(57)【要約】【課題】それぞれ上下面間を貫通して形成された通気路２を有する可動格子板１ａと固定格子板１ｂとを、それぞれの前部を、前方に隣接する固定格子板１ｂ又は可動格子板１ａの後部上に重ねて交互に設け、しかも可動格子板１ａが前後方向に往復移動して被処理物を前方へ押圧すると共に、下方から供給される空気を通気路２を介して被処理物と接触させる可動火格子において、供給空気の吹き抜けと被処理物の塊の挟み込みによる噛み合いを抑制しつつ、可動及び固定格子板１ａ，１ｂ後部における被処理物と供給空気の接触を可能とすると共に、供給空気による可動及び固定格子板１ａ，１ｂ後部の冷却保護効果を高める。【解決手段】前記通気路２を、上記可動及び固定格子板１ａ，１ｂの後部に設けられた後部通気路２ａと、上記可動及び固定格子板１ａ，１ｂの前部に設けられた前部通気路２ｂとし、後部通気路２ａの少なくとも上端側を上面に対して直角方向に形成し、前部通気路２ｂの少なくとも上端側を上面に対して前方に傾斜して形成する。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ上下面間を貫通して形成された通気路を有する可動格子板と固定格子板とが、それぞれの前部を、前方に隣接する固定格子板又は可動格子板の後部上に重ねて交互に設けられており、しかも可動格子板が前後方向に往復移動して被処理物を前方へ押圧すると共に、下方から供給される空気を通気路を介して被処理物と接触させる可動火格子において、
前記通気路が、上記可動及び固定格子板の後部に設けられた後部通気路と、上記可動及び固定格子板の前部に設けられた前部通気路とからなり、後部通気路の少なくとも上端側が上面に対して直角方向に形成されており、前部通気路の少なくとも上端側が上面に対して前方に傾斜して形成されていることを特徴とする可動火格子。
【請求項２】
後部通気路が、当該後部通気路が形成された可動又は固定格子板の上下面間を上面に対して直角方向に貫通しており、前部通気路の下端側が、当該前部通気路が形成された可動又は固定格子板の上面に対して直角方向に形成されていると共に、前部通気路の上端側が、当該前部通気路が形成された可動又は固定格子板の上面に対して前方に傾斜して形成されていることを特徴とする請求項１に記載の可動火格子。
【請求項３】
後部通気路と前部通気路が、前後方向に直交する方向に形成されたスリットで、それぞれスリット幅が上面側より下面側が広くなっていることを特徴とする請求項１又は２に記載の可動火格子。
【請求項４】
可動及び固定格子板の少なくとも下面前方端部にそれぞれ縁部が下向きに突出していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の可動火格子。
【請求項５】
後部通気路が、可動格子板の往復移動によって可動格子板と固定格子板が重なり合う領域に形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の可動火格子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばセメント焼成設備におけるクリンカ冷却クーラーや、ゴミ焼却設備における焼却炉などに用いられる可動火格子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、クリンカ冷却クーラーに用いられる可動火格子としては、それぞれ上下面間を貫通した通気路を有する可動格子板と固定格子板とを、それぞれの前部を前方に隣接する固定格子板又は可動格子板の後部上に重ねて交互に設け、しかも可動格子板を前後方向に往復移動させることで被処理物を前方へ押圧できるようにすると共に、下方から供給される空気を通気路を介して被処理物と接触させて冷却できるようにした可動火格子であって、上記通気路を、格子板の前部のみに、格子板の上面に対して直角に貫通させたものや、やはり格子板の前部のみに、格子板の上面に対して傾斜して貫通させたものが知られている（特開平９−１８８５５２号公報）。
【０００３】
