JP3786472B2 - ゴミ焼却処理炉のゴミ集積設備 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゴミ焼却処理炉の集積設備に関し、詳しくは、収集したゴミを集積するゴミピットと、前記ゴミピット内に集積されたゴミを搬送するためのクレーン設備と、前記クレーン設備の搬送を制御する搬送制御機構とを備えたゴミ焼却処理炉のゴミ集積設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ゴミ焼却処理炉の集積設備においては、ゴミピットに集積されたゴミ層に火災が発生することがあるが、これを自動的に検知若しくは予測して対処するような手段を備えていない。つまり、火災予防の手段を備えていない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のゴミ焼却処理炉の集積設備に於いては、ゴミ質の均等化のためにゴミピット内の区画間のゴミの入替え操作を行っているが、この間にクレーン設備の操作員が煙又は火炎を発見することにより対処していた。従って、ゴミ層内の火種の発見は困難であり、殊に、煙又は火炎の発生箇所が死角に入れば、大量の煙が発生するまでは発見出来ない。これに対し、火災は初期消火が肝要で、ゴミピット内で煙がゴミ層表面から見られるようになれば、既にゴミ層の内部では発火して、燃焼領域が拡大しているので、消火に大量の注水を要し、簡単には消火出来ないのみならず、消火後のゴミピット内の水の排出を要するという問題を有している。因みに、一般の消火活動に於いては、出火後３０分以内に、つまり火力が強くなる前に消火活動を開始する必要があり、これより消火着手が遅れると、類焼防止に重点を置かざるを得ないと言われている。上記従来のゴミ焼却処理炉の集積設備に於いては、煙を発見できるのは火種の拡大が始まってから少なくとも３０分乃至１時間経過した後である。このため、火災の発見が遅れた場合には、ゴミピット内のゴミを燃えるに任せざるを得ない状況も生ずる。従って、火災予防の観点からは、火種の拡大の検知が早いほど好ましいのである。上記火災予防のために、ゴミピット内のゴミ層の表面温度を赤外線温度計によって検知して、検知した温度の上昇によって火種を検出しようという試みがあるが、ゴミ層の表面は広く、且つ、ゴミ質によるゴミ層の表面温度の差異があるため、従来の設備に於いては局部的な温度変化を検出することは困難で、従って、的確に火種を検出することは困難である。
そこで、本発明のゴミ焼却処理炉の集積設備は、上記の問題点を解決し、ゴミ層内の火種の拡大を早期に検出することによって、火災の予防を可能にするゴミ焼却処理炉の集積設備を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
〔第１特徴構成〕
上記の目的のための本発明のゴミ焼却処理炉の集積設備の第１特徴構成は、請求項１に記載の如く、クレーン設備のバケットに、接触式のゴミ層内温度検出手段を備えた点にある。
〔第１特徴構成の作用効果〕
上記第１特徴構成によれば、クレーン設備のバケットに設けたゴミ層内温度検出手段がゴミに直接接触するので、前記バケットのゴミ層内への嵌入によって確実にゴミ層表面下のゴミの温度を検出出来る。従って、ゴミ層内温度の変化を敏感に検知出来るので、火種の拡大を早期に検出出来るようになる。
その結果、ゴミ焼却処理炉の集積設備に於いて、火災を予防することが可能になった。
【０００５】
〔第２特徴構成〕
上記の目的のための本発明のゴミ焼却処理炉の集積設備の第２特徴構成は、請求項２に記載の如く、上記第１特徴構成における接触式のゴミ層内温度検出手段を、クレーン設備のバケットが下降して前記バケットの下端部がゴミ層の表面下に侵入した状態で、前記ゴミ層内に侵入可能に前記バケットに配置してある点にある。
