(57)【要約】      （修正有）【課題】装置内の液体の液位を貯留タンクの外から確認でき、また、装置内に溜まった異物を取り出すことができるシール装置を提供する。【解決手段】シール装置１０は、貯留タンク１４の上面開口部に取り付けられた、貫通孔１８を有する据付部材１７と、据付部材１７の貫通孔１８に固定され、据付部材１７の上方から貫通孔１８を通って貯留タンク１４内へ延在する筒状のシール筒２８と、シール筒２８の上端よりも上方から、シール筒２８内を通って、シール筒２８の下端より下方へ延在する回転軸２０と、回転軸２０のうち、シール筒２８の下端よりも下方に位置する部分に固定された底部２６Ａと、底部２６Ａから上方へ延在する側部２６Ｂを有するシール容器２６と、を備え、シール筒２８内およびシール容器２６内に密封用の液体が貯留される。据付部材１７には第二の貫通孔２３が設けられ、第二貫通孔２３に固定される管状の液位計５０を備える。【選択図】図１
0003208229.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
貯留タンクの上面開口部に取り付けられた、貫通孔を有する据付部材と、
前記据付部材の貫通孔に固定され、前記据付部材の上方から前記貫通孔を通って貯留タンク内へ延在する筒状のシール筒と、
前記シール筒の上端よりも上方から、前記シール筒内を通って、前記シール筒の下端より下方へ延在する回転軸と、
前記回転軸のうち、前記シール筒の下端よりも下方に位置する部分に固定された底部と、前記底部から上方へ延在する側部を有するシール容器と、を備え、
前記シール筒内およびシール容器内に密封用の液体が貯留されるシール装置において、
前記据付部材には第二の貫通孔が設けられ、
前記据付部材の第二貫通孔に固定され、前記据付部材の上方から、前記第二貫通孔を通って、前記シール筒と前記シール容器の間の間隙へ延在する管状の液位計を備え、
前記液位計内にも前記密封用液体が貯留されており、
前記液位計のうち、前記据付部材から上方へ延在する部分の少なくとも一部が透明又は半透明であり、液位計内に貯留された液体が外部から視認可能である構成とされたことを特徴とするシール装置。
【請求項２】
前記液位計内に浮きを配置したことを特徴とする請求項１記載のシール装置。
【請求項３】
前記シール装置は、シール容器内へ垂下する吊り下げ線と、前記吊り下げ線の下端部に連結された、前記シール容器内の液体の液面の高さを検出する検出部と、を有する検出器を有し、
前記液位計の下端の位置が、前記検出部の下端の位置よりも下である請求項１記載のシール装置。
【請求項４】
前記液位計の下端は湾曲しており、
その湾曲方向は、前記回転軸の回転方向の下流側、かつ斜め内側を向いている請求項１記載のシール装置。
【請求項５】
上部が前記据付部材に固定され、下端が前記シール筒と前記シール容器の間の間隙へ延在する管状の保護管と、
前記保護管内に設けられ、前記据付部材に固定された吊り下げ線と、前記吊り下げ線の下端部に連結された、前記シール容器内の液体の液面の高さを検出する検出部を有する検出器と、を有し、
前記液位計は、前記回転軸の軸心を基準として、前記保護管と同心円状かつ反対側に位置する請求項１記載のシール装置。
【請求項６】
シール装置を備えた攪拌機であって、
前記シール装置は、
貯留タンクの上面開口部に取り付けられた、貫通孔を有する据付部材と、
前記据付部材の貫通孔に固定され、前記据付部材の上方から前記貫通孔を通って貯留タンク内へ延在する筒状のシール筒と、
前記シール筒の上端よりも上方から、前記シール筒内を通って、前記シール筒の下端より下方へ延在する回転軸と、
前記回転軸のうち、前記シール筒の下端よりも下方に位置する部分に固定された底部と、前記底部から上方へ延在する側部を有するシール容器と、を備え、
前記シール筒内およびシール容器内に密封用の液体が貯留されるシール装置において、
前記据付部材には第二の貫通孔が設けられ、
前記据付部材の第二貫通孔に固定され、前記据付部材の上方から、前記第二貫通孔を通って、前記シール筒と前記シール容器の間の間隙へ延在する管状の液位計を備え、
前記液位計内にも前記密封用液体が貯留されており、
前記液位計のうち、前記据付部材から上方へ延在する部分の少なくとも一部が透明又は半透明であり、液位計内に貯留された液体が外部から視認可能である構成とされていることを特徴とする攪拌機。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、消化タンクなどの上部に回転軸を貫通させて固定した場合に、タンク内の気体が貫通部から外部へ漏出することを防ぐシール装置および攪拌機に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の下水処理場では、嫌気環境下で汚泥を撹拌して発酵させ、メタンガスを約60％含む消化ガスを生成している。生成した消化ガスは、燃料や合成原料として利用されている。この汚泥の発酵は嫌気性の消化タンク内で行われ、消化タンクにはインペラやスクリューなどの汚泥を撹拌する装置が取り付けられている。この汚泥撹拌装置の構成としては、消化タンクの上部に取り付けられた据付板を貫通させて固定した回転軸と、消化タンク内の回転軸に取り付けられた撹拌翼と、消化タンク外の回転軸に取り付けられたモータを例示できる。
