JP2003215470A - 炉内観察装置 - Google Patents
炉内観察装置Info
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- JP2003215470A JP2003215470A JP2002357408A JP2002357408A JP2003215470A JP 2003215470 A JP2003215470 A JP 2003215470A JP 2002357408 A JP2002357408 A JP 2002357408A JP 2002357408 A JP2002357408 A JP 2002357408A JP 2003215470 A JP2003215470 A JP 2003215470A
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- Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】光学系部材を冷却するための冷却機能を備える
ことなく簡単な構造で高温雰囲気炉内の状態を観察する
ことができる炉内観察装置を提供する。 【解決手段】本発明は、炉内温度よりも軟化点の高い石
英ガラスで形成された光学系部材１４を、炉壁２８の貫
通孔３０に配置し、この光学系部材１４から伝送された
炉内の観察像を、炉外に設置されたＣＣＤカメラ２０で
撮像する。
ことなく簡単な構造で高温雰囲気炉内の状態を観察する
ことができる炉内観察装置を提供する。 【解決手段】本発明は、炉内温度よりも軟化点の高い石
英ガラスで形成された光学系部材１４を、炉壁２８の貫
通孔３０に配置し、この光学系部材１４から伝送された
炉内の観察像を、炉外に設置されたＣＣＤカメラ２０で
撮像する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガラス溶融炉、焼
却炉等の高温雰囲気炉内の状態を観察するための炉内観
察装置に関する。
却炉等の高温雰囲気炉内の状態を観察するための炉内観
察装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】特開平９−３０７７９５号公報に開示さ
れた炉内観察装置は、炉内に挿入される筒部材の先端部
にＣＣＤカメラが取り付けられるとともに、前記筒部材
が複数の筒からなる多重筒構造に構成され、これらの筒
と筒との間の隙間に冷却液や冷却ガスを供給して、ＣＣ
Ｄカメラを冷却させながら、高温雰囲気炉内の状態を撮
像するように構成されている。
れた炉内観察装置は、炉内に挿入される筒部材の先端部
にＣＣＤカメラが取り付けられるとともに、前記筒部材
が複数の筒からなる多重筒構造に構成され、これらの筒
と筒との間の隙間に冷却液や冷却ガスを供給して、ＣＣ
Ｄカメラを冷却させながら、高温雰囲気炉内の状態を撮
像するように構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の炉内観察装置は、冷却機能を筒部材に持たせるため
に、筒部材を多重筒構造に構成しているので、装置構造
が複雑になるという欠点があった。また、前記炉内観察
装置は、ＣＣＤカメラを冷却した冷却エアが炉内に漏れ
る構造なので、漏れたエアによって炉内にＮＯｘが発生
する場合があり、更に、漏れたエアで炉が冷却されると
いう欠点があった。特に、ガラス溶融炉の場合では、炉
内にＮＯｘが発生したり炉内の温度が変化したりする
と、ガラスの品質を低下させる原因になっていたり、あ
るいは環境対策上好ましいものではなかった。
来の炉内観察装置は、冷却機能を筒部材に持たせるため
に、筒部材を多重筒構造に構成しているので、装置構造
が複雑になるという欠点があった。また、前記炉内観察
装置は、ＣＣＤカメラを冷却した冷却エアが炉内に漏れ
る構造なので、漏れたエアによって炉内にＮＯｘが発生
する場合があり、更に、漏れたエアで炉が冷却されると
いう欠点があった。特に、ガラス溶融炉の場合では、炉
内にＮＯｘが発生したり炉内の温度が変化したりする
と、ガラスの品質を低下させる原因になっていたり、あ
るいは環境対策上好ましいものではなかった。
【０００４】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、前記光学系部材を冷却するための冷却機能を持
たせることなく簡単な構造で高温炉内の状態を観察する
ことができる炉内観察装置を提供することを目的とす
る。
もので、前記光学系部材を冷却するための冷却機能を持
たせることなく簡単な構造で高温炉内の状態を観察する
ことができる炉内観察装置を提供することを目的とす
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために、高温雰囲気炉内の状態を観察する炉内観
察装置において、前記炉の炉壁に形成された貫通孔に挿
入配置されるとともに、炉内温度よりも軟化点が高く且
つ炉内の観察像を伝送可能な材料で形成された光学系部
材と、炉外に設置されるとともに、前記光学系部材から
伝送された炉内の観察像を撮像する撮像手段と、を備え
たことを特徴とする炉内観察装置を提供する。
成するために、高温雰囲気炉内の状態を観察する炉内観
察装置において、前記炉の炉壁に形成された貫通孔に挿
入配置されるとともに、炉内温度よりも軟化点が高く且
つ炉内の観察像を伝送可能な材料で形成された光学系部
材と、炉外に設置されるとともに、前記光学系部材から
伝送された炉内の観察像を撮像する撮像手段と、を備え
たことを特徴とする炉内観察装置を提供する。
【０００６】本発明によれば、炉内温度よりも軟化点が
高く且つ炉内の観察像を伝送可能な材料で形成された光
学系部材を、炉壁の貫通孔に配置し、この光学系部材か
ら伝送された炉内の観察像を、炉外に設置された撮像手
段で撮像する。これにより、光学系部材を冷却するため
の冷却機能を備えることなく簡単な構造で高温炉内の状
態を観察することができる。
高く且つ炉内の観察像を伝送可能な材料で形成された光
学系部材を、炉壁の貫通孔に配置し、この光学系部材か
ら伝送された炉内の観察像を、炉外に設置された撮像手
段で撮像する。これにより、光学系部材を冷却するため
