(57)【要約】【課題】洗浄体の損傷を防止し、もってメンテナンス費用を低減させることができる洗浄体の回収方法を提案する。【解決手段】円筒状の周壁２１ａを有する分離槽２１内に、洗浄体及び流体を周方向に流入させることによって渦を発生させ、遠心作用で洗浄体を周壁２１ａに沿って旋回、沈下させるとともに、洗浄体が旋回する軌道から外れた位置から流体を流出させる。【選択図】図２
2014129965.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管式熱交換器の伝熱管内に洗浄体を流体と共に循環させて伝熱管内を洗浄する際の洗浄体の回収方法であって、
円筒状の周壁を有する分離槽内に、洗浄体及び流体を周方向に流入させることによって渦を発生させ、遠心作用で洗浄体を周壁に沿って旋回、沈下させるとともに、洗浄体が旋回する軌道から外れた位置から流体を流出させることを特徴とする洗浄体の回収方法。
【請求項２】
管式熱交換器の伝熱管内を洗浄するための洗浄体を回収する洗浄体回収器において、
円筒状の周壁を有し、底部に接続口が設けられた分離槽と、
前記接続口を介して前記分離槽に接続された回収槽とを備え、
前記分離槽は、前記周壁に設けられた流入口と、前記周壁の前記流入口より上方に設けられた流体流出口とを有し、
前記回収槽は、洗浄体を流出させるための洗浄体流出口を有し、
前記分離槽は、前記周壁の外側から前記流入口に接続する流入口配管を有するとともに、該流入口配管は流入口との接続部において周方向に向いている
ことを特徴とする洗浄体回収器。
【請求項３】
前記回収槽は長方体状をなし、
前記分離槽の前記接続口は、前記回収槽の天板部における長手方向の一端側に接続されており、
前記洗浄体流出口は、前記回収槽の天板部における長手方向の他端側に配置されており、
前記洗浄体流出口には、洗浄体の吸込管が前記回収槽の底板部に向かって挿入されている、請求項２に記載の洗浄体回収器。
【請求項４】
前記回収槽の底板部は、前記分離槽の前記接続口の下方領域において、前記吸込管に向かって傾斜しており、
前記回収槽の幅は前記吸込管径の１．５倍〜２．５倍の範囲内である、請求項３に記載の洗浄体回収器。
【請求項５】
請求項２〜４のいずれか一項に記載の洗浄体回収器を備える伝熱管洗浄装置であって、
前記洗浄体を流体と共に移送する移送ポンプと、
前記移送ポンプの吐出側から前記管式熱交換器の管側流体入口配管に合流接続する移送ポンプ下流側配管と、
前記管式熱交換器の管側流体出口配管に設置され、流体中から前記洗浄体を分岐流として取り出す取出口を有する捕集器と、
前記捕集器の取出口と前記洗浄体回収器の前記流入口配管とを接続する捕集器側配管と、
前記洗浄体回収器の前記洗浄体流出口と前記移送ポンプの吸入側とを接続する洗浄体流出口側配管と、
前記洗浄体回収器の前記流体流出口から前記洗浄体流出口側配管に合流接続する流体流出口側配管と、
前記流体流出口側配管に設置された第１の弁と、
前記洗浄体流出口側配管の前記流体流出口側配管との合流点よりも前記洗浄体流出口側に設置された第２の弁とを備えることを特徴とする伝熱管洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管式熱交換器の伝熱管内に洗浄体を流体と共に循環させて伝熱管内を洗浄する際の洗浄体の回収方法に関し、特に、洗浄体の損傷を防止し、もってメンテナンス費用を低減させようとするものである。
また、本発明は、洗浄体を回収する洗浄体回収器に関し、特に、洗浄体の損傷を防止し、もってメンテナンス費用を低減させようとするものである。
また、本発明は、そのような洗浄体回収器を備える伝熱管洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の洗浄を行うための装置として、例えば特許文献１に記載されるようなものが知られている。特許文献１では、図１に示すように、管式熱交換器１０１と、冷却塔１０２と、冷却水ポンプ１０３と、それらを繋ぐ管側流体入口配管１０４及び管側流体出口配管１０５とを備えて構成される標準的な空調設備の冷却水系統に、伝熱管洗浄装置１００を適用している。伝熱管洗浄装置１００は、管側流体出口配管１０５に設置された分離器（捕集器）１０６、移送ポンプ１０７、手動弁１０８、回収器１０９、二方弁１１０、逆止弁１１１、回収配管１１２、注入配管１１３から構成されている。回収器１０９には、洗浄体入口１１４、通過出口１１５、回収出口１１６の３つの出入口が設けられており、洗浄体入口１１４と回収出口１１６との間には冷却水のみ通過させ、洗浄体１１７を捕捉回収するバスケット１１８が設けられている。
