(57)【要約】【課題】薬剤やオゾン水を用いずに熱交換器の冷却水路内の付着物を簡単で低コストに除去し、なおかつ環境保護も考慮された熱交換器の洗浄装置を提供する。【解決手段】海水を冷却水として用いる熱交換器１の冷却水路３に付着した付着物を除去するものであって、貝殻を適宜な粒子状に粉砕した貝殻粉末と水または海水とを混合して洗浄剤を生成する洗浄剤生成部２０と、洗浄剤生成部２０で生成した洗浄剤に貝殻粉末より大きい径の気泡を混入させる気泡発生部５０と、から構成され、熱交換器１の冷却水路３に対し貝殻粉末と水または海水と気泡とからなる固気液三相流を供給して付着物を除去する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
海水を冷却水として用いる熱交換器の冷却水路に付着した付着物を除去する熱交換器の洗浄装置において、
貝殻を適宜な粒子状に粉砕した貝殻粉末と水または海水とを混合して洗浄剤を生成する洗浄剤生成部と、該洗浄剤生成部で生成した洗浄剤に上記貝殻粉末より大きい径の気泡を混入させる気泡発生部と、から構成され、
上記熱交換器の冷却水路に対し上記貝殻粉末と水または海水と気泡とからなる固気液三相流を供給して付着物を除去することを特徴とする熱交換器の洗浄装置。
【請求項２】
上記洗浄剤生成部には貝殻粉末を供給する粉末供給部を連設し、該粉末供給部は貝殻を適宜な粒子状に粉砕した貝殻粉末を収容すると共に、該貝殻粉末を上記洗浄剤槽に供給するように構成されてなることを特徴とする請求項１記載の熱交換器の洗浄装置。
【請求項３】
上記洗浄剤生成部は洗浄剤を生成する洗浄剤槽と、該洗浄剤槽内に設けられ混合液を攪拌する攪拌部から構成されてなることを特徴とする請求項１記載の熱交換器の洗浄装置。
【請求項４】
上記気泡発生部は洗浄剤のポンプも兼ねて上記熱交換器の冷却水路に対して固気液三相流を供給することを特徴とする請求項１記載の熱交換器の洗浄装置。
【請求項５】
上記洗浄剤に混入される気泡は上記貝殻粉末の１０倍以上の径を有してなることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の熱交換器の洗浄装置。
【請求項６】
上記熱交換器と洗浄剤生成部及び気泡発生部を配管で環状に接続し、洗浄剤を循環させることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の熱交換器の洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換器の洗浄装置に関するもので、より詳細には、薬剤やオゾン水を用いず貝殻粉末を用いることによって、熱交換器を分解することなく容易に低コストで洗浄でき、環境保護も考慮された熱交換器の洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、石油運搬船（タンカー）や貨物船等の各種船舶、及び臨海の発電所プラント等では、エンジン等の種々の駆動部を冷却するために、海水を冷却水として利用する熱交換器が広く用いられている。このような熱交換器は、冷却水たる海水の通路である冷却水路と、この海水によって冷却される流体の通路である被冷却水路がパイプやプレートなどによって交互に形成され、流体と海水の間で熱交換が行われるようになっている。
【０００３】
