JPH11230694A - ボールストレーナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ボールストレーナ内の洗浄ボールをより迅速
に外部に排出できるようにして、ボール洗浄のためのサ
イクルタイムを短くする。 【解決手段】 熱媒流体６の通過は許容するが洗浄ボー
ル５の通過は許容しない瀘過部９が筒状の回収容器１０
内に収納され、この回収容器１０に、洗浄ボール５が混
合している熱媒流体６を瀘過部９内に供給すべく同瀘過
部９内まで通じているボール入口８と、熱媒流体６のみ
を外部に排出すべく回収容器１０内には通じているが瀘
過部９内までは通じていない流体排出口１１と、洗浄ボ
ール５を熱媒流体６とともに外部に排出すべく瀘過部９
内まで通じているボール出口１２とが形成されているボ
ールストレーナにおいて、回収容器１０内に流入した洗
浄ボール５入りの熱媒流体６に同容器１０の軸心を中心
とした旋回流を発生させる旋回流発生手段２７を設け
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する利用分野】本発明は、熱交換器の伝熱管
に熱媒流体とともに洗浄ボールを通過させてその伝熱管
内を洗浄するボール洗浄装置に使用される、熱媒流体か
ら洗浄ボールを分離するためのボールストレーナに関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、空調や冷蔵システム等の冷凍サ
イクルでは、凝縮器等の熱交換器へ冷却水等としての熱
媒流体を循環させるように回路構成されているが、熱交
換器の細管内にスケールが付着すると伝熱効率の低下を
招来することになるため、これを定期的に浄化すること
が必要である。そこで、従来から、スポンジ等の弾性材
によって形成された洗浄ボールを熱交換器の細管内へ圧
送してその細管内を洗浄するボール洗浄装置を用いてい
る（実開昭５９−８０９５号公報、実開昭６３−１９７
９９６号公報等参照）。

【０００３】このボール洗浄装置は、基本的には、熱交
換器の一次側となる本回路部分へ必要に応じて洗浄ボー
ルを供給して熱媒流体に混合可能にする弁装置と、熱交
換器の二次側となる本回路部分で熱媒流体から洗浄ボー
ルを分離するボールストレーナと、このボールストレー
ナで分離された洗浄ボールをポンプ圧を利用して回収し
次の使用に控えさせるボールコレクタとを有する回路構
成になっている。

【０００４】そして、上記ボールストレーナは、網材等
によって円筒状又は漏斗状に形成された濾過部と、この
瀘過部が内部に収納された円筒状の回収容器と、を備え
ており、この回収容器には、洗浄ボールが混合している
熱媒流体を瀘過部内に供給すべく同瀘過部内まで通じて
いるボール入口と、熱媒流体のみを外部に排出すべく回
収容器内には通じているが瀘過部内までは通じていない
流体排出口と、洗浄ボールを熱媒流体とともに外部に排
出すべく前記瀘過部内まで通じているボール出口とが形
成されている（例えば、特表平９−５０９２４４号公報
参照）。

【０００５】このため、洗浄ボールが混合されている熱
媒流体をボール入口から濾過部内へ流入させた場合、濾
過部内には洗浄ボールだけが残り、濾過部から出た熱媒
流体が流体排出口から外部へ流出するようになってい
る。また、濾過部に残された洗浄ボールは、次に弁装置
が開放されたときにボールコレクタへ移送されるように
なっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記ボールストレーナ
は、回収容器内が常に熱媒流体で満たされるように流体
排出口からの流体排出量を制御しているので、例えば、
特表平９−５０９２４４号公報の図１Ｃに示すように、
濾過部内に捕捉された洗浄ボールはその軸方向に長い楕
円を描くように同瀘過部内を移動しながら滞留するよう
になっている。

【０００７】しかるに、洗浄ボールが瀘過部の軸方向に
長い楕円を描くように滞留していると、ボール出口側の
弁装置を開放して濾過部内の洗浄ボールをボールコレク
タへ移送する場合に、ボール出口から遠ざかる方向へ移
動しつつある洗浄ボールや同出口から遠く離れた位置に
ある洗浄ボールがボール出口に到達するまでに時間がか
かることになる。

