WO2007097133A1

WO2007097133A1 - 炉内観察装置およびそれを備えた押出ラム

Info

Publication number: WO2007097133A1
Application number: PCT/JP2007/050288
Authority: WO
Inventors: Manabu Sato; Hironobu Inamasu; Kiyoshi Nakata; Keiji Yoshimoto
Original assignee: Kansai Coke And Chemicals Co., Ltd.; Shi Mechanical & Equipment Inc.
Priority date: 2006-02-27
Filing date: 2007-01-12
Publication date: 2007-08-30
Also published as: CN101389917A; US20090134005A1; JP4873962B2; US8157968B2; TWI375005B; EP2003413A2; EP2003413A9; KR101299497B1; CN101389917B; EP2003413B1; TW200734591A; JP2007225266A; KR20080100338A; PL2003413T3; EP2003413A4

Abstract

　高温の炉内を精度良く観察することができる炉内観察装置は、冷却用空気の導入部とその冷却用空気が冷却に供せられた後、排出される排出部とを有する筺体１３と、この筺体１３内の排出部近傍に収納される撮像装置２０とを有し、この撮像装置２０は、撮像素子１６と、吸熱面側が撮像素子本体の周囲を取り囲んだ状態で配置されるプレート状の熱電冷却素子１８ａ～１８ｄと、撮像素子本体と熱電冷却素子１８ａ～１８ｄの吸熱面側との隙間を埋める熱伝導ブロック１７ａ～１７ｄと、熱電冷却素子１８ａ～１８ｄの放熱面側に形成された冷却フィン１９ａ～１９ｄとを一体化してなることを特徴とする。

Description

明細書

炉内観察装置およびそれを備えた押出ラム

技術分野

[0001] 本発明は、高温の炉内を観察するための炉内観察装置およびコータス炉の炉内観察に好適な炉内観察装置付き押出ラムに関するものである。

背景技術

[0002] コークス炉は炭化室と燃焼室が炉団方向に交互に配置されている構造力なり、コ一タス炉の炉上を炉団方向に走行する石炭装入車から炭化室内に石炭が装入され、燃焼室の熱をその炭化室に伝えることにより装入された石炭を乾留しコータスを製造するようになっている。

[0003] この種のコークス炉の多くは築炉から 30年を経過し老朽ィ匕しており、炭化室の壁面を構築している耐火煉瓦は、炉壁損傷部分に付着したカーボンがコータス押出し或いは石炭装入によって剥離し、炉壁がさらに損傷するといつたサイクルを繰り返しており、炉壁が変形する等、操業を阻害する要因が顕在化しつつある。

[0004] 特に、カーボンの付着状態は日々の操業においても微妙に異なっており、炉壁の状態を観察することは安定操業を得るために極めて重要な検査項目になって、る。

[0005] この炉内観察は、図 6に示すようにコータス押出しが行われている時、具体的には、炉蓋が外され、炭化室 50で乾留された赤熱コータス 51を、ラムビーム 52先端のラムヘッド 53によって炉外に待機しているガイド車（図示しない）に押し出している間に行われ、通常、押出機運転室 54の位置力もオペレータ 55の目視によって行われている。

[0006] また、炉内観察においては、炉内温度が約 1100°Cと高温であり炉の間近まで近寄れな、こと、炉幅は 450mm前後と狭、のに対し奥行きは約 15mと長く視界が悪、こと、また、操業度にもよるが炉内を観察できる時間が約 2〜10分程度と制限されていること等、制約も多い。

[0007] このような事情から、熟練したオペレータ 55であっても目視で炉内全体を観察することは不可能とされている。なお、図中 56は炉壁に付着したカーボンを示しており、各石炭装入孔 57の下方に付着する傾向がある。

[0008] そこで、水冷または空冷されたカメラを炉内に挿入し、炉外に配置されたモニタの画面上にそのカメラで撮影された壁面画像を映し出し、損傷状態を観察する方法が提案されて!ヽる (例えば、実開平 5 - 27599号公報参照)。

[0009] この種の炉内観察装置は、図 7に示すように、外側冷却筒 60と内側冷却筒 61からなる二重筒状の冷却筒 62を有し、この冷却筒 62先端部の一方側面には耐熱ガラス力もなる観察窓 63が設けられて、る。

