熱分解炉軸シール装置
【課題】回転ドラム内に収納された廃棄物等の被処理物を加熱して熱分解させる際に、回転ドラムの熱膨張による熱変形に追従でき、シール性能を長期間、安定的に維持できる熱分解炉軸シール装置を提供する。
【解決手段】熱分解炉軸シール装置２は、回転ドラム１１側に連結され軸方向円筒部分３４ｂを有する回転シール板３４と、出口フード２９側に設けられ半径方向円板部分３５ａを有する固定シール板３５とを備えている。また、回転シール板と固定シール板との間に配置され、回転シール板に摺動自在に設けられた端面シール３６と、回転シール板と固定シール板との間であって、端面シールより半径方向外方に配置され、回転シール板の軸方向円筒部分３４ｂに摺動自在に設けられたラジアルシール３７とを備えている。
【解決手段】熱分解炉軸シール装置２は、回転ドラム１１側に連結され軸方向円筒部分３４ｂを有する回転シール板３４と、出口フード２９側に設けられ半径方向円板部分３５ａを有する固定シール板３５とを備えている。また、回転シール板と固定シール板との間に配置され、回転シール板に摺動自在に設けられた端面シール３６と、回転シール板と固定シール板との間であって、端面シールより半径方向外方に配置され、回転シール板の軸方向円筒部分３４ｂに摺動自在に設けられたラジアルシール３７とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転ドラム内に収納された廃棄物等の被処理物を外熱式で加熱して熱分解し、熱分解ガスと不揮発性成分を主とする熱分解残渣とに分離して出口フードへ排出する横型外熱回転式熱分解炉に設けられ、回転ドラムと出口フードとの間に配置された熱分解炉軸シール装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、様々な汚染物質を含む未分別でかつ未処理の廃棄物を処理することにより利用可能な物質に変質させる廃棄物処理システムにおいて、廃棄物を熱分解により処理する熱分解処理システムが知られている。
【０００３】
図１５は、このような熱分解処理システムの一例を示す図である。図１５において、廃棄物等の被処理物１０１は、前処理装置１０２を介して廃棄物供給装置１０３により熱分解炉装置１０４内へ供給され、熱分解炉装置１０４内で熱分解されることにより処理される。ここで、熱分解炉装置１０４で熱分解されることにより発生した有機性の熱分解ガス１０５は、ガス化もしくは油化への再生、または燃焼によって処理される。一方、熱分解炉装置１０４で発生する不揮発性の熱分解残渣１０６は、残渣冷却装置１０７を経て再資源化される。
【０００４】
このような熱分解処理システムの主要機器である熱分解炉装置１０４は、廃棄物等が熱分解処理される回転ドラムを外部から加熱する横型外熱回転式熱分解炉が一般的に用いられている。この横型外熱回転式熱分解炉では、回転ドラム内は酸素濃度が極めて低い状態で熱分解処理が行われるため、回転部と静止部とは軸シールによって外気の空気が遮断されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した熱分解炉装置１０４の回転ドラムは高温に加熱されるため、回転ドラムの軸方向に百ミリオーダー、回転ドラムの径方向に数十ミリオーダーの熱膨張が発生することがある。また、運転状況により温度状態も変わり、それに伴って熱変形も複雑に変化する。このため、このような熱分解処理システムにおいては、廃棄物を安定的に長期間継続して熱分解処理を行うために、熱分解炉装置１０４の軸シール性能の健全性が強く必要とされる。
【０００６】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、熱分解炉装置の回転ドラムの直径が大きく、かつ回転ドラムが加熱される温度が高い場合においても、回転ドラムの熱膨張による熱変形に追従することが可能で、さらに、シール性能を長期間、安定的に維持することができる横型外熱回転式分解炉の熱分解炉軸シール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】
【０００７】
本発明は、回転ドラム内に収納された廃棄物等の被処理物を外熱式で加熱して熱分解し、熱分解ガスと不揮発性成分を主とする熱分解残渣とに分離して出口フードへ排出する横型外熱回転式熱分解炉に設けられ、回転ドラムと出口フードとの間に配置された熱分解炉軸シール装置において、回転ドラム側に連結され軸方向円筒部分を有する回転シール板と、出口フード側に設けられ半径方向円板部分を有する固定シール板と、回転シール板と固定シール板との間に配置され、回転シール板に摺動自在に設けられた端面シールと、回転シール板と固定シール板との間であって、端面シールより半径方向外方に配置され、回転シール板の軸方向円筒部分に摺動自在に設けられたラジアルシールと、を備えたことを特徴とする熱分解炉軸シール装置である。
【０００８】
本発明は、端面シールおよびラジアルシールは、いずれもリング状をなし円周方向に分割自在となり、端面シールおよびラジアルシールはカーボン材からなることを特徴とする熱分解炉軸シール装置である。
【０００９】
本発明は、回転シール板は、固定シール板に対して半径方向外方に向かって離間距離が小さくなるように傾斜する傾斜円板部分を有し、端面シールはリング状をなし、円周方向に分割自在となり、端面シールの分割継ぎ目部分は球面結合されてリング状に組み合わされるとともに、固定シール板の半径方向円板部分と回転シール板の傾斜円板部分との間に配置されていることを特徴とする熱分解炉軸シール装置である。
【００１０】
本発明は、回転シール板は、固定シール板の半径方向円板部分に対して平行に設けられた回転側半径方向円板部分を有し、端面シールはリング状をなし、円周方向に分割自在となり、端面シールの分割継ぎ目部分は球面結合されてリング状に組み合わされるとともに、固定シール板の半径方向円板部分と回転シール板の回転側半径方向円板部分との間に配置されていることを特徴とする熱分解炉軸シール装置である。
【００１１】
本発明は、回転ドラム内に収納された廃棄物等の被処理物を外熱式で加熱して熱分解し、熱分解ガスと不揮発性成分を主とする熱分解残渣とに分離して出口フードへ排出する横型外熱回転式熱分解炉に設けられ、回転ドラムと出口フードとの間に配置された熱分解炉軸シール装置において、回転ドラム側に連結された回転シール板と、出口フード側に設けられ半径方向円板部分を有する固定シール板と、回転シール板と固定シール板との間に配置され、回転シール板に摺動自在に設けられた端面シールと、回転シール板と固定シール板との間であって、端面シールより半径方向外方に配置されたパッキンシールと、を備えたことを特徴とする熱分解炉軸シール装置である。
【００１２】
本発明は、端面シールはカーボン材からなり、パッキンシールは耐熱用ゴムからなることを特徴とする熱分解炉軸シール装置である。
【００１３】
本発明は、回転シール板は、固定シール板に対して半径方向外方に向かって離間距離が小さくなるように傾斜する傾斜円板部分を有し、端面シールはリング状をなし、円周方向に分割自在となり、端面シールの分割継ぎ目部分は球面結合されてリング状に組み合わされるとともに、固定シール板の半径方向円板部分と回転シール板の傾斜円板部分との間に配置されていることを特徴とする熱分解炉軸シール装置である。
【００１４】
本発明は、回転シール板は、固定シール板の半径方向円板部分に対して平行に設けられた回転側半径方向円板部分を有し、端面シールはリング状をなし、円周方向に分割自在となり、端面シールの分割継ぎ目部分は球面結合されてリング状に組み合わされるとともに、固定シール板の半径方向円板部分と回転シール板の回転側半径方向円板部分との間に配置されていることを特徴とする熱分解炉軸シール装置である。
【００１５】
本発明は、固定シール板の端面シールと反対側の面であって、端面シールより半径方向外方およびラジアルシールより半径方向内方に、不活性ガス注入装置が設けられたことを特徴とする熱分解炉軸シール装置である。
【００１６】
本発明は、固定シール板の端面シールと反対側の面であって、端面シールより半径方向外方およびパッキンシールより半径方向内方に、不活性ガス注入装置が設けられたことを特徴とする熱分解炉軸シール装置である。
【００１７】
本発明は、固定シール板の端面シールと反対側の面であって、端面シールより半径方向外方およびラジアルシールより半径方向内方に、清掃口を設けたことを特徴とする熱分解炉軸シール装置である。
【００１８】
本発明は、固定シール板の端面シールと反対側の面であって、端面シールより半径方向外方およびパッキンシールより半径方向内方に、清掃口を設けたことを特徴とする熱分解炉軸シール装置である。
【００１９】
本発明は、出口フードと固定シール板との間に伸縮継ぎ手が介在され、伸縮継ぎ手と出口フードとの間および伸縮継ぎ手と固定シール板との間に各々冷却単管を設けたことを特徴とする熱分解炉軸シール装置である。
【００２０】
本発明は、回転ドラム内に収納された廃棄物等の被処理物を外熱式で加熱して熱分解し、熱分解ガスと不揮発性成分を主とする熱分解残渣とに分離して出口フードへ排出する横型外熱回転式熱分解炉に設けられ、回転ドラムと出口フードとの間に配置された熱分解炉軸シール装置において、回転ドラム側に連結され、傾斜面をもった傾斜体を有する回転シール板と、出口フード側に設けられ、一対の半径方向円板部分を有する固定シール板と、を備え、固定シール板と回転シール板との間に、固定シール板の一方の半径方向円板部分と回転シール板の傾斜体との間に第１端面シールを設け、他方の半径方向円板部分と回転シール板の傾斜体との間に第２端面シールを設けたことを特徴とする熱分解炉軸シール装置である。
【００２１】
本発明は、ラジアルシールのうち回転ドラムの中心軸を含む水平面より下側の下半周部分には、ラジアルシールの下半周部分を持ち上げるために、ガータースプリングが取り付けられたことを特徴とする熱分解炉軸シール装置である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、熱分解炉装置の回転ドラムの直径が大きく、かつ回転ドラムが加熱される温度が高い場合においても、回転ドラム側に連結された回転シール板と出口フード側に設けられた固定シール板との間に配置された端面シールおよびラジアルシールにより、回転シール板と固定シール板との間からの外気の流入を遮断することができる。また、回転ドラムの熱膨張による熱変形に追従してシール性能を保持することができる。このことにより、熱分解炉軸シール装置のシール性能を長期間、安定的に維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
第１の実施の形態
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。ここで、図１乃至図７は、本発明による熱分解軸シール装置の第１の実施の形態を示す図である。このうち図１は、横型外熱回転式熱分解炉を示す全体構成図であり、図２は、熱分解炉軸シール装置のＡ部詳細図であり、図３は、端面シールの分割継ぎ目部分を示す構成図であり、図４は、ラジアルシールの分割継ぎ目部分を示す構成図であり、図５は、熱分解炉軸シール装置のＢ方向矢視図であり、図６および図７は、端面シールのシール作用説明図である。
【００２４】
本発明による熱分解炉軸シール装置２は、回転ドラム１１内に収納された廃棄物２０等の被処理物を外熱式で加熱して熱分解し、熱分解ガス１０５と不揮発性成分を主とする熱分解残渣１０６とに分離して出口フード２９へ排出する横型外熱回転式熱分解炉１に設けられ、回転ドラム１１と出口フード２９との間に配置されるものである。
【００２５】
まず、図１により、横型外熱回転式熱分解炉１の全体構成について説明する。横型外熱回転式熱分解炉１は、静止架台３と、静止架台３上に設置され、廃棄物２０を一時的に溜めておく投入ホッパ２１と、静止架台３に対して回転自在に設置され、投入ホッパ２１に連結されて廃棄物２０を熱分解するための回転ドラム１１と、静止架台３上に設置され、回転ドラム１１に連結され、熱分解により生じた熱分解ガス１０５および熱分解残渣１０６を排出するための出口フード２９とを備えている。また、回転ドラム１１には、静止架台３上に設置され、回転ドラム１１を収納するように、回転ドラム１１を加熱するための燃焼室２７が設けられている。燃焼室２７内の下部であって、回転ドラム１１の下方には回転ドラム１１を加熱するためのバーナ２８ａ、２８ｂ、２８ｃが設けられている。
【００２６】
このうち、回転ドラム１１には、回転ドラム１１の入口側にタイヤ１２が設けられ、このタイヤ１２は静止架台３上に設置されたローラ１４によって回転自在に支持されている。同様に、回転ドラム１１には、回転ドラム１１の出口側にタイヤ１３が設けられ、このタイヤ１３は静止架台３上に設置されたローラ１５によって回転自在に支持されている。タイヤ１２またはタイヤ１３のいずれか一方のタイヤは、回転ドラム１１の軸線方向に沿った回転ドラム１１の移動を拘束している。
【００２７】
また、回転ドラム１１の入口側には、回転ドラム１１を回転駆動させるための駆動装置１９が設けられている。この駆動装置１９は、モータ１８と、モータ１８の回転を伝達させるためのチェーン１７と、回転ドラム１１側に設けられ、チェーン１７と係合されてモータ１８の回転を伝達するスプロケット１６とを有している。
【００２８】
また、回転ドラム１１の入口側には、投入ホッパ２１に溜められた廃棄物２０を回転ドラム１１内に投入させるための投入装置２２が連結されている。この投入装置２２は、駆動モータ２６と、駆動モータ２６の出力軸に連結されたスクリュー主軸２４と、スクリュー主軸２４に設けられ、廃棄物２０を回転ドラム１１内に投入させるためのスクリュー羽根２５とを有している。また、投入装置２２は、スクリュー主軸２４およびスクリュー羽根２５を覆うように設けられたスクリューケーシング２３を有している。
【００２９】
回転ドラム１１と投入装置２２との間には、回転ドラム１１内への外気の流入を遮断するために入口側軸シール装置３０が設けられている。また、回転ドラム１１と出口フード２９との間には、回転ドラム１１内への外気の流入を遮断するために本発明による熱分解炉軸シール装置（出口側軸シール装置ともいう）２が設けられている。
【００３０】
次に、本発明による熱分解炉軸シール装置２について説明する。図２に示すように、熱分解炉軸シール装置２は、回転ドラム１１側に連結され回転ドラム１１に対して軸線方向に延びる軸方向円筒部分３４ｂを有する回転シール板３４と、出口フード２９側に設けられ回転ドラム１１に対して半径方向に延びる半径方向円板部分３５ａを有する固定シール板３５とを備えている。このうち、回転ドラム１１と回転シール板３４は、回転ドラム１１に連結され回転ドラム１１と同芯となる薄肉コーン３２と、薄肉コーン３２の先端と連結されたフランジ３３とを介して剛に連結されている。また、回転シール板３４は、固定シール板３５に対して半径方向外方に向かって離間距離が小さくなるように傾斜する傾斜円板部分３４ａを有している。この傾斜円板部分３４ａは軸方向円筒部分３４ｂに連結されている。さらに、固定シール板３５は、回転シール板３４に対して離間して配置されているため、回転シール板３４を介して回転ドラム１１の回転が伝わることはない。
【００３１】
また、熱分解炉軸シール装置２は、回転シール板３４と固定シール板３５との間に配置され、回転シール板３４の傾斜円板部分３４ａに対して摺動自在に設けられた端面シール３６と、回転シール板３４と固定シール板３５との間であって、端面シール３６より半径方向外方に配置され、回転シール板３４の軸方向円筒部分３４ｂに摺動自在に設けられたラジアルシール３７とを備えている。このうち、端面シール３６およびラジアルシール３７は、いずれもリング状をなし円周方向に分割自在に設けられている。
【００３２】
次に、図３により、端面シール３６についてさらに説明する。図３に示すように、端面シール３６はリング状をなし、円周方向に分割自在となり、端面シール３６の分割継ぎ目部分３６ｂは球面結合されてリング状に組み合わされるとともに、固定シール板３５の半径方向円板部分３５ａと回転シール板３４の傾斜円板部分３４ａとの間に配置されている。ところで図２に示すように、端面シール３６の断面形状は傾斜部３６ｃを有した傾斜型をなし、端面シール３６はカーボンシール材からなっている。また、固定シール板３５には、固定シール板３５の端面シール３６側に固定ピン３８が取り付けられている。端面シール３６を取り付ける際、固定ピン３８と、端面シール３６内に有する固定ピン３８に対応する穴部３６ａとが係合され、このようにして端面シール３６の円周方向の移動が制限される。さらに、端面シール３６をリング状に組み合わせるために、端面シール３６の外周面にはガータースプリング３９が取り付けられている。
【００３３】
次に、図４により、ラジアルシール３７についてさらに説明する。ラジアルシール３７はリング状をなし、図４に示すように円周方向に分割自在となり、ラジアルシール３７の分割継ぎ目部分３７ｂは段差結合されてリング状に組み合わされる。ところで図２に示すように、ラジアルシール３７の断面形状は長方形をなし、ラジアルシール３７はカーボンシール材からなっている。また、固定シール板３５には、固定シール板３５の端面シール３６側に摺動板４０が取り付けられ、摺動板４０に固定ピン４１が取り付けられている。ラジアルシール３７を取り付ける際、固定ピン４１と、ラジアルシール３７内に有する固定ピン４１に対応する穴部３７ａとが係合され、このようにしてラジアルシール３７の円周方向の移動が制限される。さらに、ラジアルシール３７をリング状に組み合わせるために、ラジアルシール３７の外周面にはガータースプリング４２が取り付けられている。また、図示しないが、ラジアルシール３７のうち回転ドラム１１の中心軸を含む水平面より下側のラジアルシール３７の下半周部分には、ラジアルシール３７の下半周部分を持ち上げるために、追加のガータースプリングが取り付けられている。
【００３４】
また、ラジアルシール３７によるシール性能を保持するために、固定シール板３５にはスプリング固定板４４が設けられている。このスプリング固定板４４の先端には、ラジアルシール３７を固定シール板３５へ押し付けるためのスプリング４３が取り付けられている。
【００３５】
また、固定シール板３５には荷重受機構４５が設けられている。この荷重受機構４５は、回転シール板３４の最外周部３４ｄを半径方向内方へ押し付けるために、回転シール板３４に対して半径方向外方に配置されている。荷重受機構４５は、固定シール板３５に連結されたアーム４８と、アーム４８を中心軸体として取り付けられたローラ４７とを有している。このローラ４７により、回転シール板３４の最外周部３４ｄが半径方向内方へ押し付けられる。
【００３６】
また、固定シール板３５には押付機構４６が設けられている。この押付機構４６は、回転シール板３４の端部３４ｃを回転ドラム１１の軸線方向の固定シール板３５側へ押し付けるために、荷重受機構４５に対して半径方向外方に配置されている。押付機構４６は、固定シール板３５に対して、回転ドラム１１の軸線方向に摺動自在に取り付けられたアーム５０と、アーム５０を中心軸体として取り付けられたローラ４９と、ローラ４９を回転シール板３４の端部３４ｃに押し付けるためのスプリング５１とを有している。このローラ４９により、回転シール板３４の端部３４ｃは固定シール板３５側へ押し付けられる。
【００３７】
