(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸部にその軸部の周方向に交差する側面を有する掻取羽根が取着されてなり、ダクト内壁面に沿って前記軸部の軸線方向に往復動されるとともに、その軸線周りに回転されるダクト清掃用部材と、前記軸部の軸線方向における前記掻取羽根との相対移動によりその掻取羽根の側面に付着したダストを除去する側面ダスト除去手段と、前記ダクト清掃用部材の回転・往復動を制御する制御手段とを備えるダクト清掃装置において、
前記ダクト清掃用部材の往復動経路の途中に、前記軸部の軸線方向における前記掻取羽根の端面に付着したダストを除去する端面ダスト除去手段が設けられ、
前記制御手段は、前記端面ダスト除去手段と前記掻取羽根の端面とが近接する位置で一旦前記ダクト清掃用部材の往復動作を停止させるとともに、前記ダクト清掃用部材を回転させるように制御して、掻取羽根の端面に付着したダストを前記端面ダスト除去手段により掻き取ることを特徴とするダクト清掃装置。
【請求項２】
前記側面ダスト除去手段は、少なくとも前記掻取羽根の側面が近接通過される開口部を有する板状のスクレーパ部材を有するとともに、前記端面ダスト除去手段は、前記掻取羽根の端面に近接される端面用掻取面を有し、かつ前記スクレーパ部材と前記端面用掻取面とが一体に設けられる請求項１に記載のダクト清掃装置。
【請求項３】
前記ダクト清掃用部材の往復動経路の途中に、前記掻取羽根を待機させる待機部が設けられ、前記制御手段は、前記掻取羽根を前記待機部で待機させる際に、前記ダクト清掃用部材を回転させるように制御する請求項１または２に記載のダクト清掃装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主に灰溶融炉に接続される排ガスダクトの内部を清掃するダクト清掃装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ごみ焼却炉から生じる焼却残渣等は、無害化、減容化の観点から灰溶融炉で溶融処理されている。この溶融処理に伴い発生するガス（排ガス）は、例えば電気式の灰溶融炉の場合、排ガスダクトを介して後流の燃焼室へと導かれる。
【０００３】
前記排ガスダクトは、一般に図１０に示されるように、灰溶融炉１０１本体の天井部に設けられるガス排出口１０１ａから鉛直上方に延設される垂直ダクト１０３と、この垂直ダクト１０３の上部から水平に延設されて燃焼室（図示省略）に接続される水平ダクト１０４とから構成されている。この排ガスダクト１０２には、垂直ダクト１０３および水平ダクト１０４の内壁面に付着したダストを除去する垂直ダクト清掃装置１１０および水平ダクト清掃装置１１０'がそれぞれ付設され、付着ダストによるダクトの閉塞を防止するようにされている。なお、両ダクト清掃装置１１０，１１０'は、略同一構成のものである。
【０００４】
例えば、前記垂直ダクト清掃装置１１０は、軸部１１６とこの軸部１１６に取着される羽根部１２０とを有してなるダクト清掃用部材１１５を備え、このダクト清掃用部材１１５の羽根部１２０を垂直ダクト１０３の内壁面に沿って軸部１１６の軸線方向に往復動させるとともに、その羽根部１２０を軸部１１６の軸線周りに回転させることによって、垂直ダクト１０３の内壁面に付着したダストをその羽根部１２０で掻き取り除去するようにされている。
【０００５】
前記羽根部１２０は、図１１（ａ）（ｂ）に示されるように、実施例では、矩形板状の５枚の掻取羽根１２１で構成され、これら掻取羽根１２１は、軸部１１６周りに軸方向視放射状で等間隔に配されるとともに、各掻取羽根１２１の幅方向が軸部１１６の軸線に沿うようにされている。こうして、互いに隣接する掻取羽根１２１の間に空間部８０が設けられることによって、垂直ダクト１０３内での付着ダスト除去動作（清掃動作）中における排ガスの流通を確保できるようにされている。
【０００６】
ところが、前記ダクト清掃用部材１１５によって垂直ダクト１０３内壁面の付着ダスト除去動作が繰り返し行なわれると、各掻取羽根１２１にダストが付着成長して前記空間部８０が狭くなり、排ガス流れが悪化する恐れがある。更にその付着ダストが成長しその空間部８０が完全に塞がれてしまうと、付着ダスト除去動作中における排ガスの流通が確保されずに垂直ダクト１０３が閉塞状態となり、灰溶融炉１０１の運転に支障を来す恐れがある。
【０００７】
