特開 2023-121242 回収ボイラー

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023121242

(43)【公開日】2023-08-31

(54)【発明の名称】回収ボイラー

(51)【国際特許分類】

   D21C 11/12 20060101AFI20230824BHJP

【ＦＩ】

D21C11/12

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022024473

(22)【出願日】2022-02-21

(71)【出願人】

【識別番号】000000974

【氏名又は名称】川崎重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104433

【弁理士】

【氏名又は名称】宮園 博一

(72)【発明者】

【氏名】高橋 慎実

(72)【発明者】

【氏名】都築 晃

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 千秋

(72)【発明者】

【氏名】上月 崇功

【テーマコード（参考）】

4L055

【Ｆターム（参考）】

4L055BC01

4L055CC05

4L055CC06

4L055FA22

(57)【要約】

【課題】安定した形状のチャーベットを形成することにより、黒液を安定して燃焼させることが可能な回収ボイラーを提供する。
【解決手段】この回収ボイラー１００は、ボイラー本体１０と、ボイラー本体１０内に黒液を噴霧する黒液投入部３０と、黒液投入部３０を移動させて、黒液の投入位置、投入角度および投入方向を調整するロボット本体２０と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ボイラー本体と、
前記ボイラー本体内に黒液を投入する黒液投入部と、
前記黒液投入部を移動させて、黒液の投入位置、投入角度および投入方向を調整するロボット本体と、を備える、回収ボイラー。

【請求項2】

前記ボイラー本体の外壁部には、前記黒液投入部が挿入される開口部が設けられ、
前記ロボット本体は、前記黒液投入部を前記開口部を介して前記ボイラー本体内に挿入した状態で、前記黒液投入部を移動させて、黒液の投入位置、投入角度および投入方向を調整するように構成されている、請求項１に記載の回収ボイラー。

【請求項3】

前記ロボット本体は、前記黒液投入部の先端部を前記開口部内またはボイラー本体内に位置させた状態で、前記黒液投入部の先端部の位置または開口部近傍の位置を制御点として、前記黒液投入部を移動させるように構成されている、請求項２に記載の回収ボイラー。

【請求項4】

前記ロボット本体は、４つ以上の関節を有する垂直多関節ロボットを含む、請求項３に記載の回収ボイラー。

【請求項5】

前記ボイラー本体の外壁部には、前記開口部を有する挿入部が設けられており、
前記黒液投入部は、前記挿入部内に配置され、
前記ロボット本体は、前記挿入部の外側に配置されている、請求項２～４のいずれか１項に記載の回収ボイラー。

【請求項6】

前記ロボット本体は、前記ボイラー本体内の底面に形成されるチャーベットが所望の形状となるように、前記黒液投入部による黒液の投入位置、投入角度および投入方向を調整するように構成されている、請求項１～５のいずれか１項に記載の回収ボイラー。

【請求項7】

前記ボイラー本体内を撮像する撮像部をさらに備え、
前記ロボット本体は、前記撮像部による前記ボイラー本体内の撮像結果に基づいて、前記黒液投入部による黒液の投入位置、投入角度および投入方向を調整するように構成されている、請求項１～６のいずれか１項に記載の回収ボイラー。

【請求項8】

前記黒液投入部および前記黒液投入部を移動させる前記ロボット本体は、複数設けられており、
複数の前記黒液投入部および複数の前記ロボット本体は、所定の間隔を隔てて、前記ボイラー本体の側面部に設けられている、請求項１～７のいずれか１項に記載の回収ボイラー。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、回収ボイラーに関し、特に、黒液を投入する黒液投入部を備える回収ボイラーに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、黒液を投入する黒液投入部を備える回収ボイラーが知られている（たとえば、特許文献１参照）。