【０００３】
この消化タンク内には汚泥の発酵によってメタンガスを主成分とした可燃性の消化ガス（例えば、メタンガス６０％、二酸化炭素４０％）が充満し、通常は、消化タンク内の気圧は１００ｍｍＡｑ〜３００ｍｍＡｑ程度になる。この気圧の値は、消化タンクと配管によって繋がっているガスホルダの設定圧の影響を受けたものである。この消化ガスが前記貫通部から外部に漏出することを防ぐため、この貫通部をシールする必要がある。そのために、例えば下記特許文献１に開示されたようなシール装置が設けられている。
【０００４】
特許文献１に開示されたガスシール装置１１０は、消化タンク１１４の上壁面１１４Ａに設けられた貫通穴１１８に回転軸１２０が挿入され、この回転軸１２０に貯留ポット１２６が取り付けられている。この貯留ポット１２６内にはシール用の液体Ｌが貯留され、この液体Ｌによって消化タンク１１４内外のガスの移動を遮断し、消化ガスの漏出を防いでいる。
【０００５】
また、貯留ポット１２６内の液体Ｌの液面の高さを検知するレベル計１３６が設けられており、液面が予め定めた高さよりも低くなったときに警報を発し、外部から液体Ｌを補給する構造になっている。このレベル計１３６は、消化タンク１１４の上壁面１１４Ａからワイヤ１３８を介して貯留ポット１２６内に吊り下げられている。また、レベル計１３６の周囲を囲むように保護管１３２が備え付けられている。この保護管１３２にはガス抜き穴１３４が設けられており、保護管１３２内の液面の高さを貯留ポット１２６内の液面の高さと同じに保ち、レベル計１３６が貯留ポット１２６内の液面の高さを正確に検知できるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２９７６７３号公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の前記ガスシール装置１１０では、以下のような問題が生じていた。
（１）目視確認の問題
貯留ポット１２６内の液体量について、レベル計１３６が警報を発するのは、液体量が大幅に減少したときである。そのため、警報が発令されていない場合であっても、現場の維持管理員が定期的に貯留ポット１２６内の液体量を目視で確認し、必要に応じて液体を補充することは重要である。
【０００８】
しかし、貯留ポット１２６が消化タンク１１４内にあり、消化タンク１１４や後述する撹拌機据付座が、コンクリートやステンレス鋼等の透明でない素材からなるため、貯留ポット１２６内の液体の液位を消化タンク１１４外から確認することが困難である。また、中間筒１２８の上部から内部を覗き込んだとしても、貯留ポット１２６の底部が暗いため、貯留ポット１２６内の液位を確認することは困難である。
【０００９】
（２）異物取り出しの問題
また、回転軸１２０の軸受部であるスラストベアリング１３０内には、回転を円滑化するための潤滑剤（グリース）が封入されているが、回転軸１２０の回転に伴って、この潤滑剤が次第に貯留ポット１２６の底面１２６Ａに落下することがある。そのほか、空気中の塵などの異物が貯留ポット１２６の底面１２６Ａに溜まる可能性もある。前記ガスシール装置１１０には、貯留ポット１２６内に溜まったこれらの異物を掻き集めて、消化タンク１１４外へ取り出す手段が備えられておらず、異物の取り出しが困難であり、貯留ポット１２６の底面１２６Ａに沈着してしまう可能性がある。
【００１０】
また、潤滑剤などのオイル類は、それらがレベル計１３６に付着すると、誤作動を引き起こす可能性がある。すなわち、レベル計１３６の電極にオイル類が付着すると誘電率が低下し、液位が低下していないにも関わらず液位が低下したとの警報が出るという誤作動が起きる可能性がある。
【００１１】
そこで本考案が解決しようとする課題は、シール装置内の液体の液位を貯留タンクの外から確認できるようにすることである。また、シール装置内に溜まった異物を取り出すことができるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決した本考案は次記のとおりである。
＜請求項１記載の考案＞
貯留タンクの上面開口部に取り付けられた、貫通孔を有する据付部材と、
前記据付部材の貫通孔に固定され、前記据付部材の上方から前記貫通孔を通って貯留タンク内へ延在する筒状のシール筒と、
前記シール筒の上端よりも上方から、前記シール筒内を通って、前記シール筒の下端より下方へ延在する回転軸と、
前記回転軸のうち、前記シール筒の下端よりも下方に位置する部分に固定された底部と、前記底部から上方へ延在する側部を有するシール容器と、を備え、
前記シール筒内およびシール容器内に密封用の液体が貯留されるシール装置において、
前記据付部材には第二の貫通孔が設けられ、
前記据付部材の第二貫通孔に固定され、前記据付部材の上方から、前記第二貫通孔を通って、前記シール筒と前記シール容器の間の間隙へ延在する管状の液位計を備え、
前記液位計内にも前記密封用液体が貯留されており、
前記液位計のうち、前記据付部材から上方へ延在する部分の少なくとも一部が透明又は半透明であり、液位計内に貯留された液体が外部から視認可能である構成とされたことを特徴とするシール装置。
【００１３】
（作用効果）
