JPH0717970Y2 - 熱交換器の煤取り装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、排熱回収用に使用される熱交換器、特に熱交
換用プレートを排ガス通路内に並設したプレート型熱交
換器の煤取り装置に関するものである。

（従来の技術及びその問題点） ディーゼルエンジンによるコーゼネレーションが急速に
普及しているが、ディーゼルエンジンの不完全燃焼又は
燃料油中の不燃物が煤となって排熱回収用プレート型熱
交換器の熱交換用プレートに付着し、熱交換作用を阻害
すると共に、ひどくなると排ガス通路を閉塞し、エンジ
ンの背圧上昇でエンジンスリップまで至ることもある。

このような問題は、流動床式熱交換器を除く全ての排ガ
ス熱交換器に共通したものである。従って煤取り対策を
講ずることが必要不可欠となっているが、従来の煤取り
対策は、付着した煤を空気圧又は蒸気圧によるスートブ
ロワーにより間歇的に吹き飛ばすか又は、水洗により煤
を洗い流す方法に頼っていた。しかしながら従来のこの
ような方法では、付着した煤を効率良く取り除くことが
出来なかった。特に燃料の性状によりプレート面に付着
凝固した煤については、スートブロワー等では殆ど取り
除くことが出来ない状況にあった。

上記のような空気圧あるいは水洗による煤取り方法では
充分な煤取り効果を期待できないもので、最近では、実
開昭62−112438号公報、実公昭53−7234号公報あるいは
特公昭42−12388号公報所載の考案のように、熱交換用
プレートに沿って往復運動するチェーンやブラシなど掻
き取り部材を設け、この掻き取り部材を上記プレート面
に直接に接触させ、その往復運動による摺接作用によっ
てプレート面に付着している煤を掻き取りするようにし
ている。

この煤掻き取り方法であると、プレート面に付着してい
る煤を良好に除去することができるが、反面、掻き取り
部材を強制的に往復運動させるため、該掻き取り部材が
必要以上に強力にプレート面を擦過してプレート面を傷
付け、ピンホールの発生等の原因となり、短期間に使用
不能となる難点があった。

本考案は、上記従来の掻き取り方法を用いることによっ
て熱交換用プレートに付着した煤の良好な除去効果を維
持しながら、この掻き取り方法による上記難点を解消す
ることを目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 本考案は上記のような従来の問題点を解決するために、
プレート型熱交換器の各熱交換用プレート間に遊嵌する
煤掻き取り用スクレーパーと、当該スクレーパーを熱交
換器外部から前記プレートに沿って往復移動させるため
の操作手段とから成る熱交換器の煤取り装置であって、
前記スクレーパーが板体から成り、熱交換用プレート群
の両側には、スクレーパー移動方向とは直交する支軸を
スクレーパー移動方向に往復移動可能に支持し、この一
対の支軸に前記板体製スクレーパーの両端の各々支軸長
さ方向に遊動可能に嵌合すると共に、前記板体製スクレ
ーパーの両端が各々支軸に嵌合される嵌合孔のいずれか
を前記スクレーパーの長手方向に長い長孔に形成し、前
記一対の支軸を前記操作手段により往復移動させるよう
にした構成を提案するものである。

（実施例） 以下に本考案の一実施例を添付の例示図に基づいて説明
する。

第１図及び第２図に於いて、１は角筒状の熱交換器本体
であって、上端に排ガス入口２を有すると共に下端側部
に排ガス出口３を有し、内部の排ガス通路４には、熱交
換用プレート５が複数枚一定間隔おきに並列する熱交換
用プレート群６が、各プレート５が排ガス流れ方向と平
行になるように配設されている。７は各熱交換用プレー
ト５に水を導入する給水用配管であり、８は各熱交換用
プレート５から温水を取り出す温水取り出し用配管であ
る。

上記のようなプレート型熱交換器は従来周知のもので、
排ガス通路４内を上から下に流動する高温排ガスと各熱
交換用プレート５内を流動する低温水との間で熱交換を
行わせ、排ガスの熱を温水の形で取り出すものである。

