(57)【要約】【課題】外部給電が不要で、電力変換効率が高く、旋回部に設けられたセンサに対して安定して電力を供給することができる高炉用装入装置の提供。【解決手段】高炉に原料を投入するシュート４と、シュート４を支持すると共に旋回させる旋回部１０と、旋回部１０に設けられたセンサ３０と、を有する高炉用装入装置１であって、旋回部１０に設けられ、旋回部１０に対し相対運動する部材の運動エネルギーを電気エネルギーに変換し、センサ３０に供給する電力を生成する発電装置５０を有する、という構成を採用する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高炉に原料を投入するシュートと、前記シュートを支持すると共に旋回させる旋回部と、前記旋回部に設けられたセンサと、を有する高炉用装入装置であって、
前記旋回部に設けられ、前記旋回部に対し相対運動する部材の運動エネルギーを電気エネルギーに変換し、前記センサに供給する電力を生成する発電装置を有する、ことを特徴とする高炉用装入装置。
【請求項２】
前記旋回部の周りを囲うケーシングと、
前記ケーシングの内側に環状に形成されたラックと、を有し、
前記発電装置は、前記ラックと噛合するピニオンを有する、ことを特徴とする請求項１に記載の高炉用装入装置。
【請求項３】
前記ラックは、複数のラック片が環状に連なって形成されている、ことを特徴とする請求項２に記載の高炉用装入装置。
【請求項４】
前記シュートを傾動させる傾動部を有し、
前記傾動部は、前記シュートを傾動させるときに、前記旋回部に対し相対運動する歯車機構を有しており、
前記発電装置は、前記歯車機構と噛合するピニオンを有する、ことを特徴とする請求項１に記載の高炉用装入装置。
【請求項５】
前記発電装置は、前記ピニオンの回転軸に接続された増速機を有し、当該回転軸の回転数を増加させて前記センサに供給する電力を生成する、ことを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載の高炉用装入装置。
【請求項６】
前記旋回部に設けられ、前記発電装置が発電した電力を蓄電する蓄電装置を有する、ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の高炉用装入装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高炉用装入装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高炉においては、炉下部から吹き込まれるガスの偏りがでないように、炉上部から鉱石、コークス等の原料を装入することが要求される。従来、このような高炉に原料を装入する設備として、下記特許文献１に記載されているような装入装置が用いられている。
特許文献１に記載の装置は、原料を投入する円筒状または樋状のシュートを旋回させ、また、旋回に合せてシュートの傾斜角度を変化させることで、シュートの先端から投入される原料の分布を制御可能としている。
【０００３】
このような装入装置は、高炉の安定操業のために重要な設備であり、装入装置の駆動系に種々のセンサを設けることは、装入装置の交換時期の予測や設備保全上の観点で有効である。しかしながら、特許文献１のような装入装置は、シュートが固定側のケーシングに対して旋回するものであり、シュートを旋回させる旋回部にセンサを設けると、このセンサに電力を供給する配線処理が難しいという問題がある。
【０００４】
特許文献１に記載の装置では、旋回部の外周に誘導コイルを配置すると共に、ケーシングに磁性体を配置し、旋回部の回転による誘導コイルに発生する起電力でセンサに電力を供給する蓄電池を充電するという構成を採用している。さらに、特許文献１に記載の装置では、旋回部の外周に受電側誘導コイルを配置すると共に、ケーシングに給電側誘導コイルを配置して電磁カップリングを形成し、電磁カップリングを介した非接触給電によりセンサに電力を供給する蓄電池を充電するという構成を採用している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−４４０２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来技術には、次のような問題がある。