前記液位計を設けることによって、シール容器内の液体の液位を貯留タンク（例えば、消化タンク）の外から確認することができる。詳述すると、液位計の下端開口部がシール容器内に位置し、貯留タンク内の液体と液位計内の液体が互いに移動できるようになっている。そのため、消化タンク内の気圧の上昇に伴って貯留タンク内の液体が減ると、液位計内およびシール筒内に減った分の液体が流れ込み、液位計内とシール筒内の液体が増える。消化タンク内の気圧が低下した場合は逆の現象が起こる。そして、液位計のうち、据付部材から上方へ延在する部分に貯留された液体が外部から視認できるようになっているため、この液位計の液体量の減少から、貯留タンク内の液体量の減少を推定することができる。
【００１４】
液位計の材質としては様々なものを用いることができるが、例えば貯留タンク内をＳＵＳ３１６などの金属で構成し、貯留タンク外を透明なポリカーボネートで構成することができる。
【００１５】
また、前記液位計には、従来の保護管に形成されていたようなガス抜き穴がないため、洗浄用の配管として利用することができる。そして、シール容器の底部に固着した異物を剥離し、除去することが容易となる。具体的には、液位計の上部に逆洗用ホースを繋げ、そこへ水栓より洗浄水を供給し、シール容器の底部に溜まった異物を剥離し、中間筒の上部より排出する。
【００１６】
＜請求項２記載の考案＞
前記液位計内に浮きを配置したことを特徴とする請求項１記載のシール装置。
【００１７】
（作用効果）
液位計内の液面に浮きが位置するため、液位計内の液位の変化を外部から容易に確認できる。
【００１８】
＜請求項３記載の考案＞
前記シール装置は、シール容器内へ垂下する吊り下げ線と、前記吊り下げ線の下端部に連結された、前記シール容器内の液体の液面の高さを検出する検出部と、を有する検出器を有し、
前記液位計の下端の位置が、前記検出部の下端の位置よりも下である請求項１記載のシール装置。
【００１９】
（作用効果）
シール容器内の液体の液位が、液位計の下端の位置より下がると、液封が切れ、消化タンク内の消化ガスが液位計内を通って、外部に放出されてしまうおそれがある。そのような事態を避けるため、液位計の下端よりも上に検出部を配置し、液封が切れる前に、液体の減少を検出器が検知し、警報を発し、液体を補充する構成にすることが好ましい。なお、後述するように、液位計の下端が湾曲している場合において、前記液位計の下端の位置とは、液位計の下端開口部の上端部分をいう。
【００２０】
他方、シール筒の液封が切れた場合も、消化ガスが外部へ放出されてしまうおそれがある。そのため、シール筒の下端の位置も、検出部の下端の位置よりも下にすることが好ましい。
＜請求項４記載の考案＞
前記液位計の下端は湾曲しており、
その湾曲方向は、前記回転軸の回転方向の下流側、かつ斜め内側を向いている請求項１記載のシール装置。
【００２１】
（作用効果）
前記のように液位計の下端が湾曲していることで、液位計の上端開口部から洗浄液を流し入れて、シール容器内を洗浄する際に、その洗浄液がシール容器の外側下方向へ流れるようになる。すると、シール容器の外側の流速が速く、中心側の流速が遅くなるため、異物が中心側に集まりやすくなり、中間筒を通じて異物をタンク外へ取り除きやすくなる。なお、検出器を取り囲むように設けた保護管を通じて、異物を含む液体を吸引し、タンク外へ排出することもできる。また、洗浄液の流れによって、シール容器底部の異物が移動するため、固着を防ぐことができる。
【００２２】
＜請求項５記載の考案＞
前記シール装置は、
上部が前記据付部材に固定され、下端が前記シール筒と前記シール容器の間の間隙へ延在する管状の保護管と、
前記保護管内に設けられ、前記据付部材に固定された吊り下げ線と、前記吊り下げ線の下端部に連結された、前記シール容器内の液体の液面の高さを検出する検出部を有する検出器と、を有し、
前記液位計は、前記回転軸の軸心を基準として、前記保護管と同心円状かつ反対側に位置する請求項１記載のシール装置。
【００２３】
（作用効果）
回転軸の回転方向に沿ってシール容器内を流れる液体が、液位計や保護管に当たることで、流れ方向が変わり、その流れを一部打ち消すことができる。そのため、液流の発生を抑えることができる。このとき、液位計と保護管を同心円状かつ反対側に位置させることで、液位計と保護管を近くに設けた場合と比較して、液流の発生を均等に抑えることができる。
【００２４】
＜請求項６記載の考案＞
シール装置を備えた攪拌機であって、
前記シール装置は、
貯留タンクの上面開口部に取り付けられた、貫通孔を有する据付部材と、
前記据付部材の貫通孔に固定され、前記据付部材の上方から前記貫通孔を通って貯留タンク内へ延在する筒状のシール筒と、
前記シール筒の上端よりも上方から、前記シール筒内を通って、前記シール筒の下端より下方へ延在する回転軸と、
前記回転軸のうち、前記シール筒の下端よりも下方に位置する部分に固定された底部と、前記底部から上方へ延在する側部を有するシール容器と、を備え、
前記シール筒内およびシール容器内に密封用の液体が貯留されるシール装置において、
前記据付部材には第二の貫通孔が設けられ、
前記据付部材の第二貫通孔に固定され、前記据付部材の上方から、前記第二貫通孔を通って、前記シール筒と前記シール容器の間の間隙へ延在する管状の液位計を備え、
