(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼炉の炉壁に開設した測定開口と、炉壁の外側から測定開口に対向して連通するメイン通路を形成するハウジングと、ハウジングの尾端近傍部からメイン通路を挿通して測定開口に至り進出自在な清掃手段と、測定開口とハウジングの尾端近傍部との間に位置してメイン通路から分岐する測定路と、メイン通路と測定路の交点を構成する交差路に進退自在に配置されると共に測定開口と測定路の間において光軸を屈折せしめる光屈折手段と、測定路に臨んで設けられた光学的測温手段及び光学的監視手段とを備え、
清掃手段をハウジングの尾端近傍部に後退させると共に、光屈折手段を交差路に進出配置せしめた状態で、光学的測温手段により炉内温度を測定する測温工程と、
測温工程の実施中に、光学的監視手段により測定開口の開口面積を監視する開口監視工程と、
光学的監視手段により測定開口の開口面積が減少したことを検知したとき、光屈折手段を交差路から退避せしめた後、清掃手段を測定開口に至り進出せしめる清掃工程と、
清掃工程の後、清掃手段をハウジングの尾端近傍部に後退せしめた後、光屈折手段を交差路に進出せしめ、再び測温工程と開口監視工程を開始する復帰工程とから成ることを特徴とする燃焼炉における炉内測温方法。
【請求項２】
光学的測温手段の測温信号と光学的監視手段の監視信号を入力せしめられる制御手段を備えており、
制御手段は、測温工程の実施中に測温信号をデータ処理する一方、監視信号に基づいて測定開口の開口面積が所定面積以下に減少したことを検知したとき、清掃工程と復帰工程を自動的に行わしめるように制御信号を出力することを特徴とする請求項１に記載の燃焼炉における炉内測温方法。
【請求項３】
燃焼炉の炉壁に開設した測定開口と、炉壁の外側から測定開口に対向して連通するメイン通路を形成するハウジングと、ハウジングの尾端近傍部からメイン通路を挿通して測定開口に至り進出自在な清掃手段と、測定開口とハウジングの尾端近傍部との間に位置してメイン通路から分岐する測定路と、メイン通路と測定路の交点を構成する交差路に進退自在に配置されると共に測定開口と測定路の間において光軸を屈折せしめる光屈折手段と、測定路に臨んで設けられた光学的測温手段及び光学的監視手段とを備え、
清掃手段を進退せしめる清掃用駆動手段と、光屈折手段を進退せしめる測定用駆動手段とを設け、清掃用駆動手段は、光屈折手段が交差路から退避されているときに清掃手段を進退駆動し、測定用駆動手段は、清掃手段がハウジングの尾端近傍部に後退されているときに光屈折手段を交差路に進出配置するように構成されていることを特徴とする燃焼炉における炉内測温装置。
【請求項４】
光学的測温手段が測定路に対向して設置された放射温度計により構成され、光学的監視手段が放射温度計のファインダに臨んで設置された明暗識別カメラにより構成されて成ることを特徴とする請求項３に記載の燃焼炉における炉内測温装置。
【請求項５】
測定路に対向して集光手段を設置し、集光手段に対して光学的測温手段を構成する放射温度計を光ファイバを介して光学的に連結し、放射温度計のファインダに臨んで光学的監視手段を構成する明暗識別カメラを設置して成ることを特徴とする請求項３又は４に記載の燃焼炉における炉内測温装置。
【請求項６】
測定開口から測定路に導かれた光を可視光線と赤外線とに分光する分光手段を測定路に対向して設置し、放射温度計により構成された光学的測温手段に赤外線を入力し、明暗識別カメラにより構成された光学的監視手段に可視光線を入力するように構成して成ることを特徴とする請求項３に記載の燃焼炉における炉内測温装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゴミ焼却炉、その他の焼却炉のような燃焼炉における炉内測温方法及び装置に関し、特に、炉壁に設けた測定開口を時宜に応じて清掃せしめることにより、連続自動測温を可能にした技術を提供するものである。
【０００２】
【従来の技術】