【０００３】
そして、洗浄を行う循環運転動作は、回収器１０９のバスケット１１８内に洗浄体１１７を所定量入れた状態から、手動弁１０８を開とし、移送ポンプ１０３を起動し、二方弁１１０を開とすることによって行っている。この循環運転動作では、バスケット１１８内の洗浄体１１７は、冷却水の流れにのって管側流体入口配管１０４内へ流入し、管式熱交換器１０１の伝熱管内面を洗浄しながら通過し、分離器１０６で捕捉分離され、回収器１０９を経由して、管側流体入口配管１０４内へ再度流入するという循環を継続する。
【０００４】
また、洗浄終了時に行う回収運転動作は、二方弁１１０を閉じることによって行っている。この回収運転動作では、冷却水は、洗浄体入口１１４からバスケット１１８を通過し、回収出口１１６から出て、逆止弁１１１を通って管側流体入口配管１０４内へ流入する。冷却水中の洗浄体１１７は、バスケット１１８によって次々に捕捉され、所定時間運転することにより、全てがバスケット１１８内に回収される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−２１７１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このようなバスケットを用いる形式の回収器では、洗浄体がバスケットとの接触によって損傷するおそれがあった。
本発明は、前記の現状に鑑み開発されたもので、洗浄体の損傷を防止し、もってメンテナンス費用を低減させることができる洗浄体の回収方法を提案することを目的とする。
また、本発明は、洗浄体の損傷を防止し、もってメンテナンス費用を低減させることができる洗浄体回収器を提案することを目的とする。
さらに、本発明は、そのような洗浄体回収器を用いた、洗浄体の損傷を防止し、もってメンテナンス費用を低減させることができる伝熱管洗浄装置を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
すなわち、本発明の要旨構成は以下のとおりである。
１．管式熱交換器の伝熱管内に洗浄体を流体と共に循環させて伝熱管内を洗浄する際の洗浄体の回収方法であって、
円筒状の周壁を有する分離槽内に、洗浄体及び流体を周方向に流入させることによって渦を発生させ、遠心作用で洗浄体を周壁に沿って旋回、沈下させるとともに、洗浄体が旋回する軌道から外れた位置から流体を流出させることを特徴とする洗浄体の回収方法。
【０００８】
２．管式熱交換器の伝熱管内を洗浄するための洗浄体を回収する洗浄体回収器において、
円筒状の周壁を有し、底部に接続口が設けられた分離槽と、
前記接続口を介して前記分離槽に接続された回収槽とを備え、
前記分離槽は、前記周壁に設けられた流入口と、前記周壁の前記流入口より上方に設けられた流体流出口とを有し、
前記回収槽は、洗浄体を流出させるための洗浄体流出口を有し、
前記分離槽は、前記周壁の外側から前記流入口に接続する流入口配管を有するとともに、該流入口配管は流入口との接続部において周方向に向いている
ことを特徴とする洗浄体回収器。
【０００９】
３．前記回収槽は長方体状をなし、
前記分離槽の前記接続口は、前記回収槽の天板部における長手方向の一端側に接続されており、
前記洗浄体流出口は、前記回収槽の天板部における長手方向の他端側に配置されており、
前記洗浄体流出口には、洗浄体の吸込管が前記回収槽の底板部に向かって挿入されている、前記２の洗浄体回収器。
【００１０】
４．前記回収槽の底板部は、前記分離槽の前記接続口の下方領域において、前記吸込管に向かって傾斜しており、
前記回収槽の幅は前記吸込管径の１．５倍〜２．５倍の範囲内である、前記３の洗浄体回収器。
【００１１】
５．前記２〜４のいずれかの洗浄体回収器を備える伝熱管洗浄装置であって、
前記洗浄体を流体と共に移送する移送ポンプと、
前記移送ポンプの吐出側から前記管式熱交換器の管側流体入口配管に合流接続する移送ポンプ下流側配管と、
前記管式熱交換器の管側流体出口配管に設置され、流体中から前記洗浄体を分岐流として取り出す取出口を有する捕集器と、
