JP2008502871A - イジェクタを利用した熱交換器洗浄装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
【解決手段】洗浄ボールを利用して熱交換器（１２０）の電熱管を洗浄する自動洗浄装置が開示されている。この自動洗浄装置は、熱交換器（１２０）と、熱交換器（１２０）の排出管（１２４）に繋がれたボール分離器（１３０）と、ボール投入導管（１３７）と、ボール回収導管（１３８）とを含む。この装置はさらに、ボール投入導管及びボール回収導管と連通する洗浄ボール貯蔵タンク（１４）と、洗浄ボール貯蔵タンク（１４０）と連通するイジェクタ（１５０）とを含む。この装置はさらに、流体投入導管（１６１）及び流体流出導管（１６３）を有するバイパス管路（１６０）と、流体投入導管に設置された循環ポンプ（１６２）と、流体流出導管に設置された電動バルブ（１６４）とを含む。
【選択図】図３

Description

本発明はポンプとイジェクタの組合せ作用を通じて供給された洗浄ボールを利用して熱交換器の電熱管内壁に附着した汚染物質を自動洗浄する自動洗浄装置に関する。さらに詳しくは、一方向で回転する循環ポンプを利用して、洗浄ボールを捕集した洗浄ボール貯蔵タンクに流体を供給し、前記供給された流体を通じて前記洗浄ボールを熱交換器の電熱管内に投入すると同時に、 流体流れを通じて洗浄ボールを通過させて前記電熱管内のスケールをとり除く熱交換器自動洗浄装置に関する。前記熱交換器自動洗浄装置は、前記洗浄ボールの回収の時、イジェクタ一側端の電動バルブ開放によって前記イジェクタ内のノズルを通じて循環ポンプから供給された流体を噴射して、圧力が降下した洗浄ボール貯蔵タンク内に洗浄ボールが回収されるように構成する。よって、洗浄ボール投入及び回収時間を設置現場条件によって任意に調節が可能で、洗浄ボール投入及び回収が円滑に成ることと共に、従来ボール分離器に排出された洗浄ボールの一時的停滞現象と前記停滞現象によって惹起される圧力損失及び洗浄ボールの摩耗を防止して、特に洗浄ボール投入及び回収のために循環ポンプの回転方向を一定時間ごとに正、逆方向に切り替えた従来に比べてポンプ故障及び据付費を大きく減らすことができるイジェクタを利用した熱交換器自動洗浄装置(以下、自動洗浄装置とする)に関する。

一般的に、冷凍装置や化学プラントではシェル内部に複数のチューブを配したシェルアンドチューブ型熱交換器が多く使われて来た。この形式の熱交換器において熱媒体として使われる流体は、大部分冷却塔で大気と熱交換して冷却される。しかし、前記熱交換器を長期間使うようになれば、大気中の微生物及びほこりなどの異物が流体に流入されてこれらが熱交換器チューブ内面に積もってスケール、スライムなどの付着物を形成し、熱交換器性能が低下して寿命が短縮されるなどの問題が発生しているため、これら付着物を洗浄する必要がある。

前記熱交換器チューブ内面に積もったスケールやスライムなどを洗浄するための方法で、スポンジボール(以下、洗浄ボールとする)のような洗浄ボールをチューブ内部で強制通過させて前記チューブ内壁の付着物をとり除く熱交換器チューブ洗浄方法がアメリカ特許第3919372号、日本公開特許公報昭63-238397号、アメリカ特許第486521号、韓国国際特許出願公開番号 1996-7006061号、韓国実用新案登録番号第227922号、韓国実用新案登録番号 237353号などを通じて知られている。

この中で韓国国際特許出願公開番号 1996-7006061号に記載した内容を詳しく見れば、これは流体輸送チューブ(以下、電熱管とする)の内部を洗浄するための洗浄システムとここに隋伴された装置に関する。図１に示すように、圧縮機５０と繋がれた圧縮空気投入用自動バルブ５４を開放すると、前記圧縮機５０から洗浄ボール貯蔵タンク４０内に供給された空気の加圧作用により洗浄ボール貯蔵タンク４０内の流体とともに洗浄ボール４２を上昇させて、熱交換器２０の流入管１０と洗浄ボール貯蔵タンク４０を連結する導管３５を通じて前記熱交換器２０内の電熱管２２で洗浄ボール４２を投入洗浄する。前記洗浄作業が終わった洗浄ボール４２の回収の時には、前記洗浄ボール貯蔵タンク４０の一側導管５３に設置された圧縮空気排出用自動バルブ５６を開放して、前記洗浄ボール貯蔵タンク４０内に充填された空気を排出することで、前記熱交換器２０の排出管２４側と繋がれたボール分離器３０と、導管３４により前記ボール分離器３０と繋がれた洗浄ボール貯蔵タンク４０との圧力の差によって、洗浄ボール４２が前記洗浄ボール貯蔵タンク４０内に回収するように構成されている。 符号３２は円筒網、３７はバルブを示す。

しかし、従来の圧縮空気を利用した洗浄方式において、前記圧縮空気投入用自動バルブ５４の開放時間が長い場合、空気が熱交換器２０の流入管１０ 内に流入してしまい、一方前記圧縮空気投入用自動バルブ５４の開放時間が短い場合、前記熱交換器２０の電熱管２２内に洗浄ボール４２の投入が完全に行われなくなるなどの問題点が発生する。特に、洗浄ボール４２の回収時には洗浄ボール貯蔵タンク４０内の圧力を減少させるため、ドレーンを通じてかなり多い量の洗浄ボール貯蔵タンク４０内の流体を廃水で放出しなければならないなどの問題点があった。

また、洗浄ボール４２を投入または回収するために圧縮空気投入用自動バルブ５４及び圧縮空気排出用自動バルブ５６を開閉する場合、空圧が急に上昇又は下降する時に起こるウォータハンマ作用によるチェックバルブ３６上で騷音が発生し、深刻な場合前記チェックバルブ３６が破損されるようになる問題点もあった。

そして、前記のように洗浄作業が終わった洗浄ボール４２の回収の時、制限された洗浄ボール貯蔵タンク４０の容量は制限されているため洗浄ボール４２の回収を長時間行えず、これにより前記洗浄ボール貯蔵タンク４０内に洗浄ボール４２を完全に回収することができなくなる問題点がある。特に前記洗浄ボール４２の回収量に比べて前記熱交換器２０の排出管２４からボール分離器３０に排出された洗浄ボール４２の排出量が多い場合、すなわち、ボール分離器３０の直径に比べて前記ボール分離器３０の一側端中央に繋がれた導管３４の直径が小さく形成されている場合には、前記洗浄ボール４２がボール分離器３０内で一時的に停滞される現象が発生するようになって、前記洗浄ボール４２の停滞現象によるボール分離器３０内の圧力損失が発生する。前記ボール分離器３０の一側端中央に繋がれた導管への流動抵抗が増加すると同時に、前記流動抵抗増加による洗浄ボール４２の摩耗が促進されるなどの問題点もあった。

さらに、前記洗浄ボール貯蔵タンク４０内の捕集された洗浄ボール４２を熱交換器２０の電熱管２２内に投入し、または洗浄作業が終わった洗浄ボール４２を前記洗浄ボール貯蔵タンク４０内に回収するための駆動手段で、前記洗浄ボール貯蔵タンク４０内に圧力を増加させる別途の空気供給管５２及び圧縮機５０、そして前記洗浄ボール貯蔵タンク４０内の加圧された圧力を減圧させる減圧装置などの必須構成要素が設置されなければならない。このような追加設備による実用化の難しさと共に設備費用が増加する問題点もあり、また、前記のように洗浄ボール貯蔵タンク４０の容量が限定されていることから、洗浄ボール４２の投入及び回収率が低下し、電熱管２２の内壁に附着しているスケールをとり除く効率が低下するという問題点もあった。

前記のような問題点を解決するために、韓国実用新案登録番号第227922号に記載したコンデンサー内の電熱管２２洗浄装置が提案されている。この洗浄装置は、図２に示すように循環ポンプ４５の正回転駆動によって、流体供給導管１１を通じて熱交換器２０の流入管１０から洗浄ボール貯蔵タンク４０内に供給された流体によって前記洗浄ボール貯蔵タンク４０内の洗浄ボール４２が上昇する。同時に、前記洗浄ボール貯蔵タンク４０の上端と前記熱交換器２０の流入管１０を連結するボール移送導管１３を通じて、熱交換器２０内の電熱管２２へ洗浄ボール４２を投入洗浄する。前記洗浄作業が終わった洗浄ボール４２の回収の時には、前記循環ポンプ４５を逆回転で駆動させ、前記熱交換器２０の排出管２４からボール分離器３０側に排出された洗浄ボール４２及び流体を前記循環ポンプ４５の吸引力によってボール分離器３０内の円筒網３２と前記洗浄ボール貯蔵タンク４０を連結するボール回収導管３４を通って洗浄ボール貯蔵タンク４０内に回収する。前記洗浄ボール４２と共に回収された流体は、前記洗浄ボール貯蔵タンク４０と循環ポンプ４５の間に設置されたフィルター４３により、前記電熱管２２内のスケール残物が濾過された後、前記流体供給導管１１を通じて熱交換器２０の流入管１０に供給されるように構成されている。図面において、符号１４、３５はバルブを示す。

