(57)【要約】  本発明は、９０°より小さい角度で互いに隣接する８つの壁断面（１０．１−１０．８）を具備する耐火性セラミックチェッカー煉瓦に関する。前記煉瓦は、例えば、ガラス溶融炉のチャンバのチェッカー・ライニング用に使用される。
2005510687.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
耐火性チェッカー・ブロックであって：
８つの壁断面（１０．１−１０．８）は互いに対して９０°より小さな角度で当接し；
前記壁断面（１０．１−１０．８）は、反対両端部で開放している空間を画定し；
前記壁断面（１０．１−１０．８）は上部及び下部に相互の配置領域（１６、２０）を与え；
前記チェッカー・ブロックの長さ（ｌ）がその幅（ｂ）の偶数倍から１つの壁の厚さを引いた長さに相当し；
前記チェッカー・ブロックは、該チェッカー・ブロックを長手方向（Ｌ）で分割する鏡平面に対して対称となるように構成される；ことを特徴とする耐火性チェッカー・ブロック。
【請求項２】
長手方向（Ｌ）に延在する、少なくともこれらの壁断面（１０．１、１０．５）は、凹所（１４）を備える、請求項１に記載の耐火性チェッカー・ブロック。
【請求項３】
前記凹所（１４）の横断面積は、関連する前記壁断面（１０．１、１０．５）の全横断面積の少なくとも１５％である、請求項２に記載の耐火性チェッカー・ブロック。
【請求項４】
前記チェッカー・ブロックの長手方向の少なくとも１つの凹所（１４）は、関連する前記壁領域の長さの少なくとも５０％に相当する寸法である、請求項２に記載の耐火性チェッカー・ブロック。
【請求項５】
長手方向（Ｌ）に延在する少なくとも１つの壁断面（１０．１、１０．５）は、互いに対して離隔配置された幾つか凹所（１４）を備える、請求項２に記載の耐火性チェッカー・ブロック。
【請求項６】
長手方向（Ｌ）に延在する前記壁断面（１０．１、１０．５）に直角に延在する少なくとも１つの壁断面（１０．３、１０．７）は凹所（１８）を備える、請求項１に記載の耐火性チェッカー・ブロック。
【請求項７】
長手方向に延在する前記壁断面（１０．１、１０．５）の前記凹所（１４）の横断面積は、これに直角に延在する前記壁断面（１０．３、１０．７）の前記凹所（１８）の横断面積のすくなくとも２倍の寸法である、請求項２に記載の耐火性チェッカー・ブロック。
【請求項８】
前記凹所（１４、１８）は、前記チェッカー・ブロックの配置領域（１６）に対して開放している、請求項２または請求項６に記載の耐火性チェッカー・ブロック。
【請求項９】
前記チェッカー・ブロックの長手方向（Ｌ）に整合されかつこれに直角な前記壁断面（１０．１、１０．３、１０．５、１０．７）間に延在する前記壁断面（１０．２、１０．４、１０．６、１０．８）は薄い壁の厚さで構成される、請求項１に記載の耐火性チェッカー・ブロック。
【請求項１０】
前記チェッカー・ブロックの長手方向（Ｌ）に整合されかつこれに直角な前記壁断面（１０．１、１０．３、１０．５、１０．７）間に延在する前記壁断面（１０．２、１０．４、１０．６、１０．８）は１５％〜３５％だけ薄い壁の厚さで構成される、請求項９に記載の耐火性チェッカー・ブロック。
【請求項１１】
配置領域（１６、２０）の少なくとも１つにある前記壁領域（１０．１−１０．８）は、隆起部（２２）を備える、請求項１に記載の耐火性チェッカー・ブロック。
【請求項１２】
配置領域の少なくとも１つにある前記壁領域は、刻み目を備える、請求項１に記載の耐火性チェッカー・ブロック。
【請求項１３】
前記刻み目及び前記隆起部（２２）は確動嵌合を有する相互の係合のために形成される、請求項１１または請求項１２に記載の耐火性チェッカー・ブロック。
【請求項１４】
長手方向（Ｌ）に延在する前記壁断面（１０．１、１Ｏ．５）の壁の厚さは、他の前記壁断面（１０．２、１０．３、１０．４、１０．６、１０．７、１０．８）の壁の厚さより大きい、請求項１に記載の耐火性チェッカー・ブロック。
【請求項１５】
