JP2001280893A - フィンチューブ式熱交換器の清掃装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ブラシガイドの剛性を高め、少ないトルクで
軽く回転するようにするとともにメインテナンスの手間
を削減する清掃装置を実現する。 【解決手段】 チューブ１に回転自由に嵌装された回転
スリーブ41と、一端がこれに接合され、長手方向に延び
て切り欠いた複数の窓を有する孔あき鋼管４と、この孔
あき鋼管４の隣接する２つの窓の中間部分をガイド部42
として、これに沿って長手方向に移動自在に、かつ先端
がフィン11の谷間に接触するように取り付けられたブラ
シ３とで構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、チューブの外周に
らせん状のフィンを設けて伝熱面積を大きくしたフィン
チューブ式の熱交換器において、フィンに付着したダス
トを清掃するフィンチューブ式熱交換器の清掃装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】チューブの外周にらせん状のフィンを設
けて伝熱面積を大きくしたフィンチューブ式の熱交換器
において、チューブ内には液体または気体が流れ、チュ
ーブの外側は気体が流れ、フィンを通してチューブ内の
流体と外側の気体との熱交換が行われる。外側の気体に
は粉塵が多く含まれることが普通であり、この粉塵はフ
ィンに付着して次第に熱効率を低下させる。そこでフィ
ンがらせん状であることを利用し、チューブの外周に沿
ってブラシを転動させ、フィンに付着したダストを清掃
するフィンチューブ式熱交換器の清掃装置が一般に使用
されている。その１例を図面により説明する。図６は従
来の清掃装置を備えるフィンチューブ式熱交換器の一部
を示す平面図で、１は中を液体または気体の流れるＵ字
形のチューブ、11はその外周に設けられたらせん状のフ
ィン、２はＵ字形のチューブ１の端部を取り付けた管
板、21はチューブ１の他の端部を支持するチューブサポ
ート、３はフィン11に付着したダストを清掃する円盤状
のブラシ、４はブラシ３をフィン11に沿って移動させる
ブラシガイドで、41はチューブ１にフィン11の両側の位
置で回転自在に嵌装された回転スリーブ、43は同じくフ
ィン11の両外側の位置で回転スリーブ41と一体に嵌装さ
れたディスク、44はフィン11をかこむように長手方向を
向いて配置され、両側のディスク43を一体になって回転
するようにナットを締めつけて連結するとともにブラシ
３を長手方向に摺動自在に支持する複数のロッド、45は
回転スリーブ41の適当な位置に回転スリーブ41と一体に
嵌装されたチェーンスプロケット、５はチェーンスプロ
ケット45にかけられたチェーン、６はモータである。

【０００３】図７は、図６に示した清掃装置におけるブ
ラシ３を１本のロッド44に取り付けたブラシガイド４を
示す斜視図である。ブラシガイド４は両側の回転スリー
ブ41、ディスク43およびこれらを連結するロッド44から
構成され、回転スリーブ41に嵌装されたチェーンスプロ
ケット45を回転させることによりＵ字形のチューブ１の
直線部分を中心として自由に回転する。ロッド44のうち
少なくとも１本にはブラシ３が取り付けてあり、ロッド
がチューブ１の回りを回ると、ブラシ３はフィン11の谷
間を転動しながららせん状に移動して、フィン11の全域
にわたってその谷間を清掃することになる。したがって
ダストの付着状況に応じて適宜モータ６を回してブラシ
ガイド４を動かしてやることによりフィン11のダストが
除去され、熱交換器における良好な熱交換が維持できる
のである。

