JP6830841B2 - エアシール装置 - Google Patents

Description

本発明は、エアシール装置に関する。

例えばコークスを含む粉鉱等の原料混合体を一定の厚さで積載するパレット台車を無端ベルト状に連結し、軌道に沿って周回させながら、パレット台車上の原料の表面に点火して焼結することで、原料の焼結を連続的に行うことができるドワイトロイド式焼結機が用いられている。このようなドワイトロイド式焼結機では、パレット台車の底板が通気性を有し、パレット台車の底板を通して排ガスを吸引することで、原料の層全体を加熱するよう構成される。

このため、ドワイトロイド式焼結機には、パレット台車の底に対向して開口するウインドボックスが配設され、このウインドボックスを介して吸引ファンによってパレット台車上の燃焼空気が吸引される。パレット台車とウインドボックスとの間に隙間があると、この隙間を介して周囲の空気が吸い込まれるため、吸引ファンの負荷が大きくなる。このため、ドワイトロイド式焼結機には、通常、ウインドボックスの上縁に配設されるスライドベッドと、パレット台車の底面に配設されシールバーと摺接させることにより、パレット台車とウインドボックスとの隙間を封止するエアシール装置が配設される。

移動するパレット台車と固定されているウインドボックスとの隙間は一定ではないため、エアシール装置のシールバーは、一定の上下動が可能なようスプリング機構によってスライドベッドに向かって付勢される。このため、ドワイトロイド式焼結機のエアシール装置は、パレット台車の底面に配設され、下方が開口し、かつ鉛直な一対の側壁を有する樋状のシールケースを備え、このシールケース内にシールバーを付勢するスプリング機構を配置すると共に、スライドバーの上部をシールケースに嵌合させることで、シールバーとパレット台車との間を可能な限り気密に保持する構成とされる。

上記エアシール装置において、シールケース及びシールバーは共に金属から形成されるため、互いに接触しないよう僅かな隙間を空けて配設される。この僅かな隙間をも封止すべく、例えばゴム等から形成されるリップシールやＯリング等のシール部材を設けることも提案されている（実開平６−４０７９７号公報、実開昭６１−１８５９９８号公報参照）。しかしながら、このようにゴム等から形成されるシール部材を摺接させる構成とすると、シール部材の摩耗のために、頻繁にシール部材を交換するメンテナンスを行う必要がある。特に、エアシール装置は高温にさらされるため、ゴム製のシール部材の寿命は極めて短くなる。

実開平６−４０７９７号公報 実開昭６１−１８５９９８号公報

上記実情に鑑みて、本発明は、シール性が高く、且つメンテナンス頻度が小さいエアシール装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するためになされた本発明に係るエアシール装置は、ドワイトロイド式焼結機のパレット台車底面とウインドボックスとの間をシールするエアシール装置であって、上記パレット台車底面の両縁部に走行方向と平行に付設され、下方が開口し、かつ鉛直な一対の側壁を有する樋状のシールケースと、上記シールケースの一対の側壁間に上記開口を塞ぐよう上下方向にスライド可能に配設されるシールバーと、上記シールケース及びシールバー間にシールバーを付勢するよう配設されるスプリング機構と、上記シールバーの上面の側縁部に配設される薄板帯状の金属弾性体とを備え、上記金属弾性体が、シールケースの内外に差圧がない場合はシールケースの側壁との間にクリアランスを有し、シールケースの内外に差圧がある場合は弾性変形によりシールケースの側壁と当接するよう構成されていることを特徴とする。

当該エアシール装置は、上記シールバーの上面の側縁部に配設される薄板帯状の金属弾性体が、シールケースの内外に差圧がない場合はシールケースの側壁から離間し、シールケースの内外に差圧がある場合は差圧で弾性変形してシールケースの側壁と当接することにより気密性を向上する。このような金属弾性体は、ゴム等の樹脂と比べて耐熱性が高いためメンテナンス頻度が小さい。