また、可動火格子ではないが、総ての格子板を固定した固定火格子として、各格子板を、内部に空気が供給される箱形とし、上面に位置する板に上面に対して傾斜して通気路を形成したものも知られている（特公平６−３３５１号公報）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記可動火格子において、通気路を格子板の上面に対して直角に貫通させたものは、そこから吹き出す空気が直上するため、格子板上に載置された被処理物層の薄い部分を突き破って吹き抜けやすい問題がある。この吹き抜けを生じると、被処理物層の厚い部分に供給される空気の量が低下し、全体として冷却効率が低下することになる。また、被処理物を冷却することにより昇温した空気の一部は燃料燃焼用空気として再利用されるが、上記吹き抜けにより冷却効率が低下した状態で必要な冷却状態を得るために空気の供給量を増大させると、再利用空気の温度が低下し、燃料の燃焼効率も低下することになる。
【０００５】
これに対して、通気路を格子板の上面に対して傾斜して貫通させたものは、空気が格子板の上面に沿って吹き出すコアンダ効果を得やすい利点がある。このコアンダ効果により、空気が通気路から格子板の上面に沿って吹き出すと、上記吹き抜けを生じにくくなるだけでなく、格子板を冷却しやすくなって、格子板の冷却による保護効果が高まり、更には通気路からの被処理物の落下を抑制することもできる。
【０００６】
一方、上記従来の可動火格子における通気路は、格子板の前部にのみ形成されていることから、被処理物が格子板の後部に留まっている間は空気との接触が行われず、冷却効率が悪くなる問題がある。また、通気路のない格子板後部においては、通気路を空気が通過することによる格子板の冷却保護効果も得られず、過熱されて損傷を受けやすくなる問題もある。
【０００７】
前記吹き抜けを防止しつつ上記問題を解決するために、前記傾斜した通気路を、格子板の前部のみではなく、後部にも形成することが考えられる。
【０００８】
しかしながら、図６に示すように、傾斜した通気路２は、上面開口幅が広くなることから、そこに被処理物の塊３が嵌まり合い、可動格子板１ａの後退時（前進時）に、後方（前方）に隣接する固定格子板１ｂとの間の隙間にこの被処理物の塊３が挟み込まれて噛み合いを生じ、両格子板１ａ，１ｂが損傷しやすくなる問題がある。
【０００９】
前記従来の固定火格子とすれば、格子板の移動がないので、上記噛み合いを心配することなく、格子板の前部と後部の両者に傾斜した通気路を形成し、吹き抜け防止と全体の冷却保護効果の向上を図ることができる。
【００１０】
しかしながら、固定火格子の場合、格子板の移動による被処理物の搬送機能を有しないことから、大きな塊が供給された場合にその居座りを生じ、被処理物の搬送が阻害されやすい問題がある。また、一般的に、被処理物の搬送機能に優れる可動火格子が採用されていることが多く、これを上記固定火格子に改造するには多大な費用を要する問題もある。
【００１１】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、被処理物の搬送機能に優れ、しかも一般に普及している可動火格子について、供給空気の吹き抜けと被処理物の塊の挟み込みによる噛み合いを抑制しつつ、可動及び固定格子板後部における被処理物と供給空気の接触を可能とすると共に、供給空気による可動及び固定格子板後部の冷却保護効果を高めることができるようにすることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的のために、本発明は、それぞれ上下面間を貫通して形成された通気路を有する可動格子板と固定格子板とが、それぞれの前部を、前方に隣接する固定格子板又は可動格子板の後部上に重ねて交互に設けられており、しかも可動格子板が前後方向に往復移動して被処理物を前方へ押圧すると共に、下方から供給される空気を通気路を介して被処理物と接触させる可動火格子において、
前記通気路が、上記可動及び固定格子板の後部に設けられた後部通気路と、上記可動及び固定格子板の前部に設けられた前部通気路とからなり、後部通気路の少なくとも上端側が上面に対して直角方向に形成されており、前部通気路の少なくとも上端側が上面に対して前方に傾斜して形成されていることを特徴とする可動火格子を提供するものである。
【００１３】
上記本発明は、後部通気路が、当該後部通気路が形成された可動又は固定格子板の上下面間を上面に対して直角方向に貫通しており、前部通気路の下端側が、当該前部通気路が形成された可動又は固定格子板の上面に対して直角方向に形成されていると共に、前部通気路の上端側が、当該前部通気路が形成された可動又は固定格子板の上面に対して前方に傾斜して形成されていること、