そこで、従来の垂直ダクト清掃装置１１０には、清掃動作の前後に羽根部１２０を待機させる待機部１０５に、羽根部１２０に付着したダストを除去するスクレーパ１３５が設けられている。このスクレーパ１３５は、図１２（ａ）〜（ｄ）に示されるようなボックス型で、ダクト清掃用部材１１５の軸部１１６が挿通される孔を中心部に有してダクト清掃装置本体１３０に取着される環状プレート１３６と、前記空間部８０よりやや小さな相似形状の板材よりなる掻取部片１３７と、両者を繋ぐ支柱部材１３８とを備え、前記掻取部片１３７が前記空間部８０の配置に対応するように配されて、環状プレート１３６と対向する側にダクト清掃用部材１１５の羽根部１２０が出没される出入口部１３９が形成されてなるものである。そして、ダクト清掃用部材１１５による垂直ダクト１０３内壁面の付着ダスト除去動作後に、図１２（ａ）（ｂ）に示されるように、羽根部１２０をスクレーパ１３５の出入口部１３９からそのスクレーパ１３５の内部に収めるようにダクト清掃用部材１１５を上昇移動させることにより、羽根部１２０に付着したダストを各掻取部片１３７によって掻き取り除去するようにされている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の垂直ダクト清掃装置１１０に装備されるスクレーパ１３５では、羽根部１２０における、各掻取羽根１２１の軸部１１６の周方向に直交する面（側面）１２１ｄ（図１１（ｂ）参照）および隣接する側面１２１ｄに連なる軸部１１６の部分周面１１６ａに付着したダストは除去されるものの、各掻取羽根１２１の軸部１１６の軸線方向（図１１（ａ）において上下方向）に直交する面１２１ａ（上端面），１２１ｂ（下端面）に付着したダストは殆ど除去されない。特に各掻取羽根１２１の上端面１２１ａに付着ダストを残留させた状態で羽根部１２０のスクレーパ１３５への格納操作が繰り返し行われると、その上端面１２１ａに付着したダストがスクレーパ１３５内部に堆積し、ついには羽根部１２０をスクレーパ１３５内部に格納できない状態となる。その結果、各掻取羽根１２１の側面１２１ｄおよび軸部１１６の部分周面１１６ａに付着したダストの除去が不十分となり、清掃動作中におけるダクトの閉塞を招く恐れがあるという問題点がある。なお、羽根部１２０やスクレーパ１３５に空気あるいは窒素を噴射して付着ダストを吹き飛ばす方法により前記問題点を解決することも考えられるが、付着ダストを噴射空気あるいは窒素によって除去するのは非常に困難であり、前記問題点は未だ解決には至っていない。
【０００９】
本発明は、このような問題点を解消するためになされたもので、ダクト清掃用部材の羽根部に付着したダストを安定確実に除去することができ、これによって清掃動作中におけるダクトの閉塞の問題を確実に回避できるダクト清掃装置を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段および作用・効果】
前記目的を達成するために、第１発明によるダクト清掃装置は、
軸部にその軸部の周方向に交差する側面を有する掻取羽根が取着されてなり、ダクト内壁面に沿って前記軸部の軸線方向に往復動されるとともに、その軸線周りに回転されるダクト清掃用部材と、前記軸部の軸線方向における前記掻取羽根との相対移動によりその掻取羽根の側面に付着したダストを除去する側面ダスト除去手段と、前記ダクト清掃用部材の回転・往復動を制御する制御手段とを備えるダクト清掃装置において、
前記ダクト清掃用部材の往復動経路の途中に、前記軸部の軸線方向における前記掻取羽根の端面に付着したダストを除去する端面ダスト除去手段が設けられ、
前記制御手段は、前記端面ダスト除去手段と前記掻取羽根の端面とが近接する位置で一旦前記ダクト清掃用部材の往復動作を停止させるとともに、前記ダクト清掃用部材を回転させるように制御して、掻取羽根の端面に付着したダストを前記端面ダスト除去手段により掻き取ることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明においては、側面ダスト除去手段によって、ダクト清掃用部材の掻取羽根の側面に付着したダストが除去される。これにより、清掃動作中におけるダクト内の通ガス口を確保することができる。また、制御手段による制御によって、端面ダスト除去手段と掻取羽根の端面とが近接する位置で一旦ダクト清掃用部材の往復動作が停止されるとともに、そのダクト清掃用部材が回転され、端面ダスト除去手段と掻取羽根の端面とが近接された状態で両者が軸部の軸線周りに相対移動される。これにより、掻取羽根の端面に付着したダストが端面ダスト除去手段によって除去され、従来のように掻取羽根の端面に付着したダストに起因して掻取羽根の側面に付着したダストの除去が不十分になるといった不具合が防止される。したがって、掻取羽根周りの通ガス口を安定に確保することができ、清掃動作中におけるダクトの閉塞の問題を確実に回避することができる。
【００１２】
本発明において、前記側面ダスト除去手段は、少なくとも前記掻取羽根の側面が近接通過される開口部を有する板状のスクレーパ部材を有するとともに、前記端面ダスト除去手段は、前記掻取羽根の端面に近接される端面用掻取面を有し、かつ前記スクレーパ部材と前記端面用掻取面とが一体に設けられるのが好ましい（第２発明）。このようにすれば、簡易な構成にて所望の目的を達成することができるとともに、装置のコンパクト化を図ることができるという効果を奏する。
【００１３】
