(57)【要約】【課題】  粉粒体供給通路の出口穴を水平スライド式の弁体で開閉するようにした弁装置において、従来のものでは、弁体閉動作時に弁体進行側端部と出口穴口縁部（シール部）との間に粉粒体が噛み込むことがある。【解決手段】  粉粒体供給通路１の出口穴１２を水平スライド式の弁体３０で開閉させるようにした粉粒体供給装置において、供給通路１の筒壁下端部１１ａにおける弁体閉塞移動側に小高さの切欠部１３を設け、該切欠部１３の外側近傍位置に複数個の重錘７１からなる遮閉部材７０を設け、遮閉部材７０の各重錘７１は、それぞれ重錘下端が弁体３０上面に近接する高さにおいて弁体移動方向に揺動し得る状態で吊持していることにより、弁体閉動作時に弁体進行側端部で押圧された粉粒体を遮閉部材７０で堰止めし、該粉粒体が遮閉部材部分を越えてシール部５側に移動しないようにしている。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉粒体（Ａ）を供給する供給通路（１）の出口穴（１２）を下向きに開口させ、該出口穴（１２）を水平スライド式の弁体（３０）で開閉させるようにし、さらに前記供給通路（１）の筒壁下端部（１１ａ）の外周離間位置に弁体（３０）上面に接触する環状のシール部（５）を設けた粉粒体供給装置において、
前記供給通路（１）の筒壁下端部（１１ａ）における弁体閉塞移動側の所定角度範囲に小高さの切欠部（１３）を設け、
該切欠部（１３）の外側近傍位置に、該切欠部形成部分のほぼ全範囲を閉塞できる複数個の重錘（７１，７１・・）からなる遮閉部材（７０）を設けるとともに、
該遮閉部材（７０）の各重錘（７１，７１・・）は、切欠部形成部分に沿って順次水平方向に近接配置し且つそれぞれ重錘下端が弁体（３０）上面に近接する高さにおいて弁体移動方向に揺動し得る状態で吊持している、
ことを特徴とする粉粒体供給装置における粉粒体噛み込み防止装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、粉粒体を供給する供給通路の出口穴を弁装置で開閉させるようにした粉粒体供給装置に関し、さらに詳しくは該出口穴において弁体とシール部等との間に粉粒体が噛み込むのを防止するための粉粒体噛み込み防止装置に関するものである。尚、本願でいう粉粒体とは、例えば火力発電ボイラ用の燃料となる石炭、木材チップ、古紙やプラスチック等を小塊状に固めた固形燃料（以下、ＲＰＦという）、カットタイヤ（ゴム質）等の小塊状燃料を含むものである。
【背景技術】
【０００２】
火力発電ボイラの火炉には、石炭やその他の小塊状燃料が供給通路を通して供給されるが、この種の小塊状燃料供給装置には、火炉内の高温ガスが供給通路側に侵入しないようにするための弁装置が設けられている。
【０００３】
火力発電ボイラ用の燃料供給装置の弁装置としては、石炭燃料では一般にロータリーバルブが多く使用されている。このロータリーバルブは、円形ケーシング内で多数枚の仕切羽根を有したロータを回転させることで、順次一定量づつ石炭をボイラ火炉内に投入し得るようになっている。
【０００４】
ところが、この種のロータリーバルブでは、燃料が木材チップやＲＰＦや建築廃材等の形状が不規則で絡み合って塊を生成したり、カットタイヤのようにゴム質で容易に剪断できないような小塊状燃料では、該ロータ羽根とケーシング内面の間に該小塊状燃料が噛み込んで、安定した燃料供給が行えなくなることがある。
【０００５】
又、従来から火力発電ボイラ用の燃料供給装置の弁装置として、微粉炭燃料を使用するものでは、上下に開閉するスイング式のフラップダンパ（上下２つある）を採用したもの
がある。
【０００６】
ところが、この上下スイング式のフラップダンパでは、小塊状燃料を使用すると、閉弁動作時にダンパシール面に小塊状燃料が噛み込んでシールできなくなることがある。尚、その場合は、火炉側の高温ガス（８５０℃程度）がシール部の隙間から燃料供給通路中に侵入して、火災発生の危険がある。