後部通気路と前部通気路が、前後方向に直交する方向に形成されたスリットで、それぞれスリット幅が上面側より下面側が広くなっていること、
可動及び固定格子板の少なくとも下面前方端部にそれぞれ縁部が下向きに突出していること、
後部通気路が、可動格子板の往復移動によって可動格子板と固定格子板が重なり合う領域に形成されていること、
をその好ましい態様として含むものである。
【００１４】
なお、本明細書において、前方とは可動火格子による被処理物の搬送方向をいい、後方とはその反対方向をいう。また、格子板の前部とは格子板の前方側をいい、格子板の後部とは格子板の後方側をいう。更に、被処理物とは、可動火格子により搬送しつつ焼成、冷却、焼却などの処理を施す対象物をいい、例えばセメント焼成設備におけるクリンカ冷却クーラーに使用する可動火格子においてはクリンカであり、ゴミ焼却設備における焼却炉に使用する可動火格子においては固形廃棄物もしくは焼却残渣である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係る可動火格子の概略構成を示す斜視図、図２は図１の可動火格子に用いられている可動及び固定格子板の一例を示す一部断面斜視図、図３及び図４は本発明の作用の説明図である。
【００１６】
図１に示されるように、可動及び固定格子板１ａ，１ｂは、それぞれ上下面間を貫通する通気路２を有する板状体で、前後方向に並べられている。可動格子板１ａは、下方に位置する可動フレーム４に取り付けられていて、可動フレーム４と共に前後方向に往復移動可能となっている。また、固定格子板１ｂは、例えばクリンカクーラーの側壁や焼却炉の側壁に取り付けられていて、一定位置に固定されたものとなっている。
【００１７】
上記可動格子板１ａと固定格子板１ｂは、その前部を前方に隣接する固定格子板１ｂ又は可動格子板１ａの後部上に重ねて、前後方向に交互に設けられている。可動及び固定格子板１ａ，１ｂは、それぞれ後方にやや傾斜されており、各可動及び固定格子板１ａ，１ｂの前方端部を結んだラインがほぼ直線となるように配列されている。
【００１８】
可動フレーム４は、案内レール５上に支持された車輪部６を有する枠状の構造体で、車輪部６を案内レール５上に沿って転動させながら、前後に往復移動するものとなっている。この案内レール５は、上記可動及び固定格子板１ａ，１ｂの傾斜に合わせた傾斜を有するもので、可動フレーム４が案内レール５の傾斜に沿ってやや斜め前後方向に往復移動すると、可動格子板１ａは、固定格子板１ｂと部分的な重なり合いを維持できる範囲内で、やや斜め前後方向に往復移動するものとなっている。可動フレーム４の往復移動は、例えばクランク機構や油圧シリンダ機構などによって行うことができる。
【００１９】
可動及び固定格子板１ａ，１ｂは、被処理物を載置して順次搬送するためのもので、上記のようにして可動格子板１ａを前後方向に往復移動させると、可動格子板１ａの前進時に、可動格子の前方端が被処理物を前方へ押圧することで、被処理物を搬送することができる。また、可動格子板１ａの後退時には、固定格子板１ｂの前方端が被処理物を係止して、被処理物が可動格子板１ａと共に後退することを抑止することができる。また、この被処理物の搬送と共に、下方から空気が供給され、通気路２を介して被処理物に接触されて、被処理物の冷却や、燃焼促進などが行われる。
【００２０】
上記可動格子板１ａと固定格子板１ｂに形成された通気路２は、特に図２に明示されるように、後部に形成された後部通気路２ａと、前部に形成された前部通気路２ｂとで構成されている。
【００２１】
本例における後部通気路２ａは、この後部通気路２ａが形成された可動又は固定格子板１ａ，１ｂの上下面間を、上面に対して直角に貫通した縦スリットとなっている。また、本例における前部通気路２ｂは、下端部側が、当該前部通気路２ｂが形成された可動又は固定格子板１ａ，１ｂの上面に対して直角方向に形成されていると共に、上端側が、当該前部通気路２ｂが形成された可動又は固定格子板１ａ，１ｂの上面に対して前方に傾斜して形成されたく字形スリットとなっている。
【００２２】
