(57)【要約】【課題】  焼却炉や加熱炉などの炉から煙突に至る煙道内壁面の付着物を除去する清浄化作業を、煙道断面が円形の場合および非円形の場合、人手によらずに効率的かつより安定的に行う。【解決手段】  煙道周方向に３個以上の車輪を配設した台車の各車輪を煙道内壁に押圧することで台車を煙道断面の中央部に位置決めして走行させ、台車から煙道内壁に向けて放射状に配設した複数の各支持ロッドのヘッドに取付けたブラシ、切削刃、高圧水噴射ノズルの１または２以上により煙道内壁を清浄化する。傘骨状に放射状に配設した弾性を有する支持ロッドのヘッドに、ブラシおよび切削刃の一方または双方を取付け、回転させつつ煙道内面に圧接することができる。いずれの場合も、各支持ロッドに複数個のヘッドを設けることができ、各支持ロッドを煙道周方向に回転または揺動させることもできる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
煙道周方向に３個以上の車輪を配設した台車の各車輪を煙道内壁に押圧することで台車を煙道断面の中央部に位置決めして走行させ、台車から煙道内壁に向けて放射状に配設した複数の各支持ロッドのヘッドに取付けたブラシ、切削刃、高圧水噴射ノズルの１または２以上により煙道内壁を清浄化することを特徴とする煙道の清浄化方法。
【請求項２】
傘骨状に放射状に配設した弾性を有する支持ロッドのヘッドに、ブラシおよび切削刃の一方または双方を取付け、回転させつつ煙道内面に圧接することを特徴とする請求項１に記載の煙道の清浄化方法。
【請求項３】
各支持ロッドに複数個のヘッドを設けることを特徴とする請求項１または２に記載の煙道の清浄化方法。
【請求項４】
各支持ロッドを煙道周方向に回転または揺動させることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の煙道の清浄化方法。
【請求項５】
台車と、台車に配設した車輪および支持ロッドと、支持ロッドのヘッドに取付けたブラシ、切削刃、高圧水噴射ノズルの１または２以上と、台車走行手段とからなり、車輪は煙道周方向に３個以上、台車から放射状に配設し、各車輪に煙道内壁への押圧手段を設け、支持ロッドは、煙道内壁に向けて複数個、放射状に配設したことを特徴とする煙道の清浄化装置。
【請求項６】
台車に取付けた煙道軸方向のメインロッドに、弾性を有する支持ロッドを傘骨状に放射状に配設し、支持ロッドを傘状に開閉するためのスライダーおよびレバーを設け、支持ロッドのヘッドにはブラシおよび切削刃の一方または双方を取付け、ブラシおよび切削刃の回転手段と煙道内壁への圧接手段を設けたことを特徴とする請求項５に記載の煙道の清浄化装置。
【請求項７】
各支持ロッドに複数個のヘッドを設けたことを特徴とする請求項５または６に記載の煙道の清浄化装置。
【請求項８】
各支持ロッドを煙道周方向に回転させる回転手段または揺動させる揺動手段を設けたことを特徴とする請求項５から７のいずれか１項に記載の煙道の清浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、焼却炉や加熱炉などの炉から煙突に至る煙道内壁面の付着物を除去する清浄化作業において、煙道断面が円形の場合および非円形の場合、人手によらずに効率的かつ安定的に行う方法および装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  上記のような煙道内壁面の清浄化作業を、人手によらずに行う技術の例として、下記特許文献がある。
特許文献１は、断面が円形の煙道を対象としている。煙道内に敷設したレール上で台車を走行させながらブラッシングするもので、ブラシは自転しつつ煙道中心軸まわりに公転する。公転軸は台車に取付けた支持アームを伸縮することで調整される。
特許文献２は、断面が矩形の煙道を対象としている。キャタピラー式の台車を走行させながらブラッシングするもので、ブラシは台車上にリフトで支持された支柱に取付けた回転アームの先端にあって、自転しつつ煙道軸まわりに公転する。ブラシと煙道壁面との距離に応じて回転アームの長さおよび支柱のリフトを調整し、ブラシが全壁面に接するようにしている。
【特許文献１】特開平１−１３９９１３号公報
【特許文献２】特開平７−４２９３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  上記各特許文献に記載されている技術は、それなりの効果は予測されるものの、ブラッシング時における台車の安定性が懸念される。すなわち、先端にブラシが取付けられた回転アームを煙道軸まわりに公転させるとき、ブラシと壁面との摩擦抵抗によって台車が傾き、あるいは転倒するおそれがあり、その場合、作業を停止せざるを得なくなる。特に、断面が非円形の煙道を対象とする特許文献２において懸念される。