しかし、このような熱交換器においては、海水中に生息する貝類やプランクトン、バクテリア等の生物が冷却水路内で付着繁殖し、スライム及びスラッジの堆積及びスケールが付着する。この付着したスライム及びスラッジの堆積及びスケールは一定量にとどまることなく、冷却水路内で増殖し続け、その結果有効伝熱面積を減少させ、また熱交換器の伝熱効率を低下させるため、冷却水路内のスライム及びスラッジの堆積及びスケールを除去する様々なシステムが提案されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来における熱交換器の冷却水路内のスライム及びスラッジの堆積及びスケールを除去するシステムとして、薬剤循環洗浄機を用いて薬剤によって生物を死滅させて除去するシステムがある。この薬剤を用いるシステムは夜間などの通常運転の停止時に行う。まず熱交換を中断すると共に冷却水路内の海水をバルブ等によって堰止める。次に排水バルブなどから熱交換器の冷却水路内の海水を排出した後に、冷却水路入口側端部及び出口側端部にホースを接続し、入口側端部に接続したホースの他端を薬剤循環洗浄機のポンプに、出口側端部に接続したホースの他端を薬剤循環洗浄機の薬剤タンクに接続する。この薬剤タンク内に薬剤を入れ、水で希釈する。その後ポンプを始動させ、一定時間冷却水路内に薬剤を循環させ、冷却水路内の生物を死滅させてスライム及びスラッジの堆積及びスケールを除去する。このシステムによれば、熱交換器を分解洗浄することなく冷却水路内のスライム及びスラッジの堆積及びスケールを除去できる。
【０００５】
しかし、薬剤を用いた洗浄システムにおいては、薬剤循環洗浄機が高価であり、また薬剤を管理するための設備も必要となる。さらに、この洗浄処理後の使用済み薬剤をそのまま海などに排出すると海洋汚染につながるため、そのまま排出することはできない。このため、使用済み薬剤を中和させる浄化設備等を設置する必要があり、設備コストの増大を招く。そのうえ、この薬剤を用いた洗浄は、夜間など、熱交換器の通常運転の停止時に行わなければならず、作業員の負担が大きい。また、常時熱交換を必要とするような施設ではこのシステムを用いることが難しい。
【０００６】
熱交換器の通常運転中においてスライム及びスラッジの堆積及びスケールの除去が可能なシステムとしては、オゾンガス発生装置を用いて、オゾン水によって生物を死滅させて除去するシステムがある。このオゾン処理システムに使用されるオゾン水は、オゾンガスと海水を混合させて生成する。具体的には、まず冷却水路の両端部にオゾン水供給管を接続し、このオゾン水接続管と冷却水路とでループ管路を形成する。このループ管路を流動する海水に、オゾンガス発生装置によって発生させたオゾンガスを混入させてオゾン水を生成する。生成されたオゾン水はそのままループ管路を流動して冷却水路に至る。オゾン水は殺菌能力を有しているため、冷却水路内に付着したスライム及びスラッジの堆積及びスケールはオゾン水と接触することにより死滅し、除去される。このシステムは、熱交換器の通常運転時にも行うことが可能であるという利点がある。
【０００７】
しかし、オゾン水を用いた洗浄システムにおいても、オゾンガスは海水中の臭素イオンと化学反応を起こして有害なオキシダントの発生を招き、またオゾン水の一部は冷却水である海水と共に海に排出されるので、海水の水質を悪化させるおそれがある。水質汚染を避けるためには低濃度のオゾン水により洗浄する必要があるが、このようにした場合オゾンガスを長時間生成する必要がありコストがかさむ。また、オゾンガス発生装置自体も高価である。
【０００８】
また、上記の薬剤及びオゾン水を用いたシステムは、生物を死滅させることにより冷却水路を洗浄するシステムであるため、生物の堆積物であるスライム及びスラッジの堆積及びスケールの除去には有効な手段ではあるが、冷却水として用いる海水中にはその他にも多くの不純物が混入しており、これらの不純物が冷却水路内に付着した場合は有効に作用しない。