の冷却機能を備えることなく簡単な構造で高温炉内の状
態を観察することができる。
【０００７】また、本発明によれば、前記炉内観察装置
の光学系部材は、石英ガラス製であることを特徴とす
る。光学系部材を石英ガラスで形成すれば、耐熱性がよ
いので高温雰囲気の炉内でも問題なく使用することがで
きる。更に、本発明によれば、前記炉内観察装置には、
前記撮像手段を冷却する冷却手段が設けられていること
を特徴とする。これによって、炉の熱による撮像手段の
故障を冷却手段によって防止することができる。
の光学系部材は、石英ガラス製であることを特徴とす
る。光学系部材を石英ガラスで形成すれば、耐熱性がよ
いので高温雰囲気の炉内でも問題なく使用することがで
きる。更に、本発明によれば、前記炉内観察装置には、
前記撮像手段を冷却する冷却手段が設けられていること
を特徴とする。これによって、炉の熱による撮像手段の
故障を冷却手段によって防止することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
る炉内観察装置の好ましい実施の形態について詳説す
る。図１は、本発明の実施の形態に係る炉内観察装置１
０がガラス溶融炉１２に設置された状態を説明する要部
断面図である。同図に示す炉内観察装置１０は、ガラス
溶融炉１２で溶融された溶融ガラスＧの素地面の状態を
観察する観察装置であり、図２の如く、棒状に形成され
た導光体としての光学系部材１４、集光レンズ１６、減
光フィルタ１８、ＣＣＤカメラ２０、モニタ２２、及び
空冷装置２４等から構成されている。
る炉内観察装置の好ましい実施の形態について詳説す
る。図１は、本発明の実施の形態に係る炉内観察装置１
０がガラス溶融炉１２に設置された状態を説明する要部
断面図である。同図に示す炉内観察装置１０は、ガラス
溶融炉１２で溶融された溶融ガラスＧの素地面の状態を
観察する観察装置であり、図２の如く、棒状に形成され
た導光体としての光学系部材１４、集光レンズ１６、減
光フィルタ１８、ＣＣＤカメラ２０、モニタ２２、及び
空冷装置２４等から構成されている。
【０００９】前記光学系部材１４は、炉内温度よりも軟
化点の高い材料、例えば石英ガラスで作られており、そ
の先端面は図２、図３の如く凹状に形成されて対物部１
４Ａをなし、その後端面は接眼部１４Ｂをなしている。
また、光学系部材１４の外周面１４Ｃは、艶消し加工が
施されている。これにより、前記対物部１４Ａから取り
込まれた観察像の光は、光学系部材１４から漏れること
が少なく、光学系部材１４の外周面で全面反射されて接
眼部１４Ｂに伝送される。
化点の高い材料、例えば石英ガラスで作られており、そ
の先端面は図２、図３の如く凹状に形成されて対物部１
４Ａをなし、その後端面は接眼部１４Ｂをなしている。
また、光学系部材１４の外周面１４Ｃは、艶消し加工が
施されている。これにより、前記対物部１４Ａから取り
込まれた観察像の光は、光学系部材１４から漏れること
が少なく、光学系部材１４の外周面で全面反射されて接
眼部１４Ｂに伝送される。
【００１０】前記光学系部材１４は図２に示すように、
筒状ケーシング２６内に挿入されて棒状の光学系部材の
軸方向の周囲は炉内の雰囲気に直接曝されないようにな
っている。この光学系部材用のケーシング２６は、炭化
珪素、またはアルミナ等の耐熱性のある材料で作られて
いる。前記ケーシング２６に挿入された状態で前記光学
系部材１４は、炉壁２８に形成された貫通孔３０に挿入
配置される。また、前記ケーシング２６は、光学系部材
１４の対物部１４Ａが溶融ガラスＧの素地面を観察する
ことができる位置に、且つ、接眼部１４Ｂが炉外に位置
する位置に、それぞれ配置されることにより、貫通孔３
０に対する挿入位置が設定される。そして、ケーシング
２６は、前記挿入位置が設定された後に、キャスタブル
煉瓦、煉瓦、またはセラミックウール等の耐熱性のある
シール材３２を介して前記貫通孔３０に取り付けられ
る。前記シール材３２によって、炉内と炉外とが隔離さ
れ、炉内温度の温度低下が防止される。また、セラミッ
クウール等のシール材３３を使用して、光学系部材１４
がケーシング２６に取り付けられている。
筒状ケーシング２６内に挿入されて棒状の光学系部材の
軸方向の周囲は炉内の雰囲気に直接曝されないようにな
っている。この光学系部材用のケーシング２６は、炭化
珪素、またはアルミナ等の耐熱性のある材料で作られて
いる。前記ケーシング２６に挿入された状態で前記光学
系部材１４は、炉壁２８に形成された貫通孔３０に挿入
配置される。また、前記ケーシング２６は、光学系部材
１４の対物部１４Ａが溶融ガラスＧの素地面を観察する
ことができる位置に、且つ、接眼部１４Ｂが炉外に位置
する位置に、それぞれ配置されることにより、貫通孔３
０に対する挿入位置が設定される。そして、ケーシング
２６は、前記挿入位置が設定された後に、キャスタブル
煉瓦、煉瓦、またはセラミックウール等の耐熱性のある
シール材３２を介して前記貫通孔３０に取り付けられ
る。前記シール材３２によって、炉内と炉外とが隔離さ
れ、炉内温度の温度低下が防止される。また、セラミッ
クウール等のシール材３３を使用して、光学系部材１４
がケーシング２６に取り付けられている。
【００１１】前記光学系部材１４の接眼部１４Ｂの後方
（図２上右側）には、集光レンズ１６、減光フィルタ１
８、及びＣＣＤカメラ２０からなる撮像装置（撮像手段
に相当）が配置されている。この撮像装置は、箱型の撮
像装置用ケーシング３４内に配置されている。前記撮像
装置の作用は次の通りである。まず、光学系部材１４の
接眼部１４Ｂに伝送された観察像の光は、集光レンズ１
６によって集光され、そして、集光された光は、減光フ
イルタ１８によって所定の明るさまで減光される。この
減光された観察像の光が、ＣＣＤカメラ２０のＣＣＤ受
光面に結像される。これにより、ＣＣＤカメラ２０によ
って溶融ガラスＧの素地面が所定の明るさで撮像され、
この撮像された素地面の画像がモニタ２２に表示され
る。モニタ２２は、ガラス溶融炉１２を遠隔操作する操
作室（不図示）に設置され、オペレータによって監視さ
れる。
（図２上右側）には、集光レンズ１６、減光フィルタ１
８、及びＣＣＤカメラ２０からなる撮像装置（撮像手段
に相当）が配置されている。この撮像装置は、箱型の撮