次に、図５により、荷重受機構４５および押付機構４６の円周方向配置について説明する。図５に示すように、固定シール板３５に対して複数の荷重受機構４５が円周方向に設けられ、固定シール板３５に対して複数の押付機構４６が円周方向に設けられている。また、固定シール板３５は、回転シール板３４と連結されることなく、冷却単管５７を介して伸縮継ぎ手５６に連結され、回転ドラム１１の軸線方向に摺動自在となっている（図２参照）。また、固定シール板３５には、回転ドラム１１の回転方向を拘束するための拘束機構５２が設けられている。拘束機構５２は、固定シール板３５に連結されたアーム５３と、アーム５３を中心軸体として取り付けられたローラ５４と、横型外熱回転式熱分解炉１を設置するための静止架台３に固定された静止板５５とを有している。このローラ５４が静止板５５で拘束されることにより、固定シール板３５の半径方向の移動が拘束される。
【００３８】
また、図２に示すように、出口フード２９と固定シール板３５との間に伸縮継ぎ手５６が介在され、伸縮継ぎ手５６と出口フード２９との間および伸縮継ぎ手５６と固定シール板３５との間に各々冷却単管５７、５８が設けられている。冷却単管５７、５８には、冷却単管５７、５８の外周面にそれぞれ冷却フィン５９、６０が取り付けられている。また、伸縮継ぎ手５６の半径方向内方には、出口フード２９から円筒形状の支持板６１が延びている。この支持板６１と伸縮継ぎ手５６との間には断熱材６２が挿入されている。また、支持板６１の内側であって回転シール板３４には円筒形状のシール板６３が取り付けられている。このシール板６３と支持板６１との間に断熱材６４が挿入されている。さらに、支持板６１の内側には回転ドラム１１の外周面に金属ブラシ６５が取り付けられている。この金属ブラシ６５の先端と回転ドラム１１の外周面との間には若干の隙間が設けられている。
【００３９】
また、回転ドラム１１のうちタイヤ１３が取り付けられた部分と、回転ドラム１１のうち熱分解炉軸シール装置２が取り付けられた部分の近傍において、回転ドラム１１は二重円筒構造となっている。この二重円筒構造の間には断熱材６６が挿入されている。
【００４０】
また、図２に示すように、固定シール板３５の端面シール３６と反対側の面であって、端面シール３６より半径方向外方およびラジアルシール３７より半径方向内方に、不活性ガス注入装置９０が設けられている。不活性ガス注入装置９０は、端面シール３６とラジアルシール３７との間の中間室９４に不活性ガス(窒素もしくは燃焼性排気ガスなど)を注入する配管９１と、配管９１に連結され、注入された中間室９４における不活性ガスの圧力を計測する圧力計９２とを有している。
【００４１】
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について述べる。
まず、横型外熱回転式熱分解炉１の全体の動作について説明する。図１において、投入ホッパ２１に一時的に溜められた廃棄物２０は、投入装置２２により回転ドラム１１内に投入される。そして、回転ドラム１１は駆動装置１９により回転する。また回転ドラム１１は、回転ドラム１１の下部であって燃焼室２７内下部に設けられたバーナ２８ａ、２８ｂ、２８ｃにより加熱され、回転ドラム１１内部は、５００℃乃至６００℃の高温状態に維持される。そして、回転ドラム１１内部の廃棄物２０は、熱分解ガス１０５と不揮発性成分を主とする熱分解残渣１０６とに熱分解され、同時に燃焼性排気ガスを発生させる。熱分解ガス１０５は出口フード２９を介して熱分解ガス処理装置へ送られ、他方、熱分解残渣１０６は出口フード２９を介して残渣冷却装置へ送られる。また、燃焼性排気ガスは燃焼室２７から外部に排気される。前述したように、回転ドラム１１内部で廃棄物２０の熱分解を行っている間、回転ドラム１１は５００℃乃至６００℃の高温状態にあるため、回転ドラム１１が熱膨張により熱変形する。
【００４２】
またこの間、回転ドラム１１の回転により、回転ドラム１１と共に、回転ドラム１１に連結された薄肉コーン３２と、薄肉コーン３２の先端と連結されたフランジ３３と、フランジ３３に連結された回転シール板３４と、回転シール板３４に取り付けられたシール板６３とが回転する。
【００４３】
次に、図６および図７により、回転ドラム１１の回転および加熱中における端面シール３６によるシール作用について述べる。上述のように端面シール３６は、固定シール板３５に取り付けられた固定ピン３８と係合し、回転が制限される。これにより、端面シール３６は固定シール板３５の半径方向円板部分３５ａに対して円周方向の移動が拘束される。一方、固定ピン３８と端面シール３６の穴部３６ａとの隙間の範囲において、端面シール３６は固定シール板３５の半径方向円板部分３５ａに対して半径方向に摺動自在となっている。また、端面シール３６は回転シール板３４の傾斜部３４ａに対しては円周方向および半径方向に摺動自在となっている。
【００４４】
また、端面シール３６は、回転シール板３４の傾斜部３４ａと固定シール板３５とに挟み込まれていることにより、回転シール３４の側から端面シール３６に固定シール板３５側への押付力９６が作用している。この押付力９６は、回転シール板３４の傾斜部３４ａを介して端面シール３６に作用しているため、端面シール３６には、半径方向内方への分力９７が作用している。また、端面シール３６の外周面にはガータースプリング３９が取り付けられているため、端面シール３６を半径方向内方へ締め付ける力が作用している。これらの力により、熱変形に応じて自動調整し、端面シール３６は分割継ぎ目部分３６ｂが密接に保持されてリング状に形成される。このため、端面シール３６のシール性能が保持される。
【００４５】
また、図２に示すように、固定シール板３５に荷重受機構４５が設けられていることにより、回転シール板３４の最外周部３４ｄが半径方向内方へ押し付けられている。また固定シール板３５に押付機構４６が設けられていることにより、回転シール板３４の端部３４ｃが固定シール板３５側へ押し付けられている。このため、端面シール３６のシール性能が安定的に保持される。また、図５に示すように、荷重受機構４５および押付機構４６は、熱分解炉軸シール装置２の円周方向に複数設けられているため、円周方向に渡って等しく端面シール３６のシール性能が安定的に保持される。
【００４６】
次に、図２により、回転ドラム１１の回転および加熱中におけるラジアルシール３７によるシール作用について述べる。ラジアルシール３７は、摺動板４０を介して固定シール板３５に取り付けられた固定ピン４１と係合されて取り付けられている。これにより、ラジアルシール３７は固定シール板３５の半径方向円板部分３５ａに対して円周方向の移動が拘束される。一方、半径方向に対しては、固定ピン４１とラジアルシール３７の穴部３７ａとの隙間の範囲において、ラジアルシール３７は固定シール板３５の半径方向円板部分３５ａに対して摺動自在となっている。また、ラジアルシール３７は回転シール板３４の軸方向円筒部分３４ｂに対しては軸線方向に摺動自在となっている。
【００４７】
また、ラジアルシール３７の外周面にはガータースプリング４２が取り付けられているため、ラジアルシール３７を半径方向内方へ締め付ける力が作用している。この力により、熱変形に応じて自動調整し、ラジアルシール３７は分割継ぎ目部分３７ｂが密接に保持されてリング状に形成される。このため、ラジアルシール３７は回転シール板３４の軸方向円筒部分３４ｂに対してのシール性能が保持される。
【００４８】
さらに、ラジアルシール３７は回転ドラム１１の中心軸を含む水平面を介して上下に分割して構成され、上半周部分および下半周部分はいずれもガータースプリング４２により保持されている。ラジアルシール３７のうち下半周部分には、ラジアルシール３７の下半周部分を持ち上げるために追加のガータースプリングが取り付けられている。このため、ラジアルシール３７のうち上半周部分と下半周部分とを比較すると、ガータースプリング４２で同じ圧力を加えても下半周部分は重力の関係で面圧が低くなる。従って、ラジアルシール３７の下半周部分を持ち上げるガータースプリングを追加することにより、分割して構成されたラジアルシール３７がばらける方向に力が掛かることを抑制し、面圧を均一にすることができる。
【００４９】
また、ラジアルシール３７は、固定シール板３５に設けられたスプリング固定板４４の先端に設けられたスプリング４３により、固定シール板３５側への押付力が作用している。この力により、熱変形に応じて自動調整し、ラジアルシール３７は固定シール板３５に対してのシール性能が保持される。なお、スプリング４３は、スプリング固定板４４と共に熱分解炉軸シール装置２の円周方向に複数設けられているため、ラジアルシール３７の円周方向に渡って等しく押付力を作用させることができる。
【００５０】
次に、図２により、回転ドラム１１の回転および加熱中における伸縮継ぎ手５６の作用について述べる。伸縮継ぎ手５６は、出口フード２９と固定シール板３５との間をフレキシブルに連結させ、回転ドラム１１の熱伸縮を吸収する。これにより、出口フード２９と固定シール板３５とを堅固に固定した場合に比べて、回転ドラム１１側から熱分解炉軸シール装置２に熱伸縮による力を作用させることはなく、熱分解炉軸シール装置２は構造的に安定して保持される。また、固定シール板３５は、拘束機構５２が設けられているため、円周方向の移動が拘束されている。一方、固定シール板３５は、回転シール板３４と連結されることなく、冷却単管５７を介して伸縮継ぎ手５６に連結されているため、軸線方向には摺動自在である。このため、固定シール板３５は伸縮継ぎ手５６の軸線方向の伸縮に追従することができる。
【００５１】
次に、回転ドラム１１の回転および加熱中における伸縮継ぎ手５６の両側に設けられた冷却単管５７、５８の作用について述べる。ところで上述のように、伸縮継ぎ手５６の両側に設けられた冷却単管５７、５８には、冷却単管５７、５８の外周面に冷却フィン５９、６０が取り付けられている。このため、回転ドラム１１から冷却単管５７、５８に伝わった熱は冷却フィン５９、６０を介して効率良く外気側へ伝達される。これにより、伸縮継ぎ手５６が加熱されることを抑制して伸縮継ぎ手５６の柔軟性が保持される。さらに伸縮継ぎ手５６が焼損することを防止できる。
【００５２】
またこの間、出口フード２９に取り付けられた円筒形状の支持板６１と伸縮継ぎ手５６との間に断熱材６２が挿入されているため、回転ドラム１１から伸縮継ぎ手５６へ熱が伝わることが抑えられる。これにより、伸縮継ぎ手５６が加熱されることを抑制して伸縮継ぎ手５６の柔軟性が保持される。さらに伸縮継ぎ手５６が焼損することを防止できる。
【００５３】
またこの間、回転シール板３４に固定されたシール板６３と支持板６１との間に断熱材６４が挿入されている。さらに、支持板６１の内側には回転ドラム１１の外周面に向けて金属ブラシ６５が取り付けられている。このため、カーボンの粉塵が端面シール３６側に侵入することが抑えられる。
【００５４】
ところで、端面シール３６およびラジアルシール３７は、上述したようにそれぞれ摺動部が存在するため、異物の混入や異常磨耗などによりシール性能が低下することが想定される。本実施の形態では、不活性ガス注入装置９０により、端面シールとラジアルカーボンシールとの間の中間室９４に不活性ガス(窒素もしくは燃焼性排気ガスなど)が注入されるため、中間室９４の雰囲気が不活性ガスで満たされている。これにより、端面シール３６またはラジアルシール３７のシール性能が低下した場合においても、回転ドラム１１の内部への外気の流入を遮断することができる。
【００５５】
このように、本実施の形態によれば、高温に加熱された回転ドラム１１が大きく熱膨張により熱変形した場合でも、この熱変形に応じて自動調整することができるため、端面シール３６およびラジアルシール３７には熱膨張による無理な力が作用することがない。このため、端面シール３６とラジアルシール３７とは、回転ドラム１１の熱膨張による熱変形に追従してシール性能を保持することができる。これにより、熱分解炉軸シール装置２のシール性能を長期間、安定的に維持することができる。
【００５６】
また、本実施の形態によれば、回転シール板３４と固定シール板３５との間は、端面シール３６とラジアルシール３７とにより二重にシールされているため、一方のシールのシール性能が不良になった場合においても、他方のシールにより回転シール板３４と固定シール板３５との間がシールされる。このため、回転ドラム１１の内部への外気の流入を遮断することができる。
【００５７】
また、本実施の形態によれば、カーボンの粉塵が端面シール３６側へ侵入することを防止できる。このため、熱分解炉軸シール装置２を、長期間、安定的に廃棄物の処理を継続することができる。
【００５８】
第２の実施の形態
次に、図８により、本発明による熱分解炉軸シール装置の第２の実施の形態について説明する。ここで、図８は、熱分解炉軸シール装置のＡ部詳細図である。
図８に示す第２の実施の形態は、回転シール板の形状と端面シールの形状とが異なるものであり、他の構成は、図１乃至図７に示す第１の実施の形態と略同一である。
【００５９】
本実施の形態において、図１乃至図７に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。図８に示すように、熱分解炉軸シール装置２は、回転ドラム１１側に連結され回転ドラム１１に対して軸線方向に延びる軸方向円筒部分６７ｂを有する回転シール板６７と、出口フード２９側に設けられ回転ドラム１１に対して半径方向に延びる半径方向円板部分３５ａを有する固定シール板３５とを備えている。このうち、回転ドラム１１と回転シール板６７は、回転ドラム１１に連結され回転ドラム１１と同芯となる薄肉コーン３２と、薄肉コーン３２の先端と連結されたフランジ３３とを介して剛に連結されている。また、回転シール板６７は、固定シール板３５の半径方向円板部分３５ａに対して平行に設けられた回転側半径方向円板部分６７ａを有している。この回転側半径方向円板部分６７ａは軸方向円筒部分６７ｂに連結されている。このさらに、固定シール板３５は、回転シール板３４に対して離間して配置されているため、回転シール板６７を介して回転ドラム１１の回転が伝わることはない。
【００６０】
また、熱分解炉軸シール装置２は、回転シール板６７と固定シール板３５との間に配置され、回転シール板６７の回転側半径方向円板部分６７ａに対して摺動自在に設けられた端面シール６８と、回転シール板６７と固定シール板３５との間であって、端面シール６８より半径方向外方に配置され、回転シール板６７の軸方向円筒部分６７ｂに摺動自在に設けられたラジアルシール３７とを備えている。このうち、端面シール６８およびラジアルシール３７は、いずれもリング状をなし円周方向に分割自在に設けられている。
【００６１】
また、端面シール６８は、リング状をなし、円周方向に分割自在となり、端面シール６８の分割継ぎ目部分６８ｂは球面結合されてリング状に組み合わされるとともに、固定シール板３５の半径方向円板部分３５ａと回転シール板６７の回転側半径方向円板部分６７ａとの間に配置されている。ところで図８に示すように、端面シール６８の断面形状は長方形をなし、端面シール６８はカーボンシール材からなっている。また、固定シール板３５には、固定シール板３５の端面シール６８側に固定ピン３８が取り付けられている。端面シール６８を取り付ける際、固定ピン３８と、端面シール６８内に有する固定ピン３８に対応する穴部６８ａとが係合され、このようにして端面シール６８の円周方向の移動が制限される。さらに、端面シール６８をリング状に組み合わせるために、端面シール６８の外周面にはガータースプリング６９が取り付けられている。また、図示しないが、回転ドラム１１の中心軸を含む水平面より下側の端面シール６８には、端面シール６８の下半周分を持ち上げるために、ガータースプリングが取り付けられている。
【００６２】
また、固定シール板３５には荷重受機構４５が設けられている。この荷重受機構４５は、回転シール板６７の最外周部６７ｄを半径方向内方へ押し付けるために、回転シール板６７に対して半径方向外方に配置されている。荷重受機構４５は、固定シール板３５に連結されたアーム４８と、アーム４８を中心軸体として取り付けられたローラ４７とを有している。このローラ４７により、回転シール板６８の最外周部６８ｄが半径方向内方へ押し付けられる。
【００６３】
また、固定シール板３５には押付機構４６が設けられている。この押付機構４６は、回転シール板６８の端部６８ｃを回転ドラム１１の軸線方向の固定シール板３５側へ押し付けるために、荷重受機構４５に対して半径方向外方に配置されている。押付機構４６は、固定シール板３５に対して、回転ドラム１１の軸線方向に摺動自在に取り付けられたアーム５０と、アーム５０を中心軸体として取り付けられたローラ４９と、ローラ４９を回転シール板６８の端部６８ｃに押し付けるためのスプリング５１とを有している。このローラ４９により、回転シール板６８の端部６８ｃは固定シール板３５側へ押し付けられる。
【００６４】
本実施の形態によれば、図８に示すように、回転ドラム１１の回転により、回転ドラム１１と共に、回転ドラム１１に連結された薄肉コーン３２と、薄肉コーン３２の先端と連結されたフランジ３３と、フランジ３３に連結された回転シール板６７と、回転シール板３４に取り付けられたシール板６３とが回転する。
【００６５】
また、回転ドラム１１の回転および加熱中における端面シール６８は、固定シール板３５に取り付けられた固定ピン３８と係合し、回転が制限される。これにより、端面シール６８は固定シール板３５の半径方向円板部分３５ａに対して円周方向の移動が拘束される。一方、固定ピン３８と端面シール６８の穴部６８ａの隙間の範囲において、端面シール６８は固定シール板３５の半径方向円板部分３５ａに対して半径方向に摺動自在となっている。また、端面シール６８は回転シール板６７の回転側半径方向円板部分６７ａに対しては円周方向および半径方向に摺動自在となっている。
【００６６】
また、端面シール６８は、回転シール板６７の回転側半径方向円板部分６７ａと固定シール板３５とに挟み込まれていることにより、回転シール板６７の側から端面シール６８には固定シール板３５側への押付力が作用している。また、端面シール６８の外周面にはガータースプリング６９が取り付けられているため、端面シール６８を半径方向内方へ締め付ける力が作用している。これらの力により、熱変形に応じて自動調整し、端面シール６８は分割継ぎ目部分６８ｂが密接に保持されてリング状に形成される。このため、端面シール６８のシール性能が保持される。
【００６７】
また、回転シール板６７の端部６７ｃは、押付機構４６により、固定シール板３５側へ押し付けられている。これにより、端面シール６８のシール性能が安定的に保持される。また、押付機構４６は、熱分解炉軸シール装置２の円周方向に複数設けられているため、端面シール６８の円周方向に渡って等しく押し付けられる。これにより、端面シール６８の円周方向に渡って等しく端面シール６８のシール性能が安定的に保持される。
【００６８】
第３の実施の形態
次に、図９および図１０により、本発明による熱分解炉軸シール装置の第３の実施の形態について説明する。ここで、図９は、熱分解炉軸シール装置のＡ部詳細図であり、図１０は、熱分解炉軸シール装置のＣ方向矢視図である。
図９および図１０に示す第３の実施の形態は、第１の実施の形態におけるラジアルシールに代えてパッキンシールを用いたものであり、他の構成は、図１乃至図７に示す第１の実施の形態と略同一である。
【００６９】
本実施の形態において、図１乃至７に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。図９に示すように、熱分解炉軸シール装置２は、回転ドラム１１側に連結された回転シール板７０と、出口フード２９側に設けられ回転ドラム１１に対して半径方向に延びる半径方向円板部分７１ａを有する固定シール板７１とを備えている。このうち、回転ドラム１１と回転シール板７０は、回転ドラム１１に連結され回転ドラム１１と同芯となる薄肉コーン３２と、薄肉コーン３２の先端と連結されたフランジ３３とを介して剛に連結されている。また、回転シール板７０は、固定シール板７１に対して半径方向外方に向かって離間距離が小さくなるように傾斜する傾斜円板部分７０ａを有している。さらに、固定シール板７１は、回転シール板７０に対して離間して配置されているため、回転シール板７０を介して回転ドラム１１の回転が伝わることはない。
