(57)【要約】【課題】圧力水の水量を適度に保ちつつ復水器冷却管の内側面に付着した硬質異物を掻き落とすことができる復水器冷却管用ブラシ型クリーナを提供することである。【解決手段】円柱状を成した軸体と、前記軸体の外周面に単条または複数条の螺旋状に植設され復水器冷却管の内側面に付着した異物を強制的に掻き落とすとともに洗浄する適宜硬さのブラシ体と、前記軸体に設けられ復水器冷却管の内径より小さい外径を有する頭部と、前記軸体のブラシ体と頭部との間に復水器冷却管の内径より小さく頭部より大きく形成され前記頭部とともに圧力水の圧力を受け推進力を得るための鍔部とを有し、前記鍔部の外径の大きさは、前記ブラシ体の外径の８３％〜９３％、前記復水器冷却管内径の９０％〜９８％としたものである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円柱状を成した軸体と、前記軸体の外周面に単条または複数条の螺旋状に植設され熱交換器冷却管の内側面に付着した異物を強制的に掻き落とすとともに洗浄する適宜硬さのブラシ体と、前記軸体に設けられ熱交換器冷却管の内径より小さい外径を有する頭部と、前記軸体のブラシ体と頭部との間に熱交換器冷却管の内径より小さく頭部より大きく形成され前記頭部とともに圧力水の圧力を受け推進力を得るための鍔部とを有し、前記鍔部の外径の大きさは、前記ブラシ体の外径の８３％〜９３％であることを特徴とする熱交換器冷却管用ブラシ型クリーナ。
【請求項２】
円柱状を成した軸体と、前記軸体の外周面に単条または複数条の螺旋状に植設され熱交換器冷却管の内側面に付着した異物を強制的に掻き落とすとともに洗浄する適宜硬さのブラシ体と、前記軸体に設けられ熱交換器冷却管の内径より小さい外径を有する頭部と、前記軸体のブラシ体と頭部との間に熱交換器冷却管の内径より小さく頭部より大きく形成され前記頭部とともに圧力水の圧力を受け推進力を得るための鍔部とを有し、前記鍔部の外径の大きさは、前記熱交換器冷却管内径の９０％〜９８％であることを特徴とする熱交換器冷却管用ブラシ型クリーナ。
【請求項３】
円柱状を成した軸体と、前記軸体の外周面に単条または複数条の螺旋状に植設され熱交換器冷却管の内側面に付着した異物を強制的に掻き落とすとともに洗浄する適宜硬さのブラシ体と、前記軸体に設けられ熱交換器冷却管の内径より小さい外径を有する頭部と、前記軸体のブラシ体と頭部との間に熱交換器冷却管の内径より小さく頭部より大きく形成され前記頭部とともに圧力水の圧力を受け推進力を得るための鍔部とを有し、前記鍔部の外径の大きさは、前記ブラシ体の外径の８３％〜９３％、かつ前記熱交換器冷却管内径の９０％〜９８％であることを特徴とする熱交換器冷却管用ブラシ型クリーナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子力発電所や火力発電所等で使用される復水器の冷却管の管穴に挿入され、圧力水で貫通させられて復水器の冷却管を清掃する熱交換器冷却管用ブラシ型クリーナに関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電所や火力発電所等で使用される復水器の冷却管は、定期的に清掃を行うようにしている。熱交換器冷却管の清掃は、冷却管の管穴に管内清掃用用具を挿入し、圧力水の噴射で管内清掃用用具を冷却管の管穴に貫通させることにより行われる。これにより、冷却管内部のヘドロや砂等の不純物を押出しながら、冷却管の内面に付着した水垢や貝類等の硬質スケールも除去するようにしている。
【０００３】
ここで、管内部の皮膜を傷付けることなく、各種管に発生する種々の異物に適応して除去できる管内清掃用用具がある（例えば、特許文献１参照）。さらに、軸体に植設したブラシ体が使用時に抜け落ちる現象を無くすことができるようにした改良型の管内清掃用用具もある（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
特許文献１及び特許文献２のものは、ナイロン製ブラシ体を外周面に植設したポリエチレン製の軸体を使用したブラシ型クリーナであり、管内部の皮膜を傷付けることなく、各種管に発生する種々の異物に適応して除去できる。また、管内清掃用用具に浮力を与えることができ、洗浄した管から排出された後は水面に浮いた管内清掃用用具を回収できるので、作業性もよいものである。