像装置用ケーシング３４内に配置されている。前記撮像
装置の作用は次の通りである。まず、光学系部材１４の
接眼部１４Ｂに伝送された観察像の光は、集光レンズ１
６によって集光され、そして、集光された光は、減光フ
イルタ１８によって所定の明るさまで減光される。この
減光された観察像の光が、ＣＣＤカメラ２０のＣＣＤ受
光面に結像される。これにより、ＣＣＤカメラ２０によ
って溶融ガラスＧの素地面が所定の明るさで撮像され、
この撮像された素地面の画像がモニタ２２に表示され
る。モニタ２２は、ガラス溶融炉１２を遠隔操作する操
作室（不図示）に設置され、オペレータによって監視さ
れる。
【００１２】なお、集光レンズ１６、ＣＣＤカメラ２０
は、それぞれ載置台３６、３８上に載置固定され、この
載置台３６、３８は、ケーシング３４内に設置されたテ
ーブル４０上に、光学系部材１４の光軸Ａ方向に前後移
動自在に設けられている。よって、集光レンズ１６、Ｃ
ＣＤカメラ２０の取り付け位置は、前記載置台３６、３
８を光軸Ａ方向に前後移動させて設定される。減光フィ
ルタ１８は、集光レンズ１６側に取り付けてもよく、Ｃ
ＣＤカメラ２０側に取り付けもよい。また、前記テーブ
ル４０上には、光学系部材１４の接眼部１４Ｂを支持す
る支持部材４２が設置されている。
は、それぞれ載置台３６、３８上に載置固定され、この
載置台３６、３８は、ケーシング３４内に設置されたテ
ーブル４０上に、光学系部材１４の光軸Ａ方向に前後移
動自在に設けられている。よって、集光レンズ１６、Ｃ
ＣＤカメラ２０の取り付け位置は、前記載置台３６、３
８を光軸Ａ方向に前後移動させて設定される。減光フィ
ルタ１８は、集光レンズ１６側に取り付けてもよく、Ｃ
ＣＤカメラ２０側に取り付けもよい。また、前記テーブ
ル４０上には、光学系部材１４の接眼部１４Ｂを支持す
る支持部材４２が設置されている。
【００１３】前記ケーシング３４には、パイプ４４を介
して空冷装置２４が連結される。前記空冷装置２４は、
外気を吸引するブロアによって構成され、このブロアが
駆動されると、ブロアで吸引された外気がパイプ４４を
介してケーシング３４内に供給される。前記パイプ４４
は、ケーシング３４の下部に取り付けられ、また、排気
管４６はケーシング３４の上部に取り付けられているの
で、ケーシング３４に供給された外気は、上昇流となっ
て前記撮像装置を通過し、排気管４６から外部に排気さ
れる。この外気の流れによって、耐熱性を有しない撮像
装置が効率よく冷却される。
して空冷装置２４が連結される。前記空冷装置２４は、
外気を吸引するブロアによって構成され、このブロアが
駆動されると、ブロアで吸引された外気がパイプ４４を
介してケーシング３４内に供給される。前記パイプ４４
は、ケーシング３４の下部に取り付けられ、また、排気
管４６はケーシング３４の上部に取り付けられているの
で、ケーシング３４に供給された外気は、上昇流となっ
て前記撮像装置を通過し、排気管４６から外部に排気さ
れる。この外気の流れによって、耐熱性を有しない撮像
装置が効率よく冷却される。
【００１４】次に、前記の如く構成された炉内観察装置
１０の作用について説明する。図１の如く炉内観察装置
１０のケーシング２６を、炉壁２８の貫通孔３０に挿入
配置すると、溶融ガラスＧの素地面の観察像が、図２の
光学系部材１４の対物部１４Ａから接眼部１４Ｂに伝送
される。そして、伝送された観察像は、炉外に配置され
た撮像装置のＣＣＤカメラ２０によって撮像され、そし
て、モニタ２２に表示される。
１０の作用について説明する。図１の如く炉内観察装置
１０のケーシング２６を、炉壁２８の貫通孔３０に挿入
配置すると、溶融ガラスＧの素地面の観察像が、図２の
光学系部材１４の対物部１４Ａから接眼部１４Ｂに伝送
される。そして、伝送された観察像は、炉外に配置され
た撮像装置のＣＣＤカメラ２０によって撮像され、そし
て、モニタ２２に表示される。
【００１５】本実施の形態では、前記光学系部材１４を
炉内温度よりも軟化点の高く、且つ光学的にも均質な石
英ガラス、具体的には軟化点が１５００℃以上の、特に
好ましくは１６５０℃以上の溶融石英ガラス、合成石英
ガラス等の石英ガラスで形成したので、光学系部材１４
を冷却するための冷却装置が不要になる。したがって、
本実施の形態の炉内観察装置１０によれば、光学系部材
１４を炉壁２８の貫通孔３０に配置するだけで溶融ガラ
スＧの素地面を撮像することができるので、従来の炉内
観察装置と比較して構造が簡単になる。
炉内温度よりも軟化点の高く、且つ光学的にも均質な石
英ガラス、具体的には軟化点が１５００℃以上の、特に
好ましくは１６５０℃以上の溶融石英ガラス、合成石英
ガラス等の石英ガラスで形成したので、光学系部材１４
を冷却するための冷却装置が不要になる。したがって、
本実施の形態の炉内観察装置１０によれば、光学系部材
１４を炉壁２８の貫通孔３０に配置するだけで溶融ガラ
スＧの素地面を撮像することができるので、従来の炉内
観察装置と比較して構造が簡単になる。
【００１６】また、本実施の形態では、耐熱性を有しな
いＣＣＤカメラ２０等の撮像装置の撮像装置用ケーシン
グ内を、空冷装置２４によって冷却したので、炉の輻射
熱による撮像装置の故障を防止することができる。な
お、本実施の形態では、前記光学系部材１４を石英ガラ
スで形成したが、これに限られるものではなく、炉内温
度よりも軟化点が高く、且つ光学系として適用できる材
料であればよい。
いＣＣＤカメラ２０等の撮像装置の撮像装置用ケーシン
グ内を、空冷装置２４によって冷却したので、炉の輻射
熱による撮像装置の故障を防止することができる。な
お、本実施の形態では、前記光学系部材１４を石英ガラ
スで形成したが、これに限られるものではなく、炉内温
度よりも軟化点が高く、且つ光学系として適用できる材
料であればよい。
【００１７】また、本実施の形態では、炉内観察装置１
０をガラス溶融炉１２に適用した例について説明した
が、これに限られるものではなく、ごみ焼却炉等の他の
各種炉にも、本実施の形態の炉内観察装置１０を適用す
ることができる。
０をガラス溶融炉１２に適用した例について説明した
が、これに限られるものではなく、ごみ焼却炉等の他の
各種炉にも、本実施の形態の炉内観察装置１０を適用す
