(57)【要約】【課題】  溝の加工工程に係る煩雑さを軽減し、溝とピンとの接触部に発生する面圧を軽減させ、潤滑油の供給不要、つまり潤滑油供給装置が不要となり、構造が簡素化されることでコストを抑制することのできる煤吹装置を提供する。【解決手段】  ハウジング１に回転且つ前後進可能に支持され、先端にノズル２ａを有するランスチューブ２と、ランスチューブ２に同心円状に固定され外周面に螺旋状溝５ａを有する円筒状カム５とを備える煤吹装置において、螺旋状溝５ａに少なくとも一つが噛み合う間隔で、回転式のガイドローラ７を複数個配置する構成とした。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングに回転且つ前後進可能に支持され、先端にノズルを有するランスチューブと、前記ランスチューブに同心円状に固定され外周面に螺旋状溝を有する円筒状カムとを備える煤吹装置において、前記螺旋状溝に少なくとも一つが噛み合う間隔で、回転式のローラを複数個配置したことを特徴とする煤吹装置。
【請求項２】
請求項１に記載の煤吹装置において、前記螺旋状溝及び前記ローラを前記円筒状カムの表側が広く軸心側が狭い断面略台形状とし、且つ前記螺旋状溝と接する前記ローラ側面を中高の円弧状としたことを特徴とする煤吹装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の煤吹装置において、前記ローラの回転部がドライベアリングを介して前記ローラの軸部に回転自在に支持されていることを特徴とする煤吹装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３に記載のいずれかの煤吹装置において、モータを載置し前記円筒状カムを収容するケーシングを前記ランスチューブの前後進に沿って案内するレールが屈曲可能であることを特徴とする煤吹装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換器等の表面に付着した煤や灰などの堆積物を除去する煤吹装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発電プラントなどの熱交換器等に付着する煤や灰などの堆積物（以下、単に堆積物という）は、伝熱表面の熱伝導率を低下させる原因となる。熱交換器等の性能を維持するためには、伝熱表面に付着した堆積物を除去しておく必要があり、従来、除煤する手段として抜差型煤吹装置が広く用いられている。
【０００３】
抜差型煤吹装置はボイラー等に装着され、噴射ノズルをもったランスチューブが回転しながらボイラーの中へ出入りし、高圧の蒸気、水あるいは空気などの噴射媒体（以下、単に噴射媒体という）が圧力媒体供給管からランスチューブへ供給されてノズルから噴射されることによって、伝熱部等の表面に付着した堆積物を取り除く装置である。
【０００４】
例えば、図６に示すような抜差型煤吹装置がある。ハウジング１０１後方に設けられたバルブ１０３にハウジング１０１内に延設された圧力媒体供給管１０４が接続され、圧力媒体供給管１０４の先端はランス管１０２に嵌入されてハウジング１０１の先端付近まで延びている。またランス管１０２は先端にノズル１０２ａを有し、ハウジング１０１から突出している。噴射媒体は、圧力媒体供給源からバルブ１０３、圧力媒体供給管１０４を介してランス管１０２へと供給され、ノズル１０２ａから噴射される。なお、バルブ１０３には、圧力媒体供給源から配管（図示省略）が接続している。
【０００５】
更に図７に示すように、ランス管１０２に円筒状カム１０５がスピンドル１１７を介して同心円状に固定され、円筒状カム１０５の外周面には螺旋状の溝（以下、単に溝という）１０５ａが施されている。また、溝１０５ａには少なくとも一本のピン１０７が噛み合っており、ピン１０７はハウジング１０１の長手方向に複数個配置されている。円筒状カム１０５後方にモータ１０６及び歯車箱（ケーシング）１１２が設けられており、円筒状カム１０５には、歯車箱１１２に収納された歯車１１８および１１９、ウォーム１２０、ウォームホイール１２１を介してモータ１０６の回転が伝達される構成となっている（特許文献１）。
【０００６】
