(57)【要約】【課題】作業者の見た目や感覚に依存せずに建屋からの黒煙の流出を防止するに最適な溶解炉から発生する黒煙の建屋外への流出防止システムを提供する。【解決手段】  溶解炉Ｂの集塵フードから洩れた黒煙Ｄを検知する光電式センサ１と、建屋Ａ外に流出する黒煙Ｄを建屋Ａ外から撮像する撮像手段２とを設け、前記撮像手段２の画像データによる建屋Ａ外への流出黒煙確認時に出力される電流値よりも所定値だけ高い電流値を光電式センサ１が溶解炉稼動時に出力した時に警報手段３で作業者に知らせて、建屋Ａ毎で異なる黒煙流出状況（通風用のモニター部から流出）に即して、黒煙Ｄが建屋Ａ外に流出する前に溶解作業の中断または集塵装置Ｃの運転等の対応・処置を完了する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶解炉の集塵フードから洩れた黒煙の建屋外への流出を防止するシステムであって、溶解炉を収容する建屋内に溶解炉の集塵フードから洩れた黒煙を検知する検出手段を設け、該検出手段の検出信号に基づいて所定の黒煙濃度を検知した時に警報手段で作業者に知らせて、溶解作業の中断または集塵装置の運転等の対応を喚起することを特徴とする溶解炉から発生する黒煙の建屋外への流出防止システム。
【請求項２】
前記所定黒煙濃度が、建屋内の天井に溜まる黒煙濃度である請求項１記載の溶解炉から発生する黒煙の建屋外への流出防止システム。
【請求項３】
溶解炉の集塵フードから洩れた黒煙の建屋外への流出を防止するシステムであって、溶解炉を収容する建屋内に溶解炉の集塵フードから洩れた黒煙を検知する光電式センサを設け、建屋内の天井に溜まる黒煙濃度の検知によって出力される電流値よりも所定値だけ高い電流値を溶解炉稼動時に光電式センサが出力した時に、警報手段で作業者に知らせて、溶解作業の中断または集塵装置の運転等の対応を喚起することを特徴とする溶解炉から発生する黒煙の建屋外への流出防止システム。
【請求項４】
溶解炉の集塵フードから洩れた黒煙の建屋外への流出を防止するシステムであって、溶解炉を収容する建屋内に溶解炉の集塵フードから洩れた黒煙を検知する光電式センサと、建屋外に流出する黒煙を建屋外から撮像する撮像手段とを設け、前記撮像手段の画像データによる建屋外への流出黒煙確認時に出力される基準となる電流値よりも所定値だけ高い電流値を光電式センサが溶解炉稼動時に出力した時に警報手段で作業者に知らせて、溶解作業の中断または集塵装置の運転等の対応を喚起することを特徴とする溶解炉から発生する黒煙の建屋外への流出防止システム。
【請求項５】
前記撮像手段がデジタルカメラであり、通風用のモニター部をデジタルカメラで建屋外から監視し、建屋外に流出する黒煙をその画像データで確認した時に光電式センサから出力される電流値を、前記所定値算出の基準となる電流値として変更可能していることを特徴とする請求項４記載の溶解炉から発生する黒煙の建屋外への流出防止システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は建屋（工場）に収容された溶解炉から集塵されずに洩れる黒煙が建屋外に流出するのを防止するシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、建屋に収容された溶解炉でアルミニウムスクラップを溶解する時等に発生する黒煙は集塵装置で集塵し、フィルターろ過により浄化して、屋外に排気している。
【０００３】
ところで、その原材料となるアルミニウムスクラップに予想以上の油分、ビニール、塗料などの可燃物が付着している場合、黒煙の発生量が集塵装置の集塵能力をオーバーし、集塵フードより洩れてしまう。
また、その作業に携わる作業者が集塵装置の運転を確認せずに、溶解作業を開始してしまう場合にも黒煙洩れが発生する。
集塵フードのほぼ真下で作業している作業者は特に黒煙の洩れに気付き難く、他の業務に携わっている同僚等からの指摘で溶解作業の中断等の行動を起こすまで放置されることも、黒煙増加に拍車をかけている。