しかし、従来の循環ポンプ４５を利用した洗浄方式において、前記洗浄ボール貯蔵タンク４０内の捕集された洗浄ボール４２を熱交換器２０の電熱管２２内に投入し、または洗浄作業が終わった洗浄ボール４２を前記洗浄ボール貯蔵タンク４０内に回収するための駆動手段として正、逆回転用循環ポンプ４５が使われる。このような正、逆回転用循環ポンプ４５は一方向回転用ポンプに比べて値段が高価なため、これによる設備費用が増加する。特に、洗浄ボール４２の回収の時、前記熱交換器２０の電熱管２２を通過した洗浄ボール４２が前記ボール分離器３０内の円筒網３２に集まった後、逆回転する循環ポンプ４５の吸引力によって洗浄ボール貯蔵タンク４０内に回収される。よって、流体流れに対する流動抵抗が増加するようになり、前記洗浄ボール４２間の摩擦によって摩耗が発生して洗浄ボール４２の使用寿命が短くなるなどの問題点があった。

前記のような従来の問題点を解決するために案出された本発明は、熱交換器自動洗浄装置であって、イジェクタ出口側導管に設置された電動バルブが閉まった状態で、一方向に回転する循環ポンプを運転して洗浄ボールが捕集された洗浄ボール貯蔵タンクに流体を供給する。また、前記供給された流体を通して前記洗浄ボールを熱交換器の電熱管内に投入すると同時に、流体流れを通じて洗浄ボールを通過させて前記電熱管内のスケールをとり除く洗浄作用を行う。また、前記洗浄ボールの回収の時、イジェクタ一側端の前記電動バルブを開放した状態で前記イジェクタ内のノズルを通して循環ポンプから供給された流体を噴射して圧力が降下した洗浄ボール貯蔵タンク内に洗浄ボールが回収されるように構成する。よって、洗浄ボール投入及び回収時間を設置現場条件によって任意に調節が可能で、洗浄ボール投入及び回収が円滑に行うことができると共に、従来、ボール分離器に排出された洗浄ボールの一時的停滞現象とこの停滞現象によって惹起される圧力損失及び洗浄ボールの摩耗を防止することをその目的とする。

また、本発明の他の目的は、前記洗浄ボールを熱交換器の電熱管内に投入又は回収するのに使われるポンプとして、一方向で回転する循環ポンプを使うため、高価な正、逆回転用循環ポンプを使って洗浄ボールを投入又は回収する従来技術に比べて、設備費用を減少させることができるようにすることである。

本発明の自動洗浄装置は、一側には流入管、他側には排出管をそれぞれ形成し、内部に複数の電熱管を備える熱交換器と、前記熱交換器の排出管に繋がれており、 該排出管を通じて排出された流体及び洗浄ボールをそれぞれ分離できるように、内部に分離板を備えたボール分離器と、前記熱交換器や洗浄ボール貯蔵タンクへの洗浄ボール投入や回収が可能なように、前記流入管及びボール分離器のボール流出口に繋がれたボール投入導管及びボール回収導管と、前記ボール投入導管及びボール回収導管とそれぞれ連通されるように並列状態で設置して、内部に洗浄ボールを捕集できるように捕集網を備えた洗浄ボール貯蔵タンクと、供給回収導管を通じて前記洗浄ボール貯蔵タンクの下端と連通されるように設置し、洗浄ボールの回収時に、循環ポンプから供給された流体の噴射作用によって圧力が降下した洗浄ボール貯蔵タンク内にボール分離器から洗浄ボールが回収されるイジェクタと、流体が前記流体排出管からイジェクタを経て流体排出管で再供給されるように流体投入導管と流体流出導管とで構成されたバイパス管路と、 前記流体投入導管に設置されており、一方向回転を通じて洗浄ボールの投入及び回収が可能なようにイジェクタへ流体を供給する循環ポンプと、前記イジェクタ出口側の流体流出導管に設置されており、洗浄ボールを回収又は投入するように開閉可能な電動バルブとで構成されたことを特徴とする。

また、本発明の他の実施形態である自動洗浄装置は、一側には流入管、他側には排出管をそれぞれ形成し、内部に複数の電熱管を備える熱交換器と、前記熱交換器の排出管に繋がれており、排出管を通じて排出された流体及び洗浄ボールをそれぞれ分離できるように、内部に分離板を備えたボール分離器と、前記ボール分離器のボール流出口と繋がれるように洗浄ボール貯蔵タンクの入出口に設置して、熱交換器や洗浄ボール貯蔵タンクへの洗浄ボール循環や回収を可能にするボール投入導管及びボール回収導管と、前記ボール投入導管及びボール回収導管とそれぞれ連通するように設置して、内部に洗浄ボールを捕集することができるように捕集網を備えた洗浄ボール貯蔵タンクと、前記洗浄ボール回収のためのイジェクタの流体噴射の時、洗浄ボール貯蔵タンク内の流体が、ボール投入導管に吸入されるように、洗浄ボール貯蔵タンクの下端とボール投入導管を連結構成した供給回収導管と、前記ボール投入導管に繋がれて、循環ポンプから供給された流体の噴射作用によって、ボール投入導管や供給回収導管内の圧力を降下させて、熱交換器や洗浄ボール貯蔵タンク内に洗浄ボールが循環または回収されるようにするイジェクタと、 流体が前記流入管からイジェクタを経て流入管に再供給されるように流体投入導管と流体流出導管で構成されたバイパス管路と、 前記流体投入導管に設置されており、一方向回転を通じて洗浄ボールの循環または回収が可能なようにイジェクタへ流体を供給する循環ポンプと、前記ボール投入導管と供給回収導管にそれぞれ設置されており、洗浄ボールを投入または回収するように開閉可能な電動バルブで構成されたことを特徴とする。

そして、本発明のまた他の実施形態である自動洗浄装置は、一側には流入管、他側には排出管を形成し、内部に複数の電熱管を備える一つ以上の熱交換器と、 前記各熱交換器の排出管と繋がれており、前記各排出管を通じて排出された流体及び洗浄ボールをそれぞれ分離できるように、内部に分離板を備えたボール分離器と、前記ボール分離器のボール流出口と繋がれるように、洗浄ボール貯蔵タンクの入出口に設置してそれぞれの熱交換器や洗浄ボール貯蔵タンクへの洗浄ボール循環や回収を可能にするボール投入導管及びボール回収導管と、前記ボール投入導管及びボール回収導管とそれぞれ連通されるように設置されて、内部に洗浄ボールを捕集することができるように捕集網を備えた洗浄ボール貯蔵タンクと、前記洗浄ボール回収のためのイジェクタの流体噴射時、洗浄ボール貯蔵タンク内の流体がボール投入導管に吸入されるように、洗浄ボール貯蔵タンクの下端とボール投入導管とを連結した供給回収導管と、循環ポンプから供給された流体の噴射作用を通じてボール投入導管や供給回収導管内の圧力を降下させて、熱交換器や洗浄ボール貯蔵タンク内に洗浄ボールが循環または回収されるように前記ボール投入導管に繋がれた一つ以上のイジェクタと、流体が前記流入管から各イジェクタを経て前記イジェクタと相互繋がれたそれぞれの流入管に再供給されることができるように、一つ以上の流体投入導管と流体流出導管で構成されたマルチ形態のバイパス管路と、前記流体投入導管に設置され、一方向回転を通じて洗浄ボールの循環または回収が可能なように各イジェクタで流体を供給する循環ポンプと、前記ボール投入導管及び供給回収導管と、各イジェクタと循環ポンプを連結する各流体投入導管に設置されており、開閉によって洗浄ボールの投入または回収と、各イジェクタに選択的な流体供給を可能にする電動バルブで構成されたことを特徴とする。

ここで、本発明による前記洗浄ボール貯蔵タンクは、中空の円筒状であり、入口を経て出口に排出される流体上昇流の流動抵抗が減少されるように、タンク上端一側にはボール投入導管及びボール回収導管と繋がれる出口が形成されており、前記出口と対向するタンク下端一側には、供給回収導管を通じてイジェクタと連通した入口が形成されたことを特徴とする。

また、本発明による前記ボール投入導管及びボール回収導管には、洗浄ボールの投入や回収の時、逆流動が防止されるようにチェックバルブが設置されたことを特徴とする。

そして、本発明の他の実施形態において、前記洗浄ボール貯蔵タンクは、洗浄ボールの投入の時、入口を通じて流入された流体が、洗浄ボール貯蔵タンク内の渦流を形成した後、洗浄ボールとともに出口を通じて排出されるように構成されたことを特徴とする。

