(57)【要約】      （修正有）【課題】廃棄物焼却炉や加熱炉などの炉体の内部に縦方向に沿って設けられた熱交換チューブの外周面に付着する煤塵を、容易かつ確実に除去することができ、さらに製造コストが廉価で、設置作業が容易なフライングリング式煤塵除去装置を提供する。【解決手段】炉体３０の内部に縦方向に沿って設けられ、Ｕ字状の底部を有する熱交換チューブ２０の外周面に付着した煤塵を除去するための部材であって、輪状部と、その輪状部の中央部に形成され、熱交換チューブが挿通する貫通孔部とを備える。そして、熱交換チューブの直下に設けられたエアー噴射機１０の圧力によって、貫通孔部に熱交換チューブが挿通された状態で上方に吹き飛ばされる構成とする。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
熱交換器などの内部に垂直方向に設けられた熱交換チューブの外周面に付着した煤塵を除去する装置であって、
前記熱交換チューブの下方に配設され、圧縮エアーを上方に設けられた前記熱交換チューブに向けて下方から圧縮されたエアーを噴射させるエアー噴射機と、
前記熱交換チューブの外周面を上下動できるように外嵌させた円環状のリングとを備え、
前記エアー噴射機から噴射されるエアーの押圧力により前記リングが前記熱交換チューブに沿って、前記熱交換チューブの外周面に前記リングの内周部が衝突を繰り返しながら上昇し、前記エアー噴射機からのエアー噴射させないときは前記リングが前記熱交換チューブの外周面に前記リングの内周部が衝突を繰り返しながら自重によって下降することを特徴とするフライングリング式煤塵除去装置。
【請求項２】
前記リングの輪状部の形態が、輪状部の上下面が幅広い平板状の面を有する形態、輪状部の上下面に放射線状の溝を形成した形態又は輪状部の上下面を湾曲板状に形成した形態を有し、輪状部の貫通孔部を形成する内周面がなめらかな形態又は溝を刻設した形態を有することを特徴とする請求項１に記載のフライングリング式煤塵除去装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、縦方向に沿って設けられた熱交換チューブ等の管の外周面に付着する煤塵を除去する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
廃棄物焼却炉や加熱炉（キュポラ）などの炉体の内部には、その熱を回収して有効利用するために熱交換器が設けられ、該熱交換器内には熱交換チューブが設けられている。この熱交換チューブの外周面には、炉体の内部で発生した煤塵が付着するため、それを放置しておくと熱回収効率が低下してしまう。
【０００３】
こうした点に鑑み、これまでに煤塵が付着した熱交換チューブの外周面を叩く装置や、特許文献１に記載の熱交換チューブの外周面に付着した煤塵を擦りながら除去する装置が創案されている。
【０００４】
特許文献１に記載の装置は、炉体の内部に水平方向に配置された複数の熱交換チューブを対象とするもので、複数の熱交換チューブの直上にレールを水平方向に設け、そのレールに沿って除去部材を吊り下げた台車を液圧シリンダーによって移動させる。そして、掃引部材によって熱交換チューブの側面に付着した煤塵を除去するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１６９９７３号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の装置は、台車の移動により掃引部材が熱交換チューブの側面を擦って煤塵を除去しようとするものであり、台車、チェーン、レール及びシリンダーなどを必要とするため装置が大掛かりとなり、製造コストも嵩み、設置作業も容易ではないという問題があった。
【０００７】
また、煤塵が付着した熱交換チューブの外周面を叩く装置では、熱交換チューブの外周面を繰り返される強制的な衝撃により熱交換チューブの劣化が進行しやすいという問題があった。
【０００８】
