【事件の表示】
　特許第３１５０６５３号「灰溶融炉出滓樋の冷却構造」の請求項１ないし４に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第３１５０６５３号の請求項１ないし４に係る特許を維持する。
【理　由】
１．手続の経緯
　特許第３１５０６５３号（以下「本件特許」という。）についての出願は、平成９年７月３０日に特許出願され、平成１３年１月１９日に設定登録され、その後、株式会社タクマ、山田徹より特許異議申立がなされ、取消理由が通知された後、平成１４年７月２２日付けで訂正請求がなされたものである。
　
２．訂正の適否についての判断
（１）本件訂正請求は、以下の事項について訂正するものである。     
（ア）特許請求の範囲の請求項１において、
「【請求項１】
  灰溶融炉の耐火壁に設けた出滓口に出滓樋を連設し、前記灰溶融炉内に生成された溶融スラグが出滓口より溢流（オーバフロー）して出滓樋上を流れるように構成した灰溶融炉の出滓樋構造において、
　前記出滓樋の下部に冷却ブロックを設けると共に、該冷却ブロック内に、出滓樋入口側（出滓口側）とその下流側でそれぞれ独立させた冷却能力を個別に調整可能な冷却系統を設け、前記入口側の冷却系統の冷却能力と前記下流側の冷却系統の冷却能力とを調整し、前記出滓樋の長手方向の温度分布をコントロール可能に構成したことを特徴とする灰溶融炉出滓樋の冷却構造。」と訂正する。
（イ）特許請求の範囲の請求項２において、
「【請求項２】
  灰溶融炉の耐火壁に設けた出滓口に出滓樋を連設し、前記灰溶融炉内に生成された溶融スラグが出滓口より溢流（オーバフロー）して出滓樋上を流れるように構成した灰溶融炉の出滓樋構造において、
　前記出滓樋の下部に冷却ブロックを設けると共に、該冷却ブロック内に冷却能力を個別に調整可能な複数の冷却系統を設けてなるとともに、前記冷却ブロック中に設けた冷却系統の内、出滓樋の溶融スラグ流れ方向下流側に位置する冷却系統に、冷却効果を低下させるインシュレーションを設けてなることを特徴とする灰溶融炉出滓樋の冷却構造。」と訂正する。
（ウ）特許請求の範囲の請求項３において、
「【請求項３】
　灰溶融炉の耐火壁に設けた出滓口に出滓樋を連設し、前記灰溶融炉内に生成された溶融スラグが出滓口より溢流（オーバフロー）して出滓樋上を流れるように構成した灰溶融炉の出滓樋構造において、
　前記出滓樋下部に夫々冷却液量を個別に調整可能な独立液冷ジャケットをスラグ流れ方向に沿って複数個設けるとともに、前記独立液冷ジャケットのうち出滓樋基部の入口側に配設された１の独立液冷ジャケットが出滓樋流れ方向下流側に位置する他の液冷ジャケットと独立して外部循環液が循環するように、構成するとともに、該１の独立ジャケットが、前記出滓口を形成する耐火壁の一部と接触させて配設し、出滓口入口側の冷却を強化したことを特徴とする灰溶融炉出滓樋の冷却構造。」と訂正する。
（エ）特許請求の範囲の請求項４において、
「【請求項４】
　前記独立液冷ジャケットが独立水冷ジャケットであり、該独立水冷ジャケットに付設して冷却フィンを設けてなるとともに、前記出滓口を形成する耐火壁の一部を凹設し、該凹設部位に前記冷却フィンが延設してなることを特徴とする請求項３記載の灰溶融炉出滓樋の冷却構造。」と訂正する。
（オ）発明の詳細な説明の段落【０００９】の
「該冷却ブロック内に冷却能力を個別に調整可能な冷却通路等の複数の冷却系統を設けてなることを」を、     
「該冷却ブロック内に、出滓樋入口側（出滓口側）とその下流側でそれぞれ独立させた冷却能力を個別に調整可能な冷却通路等の冷却系統を設け、前記入口側の冷却系統の冷却能力と前記下流側の冷却系統の冷却能力とを調整し、前記出滓樋の長手方向の温度分布をコントロール可能に構成したことを」と訂正する。
（カ）発明の詳細な説明の段落【００１２】の
「請求項２記載の発明は、前記冷却ブロック中に」を、
「請求項２記載の発明は、灰溶融炉の耐火壁に設けた出滓口に出滓樋を連設し、前記灰溶融炉内に生成された溶融スラグが出滓口より溢流（オーバフロー）して出滓樋上を流れるように構成した灰溶融炉の出滓樋構造において、前記出滓樋の下部に冷却ブロックを設けると共に、該冷却ブロック内に冷却能力を個別に調整可能な複数の冷却系統を設けてなるとともに、前記冷却ブロック中に」と訂正する。
（キ）発明の詳細な説明の段落【００１４】の
「前記出滓樋下部に夫々冷却液量を個別に調整可能な複数の独立液冷ジャケットを設けるとともに、一の独立ジャケットを前記出滓口を形成する耐火壁の一部と接触させて出滓樋基側下部に配設してなることを」を、
「前記出滓樋下部に夫々冷却液量を個別に調整可能な独立液冷ジャケットをスラグ流れ方向に沿って複数個設けるとともに、前記独立液冷ジャケットのうち出滓樋基部の入口側に配設された１の独立液冷ジャケットが出滓樋流れ方向下流側に位置する他の液冷ジャケットと独立して外部循環液が循環するように、構成するとともに、該１の独立ジャケットが、前記出滓口を形成する耐火壁の一部と接触させて配設し、出滓口入口側の冷却を強化したことを」と訂正する。
（ク）発明の詳細な説明の段落【００１５】の
「請求項３記載の前記独立水冷ジャケットに」を、
「請求項３記載の前記独立液冷ジャケットが独立水冷ジャケットであり、該独立水冷ジャケットに」と訂正する。
　
（２）そこで、上記訂正事項について検討する。