焼却炉や加熱炉の炉から煙突に至る煙道は、煙突に向う上り勾配が付せられている場合が多い。また、断面形状は、円形のほか天井がアーチ型をなしているものもある。さらに、煤などが不規則に付着していることもある。これらの場合、台車にはより高い安定性が必要である。
そこで本発明が解決しようとする課題は、焼却炉や加熱炉などの炉から煙突に至る煙道内壁面の付着物を除去する清浄化作業を、煙道断面が円形の場合および非円形の場合、人手によらずに効率的かつより安定的に行うことである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】  上記課題を解決するための本発明法は、煙道周方向に３個以上の車輪を配設した台車の各車輪を煙道内壁に押圧することで台車を煙道断面の中央部に位置決めして走行させ、台車から煙道内壁に向けて放射状に配設した複数の各支持ロッドのヘッドに取付けたブラシ、切削刃、高圧水噴射ノズルの１または２以上により煙道内壁を清浄化することを特徴とする煙道の清浄化方法である。
上記本発明法において、傘骨状に放射状に配設した弾性を有する支持ロッドのヘッドに、ブラシおよび切削刃の一方または双方を取付け、回転させつつ煙道内面に圧接することができる。本発明法のいずれの場合も、各支持ロッドに複数個のヘッドを設けることができ、各支持ロッドを煙道周方向に回転または揺動させることもできる。【０００５】  また、上記課題を解決するための本発明装置は、台車と、台車に配設した車輪および支持ロッドと、支持ロッドのヘッドに取付けたブラシ、切削刃、高圧水噴射ノズルの１または２以上と、台車走行手段とからなり、車輪は煙道周方向に３個以上、台車から放射状に配設し、各車輪に煙道内壁への押圧手段を設け、支持ロッドは、煙道内壁に向けて複数個、放射状に配設したことを特徴とする煙道の清浄化装置である。
上記本発明装置において、台車に取付けた煙道軸方向のメインロッドに、弾性を有する支持ロッドを傘骨状に放射状に配設し、支持ロッドを傘状に開閉するためのスライダーおよびレバーを設け、支持ロッドのヘッドにはブラシおよび切削刃の一方または双方を取付け、ブラシおよび切削刃の回転手段と煙道内壁への圧接手段を設けることができる。本発明装置のいずれの場合も、各支持ロッドに複数個のヘッドを設けることができ、各支持ロッドを煙道周方向に回転させる回転手段または揺動させる揺動手段を設けることもできる。
【発明の効果】
【０００６】  本発明により、焼却炉や加熱炉などの炉から煙突に至る煙道内壁面の付着物を除去する清浄化作業を、煙道断面が円形の場合および非円形の場合、人手によらずに効率的かつより安定的に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】  以下、図面に示す具体例により本発明を説明する。
図１の例のように、清浄化手段を配設した台車３を煙道１内に装入し、煙道断面の中央部に位置決めして走行させる。本例は、清浄化手段としてブラシ１１を採用している。台車３の車輪４は、図２および図３のように、煙道周方向には３個以上、台車３から放射状に配設して煙道内壁２に押圧する。煙道軸方向には、図１のように２個あればよい。煙道断面が円形の場合は、図２のように、周方向に最小の３個で台車４を位置決めできる。図３には、非円形のアーチ型で、周方向に４個の車輪４で位置決めする例を示す。【０００８】  各車輪４には自動車用のゴムタイヤ等を使用し、車体３と車輪４の間に油圧シリンダー等を設けて煙道内壁２に押圧することで、台車を煙道断面の中央部に位置決めする。この調整された押圧力と図示例のコイルバネ５の作用で、ブラシ１１等を回転させる清浄化作業中も、台車３が傾いたり動いたりするのを効率的に抑止できる。
台車３を走行させるには、油圧モーターや電動による自走でもよく、あるいは煙道１の外部に置いたウインチ等による牽引でもよい。台車３を走行させながら清浄化作業を行うこともでき、停止状態で行うこともできる。前者の場合、あらかじめ定めた一定の走行速度としてもよく、また状況に応じて適宜変化させてもよい。【０００９】  清浄化作業は、ブラシ、切削刃、高圧水噴射ノズルの１または２以上により、ブラッシング、切削、高圧水噴射を単独または組合わせて行うことができる。ブラシ、切削刃、高圧水噴射ノズルは、台車３から煙道内壁２に向けて放射状に配設した複数の各支持ロッド９のヘッド１０に取付ける。図１はブラッシングの例を示し、台車３に取付けた煙道軸方向のメインロッド６に、フレーム７，８を設け、各フレーム７，８に支持ロッド９を取付けている。
