(57)【要約】【課題】ごみ供給装置及び搬出装置の軸回転体のシ−ルからの臭気及びガスの洩れを速やかに防止する。【解決手段】軸７外周に配置され、スタッフィングボックス１８に内装されたシール材９に一端を対向させ、軸方向に移動可能に軸７に嵌め込まれた筒状のシール材押え金具１６と、シール材９を経てシール材押え金具１６の側へ臭気あるいはガスが漏れ出ていることを検知したとき、ガス漏れ検知信号を出力する感知装置１２と、軸７の周囲に環状に配置され、スタッフィングボックス１８に支持されたバネ式空気溜１５と、バネ式空気溜１５と圧縮空気源を接続する圧縮空気管３０と、圧縮空気管３０に介装されガス漏れ検知信号を入力として開かれる電磁弁１３と、を含んで軸シール漏れ抑止装置を構成し、バネ式空気溜１５を、圧縮空気が供給されたとき、軸７方向に伸長してシール材押え金具１６をシール材９に押しつけるように形成する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸外周面に沿って、かつ回転軸外周面に当接して配置され、回転軸の軸方向一方の側から他方の側への臭気あるいはガスの漏れをシールするシール材と、このシール材を回転軸の軸方向前記一方の側及び半径方向外周側で支持するシール材支持部材と、前記シール材の軸方向前記他方の側にあって、一端を前記シール材に対向させ、回転軸の周囲に連続して、あるいは均等に分散して軸方向に移動可能に配置されたシール材圧迫手段と、前記シール材の表面若しくは内部を経て軸方向他方の側へ漏れ出た臭気あるいはガスの有無を検知し、臭気あるいはガスが漏れ出ていることを検知したとき、ガス漏れ検知信号を出力するガス漏れ検知手段と、前記ガス漏れ検知信号を入力として加圧された流体を供給する流体供給手段と、回転軸の周囲に環状に配置されて前記供給された流体を受け入れ、該流体の圧力により前記シール材圧迫手段を回転軸の軸方向前記一方の側に向かって付勢し、シール材を前記シール材圧迫手段を介して圧迫する流体圧変換手段と、を含んでなる軸シール漏れ抑止装置。
【請求項２】
廃棄物を焼却若しくはガス化する炉と、前記炉に廃棄物を搬送、供給する投入シュートと、この投入シュートに設けられて前記炉からの燃焼ガスがごみ投入側に逆流するのを防止する回転式給じんシール装置とを有してなる廃棄物焼却装置であって、前記回転式給じんシール装置の回転軸に、請求項１記載の軸シール漏れ抑止装置が装着されている廃棄物焼却装置。
【請求項３】
廃棄物を焼却若しくはガス化する炉と、焼却若しくはガス化後に前記炉底に残存する不燃物を炉外に排出する回転式不燃物排出装置とを有してなる廃棄物焼却装置であって、前記回転式不燃物排出装置の回転軸に、請求項１記載の軸シール漏れ抑止装置が装着されている廃棄物焼却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、都市ごみ及び産業廃棄物などを焼却処理あるいは加熱によりガス化処理する熱処理炉の臭気及びガス漏れ防止に係わり、特に軸回転体のシ−ル部からの臭気及びガス洩れを防止する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
都市ごみ及び産業廃棄物などを焼却処理する廃棄物焼却炉あるいは加熱によりガス化処理する廃棄物ガス化炉（以下、廃棄物焼却炉という）を備えた廃棄物熱処理装置（以下、廃棄物焼却装置という）では、ごみが発生する臭気やガス、燃焼ガスなどが外部に漏れ出るのを防ぐため、燃料となるごみや燃焼後あるいはガス化後の不燃物を取り扱う付属機器の回転軸には、軸シールが設けられている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、簡単な構造で組立・分解の容易な軸シ−ル構造が示されている。特許文献１に示されているのは、枠体と軸シ−ル材との間にシ−ル空気を供給する構成である。
【０００４】
特許文献２には、グランドパッキンの押えとして弓なりの板バネで押えたグランドパッキンの応力緩和防止構造が示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００―２１３６５２号公報