　訂正事項（ア）は、訂正前の請求項１の、「冷却能力を個別に調整可能な複数の」冷却系統について、「出滓樋入口側（出滓口側）とその下流側でそれぞれ独立させた冷却能力を個別に調整可能な」と限定し、さらに、「前記入口側の冷却系統の冷却能力と前記下流側の冷却系統の冷却能力とを調整し、前記出滓樋の長手方向の温度分布をコントロール可能に構成した」と限定するもので、特許請求の範囲の減縮を目的としたものである。
　訂正事項（イ）は、請求項１を引用する形式で記載された訂正前の請求項２を、独立して記載したもので、不明瞭な記載の釈明を目的としたものである。
　訂正事項（ウ）は、独立液冷ジャケットを「スラグ流れ方向に沿って複数個設ける」旨限定し、さらに「出滓口入口側の冷却を強化した」ことを限定するもので、特許請求の範囲の減縮を目的としたものである。
　訂正事項（エ）は、訂正前の請求項４の「前記独立水冷ジャケット」について、引用する請求項３に「独立水冷ジャケット」なる用語がなく不明瞭であるために、請求項３との整合性をとるために、「前記独立液冷ジャケットが独立水冷ジャケットであり」と訂正するものであり、不明瞭な記載の釈明を目的としたものである。
　訂正事項（オ）〜（ク）は、請求項１乃至４を訂正したことにともない、発明の詳細な説明中の記載を訂正したものであって、明瞭でない記載の釈明を目的としたものである。
　そして、訂正事項（ア）は、「また、第１冷却通路１０及び第２冷却通路１１、更には各第１・第２冷却通路１０、１１も導入管１０１、１１０により夫々冷却水が供給されるように複数の冷却系統が設けられている為に、灰溶融炉の運転状況（運転負荷）に応じて、夫々の通路毎に部分冷却あるいは流量の調節が可能となり、対応する部位の冷却能力を変えることが可能となる。従って、樋周りの温度分布を長手方向にも短手方向にも容易にコントロールすることができる。」（段落【００２２】）と記載されているように、願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内においてなされ、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものでない。
　また、訂正事項（ウ）は、「独立水冷ジャケット１４は冷却水導入／導出管１４ａ、１４ａにより外部水が循環するように構成され」（段落【００２６】）、「出滓樋５入口側に耐火レンガ２と接触させて独立した水冷ジャケット１４を設けている為に、出滓口５入口側の冷却を一層強化し、更に溶融池側壁の熱負荷の厳しい部分におけるジャケット１４を独立させたことで、そのジャケット１４に供給する冷却水量を任意に設定できるため、高熱負荷時における冷却面の異常沸騰を回避できる。」（段落【００２７】）と記載されているように、願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内においてなされ、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものでない。さらに、訂正事項（イ），（エ）乃至（ク）は、願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内においてなされ、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものでない。
  そうすると、上記訂正は、特許法第１２０条の４第２項及び同条第３項において準用する特許法第１２６条第２項から第４項までの規定に適合するので、当該訂正を認める。
　
３．特許異議の申立ての概要
　特許異議申立人株式会社タクマは、甲第１号証（特開平５−１８５０５８号公報）、甲第２号証（特開平８−１５９４４０号公報）、甲第３号証（特開平８−３２７０４４号公報）、甲第４号証（特開平８−２６１４３９号公報）、甲第５号証（特開昭５５−１６４００５号公報）、甲第６号証（特開昭５６−９６００５号公報）、甲第７号証（特開昭５４−１４７６６８号公報）を提出し、請求項１，３，４に係る特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反してなされたものであると主張している。
　また、特許異議申立人山田徹は、甲第１号証（特開平８−３２７０４４号公報）を提出し、請求項１に係る特許は、特許法第２９条第１項第３号の規定に違反してなされたものであり、また、前記甲第１号証とともに、甲第２号証（特開昭５９−１２５３８４号公報）、甲第３号証（特開平６−８２０２８号公報）、甲第４号証（特開平８−１５９４４０号公報）、甲第５号証（特開昭５２−１４９５４号公報）、甲第６号証（特開昭５４−１４７６６８号公報）、甲第７号証（「鉄鋼の性質と高張力鋼」、株式会社彰国社、昭和４２年４月２０日第１版第１刷発行、第７１〜７２，１１２〜１１４頁、）を提出し、請求項１乃至４に係る特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反してなされたものであると主張している。
　
４．特許異議の申立てについての判断
（１）本件特許の請求項１ないし４に係る各発明（以下、それぞれ「本件発明１」ないし「本件発明４」という。）は、訂正明細書の特許請求の範囲の請求項１ないし４に記載された事項により特定されるとおりのものと認める。（上記２．（１）（ア）ないし（エ））
　
（２）当審が平成１４年５月９日付けで通知した取消理由通知に引用され、本件出願前に頒布された刊行物である、特開平８−１５９４４０号公報（以下、「刊行物１」という。）には、