ブラッシングと切削は、ブラシ１１と図７に例示するような切削刃１４を煙道壁面２に圧接し、摺動して行う。ブラシ１１には、真鍮製などのワイヤブラシ、砥粒入りのナイロンブラシなどを使用できる。高圧水噴射は、図９のようにヘッド１０に取付けたノズル１７から、内壁２に高圧水１８を噴射して行う。【００１０】  ブラシ１１および切削刃１４の圧接は、支持ロッド９に油圧シリンダーを取付けて行うことができる。また、図５のように、ヘッド１０に固設した差込ロッド１２を支持ロッド９の先端部に差込み、スプリング１３により圧接することもできる。
摺動は、台車３の走行により行うほか、支持ロッド９を煙道軸まわりに回転（公転）または揺動させて行うことができ、ヘッド１０を面内で回転（自転）させて行うこともできる。図４に、フランジ７を回転させる公転と、ヘッド１０の自転の例を示す。自転はフランジ７に遊星歯車を組込んで行うことができる。また、後述のように、支持ロッド９に複数のヘッド１０を取付けることで、より効果的に清浄化できる。
高圧水噴射の場合も、支持ロッド９を煙道軸まわりに回転（公転）または揺動させて行うことができる。またヘッド１０を面内で回転（自転）させて行うこともできる。水は、外部からホースで供給する。【００１１】  上記回転（公転および自転）や揺動は、台車３の走行と同様、油圧モーターや電動により行うことができる。油圧モーター用の油圧ユニットは台車３に搭載でき、電動の場合は外部の電源からケーブルで電力を供給する。また、支持ロッド９を煙道軸方向に複数設け、さらに公転をたがいに逆方向に行うことで、より効果的に清浄化することができる。
図１のように２段に設けたフレーム７，８を、たがいに逆方向に公転させる機構の例を図６に示す。正転軸３７の外側に逆転軸３８を同軸に配し、正転軸３７にフレーム８を、逆転軸３８にフレーム７をそれぞれ固定している。メインロッド６内に設けたモーター３９に正転軸３７を接続し、正転軸３７に固定した傘歯車４２の回転を、傘歯車４３を介して、逆転軸３８に固定した傘歯車４４に伝えることで逆転させる。傘歯車４３は、両回転軸３７，３８と切り離して設けた内筒４１に軸支し、内筒４１は両回転軸３７，３８と切り離して設けた保持フレーム４０に固定している。【００１２】  煙道断面が非円形の場合、ブラシ１１と切削刃１４を煙道周方向一様に圧接するのが困難となる。この場合、図８のように剛毛を長くしたブラシ１１を使用し、フレーム７に固定したアーム１５に、支持ロッド９を回動自在に取付け、シリンダー１６により押圧しつつ公転させることで、煙道内壁２の全面にわたってブラッシングすることは可能である。しかし、図８の内壁２両下端のコーナーは、これだけでは清浄化され難いの他の手段を併用するのが好ましい。図９のようにして、高圧水噴射を行えば清浄化可能である。【００１３】  非円形断面の煙道を対象とする場合、図１０のように、支持ロッド９を傘骨状に放射状に配設し、支持ロッド９を弾性を有するものとし、ヘッド１０にブラシ１１および切削刃１４の一方または双方を取付け、回転させつつ煙道内壁２に圧接することにより、コーナー部も容易に清浄化できる。ヘッド１０の回転は、ヘッド１０を面内回転させる自転である。支持ロッド９には、傘の支骨に相当するレバー２０を取付け、スライダー２１をメインロッド６に沿ってスライドさせることで圧接させる。支持ロッド９を、煙道周方向に若干の遊びをもたせてメインロッド６に配設することで、断面がアーチ型の煙道内壁２の上記両下端のコーナー部に、ブラシ１１や切削刃１４を確実に圧接することができる。【００１４】  スライダー２１は油圧や電力を動力源として容易に前後スライドできるが、形状記憶合金製のスプリングを使用した例を図１１に示す。スライダー２１の内部に、メインロッド６に固定したストッパー３０を挟んでスプリング２８，２９を入れてある。スプリング２９を例えば５０℃以上で直線となる形状記憶合金製にする。常温で（ａ）のようにスプリング２８に押されて縮んだ状態から加熱すると、５０℃以上でスプリング２９が伸びて、（ｂ）のように右方にスライドする。５０℃未満になるとスプリング２８に押されて縮み、左方にスライドする。この方式は、電池等の簡便な手段を熱源とすることができる。この方式でスライド幅が不足する場合は、他の方式と併用し、調整用にすることもできる。【００１５】  各支持ロッド９に複数個のヘッド１０を取付けることで、ブラシ群や切削刃群を構成し、煙道内壁２の全周にわたってこれらを圧接することができる。図１３の例では、受フレーム１９に４個のヘッド１０を配設し、受フレーム１９を、ジョイント２７を介して支持フレーム９に取付けている。受フレーム１９は、ジョイント２７に対して図示のように中心の凹部および凸部を嵌合させて回動可能とし、受フレーム１９に固設したフランジ２３とボルト２���で固定できる。ジョイント２７に、支持ロッド９をボルトナット２５で取付けてある。