【０００９】
ところで、日本は世界有数の貝類の採取・生産・消費国である。例を挙げれば、日本国内の帆立貝の生産量は５２万トン以上である。しかし現在、消費後のこれらの貝殻の大部分は産業廃棄物として埋立て、または焼却処分されており、現在では重大な環境問題に発展している。そのため、この貝殻を何らかの形で再利用するシステムが、経済面や環境保護などの理由から切望されている。
【００１０】
本発明は以上のような点を鑑みてなされたものであり、薬剤やオゾン水を用いずに熱交換器の冷却水路内の付着物を簡単で低コストに除去し、なおかつ環境保護も考慮された熱交換器の洗浄装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明に係る熱交換器の洗浄装置は、海水を冷却水として用いる熱交換器の冷却水路に付着した付着物を除去する熱交換器の洗浄装置において、
貝殻を適宜な粒子状に粉砕した貝殻粉末と水または海水とを混合して洗浄剤を生成する洗浄剤生成部と、該洗浄剤生成部で生成した洗浄剤に上記貝殻粉末より大きい径の気泡を混入させる気泡発生部と、から構成され、
上記熱交換器の冷却水路に対し上記貝殻粉末と水または海水と気泡とからなる固気液三相流を供給して付着物を除去することを特徴として構成されている。
【００１２】
また、本発明に係る熱交換器の洗浄装置は、上記洗浄剤生成部には貝殻粉末を供給する粉末供給部を連設し、該粉末供給部は貝殻粉末を収容すると共に、該貝殻粉末を上記洗浄剤槽に供給するように構成されてなることを特徴として構成されている。
【００１３】
さらに、本発明に係る熱交換器の洗浄装置は、上記洗浄剤生成部は洗浄剤を生成する洗浄剤槽と、該洗浄剤槽内に設けられ混合液を攪拌する攪拌部から構成されてなることを特徴として構成されている。
【００１４】
さらにまた、本発明に係る熱交換器の洗浄装置は、上記気泡発生部は洗浄剤のポンプも兼ねて上記熱交換器の冷却水路に対して固気液三相流を供給することを特徴として構成されている。
【００１５】
そして、本発明に係る熱交換器の洗浄装置は、上記洗浄剤に混入される気泡は上記貝殻粉末の１０倍以上の径を有してなることを特徴として構成されている。
【００１６】
また、本発明に係る熱交換器の洗浄装置は、上記熱交換器と洗浄剤生成部及び気泡発生部を配管で環状に接続し、洗浄剤を循環させることを特徴として構成されている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る熱交換器の洗浄装置によれば、貝殻粉末と水または海水を混合して洗浄剤を生成する洗浄剤生成部と、洗浄剤に貝殻粉末より大きい径の気泡を混入させる気泡発生部とから構成され、熱交換器の冷却水路に対し貝殻粉末と水または海水と気泡とからなる固気液三相流を供給して付着物を除去することにより、薬剤やオゾン水を用いることなく熱交換器内の冷却水路を洗浄することができるので、海水を汚染することがなく、また低コストに洗浄を行うことができる。また、冷却水路に固気液三相流を供給することで、貝殻粉末による洗浄作用を大きくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明に係る熱交換器の洗浄装置の実施形態を図面に沿って詳細に説明する。図１は本実施形態の洗浄装置を含む熱交換器全体の概略構成図である。本実施形態における熱交換器１は、船舶に搭載されたものであって、この図に示すように、熱交換器１には、被冷却水路２と冷却水路３とが設けられてこれらの間で熱交換がなされ、海水を通過させる冷却水路３にはさらに洗浄装置１０が接続されて、洗浄装置１０から送出される洗浄剤が冷却水路３を通過するように構成されている。
