口
３１ 流出口
３２ 逆止弁
３３ 検出器
３４ コントローラ
３５ フランジ
３６ ガイド
３７ ガイド
【技術分野】
【０００１】
この発明は、シール部を有する濁水用回転装置に関するものである。特に、この発明は、シール部のシール機能および耐久性を向上させることができる濁水用回転装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
シール部を有する濁水用回転装置は、従来からある（たとえば、特許文献１、特許文献２、特許文献３）。従来の濁水用回転装置は、濁水が収容されている容器と、容器を貫通する回転軸と、固定側の容器と回転側の回転軸との間に設けられているシール部と、を備えるものである。ここで、濁水用回転装置とは、たとえば、燃焼設備や石炭ガス化複合発電設備における石炭ガス化炉のスラグ排出装置、あるいは、汚水処理設備における汚泥掻揚装置、あるいは、各種の建設機器などにおける濁水用回転装置、などを言う。かかる濁水用回転装置においては、シール部のシール機能および耐久性を向上させることが重要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１０４８３５号公報
【特許文献２】特開２００５−２３８１１４号公報
【特許文献３】特開２００７−１３９０３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この発明が解決しようとする課題は、濁水用回転装置において、シール部のシール機能および耐久性を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明（請求項１にかかる発明）は、濁水が収容されている容器と、容器を貫通する回転軸と、固定側の容器と回転側の回転軸との間に設けられているシール部と、濁水中の異物がシール部に入り込むのを防止する異物進入防止部と、を備える、ことを特徴とする。
【０００６】
この発明（請求項２にかかる発明）は、異物進入防止部が、容器内の圧力よりも大きい圧力の水を容器内であってシール部に対して反対側に流出させる高圧パージライン系統から構成されている、ことを特徴とする。
【０００７】
この発明（請求項３にかかる発明）は、高圧パージライン系統が、容器の外側に配置されていて容器内の圧力よりも大きい圧力の水を供給するポンプと、一端がポンプに接続されていて他端が容器の内側面に位置する高圧水供給ラインと、高圧水供給ラインの他端に設けられていて高圧水を容器内であってシール部に対して反対側に流出させる流出口と、を有する、ことを特徴とする。
【０００８】
この発明（請求項４にかかる発明）は、高圧パージライン系統が、容器の外側に配置されていて容器内の圧力よりも大きい圧力の水を供給するポンプと、一端がポンプに接続されていて他端が容器の内側面に位置する高圧水供給ラインと、高圧水供給ラインの他端に設けられていて高圧水を容器内であってシール部に対して反対側に流出させる流出口と、高圧水供給ラインの途中に設けられていて高圧水をポンプから流出口側に流し一方濁水が流出口からポンプ側に流れるのを止める逆止弁と、回転軸の回転停止を検出する検出器と、検出器とポンプとにそれぞれ接続されていて検出器からの検出信号に基づいてポンプに駆動停止信号を出力するコントローラと、を有する、ことを特徴とする。
【０００９】
この発明（請求項５にかかる発明）は、流出口が、シール部の全周に亘って対向するように設けられている、ことを特徴とする。
【００１０】
この発明（請求項６にかかる発明）は、異物進入防止部が、容器内の回転軸にシール部に対向して設けられているフランジと、容器の内側面にフランジの外周側を覆うように設けられているガイドと、から構成されている、ことを特徴とする。
【００１１】
この発明（請求項７にかかる発明）は、ガイドが、フランジの全周に亘って覆うように設けられている、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
この発明（請求項１にかかる発明）の濁水用回転装置は、異物進入防止部により、容器内に収容されている濁水中の異物がシール部に入り込むのを防止することができる。この結果、この発明（請求項１にかかる発明）の濁水用回転装置は、シール部のシール機能および耐久性を向上させることができる。
【００１３】