前記液位計内にも前記密封用液体が貯留されており、
前記液位計のうち、前記据付部材から上方へ延在する部分の少なくとも一部が透明又は半透明であり、液位計内に貯留された液体が外部から視認可能である構成とされていることを特徴とする攪拌機。
【００２５】
（作用効果）
シール容器内の液体の液位を貯留タンク（例えば、消化タンク）の外から確認することができるシール装置を備えた攪拌機を提供することもできる。
【考案の効果】
【００２６】
以上のように本考案に係るシール装置によれば、シール装置内の液体の液位を貯留タンクの外から確認することができる。また、シール装置内に溜まった異物を取り出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本考案の一実施形態に係るシール装置の拡大図である。（Ａ）は断面図であり、（Ｂ）は１Ｂ−１Ｂ矢視断面図である。
【図２】本考案の他の実施形態に係るシール装置の拡大図である。（Ａ）は断面図であり、（Ｂ）は２Ｂ−２Ｂ矢視断面図である。
【図３】本考案のシール装置を備えた攪拌機を有する貯留タンクの概略断面図である。
【図４】従来のガスシール装置の拡大図である。（Ａ）は断面図であり、（Ｂ）は４Ｂ−４Ｂ矢視断面図である。
【考案を実施するための最良の形態】
【００２８】
本考案に係るシール装置を図１〜図３に示した。これらの図を参照しながら本考案を説明する。
【００２９】
（貯留タンク１４）
図３に示すように、本実施形態に係るシール装置１０が適用される貯留槽１２の本体部分とされる貯留タンク１４は、中間部が円筒形になっており、上部及び下部が中心軸側へ向かって次第に狭まった形状をしている。この貯留タンク１４としては、消化槽１２の消化タンク１４を例示できるが、これに限られるものではない。その他の例として、生ごみなどを混合した嫌気発酵槽を挙げることもできる。この消化タンク１４は被処理物Ｓを貯留するために、内部が空洞となっている。
【００３０】
（被処理物Ｓ）
貯留タンク１４に貯留される被処理物Ｓとしては、汚泥を例示することができる。被処理物Ｓは汚泥に限られるものではなく、そのほかに、食品残渣や草木系バイオマスなどを例示することもできる。
【００３１】
なお、以下においては、貯留タンク１４として消化タンクを、被処理物Ｓとして汚泥を用いた場合を例に説明する。消化タンク１４に貯留された汚泥Ｓは、後に脱水機などに送られ、脱水処理され、脱水汚泥となる。
【００３２】
（据付部材１７）
消化タンク１４の上壁面１４Ａには開口部１４Ｂが形成されており、その開口部１４Ｂに上側から蓋をするように据付部材１７が設置されている。この据付部材１７は、消化タンク１４に撹拌機７を据え付けるために用いられる。図１、図２には、据付部材１７として板状の据付板を示したが、板状に限られるものではなく、円筒を立ち上げて板を載せたもの等、任意の形態に変更しても良い。なお、この据付部材１７の中央部には貫通穴１８が形成されている。  
【００３３】
（回転機構）
前記据付部材１７の上方には、円板状に形成されたケーシング５２が設置され、このケーシング５２の上方にモータ１６が取り付けられている。また、このケーシング５２にも貫通穴５４が形成されており、下方向に垂直に伸びる回転軸２０が、これらの貫通穴１８、５４を同軸状の位置で貫通している。さらに、ケーシング５２の上面と向かい合う位置にスラストベアリング５６が設けられており、このスラストベアリング５６は回転軸２０に取り付けられている。そして、モータ１６と回転軸２０との間に介在する図示しない歯車等からなる回転機構によって、モータ１６の回転動力が回転軸２０に伝達される構造になっている。
【００３４】
（回転軸２０）
前記回転軸２０の上部は、前記回転機構に連結されるとともに、図示しない支持機構によって支持されている。そして、その連結部から下方へ垂直に延在し、後述するシール筒２８内を通って、消化タンク１４の中部または下部まで延在している。
【００３５】
図１〜図３に、回転軸２０の回転方向Ｄを示す。回転軸２０が回転すると、この回転軸２０に連結されているシール容器２６も、回転軸２０と同じ方向（図中のＥの方向）に回転する。そして、シール容器２６が回転することによって、シール容器２６内の液体Ｌも移動し、詳しくはシール容器２６の回転方向と同じ方向（図中のＣの方向）に、回転するように流れる。図１〜図３では、回転軸２０、シール容器２６および液体Ｌが、反時計回りに回転する形態を示したが、これと逆の方向（時計回り）に回転させても良い。なお、時計回りに回転させる場合は、後述する液位計５０の下端部の湾曲方向を逆方向（図の左下方向）に変更する必要がある。なお、例えば回転軸２０を時計回りに回転させた場合、インペラ２２、２４にし渣が絡み付くことを防止する目的として、数時間おきに数分間、逆回転（反時計回りに回転）させると良い。ただし、液位計５０の下端部の湾曲方向は、あくまでもメインの回転方向（上記の例では、時計回りの方向）に合わせる。
【００３６】
なお、通常運転時における回転軸２０の回転速度は１０〜２０ｒｐｍと低速であるため、液体Ｌの液流の流れは強くない。
【００３７】
（インペラ２２、２４）