上記従来技術では、受電側誘導コイルを備える受信機と、給電側誘導コイルを備える送信機との間に、装入装置のケーシングがある。高炉に設けられる装入装置のケーシングは、耐熱性や耐腐食性、強度の観点から鉄（鋼）を使用する場合が多い。鉄（鋼）は、強磁性体であるため磁気遮蔽が発生し、旋回部の外周に配置した誘導コイルからの磁束の大部分はケーシングの中を通り、ケーシングの内部には、外部磁界の影響がほとんど及ばなくなる。このため、磁界をケーシングの内部の誘導コイルに伝搬することが難しく、電力変換効率が小さいという問題がある。
さらに、電磁カップリング等での非接触給電は、受信機と送信機との間の位置ずれによる損失が非常に大きいという問題もある。この位置ずれ対策に、電磁誘導方式では小さな誘導コイルを複数用いる方法もあるが、誘導コイルが小さいと、非接触といえないくらい誘導コイル同士を近づける必要がある。また、非接触給電の電磁界共鳴方式では、受信機と送信機の共振周波数を合わせる必要があり、インピーダンスマッチングをとらなくてはならず、また、受信機と送信機との間の位置ずれによって共振周波数が変化してしまう等の問題がある。このように、上記従来技術では損失が大きいために、センサの台数や消費電力によっては、誘導コイルを大型化しなければならない。さらには、外部給電が必要となるという問題もある。
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、外部給電が不要で、電力変換効率が高く、旋回部に設けられたセンサに対して安定して電力を供給することができる高炉用装入装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明は、高炉に原料を投入するシュートと、前記シュートを支持すると共に旋回させる旋回部と、前記旋回部に設けられたセンサと、を有する高炉用装入装置であって、前記旋回部に設けられ、前記旋回部に対し相対運動する部材の運動エネルギーを電気エネルギーに変換し、前記センサに供給する電力を生成する発電装置を有する、という構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、旋回部に設けた発電装置によって、旋回部に対し相対運動する部材の運動エネルギーを電気エネルギーに変換し、旋回部に設けられたセンサに供給する電力を生成する。このように、発電装置は、シュートの動力を利用して自家発電するため、外部給電を必要とせず、また、機械的な運動による発電のため、磁界を用いた非接触給電と比べて電力変換効率が高い。したがって、この構成によれば、旋回部に設けられたセンサに対して安定して電力を供給することができる。
【０００９】
また、本発明においては、前記旋回部の周りを囲うケーシングと、前記ケーシングの内側に環状に形成されたラックと、を有し、前記発電装置は、前記ラックと噛合するピニオンを有する、という構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、旋回部の周りを囲うケーシングの内側にラックを環状に形成し、発電装置のピニオンと噛合させることで、旋回部が旋回すると、ケーシングとの相対運動により、発電装置のピニオンが回転し、電力を生成することができる。
【００１０】
また、本発明においては、前記ラックは、複数のラック片が環状に連なって形成されている、という構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、ラックを複数のラック片に分割することができるため、既設のケーシングの内側に容易にラックを設置することができる。
【００１１】
また、本発明においては、前記シュートを傾動させる傾動部を有し、前記傾動部は、前記シュートを傾動させるときに、前記旋回部に対し相対運動する歯車機構を有しており、前記発電装置は、前記歯車機構と噛合するピニオンを有する、という構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、シュートを傾動させる傾動部の歯車機構に発電装置のピニオンを噛合させることで、シュートが傾動すると、傾動部の歯車機構が旋回部に対し相対運動するため、発電装置のピニオンが回転し、電力を生成することができる。
