JP2007064496A - 炉開閉装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 密封性の高い炉開閉装置を提供する。
【解決手段】 仕切り扉３１が加熱炉２の開口２ａを開閉する炉開閉装置２１において、仕切り扉３１を開口２ａに沿って移動する駆動機構７１と、閉位置にある仕切り扉３１が収まる開閉ケーシング５０と、この開閉ケーシング５０から仕切り扉３１に沿って突出する複数のガイドレール６２と、仕切り扉３１から突出して各ガイドレール６２に係合する複数のシールレール３２とを備え、各ガイドレール６２と各シールレール３２の係合部によって加熱炉２を封止する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、加熱炉の開口を仕切り扉が開閉する炉開閉装置の改良に関するものである。

従来、例えば特許文献１には、廃棄物を加熱によって熱分解する加熱炉を備え、この加熱炉にコンテナを介して廃材を搬送する炭素製造装置が開示されている。

この種の炭素製造装置は、加熱炉に不活性ガス等を注入して無酸素状態または低酸素濃度状態とした後、ヒータを作動させて加熱炉の温度を所定値まで上昇させる。これにより、コンテナの廃材を熱分解して炭化させ、熱分解により生ずる加熱炉から分解ガスを取り出すようになっている。

炭素製造装置は、加熱炉の開口を開閉する炉開閉装置を備え、仕切り扉を開作動させて加熱炉に廃材を積んだコンテナを搬入し、仕切り扉を加熱炉の開口縁部に押し付けて加熱炉を封止するようになっている。
特開平９−１４６２４号公報

しかしながら、このような従来の炉開閉装置にあっては、加熱炉の温度が数百度を超えて上昇するのに伴って、加熱炉の開口縁部に押し付けられる仕切り扉が熱変形をするため、その密封性を確保することが難しいという問題点があった。

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、密封性の高い炉開閉装置を提供することを目的とする。

本発明は、加熱炉の開口を開閉する仕切り扉を備える炉開閉装置において、仕切り扉を加熱炉の開口に沿って移動する駆動機構と、閉位置にて仕切り扉が収まる開閉ケーシングと、この開閉ケーシングから仕切り扉に沿って突出する複数のガイドレールと、仕切り扉から突出して各ガイドレールに係合する複数のシールレールとを備え、各ガイドレールと各シールレールの間に画成されるラビリンス状のシール間隙によって加熱炉を封止することを特徴とするものとした。

本発明によると、仕切り扉が扉室に収まる閉位置にて、仕切り扉の各シールレールと開閉ケーシングの各ガイドレールは互いに係合し、両者の間にラビリンス状のシール間隙が画成され、加熱炉を封止する。

加熱炉の温度が数百度を超えて上昇するのに伴って仕切り扉が熱変形しようとする場合、各シールレールと各ガイドレール間のシール間隙が狭まり、炉開閉装置の密封性が維持される。

以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

まず、図１に本発明が適用可能な炭素製造装置の一例を示す。

この炭素製造装置１は、略直方体の空間として画成される加熱炉２と、この加熱炉２を断熱材９を介して仕切る炉ケーシング３と、加熱炉２を加熱するヒータ８と、加熱炉２にてコンテナ（搬送物）４を搬送するコンベア１０と、コンテナ４の位置を検出するコンテナ位置検出機構２０とを備える。

コンテナ４には複数のパレット７が多段に収められ、各パレット７に例えば廃材を破砕したチップ等が敷き詰められる。

コンベア１０は加熱炉２の下方に配置され、炉ケーシング３内にてコンテナ４を搬送する。コンベア１０は、左右に配置される前後スプロケット１１，１２と、この前後スプロケット１１，１２に渡って掛け回される左右のチェーン１３とを備える。前のスプロケット１２に炉ケーシング３の外側に設けられるモータ（図示せず）の駆動力が伝達され、左右のチェーン１３が循環する。コンテナ４は左右のチェーン１３上に載せられ、図１に白抜き矢印で示す進行方向に搬送される。

ヒータ８はコンテナ４を取り囲むように上下左右に配置される。加熱炉２に図示しない不活性ガス注入管及び排出ガス管５，６が配設され、加熱炉２の温度、加熱時間、圧力、酸素濃度等が図示しない制御装置によって制御される。炭素製造装置１は、加熱炉２に不活性ガスを注入して無酸素状態または低酸素濃度状態とした後、ヒータ８を作動させて加熱炉２の温度を所定値まで上昇させる。これにより、コンテナ４の廃材を熱分解し、熱分解により生ずる分解ガスを取り出すように構成されている。

炭素製造装置１は、仕切り扉を介して加熱炉２の前後開口を開閉する炉開閉装置を備え、各仕切り扉を開作動させて加熱炉２に廃材を積んだコンテナ４を搬入、搬出するようになっている。