上記金属弾性体が上記シールバーの側縁から離間した位置において固定され、この固定位置から延びる上記金属弾性体の下面と上記シールバーの上面との間に空間を有してもよい。この構成によれば、上記金属弾性体とシールバーの上面との間の空間にも負圧が作用して、より厚い金属弾性体を採用した場合でもシールケースの側壁に当接されるため、メンテナンス頻度が小さい。

上記金属弾性体が、上端部近傍でシールケースの側壁と反対側に長手方向に沿って屈曲又は湾曲されていてもよい。この構成によれば、金属弾性体の上端エッジがシールケースの側壁に当接しないため、金属弾性体とシールケースの側壁の凹凸に引っ掛かることを防止できるため、メンテナンス頻度をより低減することができる。

上述のように、本発明に係るエアシール装置は、シール性が高く、且つメンテナンス頻度が小さい。

本発明の一実施形態のエアシール装置を備えるドワイトロイド式焼結機を示す模式的側面図である。 図１のドワイトロイド式焼結機の模式的断面図である。 図２のドワイトロイド式焼結機のエアシール装置の模式的断面図である。 図３のエアシール装置の構成要素間の位置関係を示す模式的断面図である。 図３のエアシール装置の金属弾性体とシールケースとの隙間を示す模式的断面図である。 図３のエアシール装置の金属弾性体の撓みを示す模式的断面図である。 本発明の図３とは異なる実施形態のエアシール装置の模式的断面図である。 本発明の図３及び図７とは異なる実施形態のエアシール装置の模式的断面図である。 本発明の図３、図７及び図８とは異なる実施形態のエアシール装置の模式的断面図である。 本発明のエアシール装置の試験結果を示すグラフである。

以下、適宜図面を参照しつつ、本発明の実施の形態を詳説する。

［ドワイトロイド式焼結機］
図１及び図２に、本発明の一実施形態に係るエアシール装置１を備えるドワイトロイド式焼結機の構成を示す。このドワイトロイド式焼結機は、粉鉱を連続的に焼結して焼結鉱を製造する設備である。

図１のドワイトロイド式焼結機は、無端ループ状に連結されて、直線状に延びる往路及びこの往路の下方に位置する復路とを有する無限軌道上を周回し、原料を搬送する複数のパレット台車２と、パレット台車２の往路下側に配設され、パレット台車２との間にガスの流路を形成するウインドボックス３と、このウインドボックス３に接続され、ウインドボックス内のガスを排気する排風ファン４とを備え、エアシール装置１がパレット台車２の底面とウインドボックス３との間をシールするよう配設されている。

パレット台車２は、底板が通気性を有するトレイ状に形成され、無限軌道を走行するための車輪を有する。このパレット台車２には、燃料を含む原料混合体が一定の厚さで充填され、この原料の層に着火されて無限軌道の往路を走行する。ドワイトロイド式焼結機では、排風ファン４によってウインドボックス３の気体を排気することにより、パレット台車２に充填された原料の燃焼により発生する排ガスが、原料の層及びパレット台車２の底板を通過してウインドボックス３内に吸引する。これによって、原料の層が排ガスによって加熱されて焼結される。

本発明の一実施形態に係るエアシール装置１は、ドワイトロイド式焼結機において、パレット台車２とウインドボックス３との間を封止することにより、パレット台車２とウインドボックス３との隙間から周囲の空気を吸い込むことを防止して、排風ファン４における不必要な動力消費を抑制する。

＜エアシール装置＞
本発明の一実施形態であるエアシール装置１は、図３に示すように、パレット台車２の底面の両縁部に走行方向と平行に付設され、下方が開口する樋状のシールケース５と、このシールケース５の開口を塞ぐよう上下方向にスライド可能に配設されるシールバー６と、シールケース５及びシールバー６間にシールバー６を下方に付勢するよう配設されるスプリング機構７と、シールバー６の上面の側縁部に配設される薄板帯状の金属弾性体８とを備える。

当該エアシール装置１は、パレット台車２の平面視で有効領域（原料が積載された領域）の外側に配設される。本実施形態のエアシール装置１は、図示するようにスプリング機構７がシールケース５から上方に突出しているので、パレット台車２の底面には、スプリング機構７の頂部を受け入れる穴が形成されている。