【０００８】従って、従来のボールストレーナでは、必
ずしも一定方向に移動していない全ての洗浄ボールをボ
ールコレクタへ移送するのにかなり長い時間が必要であ
り、このため、ボール洗浄のためのサイクルタイムが長
くなって洗浄効率が悪くなるという欠点がある。本発明
は、かかる実情に鑑み、ボールストレーナ内の洗浄ボー
ルをより迅速に外部に排出できるようにして、ボール洗
浄のためのサイクルタイムを短くすることを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明では、上記目的を
達成するために、次の技術的手段を講じた。すなわち、
本発明は、熱媒流体の通過は許容するが洗浄ボールの通
過は許容しない瀘過部が筒状の回収容器内に収納され、
この回収容器に、前記洗浄ボールが混合している熱媒流
体を前記瀘過部内に供給すべく同瀘過部内まで通じてい
るボール入口と、熱媒流体のみを外部に排出すべく前記
回収容器内には通じているが瀘過部内までは通じていな
い流体排出口と、前記洗浄ボールを熱媒流体とともに外
部に排出すべく前記瀘過部内まで通じているボール出口
とが形成されているボールストレーナにおいて、前記回
収容器内に流入した洗浄ボール入りの熱媒流体に同容器
の軸心を中心とした旋回流を発生させる旋回流発生手段
が設けられているものである。

【００１０】この場合、洗浄ボールが濾過部内で生じた
旋回流に沿ってその軸心回りに旋回しているので、ボー
ル出口側の弁装置を開放したときにその旋回流がボール
出口に一気に流れ込み、すべての洗浄ボールが旋回流と
ともにボール出口を迅速に通過するようになる。従っ
て、洗浄ボールが瀘過部の軸心方向に長い楕円を描いて
滞留している状態からボール出口側の弁装置を開放する
場合に比べて、洗浄ボールをボールコレクタへより短時
間で移送できるようになる。

【００１１】上記旋回流発生手段は、駆動モータで回転
駆動されるスクリューを瀘過部内に設けることによって
構成することができる。しかるに、この種のボールスト
レーナではボール入口から常に流体が流入しており、こ
のため回収容器内には常に熱媒流体の流れが生じている
ので、駆動モータの設置等に伴う設備コストの低減を図
るには、この熱媒流体の流れをそのものを利用して旋回
流を発生させることが好ましい。

【００１２】例えば、ボール入口を回収容器に対して交
差するように同容器に接続する場合には、旋回流発生手
段は、回収容器の内部側に向かうに従い当該ボール入口
の中心側へ偏位する偏流面を有する変向部材をボール入
口内に設けることによって構成することができる。ま
た、この場合、旋回流発生手段は、ボール入口の軸心が
回収容器の軸心ずれるように両者を接続することによっ
て構成することもできる。

【００１３】これらの手段によれば、駆動モータやスク
リューを設置する必要がないので、旋回流発生手段を有
するボールストレーナを安価に得ることができる。特
に、前者の手段の場合、ボール入口内に変向部材を付加
するだけで実現できるので、旋回流発生機能を有しない
従前のボールストレーナに同機能を後付けする場合によ
り有効である。

【００１４】なお、ボール入口が回収容器に対して同軸
心状に接続されている場合には、旋回流発生手段は、ボ
ール入口の内周面に螺旋翼を設けることによって構成す
ることができる。また、本発明は、より好ましい実施態
様として、回収容器をボール出口が下方に来るように配
置し、この回収容器内におけるボール入口とボール出口
との間に、旋回流発生手段により発生した旋回流を減衰
させる整流部材を設けることを推奨する。

【００１５】この場合、旋回流発生手段により濾過部内
でいったん発生した旋回流は、その後に整流部材によっ
て回収容器内の軸方向中途で減衰されるので、旋回流に
乗って旋回していた洗浄ボールは整流部材の高さのとこ
ろで遠心力が急減して下方に沈殿するようになり、これ
によってすべての洗浄ボールを整流部材の下方側（すな
わち、ボール出口の近傍）に集めておくことができる。

