JP7462821B1 - 灰押出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】水位計と注水管とを後方配置する構成でありながら、水流を阻害することなく水位計の故障を防止し且つ水位計の自動洗浄を可能にする。【解決手段】灰押出装置１は、先端に水を噴射するノズル１１ａを備え且つスクレーパ４が最も後進した状態におけるスクレーパ４の後端４ｅの位置であるスクレーパ最後端位置よりも後進の方向へ配置された後方配置の注水管１１と、棒状の１本または複数本のセンサを備えた後方配置の水位計１０と、当該センサが挿通され且つ上記噴射された水が当該センサに向かう主な進路には遮蔽物がなく、当該センサの下方の移動を規制して当該センサの折れ曲がりを防止する柵状の保護具とを有する。【選択図】図１

Description

本発明は、焼却灰を冷却して排出する灰押出装置に関する。

従来、ごみ等の被焼却物を焼却するプラントとして焼却炉プラントが知られている。このプラント内の焼却炉（例えば、ストーカ炉）では、被焼却物を燃焼することで生成された灰（焼却灰）が灰シュートから灰押出装置へ落とされ、灰押出装置の冷却槽内の貯留水で冷却された後に灰押出装置から搬送装置へ排出される。灰押出装置には、貯留水で冷却された焼却灰を排出口へ押し出すスクレーパ（「プッシャー」とも呼ばれる）が設けられる。スクレーパは、駆動装置により、排出口側に向かう前進方向と、これとは逆の後進方向とに往復動作して貯留水内の焼却灰を排出口へ押し出す。
また、灰押出装置には、貯留水の水位を計測する水位計と、冷却槽に所定水位の水を貯留するために注水する注水管が配置される。

灰押出装置内に設置される水位計と注水管の位置関係は多種ありうる。このうち、スクレーパが最も後進した状態におけるスクレーパの後端の位置（以下、「スクレーパ最後端位置」という）よりもスクレーパの後進方向側に水位計や注水管が配置（以下、スクレーパ最後端位置よりも後進方向側に配置される場合を「後方配置」という）されるのは、例えば、灰押出装置の他に設置されている周囲の装置の配置や配管の影響で、水位計や注水管をスクレーパ最後端位置よりもスクレーパの前進方向側に配置（以下、スクレーパ最後端位置よりも前進方向側に配置される場合を「前方配置」という）できない場合などである。
しかしながら、灰押出装置において水位計や注水管が後方配置される場合、前方配置される場合に比べ、水位計や注水管が歩廊の近くに配置されることから、作業者にとってメンテナンスしやすいという点で優れる。

また、注水管が後方配置される場合、次の点においても優れる。
灰押出装置において、導入口に導入された焼却灰の一部は、スクレーパの前進および後進の往復動作の際に導入口とスクレーパとの間に生じる隙間から、駆動装置側へ入り込み、スクレーパの裏面と駆動装置側の底板の間に焼却灰（以下、「戻り灰」という）が堆積する場合がある。そこで、戻り灰の堆積を抑制するために、当該底板とスクレーパの裏側の間に向けてガスを噴出する技術（特許文献１参照）が開発されている。当該ガスを噴出することで、戻り灰を撹拌して堆積を抑制するとともに、上記隙間から導入口側へ当該撹拌した戻り灰を排出することができるが、この際、注水管が後方配置されていると、注水管からの注水で生じる水流で、当該排出を効果的に行うことができる。
そして、注水管のみならず、水位計も後方配置し、水位計を注水管の近傍に配置すると、注水管から注水される際、当該注水される水で水位計を自動的に洗浄することができ、水位計の誤計測を防止することができるという利点もある。

特許第６７１８５６３号公報

しかしながら、先述のように、スクレーパの往復動作の際に生じる導入口とスクレーパとの間の隙間から、焼却灰が駆動装置側へ入り込む。この焼却灰は、粉状や粒状の灰のみならず比較的大きな塊もありうる。当該隙間から駆動装置側へこの大きな塊が入り込んだ際、水流に乗って当該大きな塊が水位計に当たり、水位計に当接したまま当該水流に乗って移動を継続すると、水位計が湾曲可能な限界を超えて水位計が折れ曲がり、場合によっては曲がったままになる、または、折れるなどの故障が発生するおそれがある。
そこで、水位計の下方を除く周囲全体を遮蔽することが考えられるが、それでは、注水管の注水を利用した水位計の自動洗浄ができない。また、当該遮蔽により水流を阻害するため、上記隙間から導入口側への戻り灰の排出を円滑に行うことができない恐れがある。
そこで、本発明は、水位計と注水管とを後方配置する構成でありながら、水流を阻害することなく水位計の故障を防止するとともに水位計の自動洗浄が可能な灰押出装置を提供することを目的とする。

本発明の灰押出装置は、焼却灰が導入される筒状の壁面からなる導入口及び貯留水で冷却された前記焼却灰を排出する排出口を備えた冷却槽と、前記冷却槽内に配置され、先端が前記冷却槽の底板の全幅に亘って接するとともに前記焼却灰を前記排出口側へ押し出すスクレーパと、前記導入口に対し前記排出口と逆側に配置され、前記スクレーパを駆動する駆動装置とを有し、前記冷却槽の前記底板は、前記導入口の直下から前記排出口が形成された開口端に向かって上り傾斜となる第一傾斜面と、前記第一傾斜面と同一幅であって前記導入口の直下から前記第一傾斜面の逆側に向かって上り傾斜となる第二傾斜面とを備え、前記貯留水は、前記冷却槽内に、前記壁面の下端よりも上方且つ前記排出口よりも下方である所定水位で貯えられ、前記駆動装置は、前記第二傾斜面の上方に配置された駆動軸を備え、前記駆動軸が回動することで前記駆動軸と前記スクレーパとに接続されたアームによって前記スクレーパを前記底板に沿って前進及び後進の往復動作をさせる灰押出装置である。
そして、本発明の灰押出装置は、先端に水を噴射するノズルを備え、前記スクレーパが最も後進した状態における前記スクレーパの後端の位置であるスクレーパ最後端位置よりも前記後進の方向へ配置された後方配置の注水管と、棒状の１本または複数本のセンサを備えた前記後方配置の水位計と、前記センサが挿通され、前記噴射された水が前記センサに向かう主な進路には遮蔽物がなく、前記センサの下方の移動を規制して前記センサの折れ曲がりを防止する柵状の保護具とを有し、前記注水管と前記水位計とは、前記第二傾斜面の上方且つ前記駆動装置の上方に配置された駆動部天井板を貫通して配置され、前記保護具は、前記駆動部天井板に固定され、前記貯留水が前記所定水位を下回った場合、前記ノズルから水が噴射されて前記冷却槽へ注水がなされ、前記噴射される水の少なくとも一部により前記センサが洗浄される。