[0010] 冷却筒 62内にはその観察窓 63と対向して反射鏡 64が配置され、反射鏡 64によつて折り曲げられた光路はズームレンズ 65に案内され、それにより、ズームアップされた炉壁が CCDカメラ 66によって撮影できるようになって、る。

[0011] なお、外側冷却筒 60と内側冷却筒 61との間の通路には冷却水または冷却空気 F が導入される。

[0012] また、冷却筒 62の内壁にはペルチェ効果を発生させる複数の熱電冷却素子 67が配設されており、 CCDカメラ 66等の測定機器を高温カゝら保護するようになってヽる。

[0013] 上記した炉内観察装置によれば、熟練者でなくとも炉内の奥部まで観察することが可能になる。しかしながら、この炉内観察装置では反射鏡 64等を使用して炉壁を間接的に観察する構成上、振動が加わっただけでモニタ画面に映し出される画像が乱れたり、焦点がずれたりする等、炉内観察を正確に行えない場合がある。

[0014] また、反射鏡 64からズームレンズ 65までの光路を長く取る必要があるため、炉内観察装置が大型化すると!ヽぅ問題もある。

[0015] このように反射鏡 64を用いて炉内を間接的に観察する理由は、二重筒状を構成して、な、観察窓 63近傍に CCDカメラ 66を配置すると、 CCDカメラ 66が高温に曝されて故障してしまうからである。

[0016] また、熱電冷却素子 67による冷却は空気を介しての間接冷却となるため冷却速度が遅く温度制御が難しい。し力も、密閉室内での冷却であるために空気が撹拌されず、均一な冷却効果、必要とする温度降下が得られない。なお、この熱電冷却素子 6 7の能力を高めようとしても冷却筒 62内のスペースが限られているため、熱電冷却素子 67のサイズを大きくすることは不可能である。 [0017] 本発明は以上のような従来の炉内観察装置における課題を考慮してなされたものであり、第一の目的は、高温の炉内を精度良く観察することができる炉内観察装置を提供することにあり、第二の目的は、コンパクトィ匕を図ることによりラムビームに炉内観察装置を設置できるようにした炉内観察装置付き押出ラムを提供することにある。発明の開示

[0018] 本発明は、冷却用空気の導入部とその冷却用空気が冷却に供せられた後、排出される排出部とを有する筐体と、この筐体内の上記排出部近傍に収納される撮像装置とを有し、上記撮像装置は、撮像素子と、吸熱面側が撮像素子本体の周囲を取り囲んだ状態で配置されるプレート状の熱電冷却素子と、撮像素子本体と熱電冷却素子の吸熱面側との隙間を埋める熱伝導体と、熱電冷却素子の放熱面に形成された冷却フィンとを一体ィ匕してなる炉内観察装置である。

[0019] 本発明において、上記撮像装置を筒状の断熱部内に収納した状態で筐体内に収納すれば、その断熱部外壁と上記筐体内壁との間に冷却用空気を流すための冷却通路が形成され、この冷却通路を介して筐体内に侵入してくる熱を吸収して排出部力ら出することができる。

[0020] また、上記筐体内壁には断熱材を貼着することが好ましい。それにより、筐体から冷却通路内に侵入する熱を抑制することができる。

[0021] また、上記筐体の前面において撮像素子のレンズと対向する位置に観察窓を設け、この観察窓を、耐熱ガラスと赤外線吸収フィルタと赤外線反射フィルタとの積層体から構成することが好ましい。

[0022] また、上記冷却フィンの外周部が上記筒状の断熱部によって囲まれることにより、各冷却フィンの隙間は、冷却空気を流すための第二の冷却通路を形成する。上記冷却通路に冷却用空気を通過させて筐体外部からの熱の侵入を抑制した状態で、第二の冷却通路に冷却用空気を通過させることで冷却フィンの冷却効率を高めることができ、それにより熱電冷却素子を安定動作させることが可能になる。

[0023] また、上記筒状の断熱部における冷却用空気の流れの下流側端部に、第二の冷却通路を通過した冷却用空気の流れ方向を観察窓側に向けて変更するための流れ方向変更部を形成することができる。この方向転換された冷却用空気は、観察窓に付着した粉塵等を吹き飛ばすように作用する。