焼却炉等の燃焼炉における燃焼に際しては、低温での不完全燃焼がダイオキシンの発生原因になること等から、炉内温度の管理と制御が極めて重要である。
【０００３】
このため、従来より炉内測温が行われており、例えば、炉壁に開設した測定開口を介して非接触式の温度計により炉内のフレーム温度や炉内壁温度を測定する技術が公知である。非接触式の温度計は、通常、放射温度計が使用される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
然しながら、燃焼炉の炉内では種々の物質が燃焼されており、燃焼により生じた灰が高温で溶融せしめられ、炉壁の内面に付着する溶融付着物を生成する。このような溶融付着物は、一般にスラグ等と称されているが、炉壁に付着後は凝固傾向にあり、本明細書において広義に「燃焼付着物」と称する。そこで、炉内を連続的に測温するに際し、測定開口は、炉壁の内面に付着する燃焼付着物により短時間で狭小化され、遂には閉塞されてしまい、放射温度計による炉内測温を不能ならしめる。
【０００５】
また、測定開口において燃焼付着物は、時間の経過に従って厚みを増すと、炉壁への付着面側の温度を低下する。そこで、燃焼付着物が成長して測温開口を狭小化することにより放射温度計の視野に入ると、炉内のフレーム温度や炉内壁温度よりも低温である燃焼付着物の温度を測定結果に反映せしめることになり、正常な測温を行い得ない。
【０００６】
この点に関して、放射温度計による測温結果を分析することにより測定開口内での燃焼付着物の有無を検知することができれば、上記問題を解決できるが、現実的には、測温結果から検知される温度低下が炉内温度の低下によるものか或いは燃焼付着物に起因するものか判定することは極めて困難である。また、放射温度計の測温結果から燃焼付着物の存在が確認できたとしても、その時点では燃焼付着物が測定開口の周囲から放射温度計の視野に入る大きさまで既に成長し厚みを増して炉壁に硬化状態で付着しいるので、その後の掻き落とし作業が困難であり、しかも、放射温度計の視野に入った後の一定時間を経過しているので、その間、誤った炉内測温データによって炉内温度の管理と制御が行われてしまう結果となる。
【０００７】
そして、燃焼付着物により測定開口が狭小化されつつある状態を見逃して放置すると、前述のように測定開口を完全に閉塞して測温不能になるばかりか、このような完全閉塞状態に至るまで成長を許すと、燃焼付着物を掻き落とすことが至難となり、測定開口を再び開口せしめるために多大な労力が必要となる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
燃焼炉における放射温度計と測定開口の関係と、測定開口に対する燃焼付着物の成長過程を図７に基づいて説明すると、図７（Ａ）に示すように、炉壁１に開設した測定開口２を介して放射温度計により炉内フレームを測温するに際し、放射温度計の視野Ｓは測定開口２のほぼ中心に位置している。そこで、図７（Ｂ）に示すように、燃焼付着物Ｐが成長を開始するが未だ視野Ｓに至らない場合、放射温度計の視野Ｓは炉内フレームだけを見ているので、放射温度計の指示温度は炉内温度（フレーム温度）にのみ依存しており、燃焼付着物Ｐには依存しない。図７（Ｃ）に示すように、更に燃焼付着物Ｐが成長しても、視野Ｓに進入しない限り、前述と同様である。そして、図７（Ｄ）に示すように、成長が進行して燃焼付着物Ｐが視野Ｓの一部にかかったとき、放射温度計の視野Ｓは、炉内フレームと燃焼付着物Ｐの両者を見ており、放射温度計の指示温度は炉内温度（フレーム温度）と燃焼付着物Ｐの温度の両者に依存されている。従って、放射温度計の指示温度に基づいて燃焼付着物Ｐの有無を判定することは困難である。更に成長が進行し、図７（Ｅ）に示すように、燃焼付着物Ｐが視野Ｓの全体を被おうと、このとき初めて放射温度計の指示温度は燃焼付着物Ｐにのみ依存される。燃焼付着物Ｐは、炉内フレーム温度に比較して、温度が若干低く、温度変化も穏やかであるから、放射温度計の指示温度により燃焼付着物Ｐの存在を判定することが可能であるが、図示のように燃焼付着物Ｐは輪郭をほぼＶ形ないしＵ形として成長しているので、幅広の上部においては分厚く炉壁の内面に強く付着し硬化している。尚、そのまま燃焼付着物Ｐの成長を放置すると、図７（Ｆ）に示すように、測定開口２は燃焼付着物Ｐにより完全に閉塞される。