【特許文献１】特開２００２−３１６１１３号公報
【特許文献２】特開２００３−３０５４２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１及び特許文献２のものはブラシ型クリーナとしては優れているが、実際の熱交換器冷却管は発電所によって管穴の内径が異なることがあり、熱交換器冷却管の管穴の内径の大きさにより付着物の除去性能や圧力水（洗浄水）の使用量が異なることがある。
【０００６】
軟質の付着物は、多くの場合、ナイロン製ブラシ体により除去できるが、硬質の付着物についてはナイロン製ブラシ体で掻き落とすことができない場合がある。また、鍔部の外径が大きいと冷却管内の海生生物等による突起部に鍔部が引っかかりブラシ型クリーナーが排出されない頻度が高くなる。そのため、ブラシ型クリーナを取り出すために作業を中断し、全体の作業時間が長くなる問題が生じる。一方、鍔部の外形が小さいと圧力水から受ける力が小さくなり、また、鍔部と熱交換器冷却管の内側面との間隙が大きくなるので、ブラシ体と熱交換器冷却管の内側面との間の圧力水の漏れ量が多くなる。そのため、圧力水の使用量が増大するとともに、ブラシ型クリーナ１個あたりの排出時間が長くなり、全体の作業時間が長くなる問題が生じる。圧力水の使用量が多いと、洗浄後の洗浄排水の水処理量が多くなり経済性も悪くなる。
【０００７】
特許文献２のものでは、管内清掃用用具が圧力水を受ける押圧部は、管の内径よりもわずかに小さく設定されたつば状に形成されているが、押圧部の大きさをどの程度の大きさに設定すればよいのかが具体的に示されていない。
【０００８】
本発明の目的は、圧力水の水量を適度に保ちつつ熱交換器冷却管の内側面に付着した硬質異物を掻き落とすことができる熱交換器冷却管用ブラシ型クリーナを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の発明に係わる熱交換器冷却管用ブラシ型クリーナは、円柱状を成した軸体と、前記軸体の外周面に単条または複数条の螺旋状に植設され熱交換器冷却管の内側面に付着した異物を強制的に掻き落とすとともに洗浄する適宜硬さのブラシ体と、前記軸体に設けられ熱交換器冷却管の内径より小さい外径を有する頭部と、前記軸体のブラシ体と頭部との間に熱交換器冷却管の内径より小さく頭部より大きく形成され前記頭部とともに圧力水の圧力を受け推進力を得るための鍔部とを有し、前記鍔部の外径の大きさは、前記ブラシ体の外径の８３％〜９３％であることを特徴とする。
【００１０】
請求項２の発明に係わる熱交換器冷却管用ブラシ型クリーナは、円柱状を成した軸体と、前記軸体の外周面に単条または複数条の螺旋状に植設され熱交換器冷却管の内側面に付着した異物を強制的に掻き落とすとともに洗浄する適宜硬さのブラシ体と、前記軸体に設けられ熱交換器冷却管の内径より小さい外径を有する頭部と、前記軸体のブラシ体と頭部との間に熱交換器冷却管の内径より小さく頭部より大きく形成され前記頭部とともに圧力水の圧力を受け推進力を得るための鍔部とを有し、前記鍔部の外径の大きさは、前記熱交換器冷却管内径の９０％〜９８％であることを特徴とする。
【００１１】
請求項３の発明に係わる熱交換器冷却管用ブラシ型クリーナは、円柱状を成した軸体と、前記軸体の外周面に単条または複数条の螺旋状に植設され熱交換器冷却管の内側面に付着した異物を強制的に掻き落とすとともに洗浄する適宜硬さのブラシ体と、前記軸体に設けられ熱交換器冷却管の内径より小さい外径を有する頭部と、前記軸体のブラシ体と頭部との間に熱交換器冷却管の内径より小さく頭部より大きく形成され前記頭部とともに圧力水の圧力を受け推進力を得るための鍔部とを有し、前記鍔部の外径の大きさは、前記ブラシ体の外径の８３％〜９３％、かつ前記熱交換器冷却管内径の９０％〜９８％であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、鍔部の外径の大きさは、熱交換器冷却管の内側面に付着した硬質異物を掻き落とし、鍔部と熱交換器冷却管の内径との間からブラシ体による洗浄に必要な水量を供給できる大きさであるので、圧力水の使用量を適度に保ちつつ熱交換器冷却管の内側面に付着した硬質異物を掻き落とすことができる。