【０００７】
又、他の分野では、供給通路の出口穴を開閉するのに、本願と同方式である水平スライド式の弁装置を使用したものが多数見受けられる（例えば、特許文献１、特許文献２）。この種の水平スライド式弁装置は、弁体を水平スライドさせて供給通路の出口穴（シール部）を開閉するものである。
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−３０４４２９号公報
【０００９】
【特許文献２】特開２００３−２０７０５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところが、上記の水平スライド式弁装置では、弁体が閉動作するときに、供給通路の出口穴を通過する粉粒体の一部が弁体先端部とシール部との間に噛み込むことがある。特に、火力発電ボイラ用燃料として、木材チップ、ＲＰＦ、建築廃材、カットタイヤ等の小塊物を使用する場合には、上記噛み込みが起こり易くなる。尚、火力発電ボイラの燃料供給通路の弁装置部分（弁体とシール部間）に小塊状燃料が噛み込むと、シール部（リングパッキン）が損傷し易くなるとともに、火炉内の高温ガス（８５０℃程度）がシール部の隙間から燃料供給通路中に侵入して、火災発生の危険が生じる。
【００１１】
本願発明は、上記問題点に鑑み、水平スライド式弁装置を使用した粉粒体供給装置において、弁体閉動作時の粉粒体噛み込み現象を防止し得るようにした粉粒体噛み込み防止装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本願発明は、上記課題を解決するための手段として次の構成を有している。
【００１３】
本願発明は、粉粒体を供給する供給通路の出口穴を下向きに開口させ、該出口穴を水平スライド式の弁体で開閉させるようにし、さらに供給通路の筒壁下端部の外周離間位置に弁体上面に接触する環状のシール部を設けた粉粒体供給装置における粉粒体噛み込み防止装置を対象にしている。尚、本願発明が対象にしている粉粒体噛み込み防止装置は、火力発電ボイラ用の燃料供給装置に使用するほかに、適宜の粉粒体を供給する供給装置に適用できるものである。
【００１４】
本願発明の粉粒体供給装置では、供給通路の出口穴の形状は、円形や楕円形あるいは四角形等の適宜のものを採用できる。弁体としては、一般的な平板状のものを採用できる。又、弁体の作動方式は、弁体が水平直線方向にスライドするものでもよいし、あるいは弁体が水平面内で揺動するものでもよい。尚、この弁体は、チエン駆動あるいはシリンダ駆動等によって開放位置と閉塞位置との間で移動せしめられる。シール部は、供給通路の出口穴の外周離間位置を取り巻くようにして設置されているが、該シール部のリングパッキンとしては、例えばゴムチューブ内に高圧空気を給・排することによって膨・縮させ得るようにしたものを採用することができる。
【００１５】
尚、火力発電ボイラへの燃料供給装置では、供給通路中の上下離間した２位置にそれぞれ弁装置を配置し、各弁装置の弁体を交互に開閉することによって、火炉内の高温ガスが供給通路内に侵入するのを防止するようにしている。
【００１６】
そして、本願発明の粉粒体噛み込み防止装置は、供給通路の筒壁下端部における弁体閉塞移動側の所定角度範囲に小高さの切欠部を設け、該切欠部の外側近傍位置に、該切欠部形成部分のほぼ全範囲を閉塞できる複数個の重錘からなる遮閉部材を設け、該遮閉部材の各重錘を、切欠部形成部分に沿って順次水平方向に近接配置し且つそれぞれ重錘下端が弁体上面に近接する高さにおいて弁体移動方向に揺動し得る状態で吊持していることを特徴としている。
【００１７】