「焼却灰を溶融する溶融炉の出滓口に、耐火物を設けるとともに、耐火物の上面を凹形とし、焼却灰を溶融する溶融炉内に生成されたスラグが出滓口よりオーバフローして上面を凹形とした耐火物上を流れるように構成した溶融炉の構造において、上面を凹形とした耐火物の下部に銅ブロックを設けると共に、該銅ブロック内に冷却水管を設けてなる溶融炉出滓口の冷却構造。」の発明が記載され、
　同じく当審において引用され、本件出願前に頒布された刊行物である特開平８−３２７０４４号公報（以下、「刊行物２」という。）には、灰溶融炉において、溶融スラグをオーバーフローさせる耐火物を適正な温度に制御するために、複数の冷却通路を設けて、冷却能力を制御した冷却構造が記載され、
　同じく当審において引用され、本件出願前に頒布された刊行物である特開平８−２６１４３９号公報（以下、「刊行物３」という。）には、灰溶融炉において、スラグの出滓樋の冷却のために、液冷ジャケットを設けることが記載されていると認められる。
　
（３）本件発明１について検討すると、本件発明１の
「冷却ブロック内に、出滓樋入口側（出滓口側）とその下流側でそれぞれ独立させた冷却能力を個別に調整可能な冷却系統を設け、前記入口側の冷却系統の冷却能力と前記下流側の冷却系統の冷却能力とを調整し、前記出滓樋の長手方向の温度分布をコントロール可能に構成した」ことについては、上記刊行物１ないし３のいずれにも記載されておらず、また、特許異議申立人が提出した証拠のいずれにも記載されていない。
　そして、この構成により、「第１冷却通路１０及び第２冷却通路１１、更には各第１・第２冷却通路１０、１１も導入管１０１、１１０により夫々冷却水が供給されるように複数の冷却系統が設けられている為に、灰溶融炉の運転状況（運転負荷）に応じて、夫々の通路毎に部分冷却あるいは流量の調節が可能となり、対応する部位の冷却能力を変えることが可能となる。従って、樋周りの温度分布を長手方向にも短手方向にも容易にコントロールすることができる。」（段落【００２２】）という効果を奏するものであり、本件発明１が、特許異議申立人が提出した刊行物に記載された発明に基づいて、当業者が容易に発明をすることができたものと認めることはできない。
　
（４）本件発明２について検討すると、異議申立人山田徹の提出した甲第３号証には、耐火物の内部に多孔質セラミックスからなる冷却体を設けることが記載され、同じく甲第５号証には、炉に供給する空気を、炉からの煙道ガスにより予熱するための熱交換機において伝熱管の一部分に絶縁体を設けることが記載されているものの、本件発明２の、
「冷却ブロック中に設けた冷却系統の内、出滓樋の溶融スラグ流れ方向下流側に位置する冷却系統に、冷却効果を低下させるインシュレーションを設け」ることについては、上記刊行物１ないし３のいずれにも記載されておらず、また、特許異議申立人が提出した証拠のいずれにも記載されていない。
　そして、この構成により、「局所的、特に樋５の出口側にインシュレーションパイプ１３を入れることで、冷却通路１０内出口側の見かけの熱伝達率を変えることが出来、これによりローカルに熱伝達率を変えることが可能となり、細かい温度分布のコントロールが出来る。」（段落【００２５】）という効果を奏するものであり、本件発明２が、特許異議申立人が提出した刊行物に記載された発明に基づいて、当業者が容易に発明をすることができたものと認めることはできない。
　
（５）本件発明３について検討すると、本件発明３の「出滓樋下部に夫々冷却液量を個別に調整可能な独立液冷ジャケットをスラグ流れ方向に沿って複数個設けるとともに、前記独立液冷ジャケットのうち出滓樋基側の入口側に配設された１の独立液冷ジャケットが出滓樋流れ方向下流側に位置する他の液冷ジャケットと独立して外部循環液が循環するように、構成するとともに、該１の独立ジャケットが、前記出滓口を形成する耐火壁の一部と接触させて配設し、出滓口入口側の冷却を強化したこと」については、上記刊行物１ないし３のいずれにも記載されておらず、また、特許異議申立人が提出した証拠のいずれにも記載されていない。
　そして、この構成により、「出滓樋５入口側に耐火レンガ２と接触させて独立した水冷ジャケット１４を設けている為に、出滓口５入口側の冷却を一層強化し、更に溶融池側壁の熱負荷の厳しい部分におけるジャケット１４を独立させたことで、そのジャケット１４に供給する冷却水量を任意に設定できるため、高熱負荷時における冷却面の異常沸騰を回避できる。」（段落【００２７】）という効果を奏するものであり、本件発明３が、特許異議申立人が提出した刊行物に記載された発明に基づいて、当業者が容易に発明をすることができたものと認めることはできない。
　
（６）本件発明４について検討すると、本件発明４に係る請求項４は、請求項３を引用する請求項であり、本件発明３に関する上記４．（５）の検討と同様に、少なくとも本件発明４の「出滓樋下部に夫々冷却液量を個別に調整可能な独立液冷ジャケットをスラグ流れ方向に沿って複数個設けるとともに、前記独立液冷ジャケットのうち出滓樋基側の入口側に配設された１の独立液冷ジャケットが出滓樋流れ方向下流側に位置する他の液冷ジャケットと独立して外部循環液が循環するように、構成するとともに、該１の独立ジャケットが、前記出滓口を形成する耐火壁の一部と接触させて配設し、出滓口入口側の冷却を強化したこと」については、上記刊行物１ないし３のいずれにも記載されておらず、また、特許異議申立人が提出した証拠のいずれにも記載されていない。