この発明（請求項２にかかる発明）の濁水用回転装置は、異物進入防止部の高圧パージライン系統により、容器内の圧力よりも大きい圧力の水が容器内であってシール部に対して反対側に流出する。このために、この発明（請求項２にかかる発明）の濁水用回転装置は、高圧水により、容器内に収容されている濁水中の異物であってシール部に入り込もうとする異物をシール部と反対側に押し戻すことができ、異物がシール部に入り込むのを防止することができる。この結果、この発明（請求項２にかかる発明）の濁水用回転装置は、シール部のシール機能および耐久性を向上させることができる。
【００１４】
この発明（請求項３にかかる発明）の濁水用回転装置は、ポンプから供給される容器内の圧力よりも大きい圧力の水が高圧水供給ラインを経て流出口から容器内であってシール部に対して反対側に流出する。このために、この発明（請求項３にかかる発明）の濁水用回転装置は、高圧水により、容器内に収容されている濁水中の異物であってシール部に入り込もうとする異物をシール部と反対側に押し戻すことができ、異物がシール部に入り込むのを防止することができる。この結果、この発明（請求項３にかかる発明）の濁水用回転装置は、シール部のシール機能および耐久性を向上させることができる。
【００１５】
この発明（請求項４にかかる発明）の濁水用回転装置は、前記の発明（請求項３にかかる発明）の濁水用回転装置と同様に、ポンプから供給される容器内の圧力よりも大きい圧力の水が高圧水供給ラインを経て流出口から容器内であってシール部に対して反対側に流出する。このために、この発明（請求項４にかかる発明）の濁水用回転装置は、高圧水により、容器内に収容されている濁水中の異物であってシール部に入り込もうとする異物をシール部と反対側に押し戻すことができ、異物がシール部に入り込むのを防止することができる。この結果、この発明（請求項４にかかる発明）の濁水用回転装置は、シール部のシール機能および耐久性を向上させることができる。
【００１６】
しかも、この発明（請求項４にかかる発明）の濁水用回転装置は、検出器とコントローラとにより、回転軸が回転しているときには、ポンプを駆動させて異物がシール部に入り込むのを防止することができ、一方、回転軸が停止しているときには、ポンプを停止させることができる。すなわち、ポンプを間欠的に運転することができる。この結果、この発明（請求項４にかかる発明）の濁水用回転装置は、シール部のシール機能および耐久性を向上させることができると共に、高圧水（異物パージ用の水）の使用を低減することができ、かつ、ポンプの耐久性を向上させることができる。
【００１７】
この発明（請求項５にかかる発明）の濁水用回転装置は、高圧水をシール部の全周に亘って流出させることができるので、異物がシール部に入り込むのをシール部の全周に亘って防止することができ、シール部のシール機能および耐久性をさらに確実に向上させることができる。
【００１８】
この発明（請求項６にかかる発明）の濁水用回転装置は、ガイドとフランジとにより、容器内のシール部までの間に迷路が形成され、この迷路により、異物がシール部に入り込むのを防止することができる。この結果、この発明（請求項６にかかる発明）の濁水用回転装置は、シール部のシール機能および耐久性を向上させることができる。
【００１９】
この発明（請求項７にかかる発明）の濁水用回転装置は、ガイドをフランジの全周に亘って設けたので、異物がシール部に入り込むのをシール部の全周に亘って防止することができ、シール部のシール機能および耐久性をさらに確実に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、この発明にかかる濁水用回転装置の実施例１を示す要部の一部縦断面図（一部垂直断面図）である。
【図２】図２は、同じく、要部を示す一部概略縦断面図（一部概略垂直断面図）である。
【図３】図３は、同じく、図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線概略断面図である。
【図４】図４は、同じく、流出口の第１変形例を示す概略断面図である。
【図５】図５は、同じく、流出口の第２変形例を示す概略断面図である。
【図６】図６は、同じく、燃焼設備や石炭ガス化複合発電設備における石炭ガス化炉のスラグ排出装置を示す一部概略縦断面図（一部概略垂直断面図）である。