【０００９】
本発明は上記課題を解決した燃焼炉における炉内測温方法及び装置を提供するものであり、特に、炉壁の測定開口を介して非接触式の光学的測温手段により炉内温度を測定する測温工程の実施中に、同時に、光学的監視手段により測定開口の開口面積を監視する開口監視工程を実施し、成長の初期段階で燃焼付着物の存在を検知すると共に、早期に燃焼付着物を除去することにより、測定開口の正常な開口状態の実現による正確な連続測温を可能にした点に特徴を有する。即ち、本発明によれば、光学的監視手段の視野Ｌは、光学的測温手段（放射温度計）の視野Ｓよりも大きい。従って、例えば、視野Ｌを視野Ｓのほぼ倍の直径に形成すれば、図７（Ｃ）に示したような成長途上の過程において燃焼付着物の存在を判定することができ、更に視野Ｌの直径を大きく形成すれば、図７（Ｂ）に示したような成長初期の段階において燃焼付着物の存在を判定することができ、このような早期の段階での燃焼付着物の検知と、清掃手段による除去が可能になる。或いは、通常、燃焼付着物は、図７に示したように測定開口の上部から垂れ下がり状に成長するから、早期発見を目的とするためには、必ずしも光学的監視手段の視野Ｌを大きくしなくても、少なくとも光学的測温手段（放射温度計）の視野Ｓの上方に光学的監視手段の視野Ｌを設定するものであれば良い。
【００１０】
そこで、本発明の炉内測温方法が手段として構成したところは、燃焼炉の炉壁に開設した測定開口と、炉壁の外側から測定開口に対向して連通するメイン通路を形成するハウジングと、ハウジングの尾端近傍部からメイン通路を挿通して測定開口に至り進出自在な清掃手段と、測定開口とハウジングの尾端近傍部との間に位置してメイン通路から分岐する測定路と、メイン通路と測定路の交点を構成する交差路に進退自在に配置されると共に測定開口と測定路の間において光軸を屈折せしめる光屈折手段と、測定路に臨んで設けられた光学的測温手段及び光学的監視手段とを備え、清掃手段をハウジングの尾端近傍部に後退させると共に、光屈折手段を交差路に進出配置せしめた状態で、光学的測温手段により炉内温度を測定する測温工程と、測温工程の実施中に、光学的監視手段により測定開口の開口面積を監視する開口監視工程と、光学的監視手段により測定開口の開口面積が減少したことを検知したとき、光屈折手段を交差路から退避せしめた後、清掃手段を測定開口に至り進出せしめる清掃工程と、清掃工程の後、清掃手段をハウジングの尾端近傍部に後退せしめた後、光屈折手段を交差路に進出せしめ、再び測温工程と開口監視工程を開始する復帰工程とから成る点にある。
【００１１】
この際、光学的測温手段の測温信号と光学的監視手段の監視信号を入力せしめられる制御手段を備えていることが好ましく、制御手段は、測温工程の実施中に測温信号をデータ処理する一方、監視信号に基づいて測定開口の開口面積が所定面積以下に減少したことを検知したとき、清掃工程と復帰工程を自動的に行わしめるように制御信号を出力することが好ましい。
【００１２】
また、本発明の炉内測温装置が手段として構成したところは、燃焼炉の炉壁に開設した測定開口と、炉壁の外側から測定開口に対向して連通するメイン通路を形成するハウジングと、ハウジングの尾端近傍部からメイン通路を挿通して測定開口に至り進出自在な清掃手段と、測定開口とハウジングの尾端近傍部との間に位置してメイン通路から分岐する測定路と、メイン通路と測定路の交点を構成する交差路に進退自在に配置されると共に測定開口と測定路の間において光軸を屈折せしめる光屈折手段と、測定路に臨んで設けられた光学的測温手段及び光学的監視手段とを備え、清掃手段を進退せしめる清掃用駆動手段と、光屈折手段を進退せしめる測定用駆動手段とを設け、清掃用駆動手段は、光屈折手段が交差路から退避されているときに清掃手段を進退駆動し、測定用駆動手段は、清掃手段がハウジングの尾端近傍部に後退されているときに光屈折手段を交差路に進出配置するように構成されている点にある。