　よって、本件発明４が、特許異議申立人が提出した刊行物に記載された発明に基づいて、当業者が容易に発明をすることができたものと認めることはできない。
　
５．むすび
　以上のとおりであるから、特許異議の申立ての理由によっては、本件発明１ないし本件発明４についての特許を取り消すことはできない。
　また、他に本件発明１ないし本件発明４についての特許を取り消すべき理由を発見しない。
　よって、結論のとおり決定する。  
【異議決定日】
平成１４年８月２１日（２００２．８．２１）
【訂正の要旨】
（ア）特許請求の範囲の請求項１において、
「【請求項１】
　灰溶融炉の耐火壁に設けた出滓口に出滓樋を連設し、前記灰溶融炉内に生成された溶融スラグが出滓口より溢流（オーバフロー）して出滓樋上を流れるように構成した灰溶融炉の出滓樋構造において、
　前記出滓樋の下部に冷却ブロックを設けると共に、該冷却ブロック内に、出滓樋入口側（出滓口側）とその下流側でそれぞれ独立させた冷却能力を個別に調整可能な冷却系統を設け、前記入口側の冷却系統の冷却能力と前記下流側の冷却系統の冷却能力とを調整し、前記出滓樋の長手方向の温度分布をコントロール可能に構成したことを特徴とする灰溶融炉出滓樋の冷却構造。」と訂正する。
（イ）特許請求の範囲の請求項２において、
「【請求項２】
　灰溶融炉の耐火壁に設けた出滓口に出滓樋を連設し、前記灰溶融炉内に生成された溶融スラグが出滓口より溢流（オーバフロー）して出滓樋上を流れるように構成した灰溶融炉の出滓樋構造において、
　前記出滓樋の下部に冷却ブロックを設けると共に、該冷却ブロック内に冷却能力を個別に調整可能な複数の冷却系統を設けてなるとともに、前記冷却ブロック中に設けた冷却系統の内、出滓樋の溶融スラグ流れ方向下流側に位置する冷却系統に、冷却効果を低下させるインシュレーションを設けてなることを特徴とする灰溶融炉出滓樋の冷却構造。」と訂正する。
（ウ）特許請求の範囲の請求項３において、
「【請求項３】
　灰溶融炉の耐火壁に設けた出滓口に出滓樋を連設し、前記灰溶融炉内に生成された溶融スラグが出滓口より溢流（オーバフロー）して出滓樋上を流れるように構成した灰溶融炉の出滓樋構造において、
　前記出滓樋下部に夫々冷却液量を個別に調整可能な独立液冷ジャケットをスラグ流れ方向に沿って複数個設けるとともに、前記独立液冷ジャケットのうち出滓樋基部の入口側に配設された１の独立液冷ジャケットが出滓樋流れ方向下流側に位置する他の液冷ジャケットと独立して外部循環液が循環するように、構成するとともに、該１の独立ジャケットが、前記出滓口を形成する耐火壁の一部と接触させて配設し、出滓口入口側の冷却を強化したことを特徴とする灰溶融炉出滓樋の冷却構造。」と訂正する。
（エ）特許請求の範囲の請求項４において、
「【請求項４】
　前記独立液冷ジャケットが独立水冷ジャケットであり、該独立水冷ジャケットに付設して冷却フィンを設けてなるとともに、前記出滓口を形成する耐火壁の一部を凹設し、該凹設部位に前記冷却フィンが延設してなることを特徴とする請求項３記載の灰溶融炉出滓樋の冷却構造。」と訂正する。
（オ）発明の詳細な説明の段落【０００９】の
「該冷却ブロック内に冷却能力を個別に調整可能な冷却通路等の複数の冷却系統を設けてなることを」を、
「該冷却ブロック内に、出滓樋入口側（出滓口側）とその下流側でそれぞれ独立させた冷却能力を個別に調整可能な冷却通路等の冷却系統を設け、前記入口側の冷却系統の冷却能力と前記下流側の冷却系統の冷却能力とを調整し、前記出滓樋の長手方向の温度分布をコントロール可能に構成したことを」と訂正する。
（カ）発明の詳細な説明の段落【００１２】の
「請求項２記載の発明は、前記冷却ブロック中に」を、
「請求項２記載の発明は、灰溶融炉の耐火壁に設けた出滓口に出滓樋を連設し、前記灰溶融炉内に生成された溶融スラグが出滓口より溢流（オーバフロー）して出滓樋上を流れるように構成した灰溶融炉の出滓樋構造において、前記出滓樋の下部に冷却ブロックを設けると共に、該冷却ブロック内に冷却能力を個別に調整可能な複数の冷却系統を設けてなるとともに、前記冷却ブロック中に」と訂正する。
（キ）発明の詳細な説明の段落【００１４】の
「前記出滓樋下部に夫々冷却液量を個別に調整可能な複数の独立液冷ジャケットを設けるとともに、一の独立ジャケットを前記出滓口を形成する耐火壁の一部と接触させて出滓樋基側下部に配設してなることを」を、
「前記出滓樋下部に夫々冷却液量を個別に調整可能な独立液冷ジャケットをスラグ流れ方向に沿って複数個設けるとともに、前記独立液冷ジャケットのうち出滓樋基部の入口側に配設された１の独立液冷ジャケットが出滓樋流れ方向下流側に位置する他の液冷ジャケットと独立して外部循環液が循環するように、構成するとともに、該１の独立ジャケットが、前記出滓口を形成する耐火壁の一部と接触させて配設し、出滓口入口側の冷却を強化したことを」と訂正する。
（ク）発明の詳細な説明の段落【００１５】の
「請求項３記載の前記独立水冷ジャケットに」を、
「請求項３記載の前記独立液冷ジャケットが独立水冷ジャケットであり、該独立水冷ジャケットに」と訂正する。
（５４）【発明の名称】
灰溶融炉出滓樋の冷却構造
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　灰溶融炉の耐火壁に設けた出滓口に出滓樋を連設し、前記灰溶融炉内に生成された溶融スラグが出滓口より溢流（オーバフロー）して出滓樋上を流れるように構成した灰溶融炉の出滓樋構造において、