長手方向（Ｌ）に延在する前記壁断面（１０．１、１０．５）の幾何学的モーメントは、これらに直角に延在する前記壁断面（１０．３、１０．７）の幾何学的モーメントより大きい、請求項１に記載の耐火性チェッカー・ブロック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、ガラス溶融炉内のチャンバのチェッカー配置構成（checker arrangement）に使用される、耐火性チェッカー・ブロックに関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のプリズム状耐火性中空ブロックの一般的なタイプは、従来技術文献に記載されており、この文献は開発の現在の状態並びに初期の実施形態を記載している（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】オーストリア国特許第４０６１９７号明細書
【０００３】
チムニー煉瓦又は中空チムニー・ブロックとしても呼称される、言及したタイプの中空ブロックは耐久性が良好になされしたがって広く使われている。チムニー・ブロックの対称構成は、これらのブロックが互いに対して偏倚するように、隣接するチェッカー平面のブロックを配置可能にする。このように、チェッカー配置構成の偶数構成（even design）及び高安定性が達成される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
時間とともに、チェッカー配置構成の加熱の間に廃ガスによって導入される外来粒子の被着（スラッギング（slagging））が、チェッカー・ブロックの壁に生じる。これは多かれ少なかれ規則的なクリーニングを必要とする。
【０００５】
従来のチムニー・ブロック製のチェッカー配置構成の上述した構成では、こうしたクリーニングは困難さ故に不可能である。
【０００６】
立方形の完全なブロックが、大して面倒をかけずに、互いに９０°だけ偏倚するように隣接する平面に配置される、いわゆる格子パッキングには、「チェッカー平面」内に貫通通路が存在し、この貫通通路はクリーニングを可能にする。しかしながら、こうした格子パッキングは、このようなチェッカー配置構成は比較的熱効率が低くかつ機械的安定性が悪いという点で欠点に結び付けて考えられる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述の熱及び機械式パラメーターの共働を求めて懸命に努力する、換言すれば、チェッカー配置構成を構成するオプションが、機械的安定性を与えながらも如何に熱効率が良く並びに上述のクリーニングオプションを達成し得るかを示すことを開示することである。
【０００８】
この試みでは、本発明は、例えば、独国特許第２９３４２０８号明細書又はオーストリア国特許第４０６１９７号明細書に記載されるように、従来のチェッカー煉瓦に基づいている。こうした中空煉瓦は、その中央の長手方向軸線（９０°だけ回転後、同じ幾何学的形状が生じる）に関して実質的に回転対称である。ここで、こうしたブロックは、その幾何学的形状がもはやより大きな壁断面（技術の現状と比較した時により大きな表面）を備える程度までに関する限り変更される。これらのより大きな壁断面は、効率を改善及び／又はクリーニング装備を許容するように、幾つか及び／又はより大きな凹所を具備して作り得る。
【０００９】
基礎的なチェッカー構成が変わらないままであるため、周知のチェッカー・ブロックの単純な寸法拡大は所望の結果に通じない。さらにまた、熱効率は減少する。
【００１０】
本発明による発明思想は、実質的に矩形ベース（従来の実質的に正方形ベースの代わりに）を備えるチェッカー・ブロックを提供する。中空ブロックの幾何学的形状は、チェッカー平面内及び異なるチェッカー平面内のブロックが同じチェッカー構成又は同じチェッカー密度を達成する意味合いにおいて任意に（統計的に）結合可能になされる。
【００１１】
これを達成する１つのオプションは、ブロックの長さ該ブロックの幅の２倍から壁の厚さを引いたものに対応するようなブロックの長さを選択することから成る。こうした煉瓦は以下に示されかつこの図の詳細な説明で説明される。
【００１２】
下記はブロックの幾何学的形状の別の構成である：（再生器）チェッカー配置構成のブロックのいわゆる「閉じた配置」では、長手方向で隣接するブロックの中央の長手方向軸線間の距離は、横方向（長手方向に直角な方向）に隣接するブロックの中央の長手方向軸線間の距離の整数（偶数）倍である。この種の配置では、図面の記載でより詳細に説明されるように、１つの平面の１つのブロックは、それより下の平面のブロックの壁断面に常に配置される。
【００１３】
チェッカー・ブロックは相並んで配置かつチェッカー平面で互いに対して直角に配置し得る。これは、鉛直な隣接するチェッカー平面の配置に関して相応するように当てはまる。その結果、全体として、再び、従来のチェッカー・ブロックから成る構成に類似した３次元のチェッカー構成を構築し得る。