また、本発明の他の実施形態において、前記洗浄ボール貯蔵タンクは、中空の円筒状であり、入口を経て出口に排出される流体の渦流現象が発生するように、前記洗浄ボール貯蔵タンクの上端一側にボール回収導管と繋がれる入口を形成し、タンク上端他側には前記入口と対向して同一線上に位置するボール投入導管と繋がった出口を形成して、タンク下端中央には洗浄ボール貯蔵タンク内の流体を供給回収導管に排出させ、洗浄ボールを回収する流体排出口を形成したことを特徴とする。

そして、本発明及び各実施形態において、前記分離板は楕円形状下端に四角形状が延長された構造で、ボール分離器内側に傾いて設置されて、前記分離板には流体流れ方向にスロットホールが貫通形成されたことを特徴とする。

この時、前記分離板のボール流出口側端には、洗浄ボールの排出方向をボール流出口側に転換するように誘導する方向転換誘導体をさらに備えたことを特徴とする。

また、本発明及び各実施形態において前記イジェクタ内には循環ポンプから供給された流体を噴射作用が可能なようにノズルが形成されたことを特徴とする。

そして、本発明及び各実施形態において、前記洗浄ボール貯蔵タンク上面には、洗浄ボールの流動状況及び摩耗の程度を観察するためのサイドガラスを備えることを特徴とする。

一方、本発明のまた他の実施形態において、前記流入管及びボール投入導管は一つ以上のイジェクタとそれぞれ連通するマルチ形態を形成するように分岐管状に形成されており、前記ボール分離器と繋がった排出管も分岐管状に形成されたことを特徴とする。

そして、前記循環ポンプの出口側と前記各イジェクタを連結する各流体投入導管には、使用の目的によって選択的に各流体投入導管を開閉するようにするための電動バルブがそれぞれ設置されたことを特徴とする。

本発明の自動洗浄装置は、イジェクタ出口側導管に設置された電動バルブが閉まった状態で一方向に回転する循環ポンプを運転して、洗浄ボールが捕集された洗浄ボール貯蔵タンクに流体を供給して、前記供給された流体を通じて前記洗浄ボールを熱交換器の電熱管内に投入すると同時に、流体流れを通じて洗浄ボールを通過させて前記電熱管内のスケールをとり除く洗浄作用を行う。さらに、前記洗浄ボールの回収の時、イジェクタ一側端の電動バルブの開放によって前記イジェクタ内のノズルを通して循環ポンプから供給された流体を噴射して圧力が降下した洗浄ボール貯蔵タンク内に洗浄ボールが回収されるように構成する。よって、洗浄ボール投入及び回収時間を設置現場条件によって任意に調節が可能で、洗浄ボール投入及び回収が円滑に行われることと同時に、従来では、ボール分離器に排出された洗浄ボールの一時的停滞現象と前記停滞現象によって惹起される圧力損失及び洗浄ボールの摩耗を防止することができる卓越な効果がある。

また、前記洗浄ボールを熱交換器の電熱管内に投入又は回収するのに使われるポンプとして、一方向で回転する循環ポンプを使うため、高価な正、逆回転用循環ポンプを使って洗浄ボールを投入又は回収した従来技術に比べ、設備費用を減少させることができる効果もある。

そして、本発明の場合、前述のように、一方向で回転する汎用の循環ポンプとイジェクタを組み合わせて洗浄ボール投入及び回収に活用することで、これによる装置構成が非常に単純となり故障の心配が少なく、設置空間も小さくなり、 製作コストが低くなる効果もある。

以下、本発明の自動洗浄装置に対して詳しく説明すれば次のようである。
図３は、本発明の熱交換器自動洗浄装置を概略的に示す構成図である。図４は本発明による自動洗浄装置の内でボール分離器の断面図及び分離板の詳細図を示し、図５は本発明による自動洗浄装置の内で洗浄ボール貯蔵タンクの断面状態図及び流体流れ状態図を示す。また、図６は本発明による自動洗浄装置の内でイジェクタの断面状態図を示す。

図３に示すように、本発明の自動洗浄装置１００は、一側には流入管１１０、他側には排出管１２４がそれぞれ形成されて、内部に複数の電熱管１２２を備える熱交換器１２０と、前記熱交換器１２０の排出管１２４に繋がれて、排出管１２４を通じて排出された流体及び洗浄ボール１４２をそれぞれ分離できるように、内部に分離板１３２を備えたボール分離器１３０と、前記熱交換器１２０や洗浄ボール貯蔵タンク１４０への洗浄ボール１４２の投入や回収が行えるように、前記流入管１１０及びボール分離器１３０のボール流出口１３５に繋がれたボール投入導管１３７及びボール回収導管１３８とを備える。また、前記装置は、前記ボール投入導管１３７及びボール回収導管１３８とそれぞれ連通されるように並列状態で設置されて、内部に洗浄ボール１４２を捕集することができるように捕集網１４１を備える洗浄ボール貯蔵タンク１４０と、供給回収導管１４７を通じて前記洗浄ボール貯蔵タンク１４０の下端と連通されるように設置されて、洗浄ボール１４２の回収の時、循環ポンプ１６２から供給された流体の噴射作用を通じてボール分離器１３０から圧力が降下した洗浄ボール貯蔵タンク１４０内に洗浄ボール１４２が回収されるようにするイジェクタ１５０と、前記流体排出管１２６からイジェクタ１５０を経て流体排出管１２６で再供給されることができるように、流体投入導管１６１と流体流出導管１６３で構成されたバイパス管路１６０と、前記流体投入導管１６１に設置されて一方向回転を通じて洗浄ボール１４２の投入及び回収ができるようにイジェクタ１５０で流体を供給する循環ポンプ１６２とを備える。また、前記装置は、前記イジェクタ１５０出口側の流体流出導管１６３に設置されて開閉によって洗浄ボール１４２が熱交換器１２０や洗浄ボール貯蔵タンク１４０内に投入または回収されるようにする電動バルブ１６４で構成されている。

ここで、前記熱交換器１２０はシェルアンドチューブ形態に形成されている。前記熱交換器１２０内には、流入管１１０に設置された駆動ポンプ１１２を通じて供給される流体が、熱交換器１２０内部を流動しながら大気または異種流体と熱交換が行われるように、一つ以上の電熱管１２２が設置されている。

そして、前記ボール分離器１３０は熱交換器１２０の排出管１２４に繋がれて、前記排出管１２４から排出された流体及び洗浄ボール１４２をそれぞれ分離する役目をする。前記ボール分離器は中空の円筒形象に形成されている。前記ボール分離器１３０内には前記排出管１２４から排出された流体及び洗浄ボール１４２を分離させるための分離板１３２が傾いて設置されている。前記分離板１３２の場合、図４に示すように、楕円形状下端に四角形状が延長された構造に形成されている。前記分離板１３２には流体流れ方向にスロットホール１３３が貫通形成されている。

また、前記分離板１３２のボール流出口１３５側端には、方向転換誘導体１３４が形成されている。前記方向転換誘導体１３４の場合、熱交換器１２０の排出管１２４から排出された流体の一定量と洗浄ボール１４２の排出方向をボール分離器１３０の下端に形成されたボール流出口１３５側に転換するように誘導する。

そして、前記ボール投入導管１３７及びボール回収導管１３８は、熱交換器１２０の流入管１１０及びボール分離器１３０のボール流出口１３５にそれぞれ繋がれて、前記洗浄ボール貯蔵タンク１４０から熱交換器１２０内に洗浄ボール１４２が投入され、または前記ボール分離器１３０で排出された洗浄ボール１４２を洗浄ボール貯蔵タンク１４０に回収する。

また、前記ボール投入導管１３７及びボール回収導管１３８に、前記洗浄ボール貯蔵タンク１４０から熱交換器１２０内への洗浄ボール１４２投入や、前記ボール分離器１３０から洗浄ボール貯蔵タンク１４０内への洗浄ボール１４２回収の時、前記洗浄ボール１４２の逆流動が防止されるように、チェックバルブ１３７ａ、１３８ａが設置されている。

そして、前記洗浄ボール貯蔵タンク１４０は、前記ボール投入導管１３７及びボール回収導管１３８とそれぞれ連通されるように並列状態で設置される。図５の（ａ）（ｂ）に示すように、前記の洗浄ボール貯蔵タンク１４０は、中空の円筒状であり、入口１４４を経て出口１４５で排出される流体上昇流の流動抵抗が減少されるように、タンク上端一側にはボール投入導管１３７及びボール回収導管１３８と繋がれる出口１４５が形成されていて、前記出口１４５と対向されるタンク下端一側には、供給回収導管１４７を通じてイジェクタ１５０と連通される入口１４４が形成されている。前記洗浄ボール貯蔵タンク１４０内には洗浄ボール１４２を捕集するために円筒形態の網からなる捕集網１４１が設置されている。

また、前記洗浄ボール貯蔵タンク１４０上面には洗浄ボール１４２の流動状況及び摩耗位を観察するために、ガラスまたは透明プラスチック材質のサイドガラス１４３が設置されている。