【００１２】
また、本発明においては、前記発電装置は、前記ピニオンの回転軸に接続された増速機を有し、当該回転軸の回転数を増加させて前記センサに供給する電力を生成する、という構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、ピニオンの回転軸に増速機を接続することで、前記旋回部に対し相対運動する部材から得られる回転速度よりも速い回転速度で発電することができる。
【００１３】
また、本発明においては、前記旋回部に設けられ、前記発電装置が発電した電力を蓄電する蓄電装置を有する、という構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、旋回部に蓄電装置を設け、発電装置が発電した電力を蓄電させることで、装入装置の駆動系が停止した状態でも、旋回部に設けられたセンサに対して安定して電力を供給することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、外部給電が不要で、電力変換効率が高く、旋回部に設けられたセンサに対して安定して電力を供給することができる高炉用装入装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態における高炉用装入装置の斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態における高炉用装入装置の断面構成図である。
【図３】図２に示すＡ部分の拡大斜視図である。
【図４】本発明の第１実施形態における駆動装置の斜視図である。
【図５】本発明の第１実施形態におけるセンサを示すブロック図である。
【図６】本発明の第２実施形態における高炉用装入装置の断面構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１７】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態における高炉用装入装置１の斜視図である。
図１に示すように、高炉用装入装置１は、鉱石、コークス等の原料を高炉２に装入するものである。高炉用装入装置１は、高炉２の最上部に設けられたフランジ３に設置されている。この高炉用装入装置１は、高炉２に原料を投入するシュート４と、シュート４が取り付けられた駆動装置５と、を有する。駆動装置５には、原料が供給される垂直シュート６が設けられたケーシング７を有し、ケーシング７は、フランジ３の縁に固定されている。
【００１８】
図２は、本発明の第１実施形態における高炉用装入装置１の断面構成図である。図３は、図２に示すＡ部分の拡大斜視図である。図４は、本発明の第１実施形態における駆動装置５の斜視図である。
図４に示すように、駆動装置５は、シュート４を旋回させる旋回部１０と、シュート４を傾動させる傾動部２０と、を有する。旋回部１０は、フランジ３（図１参照）の中心を通る軸Ｌ周りにシュート４を水平面に沿って旋回させるものである。また、傾動部２０は、シュート４を水平面に対して傾動させるものである。駆動装置５は、旋回部１０と傾動部２０の駆動を組み合わせることで、図１に示すように、例えば渦を巻くように原料を散布することが可能な構成となっている。
【００１９】
旋回部１０は、旋回テーブル１１（図２参照）と、駆動源となる旋回モータ１２（図４参照）と、旋回モータ１２の動力を伝達する歯車機構１３と、を有する。旋回テーブル１１は、図２に示すように、軸受１１ａを介して軸Ｌ周りに回転自在にケーシング７に支持されている。旋回テーブル１１は、シュート４の傾動軸４ａと共に、ケーシング７に対し固定された垂直シュート６周りに回転自在な構成となっている。旋回テーブル１１は、所定厚みの円板状に形成されており、高炉用装入装置１の陽圧化及び高炉２内の原料からの輻射熱を遮蔽するようになっている。また、傾動軸４ａは、垂直シュート６の半径方向に延在して設けられている。