【００７０】
また、熱分解炉軸シール装置２は、回転シール板７０と固定シール板７１との間に配置され、回転シール板７０の傾斜円板部分７０ａに対して摺動自在に設けられた端面シール７２と、回転シール板７０と固定シール板７１との間であって、端面シール７２より半径方向外方に配置されたパッキンシール７３とを備えている。このうち、端面シール７２はリング状をなし円周方向に分割自在に設けられている。
【００７１】
また、端面シール７２はリング状をなし、円周方向に分割自在となり、端面シール７２の分割継ぎ目部分７２ｂは球面結合されてリング状に組み合わされるとともに、固定シール板７１の半径方向円板部分７１ａと回転シール板７０の傾斜円板部分７０ａとの間に配置されている。端面シール７２の断面形状は傾斜部７２ａを有した傾斜型をなし、端面シール７２はカーボンシール材からなっている。また、固定シール板７１には、固定シール板７１の端面シール７２側に固定ピン７４が取り付けられている。端面シール７２を取り付ける際、固定ピン７４と、端面シール７２内に有する固定ピン７４に対応する穴部７２ａとが係合され、このようにして端面シール７２の円周方向の移動が制限される。端面シール７２の円周方向の回り止めのために、この固定ピン７４と、端面シール７２内に有する固定ピン７４に対応する穴部７４ａとが係合されて、端面シール７２が取り付けられている。さらに、端面シール７２をリング状に組み合わせるために、端面シール７２の外周面にはガータースプリング７５が取り付けられている。
【００７２】
次に、回転ドラム１１の回転および加熱中におけるパッキンシール７３についてさらに説明する。パッキンシール７３はＵ字形状のリップシールを形成し、パッキンシール７３の材料には耐熱ゴム(例えばフッ素系ゴム)を用いている。パッキンシール７３は、回転シール板７０または固定シール板７１のいずれか一方に接着されることにより固定される。他方の接着されない側でリップシールが構成されている。パッキンシール７３は、内側リップ、外側リップ、側面リップがあるが、いずれのリップでも良い。また、パッキンシール７３は、着脱可能で部品取替えが容易な構造となっていてもよい。
【００７３】
また、固定シール板７１には荷重受機構７６が設けられている。この荷重受機構７６は、回転シール板７０の最外周部７０ｄを半径方向内方へ押し付けるために、回転シール板７０に対して半径方向外方に配置されている。荷重受機構７６は、固定シール板７１に連結されたアーム７９と、アーム７９を中心軸体として取り付けられたローラ７８とを有している。このローラ７８により、回転シール板７０の最外周部７０ｄが半径方向内方へ押し付けられる。
【００７４】
また、固定シール板７１には、押付機構７７が設けられている。この押付機構７７は、回転シール板７０の端部７０ｃを回転ドラム１１の軸線方向の固定シール板７１側へ押し付けるために、荷重受機構７６に対して半径方向外方に配置されている。押付機構７７は、固定シール板７１に対して、回転ドラム１１の軸線方向に摺動自在に取り付けられたアーム８１と、アーム８１を中心軸体として取り付けられたローラ８０と、ローラ８０を回転シール板７０の端部７０ｃに押し付けるためのスプリング８２とを有している。このローラ８０により、回転シール板７０の端部７０ｃは固定シール板７１側へ押し付けられる。
【００７５】
次に、図１０により、荷重受機構７６および押付機構７７の円周方向配置について説明する。図１０に示すように、固定シール板７１に対して複数の荷重受機構７６が円周方向に設けられ、固定シール板７１に対して複数の押付機構７７が円周方向に設けられている。また、固定シール板７１は、回転シール板７０と連結されることなく、冷却単管５７を介して伸縮継ぎ手５６に連結され、回転ドラム１１の軸線方向に摺動自在となっている（図９参照）。また、固定シール板７１には、回転ドラム１１の回転方向を拘束するための拘束機構８３が設けられている。拘束機構８３は、固定シール板７１に連結されたアーム８４と、アーム８４を中心軸体として取り付けられたローラ８５と、横型外熱回転式熱分解炉１を設置するための静止架台３に固定された静止板８６とを有している。このローラ８５が静止板９５で拘束されることにより、固定シール板７１の半径方向の移動が拘束される。
【００７６】
本実施の形態によれば、回転ドラム１１の回転により、回転ドラム１１と共に、回転ドラム１１に連結された薄肉コーン３２と、薄肉コーン３２の先端と連結されたフランジ３３と、フランジ３３に連結された回転シール板７０と、回転シール板３４に取り付けられたシール板６３とが回転する。
【００７７】
また、回転ドラム１１の回転および加熱中における端面シール７２は、固定シール板７１に取り付けられた固定ピン７４と係合し、回転が制限される。これにより、端面シール７２は固定シール板７１の半径方向円板部分７１ａに対して円周方向の移動が拘束される。一方、固定ピン７４と端面シール７２の穴部７２ａとの隙間の範囲において、端面シール７２は固定シール板７１の半径方向円板部分７１ａに対して半径方向に摺動自在となっている。また、端面シール７２は回転シール板７０の傾斜部７０ａに対しては円周方向および半径方向に摺動自在となっている。
【００７８】
また、端面シール７２は、回転シール板７０の傾斜部７０ａと固定シール板７１とに挟み込まれていることにより、回転シール板７０の側から端面シール７２には固定シール板７１側への押付力９６が作用している。この押付力９６は、回転シール板７０の傾斜部７０ａを介して端面シール７２に作用しているため、端面シール７２には、半径方向内方への分力９７が作用している。また、端面シール７２の外周面にはガータースプリング７５が取り付けられているため、端面シール７２を半径方向内方へ締め付ける力が作用している。これらの力により、熱変形に応じて自動調整し、端面シール７２は分割継ぎ目部分７２ｂが密接に保持されてリング状に形成される。このため、端面シール７２のシール性能が保持される。
【００７９】
また、図８に示すように、回転シール板７０の端部７０ｃは、押付機構７７により、固定シール板７１側へ押し付けられている。これにより、端面シール７２およびパッキンシール７３のシール性能が安定的に保持される。また、押付機構７７は、熱分解炉軸シール装置２の円周方向に複数設けられているため、端面シール７２およびパッキンシール７３の円周方向に渡って等しく押し付けられる。これにより、端面シール７２およびパッキンシール７３の円周方向に渡って等しく端面シール７２およびパッキンシール７３のシール性能が安定的に保持される。
【００８０】
また、図８に示すように、パッキンシール７３は、回転シール板７０または固定シール板７１のいずれか一方に接着されて固定されているため、他方の接着されない側では摺動自在となっている。また、パッキンシール７３の材料には耐熱ゴムを用い、Ｕ字形状のリップシールを形成しているため、熱変形に応じて自動調整し、パッキンシール７３のシール性能が保持される。さらに、パッキンシール７３は、回転シール板７０または固定シール板７１との接触面が少なく、接触面圧が低い。このため、回転ドラム１１を回転させるためのトルクを、比較的低くすることができる。
【００８１】
また、図８に示すように、回転ドラム１１の回転および加熱中における伸縮継ぎ手５６は、出口フード２９と固定シール板７１との間をフレキシブルに連結させ、回転ドラム１１の熱伸縮を吸収する。これにより、出口フード２９と固定シール板７１を堅固に固定した場合に比べて、回転ドラム１１側から熱分解炉軸シール装置２に熱伸縮による力を作用させることはなく、熱分解炉軸シール装置２は構造的に安定して保持される。また、固定シール板７１は、拘束機構８３が設けられているため、円周方向の移動が拘束されている。一方、固定シール板７１は、回転シール板７０と連結されることなく、冷却単管５７を介して伸縮継ぎ手５６に連結されているため、軸線方向には摺動自在である。このため、固定シール板７１は伸縮継ぎ手５６の軸線方向の伸縮に追従することができる。
【００８２】
第４の実施の形態
次に、図１１により、本発明による熱分解炉軸シール装置の第４の実施の形態について説明する。ここで、図１１は、熱分解炉軸シール装置のＡ部詳細図である。
図１１に示す第４の実施の形態は、回転シール板の形状と端面シールの形状とが異なるものであり、他の構成は、図９および図１０に示す第３の実施の形態と略同一である。
【００８３】
本実施の形態において、図９および図１０に示す第３の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。図１１に示すように熱分解炉軸シール装置２は、回転ドラム１１側に連結された回転シール板８６と、出口フード２９側に設けられ回転ドラム１１に対して半径方向に延びる半径方向円板部分７１ａを有する固定シール板７１とを備えている。このうち、回転ドラム１１と回転シール板８６は、回転ドラム１１に連結され回転ドラム１１と同芯となる薄肉コーン３２と、薄肉コーン３２の先端と連結されたフランジ３３とを介して剛に連結されている。また、回転シール板８６は、固定シール板７１の半径方向円板部分７１ａに対して平行に設けられた回転側半径方向円板部分８６ａを有している。さらに、固定シール板７１は、回転シール板８６に対して離間して配置されているため、回転シール板８６を介して回転ドラム１１の回転が伝わることはない。
【００８４】
また、熱分解炉軸シール装置２は、回転シール板８６と固定シール板７１との間に配置され、回転シール板８６の回転側半径方向円板部分８６ａに対して摺動自在に設けられた端面シール８７と、回転シール板８６と固定シール板７１との間であって、端面シール８７より半径方向外方に配置されたパッキンシール７３とを備えている。このうち、端面シール８７はリング状をなし円周方向に分割自在に設けられている。
【００８５】
また、端面シール８７はリング状をなし、円周方向に分割自在となり、端面シール８７の分割継ぎ目部分８７ｂは球面結合されてリング状に組み合わされるとともに、固定シール板７１の半径方向円板部分７１ａと回転シール板８６の回転側半径方向円板部分８６ａとの間に配置されている。端面シール８７の断面形状は長方形をなし、端面シール８７はカーボンシール材からなっている。また、固定シール板７１には、固定シール板７１の端面シール８７側に固定ピン８９が取り付けられている。端面シール８７を取り付ける際、固定ピン８９と、端面シール８７内に有する固定ピン８９に対応する穴部８７ａとが係合され、このようにして端面シール８７の円周方向の移動が制限される。さらに、端面シール８７をリング状に組み合わせるために、端面シール８７の外周面にはガータースプリング８８が取り付けられている。また、図示しないが、回転ドラム１１の中心軸を含む水平面より下側の端面シール８７には、端面シール８７の下半周分を持ち上げるために、ガータースプリングが取り付けられている。
【００８６】
また、固定シール板７１には、荷重受機構７６が設けられている。この荷重受機構７６は、回転シール板８６の最外周部８６ｄを半径方向内方へ押し付けるために、回転シール板８６に対して半径方向外方に配置されている。荷重受機構７６は、固定シール板７１に連結されたアーム７９と、アーム７９を中心軸体として取り付けられたローラ７８とを有している。このローラ７８により、回転シール板８６の最外周部８６ｄが半径方向内方へ押し付けられる。
【００８７】
また、固定シール板７１には、押付機構７７が設けられている。この押付機構７７は、回転シール板８６の端部８６ｃを回転ドラム１１の軸線方向の固定シール板７１側へ押し付けるために、荷重受機構７６に対して半径方向外方に配置されている。押付機構７７は、固定シール板７１に対して、回転ドラム１１の軸線方向に摺動自在に取り付けられたアーム８１と、アーム８１を中心軸体として取り付けられたローラ８０と、ローラ８０を回転シール板８６の端部８６ｃに押し付けるためのスプリング８２とを有している。このローラ８０により、回転シール板８６の端部８６ｃは固定シール板７１側へ押し付けられる。
【００８８】
本実施の形態によれば、図１１に示すように、回転ドラム１１の回転により、回転ドラム１１と共に、回転ドラム１１に連結された薄肉コーン３２と、薄肉コーン３２の先端と連結されたフランジ３３と、フランジ３３に連結された回転シール板８６と、回転シール板３４に取り付けられたシール板６３とが回転する。
【００８９】
また、回転ドラム１１の回転および加熱中における端面シール８７は、固定シール板７１に取り付けられた固定ピン８９と係合し、回転が制限される。これにより、端面シール８７は固定シール板７１の半径方向円板部分７１ａに対して円周方向の移動が拘束される。一方、固定ピン８９と端面シール８７の穴部８７ａとの隙間の範囲において、端面シール８７は固定シール板７１の半径方向円板部分７１ａに対して半径方向に摺動自在となっている。また、端面シール８７は回転シール板８６の回転側半径方向円板部分８６ａに対しては円周方向および半径方向に摺動自在となっている。
【００９０】
また、端面シール８７は、回転シール板８６の回転側半径方向円板部分８６ａと固定シール板７１とに挟み込まれていることにより、回転シール板８６の側から端面シール８７には固定シール板７１側への押付力が作用している。また、端面シール８７の外周面にはガータースプリング８８が取り付けられているため、端面シール８７半径方向内方へ締め付ける力が作用している。これらの力により、熱変形に応じて自動調整し、端面シール８７は分割継ぎ目部分８７ｂが密接に保持されてリング状に形成される。このため、端面シール８７のシール性能が保持される。
【００９１】
また、回転シール板８６の端部８６ｃは、押付機構７７により、固定シール板７１側へ押し付けられている。これにより、端面シール８７およびパッキンシール７３のシール性能が安定的に保持される。また、押付機構７７は、熱分解炉軸シール装置２の円周方向に複数設けられているため、端面シール８７およびパッキンシール７３の円周方向に渡って等しく押し付けられる。これにより、端面シール８７およびパッキンシール７３の円周方向に渡って等しく端面シール８７およびパッキンシール７３のシール性能が安定的に保持される。
【００９２】
第５の実施の形態
次に、図１２により、本発明による熱分解炉軸シール装置の第５の実施の形態について説明する。ここで、図１２は、熱分解炉軸シール装置のＡ部詳細図である。
図１２に示す第５の実施の形態は、第３の実施の形態における不活性ガス注入装置の代わりに清掃口を設けたものであり、他の構成は、図９および図１０に示す第３の実施の形態と略同一である。
【００９３】
本実施の形態において、図９および図１０に示す第３の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。図１２に示すように、固定シール板７１の端面シール７２と反対側の面であって、端面シール７２より半径方向外方およびパッキンシール７３より半径方向内方に、清掃口９３が設けられている。 この清掃口９３は、端面シール７２とパッキンシール７３との間の中間室９４に連結されている。また、清掃口９３は固定シール板７１に対して円周方向に複数設けられている。
【００９４】
中間室９４には、長期の運転によってカーボンが堆積することが想定される。中間室９４におけるカーボンの堆積量が多くなると、端面シール７２またはパッキンシール７３と、固定シール板７１または回転シール板７０とのシール面に食い込まれ、端面シール７２やパッキンシール７３のシール性能を低下させる可能性がある。
【００９５】
本実施の形態によれば、図１２に示すように、清掃口９３を開放して中間室９４内に堆積されたカーボンを除去することができる。このため、端面シール７２またはパッキンシール７３と、固定シール板７１または回転シール板７０とのシール面にカーボンが食い込まれることがなく、端面シール７２またはパッキンシール７３のシール性能を低下させることを防止することができる。
【００９６】
第６の実施の形態
次に、図１３および図１４により、本発明による熱分解炉軸シール装置の第６の実施の形態について説明する。ここで、図１３は、熱分解炉軸シール装置のＡ部詳細図であり、図１４は、熱分解炉軸シール装置のＤ方向矢視図である。
図１３および図１４に示す第６の実施の形態は、第１の実施の形態における回転シール板の形状が異なり、ラジアルシールの代わりに端面シールを用いたものであり、他の構成は、図１乃至図７に示す第１の実施の形態と略同一である。
【００９７】
本実施の形態において、図１乃至図７に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。図１３に示すように、熱分解炉軸シール装置２は、回転ドラム１１側に連結され、傾斜面をもった傾斜体２０１ａを有する回転シール板２０１と、出口フード２９側に設けられ、回転ドラム１１に対して半径方向に延びる一対の半径方向円板部分２０２ａ、２０３ａを有する固定シール板２０２、２０３とを備えている。このうち、回転ドラム１１と回転シール板２０１は、回転ドラム１１に連結され回転ドラム１１と同芯となる薄肉コーン３２と、薄肉コーン３２の先端と連結されたフランジ３３とを介して剛に連結されている。また、回転シール板２０１の傾斜体２０１ａは、固定シール板２０２に対して半径方向外方に向かって離間距離が小さくなるように傾斜する傾斜円板部分２０１ｂと、固定シール板２０３に対して半径方向外方に向かって離間距離が小さくなるように傾斜する傾斜円板部分２０１ｃとを有している。この傾斜円板部分２０１ｂは、傾斜体２０１ａに対して傾斜円板部分２０１ｃの反対側に設けられている。さらに、固定シール板２０２、２０３は、回転シール板２０１に対して離間して配置されているため、回転シール板２０１を介して回転ドラム１１の回転が伝わることはない。
【００９８】
また、熱分解炉軸シール装置２は、固定シール板２０２、２０３と回転シール板２０１との間に、固定シール板２０２、２０３の一方の半径方向円板部分２０２ａと回転シール板２０１の傾斜体２０１ａの傾斜円板部分２０１ｂとの間に第１端面シール２０４を設けている。また、他方の半径方向円板部分２０３ａと回転シール板２０１の傾斜体２０１ａの傾斜円板部分２０１ｃとの間に第２端面シール２０５を設けている。このうち、第１端面シール２０４は、回転シール板２０１の傾斜円板部分２０１ｂに対して摺動自在に設けられ、第２端面シール２０５は、回転シール板２０１の傾斜円板部分２０１ｃに対して摺動自在に設けられている。また、第１端面シール２０４および第２端面シール２０５は、いずれもリング状をなし円周方向に分割自在に設けられている。
【００９９】
また、端面シール２０４、２０５はリング状をなし、円周方向に分割自在となり、端面シール２０４、２０５の分割継ぎ目部分２０４ｂ、２０５ｂは球面結合されてリング状に組み合わされる。ところで、図１３に示すように、端面シール２０４、２０５の断面形状は傾斜部２０４ｃ、２０５ｃを有した傾斜型をなし、端面シール２０４、２０５はカーボンシール材からなっている。また、固定シール板２０２、２０３には、固定シール板２０２、２０３の端面シール２０４、２０５側に固定ピン２０６、２０７が取り付けられている。端面シール２０４、２０５を取り付ける際、固定ピン２０６、２０７と、端面シール２０４、２０５内に有する固定ピン２０６、２０７に対応する穴部２０４ａ、２０５ａとが係合され、このようにして端面シール２０４、２０５の円周方向の移動が制限される。さらに、端面シール２０４、２０５をリング状に組み合わせるために、端面シール２０４、２０５の外周面にはガータースプリング２０８、２０９が取り付けられている。