本考案はこうした問題に鑑み創案されたもので、廃棄物焼却炉や加熱炉などの炉体の内部に縦方向に沿って設けられた熱交換チューブの外周面に付着する煤塵を、装置稼働中も容易かつ確実に除去することができ、さらに製造コストが廉価で、設置作業が容易な部材を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明において、フライングリングとは、空中を飛び上がる円環状のリングのことを意味する。
【００１０】
請求項１に記載のフライングリング式煤塵除去装置は、熱交換器などの内部に垂直方向に設けられた熱交換チューブの外周面に付着した煤塵を除去する装置であって、前記熱交換チューブの下方に配設され、圧縮エアーを上方に設けられた前記熱交換チューブに向けて下方から圧縮されたエアーを噴射させるエアー噴射機と、前記熱交換チューブの外周面を上下動できるように外嵌させた円環状のリングとを備え、前記エアー噴射機から噴射されるエアーの押圧力により前記リングが前記熱交換チューブに沿って、前記熱交換チューブの外周面に前記リングの内周部が衝突を繰り返しながら上昇し、前記エアー噴射機からのエアー噴射させないときは前記リングが前記熱交換チューブの外周面に前記リングの内周部が衝突を繰り返しながら自重によって下降することを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載のフライングリング式煤塵除去装置１は、請求項１において、前記リングの輪状部３の形態が、輪状部３の上下面が幅広い平板状の面を有する形態、輪状部３の上下面に放射線状の溝を形成した形態又は輪状部３の上下面を湾曲板状に形成した形態を有し、輪状部３の貫通孔部５を形成する内周面がなめらかな形態又は溝を刻設した形態を有することを特徴とする。
【考案の効果】
【００１２】
請求項１に記載のフライングリング式煤塵除去装置１は、円環状のフライングリング２が中央部に形成された、熱交換チューブ２０が挿通する貫通孔部５を備えており、熱交換チューブ２０の直下に設けられたエアー噴射機１０の圧力によって、フライングリング２が貫通孔部５に熱交換チューブ２０を挿通した状態で上方に勢いよく吹き飛ばされるので、上方に吹き飛ばされて揺動しながら上昇する際、およびそこから揺動しながら下降する際に、熱交換チューブ２０の外周面に激しく多数回激突して外周面に付着している煤塵Ｄを確実に除去することができる。
【００１３】
また、このフライングリング２は、動力を必要としないで上下動し、かつその構成が単に平らな環状体からなり極めて簡単であるため、製造コストが廉価であり、設置も極めて容易である。
【００１４】
さらに、熱交換器の炉内が高温であっても作動可能であり、２４時間稼働ができることにより、熱交換チューブ２０の外周面に常時煤塵が付着して積層しない状態を維持できるので、常に熱交換の高効率化を実現させることができ、大幅なコストダウンができる。
【００１５】
請求項２に記載のフライングリング式煤塵除去装置１は、請求項１に記載の考案と同様に、熱交換チューブ２０の外周面に付着している煤塵Ｄを確実に除去することができると共に、さらに回転力を加えた衝撃で煤塵Ｄを剥離させて除去することができる。
【００１６】
輪状部３を幅広の平板状に形成した形態の場合は、エアー噴射機１０から噴射されるエアーの圧力を効率的に受けることができる。これにより、上方により高く吹き飛ばされるので、熱交換チューブ２０の上端部に付着している煤塵Ｄも確実に除去することができる。
【００１７】
さらに、輪状部３の面に放射線状の溝を形成した形態、輪状部３の面を湾曲板状に形成した形態、又は輪状部３の内周面に溝を刻設した形態にした場合は、エアー噴射機１０のノズル１１から噴射されるエアーの圧力を効率的に受けることができると共に、その圧力によって回転することができる。これにより、回転力が加わった衝撃により熱交換チューブ２０の外周面に付着している煤塵Ｄを強い力で除去することができる。
【００１８】
また、輪状部３の中央部には円形状の貫通孔部５を形成しているが、その貫通孔部５を形成する内周面に溝を刻設することにより、該溝の山部が付着した煤塵に向けて鋭く切り込むことによって頑固な煤塵も容易に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本考案の実施形態に係るフライングリングを嵌装する熱交換チューブを設けた炉体を示す概略断面図である。