そして、集塵フードから洩れた黒煙は溶解炉の熱などによって上昇して工場（建屋）内に溜まり、やがて通風用のモニター部から建屋の外部に流出して地球環境に大きな影響を与えてしまい、エコロジーの観点から決して好ましいものではなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上記従来事情に鑑みてなされたもので、その目的とする処は作業者の見た目や感覚に依存せずに建屋（工場）からの黒煙の流出を防止するに最適な溶解炉から発生する黒煙の建屋外への流出防止システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するために講じた技術的手段は、溶解炉の集塵フードから洩れた黒煙の建屋外への流出を防止するシステムであって、溶解炉を収容する建屋内に溶解炉の集塵フードから洩れた黒煙を検知する検出手段を設け、該検出手段の検出信号に基づいて所定の黒煙濃度を検知した時に警報手段で作業者に知らせて、溶解作業の中断または集塵装置の運転等の対応を喚起することを特徴とする溶解炉から発生する黒煙の建屋外への流出防止システムである（請求項１）。
前記所定黒煙濃度とは、集塵フードから洩れた黒煙のそのフード洩れ時の濃度でも良いものであるし（前者）、請求項２記載のように建屋内の天井に溜まる黒煙濃度であっても良いものである（後者）。
ここで天井に溜まる黒煙濃度とは、通風用のモニターからの流出前段階の黒煙濃度である。
【０００６】
前記手段によれば、黒煙の集塵フードからの洩れを作業者に知らせて、溶解作業の中断または集塵装置の運転等の対応を喚起させる（前者）。
また、黒煙が建屋外に流出する前の安全性を見込んだ段階で作業者に知らせて、溶解作業の中断または集塵装置の運転等の対応を喚起させる（後者）。
【０００７】
そして、溶解炉の集塵フードから洩れた黒煙の建屋外への流出を防止するシステムであって、溶解炉を収容する建屋内に溶解炉の集塵フードから洩れた黒煙を検知する光電式センサを設け、建屋内の天井に溜まる黒煙濃度の検知によって出力される電流値よりも所定値だけ高い電流値を溶解炉稼動時に光電式センサが出力した時に、警報手段で作業者に知らせて、溶解作業の中断または集塵装置の運転等の対応を喚起するようにしても良いものである（請求項３）。
【０００８】
前記光電式センサ（光電式分離型）は投光部から投光されるレーザー光の減光を受光部で受光し、その受光部が出力する電流値の演算処理で、検知対象物をセンシングする。周囲の空気が、ある濃度以上の煙を含んだ時、前記減光による出力電流値で、発生する煙の濃度、即ち黒煙濃度を同様に検知することができる。出力電流値に黒煙濃度は反比例する。
故に、建屋内の天井に黒煙が溜まった時のその濃度に置換される受光部からの出力電流値を実稼動時や試運転時等で予め求めておき、その出力電流値よりも所定値だけ高い電流値を溶解炉稼動時に光電式センサが出力した時に溶解作業の中断または集塵装置の運転等の対応を喚起するようにしている。
即ち建屋内の天井に溜まる黒煙濃度を出力電流値で検知した時に警報手段で作業者に知らせては、溶解作業の中断または集塵装置の運転等の対応、処置をしている間に、黒煙が通風用のモニター部を介して建屋外に流出する虞れがある。
ここで、所定値とは、溶解作業の中断または集塵装置の運転等の対応、処置に対して必要な作業時間である。
そのため、その溶解作業の中断または集塵装置の運転等の作業時間を予測して、その時間を換算する所定値だけ高い低濃度の黒煙濃度を出力電流値で検知した時に、警報手段で作業者に知らせて、溶解作業の中断または集塵装置の運転等の作業時間を建屋外への流出の前に確保して、黒煙を流出させることなく対処可能にしている。
【０００９】
そして、溶解炉の集塵フードから洩れた黒煙の建屋外への流出を防止するシステムであって、溶解炉を収容する建屋内に溶解炉の集塵フードから洩れた黒煙を検知する光電式センサと、建屋外に流出する黒煙を建屋外から撮像する撮像手段とを設け、前記撮像手段の画像データによる建屋外への流出黒煙確認時に出力される基準となる電流値よりも所定値だけ高い電流値を光電式センサが溶解炉稼動時に出力した時に警報手段で作業者に知らせて、溶解作業の中断または集塵装置の運転等の対応を喚起するようにすると更に好適なものである（請求項４）。