【００１９】
熱交換器１には、冷却水路３の入口側に設けられた冷却水入口ノズル３ａに流入側海水流路８１、出口側に設けられた冷却水出口ノズル３ｂに流出側海水流路８２がそれぞれ接続される。また、洗浄装置１０とは供給管６０により接続されており、供給管６０はバルブ９を介して冷却水入口ノズル３ａと接続される。流入側海水流路８１には、その内部を流動する海水の流量を測定する流量測定器８４が設置される。また、被冷却水路２の入口側には被冷却水入口ノズル２ａが、出口側には被冷却水出口ノズル２ｂが、それぞれ設けられる。冷却水路３の冷却水と被冷却水路２の被冷却水は互いに反対方向に流動し、熱交換される。
【００２０】
次に熱交換器１について説明する。熱交換器１は、プレート式熱交換器として構成されている。図２にはプレート式熱交換器の概略断面図を、図３には熱交換プレートの拡大図を、それぞれ示している。図２及び図３に示すように、熱交換器１はスタンドフレーム６ａとエンドフレーム６ｂとの間に、伝熱面４ａの四隅部に通路孔４ｂを有する複数枚の熱交換プレート４を、合成ゴム等からなるガスケット５を介在させながら交互に上下反転して積層挟持することにより、被冷却水路２と冷却水路３とを交互に形成している。そして、スタンドフレーム６ａには、熱交換プレート４の通路孔４ｂによって形成される被冷却水分配通路７ａ及び冷却水分配通路８ａに連通開口する被冷却水入口ノズル２ａ及び冷却水入口ノズル３ａが取付固定され、同様に熱交換プレート４の通路孔４ｂによって形成される被冷却水集合通路７ｂ及び冷却水集合通路８ｂに連通開口する被冷却水出口ノズル２ｂ及び冷却水出口ノズル３ｂが取付固定されている。また、冷却水入口ノズル３ａにはバルブ９が設けられている。このバルブ９は、通常運転時には閉状態にしておく。
【００２１】
この交互に形成された被冷却水路２及び冷却水路３に、被冷却水と海水をそれぞれに流動させて、熱交換を行うように構成されている。本例において被冷却水は船舶のエンジンのラジエター液である。冷却水として用いる海水は、船舶に取付けられた汲上ポンプ８３によって海から汲上げられて、流入側海水流路８１内を流動して冷却水入口ノズル３ａに至り、冷却水分配通路８ａから分配されて冷却水路３に至る。冷却水路３内で熱交換を終えた海水は、冷却水集合通路８ｂに集合して冷却水出口ノズル３ｂに至り、流出側海水流路８２を流動してそのまま海に排出される。
【００２２】
次に、本実施形態における洗浄装置１０について説明する。図４は洗浄装置１０の概略図である。洗浄装置１０は洗浄剤生成部２０と気泡発生部５０とを有して構成される。それぞれの部材はステンレスや樹脂など、腐食しにくい材質で製作する。また、洗浄装置１０は、第１の架台７０と第２の架台７１とに載置されており、各架台は下部にキャスター７２を有していることにより、洗浄装置１０を移動自在としている。
【００２３】
洗浄剤生成部２０は、水（または海水、以下同じ）と貝殻粉末を混合した洗浄剤を生成するものであって、内部で洗浄剤を混合により生成するための洗浄剤槽２１と、洗浄剤槽２１内の混合液を攪拌する攪拌部２３とから構成され、第１の架台７０に載置されている。また、洗浄剤槽２１の上方部には、洗浄剤槽２１を覆う蓋２１ａが設けられる。さらに、洗浄剤槽２１には第１のエアバルブ１１を介して空気が送り込まれ、洗浄剤槽２１は加圧された状態で運転される。また、第１のエアバルブ１１にはレギュレータ１１ａを介して大気中から空気が取り込まれる。なお、海水は水よりも表面張力が小さいことにより気泡が発生しやすく、また海水には有機物が混入していることにより、気泡の界面の粘性が大きく気泡の寿命が長いので、気泡を含んだ洗浄剤の材料としては水よりも海水の方がより好適である。