【0003】

上記特許文献１には、ボイラー本体と、ボイラー本体内に黒液を噴射（投入）する黒液噴射ノズル（黒液投入部）とを備える回収ボイラーが開示されている。この特許文献１の回収ボイラーは、黒液噴射ノズルを回動軸周りに一定の周期で回動させて、黒液の噴射方向を変化させるように構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平６－２４８５８９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上記特許文献１の回収ボイラーは、黒液噴射ノズルを回動軸周りに一定の周期で回動させて、黒液の噴射方向を変化させるように構成されている。このため、周期的に黒液の噴射方向を変化させることができるものの、所望の位置を狙って黒液を噴射させることが困難であるという不都合がある。その結果、ボイラー内に安定した形状のチャーベットを形成することが困難であるため、黒液を安定して燃焼させることが困難であるという問題点がある。

【0006】

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、安定した形状のチャーベットを形成することにより、黒液を安定して燃焼させることが可能な回収ボイラーを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するために、この発明の一の局面による回収ボイラーは、ボイラー本体と、ボイラー本体内に黒液を投入する黒液投入部と、黒液投入部を移動させて、黒液の投入位置、投入角度および投入方向を調整するロボット本体と、を備える。

【0008】

この発明の一の局面による回収ボイラーでは、上記のように、黒液投入部を移動させて、黒液の投入位置、投入角度および投入方向を調整するロボット本体を設ける。これにより、ロボット本体により、黒液投入部の黒液の投入位置を所望の位置にすることができ、投入角度を所望の角度にすることができ、投入方向を所望の方向にすることができるので、所望の位置を狙って黒液を投入することができる。これにより、ボイラー本体内に安定した形状のチャーベットを形成することができるので、黒液を安定して燃焼させることができる。

【0009】

上記一の局面による回収ボイラーにおいて、好ましくは、ボイラー本体の外壁部には、黒液投入部が挿入される開口部が設けられ、ロボット本体は、黒液投入部を開口部を介してボイラー本体内に挿入した状態で、黒液投入部を移動させて、黒液の投入位置、投入角度および投入方向を調整するように構成されている。このように構成すれば、ボイラー本体の外壁部に設けられた開口部を介して挿入された黒液投入部をロボット本体により移動させることにより、ボイラー本体内の所望の位置に容易に黒液を投入することができる。その結果、より安定した形状のチャーベットを形成することができる。

【0010】

この場合、好ましくは、ロボット本体は、黒液投入部の先端部を開口部内またはボイラー本体内に位置させた状態で、黒液投入部の先端部の位置または開口部近傍の位置を制御点として、黒液投入部を移動させるように構成されている。このように構成すれば、黒液投入部から黒液が投入される先端部の位置または開口部近傍の黒液投入部の位置を制御点として黒液投入部の姿勢および位置を変更させることができるので、黒液を所望の位置に精度よく投入することができる。また、黒液投入部の先端部の位置または開口部近傍の位置を制御点とするので、ボイラー本体の外壁部に設けられた開口部を大きくしなくても、黒液投入部がボイラー本体の壁面に干渉することがない。これにより、開口部の開口長さが大きくなるのを抑制することができるので、黒液投入部から投入した黒液や燃焼による熱が開口部から流出するのを抑制することができる。

【0011】

上記黒液投入部の先端部の位置または開口部近傍の位置を制御点として、黒液投入部を移動させる構成において、好ましくは、ロボット本体は、４つ以上の関節を有する垂直多関節ロボットを含む。このように構成すれば、４つ以上の関節を有する垂直多関節ロボットにより、黒液投入部の先端部の位置または開口部近傍の位置を制御点として、黒液投入部の姿勢および位置を広範囲の自由度で変更させることができる。

【0012】

上記黒液投入部を開口部を介してボイラー本体内に挿入した状態で黒液投入部を移動させる構成において、好ましくは、ボイラー本体の外壁部には、開口部を有する挿入部が設けられており、黒液投入部は、挿入部内に配置され、ロボット本体は、挿入部の外側に配置されている。このように構成すれば、挿入部内に配置された黒液投入部の姿勢および位置を挿入部の外側に配置されたロボット本体により容易に変更することができる。