[0024] 本発明は、上記構成を有する炉内観察装置を、コークス炉に配置される押出ラムのラムビームに設置した炉内観察装置付き押出ラムである。

[0025] 上記炉内観察装置付き押出ラムでは、ラムビームに敷設された断熱配管内に、冷却用空気を炉内観察装置に供給するホースと、撮像素子および熱電冷却素子に電源を供給するとともに撮影画像を出力するためのケーブルと、熱電冷却素子の温度制御を行うための制御信号を送信するケーブルを収納することができる。

[0026] 上記した本発明の炉内観察装置によれば、高温の炉内を精度良く観察することができる。

[0027] また、上記した本発明の炉内観察装置付き押出ラムによれば、コンパクトィ匕が図れるためラムビームに炉内観察装置を設置することができ、日々のコータス押出し作業時において常時、炭化室内を精度良く観察することが可能になる。

図面の簡単な説明

[0028] [図 1]本発明に係る炉内観察装置を押出ラムに設置した状態を示す側面図である。

[図 2]図 1に示す炉内観察装置の拡大縦断面図である。

[図 3](a)は炉内観察装置に組み込まれるカメラユニットの構成を示す一部切り欠きを有する斜視図、（b)はその正面図である。

[図 4]図 2に示す炉内観察装置のフィルタ部分およびその周辺構造を示す要部拡大図である。

[図 5]炉内観察装置の前面側の構成を示す正面図である。

[図 6]コータス押出し作業時に行われる従来の炉内観察方法を説明する側面図である。

[図 7]従来の炉内観察装置の内部構成を示す断面図である。

発明を実施するための最良の形態

[0029] 以下、図面に示した実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。

[0030] 図 1においてコータス押出し機は、ラムヘッド 1と、このラムヘッド 1を水平方向に往復移動させるためのラムビーム 2とを有する押出ラム 3を備えており、コークス炉内で乾留された赤熱コータスをラムヘッド 1によって炉外に押し出すようになって!/、る。 [0031] ラムビーム 2上で且つラムヘッド 1寄りには支持スタンド 4が立設されており、この支持スタンド 4に炉内観察装置 5が設置されている。

[0032] なお、図中、 Aは押出ラム 3の押し出し方向を示している。また、 Bは炉内観察装置

5による観察方向を示し、 Θ aは炉内観察装置 5に搭載されている CCDカメラ (後述する）の画角を示している。

[0033] 炉内観察装置 5の信号系統は、卷取装置 6のドラム一方側（ドラム軸において)から巻き解かれた信号 Z電源ケーブル 7を介して図示しない押出機運転室内のコント口ーラと接続されており、炉内の映像は運転室内で観察することができるようになつている。また、必要な場合にはその映像を記録装置に記録することができるようになっている。

[0034] 上記信号系統とは、具体的には、 CCDカメラおよび熱電冷却素子 (ペルチェ素子）に電源を供給する電源ライン、 CCDカメラによって撮影された画像信号を出力する出力ライン、熱電冷却素子を温度制御するための制御信号ライン等が含まれる。

[0035] 炉内観察装置 5の冷却系統は、同じ卷取装置 6のドラム他方側から巻き解かれたホース 8を介して冷却用空気を貯留するタンク 9と接続されており、このタンク 9には冷却用空気を所定圧 (配管等の圧力損失で失われる圧力を供給できる圧力、例えば 0. 4 〜0. 7MPa)に保持するためのコンプレッサ 10が接続されている。上記卷取装置 6、タンク 9およびコンプレッサ 10は押出機に搭載されている。

[0036] 11は CCDカメラ (後述する）用の画像変換装置、熱電冷却素子 (後述する）の電源供給装置を含む変換器 ·温度制御装置であり、炉内の熱の影響が及ばないラムビーム 2後端部に配置されている。

[0037] また、信号 Z電源ケーブル 7およびホース 8は、ラムビーム 2後端部よりラムビーム 2 内に敷設された断熱配管 12内を通り、ラムビーム 2先端側に設置された炉内観察装置 5に接続されている。なお、信号 Z電源ケーブル 7は耐熱ケーブルを使用している

[0038] 図 2は上記炉内観察装置 5を拡大して示したものである。

[0039] 同図において、炉内観察装置 5は断熱された箱形の筐体 13を有し、この筐体 13内に CCDカメラ、熱電冷却素子、温度管理用の熱電対等、必要最小限の装置をみ合わせた撮像装置としての電子冷却装置付きカメラを収納している。