　前記出滓樋の下部に冷却ブロックを設けると共に、該冷却ブロック内に
、出滓桶入口側（出滓口側）とその下流側でそれぞれ独立させた
、前記入口側の冷却系統の冷却能力と前記下流側の冷却系統の冷却能力とを調整し、前記出滓桶の長手方向の温度分布をコントロール可能に構成したことを
　【請求項２】　
灰溶融炉の耐火壁に設けた出滓口に出滓樋を連設し、前記灰溶融炉内に生成された溶融スラグが出滓口より溢流（オーバフロー）して出滓樋上を流れるように構成した灰溶融炉の出滓樋構造において、
　
前記出滓樋の下部に冷却ブロックを設けると共に、該冷却ブロック内に冷却能力を個別に調整可能な複数の冷却系統を設けてなるとともに、
　【請求項３】　灰溶融炉の耐火壁に設けた出滓口に出滓樋を連設し、前記灰溶融炉内に生成された溶融スラグが出滓口より溢流（オーバフロー）して出滓樋上を流れるように構成した灰溶融炉の出滓樋構造において、
　前記出滓樋下部に夫々冷却液量を個別に調整可能な
独立液冷ジャケットをスラグ流れ方向に沿って複数個
前記独立液冷ジャケットのうち出滓樋基部の入口側に配設された１の独立液冷ジャケットが出滓桶流れ方向下流側に位置する他の液冷ジャケットと独立して外部循環液が循環するように、構成するとともに、該
が、
し、出滓口入口側の冷却を強化した
　【請求項４】　
前記独立液冷ジャケットが独立水冷ジャケットであり、該
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【発明の属する技術分野】
　本発明は灰溶融炉に適用される出滓口と出滓樋の冷却構造に係り、特に灰溶融炉の耐火壁に設けた出滓口に出滓樋を連設し、前記灰溶融炉内に生成された溶融スラグが出滓口より溢流（オーバフロー）して出滓樋上を流れるように構成した灰溶融炉出滓樋の冷却構造に関する。
　【０００２】
　【従来の技術】
　従来より焼却灰やばいじん等を灰溶融炉内で略１３００〜１６００℃前後に高温加熱し、溶融化したスラグを冷却固化し減容を図るとともに、ガラス化したシリカにより重金属類を封入することにより無害化と安定化を図り、更には前記溶融固化したスラグを人工骨材等に利用する技術は周知であり、前記灰溶融炉として電気アーク炉、電気抵抗炉、プラズマ溶融炉、電熱加熱炉、マイクロ波溶融炉等が開発されている。
　【０００３】
　図５は従来の灰溶融炉の出滓口部分の冷却構造を示し、（Ａ）は要部平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図、（Ｃ）は（Ｂ）のＡ−Ａ線断面図である。灰溶融炉は耐火レンガ２で構成された炉本体１Ａと、炉本体１Ａの溶融スラグ池１の出滓口１８に連設され溶融スラグ８が流れるキャスタ５ａ等で形成された出滓樋５から構成される。そしてプラズマ溶融炉の場合にプラズマアーク等で加熱溶融された灰は、溶融スラグ８として出滓口１８からオーバーフローし、出滓樋５を通って不図示のスラグコンベアへ導かれることにより連続出滓が可能となる。ここで、耐火レンガ２の保護のため側壁、特に溶融炉本体１Ａ内の溶融スラグ池１に接する耐火レンガ２はスタンプ材３を介して水冷ジャッケット４で冷却されている。一方、出滓樋５はキャスタ５ａ下面に銅板６を貼り、その銅板６に溶接された半割管７内に冷却水を流すことにより冷却していた。
　【０００４】
　【発明が解決しようとする課題】
　しかしながら、かかる従来装置において出滓口１８部分は１６００℃程度の高温の溶融スラグ８がオーバーフローにより流出するため、出滓口１８周囲の耐火レンガ２が耐熱温度よりも過熱され、その結果、耐火材の浸食が激しく耐久性の問題が残った。一方、耐火レンガの浸食防止の為に耐火レンガの冷却を強化すると、溶融スラグが過冷却のため固化してしまい連続出滓の妨げとなっていた。そして、これらが長期連続運転を行う際の解決すべき課題として残っていた。又溶融炉内もスラグ温度が高く若干のスラグの流れがあるため、炉内の耐火レンガ２も浸食するが、出滓口１８はスラグ流出速度が速いので出滓口１８付近の耐火レンガ２の浸食が最も激しい。
　【０００５】
　本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、高温溶融によっても出滓口付近の耐火レンガの浸食を少なくしつつ、而も溶融スラグが過冷却されることなく、出滓口及び出滓樋より円滑に且つ効率的に溶融スラグを流出する事が出来る灰溶融炉を提供するものである。
　【０００６】
　【課題を解決するための手段】
　本発明、特に請求項４記載の発明の趣旨は、灰溶融炉の耐火壁（レンガ）に設けた出滓口に出滓樋を連設し、前記灰溶融炉内に生成された溶融スラグが出滓口より溢流（オーバフロー）して出滓樋上を流れるように構成した灰溶融炉の出滓樋構造において、前記出滓口を形成する耐火壁（レンガ）の一部を凹設し、該凹設部位に冷却フィンを設けてなることを要旨とする。
　【０００７】
　本発明によれば出滓口周囲の耐火壁（レンガ）の凹設部位に冷却フィンを設けた為に、出滓口周囲の耐火レンガが耐熱温度よりも過熱されることなく、耐火レンガの浸食が抑制され耐久性が向上すると共に、出滓口レンガが浸食により薄くなってきた場合でも、より早く、炉内側位置でのスラグのセルフコート層を作り、レンガの浸食をくい止めることができる。
　【０００８】