【0013】

上記一の局面による回収ボイラーにおいて、好ましくは、ロボット本体は、ボイラー本体内の底面に形成されるチャーベットが所望の形状となるように、黒液投入部による黒液の投入位置、投入角度および投入方向を調整するように構成されている。このように構成すれば、所望の位置に黒液を投入して、チャーベットの形状を、上面が平坦状、台形、山形、または、二つの山形などの所望の形状にすることができるので、黒液を効果的に安定して燃焼させることができる。

【0014】

上記一の局面による回収ボイラーにおいて、好ましくは、ボイラー本体内を撮像する撮像部をさらに備え、ロボット本体は、撮像部によるボイラー本体内の撮像結果に基づいて、黒液投入部による黒液の投入位置、投入角度および投入方向を調整するように構成されている。このように構成すれば、ボイラー本体内のチャーベットの状態を判断して、必要な位置に黒液を投入することができるので、ボイラー本体内により安定した形状のチャーベットを形成することができる。

【0015】

上記一の局面による回収ボイラーにおいて、好ましくは、黒液投入部および黒液投入部を移動させるロボット本体は、複数設けられており、複数の黒液投入部および複数のロボット本体は、所定の間隔を隔てて、ボイラー本体の側面部に設けられている。このように構成すれば、複数の黒液投入部の各々による黒液の投入位置、投入角度および投入方向をロボット本体により自由に設定して、複数の黒液投入部から黒液を投入することができるので、ボイラー本体内により安定した形状のチャーベットを形成することができる。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、上記のように、安定した形状のチャーベットを形成することにより、黒液を安定して燃焼させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の一実施形態による回収ボイラーの構成を示した側面図である。

【図2】本発明の一実施形態による回収ボイラーの構成を示した平面図である。

【図3】本発明の一実施形態による回収ボイラーの制御的な構成を示したブロック図である。

【図4】本発明の一実施形態による回収ボイラーのロボット本体を示した図である。

【図5】本発明の一実施形態による回収ボイラーの開口部を示した図である。

【図6】本発明の一実施形態による回収ボイラーの黒液投入部の回動を説明するための第１の平面図である。

【図7】本発明の一実施形態による回収ボイラーの黒液投入部の回動を説明するための側面図である。

【図8】本発明の一実施形態による回収ボイラーの黒液投入部の回動を説明するための第２の平面図である。

【図9】本発明の一実施形態による回収ボイラーのチャーベットの形状の例を示した第１の側面図である。

【図10】本発明の一実施形態による回収ボイラーのチャーベットの形状の例を示した第２の側面図である。

【図11】比較例による黒液投入部の回動を説明するための側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。

【0019】

図１～図１０を参照して、本発明の一実施形態による回収ボイラー１００の構成について説明する。

【0020】

（回収ボイラーの構成）
図１に示すように、本発明の一実施形態による回収ボイラー１００は、パルプの製造において発生する黒液を燃焼させるように構成されている。また、回収ボイラー１００は、黒液に含まれるソーダ（ナトリウム）などの薬品が下部から回収されるように構成されている。また、回収ボイラー１００において黒液を燃焼させて得られるエネルギーは、発電に利用される。また、回収ボイラー１００において黒液を燃焼させて得られる熱は、パルプの製造において利用される。

【0021】

回収ボイラー１００は、ボイラー本体１０と、ロボット本体２０と、黒液投入部３０とを備えている。また、回収ボイラー１００により発生するエネルギーを電力に変換するための発電部４０が設けられている。また、回収ボイラー１００には、空気供給部５０が設けられている。また、回収ボイラー１００には、撮像部６０が設けられている。また、図３に示すように、回収ボイラー１００は、制御部７０を備えている。