ることができる。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る炉内
観察装置によれば、炉内温度よりも軟化点が高く且つ炉
内の観察像を伝送可能な材料で形成された光学系部材
を、炉壁の貫通孔に配置し、この光学系部材の対物部か
ら接眼部に伝送された炉内の観察像を、炉外に設置され
た撮像手段で撮像するようにしたので、光学系部材自身
を冷却するための冷却機能を備えることなく簡単な構造
で高温雰囲気の炉内の状態を観察することができる。
観察装置によれば、炉内温度よりも軟化点が高く且つ炉
内の観察像を伝送可能な材料で形成された光学系部材
を、炉壁の貫通孔に配置し、この光学系部材の対物部か
ら接眼部に伝送された炉内の観察像を、炉外に設置され
た撮像手段で撮像するようにしたので、光学系部材自身
を冷却するための冷却機能を備えることなく簡単な構造
で高温雰囲気の炉内の状態を観察することができる。
【００１９】また、本発明によれば、前記光学系部材を
高い軟化点を有する石英ガラスで形成したので、耐熱性
がよく高温雰囲気の炉内でも十分に使用することができ
る。更に、本発明によれば、耐熱性を有しない撮像手段
を冷却手段によって冷却したので、炉の熱による撮像手
段の故障を防止することができる。
高い軟化点を有する石英ガラスで形成したので、耐熱性
がよく高温雰囲気の炉内でも十分に使用することができ
る。更に、本発明によれば、耐熱性を有しない撮像手段
を冷却手段によって冷却したので、炉の熱による撮像手
段の故障を防止することができる。
【図１】本発明の実施の形態に係る炉内観察装置が適用
されたガラス溶融炉の要部断面図
されたガラス溶融炉の要部断面図
【図２】図１に示した炉内観察装置の構造図
【図３】図１に示した炉内観察装置の光学系部材の側面
図
図
１０…炉内観察装置、１２…ガラス溶融炉、１４…光学
系部材、１６…集光レンズ、１８…減光フィルタ、２０
…ＣＣＤカメラ、２２…モニタ、２４…空冷装置、２
６、３４…ケーシング
系部材、１６…集光レンズ、１８…減光フィルタ、２０
…ＣＣＤカメラ、２２…モニタ、２４…空冷装置、２
６、３４…ケーシング
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１４年１２月１０日（２００２．１２．
１０）
１０）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 炉内観察装置
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガラス溶融炉、焼
却炉等の高温雰囲気炉内の状態を観察するための炉内観
察装置に関する。
却炉等の高温雰囲気炉内の状態を観察するための炉内観
察装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の炉内観察装置は、炉内に挿入され
る筒部材の先端部にＣＣＤカメラが取り付けられるとと
もに、前記筒部材が複数の筒からなる多重筒構造に構成
され、これらの筒と筒との間の隙間に冷却液や冷却ガス
を供給して、ＣＣＤカメラを冷却させながら、高温雰囲
気炉内の状態を撮像するように構成されている（特許文
献１）。
る筒部材の先端部にＣＣＤカメラが取り付けられるとと
もに、前記筒部材が複数の筒からなる多重筒構造に構成
され、これらの筒と筒との間の隙間に冷却液や冷却ガス
を供給して、ＣＣＤカメラを冷却させながら、高温雰囲
気炉内の状態を撮像するように構成されている（特許文
献１）。
【０００３】
【特許文献１】特開平９−３０７７９５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の炉内観察装置は、冷却機能を筒部材に持たせるため
に、筒部材を多重筒構造に構成しているので、装置構造
が複雑になるという欠点があった。
来の炉内観察装置は、冷却機能を筒部材に持たせるため
に、筒部材を多重筒構造に構成しているので、装置構造
が複雑になるという欠点があった。
【０００５】また、前記炉内観察装置は、ＣＣＤカメラ
を冷却した冷却エアが炉内に漏れる構造なので、漏れた
エアによって炉内にＮＯｘが発生する場合があり、更
に、漏れたエアで炉が冷却されるという欠点があった。
特に、ガラス溶融炉の場合では、炉内にＮＯｘが発生し
たり炉内の温度が変化したりすると、ガラスの品質を低
下させる原因になっていたり、あるいは環境対策上好ま
しいものではなかった。
を冷却した冷却エアが炉内に漏れる構造なので、漏れた
エアによって炉内にＮＯｘが発生する場合があり、更
に、漏れたエアで炉が冷却されるという欠点があった。
特に、ガラス溶融炉の場合では、炉内にＮＯｘが発生し
たり炉内の温度が変化したりすると、ガラスの品質を低
下させる原因になっていたり、あるいは環境対策上好ま
しいものではなかった。
【０００６】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、前記光学系部材を冷却するための冷却機能を持
たせることなく簡単な構造で高温炉内の状態を観察する
ことができる炉内観察装置を提供することを目的とす
る。
もので、前記光学系部材を冷却するための冷却機能を持
たせることなく簡単な構造で高温炉内の状態を観察する
ことができる炉内観察装置を提供することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために、高温雰囲気炉内の状態を観察する炉内観
察装置において、前記炉の炉壁に形成された貫通孔に挿
入配置された筒状ケーシングと、前記炉外に設置される
とともに、前記筒状ケーシングに連結された撮像装置用
ケーシングと、前記筒状ケーシングに挿入されるととも
に筒状ケーシングの内周面に対して隔置され、炉内温度
よりも軟化点が高く且つ炉内の観察像を伝送可能な材料
で棒状に形成された１本の光学系部材と、前記撮像装置
用ケーシング内に配置された撮像手段と、前記撮像装置
用ケーシング内に配置され、前記光学系部材の対物部か
ら接眼部に伝送された炉内の観察像の光を集光し前記撮
像手段に結像させる集光レンズと、前記撮像装置用ケー
シングに連結されるとともに、該撮像装置用ケーシング
内に外気を供給し、前記撮像手段を冷却する冷却手段
