JPH102524A - 熱分解反応器のシール機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課 題】 熱分解反応器の固定部と回転部のシールを
確実に行う機構を提供する。 【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、ドラム本体６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１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６と
一体となって回転する第１のリング２０，３８を取付
け、該第１のリングの側面に第２のリング２２，３９
ａ，３９ｂの側面を圧接させ、該第２のリングを断面Ｕ
字形をなしかつ可撓材より構成されたシール部材２３，
４０ａ，４０ｂを介して前記固定部に取付け、前記第２
のリングと前記固定部間に圧接手段を設けた熱分解反応
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】ところで前記したよう
な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、そのシール機構の内部を
３００℃〜６００℃程度の高温空気が通過して高温に加
熱されるため、パッキンの如き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と云う問題がある。
また、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
あった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は前記従来の高温
に曝されるシール機構の持つ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、該第１のリン
グの側面に第２のリングの側面を取付け、該第１のリン
グの側面に第２のリングの側面を圧接させ、該第２のリ
ングを断面Ｕ字形の可撓材よりなるシール部材を介して
前記固定部に取付け、前記第２のリングと前記固定部間
に圧接手段を設け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】そしてシール部材は、好ましくはキャバス
ベロースより構成され、第２のリングはドラム本体の軸
方向に可動するようになっている。第２のリングを第１
のリングの側面に圧接する手段としては、例えば板バネ
が選ばれ、この板バネはシール部材の円周方向に所定の
間隔を置いて複数個設けられる。そしてこの板バネはシ
ール部材に沿って、即ち断面Ｕ字形となるようにして一
端を第２のリングに、その他端を固定部に取付けるよう
に構成される。

【０００７】前記のように構成された熱分解反応器のシ
ール機構によれば、ドラム本体が加熱、又は冷却によっ
て熱膨張又は熱収縮した場合に第１のリングは変位する
が、この場合、第２のリングは容易に追従し、その結
果、シール機能を失うことがない上に、シール機構の損
傷を防止できる。断面Ｕ字形で、ドーナツ形に形成した
可撓性のシール部材は外周方向に膨張してその内部を高
温の加熱空気が通過するが、この加熱空気の圧力によっ
て外方に膨張しながらドラム本体の軸方向に移動する第
１のリングの側面に第２のリングを押圧しながら移動
し、両リングの間に相対的な回転を許容することができ
るので、回転部分と固定部分のシールを確実に行うこと
ができる。

【０００８】

【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の形態を説明
する。図１は熱分解反応器１の一部破断側面図で、この
熱分解反応器１は廃棄物処理装置に組込まれるために設
計されており、モータの如き駆動装置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。

【０００９】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とが設けられている。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
ィーダであって、このスクリューフィーダ１１は投入口
１２を有するケーシング１３と、横向きに配置したスク
リュー１５を周囲に持つスクリュー軸１４とにより構成
されている。

【００１０】１６ａ，１６ｂは夫々入口ヘッダー４と出
口ヘッダー５に取付けられた回転環状部材であり、１７
ａ〜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。そして前記回転環状部材１６
ａ，１６ｂと固定環状部材１７ａ，１７ｄとの間には図
２に示すように夫々シール機構１８ａ，１８ｂが、ま
た、図５に示すように固定環状部材１７ｃと１７ｂ間に
はシール機構１９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についてその詳細を説明
する。図２乃至図４に示すように、入口ヘッダー４の側
面に一端が取付けられた回転環状部材１６ａに第１のリ
ング２０が取付けられ、この第１のリング２０に対面し
て第２のリング２２が設けられている。

【００１２】この第２のリング２２は、断面がＵ字形と
なるように形成され、かつキャンバスベローズの如き可
撓性材料より構成されたシール部材２３の一端に取付部
材２４を介して取付けられ、そしてこのシール部材２３
の他端は、固定部である加熱流体入口ヘッダー７に取付
けられた取付部材２６に取付けられている。図３に示す
ように断面をＵ形に形成したシール部材２３の外面に沿
ってＵ形の板バネ２７が積層され、前記シール部材２３
と同様にして一端が第１のリング２２に、また、その他
端が取付部材２６に夫々取付けられている。

【００１３】そしてこの板バネ２７は、好ましくはシー
ル部材２３の円周方向に所定の間隔Ｌを有するように複
数個が配置され、この板バネ２７のバネ力により第２の
リング２２の側面を第１のリング２０の側面に所定の押
圧力Ｐで圧接するようになっている。勿論この圧接手段
としては板バネ２７に限定されるものではなく、例えば
つる巻バネ等をも使用することができる。

【００１４】第２のリング２２は図３にその一部を斜視
図で示すように、第１のリング２０に圧接される側面に
潤滑油供給溝２８ａ，２８ｂが形成されるとともに、こ
の潤滑油供給溝２８ａ，２８ｂに連通する孔２９及びパ
イプ３０を経て図示しない供給装置からこの潤滑油供給
溝２８ａ，２８ｂ内にグリス等の潤滑油が供給されるよ
うになっている。