【００２４】
攪拌部２３は洗浄剤槽２１内に設置され、内部にモータを有し洗浄剤槽２１の上方部に設けられた蓋２１ａの上方に配置される駆動部２４と、この駆動部２４から垂下状に設けられた回転軸２５と、回転軸の先端部に設けられる攪拌板２６から構成される。回転軸２５は駆動部２４のモータによって回転し、これにより攪拌板２６が洗浄剤槽２１内で回転する。
【００２５】
気泡発生部５０は、洗浄剤生成部２０で生成された洗浄剤に対して気泡を加えて固気液三相流とし、これを冷却水路３に対して送出するものであって、ポンプとしての機能も有しており、第２の架台７１に載置されている。気泡発生部５０に対しては、第２のエアバルブ１２を介して空気が送り込まれる。また、第２のエアバルブ１２にはレギュレータ１２ａを介して大気中から空気が取り込まれる。
【００２６】
洗浄剤生成部２０と気泡発生部５０の間には、中間バルブ１３が設けられ、これを介して洗浄剤は洗浄剤生成部２０から気泡発生部５０へと送られる。さらに気泡発生部５０で気泡を加えて固気液三層流となった洗浄剤は、供給バルブ１４を介して熱交換器１の冷却水路３に供給される。
【００２７】
また、第２の架台７１には、操作部１５が設けられており、これによって洗浄装置１０の操作を行うようにされている。操作部１５には本体スイッチ１６と、攪拌部スイッチ１７と、気泡発生部スイッチ１８とが配置されている。本体スイッチ１６は、洗浄装置１０を運転準備状態とするためのスイッチである。攪拌部スイッチ１７は、洗浄剤生成部２０の攪拌部２３を回転動作させるためのスイッチであって、本体スイッチ１６が操作された後に操作可能とされるものである。また、気泡発生部スイッチ１８は、気泡発生部５０を運転するためのスイッチであって、これも本体スイッチ１６が操作された後に操作可能とされるものである。
【００２８】
洗浄剤は、上述のように水（または海水）に貝殻粉末を混合し、さらに気泡を加えた固気液三相流の状態で冷却水路３に供給される。ここで、貝殻粉末に用いる貝は、例えば帆立、アサリ、牡蛎、スカロップ、平貝、イガイ、ムール貝、ハマグリ、アコヤ貝、シジミ、赤貝、トツガイ、エスカルゴ、サザエ、ホッキ、アオヤギ、マテ貝などで、これらの一又は二種以上の貝殻を適宜な粒子状に粉砕したものである。また、貝殻粉末に例えば木炭、ガラス、家畜の骨、ナッツ類の殻、海辺の砂等を粉末状にしたものを混ぜてもよい。さらに、貝殻粉末の代わりに、珊瑚を粒子状に粉砕したものを用いることも可能である。
【００２９】
ここで貝殻粉末を用いるのは、貝殻はその硬さが１００ｈｖ〜１０５ｈｖ程度であり（Ｔｉ：１９６ｈｖ、  ＳＵＳ３０４、３１６：１９５〜２０５ｈｖ）、様々な実験の結果、この硬さが冷却水路を洗浄する際に最も適している硬さであることがわかった。これよりも柔らかい素材であれば洗浄力が極端に落ち、またこれよりも堅い素材であれば冷却水路３の内部を傷付けてしまう恐れがある。
【００３０】
貝殻粉末は、粒子径が１〜１０００μｍのものを用いることができる。粒子径を大きくするほど洗浄能力は高まるが、粒子径を大きくし過ぎると冷却水路３に詰まったり、水と攪拌する際にすぐに沈殿してしまい、均等に攪拌することができないため、適切な粒子径にとどめる必要がある。気泡発生部５０で発生させる気泡は、貝殻粉末よりも大きな径、好適には１０倍以上の径を有する必要があり、０．１〜１０ｍｍまでの範囲とする。特に、貝殻粉末の粒子径を２０μｍ程度とし、気泡径を５ｍｍ程度とすることで、高い洗浄能力が得られることを実験により確認した。この場合には、気泡径が貝殻粉末の粒子径に対して１０倍以上であり、貝殻粉末は気泡の表面に吸着して運ばれるものと考えられる。これによって、気泡と同じ粒子径の貝殻粉末を投入した場合と同様の洗浄能力を発揮することができる。