〔第２特徴構成の作用効果〕
上記第２特徴構成によれば、上記第１特徴構成に於ける作用効果に加えて、ゴミ層内温度検出手段がゴミ層内に侵入可能であるので、確実にゴミ層下方の温度を検出出来る。従って、ゴミ層表面に表れない温度変化を検出可能であり、火種拡大に伴う温度変化の早期検出が容易になる。
その結果、ゴミ焼却処理炉の集積設備に於ける火種の拡大をより早く検知して、火災予防を一層容易にすることが可能になった。
【０００６】
〔第３特徴構成〕
上記の目的のための本発明のゴミ焼却処理炉の集積設備の第３特徴構成は、請求項３に記載の如く、上記第２特徴構成における接触式のゴミ層内温度検出手段をシース型の熱電対で構成して、前記熱電対を前記バケットの本体に下方に向けて突出させて固定し、前記熱電対を包囲する保護筒体を、前記前記熱電対の長手方向に摺動可能に前記本体に取り付けるとともに、前記保護筒体を下方に向けて押し出すように付勢する付勢手段を前記本体に設けてある点にある。
〔第３特徴構成の作用効果〕
上記第３特徴構成によれば、上記第２特徴構成に於ける作用効果に加えて、ゴミ層内温度検出手段を構成するシース型の熱電対がゴミ層内に侵入する際に、熱電対のシースが直接ゴミに接しながら、前記熱電対のシースの折損を防止出来る。つまり、保護筒体を付勢手段によって下方に向けて押し出すように付勢してあるので、前記シースがゴミ層内に侵入するまでは前記保護筒体に包囲されて保護されており、たとえバケットが横方向に揺れても、前記ゴミ層からの横方向の外力は前記シースで受けることになり、前記シースに直接ゴミ層からの横方向の外力が及ぼされることがない。しかも、前記バケットの降下に従い前記保護筒体は前記ゴミ層表面のゴミによって押し上げられるので、前記ゴミ層表面下では前記熱電対のシースが直接ゴミに接しながらゴミ層内に嵌入する。従って、前記ゴミ層内温度検出手段の破損を防止出来ていながら、ゴミ層表面に表れない温度変化を検出可能となり、火種一部拡大に伴う温度変化の早期検出が容易になる。
その結果、ゴミ焼却処理炉の集積設備に於ける火種の拡大をより早く検知して、火災予防を一層容易にすることが可能になった。
【０００７】
〔第４特徴構成〕
上記の目的のための本発明のゴミ焼却処理炉の集積設備の第４特徴構成は、請求項４に記載の如く、上記第１特徴構成〜第３特徴構成の何れかにおけるゴミ層に向けて放水する放水手段を設けるとともに、ゴミ層内温度検出手段の検出したゴミ層内温度が所定値を超える場合に、前記所定値を超えるゴミ層内温度を検出した位置に向けて前記放水手段から放水させるように構成したゴミ層内温度制御機構を設けてある点にある。
〔第４特徴構成の作用効果〕
上記第４特徴構成によれば、早期に温度を低下させるべきゴミピット内のゴミ層に向けて放水することが可能になる。つまり、ゴミ層内温度制御機構を設けてあるので、ゴミ層内温度が所定値を超える場合に、ゴミ層表面から煙が昇り、或いは、火炎が生ずる以前に放水手段から放水してゴミ層を冷却して、ゴミピット内での火災を予防することが可能になる。
その結果、ゴミ焼却処理炉の集積設備に於ける火災予防をより一層容易にすることが可能になった。
【０００８】
〔第５特徴構成〕
上記の目的のための本発明のゴミ焼却処理炉の集積設備の第５特徴構成は、請求項５に記載の如く、上記第１特徴構成〜第４特徴構成の何れかに於いて検出したゴミ層内温度が均一化するようにクレーン設備によって前記ゴミ層内温度が低い位置のゴミを前記ゴミ層内温度の低い位置に搬送し、或いは、前記ゴミ層内温度の高い位置のゴミを前記ゴミ層内温度の低い位置に搬送するようにゴミの入替え搬送を指示又は制御するようにゴミ搬送制御機構を構成してある点にある。