【００１０】
建屋内の天井に溜まる黒煙は、やがて通風用のモニター部から流出する。
そのため、通風用のモニター部から流出する黒煙を建屋外からの撮像手段による画像データで確認した時に出力される電流値を実稼動時や試運転時等で予め求めておき、その出力電流値を基準にして、その出力電流値よりも所定値だけ高い電流値を溶解炉稼動時に光電式センサが出力した時に溶解作業の中断または集塵装置の運転等の対応を喚起するようにしている。
このようにすることによって、無闇に溶解作業を中断させることなく溶解炉を稼動させることができる。
【００１１】
そして、撮像手段がデジタルカメラであり、通風用のモニター部をデジタルカメラで建屋外から監視し、建屋外に流出する黒煙をその画像データで確認した時に光電式センサから出力される電流値を、前記所定値算出の基準となる電流値として変更可能としていると、より好適なものである（請求項５）。
【００１２】
各建屋内の天井に溜まる黒煙の流出時期は建屋個々内の空調や通風用モニター部の使用年数による機能低下等の条件に左右される。請求項４のように基準となる出力電流値を固定して、その出力電流値よりも所定値だけ高い電流値を溶解炉稼動時に光電式センサが出力した時に溶解作業の中断または集塵装置の運転等の対応を喚起するようにしておくと、前記条件によって建屋外への黒煙の流出時期が早まる場合でも、固定された基準出力電流値よりも所定値だけ高い電流値を溶解炉稼動時に光電式センサが出力した時だけ警報で喚起するので、溶解作業の中断または集塵装置の運転等の対応をしている途中に黒煙が建屋外に流出してしまう虞れが生じる。
そのため、建屋外に流出する黒煙をその画像データで確認した時に光電式センサから出力される電流値を、前記所定値算出の基準となる電流値として変更可能して、建屋外への黒煙の流出時期の変化に迅速に対応できるようにしている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は以上のように構成したので、下記の利点がある。
（請求項１、２）溶解炉の集塵フードから洩れた黒煙を検知する検出手段の検出信号に基づいて所定黒煙濃度を検知した時に警報手段で作業者に知らせて、溶解作業の中断または集塵装置の運転等の対応を喚起するシステムであるから、建屋外への黒煙の流出を防止し、環境保全に役立ち、エコロジーにも影響を与えない溶解炉から発生する黒煙の建屋外への流出防止システムを提供できる。
【００１４】
（請求項３）溶解炉の集塵フードから洩れた黒煙を検知する光電式センサが、建屋内の天井に溜まる黒煙濃度の検知によって出力される電流値よりも所定値だけ高い電流値を出力した時に、警報手段で作業者に知らせるようにすると、建屋内が未だ黒煙で充満していない中途段階の黒煙濃度を出力電流値で検知した時に、警報手段で作業者に知らせるので、黒煙が建屋外に流出する虞れのある天井溜まり時期までに溶解作業の中断または集塵装置の運転等の対応・処置を完了できる。
【００１５】
（請求項４）溶解炉の集塵フードから洩れた黒煙を検知する光電式センサと、建屋外に流出する黒煙を建屋外から撮像する撮像手段とを設け、前記撮像手段の画像データによる建屋外への流出黒煙確認時に出力される電流値よりも所定値だけ高い電流値を光電式センサが溶解炉稼動時に出力した時に警報手段で作業者に知らせるようにすると、建屋毎で異なる実際の黒煙流出状況（通風用のモニター部から流出）に即して、黒煙が建屋外に流出する時期までに溶解作業の中断または集塵装置の運転等の対応・処置を完了し、溶解作業の中断等の保守管理回数を最少回数に止めることができ、稼働率を無闇に低下させない。
【００１６】
（請求項６）通風用のモニター部をデジタルカメラで建屋外から監視し、建屋外に流出する黒煙をその画像データで確認した時に光電式センサから出力される電流値を、所定値算出の基準となる電流値として変更可能しているから、通風用のモニター部からの黒煙の流出時期が建屋内の空調や通風用のモニター部の老朽化等の条件で左右されても、その条件に迅速に対応し、黒煙の流出防止に対して万全なシステムを構築できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