【図７】図７は、この発明にかかる濁水用回転装置の実施例２を示す要部の一部概略縦断面図（一部概略垂直断面図）である。
【図８】図８は、この発明にかかる濁水用回転装置の実施例３を示す要部の一部概略縦断面図（一部概略垂直断面図）である。
【図９】図９は、同じく、図８におけるＩＸ−ＩＸ線概略断面図である。
【図１０】図１０は、同じく、ガイドの変形例を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、この発明にかかる濁水用回転装置の実施例のうちの３例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００２２】
図１〜図６は、この発明にかかる濁水用回転装置の実施例１を示す。以下、この実施例１における濁水用回転装置の構成について説明する。
【００２３】
図６中における符号「１」は、この実施例１にかかる濁水用回転装置である。前記濁水用回転装置１は、この例では、燃焼設備や石炭ガス化複合発電設備における石炭ガス化炉のスラグ排出装置である。
【００２４】
前記スラグ排出装置１は、容器２と、ロールクラッシャ３の回転軸４と、シール部５および軸受部６と、異物進入防止部７と、を備えるものである。すなわち、前記スラグ排出装置１は、濁水８が収容されている前記容器２と、前記容器２を貫通する前記ロールクラッシャ３の前記回転軸４と、固定側の前記容器２と回転側の前記回転軸４との間に設けられている前記シール部５および前記軸受部６と、前記濁水８中の異物（図示せず）が前記シール部５および前記軸受部６に入り込むのを防止する前記異物進入防止部７と、を備えるものである。
【００２５】
前記容器２は、たとえば円筒形状をなす圧力容器であって、上部容器９と、径が上部容器９よりも小さい下部容器１０と、から構成されている。前記上部容器９は、石炭ガス化炉（図示せず）の容器と兼用する。前記下部容器１０の底部には、スラグ排出口１１が設けられている。
【００２６】
前記容器２（前記上部容器９および前記下部容器１０）内には、前記濁水８すなわちスラグホッパ水８が収容されている。前記容器２内は、高圧たとえば約３ＰＭａの高圧に密閉保持されている。この結果、前記スラグホッパ水８は、約３ＰＭａの高圧である。
【００２７】
前記下部容器１０の上部には、前記ロールクラッシャ（スラグ粉砕機、スラグ破砕機）３が配置されている。前記ロールクラッシャ３は、前記下部容器１０内に配置されている回転歯１２および固定歯１３と、前記下部容器１０外に配置されているモータ１４と、から構成されている。前記回転歯１２は、前記回転軸４の中間部に固定されていて、前記回転軸４を介して前記下部容器１０に回転可能に取り付けられている。前記固定歯１３は、前記下部容器１０に前記回転歯１２に対向して固定されている。前記モータ１４は、前記回転軸４の一端に減速機構や回転力伝達機構（図示せず）を介して連結されていて、前記回転軸４を介して前記回転歯１２を回転させる。
【００２８】
前記石炭ガス化炉内においては、石炭のガス化に伴って溶融したスラグ（図示せず）が生成される。溶融したスラグは、前記石炭ガス化炉の本体から前記上部容器９内に落下して前記上部容器９内の前記スラグホッパ水８により冷却固化される。固化されたスラグは、前記ロールクラッシャ３の回転する前記回転歯１２と前記固定歯１３とにより粉砕（破砕）される。粉砕されたスラグは、前記下部容器１０の前記スラグ排出口１１から外部に排出される。固化されたスラグが前記ロールクラッシャ３により粉砕された際に、微細なスラグが発生する。このために、前記スラグホッパ水８中には、前記の微細なスラグ（異物）が存在する。
【００２９】
前記回転軸４は、前記下部容器１０の壁部を水平方向（前記容器２内のスラグの落下方向に対して垂直方向もしくは直交方向）に貫通する。前記回転軸４の両端は、前記下部容器１０の壁部に前記軸受部６を介して回転可能に取り付けられている。前記回転軸４の中間部は、前記回転歯１２と共に前記下部容器１０内に位置している。前記回転軸４の両端部は、前記下部容器１０の外側に位置している。
【００３０】