【００１４】
従来のチムニー・ブロックと共に、１つのチェッカー平面内に、このように寸法づけられたチェッカー・ブロックを組合せ得るという点で、更なる利点がある。この点に関して、図面を参照して説明する。
【００１５】
従って、その最も一般的な実施形態では、本発明は、以下の特徴を備えた耐火性チェッカー・ブロックを備える：
・８つの壁断面は互いに対して９０°より小さな角度で当接する；
・前記壁断面は反対側両端部で開放している空間を画定する；
・前記壁断面は上部及び下部に相互の配置領域を与える；
・前記チェッカー・ブロックの長さはその幅の偶数倍から１つの壁の厚さを引いたものに対応する；
・チェッカー・ブロックは、該チェッカー・ブロックを長手方向で分割する鏡平面に対して対称となるように構成される。
【００１６】
従来のチェッカー・ブロックのように、チェッカー・ブロックは管状形成される。しかしながら、ここで、壁断面によって包囲される空間の横断面積は（八角形状である、傾斜した隅部領域を含んで）実質的に矩形である。廃ガス（関連する再生器を加熱する時）又は空気（引き続く熱吸収のための）は、鉛直方向の対応する中空空間を流過するが、個々の壁断面に形成された開口を通じて（水平方向に）も流れる。
【００１７】
細長い構成により、大きな断面領域を備える凹所（開口）、必要な相並んだ幾つかの凹所をチェッカー・ブロックの大きな（反対側）側部領域に構成し得る。
【００１８】
一実施形態によれば、単数又は複数の凹所の横断面積は、関連する壁断面の全横断面積の少なくとも１５％である。それは、関連する全横断面積の３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、あるいは６０％又は７０％より容易に大きくさえし得る。
【００１９】
この（貫通開口）凹所は、ボーリング穴の形状に構成し得る。しかし、それはチェッカー・ブロックの配置領域に開放し得る、ゲート形状にもし得る。
【００２０】
導入部で言及したような技術の現状と比較した時、本発明によるチェッカー・ブロック内の凹所の大きな断面積は以下の利点を与える：
・チェッカー装置を水平にクリーニングするには、例えば、槍又はロッドによって可能になる。
・チェッカー・ブロックの質量断辺を減じることによって、おそらくは外来粒子を被着し得る表面も減じられる。
・拡大された開口は、貫通して搬送される空気／ガスの乱流の増大を作り出し、これにより、壁への熱伝達を増加させる。
・全体として、チェッカー・ブロックは、低重量の単位体積（ｋｇ／ｍ３）を有する。
・チェッカー・ブロックの長さ及び幅は偶数分布を具備するチェッカー構成の意味合いにおいて合致されるため、ブロックは、以下の図面に示すように、”２分の１寸法ブロック”、”２カット（two-cut）ブロック”のような”部分的寸法ブロック”とも組合せ得る。
【００２１】
基本的に、凹所（開口）の何れの幾何形状も可能である。一実施形態によれば、チェッカー・ブロックの長手方向の少なくとも１つの凹所は、関連する壁領域の長さの少なくとも５０％、６０％又は７０％に相当する寸法からなる。
【００２２】
長手方向に延在する壁断面に直角に延在する壁断面、換言すれば、より短い壁断面は同様に凹所を備え得る。
【００２３】
長さが幅の約２倍に相当するチェッカー・ブロックでは、長手方向に延在する壁断面内の凹所の横断面積は、何れの場合にも、この長手方向に直角な（ブロックの幅方向）壁断面内の凹所の横断面積の約２倍の寸法である。
【００２４】
ブロックの幾何学的形状構成の記述は、オーストリア国特許第４０６１９７号明細書で定式化された進歩的発想を引き継ぐ、すなわち、チェッカー・ブロックの長手方向であるより薄い壁の厚さを具備する長手方向に直角なチェッカー・ブロックの長手方向に延びる壁断面間に延在する、これらの壁断面を与えることを可能にする。これは、組合された配置で、チェッカー平面の隣接するチェッカー・ブロック間に「カラム（column）（中空空間）」を作ることを可能にする。これらのカラムは廃ガス空気がこれらのカラムを貫通して送給し得る点で熱効率のために使用し得る。
【００２５】
それぞれの壁断面は、例えば、他の壁断面の厚さと比較した時に１５％〜３５％だけ減じられる壁の厚さを有し得る。
【００２６】