モータ１０６が起動すると、歯車１１８及び１１９、ウォーム１２０、ウォームホイール１２１を介して円筒状カム１０５に回転が伝達され、円筒状カム１０５、スピンドル１１７及びランス管１０２は矢印ｃ（またはｄ）方向に回転する。更にピン１０７の少なくとも一本と溝１０５ａが噛み合っているため、円筒状カム１０５は回転と共に矢印ａ方向へ移動する。従って、ランス管１０２は円筒状カム１０５の移動に伴い回転運動及び前後進を行うこととなる。
【０００７】
このとき、噴射媒体がバルブ１０３を介して圧力媒体供給管１０４からランス管１０２へ供給され、ランス管１０２が回転及び前後進を行いながらノズル１０２ａから噴射媒体を噴射することで、ボイラーの伝熱部などの表面に付着した堆積物を満遍なく除去することができる。
【０００８】
上述したような特許文献１の抜差型煤吹装置を用いれば、僅かな部材でモータ１０６の回転をランス管１０２の回転方向及び軸方向の運動に変換することができ、コストを低下させることが可能である。
【０００９】
【特許文献１】特開昭５９−１５７４１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上述した特許文献１による煤吹装置においては、溝１０５ａの加工精度が低いと溝１０５ａとピン１０７とが均等に接しないなど、ピン１０７の一部に荷重が集中してピン１０７の摩耗や破損を招く可能性、またノズル１０２ａから高圧の噴射媒体を噴射する際、円筒状カム１０５の推力は約５００ｋｇｆに達することもあり、螺旋状溝１０５ａとピン１０７との間にすべりによる作用力が発生して接触部の面圧が高くなることでピン１０７の摩耗や破損を招く可能性などが考えられる。
【００１１】
従って、螺旋状溝１０５ａの成形には高精度が要求されるため加工が困難であり、また、溝１０５ａとピン１０７は常に潤滑油を給油し、接触面圧を低下させる必要があるため、潤滑油供給装置（図示省略）を設けるなど構造が複雑となり、そのためコストが上昇するという問題が生じる。また、オイル漏れの発生や、オイルの副資材が必要であるという問題もあった。
【００１２】
このようなことから本発明は、溝の加工工程に係る煩雑さを軽減し、溝とピンとの接触部に発生する面圧を軽減させ、潤滑油の供給不要、つまり潤滑油供給装置が不要となり、構造が簡素化されることでコストを抑制することのできる煤吹装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決するための本発明に係る煤吹装置は、ハウジングに回転且つ前後進可能に支持され、先端にノズルを有するランスチューブと、前記ランスチューブに同心円状に固定され外周面に螺旋状溝を有する円筒状カムとを備える煤吹装置において、前記螺旋状溝に少なくとも一つが噛み合う間隔で、回転式のローラを複数個配置したことを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る煤吹装置は、上述した煤吹装置において、前記螺旋状溝及び前記ローラを前記円筒状カムの表側が広く軸心側が狭い断面略台形状とし、且つ前記螺旋状溝と接する前記ローラ側面を中高の円弧状としたことを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る煤吹装置は、上述した煤吹装置において、前記ローラの回転部がドライベアリングを介して前記ローラの軸部に回転自在に支持されていることを特徴とする。
【００１６】
本発明に係る煤吹装置は、上述した煤吹装置において、モータを載置し前記円筒状カムを収容するケーシングを前記ランスチューブの前後進に沿って案内するレールが屈曲可能であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る煤吹装置によれば、螺旋状溝とローラとは転がり接触であり螺旋状溝とローラとの接触面に発生する面圧を低減させることができるため、螺旋状溝とローラとの接触部に潤滑油供給装置が不要となり、煤吹装置自身の構造を簡素化することができる。これに伴い、オイル充填メンテナンスも不要となるためコストを削減することが可能となり、更にオイル漏れに伴う不適合発生の防止、及びオイルの副資材が不要となることに伴うコスト低下や環境配慮に繋がる。
【００１８】