【特許文献２】特開平１１−０５１２４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来技術では、ごみ供給装置及び搬出装置の軸回転体からの臭気及びガス洩れが確認できてから軸回転体のシ−ル機構のシ−ル材押え金具のボルトを人が手で締め付けシ−ル材と軸との間からの洩れをおさえていた。このため、臭気及びガス洩れが発生してから漏れが防止されるまでに時間を要していた。又、なかなか均一の面圧にならない点について配慮がされておらず、再度短時間で洩れる問題があった。
【０００７】
本発明の課題は、ごみ供給装置及び搬出装置の軸回転体のシ−ルからの臭気及び燃焼ガスや発生ガスの洩れを速やかに防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題は、回転軸外周面に沿って、かつ回転軸外周面に当接して配置され、回転軸の軸方向一方の側から他方の側への臭気あるいはガスの漏れをシールするシール材と、このシール材を回転軸の軸方向前記一方の側及び半径方向外周側で支持するシール材支持部材と、前記シール材の軸方向前記他方の側にあって、一端を前記シール材に対向させ、回転軸の周囲に連続して、あるいは均等に分散して軸方向に移動可能に配置されたシール材圧迫手段と、前記シール材の表面若しくは内部を経て軸方向他方の側へ漏れ出た臭気あるいはガスの有無を検知し、臭気あるいはガスが漏れ出ていることを検知したとき、ガス漏れ検知信号を出力するガス漏れ検知手段と、前記ガス漏れ検知信号を入力として加圧された流体を供給する流体供給手段と、回転軸の周囲に環状に配置されて前記供給された流体を受け入れ、該流体の圧力により前記シール材圧迫手段を回転軸の軸方向前記一方の側に向かって付勢し、シール材を前記シール材圧迫手段を介して圧迫する流体圧変換手段と、を含んでなる軸シール漏れ抑止装置により、解決される。
【０００９】
上記構成によれば、シール部から臭気あるいはガスが漏れ出たら、ガス漏れ検知手段により直ちに漏れ発生が検知され、流体供給手段にガス漏れ検知信号が出力される。ガス漏れ検知信号を受けた流体供給手段は加圧された流体を流体圧変換手段に供給し、流体圧変換手段は、シール材を前記シール材圧迫手段を介して回転軸の軸方向前記一方の側に向かって圧迫する。シール材は回転軸の軸方向前記一方の側及び半径方向外周側をシール材支持部材で支持されているから、前記一方の側に向かって圧迫されたシール材は、軸方向に圧縮されるとともに回転軸半径方向に膨らむように変形し、シール材支持部材内周面とシール材の間の面圧、回転軸外周面とシール材の間の面圧がそれぞれ増加する。この面圧の増加により、発生していた漏れが抑止される。
【００１０】
漏れが抑止され、ガス漏れ検知手段が臭気あるいはガスの漏れが検知されなくなったら、ガス漏れ検知信号の出力が停止され、流体供給手段は、ガス漏れ検知信号が入力されなくなったら流体圧変換手段への流体供給を停止する。これによって自動的に臭気及びガス洩れを防止できるようになるので、人が手でシール材を締め付ける作業が不要となる。また、前記シール材圧迫手段が回転軸の周囲に連続した環状に、あるいは、均等な間隔に分散配置されているので、流体圧変換手段でシール材は回転軸周方向に均一に圧迫され、シール材と回転軸間の面圧が均一の面圧になるので、短時間で臭気及びガス洩れが再発するのが防止される。
【００１１】
前記ガス漏れ検知手段を、予め決められた濃度以上の有害ガスを検出した場合、前記ガス漏れ検知信号を出力し、検出したガス濃度が前記予め決められた濃度未満の場合、流体圧維持信号もしくは流体圧低下信号を出力するように構成してもよい。この場合、前記流体供給手段を、ガス漏れ検知信号が入力されたときは流体圧変換手段に流体を供給してその圧力を増加させ、流体圧維持信号もしくは流体圧低下信号が入力されたときは、前記流体圧変換手段の流体の圧力を維持または減少させるように構成してもよい。
【００１２】