第１図〜第３図に於いて、９は上記プレート型熱交換器
に組み込まれた本考案の煤取り装置であって、各熱交換
用プレート５間に遊嵌する煤掻き取り用スクレーパー10
と、当該スクレーパー10を熱交換器外部から前記プレー
ト５に沿って往復移動させるための操作手段11とから構
成されている。

前記各スクレーパー10は、熱交換用プレート５間の間隙
より少々薄い厚さの帯状板から成り、熱交換用プレート
群６の上方にプレート５の並列方向と平行に配置された
支軸12から吊り下げられるが、この支軸12は前記各スク
レーパー10の上端に設けられた嵌合孔10aを貫通してい
るだけで、支軸12と各スクレーパー10とは固着されてお
らず、各スクレーパー10は、前記支軸12に対して回転可
能であると共にプレート５の並列方向（支軸12の長さ方
向）に遊動可能である。13は、熱交換用プレート群６の
上方で前記支軸12と平行に熱交換器本体１内に架設され
た回転軸であって、当該回転軸13の両端から下向きに固
着連設された一対のアーム14a,14bの遊端部間に前記支
軸12が架設されている。15は前記支軸12と平行な支軸で
あって、各スクレーパー10の下端に設けられたスクレー
パー長さ方向に長い長孔からなる嵌合孔10b内を貫通し
ている。この支軸15の両端は、熱交換用プレート群６の
下側で熱交換器本体１内の左右両側に前記回転軸13と平
行な回転軸16a,16bにより支承された左右一対のアーム1
7a,17bの遊端部間に架設されている。

前記操作手段11は、第２図及び第３図に示すように、熱
交換器本体１から気密用軸受18を介して突出する回転軸
13と外端と、熱交換器本体１から気密用軸受19を介して
同方向に突出する一方の回転軸16aの外端とに、互いに
平行な向きにアーム20a,32bを固着連設し、この両アー
ム20a,20bの遊端部にリンク21の両端を支軸22a,22bによ
り枢着して、両アーム20a,20bを互いに平行運動するよ
うに連動連結すると共に、前記リンク21を一定ストロー
クで上下運動させるシリンダーユニット23を設けたもの
である。尚、リンク21により上下一対のアーム20a,20b
が互いに平行な向きで連結されることにより、前記支軸
12を支承するアーム14a,14bと支軸15を支承するアーム1
7a,17bも、第１図に示すようにスクレーバー10が常に垂
直姿勢を保つように互いに平行な向きとなっている。

上記のように構成された煤取り装置９は、シリンダーユ
ニット23によってリンク21を上下運動させ、上下一対の
アーム20a,20bを上下に扇動させると、その扇動が回転
軸13,16aを介してアーム14a,14b及びアーム17aに伝達さ
れ、これらアーム14a,14b及びアーム17a,17bに支持され
ている上下一対の支軸12,15が円弧状に往復運動するこ
とになる。この結果、支軸12,15間に保持されている各
スクレーパー10が各熱交換用プレート５間の空隙部を当
該プレート５に沿って往復移動することになる。このと
きのスクレーパー10の往復移動ストロークが、熱交換用
プレート５の略全巾をカバーし得るように構成されてい
る。

従って、このプレート型熱交換器を使用しているシステ
ムの稼動中に、設定時間おきに前記シリンダーユニット
23を自動的に所定時間だけ作動させて、前記のように各
スクレーパー10を熱交換用プレート５間で所定回数だけ
往復移動させることにより、熱交換用プレート５に付着
成長しようとする煤を前記スクレーパー10によって自動
的に掻き取り除去することが出来る。

特に本考案の構成によれば、各スクレーパー10は支軸1
2,15の長さ方向（熱交換用プレート５の並列方向）に遊
動可能であるから、プレート５間を移動するスクレーパ
ー10が当該プレート５の一部に強く摺接して、スクレー
パー10やプレート５の表面を不当に擦り減らすような恐
れがない。従って、プレート５間での移動に支障を来さ
ない範囲で各スクレーパー10の厚さを出来る限り厚くし
て、プレート５の表面に付着する煤を根元から掻き取ら
せるように構成することが容易となる。