一方、図３に示すように、消化タンク１４内の回転軸２０の下端部には、大型インペラ２２が取り付けられている。また、この回転軸２０の上方には、大型インペラ２２よりも小さい小型インペラ２４が取り付けられている。そして、回転軸２０が回転するのに伴い、消化タンク１４の下部に位置する大型インペラ２２と、消化タンク１４内の上部に位置することになる小型インペラ２４が、それぞれ回転し、下方から上方へ向かう汚泥の渦流（矢印Ｂの方向の渦流）を生み出している。
【００３８】
（シール筒２８）
前記据付部材１７の貫通穴１８の内面には、筒形状のシール筒２８が固定されている。図１、図２の形態では、貫通穴１８の内面とシール筒２８の外面が溶着によって直接固定されているが、パッキンなどの他の部材を介して、間接的に固定しても良い。また固定方法は、溶着に限られるものではなく、ねじ止めなどの他の方法を用いても良い。そして、
このシール筒２８は、据付部材１７の上方（図１、図２では、据付部材１７とケーシング５２の間の位置）から貫通孔１８を通って消化タンク１４内へ延在している。このシール筒２８内の中空部分には、前記回転軸２０が貫通されており、シール筒２８と回転軸２０の間の隙間には、後述する密封用の液体Ｌが貯留されている。なお、このシール筒２８は、前記据付部材１７に固定されていることから、回転軸２０が回転しても、シール筒２８が回転することはない。
【００３９】
（シール容器２６）
前記回転軸２０のうち、シール筒２８の下端２８ｄよりも下方に位置する部分に、シール容器２６の底部２６Ａが固定されている。このシール容器２６は前記底部２６Ａと底部２６Ａから上方へ延在する側部２６Ｂを有している。図１に示したシール容器２６は、円板状の底面２６Ａ（底部）と、その底面２６Ａの縁部から上方へ延在する円筒形の側壁２６Ｂ（側部）から構成されている。そして、シール容器２６の円盤状の底面２６Ａの中心部を回転軸２０が貫通しており、その貫通部２６Ｃにおいて、シール容器２６と回転軸２０が溶接２６Ｄ等によって結合している。シール容器２６の底面２６Ａは、シール筒２８の下端２８ｄよりも下側に位置しており、シール容器２６の底面２６Ａとシール筒２８の下端２８ｄの間には、所定の隙間ｈ１が空いている。また、シール容器２６の側面２６Ｂは、シール筒２８の壁面を取り囲むように外側に位置しており、シール容器２６の側壁２６Ｂとシール筒２８の壁面の間にも、所定の隙間ｗ１が空いている。なお、回転軸２０が回転すると、回転軸２０に固定されたシール容器２６も同方向に回転するため、回転軸２０とシール容器２６の軸心は同軸になるように配置することが好ましい。また、シール容器２６の形状は、前記の形状に限られるものではなく、例えば椀形状にしたり、側壁２６Ｂが多角形の筒状（底面２６Ａを有する）にしたりしても良い。椀形状にした場合などは、底部２６Ａと側部２６Ｂの境界線がはっきりしない場合もあり得るが、その場合は例えばシール容器２６と回転軸２０の結合部２６Ｄ周辺を底部２６Ａとし、そこから上方へ向かう部分を側部２６Ｂと考えることができる。さらに、シール容器２６には、側壁２６Ｂの上端部から回転軸２０がある方向へ延在する上面（図示しない）を設けても良い。
【００４０】
（液体Ｌ）
シール容器２６の内部には、消化タンク１４内の消化ガスと、消化タンク１４外の空気の間を遮断する密封用の液体Ｌが貯留されている。この密閉用の液体Ｌとしては、安価に入手できる砂ろ過水（砂ろ過装置を用いて下水処理設備の流出水から浮遊物を除去したもの）を例示することができるが、これに限られるものではなく、水道水や不凍液水などを用いても良い。
【００４１】
また、前記のように、シール容器２６の底面２６Ａとシール筒２８の下端２８ｄとの間には隙間ｈ１があることから、シール容器２６内の液体Ｌとシール筒２８内の液体Ｌは、それらの間を自由に移動することができる。その結果、シール筒２８と回転軸２０との間に隙間ｗ１があったとしても、消化タンク１４の内外がこの液体Ｌによりシールされて、消化タンク１４内の気密性が保たれることになる。そして、シール容器２６とシール筒２８の間の空間の液面の高さｈ２と、シール筒２８と回転軸２０の間の液面の高さｈ３の差は、シール容器２６とシール筒２８の間の空間の液体Ｌが面している消化タンク１４内の気圧と、シール筒２８と回転軸２０の間の液体Ｌが面している消化タンク１４外の外気の気圧との差により、決定される。
【００４２】
図１、図２の実施形態では、消化タンク１４内に存在する汚泥Ｓから消化ガスが発生するのに伴って、消化タンク１４内の気圧は、消化タンク１４外の外気よりも、例えば２００ｍｍＡｑ〜３００ｍｍＡｑ程度気圧が高くなっている。そのため、シール容器２６とシール筒２８の間の空間の液面の高さｈ２は、シール筒２８と回転軸２０の間の液面の高さｈ３よりも低くなっている。
【００４３】
（液位計５０）
前記据付部材１７には、前記貫通孔１８とは別の第二の貫通孔２３が設けられ、この第二貫通孔２３の内面には、管状の液位計５０が固定されている。図１、図２の実施形態では、第二貫通穴２３の内面とシール筒２８の外面が、パッキンを介して、ねじ止めによって固定されている。しかし、液位計５０の固定方法は、このような間接的な方法に限られるものではなく、溶着などによって直接的に固定しても良い。
【００４４】