第１発明または第２発明において、前記ダクト清掃用部材の往復動経路の途中に、前記掻取羽根を待機させる待機部が設けられ、前記制御手段は、前記掻取羽根を前記待機部で待機させる際に、前記ダクト清掃用部材を回転させるように制御するのが好ましい（第３発明）。このようにすれば、ダクト清掃用部材の軸部と、この軸部が貫通する機器や部材等とが両者の隙間を埋めるように付着するダストによって固着し、ダクト清掃用部材が回転しないといった不具合を防止することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明によるダクト清掃装置の具体的な実施の形態につき、図面を参照しつつ説明する。
【００１５】
図１には、本実施形態に係る灰溶融炉における排ガス処理システムの要部構成図が示されている。また、図２には、本発明の一実施形態に係るダクト清掃装置の要部構成図が示されている。また、図３には、図２におけるＸ−Ｘ矢視図（ａ）および（ａ）におけるＡ矢視要部断面図（ｂ）がそれぞれ示されている。
【００１６】
本実施形態においては、図１に示されるように、灰溶融炉１とこの灰溶融炉１の後流に設けられる燃焼室５とが排ガスダクト２で接続されており、灰溶融炉１内で発生したガス（排ガス）が排ガスダクト２を介して燃焼室５へと導かれるようにされている。ここで、前記灰溶融炉１は、ごみ焼却残渣等の被溶融物６を高温のプラズマで溶融する方式のものであり、前記燃焼室５は、排ガス中の未燃分を完全燃焼させるためのものである。なお、符号７で示されるのは、灰溶融炉１から排出されたスラグを搬送するスラグコンベヤである。
【００１７】
前記排ガスダクト２は、灰溶融炉１本体の天井部に設けられるガス排出口１ａから鉛直上方に延設される垂直ダクト３と、この垂直ダクト３の上部から水平に延設されて燃焼室５に接続される水平ダクト４とから構成されている。この排ガスダクト２には、垂直ダクト３の内壁面に付着したダストを除去する垂直ダクト清掃装置１０および水平ダクト４の内壁面に付着したダストを除去する水平ダクト清掃装置１０'がそれぞれ付設されている。以下、垂直ダクト清掃装置１０を中心に説明する。
【００１８】
前記垂直ダクト清掃装置１０は、図２に示されるように、垂直ダクト３の内壁面に付着したダストを除去するダクト清掃用部材１１５と、待機部１５を介して排ガスダクト２に接続されるダクト清掃装置本体２０とを備えて構成されている。
【００１９】
前記ダクト清掃用部材１１５は、鉛直方向に延びる軸部１１６と、この軸部１１６の下端部に取着され、垂直ダクト３の内壁面に付着したダストを掻き取る羽根部１２０とを有してなり、垂直ダクト３の内壁面に沿ってその軸部１１６の軸線方向に往復動可能に設けられるとともに、その軸部１１６の軸線周りに回転可能に設けられている。前記羽根部１２０は、図１１（ａ）（ｂ）に示される従来例と同様、矩形板状の５枚の掻取羽根１２１で構成され、これら掻取羽根１２１は、軸部１１６周りに軸方向視放射状で等間隔に配されるとともに、各掻取羽根１２１の幅方向が軸部１１６の軸線に沿うようにされている。こうして、互いに隣接する掻取羽根１２１の間に空間部８０が設けられることによって、羽根部１２０が垂直ダクト３内に突入されたときに垂直ダクト３の内壁面との間に排ガスを流通させるための流通口が形成され、付着ダスト除去動作中における排ガスの流通を確保できるようにされている。
【００２０】
ここで、前記掻取羽根１２１の各部位について、以下のように定義する。すなわち、軸部１１６の軸線方向（図１１において上下方向）に直交する面のうち、軸部１１６の上端側（図１１において上方側）の面１２１ａを上端面、軸部１１６の下端側（図１１において下方側）の面１２１ｂを下端面とする。また、軸部１１６の周方向に直交する面１２１ｄを側面とし、軸部１１６の半径方向に直交する面１２１ｃを径方向端面とする。また、前記羽根部１２０の各部位についても以下のように定義する。すなわち、各掻取羽根１２１の上端面１２１ａを含む平面を羽根部１２０の上端面１２０ａとし、各掻取羽根１２１の下端面１２１ｂを含む平面を羽根部１２０の下端面１２０ｂとする。また、各掻取羽根１２１の径方向端面１２１ｃ、両側面１２１ｄ，１２１ｄおよび隣接する側面１２１ｄに連なる軸部１１６の部分周面１１６ａを総称して羽根部１２０の外周面１２０ｅ（図１１（ｂ）のハッチングで示される部分を外周とする面）とする。
【００２１】
前記待機部１５は、垂直ダクト３内壁面の付着ダスト除去動作前後にダクト清掃用部材１１５の羽根部１２０を待機させるためのものであり、排ガスダクト２の上面２ａからその羽根部１２０の往復動経路に沿ってハウジング状に突設されてなるものである。
【００２２】