[0040] 詳しくは、筐体 13は角筒部 13aと、この角筒部 13aの後側端面 (観察方向 Bに対して後側となる）を閉塞する後面板 13bと、前側に配置される前面板 13cとから構成されている。角筒部 13aの内面および後面板 13bの内面にはそれぞれセラミック製の断熱材 14が貼着されている。

[0041] 後面板 13bには配管 12を接続するための接続部 15が備えられており、配管 12を通じて冷却用空気 caが筐体 13内に導入されるようになっている。また、信号 Z電源ケーブル 7に収容された撮影ケーブル 7aを通じて画像信号が出力され、制御ケープル 7bを通じて熱電冷却素子を温度制御するための制御信号が送信されるようになつている。なお、上記接続部 15における配管 12は冷却用空気 caの導入部として機能する。

[0042] 図 3(a)は電子冷却装置付きカメラ 20の構成を、一部切欠きを有する斜視図で示したものであり、同図 (b)はその正面図を示したものである。

[0043] 図 3(a)において、電子冷却装置付きカメラ 20は、撮像素子としての CCDカメラ 16と、この CCDカメラ 16の周囲に配置される熱伝導体 17 (図 2)と、熱伝導体 17の外側に配置される熱電冷却素子群 18 (図 2)と、さらにそれらの熱電冷却素子群 18の外側に配置される冷却フィン群 19 (図 2)とを一体化した構造から構成されている。

[0044] CCDカメラ 16は例えば有効画素数 40万画素の 1Z2型 CCDを搭載した小型カラ一 CCDカメラを使用することができる。なお、 CCDカメラ 16の有効画素数については 40万画素程度あれば炉内の観察が可能である力もちろんそれ以上の画素数を有する CCDカメラを使用してもよい。また、炉内では左右の壁面を撮影するために広角系のレンズを装着している力炉内壁面のクローズアップが必要な場合にはズームレンズを装着するなど、目的にあったレンズを装着して撮影することが可能である。

[0045] この CCDカメラ 16の本体を取り囲むようにしてその周囲に、熱伝導体 17を構成する 4つのアルミニウム製の熱伝導ブロック 17a〜17dが配置されている、ただし、手前側の熱伝導ブロック 17dについては内部構成を説明する都合上、取り外している。

[0046] 熱伝導ブロック 17a〜 17dの各外面にはそれぞれ熱電冷却素子 18a〜 18d (図では 18cおよび 18dの一部が現れている）が密着した状態で配置されており、熱伝導ブロック 17a〜 17dの周囲を籠状に覆って、る。

[0047] 図 3(b)において、各熱電冷却素子 18a〜18dは、プレート状の熱電冷却素子を二枚積層することによって構成されており、熱電冷却素子 18aを代表して説明すると、吸熱面 18eを CCDカメラ 16側に向け、放熱面 18fを冷却フィン 19a側に向けて配置している。

[0048] このように構成することにより、 CCDカメラ 16本体の表面温度は、熱伝導ブロック 17 a〜 17dを通じ熱電冷却素子群 18〖こよって制御されることになる。

[0049] 熱伝導ブロック 17a〜17dで囲まれ、さらに熱電冷却素子群 18で囲まれた CCD力メラ 16は、熱伝導部材カもなる角筒状のケース 19e内に収納される。このケース 19e の外壁各面には冷却フィン群 19を構成して!/ヽる冷却フィン 19a〜 19dが形成されており、熱電冷却素子群 18の発熱を放熱するようになって、る。

[0050] なお、ケース 19eの内壁と熱伝導ブロック 17a〜17dの四隅との間に生じる小さな隙間は断熱材 30で塞がれ、冷却用空気 caが冷却フィン 19a〜 19d以外に流れな、ようになっている。

[0051] このようにユニットィ匕された電子冷却装置付きカメラ（以下カメラユニットと略称する）

20は、筐体 13内部の前側に配置される。

[0052] 図 2に戻って説明する。

[0053] 筐体 13内部の前側には、筐体 13の角筒部 13a各内壁力所定の隙間を空けた状態で一回り小さい角筒状の仕切部材 (筒状の断熱部） 21が収納されており、この仕切部材 21はステンレス製の薄板とセラミック力も構成されて、る。