【００１６】従って、この場合にも、洗浄ボールが瀘過
部の軸心方向に長い楕円を描いて滞留している状態から
ボール出口側の弁装置を開放する場合に比べて、洗浄ボ
ールをボールコレクタへより短時間で移送できるように
なる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を説明する。図１〜図３は本発明に係るボール
ストレーナ１を示しており、図４は、このボールストレ
ーナ１を用いたボール洗浄装置２を、空調又は冷蔵シス
テムにおける冷凍サイクル回路３に設けた一例を示して
いる。

【００１８】図３に示すようにボールストレーナ１は、
洗浄ボール５が混合されている熱媒流体６を取り込むボ
ール入口８と、このボール入口８に連通する濾過部９
と、この濾過部９を収容する回収容器１０と、この回収
容器１０に設けられた流体排出口１１と、ボール５及び
熱媒流体５が濾過部９の内部から直接に回収容器１０の
外部へ通ずるボール出口１２と、を有している。

【００１９】すなわち、このボールストレーナ１は、熱
媒流体６の通過は許容するが洗浄ボール５の通過は許容
しない円筒状の瀘過部９を、同じく円筒状の回収容器１
０内に同軸心状に収納することによって構成されてい
て、この回収容器１０に、洗浄ボール５が混合している
熱媒流体６を瀘過部９内に供給すべく同瀘過部９内まで
通じているボール入口１２と、熱媒流体６のみを外部に
排出すべく回収容器１０内には通じているが瀘過部９内
までは通じていない流体排出口１１と、洗浄ボール５を
熱媒流体６とともに外部に排出すべく瀘過部９内まで通
じているボール出口１２とが形成されている。

【００２０】ボール入口１２と流体排出口１１は、回収
容器１０に対してほぼ９０度で交差するように同容器１
０に接続されている。他方、ボール出口１２は、回収容
器１０の底板１７の下方から外部に露出するよう同容器
１０に対して同軸心状に形成されている。濾過部９の上
部には、円筒状の導入筒部１５が同軸心状に接続されて
おり、回収容器１０は、この導入筒部１５をも収容可能
とする上下方向寸法を有している。ボール入口８及び流
体排出口１１は、この導入筒部１５の収容部位に対応す
るように、回収容器１０の上部の周方向対称位置に互い
に反対向きとなるように接続されている。

【００２１】ボール入口８、回収容器１０、流体排出口
１１及び導入筒部１５は、鋳造製とするか又は鋼製パイ
プ等を溶接することで互いに一体的に設けられている。
また、ボール出口１２は、回収容器１０の下部へボルト
１６によって取り付けられる底板１７に対して鋳造又は
溶接により一体的に設けられている。ボール入口８、流
体排出口１１及びボール出口１２の開口縁には、それぞ
れフランジ継手部１９，２０，２１が設けられている。
また、回収容器１０及び導入筒部１５の上端部は同心円
状に開放されており、この開放部分に、透明樹脂により
形成された蓋２３がボルト２４によって取り付けられて
いる。従って、回収容器１０や濾過部９の内部は、随
時、点検可能になっている。

【００２２】濾過部９は、ステンレス等の耐蝕性金属材
製のパンチングメタル又は網によって下方テーパー部９
ａを備えた円筒形に形成されている。この濾過部９は、
導入筒部１５の下端部とボール出口１２との間に挟み込
まれるようにして保持されている。図１及び図２に示す
ように、上記ボール入口８には、回収容器１０内に流入
した洗浄ボール５入りの熱媒流体６に同容器１０の軸心
を中心とした旋回流を発生させるための旋回流発生手段
２７が設けられている。