【図２】本考案の実施形態に係るフライングリングを熱交換チューブに嵌装した状態を示す概略側面図である。
【図３】フライングリングを示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図４】熱交換チューブを嵌挿させたフライングリングの使用状態を示す水平方向の概略断面図である。
【図５】熱交換チューブを嵌挿させたフライングリングの使用状態を示す垂直方向の概略断面図であり、図４におけるＹ―Ｙ断面を示す。
【図６】フライングリングの他の形態を示す断面図（図３のＸ−Ｘ線断面図に相当）で、（ａ）は波状の形態の断面を、（ｂ）は凸状の形態の断面を、（ｃ）は凹状の形態の断面を示す。
【図７】圧縮エアーで吹き上げられたフライングリングの使用状況を示す概略側面図である。
【考案を実施するための形態】
【００２０】
本考案に係るフライングリング式煤塵除去装置１の実施形態を、図１乃至図３に示す。図１に示すように、フライングリング式煤塵除去装置１は、廃棄物（ゴミ）焼却炉の熱交換器３０の内部に縦方向（垂直方向）に沿って設けられた熱交換チューブ２０の外周面に付着した煤塵Ｄを除去するためのものであり、熱交換チューブ２０に向けて下方から圧縮されたエアーを噴射させるエアー噴射機１０と、円環状の輪状部３と熱交換チューブ２０が挿通する貫通孔部５とからなるフライングチューブ２とを備える。フライングチューブ２は熱交換チューブ２０の外周面に沿って上下動自在である。
【００２１】
また、熱交換チューブ２０は、図２二示すように、空気や水などの流体が通る複数の往路管２２と復路管２３を備え、一対の往路管２２と復路管２３とによってＵ字状の底部２１を形成する。
【００２２】
図３に示すように、フライングリング２の輪状部３は平板状であり、その肉厚は１〜２ｍｍである。また、中央部は熱交換チューブ２０の形状に対応した円形状であり、その大きさは熱交換チューブ２０の外径よりやや大きく設定されている。この輪状部３の内周面部は熱交換チューブ２０に衝突や摺接して煤塵Ｄを除去する除去部４を形成する。
【００２３】
フライングリング２は優れた耐熱性を必要とするため、例えばステンレス鋼（ＳＵＳ  ３１６Ｌ等）などで構成するが、耐熱性を有すればステンレス鋼、耐熱鋼、セラミックなどいじれの材質でもよい。また、フライングリング２は、垂直に設けた熱交換チューブ２０一本当りに１個嵌設してもいいし複数嵌設してもよい。
【００２４】
また、フライングリング２の輪状部３の形態が、輪状部３の上下面が幅広い平板状の面を有する形態、輪状部３の上下面に放射線状の溝を形成した形態又は輪状部３の上下面を湾曲板状に形成した形態を有し、輪状部３の貫通孔部を形成する内周面がなめらかな形態又は溝を刻設した形態を有する。
【００２５】
輪状部３の面形状を変化させることによってエアー噴射の風圧を受けやすくなりフライングリング２の回転力を増すことができ、また輪状部３の貫通孔部５を形成する内周面である除去部４が溝を刻設した形態の場合は鋭角状の山部が熱交換チューブに衝突するので、より一層熱交換チューブ２０の煤塵Ｄを強力に除去することができる。
【００２６】
次に、エアー噴射機１０は、図１又は図２に示すように、熱交換チューブ２０の底部２１の直下に設けられ、ノズル１１から噴射する圧縮エアーの圧力によってフライングリング２を上方に吹き飛ばす。このエアー噴射機１０は、一定時間の間隔（例えば２分間隔）で所定時間（例えば１分間）、自動的にエアーを噴射するように設定される。なお、このエアー噴射機１０は、炉体３０の内部が高温であることから、ノズル１１の先端部のみを当該炉体３０の内部に位置させることが好ましい。
【００２７】
したがって、フライングリング式煤塵除去装置１は、図４、図５及び図７に示すように、熱交換チューブ２０の外周面に付着した煤塵Ｄに対して、フライングリング２がエアー噴射機１０のノズル１１からの圧縮エアーの噴射によって激しく揺れながら熱交換チューブ２０に衝突し付着した煤塵Ｄを除去しながら、熱交換チューブ２０をガイドとして上昇する。一方、圧縮エアー噴射を実施しない時間帯は、フライングリング２は重力による自然落下しながら熱交換チューブ２０に揺れながら衝突し付着した煤塵Ｄを除去する。