前記ダクト清掃装置本体２０には、モータを駆動源とした１軸ボールねじスライダ機構が装備されている。この１軸ボールねじスライダ機構は、ダクト清掃用部材１１５の軸部１１６の軸線に対して平行に設けられる２本のレール２１と、この２本のレール２１に沿って摺動自在に設けられる支持台２２と、この支持台２２の前記レール２１側に突設されるフランジ（図示省略）に噛み合うボールねじ２３と、このボールねじ２３とカップリング２４を介して連結される送り用モータ２５とを備え、送り用モータ２５に駆動されたボールねじ２３によって、支持台２２が２本のレール２１に沿って直線運動（上下運動）するように構成されている。また、前記支持台２２には、ダクト清掃用部材１１５の軸部１１６の上端部が軸受２６を介して回転自在に固定されるとともに、その軸部１１６を周知の動力伝達手段（図示省略）を介して回転駆動する軸回転用モータ２７が取着されている。また、この支持台２２の前記レール２１側の面には、後述するリミットスイッチのアクチュエータと係合する突起部（ドッグ）２２ａ（図４参照）が設けられている。なお、送り用モータ２５および軸回転用モータ２７としては、後述するコントロールユニットからの制御信号に基づいて、始動、停止、制動、正逆転および低速・高速運転が連続的に行なえるようにモータ軸の回転およびトルクが制御できる所謂制御用モータが用いられている。また、符号２８で示されるのは、排ガスの漏れを防止するためのシール部である。
【００２３】
こうして、送り用モータ２５の駆動にてダクト清掃用部材１１５が垂直ダクト３内壁面に沿ってその軸部１１６の軸線方向に往復動、言い換えればダクト清掃用部材１１５の羽根部１２０が垂直ダクト３内壁面に沿って上下動するようにされるとともに、軸回転用モータ２７の駆動にてダクト清掃用部材１１５の羽根部１２０がその軸部１１６の軸線周りに回転するようにされている。
【００２４】
本実施形態の垂直ダクト清掃装置１０には、ダクト清掃用部材１１５の羽根部１２０に付着したダストを掻き取るための、第１のスクレーパ３１および第２のスクレーパ３２が装備されている。本実施形態において、前記第１のスクレーパ３１は、羽根部１２０の往復動経路の途中である前記待機部１５の略中間位置に配され、前記第２のスクレーパ３２は、その待機部１５の上端とダクト清掃装置本体１０との間に介挿され、その第１のスクレーパ３１と第２のスクレーパ３２との間には、羽根部１２０を収容可能な空間３５（以下、「格納部」と称する。）が設けられている。
【００２５】
前記第１のスクレーパ３１は、図３（ａ）（ｂ）に示されるように、矩形状の板材に、ダクト清掃用部材１１５の羽根部１２０における軸部１１６に直角方向の断面形状（図３において２点鎖線で示されている。）よりやや大きめの形状の開口部３１ｃが設けられてなり、この開口部３１ｃとダクト清掃用部材１１５の羽根部１２０との位相を一致させてダクト清掃用部材１１５を軸部１１６の軸線方向に往復動させると、その羽根部１２０をその開口部３１ｃに通過させることができるように前記待機部１５に設置されている。
【００２６】
こうして、後述する制御手段によるダクト清掃用部材１１５の回転・往復動の制御により羽根部１２０を開口部３１ｃに通過させる、言い換えれば軸部１１６の軸線方向に各掻取羽根１２１と開口部３１ｃの縁とを相対移動させることにより各掻取羽根１２１の径方向端面１２１ｃおよび側面１２１ｄ，１２１ｄ並びに軸部１１６の部分周面１１６ａに付着したダストを除去するようにされている（本発明の側面ダスト除去手段に対応する。）。なお、前記第１のスクレーパ３１における上面３１ａおよび下面３１ｂ（本発明の端面用掻取面に対応する。）は、それぞれ羽根部１２０の下端面１２０ｂおよび上端面１２０ａに付着したダストを除去する掻取部（本発明の端面ダスト除去手段に対応）とされている。
【００２７】
一方、前記第２のスクレーパ３２は、矩形状の板材に、ダクト清掃用部材１１５の軸部１１６が挿通される孔３２ｂが設けられてなるものである。この第２のスクレーパ３２においては、その下面３２ａ（本発明の端面用掻取面に対応する。）が羽根部１２０の上端面１２０ａに付着したダストを除去する掻取部（本発明の端面ダスト除去手段に対応）とされている。なお、図３（ｂ）中符号６１は、ダクト清掃装置本体２０の底板で、符号６１ａは、その底板６１に形成された、ダクト清掃用部材１１５の軸部１１６の挿通用の孔である。
【００２８】
次に、ダクト清掃用部材１１５の回転・往復（上下）動を制御する制御手段について説明する。図４には、ダクト清掃用部材の動作を制御する制御手段の概略システム構成図が示されている。また、図５（ａ）（ｂ）および図６（ａ）〜（ｃ）には、羽根部の各状態位置並びに作動を説明するための図が示されている。
【００２９】
図４に示されるように、前記制御手段４０は、ダクト清掃用部材１１５における羽根部１２０の状態位置を検出する位置検出手段４１と、羽根部１２０の回転位相を検出する回転位相検出手段４２と、前記位置検出手段４１および回転位相検出手段４２から入力された信号と予め定められた動作プログラムとに基づいて送り用モータ２５および軸回転用モータ２７を制御するコントロールユニット４３とを備えて構成されている。
【００３０】
前記位置検出手段４１は、羽根部１２０が所定の状態位置に達したときに前記支持台２２のドッグ２２ａと係合しＯＮされるリミットスイッチ５１〜５５を備え、これらリミットスイッチ５１〜５５のうちのいずれかのＯＮ信号にて羽根部１２０の状態位置を検出する方式のものである。本実施形態においては、前記状態位置として、上昇限界位置、下降限界位置、上段オリエント位置および下段オリエント位置がそれぞれ定められている。
【００３１】