次に、本発明溶解炉から発生する黒煙の建屋外への流出防止システムの実施の形態の数例を説明すると、図１〜図３は、その第１の実施の形態を示している。
【実施例１】
【００１８】
図１は、溶解工場（建屋）の縦断側面図であり、符号Ａは工場（建屋）、Ｂはその建屋Ａ内に収容される溶解炉、Ｃは集塵装置である。
溶解炉Ｂの前方には、集塵装置Ｃに連絡する前炉集塵フードが配設されており、その前炉集塵フードでアルミスクラップの溶解時に発生する黒煙Ｄを捕煙して、フィルターろ過により浄化するようになっている。
ところが、アルミスクラップに油分、ビニール、塗料等の可燃物が多量に付着していると、黒煙発生量が集塵装置Ｃの集塵能力をオーバーし、建屋Ａ内にオーバーフローして、建屋Ａ内の天井ａ１に溜まり、ついには通風用のモニター部ａ２から建屋Ａ外に流出して、公害問題の引き金になる虞れがある。
そのため、溶解炉Ｂの集塵フードから洩れた黒煙Ｄを検知する検出手段１と、建屋Ａ外に流出する黒煙Ｄを建屋Ａ外から撮像する撮像手段２とを設け、該検出手段１の検出信号に基づいて所定の黒煙濃度を検知した時に警報手段３で作業者に知らせるようになっている。
【００１９】
前記検出手段１は、図１に示すように本実施の形態では光電式センサ（分離型）を使用されており、建屋Ａの天井ａ１において通風用のモニター部ａ２近傍部分に投光部１１と受光部２１とを相対して配設させてあり、制御部４を介して警報手段３が連係されている。
【００２０】
撮像手段２は、デジタルカメラであり、建屋Ａの通風用のモニター部ａ２から流出する黒煙Ｄを監視できるように、建屋Ａに棟を異にする事務所棟Ａ１等に据付けられている（図１参照）。
【００２１】
制御部４は、図２のブロック図で示すように、センサ用電流検出器のＩＮＦ１４、ＲＡＭ３４、ＲＯＭ４４、ＣＰＵ５４、警報手段用ＩＮＦ６４等を備えており、バスを介して相互に連絡されている。
ＲＡＭ３４は、ＣＰＵ５４が制御プログラムを実行するレジスタ、フラグ等のエリアと、検出手段（光電式センサ）１の受光部２１が出力する建屋外流出時の黒煙濃度換算電流値を格納するエリアと、その建屋外流出時の黒煙濃度換算電流値を基準として、その電流値よりも所定値だけ高い電流値を格納するエリアを備えてなり、前記黒煙濃度換算電流値、電流値よりも所定値だけ高い電流値は、タッチパネル、キーボード等の所望の入力手段によって入力可能になっている。
【００２２】
ＲＯＭ４４には、ＣＰＵ５４が実行する制御プログラムが記憶されている。
ＣＰＵ５４は、ＲＯＭ４４に格納された制御プログラムを実行して、警報手段３の制御を行なうもので、前記建屋外流出時の黒煙濃度換算電流値よりも所定値だけ高い電流値検出時に警報手段３に出力するようになっている。
【００２３】
前記建屋外流出時の黒煙濃度は、デジタルカメラ（撮像手段）２で流出する黒煙Ｄを画像データで確認した時の建屋Ａ内の黒煙濃度であり、黒煙Ｄが建屋Ａ外に流出した時の光電式センサ１の受光部２１がその建屋Ａ内の天井ａ１に溜まる黒煙Ｄで減光されて出力する電流値と置換することができる。
【００２４】
そのため、その出力電流値を基準とし、黒煙Ｄが建屋Ａ外に流出する前に溶解作業の中断または集塵装置Ｃの運転等の対応を完了する時間をその前に確保する必要から、その出力電流値より、例えば３０分前段階の所定値だけ高い電流値を受光部２１が出力した時に、警報手段３に出力するように制御部４で制御するようにしている。
【００２５】
前記基準となる出力電流値と、その基準となる出力電流値よりも、例えば３０分前段階の出力電流値は、事前に溶解炉Ｂの試運転や実運転で入手している。
図３が建屋Ａ外への黒煙流出時の光電式センサ１における受光部２１から出力される電流値を、溶解炉Ｂの試運転によって入手したグラフである。縦軸が電流値、横軸が溶解炉稼動時間（午前７時から午後２時）である。
【００２６】