前記軸受部（軸受機構、軸受構造）６は、前記の特許文献２および特許文献３の自動調芯ころ軸受と同様である。前記軸受部６は、図１に示すように、筒形状の軸受箱１５と、リング形状の内側軸受カバー（シールハウジング）１６と、同じくリング形状の外側軸受カバー（シールハウジング）１７と、軸受外輪１８と、軸受内輪１９と、複数個の自動調芯ころ２０と、から構成されている。前記軸受部６には、潤滑油室２１が形成されている。前記潤滑油室２１には、潤滑油（図示せず）が潤滑油供給ライン系統（図示せず）を介して充填されている。前記軸受部６は、固化されたスラグを前記ロールクラッシャ３の回転する前記回転歯１２と前記固定歯１３とにより粉砕する際に、前記回転軸４において発生する半径方向の曲げ応力を支持するものである。
【００３１】
前記シール部５は、前記の特許文献２および特許文献３のシール部と同様である。前記シール部５は、図１に示すように、前記内側軸受カバー１６の内周面に設けられている容器側シール（内側シール）２２と軸受側シール（外側シール）２３と中間シール２４とから構成されている。前記中間シール２４は、前記内側軸受カバー１６に設けられているシール水室にシール水（図示せず）をシール水供給ライン系統（図示せず）を介して充填してなるものである。なお、前記外側軸受カバー１７の内周面には、外側シール２８が設けられている。前記外側シール２８は、前記軸受部６の前記潤滑油室２１内の潤滑油が前記外側軸受カバー１７の内周面と前記回転軸４の外周面との間から外側に漏れるのを防止するものである。
【００３２】
前記容器２内の前記スラグホッパ水８の圧力は、約３ＰＭａである。前記潤滑油室２１内の潤滑油の圧力は、前記容器２内の前記スラグホッパ水８の圧力よりも高く、たとえば、約４ＰＭａである。前記中間シール２４の前記シール水室内のシール水の圧力は、前記容器２内の前記スラグホッパ水８の圧力よりも高く、かつ、前記潤滑油室２１内の潤滑油の圧力と同じもしくは低く、たとえば、約３．５ＰＭａである。この結果、前記中間シール２４のシール水は、前記容器側シール２２を経て前記下部容器１０内に漏れている。これにより、前記容器側シール２２の前記回転軸４との摺動面を正常に保ち、前記シール部５の信頼性が向上される。一方、前記中間シール２４のシール水が前記軸受部６の前記潤滑油室２１内に浸入するのを防止することができる。これにより、前記軸受部６の信頼性が向上される。
【００３３】
前記異物進入防止部７は、図２中の実線矢印に示すように、前記容器２内の圧力、すなわち、前記容器２内の前記スラグホッパ水８の圧力よりも大きい圧力の水（図示せず）を、前記容器２の前記下部容器１０内であって前記シール部５の前記容器側シール２２に対して反対側に、流出させる高圧パージライン系統から構成されている。
【００３４】
前記高圧パージライン系統は、ポンプ２５と、高圧水供給ライン２６と、流出口２７と、を有するものである。前記高圧パージライン系統と、前記シール水供給ライン系統と、前記潤滑油供給ライン系統とは、それぞれ、相互に干渉しないように独立して設けられている。
【００３５】
前記ポンプ２５は、前記容器２の外側に配置されていて、前記容器２内の圧力よりも大きい圧力の水を供給するものである。
【００３６】
前記高圧水供給ライン２６は、前記ポンプ２５の吐出口と、前記容器２すなわち前記下部容器１０の内側面であって前記軸受部６の前記内側軸受カバー１６の内周面と、の間に設けられている。すなわち、前記高圧水供給ライン２６は、前記軸受部６の前記軸受箱１５および前記内側軸受カバー１６および前記外側軸受カバー１７に設けられ、かつ、前記外側軸受カバー１７の外側面の流入口と前記ポンプ２５の突出口との間に設けられている。前記高圧水供給ライン２６の一端は、前記ポンプ２５の吐出口に接続されている。前記高圧水供給ライン２６の他端は、前記容器２すなわち前記下部容器１０の内側面であって前記軸受部６の前記内側軸受カバー１６の内周面に位置する。
【００３７】
前記流出口２７は、前記高圧水供給ライン２６の他端に設けられている。すなわち、前記流出口２７は、前記内側軸受カバー１６の内周面に、前記回転軸４の外周面に対向するように、設けられている。前記流出口２７は、前記ポンプ２５から供給される高圧水を、図２中の実線矢印に示すように、前記容器２すなわち前記下部容器１０内であって、前記内側軸受カバー１６の内周面と前記回転軸４の外周面との間の隙間２９に、前記シール部５に対して反対側に流出させるものである。前記流出口２７は、図３に示すように、前記シール部５の前記内側軸受カバー１６の内周面の全周に亘って設けられている。
【００３８】