【0022】

ボイラー本体１０は、内部に黒液が投入（噴射）され、黒液を燃焼させるように構成されている。また、ボイラー本体１０は、図１に示すように、側面を覆う外壁部１１と、底面１２と、回収口１３とを含んでいる。

【0023】

外壁部１１は、図２に示すように、平面視において、矩形状に形成されている。また、外壁部１１は、耐熱性を有する材料により形成されている。また、外壁部１１には、開口部１１ａ（図４参照）を有する挿入部１１１が設けられている。開口部１１ａは、黒液投入部３０が挿入されるように構成されている。また、開口部１１ａは、図５に示すように、矩形形状を有している。なお、図５は、Ｘ１方向側の外壁部１１に設けられた開口部１１ａを外側から見た図である。

【0024】

図１および図２に示すように、ボイラー本体１０の底面１２には、黒液が噴射されてチャーベットＣが形成される。

【0025】

回収口１３は、外壁部１１の下方（底面１２の近傍）に設けられている。回収口１３からは、黒液が燃焼されたスメルトが排出される。

【0026】

ロボット本体２０は、図２および図３に示すように、複数（４つ）設けられている。具体的には、黒液投入部３０および黒液投入部３０を移動させるロボット本体２０は、複数（４つ）設けられている。また、複数の黒液投入部３０および複数のロボット本体２０は、所定の間隔を隔てて、ボイラー本体１０の側面部に設けられている。ロボット本体２０は、外壁部１１の４つの辺（Ｘ１側の辺、Ｘ２側の辺、Ｙ１側の辺およびＹ２側の辺）の各々に設けられている。ロボット本体２０は、黒液投入部３０を保持している。また、ロボット本体２０は、黒液投入部３０を移動させて、黒液の投入位置、投入角度および投入方向を調整するように構成されている。

【0027】

ロボット本体２０は、４つ以上の関節を有する垂直多関節ロボットを含んでいる。具体的には、ロボット本体２０は、図４に示すように、６つの関節を有している。ロボット本体２０は、６つの回転軸線Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５およびＡ６周りに各々の関節を回転可能に構成されている。ロボット本体２０は、ベース２１と、各関節を接続するリンク２２、２３、２４、２５および２６と、リンク２６に接続された取付部２７とを含んでいる。また、６つの関節の各々には、サーボモータとエンコーダとが設けられている。６つの関節は、サーボモータの駆動により回転するように構成されている。

【0028】

リンク２２は、ベース２１に対して、回転軸線Ａ１周りに回転されるように構成されている。回転軸線Ａ１は、上下方向（Ｚ方向）に沿って延びるように配置されている。リンク２３は、リンク２２に対して、回転軸線Ａ２周りに回転されるように構成されている。回転軸線Ａ２は、水平方向に沿って延びるように配置されている。

【0029】

リンク２４は、リンク２３に対して、回転軸線Ａ３周りに回転されるように構成されている。回転軸線Ａ３は、回転軸線Ａ２と平行な水平方向に沿って延びるように配置されている。リンク２５は、リンク２４に対して、回転軸線Ａ４周りに回転されるように構成されている。回転軸線Ａ４は、回転軸線Ａ３に対して直交する方向に沿って延びるように配置されている。

【0030】

リンク２６は、リンク２５に対して、回転軸線Ａ５周りに回転されるように構成されている。回転軸線Ａ５は、回転軸線Ａ４に対して直交する方向に沿って延びるように配置されている。また、取付部２７は、リンク２６に対して、回転軸線Ａ６周りに回転されるように構成されている。回転軸線Ａ６は、回転軸線Ａ５に対して直交する方向に沿って延びるように配置されている。

【0031】

取付部２７は、リンク２６と黒液投入部３０とを接続するように構成されている。つまり、取付部２７は、リンク２６の先端に接続されているとともに、黒液投入部３０を保持している。これにより、黒液投入部３０は、ロボット本体２０により位置および姿勢が変更される。