【０１００】
また、固定シール板２０３には荷重受機構２１０が設けられている。この荷重受機構２１０は、回転シール板２０１の最外周部２０１ｄを半径方向内方へ押し付けるために、回転シール板２０１に対して半径方向外方に配置されている。荷重受機構２１０は、固定シール板２０３に連結されたアーム２１３と、アーム２１３を中心軸体として取り付けられたローラ２１２と、固定シール板２０２に対して回転ドラム１１の軸線方向に摺動自在に取り付けられたスライド機構２１７とを有している。このローラ２１２により、回転シール板２０１の最外周部２０１ｄが半径方向内方へ押し付けられる。
【０１０１】
また、固定シール板２０３には押付機構２１１が設けられている。この押付機構２１１は、固定シール板２０３を回転ドラム１１の軸線方向の固定シール板２０２側へ押し付けるために、荷重受機構２１０に対して半径方向外方に配置されている。押付機構２１１は、固定シール板２０３に連結されたアーム２１４と、固定シール板２０３を固定シール板２０２に押し付けるためのスプリング２１５と、固定シール板２０２に対して回転ドラム１１の軸線方向に摺動自在に取り付けられたスライド機構２１６とを有している。これにより、固定シール板２０３は固定シール板２０２側へ押し付けられる。
【０１０２】
また、図１４により、荷重受機構２１０および押付機構２１１の円周方向配置について説明する。図１４に示すように、固定シール板２０３に対して複数の荷重受機構２１０が円周方向に設けられ、固定シール板２０３に対して複数の押付機構２１１が円周方向に設けられている。また、固定シール板２０２、２０３は、回転シール板２０１と連結されることなく、冷却単管５７を介して伸縮継ぎ手５６に連結され、回転ドラム１１の軸線方向に摺動自在となっている（図１３参照）。また、固定シール板２０３には、回転ドラム１１の回転方向を拘束するための拘束機構２１９が設けられている。拘束機構２１９は、固定シール板２０３に連結されたアーム２２１と、アーム２２１を中心軸体として取り付けられたローラ２２０と、横型外熱回転式熱分解炉１を設置するための静止架台３に固定された静止板２２２とを有している。このローラ２２０が静止板２２２で拘束されることにより、固定シール板２０３の半径方向の移動が拘束される。なお、図示しないが、固定シール板２０２についても、同様の拘束機構が設けられている。
【０１０３】
また、図１３に示すように、回転ドラム１１の内部への外気の流入を遮断するために、固定シール板２０２と固定シール板２０３とをフレキシブルに連結させ、固定シール板２０２と固定シール板２０３との間であって、端面シール２０４、２０５に対して半径方向外方には、伸縮継ぎ手２１８が取り付けられている。
【０１０４】
また、図１３に示すように、固定シール板２０３の端面シール２０５と反対側の面であって、端面シール２０５より半径方向外方および伸縮継ぎ手２１８より半径方向内方に、不活性ガス注入装置２２３が設けられている。不活性ガス注入装置２２３は、第１端面シール２０４と第２端面シール２０５と伸縮継ぎ手２１８との間の中間室９８に不活性ガス(窒素もしくは燃焼性排気ガスなど)を注入する配管２２４と、配管２２４に連結され、注入された中間室９８における不活性ガスの圧力を計測する圧力計２２５とを有している。
なお、不活性ガス注入装置２２３の代わりに、清掃口９３を設けてもよい。
【０１０５】
本実施の形態によれば、図１３に示すように、回転ドラム１１の回転により、回転ドラム１１と共に、回転ドラム１１に連結された薄肉コーン３２と、薄肉コーン３２の先端と連結されたフランジ３３と、フランジ３３に連結された回転シール板２０１と、回転シール板３４に取り付けられたシール板６３とが回転する。
【０１０６】
また、回転ドラム１１の回転および加熱中における端面シール２０４、２０５は、固定シール板２０２、２０３に取り付けられた固定ピン２０６、２０７と係合し、回転が制限される。これにより、端面シール２０４、２０５は固定シール板２０２、２０３の半径方向円板部分２０２ａ、２０３ａに対して円周方向の移動が拘束される。一方、固定ピン２０６、２０７と端面シール２０４、２０５の穴部２０４ａ、２０５ａとの隙間の範囲において、端面シール２０４、２０５は固定シール板２０２、２０３の半径方向円板部分２０２ａ、２０３ａに対して半径方向に摺動自在となっている。また、端面シール２０４、２０５は回転シール板２０１の傾斜部２０１ｂ、２０１ｃに対しては円周方向および半径方向に摺動自在となっている。
【０１０７】
また、端面シール２０４、２０５は、回転シール板２０１の傾斜部２０１ｂ、２０１ｃと固定シール板２０２、２０３とに挟み込まれていることにより、回転シール板２０１の側から端面シール２０４、２０５には固定シール板２０２、２０３側への押付力９６が作用している。この押付力９６は、回転シール板２０１の傾斜部２０１ｂ、２０１ｃを介して端面シール２０４、２０５に作用しているため、端面シール２０４、２０５には、半径方向内方への分力９７が作用している。また、端面シール２０４、２０５の外周面にはガータースプリング２０８、２０９が取り付けられているため、端面シール２０４、２０５を半径方向内方へ締め付ける力が作用している。これらの力により、熱変形に応じて自動調整し、端面シール２０４、２０５は分割継ぎ目部分２０４ｂ、２０５ｂが密接に保持されてリング状に形成される。このため、端面シール２０４、２０５のシール性能が保持される。
【０１０８】
また、図１３に示すように、固定シール板２０３は、押付機構２１１により、固定シール板２０２側へ押し付けられている。これにより、端面シール２０４、２０５のシール性能が安定的に保持される。また、押付機構２１１は、熱分解炉軸シール装置２の円周方向に複数設けられているため、端面シール２０４、２０５の円周方向に渡って等しく押し付けられる。これにより、端面シール２０４、２０５の円周方向に渡って等しく端面シール２０４、２０５のシール性能が安定的に保持される。
【０１０９】
また、回転ドラム１１の回転および加熱中における伸縮継ぎ手５６は、出口フード２９と固定シール板２０２との間をフレキシブルに連結させ、回転ドラム１１の熱伸縮を吸収する。これにより、出口フード２９と固定シール板２０２とを堅固に固定した場合に比べて、回転ドラム１１側から熱分解炉軸シール装置２に熱伸縮による力を作用させることはなく、熱分解炉軸シール装置２は構造的に安定して保持される。また、固定シール板２０２には、図示しない拘束機構が設けられているため、円周方向の移動が拘束されている。一方、固定シール板２０２は、回転シール板２０１と連結されることなく、冷却単管５７を介して伸縮継ぎ手５６に連結されているため、軸線方向には摺動自在である。このため、固定シール板２０２は伸縮継ぎ手５６の軸線方向の伸縮に追従することができる。
【０１１０】
また、回転ドラム１１の回転および加熱中における伸縮継ぎ手２１８は、固定シール板２０２と固定シール板２０３との間をフレキシブルに連結させ、回転ドラム１１の熱伸縮を吸収する。これにより、固定シール板２０２と固定シール板２０３を堅固に固定した場合に比べて、回転ドラム１１側から熱分解炉軸シール装置２に熱伸縮による力を作用させることはなく、熱分解炉軸シール装置２は構造的に安定して保持される。また、固定シール板２０３には、拘束機構２１９が設けられているため、円周方向の移動が拘束されている。一方、固定シール板２０３は、回転シール板２０１と連結されることなく、伸縮継ぎ手２１８に連結されているため、軸線方向には摺動自在である。このため、固定シール板２０３は伸縮継ぎ手２１８の軸線方向の伸縮に追従することができる。
【０１１１】
また、固定シール板２０２と固定シール板２０３との間に伸縮継ぎ手２１８が取り付けられているため、第１端面シール２０４と第２端面シール２０５との間に設けられた中間室９８に、外気が流入することを遮断することができる。これにより、回転ドラム１１の内部への外気の流入を遮断することができる。
【０１１２】
ところで、端面シール２０４、２０５は、上述したようにそれぞれ摺動部が存在するため、異物の混入や異常磨耗などによりシール性能が低下することが想定される。本実施の形態では、不活性ガス注入装置２２３により、第１端面シール２０４と第２端面シール２０５と伸縮継ぎ手２１８との間の中間室９８に不活性ガス(窒素もしくは燃焼性排気ガスなど)が注入されるため、中間室９８の雰囲気が不活性ガスで満たされている。これにより、端面シール２０４、２０５のシール性能が低下した場合においても、回転ドラム１１の内部への外気の流入を遮断することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】本発明の第１の実施の形態における横型外熱回転式熱分解炉を示す全体構成図。
【図２】本発明の第１の実施の形態における熱分解炉軸シール装置のＡ部詳細図。
【図３】本発明の第１の実施の形態における端面シールの分割継ぎ目部分を示す構成図。
【図４】本発明の第１の実施の形態におけるラジアルシールの分割継ぎ目部分を示す構成図。
【図５】本発明の第１の実施の形態における熱分解炉軸シール装置のＢ方向矢視図。
【図６】本発明の第１の実施の形態における端面シールのシール作用説明図。
【図７】本発明の第１の実施の形態における端面シールのシール作用説明図。
【図８】本発明の第２の実施の形態における熱分解炉軸シール装置のＡ部詳細図。
【図９】本発明の第３の実施の形態における熱分解炉軸シール装置のＡ部詳細図。
【図１０】本発明の第３の実施の形態における熱分解炉軸シール装置のＣ方向矢視図。
【図１１】本発明の第４の実施の形態における熱分解炉軸シール装置のＡ部詳細図。
【図１２】本発明の第５の実施の形態における熱分解炉軸シール装置のＡ部詳細図。
【図１３】本発明の第６の実施の形態における熱分解炉軸シール装置のＡ部詳細図。
【図１４】本発明の第６の実施の形態における熱分解炉軸シール装置のＤ方向矢視図。
【図１５】従来技術の熱分解炉装置を説明する全体構成図。
【符号の説明】
【０１１４】
１ 横型外熱回転式熱分解炉
２ 熱分解炉軸シール装置
３ 静止架台
１１ 回転ドラム
１２ タイヤ
１３ タイヤ
１４ ローラ
１５ ローラ
１６ スプロケット
１７ チェーン
１８ モータ
１９ 駆動装置
２０ 廃棄物
２１ 投入ホッパ
２２ 投入装置
２３ スクリューケーシング
２４ スクリュー主軸
２５ スクリュー羽根
２６ 駆動モータ
２７ 燃焼室
２８ａ バーナ
２８ｂ バーナ
２８ｃ バーナ
２９ 出口フード
３０ 入口側軸シール装置
３２ 薄肉コーン
３３ フランジ
３４ 回転シール板
３４ａ 傾斜円板部分
３４ｂ 軸方向円筒部分
３４ｃ 端部
３４ｄ 最外周部
３５ 固定シール板
３５ａ 半径方向円板部分
３６ 端面シール
３６ａ 穴部
３６ｂ 分割継ぎ目部分
３６ｃ 傾斜部
３７ ラジアルシール
３７ａ 穴部
３７ｂ 分割継ぎ目部分
３８ 固定ピン
３９ ガータースプリング
４０ 摺動板
４１ 固定ピン
４２ カータースプリング
４３ スプリング
４４ スプリング固定板
４５ 荷重受機構
４６ 押付機構
４７ ローラ
４８ アーム
４９ ローラ
５０ アーム
５１ スプリング
５２ 拘束機構
５３ アーム
５４ ローラ
５５ 静止板
５６ 伸縮継ぎ手
５７ 冷却単管
５８ 冷却単管
５９ 冷却フィン
６０ 冷却フィン
６１ 支持板
６２ 断熱材
６３ シール板
６４ 断熱材
６５ 金属ブラシ
６６ 断熱材
６７ 回転シール板
６７ａ 回転側半径方向円板部分
６７ｂ 軸方向円筒部分
６７ｃ 端部
６７ｄ 最外周部
６８ 端面シール
６８ａ 穴部
６８ｂ 分割継ぎ目部分
６９ ガータースプリング
７０ 回転シール板
７０ａ 傾斜円板部分
７０ｃ 端部
７０ｄ 最外周部
７１ 固定シール板
７１ａ 半径方向円板部分
７２ 端面シール
７２ａ 穴部
７２ｂ 分割継ぎ目部分
７３ パッキンシール
７４ 固定ピン
７５ ガータースプリング
７６ 荷重受機構
７７ 押付機構
７８ ローラ
７９ アーム
８０ ローラ
８１ アーム
８２ スプリング
８３ 拘束機構
８４ アーム
８５ ローラ
８６ 回転シール板
８６ａ 回転側半径方向円板部分
８６ｄ 最外周部
８７ 端面シール
８７ａ 穴部
８７ｂ 分割継ぎ目部分
８８ ガータースプリング
８９ 固定ピン
９０ 不活性ガス注入装置
９１ 配管
９２ 圧力計
９３ 清掃口
９４ 中間室
９５ 静止板
９６ 押付力
９７ 分力
９８ 中間室
１０１ 廃棄物
１０２ 前処理装置
１０３ 廃棄物供給装置
１０４ 熱分解炉装置
１０５ 熱分解ガス
１０６ 熱分解残渣
１０７ 残渣冷却装置
２０１ 回転シール板
２０１ａ傾斜体
２０１ｂ傾斜円板部分
２０１ｃ傾斜円板部分
２０１ｄ最外周部
２０２ 固定シール板
２０２ａ半径方向円板部分
２０３ 固定シール板
２０３ａ半径方向円板部分
２０４ 端面シール
２０４ａ穴部
２０４ｂ分割継ぎ目部分
２０５ 端面シール
２０５ａ穴部
２０５ｂ分割継ぎ目部分
２０６ 固定ピン
２０７ 固定ピン
２０８ ガータースプリング
２０９ ガータースプリング
２１０ 荷重受機構
２１１ 押付機構
２１２ ローラ
２１３ アーム
２１４ アーム
２１５ スプリング
２１６ スライド機構
２１７ スライド機構
２１８ 伸縮継ぎ手
２１９ 拘束機構
２２０ ローラ
２２１ アーム
２２２ 静止板
２２３ 不活性ガス注入装置
２２４ 配管
２２５ 圧力計
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転ドラム内に収納された廃棄物等の被処理物を外熱式で加熱して熱分解し、熱分解ガスと不揮発性成分を主とする熱分解残渣とに分離して出口フードへ排出する横型外熱回転式熱分解炉に設けられ、回転ドラムと出口フードとの間に配置された熱分解炉軸シール装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、様々な汚染物質を含む未分別でかつ未処理の廃棄物を処理することにより利用可能な物質に変質させる廃棄物処理システムにおいて、廃棄物を熱分解により処理する熱分解処理システムが知られている。
【０００３】
図１５は、このような熱分解処理システムの一例を示す図である。図１５において、廃棄物等の被処理物１０１は、前処理装置１０２を介して廃棄物供給装置１０３により熱分解炉装置１０４内へ供給され、熱分解炉装置１０４内で熱分解されることにより処理される。ここで、熱分解炉装置１０４で熱分解されることにより発生した有機性の熱分解ガス１０５は、ガス化もしくは油化への再生、または燃焼によって処理される。一方、熱分解炉装置１０４で発生する不揮発性の熱分解残渣１０６は、残渣冷却装置１０７を経て再資源化される。
【０００４】
このような熱分解処理システムの主要機器である熱分解炉装置１０４は、廃棄物等が熱分解処理される回転ドラムを外部から加熱する横型外熱回転式熱分解炉が一般的に用いられている。この横型外熱回転式熱分解炉では、回転ドラム内は酸素濃度が極めて低い状態で熱分解処理が行われるため、回転部と静止部とは軸シールによって外気の空気が遮断されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した熱分解炉装置１０４の回転ドラムは高温に加熱されるため、回転ドラムの軸方向に百ミリオーダー、回転ドラムの径方向に数十ミリオーダーの熱膨張が発生することがある。また、運転状況により温度状態も変わり、それに伴って熱変形も複雑に変化する。このため、このような熱分解処理システムにおいては、廃棄物を安定的に長期間継続して熱分解処理を行うために、熱分解炉装置１０４の軸シール性能の健全性が強く必要とされる。
【０００６】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、熱分解炉装置の回転ドラムの直径が大きく、かつ回転ドラムが加熱される温度が高い場合においても、回転ドラムの熱膨張による熱変形に追従することが可能で、さらに、シール性能を長期間、安定的に維持することができる横型外熱回転式分解炉の熱分解炉軸シール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】
【０００７】
本発明は、回転ドラム内に収納された廃棄物等の被処理物を外熱式で加熱して熱分解し、熱分解ガスと不揮発性成分を主とする熱分解残渣とに分離して出口フードへ排出する横型外熱回転式熱分解炉に設けられ、回転ドラムと出口フードとの間に配置された熱分解炉軸シール装置において、回転ドラム側に連結され軸方向円筒部分を有する回転シール板と、出口フード側に設けられ半径方向円板部分を有する固定シール板と、回転シール板と固定シール板との間に配置され、回転シール板に摺動自在に設けられた端面シールと、回転シール板と固定シール板との間であって、端面シールより半径方向外方に配置され、回転シール板の軸方向円筒部分に摺動自在に設けられたラジアルシールと、を備えたことを特徴とする熱分解炉軸シール装置である。
【０００８】
本発明は、端面シールおよびラジアルシールは、いずれもリング状をなし円周方向に分割自在となり、端面シールおよびラジアルシールはカーボン材からなることを特徴とする熱分解炉軸シール装置である。
【０００９】
本発明は、回転シール板は、固定シール板に対して半径方向外方に向かって離間距離が小さくなるように傾斜する傾斜円板部分を有し、端面シールはリング状をなし、円周方向に分割自在となり、端面シールの分割継ぎ目部分は球面結合されてリング状に組み合わされるとともに、固定シール板の半径方向円板部分と回転シール板の傾斜円板部分との間に配置されていることを特徴とする熱分解炉軸シール装置である。
【００１０】
本発明は、回転シール板は、固定シール板の半径方向円板部分に対して平行に設けられた回転側半径方向円板部分を有し、端面シールはリング状をなし、円周方向に分割自在となり、端面シールの分割継ぎ目部分は球面結合されてリング状に組み合わされるとともに、固定シール板の半径方向円板部分と回転シール板の回転側半径方向円板部分との間に配置されていることを特徴とする熱分解炉軸シール装置である。
【００１１】
本発明は、回転ドラム内に収納された廃棄物等の被処理物を外熱式で加熱して熱分解し、熱分解ガスと不揮発性成分を主とする熱分解残渣とに分離して出口フードへ排出する横型外熱回転式熱分解炉に設けられ、回転ドラムと出口フードとの間に配置された熱分解炉軸シール装置において、回転ドラム側に連結された回転シール板と、出口フード側に設けられ半径方向円板部分を有する固定シール板と、回転シール板と固定シール板との間に配置され、回転シール板に摺動自在に設けられた端面シールと、回転シール板と固定シール板との間であって、端面シールより半径方向外方に配置されたパッキンシールと、を備えたことを特徴とする熱分解炉軸シール装置である。
【００１２】
本発明は、端面シールはカーボン材からなり、パッキンシールは耐熱用ゴムからなることを特徴とする熱分解炉軸シール装置である。
【００１３】
本発明は、回転シール板は、固定シール板に対して半径方向外方に向かって離間距離が小さくなるように傾斜する傾斜円板部分を有し、端面シールはリング状をなし、円周方向に分割自在となり、端面シールの分割継ぎ目部分は球面結合されてリング状に組み合わされるとともに、固定シール板の半径方向円板部分と回転シール板の傾斜円板部分との間に配置されていることを特徴とする熱分解炉軸シール装置である。
【００１４】