本発明の灰押出装置によれば、スクレーパ最後端位置よりも水位計と注水管とを「後方配置」する構成でありながら、駆動部天井板に固定された保護具に水位計を挿通して、水位計の棒状のセンサの下方の移動を規制するので、焼却灰が水流などで移動してセンサに当接したとしても、センサは許容される程度を超えて湾曲することはない。従って、水位計の故障を防止することができる。
また、保護具には、保護具が保護する水位計に向かって注水管のノズルから噴射された水の主な進路に遮蔽物がないため、当該噴射された水によって水位計は効果的かつ十分に自動洗浄され、水位計による正確な水位計測（誤動作防止）が可能となる。
さらに、保護具は柵状であるため、水流を阻害せず、上記隙間から導入口側への戻り灰の排出を円滑に行うことができる。
すなわち、水位計と注水管とを後方配置する構成でありながら、水流を阻害することなく水位計の故障を防止するとともに、水位計の自動洗浄が可能な灰押出装置を提供することができる。

実施形態に係る灰押出装置の断面図である。 図１に示す灰押出装置の保護具近傍の要部拡大図である。 図２に示す保護具１８の側面図である。 図３の保護具１８を矢印Ａ、Ｂ、Ｃから見た断面図である。 図２に示す保護具１８の変形例である保護具１８´の側面図である。 図５の保護具１８´を矢印Ａ、Ｂ、Ｃから見た断面図である。 図２に示す保護具１８の連結棒の配置を変えた例を示す図である。 図５に示す保護具１８´の連結棒の配置を変えた例を示す図である。 保護具と水位計の棒状のセンサの配置を示す図である。 保護具とノズルとの位置関係を示す図である。

以下、図１乃至図１０を用いて、本発明の実施形態である灰押出装置およびその必須の構成である保護具などを説明する。これら各図においては、説明の簡便のため、適宜、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸による直交座標系を用いて説明する。
実施形態はあくまでも例示に過ぎず、明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本発明に必須の構成を除き、実施形態の各構成は、必要に応じて取捨選択したり、種々変形して実施することができる。
以下、まずは灰押出装置の全体構成を説明し、次いで、保護具の構成を詳述する。
なお、以下の説明においては、本願発明者による特許文献１のガス配管１７を用いた構灰押出装置を説明するが、本発明は、特許文献１の技術を使用しない灰押出装置にも適用できる。

［１．灰押出装置の全体構成］
では、図１を用いて、実施形態の灰押出装置１の全体構成について説明する。
灰押出装置１は、焼却灰を冷却する貯留水が所定水位（図１の破線）に貯留された冷却槽２と、冷却槽２内に配置されたスクレーパ４及び駆動装置５とを有する。冷却槽２には、焼却灰が導入される導入口６及び冷却された焼却灰を排出する排出口７が設けられる。
なお、当該貯留水および後述の注水管１１における噴射に使用される液体は、主成分が水であればよく、水道水、工業用水、または再利用水（プラント内で使用されたのち処理された水）であってもよいし、塩酸等が混合されて中性化された混合水であってもよい。ここでは、以下、当該貯留水に使用されるこれらの液体を単に「水」として説明する。

冷却槽２の導入口６は、筒状（例えば、矩形筒状）の壁面９で形成される。この筒状の壁面９は、図示しない灰シュートと直結される。なお、灰シュートの上端は、図示しない焼却炉（例えば、ストーカ炉の後燃焼段）に接続される。
いわゆる「水封」の構成とするために、壁面９の下端は、冷却槽２内の貯留水の所定水位よりも下方に位置する。

スクレーパ４は、冷却された焼却灰を排出口７側へ押し出す装置である。スクレーパ４は、上方を向く上板４ａと排出口７側を向く押出板４ｂと、上板４ａと押出板４ｂとに接続した両側面とを備える（図１には、当該両側面のうちの一方の側面４ｃを図示する）。上板４ａに対応する下面は配置しないので、スクレーパ４は、冷却槽２の底板８側に開放した箱型の形状である。
スクレーパ４は、後述のアーム５ｂに接続されており、押出板４ｂの下端（すなわちスクレーパ４の先端４ｄ）が冷却槽２の底板８の全幅に亘って接しながら底板８に沿って前進及び後進する。なお、スクレーパ４の後端４ｅは、「スクレーパ最後端位置」の指標になる部位であり、通常、上板４ａの最も＋Ｘ軸側の端部である。「スクレーパ最後端位置」（図１の一点鎖線）は、スクレーパ４が最も後進した状態におけるスクレーパ４の後端４ｅの位置である。
なお、ここでは、スクレーパ４の「前進」とは、スクレーパ４が焼却灰を排出口７側へ押し出す方向（図１の－Ｘ軸方向、前進方向Ｄｆ）に動くことを意味する。また、スクレーパ４の「後進」とは、スクレーパ４が、「前進」の逆方向（図１の＋Ｘ軸方向、後進方向Ｄｒ）に動くことを意味する。さらに、冷却槽２の底板８の「全幅」とは、冷却槽２の内部の幅方向（図１のＹ軸方向）の寸法を意味する。

駆動装置５は、スクレーパ４を駆動する装置であり、導入口６に対し排出口７の逆側に配置される。駆動装置５は、後述の第二傾斜面８ｂの上方であって、貯留水に浸からない位置（「所定水位」よりも上方）に配置される。そして、駆動装置５は、二方向に回動可能な駆動軸５ａと、スクレーパ４と駆動軸５ａとを接続するアーム５ｂとを備える。駆動装置５は、駆動軸５ａを回動させることでアーム５ｂを駆動し、結果としてアーム５ｂに接続されたスクレーパ４に前進及び後進の往復動作をさせる。