と、を備えたことを特徴とする炉内観察装置を提供す
る。
成するために、高温雰囲気炉内の状態を観察する炉内観
察装置において、前記炉の炉壁に形成された貫通孔に挿
入配置された筒状ケーシングと、前記炉外に設置される
とともに、前記筒状ケーシングに連結された撮像装置用
ケーシングと、前記筒状ケーシングに挿入されるととも
に筒状ケーシングの内周面に対して隔置され、炉内温度
よりも軟化点が高く且つ炉内の観察像を伝送可能な材料
で棒状に形成された１本の光学系部材と、前記撮像装置
用ケーシング内に配置された撮像手段と、前記撮像装置
用ケーシング内に配置され、前記光学系部材の対物部か
ら接眼部に伝送された炉内の観察像の光を集光し前記撮
像手段に結像させる集光レンズと、前記撮像装置用ケー
シングに連結されるとともに、該撮像装置用ケーシング
内に外気を供給し、前記撮像手段を冷却する冷却手段
と、を備えたことを特徴とする炉内観察装置を提供す
る。
【０００８】本発明によれば、炉内温度よりも軟化点が
高く且つ炉内の観察像を伝送可能な材料で形成された光
学系部材を、炉壁の貫通孔に配置し、この光学系部材か
ら伝送された炉内の観察像を、炉外に設置された撮像手
段で撮像する。これにより、光学系部材を冷却するため
の冷却機能を備えることなく簡単な構造で高温炉内の状
態を観察することができる。
高く且つ炉内の観察像を伝送可能な材料で形成された光
学系部材を、炉壁の貫通孔に配置し、この光学系部材か
ら伝送された炉内の観察像を、炉外に設置された撮像手
段で撮像する。これにより、光学系部材を冷却するため
の冷却機能を備えることなく簡単な構造で高温炉内の状
態を観察することができる。
【０００９】また、本発明によれば、前記炉内観察装置
には、前記撮像手段を冷却する冷却手段が設けられてい
ることを特徴とする。これによって、炉の熱による撮像
手段の故障を冷却手段によって防止することができる。
には、前記撮像手段を冷却する冷却手段が設けられてい
ることを特徴とする。これによって、炉の熱による撮像
手段の故障を冷却手段によって防止することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
る炉内観察装置の好ましい実施の形態について詳説す
る。
る炉内観察装置の好ましい実施の形態について詳説す
る。
【００１１】図１は、本発明の実施の形態に係る炉内観
察装置１０がガラス溶融炉１２に設置された状態を説明
する要部断面図である。同図に示す炉内観察装置１０
は、ガラス溶融炉１２で溶融された溶融ガラスＧの素地
面の状態を観察する観察装置であり、図２の如く、棒状
に形成された導光体としての光学系部材１４、集光レン
ズ１６、減光フィルタ１８、ＣＣＤカメラ２０、モニタ
２２、及び空冷装置２４等から構成されている。
察装置１０がガラス溶融炉１２に設置された状態を説明
する要部断面図である。同図に示す炉内観察装置１０
は、ガラス溶融炉１２で溶融された溶融ガラスＧの素地
面の状態を観察する観察装置であり、図２の如く、棒状
に形成された導光体としての光学系部材１４、集光レン
ズ１６、減光フィルタ１８、ＣＣＤカメラ２０、モニタ
２２、及び空冷装置２４等から構成されている。
【００１２】前記光学系部材１４は、炉内温度よりも軟
化点の高い材料、例えば石英ガラスで作られており、そ
の先端面は図２、図３の如く凹状に形成されて対物部１
４Ａをなし、その後端面は接眼部１４Ｂをなしている。
また、光学系部材１４の外周面１４Ｃは、艶消し加工が
施されている。これにより、前記対物部１４Ａから取り
込まれた観察像の光は、光学系部材１４から漏れること
が少なく、光学系部材１４の外周面で全面反射されて接
眼部１４Ｂに伝送される。
化点の高い材料、例えば石英ガラスで作られており、そ
の先端面は図２、図３の如く凹状に形成されて対物部１
４Ａをなし、その後端面は接眼部１４Ｂをなしている。
また、光学系部材１４の外周面１４Ｃは、艶消し加工が
施されている。これにより、前記対物部１４Ａから取り
込まれた観察像の光は、光学系部材１４から漏れること
が少なく、光学系部材１４の外周面で全面反射されて接
眼部１４Ｂに伝送される。
【００１３】前記光学系部材１４は図２に示すように、
筒状ケーシング２６内に挿入されて棒状の光学系部材の
軸方向の周囲は炉内の雰囲気に直接曝されないようにな
っている。この光学系部材用のケーシング２６は、炭化
珪素、またはアルミナ等の耐熱性のある材料で作られて
いる。前記ケーシング２６に挿入された状態で前記光学
系部材１４は、炉壁２８に形成された貫通孔３０に挿入
配置される。また、前記ケーシング２６は、光学系部材
１４の対物部１４Ａが溶融ガラスＧの素地面を観察する
ことができる位置に、且つ、接眼部１４Ｂが炉外に位置
する位置に、それぞれ配置されることにより、貫通孔３
０に対する挿入位置が設定される。そして、ケーシング
２６は、前記挿入位置が設定された後に、キャスタブル
煉瓦、煉瓦、またはセラミックウール等の耐熱性のある
シール材３２を介して前記貫通孔３０に取り付けられ
る。前記シール材３２によって、炉内と炉外とが隔離さ
れ、炉内温度の温度低下が防止される。また、セラミッ
クウール等のシール材３３を使用して、光学系部材１４
がケーシング２６に取り付けられている。
筒状ケーシング２６内に挿入されて棒状の光学系部材の
軸方向の周囲は炉内の雰囲気に直接曝されないようにな
っている。この光学系部材用のケーシング２６は、炭化
珪素、またはアルミナ等の耐熱性のある材料で作られて
いる。前記ケーシング２６に挿入された状態で前記光学
系部材１４は、炉壁２８に形成された貫通孔３０に挿入
配置される。また、前記ケーシング２６は、光学系部材
１４の対物部１４Ａが溶融ガラスＧの素地面を観察する
ことができる位置に、且つ、接眼部１４Ｂが炉外に位置
する位置に、それぞれ配置されることにより、貫通孔３
０に対する挿入位置が設定される。そして、ケーシング
２６は、前記挿入位置が設定された後に、キャスタブル
煉瓦、煉瓦、またはセラミックウール等の耐熱性のある
シール材３２を介して前記貫通孔３０に取り付けられ
る。前記シール材３２によって、炉内と炉外とが隔離さ
れ、炉内温度の温度低下が防止される。また、セラミッ
