JPH102523A - 熱分解反応器のシール機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課 題】 回転するドラム本体と、固定された入口ヘ
ッダーあるいは出口ヘッダーとの間のシール機構を提供
する。 【解決手段】 横型回転式のドラム本体６の少なくとも
一端に、このドラム本体６と同一の回転軸芯を有する開
口部を設けた熱分解反応器１において、この開口部を囲
繞する固定部を設け、この開口部にドラム本体６と一体
となって回転する第１のリング２０を取付け、前記固定
部に水平方向に可動する第２のリング２２を取付けると
ともに第１のリング２０の側面に前記第２のリング２２
の側面を圧接するよう構成した熱分解反応器のシール機
構。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は熱分解反応器のシー
ル機構、より詳しくは化学機器や廃棄物処理装置の一つ
として用いられる熱分解反応器のシール機構に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、化学機器や廃棄物処理装置の一つ
として被処理物を横型回転式のドラム本体内に投入し、
このドラム本体を回転しながら加熱流体で加熱して被処
理物を熱分解し、生成した熱分解生成物を排出するよう
にした熱分解反応器が知られている。

【０００３】ところで、かゝる熱分解反応器において
は、回転するドラム本体と固定部間から熱分解生成物が
洩れたり又は外気の流入を防止するためシール機構を設
けてシールすることが行なわれている。そしてかゝるシ
ール機構としては通常パッキン等が使用されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで前記熱分解反
応器のシール機構においては熱分解反応器が比較的大型
で、かつ高温加熱する場合には問題が生じる。即ち、こ
の熱分解反応器が例えば廃棄物処理装置の一つとして組
込まれた場合は３００℃〜６００℃程度で加熱されるた
め、パッキンのようなシール部材は焼損が激しく実用上
使用することができないばかりでなく、この熱分解反応
器が１０数メートルもの長さになると熱膨張や熱収縮に
よる変形変位が大きく、そのためシール機能を保持する
ことができなくなるという問題が生じる。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記したよう
な従来技術の問題点を解決するためになされたものであ
って、横型回転式のドラム本体の少なくとも一端に、こ
のドラム本体と同一の回転軸芯を有する開口部を設けて
なる熱分解反応器において、前記開口部を囲繞する固定
部を設け、前記開口部に前記ドラム本体と一体となって
回転する第１のリングを取付け、前記固定部に水平方向
に可動する第２のリングを取付けるとともに、前記第１
のリングの側面に前記第２のリングの側面を圧接するよ
う構成した熱分解反応器のシール機構を提供せんとする
ものである。

【０００６】そして第２のリングはキャンバスベローを
介して固定部へ取付けられ、この第２のリングは水平方
向へ可動するようになっている。この第２のリングには
その円周方向に所定の間隔を置いて複数の取付部材が配
置され、この取付部材と固定部材との間に圧接手段が配
置される。この圧接手段は、例えば、バネ機構で構成さ
れ第２のリングを所定の圧力で第１のリングに圧接する
ようになっている。

【０００７】更に、この第２のリングが第１のリングに
圧接される側面には潤滑油供給溝が形成され、この潤滑
油供給溝内に供給された例えばグリスの如き潤滑油が第
１のリングと第２のリング間に圧入され第２のリングの
回転を滑らかにする。この第１のリングと第２のリング
との圧接部はドラム本体の加熱と第１のリングと第２の
リングとの摩擦熱等により高温となり焼付等の焼損が生
じる恐れがある。かゝることからこの圧接部には冷却水
が供給される。具体的には円周方向に配置された複数の
ノズルから冷却水がスプレーされ、これにより第１のリ
ングと第２のリングとの圧接部は冷却される。

【０００８】かゝる熱分解反応器のシール機構によれ
ば、ドラム本体の熱膨張、熱収縮に対して第１のリング
は回転軸方向に位置が変化するが、このとき第２のリン
グはこの第１のリングに押圧されながら追従して移動す
るため、この回転部分におけるシールを確保することが
できるのである。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下図１乃至図５を参照して本発
明による熱分解反応器のシール機構の実施例を説明す
る。図１は熱分解反応器１の一部を破断して示す側面図
であって、この熱分解反応器１は、廃棄物処理装置に組
込まれてモーターの如き駆動装置２により回転軸芯ＣＬ
を中心として回転され、かつ内部に加熱管３を配置し、
両端に入口ヘッダー４と出口ヘッダー５とを有する横型
回転式のドラム本体６と、固定部である加熱流体入口ヘ
ッダー７及び加熱流体出口ヘッダー８とにより構成され
ている。

【００１０】そしてドラム本体６の両端には被処理物で
ある廃棄物ａの投入側開口部を形成するケーシング９ａ
と、熱分解生成物ｂを排出装置１０へ排出する開口部を
形成するケーシング９ｂとが取付けられている。また、
１１は廃棄物ａをドラム本体６内に投入するためのスク
リューフィーダである。１６ａ，１６ｂ（図２）は、ド
ラム本体６の両端に設けた入口ヘッダー４と出口ヘッダ
ー５に夫々取付けられた回転環状部材であり、１７ａ〜
１７ｄは夫々固定部としての加熱流体入口ヘッダー７、
排出装置１０及び加熱流体出口ヘッダー８に取付けられ
た固定環状部である。そして回転環状部材１６ａ，１６
ｂと固定環状部材１７ａ，１７ｄ間には夫々シール機構
１８ａ，１８ｂが、また固定環状部材１７ｃと１７ｂ間
にはシール機構１９（図５）が設けられている。