【００２３】そして、本実施形態では、ボール入口１２
が回収容器１０に対して直交しているため、上記旋回流
発生手段２７を、回収容器１０の内部側に向かうに従い
当該ボール入口８の中心側へ偏位する偏流面Ｓを有する
変向部材２７Ａをボール入口８内に設けることによって
構成している。この変向部材２７Ａは、鋳造時からボー
ル入口１２に対して一体に形成することもでき、合成樹
脂等を湾曲させたものをボール入口１２の内面に張り付
けることによりボール入口１２に対して後付けすること
もできる。

【００２４】かかる変向部材２７Ａを有するボールスト
レーナ１によれば、洗浄ボール５入りの熱媒流体６がボ
ール入口８から流入するとき、導入筒部１５及び濾過部
９内においてボール出口１２（回収容器１０の縦軸心）
を中心とする旋回流が生じ、洗浄ボール５はこの旋回流
に乗って瀘過部９内を旋回しながら徐々に下方に落ちて
いくことになる。

【００２５】そして、このようにすべてのボール５が旋
回流に乗って旋回している状態でボール出口１２を図外
の弁装置によって開放すると、各洗浄ボール５は旋回流
とともにボール出口１２へ向けて一気に流れ込んで同出
口１２へ効率よく寄せ集められ、同出口１２から効率よ
く排出されることになる。上記構成に係るボールストレ
ーナ１は、図４に示すように、冷凍サイクル回路３のう
ち、熱交換器３０からクーリングタワー３１へ向けた二
次側本回路部分３２に対して、ボール入口８を一次方向
へ向けかつ流体排出口１１を二次方向へ向けるようにし
て接続される。

【００２６】また、ボール出口１２は、ボール回収管３
４及びボール給排管３５を介してボールコレクタ３６の
一端側へ接続される。ボール給排管３５は、ボール供給
管３７を介して熱交換器３０に対する一次側本回路部分
３９に接続されている。この一次側本回路部分３９には
冷凍サイクル回路３としてのメインポンプ４０が設けら
れているが、このメインポンプ４０とクーリングタワー
３１との間の部位には、クーリングタワー３１を回避し
てその一次側へ回帰する第１バイパス管４１が設けられ
ている。この第１バイパス管４１には、サブポンプ４２
が設けられている。

【００２７】更に、この第１バイパス管４１には、第１
三方弁４３と第２三方弁４４とが設けられており、これ
ら両三方弁間が、第２バイパス管４６によって接続され
ている。そして、この第２バイパス管４６の中間部とボ
ールコレクタ３６の他端側とが、流体給排管４７によっ
て接続されている。結局、熱交換器３０から二次側本回
路部分３２を介してクーリングタワー３１及びメインポ
ンプ４０を経て、更に、一次側本回路部分３９から熱交
換器３０へ戻る回路によって冷凍サイクル回路３が構成
され、その他の部分でボール洗浄装置２が構成されてい
ることになる。

【００２８】上記冷凍サイクル回路３を通常運転する際
（ボール洗浄装置２を停止しているとき）は、全ての洗
浄ボール５がボールコレクタ３６内に貯留され、サブポ
ンプ４２は停止し、第１三方弁４３は白抜き矢印方向
へ、また第２三方弁４４は斜線矢印方向へセットされ
る。そのため、熱媒流体は、熱交換器３０から二次側本
回路部分３２、クーリングタワー３１、メインポンプ４
０、一次側本回路部分３９を介して熱交換器３０へと循
環する。

【００２９】一方、ボール洗浄装置２の運転時は、第２
三方弁４４は斜線矢符方向にしたままで第１三方弁４３
を斜線矢符方向へセットし、サブポンプ４２を作動させ
る。これにより、クーリングタワー３１から出てきた冷
たい熱媒流体が、第１三方弁４３から第１バイパス管４
１及び第２三方弁４４を介してボールコレクタ３６内へ
圧送される。

【００３０】従って、ボールコレクタ３６内の洗浄ボー
ル５がボール供給管３７及び一次側本回路部分３９を介
して熱交換器３０へと供給され、この熱交換器３０の細
管３０ａ内を清浄化する。そして、熱交換器３０内を通
過後の洗浄ボール５は、ボールストレーナ１内で熱媒流
体と分離されて、一旦は、内部の濾過部９内で貯留され
ることになる。

