JP4404197B2

JP4404197B2 - 高温室内観測装置

Info

Publication number: JP4404197B2
Application number: JP2004028240A
Authority: JP
Inventors: 祥生前川; 尋樹安藤; 英夫小出
Original assignee: Hitachi Plant Technologies Ltd
Current assignee: Hitachi Plant Technologies Ltd
Priority date: 2004-02-04
Filing date: 2004-02-04
Publication date: 2010-01-27
Anticipated expiration: 2024-02-04
Also published as: JP2005221121A

Description

本発明は高温室内観測装置に係り、特に電気集塵機など室内が高温雰囲気である高温室の内部状況を観測して点検する高温室内観測装置に関する。

従来、廃棄物などを焼却処理する際に、焼却処理で発生した排気ガス中に飛散する焼却灰などの塵埃を除去してから大気中へ排気する集塵機が設けられ、電気的に集塵を行なう電気集塵機が多く採用される。

図４は、従来における電気集塵機９０の一例を示した断面斜視図である。

電気集塵機９０は、排気ガス流入口９２及び排気ガス流出口９４を備えたケーシング９１の内部には、多数の放電極板９６, ９６…及び集塵極板９８, ９８…がガス流入口９２から流入する排気ガスの流れに沿った方向に吊下されている。電気集塵機９０の上部に設置された電源装置１００, １００…から電気が各放電極板９６, ９６…に供給されると、放電極板９６, ９６…から集塵極板９８, ９８…へコロナ放電されて、各集塵極板９４, ９４…を帯電させて塵埃を付着させる。

また、ケーシング９１内のガス流入口９２の近傍にはガス整流分布板１０２, １０２…が放電極板９６，９６…及び集塵極板９８，９８…と相対する向きに設置され、排気ガス流入口９２から流入する排気ガスを整流して、放電極板９６, ９６…及び集塵極板９８, ９８…へ供給する。

さらに、ケーシング９１の外側面には集塵極槌打装置１０４, １０４…が複数設置されており、集塵極板９８, ９８…を定期的に打撃して付着した塵埃を払い落とす。払い落とされた塵埃は、電気集塵機９０の下部に設けられた排出ホッパ１０６，１０６で蓄積され、付属する排出口１０８，１０８から排出される。

上記の如く構成された電気集塵機９０において、高い集塵能力を維持するためには放電極板９６, ９６…や集塵極板９８, ９８…などの内部設備の点検を定期的に行なう必要がある。従来、電気集塵機９０の点検は、作業者がケーシング９１の外側面に設けられたタラップ１１０, １１０…を伝ってドア１１２, １１２…から入室し、ガス整流分布板１０２, １０２…と放電極板９６, ９６…及び集塵極板９８, ９８…との間に設置された歩廊１１４…を歩いて行なわれる。

しかしながら、電気集塵機９０は高温の排気ガスが流入するため、室内は高温雰囲気で保たれている。このため、歩廊１１４, １１４…を使って室内の点検を行なうには、前処理の運転を停止し、かつ室内の温度を低下させる必要がある。このため、点検時期の間隔が長くなるという問題があった。

従来、室内が高温雰囲気である高温室の内部状況を観測する方法として、開閉可能な扉や耐熱ガラスを備えた窓をケーシングに設置して、外側から目視観測する方法が多く採用されている。また、特許文献１で開示されているように、先端に集光部を備え、かつ後端に検出器を備えたチューブ状の監視装置をケーシングの貫通孔に設置して観測する方法も採用され始めている。
特開平６−２０１２６８号公報

しかしながら、扉を用いて内部状況を観測する方法では、観測時に扉を開放しなければならないため、作業者の安全上問題があった。また、耐熱ガラスの窓を用いて観測する方法では、窓の内面側へ塵埃などが付着して内部状況の観測が困難になるため、窓の内面側を定期的に清掃しなければならないという問題があった。

特許文献１では上述した問題を解消できるが、貫通孔に挿入された箇所の定点観測しか行なうことができないため、観測できる範囲に制限が生じるという欠点があった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、高温雰囲気下においても、常に内部状況を広範囲にわたって観測することができる高温室内観測装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は前記目的を達成するために、高温の排気ガスが流入する電気集塵機の高温室の室内の状況を室外から観測する高温室内観測装置において、前記高温室の室内の歩廊下部に配設され、前記観測を行う観測経路に沿って配設されたガイド部材と、前記ガイド部材に移動自在に支持され、前記室内の内部状況を撮影する角度変更可能な撮像手段、該撮像手段の撮影箇所を照らし出す照明手段、及び前記ガイド部材に沿って走行する走行手段を備えた観測装置本体と、前記高温室の室外に配設され、前記撮像手段で撮像した映像を表示する表示手段を備えるとともに、前記観測装置本体を操作する操作装置と、前記観測装置本体と前記操作装置とを電気的に連結する各種配線を収納するとともに、前記室外のエアを前記観測装置本体内に供給して前記撮像手段及び前記照明手段に対する冷却及びエア洗浄を行うエア経路を形成させる耐熱チューブと、前記耐熱チューブの前記エア経路にエアを供給するエア供給手段と、前記観測装置本体の移動に応じて前記耐熱チューブの送り出し及び巻き取りを行うチューブ巻回装置と、を備えたことを特徴とする。