[0054] 上記隙間は冷却用空気 caの一部 caを筐体内壁に沿って流すための冷却通路 Pa となっている。なお、仕切部材 21と筐体内壁とは筐体長手方向に沿って配置された複数の棒状部材（図示しな、）によって部分的に接続されて、る。

[0055] この仕切部材 21内に上記カメラユニット 20が収納されている。

[0056] カメラユニット 20が収納された状態で冷却フィン群 19のフィン外周端と仕切部材 21 の内壁とが接続され、冷却フィン群 19の各冷却フィンの隙間にも冷却用空気 caが

2 流れるようになる。これらの冷却フィンの隙間は第二の冷却通路 Pb (図 3(a)参照）を構成する。 [0057] ただし、冷却フィン群 19の各冷却フィンは、仕切部材 21の筒軸方向に向けて配置されている。

[0058] また、上記仕切部材 21の前側端部（流れ方向変更部） 21aは、内側に向け L字状となるように、筐体 13の筒軸方向と直交する方向に所定長さ折り曲げられており、その先端は上下および左右とも角度 0 b (図 4参照）に開いたテーパに形成されている。この角度 Θ bは CCDカメラ 16のレンズ 16aの画角 Θ aより若干広く設定されている。

[0059] この前側端部 21aと平行に、カメラユニット 20の前側端部にはプレート状のフィルタ支持部材 22が配置され、このフィルタ支持部材 22の中心に穿設された孔部に、後述するフィルタ群が配置されて、る。

[0060] なお、図中、 30は CCDカメラ 16の本体周囲を被覆している断熱材であり、冷却フィン群 19に通じる放熱経路以外を断熱して、る。

[0061] 図 4は観察窓およびその周辺の構造を拡大して示したものである。

[0062] 同図において、 23は耐熱ガラスの内側に赤外線反射フィルタを重ね合わせた複層フィルタをさらに積層した耐熱ガラスである。

[0063] この耐熱ガラス 23から隙間 Sを空け、その内側に赤外線吸収フィルタ '赤外線反射フィルタ '耐熱ガラスをスぺーサを介して組み合わせ（24〜26)配置することによって観察窓が構成されている。この耐熱ガラス 26に対して CCDカメラ 16のレンズ 16aが対向するようになっている。

[0064] また、前側端部 21aが L字状に折り曲げられていることによって冷却用空気 caは第

2 二の冷却通路 Pbを通過した後、その向きが 90° 変更され、フィルタ支持部材 22と前側端部 21aとの間の隙間 Dを流れて耐熱ガラス 23の中心で合流し、外側に向けて中央部開口 27から筐体 13の外部に放出される。

[0065] また、フィルタ支持部材 22と前側端部 21aとの間の隙間を上向きに流れる冷却用空気 caは耐熱ガラス 23の前後両側を分岐して流れ、下向きに流れる冷却用空気 ca

3

と合流する。それにより、耐熱ガラス 23をその両面力効率良く冷却することができ

4

るとともに、耐熱ガラス 23の外面に付着した粉塵等を冷却用空気 caおよび caによ

3 4 つて吹き飛ばすことができるようになって、る。

[0066] なお、冷却通路 Paを流れた冷却用空気 caは前面板 13cに形成されているスリット状開口 13d (後述する）力も筐体 13の外部に放出されるようになっている。

[0067] 図 5は前面板 13cに形成されたスリット状開口 13dの配置を示したものである。

[0068] 同図においてスリット状開口 13dは、前面板 13cの上下および左右に合計 4箇所それぞれに、長方形開口を列設した状態で配置されている。各スリット状開口 13dにはそのサイズより若干大きなサイズを有する帯板状部材力なるカバー 28が備えられている。

[0069] このカバー 28はねじ 29を緩めることによってスリット状開口 13dの長手方向と直交する方向（矢印 C方向）に移動させることができ、それにより、スリット状開口 13dから吹き出される冷却用空気 caの流量を調節することができるようになつている。これにより、長期使用により冷却空気量のバランスが変化した場合にも、状況に合わせてバランス調整が可能になる。なお、冷却空気 caの吹出量の測定は観測前に測定され、所定の開度に設定される。