冷却槽２の底板８は、導入口６の直下から、排出口７（具体的には、排出口７における鉛直方向且つ下方の端部（開口端））に向かって上り傾斜となる第一傾斜面８ａと、導入口６の直下から第一傾斜面８ａの逆側に向かって上り傾斜となる第二傾斜面８ｂとを備える。
すなわち、第一傾斜面８ａは、前進方向Ｄｆに向かうにしたがって漸次高くなるよう形成される。また、第二傾斜面８ｂは、後進方向Ｄｒに向かうにしたがって漸次高くなるよう形成される。
なお、冷却槽２では、導入口６の直下の底板部分（以下、「最下面８ｃ」という）が最も低く、底板８は、下に凸の曲面状となっている。冷却槽２の断面形状は幅方向に一様であり、第一傾斜面８ａ、最下面８ｃ及び第二傾斜面８ｂの各幅寸法（図１の紙面に直交する方向の寸法、すなわち、Ｙ軸方向の寸法）は全て同一である。

灰押出装置１は、冷却槽２内の貯留水の水位を検出する水位計１０と、水位計１０で検出された水位に基づいて、冷却槽２内の貯留水を増水する注水管１１とを、いずれも「後方配置」して備える。「後方配置」とは、「スクレーパ最後端位置」（図１の一点鎖線）よりも後進方向側、すなわち、「スクレーパ最後端位置」よりも＋Ｘ軸方向側に配置されることをいう。
なお、ここでは、水位計１０を一つのみ配置した例を示すが、二つ以上の水位計を配置する場合もあり、この場合には、例えば、水位計１０は警報用の水位計として使用し、水位計１０とは異なる水位計で検出した水位が所定水位を下回った場合に注水管１１から注水し、冷却槽２内の貯留水を増水する構成としてもよい。

水位計１０と注水管１１とは、第二傾斜面８ｂの上方且つ駆動装置５の上方に配置された駆動部天井板１２を貫通して後方配置され、駆動部天井板１２に固定される。
水位計１０は、冷却槽２に貯留された水の水位を計測し、制御装置１３へ計測データを送信する。水位計１０は、駆動部天井板１２に固定された保護具１８によって保護される。保護具１８については、後ほど詳述する。
注水管１１は、図示しない水源、例えば貯水タンクなどに接続されるとともに、先端にノズル１１ａを備えている。注水管１１のノズル１１ａからの噴射される水の全部または少なくとも一部により水位計１０を自動的に洗浄できるように、水位計１０の近傍、例えば、図１では水位計１０よりも後進方向Ｄｒ側（＋Ｘ軸方向側）の近傍に配置されている。
ノズル１１ａは、その噴射口を鉛直方向（Ｚ軸方向）且つ下方に向けて設置する場合が多いため、水位計１０を自動的に洗浄できるよう、充円錐ノズル、空円錐ノズル、扇形ノズル、など、スプレーパターンが当該噴射口から離れるにつれて広範囲に広がるノズルを使用することが望ましい。ノズル１１ａの噴射口を水位計１０に向けて、ノズル１１ａを設置する場合には、これらに限らず、設計に応じて、スプレーパターンがストレートパターンとなるノズルを使用することもできる。この場合には、ノズル１１ａからの噴射される水の全てを利用して水位計１０を自動的に洗浄することが可能である。

冷却槽２内の貯留水の水量は、「所定水位」に保たれるよう、制御装置１３と排水管１４によって調整される。
排水管１４は、貯留水の水位が所定水位を超えた場合に貯留水を排水する管である。排水管１４の上端の開口は所定水位よりも上方且つ近傍に配置される。これにより、バルブ制御をすることなく過剰な貯留水は自働的に越流して排水管１４から排出される。
そして、制御装置１３は、水位計１０から受信した水位（例えば、冷却槽２内に蓄えられた貯留水の実際の水位である実水位）に関する計測データに基づき、注水管１１の中途に介装された電磁バルブ１５を開閉制御する。つまり、制御装置１３は、水位計１０から受信した計測データが所定水位よりも貯留水の水位が低いことを示す場合、電磁バルブ１５を開弁して注水管１１のノズル１１ａから水を噴射させて冷却槽２の内部に注水する。そして、制御装置１３は、当該計測データが所定水位以上の貯留水の水位を示す場合、電磁バルブ１５を閉弁して冷却槽２への注水を停止する。

なお、先述のように、図１の灰押出装置１は、本願発明者が取得した特許文献１（特許第６７１８５６３号公報）の特許技術、すなわち、戻り灰の堆積を抑制するガス配管１７を用いた灰押出装置１であるので、簡単にこの点についても説明する。本願発明は特許文献１の技術を適用しない灰押出装置にも適用できるが、特許文献１の技術も用いると、さらに良好な効果が得られるため、例として説明するものである。

ガス配管１７は、第二傾斜面８ｂの上方であって、スクレーパ最後端位置よりも＋Ｘ軸方向、すなわち往復動作するスクレーパ４及びアーム５ｂに接触しない位置に配置される。そして、ガス配管１７は、ガス配管１７の一端１７ａ（下端）から他端１７ｂ（上端）まで鉛直方向（Ｚ軸方向）に直線状に配置される。
ガス配管１７において、所定水位よりも下方に配置された一端１７ａの形状は、実質的に水平方向に屈曲形成された角部を備えたＬ字形状であり、この角部が第二傾斜面８ｂに接触して配置される。一端１７ａには、実質的に水平方向（－Ｘ軸方向）に開口するガス噴出口１７ｃが設けられている。
駆動部天井板１２よりも上方に配置された他端１７ｂには、コンプレッサ１７ｄが設けられている。ガス配管１７のガス噴出口１７ｃから噴出されるガスは、例えば、このコンプレッサ１７ｄにより圧縮された圧縮空気である。
ガス配管１７には、ガス用電磁バルブ１７ｅが設置されており、制御装置１３がガス用電磁バルブ１７ｅを所定のタイミングで開弁することで、ガス噴出口１７ｃからガスが噴出される。

