JP3136405B1 - 熱交換器の覆体脱着機およびその使用方法 - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】 熱交換器覆体の脱着の作業性を改善すること
ができる。 【解決手段】 熱交換器の仕切室カバーの円筒外面を爪
８で把持する装置５と、把持した仕切室カバーを揺動さ
せる装置４６と、把持する装置５および揺動させる装置
４６を巾方向１７に移動させる装置５８と、爪８に被せ
るさや４２と、このさや４２を爪８に沿って移動させる
リーチシリンダー４３とを備えた脱着機３をフォークリ
フトの昇降装置に係合させて装備し、脱着機３を制御す
る制御装置をフォークリフトと別体に設け、フォークリ
フトから離れた位置でペンダントスイッチを操作するこ
とにより仕切室カバーを脱着する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、横置き型の円筒状
の熱交換器の端部に設けられた円筒状覆体の脱着機およ
びその使用方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】化学プラントなどに使用される熱交換器
は、横置き型、縦置き型、その他の型のものがある。こ
れらの内、横置き型の円筒状熱交換器は、定期的にその
内部を点検したり、清掃をしたりするために、その端部
に設けられた円筒状覆体、たとえば仕切室カバーを脱着
（取り外し、取り付け）する。仕切室カバーの脱着は、
仕切室カバーにワイヤーロープを掛けて、そのワイヤー
ロープをチェーンブロックを介してクレーンのフックに
掛ける。そして、クレーンにより仕切室カバーの高さ、
姿勢を調整しながら、仕切室カバーを熱交換器本体に固
定している締結手段、たとえばボルト、ナットを外す。
締結手段を外してクレーンに吊られた仕切室カバーは、
クレーンにより運搬され所定の場所にクレーンのワイヤ
ーロープの巻き上げ、巻き戻しを調整しながら吊り下さ
れる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】熱交換器の仕切室カバ
ーを脱着するには、仕切室カバーをクレーンのワイヤー
ロープで吊りながら熱交換器本体に固定しているボルト
とナットを外さなければならない。重量物である仕切室
カバーを吊りながらボルトとナットを外す場合、仕切室
カバーの高さ位置が低過ぎたり、高過ぎたりすると、ボ
ルトが仕切室カバーのフランジ孔と熱交換器本体のフラ
ンジ孔との間でこじれ、外れにくい。このため仕切室カ
バーを吊っているワイヤーロープを調整して仕切室カバ
ーのフランジ孔と熱交換器本体のフランジ孔が合うよう
にしなければならないので、作業性が悪くなるという問
題があった。

【０００４】また、横置き型熱交換器が多段に設置さ
れ、これら熱交換器の仕切室カバーにクレーンのワイヤ
ーロープを掛けて取り外す場合、最上段の熱交換器から
下段の熱交換器に向かって順次、仕切室カバーを取り外
すのであれば、熱交換器の上方に空間が確保されるので
問題はないが、下段の熱交換器仕切室カバーから取り外
しを行なわねばならない条件では、下段の仕切室カバー
に特別の治具を取り付けて、この治具にクレーンのワイ
ヤーロープを掛けて取り外すなどの作業をしなければな
らないので、作業性が悪くなるという問題があった。

【０００５】本発明は、熱交換器覆体の脱着の作業性を
改善することを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の円筒状覆体の脱着機は、横置き型の円筒状
の熱交換器の端部に設けられた円筒状覆体の円筒外面を
把持可能に周方向に沿って配置された少なくとも３つの
爪を有する把持手段と、この把持手段を円筒状覆体の円
筒軸が垂直に当る面内で揺動させる揺動手段と、これら
把持手段及び前記揺動手段を前記円筒軸に直交する方向
に移動させる移動手段とを備え、前記把持手段は、爪を
巾方向に移動させる第１の移動機構と上下方向に移動さ
せる第２の移動機構とを有し、前記揺動手段は、フォー
クリフトの昇降装置に係合される係合部材を有してなる
ことを特徴とする。