【0032】

また、ロボット本体２０には、耐熱カバー（図示せず）が被せられている。

【0033】

黒液投入部３０は、図１および図２に示すように、ボイラー本体１０内に黒液を投入するように構成されている。黒液投入部３０は、たとえば、黒液を噴射するノズルを含んでいる。黒液投入部３０は、管３１が接続されており、管３１から黒液が供給される。また、黒液投入部３０は、管３１から供給された黒液を、管３１が接続されている側とは反対側の先端から噴射する。

【0034】

黒液投入部３０は、ロボット本体２０により、上下方向および左右方向に向きが変更されて、黒液の噴射方向が変更される。また、黒液投入部３０は、ロボット本体２０により、ノズルの軸線回りに回動されて、黒液の噴射方向が変更される。

【0035】

発電部４０は、ボイラー本体１０において黒液が燃焼された熱を利用して発電するように構成されている。具体的には、ボイラー本体１０から発生する熱により水を高温高圧の蒸気にする。そして、発電部４０は、高温高圧の蒸気によりタービンが回転されることにより、発電するように構成されている。発電部４０により発電された電気は、パルプの生成のために利用されたり、外部に売電されたりする。つまり、ボイラー本体１０内の黒液の燃焼状態を安定させることにより、発電部４０による発電を安定して行うことができるため、発電した電気を安定して利用することが可能である。

【0036】

空気供給部５０は、ボイラー本体１０内に燃焼のための空気を供給するように構成されている。空気供給部５０は、上下方向（Ｚ方向）に沿って複数設けられている。また、空気供給部５０は、外壁部１１の４つの辺（Ｘ１側の辺、Ｘ２側の辺、Ｙ１側の辺およびＹ２側の辺）の各々に設けられている。

【0037】

撮像部６０は、ボイラー本体１０内を撮像するように構成されている。具体的には、撮像部６０ は、ボイラー本体１０の外壁部１１の内側に設けられている。撮像部６０は、ボイラー本体１０内のチャーベットＣを撮像するように構成されている。撮像部６０に撮像された画像は制御部７０に送信される。

【0038】

制御部７０は、図３に示すように、ロボット本体２０の動作を制御するように構成されている。具体的には、制御部７０は、複数のロボット本体２０の各々に対して、動作指令を送信するように構成されている。動作指令を受信したロボット本体２０は、動作指令に基づいて、各関節を駆動させて動作するように構成されている。複数のロボット本体２０の各々は、制御部７０の動作指令に基づいて、ロボット本体２０の動作を制御するロボット制御部を含んでいる。

【0039】

制御部７０は、撮像部６０により撮像された画像に基づいて、チャーベットＣの状態を取得し、取得したチャーベットＣの状態に基づいて、黒液を投入（噴射）する方向を制御するように構成されている。

【0040】

ここで、本実施形態では、ロボット本体２０は、黒液投入部３０を開口部１１ａを介してボイラー本体１０内に挿入した状態で、黒液投入部３０を移動させて、黒液の投入位置、投入角度および投入方向を調整するように構成されている。具体的には、図４に示すように、ロボット本体２０は、黒液投入部３０の先端部をボイラー本体１０内に位置させた状態で、黒液投入部３０の先端部を制御点Ｐとして、黒液投入部３０を移動させるように構成されている。

【0041】

具体的には、図４に示すように、ロボット本体２０は、黒液投入部３０の先端部の位置に設定された制御点Ｐを中心に、上下方向（垂直方向）に黒液投入部３０を回動させる。また、図６に示すように、ロボット本体２０は、黒液投入部３０の先端部の位置に設定された制御点Ｐを中心に、左右方向（水平方向）に黒液投入部３０を回動させる。なお、図６は、Ｘ１方向側の外壁部１１に設けられた開口部１１ａを上側から見た図である。