【００１３】
本発明の実施形態において、光学的測温手段は、測定路に対向して設置された放射温度計により構成され、光学的監視手段は、放射温度計のファインダに臨んで設置された明暗識別カメラにより構成される。
【００１４】
また、本発明の実施形態において、測定路に対向する集光手段を設置することができ、この場合、集光手段に対して光学的測温手段を構成する放射温度計を光ファイバを介して光学的に連結し、放射温度計のファインダに臨んで光学的監視手段を構成する明暗識別カメラを設置する。
【００１５】
更に、本発明の別の実施形態において、測定開口から測定路に導かれた光を可視光線と赤外線とに分光する分光手段を測定路に対向して設置することができ、放射温度計により構成された光学的測温手段に赤外線を入力し、明暗識別カメラにより構成された光学的監視手段に可視光線を入力する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下図面に基づいて本発明の好ましい実施形態を詳述する。
【００１７】
〔第１実施形態〕
図１に示すように、ゴミ焼却炉、その他の焼却炉又は溶融炉等、特に限定されない燃焼炉の炉壁１には、測定開口２が貫通して開設されている。炉壁１の外側には、測定開口２に対向してハウジング３が取付けられ、該ハウジング３により測定開口２に連通するメイン通路４が形成される。
【００１８】
ハウジング３の尾端側の延長線上には金属棒等の耐熱性且つ剛性のロッドから成る清掃手段５が設けられており、該清掃手段５の先端部をハウジング３の尾端近傍部３ａに挿入せしめると共に、尾端部にエアシリンダ又は油圧シリンダ等の往復駆動機構を構成する清掃用駆動手段６を連結している。清掃手段５は、先端部をハウジングの尾端近傍部３ａに納めた格納位置からメイン通路４を挿通して測定開口２に至り炉内に突出する作業位置まで進出せしめるに十分な長さを有しており、清掃用駆動手段６は、清掃手段５の先端部を前記格納位置と作業位置の間で進退せしめるに十分な駆動ストロークを有している。
【００１９】
ハウジング３は、尾端近傍部３ａと測定開口２との間に位置してメイン通路４から交差方向に分岐する第一の分岐ハウジング７と第二の分岐ハウジング８を備え、第一の分岐ハウジング７により測定路９を形成すると共に、第二の分岐ハウジング８により退避室１０を形成する。図例では、測定路９と退避室１０は、同一軸線上に対向状態で配置されているが、相互に軸線を偏位せしめた位置に形成しても良く、メイン通路４と測定路９の交点を成す路内部分により交差路１１を構成する。
【００２０】
前記交差路１１には、反射ミラー又はプリズム等の光屈折手段１２が進退自在に配置され、ロッド等の支持手段１２ａを介してエアシリンダ又は油圧シリンダ等の往復駆動機構を構成する測定用駆動手段１３に連結されており、光屈折手段１２を退避室１０に格納される退避位置と交差路１１に進出される進出位置との間で進退自在ならしめる。そこで、光屈折手段１２は、交差路１１に配置された進出状態において、測定開口２と測定路９の間において光軸を屈折せしめる。従って、炉内で放射される光は、測定開口２からメイン通路４に進入し、該メイン通路４の軸線に沿う光軸を形成すると共に、光屈折手段１２により屈折され、測定路９の軸線に沿う光軸を形成する。
【００２１】
測定路９には、光学的測温手段１４と光学的監視手段１５が設置され、何れも測定路９の軸線に沿う光軸に対向して臨ましめられている。図例の場合、光学的測温手段１４を第一の分岐ハウジング７の端面に取付固定しているが、取付個所や取付方法は問わない。
【００２２】
光学的測温手段１４は、典型的には放射温度計により構成される。放射率設定の必要がなくウインドウ等の汚れを許容できる二色放射温度計を使用するのが好ましいが、単色放射温度計を使用しても良い。
【００２３】