前記捕集器の取出口と前記洗浄体回収器の前記流入口配管とを接続する捕集器側配管と、
前記洗浄体回収器の前記洗浄体流出口と前記移送ポンプの吸入側とを接続する洗浄体流出口側配管と、
前記洗浄体回収器の前記流体流出口から前記洗浄体流出口側配管に合流接続する流体流出口側配管と、
前記流体流出口側配管に設置された第１の弁と、
前記洗浄体流出口側配管の前記流体流出口側配管との合流点よりも前記洗浄体流出口側に設置された第２の弁とを備えることを特徴とする伝熱管洗浄装置。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る洗浄体の回収方法によれば、分離槽内に渦を発生させることによって、洗浄体を伴う流体の流れから流体のみを流出させるとともに、洗浄体を沈下させて、バスケットを用いることなく回収することができるため、洗浄体の損傷を確実に防止することができ、もってメンテナンス費用を大幅に低減させることができる。
【００１３】
また、本発明に係る洗浄体回収器によれば、分離槽の流入口配管から洗浄体及び流体を周方向に流入させて分離槽内に渦を発生させることにより、遠心作用で洗浄体を周壁に沿って旋回、沈下させて、バスケットを用いることなく回収することができるとともに、流入口より上方に設けられた流体流出口から流体のみを流出させることができるため、洗浄体の損傷を確実に防止することができ、もってメンテナンス費用を大幅に低減させることができる。
【００１４】
さらに、本発明に係る伝熱管洗浄装置によれば、そのような洗浄体回収器を用いて、第２の弁を開き、移送ポンプを作動させることにより、洗浄体及び流体を伝熱管内に導き、伝熱管内を洗浄することができ、洗浄後には、第１の弁を開き、移送ポンプを作動させることにより、回収器の流体流出口から流体のみを流出させるとともに、バスケットを用いることなく回収器内に洗浄体を回収することができるため、洗浄体の損傷を確実に防止することができ、もってメンテナンス費用を大幅に低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】標準的な空調設備の冷却水系統に適用した従来の伝熱管洗浄装置のシステム構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る伝熱管洗浄装置を標準的な空調設備の冷却水系統に適用した状態を示すシステム構成図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る伝熱管洗浄装置の要部を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る伝熱管洗浄装置の運転要領を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図２〜図４を参照して、本発明の一実施形態に係る伝熱管洗浄装置について詳細に例示説明する。
図２に示すように、伝熱管洗浄装置１は、洗浄体回収器２、移送ポンプ３、移送ポンプ下流側配管４、捕集器５、捕集器側配管６、洗浄体流出口側配管７、流体流出口側配管８、第１の弁９及び第２の弁１０を備える。本例では、伝熱管洗浄装置１は、管式熱交換器１１（ターボ冷凍機の場合は凝縮器、吸収式冷凍機の場合は吸収器及び凝縮器と呼ばれる。）と、冷却塔１２と、冷却水ポンプ１３と、それらを繋ぐ管側流体入口配管１４及び管側流体出口配管１５とを備えて構成される標準的な空調設備の冷却水系統に適用されるものとして説明する。管式熱交換器１１の伝熱管１１ａ内を洗浄するための洗浄体は通常、スポンジボールが使用される。また、密度（比重）については、冷却水を吸収した状態の洗浄体の密度が、冷却水の密度よりも高いものを使用する。また、伝熱管洗浄装置１は、移送ポンプ３、第１の弁９及び第２の弁１０を制御する制御装置１６をさらに備えている。
【００１７】
移送ポンプ３は、洗浄体を冷却水と共に移送することができるものを使用する。移送ポンプ下流側配管４は、移送ポンプ３の吐出側から管式熱交換器１１の管側流体入口配管１４に合流接続している。捕集器５は、管式熱交換器１１の管側流体出口配管１５に設置され、冷却水中から洗浄体を捕捉するスクリーン５ａを内蔵し、捕捉した洗浄体を冷却水中から分岐流として取り出す取出口５ａを有する。捕集器側配管６は、捕集器５の取出口５ａと洗浄体回収器２の流入口１７（具体的には、後述する流入口配管）とを接続している。洗浄体流出口側配管７は、洗浄体回収器２の洗浄体流出口１８と移送ポンプ３の吸入側とを接続している。流体流出口側配管８は、洗浄体回収器２の流体流出口１９から洗浄体流出口側配管７に合流点２０で合流接続している。第１の弁９は、流体流出口側配管８に設置されている。第２の弁１０は、洗浄体流出口側配管７の流体流出口側配管８との合流点２０よりも洗浄体流出口１８側に設置されている。