[0070] 図 4に示した中央部開口 27および上記スリット状開口 13dは、冷却用空気 caが冷却に供せられた後、排出される排出部を構成する。

[0071] ところで、冷却用空気 caをラムビーム 2の先端側に設置された炉内観察装置 5に供給する場合、冷却用空気 caを供給するホースを断熱配管 12内に収納したとしても、炉内観察装置 5に到達した時点で供給した冷却用空気 caの温度は 100°C程度に昇温してしまう。

[0072] このように昇温した冷却用空気 caが筐体 13内に導入されると、 CCDカメラ 16の表面温度を上昇させてしまう。 CCDカメラ 16の動作温度範囲は通常、 0〜+40°Cであるため、 100°Cに昇温した冷却用空気 caの温度を 60°C程度降下させる必要がある。

[0073] 従来の炉内観察装置には冷却手段として観察装置内に熱電冷却素子を複数配設したものもあるが、この種の観察装置は、熱電冷却素子を単に装置内壁に取り付け、まず、 CCDカメラが配置されている装置内の空間を冷却し、冷却された雰囲気によつて間接的に CCDカメラを冷却するものであるから、 60°C程度に降下させることは不可能である。

[0074] これに対し、本発明の炉内観察装置 5では、 CCDカメラ 16に対し熱伝導体 17を介して熱電冷却素子群 18の吸熱側を密着させ、その熱電冷却素子群 18の放熱側に冷却フィン群 19を取り付けて一体化することで熱電冷却素子群 18を高効率で冷却動作させるように構成して、る。

[0075] 上記熱電冷却素子群 18を構成している熱電冷却素子 18a〜18dは、小型ヒートポンプとして機能し精密な局所温度調整が可能な電子部品からなる。その構成は、二枚のセラミック板と、両セラミック板に間に配置される、 n型 ·ρ型が対となった複数の半導体素子力なり、リード線を通じて通電するとセラミック板の一方の面が吸熱 (冷却）し、反対の面が放熱 (加熱)するようになつている。

[0076] 本実施形態では、冷却効果を高めるため熱電冷却素子を二枚積層して使用している。また、各熱電冷却素子 18a〜18aの外形寸法 (L XWX H)を例示すると 40 X 40 X 7mmであり、吸熱面と放熱面の最大温度差が 60°C以上のものを使用している。

[0077] 冷却動作を具体的に説明すると、 CCDカメラ 16の表面温度を熱電対で監視し、 40 °Cを超える場合には熱電冷却素子群 18を ON動作させる。熱電冷却素子群 18を O N動作させると、放熱側温度は、常に所定の温度に維持されている冷却用空気 caの温度と略同じ温度になるから、熱電冷却素子群 18は安定して CCDカメラ 16を冷却することができる。それにより、 CCDカメラ 16の表面温度を 40°C以下に保つことが可能になり、 CCDカメラ 16を安定動作させることが可能になる。

[0078] また、図 2において、筐体 13外部カも炉内観察装置 5内に侵入する熱は、まず筐体 13内壁に貼着されている断熱材 14によって遮断され、熱の一部がその断熱材 14を通過したとしても冷却通路 Paを流れる冷却用空気 caによってそのほとんどが奪われる。そのため、第二の冷却通路 Pbに配置されている冷却フィン群 19を通過する冷却用空気 caに与える影響は少ない。

2

[0079] 次に、上記構成を有する炉内観察装置 5の動作について説明する。

[0080] 炭化室で乾留された赤熱コータス 51を炉外に押し出す押出作業において炉蓋が外されると、図 1に示した押出ラム 3が炭化室内に挿入され、ラムビーム 2先端のラムヘッド 1によって赤熱コータスが押し出される。

[0081] 押出ラム 3が炭化室内を移動していく際、押出ラム 3の挿入方向と逆向に設置されて、る炉内観察装置 5は、炭化室の炉壁を押出機側力ガイド車側に向けて撮影し

、その画像信号を押出ラム 3の位置信号情報と関連させて前述したコントローラに出力する。

[0082] 炉内観察装置 5には冷却用空気 caが配管 12を通じて常時供給されており、炉内観察装置 5に供給された冷却用空気 caは、図 2に示したように冷却通路 Paと第二の冷却通路 Pbとに別れて筐体 13内を流れる。

[0083] 冷却通路 Paを流れる冷却用空気 caは、筐体 13内壁に貼着された断熱材 14を通過して筐体 13内に侵入してくる熱を吸収し、熱交換に供せられた冷却用空気 caは前面板 13cに設けられたスリット状開口 13dから筐体 13外部に放出される。