請求項１によれば、走行手段、撮像手段、及び照明手段を備えた観測装置本体は、室内の観測経路に配設されたガイド部材上に移動自在に設置され、表示手段を備えた操作装置と断熱チューブに収納された各種配線により連結されている。また、断熱チューブはチューブ巻回装置により送出し及び巻取り自在に巻回されている。

したがって、室外に設けられた操作装置を操作して、観測装置本体の走行手段を駆動させて観測箇所までガイド部材上を走行させると、チューブ巻回装置により観測装置本体の走行に従って断熱チューブの長さが調整される。観測装置本体が観測箇所に到達したら、操作装置で操作して撮像手段及び照明手段で室内の観測箇所を撮影すると、撮影された映像が室外に設置された操作装置の表示手段に表示される。これにより、室内の雰囲気に関係なく、高温室の内部状況を広範囲にわたって効率よく観測することができる。

また、観測装置本体と操作装置とを連結する断熱チューブは、室外のエアを供給するエア供給手段と接続することにより、エア供給手段からのエアが室内に設置された観測装置本体の撮像手段及び照明手段に対する冷却及びエア洗浄を行うエア経路が形成される。これにより、室内の熱によって撮像手段及び照明手段が損傷することを防止できるとともに、撮像手段及び照明手段に室内の塵埃が付着して汚れることを防止できるので、長期にわたって安定して観測することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の観測装置本体に設けられ、前記室内の温度を測定する温度センサと、前記エア供給手段に設けられ、前記耐熱チューブのエア経路に供給するエアの供給部を、前記室外のエアをそのまま供給する外気エア供給部と室外のエアを冷却して供給する冷却エア供給部とに切り換える切換手段と、前記温度センサから送信された測定値が予め設定された設定値以下の場合には前記外気エア供給部にエアの供給を切り換えて、前記測定値が前記設定値よりも上回る場合には前記冷却エア部にエアの供給を切り換えるように、前記切換手段を制御する切換制御手段と、を備えたことを特徴とする。

請求項２によれば、観測装置本体に設けられた温度センサは観測装置本体の温度を測定し、その測定値を切換制御手段へ送信する。切換制御手段は、受信した測定値を設定値と比較して、測定値が設定値以下の場合には冷却エア供給部にエアの供給を切り換え、測定値が設定値よりも上回る場合には、外気エア供給部にエアの供給を切り換えるように、切換手段を制御する。これにより、観測装置本体の状況に応じたエア冷却を行なうことができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のエア供給手段にはコンプレッサが設けられるとともに、前記高温室の内部が負圧であるときには、前記コンプレッサの運転を停止して前記室内と室外の圧力差を利用して前記観測装置本体にエアを供給することを特徴とする。

請求項３によれば、高温雰囲気に保持する必要がある高温室では、室内を負圧に保持されている場合が多い。そこで、内部が負圧状態のときにはコンプレッサの運転を停止して、室内外の圧力差によるエアの供給を行なう。これにより、効率よく観測装置本体へのエアを供給でき、かつコンプレッサの動力に要するランニングコストを低減できる。

以上説明したように本発明に係る高温室内観測装置によれば、室外に設けられた操作装置で室内の観測装置本体の動作を操作することにより、観測装置本体により観測された内部状況を操作装置の表示手段で確認できるので、室内の雰囲気に関係なく内部状況を広範囲にわたって観測することができる。

また、観測装置本体は、室外のエア供給手段から耐熱チューブ内を通過したエアにより常に冷却及びエア洗浄されるため、常に安定して内部状況を観測することができる。

以下添付図面に従って本発明に係る高温室内観測装置における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である高温室内観測装置１０の構成を示した側面図であり、図４の電気集塵機９０に設置した例である。