【００２０】
ケーシング７には、高炉の休風時に駆動装置５内部の歯車機構１３等を作業者が点検、補修するためにアクセスできる点検口を開閉する点検扉７ａが１〜２箇所設けられている。また、ケーシング７には、操業中の高炉用装入装置１の陽圧化と駆動装置５内部の温度上昇を抑制する冷却ガス導入口７ｂが設けられている。
【００２１】
歯車機構１３は、図４に示すように、旋回モータ１２の出力軸と噛合する歯車１３ａを有する。歯車１３ａが回転すると、同軸の歯車１３ｂ，１３ｃが回転する。歯車１３ｂが回転すると、後述する遊星機構２２ｂの内歯車となる歯車２２ｂ１が回転する。また、歯車１３ｃが回転すると、歯車１３ｄが回転する。歯車１３ｄが回転すると、同軸の歯車１３ｅが回転する。歯車１３ｅが回転すると、歯車１３ｆが回転する。歯車１３ｆは、図２に示すように、軸受１１ａに設けられており、旋回テーブル１１を支持している。歯車１３ｆと共に旋回テーブル１１が回転すると、シュート４が旋回する。
【００２２】
傾動部２０は、図４に示すように、駆動源となる傾動モータ２１と、傾動モータ２１の動力をシュート４の傾動軸４ａに伝達する歯車機構２２と、を有する。歯車機構２２は、傾動モータ２１の出力軸と噛合する歯車２２ａを有する。歯車２２ａが回転すると、遊星機構２２ｂの太陽歯車となる歯車２２ｂ２が回転する。歯車２２ｂ２が回転すると、遊星機構２２ｂの遊星歯車となる歯車２２ｂ３が回転する。歯車２２ｂ３が公転すると、歯車２２ｃが回転する。歯車２２ｃが回転すると、歯車１３ｆ（旋回テーブル１１）に対して回転自在に設けられた歯車２２ｄ１，２２ｄ２が回転する。
【００２３】
歯車２２ｄ１，２２ｄ２は、図２に示すように、軸受２３を介して軸Ｌ周りに回転自在にケーシング７に支持されている。図４に示すように、歯車２２ｄ１，２２ｄ２が回転すると、歯車２２ｅが回転する。歯車２２ｅが回転すると、同軸のねじ歯車２２ｆが回転する。ねじ歯車２２ｆが回転すると、はす歯歯車２２ｇが回転する。はす歯歯車２２ｇが回転すると、歯車２２ｈが回転する。歯車２２ｈが回転すると、シュート４の傾動軸４ａに接続された部分歯車２２ｉが回転する。このように、傾動軸４ａが回転することで、シュート４が傾動するようになっている。なお、シュート４を傾動させないときには、遊星機構２２ｂによって、歯車１３ｆと歯車２２ｄ１，２２ｄ２が同速度で回転する構成となっている。
【００２４】
図５は、本発明の第１実施形態におけるセンサ３０を示すブロック図である。
図２に示すように、高炉用装入装置１の旋回部１０には、センサ３０が設けられている。本実施形態では、センサ３０として、図５に示すように、タンクセンサ３１と、軸受センサ３２と、傾動角度センサ３３と、を有する。
【００２５】
タンクセンサ３１は、軸受や歯車等の摺動部に供給する潤滑油を貯溜するタンク３４の液面高さや潤滑油の温度を測定するためのものである。このタンクセンサ３１は、潤滑油の液面高さを測定するフロートを有するレベルセンサ３１ａと、潤滑油の温度を測定する熱電対を有する油温センサ３１ｂと、を備える。
軸受センサ３２は、シュート４の傾動軸４ａの温度や振動を測定するためのものである。この軸受センサ３２は、傾動軸４ａの温度を測定する熱電対と、傾動軸４ａの振動を計測する加速度センサと、を備える。
【００２６】
傾動角度センサ３３は、シュート４の傾動軸４ａの傾動角度を測定するためのものである。この傾動角度センサ３３は、傾動軸４ａの傾動角度を測定するロータリエンコーダを備える。
これらのセンサ３０は、旋回部１０と共に軸Ｌを中心に旋回するようになっており、ケーシング７の外部に設けられた地上装置４０（図２において不図示、図５参照）に有線接続することが難しい。このため、センサ３０は、旋回部１０に設けられた機上装置３５（図２において不図示、図５参照）を介して地上装置４０と無線接続されている。
【００２７】
機上装置３５は、図５に示すように、送信機３６と、送信アンテナ３７と、を有する。送信機３６、送信アンテナ３７は、センサ３０毎に設けられている。一方、地上装置４０は、受信機４１と、受信アンテナ４２と、を有する。地上装置４０は、受信機４１で受信したデータを制御装置４３に入力し、センサ３０の計測結果を端末装置４４のモニター等に表示させるようになっている。