【０００７】このようにすることにより、把持する手段
で円筒状覆体を把持し、かつ揺動させる手段で把持する
手段を揺動させることにより、円筒状覆体と熱交換器本
体との位置ずれをなくしながら筒状覆体と熱交換器本体
を固定している締結手段を緩めて、熱交換器の覆体を脱
着することができるので、作業性が向上する。

【０００８】さらに、円筒状覆体を把持するときに、円
筒状覆体の位置と爪の位置とが円筒軸に直交する方向に
位置ずれしているときは、円筒軸に直交する方向に移動
させる手段により爪を移動させることにより、容易に修
正して円筒状覆体を把持することができる。

【０００９】さらに、爪に被せられ円筒外面に当接する
筒状部材を設け、この筒状部材を円筒軸方向に移動させ
るシリンダーを設け、シリンダーのピストン先端を筒状
部材に固定し、シリンダーの基端を爪に固定することが
望ましい。これにより、爪が円筒状覆体の外面を把持し
たときに、筒状部材が円筒状覆体の円筒外面に当接して
円筒状覆体を保持する。この場合、筒状部材の位置が円
筒状覆体に対して円筒軸方向にずれた位置にあるとき
は、シリンダーにより筒状部材を移動させて筒状部材と
円筒状覆体との位置関係を調整することができる。

【００１０】また、本発明の脱着機の使用方法は、上記
いずれかに記載の円筒軸に直交する方向に移動させる手
段を、フォークリフトのマストに円筒軸に直交する方向
に摺動可能に係合させて装備し、円筒状覆体の脱着機を
制御する制御装置をフォークリフトと別体に設け、フォ
ークリフトから離れた位置で操作することにより熱交換
器の円筒状覆体を脱着することを特徴とする。

【００１１】このようにすることにより、フォークリフ
トを熱交換器に近づけて配置して、フォークリフトから
離れた位置で操作し、フォークリフトの昇降装置により
脱着機の爪を上下方向に移動させて、かつ円筒軸に直交
する方向に移動させる手段によりフォークリフトの巾方
向に脱着機の爪を移動させて円筒状覆体の位置に合わせ
て把持し脱着でき、円筒状覆体の脱着の作業性を改善す
ることができる。

【００１２】また、上記脱着機の使用方法において、フ
ォークリフトは、重心が低く安定しているので重量物で
ある円筒状覆体を脱着するのに適している。さらに、爪
の前傾、後傾が可能であるので、爪の水平出しが容易に
でき、円筒状覆体の円筒軸方向に爪の方向を合わせるこ
とが容易である。また、フォークリフトは、クレーン
車、レッカー車などに比べ高さが低く、天井の低い建物
の場合でも、その建物の内部を走行でき、円筒状覆体の
脱着作業を行うことができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る熱交換器の覆
体脱着機およびその使用方法の実施の形態を図面に基づ
いて詳細に説明する。なお、図１〜１２において、同一
または同等部分には同一符号を付けて示す。

【００１４】図１２は、熱交換器の一例を示す破砕断面
図である。本脱着機は、熱交換器８１において、その胴
８９の端部に設けられた固定管板９０を覆うように取り
付けられた仕切室カバー（円筒状覆体）８３を取り外す
際に使用される。

【００１５】図１は、本発明に係る熱交換器の覆体脱着
機の一実施形態を示す正面図である。図２は、図１の平
面図である。図３は、図１の右側面図である。本脱着機
３の把持する装置（把持する手段）５は、図示していな
い熱交換器に略水平に設けられた仕切室カバーの円筒外
面を、その仕切室カバー軸方向（円筒軸方向）８７に延
在する四つの爪８で把持するものである。ここで、仕切
室カバー軸方向８７は、爪の延在する方向である爪方向
１６に一致するので、仕切室カバー軸方向８７を爪方向
１６ともいう。