液位計５０は、据付部材１７の上方から第二貫通孔２３を通ってシール筒２８とシール容器２６の側壁２６Ｂの間の間隙へ延在している。図１、図２の実施形態では、液位計５０の上端は、据付部材１７とケーシング５２の間であって、シール筒２８の上端より上方に位置している。漏斗からシール筒２８内に軸封液を補給する際、シール筒２８から軸封液が溢れ出るまで補給することが多いが、液位計５０の上端がシール筒２８の上端よりも低いと、液位計５０の上端から液体が溢れ、シール筒２８内を満杯にすることができない。また、液位計５０の上端をシール筒２８の上端より高くすることで、液位計５０内の浮き５１が給水時にも液位計５０内に留まるため、紛失のおそれがない。そのため、液位計５０の上端をシール筒２８の上端よりも高く設定している。
【００４５】
また、液位計５０の下端５０ｂは、後述するレベルスイッチ３６の検知電極３６Ｆ（検出部）下端よりも下方に位置している。このような位置にすることで、シール容器内の液体の液位が、液位計の下端の位置より下がり、液封が切れ、消化タンク内の消化ガスが液位計内を通って、外部に放出されてしまうことを防ぐことができる。
【００４６】
この液位計５０内にも密閉用の液体Ｌが貯留されている。液位計５０の下端５０ｂ開口部はシール筒２８とシール容器２６の側壁２６Ｂの間の間隙に臨んでいるため、シール容器２６内に貯留された液体Ｌと液位計５０内の液体Ｌが相互に移動できるようになっている。この液体Ｌの移動は、主として、消化タンク１４内の気圧と消化タンク１４外の大気圧のバランス（液体Ｌに対する押圧力の力関係）が変わったときに生じる。なお、シール筒２８内の液位と液位計５０内の液位は、等しくなっている。なお、本実施形態において、液位とは、貯留された液体の液面の高さを指している。
【００４７】
液位計５０のうち、据付部材１７から上方へ延在する部分５０ｕ（以下、「上方延在部５０ｕ」という。）は透明又は半透明となっている。この上方延在部５０ｕの素材としては樹脂など、例えば、透明なポリカーボネート、アクリル、ポリ塩化ビニルなどを用いることができる。このように上方延在部５０ｕを透明又は半透明とすることで、液位計５０内に貯留された液体Ｌが外部から視認可能（目視可能）となる。なお、上方延在部５０ｕのすべてを透明又は半透明にする必要はなく、上方延在部５０ｕの一部に不透明な部分を設けても良い。なお、透明または半透明以外の箇所については、腐食対策や耐久性の点から、ＳＵＳ３１６ステンレス鋼製が望ましい。
【００４８】
また、液位計５０のうち、据付部材１７から下方へ延在する部分５０ｄ（以下、「下方延在部５０ｄ」という。）は、消化タンク１４内の消化ガスによって腐食が生じないような耐腐食性の素材を用いることが好ましく、例えばＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３１６ＬまたはＳＵＳ３０４などの鋼管を用いることができる。なお、据付部材１７が不透明であることから、消化タンク１４内に位置する下方延在部５０ｄを消化タンク１４外から視認できない。そのため、下方延在部５０ｄの素材を、上方延在部５０ｕのような透明性または半透明性を有するものにする必要はない。
【００４９】
また、液位計５０の下端部は、図２のように真っ直ぐな形状にすることもできるが、図１のように湾曲させるほうが好ましい。湾曲させる場合の湾曲方向は、回転軸２０の回転方向Ｄを基準として、下流側を向かせることが好ましい。それとともに、斜め内側（中心軸２０のある方向を内側という）を向かせることが好ましい。すなわち、図１で言うところの左上方向を向かせることが好ましい。図１では、回転軸の軸心（＋印で示す）と液位計５０の軸心（＋印で示す）を結ぶ線（二点鎖線で示す）と、液位計５０の軸心から湾曲方向へ向かう線（二点鎖線で示す）の間の角度αが４５度になっている。この角度αは任意に変更することができ、３０度〜８０度とすることが好ましく、４０度〜５０度とすることがさらに好ましく、４５度程度とすることがより好ましい。この角度を４０度〜５０度程度にすることで、シール容器の外側へ向かう流速が速くなるため、より広範囲な領域を清掃できるとともに、渦流を発生させやすいという効果がある。なお、角度が３０度よりも小さいと、液流が内筒２８にぶつかるため、好ましくない。また、角度が８０度よりも大きいと、液流がシール容器２６の側壁に垂直に近い角度でぶつかった後にはね返ることにより、液流が乱れ、シール容器２６の径方向外側部分の液流の流速が落ちるため、好ましくない。
【００５０】
液位計５０の下端部が前記のように湾曲していることで、液位計５０の上端開口部から洗浄液を流し入れて、シール容器２６内を洗浄する際に、その洗浄液が液位計５０の下方延在部５０ｄからシール容器２６の外側下方向（図１の二つの一点鎖線の間。破線の矢印方向）へ流れる。そうすると、シール容器２６の外側に速い流れが生じ、シール容器２６の中心側に遅い流れが生じるため、異物がシール容器底部２６Ａの中心側に誘導される。そして、シール容器底部２６Ａの中心側上方にある中間筒２８を通じて、吸引等によって、異物をタンク１４外へ取り除くことが容易となる。なお、保護管３２を通じて、異物を含む液体を吸引し、タンク１４外へ排出しても良い。また、前記洗浄液の流れによって、シール容器底部２６Ａの異物が移動するため、異物が底部２６Ａに固着し、取り除くことができなくなる事態を防ぐことができる。