以下、その具体的な例につき図２〜３に示した炉開閉装置２１の実施形態を説明する。

炉開閉装置２１は、加熱炉２の開口２ａを開閉する仕切り扉３１と、仕切り扉３１を収装する開閉ケーシング５０と、仕切り扉３１を開口２ａに沿って移動する駆動機構７１と、仕切り扉３１を挿通させる差込口５５と、閉位置にて仕切り扉３１が収まる扉室５１と、この扉室５１を画成する各扉室壁部５２〜５４と、各扉室壁部５２〜５４から仕切り扉３１に沿って突出する複数のガイドレール６２と、仕切り扉３１から突出して各ガイドレール６２に係合する複数のシールレール３２とを備え、各ガイドレール６２と各シールレール３２の係合部によって加熱炉２を封止する。

扉室５１を画成する開閉ケーシング５０は炉ケーシング３に連結される。扉室５１は加熱炉２の開口２ａに連続し、ローラコンベア１４，１５を介して搬送されるコンテナ４が通過する。

開閉ケーシング５０は中空構造とし、その内部に断熱材４９が介装される。

開閉ケーシング５０は扉室５１を画成する各扉室壁部５２〜５４を有する。左右の扉室壁部５２，５３は垂直方向に延び、下方の扉室壁部５４は各扉室壁部５２，５３の下端を結んで水平方向に延びる。

ガイドレール６２は各扉室壁部５２〜５４に渡ってコの字形に延びる。開閉ケーシング５０には４本のガイドレール６２が所定の間隔で並んで固設される。各ガイドレール６２は断面四角形の中空部材を用いる。

仕切り扉３１は中空構造のドア本体３３を有し、その内部に断熱材３４〜３６が介装される。ドア本体３３は扉室５１に収まる直方体の外形を持つ。

シールレール３２はドア本体３３の左右側端面と下端面に渡ってコの字形に延びる。ドア本体３３には４本のシールレール３２が所定の間隔で並んで固設される。各シールレール３２は断面Ｌ字形の部材を用いる。断面Ｌ字形の各シールレール３２は断面四角形のガイドレール６２の角部に沿うように固設される。

各シールレール３２と各ガイドレール６２は互いに所定の間隙（冷間時において例えば１ｍｍ）を持って対峙する。これにより各シールレール３２と各ガイドレール６２の間にはラビリンス状のシール間隙が画成される。

ドア本体３３はその上部に中空構造の延長ボックス部３７を有し、この延長ボックス部３７が閉位置にて開閉ケーシング５０の差込口５５に収まる。

ドア本体３３はその上端板３８を延長ボックス部３７の側壁部から突出させたフランジ３８を有し、このフランジ３８が閉位置にて開閉ケーシング５０に形成される差込口５５の開口縁部に着座し、差込口５５を閉塞する。

炉開閉装置２１は、開位置にて仕切り扉３１が収まる格納室６６と、この格納室６６を断熱する断熱材６７とを備える
開閉ケーシング５０の上部には格納ケーシング６５が固設される。この格納ケーシング６５内に格納室６６が画成され、格納ケーシング６５の内壁面に断熱材６７が設けられる。

駆動機構７１は格納ケーシング６５内を貫通するシャフト７２と、このシャフト７２を回転駆動するモータ７３と、シャフト７２に連結される対のスプロケット７４と、各スプロケット７４に掛け回される対のチェーン７５とを備え、各チェーン７５によって仕切り扉３１を昇降させることにより、仕切り扉３１が開口２ａに沿って移動する。こうしてモータ７３は格納ケーシング６５の外側に設けられており、耐熱性が確保される。

駆動機構７１は格納ケーシング６５内に立設される対のガイド柱７７と、各ガイド柱７７を介して昇降可能に支持されるビーム状のウェイト７８とを備え、各チェーン７５の一端をウェイト７８に連結し、各チェーン７５の他端を仕切り扉３１の上端部に連結する。ウェイト７８が各チェーン７５に張力を与えることにより、各チェーン７５が各スプロケット７４に掛け回された状態を維持し、各チェーン７５を介して仕切り扉３１を昇降させられる。

シャフト７２は格納ケーシング６５に対の軸受ハウジング８０を介して回転可能に支持される。軸受ハウジング８０は中空構造とし、その内部に断熱材７９が介装される。

シャフト７２の一端部にはスプロケット８１が連結され、モータ７３の出力軸にはスプロケット８２が連結され、各スプロケット８１，８２の間にチェーン８３が掛け回される。これらによってモータ７３の回転がシャフト７２に伝達される。

炉開閉装置２１は、仕切り扉３１の位置を検出する扉位置検出機構９０を備える。この扉位置検出機構９０は、シャフト７２の他端部に連結されるスプロケット９１と、格納ケーシング６５に回転可能に支持されるスプロケット９２と、各スプロケット９１，９２の間に掛け回されるチェーン９３と、チェーン９３に連結されたロブに当接して作動する対のリミットスイッチ９４，９５とを備える。仕切り扉３１が閉位置に来ると一方のリミットスイッチ９５がＯＮとなり、仕切り扉３１が開位置に来ると他方のリミットスイッチ９４がＯＮとなる。こうして各リミットスイッチ９４，９５は格納ケーシング６５の外側に設けられており、耐熱性が確保される。