クウール等のシール材３３を使用して、光学系部材１４
がケーシング２６に取り付けられている。
【００１４】前記光学系部材１４の接眼部１４Ｂの後方
（図２上右側）には、集光レンズ１６、減光フィルタ１
８、及びＣＣＤカメラ２０からなる撮像装置（撮像手段
に相当）が配置されている。この撮像装置は、箱型の撮
像装置用ケーシング３４内に配置されている。
（図２上右側）には、集光レンズ１６、減光フィルタ１
８、及びＣＣＤカメラ２０からなる撮像装置（撮像手段
に相当）が配置されている。この撮像装置は、箱型の撮
像装置用ケーシング３４内に配置されている。
【００１５】前記撮像装置の作用は次の通りである。ま
ず、光学系部材１４の接眼部１４Ｂに伝送された観察像
の光は、集光レンズ１６によって集光され、そして、集
光された光は、減光フイルタ１８によって所定の明るさ
まで減光される。この減光された観察像の光が、ＣＣＤ
カメラ２０のＣＣＤ受光面に結像される。これにより、
ＣＣＤカメラ２０によって溶融ガラスＧの素地面が所定
の明るさで撮像され、この撮像された素地面の画像がモ
ニタ２２に表示される。モニタ２２は、ガラス溶融炉１
２を遠隔操作する操作室（不図示）に設置され、オペレ
ータによって監視される。
ず、光学系部材１４の接眼部１４Ｂに伝送された観察像
の光は、集光レンズ１６によって集光され、そして、集
光された光は、減光フイルタ１８によって所定の明るさ
まで減光される。この減光された観察像の光が、ＣＣＤ
カメラ２０のＣＣＤ受光面に結像される。これにより、
ＣＣＤカメラ２０によって溶融ガラスＧの素地面が所定
の明るさで撮像され、この撮像された素地面の画像がモ
ニタ２２に表示される。モニタ２２は、ガラス溶融炉１
２を遠隔操作する操作室（不図示）に設置され、オペレ
ータによって監視される。
【００１６】なお、集光レンズ１６、ＣＣＤカメラ２０
は、それぞれ載置台３６、３８上に載置固定され、この
載置台３６、３８は、ケーシング３４内に設置されたテ
ーブル４０上に、光学系部材１４の光軸Ａ方向に前後移
動自在に設けられている。よって、集光レンズ１６、Ｃ
ＣＤカメラ２０の取り付け位置は、前記載置台３６、３
８を光軸Ａ方向に前後移動させて設定される。減光フィ
ルタ１８は、集光レンズ１６側に取り付けてもよく、Ｃ
ＣＤカメラ２０側に取り付けてもよい。また、前記テー
ブル４０上には、光学系部材１４の接眼部１４Ｂを支持
する支持部材４２が設置されている。
は、それぞれ載置台３６、３８上に載置固定され、この
載置台３６、３８は、ケーシング３４内に設置されたテ
ーブル４０上に、光学系部材１４の光軸Ａ方向に前後移
動自在に設けられている。よって、集光レンズ１６、Ｃ
ＣＤカメラ２０の取り付け位置は、前記載置台３６、３
８を光軸Ａ方向に前後移動させて設定される。減光フィ
ルタ１８は、集光レンズ１６側に取り付けてもよく、Ｃ
ＣＤカメラ２０側に取り付けてもよい。また、前記テー
ブル４０上には、光学系部材１４の接眼部１４Ｂを支持
する支持部材４２が設置されている。
【００１７】前記ケーシング３４には、パイプ４４を介
して空冷装置２４が連結される。前記空冷装置２４は、
外気を吸引するブロアによって構成され、このブロアが
駆動されると、ブロアで吸引された外気がパイプ４４を
介してケーシング３４内に供給される。前記パイプ４４
は、ケーシング３４の下部に取り付けられ、また、排気
管４６はケーシング３４の上部に取り付けられているの
で、ケーシング３４に供給された外気は、上昇流となっ
て前記撮像装置を通過し、排気管４６から外部に排気さ
れる。この外気の流れによって、耐熱性を有しない撮像
装置が効率よく冷却される。
して空冷装置２４が連結される。前記空冷装置２４は、
外気を吸引するブロアによって構成され、このブロアが
駆動されると、ブロアで吸引された外気がパイプ４４を
介してケーシング３４内に供給される。前記パイプ４４
は、ケーシング３４の下部に取り付けられ、また、排気
管４６はケーシング３４の上部に取り付けられているの
で、ケーシング３４に供給された外気は、上昇流となっ
て前記撮像装置を通過し、排気管４６から外部に排気さ
れる。この外気の流れによって、耐熱性を有しない撮像
装置が効率よく冷却される。
【００１８】次に、前記の如く構成された炉内観察装置
１０の作用について説明する。
１０の作用について説明する。
【００１９】図１の如く炉内観察装置１０のケーシング
２６を、炉壁２８の貫通孔３０に挿入配置すると、溶融
ガラスＧの素地面の観察像が、図２の光学系部材１４の
対物部１４Ａから接眼部１４Ｂに伝送される。そして、
伝送された観察像は、炉外に配置された撮像装置のＣＣ
Ｄカメラ２０によって撮像され、そして、モニタ２２に
表示される。
２６を、炉壁２８の貫通孔３０に挿入配置すると、溶融
ガラスＧの素地面の観察像が、図２の光学系部材１４の
対物部１４Ａから接眼部１４Ｂに伝送される。そして、
伝送された観察像は、炉外に配置された撮像装置のＣＣ
Ｄカメラ２０によって撮像され、そして、モニタ２２に
表示される。
【００２０】本実施の形態では、前記光学系部材１４を
炉内温度よりも軟化点の高く、且つ光学的にも均質な石
英ガラス、具体的には軟化点が１５００℃以上の、特に
好ましくは１６５０℃以上の溶融石英ガラス、合成石英
ガラス等の石英ガラスで形成したので、光学系部材１４
を冷却するための冷却装置が不要になる。したがって、
本実施の形態の炉内観察装置１０によれば、光学系部材
１４を炉壁２８の貫通孔３０に配置するだけで溶融ガラ
スＧの素地面を撮像することができるので、従来の炉内
観察装置と比較して構造が簡単になる。
炉内温度よりも軟化点の高く、且つ光学的にも均質な石
英ガラス、具体的には軟化点が１５００℃以上の、特に
好ましくは１６５０℃以上の溶融石英ガラス、合成石英
ガラス等の石英ガラスで形成したので、光学系部材１４
を冷却するための冷却装置が不要になる。したがって、
本実施の形態の炉内観察装置１０によれば、光学系部材
１４を炉壁２８の貫通孔３０に配置するだけで溶融ガラ
スＧの素地面を撮像することができるので、従来の炉内
観察装置と比較して構造が簡単になる。
【００２１】また、本実施の形態では、耐熱性を有しな
いＣＣＤカメラ２０等の撮像装置の撮像装置用ケーシン
グ内を、空冷装置２４によって冷却したので、炉の輻射