供給通路の筒壁下端部に設けた切欠部の大きさは、特に限定するものではないが、弁体上面からの高さが８０〜１００mm程度で、円形筒壁の場合は筒壁下端部における弁体閉塞移動側の角度１１０°〜１３０°程度の範囲が適当である。尚、出口穴が四角形の場合は、該切欠部を弁体閉塞移動側の一辺の全長範囲に設けるとよい。
【００１８】
遮閉部材の各重錘は、１個当たりかなりの重量（例えば１個当たり８００〜９００ｇ程度が適当）があり、重錘上部を吊持していることにより自重で垂下して、切欠部を遮閉するようになっている。又、各重錘は、垂下状態において、供給通路出口穴の内方側から外向きに一定以上の押圧力が働くと、自重に抗して当該重錘の下部側が個別に外側に傾動するようになっている。尚、この重錘としては、例えば鎖の単環形状（外形が長円形）のものを採用できる。そして、該鎖単環からなる重錘では、順次水平方向に近接させた状態で、各鎖単環の穴をフックに掛けて吊持できる。
【００１９】
尚、火力発電ボイラ用の燃料供給装置のように、弁装置を上下２箇所に設けたものでは、本願発明の粉粒体噛み込み防止装置は、上部側の弁装置部分にのみ設ければよい。
【００２０】
本願発明の粉粒体噛み込み防止装置は、次のように機能する。  
弁装置の弁体が閉位置にあるときには、該弁体で供給通路の出口穴を閉塞している。そして、該弁体を開作動させると、供給通路出口穴を通って粉粒体（例えば小塊状燃料）が下方に落下し、所定量の粉粒体が出口穴を通過した後、弁体を閉作動させる。すると、弁体が出口穴部分において連続落下している粉粒体を上下に切り分けるが、供給通路の筒壁下端部における弁体閉塞移動側には小高さの切欠部が形成されているので、弁体の閉塞移動側端部（進行側端部）と出口穴口縁との間に粉粒体が噛み込むことがない。又、弁体閉作動時には、弁体の進行側端部で粉粒体の一部を押圧することがあるが、その押圧された粉粒体が遮閉部材の重錘を強く押すと、該重錘の自重による垂下力に抗して該重錘が外側に傾動するようになる。このとき、押圧移動される粉粒体に対して、切欠部形成部分において重錘の垂下復帰力による緩い堰止め機能が働き、弁体の進行側端部で押圧されていた粉粒体が自然に弁体の上面側又は下面側に振り分けられるようになる。従って、弁体閉動作時に、供給通路内の粉粒体が遮閉部材の外側まで押し出されるのを防止できる。そして、閉動作する弁体の進行側端部が遮閉部材（各重錘）部分を越える前方まで移動し、該弁体上面がシール部に対面・接触すると、弁体の閉動作は完了する。
【発明の効果】
【００２１】
本願発明の粉粒体供給装置における粉粒体噛み込み防止装置には、次のような効果がある。
【００２２】
まず、上記のように、供給通路の筒壁下端部における弁体閉塞移動側に小高さの切欠部を形成しているので、弁体の進行側端部と出口穴口縁との間に粉粒体が噛み込むことがないという効果がある。
【００２３】
又、該切欠部には、弁体移動方向に揺動し得る複数個の重錘からなる遮閉部材を設けているので、弁体閉作動時に各重錘が緩い堰止め材として機能し、供給通路内の粉粒体が弁体上面側における遮閉部材部分を越えてシール部側に押し出されることがなくなる。従って、粉粒体が弁体とシール部との間に噛み込むことがなくなるとともに、粉粒体でシール部（ゴムパッキン）が傷つけられるの防止できるという効果がある。
【実施例】
【００２４】
図１〜図６を参照して本願の実施例を説明すると、この実施例では、図１及び図２に示すように火力発電ボイラ用への小塊状燃料（特許請求の範囲中の粉粒体となる）を供給するための供給装置に使用されている。尚、この実施例において、火力発電ボイラ用の小塊状燃料は、特許請求の範囲中の粉粒体となるものである。
【００２５】
火力発電設備では、固形燃料として主に石炭を使用しているが、近年では、石炭に加えて、木材チップ、ＲＰＦ（古紙やプラスチック等を小塊状に固めた固形燃料）、建築廃材、カットタイヤ等の小塊状燃料を使用することがある。
【００２６】