第二傾斜面８ｂの近傍でガス噴出口１７ｃから噴出されるガスにより生じる水流と泡は、第二傾斜面８ｂとスクレーパ４との間を前進方向Ｄｆ（－Ｘ軸方向）に進み、やがてスクレーパ４の押出板４ｂの裏側または上板４ａの裏側に速度を落として穏やかに当たることではね返り、または、当たることなく渦を巻く。このため、当該ガスによる泡で、冷却槽２のうち第二傾斜面８ｂ上側の空間１６（例えば、第二傾斜面８ｂ上や、スクレーパ４の裏側の空間）に堆積した戻り灰が剥離され、当該水流によって、当該剥離した戻り灰のみならず空間１６に堆積しようとする戻り灰を攪拌する。
そして、戻り灰は、上記泡の浮力によりスクレーパ４の裏側や第二傾斜面８ｂの近傍から水面に押し上げられて分散する。すなわち、スクレーパ４の裏側や第二傾斜面８ｂの近傍から水面に押し上げられる水流が発生する。

従って、制御装置１３が、注水管１１のノズル１１ａから注水する制御を実施する際、ガス噴出口１７ｃからガスを噴出する制御を併せて実施すれば、当該ガス噴出をしない場合に比べ、当該注水により発生する導入口側に向かう水流と、後方配置の領域において当該ガスにより発生する上昇し且つ導入口側に向かう水流とが合わさって、壁面９のうち最も＋Ｘ軸方向の壁面とスクレーパ４との間に生じる先述の隙間から導入口６側へ、焼却灰の排出をより円滑に行うことができる。

［２．保護具の詳細説明］
では、保護具につき、詳細に説明する。
保護具１８は、棒状の１本または複数本のセンサを備えた後方配置の水位計１０を保護するものである。そして、保護具１８は、水位計１０の当該センサが挿通され、注水管１１のノズル１１ａから噴射された水が当該センサに向かう主な進路には遮蔽物がなく、当該センサの下方の移動を規制して当該センサの折れ曲がりを防止する柵状の構成である。
以下、保護具１８を具体化した構成の一例を説明する。

保護具１８の説明の前に、まず、保護具１８が保護する水位計１０のセンサを説明する。ここでは、図２に示すように、複数本の棒状のセンサ、例えば、センサとして四本の棒状の電極１０ａ～１０ｄ（複数の電極）が配置された例を示す。
水位計１０の各電極１０ａ～１０ｄの上端は、駆動部天井板１２の上方に固定される基部１０ｅに取り付けられている。そして、各電極１０ａ～１０ｄは、基部１０ｅから鉛直方向（Ｚ軸方向）の下方へ延在している。
電気的に絶縁性のセパレータ１９は、各電極１０ａ～１０ｄの太さやＸＹ平面上の位置に対応してそれぞれ設けられた開孔を備える。そして、絶縁性のセパレータ１９の各開孔に、各電極１０ａ～１０ｄをそれぞれ挿通することで、各電極１０ａ～１０ｄが互いに接触することを防止する。セパレータ１９は、注水管１１のノズル１１ａから噴射された水が当たらない程度、第二環状部１８ｂよりも上方に配置される。
基部１０ｅは、例えばボルト及びナットにより駆動部天井板１２の上面に固定される。基部１０ｅには、上述の計測データを生成するための回路などが格納される。
各電極１０ａ～１０ｄのうち、第一電極１０ａ、第二電極１０ｂ、第三電極１０ｃは、検知用電極である。第一電極１０ａは、その下端が所定水位の高さに配置されている。第二電極１０ｂは、その下端が所定水位よりも下方の高さに配置されている。第三電極１０ｃは、その下端が所定水位よりも上方の高さに配置されている。
そして、共通電極１０ｄは、その下端が第二電極１０ｂの下端よりも下方に配置されている。

灰押出装置１の冷却槽２に貯留された水（貯留水）は、導電体である。従って、水位計１０は、共通電極１０ｄが、第一電極１０ａ、第二電極１０ｂ、第三電極１０ｃのいずれとも通電しない場合に、貯留水の水位は、第二電極１０ｂの下端よりも下方であると判定し、計測データを生成する。
水位計１０は、共通電極１０ｄが、第二電極１０ｂのみと通電する場合、貯留水の水位は、第二電極１０ｂの下端以上かつ第一電極１０ａの下端未満であると判定し、計測データを生成する。
水位計１０は、共通電極１０ｄが、第二電極１０ｂと第一電極１０ａの２つのみと通電する場合、貯留水の水位は、第一電極１０ａの下端（所定水位）以上かつ第三電極１０ｃの下端未満であると判定し、計測データを生成する。
水位計１０は、共通電極１０ｄが、第二電極１０ｂと第一電極１０ａと第三電極１０ｃの全てと通電する場合、貯留水の水位は、第三電極１０ｃの下端以上であると判定し、計測データを生成する。

なお、ここでは、複数本の棒状のセンサとして四本の電極を備える例を挙げたが、設計に応じて、センサの数は三本以下であっても五本以上であってもよい。
また、共通電極と検知用電極との通電による検知方式に替えて、例えば静電容量で検知する方式やパルス波の反射で検知する方式を採用した場合には、一本の棒状センサのみで異なる水位を計測可能な水位計１０を構成することもできる（図９（３）の棒状センサ１０ｆ参照）。すなわち、水位計１０の棒状センサは、複数の場合も単数の場合もありうる。