【０００４】ところで、ブラシガイド４は、フィンのダ
ストを清掃するタイミングにおいてのみ必要であり、通
常の操業時に熱交換器に対して何ら寄与するものではな
い。したがってフィン11の周囲にあるロッド44は、極力
フィン11の周囲におけるガス流を阻害しないよう、スリ
ムな構造であることが必要である。このため、従来のブ
ラシガイドにおいては、前記のとおり体積の小さいロッ
ドが使用されているが、構造上剛性が不足しがちで回そ
うとする度にねじれが発生し、軽快に回転しないため大
きな回転トルクを必要とし、かつブラシガイド部分のメ
ンテナンスに手間がかかるという問題点があった。また
このねじれのためにフィンを損傷するおそれもあった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来のブラシガイドにおける問題点を解消し、ガス流を
阻害することなく十分な剛性を有するブラシガイドを備
えたフィンチューブ式熱交換器の清掃装置を実現するこ
とを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、チューブの外
周にらせん状のフィンを設けたフィンチューブ式の熱交
換器においてフィンに付着したダストを清掃するフィン
チューブ式熱交換器の清掃装置であって、フィンの設け
られていない外側位置でチューブに回転自在に嵌装さ
れ、一端を半径方向に張り出させてディスク状とした回
転スリーブと、一端がこのディスク状部分を介して前記
回転スリーブに接合され、長手方向に延びて切り欠いた
複数の窓を有し、前記フィンの外面をおおうようにチュ
ーブにかぶせられる孔あき鋼管と、この孔あき鋼管の他
端の位置でこれを回転自在に支持する円周方向等間隔に
配置された３個のサポートローラと、前記孔あき鋼管の
隣接する２つの窓の中間部分をガイド部として、これに
沿って長手方向に移動自在に、かつ先端が前記フィンの
谷間に接触するように取り付けられたブラシとからなる
ことを特徴とするフィンチューブ式熱交換器の清掃装置
であり、望ましくは前記ブラシに、内側のフィンと反対
向きの外側ブラシを備えた前記のフィンチューブ式熱交
換器の清掃装置である。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明によれば、ブラシガイドと
して孔あき鋼管を使用し、かつ回転スリーブのディスク
状の部分と直接接合することにより、ブラシガイドが一
体化されて剛性が向上し、少ないトルクで軽快に回転
し、メンテナンスの手間も少ない。

【０００８】

【実施例】本発明の一実施例を図面により説明する。図
１は実施例の清掃装置を備えるフィンチューブ式熱交換
器の一部を示す部分断面図で、さきの図６における上ま
たは下半分に相当するチューブ１本分を示している。図
２は図１に示す清掃装置におけるブラシ３を取り付けた
孔あき鋼管４のブラシガイドを示す斜視図である。さき
に図６で説明した各部分については同一符号を使用して
いる他、22はチューブサポート21に取り付けたサポート
プレート、23はサポートプレート22に取り付けた３個の
サポートローラ、42は孔あき鋼管４におけるガイド部で
ある。

【０００９】このブラシガイドでは、フィンの外面をお
おうようにかぶせられてブラシ移動のためのガイド部材
となる部分に、長手方向に延びる複数の窓を切り欠いた
孔あき鋼管４を使用している。長手方向の窓はこの鋼管
の両端を除くほぼ全長にわたっている。なお鋼管の長さ
が長い場合、この窓を全長の半分で分割し、長手方向ほ
ぼ中央に全周にわたり連続する部分を設け、長手方向に
ブラシを２か所に取り付けるようにすることは任意であ
る。

【００１０】図１において右側の回転スリーブ41の端部
を半径方向に張り出させてディスク状とし、これに前記
孔あき鋼管４の一端を接合するとともに、孔あき鋼管４
の他端の位置で、チューブサポート21に取り付けたサポ
ートプレート22に３個のサポートローラ23を配置して孔
あき鋼管42の他端の内面を回転自在に支持している。回
転スリーブ41にチェーンスプロケット45を嵌装し、これ
をチェーンで駆動することはさきに説明した図６のもの
と同様である。

【００１１】孔あき鋼管42は、極度に大きな孔をあけな
い限り鋼管の剛性を維持するから、ロッドをナットでデ
ィスクに締めつけた従来の構造と比較して、ナットのゆ
るみやロッドのたわみによって回転の際にねじれを生じ
ることがなく、また孔あき鋼管とディスクとを直接接合
しているから全体構造が一体化されており、ゆるみ等の
問題が発生することがなく少ないトルクで軽快に回転さ
せることができる。

【００１２】図３は図１におけるＡＡ矢視による部分断
面図で、孔あき鋼管４の端部が３個のサポートローラ23
により回転自在に支持される状況を示している。孔あき
鋼管４の窓は端部には到達していないので、サポートロ
ーラ23に支持される端部の孔あき鋼管４には窓がなく、
全周にわたって連続して支持される。図４は同じく図１
におけるＢＢ矢視による部分断面図である。孔あき鋼管
４の隣接する２つの窓の中間部分が従来のロッドに相当
するガイド部42であり、ブラシ３はこの部分に取り付け
られる。ガイド部42が鋼管の一部で偏平形状であること
からブラシ３は回転せず、同じ姿勢のままフィン11に案
内されて長手方向に往復移動する。ブラシ３は前記の中
間部分に嵌合する移動体31と、フィン内のダストを清掃
する内側ブラシ32と、この内側ブラシ31と反対側を向い
た外側ブラシ33と、内側ブラシ32と同じく内側のフィン
11と嵌合してブラシ３全体をらせんに従って移動させる
ガイドバー34とで構成される。内側ブラシ32の毛の剛性
が高い場合、ガイドバー34を省略することもできる。