光学的監視手段１５は、測定開口２が正常な開口状態から狭小化されたかどうかを監視する手段であり、典型的にはＣＣＤカメラにより構成される。この際、ＣＣＤカメラにより測定開口２を画像として監視するものでも良いが、ＣＣＤカメラは輝度の濃淡を使用して画像の２値化を行う構成であるから、画像の詳細な形状を問題とするまでもなく全体的な輝度に基づいて測定開口２が狭小化されたかどうかを監視するものであれば良い。従って、ＣＣＤカメラを使用する場合でも、白黒仕様のＣＣＤカメラで足り、特に高価なカラー仕様のＣＣＤカメラを必要としない。このように光学的監視手段１５は、結局は、測定開口２の明暗を識別することにより燃焼付着物の有無を判定すれば足り、ＣＣＤカメラに限られないので、要するに、光の明暗を監視できるものであれば良く、従って本明細書において広義に「明暗識別カメラ」と称する。
【００２４】
尚、図示のように、ハウジング３並びに第一の分岐ハウジング７及び第二の分岐ハウジング８は密閉されており、炉内のガスを外部に噴出せしめないように構成することが好ましい。
【００２５】
そこで、図１に示す本発明の第１実施形態において、光学的測温手段１４を構成する放射温度計は、汎用のファインダを備えたものが使用されており、光学的監視手段１５を構成するＣＣＤカメラ等の明暗識別カメラの入力部を放射温度計のファインダにカメラ設置アダプタ１６を介して臨ましめ設置している。従って、光学的監視手段１５（明暗識別カメラ）は、光学的測温手段１４（放射温度計）と同じ光軸で測定開口２を一眼により観察することが可能になり、装置全体をコンパクトにできる。尚、測定開口２の輝度に応じて、光学的監視手段１５（明暗識別カメラ）に減光フィルタ１７やＩＲカットフィルタ１８を設けることができる。
【００２６】
（測温工程）
図１に示す測温工程において、清掃手段５は、先端部をハウジング３の尾端近傍部３ａに位置するように後退せしめられており、光屈折手段１２は、交差路１１に位置するように進出せしめられている。従って、光学的測温手段１４（放射温度計）は、光屈折手段１２を介し測定開口２を通じて炉内を見ており、炉内温度（フレーム温度及び／又は炉壁温度）に基づいて指示温度を表す測温信号１９を出力する。この測温信号は、コンピュータを内蔵した制御盤により構成される制御手段２０に入力され、そこで炉内温度制御のために信号処理される。測温工程中、光屈折手段１２の表面に炉内からのガスやダストが付着する虞れがあるため、少なくとも光屈折手段１２に向けて微量のエアー等の清浄気体を供給する気体供給路２１が設けられており、図示省略した供給手段から清浄気体を供給せしめられる。この際、気体供給路２１は、第一の分岐ハウジング７に臨んで設け、測定路９に清浄気体を滞留せしめる構成とするのが好ましく、これにより気体供給路２１を１個所にのみ設け、配管数、気体消費量及び制御機器を最小限とした構成でありながら、光屈折手段１２の表面と光学的測温手段１４のレンズ面との双方を同時にガスやダストの付着から保護できるという利点がある。
【００２７】
（開口監視工程）
図１に示す測温工程の実施中、同時に開口監視工程が実施されている。即ち、光学的監視手段１５（明暗識別カメラ）により測定開口２の明暗が監視されており、測定開口２の全面開口状態における光量に比較して、光量が低下しないかどうかを監視する。光学的監視手段１５（ＣＣＤカメラ等の明暗識別カメラ）から出力される画像信号２２は、画像２値化手段２３に入力され、画像２値化手段２３から出力される画像信号２４をモニタ２５に入力する。従って、光学的監視手段１５の初期設置時にモニタ２５を観察することにより、光学的監視手段１５が測定開口２の所望の個所を見ているかどうかを確認しながら方向調整を行うことができる。そこで、光学的監視手段１５により測定開口２から受ける光量が所定値以下に低下したことが検知されると、燃焼付着物Ｐにより測定開口２の開口面積が減少したと判断し、画像２値化装置２３から出力される警報信号２６を制御手段２０に入力する。
【００２８】