【００２８】
機上装置３５は、センサ３０や送信機３６に電力を供給するバッテリー３８（蓄電装置）を有する。バッテリー３８は、充電可能な二次電池を有し、発電装置５０と不図示の充電制御回路を介して接続されている。充電制御回路は、発電装置５０が発電した電力をバッテリー３８に充電させるものであり、一般的な全波整流回路及び直流安定化電源部回路等であって、発電装置５０からの交流電力を適宜整流したうえで、バッテリー３８に供給するものである。
【００２９】
図２に示すように、発電装置５０は、旋回部１０に設けられ、旋回部１０に対し相対運動する部材の運動エネルギーを電気エネルギーに変換し、電力を生成するものである。本実施形態の発電装置５０は、旋回部１０に設けられた支持部材１４に支持されており、旋回部１０と共に軸Ｌを中心に旋回するようになっている。支持部材１４は、垂直シュート６周りの旋回部１０にボルトを介して連結された半割り保持具１５に支持されている。なお、支持部材１４は、旋回部１０に直接溶接してもよいが、半割り保持具１５で連結する方が、既存設備に容易に適用できるため好ましい。また、ケーシング７の内部は、高炉２側からの腐食ガス雰囲気に曝されるため、防食形の発電装置５０を採用することが好ましい。
【００３０】
発電装置５０には、例えば、固定子（ステータ）を収容するケーシングを全閉形として防食塗装を施し、ファンカバーや締付ボルト等を腐食し難いステンレス製にしたものを好適に用いることができる。また、ケーシング７の内部は、腐食ガス雰囲気の他に、粉塵雰囲気、爆発性ガス雰囲気、高温雰囲気に曝されるが、発電装置５０の構造、材料、絶縁ワニス、表面塗装等を選定することにより、それぞれの雰囲気に対応することができる。
【００３１】
また、発電装置５０を、旋回テーブル１１上にあるシュート４の傾動減速機（部分歯車２２ｉ等）の不図示のケーシングの背面側（直上部）に設置することにより、熱負荷を最も緩和することができる。なお、旋回テーブル１１上に発電装置５０を設置すると、メンテナンス時に障害になる。また、上部歯車（歯車１３ｆ、歯車２２ｄ１，２２ｄ２等）からのグリスの飛散及び傾動減速機からの油漏れにより旋回テーブル１１上が汚損するので、発電装置５０はできるだけ上部にある本実施形態の場所が最も望ましい。
【００３２】
本実施形態の発電装置５０は、旋回部１０とケーシング７との間の相対運動を利用して発電する構成となっている。ケーシング７の内側には、旋回部１０と同一軸とする環状のラック８（内歯車）が形成されている。ラック８は、ケーシング７の上部において、軸Ｌを中心に環状に形成されている。本実施形態のラック８は、図３に示すように、複数のラック片８Ａが環状に連なって形成されている。ラック８は、例えば、円弧状のラック片８Ａが４つ連なって形成されている。
【００３３】
ラック片８Ａは、ラック連結面８ａに連結金具９を有する。隣り合うラック片８Ａは、連結金具９同士をボルト・ナット１７ａで連結することで一体化される。複数のラック片８Ａが一体化されて成るラック８は、ケーシング７に固定されたブラケット１６にボルト・ナット１７ｂで取り付けられる。ブラケット１６には、ラック８の軸心と駆動装置５の軸Ｌとの位置合わせ、及び、ラック８の水平レベルを調整可能な不図示の取付穴（長穴等）が形成されている。この構成によれば、ラック８を複数のラック片８Ａに分割することができるため、既設のケーシング７の内側に容易にラック８を設置することができる。また、既存の駆動装置５に対してラック８を安価に導入できる。
【００３４】
発電装置５０は、ラック８と噛合するピニオン５１（回転子歯車）を有する。ピニオン５１は、軸Ｌと平行な軸周りに回転するものである。ピニオン５１の回転軸５２は、増速機５３を介して発電装置５０の回転子（ロータ）と接続されている。発電装置５０は、増速機５３で増速されて回転する回転子の運動エネルギーを電気エネルギーに変換する。なお、増速機５３として、遊星歯車機構を用いる場合、遊星歯車機構を多段に備える構成であってもよい。遊星歯車機構を多段に備えることで、より大きな増速比で発電装置５０の回転子を回転させることができる。なお、増速機５３は、遊星歯車機構を用いる構成に限定されない。増速機５３は、例えば、遊星ローラ機構を用いる構成であってもよい。遊星歯車機構または遊星ローラ機構は、遊星歯車や遊星ローラに負荷を分散することができるため、摩耗やギア欠け等が比較的少ないため好ましい。