では、保護具１８の構成例を説明する。
保護具１８は、図２に示すように、上部に配置された円環状の金属部材である第一環状部１８ａと、下部に配置された円環状の金属部材である第二環状部１８ｂと、第一環状部１８ａと第二環状部１８ｂとを相互に連結する棒状または直線状の金属部材である複数の連結棒１８ｃとを備える。ここでは、説明の簡便のため、第一環状部１８ａと第二環状部１８ｂは円形であるとして説明するが、以下の説明の趣旨に沿う形状であれば、楕円形であっても、矩形などの多角形であってもよい。
第一環状部１８ａと第二環状部１８ｂの各々の内径は、各電極１０ａ～１０ｄに接触せずにこれらの周囲を囲みうる寸法に設定される。
また、第一環状部１８ａと第二環状部１８ｂの各々の外径は、略同一寸法に設定される。なお、「略同一寸法」とは、同一寸法、または、同一寸法とみなしうる寸法を意味する。「同一寸法とみなしうる寸法」とは、若干の大小差があるが一般的にほぼ同一寸法と考えることができる寸法を意味する。

第一環状部１８ａは、駆動部天井板１２に溶接等で固定することが容易なように、第二環状部１８ｂよりも上下方向（Ｚ軸方向）の寸法が大きく設定される。
各連結棒１８ｃは、ＸＹ平面上（水平面上）に少なくとも三本以上設けられる。連結棒１８ｃの水平面における断面形状は、設計に応じて円形でもよいし多角形（例えば、矩形）でもよい。なお、図２では、三本の連結棒１８ｃＡ、１８ｃＢ、１８ｃＣを備える保護具１８を示す（図２では、これら連結棒のうち一本は他の連結棒に重なっていて見えないが、後ほど、図３、図４の説明箇所にて明らかになる）。
各連結棒１８ｃは、それぞれの一端が第一環状部１８ａの外周に固定（例えば、溶接）され、それぞれの他端が第二環状部１８ｂの外周に固定（例えば、溶接）される。このため、保護具１８の形状は、中心軸がＺ軸方向を向く第一環状部１８ａと、中心軸がＺ軸方向を向く第二環状部１８ｂと、各々の長さ方向がＺ軸方向に沿うようにＸＹ平面上に複数配置された各連結棒１８ｃとにより、柵状の形状となる。
保護具１８は、柵状の形状であるため、保護具１８近傍を流れる貯留水の水流（戻り灰などの焼却灰を含む水流）を阻害しない。

また、各連結棒１８ｃの長さは、保護具１８に棒状のセンサである各電極１０ａ～１０ｄが適切に挿入され、図２に示すように、保護具１８が駆動部天井板１２に固定され、各電極１０ａ～１０ｄが基部１０ｅに取り付けられて固定された状態において、最も長さが短いセンサである第三電極１０ｃよりもやや上方に第二環状部１８ｂが位置する程度の長さである。
より詳しく言えば、保護具１８は、図２のように設置された状態において、それぞれ長さの異なる各電極１０ａ～１０ｄの下端から、各電極１０ａ～１０ｄのそれぞれの長さの７分の１から３分の１程度の位置に第二環状部１８ｂが位置するように設計される。
このため、焼却灰が棒状のセンサである電極１０ａ～１０ｄのいずれかに当たり、当接したまま貯留水の水流に乗って移動を継続したとしても、焼却灰が当接している電極は湾曲するものの第二環状部１８ｂに当たって規制され、それ以上に湾曲することはない。
すなわち、保護具１８の第二環状部１８ｂにより、電極１０ａ～１０ｄが湾曲可能な限界を超えて曲がることがないので、電極１０ａ～１０ｄが曲がったままになる、または、折れるなどの故障を防止することができる。
なお、このとき、焼却灰が当接していた電極１０ａ～１０ｄのうちのいずれかの電極は、スクレーパ４の往復動作により生じる水流などで当該焼却灰が電極から離れれば、自然に棒状または直線状に復帰することができる。

次に、図２に示す保護具１８の備える三本の各連結棒１８ｃＡ、１８ｃＢ、１８ｃＣは、注水管１１のノズル１１ａから噴射された水が水位計１０の棒状のセンサである各電極１０ａ～１０ｄに向かう主な進路にはないことを、図３及び図４を用いて説明する。すなわち、各連結棒１８ｃは、当該噴射された水が直接的に各電極１０ａ～１０ｄに当たることを妨げる遮蔽物とはならないことを説明する。
図３は、図２の保護具１８をＸＺ平面から見た側面図である。図４（Ａ）は図３のＡＡ断面図（第一環状部１８ａにおけるＸＹ平面上の断面図）であり、図４（Ｂ）は図３のＢＢ断面図（Ｚ軸上で、第一環状部１８ａと第二環状部１８ｂとの間の位置における断面図）であり、図４（Ｃ）は図３のＣＣ断面図（第二環状部１８ｂにおけるＸＹ平面上の断面図）である。先述のとおり、三本の連結棒１８ｃＡ、１８ｃＢ、１８ｃＣは、円形の第一環状部１８ａ及び第二環状部１８ｂの外周に順次接して固定されている。

なお、以下、説明の簡便のため、ＸＹ平面上で、円形の第一環状部１８ａ及び第二環状部１８ｂの外周に、複数の連結棒１８ｃ（ここでは、連結棒１８ｃＡ、１８ｃＢ、１８ｃＣ）は、付番の一番右側の大文字アルファベット順に左回りに順次固定されるとする。そして、当該大文字のアルファベットが「Ａ」の連結棒１８ｃ（ここでは、連結棒１８ｃＡ）を「先頭の連結棒」といい、当該アルファベットが最後の連結棒１８ｃ（図３及び図４で示す保護具１８では連結棒が三本であるため連結棒１８ｃＣであり、図５及び図６で示す保護具の変形例１８´では連結棒が四本であるため連結棒１８ｃＤである）を「最後尾の連結棒」という。「先頭の連結棒」と「最後尾の連結棒」は、「隣接する両端の連結棒」である。