【００２８】
本実施形態に係るフライングリング式煤塵除去装置１は、次のように使用することができる。まず、図１又は図２に示すように、フライングリング２を、その中央部の貫通孔部３に熱交換チューブ２０を挿通して上下動自在な状態に嵌装する。取付けられたフライングリング２は、エアー噴射機１０が作動していない状態では、図１に示すように、その自重によって当該熱交換チューブ２０の底部２１に位置する。
【００２９】
この状態において、エアー噴射機１０のノズル１１から圧縮エアーが自動的に噴射されると、フライングリング２は圧縮エアーの圧力によって、熱交換チューブ２０に嵌装された状態を維持しながら上方に吹き飛ばされる（図７の実線矢印参照）。このとき、フライングリング２は幅広の平板状に形成されているので、エアーの圧力を効率的に受けることができ、熱交換チューブ２０の上端部まで吹き飛ばされる。
【００３０】
そして、上方に吹き飛ばされる際に、図４又は図５に示すように、除去部４が熱交換チューブ２０の外周面に摺接して当該外周面に付着している煤塵Ｄを除去する。なお、上方に吹き飛ばされたフライングリング２は、エアー噴射機１０が作動している間は継続してエアーの圧力を受けるので、熱交換チューブ２０の底部２１に落下することなく上昇移動し続ける。また、エアー噴射機１０から噴射させる圧縮エアーの噴出量を噴出中に調整するようにすれば、フライングリング２に上昇移動と下降移動を繰り返す動作をさせることができる。エアー噴射機１０から圧縮エアーが噴出されている間は、フライングリング２の除去部４は熱交換チューブ２０に連続的に摺接して、さらに煤塵Ｄを除去する。
【００３１】
エアー噴射機１０が一定時間作動した後、自動的に停止すると、フライングリング２はその自重によって熱交換チューブ２０の底部２１に下降する（図７の点線矢印参照）。この際にも、除去部４が熱交換チューブ２０の外周面に摺接して煤塵Ｄを除去する。こうした過程を繰り返すことによって、熱交換チューブ２０の外周面に付着した煤塵Ｄを確実かつ効果的に除去する。
【００３２】
なお、除去部４は略平面リング状であり、熱交換チューブ２０の外周の全域を覆い囲むので、当該熱交換チューブ２０の外周面の全体から煤塵Ｄを除去することができる。
【００３３】
本考案に係るフライングリング２の他の形態を、図６（ａ）に示すような波状の湾曲形状、図６（ｂ）に示すような凸状の湾曲形状と又は図６（ｃ）に示すような凹状の湾曲形状することができる。例えば、フライングリング２を、輪状部３を回転力が加わり易いような波形状などの湾曲板状に形成することにより、エアー噴射機１０から噴射されるエアーの圧力によって上方に吹き飛ばされながら回転する。これにより、上下動のみでなく回転力によっても煤塵Ｄを除去することができるので、より効果的である。
【００３４】
なお、フライングリング２の形状は、上記形態に示すものに限定されるものではなく、エアー噴射機１０から噴射される圧縮エアーの圧力をより効果的に受けることができる構成や、その圧力によってより高速で回転できる構成とすることができる。
【００３５】
また、フライングリング２の除去部４は円滑面又は溝部を形成するが、これに限定されるものではなく、例えば、煤塵Ｄをより除去し易くするために凹凸面を形成する構成とすることもできる。
【符号の説明】
【００３６】
１      フライングリング式煤塵除去装置
２      フライングリング
３      輪状部
４      除去部
５      貫通孔部
１０    エアー噴射機
１１    ノズル
２０    熱交換チューブ
２１    底部
２２    往路管
２３    復路管
３０    炉体
Ｄ      煤塵
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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