【0042】

また、図７に示すように、ロボット本体２０は、開口部１１ａ近傍の黒液投入部３０の位置に設定された制御点Ｐを中心に、上下方向（垂直方向）に黒液投入部３０を回動させてもよい。また、図８に示すように、ロボット本体２０は、開口部１１ａ近傍の黒液投入部３０の位置に設定された制御点Ｐを中心に、左右方向（水平方向）に黒液投入部３０を回動させてもよい。

【0043】

また、ロボット本体２０は、黒液投入部３０の先端部の位置または開口部１１ａ近傍の位置に設定された制御点Ｐを中心に、ノズルの軸線方向周りに黒液投入部３０を回動させる。

【0044】

図４に示すように、黒液投入部３０を移動させる際のロボット本体２０の制御点Ｐ（黒液投入部３０の回動中心）を、ボイラー本体１０内とすることにより、開口部１１ａの長さＬ１を小さくすることができる。一方、図１１に示す比較例のように、ロボットを用いずに回動機構８０により、黒液投入部３０を回動させる場合、黒液投入部の回動中心Ｐａがボイラー本体の外に位置するので、開口部１１ｂの長さＬ３を大きくする必要がある。つまり、同じ回動角度の場合、Ｌ１はＬ３よりも小さくすることが可能である。また、図７に示すように、黒液投入部３０を移動させる際のロボット本体２０の制御点Ｐ（黒液投入部３０の回動中心）を、開口部１１ａ近傍にすることにより、開口部１１ａの長さＬ２をより小さくすることが可能である。

【0045】

また、図４に示すように、黒液投入部３０は、挿入部１１１内に配置され、ロボット本体２０は、挿入部１１１の外側に配置されている。つまり、ロボット本体２０は、ボイラー本体１０内に入ることがない。

【0046】

ロボット本体２０は、ボイラー本体１０内の底面１２に形成されるチャーベットＣを所望の形状となるように、黒液投入部３０による黒液の投入位置、投入角度および投入方向を調整するように構成されている。具体的には、ロボット本体２０は、チャーベットの形状を、上面が平坦状（図１参照）、台形（図１参照）、山形（図９参照）、または、複数（たとえば、２つ）の山形（図１０参照）などの所望の形状となるように、黒液投入部３０を移動させる。また、ロボット本体２０は、撮像部６０によるボイラー本体１０内の撮像結果に基づいて、黒液投入部３０による黒液の投入位置、投入角度および投入方向を調整するように構成されている。つまり、ロボット本体２０は、チャーベットＣの他の部分に比べて凹んでいる部分に向けて黒液を投入（噴射）するように、黒液投入部３０を移動させる。また、複数のロボット本体２０は、連携して、黒液を噴射する方向を変更させるようにしてもよい。

【0047】

たとえば、制御部７０は、撮像部６０によるボイラー本体１０内の撮像結果に基づいて、複数のロボット本体２０により、チャーベットＣの形状を所望の形状になるように（黒液が不足している個所を重点的に補正するように）１つ以上の黒液投入部３０の噴射方向を調整する。

【0048】

また、制御部７０は、撮像部６０によるボイラー本体１０内の撮像結果に基づいて、複数のロボット本体２０により、他の場所に比べて凹んでいる部分に向けて他所に比べて長時間黒液を噴射するように黒液投入部３０の移動を制御して、チャーベットＣの形状が所望の形状となるようにしてもよい。

【0049】

また、制御部７０は、撮像部６０によるボイラー本体１０内の撮像結果に基づいて、複数のロボット本体２０により、チャーベットＣの形状が他の場所に比べて凸となっている部分を避けるように１つ以上の黒液投入部３０の噴射方向を調整する。

【0050】

また、制御部７０は、複数のロボット本体２０により、チャーベットＣへの黒液の到達時間を調整するために、黒液の滞留時間を変化させるために、黒液投入部３０の噴射角度を変更させるようにしてもよい。