【００５１】
また、液位計５０は、回転軸２０の軸心を基準として（中心として）、後述する保護管３２と同心円状に配置することが好ましい。それとともに、保護管３２から回転軸２０を跨いだ反対側の位置に液位計５０を配置することが好ましい。図１では、回転軸２０の軸心を基準として、液位計５０と保護管３２を１８０度異なる位置に設けている。回転軸２０の回転に影響を受けて、シール容器２６内の液体にも僅かな流れが生じる。このとき、液位計５０と保護管３２の位置を前記のように配置することで、液体の流れが弱くなる効果が顕著になる。すなわち、液位計５０と保護管３２をほぼ同じ位置に設けた場合、流れている液体が障害（液位計５０、保護管３２）に当たるのは３６０度回転したときになるが、液位計５０と保護管３２を同心円状かつ反対側に位置させると、障害に当たるのが１８０度ごとになり、液流を弱める効果を増すことができる。
【００５２】
なお、液位計５０には、従来の保護管１３２に形成されていたようなガス抜き穴が設けられていない。そのため、液位計５０を洗浄用の配管としても利用することができる。そして、シール容器２６の底部２６Ａに固着した異物を剥離し、除去することが容易となる。
【００５３】
（浮き５１）
液位計５０内には、浮き５１を配置することが好ましい。図１では、液位計５０内の液体Ｌの液面に球状の浮き５１を浮かべている。このように、浮き５１は液位計５０内の液面に位置するため、液位計５０内の液位が変化したときに、その変化を外部から容易に認識することができる。なお、浮き５１の素材としては、例えばポリプロピレン、ポリスチレンまたは中空樹脂素材等を用いることができる。また、浮き５１は外部から視認しやすい色にすることが好ましく、例えば赤系の色、特に蛍光オレンジを用いることが好ましい。
【００５４】
また、浮き５１に紐５３を取り付けて、液位計５０内から浮き５１を取り出しやすくすることが好ましい。浮き５１にＵ字状の金具（図示しない）を埋め込み、この金具部分に紐５３を結ぶことで、浮き５１と紐５３を連結することができる。紐５３の素材として、例えばナイロン、ポリフッ化ビニリデン、ポリエチレン、綿等を用いることができる（ご教示ください。）
【００５５】
（保護管３２）
円管状に形成された保護管３２の上端部は、前記据付板１７に設けられた第三の貫通孔１９（前記貫通孔１８とは第二貫通孔２３とは別の貫通孔）の内側に固定されている。そして、保護管３２は、その固定部２１から下方へ真っ直ぐに（回転軸２０の軸心と平行に）延在し、下端部がシール容器２６とシール筒２８の間の空間に配置されている。この保護管３２の下端とシール容器２６の底面２６Ａとの間には、所定の長さの隙間が空けられている。この保護管３２内の中空部にも液体Ｌが貯められており、保護管３２内の液体Ｌとシール容器２６内の液体Ｌは、前記隙間を通じて相互に移動可能となっている。なお、保護管３２の断面形状は円状に限られるものではなく、多角形等の任意の形状のものでも良い。
【００５６】
また、前記特許文献１の保護管３２と異なり、図１に示す保護管３２には、保護管３２の内外を貫通するガス抜き穴が設けられていない。すなわち、保護管３２内は中空になっているが、ガス抜き穴が設けられていない保護管３２の壁面によって、その管内が密閉されている。厳密には、保護管３２の上端と下端には開口があるため、物理的に完全に密閉されていないとも言えるが、保護管３２の上端部がねじ止部４０Ａに固定されていることから、保護管３２内の気体が上方へ逃げることはなく（保護管）、通常運転時に保護管３２の下端部が液体Ｌ内にあることから、保護管３２内の気体が下方へ逃げることもないため、実際には密閉状態にあると言える。なお、保護管３２にガス抜き穴を設けても良いが、その場合は、通常運転時にその穴が液体Ｌ内に水没するように、できるだけ保護管３２の下側に設け（従って、前記従来例のガス抜き穴よりも下側に設ける）、消化タンク１４内の消化ガスが保護管３２内に入りこまないような構造にすることが好ましい。
【００５７】
（検出器３６）
保護管３２内には、シール容器２６内の液体Ｌを検出する検出器３６が設けられている。この検出器３６の例としては、所定の位置における液体Ｌの有無を検出するレベルスイッチや、液体量を０〜１００％の連続指示値で出力するレベル計を挙げることができるが、経済的なレベルスイッチが好ましい。また、前記レベルスイッチ３６は、据付部材１７の上方から貫通孔１９を通じてシール容器２６内に挿入するが、据付部材１７からケーシング５２までの距離が短いため、標準的な棒状の電極のレベルスイッチを入れることは困難である。そのため、フレキシブルなワイヤを使用したワイヤタイプのレベルスイッチ３６を用いると良い。また、消化タンク１４内の消化ガスがメタンなどの爆発性物質を含む場合は、防爆の観点から、防爆仕様の静電容量式レベルスイッチ３６を用いることが好ましい。
【００５８】
前記ワイヤタイプの静電容量式レベルスイッチ３６を図１、図２に示す。このレベルスイッチ３６は、基端側にケース３６Ａを備え、そのケース３６Ａから先端側に向かって順に、取付けネジ３６Ｂ、接地電極、絶縁体、ワイヤ３６Ｅ、検知電極３６Ｆ（ウエイト）（検出部）が連結されている。そして、このレベルスイッチ３６は取り付けネジ３６Ｂを介して据付部材１７の貫通孔１９に固定されており、据付部材１７の上方にはケース３６Ａが、据付部材１７の下方には、接地電極、絶縁体、ワイヤ３６Ｅおよび検知電極３６Ｆが垂直方向に垂れ下がっている。なお、前記取り付けネジ３６Ｂは保護管３２の上端にねじ込まれ、保護管３２の上端をシールしている。