〔第５特徴構成の作用効果〕
上記第５特徴構成によれば、より早期にゴミ層の温度上昇を抑えることが可能になる。つまり、ゴミ搬送制御機構によりゴミの入替えを行って、ゴミ層内温度の均一化を図るので、前記ゴミの入替えにも拘わらず前記ゴミ層内温度が上昇すれば、その温度上昇を検出した位置の下方には火種が存在すると判断することが可能であり、上記第１特徴構成〜第４特徴構成におけるよりも、より早期に火種の拡大を検出することが可能になる。
その結果、ゴミ焼却処理炉の集積設備に於いて、確実に火災を予防することが可能になった。
【０００９】
〔第６特徴構成〕
上記の目的のための本発明のゴミ焼却処理炉の集積設備の第６特徴構成は、請求項６に記載の如く、上記第１特徴構成〜第５特徴構成の何れかに於ける集積されたゴミの表面温度を非接触で検出するゴミ表面温度検出機構を設けて、前記ゴミ表面温度検出機構の検出したゴミ表面温度の高い位置にバケットを誘導するようにゴミ搬送制御機構を構成してある点にある。
〔第６特徴構成の作用効果〕
上記第６特徴構成によれば、ゴミ表面温度の高い位置にバケットを誘導するので、上記第１特徴構成〜第５特徴構成に於けるよりも、さらに早い時期にゴミ層内温度の上昇を検出することが出来るようになる。
その結果、ゴミ焼却処理炉の集積設備に於いて、さらに確実に火災を予防することが可能になった。
【００１０】
【発明の実施の形態】
上記本発明のゴミ焼却処理炉の集積設備の実施の形態の一例について、以下に、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明のゴミ焼却処理炉の集積設備の一例を示す断面図である。ゴミピット１は、従来と同様に、ゴミ焼却炉１０のゴミホッパ１１に隣接してゴミピット１が設けられており（図２参照）、ゴミピット１の上方に、ゴミピット１内に集積されたゴミをゴミホッパ１１からゴミ焼却炉１０に投入するためのクレーン設備２が配置されている。さらに、前記ゴミピット１の側部にはゴミ層に向けて放水可能に放水手段６として放水銃６Ａを設けてある。
【００１１】
ゴミピット１は、図２に示すように碁盤目状に区画分けして管理するようにしてあり、ゴミ焼却炉１０から離れた側から順にＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ各縦通りに領域分けし、前記縦通りに直交する方向に、ａ，ｂ，ｃ，ｄ〜ｑ，ｒ各横通りに領域分けして、前記縦通りと前記横通りの交差する区画を管理単位としてある（例えば、Ａ縦通りとｆ横通りの交差区画をＡｆ区画と称して、各区画毎に管理する。）。クレーン設備２は搬送制御機構７による制御に基づき、ゴミピット１内のゴミ層表面付近のゴミをバケット３によって掴み上げて搬送して前記各区画間のゴミの入替えを行う。これは、発明が解決しようとする課題の項に於いて説明したように、ゴミピット１内のゴミの均質化を図るものである。
【００１２】
クレーン設備２は、前記縦通りに沿って走行する桁２ａに、前記桁２ａの長手方向に往復移動させるように設けたクラブ２ｂを備えており、クラブ２ｂに巻き揚げ装置を備えて、バケット３をワイヤに吊り下げてある。バケット３は、クラブ２ｂの巻き揚げ装置によってゴミピット１内に急速に降下し、バケット３の側板３ｂ先端部の爪３ｃをゴミ層に嵌入し、ゴミを掴んだ状態で巻き上げられる。このバケット３は、図３に示すように、クラムシェル形のグラブバケットであり、バケット本体３ａを前記巻き揚げ装置から吊り下げてあり、バケット本体３ａに側板３ｂを一対揺動自在に取り付けてあり、前記本体３ａを相対的に吊るしている補助索９Ｂを操作して前記側板３ｂを開閉するようにしてある。前記側板３ｂは、下降時は開いた状態で先端部の爪３ｃをゴミ層に嵌入し、上昇時には前記側板３ｂは閉じた状態で巻き揚げられる。