完全なチェッカー・リライニング（relining）配置構成を構成する時、互いに対して鉛直に積み重ねられたブロックのための安全な機械式取付具を提供することができるようにブロックが配置される領域に沿った舌片及び溝システムの態様で隆起部及び／又は刻み目を形成することは適切である。構成上のオプションに関して、上述した技術の現状が参照されかつ類似的に適用される。
【００２７】
新規なチェッカー・ブロックは、既知のチェッカー・ブロックと容易に組合せ得る。したがって、少なくとも１つのチェッカー平面は図示した大きなチェッカー・ブロックを使用して構成し得る。従来の（より小さな）チェッカー・ブロックから作ったチェッカー・ブロックより上にチェッカー平面が作られると、これは、以下の（より大きな）チェッカー・ブロックの壁断面に作用する（隅部領域の）集中荷重（lumped load）に通じ得る。
【００２８】
長手方向に延在する壁断面の幾何学的モーメントが他の壁断面、特にブロックの幅狭側を形成する壁断面の幾何学的モーメントより（例えば、５０％より大きく）（Ｉ＝（ｂ・ｈ）３／１２、ここにｂ＝幅。及びｈ＝矩形断面の高さ）大きく、これらのチェッカー・ブロックを形成することが提案される。以下の手段が可能である：
・壁厚を広げる。
・凹所（開口）を回避するか、あるいはこれらの断面積を減じる。
・予期される集中荷重の鉛直伸張部において、壁断面が任意の凹所から離れるように、単数又は複数の凹所を配置する。
【００２９】
本発明の更なる特徴は、従属請求項並びに他の出願文書の特徴からも起因する。
【００３０】
以下に、種々の実施形態により、本発明を詳細に説明する。図面の記述は、このように、あるいは何れか所望の組合せの何れかとして本発明にも使用し得る特徴を含む。
【００３１】
図面中、同一の効果を有する同一の単数又は複数の構成要素は、同一の参照符号によって示される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
図１ａ、図１ｂによるチェッカー・ブロックは以下のように構成される。
【００３３】
合計８つの壁断面１０．1・・・１０．８を備える。壁断面は反対両側で対をなして平行である。壁断面１０．１、１０．５は長手方向Ｌに延在する。壁断面１０．３、１０．７は、長手方向Ｌに直角、及び従って「横方向」Ｑに延在する。更なる壁断面１０．２、１０．４、１０．６及び１０．８は、１０．１、１０．２又は１０．５、１０．６のような隣接する壁断面が互いに対して４５°の角度で延在するように、図示した実施形態における上述した壁断面１０．１、１０．３、１０．５及び１０．７を連結させる。
【００３４】
全体として、これは、前記空間１２の水平横断面もまた八角形である状態で、壁領域１０．１、１０．２、１０．８によって包囲される空間１２を含む八角形の基部に帰着する。空間１２は、（ブロックの中央の長手方向軸線ＭＬＡの方向にある）頂部及び底部に開放している。
【００３５】
ブロックの長さｌ（この実施形態では３９８ｍｍ）は、長手方向Ｌに延在する壁１０．１、１０．５の１つの幅ｂの２倍（この実施形態では２×２１８ｍｍ）引く１つの壁の厚さ（この実施形態では３８ｍｍ）に相当する。
【００３６】
「閉じた配置構成」によると、長手方向に隣接する２つの隣接するブロックの中央の長手方向軸線ＭＬＡ間の距離は、横方向に隣接する２つの隣接するブロックの中央の長手方向軸線ＭＬＡ間の距離の２倍に相当する。
【００３７】
大きな壁断面１０．１、１０．５では、より低い配置領域１６に開放しておりかつ側面図（図１ｂ）にゲート形状である対応する凹所１４が形成される。
【００３８】
図示した実施形態では、凹所１４の横断面積は、残部の壁断面１０．５の横断面積より単に僅かに小さい。換言すれば、凹所１４の横断面積は、壁断面１０．５の理論的な全横面積の約４０％である。
【００３９】
しかしながら、図１ｃに示すように、幅狭な壁断面１０．３、１０．７も凹所１８を備え、これらの横断面積は凹所１４の横断面積と比較した時により小さい（この実施形態では約２５％小さい。）。
【００４０】
壁部分１０．１、１０．５の配置領域１６には、長手方向Ｌに直角に延在する刻み目が互いに対して所定距離に配置されるが、壁断面１０．３、１０．７のより低い配置領域１６には、長手方向Ｌに刻み目が設けられる。前記壁部分１０．１、１０．３、１０．５及び１０．７の上部配置領域２０には、対応する隆起部２２が、チェッカー・ブロックが積み重ねられる時に確動嵌合が生じるように刻み目と隆起部が合致した状態で配置される。
【００４１】
線Ｑ−Ｑによって示された平面に対して、ブロックは、中央の長手方向軸線ＭＬＡに平行な、鏡面反転になるように構成される。