【００５９】
前記レベルスイッチ３６の検知電極３６Ｆが保護管３２と衝突し誤作動や破損する可能性があることを考慮して、検知電極３６Ｆを絶縁素材の保護カバー３５によって覆う必要がある。図１、図２には、検知電極３６Ｆが円柱形状であり、その検知電極３６Ｆの側壁を円筒形の保護カバー３５が覆っている例を示した。保護カバー３５の基端側（図面上側）は、検知電極３６Ｆの基端側の位置とほぼ揃っているが、保護カバー３５の先端側（図面下側）は、検知電極３６Ｆの先端部を保護するため、検知電極３６Ｆの先端よりも長く延在している。そして、この保護カバー３５の壁面のうち、検知電極３６Ｆの先端と重なる部分には、所定形状（例えば、円状や楕円状）の穴部が１つ以上形成されている。この穴部を設けることによって、保護カバー３５の先端の開口部から保護カバー３５内に消化ガス等の気体が入ったとしても、その気体を穴部から保護カバー３５外に排出することができる。なお、保護カバー３５の先端に気体が溜まった状態では、液体Ｌが保護カバー３５内に入ることができないため、シール容器２６内の液面の高さを正確に検知することができないが、この穴部を設けることにより、このような不具合の発生を防ぐことができる。
【００６０】
レベルスイッチ３６の検知電極３６Ｆで検出した静電容量は、ワイヤを介し、電気信号として消化タンク１４の外の演算処理装置（図示しない）へ送られる。そして、静電容量の値を基にして、検知電極３６Ｆの位置に液体Ｌが有るか否かを演算処理装置が判定し、その位置に液体Ｌが無いと判定したときに警報を発し、作業者による液体Ｌの補充を促すようにしている。なお、液体Ｌを自動で補充するようにしても良い。
【００６１】
なお、保護管３２の下端は、検知電極３６Ｆの上端から下端の間に位置させることが好ましい。保護管３２をこのような長さにすることで、液体Ｌの量が設定値よりも少なくなったときに、迅速に警報を発令することができる。また、保護管３２と検知電極３６Ｆに重複部分を設けることによって、保護管３２内に検出器３６を固定することができる。
【００６２】
次に、本実施形態に係るシール装置１０の作用を説明する。
消化タンク１４内の消化ガスの圧力が通常値の場合は、保護管３２の中空部が密封用の液体Ｌによって密封されている。しかし、消化ガスの圧力が設定値以上に上昇した場合や、シール容器２６内に貯められた液体Ｌの液面の高さが、保護管３２の下端の高さよりも下がった場合は、保護管３２の中空部に入っていた液体Ｌが、保護管３２の内壁面と検出器３６の外壁面の間の間隙を通って、シール容器２６内へ流れ落ちる。そして、検知電極３６Ｆの下端に液体Ｌが触れなくなった時点で、貯留されていた液体Ｌが異常に少なくなったことを知らせる警報を発する。
【００６３】
シール容器２６内の液体量について、検出器３６が警報を発するのは、液体量が大幅に減少したときである。そのため、警報が発令されていない場合であっても、現場の維持管理員が定期的にシール容器２６内の液体量を目視で確認し、必要に応じて液体を補充することは重要となる。そのため、本考案においては、この検出器３６のほかに液位計５０を設けており、これによって撹拌機の軸封部に関わる日常メンテナンスが容易になるという効果を得ることができる。すなわち、この液位計５０によって、シール容器２６内の液体Ｌの液位を消化タンク１４の外から目視で容易に確認することができるという利点がある。詳述すると、液位計５０の下端開口部がシール容器２６内に位置し、シール容器２６内の液体Ｌと液位計５０内の液体Ｌが互いに移動できるようになっている。そのため、消化タンク１４内の気圧の一時的な上昇等に伴ってシール容器２６内の液体Ｌが押され減ると、液位計５０内およびシール筒２８内に減った分の液体Ｌが流れ込み、液位計５０内とシール筒２８内の液体Ｌが増える。消化タンク１４内の気圧が低下した場合は逆の現象が起こる。そして、液位計５０の上方延在部５０ｕから、液位計５０内に貯留された液体Ｌが外部から視認できるため、この液位計５０の液体Ｌ量から、軸封水量が十分であるか否かを推定することができる。
【符号の説明】
【００６４】
７：撹拌機、１０：シール装置、１４：貯留タンク（消化タンク）、１４Ａ：上壁面、１７：据付部材（据付板）、１８：貫通穴、１９：第三貫通穴、２０：回転軸、２３：第二貫通穴、２６：シール容器、２６Ａ：（シール容器の）底部、２６Ｂ：（シール容器の）側部、２８：シール筒、３２：保護管、３６：検出器、３６Ａ：ケース、３６Ｂ：取付けネジ、３６Ｅ：ワイヤ、３６Ｆ：検知電極（ウエイト）（検出部）、５０：液位計、５０ｂ：（液位計の）下端、５０ｄ：（液位計の）下方延在部、５０ｕ：（液位計の）上方延在部、５０ｓ：（液位計の）湾曲部、５１：浮き、５２：ケーシング、５３：紐、５４：貫通穴、Ｌ：液体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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