【００１３】
クレーン設備２は、ゴミをゴミ焼却炉１０のゴミホッパ１１に投入する時以外は、搬送制御機構７による制御に基づき、ゴミピット１内のゴミ層の表面温度の高い区画と、表面温度の低い区画との間を主として移動しながら、ゴミの入替えを行っている。搬送制御機構７は、ゴミピット１内のゴミ層の表面に向けて配置された、ゴミ表面温度検出機構４としての赤外線カメラ４Ａの画像を画像処理して、前記画像を前記管理単位とする区画に分割し、各区画毎にゴミ層の表面温度を検出する。そして、各区画をゴミ層の表面温出によって順位付けし、クレーン設備２を制御して、最高の表面温度を示す区画（例えばＢｃ）に優先的にゴミバケット３を誘導し、ゴミバケット３がゴミを掴み上げると、最低の表面温度を示す区画（例えばＥｌ）に誘導して、区画Ｅｌにゴミを降ろす。次いで、クレーン設備２を制御してゴミバケット３にゴミを降ろした周辺の区画Ｅｌ内のゴミを掴み上げさせて、ゴミバケット３を誘導して、区画Ｂｃにゴミを降ろさせる。このようにして、ゴミピット１内のゴミ層の表面温度の均一化を図りながら、搬送制御機構７からゴミバケット３誘導する区画をゴミ層内温度制御機構８に通知するようにしてある。
【００１４】
前記バケット３の本体３ａには、ゴミ層内温度検出手段５としてシース型の熱電対５Ａを、前記本体３ａからバケット３内部の下方に突出して取り付けてある。また、前記本体３ａには上下摺動可能に、前記熱電対５Ａを包囲する保護筒体５ａを取り付けてあり、さらに、前記保護筒体５ａを下方に向けて押し出すように付勢するコイルバネからなる付勢手段５ｂを前記本体３ａに設けてある。従って、バケット３が下降して前記爪３ｃをゴミ層に嵌入したところで、前記本体３ａから下方に付勢された保護筒体５ａはゴミ層の表面の抵抗により、前記付勢手段５ｂの下方への押出力に抗して前記本体３ａ内に押し上げられ、前記熱電対５Ａは、前記保護筒体５ａによって横方向のゴミの作用力から保護されながらゴミ層内に向けて嵌入される。前記熱電対５Ａの検出したゴミ層内温度はトランスミッタを介してゴミ層内温度制御機構８に伝達される。詳しくは、図３（イ）、（ロ）に示すように、グラブ型バケット３の本体３ａの中央部に下方に向けて固定して取り付けてあるシース型熱電対５Ａを、本体３ａに対して上下相対移動可能に、コイルバネ５ｂによって下方に向けて付勢して取り付けてある保護筒体５ａ内に取り付けてある。バケット３は全体を主索９Ａで吊るしてあり、さらに、リンク機構と本体３ａ側板３ｂを枢支して、前記本体３ａに取り付けた補助索９Ｂで本体３ａを吊り下げてあり、主索９Ａに対する前記本体３ａの下降により、側板３ｂの開閉を行うようにしてある。前記側板３ｂは補助索９Ｂを緊張し、主索９Ａに対して前記本体３ａを相対的に引き揚げることにより閉じ、主索９Ａによってバケット全体を吊り下げた状態で、補助索９Ｂを弛緩することにより前記本体３ａを相対下降させて開くようにしてある。前記保護筒体５ａは、バケットの下降時には前記本体３ａから下方に突出して前記シース型熱電対５Ａのシースを囲っており、バケットの揺れに伴うゴミによる前記シースに対する横方向の作用力から保護しており、バケットが下降して前記保護筒体５ａがゴミ層の表面に接すると、ゴミ層表面の抵抗により、前記付勢手段５ｂの下方への押出力に抗して相対的に押し上げられる。ここで前記シース型熱電対５Ａは露出し、ゴミ層内に押し込まれる。この際、バケットの側板３ｂが同時にゴミ層内に嵌入するので、前記バケット３の横方向への揺れが制止されて、前記シース型熱電対５Ａのシースに対して横方向にゴミ層からの作用力が及ぶことが防止され、前記シースは折れるおそれがない。
【００１５】