本発明は、回転シール板は、固定シール板の半径方向円板部分に対して平行に設けられた回転側半径方向円板部分を有し、端面シールはリング状をなし、円周方向に分割自在となり、端面シールの分割継ぎ目部分は球面結合されてリング状に組み合わされるとともに、固定シール板の半径方向円板部分と回転シール板の回転側半径方向円板部分との間に配置されていることを特徴とする熱分解炉軸シール装置である。
【００１５】
本発明は、固定シール板の端面シールと反対側の面であって、端面シールより半径方向外方およびラジアルシールより半径方向内方に、不活性ガス注入装置が設けられたことを特徴とする熱分解炉軸シール装置である。
【００１６】
本発明は、固定シール板の端面シールと反対側の面であって、端面シールより半径方向外方およびパッキンシールより半径方向内方に、不活性ガス注入装置が設けられたことを特徴とする熱分解炉軸シール装置である。
【００１７】
本発明は、固定シール板の端面シールと反対側の面であって、端面シールより半径方向外方およびラジアルシールより半径方向内方に、清掃口を設けたことを特徴とする熱分解炉軸シール装置である。
【００１８】
本発明は、固定シール板の端面シールと反対側の面であって、端面シールより半径方向外方およびパッキンシールより半径方向内方に、清掃口を設けたことを特徴とする熱分解炉軸シール装置である。
【００１９】
本発明は、出口フードと固定シール板との間に伸縮継ぎ手が介在され、伸縮継ぎ手と出口フードとの間および伸縮継ぎ手と固定シール板との間に各々冷却単管を設けたことを特徴とする熱分解炉軸シール装置である。
【００２０】
本発明は、回転ドラム内に収納された廃棄物等の被処理物を外熱式で加熱して熱分解し、熱分解ガスと不揮発性成分を主とする熱分解残渣とに分離して出口フードへ排出する横型外熱回転式熱分解炉に設けられ、回転ドラムと出口フードとの間に配置された熱分解炉軸シール装置において、回転ドラム側に連結され、傾斜面をもった傾斜体を有する回転シール板と、出口フード側に設けられ、一対の半径方向円板部分を有する固定シール板と、を備え、固定シール板と回転シール板との間に、固定シール板の一方の半径方向円板部分と回転シール板の傾斜体との間に第１端面シールを設け、他方の半径方向円板部分と回転シール板の傾斜体との間に第２端面シールを設けたことを特徴とする熱分解炉軸シール装置である。
【００２１】
本発明は、ラジアルシールのうち回転ドラムの中心軸を含む水平面より下側の下半周部分には、ラジアルシールの下半周部分を持ち上げるために、ガータースプリングが取り付けられたことを特徴とする熱分解炉軸シール装置である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、熱分解炉装置の回転ドラムの直径が大きく、かつ回転ドラムが加熱される温度が高い場合においても、回転ドラム側に連結された回転シール板と出口フード側に設けられた固定シール板との間に配置された端面シールおよびラジアルシールにより、回転シール板と固定シール板との間からの外気の流入を遮断することができる。また、回転ドラムの熱膨張による熱変形に追従してシール性能を保持することができる。このことにより、熱分解炉軸シール装置のシール性能を長期間、安定的に維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
第１の実施の形態
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。ここで、図１乃至図７は、本発明による熱分解軸シール装置の第１の実施の形態を示す図である。このうち図１は、横型外熱回転式熱分解炉を示す全体構成図であり、図２は、熱分解炉軸シール装置のＡ部詳細図であり、図３は、端面シールの分割継ぎ目部分を示す構成図であり、図４は、ラジアルシールの分割継ぎ目部分を示す構成図であり、図５は、熱分解炉軸シール装置のＢ方向矢視図であり、図６および図７は、端面シールのシール作用説明図である。
【００２４】
本発明による熱分解炉軸シール装置２は、回転ドラム１１内に収納された廃棄物２０等の被処理物を外熱式で加熱して熱分解し、熱分解ガス１０５と不揮発性成分を主とする熱分解残渣１０６とに分離して出口フード２９へ排出する横型外熱回転式熱分解炉１に設けられ、回転ドラム１１と出口フード２９との間に配置されるものである。
【００２５】
まず、図１により、横型外熱回転式熱分解炉１の全体構成について説明する。横型外熱回転式熱分解炉１は、静止架台３と、静止架台３上に設置され、廃棄物２０を一時的に溜めておく投入ホッパ２１と、静止架台３に対して回転自在に設置され、投入ホッパ２１に連結されて廃棄物２０を熱分解するための回転ドラム１１と、静止架台３上に設置され、回転ドラム１１に連結され、熱分解により生じた熱分解ガス１０５および熱分解残渣１０６を排出するための出口フード２９とを備えている。また、回転ドラム１１には、静止架台３上に設置され、回転ドラム１１を収納するように、回転ドラム１１を加熱するための燃焼室２７が設けられている。燃焼室２７内の下部であって、回転ドラム１１の下方には回転ドラム１１を加熱するためのバーナ２８ａ、２８ｂ、２８ｃが設けられている。
【００２６】
このうち、回転ドラム１１には、回転ドラム１１の入口側にタイヤ１２が設けられ、このタイヤ１２は静止架台３上に設置されたローラ１４によって回転自在に支持されている。同様に、回転ドラム１１には、回転ドラム１１の出口側にタイヤ１３が設けられ、このタイヤ１３は静止架台３上に設置されたローラ１５によって回転自在に支持されている。タイヤ１２またはタイヤ１３のいずれか一方のタイヤは、回転ドラム１１の軸線方向に沿った回転ドラム１１の移動を拘束している。
【００２７】
また、回転ドラム１１の入口側には、回転ドラム１１を回転駆動させるための駆動装置１９が設けられている。この駆動装置１９は、モータ１８と、モータ１８の回転を伝達させるためのチェーン１７と、回転ドラム１１側に設けられ、チェーン１７と係合されてモータ１８の回転を伝達するスプロケット１６とを有している。
【００２８】
また、回転ドラム１１の入口側には、投入ホッパ２１に溜められた廃棄物２０を回転ドラム１１内に投入させるための投入装置２２が連結されている。この投入装置２２は、駆動モータ２６と、駆動モータ２６の出力軸に連結されたスクリュー主軸２４と、スクリュー主軸２４に設けられ、廃棄物２０を回転ドラム１１内に投入させるためのスクリュー羽根２５とを有している。また、投入装置２２は、スクリュー主軸２４およびスクリュー羽根２５を覆うように設けられたスクリューケーシング２３を有している。
【００２９】
回転ドラム１１と投入装置２２との間には、回転ドラム１１内への外気の流入を遮断するために入口側軸シール装置３０が設けられている。また、回転ドラム１１と出口フード２９との間には、回転ドラム１１内への外気の流入を遮断するために本発明による熱分解炉軸シール装置（出口側軸シール装置ともいう）２が設けられている。
【００３０】
次に、本発明による熱分解炉軸シール装置２について説明する。図２に示すように、熱分解炉軸シール装置２は、回転ドラム１１側に連結され回転ドラム１１に対して軸線方向に延びる軸方向円筒部分３４ｂを有する回転シール板３４と、出口フード２９側に設けられ回転ドラム１１に対して半径方向に延びる半径方向円板部分３５ａを有する固定シール板３５とを備えている。このうち、回転ドラム１１と回転シール板３４は、回転ドラム１１に連結され回転ドラム１１と同芯となる薄肉コーン３２と、薄肉コーン３２の先端と連結されたフランジ３３とを介して剛に連結されている。また、回転シール板３４は、固定シール板３５に対して半径方向外方に向かって離間距離が小さくなるように傾斜する傾斜円板部分３４ａを有している。この傾斜円板部分３４ａは軸方向円筒部分３４ｂに連結されている。さらに、固定シール板３５は、回転シール板３４に対して離間して配置されているため、回転シール板３４を介して回転ドラム１１の回転が伝わることはない。
【００３１】
また、熱分解炉軸シール装置２は、回転シール板３４と固定シール板３５との間に配置され、回転シール板３４の傾斜円板部分３４ａに対して摺動自在に設けられた端面シール３６と、回転シール板３４と固定シール板３５との間であって、端面シール３６より半径方向外方に配置され、回転シール板３４の軸方向円筒部分３４ｂに摺動自在に設けられたラジアルシール３７とを備えている。このうち、端面シール３６およびラジアルシール３７は、いずれもリング状をなし円周方向に分割自在に設けられている。
【００３２】
次に、図３により、端面シール３６についてさらに説明する。図３に示すように、端面シール３６はリング状をなし、円周方向に分割自在となり、端面シール３６の分割継ぎ目部分３６ｂは球面結合されてリング状に組み合わされるとともに、固定シール板３５の半径方向円板部分３５ａと回転シール板３４の傾斜円板部分３４ａとの間に配置されている。ところで図２に示すように、端面シール３６の断面形状は傾斜部３６ｃを有した傾斜型をなし、端面シール３６はカーボンシール材からなっている。また、固定シール板３５には、固定シール板３５の端面シール３６側に固定ピン３８が取り付けられている。端面シール３６を取り付ける際、固定ピン３８と、端面シール３６内に有する固定ピン３８に対応する穴部３６ａとが係合され、このようにして端面シール３６の円周方向の移動が制限される。さらに、端面シール３６をリング状に組み合わせるために、端面シール３６の外周面にはガータースプリング３９が取り付けられている。
【００３３】
次に、図４により、ラジアルシール３７についてさらに説明する。ラジアルシール３７はリング状をなし、図４に示すように円周方向に分割自在となり、ラジアルシール３７の分割継ぎ目部分３７ｂは段差結合されてリング状に組み合わされる。ところで図２に示すように、ラジアルシール３７の断面形状は長方形をなし、ラジアルシール３７はカーボンシール材からなっている。また、固定シール板３５には、固定シール板３５の端面シール３６側に摺動板４０が取り付けられ、摺動板４０に固定ピン４１が取り付けられている。ラジアルシール３７を取り付ける際、固定ピン４１と、ラジアルシール３７内に有する固定ピン４１に対応する穴部３７ａとが係合され、このようにしてラジアルシール３７の円周方向の移動が制限される。さらに、ラジアルシール３７をリング状に組み合わせるために、ラジアルシール３７の外周面にはガータースプリング４２が取り付けられている。また、図示しないが、ラジアルシール３７のうち回転ドラム１１の中心軸を含む水平面より下側のラジアルシール３７の下半周部分には、ラジアルシール３７の下半周部分を持ち上げるために、追加のガータースプリングが取り付けられている。
【００３４】
また、ラジアルシール３７によるシール性能を保持するために、固定シール板３５にはスプリング固定板４４が設けられている。このスプリング固定板４４の先端には、ラジアルシール３７を固定シール板３５へ押し付けるためのスプリング４３が取り付けられている。
【００３５】
また、固定シール板３５には荷重受機構４５が設けられている。この荷重受機構４５は、回転シール板３４の最外周部３４ｄを半径方向内方へ押し付けるために、回転シール板３４に対して半径方向外方に配置されている。荷重受機構４５は、固定シール板３５に連結されたアーム４８と、アーム４８を中心軸体として取り付けられたローラ４７とを有している。このローラ４７により、回転シール板３４の最外周部３４ｄが半径方向内方へ押し付けられる。
【００３６】
また、固定シール板３５には押付機構４６が設けられている。この押付機構４６は、回転シール板３４の端部３４ｃを回転ドラム１１の軸線方向の固定シール板３５側へ押し付けるために、荷重受機構４５に対して半径方向外方に配置されている。押付機構４６は、固定シール板３５に対して、回転ドラム１１の軸線方向に摺動自在に取り付けられたアーム５０と、アーム５０を中心軸体として取り付けられたローラ４９と、ローラ４９を回転シール板３４の端部３４ｃに押し付けるためのスプリング５１とを有している。このローラ４９により、回転シール板３４の端部３４ｃは固定シール板３５側へ押し付けられる。
【００３７】
次に、図５により、荷重受機構４５および押付機構４６の円周方向配置について説明する。図５に示すように、固定シール板３５に対して複数の荷重受機構４５が円周方向に設けられ、固定シール板３５に対して複数の押付機構４６が円周方向に設けられている。また、固定シール板３５は、回転シール板３４と連結されることなく、冷却単管５７を介して伸縮継ぎ手５６に連結され、回転ドラム１１の軸線方向に摺動自在となっている（図２参照）。また、固定シール板３５には、回転ドラム１１の回転方向を拘束するための拘束機構５２が設けられている。拘束機構５２は、固定シール板３５に連結されたアーム５３と、アーム５３を中心軸体として取り付けられたローラ５４と、横型外熱回転式熱分解炉１を設置するための静止架台３に固定された静止板５５とを有している。このローラ５４が静止板５５で拘束されることにより、固定シール板３５の半径方向の移動が拘束される。
【００３８】
また、図２に示すように、出口フード２９と固定シール板３５との間に伸縮継ぎ手５６が介在され、伸縮継ぎ手５６と出口フード２９との間および伸縮継ぎ手５６と固定シール板３５との間に各々冷却単管５７、５８が設けられている。冷却単管５７、５８には、冷却単管５７、５８の外周面にそれぞれ冷却フィン５９、６０が取り付けられている。また、伸縮継ぎ手５６の半径方向内方には、出口フード２９から円筒形状の支持板６１が延びている。この支持板６１と伸縮継ぎ手５６との間には断熱材６２が挿入されている。また、支持板６１の内側であって回転シール板３４には円筒形状のシール板６３が取り付けられている。このシール板６３と支持板６１との間に断熱材６４が挿入されている。さらに、支持板６１の内側には回転ドラム１１の外周面に金属ブラシ６５が取り付けられている。この金属ブラシ６５の先端と回転ドラム１１の外周面との間には若干の隙間が設けられている。
【００３９】
また、回転ドラム１１のうちタイヤ１３が取り付けられた部分と、回転ドラム１１のうち熱分解炉軸シール装置２が取り付けられた部分の近傍において、回転ドラム１１は二重円筒構造となっている。この二重円筒構造の間には断熱材６６が挿入されている。
【００４０】
また、図２に示すように、固定シール板３５の端面シール３６と反対側の面であって、端面シール３６より半径方向外方およびラジアルシール３７より半径方向内方に、不活性ガス注入装置９０が設けられている。不活性ガス注入装置９０は、端面シール３６とラジアルシール３７との間の中間室９４に不活性ガス(窒素もしくは燃焼性排気ガスなど)を注入する配管９１と、配管９１に連結され、注入された中間室９４における不活性ガスの圧力を計測する圧力計９２とを有している。
【００４１】
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について述べる。
まず、横型外熱回転式熱分解炉１の全体の動作について説明する。図１において、投入ホッパ２１に一時的に溜められた廃棄物２０は、投入装置２２により回転ドラム１１内に投入される。そして、回転ドラム１１は駆動装置１９により回転する。また回転ドラム１１は、回転ドラム１１の下部であって燃焼室２７内下部に設けられたバーナ２８ａ、２８ｂ、２８ｃにより加熱され、回転ドラム１１内部は、５００℃乃至６００℃の高温状態に維持される。そして、回転ドラム１１内部の廃棄物２０は、熱分解ガス１０５と不揮発性成分を主とする熱分解残渣１０６とに熱分解され、同時に燃焼性排気ガスを発生させる。熱分解ガス１０５は出口フード２９を介して熱分解ガス処理装置へ送られ、他方、熱分解残渣１０６は出口フード２９を介して残渣冷却装置へ送られる。また、燃焼性排気ガスは燃焼室２７から外部に排気される。前述したように、回転ドラム１１内部で廃棄物２０の熱分解を行っている間、回転ドラム１１は５００℃乃至６００℃の高温状態にあるため、回転ドラム１１が熱膨張により熱変形する。
【００４２】
またこの間、回転ドラム１１の回転により、回転ドラム１１と共に、回転ドラム１１に連結された薄肉コーン３２と、薄肉コーン３２の先端と連結されたフランジ３３と、フランジ３３に連結された回転シール板３４と、回転シール板３４に取り付けられたシール板６３とが回転する。
【００４３】
次に、図６および図７により、回転ドラム１１の回転および加熱中における端面シール３６によるシール作用について述べる。上述のように端面シール３６は、固定シール板３５に取り付けられた固定ピン３８と係合し、回転が制限される。これにより、端面シール３６は固定シール板３５の半径方向円板部分３５ａに対して円周方向の移動が拘束される。一方、固定ピン３８と端面シール３６の穴部３６ａとの隙間の範囲において、端面シール３６は固定シール板３５の半径方向円板部分３５ａに対して半径方向に摺動自在となっている。また、端面シール３６は回転シール板３４の傾斜部３４ａに対しては円周方向および半径方向に摺動自在となっている。
【００４４】
また、端面シール３６は、回転シール板３４の傾斜部３４ａと固定シール板３５とに挟み込まれていることにより、回転シール３４の側から端面シール３６に固定シール板３５側への押付力９６が作用している。この押付力９６は、回転シール板３４の傾斜部３４ａを介して端面シール３６に作用しているため、端面シール３６には、半径方向内方への分力９７が作用している。また、端面シール３６の外周面にはガータースプリング３９が取り付けられているため、端面シール３６を半径方向内方へ締め付ける力が作用している。これらの力により、熱変形に応じて自動調整し、端面シール３６は分割継ぎ目部分３６ｂが密接に保持されてリング状に形成される。このため、端面シール３６のシール性能が保持される。
【００４５】
また、図２に示すように、固定シール板３５に荷重受機構４５が設けられていることにより、回転シール板３４の最外周部３４ｄが半径方向内方へ押し付けられている。また固定シール板３５に押付機構４６が設けられていることにより、回転シール板３４の端部３４ｃが固定シール板３５側へ押し付けられている。このため、端面シール３６のシール性能が安定的に保持される。また、図５に示すように、荷重受機構４５および押付機構４６は、熱分解炉軸シール装置２の円周方向に複数設けられているため、円周方向に渡って等しく端面シール３６のシール性能が安定的に保持される。
【００４６】
次に、図２により、回転ドラム１１の回転および加熱中におけるラジアルシール３７によるシール作用について述べる。ラジアルシール３７は、摺動板４０を介して固定シール板３５に取り付けられた固定ピン４１と係合されて取り付けられている。これにより、ラジアルシール３７は固定シール板３５の半径方向円板部分３５ａに対して円周方向の移動が拘束される。一方、半径方向に対しては、固定ピン４１とラジアルシール３７の穴部３７ａとの隙間の範囲において、ラジアルシール３７は固定シール板３５の半径方向円板部分３５ａに対して摺動自在となっている。また、ラジアルシール３７は回転シール板３４の軸方向円筒部分３４ｂに対しては軸線方向に摺動自在となっている。
【００４７】
また、ラジアルシール３７の外周面にはガータースプリング４２が取り付けられているため、ラジアルシール３７を半径方向内方へ締め付ける力が作用している。この力により、熱変形に応じて自動調整し、ラジアルシール３７は分割継ぎ目部分３７ｂが密接に保持されてリング状に形成される。このため、ラジアルシール３７は回転シール板３４の軸方向円筒部分３４ｂに対してのシール性能が保持される。
【００４８】