【0051】

また、制御部７０は、複数のロボット本体２０により、１つ以上の黒液投入部３０が停止した際には、連携して、チャーベットＣの形状を保つように黒液を噴射する方向を変更させるようにしてもよい。

【0052】

また、単一の制御部７０により集中制御を行い、複数のロボット本体２０により、連動して、撮影映像に基づかずに一定の動作を繰り返してもよい。

【0053】

また、制御部７０は、撮像部６０によるチャーベットの温度分布結果に基づいて、複数のロボット本体２０により、チャーベットの温度分布を均一にするように黒液の噴射方向を調整してもよい。

【0054】

また、複数のロボット本体２０は噴霧圧力または黒液噴霧温度から噴霧する黒液が適切な粒径となる様にノズルを自動交換する。ノズルを交換する場合は１つのロボット本体２０のみとし、その他のロボット本体２０については連携してチャーベットの形状を保つように黒液噴射方向を調整する。

【0055】

（本実施形態の効果）
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

【0056】

本実施形態では、上記のように、黒液投入部３０を移動させて、黒液の投入位置、投入角度および投入方向を調整するロボット本体２０を設ける。これにより、ロボット本体２０により、黒液投入部３０の黒液の投入位置を所望の位置にすることができ、投入角度を所望の角度にすることができ、投入方向を所望の方向にすることができるので、所望の位置を狙って黒液を投入することができる。これにより、ボイラー本体１０内に安定した形状のチャーベットＣを形成することができるので、黒液を安定して燃焼させることができる。

【0057】

また、本実施形態では、上記のように、ボイラー本体１０の外壁部１１には、黒液投入部３０が挿入される開口部１１ａが設けられている。また、ロボット本体２０は、黒液投入部３０を開口部１１ａを介してボイラー本体１０内に挿入した状態で、黒液投入部３０を移動させて、黒液の投入位置、投入角度および投入方向を調整するように構成されている。これにより、ボイラー本体１０の外壁部１１に設けられた開口部１１ａを介して挿入された黒液投入部３０をロボット本体２０により移動させることにより、ボイラー本体１０内の所望の位置に容易に黒液を投入することができる。その結果、より安定した形状のチャーベットＣを形成することができる。

【0058】

また、本実施形態では、上記のように、ロボット本体２０は、黒液投入部３０の先端部をボイラー本体１０内に位置させた状態で、黒液投入部３０の先端部の位置または開口部１１ａ近傍の位置を制御点Ｐとして、黒液投入部３０を移動させるように構成されている。これにより、黒液投入部３０から黒液が投入される先端部の位置または開口部１１ａ近傍の黒液投入部３０の位置を制御点Ｐとして黒液投入部３０の姿勢および位置を変更させることができるので、黒液を所望の位置に精度よく投入することができる。また、黒液投入部３０の先端部の位置または開口部１１ａの位置を制御点Ｐとするので、ボイラー本体１０の外壁部１１に設けられた開口部１１ａを大きくしなくても、黒液投入部３０がボイラー本体１０の壁面に干渉することがない。これにより、開口部１１ａの開口長さが大きくなるのを抑制することができるので、黒液投入部３０から投入した黒液や燃焼による熱が開口部１１ａから流出するのを抑制することができる。

【0059】

また、本実施形態では、上記のように、ロボット本体２０は、４つ以上の関節を有する垂直多関節ロボットを含む。これにより、４つ以上の関節を有する垂直多関節ロボットにより、黒液投入部３０の先端部の位置または開口部１１ａ近傍の位置を制御点Ｐとして、黒液投入部３０の姿勢および位置を広範囲の自由度で変更させることができる。