なお、図１〜図３に詳細に示す前記シール部５および前記軸受部６および前記異物進入防止部７は、前記回転軸４の一端（右端）に配置したものである。前記シール部５および前記軸受部６および前記異物進入防止部７は、図６に示すように、前記回転軸４の両端にそれぞれ配置されている。
【００３９】
この実施例１における濁水用回転装置は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。
【００４０】
石炭ガス化炉内において生成された溶融スラグは、石炭ガス化炉の本体から上部容器９内に落下し、その上部容器９内のスラグホッパ水８により冷却固化される。固化されたスラグは、ロールクラッシャ３のモータ１４により回転する回転歯１２と固定歯１３とにより粉砕される。粉砕されたスラグは、下部容器１０のスラグ排出口１１から外部に排出される。固化されたスラグがロールクラッシャ３により粉砕された際に、微細なスラグが発生する。このために、スラグホッパ水８中には、微細なスラグが異物として存在する。
【００４１】
そして、異物進入防止部７において、容器２（下部容器１０）内のスラグホッパ水８の圧力よりも高い圧力の水は、ポンプ２５から供給される。この高圧水は、高圧水供給ライン２６を通って流出口２７に供給される。この高圧水は、流出口２７から、図２中の実線矢印に示すように、容器２（下部容器１０）内であって、内側軸受カバー１６の内周面と回転軸４の外周面との間の隙間２９に、シール部５に対して反対側に流出する。また、この高圧水は、図３に示すように、内側軸受カバー１６の内周面の全周に亘って、流出する。
【００４２】
この流出口２７から流出する高圧水のウオータカーテン作用により、スラグホッパ水８中の微細なスラグであって内側軸受カバー１６の内周面と回転軸４の外周面との間の隙間２９に入り込もうとする微細なスラグは、シール部５と反対側に容器２（下部容器１０）内に押し戻される。
【００４３】
この実施例１における濁水用回転装置は、以上のごとき構成および作用からなり、以下、その効果について説明する。
【００４４】
この実施例１における濁水用回転装置は、流出口２７から流出する高圧水により、スラグホッパ水８中の微細なスラグであって内側軸受カバー１６の内周面と回転軸４の外周面との間の隙間２９に入り込もうとする微細なスラグを、シール部５と反対側に容器２（下部容器１０）内に押し戻すことができる。この結果、この実施例１における濁水用回転装置は、微細なスラグがシール部５（容器側シール２２の回転軸４との摺動面）に入り込むのを防止することができるので、シール部５のシール機能および耐久性を向上させることができる。
【００４５】
この実施例１における濁水用回転装置は、高圧水をシール部５の全周に亘って流出させることができるので、異物としての微細なスラグがシール部５に入り込むのをシール部５の全周に亘って防止することができ、シール部５のシール機能および耐久性をさらに確実に向上させることができる。
【００４６】
この実施例１における濁水用回転装置は、高圧水により、スラグホッパ水８中の微細なスラグであってシール部５に入り込もうとする微細なスラグを、シール部５と反対側に容器２内に押し戻すことができ、微細なスラグがシール部５に入り込むのを防止することができるので、容器２内の圧力がたとえば約３ＭＰａと高圧であるスラグ排出装置に最適である。
【００４７】
ここで、異物進入防止部７の代わりに、リップシールを使用した場合ついて説明する。この実施例１の濁水用回転装置のスラグ排出装置１においては、スラグの粉砕時の荷重により回転軸４が常時変動しており、また、容器２内が約３ＭＰａと高圧である。このために、リップシールでは、微細なスラグがシール部５に入り込むのを防止することが困難である。これに対して、この実施例１における濁水用回転装置は、高圧水により、微細なスラグがシール部５に入り込むのを防止することができるものである。
【００４８】
図４は、流出口の第１変形例を示す概略断面図である。図中、図１〜図３と同符号は、同一のものを示す。第１変形例の流出口３０は、シール部５の内側軸受カバー１６の内周面のうち、上側半周に設けられているものである。第１変形例の流出口３０は、シール部５の内側軸受カバー１６の内周面の全周に亘って設けられている流出口２７（図３参照）と、ほぼ同様作用効果を達成することができる。
【００４９】