さらに、ラジアルシール３７は回転ドラム１１の中心軸を含む水平面を介して上下に分割して構成され、上半周部分および下半周部分はいずれもガータースプリング４２により保持されている。ラジアルシール３７のうち下半周部分には、ラジアルシール３７の下半周部分を持ち上げるために追加のガータースプリングが取り付けられている。このため、ラジアルシール３７のうち上半周部分と下半周部分とを比較すると、ガータースプリング４２で同じ圧力を加えても下半周部分は重力の関係で面圧が低くなる。従って、ラジアルシール３７の下半周部分を持ち上げるガータースプリングを追加することにより、分割して構成されたラジアルシール３７がばらける方向に力が掛かることを抑制し、面圧を均一にすることができる。
【００４９】
また、ラジアルシール３７は、固定シール板３５に設けられたスプリング固定板４４の先端に設けられたスプリング４３により、固定シール板３５側への押付力が作用している。この力により、熱変形に応じて自動調整し、ラジアルシール３７は固定シール板３５に対してのシール性能が保持される。なお、スプリング４３は、スプリング固定板４４と共に熱分解炉軸シール装置２の円周方向に複数設けられているため、ラジアルシール３７の円周方向に渡って等しく押付力を作用させることができる。
【００５０】
次に、図２により、回転ドラム１１の回転および加熱中における伸縮継ぎ手５６の作用について述べる。伸縮継ぎ手５６は、出口フード２９と固定シール板３５との間をフレキシブルに連結させ、回転ドラム１１の熱伸縮を吸収する。これにより、出口フード２９と固定シール板３５とを堅固に固定した場合に比べて、回転ドラム１１側から熱分解炉軸シール装置２に熱伸縮による力を作用させることはなく、熱分解炉軸シール装置２は構造的に安定して保持される。また、固定シール板３５は、拘束機構５２が設けられているため、円周方向の移動が拘束されている。一方、固定シール板３５は、回転シール板３４と連結されることなく、冷却単管５７を介して伸縮継ぎ手５６に連結されているため、軸線方向には摺動自在である。このため、固定シール板３５は伸縮継ぎ手５６の軸線方向の伸縮に追従することができる。
【００５１】
次に、回転ドラム１１の回転および加熱中における伸縮継ぎ手５６の両側に設けられた冷却単管５７、５８の作用について述べる。ところで上述のように、伸縮継ぎ手５６の両側に設けられた冷却単管５７、５８には、冷却単管５７、５８の外周面に冷却フィン５９、６０が取り付けられている。このため、回転ドラム１１から冷却単管５７、５８に伝わった熱は冷却フィン５９、６０を介して効率良く外気側へ伝達される。これにより、伸縮継ぎ手５６が加熱されることを抑制して伸縮継ぎ手５６の柔軟性が保持される。さらに伸縮継ぎ手５６が焼損することを防止できる。
【００５２】
またこの間、出口フード２９に取り付けられた円筒形状の支持板６１と伸縮継ぎ手５６との間に断熱材６２が挿入されているため、回転ドラム１１から伸縮継ぎ手５６へ熱が伝わることが抑えられる。これにより、伸縮継ぎ手５６が加熱されることを抑制して伸縮継ぎ手５６の柔軟性が保持される。さらに伸縮継ぎ手５６が焼損することを防止できる。
【００５３】
またこの間、回転シール板３４に固定されたシール板６３と支持板６１との間に断熱材６４が挿入されている。さらに、支持板６１の内側には回転ドラム１１の外周面に向けて金属ブラシ６５が取り付けられている。このため、カーボンの粉塵が端面シール３６側に侵入することが抑えられる。
【００５４】
ところで、端面シール３６およびラジアルシール３７は、上述したようにそれぞれ摺動部が存在するため、異物の混入や異常磨耗などによりシール性能が低下することが想定される。本実施の形態では、不活性ガス注入装置９０により、端面シールとラジアルカーボンシールとの間の中間室９４に不活性ガス(窒素もしくは燃焼性排気ガスなど)が注入されるため、中間室９４の雰囲気が不活性ガスで満たされている。これにより、端面シール３６またはラジアルシール３７のシール性能が低下した場合においても、回転ドラム１１の内部への外気の流入を遮断することができる。
【００５５】
このように、本実施の形態によれば、高温に加熱された回転ドラム１１が大きく熱膨張により熱変形した場合でも、この熱変形に応じて自動調整することができるため、端面シール３６およびラジアルシール３７には熱膨張による無理な力が作用することがない。このため、端面シール３６とラジアルシール３７とは、回転ドラム１１の熱膨張による熱変形に追従してシール性能を保持することができる。これにより、熱分解炉軸シール装置２のシール性能を長期間、安定的に維持することができる。
【００５６】
また、本実施の形態によれば、回転シール板３４と固定シール板３５との間は、端面シール３６とラジアルシール３７とにより二重にシールされているため、一方のシールのシール性能が不良になった場合においても、他方のシールにより回転シール板３４と固定シール板３５との間がシールされる。このため、回転ドラム１１の内部への外気の流入を遮断することができる。
【００５７】
また、本実施の形態によれば、カーボンの粉塵が端面シール３６側へ侵入することを防止できる。このため、熱分解炉軸シール装置２を、長期間、安定的に廃棄物の処理を継続することができる。
【００５８】
第２の実施の形態
次に、図８により、本発明による熱分解炉軸シール装置の第２の実施の形態について説明する。ここで、図８は、熱分解炉軸シール装置のＡ部詳細図である。
図８に示す第２の実施の形態は、回転シール板の形状と端面シールの形状とが異なるものであり、他の構成は、図１乃至図７に示す第１の実施の形態と略同一である。
【００５９】
本実施の形態において、図１乃至図７に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。図８に示すように、熱分解炉軸シール装置２は、回転ドラム１１側に連結され回転ドラム１１に対して軸線方向に延びる軸方向円筒部分６７ｂを有する回転シール板６７と、出口フード２９側に設けられ回転ドラム１１に対して半径方向に延びる半径方向円板部分３５ａを有する固定シール板３５とを備えている。このうち、回転ドラム１１と回転シール板６７は、回転ドラム１１に連結され回転ドラム１１と同芯となる薄肉コーン３２と、薄肉コーン３２の先端と連結されたフランジ３３とを介して剛に連結されている。また、回転シール板６７は、固定シール板３５の半径方向円板部分３５ａに対して平行に設けられた回転側半径方向円板部分６７ａを有している。この回転側半径方向円板部分６７ａは軸方向円筒部分６７ｂに連結されている。このさらに、固定シール板３５は、回転シール板３４に対して離間して配置されているため、回転シール板６７を介して回転ドラム１１の回転が伝わることはない。
【００６０】
また、熱分解炉軸シール装置２は、回転シール板６７と固定シール板３５との間に配置され、回転シール板６７の回転側半径方向円板部分６７ａに対して摺動自在に設けられた端面シール６８と、回転シール板６７と固定シール板３５との間であって、端面シール６８より半径方向外方に配置され、回転シール板６７の軸方向円筒部分６７ｂに摺動自在に設けられたラジアルシール３７とを備えている。このうち、端面シール６８およびラジアルシール３７は、いずれもリング状をなし円周方向に分割自在に設けられている。
【００６１】
また、端面シール６８は、リング状をなし、円周方向に分割自在となり、端面シール６８の分割継ぎ目部分６８ｂは球面結合されてリング状に組み合わされるとともに、固定シール板３５の半径方向円板部分３５ａと回転シール板６７の回転側半径方向円板部分６７ａとの間に配置されている。ところで図８に示すように、端面シール６８の断面形状は長方形をなし、端面シール６８はカーボンシール材からなっている。また、固定シール板３５には、固定シール板３５の端面シール６８側に固定ピン３８が取り付けられている。端面シール６８を取り付ける際、固定ピン３８と、端面シール６８内に有する固定ピン３８に対応する穴部６８ａとが係合され、このようにして端面シール６８の円周方向の移動が制限される。さらに、端面シール６８をリング状に組み合わせるために、端面シール６８の外周面にはガータースプリング６９が取り付けられている。また、図示しないが、回転ドラム１１の中心軸を含む水平面より下側の端面シール６８には、端面シール６８の下半周分を持ち上げるために、ガータースプリングが取り付けられている。
【００６２】
また、固定シール板３５には荷重受機構４５が設けられている。この荷重受機構４５は、回転シール板６７の最外周部６７ｄを半径方向内方へ押し付けるために、回転シール板６７に対して半径方向外方に配置されている。荷重受機構４５は、固定シール板３５に連結されたアーム４８と、アーム４８を中心軸体として取り付けられたローラ４７とを有している。このローラ４７により、回転シール板６８の最外周部６８ｄが半径方向内方へ押し付けられる。
【００６３】
また、固定シール板３５には押付機構４６が設けられている。この押付機構４６は、回転シール板６８の端部６８ｃを回転ドラム１１の軸線方向の固定シール板３５側へ押し付けるために、荷重受機構４５に対して半径方向外方に配置されている。押付機構４６は、固定シール板３５に対して、回転ドラム１１の軸線方向に摺動自在に取り付けられたアーム５０と、アーム５０を中心軸体として取り付けられたローラ４９と、ローラ４９を回転シール板６８の端部６８ｃに押し付けるためのスプリング５１とを有している。このローラ４９により、回転シール板６８の端部６８ｃは固定シール板３５側へ押し付けられる。
【００６４】
本実施の形態によれば、図８に示すように、回転ドラム１１の回転により、回転ドラム１１と共に、回転ドラム１１に連結された薄肉コーン３２と、薄肉コーン３２の先端と連結されたフランジ３３と、フランジ３３に連結された回転シール板６７と、回転シール板３４に取り付けられたシール板６３とが回転する。
【００６５】
また、回転ドラム１１の回転および加熱中における端面シール６８は、固定シール板３５に取り付けられた固定ピン３８と係合し、回転が制限される。これにより、端面シール６８は固定シール板３５の半径方向円板部分３５ａに対して円周方向の移動が拘束される。一方、固定ピン３８と端面シール６８の穴部６８ａの隙間の範囲において、端面シール６８は固定シール板３５の半径方向円板部分３５ａに対して半径方向に摺動自在となっている。また、端面シール６８は回転シール板６７の回転側半径方向円板部分６７ａに対しては円周方向および半径方向に摺動自在となっている。
【００６６】
また、端面シール６８は、回転シール板６７の回転側半径方向円板部分６７ａと固定シール板３５とに挟み込まれていることにより、回転シール板６７の側から端面シール６８には固定シール板３５側への押付力が作用している。また、端面シール６８の外周面にはガータースプリング６９が取り付けられているため、端面シール６８を半径方向内方へ締め付ける力が作用している。これらの力により、熱変形に応じて自動調整し、端面シール６８は分割継ぎ目部分６８ｂが密接に保持されてリング状に形成される。このため、端面シール６８のシール性能が保持される。
【００６７】
また、回転シール板６７の端部６７ｃは、押付機構４６により、固定シール板３５側へ押し付けられている。これにより、端面シール６８のシール性能が安定的に保持される。また、押付機構４６は、熱分解炉軸シール装置２の円周方向に複数設けられているため、端面シール６８の円周方向に渡って等しく押し付けられる。これにより、端面シール６８の円周方向に渡って等しく端面シール６８のシール性能が安定的に保持される。
【００６８】
第３の実施の形態
次に、図９および図１０により、本発明による熱分解炉軸シール装置の第３の実施の形態について説明する。ここで、図９は、熱分解炉軸シール装置のＡ部詳細図であり、図１０は、熱分解炉軸シール装置のＣ方向矢視図である。
図９および図１０に示す第３の実施の形態は、第１の実施の形態におけるラジアルシールに代えてパッキンシールを用いたものであり、他の構成は、図１乃至図７に示す第１の実施の形態と略同一である。
【００６９】
本実施の形態において、図１乃至７に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。図９に示すように、熱分解炉軸シール装置２は、回転ドラム１１側に連結された回転シール板７０と、出口フード２９側に設けられ回転ドラム１１に対して半径方向に延びる半径方向円板部分７１ａを有する固定シール板７１とを備えている。このうち、回転ドラム１１と回転シール板７０は、回転ドラム１１に連結され回転ドラム１１と同芯となる薄肉コーン３２と、薄肉コーン３２の先端と連結されたフランジ３３とを介して剛に連結されている。また、回転シール板７０は、固定シール板７１に対して半径方向外方に向かって離間距離が小さくなるように傾斜する傾斜円板部分７０ａを有している。さらに、固定シール板７１は、回転シール板７０に対して離間して配置されているため、回転シール板７０を介して回転ドラム１１の回転が伝わることはない。
【００７０】
また、熱分解炉軸シール装置２は、回転シール板７０と固定シール板７１との間に配置され、回転シール板７０の傾斜円板部分７０ａに対して摺動自在に設けられた端面シール７２と、回転シール板７０と固定シール板７１との間であって、端面シール７２より半径方向外方に配置されたパッキンシール７３とを備えている。このうち、端面シール７２はリング状をなし円周方向に分割自在に設けられている。
【００７１】
また、端面シール７２はリング状をなし、円周方向に分割自在となり、端面シール７２の分割継ぎ目部分７２ｂは球面結合されてリング状に組み合わされるとともに、固定シール板７１の半径方向円板部分７１ａと回転シール板７０の傾斜円板部分７０ａとの間に配置されている。端面シール７２の断面形状は傾斜部７２ａを有した傾斜型をなし、端面シール７２はカーボンシール材からなっている。また、固定シール板７１には、固定シール板７１の端面シール７２側に固定ピン７４が取り付けられている。端面シール７２を取り付ける際、固定ピン７４と、端面シール７２内に有する固定ピン７４に対応する穴部７２ａとが係合され、このようにして端面シール７２の円周方向の移動が制限される。端面シール７２の円周方向の回り止めのために、この固定ピン７４と、端面シール７２内に有する固定ピン７４に対応する穴部７４ａとが係合されて、端面シール７２が取り付けられている。さらに、端面シール７２をリング状に組み合わせるために、端面シール７２の外周面にはガータースプリング７５が取り付けられている。
【００７２】
次に、回転ドラム１１の回転および加熱中におけるパッキンシール７３についてさらに説明する。パッキンシール７３はＵ字形状のリップシールを形成し、パッキンシール７３の材料には耐熱ゴム(例えばフッ素系ゴム)を用いている。パッキンシール７３は、回転シール板７０または固定シール板７１のいずれか一方に接着されることにより固定される。他方の接着されない側でリップシールが構成されている。パッキンシール７３は、内側リップ、外側リップ、側面リップがあるが、いずれのリップでも良い。また、パッキンシール７３は、着脱可能で部品取替えが容易な構造となっていてもよい。
【００７３】
また、固定シール板７１には荷重受機構７６が設けられている。この荷重受機構７６は、回転シール板７０の最外周部７０ｄを半径方向内方へ押し付けるために、回転シール板７０に対して半径方向外方に配置されている。荷重受機構７６は、固定シール板７１に連結されたアーム７９と、アーム７９を中心軸体として取り付けられたローラ７８とを有している。このローラ７８により、回転シール板７０の最外周部７０ｄが半径方向内方へ押し付けられる。
【００７４】
また、固定シール板７１には、押付機構７７が設けられている。この押付機構７７は、回転シール板７０の端部７０ｃを回転ドラム１１の軸線方向の固定シール板７１側へ押し付けるために、荷重受機構７６に対して半径方向外方に配置されている。押付機構７７は、固定シール板７１に対して、回転ドラム１１の軸線方向に摺動自在に取り付けられたアーム８１と、アーム８１を中心軸体として取り付けられたローラ８０と、ローラ８０を回転シール板７０の端部７０ｃに押し付けるためのスプリング８２とを有している。このローラ８０により、回転シール板７０の端部７０ｃは固定シール板７１側へ押し付けられる。
【００７５】
次に、図１０により、荷重受機構７６および押付機構７７の円周方向配置について説明する。図１０に示すように、固定シール板７１に対して複数の荷重受機構７６が円周方向に設けられ、固定シール板７１に対して複数の押付機構７７が円周方向に設けられている。また、固定シール板７１は、回転シール板７０と連結されることなく、冷却単管５７を介して伸縮継ぎ手５６に連結され、回転ドラム１１の軸線方向に摺動自在となっている（図９参照）。また、固定シール板７１には、回転ドラム１１の回転方向を拘束するための拘束機構８３が設けられている。拘束機構８３は、固定シール板７１に連結されたアーム８４と、アーム８４を中心軸体として取り付けられたローラ８５と、横型外熱回転式熱分解炉１を設置するための静止架台３に固定された静止板８６とを有している。このローラ８５が静止板９５で拘束されることにより、固定シール板７１の半径方向の移動が拘束される。
【００７６】
本実施の形態によれば、回転ドラム１１の回転により、回転ドラム１１と共に、回転ドラム１１に連結された薄肉コーン３２と、薄肉コーン３２の先端と連結されたフランジ３３と、フランジ３３に連結された回転シール板７０と、回転シール板３４に取り付けられたシール板６３とが回転する。
【００７７】
また、回転ドラム１１の回転および加熱中における端面シール７２は、固定シール板７１に取り付けられた固定ピン７４と係合し、回転が制限される。これにより、端面シール７２は固定シール板７１の半径方向円板部分７１ａに対して円周方向の移動が拘束される。一方、固定ピン７４と端面シール７２の穴部７２ａとの隙間の範囲において、端面シール７２は固定シール板７１の半径方向円板部分７１ａに対して半径方向に摺動自在となっている。また、端面シール７２は回転シール板７０の傾斜部７０ａに対しては円周方向および半径方向に摺動自在となっている。
【００７８】
また、端面シール７２は、回転シール板７０の傾斜部７０ａと固定シール板７１とに挟み込まれていることにより、回転シール板７０の側から端面シール７２には固定シール板７１側への押付力９６が作用している。この押付力９６は、回転シール板７０の傾斜部７０ａを介して端面シール７２に作用しているため、端面シール７２には、半径方向内方への分力９７が作用している。また、端面シール７２の外周面にはガータースプリング７５が取り付けられているため、端面シール７２を半径方向内方へ締め付ける力が作用している。これらの力により、熱変形に応じて自動調整し、端面シール７２は分割継ぎ目部分７２ｂが密接に保持されてリング状に形成される。このため、端面シール７２のシール性能が保持される。
【００７９】
また、図８に示すように、回転シール板７０の端部７０ｃは、押付機構７７により、固定シール板７１側へ押し付けられている。これにより、端面シール７２およびパッキンシール７３のシール性能が安定的に保持される。また、押付機構７７は、熱分解炉軸シール装置２の円周方向に複数設けられているため、端面シール７２およびパッキンシール７３の円周方向に渡って等しく押し付けられる。これにより、端面シール７２およびパッキンシール７３の円周方向に渡って等しく端面シール７２およびパッキンシール７３のシール性能が安定的に保持される。
【００８０】
また、図８に示すように、パッキンシール７３は、回転シール板７０または固定シール板７１のいずれか一方に接着されて固定されているため、他方の接着されない側では摺動自在となっている。また、パッキンシール７３の材料には耐熱ゴムを用い、Ｕ字形状のリップシールを形成しているため、熱変形に応じて自動調整し、パッキンシール７３のシール性能が保持される。さらに、パッキンシール７３は、回転シール板７０または固定シール板７１との接触面が少なく、接触面圧が低い。このため、回転ドラム１１を回転させるためのトルクを、比較的低くすることができる。