制御装置はコンテナ４の位置を検出するコンテナ位置検出機構２０と扉位置検出機構９０とからそれぞれ送られる検出信号を入力し、加熱炉２にコンテナ４を自動的に搬入、搬出するとともに、これにあわせて炉開閉装置２１を作動させて加熱炉２を自動的に開閉するシーケンス制御を行う。

炉開閉装置２１は以上のように構成されて、次に作用及び効果について説明する。

仕切り扉３１が図２、図３に２点鎖線で示すように開位置にあるとき、仕切り扉３１は格納室６６に収まり、扉室５１が開かれる。

仕切り扉３１が図２、図３に実線で示すように閉位置にあるとき、仕切り扉３１は扉室５１に収まり、扉室５１を閉塞する。

図４に示すように、この閉位置にて仕切り扉３１の各シールレール３２と開閉ケーシング５０の各ガイドレール６２は互いに係合し、両者の間にラビリンス状のシール間隙が画成され、加熱炉２を封止する。

加熱炉２の温度が数百度を超えて上昇するのに伴って仕切り扉３１が熱変形しようとする場合、各シールレール３２と各ガイドレール６２間のシール間隙が狭まり、密封性が維持される。

断面四角形の中空部材によって形成された各ガイドレール６２が仕切り扉３１に対して大きく熱膨張することにより、各シールレール３２と各ガイドレール６２間のシール間隙が冷間時の寸法（例えば１ｍｍ）に対して１／５程度に縮小し、炉開閉装置２１の密封性を十分に確保することができる。なお、各シールレール３２を各断面四角形の中空部材に形成し、各ガイドレール６２をプレート状に形成しても良い。

炉開閉装置２１は、仕切り扉３１が挿通する差込口５５と、仕切り扉３１から突出するフランジ３８とを備え、閉位置にてこのフランジ３８が差込口５５の開口縁部に着座することによって差込口５５を閉塞する。これにより、加熱炉２のガスが仕切り扉３１と差込口５５の間を通って抜けることを十分に抑えられる。

炉開閉装置２１は、開位置にて仕切り扉３１が収まる格納ケーシング６５を備え、駆動機構７１は仕切り扉３１をこの格納ケーシング６５と開閉ケーシング５０の間で昇降させるため、炉開閉装置２１の介装スペースを小さくし、炭素製造装置１の小型化がはかれるる。

格納ケーシング６５に断熱材６７を介装し、格納ケーシング６５の外側に駆動機構７１のモータ７３と扉位置検出機構９０のリミットスイッチ９４，９５を設けたため、モータ７３とリミットスイッチ９４，９５耐熱性を確保できる。

本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。

本発明の炉開閉装置は、廃材等を加熱処理する炭素製造装置に限らず、他の装置にも利用できる。

本発明の実施の形態を示す炭素製造装置の断面図。 同じく炉開閉装置の正面断面図。 同じく炉開閉装置の縦断面図。 同じく炉開閉装置の横断面図。

符号の説明

１ 炉開閉装置
２ 加熱炉
２ａ 開口
３ ケーシング
１０ コンベア
２１ 炉開閉装置
３１ 仕切り扉
３２ シールレール
３８ フランジ
５０ 開閉ケーシング
５５ 差込口
７１ 駆動機構
６２ ガイドレール
６５ 格納ケーシング

Claims (5)

1. 加熱炉の開口を開閉する仕切り扉を備える炉開閉装置において、
   前記仕切り扉を前記加熱炉の開口に沿って移動する駆動機構と、閉位置にて前記仕切り扉が収まる開閉ケーシングと、この開閉ケーシングから仕切り扉に沿って突出する複数のガイドレールと、仕切り扉から突出して各ガイドレールに係合する複数のシールレールとを備え、各ガイドレールと各シールレールの間に画成されるラビリンス状のシール間隙によって加熱炉を封止することを特徴とする炉開閉装置。
2. 前記ガイドレールと前記シールレールのいずれか一方を断面四角形の中空部材によって形成したことを特徴とする請求項１に記載の炉開閉装置。
3. 前記仕切り扉が挿通する差込口と、前記仕切り扉から突出するフランジとを備え、閉位置にてこのフランジが前記差込口の開口縁部に着座することによって前記差込口を閉塞することを特徴とする請求項１または２に記載の炉開閉装置。
4. 開位置にて前記仕切り扉が収まる格納ケーシングを備え、前記駆動機構は前記仕切り扉をこの格納ケーシングと前記開閉ケーシングの間で昇降させることを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の炉開閉装置。
5. 開位置にて前記仕切り扉が収まる格納ケーシングを備え、この格納ケーシングに断熱材を介装し、前記格納ケーシングの外側に前記駆動機構のモータを設けたことを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の炉開閉装置。

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