また、ウインドボックス３の上縁には、当該エアシール装置１のシールバー６が摺接するスライドベッド９が設けられる。つまり、当該エアシール装置１は、パレット台車２の下面にシールバー６を略気密に保持し、このシールバー６をウインドボックス３の上端に気密に配設されるスライドベッド９に密接させることによって、パレット台車２とウインドボックス３との間を封止して漏風（不必要な外気の吸込み）を抑制する。

（シールケース）
シールケース５は、パレット台車２の底面に気密に固定され、パレット台車２の走行方向に延びる帯板状の天壁１０と、天壁１０の両側縁から下方に垂下される鉛直な帯板状の一対の側壁１１とを有する。なお、一対の側壁１１が「鉛直」とは、対向面が鉛直な平面状であることを意味し、外面側の形状は問わない。

このシールケース５の材質としては、例えば構造用鋼、ステンレス鋼等を挙げることができる。

シールケース５のパレット台車２への固定方法としては、特に限定されないが、例えば溶接、ねじ止め等によって行うことができる。

シールケース５の一対の側壁１１の対向面間の距離の下限としては、６０ｍｍが好ましく、７０ｍｍがより好ましい。一方、一対の側壁１１の対向面間の距離の上限としては、１２０ｍｍが好ましく、１００ｍｍがより好ましい。一対の側壁１１の対向面間の距離が上記下限に満たない場合、後述するスプリング機構７の配設が容易でなくなるおそれがある。逆に、一対の側壁１１の対向面間の距離が上記上限を超える場合、排ガスの流路の外側に配設される当該エアシール装置１の幅が大きくなることで、パレット台車２ひいてはドワイトロイド式焼結機の幅が不必要に大きくなるおそれがある。

各側壁１１の厚さとしては、材質にもよるが、例えば構造用鋼の場合で３ｍｍ以上５ｍｍ以下とすることができる。側壁１１の厚さが上記下限に満たない場合、側壁１１の強度が不十分となるおそれがある。逆に、側壁１１の厚さが上記上限を超える場合、シールケース５の形成が容易でなくなるおそれがある。

（シールバー）
シールバー６は、一対の側壁１１の間にシールケース５の開口を塞ぐよう上下方向にスライド可能に配設される。ただし、シールバー６は、シールケース５と接触することがないよう、シールケース５の側壁１１との間にクリアランスを有する。

シールバー６は、例えばフラットバー、角棒等から形成することができる。また、シールバー６の材質としては、例えば構造用鋼等を挙げることができる。

シールバー６とシールケース５の側壁１１との平均クリアランス（一対の側壁の間隔とシールバーの幅との差の１／２）の下限としては、０．３ｍｍが好ましく、０．５ｍｍがより好ましい。一方、シールバー６とシールケース５の側壁１１との平均クリアランスの上限としては、２ｍｍが好ましく、１ｍｍがより好ましい。シールバー６とシールケース５の側壁１１との平均クリアランスが上記下限に満たない場合、シールバー６とシールケース５とが接触するおそれがある。逆に、シールバー６とシールケース５の側壁１１との平均クリアランスが上記上限を超える場合、相対的にスプリング機構７及び金属弾性体８の配設スペースが小さくなり、スプリング機構７及び金属弾性体８の配設が容易でなくなるおそれがある。

シールバー６の厚さとしては、例えば１５ｍｍ以上３０ｍｍ以下とすることができる。シールバー６の厚さが上記下限に満たない場合、シールバー６の強度が不足するおそれがある。逆に、シールバー６の厚さが上記上限を超える場合、エアシール装置１が不必要に大型化するおそれがある。

（スプリング機構）
スプリング機構７は、シールケース５の天壁１０と、シールバー６との間に圧縮状体で配設されるコイルばね１２と、シールバー６から延出してシールケース５の天壁１０を貫通し、天壁１０の上面に当接してシールバー６の下側の移動端を定める保持軸１３とを有する構成とすることができる。また、本実施形態のスプリング機構７は、シールバー６の上面に突設され、コイルばね１２を平面方向に位置決めする筒状のスプリングガイド１４と、天壁１０の下面に突設され、保持軸１３を鉛直に案内する筒状の保持軸ガイド１５とをさらに有する。