例えば、光学的監視手段１５として白黒仕様のＣＣＤカメラを使用した場合、黒色の面積が大きくなったときに燃焼付着物Ｐが測定開口２の開口面積を狭小化したと判断し、画像２値化装置２３から制御手段２０に警報信号２６を与える。通常、燃焼付着物Ｐの炉壁付着面側の温度は炉内フレームや炉壁温度よりも低いため、モニタ２５に写し出される燃焼付着物Ｐの画像は、炉内フレームや炉壁の画像に比べて輝度が低く（つまり黒く）写し出される。画像２値化装置２３は、設定したレベル値よりも輝度が高く（つまり白く）写し出された部分と、輝度が低く（つまり黒く）写し出された部分の画像２値化を行うことができるので、白又は黒の領域の面積をカウントすることができる。このため、燃焼付着物Ｐの輝度と炉内フレームや炉壁の輝度の間にレベル値を設定して黒領域の面積をカウントすることで、燃焼付着物Ｐが測定開口２を塞ぐ面積をカウントすることが可能である。そこで、黒領域の面積カウントが設置値よりも大きくなったとき、画像２値化装置２３のリレー接点を閉じること等により制御手段２０に向けて警報信号２６を出力せしめるように構成すれば良い。
【００２９】
前述のカウント方法等により判断される測定開口２の開口面積の設定値に関しては、後述するようにロッドから成る清掃手段５を測定開口２に進出せしめ、ロッドの先端により燃焼付着物Ｐを炉内に突き落とす構成とした図示実施形態の場合、突き落としが容易となるように燃焼付着物Ｐが適度に成長するまで待つのが好ましく、このため、燃焼付着物Ｐが光学的測温手段１４の視野Ｓに進入する直前まで大きくなった状態（図７（Ｃ）に示す状態）を設定値とし、これを超えたときに、画像２値化装置２３から制御手段２０に警報信号２６を与える。
【００３０】
（清掃工程）
警報信号２６を受けた制御手段２０は、先ず、測定用駆動装置１４に退避信号２７を送り、光屈折手段１２を交差路１１から退避室１０に後退せしめる。次いで、清掃用駆動手段６に進出信号２８を送り、清掃手段５を測定開口２に至り進出せしめる。これにより図２に示すように燃焼付着物Ｐが測定開口２から炉内に突き落とされる。
【００３１】
（復帰工程）
清掃手段５を進出せしめた後、制御手段２０は、先ず、清掃用駆動手段６に後退信号２９を送り、清掃手段５を元の位置まで後退復帰せしめる。次いで、測定用駆動装置１４に進出信号３０を送り、光屈折手段１２を交差路１１の元の位置まで進出復帰せしめる。従って、測温工程と開口監視工程が再開される。
【００３２】
（制御方法）
図３は、前述の制御手段２０による制御方法のフローチャートを示している。炉内測温の作業開始に際して、先ず、測定開口２に異常があるかどうかを判断する（ステップＳ１）。これは前述のように画像２値化装置２３からの警報信号２６の有無により判断される。
【００３３】
異常なし（ＮＯ）と判断したときは、炉内温度の測定を開始する（ステップＳ２）。即ち、光学的測温手段１４からの測温信号１９を受け信号処理を行う。
【００３４】
異常あり（ＹＥＳ）と判断したとき、即ち、画像２値化装置２３からの警報信号２６を受けたときは、その時点で光学的測温手段１４から受けている測温信号１９をホールドする（ステップＳ３）。制御手段２０は、測温信号１９に基づいて炉内温度を自動制御するように炉の加熱装置と電気的に連結されており、炉内温度を維持する必要があり、休止は許されないからである。
【００３５】
次いで、測定用駆動手段１３に退避信号２７を送り、光屈折手段１２を退避せしめ（ステップＳ４）、その後、清掃用駆動手段６に進出信号２８を送り、清掃手段５を進出せしめ（ステップＳ５）、これにより、前述した清掃工程を実施する。
【００３６】
引き続き、清掃用駆動手段６に後退信号２９を送り、清掃手段５を後退させ元の位置に復帰せしめ（ステップＳ６）、その後、測定用駆動手段１３に進出信号３０を送り、光屈折手段１２を所定位置まで進出せしめ（ステップＳ７）、これにより、前述した復帰工程を実施する。
【００３７】
その後、ステップＳ１に戻り、前述の清掃実施によっても燃焼付着物Ｐが好適に突き落とされず、異常あり（ＹＥＳ）と判断されるときは、再度、ステップＳ３に進み、再び前述の清掃実施を行う。一方、ステップＳ１に戻ったとき、異常なし（ＮＯ）と判断されるときは、ステップＳ３においてホールドした測温信号の保持を解除し（ステップＳ８）、改めて炉内温度の測定を開始する（ステップＳ２）。