前記ゴミ層内温度制御機構８では伝達を受けたゴミ層内温度を予め定められた所定値（例えば５０℃）と比較し、前記ゴミ層内温度が５０℃を超える場合には、放水銃６Ａを操作して、所定値を超える温度を検出した区画に向けて放水する。例えば、区画Ｂｄのゴミを掴み揚げようとする際に熱電対５Ａが６０℃を検出したとすれば、その６０℃の信号をトランスミッタ（図示省略）を経てゴミ層内温度制御機構８に通知する。ゴミ層内温度制御機構８では、搬送制御機構７からの信号により、ゴミガケット３が区画Ｂｄからゴミを掴み揚げたことを認識し、受信した温度値から判断し、放水銃６Ａを区画Ｂｄに向け、放水バルブ（図示省略）を開く。
【００１６】
次に、本発明の他の実施の形態について説明する。
〈１〉上記実施の形態に於いては、ゴミ層内温度検出手段５をシース型熱電対５Ａで構成した例を示したが、これに代えて、抵抗線型温度計を用いてもよく、また、他の半導体型、熱線型等の温度検出手段を用いることが可能で、接触式の温度検出手段であれば上記の作用効果を奏する。
〈２〉上記実施の形態に於いては、ゴミ層内温度検出手段５をシース型熱電対５Ａをゴミバケット３の本体３ａから下方に向けて突出させて、その周囲に上下移動可能に下方に向けて付勢された保護筒体５ａを取り付けて構成した例を示したが、ゴミ層内温度検出手段５をゴミバケット３の爪部３ｃに露出させて取り付け、爪部３ｃのゴミ層内への嵌入に伴ってゴミ層内温度検出手段５がゴミ層内へ侵入してゴミに接触するするようにしてあってもよい。また、油圧等の駆動機構を設けて、ゴミ層内に前記ゴミ層内温度検出手段５を嵌入させるように構成してあってもよい。
〈３〉上記実施の形態に於いては、クレーン設備２を搬送制御機構７に自動制御されるクラブ式のものとして示したが、前記クレーン設備はマンクラブ式であってもよく、操作員に対して搬送制御機構７から操作位置を指示するようにしてあってもよい。その操作位置についても、前記区画を用いることなく、クレーン設備の桁行き方向の位置と、桁移動方向の位置とを用いてもよい。
〈４〉上記実施の形態に於いては、ゴミ層内温度制御機構８が自動的に放水銃から放水させる例を示したが、温度とその検出位置とを表示するのみで、それに基づいて人力で放水するように構成してあってもよい。
〈５〉上記実施の形態に於いては、ゴミ表面温度検出機構４を設けて、検出したゴミ表面温度に基づいてクレーン設備２を制御する例を示したが、ゴミ表面温度の検出は省略して、クレーン設備２を従来のように運用しながら、ゴミバケット３に備えるゴミ層内温度検出手段５による温度検出結果に基づいて火災を予知するようにしてあってもよい。
〈６〉前記ゴミバケット３の構成は、図示のものに限られるものではなく、クラムシェル形のグラブバケットに形式を限定するものでもなく、他の構成であってもよい。また、クレーン設備も他のゴミクレーン設備に用いられている形式のクレーン設備は何れも使用可能である。
〈７〉上記実施の形態に於いては、ゴミ層内温度検出手段５をシース型熱電対５Ａの周囲に上下移動可能に付勢手段５ｂによって下方に向けて付勢された保護筒体５ａを取り付けて構成した例を示したが、前記保護筒体５ａの取り付け方はこれに限らず、それ自体が伸縮するものであってもよく、ゴミ層の表面に接して引退するような保護手段であればよい。また、前記付勢手段５ｂも、コイルバネに限らず、油圧、空気圧等によって下方に付勢するものであってもよい。さらに、前記ゴミ層内温度検出手段５自体が上下出退可能に取り付けられてあってもよい。この場合、付勢されてなくてもよく、ゴミバケット３がゴミ層に到達した時点でそれ自身をゴミ層内に押し込む押込手段を備えたものであってもよい。