複数の連結棒１８ｃのうち、Ｙ軸に平行な第一仮想線２１上に位置する先頭の連結棒及び最後尾の連結棒よりも－Ｘ軸方向の領域を第一領域２０Ａとし、＋Ｘ軸方向の領域を第二領域２０Ｂとする。
ＸＹ平面上で、円形の第一環状部１８ａ及び第二環状部１８ｂの中心を通る第二仮想線２２は、第一仮想線２１と垂直である。そして、第二仮想線２２上かつ第二領域２０Ｂ内に注水管１１のノズル１１ａが配置される。
後ほど図９で詳述するが、ＸＹ平面上で、棒状のセンサである電極１０ａ～１０ｄは、円形の第一環状部１８ａ及び第二環状部１８ｂの中心近傍且つ円形の第一環状部１８ａ及び第二環状部１８ｂの内部に配置されるので、注水管１１のノズル１１ａから噴射された水が水位計１０の棒状のセンサである各電極１０ａ～１０ｄに向かう「主な進路」は、ＸＹ平面上で、図４のノズル１１ａから第二仮想線２２に沿って－Ｘ軸方向に当該中心に向かう水の進路である。
なお、当該「主な進路」は、ＹＺ平面上では、後述する「枠内」を通る進路である。従って、当該「主な進路」は、ＹＺ平面上の当該「枠内」を図４のノズル１１ａから第二仮想線２２に沿って－Ｘ軸方向に向かう水の進路である。
念のため説明するが、当該「主な進路」は、ノズル１１ａの噴射する水量が最も多い水の進路を必ずしも意味するのではなく、あくまで当該「枠内」を通る水の進路を意味する。例えば、ノズル１１ａとして、噴射口から離れるにつれて広範囲にスプレーパターンが広がるノズルを使用する場合には、ＹＺ平面上の当該「枠内」ではなく、その枠の外側である「枠外」を通って、ＸＹ平面上の上記中心に向かう水の進路もありうる。しかし、ここでは、当該「枠外」を通る進路は当該「主な進路」とは考えない。

注水管１１のノズル１１ａから噴射された水（図２において一点鎖線で示す）の少なくとも一部は、Ｚ軸方向において、第一環状部１８ａと第二環状部１８ｂとの間を通って保護具１８内部に配置された棒状のセンサである各電極１０ａ～１０ｄに降り注ぐ。
一方、図４（Ａ）～（Ｃ）に示す保護具１８においては、ＸＹ平面上で、円形の第一環状部１８ａ及び第二環状部１８ｂの中心を第一仮想線２１及び第二仮想線２２が通る。そして、三本の連結棒１８ｃＡ、１８ｃＢ、１８ｃＣのうち、第一仮想線２１上に配置される先頭の連結棒（連結棒１８ｃＡ）と最後尾の連結棒（連結棒１８ｃＣ）を除く他の連結棒、すなわち連結棒１８ｃＢは、ノズル１１ａが配置された第二領域２０Ｂの反対側の第一領域２０Ａに配置される。
従って、第二仮想線２２に沿って－Ｘ軸方向に当該中心に向かう水の主な進路には、連結棒１８ｃのみならず、なんら遮るものがない。言い換えれば、先頭の連結棒（連結棒１８ｃＡ）と最後尾の連結棒（連結棒１８ｃＣ）と第一環状部１８ａと第二環状部１８ｂとで囲まれた大きな「枠内」は開放されており、当該枠内を通って－Ｘ軸方向に当該中心に向かう水の主な進路には遮蔽物はない。
よって、ノズル１１ａから噴射された水は、当該枠内をなんら遮られることなく通過して直接的に各電極１０ａ～１０ｄに当たり、これらを確実に洗浄することができる。

保護具１８は、三本の連結棒１８ｃを有するもののみならず、四本以上の連結棒１８ｃを備えてもよい。保護具１８は、水流を妨げない程度に隣り合う連結棒１８ｃ同士の間隔を適度に開けた柵状の形状を維持できるのであれば、連結棒１８ｃの本数が多いほど、強度を増すことができる。
そこで、保護具１８の変形例として、保護具１８´を図５および図６に示す。保護具１８´は、四本の連結棒１８ｃ（１８ｃＡ、１８ｃＢ、１８ｃＣ、１８ｃＤ）を備えた点のみが保護具１８と異なり、他は保護具１８と同様であるので、同一構成についての説明は省略する。
図５は、保護具１８´をＸＺ平面から見た側面図である。図６（Ａ）は図５のＡＡ断面図（第一環状部１８ａにおけるＸＹ平面上の断面図）であり、図６（Ｂ）は図５のＢＢ断面図（Ｚ軸上で、第一環状部１８ａと第二環状部１８ｂとの間の位置における断面図）であり、図６（Ｃ）は図５のＣＣ断面図（第二環状部１８ｂにおけるＸＹ平面上の断面図）である。
保護具１８´においては、第一仮想線２１上に配置される先頭の連結棒１８ｃと最後尾の連結棒１８ｃは、それぞれ、連結棒１８ｃＡと連結棒１８ｃＤとなる。
そして、先頭の連結棒（連結棒１８ｃＡ）と最後尾の連結棒（連結棒１８ｃＤ）を除く他の連結棒、すなわち連結棒１８ｃＢと連結棒１８ｃＣは、ノズル１１ａが配置された第二領域２０Ｂの反対側の第一領域２０Ａに配置される。
従って、先頭の連結棒（連結棒１８ｃＡ）と最後尾の連結棒（連結棒１８ｃＤ）と第一環状部１８ａと第二環状部１８ｂとで囲まれた大きな枠内は、開放されており、遮蔽物はない。
よって、ノズル１１ａから噴射された水は、なんら遮られることなく直接的に各電極１０ａ～１０ｄに当たり、これらを確実に洗浄することができる。

ところで、保護具１８と保護具１８´において、先頭の連結棒と最後尾の連結棒と第一環状部１８ａと第二環状部１８ｂとで囲まれた枠は、ＸＹ平面上で、第一仮想線２１が第一環状部１８ａ及び第二環状部１８ｂの円形の中心を通るため、最も大きな枠を形成することができた。
しかし、保護具１８、１８´内に配置される棒状のセンサである電極１０ａ～１０ｄの配置によっては、当該枠は上述の「最も大きな枠」よりも小さい枠であっても、十分にこれら電極を洗浄することができる場合がある。
この場合には、例えば、保護具１８については図７（１）、図７（２）、保護具１８´については図８（１）、図８（２）に示すように、ＸＹ平面上で、第一仮想線２１を当該中心からノズル１１ａへ近づけて配置してもよい。
また、保護具１８と保護具１８´では、先頭の連結棒と最後尾の連結棒を除く他の連結棒１８ｃは、ＸＹ平面上において、第二仮想線で線対称となるよう第一領域２０Ａに配置していたが、設計に応じて、保護具１８については図７（２）、保護具１８´については図８（２）に示すように、非対称となるように配置してもよい。