【００１８】
図３に示すように、洗浄体回収器２は、分離槽２１と、回収槽２２とを備えている。分離槽２１は、円筒状の周壁２１ａと、円板状の天面壁２１ｂと、周壁２１ａの下端部に一体的に接続された環状テーパ壁２１ｃとを有する。環状テーパ壁２１ｃの底部には、接続口２３が設けられている。分離槽２１の周壁２１ａには、前述した流入口１７が設けられており、この流入口１７には、周壁２１ａの外側から流入口配管２４が接続されている。ここに、流入口配管２４は、流入口１７との接続部において周方向に向いており、好ましくは、周方向且つ水平方向に向くようにする。また、周壁２１ａの流入口１７より上方には、前述した流体流出口１９が設けられている。流入口１７と流体流出口１９との高低差ｈは、７５ｍｍ〜１００ｍｍとすることが好ましい。
【００１９】
回収槽２２は、天板部２２ａ、底板部２２ｂ、一端側側板部２２ｃ、他端側側板部２２ｄ、右側板部２２ｅ、左側板部２２ｆとからなる長方体状をなしている。天板部２２ａにおける長手方向の一端側には、前述した分離槽２１の接続口２３が接続されている。天板部２２ａにおける長手方向の他端側には、洗浄体を流出させるための洗浄体流出口１８が設けられており、この洗浄体流出口１８には、洗浄体の吸込管７ａが回収槽２２の底板部２２ｂに向かって挿入されている。吸込管７ａは、前述した洗浄体流出口側配管７に接続され、又は一体化されている。また、吸込管７ａの下端部は、回収槽２２の長手方向の一端側に向かって傾斜している。底板部２２ｂは、分離槽２１の接続口２３の下方領域において、吸込管７ａに向かって傾斜している。その傾斜角θは、４５°〜６０°とすることが好ましい。
【００２０】
また、本例では、吸込管７ａと、分離槽２１の接続口２３とは互いに等しい内径ｄを有しているが、必ずしも等しい内径とすることに限定されない。回収槽２２の幅Ｄは、本例では吸込管内径ｄの２倍としているが、これに限定されず、１．５倍〜２．５倍の範囲内とすることが好ましく、より好ましくは１．８倍〜２．２倍、さらに好ましくは１．９倍〜２．１倍とすることができる。
【００２１】
次に、図２〜図４を参照して、本発明の一実施形態に係る伝熱管洗浄装置１の運転要領について説明する。
図４及び図２に示すように、まず、ステップＳ１で、制御装置１６の運転スイッチがＯＮにされると、ステップＳ２に進む。このとき、洗浄体は回収器２の回収槽２２内に回収された状態である。次に、ステップＳ２で、第２の弁１０を開とする。次に、ステップＳ３で、第２の弁１０が開いたことを検知した後に移送ポンプ３を所定時間、例えば５分間作動させる洗浄体供給運転を行う。この間、洗浄体は、回収槽２２内から冷却水とともに洗浄体流出口１８から流出し、第２の弁１０、移送ポンプ３及び移送ポンプ下流側配管４を経由して管式熱交換器１１の伝熱管１１ａ内に導かれ、伝熱管１１ａ内を洗浄し、管側流体出口配管１５、捕集器５及び捕集器側配管６を経由して回収器２の分離槽２１の流入口１７に流入し、分離槽２１内に渦を発生させて、分離槽２１内を旋回しながら流下し、接続口２３を経由して回収槽２２内に至り、再度、洗浄体流出口１８から流出するという循環状態となる。
【００２２】
ステップＳ３の洗浄体供給運転が終了すると、ステップＳ４で、第１の弁９を開とし、第２の弁１０を閉とし、移送ポンプ３は作動させたままとする洗浄体回収運転を行う。この洗浄体回収運転を行う時間は、洗浄体供給運転と同程度でも異なってもよいが、例えば、５分間とする。この洗浄体回収運転においては、第１の弁９を開とし、第２の弁１０を閉としたことにより、回収器２の流入口１７から流入した洗浄体及び冷却水は、冷却水のみが流体流出口１９から流出する一方で、洗浄体は回収器２の分離槽２１から回収槽２２内へ沈下、回収される。
【００２３】