上記保持軸１３は、シールバー６の下面に形成される座ぐりの中に収容される頭部を有するボルトと、このボルトの外周に嵌装され、天壁１０に固定された保持軸ガイド１５に摺動可能に挿入されるスリーブと、このスリーブの上端から突出する上記ボルトの先端部に螺合することによりスリーブをシールバー６に固定するナットとを有する構成とすることができる。

（金属弾性体）
金属弾性体８は、シールバー６の一対の側縁部のうち、少なくともウインドボックス３の内部空間側の側縁部に配設される。つまり、金属弾性体８は、シールケース５の内部空間の圧力が外側の空間の圧力よりも高くなる側に配設される。

金属弾性体８は、薄い帯状の金属板を折り曲げて形成され、シールケース５の内外に差圧がない場合はシールケース５の側壁１１との間にクリアランスを有し、シールケース５の内外に差圧がある場合は弾性変形によりシールケース５の側壁１１と当接するよう構成されている。

具体的には、金属弾性体８は、断面視において少なくとも部分的にシールバー６の上面に固定される固定部１６と、この固定部１６からシールケース５の側壁１１に向かって延びる延在部１７と、この延在部１７から上側に屈曲し、パレット台車２が無限軌道の復路を走行している間はシールケース５の側壁１１との間に小さい隙間を形成するよう配置されるフラップ部１８とを有する構成とすることができる。

本実施形態において、延在部１７は、固定部１６から真っ直ぐに伸び、シールバー６の表面に密着しており、フラップ部１８は、シールケース５の側壁１１と略平行に上方に延びるよう延在部１７に対して垂直に折り曲げられている。

金属弾性体８としては、例えばステンレス鋼板、めっき鋼板、チタン板、銅板等を用いることができるが、中でも耐久性に優れるステンレス鋼板が好適に用いられる。ステンレス鋼板の材質としては、例えばＳＵＳ３０１、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３０４Ｌ等を挙げることができる。

材質にもよるが、金属弾性体８の厚さの下限としては、０．１０ｍｍが好ましく、０．１２ｍｍがより好ましい。一方、金属弾性体８の厚さの上限としては、０．５０ｍｍが好ましく、０．３０ｍｍがより好ましい。金属弾性体８の厚さが上記下限に満たない場合、金属弾性体８の強度が不十分となるおそれがある。逆に、金属弾性体８の厚さが上記上限を超える場合、金属弾性体８を弾性変形させるために必要な受圧面積を大きくする必要が生じることで当該エアシール装置が不必要に大きくなるおそれがある。

金属弾性体８の固定部１６のシールバー６に対する固定方法としては、特に限定されず例えばねじ等を用いてもよいが、スプリング機構７のコイルばね１２とシールバー６との間に挟み込む方法が好適に採用される。このように、金属弾性体８の固定部１６をコイルばね１２でシールバー６に押圧する構成とすることで、部品点数を少なくすることができ、金属弾性体８の交換が容易となる。また、この場合、金属弾性体８の平面方向の位置決めを容易にするために、金属弾性体８にスプリングガイド１４に嵌合する位置決め穴を形成してもよい。

金属弾性体８のフラップ部１８の断面視での長さ（高さ）Ｌ１は、シールケース５の内側の気圧と金属弾性体８が設けられた側のシールケース５の外側の気圧との差圧によって金属弾性体８が撓み、フラップ部１８の上端近傍をシールケース５の側壁１１に当接することができるよう選択される。

一方、金属弾性体８の延在部１７の断面視での長さＬ_２は、フラップ部１８とシールケース５の側壁１１との間隔が適切となるよう適宜定められる。具体的には、延在部１７の長さＬ_２は、当該エアシール装置１の各構成要素の寸法公差及び組み立て誤差を考慮して、フラップ部１８がシールケース５の側壁１１に接触することがなく、且つ側壁１１に十分に接近して配置されるよう選択される。