受フレーム１９にモーター２６を取付け、ヘッド１０の内１個を回転させる。各ヘッド１０の回転軸に取付けたギア２２をたがいに噛み合わせておくことで、各ヘッド１０はそれぞれ逆方向に回転する。複数個のヘッド１０は、図１２に示すブラシ１１を取付けた例のように千鳥に配設することにより、ブラッシングや切削の隙間をなくすことができる。【００１６】  対象とする煙道の断面形状および大きさに応じて、支持ロッド９の数を定め、ジョイント２７対する受フレーム１９の回動角および支持ロッド９に対するジョイント２７の回動角を調整することにより、煙道内壁２の全周を、複数のブラシ群や切削刃群でカバーすることができる。煙道軸方向へのブラッシングや切削は、台車３の移動によって行う。
アーチ型煙道の内壁２全周にわたってブラッシングする配置例を図１４に示す。この場合、図１０のように、隣設する支持ロッド９の長さを変えることで、両支持ロッド９に取付けたブラシ群や切削刃群を千鳥に配列する。【００１７】  また、支持ロッド９を煙道周方向に揺動させることで、全周にわたるブラッシングや切削を行うこともできる。揺動の例を図１５に示す。支持ロッド９の先端に揺動ロッド３４を軸支させ、揺動ロッド３４の先端にブラシ１１あるいは切削刃１４を取付けている。また、支持ロッド９にディスク３２を固設し、ディスク３２の周縁近傍に突起３３を設けている。突起３３を揺動ロッド３４に孔設した長孔に遊嵌させ、ディスク３２を回転させることで、揺動ロッド３４が実線と破線の間を矢印のように揺動する。
図１６には支持ロッド９に２本の揺動ロッド３４を並設した例を示す。この場合、２個のディスク３２をギアにしてたがいに噛み合わせてあり、一方を回転させることにより２本の揺動ロッド３４がたがいに逆方向に揺動するので、より安定した作業が行える。
支持ロッド９を揺動する場合、ブラシ１１を取付けたヘッド１０と切削刃１４を取付けたヘッド１０を同一の受フレーム１９に配設することでブラッシングと切削を併用したより効果的な清浄化が行える。【００１８】  本発明の実施に際して、台車３の位置決めおよび走行、支持ロッド９の公転および揺動、傘骨状支持ロッド９の開閉、ヘッド１０の面内回転などの作動は、対象とする煙道の寸法および形状に応じて予め設定した条件で行うことができる。そして、清浄化作業の状況を外部のモニターで観察し、より適正な条件に手動で操作することもできる。
また、ブラッシングや切削を行って洗浄した後、あるいは高圧水噴射を行った後の煙道内壁２をカメラで観察し、汚染残存部があって、その部分を再度清浄化する必要がある場合、状況に応じた適正な手段および条件を採用するのが効果的である。【００１９】  そのため、ブラシ１１、切削刃１４、高圧水噴射用のノズル１７をそれぞれ取付けた支持ロッド９を組合わせて配設しておくと好都合である。再清浄化手段として、例えば高圧水噴射を行う場合、再清浄化専用のノズル１７を取付けた専用の支持ロッド９を１〜数本、別に配設し、煙道軸まわりに所定位置まで回動させ、その位置で汚染残存部に噴射する。
通常の煙道は、炉から煙突に向かって上り勾配を有しているので、清浄化作業で発生したスラジを含む水は炉側に向って流れ、作業用開口から流出される。本発明の実施に際しては、この流出水を回収し、スラジを除去して高圧水噴射用および洗浄用に再利用することができる。
【実施例】
【００２０】  図１７に実施例を示す。煙道１は、断面が直径約２ｍの円形、右方が炉、左方が煙突で、右から左に僅かな上り勾配を有している。上側開口４５から本発明装置を煙道内に装入し、右方に向け走行させながら高圧水噴射を行った。台車３の車輪４は空気入りのゴムタイヤ製で煙道軸方向に２個、煙道周方向には、図２のように等間隔に３個設け、それぞれシリンダーで煙道壁面２に押圧して煙道断面の中央部に位置決めした。車輪４を油圧モーターで回転させ、下側開口５５に向けて走行させた。油圧ポンプ、該ポンプ駆動用三相モーター、動作油タンクと動作油、油圧モーター群および油圧シリンダー群からなる油圧ユニットを台車３に搭載し、リモートコントロールで制御した。三相モーターの電力は、外部の電源ボックス４８から電源ケーブル４７で供給した。制御は、半無線方式すなわち電源ケーブル４７を制御情報の搬送媒体として利用することもできる。【００２１】  台車３のメインロッド６にフレーム７を取付け、図９のように支持ロッド９を放射状に配設して先端のヘッド１０に取付けたノズル１７を主ノズル３５とし、メインロッド６の軸まわりに回転させつつ高圧水噴射を行った。また、主ノズル３５を挟んでそれぞれ１個の副ノズル３６を、反対向きに取付けた。