これによると、午前８時２０分、１１時、午後１時の３段階で受光部２１から出力される電流値の下降が見られるが、撮像手段２であるデジタルカメラでの継続的な監視では、光電式センサ１が１０．３ｍＡを出力した時の午後１時の段階で通風用のモニター部ａ２から黒煙Ｄの流出が画像データから確認され、溶解作業を中断し対処する時間を３０分とする余裕を採る必要から光電式センサ１が１１ｍＡ前後を出力した時に警報を鳴らし、作業者に通知することが最良であるという結論から、建屋外流出時の黒煙濃度換算電流値（１０．３ｍＡ）と共に、それよりも所定値（０．７ｍＡ）だけ高い電流値（１１ｍＡ）を前記ＲＡＭ４４に変更可能に格納している。
【００２７】
以上のようにこの第１の実施の形態では、光電式センサ１の受光部２１が出力する建屋外流出時の黒煙濃度換算電流値よりも、溶解作業を中断し対処する作業時間に相当する所定値だけ高い電流値をその受光部２１が出力した時に、連係する警報手段３から、ブザー等の警笛やメロディー、音声等の警報で作業者に通知するので、溶解炉Ｂの集塵フードから洩れた黒煙Ｄが通風用のモニター部ａ２から外部に流出させることなく、一時的な溶解作業の中断によって、建屋内での拡散にとどまり、溶解作業を再開することができる。
【実施例２】
【００２８】
次に第２の実施の形態について説明すると、図示しないが、この実施の形態は前記する第１の実施の形態の撮像手段２を使用せずに建屋Ａ内の天井ａ１に黒煙Ｄが溜まった時の光電式センサ１の受光部２１が出力する電流値をデータとして入手しておき、その電流値を基準として、それよりも所定値高い電流値をその受光部２１が出力した時に、警報手段３から警報を作業者に通知するようにしたものである。
前記所定値とは、前記第１の実施の形態に同様に溶解作業の中断または集塵装置Ｃの運転等の対応、処置の作業時間に充当される置換値である。
撮像手段２で監視すると、より精度の高い黒煙流出防止システムを構築できるが、撮像手段（デジタルカメラ）２を装備する必要上、システム的に複雑になる。
この実施の形態は、簡素化する黒煙流出防止システムである。
この置換値である基準となる出力電流値は、目視ではなく、建屋Ａ内から流出しない安全性を踏まえた実験に裏づけされた黒煙濃度の置換値である。
この第２の実施の形態においても、溶解炉Ｂの集塵フードから洩れた黒煙Ｄが通風用のモニター部ａ２から外部に流出させることなく、一時的な溶解作業の中断で対処できる。
【００２９】
続いて、第３の実施の形態を説明すると、この実施の形態は、建屋Ａ内の天井ａ１に溜まる黒煙Ｄの流出時期が建屋Ａ内の空調や通風用のモニター部ａ２の使用年数による機能低下等の条件に左右されるため、それにも対応できるように基準となる出力電流値及びそれよりも所定値だけ高い電流値を変更可能にして、制御部４のＲＡＭ３４にキーボードやタッチパネルに入力したものである。
前記する撮像手段２による建屋Ａ外への黒煙流出を常時監視し、黒煙Ｄの流出が確認された時その建屋Ｄ内の黒煙濃度を検知し、その時の受光部２１から出力される電流値及びそれよりも所定値だけ高い電流値を入力する。
この場合には、前記受光部２１から出力される電流値の入力により、それよりも所定値（例えば０．７ｍＡ）だけ高い電流値が演算処理されて既に入力されている電流値（所定値だけ高い電流値）に自動的に上書きされる制御プログラムにしても良いものである。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】第１の実施の形態の溶解炉から発生する黒煙の建屋外への流出防止システムの要部である建屋内と事務棟を示す側面図で、概略的に示す。
【図２】電気的に構成を示すブロック図。
【図３】建屋外への黒煙流出で、検出手段（光電式センサ）における受光部から出力される電流値を示すグラフ。
【符号の説明】
【００３１】
Ｂ：溶解炉                        Ａ：建屋
１：検出手段（光電式センサ）      Ｃ：集塵装置
３：警報手段                      ２：撮像手段（デジタルカメラ）
１１：投光部                      ２１：受光部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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