以下、金属弾性体８の形状について、より詳しく説明する。先ず、シールケース５の側壁１１の内面とシールバー６の側端面との間隔の最小値Ｃ_{ｃ−ｂ，ｍｉｎ}は、次の式（１）で表すことができる。なお、Ｗ_ｃはシールケース５の側壁１１間の設計間隔であり、Ｗ_ｂはシールバー６の設計幅であり、ａ_ｃ−は設計間隔Ｗｃのマイナス公差であり、ａ_ｂ＋は設計幅Ｗｂのプラス公差であり、Δｄはスプリング機構７における保持軸ガイド１５の内径と保持軸１３の外径との差である（図４参照）。

金属弾性体８がシールバー６の側縁から外側の突出する水平距離（フラップ部１８の外面とシールバー６の側端面との水平距離）を上記Ｃ_{ｃ−ｂ，ｍｉｎ}よりも小さくすれば、シールケース５の内外に差圧がない場合の金属弾性体８のフラップ部１８とシールケース５の側壁１１との最短距離の最小値Ｃ_{ｃ−ｐ，ｍｉｎ}が０より大きくなり、パレット台車２が無限軌道の復路を走行している間は金属弾性体８がシールケース５に当接しない。

一方、パレット台車２が無限軌道の往路を走行している間は、パレット台車２がウインドボックス３に対向し、当該エアシール装置１の両側（ウインドボックス３内と外部雰囲気）に圧力差が生じる。これにより、当該エアシール装置１の僅かな隙間を通して外部の空気をウインドボックス３内に吸い込み、この空気の流路抵抗により、外部雰囲気とシールケース５の内部空間との間、及びシールケース５の内部空間とウインドボックス３の内部空間との間にそれぞれ差圧が生じる。このうち、シールケース５の内部空間とウインドボックス３の内部空間との間の差圧ΔＰは、金属弾性体８のフラップ部１８をシールケース５の側壁１１に向かって撓ませる。

フラップ部１８を撓ませる差圧ΔＰは、空気の密度をρ_ａ、フラップ部１８及び壁部１１間での空気の流速をｖとすると次の式（２）によって表すことができる。

ここで、フラップ部１８及び壁部１１間を通過する空気の流量は、流路の断面積によって定められるため、流速ｖは、フラップ部１８の先端及び壁部１１間の隙間Ｃ_{ｃ−ｐ，ｍｉｎ}がシールバー６及び壁部１１間の隙間Ｃ_{ｃ−ｂ，ｍｉｎ}以下である場合は式（３）によって表すことができ、隙間Ｃ_{ｃ−ｐ，ｍｉｎ}が隙間Ｃ_{ｃ−ｂ，ｍｉｎ}より大きい場合は式（４）によって表すことができる（図５参照）。

流速は上記式（３）の場合により大きくなるため、隙間Ｃ_{ｃ−ｐ，ｍｉｎ}が隙間Ｃ_{ｃ−ｂ，ｍｉｎ}以下となるようにする必要がある。このため、金属弾性体８は、次の式（５）を満たすよう配設される。

フラップ部１８が壁部１１に当接するために必要な金属弾性体８の撓み量ｙ_ｒｅは、一対の壁部１１の設計間隔Ｗ_ｃのプラス公差ａ_ｃ＋及びマイナス公差ａ_ｃ−を用いて、次の式（６）によって表すことができる（図６参照）。

一方、差圧による金属弾性体８の撓み量ｙは、金属弾性体８のヤング率Ｅ、金属弾性体８の厚さｈを用いて次の式（７）によって表すことができる。

式（７）の撓み量ｙを式（６）のたわみ量ｙ_ｒｅより大きくするためには、次の式（８）を満たす必要がある。つまり、金属弾性体の厚さｈは、次の式（８）を満たすよう選択される。

＜利点＞
当該エアシール装置１は、シールバー６の上面の側縁部に配設される薄板帯状の金属弾性体８が、シールケース５の内外に差圧がない場合はシールケース５の側壁１１から離間し、シールケース５の内外に差圧がある場合は差圧で弾性変形してシールケース５の側壁１１と当接することにより気密性を向上する。このような金属弾性体８は、ゴム等の樹脂と比べて耐熱性が高いのでメンテナンス頻度が小さくて済む。