【００１５】この第２のリング２２は前記実施例に限定
されるものではなく、例えばセラミックス材を用いるこ
ともでき、この場合は潤滑油供給溝２８ａ，２８ｂを設
ける必要がなくなり構造が簡略化される。３１はスプレ
ーノズルであって、図２及び図４に示すように第１のリ
ング２０と第２のリング２２との圧接部上部に複数配置
され図示しない給水装置から給水管３２を経てこのスプ
レーノズル３１に冷却水が供給され、この冷却水により
圧接部が冷却されるようになっている。

【００１６】また、３３は支持ローラで第２のリング２
２に取付けられた支持軸３４に支持されるとともに、ブ
ラケット３５を介して加熱流体流入ヘッダー７に横向き
に取付けられたガイド部材３６に横移動可能に支持さ
れ、第２のリング２２が自重により下方へ移動するのを
防止するようになっている。図５は他のシール機構１９
の一部破断側面図であって、ドラム本体６の端部より延
長され、加熱流体入口ヘッダー７を貫通したケーシング
９ｂに第１のリング３８が取付けられ、この第１のリン
グ３８の両側面には第２のリング３９ａ，３９ｂ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には断面
Ｕ字形のシール部材４０ａが取付けられ、このシール部
材４０ａに第２のリング３９ａが取付けられている。

【００１７】一方、排出装置１０に一端が取付けられた
固定環状体１７ｃの他端にも断面Ｕ字形のシール部材４
０ｂを介して第２のリング３９ｂが取付けられている。
そしてこの第２のリング３９ａ，３９ｂは、図３に示す
ようにシール部材４０ａ，４０ｂに沿って配置された板
バネ等の圧接手段により押圧力Ｐが与えられ、これによ
りこの第２のリング３９ａ，３９ｂは第１のリング３８
の両側面に圧接されるようになっている。

【００１８】シール部材４０ａ，４０ｂ、第２のリング
３９ａ，３９ｂは何れも図２〜図４に示した実施の形態
と同様な構造となし、併せてスプレーノズル３１等が配
置されて圧接部は冷却されるようになっている。前記の
ように構成したシール機構を有する熱分解反応器におい
て、被処理物である排気物ａは投入口１２からケーシン
グ１３内に投入され、スクリュー１５によりドラム本体
６内へ投入される。

【００１９】３００℃〜６００℃程度の高温の加熱流体
（空気）ｃは、加熱流体入口ヘッダー７、入口ヘッダー
４及びドラム本体６の内周壁に沿って配置した加熱管３
を経て出口ヘッダー５及び加熱流体出口ヘッダー８を経
由して排出される。この高温の加熱流体ｃにより廃棄物
ａは熱分解され、乾留ガスと熱分解残留物とよりなる熱
分解生成物ｂが生成され、この熱分解生成物ｂは図示し
ないが、後段に配置されている燃焼器等に導かれる。

【００２０】そしてドラム本体６は高温のこの加熱流体
ｃにより加熱され、また、運転停止時等においてこの加
熱流体ｃの供給を停止することにより熱膨張又は熱収縮
を生ずる。このときドラム本体６側に取付けられた第１
のリング２０，３８は夫々ドラム本体６の軸方向へ変位
するがこの場合、第２のリング２２，３９ａ，３９ｂは
何れも板バネ等の圧接手段と、断面Ｕ形で可撓性のある
シール部材２３，４０ａ，４０ｂの作用により第１のリ
ング２０，３８に圧接された状態で追従することとなる
ためシール性を失うことはない。

【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、回転するドラ
ム本体６側に取付けられた第１のリング２０，３８の側
面に固定側（加熱流体入口ヘッダー７，排出装置１０
等）に断面をＵ字形に形成したシール部材を介して取付
けられた第２のリング２２，３９ａ，３９ｂの側面を圧
接手段により圧接するように構成したため、ドラム本体
６の熱膨張や熱収縮による第１のリング２０，３８の軸
方向への変位に対して第２のリング２２，３９ａ，３９
ｂは容易に追従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】図１は本発明の実施の形態に係るシール機構を
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】シール機構の斜視図である。

【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。

【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 １５ スクリュー １６ａ，
１６ｂ 回転環状体 １７ａ〜１７ｄ 固定環状体 １８ａ，１８ｂ，１
９ シール機構 ２０，３８ 第１のリング ２４，２６ 取付部材 ２２，３９ａ，３９ｂ 第２のリング ２３，４０ａ，４０ｂ シール部材 ２７ 板バ
ネ ２８ａ，２８ｂ 潤滑油供給溝 ２９ 孔 ３０
パイプ ３２ スプレーノズル ３３ 支持ローラ ３４
支持軸 ３６ ガイド部材

Claims (4)

【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、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、該第１のリングの
   側面に第２のリングの側面を圧接させ、該第２のリング
   を断面Ｕ字形をなしかつ可撓材より構成されたシール部
   材を介して前記固定部に取付け、前記第２のリングと前
   記固定部間に圧接手段を設け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】 キャンバスベローズにより構成された請
   求項１記載のシール部材。
3. 【請求項３】 一端が第２のリングに固定され、他端が
   固定部に固定されるとともに、シール部材に沿って配置
   された板バネより構成された請求項１記載の圧接手段。
4. 【請求項４】 シール部材の円周方向に所定の間隔を置
   いて複数個配置されてなる請求項１及び３記載の圧接手
   段。