又、火力発電ボイラにおいては、火炉内の高温ガス（８５０℃程度になる）が燃料供給通路内に侵入しないようにするための構造が採用されているが、この実施例では、図１に示すように、供給通路１の出口穴１２の下部に定量収容室２を設けて、供給通路１の出口穴１２を開閉する上部弁装置３と、定量収容室２の出口穴２２を開閉する下部弁装置４とを設けている。尚、この実施例では、本願発明の粉粒体噛み込み防止装置（後述する）を上部弁装置３部分に設けている。
【００２７】
供給通路１は、円形の筒壁１１を縦向きに設置して形成されている。この供給通路１には、サイロに収容されている小塊状燃料が図示しない搬送装置によって供給される。供給通路１の筒壁１１の下端部１１ａは下向きに開口されており、該筒壁下端部１１ａの開口が供給通路１の出口穴１２となっている。尚、この出口穴１２は、内径が７００mm程度の大きさを有している。
【００２８】
供給通路１の筒壁１１の外側には、間隔（１２０mm程度の隙間１４）をもって環状壁１５が設けられている。この環状壁１５は、小塊状燃料が後述するシール部５側に押し出されるのを防止する堰止め壁となる。尚、この環状壁１５の下端と筒壁１１の下端とは同高さである。
【００２９】
定量収容室２は、所定高さ（例えば高さ１２００mm）を有するケーシング２１で形成されている。このケーシング２１には、後述の弁体３０を水平方向に進退させるスペースとなる弁体進退室２３が一体に設けられている。
【００３０】
上部弁装置３は、供給通路出口穴１２を開閉する弁体３０と、該弁体３０を水平スライドさせる弁体駆動装置３１を有している。尚、以下の説明では、上部弁装置３の弁体３０を上部弁体という。
【００３１】
上部弁体３０は、長方形の鋼板で形成されている。この上部弁体３０は、図２に示すように、ケーシング２１の左右内壁（図２では上下）に設けた複数個のローラ２４，２４・・に載せて前後に進退可能としている。
【００３２】
弁体駆動装置３１は、図１及び図２に示すように、駆動軸３３と従動軸３４間に掛け回した２条のチエン３５，３５をモータ３２で正逆両方向に走行させ得るようにしたものが採用されている。そして、上部弁体３０は両チエン３５，３５に固定しており、モータ３２を正逆各方向に作動させることによって、上部弁体３０を閉位置（図１、図２の実線図示位置）と開位置（符号３０′で示す鎖線図示位置）との間で水平スライドさせ得るようになっている。尚、上部弁体３０が閉位置にあるときは、弁体上面が筒壁１１の下端面及び環状壁１５の下端面に近接している。
【００３３】
環状壁１５の外側には、上部弁体３０の上面に接触するシール部５が設けられている。尚、以下の説明では、上部弁体３０側のシール部５を上部シール部という。この実施例では、上部シール部５として、いわゆるエアパッキンと称されるものを採用している。この上部シール部５は、ケーシング２１の上板下面にチューブ状のリングパッキン５１を設け、該リングパッキン５１内にコンプレッサー１０からの圧縮空気を空気管５３を通して給・排することにより、リングパッキン５１を下方に向けて膨張させたり縮小させたりし得るようになっている。リングパッキン５１への圧縮空気の給・排は、電磁切換弁５２で制御される。そして、電磁切換弁５２がＯＮ状態（図１の状態）では、リングパッキン５１が膨張して、該リングパッキン５１の下面が上部弁体３０の上面に密接し（図３参照）、該電磁切換弁５２がＯＦＦ側に切り替わると、リングパッキン５１が縮小して該リングパッキン５１の下面が上部弁体３０の上面から僅かに離間するようになっている（図５参照）。
【００３４】
定量収容室２の下部には、排出通路８が設けられている。この排出通路８には、定量収容室２とほぼ同構造のケーシング８１が使用されている。そして、排出通路８のケーシング８１の上部側に定量収容室２の出口穴２２を臨ませるとともに、該ケーシング８１の下端の出口穴８２を火炉９内に向けて開口させている。
【００３５】
