JPH072786U - 熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 駆動手段を設けることなく熱交換プレートの
外表面に付着したすす等の塵埃が除去できるようにす
る。 【構成】 ガス入口管２から流入する排ガスの圧力によ
って回転する回転羽根１２を排気胴体１の内部に設ける
一方、熱交換プレート４に付着した塵埃を掻き取るため
に掻取部材７をアーム１０，１１と揺動軸８，９とを介
して回転軸２３ａ，２３ｂ，２４ａ，２４ｂを中心とし
て揺動自在に設け、回転軸１３に固着した円板１５と、
回動軸２３ａと一体のアーム１８とをロッド１７で連結
する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は熱交換器に関し、各熱交換プレートに付着する塵埃を除去できるよう にしたものである。

【０００２】

【従来の技術】

近年、ディーゼルエンジンを用いた発電装置においては、省エネルギー思想か らディーゼルエンジンの排ガスの熱を有効に活用する熱電併給設備が普及してい る。

【０００３】 従来、ディーゼルエンジンを使用した熱電併給設備として、ディーゼルエンジ ンから排出される燃焼ガス（排ガス）の排熱を熱媒としての水に吸収させるため にプレート式ガス／水熱交換器が多用されている。図３にこのプレート式ガス／ 水熱交換器の要部を切断した斜視図を示す。図において、１０１はディーゼルエ ンジンの排気管に接続される排気胴体、１０２は給水路を平面状に形成するため の熱交換プレート、１０３は各熱交換プレート１０２によって形成される平面状 の給水路の入口どうしを連結する分配管、１０４は当該給水路の出口どうしを連 結する集合管、１０５は分配管１０３に水を供給する入口管、１０６は集合管１ ０４から温水を排出する出口管、１０７は熱交換プレート１０２の上方に配置さ れ圧縮空気や蒸気を噴出する噴出管である。１０９はディーゼルエンジンの排ガ スを導入するガス入口管、１１０は排気胴体１０１内を通過した排ガスを排出す るガス出口管である。

【０００４】 ディーゼルエンジンの排気ガスはガス入口管１０９から導入され、各熱交換プ レート１０２の間を通って、ガス出口管１１０より排出される。このとき、各熱 交換プレート１０２で熱交換が行われ、入口管１０５から流入した水は高温に加 熱されて出口管１０６より取り出される。

【０００５】 このようにプレート式ガス／水熱交換器は、熱交換プレート１０２を積層し、 水と排ガスを夫々に流して排ガスの熱を水に吸収させることにより、排ガスの熱 を有効に活用している。

【０００６】 ところで、ディーゼルエンジンから多量の塵埃が排出されているため、この塵 埃が次第に熱交換プレート１０２の外表面に付着し、熱交換プレート１０２の熱 交換効率が著しく低下する。さらに、熱交換プレート１０２に多量のすす等の塵 埃が滞積すると排ガスの流路がつまるために、ディーゼルエンジンの背圧が異常 に上昇して運転ができなくなる。

【０００７】 このため、熱交換プレートの外表面に付着した塵埃を強制的に除去するために 掻き取りバーを設けて掻き取りバーに駆動手段を連動連結した構成の熱交換器が 考案されている。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、駆動手段と、駆動手段と掻き取りバーとを連動連結するためのリン ク機構と、駆動手段への配線とが必要なことから、熱交換器の構造が複雑となっ てしかも熱交換器の製造コストが高くなる。

【０００９】 そこで本考案は、斯かる課題を解決した熱交換器を提供することを目的とする 。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

斯かる目的を達成するための本考案の構成は、エンジンの排ガスを導入するた めのガス入口管を一方側に有するとともに排ガスを大気中へ放出するためのガス 出口管を他方側に有する排気胴体の内部に、熱媒を循環させるための流路を形成 した熱交換プレートを収容した熱交換器において、排気胴体の内部におけるガス 入口管と熱交換プレートとの間にガス入口管から流入する排ガスの圧力で回転す る回転羽根を回転軸を介して回転自在に設ける一方、一定の方向へ往復移動して 熱交換プレートの外表面に付着した塵埃を掻き取る掻取部材を設け、回転軸に半 径方向へ突出するように設けたアームの先端と掻取部材との間にロッドを介在さ せるとともにロッドとアーム及び掻取部材とを回動自在に結合したことを特徴と する。

【００１１】

【作用】

エンジンから排気胴体の内部へ流入する排ガスの圧力により回転羽根が回転駆 動され、その回転力がアームとロッドとを介して掻取部材へ伝わり、掻取部材が 往復運動することによって熱交換プレートの外表面に付着した塵埃が除去される 。つまり熱交換プレートの外表面に付着する塵埃が掻取手段によって自動的に除 去されるため、熱交換効率が低下することがない。

【００１２】

【実施例】

以下、本考案を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明する。

【００１３】 本考案による熱交換器の構成を、図１〜図２に示す。図中、１は排気胴体、２ はガス入口管、３はガス出口管、４は熱交換プレート、５は給水管、６は排水管 である。

【００１４】 図のように、ガス入口管２と熱交換プレート４との間に位置する排気胴体１の 内部には、ガス入口管２から流入するエンジンの排ガスの圧力で回転する回転羽 根１２が設けられる。即ち、図１に示すようにガス入口管２の軸心とは離れた位 置に、一対の軸受１４を介して回転自在に排気胴体１を貫通する回転軸１３が支 持され、回転軸１３に円周方向へ等間隔に４枚の羽根１２ａが取り付けられてい る。