熱による撮像装置の故障を防止することができる。
いＣＣＤカメラ２０等の撮像装置の撮像装置用ケーシン
グ内を、空冷装置２４によって冷却したので、炉の輻射
熱による撮像装置の故障を防止することができる。
【００２２】なお、本実施の形態では、前記光学系部材
１４を石英ガラスで形成したが、これに限られるもので
はなく、炉内温度よりも軟化点が高く、且つ光学系とし
て適用できる材料であればよい。
１４を石英ガラスで形成したが、これに限られるもので
はなく、炉内温度よりも軟化点が高く、且つ光学系とし
て適用できる材料であればよい。
【００２３】また、本実施の形態では、炉内観察装置１
０をガラス溶融炉１２に適用した例について説明した
が、これに限られるものではなく、ごみ焼却炉等の他の
各種炉にも、本実施の形態の炉内観察装置１０を適用す
ることができる。
０をガラス溶融炉１２に適用した例について説明した
が、これに限られるものではなく、ごみ焼却炉等の他の
各種炉にも、本実施の形態の炉内観察装置１０を適用す
ることができる。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る炉内
観察装置によれば、炉内温度よりも軟化点が高く且つ炉
内の観察像を伝送可能な材料で形成された光学系部材
を、炉壁の貫通孔に配置し、この光学系部材の対物部か
ら接眼部に伝送された炉内の観察像を、炉外に設置され
た撮像手段で撮像するようにしたので、光学系部材自身
を冷却するための冷却機能を備えることなく簡単な構造
で高温雰囲気の炉内の状態を観察することができる。
観察装置によれば、炉内温度よりも軟化点が高く且つ炉
内の観察像を伝送可能な材料で形成された光学系部材
を、炉壁の貫通孔に配置し、この光学系部材の対物部か
ら接眼部に伝送された炉内の観察像を、炉外に設置され
た撮像手段で撮像するようにしたので、光学系部材自身
を冷却するための冷却機能を備えることなく簡単な構造
で高温雰囲気の炉内の状態を観察することができる。
【００２５】また、本発明によれば、前記光学系部材を
高い軟化点を有する石英ガラスで形成したので、耐熱性
がよく高温雰囲気の炉内でも十分に使用することができ
る。
高い軟化点を有する石英ガラスで形成したので、耐熱性
がよく高温雰囲気の炉内でも十分に使用することができ
る。
【００２６】更に、本発明によれば、耐熱性を有しない
撮像手段を冷却手段によって冷却したので、炉の熱によ
る撮像手段の故障を防止することができる。
撮像手段を冷却手段によって冷却したので、炉の熱によ
る撮像手段の故障を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る炉内観察装置が適用
されたガラス溶融炉の要部断面図
されたガラス溶融炉の要部断面図
【図２】図１に示した炉内観察装置の構造図
【図３】図１に示した炉内観察装置の光学系部材の側面
図
図
【符号の説明】
１０…炉内観察装置、１２…ガラス溶融炉、１４…光学
系部材、１６…集光レンズ、１８…減光フィルタ、２０
…ＣＣＤカメラ、２２…モニタ、２４…空冷装置、２
６、３４…ケーシング
系部材、１６…集光レンズ、１８…減光フィルタ、２０
…ＣＣＤカメラ、２２…モニタ、２４…空冷装置、２
６、３４…ケーシング
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 2H040 AA03 AA04 CA22 CA26 DA02
DA12 DA17 GA02 GA11
4K056 FA22 FA23
Claims (3)
- 【請求項１】 高温雰囲気炉内の状態を観察する炉内観
察装置において、 前記炉の炉壁に形成された貫通孔に挿入配置されるとと
もに、炉内温度よりも軟化点が高く且つ炉内の観察像を
伝送可能な材料で形成された光学系部材と、 炉外に設置されるとともに、前記光学系部材から伝送さ
れた炉内の観察像を撮像する撮像手段と、 を備えたことを特徴とする炉内観察装置。 - 【請求項２】 前記炉内観察装置の光学系部材は、石英
ガラス製であることを特徴とする請求項１記載の炉内観
察装置。 - 【請求項３】 前記炉内観察装置には、前記撮像手段を
冷却する冷却手段が設けられていることを特徴とする請
求項１または２に記載の炉内観察装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002357408A JP2003215470A (ja) | 2002-12-10 | 2002-12-10 | 炉内観察装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002357408A JP2003215470A (ja) | 2002-12-10 | 2002-12-10 | 炉内観察装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11098636A Division JP2000295502A (ja) | 1999-04-06 | 1999-04-06 | 炉内観察装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003215470A true JP2003215470A (ja) | 2003-07-30 |
Family
ID=27655927
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002357408A Pending JP2003215470A (ja) | 2002-12-10 | 2002-12-10 | 炉内観察装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003215470A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006258414A (ja) * | 2005-02-17 | 2006-09-28 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 炉内部観察装置及び炉内部観察方法 |