[0084] カメラユニット 20内の CCDカメラ 16はその周囲に配設された熱伝導ブロック 17a〜

17dを介して熱電冷却素子 18a〜 18dの吸熱側と接触してヽるため、熱電冷却素子

18a〜18dが温度制御されることによって冷却される。

[0085] また、熱電冷却素子 18a〜18dの発熱は冷却フィン 19a〜19dに伝達され、これらの冷却フィン 19a〜 19dが配置されて、る第二の冷却通路 Pbには冷却用空気 caが

2 常時流れているため、熱電冷却素子 18a〜18dによって生じた発熱はその冷却空気 caによって放熱される。

[0086] 第二の冷却通路 Pbを通過して熱交換に供せられた冷却用空気 caは、さらに、仕

2

切部材 21の前側端部とフィルタ支持部材 22との隙間 D (図 4参照）を流れることにより、その向きを耐熱ガラス 23に集中する方向に変換し、耐熱ガラス 23の表面に粉塵等が付着することを防止する。

[0087] また、第二の冷却通路 Pbを通過した冷却用空気 caの一部は耐熱ガラス 23と赤外

2

線吸収フィルタ 24 (図 4参照）との間に設けられた隙間にも流れ、それにより耐熱ガラス 23を効率良く冷却するようになってヽる。

[0088] また、上記炉内観察装置 5は、押出ラム 3によるコータス押出し時 (片方向のみ）に動作させるものであってもよぐまた、コータス押出し時と押出ラム 3の戻り時（両方向）に動作させるものであってもよ、。

産業上の利用可能性

[0089] 本発明の炉内観察装置は、コークス炉、転炉、焼成炉、焼却ボイラー、発電用ボイラー、その他の高温の炉内を観察する場合に好適に利用することができる。

Claims

請求の範囲

[1] 冷却用空気の導入部とその冷却用空気が冷却に供せられた後、排出される排出部とを有する筐体と、この筐体内の上記排出部近傍に収納される撮像装置とを有し、上記撮像装置は、

撮像素子と、

吸熱面側が上記撮像素子本体の周囲を取り囲んだ状態で配置されるプレート状の熱電冷却素子と、

上記撮像素子本体と上記熱電冷却素子の吸熱面側との隙間を埋める熱伝導体と、上記熱電冷却素子の放熱面側に形成された冷却フィンとを一体化してなることを特徴とする炉内観察装置。

[2] 上記撮像装置が筒状の断熱部に収納された状態で上記筐体内に収納され、上記断熱部外壁と上記筐体内壁との間に冷却用空気を流すための冷却通路が形成されている請求項 1記載の炉内観察装置。

[3] 上記筐体内壁に断熱材が貼着されている請求項 2記載の炉内観察装置。

[4] 上記筐体の前面において上記撮像素子のレンズと対向する位置に観察窓が設けられ、この観察窓力耐熱ガラスと赤外線吸収フィルタと赤外線反射フィルタとの積層体から構成されている請求項 1記載の炉内観察装置。

[5] 上記冷却フィンの外周部が上記筒状の断熱部によって囲まれ、各冷却フィンの隙間が冷却空気を流すための第二の冷却通路を構成している請求項 2記載の炉内観察装置。

[6] 上記筒状の断熱部における冷却用空気の流れ方向下流側端部に、上記第二の冷却通路を通過した冷却用空気の流れ方向を上記観察窓側に向けて変更する流れ方向変更部が形成されている請求項 5記載の炉内観察装置。

[7] 請求項 1〜6のいずれか 1項に記載の炉内観察装置を、コークス炉に配置される押出ラムのラムビームに設置したことを特徴とする炉内観察装置付き押出ラム。

[8] 上記ラムビームに敷設された断熱配管内に、冷却用空気を上記炉内観察装置に供給するホースと、上記撮像素子および熱電冷却素子に電源を供給するとともに撮影画像を出力するためのケーブルと、上記熱電冷却素子の温度制御を行うための制御信号を送信するケーブルが収納されている請求項 7記載の炉内観察装置付き押出ラム。

上記押出ラムに、上記冷却用空気を貯溜するためのタンクと、このタンク内の冷却用空気を所定圧に保持するためのコンプレッサが搭載されている請求項 8記載の炉内観察装置付き押出ラム。