［第二実施形態］
図７に、本発明の図３とは異なる実施形態のエアシール装置１ａを示す。図７のエアシール装置１ａは、図３のエアシール装置１に替えて図１のドワイトロイド式焼結機に用いることができる。

本実施形態のエアシール装置１ａは、パレット台車２の底面の両縁部に走行方向と平行に付設され、下方が開口する樋状のシールケース５と、このシールケース５の開口を塞ぐよう上下方向にスライド可能に配設されるシールバー６と、シールケース５及びシールバー６間にシールバー６を下方に付勢するよう配設されるスプリング機構７と、シールバー６の上面の側縁部に配設される薄板帯状の金属弾性体８ａとを備える。

図７のエアシール装置１ａにおけるシールケース５、シールバー６及びスプリング機構７の構成は、図３のエアシール装置１におけるシールケース５、シールバー６及びスプリング機構７の構成と同様とすることができる。このため、図７のエアシール装置１ａについて、図３のエアシール装置１と同じ構成要素には同じ符号を付して重複する説明を省略する。

（金属弾性体）
本実施形態の金属弾性体８ａは、断面視において少なくとも部分的にシールバー６の上面に固定される固定部１６と、この固定部１６からシールケース５の側壁１１に向かって延びる延在部１７と、この延在部１７から上側に屈曲し、パレット台車２が無限軌道の復路を走行している間はシールケース５の側壁１１との間に小さい隙間を形成するよう配置されるフラップ部１８と、フラップ部１８の上端からシールケース５の壁部１１と反対側に屈曲される先端部１９とを有する。

図７のエアシール装置１ａの金属弾性体８ａの構成は、上端近傍で対向する壁部１１と反対側に長手方向に沿って屈曲されることにより、先端部１９が形成されていることを除いて、図３のエアシール装置１の金属弾性体８と同様の構成とすることができる。

本実施形態に係るエアシール装置１ａは、金属弾性体８ａが先端部１９を有することによって、金属弾性体８ａの上端エッジ（帯板の側縁）がシールケース５の側壁１１に当接しないため、金属弾性体８ａがシールケース５の側壁１１の凹凸に引っ掛からないようにして金属弾性体８ａの損傷を防止することでメンテナンス頻度をより低減することができる。特に、シールケース５が例えば構造用鋼等で形成されて壁部１１の表面に錆が生じ得る場合や、当該エアシール装置１ａの製造過程における溶接時に壁部１１の表面にスパッタリングが付着し得る場合などでは、金属弾性体８ａが先端部１９を有することによる効果が非常に大きくなる。

［第三実施形態］
図８に、本発明の図３及び図７とは異なる実施形態のエアシール装置１ｂを示す。図８のエアシール装置１ｂは、図３のエアシール装置１に替えて図１のドワイトロイド式焼結機に用いることができる。

本実施形態のエアシール装置１ｂは、パレット台車２の底面の両縁部に走行方向と平行に付設され、下方が開口する樋状のシールケース５と、このシールケース５の開口を塞ぐよう上下方向にスライド可能に配設されるシールバー６と、シールケース５及びシールバー６間にシールバー６を下方に付勢するよう配設されるスプリング機構７と、シールバー６の上面の側縁部に配設される薄板帯状の金属弾性体８ｂとを備える。

図８のエアシール装置１ｂにおけるシールケース５、シールバー６及びスプリング機構７の構成は、図３のエアシール装置１におけるシールケース５、シールバー６及びスプリング機構７の構成と同様とすることができる。このため、図８のエアシール装置１ｂについて、図３のエアシール装置１と同じ構成要素には同じ符号を付して重複する説明を省略する。

（金属弾性体）
本実施形態の金属弾性体８ｂは、断面視において少なくとも部分的にシールバー６の上面に固定される固定部１６と、この固定部１６からシールケース５の側壁１１に向かって、シールバー６の上面に対して傾斜して延びる延在部１７ｂと、この延在部１７ｂから上側に屈曲し、パレット台車２が無限軌道の復路を走行している間はシールケース５の側壁１１との間に小さい隙間を形成するよう配置されるフラップ部１８とを有する。換言すると、本実施形態の金属弾性体８ｂは、シールバー６の側縁から離間した位置において固定される固定部１６と、この固定部１６から延びる延在部１７ｂの下面とシールバー６の上面との間に空間を形成する。