ここで、保護具１８、１８´に挿通される棒状のセンサが単数または複数である場合の当該センサと第二仮想線２２との位置関係について、図９を用いて説明する。図２乃至図８のいずれの保護具でも同様であるので、ここでは図３及び図４の保護具１８を用いて説明する。
図９（１）と図９（２）は、棒状のセンサとして複数、具体的には四本の電極１０ａ～１０ｄを保護具１８に挿通する場合の２つの異なる例を示す図である。図９（３）は、棒状のセンサを一つのみ保護具１８に挿通する場合の例を示す図である。
なお、図９（１）と図９（２）では、先頭の連結棒（連結棒１８ｃＡ）と最後尾の連結棒（連結棒１８ｃＣ）と第一環状部１８ａと第二環状部１８ｂとで囲まれた枠の内側には配置されていないセパレータ１９を、角度を説明する際の理解容易のため仮想的に図示している。また、複数の棒状のセンサである各電極１０ａ～１０ｄは、矩形状のセパレータ１９内に直線状に並べて配置されている。ＸＹ平面上において、第一環状部１８ａ及び第二環状部１８ｂの円形の中心を通るこの直線を、第三仮想線２３とする。すなわち、第三仮想線２３は、直線状に並んだ複数の電極を結ぶ仮想の線である。
また、ここでは、ＸＹ平面上において、スクレーパ４の往復動作により生じる水流の主な向きは、Ｘ軸方向（±Ｘ軸方向）であるとして説明する。

図９（１）においては、ＸＹ平面上で、直線状に配置された四本の各電極１０ａ～１０ｄの列、言い換えれば第三仮想線２３は、第二仮想線２２に対して垂直（９０°）に傾けて配置されている。この場合、ノズル１１ａから噴射された水は、先頭の連結棒（連結棒１８ｃＡ）と最後尾の連結棒（連結棒１８ｃＣ）と第一環状部１８ａと第二環状部１８ｂとで囲まれた枠を通って各電極１０ａ～１０ｄにしっかりと当たりやすいという長所がある。
一方、冷却槽２の貯留水の水位が所定水位よりも高い場合、複数本の電極が貯留水に浸るため、当該垂直の配置は、貯留水の水流の力を最も大きく受ける配置となる。また、当該浸った複数本の電極が第二傾斜面８ｂ上で水流に乗って流れる焼却灰を受け止める配置にもなりうる。このため、電極の製品寿命を低下させてしまう恐れがあるという短所がある。
従って、貯留水の水位が所定水位より高くなることが少なく、第二傾斜面８ｂ上を流れる焼却灰の量が少ない場合に、当該垂直の配置を採用するとよい。

図９（２）においては、ＸＹ平面上で、第三仮想線２３は、第二仮想線２２に対して９０°未満に傾けて配置されている。ノズル１１ａから噴射された水が各電極のそれぞれに当たるのであれば、隣り合う電極間の距離に応じて、第二仮想線２２から１０°以上４５°以下程度の角度に設定することができる。
この配置においては、図９（１）の配置と異なり、冷却槽２の貯留水の水位が所定水位よりも高い場合であっても、水流や水流に乗って流れる焼却灰を受け流すことができるので、電極の製品寿命低下防止の配置といえる。
従って、貯留水の水位が所定水位より高くなることが多く、第二傾斜面８ｂ上を流れる焼却灰の量が多い場合に、当該配置を採用するとよい。

図９（３）は、棒状のセンサをただ一つだけ保護具１８に挿通する場合の例を示す図である。水位計１０を一本の棒状センサ１０ｆを用いて構成する場合には、水位計１０は、静電容量で検知する方式やパルス波の反射で検知する方式など、一本の棒状センサ１０ｆのみで複数の異なる水位を計測可能な装置である。この場合は、図９（１）、図９（２）の配置と異なり、セパレータ１９を必ずしも配置しなくてもよいため、図９（３）にはセパレータ１９を図示していない。
この場合は、ノズル１１ａから噴射された水が最も効果的に棒状センサ１０ｆに当たる位置、すなわち、ＸＹ平面上において、第一環状部１８ａ及び第二環状部１８ｂの円形の中心に棒状センサ１０ｆを配置するのが望ましい。

以上の灰押出装置１と保護具１８、１８´の説明においては、図１乃至図９において、同一のＸＹＺ座標系を用いて説明した。しかし、灰押出装置１において後方配置される保護具１８、１８´とノズル１１ａの位置関係は、多種ありうる。
そこで、図１０（１）、図１０（２）、図１０（３）を用いて、保護具１８、１８´とノズル１１ａの３つの異なる位置関係を、例として簡単に説明する。
なお、保護具１８´を用いた場合の位置関係は、保護具１８を用いた場合と同様であるので、ここでは、保護具１８を用いて説明する。
また、図１０は、図１の灰押出装置１の導入口６から＋Ｘ軸方向の構成を、ＸＹ平面上で簡略化して図示しているため、図１の導入口６から排出口７に至る構成は全く記載されていない。
さらに、図１０では、図１と同一のＸＹＺ座標系を用いるが、上述のとおり保護具１８とノズル１１ａの異なる位置関係を説明するため、図２乃至図９のＸＹＺ座標系とは必ずしも一致しない。

では、まず、図１０（１）、図１０（２）、図１０（３）を、順次、説明する。
図１０（１）は、図１乃至図４に示す保護具１８と水位計１０とノズル１１ａの位置関係を、ＸＹ平面上（水平面上）で、理解容易のため強調して示したものである。強調して示しているため、図１の位置関係とは厳密には一致しない。
ただし、すでに説明した図１乃至図４における保護具１８と水位計１０とノズル１１ａの位置関係と同様、ノズル１１ａは保護具１８よりも＋Ｘ軸方向に配置され、第二仮想線２２はＸ軸と並行である。
スクレーパ４の往復動作により生じる水流は、Ｘ軸方向であるので、灰押出装置１の近傍に配置される別の装置や配管などの配置に制約が特になければ、この位置関係を採用するのが望ましい。