【００１６】さらに、この把持する装置５を仕切室カバ
ー軸が垂直に当る面内で揺動させる装置（揺動させる手
段）４６と、把持する装置５および揺動させる装置４６
を爪方向１６と直交する方向１７（「巾方向１７」とも
いう、図２）に移動させる装置（移動させる手段）５８
とを備える。

【００１７】把持する装置５は、クランプアーム（爪部
材）７、上側フォーク支持金物（枠体）１９ａ、下側フ
ォーク支持金物（枠体）１９ｂ、フレーム３２および上
側フォーク支持金物１９ａと下側フォーク支持金物１９
ｂとを上下動させる第１、第２のクランプシリンダー３
６ａ、３６ｂを有する。揺動させる装置４６は、後固定
プレート（固定板）４７、内側環状部材４９、外側環状
部材５１、前固定プレート（固定板）５３および揺動シ
リンダー５５を有する。なお、後固定プレート４７、内
側環状部材４９、外側環状部材５１および前固定プレー
ト５３は、旋回テーブルを形成する。移動させる装置５
８は、フォークリフト側に係合する部材６０ａ、６０
ｂ、６０ｃおよびサイドシフトシリンダー（シリンダ
ー）６２を有する。

【００１８】上記実施形態において、把持する装置５の
爪は、四つ設けられ、最適な角度（約９０度）で把持す
る。二つの爪を設ける場合、爪は仕切室カバーの円筒軸
を挟んで把持するようにする。爪を三つ設ける場合、爪
は約１２０度の角度で把持するようにする。さらに多く
の爪で把持する場合は、３６０度をその爪の数で等分す
る角度になるように配置すると良い。

【００１９】次に、本覆体脱着機について、さらに詳し
く説明する。

【００２０】図４は、本実施形態の爪の基端側を示し、
（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図である。クランプアー
ム７は、爪８の基端側１０に起立して延設された板片１
１を有し、この板片１１に爪方向１６と直交する方向
（脱着機の巾方向）１７に形成された孔１５を設けた二
つの受け部材１４および内ねじ１３を形成した内ねじ部
材１２を有する。また、クランプアーム７は、上側爪部
材と下側爪部材に分かれ、図４は下側爪部材を示す。

【００２１】図５は、本実施形態の上側フォーク支持金
物を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図である。図
６は、本実施形態の下側フォーク支持金物を示し、
（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図である。ここでは上側
フォーク支持金物１９ａについて説明する。上側フォー
ク支持金物１９ａは、図示していない受け部材の孔１５
に挿通される案内棒２２および内ねじ部材の内ねじ１３
に螺合するねじ棒２３を巾方向１７に有し、これら案内
棒２２とねじ棒２３を支える。

【００２２】また、上側フォーク支持金物１９ａに取り
付けられたブラケット２１には、車輪２５が回転可能に
設けられる。さらに、上側フォーク支持金物１９ａは、
図示していないクランプシリンダー３６ａ（図８に表
示）のピストンロッド先端が固定される板片２６ａを有
する。なお、下側フォーク支持金物１９ｂは、上側フォ
ーク支持金物１９ａに対して上下方向の勝手違いに形成
される。

【００２３】図７は、図５、６の Ｉ 矢視図である。上
側フォーク支持金物１９ａまたは下側フォーク支持金物
１９ｂは、Ｉ矢視から見て矩形状の枠２０を有する。ね
じ棒２３の一端にはハンドル２７が設けられ、ハンドル
２７を回転させることによりクランプアーム７を巾方向
１７に手動で移動させる。ねじ棒２３の回転は、この実
施形態では手動で回転させるものであるが、駆動装置、
たとえば油圧モーターや電動モーターなどを利用しても
良い。

【００２４】図８は、本実施形態のフレームおよびクラ
ンプシリンダーの組み立てを説明する分解斜視図であ
る。フレーム３２は、図５に示した上側フォーク支持金
物１９ａの車輪２５を上下方向に走行させる二つの第１
のレール部材３３ａおよび図６に示した下側フォーク支
持金物１９ｂの車輪２５を上下方向に走行させる二つの
第２のレール部材３３ｂとを巾方向１７に対向させて配
置し、第１のレール部材３３ａと第２のレール部材３３
ｂとを接続部材３４ａ〜３４ｄで接続する。