また螺旋状溝の形状に多少のばらつきがあった場合でもローラの一部に荷重が集中せずローラの強度を保つことができることから、螺旋状溝の加工についても高精度を要さないため加工工程が容易になり、コスト低下に繋がる。更にドライベアリングを用い、またレールを屈曲可能な構造とすれば装置の省スペース化が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明を実施するための最良の形態については、以下に述べる実施例により説明するものとする。
【実施例】
【００２０】
本発明の実施例を図１及び図２に基づいて説明する。本実施例における抜差型煤吹装置は、ボイラー等（図示省略）に装着されるハウジング１より突出し、回転しながらボイラー等に出入りするランスチューブ（ランス管）２の先端に設けられたノズル２ａから、ボイラー内の伝熱部などの表面に付着した堆積物に噴射媒体である蒸気、水あるいは空気などを吹き付けることで除煤を行うものである。
【００２１】
ハウジング１の後方にはバルブ３が設けられており、バルブ３はハウジング１内に延設されるフィードパイプ（圧力媒体供給管）４に接続されている。またフィードパイプ４はランスチューブ２に嵌入されて先端がハウジング１先端付近まで延びている。従って噴射媒体は噴射媒体供給源からバルブ３、フィードパイプ４を経てランスチューブ２に供給され、ランスチューブ２先端に設けられたノズル２ａから噴射されることとなる。なお、バルブ３には噴射媒体供給源から配管（図示省略）が延びている。
【００２２】
ランスチューブ２後端にはスピンドル１１を介して円筒状カム５が同心円状に固定されており、スプロケット１０、チェーン（図示省略）及びスプロケット１７を介して円筒状カム５にモータ６の回転が伝達されることで、ランスチューブ２にも回転運動が与えられる。
【００２３】
また、円筒状カム５には図３に示すように外周面に螺旋状の溝（以下、単に溝という）５ａが施されており、この溝５ａはハウジング１に固定されたガイドローラ７と噛み合っている。ガイドローラ７は少なくとも一本が溝５ａに噛み合う間隔でハウジング１長手方向に複数個配置されており、モータ６の起動によって、例えば図中矢印で示す方向へ円筒状カム５が回転すると、円筒状カム５はガイドローラ７に誘導されてスピンドル１１、ランスチューブ２を伴って回転とともに前進する。なお、円筒状カム５は回転しないケーシング１２に覆われており、モータ６がケーシング１２に載置されている。
【００２４】
更に、レール１４は図４に示すように屈曲可能な構造とし、ハウジング１後端はレール１４後端と距離をおかずに設けられるものとする。レール１４はケーシング１２に設けられた車輪１３を支持しており、これによりケーシング１２は円筒状カム５などと共に前後進を行うことが可能となっている。なお、車輪１３は溝５ａとガイドローラ７との接触を安定させるため四箇所に設ける。
【００２５】
ここで、溝５ａ及びガイドローラ７の形状について詳細を説明する。図５に示すように、溝５ａの断面は円筒状カム５表面側が広く回転軸側が狭い台形状とする。また、ガイドローラ７は軸部７ｂと回転部７ｃにより構成され、回転部７ｃは溝５ａに噛み合う断面略台形状とし、更に溝５ａと接する側面部７ｄは中高の円弧状とする。更に軸部７ｂと回転部７ｃとの間にはドライベアリング７ａが設けられており、回転部７ｃは自在に回転可能となっている。なお、溝５ａの成形に関して高精度は要求されないものとする。
【００２６】
以上により、ランスチューブ２は回転と共に前後進を行いながらノズル２ａから噴射媒体を噴射してボイラーの伝熱部などの除煤を行う。なお、バルブ３は弁開閉装置８を介して、予め設定されたケーシング１２等の軸方向の位置に応じてバルブ３を開閉することで噴射媒体の供給量を制御しており、また、ランスチューブ２などの前後進はリミットスイッチ１５及び１６により移動範囲が制限されている。
【００２７】
ここで、本実施例による抜差型煤吹装置の作用について説明する。本実施例によれば、溝５ａと噛み合う部材を回転式のガイドローラ７としたことで、溝５ａとガイドローラ７との接触が転がり接触となり、従来のすべり接触と比較して面圧が軽減され、ガイドローラ７の一部に荷重が集中することが無いため、ガイドローラ７の摩耗や破損の防止に繋がる。
【００２８】