【００３１】
次に、洗浄剤の生成及び熱交換器１の洗浄手順について説明する。図５には、洗浄手順のフローチャートを示している。以下の動作を行う前に、予め各部の接続を行っておくと共に、操作部１５の本体スイッチ１６を操作して、洗浄装置１０を運転準備状態としておくことが必要である。その上でまず、洗浄剤生成部２０の洗浄剤槽２１に対し、水を投入する（Ｓ１）。次に操作部１５の攪拌部スイッチ１７を操作して攪拌部２３を動作させ、洗浄剤槽２１内の攪拌を開始する（Ｓ２）。
【００３２】
洗浄剤槽２１内の攪拌を開始したら、洗浄剤槽２１に対して貝殻粉末を投入する（Ｓ３）。貝殻粉末の投入量は、運転条件に合わせて適宜調節する。貝殻粉末を投入したら洗浄剤槽２１の蓋２１ａを閉じて洗浄剤槽２１を密閉し、第１のエアバルブ１１を開いて洗浄剤槽２１内を空気で加圧する（Ｓ４）。次に、第２のエアバルブ１２を開き、さらに中間バルブ１３を開いて洗浄剤槽２１と気泡発生部５０を連通させておく（Ｓ５）。その状態で操作部１５の気泡発生部スイッチ１８を操作して気泡発生部５０を起動する（Ｓ６）。気泡発生部５０を起動したら供給バルブ１４を開いて熱交換器１の冷却水路３に固気液三相流の状態である洗浄剤を供給する（Ｓ７）。
【００３３】
水（または海水）と貝殻粉末及び気泡が混合された洗浄剤は、冷却水分配通路８ａから冷却水路３に分配・流入される。冷却水路３内に流入した洗浄剤内の貝殻粉末の粒子が、気泡と共に冷却水路３内のスライム及びスラッジの堆積及びスケールやその他の付着物に衝突することにより、その衝突エネルギによってスライム等を剥離させ、それらはそのまま水及び気泡の勢いによって除去される。この洗浄剤及び剥離したスライム等は、冷却水路３から冷却水集合通路８ｂに集合して冷却水出口ノズル３ｂに至り、流出側海水流路８２を流動して海に排出される。
【００３４】
熱交換器１の洗浄の停止は、以下の手順により行うことができる。まず操作部１５を操作して気泡発生部５０を停止すると共に、攪拌部２３を停止する。次に供給バルブ１４と中間バルブ１３を閉じ、さらに第２のエアバルブ１２と第１のエアバルブ１１を閉じる。最後に、加圧された洗浄剤槽２１の蓋２１ａを開けて洗浄停止の工程が終了する。
【００３５】
このように海水を通す熱交換器１の冷却水路３に対し、水（または海水）に貝殻粉末及び気泡を混合した固気液三相流の状態の洗浄剤を流動させることにより、冷却水路３の内面を効率よく洗浄することができる。また、貝殻は、本来海中に存在したものなので、使用後海中に排出しても水質汚染の心配はなく、また薬剤やオゾン水に比べてその管理が非常に容易である。
【００３６】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図６には本実施形態における洗浄装置１０の概要図を示している。本実施形態における洗浄装置１０は、第１の実施形態と同様に図１のように熱交換器１の冷却水路３に接続されて用いられる。また、冷却水路３に対して水（または海水）と貝殻粉末及び気泡からなる固気液三相流の状態の洗浄剤を供給する点においても第１の実施形態と同様である。以下第１の実施形態と共通する部分については説明を省略する。
【００３７】