一方、図１０（１）の配置を採用したくても、別の装置や配管などの配置の都合で、図１０（１）の配置を採用できない場合がありうる。
その場合には、図１０（２）に示すように、図１０（１）の配置における第二仮想線２２をＸ軸から傾けて配置してもよい。
または、図１０（３）に示すように、ノズル１１ａを保護具１８よりも－Ｘ軸方向に配置してもよい。図１０（３）では、第二仮想線２２をＸ軸から傾けているが、第二仮想線２２はＸ軸と並行でもよい。

１ 灰押出装置
２ 冷却槽
３ 搬送装置
４ スクレーパ
４ａ 上板
４ｂ 押出板
４ｃ 側板
４ｄ 先端
４ｅ 後端
５ 駆動装置
５ａ 駆動軸
５ｂ アーム
６ 導入口
７ 排出口
８ 底板
８ａ 第一傾斜面
８ｂ 第二傾斜面
８ｃ 最下面
９ 壁面
１０ 水位計
１０ａ～１０ｄ 棒状センサ（検知用電極、共通電極）
１０ｅ 基部
１０ｆ 棒状センサ
１１ 注水管
１１ａ ノズル
１２ 駆動部天井板
１３ 制御装置
１４ 排水管
１５ 電磁バルブ
１６ 空間
１７ ガス配管
１７ａ ガス配管の一端
１７ｂ ガス配管の他端
１７ｃ ガス噴出口
１７ｄ コンプレッサ
１７ｅ ガス用電磁バルブ
１８、１８´ 保護具
１８ａ 第一環状部
１８ｂ 第二環状部
１８ｃ 連結棒
１９ セパレータ
２０Ａ 第一領域
２０Ｂ 第二領域
２１ 第一仮想線
２２ 第二仮想線
２３ 第三仮想線
Ｄｆ 前進方向
Ｄｒ 後進方向

Claims (6)

1. 焼却灰が導入される筒状の壁面からなる導入口及び貯留水で冷却された前記焼却灰を排出する排出口を備えた冷却槽と、
   前記冷却槽内に配置され、先端が前記冷却槽の底板の全幅に亘って接するとともに前記焼却灰を前記排出口側へ押し出すスクレーパと、
   前記導入口に対し前記排出口と逆側に配置され、前記スクレーパを駆動する駆動装置とを有し、
   前記冷却槽の前記底板は、前記導入口の直下から前記排出口が形成された開口端に向かって上り傾斜となる第一傾斜面と、前記第一傾斜面と同一幅であって前記導入口の直下から前記第一傾斜面の逆側に向かって上り傾斜となる第二傾斜面とを備え、
   前記貯留水は、前記冷却槽内に、前記壁面の下端よりも上方且つ前記排出口よりも下方である所定水位で貯えられ、
   前記駆動装置は、前記第二傾斜面の上方に配置された駆動軸を備え、前記駆動軸が回動することで前記駆動軸と前記スクレーパとに接続されたアームによって前記スクレーパを前記底板に沿って前進及び後進の往復動作させる灰押出装置であって、
   先端に水を噴射するノズルを備え、前記スクレーパが最も後進した状態における前記スクレーパの後端の位置であるスクレーパ最後端位置よりも前記後進の方向へ配置された後方配置の注水管と、
   棒状の１本または複数本のセンサを備えた前記後方配置の水位計と、
   前記センサが挿通され、前記噴射された水が前記センサに向かう主な進路には遮蔽物がなく、前記センサの下方の移動を規制して前記センサの折れ曲がりを防止する柵状の保護具と
   を有し、
   前記注水管と前記水位計とは、前記第二傾斜面の上方且つ前記駆動装置の上方に配置された駆動部天井板を貫通して配置され、
   前記保護具は、前記駆動部天井板に固定され、
   前記貯留水が前記所定水位を下回った場合、前記ノズルから水が噴射されて前記冷却槽へ注水がなされ、前記噴射される水の少なくとも一部により前記センサが洗浄される灰押出装置。
2. 前記保護具は、
   前記駆動部天井板に固定される第一環状部と、
   前記第一環状部より下方に配置され、前記移動を規制する第二環状部と、
   前記第一環状部と前記第二環状部とに先頭の連結棒から最後尾の連結棒まで左回りに順次接続される少なくとも３本以上の複数の連結棒と
   を有し、
   水平面で見て、前記複数の連結棒のうち隣接する前記先頭の連結棒と前記最後尾の連結棒とを結ぶ第一仮想線と垂直をなし、且つ、前記第一環状部または前記第二環状部の中心を通る第二仮想線に、前記ノズルが配置される請求項１に記載の灰押出装置。
3. 前記水位計は、
   前記センサとして棒状の複数の電極と、
   前記複数の電極同士の接触を防止するセパレータと
   を備えた請求項２に記載の灰押出装置。
4. 前記複数の電極は、
   共通電極と、
   前記貯留水を介して前記共通電極と通電することで水位を検知する検知用電極と
   を備え、
   前記水平面で見て、前記共通電極と前記検知用電極とを結ぶ第三仮想線は、前記第二仮想線と９０°、または前記第二仮想線から９０°未満に傾けて設定される請求項３に記載の灰押出装置。
5. 前記ノズルは、前記水位計よりも前記後進の方向、または、前記水位計よりも前記前進の方向のいずれか一方に配置された請求項４に記載の灰押出装置。
6. 前記第二傾斜面の上方であって、前記往復動作する前記スクレーパ及び前記アームに接触しない位置に一端から他端まで配置されたガス配管をさらに有し、
   前記ガス配管は、前記一端が前記所定水位よりも下方に配置されるとともに、前記一端に、前記他端から導入されたガスを前記第二傾斜面と前記スクレーパとの間に向けて噴出するガス噴出口を備え、
   前記ガス噴出口から噴出された前記ガスにより生じる前記貯留水の水流と前記ガスによる泡とによって、前記第二傾斜面側に堆積しようとする戻り灰を攪拌する請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の灰押出装置。

Images