【００８１】
また、図８に示すように、回転ドラム１１の回転および加熱中における伸縮継ぎ手５６は、出口フード２９と固定シール板７１との間をフレキシブルに連結させ、回転ドラム１１の熱伸縮を吸収する。これにより、出口フード２９と固定シール板７１を堅固に固定した場合に比べて、回転ドラム１１側から熱分解炉軸シール装置２に熱伸縮による力を作用させることはなく、熱分解炉軸シール装置２は構造的に安定して保持される。また、固定シール板７１は、拘束機構８３が設けられているため、円周方向の移動が拘束されている。一方、固定シール板７１は、回転シール板７０と連結されることなく、冷却単管５７を介して伸縮継ぎ手５６に連結されているため、軸線方向には摺動自在である。このため、固定シール板７１は伸縮継ぎ手５６の軸線方向の伸縮に追従することができる。
【００８２】
第４の実施の形態
次に、図１１により、本発明による熱分解炉軸シール装置の第４の実施の形態について説明する。ここで、図１１は、熱分解炉軸シール装置のＡ部詳細図である。
図１１に示す第４の実施の形態は、回転シール板の形状と端面シールの形状とが異なるものであり、他の構成は、図９および図１０に示す第３の実施の形態と略同一である。
【００８３】
本実施の形態において、図９および図１０に示す第３の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。図１１に示すように熱分解炉軸シール装置２は、回転ドラム１１側に連結された回転シール板８６と、出口フード２９側に設けられ回転ドラム１１に対して半径方向に延びる半径方向円板部分７１ａを有する固定シール板７１とを備えている。このうち、回転ドラム１１と回転シール板８６は、回転ドラム１１に連結され回転ドラム１１と同芯となる薄肉コーン３２と、薄肉コーン３２の先端と連結されたフランジ３３とを介して剛に連結されている。また、回転シール板８６は、固定シール板７１の半径方向円板部分７１ａに対して平行に設けられた回転側半径方向円板部分８６ａを有している。さらに、固定シール板７１は、回転シール板８６に対して離間して配置されているため、回転シール板８６を介して回転ドラム１１の回転が伝わることはない。
【００８４】
また、熱分解炉軸シール装置２は、回転シール板８６と固定シール板７１との間に配置され、回転シール板８６の回転側半径方向円板部分８６ａに対して摺動自在に設けられた端面シール８７と、回転シール板８６と固定シール板７１との間であって、端面シール８７より半径方向外方に配置されたパッキンシール７３とを備えている。このうち、端面シール８７はリング状をなし円周方向に分割自在に設けられている。
【００８５】
また、端面シール８７はリング状をなし、円周方向に分割自在となり、端面シール８７の分割継ぎ目部分８７ｂは球面結合されてリング状に組み合わされるとともに、固定シール板７１の半径方向円板部分７１ａと回転シール板８６の回転側半径方向円板部分８６ａとの間に配置されている。端面シール８７の断面形状は長方形をなし、端面シール８７はカーボンシール材からなっている。また、固定シール板７１には、固定シール板７１の端面シール８７側に固定ピン８９が取り付けられている。端面シール８７を取り付ける際、固定ピン８９と、端面シール８７内に有する固定ピン８９に対応する穴部８７ａとが係合され、このようにして端面シール８７の円周方向の移動が制限される。さらに、端面シール８７をリング状に組み合わせるために、端面シール８７の外周面にはガータースプリング８８が取り付けられている。また、図示しないが、回転ドラム１１の中心軸を含む水平面より下側の端面シール８７には、端面シール８７の下半周分を持ち上げるために、ガータースプリングが取り付けられている。
【００８６】
また、固定シール板７１には、荷重受機構７６が設けられている。この荷重受機構７６は、回転シール板８６の最外周部８６ｄを半径方向内方へ押し付けるために、回転シール板８６に対して半径方向外方に配置されている。荷重受機構７６は、固定シール板７１に連結されたアーム７９と、アーム７９を中心軸体として取り付けられたローラ７８とを有している。このローラ７８により、回転シール板８６の最外周部８６ｄが半径方向内方へ押し付けられる。
【００８７】
また、固定シール板７１には、押付機構７７が設けられている。この押付機構７７は、回転シール板８６の端部８６ｃを回転ドラム１１の軸線方向の固定シール板７１側へ押し付けるために、荷重受機構７６に対して半径方向外方に配置されている。押付機構７７は、固定シール板７１に対して、回転ドラム１１の軸線方向に摺動自在に取り付けられたアーム８１と、アーム８１を中心軸体として取り付けられたローラ８０と、ローラ８０を回転シール板８６の端部８６ｃに押し付けるためのスプリング８２とを有している。このローラ８０により、回転シール板８６の端部８６ｃは固定シール板７１側へ押し付けられる。
【００８８】
本実施の形態によれば、図１１に示すように、回転ドラム１１の回転により、回転ドラム１１と共に、回転ドラム１１に連結された薄肉コーン３２と、薄肉コーン３２の先端と連結されたフランジ３３と、フランジ３３に連結された回転シール板８６と、回転シール板３４に取り付けられたシール板６３とが回転する。
【００８９】
また、回転ドラム１１の回転および加熱中における端面シール８７は、固定シール板７１に取り付けられた固定ピン８９と係合し、回転が制限される。これにより、端面シール８７は固定シール板７１の半径方向円板部分７１ａに対して円周方向の移動が拘束される。一方、固定ピン８９と端面シール８７の穴部８７ａとの隙間の範囲において、端面シール８７は固定シール板７１の半径方向円板部分７１ａに対して半径方向に摺動自在となっている。また、端面シール８７は回転シール板８６の回転側半径方向円板部分８６ａに対しては円周方向および半径方向に摺動自在となっている。
【００９０】
また、端面シール８７は、回転シール板８６の回転側半径方向円板部分８６ａと固定シール板７１とに挟み込まれていることにより、回転シール板８６の側から端面シール８７には固定シール板７１側への押付力が作用している。また、端面シール８７の外周面にはガータースプリング８８が取り付けられているため、端面シール８７半径方向内方へ締め付ける力が作用している。これらの力により、熱変形に応じて自動調整し、端面シール８７は分割継ぎ目部分８７ｂが密接に保持されてリング状に形成される。このため、端面シール８７のシール性能が保持される。
【００９１】
また、回転シール板８６の端部８６ｃは、押付機構７７により、固定シール板７１側へ押し付けられている。これにより、端面シール８７およびパッキンシール７３のシール性能が安定的に保持される。また、押付機構７７は、熱分解炉軸シール装置２の円周方向に複数設けられているため、端面シール８７およびパッキンシール７３の円周方向に渡って等しく押し付けられる。これにより、端面シール８７およびパッキンシール７３の円周方向に渡って等しく端面シール８７およびパッキンシール７３のシール性能が安定的に保持される。
【００９２】
第５の実施の形態
次に、図１２により、本発明による熱分解炉軸シール装置の第５の実施の形態について説明する。ここで、図１２は、熱分解炉軸シール装置のＡ部詳細図である。
図１２に示す第５の実施の形態は、第３の実施の形態における不活性ガス注入装置の代わりに清掃口を設けたものであり、他の構成は、図９および図１０に示す第３の実施の形態と略同一である。
【００９３】
本実施の形態において、図９および図１０に示す第３の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。図１２に示すように、固定シール板７１の端面シール７２と反対側の面であって、端面シール７２より半径方向外方およびパッキンシール７３より半径方向内方に、清掃口９３が設けられている。 この清掃口９３は、端面シール７２とパッキンシール７３との間の中間室９４に連結されている。また、清掃口９３は固定シール板７１に対して円周方向に複数設けられている。
【００９４】
中間室９４には、長期の運転によってカーボンが堆積することが想定される。中間室９４におけるカーボンの堆積量が多くなると、端面シール７２またはパッキンシール７３と、固定シール板７１または回転シール板７０とのシール面に食い込まれ、端面シール７２やパッキンシール７３のシール性能を低下させる可能性がある。
【００９５】
本実施の形態によれば、図１２に示すように、清掃口９３を開放して中間室９４内に堆積されたカーボンを除去することができる。このため、端面シール７２またはパッキンシール７３と、固定シール板７１または回転シール板７０とのシール面にカーボンが食い込まれることがなく、端面シール７２またはパッキンシール７３のシール性能を低下させることを防止することができる。
【００９６】
第６の実施の形態
次に、図１３および図１４により、本発明による熱分解炉軸シール装置の第６の実施の形態について説明する。ここで、図１３は、熱分解炉軸シール装置のＡ部詳細図であり、図１４は、熱分解炉軸シール装置のＤ方向矢視図である。
図１３および図１４に示す第６の実施の形態は、第１の実施の形態における回転シール板の形状が異なり、ラジアルシールの代わりに端面シールを用いたものであり、他の構成は、図１乃至図７に示す第１の実施の形態と略同一である。
【００９７】
本実施の形態において、図１乃至図７に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。図１３に示すように、熱分解炉軸シール装置２は、回転ドラム１１側に連結され、傾斜面をもった傾斜体２０１ａを有する回転シール板２０１と、出口フード２９側に設けられ、回転ドラム１１に対して半径方向に延びる一対の半径方向円板部分２０２ａ、２０３ａを有する固定シール板２０２、２０３とを備えている。このうち、回転ドラム１１と回転シール板２０１は、回転ドラム１１に連結され回転ドラム１１と同芯となる薄肉コーン３２と、薄肉コーン３２の先端と連結されたフランジ３３とを介して剛に連結されている。また、回転シール板２０１の傾斜体２０１ａは、固定シール板２０２に対して半径方向外方に向かって離間距離が小さくなるように傾斜する傾斜円板部分２０１ｂと、固定シール板２０３に対して半径方向外方に向かって離間距離が小さくなるように傾斜する傾斜円板部分２０１ｃとを有している。この傾斜円板部分２０１ｂは、傾斜体２０１ａに対して傾斜円板部分２０１ｃの反対側に設けられている。さらに、固定シール板２０２、２０３は、回転シール板２０１に対して離間して配置されているため、回転シール板２０１を介して回転ドラム１１の回転が伝わることはない。
【００９８】
また、熱分解炉軸シール装置２は、固定シール板２０２、２０３と回転シール板２０１との間に、固定シール板２０２、２０３の一方の半径方向円板部分２０２ａと回転シール板２０１の傾斜体２０１ａの傾斜円板部分２０１ｂとの間に第１端面シール２０４を設けている。また、他方の半径方向円板部分２０３ａと回転シール板２０１の傾斜体２０１ａの傾斜円板部分２０１ｃとの間に第２端面シール２０５を設けている。このうち、第１端面シール２０４は、回転シール板２０１の傾斜円板部分２０１ｂに対して摺動自在に設けられ、第２端面シール２０５は、回転シール板２０１の傾斜円板部分２０１ｃに対して摺動自在に設けられている。また、第１端面シール２０４および第２端面シール２０５は、いずれもリング状をなし円周方向に分割自在に設けられている。
【００９９】
また、端面シール２０４、２０５はリング状をなし、円周方向に分割自在となり、端面シール２０４、２０５の分割継ぎ目部分２０４ｂ、２０５ｂは球面結合されてリング状に組み合わされる。ところで、図１３に示すように、端面シール２０４、２０５の断面形状は傾斜部２０４ｃ、２０５ｃを有した傾斜型をなし、端面シール２０４、２０５はカーボンシール材からなっている。また、固定シール板２０２、２０３には、固定シール板２０２、２０３の端面シール２０４、２０５側に固定ピン２０６、２０７が取り付けられている。端面シール２０４、２０５を取り付ける際、固定ピン２０６、２０７と、端面シール２０４、２０５内に有する固定ピン２０６、２０７に対応する穴部２０４ａ、２０５ａとが係合され、このようにして端面シール２０４、２０５の円周方向の移動が制限される。さらに、端面シール２０４、２０５をリング状に組み合わせるために、端面シール２０４、２０５の外周面にはガータースプリング２０８、２０９が取り付けられている。
【０１００】
また、固定シール板２０３には荷重受機構２１０が設けられている。この荷重受機構２１０は、回転シール板２０１の最外周部２０１ｄを半径方向内方へ押し付けるために、回転シール板２０１に対して半径方向外方に配置されている。荷重受機構２１０は、固定シール板２０３に連結されたアーム２１３と、アーム２１３を中心軸体として取り付けられたローラ２１２と、固定シール板２０２に対して回転ドラム１１の軸線方向に摺動自在に取り付けられたスライド機構２１７とを有している。このローラ２１２により、回転シール板２０１の最外周部２０１ｄが半径方向内方へ押し付けられる。
【０１０１】
また、固定シール板２０３には押付機構２１１が設けられている。この押付機構２１１は、固定シール板２０３を回転ドラム１１の軸線方向の固定シール板２０２側へ押し付けるために、荷重受機構２１０に対して半径方向外方に配置されている。押付機構２１１は、固定シール板２０３に連結されたアーム２１４と、固定シール板２０３を固定シール板２０２に押し付けるためのスプリング２１５と、固定シール板２０２に対して回転ドラム１１の軸線方向に摺動自在に取り付けられたスライド機構２１６とを有している。これにより、固定シール板２０３は固定シール板２０２側へ押し付けられる。
【０１０２】
また、図１４により、荷重受機構２１０および押付機構２１１の円周方向配置について説明する。図１４に示すように、固定シール板２０３に対して複数の荷重受機構２１０が円周方向に設けられ、固定シール板２０３に対して複数の押付機構２１１が円周方向に設けられている。また、固定シール板２０２、２０３は、回転シール板２０１と連結されることなく、冷却単管５７を介して伸縮継ぎ手５６に連結され、回転ドラム１１の軸線方向に摺動自在となっている（図１３参照）。また、固定シール板２０３には、回転ドラム１１の回転方向を拘束するための拘束機構２１９が設けられている。拘束機構２１９は、固定シール板２０３に連結されたアーム２２１と、アーム２２１を中心軸体として取り付けられたローラ２２０と、横型外熱回転式熱分解炉１を設置するための静止架台３に固定された静止板２２２とを有している。このローラ２２０が静止板２２２で拘束されることにより、固定シール板２０３の半径方向の移動が拘束される。なお、図示しないが、固定シール板２０２についても、同様の拘束機構が設けられている。
【０１０３】
また、図１３に示すように、回転ドラム１１の内部への外気の流入を遮断するために、固定シール板２０２と固定シール板２０３とをフレキシブルに連結させ、固定シール板２０２と固定シール板２０３との間であって、端面シール２０４、２０５に対して半径方向外方には、伸縮継ぎ手２１８が取り付けられている。
【０１０４】
また、図１３に示すように、固定シール板２０３の端面シール２０５と反対側の面であって、端面シール２０５より半径方向外方および伸縮継ぎ手２１８より半径方向内方に、不活性ガス注入装置２２３が設けられている。不活性ガス注入装置２２３は、第１端面シール２０４と第２端面シール２０５と伸縮継ぎ手２１８との間の中間室９８に不活性ガス(窒素もしくは燃焼性排気ガスなど)を注入する配管２２４と、配管２２４に連結され、注入された中間室９８における不活性ガスの圧力を計測する圧力計２２５とを有している。
なお、不活性ガス注入装置２２３の代わりに、清掃口９３を設けてもよい。
【０１０５】
本実施の形態によれば、図１３に示すように、回転ドラム１１の回転により、回転ドラム１１と共に、回転ドラム１１に連結された薄肉コーン３２と、薄肉コーン３２の先端と連結されたフランジ３３と、フランジ３３に連結された回転シール板２０１と、回転シール板３４に取り付けられたシール板６３とが回転する。
【０１０６】
また、回転ドラム１１の回転および加熱中における端面シール２０４、２０５は、固定シール板２０２、２０３に取り付けられた固定ピン２０６、２０７と係合し、回転が制限される。これにより、端面シール２０４、２０５は固定シール板２０２、２０３の半径方向円板部分２０２ａ、２０３ａに対して円周方向の移動が拘束される。一方、固定ピン２０６、２０７と端面シール２０４、２０５の穴部２０４ａ、２０５ａとの隙間の範囲において、端面シール２０４、２０５は固定シール板２０２、２０３の半径方向円板部分２０２ａ、２０３ａに対して半径方向に摺動自在となっている。また、端面シール２０４、２０５は回転シール板２０１の傾斜部２０１ｂ、２０１ｃに対しては円周方向および半径方向に摺動自在となっている。
【０１０７】
また、端面シール２０４、２０５は、回転シール板２０１の傾斜部２０１ｂ、２０１ｃと固定シール板２０２、２０３とに挟み込まれていることにより、回転シール板２０１の側から端面シール２０４、２０５には固定シール板２０２、２０３側への押付力９６が作用している。この押付力９６は、回転シール板２０１の傾斜部２０１ｂ、２０１ｃを介して端面シール２０４、２０５に作用しているため、端面シール２０４、２０５には、半径方向内方への分力９７が作用している。また、端面シール２０４、２０５の外周面にはガータースプリング２０８、２０９が取り付けられているため、端面シール２０４、２０５を半径方向内方へ締め付ける力が作用している。これらの力により、熱変形に応じて自動調整し、端面シール２０４、２０５は分割継ぎ目部分２０４ｂ、２０５ｂが密接に保持されてリング状に形成される。このため、端面シール２０４、２０５のシール性能が保持される。
【０１０８】
また、図１３に示すように、固定シール板２０３は、押付機構２１１により、固定シール板２０２側へ押し付けられている。これにより、端面シール２０４、２０５のシール性能が安定的に保持される。また、押付機構２１１は、熱分解炉軸シール装置２の円周方向に複数設けられているため、端面シール２０４、２０５の円周方向に渡って等しく押し付けられる。これにより、端面シール２０４、２０５の円周方向に渡って等しく端面シール２０４、２０５のシール性能が安定的に保持される。
【０１０９】
また、回転ドラム１１の回転および加熱中における伸縮継ぎ手５６は、出口フード２９と固定シール板２０２との間をフレキシブルに連結させ、回転ドラム１１の熱伸縮を吸収する。これにより、出口フード２９と固定シール板２０２とを堅固に固定した場合に比べて、回転ドラム１１側から熱分解炉軸シール装置２に熱伸縮による力を作用させることはなく、熱分解炉軸シール装置２は構造的に安定して保持される。また、固定シール板２０２には、図示しない拘束機構が設けられているため、円周方向の移動が拘束されている。一方、固定シール板２０２は、回転シール板２０１と連結されることなく、冷却単管５７を介して伸縮継ぎ手５６に連結されているため、軸線方向には摺動自在である。このため、固定シール板２０２は伸縮継ぎ手５６の軸線方向の伸縮に追従することができる。
【０１１０】
また、回転ドラム１１の回転および加熱中における伸縮継ぎ手２１８は、固定シール板２０２と固定シール板２０３との間をフレキシブルに連結させ、回転ドラム１１の熱伸縮を吸収する。これにより、固定シール板２０２と固定シール板２０３を堅固に固定した場合に比べて、回転ドラム１１側から熱分解炉軸シール装置２に熱伸縮による力を作用させることはなく、熱分解炉軸シール装置２は構造的に安定して保持される。また、固定シール板２０３には、拘束機構２１９が設けられているため、円周方向の移動が拘束されている。一方、固定シール板２０３は、回転シール板２０１と連結されることなく、伸縮継ぎ手２１８に連結されているため、軸線方向には摺動自在である。このため、固定シール板２０３は伸縮継ぎ手２１８の軸線方向の伸縮に追従することができる。