【００３５】
続いて、上記構成の高炉用装入装置１の動作について説明する。
【００３６】
高炉用装入装置１は、図１に示すように高炉２に原料を投入するべく、図４に示す旋回部１０を駆動させる。旋回部１０は、旋回モータ１２の動力を歯車機構１３に伝達し、旋回テーブル１１を介してシュート４を軸Ｌ周りに旋回させ、原料を周方向に散布させる。旋回部１０が駆動すると、図２に示すように支持部材１４に支持された発電装置５０も軸Ｌ周りに旋回する。
【００３７】
発電装置５０は、ケーシング７の内側に中心軸が駆動装置５の軸Ｌに一致する環状に形成されたラック８と噛合するピニオン５１を有する。ケーシング７は固定側であるため、旋回部１０に設けられた発電装置５０は、ケーシング７に対して軸Ｌ周りに相対運動（旋回）する。発電装置５０が旋回すると、ラック８と噛合するピニオン５１が回転する。発電装置５０は、固定子の界磁巻線あるいは永久磁石により磁界を作り、ピニオン５１の回転軸５２に増速機５３を介して接続された回転子が回転することにより起電力を発生させる。
【００３８】
このように発電装置５０は、電磁誘導作用を利用し、運動エネルギーを電気エネルギーに変換する。発電装置５０に発生した起電力は、充電制御回路を介してバッテリー３８に供給される。バッテリー３８は、発電装置５０が発電した電力を蓄電すると共に、その電力を旋回部１０に設けられたセンサ３０に供給する。これにより、センサ３０は、旋回部１０と共に旋回しながら電力を確実に得ることができ、旋回部１０に設けられた各種機器のパラメータを測定し、高炉用装入装置１の交換時期の予測等の設備保全に有効に使うことができる。
【００３９】
以上のように、本実施形態では、旋回部１０に設けた発電装置５０によって、旋回部１０に対し相対運動する部材の運動エネルギーを電気エネルギーに変換し、旋回部１０に設けられたセンサ３０に供給する電力を生成する。このように、発電装置５０は、シュート４の動力を利用して自家発電するため、外部給電を必要とせず、また、機械的な運動による発電のため、磁界を用いた非接触式給電と比べて電力変換効率が高い（一般的に７０％〜８０％程度の高効率である）。したがって、この構成によれば、旋回部１０に設けられたセンサ３０に対して安定して電力を供給することができる。
【００４０】
また、本実施形態では、旋回部１０の周りを囲うケーシング７の内側にラック８を中心軸が駆動装置５の軸Ｌに一致する環状に形成し、発電装置５０のピニオン５１と噛合させる。旋回部１０が旋回すると、ケーシング７との相対運動により、発電装置５０のピニオン５１が回転し、電力を生成することができる。これにより、旋回部１０に対して常時相対運動するケーシング７との運動エネルギーを利用することができ、定常的に安定した電力を確保することができる。
また、本実施形態では、旋回部１０にバッテリー３８を設け、発電装置５０が発電した電力を蓄電させる。これにより、高炉用装入装置１の駆動系が停止した状態でも、旋回部１０に設けられたセンサ３０に対して安定して電力を供給することができる。
【００４１】
このように、上述の本実施形態によれば、高炉２に原料を投入するシュート４と、シュート４を支持すると共に旋回させる旋回部１０と、旋回部１０に設けられたセンサ３０と、を有する高炉用装入装置１であって、旋回部１０に設けられ、旋回部１０に対し相対運動する部材の運動エネルギーを電気エネルギーに変換し、センサ３０に供給する電力を生成する発電装置５０を有する、という構成を採用することによって、外部給電が不要で、電力変換効率が高く、旋回部１０に設けられたセンサ３０に対して安定して電力を供給することができる高炉用装入装置１が得られる。
【００４２】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
【００４３】
図６は、本発明の第２実施形態における高炉用装入装置１の断面構成図である。