【００２５】さらに、第１のクランプシリンダー（シリ
ンダー）３６ａのピストンロッド先端を上側フォーク支
持金物の板片２６ａにナット３８ｂで固定し、第１のク
ランプシリンダー３６ａの基端をフレームの接続部材３
４ａに設けた板片３７ａにナット３８ａで固定し、上側
フォーク支持金物１９ａを上下方向に移動させるように
する。ナット３８ａは、ピン４０で回り止めされる。

【００２６】また、図示していない第２のクランプシリ
ンダー（シリンダー）３６ｂを、上側フォーク支持金物
１９ａと同様の固定方法により、下側フォーク支持金物
の板片２６ｂと接続部材３４ｄの板片３７ｂとの間に固
定し、下側フォーク支持金物１９ｂを上下方向に移動さ
せるようにする。因みに、接続部材３４ｂ、３４ｃには
後固定プレート４７が固定される。また、第２のレール
３３ｂには繋ぎ材４１が締結される。

【００２７】図９は、本実施形態の揺動させる装置およ
び移動させる装置の一部省略分解斜視図である。揺動さ
せる装置４６は、図８に示した接続部材３４ｂ、３４ｃ
に取り付けられた後固定プレート４７に、複数のボルト
５０で固定された内側環状部材４９と、内側環状部材４
９と同軸に回転自在に設けられた外側環状部材５１とを
有する。さらに、外側環状部材５１は、前固定プレート
５３に複数のボルト５２で固定される。そして、後固定
プレート４７と前固定プレート５３との間に揺動シリン
ダー５５を取り付け、前固定プレート５３を固定側にし
て後固定プレート４７を揺動させる。

【００２８】巾方向に移動させる装置５８は、図９に示
す前固定プレート５３に固定される係合する部材６０ａ
〜６０ｃと、前固定プレート５３とフォークリフトとの
間に取り付けられ、フォークリフト側を基準に巾方向１
７に移動させるサイドシフトシリンダー６２（図２、
３）とを有する。係合する部材６０ａは、ボルトおよび
座金６１ａにより、係合する部材６０ｂは、ボルトおよ
び座金６１ｂにより、おのおの前固定プレート５３に固
定される。係合する部材６０ｃは、係合する部材６０ｂ
にボルトおよび座金６１ｃにより固定される。係合する
部材６０ａ、６０ｃは、フォークリフトに対して巾方向
１７に摺動可能である。

【００２９】図１、２に示すように、本脱着機３は、爪
８の先端側で爪８に被せられるさや（筒状部材）４２を
備える。さらに、このさや４２を移動させるリーチシリ
ンダー４３を備える。リーチシリンダー４３は、その基
端が爪８にブラケット４４で固定され、リーチシリンダ
ーのピストンロッド先端がさやのブラケット４５に固定
される。

【００３０】図１０は、本実施形態のさやの仕切室カバ
ーを把持する状態を示す説明図である。さや４２は、仕
切室カバー軸８６に直交する向きに仕切室カバーの円筒
外面８５に当接する。

【００３１】図１１は、本発明に係る脱着機の使用方法
の一実施形態を示す説明図である。脱着機３は、これに
設けた係合する部材６０ａ、６０ｂ、６０ｃをフォーク
リフト６５の昇降装置に設けた係合レール６８ａ、６８
ｂに係合させて装備する。そして、脱着機３を制御する
制御装置７１（制御盤７２、ペンダントスイッチ７４、
電源ユニット７６）および油圧ユニット７８をフォーク
リフト６５と別体に設ける。