そして、前記イジェクタ１５０は、洗浄ボール貯蔵タンク１４０の入口１４４と繋がれた供給回収導管１４７を通じて前記洗浄ボール貯蔵タンク１４０の下端と連通されるように設置される。特に、前記ボール分離器１３０内の洗浄ボール１４２回収の時、流体投入導管１６１側に設置された循環ポンプ１６２、すなわち、一方向で回転する循環ポンプ１６２によって供給された流体の高速噴射作用によって吸引力を発生させ、前記発生された吸引力を通じて供給回収導管１４７の圧力を降下させて前記洗浄ボール貯蔵タンク１４０内の流体がイジェクタ１５０に吸入される。よって、ボール分離器１３０から、圧力が降下された洗浄ボール貯蔵タンク１４０ 内に洗浄ボール１４２が回収される。図６に示すように、循環ポンプ１６２から供給された流体が前記流体流出導管１６３側に噴射するために、前記イジェクタ１５０内にノズル１５１が形成されている。

また、前記バイパス管路１６０は、管路１６０の一側がイジェクタ１５０の上下端にそれぞれ繋がれると同時に、前記ボール分離器１３０の出口側である流体排出管１２６に前記管路１６０の他側がそれぞれ繋がれる。洗浄ボール１４２の回収の時、循環ポンプ１６２によって前記流体排出管１２６から吸入された流体が、イジェクタ１５０の噴射作用を経て、また流体排出管１２６に再供給されるようにするなどの循環構造を成している。この時、前記バイパス管路１６０の内前記流体排出管１２６とイジェクタ１５０の上端を連結する導管は、前記循環ポンプ１６２によって流体排出管１２６からイジェクタ１５０側で流体を供給するための管路の役割をしているが、これを流体投入導管１６１という。前記イジェクタ１５０の下端と流体排出管１２６を連結する導管は、前記イジェクタ１５０から噴射された流体を流体排出管１２６側に再供給するための管路の役割をし、これを流体流出導管１６３という。

そして、前記流体投入導管１６１には、洗浄ボール１４２の投入及び回収の時、一方向回転を通じて流体排出管１２６からイジェクタ１５０側に流体を供給する循環ポンプ１６２が設置されている。前記流体流出導管１６３には、洗浄ボール１４２の回収の時、イジェクタ１５０の流体噴射を通じて洗浄ボール貯蔵タンク１４０内の圧力降下がおこるように管路を開閉する電動バルブ１６４が設置されている。前記イジェクタ１５０出口側導管、すなわち、 前記イジェクタ出口側と繋がれた流体流出導管１６３上に設置されている前記電動バルブ１６４を開放又は閉鎖により、熱交換器１２０に洗浄ボール１４２を投入、またはボール分離器１３０から洗浄ボール貯蔵タンク１４０内に洗浄ボール１４２を回収する。

これをさらに詳しく説明すれば、循環ポンプ１６２を作動して流体がイジェクタ１５０に供給されている状態で、イジェクタ１５０出口側である流体流出導管１６３に設置された電動バルブ１６４を閉めれば、前記イジェクタ１５０で噴射された流体が供給回収導管１４７を経て洗浄ボール貯蔵タンク１４０を経由して熱交換器１２０入口側流入管１１０に流動する。特に、前記洗浄ボール貯蔵タンク１４０内の捕集された洗浄ボール１４２は、流体が洗浄ボール貯蔵タンク１４０内の上昇流を形成しながら通過する時、流体の上昇流に伴って前記熱交換器１２０の入口側流入管１１０に流動する。前記洗浄ボール１４２は、前記流入管１１０上に設置された駆動ポンプ１１２によって熱交換器１２０に供給される流体の流れに乗って、熱交換器１２０の電熱管１２２の内部に投入移送され、前記洗浄ボール１４２による電熱管１２２内壁のスケールを除去して洗浄を行う。

これとは反対に、前記循環ポンプ１６２が作動している状態で、イジェクタ１５０の出口側である流体流出導管１６３に設置された電動バルブ１６４を開放すれば、前記イジェクタ１５０で噴射された流体は前記流体流出導管１６３を経て流体排出管１２６で排出される。特に、前記イジェクタ１５０内のノズル１５１を通じる流体高速噴射の時、圧力降下によりイジェクタ１５０内に吸引力が発生し、前記吸引力によってボール分離器１３０から分離した洗浄ボール１４２が前記洗浄ボール貯蔵タンク１４０内に回収される。

図７は本発明による自動洗浄装置の他の構成を示す図であり、 図８は図７の自動洗浄装置内の洗浄ボール貯蔵タンクの断面状態図及び平断面状態図を示す。これに対する構成は次のようである。

本発明である自動洗浄装置１００と同等の、本発明の他の実施形態構造に対しては、同符番を適用する。

本発明の他の実施形態である自動洗浄装置１００ａの場合、本発明の自動洗浄装置１００とは異なり、投入導管１３７に設置された電動バルブ１６４の開放時、イジェクタ１５０の流体高速噴射を通じて洗浄ボール貯蔵タンク１４０内の洗浄ボール１４２が熱交換器１２０内に投入されて電熱管１２２内部を洗浄するなどの洗浄ボール１４２の循環過程が、一定時間の間連続的に行われる。前記ボール投入導管１３７に設置された電動バルブ１６４を閉めた状態で、供給回収導管１４７に設置された電動バルブ１６４ａを開放する場合、前記イジェクタ１５０の流体高速噴射による洗浄ボール貯蔵タンク１４０内の圧力降下によって、洗浄ボール１４２がボール分離器１３０から前記洗浄ボール貯蔵タンク１４０内に回収される。これに対する自動洗浄装置１００ａの構成は以下の通りである。

このような本発明の他の実施形態である自動洗浄装置１００ａは、図７に示すように、一側には流入管１１０他側には排出管１２４がそれぞれ形成されて、内部に電熱管１２２を備えた熱交換器１２０と、前記熱交換器１２０の排出管１２４に繋がれて、排出管１２４を通じて排出された流体及び洗浄ボール１４２をそれぞれ分離できるように内部に分離板１３２を備えたボール分離器１３０と、前記ボール分離器１３０のボール流出口１３５と繋がれるように洗浄ボール貯蔵タンク１４０の入出口（１４４、１４５）に設置されて熱交換器１２０や洗浄ボール貯蔵タンク１４０への洗浄ボール１４２の循環や回収が行えるようにするボール投入導管１３７及びボール回収導管１３８を含む。前記装置はさらに、前記ボール投入導管１３７及びボール回収導管１３８とそれぞれ連通するように設置されて、内部に洗浄ボール１４２を捕集することができるように捕集網１４１を備えた洗浄ボール貯蔵タンク１４０と、前記洗浄ボール１４２の回収のためにイジェクタ１５０の流体を噴射する時、洗浄ボール貯蔵タンク１４０内の流体がボール投入導管１３７に吸入できるように、洗浄ボール貯蔵タンク１４０の下端とボール投入導管１３７を連結構成した供給回収導管１４７と、前記ボール投入導管１３７に繋がれて、 循環ポンプ１６２から供給された流体の噴射作用を通じてボール投入導管１３７や供給回収導管１４７内の圧力を降下させ、熱交換器１２０や洗浄ボール貯蔵タンク１４０内に洗浄ボール１４２が循環または回収されるようにするイジェクタ１５０を含む。前記装置はさらに、前記流入管１１０からイジェクタ１５０を経て流入管１１０で再供給されることができるように流体投入導管１６１と流体流出導管１６３で構成されたバイパス管路１６０と、前記流体投入導管１６１に設置されて、一方向回転を通じて洗浄ボール１４２の連続循環または回収が成ることができるようにイジェクタ１５０で流体を供給する循環ポンプ１６２と、前記ボール投入導管１３７と供給回収導管１４７にそれぞれ設置され、開閉によって洗浄ボール１４２の循環または回収が成るようにする電動バルブ(１６４、１６４ａ)で構成されている。

ここで、前記熱交換器１２０、ボール分離器１３０及びイジェクタ１５０は、前述の本発明に適用された熱交換器１２０、ボール分離器１３０、イジェクタ１５０と同一構造に形成されているから、前記熱交換器１２０及びボール分離器１３０、イジェクタ１５０に対する重複説明は略する事にして、本発明の他の実施形態に対する特徴的構成についてのみ詳しく説明する。

本発明の他の実施形態による前記ボール投入導管１３７及びボール回収導管１３８は、前記流入管１１０及びボール分離器１３０のボール流出口１３５と繋がれるように洗浄ボール貯蔵タンク１４０の入出口144、145にそれぞれ連結設置されて、前記洗浄ボール貯蔵タンク１４０から熱交換器１２０内に洗浄ボール１４２が連続的に循環され、または前記ボール分離器１３０で排出された洗浄ボール１４２を洗浄ボール貯蔵タンク１４０に回収できるように経路役目を遂行する。前記ボール投入導管１３７と並列形態で洗浄ボール貯蔵タンク１４０の下端とボール投入導管１３７を連結するように設置された前記供給回収導管１４７は、洗浄ボール１４２回収に使用される。電動バルブ１６４ａの開放によるイジェクタ１５０の流体噴射の時、発生したイジェクタ１５０内の吸引力によって、洗浄ボール貯蔵タンク１４０内の流体がボール投入導管１３７に吸入されて、洗浄ボール１４２が前記ボール分離器１３０から洗浄ボール貯蔵タンク１４０内に回収されるように前記洗浄ボール貯蔵タンク１４０内の圧力降下がおこるようにする。