図６に示すように、第２実施形態では、発電装置５０が、旋回部１０に対し相対運動する傾動部２０の運動エネルギーを電気エネルギーに変換する点で、上記実施形態と異なる。
【００４４】
傾動部２０は、シュート４を傾動させるときに、旋回部１０に対し相対運動する歯車機構２２を有している。第２実施形態では、発電装置５０のピニオン５１を、歯車機構２２の歯車２２ｄ２に噛合させる支持機構１００を有する。歯車２２ｄ２は、歯車２２ｄ１と共に軸Ｌ周りに回転するように設けられている。一方、発電装置５０は、旋回部１０に設けられた支持部材１４に支持されており、旋回部１０と共に軸Ｌを中心に旋回するようになっている。支持機構１００を構成する支持部材１４は、第１実施形態と同様に、垂直シュート６周りの旋回部１０にボルトを介して連結された半割り保持具１５に支持されているが、長さ及び水平レベルが調整されている。
【００４５】
続いて、上記構成の高炉用装入装置１の動作について説明する。
【００４６】
高炉用装入装置１は、図１に示すように高炉２に原料を投入するべく、図４に示す傾動部２０を駆動させる。傾動部２０は、傾動モータ２１の動力を歯車機構２２に伝達し、駆動している旋回部１０の歯車機構１３と回転速度差（歯車１３ｆと歯車２２ｄ２との回転速度差）を生じさせることで、旋回テーブル１１に支持されたシュート４を傾動させ、原料を半径方向に散布させる。
【００４７】
発電装置５０は、歯車機構２２の歯車２２ｄ２と噛合するピニオン５１を有する。発電装置５０は、旋回部１０に設けられているため、歯車機構２２の歯車２２ｄ２との間に回転速度差が生じ、歯車２２ｄ２に対して軸Ｌ周りに相対運動（旋回）する。これにより、歯車２２ｄ２と噛合するピニオン５１が回転する。発電装置５０は、固定子の界磁巻線あるいは永久磁石により磁界を作り、ピニオン５１の回転軸５２に増速機５３を介して接続された回転子が回転することにより起電力を発生させる。すなわち、発電装置５０は、増速機５３で増速されて回転する回転子の運動エネルギーを電気エネルギーに変換する。
【００４８】
このように、第２実施形態では、シュート４を傾動させる傾動部２０の歯車機構２２に発電装置５０のピニオン５１を噛合させることで、シュート４が傾動すると、傾動部２０の歯車機構２２が旋回部１０に対し相対運動するため、発電装置５０のピニオン５１が回転し、電力を生成することができる。したがって、第２実施形態においても、上記実施形態と同様に、電磁誘導作用を利用し、運動エネルギーを電気エネルギーに変換し、旋回部１０に設けられたセンサ３０に供給する電力を生成することができる。この第２実施形態によれば、歯車機構２２にピニオン５１を一つ噛合させる等、構成が比較的単純であるため、既存設備にも導入し易く、上記実施形態と比べて設置コストを低減することができる。
【００４９】
以上、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００５０】
例えば、上記実施形態では、発電装置５０が支持部材１４に支持される構成について説明したが、発電装置５０が旋回テーブル１１に支持され、ケーシング７の旋回テーブル１１に近接する部分にラック８を形成する構成を採用してもよい。
【００５１】
例えば、上記実施形態では、ピニオン５１の回転軸５２が増速機を介して発電装置５０の回転子に接続される構成について説明したが、ピニオン５１の回転軸５２が発電装置５０の回転子に直接接続される構成であってもよい。
【００５２】
また、例えば、上述した歯車の種類、センサの数量、センサ種類等は、実施に当たって適宜変形することができる。
【符号の説明】
【００５３】
１  高炉用装入装置
２  高炉
４  シュート
７  ケーシング
８  ラック
８Ａ  ラック片
１０  旋回部
２０  傾動部
２２  歯車機構
３０  センサ
３８  バッテリー（蓄電装置）
５０  発電装置
５１  ピニオン
５２  回転軸
５３  増速機
【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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