【００１１】シール機構１８ａ，１８ｂは同一構造であ
るため一方のシール機構１８ａについて説明すれば、図
２に示されるように、入口ヘッダー４に一端が取付けら
れた回転環状部材１６ａ（筒状体）には第１のリング２
０が取付けられている。そしてこの第１のリング２０の
側面には第２のリング２２が圧接するように配置されて
いる。

【００１２】即ち、第２のリング２２は、図３にも示さ
れるように第１のリング２０の側面に圧接される側面２
２ａに潤滑油供給溝２３ａ，２３ｂが同心円状に形成さ
れ、この潤滑油供給溝２３ａ，２３ｂには孔２４及びパ
イプ２５を介してグリス等の潤滑油が供給されるように
なっている。また、第２のリング２２（制止円板）の別
の構造として図６に示す構造のものを採用することがで
きる。図３の装置と同様に第２のリング２２の側面２２
ａに潤滑油供給溝２３ａ，２３ｂが同心状に形成され、
これらの溝２３ａ，２３ｂ内にはパイプ２５よりグリス
等の潤滑油を供給するように構成されている。そしてこ
れらの潤滑油供給溝２３ａ，２３ｂに隣接する部分に水
路２２ｃ，２２ｄ，２２ｅをそれぞれ同心状に設け、こ
の水路に給水管２５ａと排水管２５ｂを通じて冷却水を
供給することによって第１のリング２０（固定円板）と
第２のリング２２（回転円板）との摺動面の潤滑と冷却
とを行うようにすることもできる。

【００１３】そしてこの第２のリング２２の円周方向に
は図４に示されるように所定の間隔を置いて複数個の取
付部材２６が放射状に設けられ、更に図２に示すように
第２のリング２２の周面に植立した軸２７を介して支持
ローラ２８が取付けられている。そしてこのように構成
された第２のリング２２はキャンバスベローズ２９を介
して加熱流体入口ヘッダー７の側面に設けた固定環状部
材１７ａ（筒状体）に取付けられ、かつ取付部材２６と
固定環状部材１７ａ間にブラケット３０を介して配設さ
れた圧接手段３１によって第１のリング２０に圧接して
いる。更に固定環状部材１７ａに取付けられたガイド部
材３３の間に前記支持ローラ２８を支持させており、第
２のリング２２の圧接面方向の動きを許容しながら第１
のリング２０との連れ回りを止めている。

【００１４】図４に示すように第１のリング２０と第２
のリング２２の周囲にスプレーノズル３４が配置されて
おり、このスプレーノズル３４はホース３５により図示
しない給水装置より供給される冷却水を第１のリング２
０と第２のリング２２との圧接部にスプレーして冷却す
るように構成されている。図２に示す３６はキャンバス
ベローズ２７を保護するための保護板である。

【００１５】圧接手段３１は、図２に示すように加熱流
体入口ヘッダー７の側面に固定されたブラケット３０に
取付けられた外筒３７と、この外筒３７内に出没可能な
如く挿入された内筒３８と、この内筒３８を所定の圧力
Ｐで矢印ｂ方向へ押圧するバネ３９とより構成されてい
る。なお、図２においてはバネ３９を使用した例を説明
したが、押圧力を発生するものであれば、油圧あるいは
空気圧式のシリンダ装置を使用することができる。

【００１６】前記のように構成された熱分解反応器のシ
ール機構１８ａにおいて、図１に示すスクリューフィー
ダ１１によりドラム本体６内に投入された被処理物であ
る廃棄物ａは、加熱流体入口ヘッダー７から入口ヘッダ
ー４内へ、そしてドラム本体６の内部に壁面に沿って配
置された加熱管３内に供給された３００℃〜６００℃程
度の加熱空気ｃで加熱されて乾留ガスと熱分解残留物と
より熱分解生成分ｂとなって排出装置１０へ排出され
る。

【００１７】前記工程において、ドラム本体６及びこの
ドラム本体６の開口部を形成するケーシング９ａ，９ｂ
等は熱膨張により軸芯方向（図１のｄ−ｄ′方向）に伸
びることになる。勿論、この熱膨張は加熱空気ｃの供給
を停止するとドラム本体６等が冷却されて熱収縮とな
る。このとき第１のリング２０も前記ドラム本体６の熱
膨張に伴なって矢印ｄ−ｄ′方向へ移動することとなる
が、この場合、図２に示すように第２のリング２２はバ
ネ３９の押圧力で第１のリング２０に所定の押圧力Ｐを
保持したまま追従して移動することになり、シール性能
を十分に発揮することができる。