図５は、流出口の第２変形例を示す概略断面図である。図中、図１〜図４と同符号は、同一のものを示す。第２変形例の流出口３１は、シール部５の内側軸受カバー１６の内周面のうち、上側と左側と右側との３箇所に設けられているものである。第２変形例の流出口３１は、図３に示す流出口２７および図４に示し流出口３０と、ほぼ同様作用効果を達成することができる。
【実施例２】
【００５０】
図７は、この発明にかかる濁水用回転装置の実施例２を示す。以下、この実施例２における濁水用回転装置について説明する。図中、図１〜図６と同符号は、同一のものを示す。
【００５１】
この実施例２における濁水用回転装置は、図７に示すように、高圧パージライン系統が、前記の実施例１における濁水用回転装置の高圧パージライン系統のポンプ２５および高圧水供給ライン２６および流出口２７（あるいは３０または３１）と、逆止弁３２と、検出器３３と、コントローラ３４と、を有するものである。
【００５２】
前記逆止弁３２は、高圧水供給ライン２６の途中に設けられている。前記逆止弁３２は、高圧水をポンプ２５から流出口２７側に流し、一方、スラグホッパ水８が流出口２７からポンプ２５側に流れるのを止めるものである。前記検出器３３は、回転軸４の回転停止を検出して、その検出信号を出力するものである。前記コントローラ３４は、検出器３３とポンプ２５とにそれぞれ接続されている。前記コントローラ３４は、検出器３３からの検出信号に基づいてポンプ２５に駆動停止信号を出力するものである。
【００５３】
この実施例２における濁水用回転装置は、以上のごとき構成からなるので、前記の実施例１における濁水用回転装置とほぼ同様の作用効果を達成することができる。しかも、この実施例２における濁水用回転装置は、検出器３３とコントローラ３４とにより、回転軸４が回転しているときには、ポンプ２５を駆動させて異物としての微細なスラグがシール部５に入り込むのを防止することができる。一方、回転軸４が停止しているときには、ポンプ２５を停止させることができる。すなわち、ポンプ２５を間欠的に運転することができる。この結果、この実施例２における濁水用回転装置は、シール部５のシール機能および耐久性を向上させることができると共に、高圧水（異物パージ用の水）の使用を低減することができ、かつ、ポンプ２５の耐久性を向上させることができる。また、高圧水を節約することができ、運転コストを安価にすることができる。
【実施例３】
【００５４】
図８、図９は、この発明にかかる濁水用回転装置の実施例３を示す。以下、この実施例３における濁水用回転装置について説明する。図中、図１〜図７と同符号は、同一のものを示す。
【００５５】
この実施例３における濁水用回転装置は、図８、図９に示すように、異物進入防止部７が、フランジ３５と、ガイド３６と、から構成されている。前記フランジ３５および前記ガイド３６は、耐腐食性の部材、たとえば、ステンレスから構成されている。
【００５６】
前記フランジ３５は、容器２（下部容器１０）内の回転軸４に、シール部５の容器側シール２２および軸受部６の内側軸受カバー１６に対向して設けられている。前記フランジ３５は、図９に示すように、円板形状をなす。前記フランジ３５の径は、軸受部６の内側軸受カバー１６の径よりも小さい。前記ガイド３６は、容器２（下部容器１０）の内側面であって、軸受部６の内側軸受カバー１６の内側面に、前記フランジ３５の外周側を覆うように設けられている。前記ガイド３６は、図９に示すように、円筒形状をなしていて、前記フランジ３５の全周に亘って覆うように設けられている。
【００５７】
この実施例３における濁水用回転装置は、以上のごとき構成からなるので、前記の実施例１、２における濁水用回転装置とほぼ同様の作用効果を達成することができる。すなわち、この実施例３における濁水用回転装置は、ガイド３６とフランジ３５とにより、容器２（下部容器１０）内のシール部５までの間に迷路が形成される。迷路は、ガイド３６のフランジ３５よりも容器２（下部容器１０）の内側に突出する部分と、フランジ３５の外周端面とガイド３６の内周面の中央部との間と、フランジ３５の外側面と軸受部６の内側軸受カバー１６の内側面との間、回転軸４の外周面と軸受部６の内側軸受カバー１６の内周面との間の隙間２９と、からなる。この迷路により、異物としての微細なスラグがシール部５に入り込むのを防止することができ、シール部５のシール機能および耐久性を向上させることができる。