高温室内観測装置１０は、主として観測装置本体１２と、操作装置１４と、耐熱チューブ１６と、チューブ巻回装置１８と、エア供給手段２０とから構成される。

電気集塵機９０に設けられたドア１１２の下側には、ケーシング９１を貫通した貫通孔１１６が形成され、貫通孔１１６の室外９０Ｂ側に密閉性の高い前室１１８が設置される。また、タラップ１１０の下方には作業台１２０が設置されるとともに、室内９０Ａの歩廊１１４の下側にはガイド部材１２２が設置されている。

観測装置本体１２は室内９０Ａのガイド部材１２２に吊下された状態で設置される。観測装置本体１２は、撮像手段であるＣＣＤカメラ４０と、照明手段である３個のライト４２，４２…を備えた観測ボックス２２が、走行手段を備えた本体ボックス２４に連結されて構成される。

操作装置１４は室外９０Ｂの作業台１２０に設置され、ケーブル２８によって観測装置本体１２と表示手段であるモニタ２６とに電気的に連結される。これにより、操作装置１４で観測装置本体１２を操作して、観測装置本体１２のＣＣＤカメラ４０で撮影された映像をモニタ２６に表示させることができる。

耐熱チューブ１６は、観測装置本体１２及び操作装置１４間のケーブル２８を内包し、貫通孔１１６及び前室１１８に挿通した状態で連結している。このため、室内９０Ａを高い密閉性を保持した状態で、観測装置本体１２と操作装置１４とを連結することができる。

チューブ巻回装置１８は操作装置１４の近傍の作業台１２０上に設置され、耐熱チューブ１６を送出し及び巻取り自在に巻回している。

エア供給手段２０はチューブ巻回装置１８の近傍に設置され、温度調整された冷却エアを供給する冷却エア供給部３０と、外気エアを供給する外気エア供給部３２と、切換制御手段である切換制御部３３とから構成される。冷却エア供給部３０及び外気エア供給部３２は、切換手段であるバルブ３４，３４を備えた配管３８でチューブ巻回装置１８を介して耐熱チューブ１６と連結される。切換制御部３３は各バルブ３４，３４と接続し、予め設定された設定値を基に各バルブ３４，３４の開閉を制御する。また、配管３８にはコンプレッサ３６が配置され、供給するエアを自然給気で供給できない場合に駆動して、エアに圧力を付与して耐熱チューブ１６内へ強制的に供給させる。これにより、高温室内観測装置１０では、エア供給手段２０からのエアを自然給気又は強制的に給気して、チューブ巻回装置１８及び耐熱チューブ１６内へ通過させて観測装置本体１２へ供給する、エア経路が形成される。

図２は、本発明の実施の形態である高温室観測装置１０の観測装置本体１２を側面から見た透明図である。

観測ボックス２２は、ＣＣＤカメラ４０を中心にして照明手段である３個のライト４２，４２…が外側に配置される。また、観測ボックス２２は、連結部材４４により回動自在に本体ボックス２４に接続されるとともに、観測ボックス２２には耐熱チューブ１６が連結され、耐熱チューブ１６に収納されたケーブル２８はＣＣＤカメラ４０及びライト４２，４２…と電気的に接続している。したがって、室外９０Ｂに設けられた操作装置１４を操作することにより、ＣＣＤカメラ４０及びライト４２，４２…を調整することができる。

本体ボックス２４には、走行手段として上面に４対のアーム４６，４６…と歯車４８とが設置される。アーム４６，４６…は付属する車輪４６ａ，４６ａ…をガイド部材１２２に接触させた状態で、本体ボックス２４をガイド部材１２２の長手方向に走行自在に懸架する。歯車４８は本体ボックス２４の上面に水平方向に回動自在に設置され、外周に形成された複数の不図示の歯がガイド部材１２２の長手方向に同一のピッチで配列された孔８２ａ，８２ａ…に嵌合される。したがって、本体ボックス２４は、歯車４８を回転させることによりガイド部材１２２の長手方向に沿って走行する構造を備えている。

本体ボックス２４の内部には、歯車４８と連結した走行モータ５０と、観測ボックス２２と連結した曲角モータ５２とが設置される。また、本体ボックス２２の下面には耐熱チューブ１６を連結して支持する連結支持部材５４が設けられ、耐熱チューブ１６から連結支持部材５４を介して分岐したケーブル２８が走行モータ５０及び曲角モータ５２と接続している。これにより、操作装置１４の操作で走行モータ５０及び曲角モータ５２の駆動を制御することができる。