例えば、図４に示すように、ゴミバケット３の本体３ａから下方に向けて押出自在な温度検出手段押込機構９を設けて、流体圧シリンダ機構９ａによってシース型熱電対５Ａを下方に押し出すようにしてあってもよい（図４参照）。前記流体圧シリンダ機構９ａをアクチュエータとして作動させるようにし、付勢手段５ｂによって下方に向けて付勢されている保護筒体５ａが前記本体３ａにまで押し上げられたことを検知（検知手段は図示省略）して前記流体圧シリンダ機構９ａを作動させるようにしもよい。この場合、前記保護筒体５ａが前記本体３ａに接している間だけ前記流体圧シリンダ機構９ａを下方に向けて押し出すように作動させるようにしてあればなおよい。
【００１７】
尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したゴミ焼却設備の一例の要部断面図
【図２】ゴミピット内の区画形成の説明図
【図３】ゴミバケットの一例の説明図
【図４】ゴミバケットの他の一例の説明図
【符号の説明】
１ ゴミピット
２ クレーン設備
３ ゴミバケット
３ａ ゴミバケットの本体
４ ゴミ表面温度検出機構
５ ゴミ層内温度検出手段
５Ａ シース型の熱電対
５ａ 保護筒体
５ｂ 付勢手段
６ 放水手段
７ 搬送制御機構
８ ゴミ層内温度制御機構

Claims (6)

1. 収集したゴミを集積するゴミピット（１）と、前記ゴミピット（１）内に集積されたゴミを搬送するためのクレーン設備（２）と、前記クレーン設備（２）の搬送を制御する搬送制御機構（７）とを備えたゴミ焼却処理炉のゴミ集積設備であって、
   前記クレーン設備（２）のバケット（３）に、接触式のゴミ層内温度検出手段（５）を備えたゴミ焼却処理炉のゴミ集積設備。
2. 前記接触式のゴミ層内温度検出手段（５）を、前記クレーン設備（２）のバケット（３）が下降して前記バケット（３）の下端部がゴミ層の表面下に侵入した状態で、前記ゴミ層内に侵入可能に前記バケット（３）に配置してある請求項１記載のゴミ焼却処理炉のゴミ集積設備。
3. 前記接触式のゴミ層内温度検出手段（５）を、シース型の熱電対（５Ａ）で構成して、前記熱電対を前記バケット（３）の本体（３ａ）に下方に向けて突出させて固定し、前記熱電対（５Ａ）を包囲する保護筒体（５ａ）を、前記前記熱電対（５Ａ）の長手方向に摺動可能に前記本体（３ａ）に取り付けるとともに、前記保護筒体（５ａ）を下方に向けて押し出すように付勢する付勢手段（５ｂ）を前記本体（３ａ）に設けてある請求項２記載のゴミ焼却処理炉のゴミ集積設備。
4. 前記ゴミ層に向けて放水する放水手段（６）を設けるとともに、前記ゴミ層内温度検出手段（５）の検出したゴミ層内温度が所定値を超える場合に、前記所定値を超えるゴミ層内温度を検出した位置に向けて前記放水手段（６）から放水させるように構成したゴミ層内温度制御機構（８）を設けてある請求項１〜３の何れかに記載のゴミ焼却処理炉のゴミ集積設備。
5. 前記検出したゴミ層内温度が均一化するように前記クレーン設備（２）によって前記ゴミ層内温度が低い位置のゴミを前記ゴミ層内温度の低い位置に搬送し、或いは、前記ゴミ層内温度の高い位置のゴミを前記ゴミ層内温度の低い位置に搬送するようにゴミの入替え搬送を指示又は制御するように前記ゴミ搬送制御機構（７）を構成してある請求項１〜４の何れかに記載のゴミ焼却処理炉のゴミ集積設備。
6. 前記集積されたゴミの表面温度を非接触で検出するゴミ表面温度検出機構（４）を設けて、前記ゴミ表面温度検出機構（４）の検出したゴミ表面温度の高い位置に前記バケット（３）を誘導するように前記ゴミ搬送制御機構（７）を構成してある請求項１〜５の何れかに記載のゴミ焼却処理炉のゴミ集積設備。

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