排出通路８のケーシング８１には、定量収容室２の出口穴２２を開閉する弁装置（下部弁装置）４が設けられている。この下部弁装置４は、上部弁装置３と同構造のものが採用されており、弁体４０と弁体駆動装置４１（モータ４２、駆動軸４３、従動軸４４、チエン４５等）を有している。尚、符号８３は弁体進退室、８４はローラである。又、以下の説明では、下部弁装置４の弁体４０を下部弁体という。
【００３６】
そして、この下部弁装置４は、弁体駆動装置４１のモータ４２を正逆各方向に作動させることによって、下部弁体４０を開位置（図１の実線図示位置）と閉位置（符号４０′で示す鎖線図示位置）との間で水平スライドさせ得るようになっている。
【００３７】
定量収容室２の出口穴２２の外側には、環状壁８５が設けられ、さらに該環状壁８５の外側にシール部（下部シール部）６が設けられている。この下部シール部６も、上部シール部５と同様にチューブ状のリングパッキン６１内にコンプレッサー１０からの圧縮空気を空気管６３を通して給・排することにより、リングパッキン６１を下方に向けて膨張させたり縮小させたりし得るようになっている。尚、このリングパッキン６１への圧縮空気の給・排は、電磁切換弁６２で制御される。
【００３８】
この実施例の小塊状燃料供給装置は、次のように作動する。供給通路１には順次小塊状燃料Ａ（図５参照）が供給されており、図１及び図２に示すように上部弁体３０が閉位置にある状態では、上部弁体３０上の供給通路１内に小塊状燃料Ａが貯留されている。又、この状態では、電磁切換弁５２がＯＮになっていて、上部リングパッキン５１が上部弁体３０の上面に圧接して火炉９側と供給通路１側とを完全に遮断（シール）している。
【００３９】
そして、図１及び図２の状態から、下部弁体４０を閉位置（図１に符号４０′で示す鎖線図示位置）に前進作動させ、下部側の電磁切換弁６２を０Ｎにし（下部リングパッキン６１が下部弁体４０の上面に密接する）、上部側の電磁切換弁５２をＯＦＦにした後（上部リングパッキン５１が上部弁体３０上面から離間する）、上部弁体３０を開位置（図１及び図２に符号３０′で示す鎖線図示位置）に後退作動させる。すると、供給通路出口穴１２が開放され、供給通路１内の小塊状燃料が定量収容室２内に落下・収容される。その後、上部弁体３０を閉位置まで前進作動させて供給通路出口穴１２を閉塞し（定量収容室２内に一定量の小塊状燃料が仕切られた状態で収容される）、上部側電磁切換弁５２をＯＮにし（上部リングパッキン５１が上部弁体３０の上面に密接する）、下部側電磁切換弁６２を０ＦＦにし、下部弁体４０を開位置に後退作動させる。すると、定量収容室２内に収容されていた一定量の小塊状燃料が排出通路８を通って火炉９内に投入され、図１及び図２の状態に戻る。このような一連の動作を所定タイミングで繰り返して、供給通路１側の小塊状燃料を順次一定量づつ火炉９内に投入する。
【００４０】
ところで、供給通路１内と定量収容室２内とに小塊状燃料が連続している状態（図５の状態）で、上部弁体３０が開位置から閉動作するときには、該上部弁体３０の進行側端部３０ａと、供給通路下端部１１ａ、環状壁１５の下端部、上部リングパッキン５１等の間に小塊状燃料Ａが噛み込み易くなる。本願では、このような弁体閉塞動作時の粉粒体（小塊状燃料）の噛み込みを防止するための噛み込み防止装置７を備えている。
【００４１】
この実施例の粉粒体噛み込み防止装置７は、図３〜図６に詳細図示するように、供給通路１の筒壁下端部１１ａにおける弁体閉塞移動側の所定角度範囲に小高さの切欠部１３を形成を形成し、該切欠部１３の外側近傍位置に該切欠部１３を閉塞できる遮閉部材７０を設けている。
【００４２】
切欠部１３の大きさは、この実施例では、弁体３０の上面からの高さが９０mm程度で、筒壁下端部１１ａにおける弁体閉塞移動側の角度１２０°程度の範囲に設定している。
【００４３】