ここで、前記上昇限界位置とは、羽根部１２０の上端面１２０ａと第２のスクレーパ３２の下面３２ａとが近接状態となる位置である（図２、図６（ｃ）参照）。また、前記下降限界位置とは、羽根部１２０が灰溶融炉１のガス排出口１ａと炉内との境界部にある状態の位置である（図５（ｂ）参照）。また、前記上段オリエント位置とは、羽根部１２０の下端面１２０ｂと第１のスクレーパ３１の上面３１ａとが近接状態となる位置である（図６（ｂ）参照）。また、前記下段オリエント位置とは、羽根部１２０の上端面１２０ａと第１のスクレーパ３１の下面３１ｂとが近接状態となる位置である（図５（ａ）、図６（ａ）参照）。
【００３２】
また、前記リミットスイッチ５１〜５５として、ダクト清掃用部材１１５の上昇動作時で羽根部１２０が前記上昇限界位置（図２、図６（ｃ）参照）に達したときにＯＮされるリミットスイッチ５１、ダクト清掃用部材１１５の上昇動作時で羽根部１２０が前記上段オリエント位置（図６（ｂ）参照）に達したときにＯＮされるリミットスイッチ５２、ダクト清掃用部材１１５の上昇動作時で羽根部１２０が前記下段オリエント位置（図５（ａ）、図６（ａ）参照）に達したときにＯＮされるリミットスイッチ５３、ダクト清掃用部材１１５の下降動作時で羽根部１２０が前記下段オリエント位置（図５（ａ）、図６（ａ）参照）に達したときにＯＮされるリミットスイッチ５４およびダクト清掃用部材１１５の下降動作時で羽根部１２０が前記下降限界位置（図５（ｂ）参照）に達したときにＯＮされるリミットスイッチ５５がそれぞれ２本のレール２１の間に設けられている（詳細配置図省略）。これらリミットスイッチ５１〜５５は、それぞれコントロールユニット４３に接続され、各リミットスイッチからの信号がコントロールユニット４３に入力されるようになっている。
【００３３】
前記回転位相検出手段４２は、所要のスリット５６ａが穿設されてダクト清掃用部材１１５の軸部１１６に取着される円板５６と、光電スイッチ５７とを有し、ダクト清掃用部材１１５の羽根部１２０の位相と第１のスクレーパの開口部３１ｃの位相とが一致する羽根部１２０の状態位置（以下、「回転位相原点位置」と称する。）でその円板５６のスリット５６ａと光電スイッチ５７とが係合し、その光電スイッチ５７がＯＮされるように構成されている。前記光電スイッチ５７は、コントロールユニット４３に接続され、その光電スイッチ５７からのＯＮ信号がコントロールユニット４３に入力されるようになっている。
【００３４】
次に、本実施形態における垂直ダクト３の清掃動作およびダクト清掃用部材１１５の羽根部１２０に付着したダストの除去動作について図５，６を参照しつつ図７〜図９のフローチャートにしたがって説明する。図７〜図９には、本実施形態のダクト清掃装置の清掃動作およびダクト清掃用部材の付着ダストの除去動作を説明するためのフローチャートが示されている。なお、図７〜図９における図中記号「Ｓ」はステップを表している。
【００３５】
本実施形態においては、ダクト清掃用部材１１５の羽根部１２０が図２に示されるような上昇限界位置にある状態で、コントロールユニット４３による制御プロセスがスタートされる。コントロールユニット４３による制御プロセスのスタートにより、まず軸回転用モータ２７を低速運転させて、ダクト清掃用部材１１５の軸部１１６を低速で回転させる（Ｓ１）。次いで、羽根部１２０の回転位相原点位置が判断され（Ｓ２）、光電スイッチ５７のＯＮ信号にて回転位相原点位置が検知された場合には、直ちに軸回転用モータ２７の制動にてダクト清掃用部材１１５の軸部１１６の回転を停止させる（Ｓ３）。こうして、ダクト清掃用部材１１５の羽根部１２０が回転位相原点位置に位置決めされる。次いで、送り用モータ２５を駆動させて、ダクト清掃用部材１１５を下降させる（Ｓ４）。こうして、ダクト清掃用部材１１５の羽根部１２０が第１のスクレーパ３１の開口部３１ｃを通過された後、羽根部１２０が下段オリエント位置に達したかどうかが判断され（Ｓ５）、リミットスイッチ５４のＯＮ信号にて羽根部１２０が下段オリエント位置まで下降されたと判断された場合には、軸回転用モータ２７を高速運転させて、ダクト清掃用部材１１５の軸部１１６を高速で回転させる（Ｓ６）。次いで、羽根部１２０が下降限界位置に達したかどうかが判断され（Ｓ７）、リミットスイッチ５５のＯＮ信号にて羽根部１２０が下降限界位置まで下降されたと判断された場合には、送り用モータ２５の制動にてダクト清掃用部材１１５の下降動作を停止させ（Ｓ８）、コントロールユニット４３に内蔵のタイマーの作動にて一定時間（２ｓｅｃ）その状態を維持させる（Ｓ９）。こうして、ダクト清掃用部材１１５の羽根部１２０を高速回転させながら下段オリエント位置から下降限界位置まで下降させる（図５（ａ）（ｂ）参照）ことによって、垂直ダクト３内壁面に付着したダストが掻き取られて除去される（清掃動作）。
【００３６】