すなわち、図３に示すように、分離槽２１は円筒状の周壁２１ａを有し、周壁２１ａの外側から流入口１７に接続する流入口配管２４が流入口１７との接続部において周方向に向いていることにより、洗浄体及び冷却水が分離槽２１内に流入口１７から流入することによって分離槽２１内に渦が発生する。そして、この渦の遠心作用で洗浄体を周壁２１ａに沿って旋回、沈下させるとともに、洗浄体が旋回する軌道から外れた位置に設けられた流体流出口１９から冷却水のみを流出させることができるのである。
【００２４】
そして、図４及び図２に示すように、洗浄体回収運転が終了すると、ステップＳ５で移送ポンプ３を停止し、第１の弁９を閉とし、運転を終了する。
【００２５】
以上図２〜図４を用いて説明した本発明の一実施形態に係る伝熱管洗浄装置１によれば、第１の弁９と第２の弁１０を設けるという簡単な構成によって洗浄体の供給運転及び回収運転を可能にすることができる。また、第１の弁９を閉とし、第２の弁１０を開とし、移送ポンプ３を作動させることによって行う洗浄体供給運転に際しては、分離槽２１の接続口２３を回収槽２２の天板部２２ａにおける長手方向の一端側に接続し、洗浄体流出口１８を天板部２２ａにおける長手方向の他端側に配置し、洗浄体流出口１８に洗浄体の吸込管７ａを底板部２２ｂに向かって挿入しているため、洗浄体及び冷却水の流動抵抗を有利に低減することができる。また、回収槽２２の底板部２２ｂを、分離槽２１の接続口２３の下方領域において、吸込管７ａに向かって傾斜させるとともに、回収槽２２の幅Ｄを吸込管内径ｄの２倍としたことにより、洗浄体及び冷却水の流動抵抗をより有利に低減することができる。
【００２６】
第１の弁９を開とし、第２の弁１０を閉とし、移送ポンプ３を作動させることによって行う洗浄体回収運転に際しては、分離槽２１内に渦を発生させることによって、洗浄体を伴う冷却水の流れから冷却水のみを流出させるとともに、洗浄体を沈下させて、バスケットを用いることなく回収槽２２内に回収することができるため、洗浄体の損傷を確実に防止することができ、もってメンテナンス費用を大幅に低減させることができる。回収槽２２の底板部２２ｂが、分離槽２１の接続口２３の下方領域において、吸込管７ａに向かって傾斜していることにより、洗浄体を回収槽２２の他端側にスムーズに移動させて、接続口２３の周囲に洗浄体が滞留することを防止することができる。
【００２７】
上述したところは、本発明の一実施形態を示したにすぎず、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。例えば、分離槽は周壁の下端部に一体的に接続された環状テーパ壁を有するものとして説明したが、必ずしもこのような環状テーパ壁を有する必要はなく、環状テーパ壁に代えて円板状の底面壁を有するものとし、この底面壁の例えば中央部に回収槽への接続口を設けることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明に係る洗浄体の回収方法、洗浄体回収器及び伝熱管洗浄装置は、大型空調設備に用いる冷凍機内の伝熱管の洗浄に特に適する他、そのような冷凍機以外の一般的な伝熱管の洗浄にも好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００２９】
１  伝熱管洗浄装置
２  洗浄体回収器
３  移送ポンプ
４  移送ポンプ下流側配管
５  捕集器
６  捕集器側配管
７  洗浄体流出口側配管
７ａ  吸込管
８  流体流出口側配管
９  第１の弁
１０  第２の弁
１１  管式熱交換器
１１ａ  伝熱管
１２  冷却塔
１３  冷却水ポンプ
１４  管側流体入口配管
１５  管側流体出口配管
１６  制御装置
１７  流入口
１８  洗浄体流出口
１９  流体流出口
２０  合流点
２１  分離槽
２１ａ  周壁
２１ｂ  天面壁
２２  回収槽
２２ａ  天板部
２２ｂ  底板部
２２ｃ  一端側側板部
２２ｄ  他端側側板部
２２ｅ  右側板部
２２ｆ  左側板部
２３  接続口
２４  流入口配管
ｈ  流入口と流体流出口との高低差
θ  底板部の接続口の下方領域における傾斜角
ｄ  吸込管の内径
【図１】
2014129965.tif 000003
【図２】
2014129965.tif 000004
【図３】
2014129965.tif 000005
【図４】
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