遮閉部材７０には、複数個（この実施例では合計１１個）の重錘７１，７１・・を使用しており、該各重錘７１，７１・・を切欠部１３の形成位置に沿って順次水平方向に近接配置している。この実施例では、重錘７１として、鎖の単環形状（外形が長円形）のものを採用している。尚、以下の説明では、該重錘７１を鎖単環ということがある。
【００４４】
各鎖単環７１は、この実施例では、棒部太さが２２mm、幅（短径寸法）が７７mm、高さ（長径寸法）が１０８mmで、１個当たりの重量が８００〜９００ｇ程度のものを採用している。そして、この各鎖単環７１，７１・・は、縦長姿勢で穴部分を各フック７２，７２・・に引っ掛けて、それぞれ個別に弁体移動方向に揺動し得る状態で吊持している。又、各鎖単環７１，７１・・は、自然吊下状態で鎖単環７１の下端が上部弁体３０の上面に近接する高さに位置させている。尚、各フック７２，７２・・は、供給通路筒壁１１の外面に溶接等の手段で固定している。
【００４５】
そして、この噛み込み防止装置７は、次のように機能する。まず、各鎖単環７１，７１・・が自然状態では、各鎖単環７１が自重で垂下して供給通路筒壁１１の外側近傍位置で切欠部１３を遮閉している。他方、上部弁体３０が開状態では、供給通路１内と定量収容室２内とに跨がって小塊状燃料Ａ（図５参照）が連続して落下しており、その状態で上部弁体３０が閉動作するときには、該上部弁体３０が供給通路出口穴１２部分において落下中の小塊状燃料Ａを上下に切り分ける。そのとき、図５に示すように、上部弁体３０の進行側端部３０ａで一部の小塊状燃料Ａを押圧するが、供給通路１の筒壁下端部１１ａにおける弁体閉塞移動側には小高さの切欠部１３が形成されているので、上部弁体３０の進行側端部と出口穴１３の口縁（筒壁下端部）との間に小塊状燃料Ａが噛み込むことがない。
【００４６】
又、上部弁体３０の閉作動時には、上部弁体３０の進行側端部３０ａで小塊状燃料Ａの一部を押圧することがあるが、その押圧された小塊状燃料Ａが遮閉部材７０の鎖単環７１を強く押すと、該鎖単環７１の自重による垂下力に抗して該鎖単環７１が図５の鎖線図示（符号７１′）のように隙間１４内において外側に傾動するようになる。このとき、押圧される小塊状燃料Ａに対して、切欠部１３の形成部分において鎖単環７１の垂下復帰力による緩い堰止め機能が働き、弁体先端部３０ａで押圧されていた小塊状燃料Ａが自然に上部弁体３０の上面側又は下面側に振り分けられるようになる。従って、弁体閉動作時に、供給通路１内の小塊状燃料Ａが遮閉部材７０（各鎖単環７１）の外側まで押し出されるのを防止でき、これにより上部弁体３０の進行側端部３０ａと環状壁１５あるいはリングパッキン５１との間に小塊状燃料Ａが噛み込むのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本願実施例の粉粒体噛み込み防止装置を備えた粉粒体供給装置の縦断面図である。
【図２】図１のII−II拡大矢視図である。
【図３】図１の一部拡大図である。
【図４】図２の一部拡大図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ断面相当図である。
【図６】図５のVI−VI矢視図である。
【符号の説明】
【００４８】
１は供給通路、２は定量収容室、３は弁装置（上部弁装置）、４は弁装置（下部弁装置）、５はシール部（上部シール部）、５はシール部（下部シール部）、７は噛み込み防止装置、８は排出通路、９は火炉、１１は筒壁、１１ａは筒壁下端部、１２は出口穴、１３は切欠部、３０は弁体（上部弁体）、４０は弁体（下部弁体）、７０は遮閉部材、７１は重錘（鎖単環）、Ａは粉粒体（小塊状燃料）である。
【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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