　即ち、図１に基づいて具体的に説明するに出滓口１８部分は１６００℃程度の高温の溶融スラグ８がオーバーフローにより流出するため、出滓口１８下部のレンガ２は浸食を受け徐々に薄くなっていくが、その速度は溶融スラグ８の流速と温度及び流量の影響が大きいと考えられる。そこで本発明のように出滓口周囲特に下部の耐火レンガ内に冷却フィンを入れることで、耐火レンガの温度レベルを下げることができ、また、仮にレンガが浸食により薄くなってきた場合でも、冷却フィンが内部に入っている（侵入）ため、レンガが薄くなるほどフィンの冷却効果は大きくなり、ついには耐火レンガ内面には固化した薄いスラグ保護層が形成される。
　【０００９】
　請求項１記載の発明は、前記した灰溶融炉の出滓側構造において、前記出滓樋の下部に冷却ブロックを設けると共に、該冷却ブロック内に
、出滓桶入口側（出滓口側）とその下流側でそれぞれ独立させた
、前記入口側の冷却系統の冷却能力と前記下流側の冷却系統の冷却能力とを調整し、前記出滓桶の長手方向の温度分布をコントロール可能に構成したことを
　【００１０】
　かかる発明によれば、出滓樋下部に銅ブロック等の熱伝導率の良い冷却ブロックを設け、又ブロックの材質、厚さを適切に選定することによりブロックの冷却効率を上げ、また、ブロック内には複数の冷却系統を構成する複数の冷却通路を配置し、それらの通路内に流す冷却液の種類、冷却条件を個別に適宜選定し、冷却能力をコントロールすることで、出滓口レンガの過熱を防ぎ同時に溶融スラグの過冷却を防止できる適正な温度分布を得ることができる。
　【００１１】
　即ち、より具体的に説明するに、出滓樋は出滓口にくらべるとスラグによる加熱の程度は弱いが、逆に固化の問題が生じる。そこで図１に示すように、出滓樋５の下に銅等からなる冷却ブロック９を設けることで桶の長手方向の熱の移動をスムーズにし、また、複数の冷却系統を設けることで、溶融炉の運転状況（運転負荷）に応じて、部分冷却あるいは流量の調節が可能となり、当該部の冷却能力を変えることが可能となる。従って、樋周りの温度分布を容易にコントロールすることができる。
　【００１２】
　請求項２記載の発明は、
灰溶融炉の耐火壁に設けた出滓口に出滓樋を連設し、前記灰溶融炉内に生成された溶融スラグが出滓口より溢流（オーバフロー）して出滓樋上を流れるように構成した灰溶融炉の出滓樋構造において、前記出滓樋の下部に冷却ブロックを設けると共に、該冷却ブロック内に冷却能力を個別に調整可能な複数の冷却系統を設けてなるとともに、
　【００１３】
　本発明によれば、各系統の冷却通路冷却流体として同一流体（水）を使用する以外に、オイル、空気等を使用し、系統毎に冷却流体を変えてもよくこれにより各冷却系統毎に冷却能力を変えることができる事は前記した通りであるが、さらに水冷の場合、冷却通路内に部分的にテフロンチューブ等のインシュレーションを挿入することにより、冷却通路内部においてもローカルに冷却能力を変えることができるため、出滓口から出滓樋にかけて適正な温度分布を実現できる。従って本発明によれば、冷却通路内の流体種類を変えることとインシュレーションを入れることで、冷却通路内の見かけの熱伝達率を変えることが出来るだけでなく、ローカルに熱伝達率を変えることが可能となる。これらより、細かい温度分布のコントロールが可能となる。
　【００１４】
　請求項３記載の発明は、前記灰溶融炉の出滓桶構造において、前記出滓樋下部に夫々冷却液量を個別に調整可能な
独立液冷ジャケットをスラグ流れ方向に沿って複数個
前記独立液冷ジャケットのうち出滓樋基部の入口側に配設された１の独立液冷ジャケットが出滓桶流れ方向下流側に位置する他の液冷ジャケットと独立して外部循環液が循環するように、構成するとともに、該
が、
し、出滓口入口側の冷却を強化した
　【００１５】
　請求項４記載の発明は、請求項３記載の
前記独立液冷ジャケットが独立水冷ジャケットであり、該
　【００１６】
　尚、これらの発明は請求項１〜４記載の手段を溶融炉の熱的特性に応じて適宜組み合わせて使うことにより十分前記課題を解決できるものである。
　【００１７】
　【発明の実施の形態】
　以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がないかぎりは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。図１は本発明の第一実施例にかかる灰溶融炉の出滓側構造を示し、（Ａ）は要部平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図、（Ｃ）は（Ｂ）のＡ−Ａ線断面図、（Ｄ）は（Ｂ）のＣ−Ｃ線断面図である。本実施例は、出滓口１８下部の耐火壁レンガ２及び出滓樋５の冷却方法として、冷却フィン付きの銅ブロックを採用したもので、該銅ブロックは第１冷却通路１０と第２冷却通路１１を有した冷却ブロック９とそれに接続された冷却フィン１２から構成され、該銅ブロックは出滓樋５下面の全長に亙って当接配置されるとともに、前記出滓口下部耐火レンガの一部を矩形状に凹設し、該凹設部位に冷却フィン１２を延在配置している。冷却フィン１２は（Ｄ）に示すように１枚の板で形成した方がよい。例えば冷却フィンを長手方向にスリット空隙を介して短冊状に形成した場合、放熱効果は高まるが、仮に耐火材が浸食され高温の溶融スラグが冷却フィンにまで達したときに、短冊の隙間にスラグが入り込み、冷却面近くまでスラグが流れ込み危険である。
　【００１８】