更に面圧が軽減することにより、溝５ａとガイドローラ７の接触部に対する潤滑油の供給が不要となり、この接触部に対する潤滑油供給装置を廃止することができるため、抜差型煤吹装置を簡素化することが可能となる。更に、オイル充填メンテナンスやオイル漏れによる不適合の発生なども抑制され、コストを低下させることができる。また、オイルの副資材不要により環境配慮にも繋がる。
【００２９】
更に加えて、溝５ａ及びガイドローラ７を断面略台形状とし、且つガイドローラ７の側面部７ｄを中高の円弧状としたことから、溝５ａの形状に多少のばらつきがある場合でも、ガイドローラ７側面部７ｄと上下面により形成される角部が溝５ａに接触するなどということがなく、ガイドローラ７が溝５ａから受ける荷重は一様となり、ガイドローラ７の一部に荷重が集中するということがなくなるため、溝５ａの加工工程が容易になり且つガイドローラ７の摩擦や破損を防ぐことができる。また、ガイドローラ７の軸受部を省スペース化が可能なドライベアリング７ａとしたことで、装置の縮小化が可能となる。
【００３０】
また従来メンテナンス時には、駆動部であるスピンドル１１、円筒状カム５、モータ６、ケーシング１２（以下、単に駆動部という）をハウジング１から切り離す、即ち、ハウジング１後方にレール１４のない空間を設けておき、ランスチューブ２などのパイプ類を抜いた駆動部をハウジング１後方に移動させ、レール１４から車輪１３を取り外すことでハウジング１から駆動部を切り離していたが、本実施例において駆動部には車輪１３が四箇所設けられているため、ハウジング１０１後方に設ける空間をより広く設定する必要が生じ、装置の拡大化及びメンテナンス作業の複雑化に繋がるという問題が生じるおそれがあった。
【００３１】
しかしながら、本実施例によればレール１４を屈曲可能な構造にしたことで、メンテナンス時には、駆動部であるスピンドル１１、円筒状カム５、モータ６、ケーシング１２からランスチューブ２などのパイプ類を取り外し、レール１４を屈曲させれば、容易に駆動部をハウジング１から切り離すことが可能となる。従って、ハウジング１後方にスペースを設ける必要がなくなり、作業に係る時間の短縮、また装置の縮小が可能となり、コスト低下に繋がる。
【００３２】
なお、本実施例においてはレール１４を屈曲させる位置を図５で示したが、この位置に限らず必要に応じた位置とすればよい。また、駆動部の構成や位置については上述したものに限らない。更に、溝５ａ及びガイドローラ７の断面の台形状は図示したものに限らず、円筒状カム５表面側が広く回転軸側が狭い、円筒状カム５の円滑な動作を妨げない形状とする。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明は、熱交換器、ボイラーの伝熱部、脱硝装置等において表面に付着した堆積物を除去する煤吹装置に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施例による抜差型煤吹装置のハウジング内部を示す側面図である。
【図２】本発明の実施例による抜差型煤吹装置のハウジング内部を示す上面図である。
【図３】本発明の実施例による抜差型煤吹装置の駆動部の詳細を示す説明図である。
【図４】本発明の実施例による抜差型煤吹装置のレールが屈曲する例を示す説明図である。
【図５】本発明の実施例によるガイドローラ及び螺旋状溝の接触部を示す断面図である。
【図６】従来の抜差型煤吹装置を示す側面図である。
【図７】従来の抜差型煤吹装置の詳細を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  ハウジング
２  ランスチューブ
２ａ  ノズル
３  バルブ
４  フィードパイプ
５  円筒状カム
５ａ  溝
６  モータ
７  ガイドローラ
７ａ  ドライベアリング
７ｂ  軸部
７ｃ  回転部
７ｄ  側面部
１１  スピンドル
１２  ケーシング
１４  レール
【図１】
2006226647.tif 000003
【図２】
2006226647.tif 000004
【図３】
2006226647.tif 000005
【図４】
2006226647.tif 000006
【図５】
2006226647.tif 000007
【図６】
2006226647.tif 000008
【図７】
2006226647.tif 000009