鍔部の外径の大きさを、ブラシ体の外径の８３％〜９３％、あるいは熱交換器冷却管の内径の９０％〜９８％とすると好適である。圧力水の使用量を適度にできるので、洗浄後の洗浄排水の水処理量も少なくでき経済性も向上する。さらに、圧力水の漏れ量が抑制でき、効果的に推進力を得られるため熱交換器冷却管用ブラシ型クリーナの貫通速度が向上する。従って、多数本の熱交換器冷却管を清掃する時間が大幅に短縮できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は本発明の実施の形態に係わる熱交換器冷却管用ブラシ型クリーナ１０の外観斜視図である。熱交換器冷却管用ブラシ型クリーナ（以下、ブラシ型クリーナという）１０は、図示省略の熱交換器冷却管の管穴に挿入され、圧力水が噴射されて熱交換器冷却管の管穴に貫通し、熱交換器冷却管を清掃するものである。
【００１４】
ブラシ型クリーナ１０の軸体１１は、例えばポリエチレン製の円柱状に形成され、この軸体１１の外周面に適宜硬さの単条または複数条のブラシ体１２が螺旋状に植設されている。ブラシ体１２は例えばナイロン製で形成される。図１では複数条のブラシ体１２が植設されている場合を示している。軸体１１の両端部には、熱交換器冷却管の内径より小さい外径を有する略半球形状の頭部１３が設けられ、軸体１１のブラシ体１２と頭部１３との間には鍔部１４が設けられている。
【００１５】
ブラシ体１２は、数１０本ずつ塊にして形成されその塊を適宜間隔を保って各条の螺旋が連続するように植設されている。ブラシ体１２の糸径は、例えば０．４ｍｍあるいは０．５ｍｍ程度に形成され、熱交換器冷却管の内側面に付着した異物を強制的に掻き落とす適宜硬さとしている。また、ブラシ体１２の毛長を復水器冷却管の内径より若干長くすることにより熱交換器冷却管の内面の付着物を掻き落としている。
【００１６】
次に、軸体１１の両端部に頭部１３及び鍔部１４を設けているので、頭部１３の向きを気にせずに、ブラシ型クリーナ１０を熱交換器冷却管の管穴に挿入することができる。
【００１７】
鍔部１４は頭部１３とともに圧力水の噴射による圧力を受けて、熱交換器冷却管の管穴に貫通する。鍔部１４の外径が大きいと冷却管内の海生生物等による突起部に鍔部が引っかかりブラシ型クリーナが排出されない頻度が高くなる。そのため、ブラシ型クリーナを取り出すために作業を中断し、全体の作業時間が長くなる問題が生じる。一方、鍔部１４の外径が小さいと圧力水から受ける力が小さくなり、また、鍔部１４と熱交換器冷却管の内側面との間隙が大きくなるので、ブラシ体１２と熱交換器冷却管の内側面との間の圧力水の漏れ量が多くなる。そのため、圧力水の使用量が増大するとともに、ブラシ型クリーナ１個あたりの排出時間が長くなり、全体の作業時間が長くなる問題が生じる。
【００１８】
そこで、本発明の実施の形態では、鍔部１４の外径の大きさは、熱交換器冷却管の内側面に付着した硬質異物を掻き落とし、鍔部１４と熱交換器冷却管の内径との間からブラシ体１２による洗浄に必要な水量を供給できる大きさとする。鍔部１４の外径の大きさについて、さらに詳述する。
【００１９】
図２は熱交換器冷却管の一例として復水器冷却管部１５を示している。図２に示すように、復水器冷却管部１５は複数の復水器冷却管１６からなり、通常、１８０００本〜２万本という多本数の復水器冷却管１６からなっている。いま、これらの複数の復水器冷却管１６を、３つのエリアＡ、Ｂ、Ｃに区分けし、それぞれのエリアＡ、Ｂ、Ｃ内で隣接する４本の復水器冷却管１６を選択し、表１に示す４種類のブラシ型クリーナ１０を挿入して洗浄の実験を行った。ここで、エリアＡ、Ｂ、Ｃに区分したのは、復水器冷却管部１５のエリア位置により付着物量が異なることがあるので、それを考慮したためである。また、４種類のブラシ型クリーナ１０を隣接する４本の復水器冷却管１６に挿入するのは、付着物の付着状態の条件がほぼ同じである位置を選択するためである。
【表１】
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【００２０】