さらに、前記ガス漏れ検知手段を、臭気濃度のみを検出するものや一酸化炭素濃度のみを検出するものとしてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、軸回転体シ−ル部からの臭気及びガス洩れが自動的に抑止されるとともに、短時間で臭気及びガス洩れが再発するのが防止される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１に、本発明の実施の形態に係る都市ごみ及び産業廃棄物などを焼却処理する流動床式焼却装置の系統図を示す。図示の流動床式焼却装置は、ごみ１が投入されるごみホッパ２と、ごみホッパ２の底部に設置され、ごみホッパ２から受け入れたごみを破袋分散化しながら供給する給じん装置３と、給じん装置３の出側に接続され下方に傾斜した上部投入シュートと、上部投入シュート下端に接続された給じんシ−ル装置４と、給じんシ−ル装置４の出側に接続され下方に傾斜した下部投入シュートと、下部投入シュート下端に接続された流動床式焼却炉５と、流動床式焼却炉５の底部に接続して設置され焼却後の不燃物を搬出する不燃物排出装置６と、を含んで構成されている。
【００１５】
本実施の形態では流動床式焼却炉を例にとって述べるが、本発明は流動床式ガス化炉であっても、同様に適用できる。
【００１６】
都市ごみ及び産業廃棄物などを焼却処理する流動床式焼却炉にごみを供給する装置及び流動床式焼却炉から焼却後の不燃物を搬出する装置で軸回転体として稼動する装置は、ごみ１を受けたごみホッパ２から受け入れたごみを破袋分散化しながら供給する給じん装置３、ごみを流動床式焼却炉(ガス化炉)５に定量供給しながら燃焼ガスをシ−ルする給じんシ−ル装置４及び焼却後の不燃物を搬出する不燃物排出装置６がある。これら、給じん装置３、給じんシ−ル装置４及び不燃物排出装置６の軸回転体のシ−ル部の摩耗、破損等で臭気及びガス洩れが発生する。
【００１７】
図２に給じんシ−ル装置４の側面図を、図３に給じんシ−ル装置４の断面図を、それぞれ示す。給じんシ−ル装置４は、ケーシングと、このケーシングに回転可能に内装された回転ドラムと、回転ドラムを回転駆動するモータと、軸回転体シール制御手段と、を含んで構成されている。
【００１８】
回転ドラムは、前記モータで回転駆動される軸７と、軸７の中間部を覆うように同心に固着された円筒７ａと、円筒７ａの軸方向両端部に軸７の軸線に直交するように固着された円板７ｂと、円筒７ａの外周面に、軸７の軸線に平行にかつ放射状に固着され、軸方向両端部が円板７ｂに固着された複数枚の羽根８と、を含んで構成されている。複数枚の羽根８は、円筒７ａの外周面を当分に分割するように配置されている。軸７の中間部とは、軸７の両端の軸回転体シール部に挟まれた部分をいう。
【００１９】
ケーシングは、前記軸７に、前記円筒７ａの軸方向両端部に対向するように挿通して配置された一対の円盤状の側板２０ａ，２０ｂと、円筒７ａと同心に配置され、側板２０ａ，２０ｂの内側を連結する円胴２１と、円胴２１の図上、上方に取り付けられた取入口２２と、円胴２１の図上、下方に取り付けられた供給口２３と、側板２０ａ，２０ｂに補強材２４ａ，２４ｂを介して取り付けられた軸受部２５ａ，２５ｂと、側板２０ａと軸受部２５ａの間、側板２０ｂと軸受部２５ｂの間にそれぞれ設けられた軸回転体シール部２６ａ，２６ｂと、を含んで構成されている。取入口２２は前記上部投入シュートの下端に結合され、供給口２３は前記下部投入シュートの上端に結合されている。
【００２０】
円胴２１の内径は前記円板７ｂの外径よりもわずかに大きく、かつ、円胴２１の軸方向長さは円板７ｂ外側間の間隔よりも大きくなっていて、回転ドラムが円胴２１内で回転できるようになっている。
【００２１】
図４に軸回転体シ−ル部２６ａ及び軸回転体シール制御手段を示す。
【００２２】
軸回転体シ−ル部２６ａは、軸７に嵌め込まれ、図４に示されていない取り付け部材で前記側板２０ａ、２０ｂに固着されたシール材支持部材である円筒状のスタッフィングボックス１８と、スタッフィングボックス１８に内装されたシール材（本実施の形態ではグランドパッキン）９を含んで構成されている。スタッフィングボックス１８は、内装されたシール材９の軸方向図上右側端及び半径方向外周側を覆い、支持している。
【００２３】