続いて、Ｓ９におけるタイマーの作動が終了したかどうかが判断される（Ｓ１０）。Ｓ９におけるタイマーの作動が終了した場合には、送り用モータ２５を駆動させて、ダクト清掃用部材１１５を上昇させる（Ｓ１１）。次いで、羽根部１２０が下段オリエント位置に達したかどうかが判断され（Ｓ１２）、リミットスイッチ５３のＯＮ信号にて羽根部１２０が下段オリエント位置まで上降されたと判断された場合には、送り用モータ２５の制動にてダクト清掃用部材１１５の上昇動作を停止させ（Ｓ１３）、コントロールユニット４３に内蔵のタイマーの作動にて一定時間（１５ｓｅｃ）その状態を維持させる（Ｓ１４）。こうして、図６（ａ）に示されるように、ダクト清掃用部材１１５の羽根部１２０の上端面１２０ａと第１のスクレーパ３１の下面３１ｂとを近接させた状態でその羽根部１２０を高速回転させることにより、羽根部１２０の上端面１２０ａに付着したダストおよび第１のスクレーパ３１の下面３１ｂに付着したダストが掻き取られて除去される。
【００３７】
次いで、Ｓ１４におけるタイマーの作動が終了したかどうかが判断される（Ｓ１５）。Ｓ１４におけるタイマーの作動が終了した場合には、軸回転用モータ２７を低速運転させて、ダクト清掃用部材１１５の軸部１１６を低速で回転させる（Ｓ１６）。次いで、羽根部１２０の回転位相原点位置が判断され（Ｓ１７）、光電スイッチ５７のＯＮ信号にて回転位相原点位置が検知された場合には、直ちに軸回転用モータ２７の制動にてダクト清掃用部材１１５の軸部１１６の回転を停止させる（Ｓ１８）。こうして、ダクト清掃用部材１１５の羽根部１２０が回転位相原点位置に位置決めされた後、送り用モータ２５を駆動させて、ダクト清掃用部材１１５を上昇させ（Ｓ１９）、第１のスクレーパ３１の開口部３１ｃに羽根部１２０を通過させる。この際、羽根部１２０の外周面１２０ｅに付着したダストがその第１のスクレーパ３１の開口部３１ｃの縁で掻き取られて除去される。
【００３８】
次いで、羽根部１２０が上段オリエント位置に達したかどうかが判断され（Ｓ２０）、リミットスイッチ５２のＯＮ信号にて羽根部１２０が上段オリエント位置まで上昇されたと判断された場合には、送り用モータ２５の制動にてダクト清掃用部材１１５の上昇動作を停止させる（Ｓ２１）とともに、軸回転用モータ２７を高速運転させて、ダクト清掃用部材１１５の軸部１１６を高速で回転させ（Ｓ２２）、コントロールユニット４３に内蔵のタイマーの作動にて一定時間（１５ｓｅｃ）その状態を維持させる（Ｓ２３）。こうして、図６（ｂ）に示されるように、ダクト清掃用部材１１５の羽根部１２０の下端面１２０ｂと第１のスクレーパ３１の上面３１ａとを近接させた状態でその羽根部１２０を高速回転させることにより、羽根部１２０の下端面１２０ｂに付着したダストおよび第１のスクレーパ３１の上面３１ａに付着堆積したダストが掻き取られる。この掻き取られたダストは、第１のスクレーパ３１の開口部３１ｃから落下・排出される。
【００３９】
続いて、Ｓ２３におけるタイマーの作動が終了したかどうかが判断される（Ｓ２４）。Ｓ２３におけるタイマーの作動が終了した場合には、送り用モータ２５を駆動させて、ダクト清掃用部材１１５を上昇させる（Ｓ２５）。次いで、羽根部１２０が上昇限界位置に達したかどうかが判断され（Ｓ２６）、リミットスイッチ５１のＯＮ信号にて羽根部１２０が上昇限界位置まで上昇されたと判断された場合には、送り用モータ２５の制動にてダクト清掃用部材１１５の上昇動作を停止させ（Ｓ２７）、コントロールユニット４３に内蔵のタイマーの作動にて一定時間（５ｓｅｃ）その状態を維持させる（Ｓ２８）。こうして、図６（ｃ）に示されるように、ダクト清掃用部材１１５の羽根部１２０の上端面１２０ａと第２のスクレーパ３２の下面３２ａとを近接させた状態でその羽根部１２０を高速回転させることにより、第２のスクレーパ３２の下面３２ａに付着しているダスト、並びに羽根部１２０が第１のスクレーパ３１の開口部３１ｃを上昇通過した際にその上端面１２０ａに付着したダストが掻き取られる。
【００４０】
続いて、Ｓ２８におけるタイマーの作動が終了したかどうかが判断される（Ｓ２９）。Ｓ２８におけるタイマーの作動が終了した場合には、軸回転用モータ２７を低速運転させて、ダクト清掃用部材１１５の軸部１１６を低速で回転させる（Ｓ３０）。次いで、羽根部１２０の回転位相原点位置が判断され（Ｓ３１）、光電スイッチ５７のＯＮ信号にて回転位相原点位置が検知された場合には、直ちに軸回転用モータ２７の制動にてダクト清掃用部材１１５の軸部１１６の回転を停止させる（Ｓ３２）。こうして、ダクト清掃用部材１１５の羽根部１２０が回転位相原点位置に位置決めされた後、送り用モータ２５を駆動させてダクト清掃用部材１１５を下降させ（Ｓ３３）、第１のスクレーパ３１の開口部３１ｃにダクト清掃用部材１１５の羽根部１２０を通過させる。次いで、羽根部１２０が下段オリエント位置に達したかどうかが判断され（Ｓ３４）、リミットスイッチ５４のＯＮ信号にて羽根部１２０が下段オリエント位置まで下降されたと判断された場合には、送り用モータ２５の制動にてダクト清掃用部材１１５の下降動作を停止させる（Ｓ３５）とともに、軸回転用モータ２７を高速運転させて、ダクト清掃用部材１１５の軸部１１６を高速で回転させ（Ｓ３６）、コントロールユニット４３に内蔵のタイマーの作動にて一定時間（５ｓｅｃ）その状態を維持させる（Ｓ３７）（図６（ａ）参照）。こうして、Ｓ２８において、第２のスクレーパ３２の下面３２ａに付着したダストが羽根部１２０の上端面１２０ａに落下して付着したダストの除去が行われる。