【００３８】
〔第２実施形態〕
図４は、本発明の第２実施形態を示しており、測定路９の開口部を閉鎖するガラス板等の透光窓板３１を介して該測定炉９に対向して臨む集光手段３２を設置し、集光手段３２に光学的測温手段１４（放射温度計）を光ファイバ３３を介して光学的に連結している。そして、光学的測温手段１４を構成する放射温度計のファインダに臨ませて光学的監視手段１５（ＣＣＤカメラ等の明暗識別カメラ）を設置しており、その他の構成は上述した第１実施形態と同様である。
【００３９】
上述した第１実施形態の場合、例えば、測定開口２の開口径が小さいとき、レンズ径の大きい放射温度計を使用すると、放射温度計の視野欠けを生じる虞れがある。この視野欠けの問題は、レンズ径の小さい放射温度計を使用すれば解消されるが、放射温度計のファインダを介して一眼で光学的監視手段１５（ＣＣＤカメラ等）により測定開口２を正確に監視することが困難になる。この点に関し、測定開口２の輝度を監視する構成においては、光学的監視手段１５により明暗の差を識別できれば良い。そこで、第２実施形態によれば、集光手段３２を設けているので、光学的監視手段１５により測定開口２の明暗状態を好適に監視することができる。そして、光学的測温手段１４（放射温度計）及び光学的監視手段１５（ＣＣＤカメラ等の明暗識別カメラ）を光ファイバ３３によりハウジング３から遠隔配置できる利点がある。
【００４０】
〔第３実施形態〕
図５は、本発明の第３実施形態を示しており、測定路９の開口部を閉鎖するガラス板等の透光窓板３１を介して該測定炉９に対向して臨む分光手段３４を設置している。分光手段３４は、測定開口２から測定路９に導かれた後、透光窓板３１を透過する光を可視光線と赤外線とに分光する。図例の場合、ハーフミラーにより分光手段３４を構成しており、可視光線を透過せしめる一方、赤外線を反射し側方に屈折せしめる。そこで、赤外線を受ける側に光学的測温手段１４（放射温度計）を設置し、可視光線を受ける側に光学的監視手段１５（ＣＣＤカメラ等の明暗識別カメラ）を設置している。その他の構成は上述した第１実施形態と同様である。この第３実施形態によれば、ファインダを備えていない放射温度計を使用できる利点がある。
【００４１】
〔第４実施形態〕
図６は、本発明の第４実施形態を示しており、分光手段３４を介して、光学的測温手段１４（放射温度計）と光学的監視手段１５（ＣＣＤカメラ等の明暗識別カメラ）を交差方向に配置した点において、前記第３実施形態と同様であるが、光ファイバ式の光学的測温手段１４（放射温度計）を設けている。即ち、分光手段３４により分光された赤外線を受ける側に集光手段３２を設置し、該集光手段３２光学的測温手段１４（放射温度計）を光ファイバ３３を介して光学的に連結している。その他の構成は上述した第４実施形態と同様である。この第４実施形態によれば、光ファイバ３３を介して光学的測温手段１４（放射温度計）を自由な位置に設置できる利点がある。尚、同様に、可視光線を受ける側にも集光手段を設け、光ファイバを介して光学的監視手段１５（ＣＣＤカメラ等の明暗識別カメラ）を自由な位置に設置できるように構成しても良い。
【００４２】
【発明の効果】
本発明によれば、炉壁１の測定開口２を介して非接触式の光学的測温手段１４により炉内温度を測定する測温工程の実施中に、同時に、光学的監視手段１５により測定開口２の開口面積を監視する開口監視工程を実施する構成であるから、成長の初期段階で燃焼付着物Ｐの存在を検知することができ、早期に燃焼付着物Ｐを除去するので、測定開口２の正常な開口状態を維持し、正確な連続測温を可能にする。特に、測定開口２を閉鎖する燃焼付着物Ｐを光学的測温手段１４（放射温度計）の視野Ｓに進入する直前において光学的監視手段１５により検知し、その段階で清掃手段５により燃焼付着物Ｐを除去する構成とすれば、測定工程中に光学的測温手段１４（放射温度計）から出力された測温信号が燃焼付着物Ｐの温度に依存されておらず、正しい炉内測温データを提供することができ、しかも、燃焼付着物Ｐを適度に成長せしめた状態から清掃手段５により容易に炉内に突き落とすことができる効果がある。