【００３２】制御用電気は、フォークリフト６５の電源
を利用することもできるが、電源ユニット７６から取
り、制御盤７２を介して電磁弁７９および操作用ペンダ
ントスイッチ７４に供給することもできる。また、各シ
リンダーへの油圧供給は、フォークリフト６５に搭載の
油圧源を利用することもできるが、油圧ユニット７８か
ら取り、電磁弁７９、油圧ホース８０を介して各シリン
ダーに供給することもできる。

【００３３】以上の構造を有する脱着機および脱着装置
は、次のように作用する。すなわち、図１、２におい
て、図示していない熱交換器仕切室カバーの円筒外面
を、その仕切室カバー軸方向に沿って四つの爪８により
把持することができる。仕切室カバーを把持することに
より、たとえば仕切室カバーが熱交換器に締結手段で締
結されている場合には、これを緩めることができる。こ
の際、熱交換器と仕切室カバーが位置ずれして締結手段
が外れにくいときには、揺動させる装置４６により仕切
室カバーを円筒軸方向と直交する面内で揺動させて位置
ずれをなくすことができるので、締結手段を外れ易くす
る。これによって熱交換器から仕切室カバーを取り外す
ことができる。

【００３４】また、仕切室カバーの位置と四つの爪８の
位置とが巾方向１７にずれているときは、巾方向に移動
させる装置５８により爪８を移動させ、爪８が仕切室カ
バーの円筒外面に配置できる位置に修正することができ
る。

【００３５】次に、上側フォーク支持金物１９ａと下側
フォーク支持金物１９ｂを、各々上下方向に移動させる
クランプシリンダー３６ａ、３６ｂを作動させることに
より上側、下側フォーク支持金物に設けられた車輪２５
は、第１、第２のレール部材３３ａ、３３ｂに案内さ
れ、上側、下側フォーク支持金物１９ａ、１９ｂは、上
下方向に移動する。これによって、爪は上下方向に移動
する。また、上側、下側フォーク支持金物１９ａ、１９
ｂに設けられたねじ棒２３を回転させることにより、ね
じ棒２３に螺合する内ねじ部材１２は、巾方向１７に移
動する。内ねじ部材１２が巾方向１７に移動すると、内
ねじ部材１２に固定された爪８は、同じく巾方向に移動
する。この際、上側または下側の一対の爪８は、中央線
６４（図２）を中心に互いに近づくか、離れるように移
動する。爪８が上下方向および巾方向１７に移動するこ
とにより、四つの爪８は、大きさの異なる仕切室カバー
を把持することができる。

【００３６】さらに、揺動させる装置４６の内側環状部
材側の後固定プレート４６と外側環状部材側の前固定プ
レート５３との間で揺動シリンダー５５を作動させる
と、内側環状部材４９は外側環状部材５１を基準に揺動
する。内側環状部材４９が揺動すると内側環状部材側に
固定された把持する装置５、したがって爪８も揺動す
る。爪８を揺動させることにより、仕切室カバーをその
軸周りに位置を変えて、たとえば仕切室カバーのフラン
ジ孔と熱交換器本体のフランジ孔とを合わせることがで
きる。両者のフランジ孔を合わせることにより、仕切室
カバーを取り付けている締結手段の取り外しが容易にで
きる。因に、揺動させる装置４６は、仕切室カバーを把
持した状態で正逆の揺動ができる。

【００３７】次に、サイドシフトシリンダー６２を作動
させることにより、係合する部材６０ａ〜６０ｃはフォ
ークリフトに対して巾方向１７に摺動する。係合する部
材６０ａ〜６０ｃが摺動すると、これに固定された把持
する装置５および揺動させる装置４６を巾方向１７に移
動させることができるので、仕切室カバーまたは爪を巾
方向１７に移動させ、その位置を調整することができ
る。

【００３８】また、先に図１０に示したように、さや４
２は、爪８で仕切室カバーの外面８５を把持したとき
に、さや４２が仕切室カバーの仕切室カバー軸８６に直
交する方向８８に当接し、四つのさや４２は、仕切室カ
バー８３を安定に保持する。この場合、さや４２の位置
が仕切室カバー８３に対して仕切室カバー軸８６方向に
位置ずれしているときは、さや４２を移動させるリーチ
シリンダー４３を作動させて、さや４２の位置を調整す
ることができる。