【００４１】
続いて、Ｓ３７におけるタイマーの作動が終了したかどうかが判断される（Ｓ３８）。Ｓ３７におけるタイマーの作動が終了した場合には、軸回転用モータ２７を低速運転させて、ダクト清掃用部材１１５の軸部１１６を低速で回転させる（Ｓ３９）。次いで、羽根部１２０の回転位相原点位置が判断され（Ｓ４０）、光電スイッチ５７のＯＮ信号にて回転位相原点位置が検知された場合には、直ちに軸回転用モータ２７の制動にてダクト清掃用部材１１５の軸部１１６の回転を停止させる（Ｓ４１）。こうして、ダクト清掃用部材１１５の羽根部１２０が回転位相原点位置に位置決めされた後、送り用モータ２５を駆動させて、ダクト清掃用部材１１５を上昇させ（Ｓ４２）、第１のスクレーパ３１の開口部３１ｃにダクト清掃用部材１１５の羽根部１２０を通過させる。次いで、羽根部１２０が上段オリエント位置に達したかどうかが判断され（Ｓ４３）、リミットスイッチ５２のＯＮ信号にて羽根部１２０が上段オリエント位置まで上昇されたと判断された場合には、送り用モータ２５の制動にてダクト清掃用部材１１５の上昇動作を停止させる（Ｓ４４）とともに、軸回転用モータ２７を高速運転させて、ダクト清掃用部材１１５の軸部１１６を高速で回転させ（Ｓ４５）、コントロールユニット４３に内蔵のタイマーの作動にて一定時間（５ｓｅｃ）その状態を維持させる（Ｓ４６）（図６（ｂ）参照）。こうして、羽根部１２０が第１のスクレーパ３１の開口部３１ｃを下降通過した際にその下端面１２０ｂに付着したダストの除去動作、並びに第１のスクレーパ３１の上面３１ａに付着したダストの除去動作の２回目が行なわれ、付着ダストの除去が念入りに行われる。
【００４２】
続いて、Ｓ４６におけるタイマーの作動が終了したかどうかが判断される（Ｓ４７）。Ｓ４７におけるタイマーの作動が終了した場合には、送り用モータ２５を駆動させて、ダクト清掃用部材１１５を上昇させる（Ｓ４８）。次いで、羽根部１２０が上昇限界位置に達したかどうかが判断され（Ｓ４９）、リミットスイッチ５１のＯＮ信号にて羽根部１２０が上昇限界位置まで上昇されたと判断された場合には、送り用モータ２５の制動にてダクト清掃用部材１１５の上昇動作を停止させる（Ｓ５０）とともに、軸回転用モータ２７を中速運転させて、ダクト清掃用部材１１５の軸部１１６を中速で回転させる（Ｓ５１）。次いで、水平ダクト清掃装置１０'の実質上の１サイクル運転（垂直ダクト清掃装置１０におけるＳ１〜Ｓ５０に相当する運転）が完了したかどうかが判断される（Ｓ５２）。こうして、垂直ダクト清掃装置１０のダクト清掃用部材１１５と、水平ダクト清掃装置１０'のダクト清掃用部材（図示省略）とが干渉することなく、垂直ダクト清掃装置１０および水平ダクト清掃装置１０'が交互に協働で排ガスダクト２の清掃動作が行えるようにされている。そして、水平ダクト清掃装置１０'におけるコントロールユニット（図示省略）からの１サイクル運転完了の制御信号の入力にて水平ダクト清掃装置１０'の１サイクル運転が完了したと判断された場合には、タイマーに設定された設定時間の経過後に、Ｓ１に戻って垂直ダクト３の清掃動作および羽根部１２０の付着ダスト除去動作を再開させる（Ｓ５３〜Ｓ５５）。ここで、タイマーの設定時間は、垂直ダクト３におけるダストの付着度合やダクト清掃用部材１１５の冷却に必要な時間などを考慮して決定される。なお、水平ダクト清掃装置１０'の１サイクル運転完了後、連続的に垂直ダクト清掃装置１０の運転を再開させる場合には、タイマーの設定時間は０時間または微小時間に設定される。
【００４３】
本実施形態によれば、羽根部１２０の外周面１２０ｅおよび上下端面１２０ａ，１２０ｂに付着したダストを確実に除去できるので、スクレーパ１３５内部に羽根部１２０を格納して付着ダストを除去する従来方式のもの（図１２参照）のように、羽根部１２０の上下端面１２０ａ，１２０ｂ（特に上端面１２０ａ）に付着したダストに起因して掻取羽根１２１の側面１２１ｄに付着したダストの除去が不十分になるといった不具合が防止される。したがって、掻取羽根１２１周りの通ガス口（空間部８０）を安定に確保することができ、清掃動作中におけるダクトの閉塞の問題を確実に回避することができる。
【００４４】
また、格納部３５の天井部を構成する第２のスクレーパ３２の下面３２ａに付着したダスト、並びに第１のスクレーパ３１の上面３１ａに付着堆積したダストを掻き取ることができるとともに、この掻き取られたダストを第１のスクレーパ３１の開口部３１ｃから落下・排出させることができるので、格納部３５の空間を安定に確保することができ、羽根部１２０の前記開口部３１ｃへの通過動作をより安定確実に行うことができる。また、第１のスクレーパ３１は、羽根部１２０の外周面１２０ｅの付着ダスト除去機能および上下端面１２０ａ，１２０ｂの付着ダスト除去機能を兼備する板状の掻取手段とされているので、簡易な構成にて所望の効果を得ることができるとともに、装置のコンパクト化を図ることができる。