また本考案によれば、各スクレーパー10の上下両端の嵌
合孔10a,10bがそれぞれ支軸12,15に前述のように軸方向
に遊動可能に嵌合されると共に、上記嵌合孔10a,10bの
うちいずれか一方の嵌合孔（実施例では下端側の嵌合孔
10b）をスクレーパー10の長手方向に長い長孔に形成し
てなるため、熱交換器本体１内を流通する高温排ガスの
熱影響を受けてスクレーパー10が熱膨張しても、上記嵌
合孔10bによってスクレーパー10の長手方向の熱膨張を
吸収し、各スクレーパー10の嵌合孔10a,10bとこれが嵌
合される支軸12,15を熱膨張によって損傷したり遊動不
能とすることはない。

前記操作手段11に於けるシリンダーユニット23は、リン
ク21に連結しないで、上下一対のアーム20a,20bの内の
一方に連結することも出来る。又、シリンダーユニット
23を使用しないで、各種モーターやロータリーソレノイ
ド等、他の適当な駆動手段により前記回転軸13を正逆回
転駆動することも可能である。

（考案の作用及び効果） 以上のように本考案の熱交換器用煤取り装置によれば、
熱交換器用プレート用に遊嵌する煤掻きり用スクレーパ
ーを、操作手段により前記プレートに沿って往復移動さ
せることにより、前記プレートの表面に付着する煤を前
記スクレーパーで強制的に掻き取ることが出来るので、
従来と同様に、前記熱交換用プレートの表面に強固に付
着する煤であっても、強力且つ確実に取り除くことが出
来る。

特に本考案によれば、上記板体製スクレーパーは、これ
を支持する支軸の長さ方向に遊動可能に嵌合してこの遊
動状態で上記スクレーパーが熱交換用プレートに沿って
往復移動するようになっているため、上記スクレーパー
が熱交換用プレートのプレート面に必要以上に強力に摺
接して擦過傷を生起せしめるというようなことがない。
このためプレートやスクレーパーの表面を不当に擦り減
らすような恐れがなく、長期間安定して使用することが
できる。

また本考案によれば、前記板体製スクレーパー両端の嵌
合孔が各々支軸に遊動可能に嵌合されるだけでなく、両
嵌合孔のうちいずれか一方の嵌合孔を前記スクレーパー
の長手方向に長い長孔に形成してなるため、熱交換器本
体内を流通する高温排ガスの熱影響を受けて上記スクレ
ーパーが熱膨張しても、長孔からなる嵌合孔がスクレー
パーの熱膨張を吸収し、スクレーパー両端の嵌合孔とこ
れが嵌合される支軸とを損傷したり軸方向への遊動を阻
害することはなく、各スクレーパーを前記プレートに沿
って円滑に往復移動させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第一実施例を示す一部縦断側面図、第２図は同
一部縦断正面図、第３図は同操作手段を示す側面図であ
る。 １…熱交換器本体、４…排ガス通路、５…熱交換用プレ
ート、９…煤取り装置、10…スクレーパー、10a,10b…
嵌合孔、11…操作手段、12,15…支軸、13,16a,16b…回
転軸、14a,14b,17,a,17b,20a,20b…アーム、21…リン
ク、23…シリンダーユニット。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】プレート型熱交換器の各熱交換用プレート
   間に遊嵌する煤掻き取り用スクレーパーと、当該スクレ
   ーパーを熱交換器外部から前記プレートに沿って往復移
   動させるための操作手段とから成る熱交換器の煤取り装
   置であって、前記スクレーパーが板体から成り、熱交換
   用プレート群の両側には、スクレーパー移動方向とは直
   交する支軸をスクレーパー移動方向に往復移動可能に支
   持し、この一対の支軸に前記板体製スクレーパーの両端
   を各々支軸長さ方向に遊動可能に嵌合すると共に、前記
   板体製スクレーパーの両端が各々支軸に嵌合される嵌合
   孔のいずれかを前記スクレーパーの長手方向に長い長孔
   に形成し、前記一対の支軸を前記操作手段により往復移
   動させるようにした熱交換器の煤取り装置。