【００１８】なお、第２のリング２２はキャンバスベロ
ーズ２９の一端に取付けられているためその重量で下方
へ移動しようとするが、このとき支持ローラ２８を加熱
流体入口ヘッダー７側に設けたガイド部材３３により支
持しているため、その動きを抑制することができる。図
５はシール機構１９の拡大図であって、ドラム本体６よ
り延長されたケーシング９ｂには第１のリング４１が取
付けられるとともに、この第１のリング４１の両側面に
は第２のリング４２ａ，４２ｂが圧接するように取付け
られている。即ち、加熱流体入口ヘッダー７に一端が取
付けられた固定環状体１７ｂにはキャンバスベローズ４
３ａが取付けられ、このキャンバスベローズ４３ａに第
２のリング４２ａが取付けられている。

【００１９】一方、排出装置１０に一端が取付けられた
固定環状体１７ｃの他端にはキャンバスベローズ４３ｂ
を介して第２のリング４２ｂが取付けられている。そし
てこの第２のリング４２ａ，４２ｂには図４と同様に円
周方向に所定の間隔を有する複数の取付部材４４ａ，４
４ｂが設けられ、この取付部材４４ａ，４４ｂを圧接手
段４５により引寄せることにより第１のリング４１の両
側に夫々第２のリング４２ａ，４２ｂを所定の押圧力Ｐ
で圧接するように構成している。

【００２０】この圧接手段４５はこの例においてはバネ
４６、外筒４７、内筒４８及びナット等で構成されてい
るが、油圧あるいは空気圧シリンダ等を使用することが
できる。そして第２のリング４２ａ，４２ｂは図４と同
様に潤滑油供給溝が形成され、パイプを経てこの潤滑油
供給溝にグリス等の潤滑油が供給されるようになってい
る。そしてこの第２のリング４２ａ，４２ｂは、ガイド
部材５１と支持ローラ５２とにより上下方向の位置保持
がなされている。そしてこの第１のリング４１と第２リ
ング４２ａ，４２ｂの圧接部にはスプレーノズル５３よ
り冷却水がスプレーされるようになっている。

【００２１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
による熱分解反応器のシール機構によれば、シール機構
をドラム本体側、即ち回転側に取付けられた第１のリン
グの側面に、固定側に設けられた第２のリングの側面を
圧接するように配置するとともに、この第２のリングは
ドラム本体の軸方向に可動する如く構成されているため
シールの焼付等の焼損の恐れもなく、かつ熱膨張、熱収
縮によるシール洩れをも防止することができるという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるシール機構を有する熱分解反応器
の一部破断側面図である。

【図２】図１のＢ部の一部破断拡大図である。

【図３】第２のシールリングの一部破断拡大斜視図であ
る。

【図４】図２のＡ−Ａ矢視図である。

【図５】図１のＣ部の一部破断拡大図である。

【図６】別の形式の第２のシールリングの一部破断拡大
斜視図である。

【符号の説明】

１ 熱分解反応器 ２ 駆動装置 ３ 加熱管
４ 入口ヘッダー ５ 出口ヘッダー ６ ドラム本体 ７ 加熱流体
入口ヘッダー ８ 加熱流体出口ヘッダー ９ａ，９ｂ，１３ ケー
シング １０ 排出装置 １１ スクリューフィーダ １２
投入口 １４ スクリュー軸 ５ スクリュー １６ａ，１
６ｂ 回転環状体 １７ａ〜１７ｄ 回転環状体 １８ａ，１８ｂ，１９
シール機構 ２０，４１ 第１のリング ２６ａ〜２６ｈ，４４
ａ，４４ｂ 取付部材 ２２，４２ａ，４２ｂ 第２のリング ２３ａ，２３
ｂ 潤滑油供給溝 ２４ 孔 ２５ パイプ ２７ 軸 ２８ 支持
ローラ ２９，４３ａ，４３ｂ キャンバスベローズ ３０
ブラケット ３１ 圧接手段 ３３ ガイド部材 ３４，５３
スプレーノズル ３５ ホース ３６ 保護板 ３９ バネ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 横型回転式のドラム本体の少なくとも一
   端に、このドラム本体と同一の回転軸芯を有する開口部
   を設けた熱分解反応器において、前記開口部を囲繞する
   固定部を設け、前記開口部に前記ドラム本体と一体とな
   って回転する第１のリングを取付け、前記固定部に水平
   方向に可動する第２のリングを取付けるとともに前記第
   １のリングの側面に前記第２のリングの側面を圧接する
   よう構成したことを特徴とする熱分解反応器のシール機
   構。
2. 【請求項２】 第２のリングをキャンバスベローを介し
   て固定部へ取付けてなる請求項１記載の熱分解反応器の
   シール機構。
3. 【請求項３】 第２のリングの円周方向に所定の間隔を
   置いて複数の取付部材を配置し、この取付部材と固定部
   との間に圧接手段を設けてなる請求項１記載の熱分解反
   応器のシール機構。
4. 【請求項４】 第１のリングに圧接される側面に潤滑油
   供給溝を設けてなる請求項１乃至３記載の第２のリン
   グ。
5. 【請求項５】 第１のリングと第２のリングとの圧接部
   に冷却水を供給するように構成した請求項１記載の熱分
   解反応器のシール機構。