【００４５】
また、ダクト清掃用部材１１５の羽根部１２０が待機部１５の一部に形成された格納部３５で待機される際（Ｓ５０以降Ｓ５５に至るまでの間）にはダクト清掃用部材１１５が回転駆動されるので、ダクト清掃用部材１１５の軸部１１６と、孔３２ｂおよび孔６１ａ（図３（ｂ）参照）のようにその軸部１１６が貫通する部分とが両者の隙間を埋めるように付着するダストによって固着し、ダクト清掃用部材１１５が回転しないといった不具合を防止することができ、これにより待機状態から清掃動作への移行をスムーズに行うことができるという効果を奏する。
【００４６】
次に、水平ダクト清掃装置１０'について説明する。この水平ダクト清掃装置１０'は、前述した垂直ダクト清掃装置１０と略同一構成とされ、その水平ダクト清掃装置１０'のダクト清掃用部材（図示省略）が水平ダクト４内で前記垂直ダクト清掃装置１０のダクト清掃用部材１１５と同様に回転・往復動可能となるように水平ダクト４に付設されている。この水平ダクト清掃装置１０'においては、前記垂直ダクト清掃装置１０の格納部３５に相当する水平ダクト清掃装置１０'の格納部の下部にその格納部内のダストを排出するシュートが設けられている。こうして、水平ダクト清掃装置１０'においても、格納部内の空間を安定に確保するようにされ、前記垂直ダクト清掃装置１０と同様の作用効果を得ることができるようにされている。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本実施形態に係る灰溶融炉における排ガス処理システムの要部構成図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態に係るダクト清掃装置の要部構成図である。
【図３】図３（ａ）は、図２におけるＸ−Ｘ矢視図で、図３（ｂ）は、（ａ）におけるＡ矢視要部断面図である。
【図４】図４は、ダクト清掃用部材の動作を制御する制御手段の概略システム構成図である。
【図５】図５（ａ）（ｂ）は、羽根部の状態位置並びに作動を説明するための図である。
【図６】図６（ａ）〜（ｃ）は、羽根部の状態位置並びに作動を説明するための図である。
【図７】図７は、本実施形態のダクト清掃装置の清掃動作およびダクト清掃用部材の付着ダスト除去動作を説明するためのフローチャートである。
【図８】図８は、本実施形態のダクト清掃装置の清掃動作およびダクト清掃用部材の付着ダスト除去動作を説明するためのフローチャートである。
【図９】図９は、本実施形態のダクト清掃装置の清掃動作およびダクト清掃用部材の付着ダスト除去動作を説明するためのフローチャートである。
【図１０】図１０は、従来のダクト清掃装置の要部構成図である。
【図１１】図１１は、ダクト清掃用部材の構成説明図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）における軸方向視図である。
【図１２】図１２（ａ）（ｂ）は、従来のダクト清掃装置におけるスクレーパに羽根部が格納された状態図で、図１２（ｃ）（ｄ）は、従来のダクト清掃装置におけるスクレーパの構成説明図である。
【符号の説明】
１              灰溶融炉
２              排ガスダクト
３              垂直ダクト
４              水平ダクト
１０            垂直ダクト清掃装置
１０'          水平ダクト清掃装置
１５            待機部
３１            第１のスクレーパ
３１ａ          上面（第１のスクレーパ）
３１ｂ          下面（第１のスクレーパ）
３１ｃ          開口部
３２            第２のスクレーパ
３２ａ          下面（第２のスクレーパ）
４０            制御手段
４１            位置検出手段
４２            回転位相検出手段
４３            コントロールユニット
１１５          ダクト清掃用部材
１１６          軸部
１２０          羽根部
１２１          掻取羽根
１２１ｄ        側面（掻取羽根）
【図１】
0003995483.tif 000002
【図２】
0003995483.tif 000003
【図３】
0003995483.tif 000004
【図４】
0003995483.tif 000005
【図５】
0003995483.tif 000006
【図６】
0003995483.tif 000007
【図７】
0003995483.tif 000008
【図８】
0003995483.tif 000009
【図９】
0003995483.tif 000010
【図１０】
0003995483.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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