図３は、観測ボックス２２における内部構造の一部を示した側面断面図である。

観測ボックス２２の外壁５６には、一方の片側に複数の開口部５８，５８が設けられるとともに、他方の片側に耐熱チューブ１６が連結される。観測ボックス２２に内蔵されたＣＣＤカメラ４０及びライト４２は、耐熱ケース６０，６０で覆われた状態で開口部５８，５８との間に隙間が形成される位置に配置され、各耐熱ケース６０，６０の間に隔壁６２が設けられる。耐熱ケース６０，６０はＣＣＤカメラ４０及びライト４２のレンズ面の位置に耐熱ガラス６４，６４を備え、耐熱チューブ１６内のケーブル２８，２８は耐熱ガラス６４，６４の反対側から挿入されてＣＣＤカメラ４０及びライト４２に接続されているため、ＣＣＤカメラ４０及びライト４２は撮像及び照明可能な状態で耐熱ケース６０，６０によって密閉される。そして、観測ボックス２２の内部には、図３の矢印で示したように、耐熱チューブ１６から供給されたエアを外壁５６と各耐熱ケース６０，６０との隙間を通過させ、耐熱ガラス６４，６４に吹付けてから排気するエア経路が形成される。

また、ＣＣＤカメラ４０の耐熱ケース６０内には温度センサ６６が設置され、観測ボックス２２内の温度が測定される。温度センサ６６はエア供給手段の切換制御部３３と接続し、測定された温度を送信する。切換制御部３３では、送られてきた測定値を予め設定した値と比較して、各バルブ３４，３４の開閉を制御する。すなわち、送信された測定値が設定値を上回る値である場合には、切換制御部３３は冷却エア供給部３０側のバルブ３４を開成するとともに外気エア供給部３２側のバルブ３４を閉成する。また、送信された測定値が設定値以下の場合には、切換制御部３３は冷却エア供給部３０側のバルブ３４を開成するとともに外気エア供給部３２側のバルブ３４を開成する。

次に、上記の如く構成された本発明の実施の形態である高温室内観測装置１０の作用について説明する。

電気集塵機９０では放電極板９６，９６…及び集塵極板９８，９８…などの内部状況の定期的な観測による点検が必要とされるが、室内９０Ａは１８０°Ｃ程度の高温雰囲気である上に有害ガスで充満しているため、運転時に作業者がドアから室内９０Ａに入室して点検することは極めて困難である。

本発明の高温室内観測装置１０では、室外９０Ｂのモニタ２６で確認しながら操作装置１４を操作して、走行モータ５０及び／又は曲角モータ５２の駆動や、ＣＣＤカメラ４０及びライト４２の動作を制御することができる。したがって、所望する観測地点まで観測装置本体１２の走行及び／又は観測ボックス２２の角度調整を室外９０Ｂの操作装置１４で操作して、ＣＣＤカメラ４０で撮影して、その映像を室外９０Ｂに設置されたモニタ２６で観測することができる。これにより、室内９０Ａの状況に関係なく、室外９０Ｂから室内９０Ａの状況を常に観測することができる。

このとき、観測装置本体１２と操作装置１４とは耐熱チューブ１６を介して連結しているが、耐熱チューブ１６はチューブ巻回装置１８により巻取り及び送出し自在に巻回されているため、観測装置本体１２の走行を自由に行なうことができる。これにより、室内９０Ａの状況を広範囲にわたって観測できるとともに、耐熱チューブ１６の収納に要するスペースを低減できる。

また、本発明の高温室内観測装置１０は室内９０Ａにガイド部材１２２を設置できるスペースがあればよいため、室内９０Ａに設置するスペースを要することなく内部状況を観測することができる。

さらに、上述した高温室内観測装置１０では、歩廊１１４の下にガイド部材１２２を配設することにより、多数の放電極板９６，９６…及び集塵極板９８，９８…の間を観測できるようにした。このように、複数の観測する箇所を有する観測経路にガイド部材１２２を設置することにより、観測する各箇所まで観測装置本体１２を走行させて観測ボックス２２の角度を調整すれば、複数の観測する箇所を各々撮影することができる。したがって、電気集塵機９０のように観測する箇所が狭く、かつ観測する箇所が複数存在する場合には、本発明の高温室内観測装置１０を採用することにより、短時間で効率よく内部状況を観測することができる。

加えて、複数の高温室内観測装置１０，１０…を複数箇所に設置すれば、より広範囲に内部状況を観測することができる。

観測時において、室外９０Ｂに設けられたエア供給手段２０の冷却エア又は外気エアが耐熱チューブ１６を介して観測ボックス２２へ常に供給されるため、高温雰囲気下にある電気集塵機９０により加熱された観測ボックス２２の内部をエアで冷却することができる。これにより、ＣＣＤカメラ４０やライト４２，４２…が熱によって損傷することを防止できるとともに、耐熱性を有しないＣＣＤカメラ４０やライト４２，４２…でも使用できるため、観測に要する設備コストを低減することができる。こうして観測ボックス２２へ供給されたエアは、各耐熱ガラス６４，６４…の外面へ吹付けられてから排気される。これにより、室内９０Ａを浮遊する塵埃が付着して各耐熱ガラス６４，６４…の外面が汚れることを防止できるため、室内９０Ａの内部状況を常に安定した状態で長期にわたり観測することができる。