　前記冷却ブロック９内の第２冷却通路１１は（Ｂ）に示すように出滓口１８側（桶入口側）に位置し、溶融スラグ８流れ方向に対し直交する方向に穿孔され、（Ｃ）に示すように第１冷却通路１０は、その下流側にて溶融スラグ８流れ方向に対し平行に４本穿孔されている。本実施例の場合、第１冷却通路１０及び第２冷却通路１１内には図１（Ｄ）に示すように導入管１０１、１１０、より夫々冷却水が供給されるが、それら導入管１０１、１１０は各々別系統になっており、夫々の導入管１０１、１１０より任意に冷却水量を調整／設定可能に構成されている。
　【００１９】
　次にかかる実施例の作用について説明する。炉本体１Ａ内の溶融スラグ池１内のスラグ温度は約１６００℃であり、この溶融スラグ８が、投入された灰の溶融に伴い出滓口１８で耐火レンガ２をオーバーフローし出滓樋５へ流出する。一般にこの様に高温で、しかも粘性の高いスラグ８が流出すると、溶融スラグ８に接する耐火レンガ２は浸食され、ついには溶融炉の運転が不可能となる。また、溶融スラグ８が流れる出滓樋５についても、高温の溶融スラグ８が流れるため溶融スラグ８と接する出滓樋５を形成するキャスタ５ａの浸食の問題が生ずるが、逆に前記課題を解決するために冷却を強化しすぎると、過冷却によるスラグの固化による出滓不能の事態も生じる。このため、適正な温度分布を提供する必要があるが、この適正な温度分布とは次のように考えられる。
　【００２０】
　即ち、ある程度の浸食はやむを得ないとしても最終的には、耐火レンガ２あるいは樋５を形成するキャスタ５ａのスラグ接触面に薄いスラグ固化層（スラグ保護層あるいはセルフコート層とも言う）ができるような温度分布を作ることが好ましい。そこで、前記溶融スラグの凝固温度が１２５０℃程度であるため、この温度より若干低めの温度分布を耐火レンガ２あるいは樋５の溶融スラグ接触面に提供するのがよい。
　【００２１】
　このような適正温度分布を得るために、本実施例では出滓口１８下部の耐火レンガ２内に冷却フィン１２を入れることで、その周囲の耐火レンガ２の温度レベルを下げることができ、また、仮にレンガ２が浸食により薄くなってきた場合でも、冷却フィン１２が内部に入っているため、レンガ２が薄くなるほどフィン１２の冷却効果は大きくなり、ついには耐火レンガ２の溶融スラグ池１側の内壁面には固化した薄いスラグ保護層が形成される。
　【００２２】
　更に出滓樋５の下に銅等からなる冷却ブロック９を設けることで長手方向の熱の移動をスムーズにし、また、第１冷却通路１０及び第２冷却通路１１、更には各第１・第２冷却通路１０、１１も導入管１０１、１１０により夫々冷却水が供給されるように複数の冷却系統が設けられている為に、灰溶融炉の運転状況（運転負荷）に応じて、夫々の通路毎に部分冷却あるいは流量の調節が可能となり、対応する部位の冷却能力を変えることが可能となる。従って、樋周りの温度分布を長手方向にも短手方向にも容易にコントロールすることができる。
　【００２３】
　ここで、冷却フィン、冷却通路の寸法及び設置位置は、炉の規模、運転条件で異なるが、詳細な熱伝導解析を実施することで精度良く求めることができる。そして、このような手段を用いることで、結果として出滓口１８周りの耐火レンガ２、出滓樋キャスタ５ａは適正温度分布を得ることで、長期連続運転が可能となる。
　【００２４】
　図２に、本発明の第２実施例にかかる灰溶融炉の出滓樋構造を示す。（Ａ）は要部正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ部の拡大図、（Ｃ）は（Ｂ）のＢ−Ｂ線断面図である。本第２実施例の基本的構造は、第１実施例に類似しており、本実施例では第１実施例よりもさらに温度分布のコントロール機能を向上させた例である。なお本実施例において、同一符号は同一機能部材を示しているが、冷却通路１０、１１内の流体として水を使用すると、冷却能力は高いものの、１００℃で相変化するため、流量を変化させても被冷却物の温度コントロールは１００℃以下で、実際は２０〜３０℃が限界である。しかし、出滓樋５のスラグ流れ方向の最適温度分布を考えると、出滓樋５出口に近づくにつれスラグ温度は低下するため、樋５のキャスタ５ａの冷却は出口ほど弱くした方が良く、こうすることにより、溶融スラグ８の安定流出を実現できる。
　【００２５】
　このために、本実施例では、出滓樋５入口側の第２冷却通路１１には冷却能力の高い水を冷媒とするが、第１冷却通路１０には、例えば、オイルなどを使用し、冷却能力を低下させると共に、その流量を変化させることで冷却熱伝達率もある程度は調整可能とする。しかし、安全上、オイルを使用できない場合は、第１冷却通路１０、第２冷却通路１１共に水を使用してもよい。そしてこの場合は、樋５出口側の冷却を弱くしたい所には、第１冷却通路１０内にテフロンチュープの様なインシュレーションチューブ１３を設置することにより局所的に冷却能力を調整することができる。従って本実施例によれば、第１冷却通路１０内の流体種類を油と水のようにかえるだけでなく、局所的、特に樋５の出口側にインシュレーションパイプ１３を入れることで、冷却通路１０内出口側の見かけの熱伝達率を変えることが出来、これによりローカルに熱伝達率を変えることが可能となり、細かい温度分布のコントロールが出来る。
　【００２６】