【0060】

また、本実施形態では、上記のように、ボイラー本体１０の外壁部１１には、開口部１１ａを有する挿入部１１１が設けられており、黒液投入部３０は、挿入部１１１内に配置され、ロボット本体２０は、挿入部１１１の外側に配置されている。これにより、挿入部１１１内に配置された黒液投入部３０の姿勢および位置を挿入部１１１の外側に配置されたロボット本体２０により容易に変更することができる。

【0061】

また、本実施形態では、上記のように、ロボット本体２０は、ボイラー本体１０内の底面１２に形成されるチャーベットＣが所望の形状となるように、黒液投入部３０による黒液の投入位置、投入角度および投入方向を調整するように構成されている。これにより、所望の位置に黒液を投入して、チャーベットＣの形状を、上面が平坦状、台形、山形、または、二つの山形などの所望の形状にすることができるので、黒液を効果的に安定して燃焼させることができる。

【0062】

また、本実施形態では、上記のように、ボイラー本体１０内を撮像する撮像部６０を備える。ロボット本体２０は、撮像部６０によるボイラー本体１０内の撮像結果に基づいて、黒液投入部３０による黒液の投入位置、投入角度および投入方向を調整するように構成されている。これにより、ボイラー本体１０内のチャーベットＣの状態を判断して、必要な位置に黒液を投入することができるので、ボイラー本体１０内により安定した形状のチャーベットＣを形成することができる。

【0063】

また、本実施形態では、上記のように、黒液投入部３０および黒液投入部３０を移動させるロボット本体２０は、複数設けられており、複数の黒液投入部３０および複数のロボット本体２０は、所定の間隔を隔てて、ボイラー本体１０の側面部に設けられている。これにより、複数の黒液投入部３０の各々による黒液の投入位置、投入角度および投入方向をロボット本体２０により自由に設定して、複数の黒液投入部３０から黒液を投入することができるので、ボイラー本体１０内により安定した形状のチャーベットＣを形成することができる。

【0064】

（変形例）
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。

【0065】

たとえば、上記実施形態では、複数（４つ）の黒液投入部の各々をロボット本体により移動させる構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、複数の黒液投入部のうち一部の黒液投入部をロボット本体により移動させてもよい。また、黒液投入部は、１、２、３または５以上設けられていてもよい。

【0066】

この場合、ロボット本体により移動させない黒液投入部は、一定の動作を行うか、または、固定されており、ロボット本体により移動させる一部の黒液投入部が噴射角度を自由に設定することで所望の形状のチャーベットを形成するようにしてもよい。

【0067】

また、この場合、ロボット本体により移動させない黒液投入部は、一定の動作を行うか、または、固定されており、１つ以上のロボット本体により、移動させない黒液投入部の噴射角度を調整してもよい。

【0068】

また、複数のロボット本体は、１つ以上の黒液投入部を、ボイラー本体から取外しまたは取付けを行ってもよい。

【0069】

また、複数のロボット本体は、黒液投入部を直接移動させてもよいし、黒液投入部と接続されたリンク機構を操作してもよい。

【0070】

また、上記実施形態では、ロボット本体が６つの関節を有する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ロボット本体が６つ以外の関節を有する構成でもよい。なお、ロボット本体が４つ以上の関節を有していることが好ましい。

【0071】

また、上記実施形態では、黒液投入部の先端部に設定された制御点をボイラー本体内に位置する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、制御点を開口部内に配置してもよい。

【0072】

また、上記実施形態では、１つの撮像部を設ける構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、撮像部を複数設けてもよい。

【0073】

また、上記実施形態では、黒液投入部から黒液を噴射する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、黒液投入部から黒液を噴射以外の方法により投入してもよい。たとえば、黒液投入部から黒液をストレート状に投入してもよいし、シャワーのように投入してもよい。

【符号の説明】

【0074】

１０ ボイラー本体
１１ 外壁部
１１ａ 開口部
１２ 底面
２０ ロボット本体
３０ 黒液投入部
６０ 撮像部
Ｃ チャーベット
Ｐ 制御点
１００ 回収ボイラー

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】