図８のエアシール装置１ｂの金属弾性体８ｂの構成は、延在部１７ｂが傾斜してシールバー６との間に楔型の隙間を形成することを除いて、図３のエアシール装置１の金属弾性体８と同様の構成とすることができる。

当該エアシール装置１ｂでは、延在部１７ｂの水平方向の長さをＬ_３、延在部１７ｂの傾斜角度をθとし、延在部１７ｂ及びフラップ部１８の金属弾性体８ｂ表面に沿った長さの合計をＬとすると、たわみ量ｙを次の式（９）で表すことができる。

つまり、本実施形態のエアシール装置１ｂでは、金属弾性体８ｂの延在部１７ｂとシールバーの上面との間の空間にも負圧が作用して、延在部１７ｂの先端を下方に引き下げるよう金属弾性体８ｂを撓ませることで、より厚い金属弾性体８ｂを使用した場合でもフラップ部１８とシールケース５の壁部１１との隙間を封止することができる。このため、本実施形態のエアシール装置１ｂは、メンテナンス頻度を低減すると共に寿命を増大することができる。

［第四実施形態］
図９に、本発明の図３、図７及び図８とは異なる実施形態のエアシール装置１ｃを示す。図９のエアシール装置１ｃは、図３のエアシール装置１に替えて図１のドワイトロイド式焼結機に用いることができる。

本実施形態のエアシール装置１ｃは、パレット台車２の底面の両縁部に走行方向と平行に付設され、下方が開口する樋状のシールケース５と、このシールケース５の開口を塞ぐよう上下方向にスライド可能に配設されるシールバー６ｃと、シールケース５及びシールバー６ｃ間にシールバー６ｃを下方に付勢するよう配設されるスプリング機構７と、シールバー６ｃの上面の側縁部に配設される薄板帯状の金属弾性体８とを備える。

図９のエアシール装置１ｃにおけるシールケース５、スプリング機構７及び金属弾性体８の構成は、図３のエアシール装置１におけるシールケース５、スプリング機構７及び金属弾性体８の構成と同様とすることができる。このため、図９のエアシール装置１ｃについて、図３のエアシール装置１と同じ構成要素には同じ符号を付して重複する説明を省略する。

（シールバー）
シールバー６ｃの金属弾性体８が配設される角部がテーパー状とされることにより金属弾性体８との間に楔型の隙間を形成することを除いて、図３のエアシール装置１の金属弾性体８と同様の構成とすることができる。

具体的には、シールバー６ｃは、金属弾性体８の延在部１７の下に位置する部分の表面が側縁に向かって下降するよう傾斜しており、これによって、金属弾性体８の延在部１７の下面とシールバー６ｃの上面との間に空間を形成する。

このように、本実施形態のエアシール装置１ｃも、金属弾性体８の延在部１７下面とシールバー６ｃの上面との間に空間を有するため、金属弾性体８の延在部１７にも負圧を作用させることができる。このため、本実施形態のエアシール装置１ｃも、比較的厚さが大きい金属弾性体８を採用した場合でも金属弾性体８のフラップ部１８をシールケース５の側１１に当接させられるので、メンテナンス頻度を低減すると共に寿命を増大することができる。

なお、図９のエアシール装置１ｃにおいても、金属弾性体８のたわみ量ｙは、延在部１７ｂの水平方向の長さをＬ３、延在部１７ｂの傾斜角度をθとし、延在部１７及びフラップ部１８の金属弾性体８表面に沿った長さの合計をＬとして、図９のエアシール装置１ｂと同様に上述の式（９）によって表すことができる。なお、本実施形態において、延在部１７の傾斜角度θは０°である。

［その他の実施形態］
上記実施形態は、本発明の構成を限定するものではない。従って、上記実施形態は、本明細書の記載及び技術常識に基づいて上記実施形態各部の構成要素の省略、置換又は追加が可能であり、それらは全て本発明の範囲に属するものと解釈されるべきである。