また、前記ボール投入導管１３７及び供給回収導管１４７には、洗浄ボール１４２の連続循環または回収が可能なようにするために、イジェクタ１５０の吸引力が各導管、すなわち、ボール投入導管１３７または供給回収導管１４７に選択的に作用するようにする。また、前記イジェクタ１５０の流体高速噴射による洗浄ボール１４２の連続循環または回収ができるように、前記ボール投入導管１３７と供給回収導管１４７の開閉のための電動バルブ１６４、１６４ａがそれぞれ設置されている。

さらに、前記電動バルブ１６４とイジェクタ１５０の間のボール投入導管１３７には、前記洗浄ボール貯蔵タンク１４０から熱交換器１２０内への洗浄ボール１４２循環の時、前記洗浄ボール１４２の逆流動が防止されるように、チェックバルブ１３７ａが設置されている。

そして、前記洗浄ボール貯蔵タンク１４０は、前記ボール投入導管１３７及びボール回収導管１３８とそれぞれ連通されるように直列状態で設置されて、洗浄ボール１４２の連続循環の時、入口１４４を通じて流入された流体が洗浄ボール貯蔵タンク１４０内の渦流を形成した後、洗浄ボール１４２と共に出口１４５を通じて排出される。図８に示すように、洗浄ボール貯蔵タンク１４０は、中空の円筒状であり、入口１４４を経て出口１４５に排出される流体の渦流現象が発生するように、タンク上端一側にはボール回収導管１３８と繋がれる入口１４４が形成されていて、タンク上端他側には前記入口１４４とお互いに対向する同一線上に位置しながらボール投入導管１３７と繋がれる出口１４５が形成されている。タンク下端中央には洗浄ボール１４２の回収の時、洗浄ボール貯蔵タンク１４０内の流体を供給回収導管１４７に排出させるための流体排出口１４６が形成されている。

また、前記洗浄ボール貯蔵タンク１４０内には、洗浄ボール１４２を捕集するために円筒形態の網からなる捕集網１４１が設置されている。さらに、前記洗浄ボール貯蔵タンク１４０上面には、洗浄ボール１４２の流動状況及び摩耗状態を観察するために、ガラスまたは透明プラスチック材質のサイドガラス１４３が設置されている。

前記バイパス管路１６０は管路１６０の一側がイジェクタ１５０の上下端にそれぞれ繋がれると同時に、前記熱交換器１２０の入口側である流入管１１０に前記管路１６０の他側がそれぞれ繋がれている。前記バイパス管路１６０は、洗浄ボール１４２の連続循環または回収の時、循環ポンプ１６２によって前記流入管１１０から吸入された流体がイジェクタ１５０を経てまた流入管１１０に再供給されるようにするなどの循環構造を形成している。この時前記バイパス管路１６０の内、前記流入管１１０とイジェクタ１５０の下端を連結する導管は、前記循環ポンプ１６２によって流入管１１０からイジェクタ１５０側で流体を供給するための管路の役割をし、これを流体投入導管１６１という。前記イジェクタ１５０の上端と流入管１１０を連結する導管は、前記イジェクタ１５０から噴射された流体を流入管１１０側で再供給するための管路の役割をし、これを流体流出導管１６３という。特に前記流体投入導管１６１には、洗浄ボール１４２の連続循環または回収の時、一方向回転を通じて流入管１１０からイジェクタ１５０側で流体が供給することができるための循環ポンプ１６２が設置されている。

以上のように構成された本発明の他の実施形態である自動洗浄装置１００ａの作動過程を説明すれば以下の通りである。

図面に表記した実線矢印は洗浄ボール１４２の連続循環過程を示し、点線矢印は洗浄ボール１４２の回収過程を示す。

先ず、前記熱交換器１２０内に設置された電熱管１２２内壁のスケールをとり除くための洗浄ボール１４２の連続循環過程として、洗浄ボール貯蔵タンク１４０の出口１４５及び洗浄ボール貯蔵タンク１４０下端の流体排出口１４６にそれぞれ繋がれているボール投入導管１３７及び供給回収導管１４７に設置された電動バルブ１６４、１６４ａの内、前記供給回収導管１４７に設置された電動バルブ１６４ａは閉まった状態を維持する。前記ボール投入導管１３７に設置された電動バルブ１６４を開放した状態で流体投入導管１６１上に設置された循環ポンプ１６２を作動させるようにすれば、図７に示すように流入管１１０を通じて熱交換器１２０に供給される流体の一部が前記流体投入導管１６１に吸入される。前記循環ポンプ１６２によって流体がイジェクタ１５０に供給された後、前記のようにイジェクタ１５０に供給された流体は前記イジェクタ１５０の流体噴射作用を通じて流体流出導管１６３に噴射され、前記流体流出導管１６３を通じて熱交換器１２０入口側の流入管１１０に流動するようになる。

これと同時に、前記イジェクタ１５０の流体噴射によるボール投入導管１３７内の圧力の降下により発生した吸引力によって、洗浄ボール貯蔵タンク１４０内に捕集された洗浄ボール１４２及び流体が前記ボール投入導管１３７に移送される。前記のようにボール投入導管１３７で吸入移送された洗浄ボール１４２及び流体は、前記ボール投入導管１３７と繋がれたイジェクタ１５０及び前記イジェクタ１５０の上端に繋がれた流体流出導管１６３を通じて熱交換器１２０の入口側流入管１１０に流入する。同時に、前記流入管１１０に設置された駆動ポンプ１１２によって熱交換器１２０に供給される流体の流れに乗って、洗浄ボール１４２が熱交換器１２０の電熱管１２２内部に投入移送され、該洗浄ボール１４２による電熱管１２２内壁のスケールが除去される。

そして、前記のように電熱管１２２の洗浄作業が終わった洗浄ボール１４２は、熱交換器１２０の排出管１２４に繋がれたボール分離器１３０で排出され、前記ボール分離器１３０内に設置された分離板１３２によって流体と洗浄ボール１４２がそれぞれ分離される。前記のボール分離器１３０内での流体と洗浄ボール１４２の分離過程をさらに詳しく説明すれば以下の通りである。

前記イジェクタ１５０で発生した吸引力が洗浄ボール貯蔵タンク１４０を経て前記ボール分離器１３０のボール流出口１３５に作用する時、 前記ボール分離器１３０内の洗浄ボール１４２が前記分離板１３２の一側端の端に形成された方向転換誘導体１３４によってボール分離器１３０ 下端のボール流出口１３５側に誘導される。前記ボール流出口１３５に誘導された洗浄ボール１４２は、イジェクタ１５０の吸引力によって前記ボール分離器１３０のボール流出口１３５からボール回収導管１３８、洗浄ボール貯蔵タンク１４０、ボール投入導管１３７を順次に通過し、再度熱交換器１２０の入口側流入管１１０に投入される。洗浄ボール１４２は、前記のような経路を一定時間の間連続的に循環しながら前記熱交換器１２０内に設置された電熱管１２２内壁を洗浄する。

その次に、前記ボール分離器１３０内で流体と分離した洗浄ボール１４２を前記洗浄ボール貯蔵タンク１４０内に回収する過程としては、前記作動している循環ポンプ１６２の駆動を維持した状態で前記供給回収導管１４７に設置された電動バルブ１６４ａを開放して、前記ボール投入導管１３７に設置された電動バルブ１６４を閉めるようにする。その後、図７に示すように、前記イジェクタ１５０の流体噴射による供給回収導管１４７内の圧力の降下により発生した吸引力によって洗浄ボール貯蔵タンク１４０内の流体が前記供給回収導管１４７に移送されることと同時に、前記洗浄ボール貯蔵タンク１４０に作用された吸引力によって、前記ボール分離器１３０内の洗浄ボール１４２が前記分離板１３２によって流体と分離した後、一部流体とともに前記ボール分離器１３０下端のボール流出口１３５と洗浄ボール貯蔵タンク１４０の入口１４４を連結するボール回収導管１３８を通じて、洗浄ボール貯蔵タンク１４０ 内の捕集網１４１に回収される。