台車３の走行停止状態でフレーム７を回転させつつ、主ノズル３５から所定圧の高圧水を図９のように傾斜させて内壁２に噴射し、高圧水による研削効果で表面の汚染層を除去した。その後、台車３を移動させて煙道内壁２の隣接位置を高圧水噴射を行い、これを繰返した。また、主ノズル３５噴射後の内壁２を、台車３に取付けたカメラを通して外部のモニターで観察し、汚染残存部に向けて副ノズル３６を位置調整し、再噴射した。【００２２】  除去されたスラジを含む汚染水は右方に流れ、下側開口５６から流出したのを回収ホースで回収タンク５１に導入し、スラジ５２を沈殿させた上澄水をフィルターに通し、給水タンク５０および高圧タンク４９を経て高圧ホース４６でメインロッド６に導き、ノズル３５，３６に供給した。給水タンク５０の水が所定レベルよりも下がったときは、該タンク５０に給水した。図１７の一点鎖線で囲んだ電源ボックス４８および各タンク４９〜５２は、清浄化作業を行う期間だけ、仮設スペース５３に仮設した。専用車を仮設スペース５３とすることもできる。モニターおよび操作機器も専用車に設けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明装置の例を示す側面図である。
【図２】本発明における台車の例を示す正面図である。
【図３】本発明における台車の別の例を示す正面図である。
【図４】本発明におけるブラシの配置例を示す正面図である。
【図５】本発明における支持ロッドの例を示す一部断面図である。
【図６】本発明におけるフレームの回転機構例を示す一部断面図である。
【図７】本発明における切削刃の例を示し、（ａ）は側面図（ｂ），（ｃ）は平面図である。
【図８】本発明におけるブラシの例を示す正面図である。
【図９】本発明における高圧水噴射ノズルの例を示す正面図である。
【図１０】本発明における傘骨状に配設した支持ロッドの例を示す側面図である。
【図１１】（ａ），（ｂ）は本発明におけるスライダーの作動例を示す側面図である。
【図１２】本発明における複数のブラシの配置例を示す平面図である。
【図１３】本発明における複数のブラシの回転作動例を示す正面図である。
【図１４】本発明における傘骨状に配設した支持ロッドの例を示す正面図である。
【図１５】本発明における支持ロッドの揺動作動例を示す正面図である。
【図１６】本発明における支持ロッドの別の揺動作動例を示す正面図である。
【図１７】本発明装置の使用例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２４】  １：煙道                        ２：煙道内壁
３：台車                        ４：車輪
５：コイルバネ                  ６：メインロッド
７，８：フレーム                ９：支持ロッド
１０：ヘッド                    １１：ブラシ
１２：差込ロッド                １３：スプリング
１４：切削刃                    １５：アーム
１６：シリンダー                １７：ノズル
１８：高圧水                    １９：受フレーム
２０：レバー                    ２１：スライダー
２２：ギア                      ２３：フランジ
２４：ボルト                    ２５：ボルトナット
２６：モーター                  ２７：ジョイント
２８，２９：スプリング          ３０：ストッパー
３１：長孔                      ３２：ディスク
３３：突起                      ３４：揺動ロッド
３５：主ノズル                  ３６：副ノズル
３７：正転軸                    ３８：逆転軸
３９：モーター                  ４０：保持フレーム
４１：内筒                      ４２，４３，４４：傘歯車
４５：上側開口                  ４６：高圧ホース
４７：電源ケーブル              ４８：電源ボックス
４９：高圧タンク                ５０：給水タンク
５１：回収タンク                ５２：スラジ
５３：仮設スペース              ５４：回収ホース
５５：下側開口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2006078156.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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