| JP2008138985A (ja) * | 2006-12-05 | 2008-06-19 | Nippon Steel Corp | 熱遮蔽装置および炉内監視装置 |
| JP2009069374A (ja) * | 2007-09-12 | 2009-04-02 | Nidec Tosok Corp | 内面検査装置 |
| US20130194411A1 (en) * | 2012-01-31 | 2013-08-01 | Erwan Baleine | System and method for online inspection of turbines including temperature and vibration compensating lens mount |
| WO2013116079A1 (en) * | 2012-01-31 | 2013-08-08 | Siemens Energy, Inc. | System and method for online inspection of turbines including aspheric lens |
| US8896661B2 (en) | 2012-01-31 | 2014-11-25 | Siemens Energy, Inc. | System and method for online inspection of turbines including aspheric lens |
| US9217852B2 (en) | 2012-01-31 | 2015-12-22 | Siemens Energy, Inc. | System and method for online inspection of turbines using an optical tube with broadspectrum mirrors |
| JP2018534514A (ja) * | 2015-09-10 | 2018-11-22 | ブラバ・ホーム・インコーポレイテッド | オーブン内カメラ |
| US11523707B2 (en) | 2015-09-10 | 2022-12-13 | Brava Home, Inc. | Sequential broiling |
| US12035428B2 (en) | 2015-09-10 | 2024-07-09 | Brava Home, Inc. | Variable peak wavelength cooking instrument with support tray |
-
2002
- 2002-12-10 JP JP2002357408A patent/JP2003215470A/ja active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006258414A (ja) * | 2005-02-17 | 2006-09-28 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 炉内部観察装置及び炉内部観察方法 |
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| WO2013116079A1 (en) * | 2012-01-31 | 2013-08-08 | Siemens Energy, Inc. | System and method for online inspection of turbines including aspheric lens |
| CN104081249A (zh) * | 2012-01-31 | 2014-10-01 | 西门子能量股份有限公司 | 包括非球面透镜的涡轮机在线检测的系统和方法 |
| US8896661B2 (en) | 2012-01-31 | 2014-11-25 | Siemens Energy, Inc. | System and method for online inspection of turbines including aspheric lens |
| JP2015513630A (ja) * | 2012-01-31 | 2015-05-14 | シーメンス エナジー インコーポレイテッド | 非球面レンズを含むタービンのオンライン検査のためのシステム及び方法 |
| US9217852B2 (en) | 2012-01-31 | 2015-12-22 | Siemens Energy, Inc. | System and method for online inspection of turbines using an optical tube with broadspectrum mirrors |
| US9366855B2 (en) * | 2012-01-31 | 2016-06-14 | Siemens Energy, Inc. | System and method for online inspection of turbines including temperature and vibration compensating lens mount |
| JP2018534514A (ja) * | 2015-09-10 | 2018-11-22 | ブラバ・ホーム・インコーポレイテッド | オーブン内カメラ |
| US11523707B2 (en) | 2015-09-10 | 2022-12-13 | Brava Home, Inc. | Sequential broiling |
| JP7221689B2 (ja) | 2015-09-10 | 2023-02-14 | ブラバ・ホーム・インコーポレイテッド | オーブン内カメラ |
| US12035428B2 (en) | 2015-09-10 | 2024-07-09 | Brava Home, Inc. | Variable peak wavelength cooking instrument with support tray |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060105 |
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