【００４２】
図示したタイプのチェッカー・ブロックは適用領域に依存して、何れか所望の耐火性材料から作り得る。この程度まで、従来のチェッカー・ブロックと比較して何の差異もない。これは、チェッカー・ブロックを生産する方法に関しても当てはまる。
【００４３】
図２は、従来の中空ブロックＫと組合せた、本発明によるブロックＴで作った例示的なチェッカー・ブロックを示す。
【００４４】
図３は、前記ブロックＴが、均一なチェッカー密度を達成するように「列及び行をなして」互いに対して偏倚して配置された状態で、本発明によるブロックＴで作ったチェッカー平面の基本的構成を示す。１つの平面内で隣接するブロックＴは、角度が付されていない隅部領域１０．２、１０．４、１０．６又は１０．８に沿って当接する。隣接する４つのブロック（図３では、これらはＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４である）が空間Ｒを包囲し、これらの横断面積は、各ブロックＴの空間１２の横断面積にほぼ相当する。
【００４５】
図４は、異なるチェッカー平面にブロックが存在し、図２にも示すように、各場合に、２つの隣接するブロックが壁断面を互いに覆う以外は、図３によるものに類似している構成を示す。
【００４６】
図４（及び同様に図２）に示すチェッカー配置構成では、本発明によるブロックは、独国特許第２９３４２０８号明細書又はオーストリア国特許第４０６１９７号明細書による構成の従来のブロックと交換された。この発明によるチェッカー・ブロックの幾何学的形状により、これらのより小さなフォーマットは、問題なく、より大きなフォーマット上に配置し得る。同様に、再び、本発明によるチェッカー・ブロックは上記平面の従来のチェッカー・ブロック上に配置し得る。
【００４７】
特に、図１ｂ、図１ｄ及び図２は、ブロックを配置する、閉じた態様においてさえ、詳細に説明したブロック形状が、開口１４によって形成されるチャネルに沿って水平方向のクリーニングオプションを与えることを示す。
【００４８】
図５は以下のチェッカー配置を図式的に示す。
【００４９】
チェッカー平面Ａでは、それらの壁断面１０．１、１０．３、１０．５及び１０．７が壁断面の幾何学的慣性モーメント（geometrical moment of inertia）を増加させるように閉じられていること以外は、図１ａ〜図１ｄに類似したチェッカー・ブロックが配置される。
【００５０】
上平面（平面Ｂ）には、実質的にそれらより下にあるチェッカー・ブロック上に４つの隅部で支持された従来のチェッカー・ブロックが存在する。これは、固体壁１０．１、１０．３、１０．５及び１０．７の結果として可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１ａ】チェッカー・ブロックの平面図である。
【図１ｂ】図１ａによるチェッカー・ブロックの側面図である。
【図１ｃ】図１ａによるチェッカー・ブロックの更なる側面図である。
【図１ｄ】図１ａによるチェッカー・ブロックの斜視図である。
【図２】図１ａ〜図１ｄによるチェッカー・ブロックを具備するチェッカー配置構成の部分的斜視図である。
【図３】図１ａ〜図１ｄによるチェッカー・ブロックで作られたチェッカー平面の平面図である。
【図４】異なる中空ブロックで作られたチェッカー配置多重階層構成の平面図である。
【図５】チェッカー配置構成の別の構成の部分的斜視図である。
【符号の説明】
【００５２】
１０．１〜１０．８  壁断面
１２  空間
１４、１８  凹所
１６、２０  配置領域
２２  隆起部
【図１ａ】
2005510687.tif 000003
【図１ｂ】
2005510687.tif 000004
【図１ｃ】
2005510687.tif 000005
【図１ｄ】
2005510687.tif 000006
【図２】
2005510687.tif 000007
【図３】
2005510687.tif 000008
【図４】
2005510687.tif 000009
【図５】
2005510687.tif 000010
【国際調査報告】
2005510687.tif 000011
2005510687.tif 000012
2005510687.tif 000013
2005510687.tif 000014
2005510687.tif 000015
2005510687.tif 000016