　図３に、本発明の第３実施例にかかる灰溶融炉の出滓樋構造を示す。（Ａ）は要部平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図、（Ｃ）は独立ジャケットの拡大斜視図である。本実施例は、出滓口１８下部に位置する耐火レンガ２の冷却強化方法を示した例で、出滓口１８下部の耐火レンガ２が熱的に厳しい炉に対応するためのものである。耐火レンガ２の冷却を強化するために、出滓樋５入口真下に（Ｃ）に示す独立した水冷ジャケット１４を設け、さらに冷却フィン１５を耐火レンガ２内に延在させて設置したものである。冷却フィン１５は（Ｃ）に示すように１枚の板で形成している。独立水冷ジャケット１４は冷却水導入／導出管１４ａ、１４ａにより外部水が循環するように構成され、又その両側より上方に垂設する腕１４ｂ、１４ｂにより出滓樋５の両側も挟持して冷却するように構成されている。一方、出滓樋５の下流側はキャスタ５ａ下面に銅板６をはり、その銅板６に溶接された半割管７内に冷却水を流すことにより冷却し（図５参照）、該半割管７が別異の独立水冷ジャケットとして機能するが、実施例１及び２に示すような冷却通路１０、１１を有する冷却ブロック９を設けてもよい。
　【００２７】
　このような改善を施すことで、出滓口５下部の耐火レンガ２内に冷却フィン１５を入れた作用とともに、該冷却フィン１５は独立水冷ジャケット１４と一体的に形成されているために、第１実施例より更に耐火レンガ２の温度レベルを下げることができ、又、出滓樋５入口側に耐火レンガ２と接触させて独立した水冷ジャケット１４を設けている為に、出滓口５入口側の冷却を一層強化し、更に溶融池側壁の熱負荷の厳しい部分におけるジャケット１４を独立させたことで、そのジャケット１４に供給する冷却水量を任意に設定できるため、高熱負荷時における冷却面の異常沸騰を回避できる。
　【００２８】
　図４に、本発明の第４実施例にかかる灰溶融炉の出滓樋構造を示す。（Ａ）は要部平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図、（Ｃ）は独立ジャケットの拡大斜視図である。本実施例では、出滓樋５入口真下に独立した水冷ジャケット１６を設置するとともに、該水冷ジャケット１６より出滓口１８下部の耐火レンガ２内に冷却フィン１７を延在して設置したことは第３実施例と同一であるが、フィン１７の形状に特別の配慮がなされている。即ち、第３実施例よりさらに同部の熱負荷が厳しい炉の場合、より一層の冷却強化を図る必要がある。しかし、耐火レンガ２の冷却を強化すると、同時に、出滓樋５入口部の冷却も強化され、当該樋５入口部でスラグの固化を招く恐れがある。
　【００２９】
　本実施例は、この様な問題を考慮し、独立水冷ジャケット１６の天井部１７ａのメタル厚さを厚くして、樋キャスタ５ａから水冷面位置を熱的にも遠ざけるとともに、耐火レンガ内の冷却フィン１７高さを高くして出滓口１８底部を形成するレンガ２表面に近づけている。尚、独立水冷ジャケット１６は図３と同様に冷却水導入／導出管１６ａ、１６ａにより外部冷却水が循環するように構成され、又その両側より上方に垂設する腕１６ｂ、１６ｂにより出滓樋５の両側も挟持して冷却するように構成されている。
　【００３０】
　このようにして、出滓樋５の冷却能力を一定に維持したまま、出滓口１８下部の耐火レンガ２の冷却強化を図ることが可能で、その効果も熱伝導解析を行うことでその妥当性を確認した。
　【００３１】
　【発明の効果】
　以上記載のごとく本発明における冷却構造は、出滓口周囲の耐熱壁（レンガ）の過熱を防ぎ、同時に溶融スラグの過冷却を防止できる適正な温度分布を実現することにより、出滓口レンガの長寿命化を図るとともに、スラグの安定流出を可能とし、長期安定運転できる灰溶融炉を得る事が出来る。
【図面の簡単な説明】
　【図１】　本発明の第１実施例に係る灰溶融炉の出滓樋構造を示し、（Ａ）は要部平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図、（Ｃ）は（Ｂ）のＡ−Ａ線断面図、（Ｄ）は（Ｂ）のＣ−Ｃ線断面図である。
　【図２】　本発明の第２実施例に係る灰溶融炉の出滓樋構造を示し、（Ａ）は要部正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡの拡大図、（Ｃ）は（Ｂ）のＢ−Ｂ線断面図である。
　【図３】　本発明の第３実施例に係る灰溶融炉の出滓樋構造を示し、（Ａ）は要部平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図、（Ｃ）は独立ジャケットの拡大斜視図である。
　【図４】　本発明の第４実施例に係る灰溶融炉の出滓樋構造を示し、（Ａ）は要部平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図、（Ｃ）は独立ジャケットの拡大斜視図である。
　【図５】　従来技術の灰溶融炉の出滓樋構造を示し、（Ａ）は要部平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図、（Ｃ）は（Ｂ）のＡ−Ａ線断面図である。
　【符号の説明】
　１　溶融スラグ池
　２　耐火レンガ
　３　スタンプ材
　４　水冷ジャケット
　５　出滓樋（キャスタ）
　６　樋部の冷却金属プレート（例えば銅板）
　７　樋部の冷却半割管（内部に冷媒が流れる）
　８　溶融スラグ
　９　樋部の冷却ブロック
　１０　第１冷却通路
　１１　第２冷却通路
　１２　冷却フィン（例えば銅フィン）
　１３　インシユレーションチユーブ
　１４、１６　独立水冷ジャケット
　１５、１７　独立水冷ジャケットに付帯する冷却フィン
　１８　出滓口