【００３９】また、図１１に示したように、上記で説明
した脱着機３をフォークリフト６５の昇降用マストに摺
動可能に係合して装備し、図示していない横置き型の熱
交換器に近づけて配置し、フォークリフト６５から離れ
た位置でペンダントスイッチ７４を操作することにより
仕切室カバーを脱着することができる。このようにする
ことにより、重量物である仕切室カバーを作業性良く、
安全に脱着することができる。

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば、熱交換器覆体の脱着の
作業性を改善することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る熱交換器の覆体脱着機の一実施形
態を示す正面図である。

【図２】図１の平面図である。

【図３】図１の右側面図である。

【図４】本実施形態の爪の基端側を示し、（Ａ）は平面
図、（Ｂ）は正面図である。

【図５】本実施形態の上側フォーク支持金物を示し、
（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図である。

【図６】本実施形態の下側フォーク支持金物を示し、
（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図である。

【図７】図５、６の Ｉ 矢視図である。

【図８】本実施形態のフレームおよびクランプシリンダ
ーの組み立てを説明する分解斜視図である。

【図９】本実施形態の揺動させる装置および移動させる
装置の一部省略分解斜視図である。

【図１０】本実施形態のさやの仕切室カバーを把持する
状態を示す説明図である。

【図１１】本発明に係る脱着機の使用方法の一実施形態
を示す説明図である。

【図１２】熱交換器の一例を示す破砕断面図である。

【符号の説明】

３ 脱着機 ５ 把持する装置（把持する手段） ８ 爪 ４２ さや（筒状部材） ４３ リーチシリンダー（シリンダー） ４６ 揺動させる装置（揺動させる手段） ５８ 移動させる装置（移動させる手段） ６２ サイドシフトシリンダー（シリンダー） ６５ フォークリフト（車両） ６７ 昇降装置 ７１ 制御装置 ７４ ペンダントスイッチ（制御機器） ８１ 熱交換器 ８３ 仕切室カバー（円筒状覆体） ８５ 円筒外面 ８６ 仕切室カバー軸（円筒軸） ８７ 仕切室カバー軸方向（円筒軸方向）

フロントページの続き (72)発明者 松成 隆央 福岡県北九州市小倉北区日明三丁目３− ９−206 (72)発明者 桑嶋 丈治 福岡県北九州市戸畑区小芝三丁目11−20 −304 (56)参考文献 特開 平３−192098（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−222997（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B66F 9/14

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 横置き型の円筒状の熱交換器の端部に設
   けられた円筒状覆体の円筒外面を把持可能に周方向に沿
   って配置された少なくとも３つの爪を有する把持手段
   と、該把持手段を前記円筒状覆体の円筒軸が垂直に当る
   面内で揺動させる揺動手段と、前記把持手段及び前記揺
   動手段を前記円筒軸に直交する方向に移動させる移動手
   段とを備え、 前記把持手段は、前記爪を巾方向に移動させる第１の移
   動機構と上下方向に移動させる第２の移動機構とを有
   し、 前記揺動手段は、フォークリフトの昇降装置に係合され
   る係合部材を有して なる熱交換器の覆体脱着機。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記爪に被せられ前
   記円筒外面に当接する筒状部材と、該筒状部材を前記円
   筒軸方向に移動させるシリンダーとを備え、該シリンダ
   ーのピストン先端を前記筒状部材に固定し、前記シリン
   ダーの基端を前記爪に固定してなる熱交換器の覆体脱着
   機。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の熱交換器の覆
   体脱着機を、前記係合部材をフォークリフトのマストに
   摺動可能に係合させて装着し、前記覆体脱着機を制御す
   る制御装置を前記フォークリフトと別体に設け、該フォ
   ークリフトから離れた位置で操作することにより前記熱
   交換器の円筒状覆体を脱着する脱着機の使用方法。