【００１５】 熱交換プレート４の上方及び下方には同一直線上に位置する回動軸２３ａ，２ ３ｂと回動軸２４ａ，２４ｂが回動自在に支持されており、回動軸２３ａ，２３ ｂ間には一対のアーム１０を介して揺動軸８が設けられる一方、回動軸２４ａ， ２４ｂ間には一対のアーム１１を介して揺動軸９が設けられ、隣り合う熱交換プ レート４どうしの間を上下方向に伸びる複数の掻取部材７の両端が揺動軸８，９ に結合されている。ここで、掻取部材７の両端は揺動軸８，９に対して回動自在 となっている。そして、揺動軸８，９が同一半径の円弧上で揺動するようにアー ム１０とアーム１１とは同一長さに設定されており、同一同期で揺動するように 回動軸２３ａに固着されたスプロケット２０と回動軸２４ａに固着されたスプロ ケット２１との間にチェーン２２が巻き掛けられている。

【００１６】 そして、回動軸２３ａが回転軸１３に連動連結されている。即ち、アームに代 えて円板１５が回転軸１３の端部に固着される一方、回動軸２３ａの端部には半 径方向へ伸びるアーム１８の一端が固着され、円板１５の外周部とアーム１８の 他端とがロッド１７により連結される。そして、ロッド１７の端部と円板１５及 びアーム１８とは自在ジョイント１６，１９を介して回動自在に結合されている 。ここで、自在ジョイント１６が回動軸２３ａから離れた位置にあるときに揺動 軸８がＡ₁の位置にあって、回動軸２３ａに近づいたときに揺動軸８がＢ₁の位置 まで揺動するように、アーム１０とアーム１８とのなす角度θの値が設定される 。

【００１７】 次に、斯かる熱交換器の作用を説明する。エンジンを始動すると、エンジンか らの排ガスはガス入口管２から排気胴体１の内部へはいり、熱交換プレート４内 を循環する水を昇温させたのちにガス出口管３から大気中へ排出される。

【００１８】 また、排気胴体１の内部でガス入口管２から流入する排ガスは羽根１２ａに当 って回転羽根１２を回すことから、回転羽根１２の回転運動が回転軸１３を介し て円板１５へ伝わり、円板１５の回転運動がロッド１７を介してアーム１８のａ ，ｂ間での往復回動運動に変換される。アーム１８のａ，ｂ間での往復回動運動 は、回動軸２３ａとアーム１０とを介して揺動軸８のＡ₁，Ｂ₁間での往復回動運 動を生じさせると共にスプロケット２０，２１とチェーン２２と回動軸２４ａと アーム１１とを介して揺動軸９のＡ₂，Ｂ₂間での往復回動運動を生じさせる。こ のため、掻取部材７が図１中の左右方向へ往復移動を繰り返し、熱交換プレート ４の外表面に付着した塵埃を掻き落とす。従って、排気胴体１の内部を流れる排 ガスと熱交換プレート４内を流れる水との間には熱交換プレート４のみが介在し て塵埃が介在しないことになり、排ガスと水との熱交換効率が低下するようなこ とはない。

【００１９】 なお、本実施例では掻取部材が円弧を描いて往復移動する構成にしたが、単に 直線上を往復移動するようにしてもよい。また、回転羽根における羽根の数を本 実施例では４枚にしたが、５枚以上にしたり、あるいは３枚以下にしてもよい。

【００２０】

【考案の効果】

以上の説明からわかるように、本考案による熱交換器によればエンジンの排ガ スの圧力によって回転する回転羽根を排気胴体の内部に設けたので、熱交換プレ ートの外表面に付着した塵埃を掻き落す掻取部材を往復移動させるための駆動手 段が不要である。このため、モータ等の配線工事やモータ等の保守，点検が不要 になり、熱交換器の製造コストも安くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案による熱交換器の正面断面図。

【図２】本考案による熱交換器の側面断面図。

【図３】従来の熱交換器の斜視図。

【符号の説明】

１…排気胴体 ２…ガス入口管 ３…ガス出口管 ４…熱交換プレート ７…掻取部材 ８，９…揺動軸 １０，１１，１８…アーム １２…回転羽根 １３…回転軸 １５…円板 １６，１９…自在ジョイント １７…ロッド ２３ａ，２３ｂ，２４ａ，２４ｂ…回動軸

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンの排ガスを導入するためのガス
   入口管を一方側に有するとともに排ガスを大気中へ放出
   するためのガス出口管を他方側に有する排気胴体の内部
   に、熱媒を循環させるための流路を形成した熱交換プレ
   ートを収容した熱交換器において、 排気胴体の内部におけるガス入口管と熱交換プレートと
   の間にガス入口管から流入する排ガスの圧力で回転する
   回転羽根を回転軸を介して回転自在に設ける一方、一定
   の方向へ往復移動して熱交換プレートの外表面に付着し
   た塵埃を掻き取る掻取部材を設け、回転軸に半径方向へ
   突出するように設けたアームの先端と掻取部材との間に
   ロッドを介在させるとともにロッドとアーム及び掻取部
   材とを回動自在に結合したことを特徴とする熱交換器。