【００１３】内側ブラシ32は従来のものと同様に孔あき
鋼管４の内側にあるチューブ１のフィン11のダストを清
掃するものであるが、外側ブラシ33はこのチューブ１と
平行して隣接する他のチューブの清掃を行うためのもの
である。チューブ１の中心から外側ブラシ33の先端まで
の距離をＲとする。図５は熱交換器のチューブの配置の
一例を示す側面図である。各チューブは左右の間隔Ｐ、
上下には間隔1/2 Ｐで千鳥状に配置されている。、今清
掃装置を取り付ける対象とするチューブ１の中心から、
その直上の段のチューブ1aおよび1bのチューブ外径まで
の距離をさきのＲあるいはそれ以下の値とすることによ
り、ブラシ３がチューブ１の周囲を回転するとき、外側
ブラシ33が隣接するチューブ1aおよび1bのフィン内を清
掃できることがこの図により理解できる。したがってブ
ラシ３に外側ブラシ33を設けるようにすれば、本発明の
清掃装置は熱交換器のすべてのチューブに備える必要は
なく、例えば１段おきに設置すればよいことになる。

【００１４】

【発明の効果】本発明によれば、ガス流を阻害すること
なく十分な剛性を有するブラシガイドを備えたフィンチ
ューブ式熱交換器の清掃装置が実現し、少ないトルクで
軽快に作動し、メンテナンスの手間もかからないなどの
すぐれた効果を奏する。さらに上部ブラシを備えること
により清掃装置の設置台数を半減できるという効果もあ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の清掃装置を備えるフィンチュ
ーブ式熱交換器の一部を示す部分断面図である。

【図２】図１の清掃装置におけるブラシガイドを示す斜
視図である。

【図３】図１におけるＡＡ矢視による部分断面図であ
る。

【図４】図１におけるＢＢ矢視による部分断面図であ
る。

【図５】本発明に係わる熱交換器のチューブの配置の一
例を示す側面図である。

【図６】従来の清掃装置を備えるフィンチューブ式熱交
換器の一部を示す平面図である。

【図７】図６の清掃装置におけるブラシガイドを示す斜
視図である。

【符号の説明】

１ チューブ ２ 管板 ３ ブラシ ４ 孔あき鋼管（ブラシガイド） ５ チェーン ６ モータ 11 フィン 21 チューブサポート 22 サポートプレート 23 サポートローラ 24 固定スリーブ 31 移動体 32 内側ブラシ 33 外側ブラシ 34 ガイドバー 41 回転スリーブ 42 ガイド部 43 ディスク 44 ロッド

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 チューブ（１）の外周にらせん状のフィ
   ン（11）を設けたフィンチューブ式の熱交換器において
   フィン（11）に付着したダストを清掃するフィンチュー
   ブ式熱交換器の清掃装置であって、フィン（11）の設け
   られていない外側位置でチューブ（１）に回転自在に嵌
   装され、一端を半径方向に張り出させてディスク状とし
   た回転スリーブ（41）と、一端がこのディスク状部分を
   介して前記回転スリーブ（41）に接合され、長手方向に
   延びて切り欠いた複数の窓を有し、前記フィンの外面を
   おおうようにチューブにかぶせられる孔あき鋼管（４）
   と、この孔あき鋼管（４）の他端の位置でこれを回転自
   在に支持する円周方向等間隔に配置された３個のサポー
   トローラ（23）と、前記孔あき鋼管（４）の隣接する２
   つの窓の中間部分をガイド部（42）として、これに沿っ
   て長手方向に移動自在に、かつ先端が前記フィンの谷間
   に接触するように取り付けられたブラシ（３）とからな
   ることを特徴とするフィンチューブ式熱交換器の清掃装
   置。
2. 【請求項２】 前記ブラシ（３）に、内側のフィンと反
   対向きの外側ブラシ（33）を備えた請求項１に記載のフ
   ィンチューブ式熱交換器の清掃装置。