表１において、比較例１は、ブラシ型クリーナ１０の鍔部１４の外径が２８．０ｍｍ、ブラシ体１２の外径が３８．０ｍｍ、ブラシ体１２のブラシ糸径が０．４ｍｍ、鍔部外径とブラシ体外径との比が７４％であるもの。比較例２は比較例１に対し、ブラシ体１２のブラシ糸径を０．５ｍｍとしたもの。また、復水器冷却管１５の内径は３５．６ｍｍであり、比較例１、２ともに、鍔部外径と復水器冷却管内径との比は約７９％である。
【００２１】
実施例１は比較例１に対し、ブラシ体１２のブラシ糸径は０．４ｍｍのままで、鍔部外径を３３．５ｍｍとし、鍔部外径とブラシ体外径との比が約８８％であるもの。実施例２は比較例２に対し、ブラシ体１２のブラシ糸径は０．５ｍｍのままで、鍔部外径を３３．５ｍｍ、鍔部外径とブラシ体外径との比が約８８％であるものである。また、復水器冷却管１５の内径は３５．６ｍｍであり、実施例１、２ともに、鍔部外径と復水器冷却管内径との比は約９４％である。
【００２２】
次に、洗浄の実験は、まず、ブラシ型クリーナ１０に圧力水を噴射して復水器冷却管１６の管穴に貫通させ、復水器冷却管１６を貫通したブラシ型クリーナ１０及び洗浄排水を回収し、復水器冷却管１６の洗浄後の復水器冷却管用ブラシ型クリーナ１０の外観観察を行い、回収した洗浄排水の分析を行った。そして、それぞれ異なるエリアでの実験結果の平均値を表２にまとめた。
【表２】
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【００２３】
表２において、実施例１は、洗浄排水に含まれる不純物濃度が最も高く、洗浄排水量が最も少なく、総不純物量が最も多く、しかも、ブラシ型クリーナ１０のブラシ体１２に付着した汚れが最も多いことから、実施例１が最も洗浄効果が高いと判断できる。
【００２４】
実施例２は、実施例１及び比較例１、２に対し、洗浄排水量は多いが、洗浄排水に含まれる不純物濃度は実施例１に次いで高く、総不純物量も実施例１に次いで多く、しかも、ブラシ型クリーナ１０のブラシ体１２に付着した汚れも実施例１に次いで多いことから、洗浄効果は比較例１、２よりも高いと判断できる。
【００２５】
実施例１、２と比較例１、２との相違は、鍔部１４の大きさの相違であり、鍔部１４の外径の大きさをブラシ体の外径の約８８％、復水器冷却管１５の内径の約９４％としたときには、復水器冷却管の内側面に付着した硬質異物を掻き落とし、鍔部１４と復水器冷却管の内径との間からブラシ体１２による洗浄に必要な水量を供給でき、洗浄排水に含まれる不純物濃度が高いことがわかる。そこで、本発明では、鍔部１４の外径の大きさとして、ブラシ体１２の外径の８３％〜９３％とし、望ましくはブラシ体１２の外径の８５％〜９０％とする。あるいは、鍔部１４の外径の大きさとして、復水器冷却管１５の内径の９０％〜９８％とし、望ましくは復水器冷却管１５の内径の９２％〜９６％とする。図２では、復水器冷却管について説明したが、管路式の他の熱交換冷却管についても同様である。
【００２６】
本発明の実施の形態によれば、熱交換器冷却管用ブラシ型クリーナ１０の鍔部１４の外径の大きさは、熱交換器冷却管の内側面に付着した硬質異物を掻き落とし、鍔部と熱交換器冷却管の内径との間からブラシ体による洗浄に必要な水量を供給できる大きさとするので、洗浄排水に含まれる不純物濃度を高くした洗浄ができる。従って、洗浄排水量が少なくでき総不純物量を多く除去できる。また、洗浄後の洗浄排水の水処理量も少なくでき経済性も向上する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施の形態に係わる熱交換器冷却管用ブラシ型クリーナの外観斜視図。
【図２】熱交換器冷却管の一例としての復水器冷却管部の説明図。
【符号の説明】
【００２８】
１０…ブラシ型クリーナ、１１…軸体、１２…ブラシ体、１３…頭部、１４…鍔部、１５…復水器冷却管部、１６…復水器冷却管
【図１】
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【図２】
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