本発明における後部通気路２ａ及び前部通気路２ｂは、スリットではなく、孔とすることもできるが、可動格子板１ａ及び固定格子板１ｂ上の被処理物に対し、幅方向にムラなく空気を接触させやすいことから、前後方向に直角方向に形成したスリットとすることが好ましい。
【００２３】
本発明における後部通気路２ａは、少なくとも上端側が上面に対して直角に形成されていれば下端側は屈曲又は傾斜していても良いが、形成が容易で、空気抵抗も小さくなることから、全体を上面に対して直角に形成することが好ましい。また、前部通気口２ｂは、全体を斜めに形成することもできるが、傾斜が大きくなるほど形成できる前部通気路２ｂの本数が少なくなることから、これを軽減するために、傾斜させるのは上端部側だけとし、下端部側は上面に対して直角に形成することが好ましい。
【００２４】
後部通気路２ａと前部通気路２ｂは、全長に亘って同じスリット幅又は孔径とすることもできるが、被処理物が入り込んだ場合に落下排出しやすいよう、上端側のスリット幅又は孔径より下端側のスリット幅又は孔径が漸次大きくなるように形成しておくことが好ましい。
【００２５】
上記のような後部通気路２ａ及び前部通気路２ｂとすると、図３に示されるように、必要な空気流が得やすいスリット幅又は孔径の後部通気路２ａ及び前部通気路２ｂとしたときに、後部通気路２ａの上面開口幅Ｗ1を前部通気路２ｂの上面開口幅Ｗ2より小さくすることができる。従って、例えば可動格子部１ａ（固定格子部１ｂ）の後部通気路２ａの上面開口部上に被処理物の塊３が乗っても、後部通気路２ａの小さな開口部には嵌まり合うことがなく、図４に示されるように、可動格子板１ａの後退時（前進時）に後方（前方）に隣接する固定格子板１ｂ（可動格子板１ａ）の前方端面に押されて押し出され、可動格子板１ａと固定格子板１ｂ間の隙間に入り込んで噛み合いを生じることが防止できる。
【００２６】
本発明においては、可動格子部１ａと固定格子部１ｂの後部に後部通気路２ａが形成されており、この後部通気路２ａから吹き出す空気をも被処理物に接触させることができるので、処理効率が向上する。また、この後部通気路２ａを通過する空気によって後部を冷却することができ、後部の過熱を防止することができる。
【００２７】
ところで、後部通気路２ａは、少なくとも上端側が上面に対して直角に形成されているので、そこを通る空気は直上し、吹き抜けを生じやすい。しかし、可動格子板１ａ及び固定格子板１ｂの後部は、可動格子板１ａの往復移動に伴って、後方に隣接する固定格子板１ｂ又は可動格子板１ａの前部に覆われると共に、その上に堆積される被処理物の移動が確実に行われることから、実質的に吹き抜けを生じにくいと共に、万一吹き抜けを生じてもその影響を最小限に押さえることができる。また、このような効果を確実に得る上で、後部通気路２ａは、可動及び固定格子板１ａ，１ｂの後部であっても、可動格子板１ａの往復移動に伴って、可動格子板１ａと固定格子板１ｂが重なり合う領域にのみ設けることが好ましい。
【００２８】
一方、前部通気路２ｂは、少なくとも上端側が上面に対して前方に傾斜していることから、コアンダ効果によって空気を上面に沿って吹き出すことができ、吹き抜けを抑制しつつ効率よく被処理物に空気を接触させることができると共に、前部を冷却して、その過熱を防止することができる。前部通気路２ｂは、形成本数に大きな制約を受けることなくコアンダ効果が得やすくなるよう、少なくとも上端側の上面に対する傾斜角度θ（図３参照）が１５〜６０度であることが好ましく、より好ましくは２０〜３０度である。また、前部通気路２ｂの少なくとも上端側が上面に対して前方に傾斜しており、空気が前方に向けて吹き出すことから、この空気の流れによっても被処理物を搬送することができる。
【００２９】
本発明における後部通気路２ａは、例えば図４に示されるように、可動格子板１ａの往復移動によって、固定格子板１ｂ（可動格子板１ａ）の前部の大部分に可動格子板１ａ（固定格子板１ｂ）の後部が重なり合ったときに、固定格子板１ｂ（可動格子板１ａ）の前部に形成されている前部通気路２ａへ空気を供給する役割をもなす。この時、固定格子板１ｂ（可動格子板１ａ）の下面と可動格子板１ａ（固定格子板１ｂ）の上面と間の隙間が小さいと、前部通気路２ａと後部通気路２ｂとの位置ずれによって前部通気路２ａへの空気を供給が行いにくくなりやすい。このため、可動格子板１ａと固定格子板１ｂの少なくとも下面前方端部にそれぞれ縁部７を下向きに突出させ、固定格子板１ｂ（可動格子板１ａ）の下面と可動格子板１ａ（固定格子板１ｂ）の上面との間に、空気の流通を維持しやすい間隔の隙間を確保できるようにすることが好ましい。この縁部７は、可動格子板１ａと固定格子板１ｂの下面周縁に設けるようにしても良い。