当該エアシール装置における金属弾性体は、シールケースの壁部と平行に延在する部分を有せず、シールケースの内外の差圧により固定部から傾斜して延びる延在部の先端がシールケースの壁部に当接するものであってもよい。

当該エアシール装置において、金属弾性体の延在部は、断面視で例えば階段状等複数回屈曲したり曲線状に湾曲することによってシールバーとの間に空間を形成してもよい。

以下、実施例に基づき本発明を詳述するが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるものではない。

帯状薄板を断面視Ｌ字状に折り曲げて形成した金属弾性体をその延在部がシールバーの上面に密着するよう配設したエアシール装置のモデルを作成した。このモデルの一方の側部を覆い、シールバーとシールケースとに気密に接続されたフードを設け、このフード内に一定の圧力の圧縮空気を供給することで、シールケースの内外に差圧を形成し、圧縮空気の流量を測定することで、エアシール装置の漏風量を測定する試験を行った。

エアシールケースのモデルは、長さを１５００ｍｍとし、差圧がない状態でのシールケースの側壁と金属弾性体の先端との隙間を０．３５ｍｍとした。上述の式（６）から最大たわみ量を２．６５ｍｍとし、式（７）及び式（８）に基づいて、金属弾性体のフラップ部の高さを１４ｍｍとし、金属弾性体の厚さを０．１５ｍｍとした。

漏風量は、圧縮空気の圧力を変化させて測定した。この結果測定された漏風量から漏風通過面積Ａを次の式（１０）により算出した。

また、上記モデルにおいて、金属弾性体を取り外した場合についても同様の試験を行った。

これらの試験結果について、金属弾性体を取り外して圧縮空気の圧力を５ｋＰａとした場合の漏風通過面積を１００％としたものを、図６にまとめてプロットする。なお、実際のドワイトロイド式焼結機におけるウインドボックス内の圧力と大気圧との差は、１５ｋＰａ程度である。

図示するように、金属弾性体を設けることによって、ドワイトロイド式焼結機において生じる差圧が作用する場合には、金属弾性体を設けない場合と比べて４０％以上も漏風量を低減することができた。

本発明のエアシール装置は、焼結鉱を製造するドワイトロイド式焼結機に好適に利用することができる。

１，１ａ，１ｂ，１ｃ エアシール装置
２ パレット台車
３ ウインドボックス
４ 排風ファン
５ シールケース
６，６ｃ シールバー
７ スプリング機構
８，８ａ，８ｂ 金属弾性体
９ スライドベッド
１０ 天壁
１１ 側壁
１２ コイルばね
１３ 保持軸
１４ スプリングガイド
１５ 保持軸ガイド
１６ 固定部
１７，１７ｂ 延在部
１８ フラップ部
１９ 先端部

Claims (2)

1. ドワイトロイド式焼結機のパレット台車底面とウインドボックスとの間をシールするエアシール装置であって、
   上記パレット台車底面の両縁部に走行方向と平行に付設され、下方が開口し、かつ鉛直な一対の側壁を有する樋状のシールケースと、
   上記シールケースの一対の側壁間に上記開口を塞ぐよう上下方向にスライド可能に配設されるシールバーと、
   上記シールケース及びシールバー間にシールバーを付勢するよう配設されるスプリング機構と、
   上記シールバーの上面の側縁部に配設される薄板帯状の金属弾性体と
   を備え、
   上記金属弾性体が、シールケースの内外に差圧がない場合はシールケースの側壁との間にクリアランスを有し、シールケースの内外に差圧がある場合は弾性変形によりシールケースの側壁と当接するよう構成され、
   上記金属弾性体が、上端部近傍でシールケースの側壁と反対側に長手方向に沿って屈曲又は湾曲されていることを特徴とするエアシール装置。
2. 上記金属弾性体が上記シールバーの側縁から離間した位置において固定され、この固定位置から延びる上記金属弾性体の下面と上記シールバーの上面との間に空間を有する請求項１に記載のエアシール装置。

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