図９は、本発明による自動洗浄装置の他の構成を示す実施形態図であり、これを示す構成は以下の通りである。

本発明による自動洗浄装置１００と同様の、本発明のまた他の実施形態構造に対しては、同符番を適用する事にする。

本発明の他の実施形態である自動洗浄装置１００ｂは、図９に示すように、一側には流入管１１０、他側には排出管１２４が形成されて、内部に複数の電熱管１２２を備える一つ以上の熱交換器(１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ)と、前記各熱交換器(１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ)の排出管１２４と繋がれて前記各排出管１２４を通じて排出された流体及び洗浄ボール１４２をそれぞれ分離できるように、内部に分離板１３２を備えたボール分離器１３０と、前記ボール分離器１３０のボール流出口１３５と繋がれるように、洗浄ボール貯蔵タンク１４０の入出口(１４４、１４５)に設置されてそれぞれの熱交換器(１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ)や洗浄ボール貯蔵タンク１４０への洗浄ボール１４２循環や回収が可能なようにするボール投入導管１３７及びボール回収導管１３８を含む。前記装置はさらに、前記ボール投入導管１３７及びボール回収導管１３８とそれぞれ連通されるように設置されて、内部に洗浄ボール１４２を捕集することができるように捕集網１４１を備える洗浄ボール貯蔵タンク１４０と、前記洗浄ボール１４２を回収するためイジェクタ(１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ)が流体を噴射する時、洗浄ボール貯蔵タンク１４０内の流体がボール投入導管１３７に吸入することができるように、洗浄ボール貯蔵タンク１４０の下端とボール投入導管１３７を連結構成した供給回収導管１４７と、循環ポンプ１６２から供給された流体の噴射作用を通じてボール投入導管１３７や供給回収導管１４７内の圧力を降下させ、それぞれの熱交換器１２０や洗浄ボール貯蔵タンク１４０内に洗浄ボール１４２が循環または回収されるように前記ボール投入導管１３７に繋がれた一つ以上のイジェクタ(１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ)を含む。前記装置はさらに、前記流入管１１０から各イジェクタ(１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ)を経て前記イジェクタ(１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ)と相互に繋がれたそれぞれの流入管１１０に再供給されることができるように、一つ以上の流体投入導管(１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃ)と流体流出導管(１６３ａ、１６３ｂ、１６３ｃ)から構成されたマルチ形態のバイパス管路１６０と、前記流体投入導管１６１ｃに設置されて一方向回転を通じて洗浄ボール１４２の循環または回収ができるように各イジェクタ(１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ)で流体を供給する循環ポンプ１６２と、前記ボール投入導管１３７及び供給回収導管１４７と、各イジェクタ(１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ)と循環ポンプ１６２を連結する各流体投入導管(１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃ)にそれぞれ設置されて開閉によって洗浄ボール１４２の循環または回収と、各イジェクタ(１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ)に選択的流体供給が可能なようにする電動バルブ(１６４、１６４ａ、１６５ａ、１６５ｂ、１６５ｃ)から構成されている。

このように構成された本発明のまた他の実施形態である自動洗浄装置１００ｂは、図９のように、マルチタイプの洗浄装置として、一つ以上の熱交換器すなわち、3個の熱交換器(１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ)内にそれぞれ設置された電熱管１２２を洗浄するために、前記 3個の熱交換器(１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ)とそれぞれ対応して、前記ボール投入導管１３７と繋がれると同時に、前記流体投入導管(１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃ)及び流体流出導管(１６３ａ、１６３ｂ、１６３ｃ)と相互連通されるように設置されたそれぞれのイジェクタ(１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ)の流体噴射を通じて、前記洗浄ボール貯蔵タンク１４０内に捕集された洗浄ボール１４２を、それぞれの熱交換器(１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ)内に投入して前記洗浄ボール１４２を連続的に循環させ、前記各熱交換器(１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ)内の電熱管１２２を洗浄するようにして、前記熱交換器(１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ)からボール分離器１３０に排出された洗浄ボール１４２を洗浄ボール貯蔵タンク１４０内に回収捕集されるようにするなど、 本発明の他の実施形態の洗浄装置構成を一つ以上の熱交換器(１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ)が設置された場所に適用して使うようにしたのである。

ここで、前記熱交換器(１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ)、ボール分離器１３０及びイジェクタ(１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ)は、前述の本発明に適用された熱交換器１２０、 ボール分離器１３０、イジェクタ１５０と同一構造に形成されている。また、前記洗浄ボール貯蔵タンク１４０は、前述の本発明の他の実施形態に適用された洗浄ボール貯蔵タンク１４０と同一構造に形成されてい。そのため、前記熱交換器(１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ) 及びボール分離器１３０、イジェクタ(１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ)、洗浄ボール貯蔵タンク１４０に対する重複説明は省略し、本発明の他の実施形態の特徴的構成についてのみ詳しく説明する。

本発明の他の実施形態による前記流入管１１０及びボール投入導管１３７は、一つ以上のイジェクタ(１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ)とそれぞれ連通されるマルチ形態を形成するように、それぞれ分岐管(１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ)(１３６ａ、１３６ｂ、１３６ｃ)の形態に形成されている。また、前記ボール分離器１３０と繋がれる排出管１２４も、分岐管(１２４ａ、１２４ｂ、１２４ｃ)に形成されると同時に、前記分岐管(１２４ａ、１２４ｂ、１２４ｃ)の一側は前記ボール分離器１３０の入口と連結するように一つの管で成る。

また、前記電動バルブ１６４と各イジェクタ(１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ)を連結するボール投入導管１３７の各分岐管(１３６ａ、１３６ｂ、１３６ｃ)には、前記洗浄ボール貯蔵タンク１４０から熱交換器１２０内への洗浄ボール１４２循環の時、前記洗浄ボール１４２の逆流動が防止するように、チェックバルブ(１３７ｂ、１３７ｃ、１３７ｄ)が設置されている。

そして、前記循環ポンプ１６２の出口側と前記各イジェクタ(１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ)を連結する各流体投入導管(１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃ)には、使用者の目的によって選択的に各流体投入導管(１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃ)を開閉するように電動バルブ(１６５ａ、１６５ｂ、１６５ｃ)が設置されていて、前記電動バルブ(１６５ａ、１６５ｂ、１６５ｃ)の選択的な開閉による一つまたは二つの熱交換器(１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ)のみの洗浄も可能である。

以上のように構成された本発明の他の実施形態である自動洗浄装置１００ｂの作動プロセスは、本発明の他の実施形態である自動洗浄装置１００ａの作動プロセスと同等のプロセスで動作される。前記の動作プロセスの中、洗浄ボール１４２の連続循環過程の時、一つ以上のイジェクタ(１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ)、すなわち、流体流出導管(１６３ａ、１６３ｂ、１６３ｃ)によって3個の熱交換器(１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ)とそれぞれ繋がれたイジェクタ(１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ)、の流体噴射による吸引力を通じて、洗浄ボール貯蔵タンク１４０からボール投入導管１３７に洗浄ボール１４２が吸入移送される。前記ボール投入導管１３７に吸入移送された洗浄ボール１４２は、前記それぞれのイジェクタ(１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ)と繋がれたボール投入導管１３７一側の分岐管(１３７ａ、１３７ｂ、１３７ｃ)を通じてイジェクタ(１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ)内に流入された後、前記それぞれのイジェクタ(１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ)と熱交換器(１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ)を連結する流体流出導管(１６３ａ、１６３ｂ、１６３ｃ)を通じて、各熱交換器(１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ)の入口側流入管(１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ)に流入される。同時に、洗浄ボール１４２は、前記流入管１１０に設置された駆動ポンプ１１２によって熱交換器(１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ)に供給される流体の流れに乗って各熱交換器(１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ)の電熱管１２２内部で投入移送されながら前記電熱管１２２内壁のスケールをとり除く。前記電熱管１２２内壁のスケールをとり除いた洗浄ボール１４２は、イジェクタ(１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ)の吸引力によって前記ボール分離器１３０のボール流出口１３５からボール回収導管１３８、洗浄ボール貯蔵タンク１４０、ボール投入導管１３７を順次に通過して、また各熱交換器(１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ)の入口側流入管(１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ)に投入される。洗浄ボール１４２は、前記のような経路を一定時間の間連続的に循環しながら前記各熱交換器(１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ)内に設置された電熱管１２２内壁を洗浄し、前記洗浄ボール１４２の回収過程は本発明の他の実施形態である自動洗浄装置１００ａの洗浄ボール１４２の回収過程と等しいから、これに対する説明は略する事にする。

3個の熱交換器(１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ) の内一つの熱交換器１２０ａだけ洗浄が必要な場合、前記洗浄が必要な熱交換器１２０ａと流体流出導管１６３ａを通じて繋がれたイジェクタ１５０ａにのみ、循環ポンプ１６２によって流入管１１０から流体投入導管１６１ａ側に吸入された流体を供給させて、前記イジェクタ１５０ａの流体噴射によってボール投入導管１３７に吸入移送された洗浄ボール１４２を洗浄しようとする熱交換器１２０ａに投入し、前記熱交換器１２０ａ内の電熱管１２２を洗浄する。これに対する付加説明のために、3個の熱交換器(１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ)、3個のイジェクタ(１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ)、3個の流体投入導管(１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃ)及び3個の電動バルブ(１６５ａ、１６５ｂ、１６５ｃ)に対してそれぞれA、B、Cと名付ける。