【００５８】
しかも、この実施例３における濁水用回転装置は、前記の実施例１、２における濁水用回転装置の高圧パージライン系統（ポンプ２５、高圧水供給ライン２６、流出口２７、３０、３１、逆止弁３２、検出器３３、コントローラ３４）の代わりに、フランジ３５、ガイド３６を使用するものであるから、製造コストが安価である。
【００５９】
さらに、この実施例３における濁水用回転装置は、ガイド３６をフランジ３５の全周に亘って設けたので、異物としての微細なスラグがシール部５に入り込むのをシール部５の全周に亘って防止することができ、シール部５のシール機能および耐久性をさらに確実に向上させることができる。
【００６０】
図１０は、ガイドの変形例を示す概略断面図である。図中、図１〜図９と同符号は、同一のものを示す。変形例のガイド３７は、フランジ３５の上側半周を覆うように設けられているものである。変形例のガイド３７は、フランジ３５の全周を覆うように設けられているガイド３６（図９参照）と、ほぼ同様作用効果を達成することができる。
【００６１】
なお、前記の実施例１、２、３においては、濁水用回転装置として、燃焼設備や石炭ガス化複合発電設備における石炭ガス化炉のスラグ排出装置１について説明するものである。ところが、この発明においては、濁水用回転装置として、スラグ排出装置１以外の装置、たとえば、汚水処理設備における汚泥掻揚装置、あるいは、各種の建設機器などにおける濁水用回転装置であっても良い。
【符号の説明】
【００６２】
１ スラグ排出装置（濁水用回転装置）
２ 容器
３ ロールクラッシャ
４ 回転軸
５ シール部
６ 軸受部
７ 異物進入防止部
８ スラグホッパ水（濁水）
９ 上部容器
１０ 下部容器
１１ スラグ排出口
１２ 回転歯
１３ 固定歯
１４ モータ
１５ 軸受箱
１６ 内側軸受カバー
１７ 外側軸受カバー
１８ 軸受外輪
１９ 軸受内輪
２０ 自動調芯ころ
２１ 潤滑油室
２２ 容器側シール
２３ 軸受側シール
２４ 中間シール
２５ ポンプ
２６ 高圧水供給ライン
２７ 流出口
２８ 外側シール
２９ 隙間
３０ 流出口
３１ 流出口
３２ 逆止弁
３３ 検出器
３４ コントローラ
３５ フランジ
３６ ガイド
３７ ガイド
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シール部を有する濁水用回転装置において、
濁水が収容されている容器と、
前記容器を貫通する回転軸と、
固定側の前記容器と回転側の前記回転軸との間に設けられているシール部と、
前記濁水中の異物が前記シール部に入り込むのを防止する異物進入防止部と、
を備える、ことを特徴とする濁水用回転装置。
【請求項２】
前記異物進入防止部は、
前記容器内の圧力よりも大きい圧力の水を、前記容器内であって前記シール部に対して反対側に、流出させる高圧パージライン系統から構成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の濁水用回転装置。
【請求項３】
前記高圧パージライン系統は、
前記容器の外側に配置されていて、前記容器内の圧力よりも大きい圧力の水を供給するポンプと、
一端が前記ポンプに接続されていて、他端が前記容器の内側面に位置する高圧水供給ラインと、
前記高圧水供給ラインの他端に設けられていて、高圧水を前記容器内であって前記シール部に対して反対側に流出させる流出口と、
を有する、
ことを特徴とする請求項２に記載の濁水用回転装置。
【請求項４】
前記高圧パージライン系統は、
前記容器の外側に配置されていて、前記容器内の圧力よりも大きい圧力の水を供給するポンプと、
一端が前記ポンプに接続されていて、他端が前記容器の内側面に位置する高圧水供給ラインと、
前記高圧水供給ラインの他端に設けられていて、高圧水を前記容器内であって前記シール部に対して反対側に流出させる流出口と、
前記高圧水供給ラインの途中に設けられていて、高圧水を前記ポンプから前記流出口側に流し、一方、濁水が前記流出口から前記ポンプ側に流れるのを止める逆止弁と、
前記回転軸の回転停止を検出する検出器と、
前記検出器と前記ポンプとにそれぞれ接続されていて、前記検出器からの検出信号に基づいて前記ポンプに駆動停止信号を出力するコントローラと、
を有する、
ことを特徴とする請求項２に記載の濁水用回転装置。