【００３１】次に、全ての洗浄ボール５がボールストレ
ーナ１内へ移行した後、第１三方弁４３及び第２三方弁
４４が白抜き矢符方向に切り換えられると、ボールコレ
クタ３６内の熱媒流体が、第２バイパス管４６から第１
三方弁４３及びサブポンプ４２を経由して第２三方弁４
４、クーリングタワー３１へと流れるようになる。従っ
て、この流れに伴ってボールストレーナ１内の洗浄ボー
ル５が、ボール出口１２からボール回収管３４及びボー
ル給排管３５を介してボールコレクタ３６へと一気に回
収される。

【００３２】なお、その後は、第１三方弁４３、第２三
方弁４４、サブポンプ４２がそれぞれ初期状態に戻って
ボール洗浄装置２が停止し、再び、冷凍サイクル回路３
が通常運転を開始するというものである。図５は、本発
明の旋回流発生手段２７の変形例を示している。この場
合の旋回流発生手段２７は、導入筒部１５よりも小径に
形成されたボール入口８の軸心が回収容器１２の軸心と
ずれるように両者を接続することによって構成されてい
る。

【００３３】すなわち、ボール入口８は導入筒部１５に
対してその接線方向を向くように接続されていて、この
場合にも、導入筒部１５及びその下方の瀘過部９内に旋
回流を発生させることができる。図６は、本発明の第二
の実施形態を示している。この実施形態では、回収容器
１０内におけるボール入口８とボール出口１２との間
に、旋回流発生手段２７により発生した旋回流を減衰さ
せる整流部材５０が設けられており、その他の構成は第
一の実施形態の場合と同様である。

【００３４】この整流部材５０は、いったん発生した旋
回流に乗った洗浄ボール５を下方に沈殿させるためのも
ので、本実施形態では二枚の帯板を十字状に連結してな
るプレートの四隅を、瀘過部９の内面におけるテーパー
部９ａの直上に位置する部分に固定することによって構
成されている。なお、この場合の整流部材５０は、いっ
たん発生した旋回流を減衰させる機能があれば足りるの
で、棒状部材等の板材以外のものも使用でき、また、瀘
過部９の外側の回収容器１０の内面に固定するようにし
てもよい。

【００３５】本実施形態のボールストレーナ１によれ
ば、旋回流発生手段２７により濾過部９内でいったん発
生した旋回流は、その後に整流部材５０によって回収容
器１０内の軸方向中途で減衰されることになる。従っ
て、旋回流に乗って旋回していた洗浄ボール５は整流部
材５０の高さのところで遠心力が急減して下方に沈殿す
るようになり、これによってすべての洗浄ボール５が整
流部材５０の下方に位置するテーパー部９Ａに集中する
ことになる。

【００３６】その後、ボール出口１２が開放されると、
テーパー部９Ａに集中的に沈殿している洗浄ボール５が
熱媒流体６とともにボール出口１２から一気に外部に排
出され、ボールコレクタ３６へ迅速に移送されるように
なる。また、本実施形態の場合、洗浄ボール５が旋回流
に乗って旋回し続けるものではないので、洗浄ボール５
が瀘過部９の内面に接触して摩耗するのを未然に防止で
きるという第一実施形態のボールストレーナ１よりも有
利な効果を奏する。

【００３７】すなわち、図３のボールストレーナ１で
は、ボール出口１２が開放されるまでは洗浄ボール５が
旋回流に乗って旋回し続けるため、洗浄ボール５が瀘過
部９の内面に接触する機会が多く洗浄ボール５が摩耗に
よって損傷しやすいが、本実施形態では、ボール出口１
２が開放される前から洗浄ボール５がテーパー部９ａに
沈殿するので洗浄ボール５がより摩損し難い。