また、軸回転体シール制御手段は、軸７に挿通されてスタッフィングボックス１８の開放端側のフランジに結合された円盤状の空気溜支持金具１９と、空気溜支持金具１９のシール材９に対向する側に装着された流体圧変換手段である環状のバネ式空気溜１５と、バネ式空気溜１５とシール材９の間に介装されたシール材圧迫手段であるシール材押え金具１６と、空気溜支持金具１９と軸７の外周面の間の空隙に開放端を位置させた吸引ホース１１と、吸引ホース１１の他端に接続されたガス漏れ検知手段である感知装置１２と、一端を空気溜支持金具１９に接続され、空気溜支持金具１９に形成された開孔を介してバネ式空気溜１５に連通するとともに他端を図示されていない圧縮空気源に接続された圧縮空気管３０と、圧縮空気管３０に介装され、制御部１３ａを備えた電磁弁１３と、電磁弁１３下流側の圧縮空気管３０に接続され、圧力信号を前記電磁弁１３の制御部１３ａに伝送する圧力計１７と、を含んで構成されている。図示されていない圧縮空気源、圧縮空気管３０、及び制御部１３ａを備えた電磁弁１３を含んで流体供給手段が形成されている。
【００２４】
バネ式空気溜１５は軸７の周囲に環状に配置されており、圧縮空気管３０を介して圧縮空気が供給されるようになっている。圧縮空気が供給されて内部の圧力が予め定められた圧力を超えると、軸７の周囲全周に亘って軸方向に伸長して、シール材押え金具１６をシール材９の方向に付勢し、シール材９をシール材押え金具１６を介して圧迫する。
【００２５】
シール材９は、軸７の外周面に沿って、かつ該外周面に接して配置され、臭気やガスが、図上、左側（機器内部側）から右側（機器外部側）に漏れ出るのを防いでいる。シール材押え金具１６は、シール材９の図上右側（（機器外部側））にあって、一端をシール材９に当接させ、他端をバネ式空気溜１５に結合して軸７に嵌め込まれた筒状部材である。この筒状部材の軸方向両端部は、フランジ状に形成されていて、シール材９、バネ式空気溜１５との接触面積を大きくしてある。
【００２６】
感知装置１２は、吸引ホース１１を介して前記空隙の気体を吸引し、該気体に含まれるアンモニア、硫化水素、メチルメルカプタン、トリメチルアミンなどの臭気及びガスを検知し、臭気及びガスが予め設定されている閾値を越えたとき、漏れ検知信号を制御部１３ａに出力するもので、金属酸化物半導体センサーやクロマトグラフィなどが用いられる。
【００２７】
上記構成の給じんシ−ル装置４の動作を次に説明する。ごみ１は、上方から取入口２２を経て、円筒７ａの外周面、羽根８及び円板７ｂで囲まれた区画に入る。軸７はモータにより回転駆動されており、その回転に伴って、羽根８が回転し、羽根８間の各区画のごみ１が、前記供給口２３を経て下方に供給される。
【００２８】
ごみ１が発生する臭気やガスは、円胴２１の内周面と円板７ｂの半径方向外周端の隙間から円板７ｂと側板２０ａ、２０ｂの間のスペースに入り込むが、軸回転体シール部２６ａ、２６ｂで、軸７外周面と側板２０ａ、２０ｂの間がシ−ル材９でシ−ルされているため、外部には漏れないようになっている。
【００２９】
しかし、シ−ル材に摩耗、破損等が生じた場合、シールが破壊され、臭気及びガス１０の洩れが発生する。漏れた臭気及びガス１０は、まず、スタッフィングボックス１８と空気溜支持金具１９と軸７の外周面で囲まれたシ−ル材押え金具設置空間３１に流入する。シ−ル材押え金具設置空間３１の空気は吸引ホ−ス１１で感知装置１２に取り込まれるようになっており、アンモニア、硫化水素、メチルメルカプタン、トリメチルアミンなどの臭気及びガス洩れが発生した場合、吸引ホ−ス１１経由感知装置１２で感知される。
【００３０】
漏れが感知されると、感知装置１２は漏れ検知信号を電磁弁１３の制御部１３ａに出力する。電磁弁１３の制御部１３ａは漏れ検知信号を受信すると同時に電磁弁１３を開き、圧縮空気をバネ式空気溜１５に送入する。
【００３１】
バネ式空気溜１５は、圧縮空気が送入されると軸７の軸線方向に伸長するように構成されており、軸方向に伸長することでシ−ル材押え金具１６をシール材９を押しつける方向に動かす。内部の圧力が大気圧になったら、バネの力で、元の形状に復帰する。シ−ル材押え金具１６が作動するとシ−ル材９がシ−ル材押え金具１６で押され、その結果、シ−ル材９が軸７の半径方向に広がるように変形して軸７外周面及びスタッフィングボックス１８内周面に押し付けられる。シ−ル材９のこの半径方向の変形により、シ−ル材９と軸７外周面間及びシ−ル材９とスタッフィングボックス１８内周面間の面圧が高まって、臭気及びガスの漏れが抑止される。
【００３２】