【０１１１】
また、固定シール板２０２と固定シール板２０３との間に伸縮継ぎ手２１８が取り付けられているため、第１端面シール２０４と第２端面シール２０５との間に設けられた中間室９８に、外気が流入することを遮断することができる。これにより、回転ドラム１１の内部への外気の流入を遮断することができる。
【０１１２】
ところで、端面シール２０４、２０５は、上述したようにそれぞれ摺動部が存在するため、異物の混入や異常磨耗などによりシール性能が低下することが想定される。本実施の形態では、不活性ガス注入装置２２３により、第１端面シール２０４と第２端面シール２０５と伸縮継ぎ手２１８との間の中間室９８に不活性ガス(窒素もしくは燃焼性排気ガスなど)が注入されるため、中間室９８の雰囲気が不活性ガスで満たされている。これにより、端面シール２０４、２０５のシール性能が低下した場合においても、回転ドラム１１の内部への外気の流入を遮断することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】本発明の第１の実施の形態における横型外熱回転式熱分解炉を示す全体構成図。
【図２】本発明の第１の実施の形態における熱分解炉軸シール装置のＡ部詳細図。
【図３】本発明の第１の実施の形態における端面シールの分割継ぎ目部分を示す構成図。
【図４】本発明の第１の実施の形態におけるラジアルシールの分割継ぎ目部分を示す構成図。
【図５】本発明の第１の実施の形態における熱分解炉軸シール装置のＢ方向矢視図。
【図６】本発明の第１の実施の形態における端面シールのシール作用説明図。
【図７】本発明の第１の実施の形態における端面シールのシール作用説明図。
【図８】本発明の第２の実施の形態における熱分解炉軸シール装置のＡ部詳細図。
【図９】本発明の第３の実施の形態における熱分解炉軸シール装置のＡ部詳細図。
【図１０】本発明の第３の実施の形態における熱分解炉軸シール装置のＣ方向矢視図。
【図１１】本発明の第４の実施の形態における熱分解炉軸シール装置のＡ部詳細図。
【図１２】本発明の第５の実施の形態における熱分解炉軸シール装置のＡ部詳細図。
【図１３】本発明の第６の実施の形態における熱分解炉軸シール装置のＡ部詳細図。
【図１４】本発明の第６の実施の形態における熱分解炉軸シール装置のＤ方向矢視図。
【図１５】従来技術の熱分解炉装置を説明する全体構成図。
【符号の説明】
【０１１４】
１ 横型外熱回転式熱分解炉
２ 熱分解炉軸シール装置
３ 静止架台
１１ 回転ドラム
１２ タイヤ
１３ タイヤ
１４ ローラ
１５ ローラ
１６ スプロケット
１７ チェーン
１８ モータ
１９ 駆動装置
２０ 廃棄物
２１ 投入ホッパ
２２ 投入装置
２３ スクリューケーシング
２４ スクリュー主軸
２５ スクリュー羽根
２６ 駆動モータ
２７ 燃焼室
２８ａ バーナ
２８ｂ バーナ
２８ｃ バーナ
２９ 出口フード
３０ 入口側軸シール装置
３２ 薄肉コーン
３３ フランジ
３４ 回転シール板
３４ａ 傾斜円板部分
３４ｂ 軸方向円筒部分
３４ｃ 端部
３４ｄ 最外周部
３５ 固定シール板
３５ａ 半径方向円板部分
３６ 端面シール
３６ａ 穴部
３６ｂ 分割継ぎ目部分
３６ｃ 傾斜部
３７ ラジアルシール
３７ａ 穴部
３７ｂ 分割継ぎ目部分
３８ 固定ピン
３９ ガータースプリング
４０ 摺動板
４１ 固定ピン
４２ カータースプリング
４３ スプリング
４４ スプリング固定板
４５ 荷重受機構
４６ 押付機構
４７ ローラ
４８ アーム
４９ ローラ
５０ アーム
５１ スプリング
５２ 拘束機構
５３ アーム
５４ ローラ
５５ 静止板
５６ 伸縮継ぎ手
５７ 冷却単管
５８ 冷却単管
５９ 冷却フィン
６０ 冷却フィン
６１ 支持板
６２ 断熱材
６３ シール板
６４ 断熱材
６５ 金属ブラシ
６６ 断熱材
６７ 回転シール板
６７ａ 回転側半径方向円板部分
６７ｂ 軸方向円筒部分
６７ｃ 端部
６７ｄ 最外周部
６８ 端面シール
６８ａ 穴部
６８ｂ 分割継ぎ目部分
６９ ガータースプリング
７０ 回転シール板
７０ａ 傾斜円板部分
７０ｃ 端部
７０ｄ 最外周部
７１ 固定シール板
７１ａ 半径方向円板部分
７２ 端面シール
７２ａ 穴部
７２ｂ 分割継ぎ目部分
７３ パッキンシール
７４ 固定ピン
７５ ガータースプリング
７６ 荷重受機構
７７ 押付機構
７８ ローラ
７９ アーム
８０ ローラ
８１ アーム
８２ スプリング
８３ 拘束機構
８４ アーム
８５ ローラ
８６ 回転シール板
８６ａ 回転側半径方向円板部分
８６ｄ 最外周部
８７ 端面シール
８７ａ 穴部
８７ｂ 分割継ぎ目部分
８８ ガータースプリング
８９ 固定ピン
９０ 不活性ガス注入装置
９１ 配管
９２ 圧力計
９３ 清掃口
９４ 中間室
９５ 静止板
９６ 押付力
９７ 分力
９８ 中間室
１０１ 廃棄物
１０２ 前処理装置
１０３ 廃棄物供給装置
１０４ 熱分解炉装置
１０５ 熱分解ガス
１０６ 熱分解残渣
１０７ 残渣冷却装置
２０１ 回転シール板
２０１ａ傾斜体
２０１ｂ傾斜円板部分
２０１ｃ傾斜円板部分
２０１ｄ最外周部
２０２ 固定シール板
２０２ａ半径方向円板部分
２０３ 固定シール板
２０３ａ半径方向円板部分
２０４ 端面シール
２０４ａ穴部
２０４ｂ分割継ぎ目部分
２０５ 端面シール
２０５ａ穴部
２０５ｂ分割継ぎ目部分
２０６ 固定ピン
２０７ 固定ピン
２０８ ガータースプリング
２０９ ガータースプリング
２１０ 荷重受機構
２１１ 押付機構
２１２ ローラ
２１３ アーム
２１４ アーム
２１５ スプリング
２１６ スライド機構
２１７ スライド機構
２１８ 伸縮継ぎ手
２１９ 拘束機構
２２０ ローラ
２２１ アーム
２２２ 静止板
２２３ 不活性ガス注入装置
２２４ 配管
２２５ 圧力計
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転ドラム内に収納された廃棄物等の被処理物を外熱式で加熱して熱分解し、熱分解ガスと不揮発性成分を主とする熱分解残渣とに分離して出口フードへ排出する横型外熱回転式熱分解炉に設けられ、回転ドラムと出口フードとの間に配置された熱分解炉軸シール装置において、
回転ドラム側に連結され軸方向円筒部分を有する回転シール板と、
出口フード側に設けられ半径方向円板部分を有する固定シール板と、
回転シール板と固定シール板との間に配置され、回転シール板に摺動自在に設けられた端面シールと、
回転シール板と固定シール板との間であって、端面シールより半径方向外方に配置され、回転シール板の軸方向円筒部分に摺動自在に設けられたラジアルシールと、を備えたことを特徴とする熱分解炉軸シール装置。
【請求項２】
端面シールおよびラジアルシールは、いずれもリング状をなし円周方向に分割自在となり、
端面シールおよびラジアルシールはカーボン材からなることを特徴とする請求項１記載の熱分解炉軸シール装置。
【請求項３】
回転シール板は、固定シール板に対して半径方向外方に向かって離間距離が小さくなるように傾斜する傾斜円板部分を有し、
端面シールはリング状をなし、円周方向に分割自在となり、端面シールの分割継ぎ目部分は球面結合されてリング状に組み合わされるとともに、固定シール板の半径方向円板部分と回転シール板の傾斜円板部分との間に配置されていることを特徴とする請求項１記載の熱分解炉軸シール装置。
【請求項４】
回転シール板は、固定シール板の半径方向円板部分に対して平行に設けられた回転側半径方向円板部分を有し、
端面シールはリング状をなし、円周方向に分割自在となり、端面シールの分割継ぎ目部分は球面結合されてリング状に組み合わされるとともに、固定シール板の半径方向円板部分と回転シール板の回転側半径方向円板部分との間に配置されていることを特徴とする請求項１記載の熱分解炉軸シール装置。
【請求項５】
回転ドラム内に収納された廃棄物等の被処理物を外熱式で加熱して熱分解し、熱分解ガスと不揮発性成分を主とする熱分解残渣とに分離して出口フードへ排出する横型外熱回転式熱分解炉に設けられ、回転ドラムと出口フードとの間に配置された熱分解炉軸シール装置において、
回転ドラム側に連結された回転シール板と、
出口フード側に設けられ半径方向円板部分を有する固定シール板と、
回転シール板と固定シール板との間に配置され、回転シール板に摺動自在に設けられた端面シールと、
回転シール板と固定シール板との間であって、端面シールより半径方向外方に配置されたパッキンシールと、を備えたことを特徴とする熱分解炉軸シール装置。
【請求項６】
端面シールはカーボン材からなり、パッキンシールは耐熱用ゴムからなることを特徴とする請求項５記載の熱分解炉軸シール装置。
【請求項７】
回転シール板は、固定シール板に対して半径方向外方に向かって離間距離が小さくなるように傾斜する傾斜円板部分を有し、
端面シールはリング状をなし、円周方向に分割自在となり、端面シールの分割継ぎ目部分は球面結合されてリング状に組み合わされるとともに、固定シール板の半径方向円板部分と回転シール板の傾斜円板部分との間に配置されていることを特徴とする請求項５または６に記載の熱分解炉軸シール装置。
【請求項８】
回転シール板は、固定シール板の半径方向円板部分に対して平行に設けられた回転側半径方向円板部分を有し、
端面シールはリング状をなし、円周方向に分割自在となり、端面シールの分割継ぎ目部分は球面結合されてリング状に組み合わされるとともに、固定シール板の半径方向円板部分と回転シール板の回転側半径方向円板部分との間に配置されていることを特徴とする請求項５または６に記載の熱分解炉軸シール装置。
【請求項９】
固定シール板の端面シールと反対側の面であって、端面シールより半径方向外方およびラジアルシールより半径方向内方に、不活性ガス注入装置が設けられたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の熱分解炉軸シール装置。
【請求項１０】
固定シール板の端面シールと反対側の面であって、端面シールより半径方向外方およびパッキンシールより半径方向内方に、不活性ガス注入装置が設けられたことを特徴とする請求項５乃至８のいずれかに記載の熱分解炉軸シール装置。
【請求項１１】
固定シール板の端面シールと反対側の面であって、端面シールより半径方向外方およびラジアルシールより半径方向内方に、清掃口を設けたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の熱分解炉軸シール装置。
【請求項１２】
固定シール板の端面シールと反対側の面であって、端面シールより半径方向外方およびパッキンシールより半径方向内方に、清掃口を設けたことを特徴とする請求項５乃至８のいずれかに記載の熱分解炉軸シール装置。
【請求項１３】
出口フードと固定シール板との間に伸縮継ぎ手が介在され、
伸縮継ぎ手と出口フードとの間および伸縮継ぎ手と固定シール板との間に各々冷却単管を設けたことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれかに記載の熱分解炉軸シール装置。
【請求項１４】
回転ドラム内に収納された廃棄物等の被処理物を外熱式で加熱して熱分解し、熱分解ガスと不揮発性成分を主とする熱分解残渣とに分離して出口フードへ排出する横型外熱回転式熱分解炉に設けられ、回転ドラムと出口フードとの間に配置された熱分解炉軸シール装置において、
回転ドラム側に連結され、傾斜面をもった傾斜体を有する回転シール板と、
出口フード側に設けられ、一対の半径方向円板部分を有する固定シール板と、を備え、
固定シール板と回転シール板との間に、固定シール板の一方の半径方向円板部分と回転シール板の傾斜体との間に第１端面シールを設け、他方の半径方向円板部分と回転シール板の傾斜体との間に第２端面シールを設けたことを特徴とする熱分解炉軸シール装置。
【請求項１５】
ラジアルシールのうち回転ドラムの中心軸を含む水平面より下側の下半周部分には、ラジアルシールの下半周部分を持ち上げるために、ガータースプリングが取り付けられたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の熱分解炉軸シール装置。
【請求項１】
回転ドラム内に収納された廃棄物等の被処理物を外熱式で加熱して熱分解し、熱分解ガスと不揮発性成分を主とする熱分解残渣とに分離して出口フードへ排出する横型外熱回転式熱分解炉に設けられ、回転ドラムと出口フードとの間に配置された熱分解炉軸シール装置において、
回転ドラム側に連結され軸方向円筒部分を有する回転シール板と、
出口フード側に設けられ半径方向円板部分を有する固定シール板と、
回転シール板と固定シール板との間に配置され、回転シール板に摺動自在に設けられた端面シールと、
回転シール板と固定シール板との間であって、端面シールより半径方向外方に配置され、回転シール板の軸方向円筒部分に摺動自在に設けられたラジアルシールと、を備えたことを特徴とする熱分解炉軸シール装置。
【請求項２】
端面シールおよびラジアルシールは、いずれもリング状をなし円周方向に分割自在となり、
端面シールおよびラジアルシールはカーボン材からなることを特徴とする請求項１記載の熱分解炉軸シール装置。
【請求項３】
回転シール板は、固定シール板に対して半径方向外方に向かって離間距離が小さくなるように傾斜する傾斜円板部分を有し、
端面シールはリング状をなし、円周方向に分割自在となり、端面シールの分割継ぎ目部分は球面結合されてリング状に組み合わされるとともに、固定シール板の半径方向円板部分と回転シール板の傾斜円板部分との間に配置されていることを特徴とする請求項１記載の熱分解炉軸シール装置。
【請求項４】
回転シール板は、固定シール板の半径方向円板部分に対して平行に設けられた回転側半径方向円板部分を有し、
端面シールはリング状をなし、円周方向に分割自在となり、端面シールの分割継ぎ目部分は球面結合されてリング状に組み合わされるとともに、固定シール板の半径方向円板部分と回転シール板の回転側半径方向円板部分との間に配置されていることを特徴とする請求項１記載の熱分解炉軸シール装置。
【請求項５】
回転ドラム内に収納された廃棄物等の被処理物を外熱式で加熱して熱分解し、熱分解ガスと不揮発性成分を主とする熱分解残渣とに分離して出口フードへ排出する横型外熱回転式熱分解炉に設けられ、回転ドラムと出口フードとの間に配置された熱分解炉軸シール装置において、
回転ドラム側に連結された回転シール板と、
出口フード側に設けられ半径方向円板部分を有する固定シール板と、
回転シール板と固定シール板との間に配置され、回転シール板に摺動自在に設けられた端面シールと、
回転シール板と固定シール板との間であって、端面シールより半径方向外方に配置されたパッキンシールと、を備えたことを特徴とする熱分解炉軸シール装置。
【請求項６】
端面シールはカーボン材からなり、パッキンシールは耐熱用ゴムからなることを特徴とする請求項５記載の熱分解炉軸シール装置。
【請求項７】
回転シール板は、固定シール板に対して半径方向外方に向かって離間距離が小さくなるように傾斜する傾斜円板部分を有し、
端面シールはリング状をなし、円周方向に分割自在となり、端面シールの分割継ぎ目部分は球面結合されてリング状に組み合わされるとともに、固定シール板の半径方向円板部分と回転シール板の傾斜円板部分との間に配置されていることを特徴とする請求項５または６に記載の熱分解炉軸シール装置。
【請求項８】
回転シール板は、固定シール板の半径方向円板部分に対して平行に設けられた回転側半径方向円板部分を有し、
端面シールはリング状をなし、円周方向に分割自在となり、端面シールの分割継ぎ目部分は球面結合されてリング状に組み合わされるとともに、固定シール板の半径方向円板部分と回転シール板の回転側半径方向円板部分との間に配置されていることを特徴とする請求項５または６に記載の熱分解炉軸シール装置。
【請求項９】
固定シール板の端面シールと反対側の面であって、端面シールより半径方向外方およびラジアルシールより半径方向内方に、不活性ガス注入装置が設けられたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の熱分解炉軸シール装置。
【請求項１０】
固定シール板の端面シールと反対側の面であって、端面シールより半径方向外方およびパッキンシールより半径方向内方に、不活性ガス注入装置が設けられたことを特徴とする請求項５乃至８のいずれかに記載の熱分解炉軸シール装置。
【請求項１１】
固定シール板の端面シールと反対側の面であって、端面シールより半径方向外方およびラジアルシールより半径方向内方に、清掃口を設けたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の熱分解炉軸シール装置。
【請求項１２】
固定シール板の端面シールと反対側の面であって、端面シールより半径方向外方およびパッキンシールより半径方向内方に、清掃口を設けたことを特徴とする請求項５乃至８のいずれかに記載の熱分解炉軸シール装置。
【請求項１３】
出口フードと固定シール板との間に伸縮継ぎ手が介在され、
伸縮継ぎ手と出口フードとの間および伸縮継ぎ手と固定シール板との間に各々冷却単管を設けたことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれかに記載の熱分解炉軸シール装置。
【請求項１４】
回転ドラム内に収納された廃棄物等の被処理物を外熱式で加熱して熱分解し、熱分解ガスと不揮発性成分を主とする熱分解残渣とに分離して出口フードへ排出する横型外熱回転式熱分解炉に設けられ、回転ドラムと出口フードとの間に配置された熱分解炉軸シール装置において、
回転ドラム側に連結され、傾斜面をもった傾斜体を有する回転シール板と、
出口フード側に設けられ、一対の半径方向円板部分を有する固定シール板と、を備え、
固定シール板と回転シール板との間に、固定シール板の一方の半径方向円板部分と回転シール板の傾斜体との間に第１端面シールを設け、他方の半径方向円板部分と回転シール板の傾斜体との間に第２端面シールを設けたことを特徴とする熱分解炉軸シール装置。
【請求項１５】
ラジアルシールのうち回転ドラムの中心軸を含む水平面より下側の下半周部分には、ラジアルシールの下半周部分を持ち上げるために、ガータースプリングが取り付けられたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の熱分解炉軸シール装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２００８−２３２５３８（Ｐ２００８−２３２５３８Ａ）
【公開日】平成２０年１０月２日（２００８．１０．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−７２９４０（Ｐ２００７−７２９４０）
【出願日】平成１９年３月２０日（２００７．３．２０）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月２日（２００８．１０．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月２０日（２００７．３．２０）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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