【請求項５】
前記流出口は、前記シール部の全周に亘って設けられている、
ことを特徴とする請求項３または４に記載の濁水用回転装置。
【請求項６】
前記異物進入防止部は、
前記容器内の前記回転軸に、前記シール部に対向して設けられているフランジと、
前記容器の内側面に、前記フランジの外周側を覆うように設けられているガイドと、
から構成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の濁水用回転装置。
【請求項７】
前記ガイドは、前記フランジの全周に亘って覆うように設けられている、
ことを特徴とする請求項６に記載の濁水用回転装置。
【請求項１】
シール部を有する濁水用回転装置において、
濁水が収容されている容器と、
前記容器を貫通する回転軸と、
固定側の前記容器と回転側の前記回転軸との間に設けられているシール部と、
前記濁水中の異物が前記シール部に入り込むのを防止する異物進入防止部と、
を備える、ことを特徴とする濁水用回転装置。
【請求項２】
前記異物進入防止部は、
前記容器内の圧力よりも大きい圧力の水を、前記容器内であって前記シール部に対して反対側に、流出させる高圧パージライン系統から構成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の濁水用回転装置。
【請求項３】
前記高圧パージライン系統は、
前記容器の外側に配置されていて、前記容器内の圧力よりも大きい圧力の水を供給するポンプと、
一端が前記ポンプに接続されていて、他端が前記容器の内側面に位置する高圧水供給ラインと、
前記高圧水供給ラインの他端に設けられていて、高圧水を前記容器内であって前記シール部に対して反対側に流出させる流出口と、
を有する、
ことを特徴とする請求項２に記載の濁水用回転装置。
【請求項４】
前記高圧パージライン系統は、
前記容器の外側に配置されていて、前記容器内の圧力よりも大きい圧力の水を供給するポンプと、
一端が前記ポンプに接続されていて、他端が前記容器の内側面に位置する高圧水供給ラインと、
前記高圧水供給ラインの他端に設けられていて、高圧水を前記容器内であって前記シール部に対して反対側に流出させる流出口と、
前記高圧水供給ラインの途中に設けられていて、高圧水を前記ポンプから前記流出口側に流し、一方、濁水が前記流出口から前記ポンプ側に流れるのを止める逆止弁と、
前記回転軸の回転停止を検出する検出器と、
前記検出器と前記ポンプとにそれぞれ接続されていて、前記検出器からの検出信号に基づいて前記ポンプに駆動停止信号を出力するコントローラと、
を有する、
ことを特徴とする請求項２に記載の濁水用回転装置。
【請求項５】
前記流出口は、前記シール部の全周に亘って設けられている、
ことを特徴とする請求項３または４に記載の濁水用回転装置。
【請求項６】
前記異物進入防止部は、
前記容器内の前記回転軸に、前記シール部に対向して設けられているフランジと、
前記容器の内側面に、前記フランジの外周側を覆うように設けられているガイドと、
から構成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の濁水用回転装置。
【請求項７】
前記ガイドは、前記フランジの全周に亘って覆うように設けられている、
ことを特徴とする請求項６に記載の濁水用回転装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−１０２８０６（Ｐ２０１２−１０２８０６Ａ）
【公開日】平成２４年５月３１日（２０１２．５．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５２０６１（Ｐ２０１０−２５２０６１）
【出願日】平成２２年１１月１０日（２０１０．１１．１０）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月３１日（２０１２．５．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月１０日（２０１０．１１．１０）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
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