電磁弁１３の制御部１３ａには、前記面圧が漏れを抑止するのに十分な面圧になるような圧縮空気圧力が設定されており、圧力計１７から出力される圧力信号が前記設定された圧力以上になったとき、電磁弁１３を閉じるようになっている。前記設定された値の圧力信号を受信したときに電磁弁１３を閉じるのではなく、感知装置１２から漏れ検知信号が入力されなくなった段階で電磁弁１３を閉じるようにしてもよい。
【００３３】
これによって臭気及びガス洩れが検知されたとき、自動的にシール材９がを締め付けられるので、短時間で臭気及びガス洩れが抑止され、人が手でシール材を締め付ける作業が不要となる。また、前記シ−ル材押え金具１６が軸７の周囲に連続した環状に、あるいは、均等な間隔に分散配置され、バネ式空気溜１５も軸７の周囲に連続した環状に設置されているので、シ−ル材押え金具１６はシール材９は回転軸周方向に均一に圧迫し、シール材と軸７外周面間の面圧が軸７周方向に均一になる。面圧が軸７周方向に均一になるので、臭気及びガス洩れが再発するのが防止される。
【００３４】
前記感知装置１２を、予め決められた濃度以上の有害ガスを検出した場合、前記ガス漏れ検知信号を出力し、検出したガス濃度が前記予め決められた濃度未満の場合、流体圧維持信号を出力するように構成してもよい。この場合、前記制御部１３ａを、ガス漏れ検知信号が入力されたときは電磁弁１３を開いてバネ式空気溜１５に圧縮空気を供給してその圧力を増加させ、流体圧維持信号が入力されたときは、バネ式空気溜１５の圧力をそのとき入力されている圧力信号の値に維持するように、電磁弁１３を開閉制御するように構成しておく。
【００３５】
さらに、前記感知装置１２を、検出したガス濃度が前記予め決められた濃度未満の場合、流体圧低下信号を出力するように構成してもよい。この場合、電磁弁１３下流側の圧縮空気管３０に電磁開閉式の逃がし弁を接続しておくとともに、前記制御部１３ａを、流体圧低下信号が入力されたときは前記逃がし弁を開き、圧力信号として入力される圧縮空気管３０の圧力が予め定められた圧力になったとき、前記逃がし弁を閉じるように構成しておく。
【００３６】
さらに、前記ガス漏れ検知手段を、臭気濃度のみを検出するものや一酸化炭素濃度のみを検出するものとしてもよい。
【００３７】
なお、本実施の形態では、シ−ル材押え金具１６を作動させるのに圧縮空気を使用しているが、圧縮空気以外の窒素その他の不活性ガス等の圧縮性流体や、水や油といった非圧縮性流体を使用してもよい。
【００３８】
さらに、本実施の形態では臭気を検出し、シール強化、すなわち、シ−ル材押え金具１６を作動させて前記面圧を高める操作を行うこととしているが、一酸化炭素を検出してシール強化を行うようにしてもよい。
【００３９】
本実施の形態は、給じんシール装置４を例にとって説明したものであるが、給じん装置３、不燃物排出装置６など、臭気やガスが外部に漏れる惧れのある箇所に設けられた軸回転体シ−ル部にも、同様に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施の形態に係る、都市ごみ及び産業廃棄物などを焼却処理する流動床式焼却炉を示す系統図である。
【図２】図１に含まれる給じんシ−ル装置の外観を示す側面図である。
【図３】図２に示す給じんシ−ル装置の断面図である。
【図４】軸回転体シ−ル部及び軸回転体シール制御手段の構成を示す概念図である。
【符号の説明】
【００４１】
１  ごみ
２  ごみホッパ
３  給じん装置
４  給じんシール装置
５  流動床式焼却炉
６  不燃物排出装置
７  軸
７ａ  円筒
７ｂ  円板
８  羽根
９  シール材
１０  臭気及びガス
１１  吸引ホース
１２  感知装置
１３  電磁弁
１４  圧縮空気
１５  バネ式空気溜
１６  シール材押え金具
１７  圧力計
２０ａ、２０ｂ  側板
２１  円胴
２２  取入口
２３  供給口
２４ａ、２４ｂ  補強材
２５ａ、２５ｂ  軸受け部
２６ａ、２６ｂ  軸回転体シール部
３０  圧縮空気管
３１  シ−ル材押え金具設置空間
【図１】
2007255444.tif 000003
【図２】
2007255444.tif 000004
【図３】
2007255444.tif 000005
【図４】
2007255444.tif 000006