まず、Ａ熱交換器１２０ａ内の電熱管１２２だけ洗浄するためには、流入管１１０とＢ、Ｃイジェクタ(１５０ｂ、１５０ｃ)を連結するＢ、Ｃ流体投入導管(１６１ｂ、１６１ｃ)上に設置されたＢ、Ｃ電動バルブ(１６５ｂ、１６５ｃ)は閉めて、前記流入管１１０とＡイジェクタ１５０ａを連結するＡ流体投入導管１６１ａ上に設置されたＡ電動バルブ１６５ａを開放させる。その後、前記循環ポンプ１６２によって流入管１１０から吸入された流体を、開放されたＡ流体投入導管１６１ａを経て Ａイジェクタ１５０ａに供給するようにして、前記Ａイジェクタ１５０ａの流体噴射によってボール投入導管１３７で吸入移送された洗浄ボール１４２をＡ熱交換器１２０ａで投入し、前記Ａ熱交換器１２０ａ内の電熱管１２２を洗浄する。また前記Ｂ熱交換器１２０ｂ内の電熱管１２２だけ洗浄するためには、前述のような方法で、前記Ｂ熱交換器１２０ｂと対応するＢ流体投入導管１６１ｂ上のＢ電動バルブ１６５ｂを開放し、残りＡ、C各電動バルブ(１６５ａ、１６５ｃ)を閉める。その後、前記循環ポンプ１６２によって流入管１１０から吸入された流体が、Ｂ流体投入導管１６１ｂを経てＢイジェクタ１５０ｂに供給されるようにして、前記 Ｂイジェクタ１５０ｂの流体噴射によって吸入移送された洗浄ボール１４２をＢ熱交換器１２０ｂに投入して電熱管１２２内部を洗浄する。

そして、前記 C 熱交換器(１２０ｃ)内の電熱管１２２の洗浄過程においても、前述のような方法で、前記C熱交換器１２０ｃと対応するC電動バルブ１６５ｃだけ開放して残りＡ、Ｂ電動バルブ(１６５ａ、１６５ｂ)は閉めて前記循環ポンプ１６２によって供給される流体がC流体投入導管１６１ｃを経てC イジェクタ１５０ｃに供給されるようにする。

以下、本発明の自動洗浄装置に対する作動過程を詳しく説明する。
図１０は本発明による自動洗浄装置の作動過程を示す状態図であり、図面に表記した実線矢印は洗浄ボール１４２の投入過程を示し、点線矢印は洗浄ボール１４２の回収過程を示す。

流入管１１０に設置された駆動ポンプ１１２によって流体が熱交換器１２０内部に供給され、洗浄ボール貯蔵タンク１４０内の捕集網１４１に洗浄ボール１４２が捕集されると同時に、イジェクタ１５０と流体排出管１２６を連結するバイパス管路１６０の内流体投入導管１６１上に設置された循環ポンプ１６２は止められていて、前記バイパス管路１６０の内流体流出導管１６３上に設置された電動バルブ１６４は閉まっている準備(装置が作動しないで中止されている状態)状態で、前記熱交換器１２０内に設置された電熱管１２２内壁のスケールをとり除くための洗浄ボール１４２投入過程を説明すれば以下の通りである。

先ず、前記熱交換器１２０内に設置された電熱管１２２内壁のスケールをとり除くための洗浄ボール１４２投入過程として、前記バイパス管路１６０の内、流体流出導管１６３上に設置された電動バルブ１６４を閉めてバイパス管路１６０の循環経路を閉鎖させた状態で、前記流体投入導管１６１上に設置された循環ポンプ１６２を作動させる。図１0に示すように、前記循環ポンプ１６２による吸入作用を通じて前記ボール分離器１３０から流体排出管１２６側で分離排出された流体の一部が、前記流体投入導管１６１を経てイジェクタ１５０内に流入する。前記イジェクタ１５０内に流入した流体は、洗浄ボール貯蔵タンク１４０下端一側の入口１４４とイジェクタ１５０を連結する供給回収導管１４７を通じて、洗浄ボール１４２が捕集された前記洗浄ボール貯蔵タンク１４０内に流入する。

前記のように洗浄ボール貯蔵タンク１４０内に流入された流体は、前記入口１４４と対向するように洗浄ボール貯蔵タンク１４０上端一側に形成された出口１４５を通じて、ボール投入導管１３７側に排出される。同時に、前記洗浄ボール貯蔵タンク１４０内に捕集された洗浄ボール１４２も、前記出口１４５側に排出される流体の流れを通じて前記ボール投入導管１３７側に排出される。前記ボール投入導管１３７側に排出された洗浄ボール１４２は、前記洗浄ボール１４２と共にボール投入導管１３７側に排出された流体の流れに沿って前記ボール投入導管１３７と繋がれた熱交換器１２０入口側の流入管１１０に流動する。

そして、前記のように熱交換器１２０の入口側流入管１１０に流入された洗浄ボール１４２、前記流入管１１０上に設置された駆動ポンプ１１２によって熱交換器１２０に供給される流体の流れに乗って、熱交換器１２０の電熱管１２２内部に投入移送され、電熱管１２２内壁のスケールを除去する。電熱管１２２の洗浄作業が終わった洗浄ボール１４２は、熱交換器１２０の排出管１２４に繋がれたボール分離器１３０に排出されて、前記ボール分離器１３０内に設置された分離板１３２によって流体と洗浄ボール１４２がそれぞれ分離される。

次に、前記ボール分離器１３０内で流体と分離した洗浄ボール１４２を前記洗浄ボール貯蔵タンク１４０内に回収する過程として、前記作動している循環ポンプ１６２の駆動を維持した状態で、前記バイパス管路１６０の内流体流出導管１６３上に設置された電動バルブ１６４を開放させる。そして、図１0に示すように、前記循環ポンプ１６２による吸入作用を通じて前記ボール分離器１３０から流体排出管１２６側で分離排出された流体の一部が前記流体投入導管１６１を経てイジェクタ１５０内に流入される。イジェクタ１５０内に流入された流体は、前記イジェクタ１５０の流体噴射作用によって開放された電動バルブ１６４を通じて流体流出導管１６３側に排出される。

この時、前記イジェクタ１５０の流体噴射過程中、洗浄ボール貯蔵タンク１４０下端の入口１４４と繋がれた供給回収導管１４７内の圧力が降下するため吸引力が発生する。この吸引力によって洗浄ボール貯蔵タンク１４０内の流体が前記供給回収導管１４７を経て流体流出導管１６３側に排出される。同時に、前記洗浄ボール貯蔵タンク１４０に作用した吸引力によって前記ボール分離器１３０内の洗浄ボール１４２が、前記分離板１３０の一側端の端に形成された方向転換誘導体１３４によってボール分離器１３０ 下端のボール流出口１３５側に誘導される。前記ボール流出口１３５側に誘導された洗浄ボール１４２は、前記ボール分離器１３０のボール流出口１３５と前記洗浄ボール貯蔵タンク１４０の出口１４５を連結するボール回収導管１３８を通じて洗浄ボール貯蔵タンク１４０内の捕集網１４１に回収される。

そして、前記イジェクタ１５０の流体噴射を通じて流体流出導管１６３ 側で排出された流体は、前記流体流出導管１６３と繋がれた流体排出管１２６に流動するようになって、前記ボール分離器１３０から流体排出管１２６側に分離排出される流体と混合して、前記流体排出管１２６を通じて次の経路の装置(図示せず)に移送される。

上述した説明は本発明の好適な例に対しての説明であるが、前記実施形態にだけ限定されるのではなく、本発明の技術思想を脱しない範囲内で多様な変形が可能だということは当業者において明白である。

本発明はポンプとイジェクタの組合せ作用を通じて供給された洗浄ボールを利用して、熱交換器の電熱管内壁に附着した汚染物質を自動洗浄する自動洗浄装置に関する。さらに詳しくは一方向で回転する循環ポンプを利用して、洗浄ボールが捕集された洗浄ボール貯蔵タンクに流体を供給して、前記供給された流体を通じて前記洗浄ボールを熱交換器の電熱管内に投入すると同時に、流体流れを通じて洗浄ボールを通過させて前記電熱管内のスケールをとり除く熱交換器自動洗浄装置に関する。前記熱交換器自動洗浄装置は、前記洗浄ボールの回収の時、イジェクタ一側端の電動バルブ開放によって前記イジェクタ内のノズルを通じて循環ポンプから供給された流体を噴射して、圧力が降下した洗浄ボール貯蔵タンク内に洗浄ボールが回収されるように構成する。よって、洗浄ボール投入及び回収時間を設置現場条件によって任意に調節が可能であることから、洗浄ボール投入及び回収が円滑に可能なと共に、従来の課題であったボール分離器に排出された洗浄ボールの一時的停滞現象と前記停滞現象によって惹起される圧力損失及び洗浄ボールの摩耗を防止する。特に洗浄ボールの投入及び回収のために循環ポンプの回転方向を一定時間ごとに正、逆方向に切り替えた従来のものに比べて、ポンプ故障及び据付費を大きく減らすことができる。