【００３０】
次に、上述した本発明に係る可動火格子を備えたクリンカ冷却クーラーの一例を図５に基づいて説明する。
【００３１】
図中Ａが本発明に係る可動火格子で、この可動火格子Ａ上には、キルン８から焼成された高温のクリンカ９が排出されるものとなっている。
【００３２】
可動火格子Ａの下方は、クリンカ９の搬送方向に沿って直列された複数の空気室１０に仕切られており、各空気室１０には、側部に開口した空気供給口１２を介してファン１１から圧送されるものとなっている。
【００３３】
上記のようなクリンカ冷却クーラーとすると、可動火格子Ａ上を搬送される間に、下方から供給される空気でクリンカ９を効率的に冷却することができ、またクリンカ９の熱による可動格子板１ａ及び固定格子板１ｂの損傷も防止しやすくなる。
【００３４】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したとおりのものであり、次の効果を奏するものである。
【００３５】
（１）可動及び固定格子板の後部には、少なくとも上端側が上面に対して直角方向に形成された後部通気路を備えており、この後部通気路は、少なくとも上端側が上面に対して前方に傾斜して形成された前部通気路に比して上面開口幅を小さくすることができることから、上面開口部に大きな被処理物の塊が嵌まり合うことがない。従って、上面開口部に大きな被処理物の塊が嵌まり合って、可動格子板の後退時（前進時）に、後方（前方）に隣接する固定格子板との間の隙間にこの被処理物の塊が挟み込まれて噛み合いを生じ、両格子板が損傷するのを防止することができる。
【００３６】
（２）前部通気路だけではなく、後部通気路をも有するので、この後部通気路を流過する空気により、後部の冷却保護を図ることができる。また、可動格子板及び固定格子板の後部は、可動格子板の往復移動に伴って、後方に隣接する固定格子板又は可動格子板の前部に覆われると共に、その上に堆積される被処理物の移動が確実に行われることから、実質的に吹き抜けを生じにくいと共に、万一吹き抜けを生じてもその影響を最小限に押さえることができる。従って、例えばクリンカ冷却クーラーに用いた場合における再利用空気の温度低下を効果的に防止することができ、高い冷却効率と再利用空気の高温維持を図ることができる。
【００３７】
（３）常に被処理物が載置される可動及び固定格子板の前部には、少なくとも上端側が上面に対して前方に傾斜して形成された前部通気路を備えているので、コアンダ効果による吹き抜け防止と前部の良好な冷却保護を図ることができる。
【００３８】
（４）被処理物の搬送機能に優れる可動火格子であり、固定火格子のような大きな塊の居座りを生じにくいだけでなく、一般に普及している可動火格子と基本的に共通の構造であることから、既存設備の改造を容易に低コストで行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る可動火格子の概略構成を示す斜視図である。
【図２】図１の可動火格子に用いられている可動及び固定格子板の一例を示す一部断面斜視図である。
【図３】本発明の作用の説明図である。
【図４】本発明の作用の説明図である。
【図５】本発明に係る可動火格子を備えたクリンカ冷却クーラーの一例を示す概略図である。
【図６】本発明の課題の説明図である。
【符号の説明】
１ａ  可動格子板
１ｂ  固定格子板
２ａ  後部通気路
２ｂ  前部通気路
３    被処理物の塊
４    可動フレーム
５    案内レール
６    車輪部
７    縁部
８    キルン
９    クリンカ
１０  空気室
１１  ファン
１２  空気供給口
Ａ    可動火格子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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