【００４３】
この際、ハウジング３により形成されたメイン通路４に対して、交差路１１を介して交差する測定路９を設け、該交差路１１に光屈折手段１２を進退自在に配置した構成であるから、光屈折手段１２を進出せしめた状態でメイン通路４を介して光学的測温手段１４及び光学的監視手段１５により測定工程及び開口監視工程を実施し、光屈折手段１２を退避せしめた状態でメイン通路４を介して清掃手段５により清掃工程を実施することができ、このようにメイン通路４を多目的に利用できるので、装置全体をコンパクトに構成できる利点がある。
【００４４】
そして、請求項２に記載のように制御手段２０を設けておけば、測温工程の実施中、測温信号のデータ処理により炉内温度を所定温度に維持するように加熱装置を自動制御できると共に、監視工程から清掃工程及び復帰工程までの一連の作業を自動化できる利点がある。
【００４５】
また、請求項４に記載のように光学的測温手段１４を構成する放射温度計のファインダに臨んで、光学的監視手段１５を構成する明暗識別カメラを設置し、光軸に対して同軸上で測温工程と開口監視工程を一眼で行う構成とすれば、更に、装置をコンパクトにできる。
【００４６】
しかも、請求項５に記載のように集光手段３２から光ファイバ３３を介して光学的測温手段１４（放射温度計）を配置する構成とすれば、光学的測温手段１４及び光学的監視手段１５をハウジング３からの熱影響が少ない遠隔位置に配置できる利点がある。
【００４７】
更に、請求項６に記載のように測定光を可視光線と赤外線とに分光する分光手段３４を設け、赤外線を光学的測温手段１４（放射温度計）に入力し、可視光線を光学的監視手段１５（明暗識別カメラ）に入力せしめる構成とすれば、光学的測温手段１４と光学的監視手段１５を相互に離して配置することが可能になり、装置全体の設計自由度が広くなるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る炉内測温装置の第１実施形態であり、測温工程及び開口監視工程の状態を示す断面図である。
【図２】本発明に係る炉内測温装置の第１実施形態であり、清掃工程の状態を示す断面図である。
【図３】本発明の炉内測温装置に設けられた制御手段による制御方法を示すフローチャートである。
【図４】本発明に係る炉内測温装置の第２実施形態を示す断面図である。
【図５】本発明に係る炉内測温装置の第３実施形態を示す断面図である。
【図６】本発明に係る炉内測温装置の第４実施形態を示す断面図である。
【図７】燃焼炉における放射温度計と測定開口の関係と、測定開口に対する燃焼付着物の成長過程を示す説明図であり、（Ａ）は完全開口状態を示し、（Ｂ）は燃焼付着物の初期成長状態を示し、（Ｃ）は成長した燃焼付着物が放射温度計の視野に進入する直前の状態を示し、（Ｄ）は成長を進行して燃焼付着物が放射温度計の視野の一部にかかった状態を示し、（Ｅ）は更に成長した燃焼付着物が放射温度計の視野の全体を被った状態を示し、（Ｆ）は測定開口が燃焼付着物により完全閉塞された状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１    炉壁
２    測定開口
３    ハウジング
３ａ  ハウジングの尾端近傍部
４    メイン通路
５    清掃手段
６    清掃用駆動手段
９    測定路
１０    退避室
１１    交差路
１２    光屈折手段
１３    測定用駆動手段
１４    光学的測温手段
１５    光学的監視手段
２０    制御手段
２１    気体供給路
２３    画像２値化装置
２５    モニタ
【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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