従来の流体伝導チューブ洗浄システムを概略的に示す構成図である。 従来の流体輸送管洗浄装置を概略的に示す構成図である。 本発明の熱交換器自動洗浄装置を概略的に示す構成図である。 自動洗浄装置の内でボール分離器の断面図及び分離板の詳細図である。 自動洗浄装置の内で洗浄ボール貯蔵タンクの断面状態図及び流体流れ状態図である。 自動洗浄装置の内でイジェクタの断面状態図である。 自動洗浄装置の他の構成を示す他の実施形態図である。 図7の自動洗浄装置の内で洗浄ボール貯蔵タンクの断面状態図及び平断面状態図である。 自動洗浄装置のまた他の構成を示すまた他の実施形態図である。 自動洗浄装置の作動過程を示す状態図である。

符号の説明

１００・・自動洗浄装置、１１０・・流入管、１２０・・熱交換器、１３０・・ボール分離器、１４０・・扇状ボール貯蔵タンク、１５０・・インジェクタ、１６０・・バイパス管路。

Claims (13)

1. 熱交換器自動洗浄装置であって、
   一側には流入管、他側には排出管をそれぞれ形成し、内部に複数の電熱管を備える熱交換器と、
   前記熱交換器の排出管に繋がれており、排出管を通じて排出された流体及び洗浄ボールをそれぞれ分離できるように内部に分離板を備えたボール分離器と、
   前記熱交換器や洗浄ボール貯蔵タンクへの洗浄ボールの投入や回収が可能なように前記流入管及びボール分離器のボール流出口に繋がれたボール投入導管及びボール回収導管と、
   前記ボール投入導管及びボール回収導管とそれぞれ連通するように並列状態で設置して、内部に洗浄ボールを捕集することができるように捕集網を備えた洗浄ボール貯蔵タンクと、
   供給回収導管を通じて前記洗浄ボール貯蔵タンクの下端と連通するように設置し、洗浄ボールの回収時に、循環ポンプから供給された流体の噴射作用によって、圧力が降下された洗浄ボール貯蔵タンク内にボール分離器から洗浄ボールが回収されるイジェクタと、
   流体が前記流体排出管からイジェクタを経て流体排出管に再供給されるように流体投入導管と流体流出導管とで構成されたバイパス管路と、
   前記流体投入導管に設置されており、一方向回転を通じて洗浄ボールの投入及び回収が可能なようにイジェクタへ流体を供給する循環ポンプと、
   前記イジェクタ出口側の流体流出導管に設置されており、洗浄ボールを回収又は投入するように開閉可能な電動バルブとで構成されたことを特徴とする熱交換器自動洗浄装置。
2. 熱交換器自動洗浄装置であって、
   一側には流入管、他側には排出管をそれぞれ形成し、内部に複数の電熱管を備える熱交換器と、
   前記熱交換器の排出管に繋がれており、排出管を通じて排出された流体及び洗浄ボールをそれぞれ分離できるように内部に分離板を備えたボール分離器と、
   前記ボール分離器のボール流出口と繋がれるように洗浄ボール貯蔵タンクの入出口に設置して熱交換器や洗浄ボール貯蔵タンクへの洗浄ボール循環や回収を可能にするボール投入導管及びボール回収導管と、
   前記ボール投入導管及びボール回収導管とそれぞれ連通するように設置して、内部に洗浄ボールを捕集することができるように捕集網を備えた洗浄ボール貯蔵タンクと、
   前記洗浄ボール回収のためのイジェクタの流体噴射の時、洗浄ボール貯蔵タンク内の流体がボール投入導管に吸入されるように洗浄ボール貯蔵タンクの下端とボール投入導管を連結した供給回収導管と、
   前記ボール投入導管に繋がれて、循環ポンプから供給された流体の噴射作用によってボール投入導管や供給回収導管内の圧力を降下させて、熱交換器や洗浄ボール貯蔵タンク内に洗浄ボールが循環または回収されるようにするイジェクタと、
   流体が前記流入管からイジェクタを経て流入管で再供給されるように流体投入導管と流体流出導管とで構成されたバイパス管路と、
   前記流体投入導管に設置されており、一方向回転を通じて洗浄ボールの循環または回収が可能なようにイジェクタへ流体を供給する循環ポンプと、
   前記ボール投入導管と供給回収導管にそれぞれ設置されており、洗浄ボールを投入または回収するように開閉可能な電動バルブとで構成されたことを特徴とする熱交換器自動洗浄装置。
3. 熱交換器自動洗浄装置であって、
   一側には流入管、他側には排出管を形成し、内部に複数の電熱管を備える一つ以上の熱交換器と、
   前記各熱交換器の排出管と繋がれており、前記各排出管を通じて排出された流体及び洗浄ボールをそれぞれ分離できるように内部に分離板を備えたボール分離器と、
   前記ボール分離器のボール流出口と繋がれるように洗浄ボール貯蔵タンクの入出口に設置して各々の熱交換器や洗浄ボール貯蔵タンクへの洗浄ボール循環や回収を可能にするボール投入導管及びボール回収導管と、
   前記ボール投入導管及びボール回収導管とそれぞれ連通されるように設置されて、内部に洗浄ボールを捕集することができるように捕集網を備えた洗浄ボール貯蔵タンクと、
   前記洗浄ボール回収のためのイジェクタの流体噴射時、洗浄ボール貯蔵タンク内の流体がボール投入導管に吸入されるように洗浄ボール貯蔵タンクの下端とボール投入導管とを連結した供給回収導管と、
   循環ポンプから供給された流体の噴射作用を通じてボール投入導管や供給回収導管内の圧力を降下させて、熱交換器や洗浄ボール貯蔵タンク内に洗浄ボールが循環または回収されるように前記ボール投入導管に繋がれた一つ以上のイジェクタと、
   流体が前記流入管から各イジェクタを経て前記イジェクタと相互繋がれたそれぞれの流入管で再供給されるように、一つ以上の流体投入導管と流体流出導管で構成されたマルチ形態のバイパス管路と、
   前記流体投入導管に設置されており、一方向回転を通じて洗浄ボールの循環または回収が可能なように各イジェクタへ流体を供給する循環ポンプと、
   前記ボール投入導管及び供給回収導管と、各イジェクタと循環ポンプを連結する各流体投入導管に設置されており、開閉によって洗浄ボールの投入または回収と、各イジェクタに選択的な流体供給を可能にする電動バルブとで構成されたことを特徴とする熱交換器自動洗浄装置。
4. 前記洗浄ボール貯蔵タンクは中空の円筒状であり、入口を経て出口に排出される流体上昇流の流動抵抗が減少されるように、タンク上端一側にはボール投入導管及びボール回収導管と繋がれる出口が形成されており、前記出口と対向するタンク下端一側には供給回収導管を通じてイジェクタと連通した入口が形成されたことを特徴とする請求項１記載の熱交換器自動洗浄装置。
5. 前記ボール投入導管及びボール回収導管には、洗浄ボールの投入や回収の時、逆流動が防止されるようにチェックバルブが設置されたことを特徴とする請求項４記載の熱交換器自動洗浄装置。
6. 前記洗浄ボール貯蔵タンクは、洗浄ボールの投入の時、入口を通じて流入した流体が洗浄ボール貯蔵タンク内の渦流を形成した後、洗浄ボールとともに出口を通じて排出されるように構成されたことを特徴とする請求項２または請求項３記載の熱交換器自動洗浄装置。
7. 前記洗浄ボール貯蔵タンクは中空の円筒状であり、入口を経て出口に排出される流体の渦流現象が発生するように、前記洗浄ボール貯蔵タンクの上端一側にボール回収導管と繋がれる入口を形成し、タンク上端他側に前記入口と対向して同一線上に位置するボール投入導管と繋がった出口を形成して、タンク下端中央には洗浄ボール貯蔵タンク内の流体を供給回収導管に排出させ、洗浄ボールを回収する流体排出口を形成したことを特徴とする請求項２または請求項３記載の熱交換器自動洗浄装置。
8. 前記分離板は、楕円形状下端に四角形状が延長された構造で、ボール分離器内側に傾いて設置されて、前記分離板には流体流れ方向にスロットホールが貫通形成されたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の熱交換器自動洗浄装置。
9. 前記分離板のボール流出口側端には、洗浄ボールの排出方向をボール流出口側に転換するように誘導する方向転換誘導体をさらに備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の熱交換器自動洗浄装置。
10. 前記イジェクタ内には循環ポンプから供給された流体の噴射作用が可能なようにノズルが形成されたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の熱交換器自動洗浄装置。
11. 前記洗浄ボール貯蔵タンク上面には、洗浄ボールの流動状況及び摩耗の程度を観察するためのサイドガラスを備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の熱交換器自動洗浄装置。
12. 前記流入管及びボール投入導管は一つ以上のイジェクタとそれぞれ連通するマルチ形態を形成するように分岐管状に形成されており、前記ボール分離器と繋がった排出管も分岐管状に形成されたことを特徴とする請求項３記載の熱交換器自動洗浄装置。
13. 前記循環ポンプの出口側と前記各イジェクタを連結する各流体投入導管には、使用の目的によって選択的に各流体投入導管を開閉するようにするための電動バルブがそれぞれ設置されたことを特徴とする請求項３記載の熱交換器自動洗浄装置。

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