【００３８】本発明は、上記実施形態に限定されるもの
ではない。例えば、ボールストレーナ１において、ボー
ル入口８とボール出口１２とを直線状の配置関係にする
ことは可能である。この場合、旋回流発生部材２７は、
ボール入口８の内周面又は濾過部９の内周面等に沿って
螺旋状に張り出すスクリュウ羽根のような形状に形成す
ればよい。

【００３９】また、このようにボール入口８とボール出
口１２とを直線状の配置関係にする場合、これらボール
入口８とボール出口１２とを横型に配置することも可能
である。その他、濾過部９、回収容器１０、流体排出口
１１の配置等に関しても、適宜変更可能であるし、導入
筒部１５を省略した構造にすることも可能である。この
ようにボールストレーナ１において、細部にわたる各部
の形状、構造、材質等は限定されない。

【００４０】なお、言うまでもなく、例示したボール洗
浄装置２や冷凍サイクル回路３は、他の回路構成に変更
することが可能である。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ボールストレーナ内の洗浄ボールを迅速に外部に排出で
きるので、ボール洗浄のためのサイクルタイムを短くす
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図３のＡ−Ａ線に相当する断面図である。

【図２】図３のＢ−Ｂ線に相当する矢視図である。

【図３】本発明の第一の実施形態に係るボールストレー
ナを示す側断面図である。

【図４】本発明に係るボールトスレーナを用いたボール
洗浄装置を冷凍サイクル回路に対して設けた例を示す回
路図である。

【図５】旋回流発生手段の変形例を示すための、図３の
Ａ−Ａ線に相当する断面図である。

【図６】本発明の第二の実施形態に係るボールストレー
ナを示す側断面図である。

【符号の説明】

１ ボールストレーナ ２ ボール洗浄装置 ５ 洗浄ボール ６ 熱媒流体 ８ ボール入口 ９ 濾過部 １０ 回収容器 １１ 流体排出口 １２ ボール出口 ２７ 旋回流発生手段 ２７Ａ 変向部材 ５０ 整流部材

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱媒流体（６）の通過は許容するが洗浄
   ボール（５）の通過は許容しない瀘過部（９）が筒状の
   回収容器（１０）内に収納され、この回収容器（１０）
   に、前記洗浄ボール（５）が混合している熱媒流体
   （６）を前記瀘過部（９）内に供給すべく同瀘過部
   （９）内まで通じているボール入口（８）と、熱媒流体
   （６）のみを外部に排出すべく前記回収容器（１０）内
   には通じているが瀘過部（９）内までは通じていない流
   体排出口（１１）と、前記洗浄ボール（５）を熱媒流体
   （６）とともに外部に排出すべく前記瀘過部（９）内ま
   で通じているボール出口（１２）とが形成されているボ
   ールストレーナにおいて、 前記回収容器（１０）内に流入した洗浄ボール（５）入
   りの熱媒流体（６）に同容器（１０）の軸心を中心とし
   た旋回流を発生させる旋回流発生手段（２７）が設けら
   れていることを特徴とするボールストレーナ。
2. 【請求項２】 ボール入口（８）は回収容器（１０）に
   対して交差するように同容器（１０）に接続され、旋回
   流発生手段（２７）は、前記回収容器（１０）の内部側
   に向かうに従い当該ボール入口（８）の中心側へ偏位す
   る偏流面を有する変向部材（２７Ａ）を前記ボール入口
   （８）内に設けることによって構成されている請求項１
   に記載のボールストレーナ。
3. 【請求項３】 ボール入口（８）は回収容器（１０）に
   対して交差するように同容器（１０）に接続され、旋回
   流発生手段（２７）は、前記ボール入口（８）の軸心が
   前記回収容器（１０）の軸心とずれるように両者を接続
   することによって構成されている請求項１に記載のボー
   ルストレーナ。
4. 【請求項４】 回収容器（１０）はボール出口（１２）
   が下方に来るように配置され、この回収容器（１０）内
   におけるボール入口（８）とボール出口（１２）との間
   に、旋回流発生手段（２７）により発生した旋回流を減
   衰させる整流部材（５０）が設けられている請求項１，
   ２又は３に記載のボールストレーナ。