また、エア供給手段２０の切換制御部３３では、観測ボックス２２の温度センサ６６で測定された温度に基づいて、供給するエアを冷却エア又は外気エアに自動的に切り換えるので、観測ボックス２２の冷却を効率よく行なうことができるとともに、冷却に要するランニングコストを低減できる。

さらに、電気集塵機９０では、排気ガスの供給及び排出を安定して行なうとともに、室内９０Ａの塵埃などが室外９０Ｂへ漏出することを防止するために、室内９０Ａが負圧に保持されている。したがって、本発明の高温室内観測装置１０では室内９０Ａと室外９０Ｂとの圧力差により観測ボックス２２へエアを流入させるようにし、圧力差が少ない時だけコンプレッサ３６を駆動させるので、エアの供給に要するコストを低減することができる。

なお、上述した高温室内観測装置１０において、各部材及び装置の個数、形状、材質などは、特に限定するものではない。

また、本発明の高温室内観測装置１０は、電気集塵機９０に設置した例で説明したが、特に限定するものではない。高温雰囲気である高温室や作業者が入室できない施設などに好適に用いることができる。

さらに、切換制御手段としてエア供給手段２０内に切換制御部３３を設けたが、特に限定するものではない。新たに切換制御手段を室外９０Ｂに設けてもよいし、操作装置１４に設置してもよい。

本発明の実施の形態である高温室内観測装置の構成を示した斜視図本発明の実施の形態である高温室内観測装置における観測装置本体の構成を示した側面図本発明の実施の形態である高温室内観測装置における観測ボックス内の構成を示した側面断面図従来の電気集塵機の構成を示した断面斜視図

符号の説明

１０…高温室内観測装置、１２…観測装置本体、１４…操作装置、１６…耐熱チューブ、１８…チューブ巻回装置、２０…エア供給手段、２２…観測ボックス、２４…本体ボックス、２６…モニタ、４０…ＣＣＤカメラ（撮像手段）、４２…ライト（照明手段）、９０…電気集塵機、１２２…ガイド部材

Claims

高温の排気ガスが流入する電気集塵機の高温室の室内の状況を室外から観測する高温室内観測装置において、
前記高温室の室内の歩廊下部に配設され、前記観測を行う観測経路に沿って配設されたガイド部材と、
前記ガイド部材に移動自在に支持され、前記室内の内部状況を撮影する角度変更可能な撮像手段、該撮像手段の撮影箇所を照らし出す照明手段、及び前記ガイド部材に沿って走行する走行手段を備えた観測装置本体と、
前記高温室の室外に配設され、前記撮像手段で撮像した映像を表示する表示手段を備えるとともに、前記観測装置本体を操作する操作装置と、
前記観測装置本体と前記操作装置とを電気的に連結する各種配線を収納するとともに、
前記室外のエアを前記観測装置本体内に供給して前記撮像手段及び前記照明手段に対する冷却及びエア洗浄を行うエア経路を形成させる耐熱チューブと、
前記耐熱チューブの前記エア経路にエアを供給するエア供給手段と、
前記観測装置本体の移動に応じて前記耐熱チューブの送り出し及び巻き取りを行うチューブ巻回手段と、を備えたことを特徴とする高温室内観測装置。
前記観測装置本体に設けられ、前記室内の温度を測定する温度センサと、
前記エア供給手段に設けられ、前記耐熱チューブのエア経路に供給するエアの供給部を、前記室外のエアをそのまま供給する外気エア供給部と室外のエアを冷却して供給する冷却エア供給部とに切り換える切換手段と、
前記温度センサから送信された測定値が予め設定された設定値以下の場合には前記外気エア供給部にエアの供給を切り換えて、前記測定値が前記設定値よりも上回る場合には前記冷却エア部にエアの供給を切り換えるように、前記切換手段を制御する切換制御手段と、を備えたことを特徴とする請求項１に記載の高温室内観測装置。
前記エア供給手段にはコンプレッサが設けられるとともに、前記高温室の内部が負圧であるときには、前記コンプレッサの運転を停止して前記室内と室外の圧力差を利用して前記観測装置本体内にエアを供給することを特徴とする請求項１又は２に記載の高温室内観測装置。