本実施形態の洗浄装置１０が第１の実施形態における洗浄装置１０と異なるのは、運転が自動制御により行われる点である。このため操作部１５の代わりに制御用操作盤９１が設けられると共に、内部には制御部９０が設けられる。また、洗浄剤槽２１には水供給バルブ６１ａを介して水（または海水）を供給する水供給管６１と、貝殻供給バルブ６２ａを介して貝殻粉末を供給する貝殻供給部６２と、開放弁６３ａを介して洗浄剤槽２１内を大気と連通させる開放管６３と、が設けられている。
【００３８】
制御部９０は、水供給バルブ６１ａの開閉を制御することにより、洗浄剤槽２１に対する水（または海水）の供給量を調節する。また、制御部９０は、貝殻供給バルブ６２ａの開閉を制御することにより、洗浄剤槽２１に対する貝殻粉末の供給量を調節する。さらに、制御部９０は、開放弁６３ａの開閉を制御することにより、洗浄剤槽２１内の加圧状態を調節する。
【００３９】
また、制御部９０は、駆動部２４を制御することにより、攪拌部２３による洗浄剤槽２１内の攪拌についても調節する。さらには、中間バルブ１３と供給バルブ１４、第１のエアバルブ１１及び第２のエアバルブ１２についても、制御部９０により自動制御される。
【００４０】
この洗浄装置１０を用いた場合の洗浄剤の生成及び熱交換器１の洗浄手順について説明する。図７には、洗浄手順のフローチャートを示している。以下の手順は設定値に基づいて制御部９０によって自動的に制御される。
【００４１】
まず、開放弁６３ａを開状態とすると共に水供給バルブ６１ａを開状態として洗浄剤槽２１に対して水（または海水）を供給する（Ｓ１）。次に駆動部２４の動作を開始して攪拌部２３により洗浄剤槽２１内の攪拌を開始する（Ｓ２）。洗浄剤槽２１内の攪拌を開始したら、貝殻供給バルブ６２ａを開状態として貝殻供給部６２から貝殻粉末を供給する（Ｓ３）。洗浄剤槽２１内の水及び貝殻粉末の量が所定の値となったら、水供給バルブ６１ａ及び貝殻供給バルブ６２ａを閉じてこれらの供給を停止する（Ｓ４）。
【００４２】
次に、開放弁６３ａを閉状態とし、第１のエアバルブ１１を開状態として洗浄剤槽２１内を加圧する（Ｓ５）。そして、第２のエアバルブ１２も開状態として気泡発生部５０を始動し、気泡の発生を開始する（Ｓ６）。さらに、中間バルブ１３及び供給バルブ１４を開状態として、洗浄剤槽２１からの洗浄剤に気泡を加えて固気液三相流の状態で熱交換器１の冷却水路３に供給を開始する（Ｓ７）。
【００４３】
以上のように制御部９０による自動制御により洗浄剤を生成すると共に、冷却水路３に対して洗浄剤を供給することにより、より効率よく熱交換器１の洗浄を行うことができる。
【００４４】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図８には、本実施形態における洗浄装置を含む熱交換器全体の概略構成図を示している。第１及び第２の実施形態の洗浄装置を含むシステムは、海水を取り込んで洗浄剤を生成し、それを熱交換器１の洗浄に用いて再び海に放出する一方通行のシステムである。これに対して本実施形態における洗浄装置を含むシステムは、最初に生成した洗浄剤を洗浄装置１０と熱交換器１の間で循環させて熱交換器１の洗浄を行うものである。
【００４５】
図８に示すように、本実施形態の洗浄装置を含むシステムは、熱交換器１に被冷却水路２と冷却水路３とを設け、これらの間で熱交換がなされ、海水を通過させる冷却水路３にはさらに洗浄装置１０が接続されて、洗浄装置１０から送出される洗浄剤が冷却水路３を通過するように構成されている。この点については第１及び第２の実施形態と同様である。
【００４６】
熱交換器１には、冷却水路３の入口側に設けられた冷却水入口ノズル３ａに流入側海水流路８１、出口側に設けられた冷却水出口ノズル３ｂに流出側海水流路８２がそれぞれ接続される。また、流入側海水流路８１と流出側海水流路８２には、それぞれ洗浄装置１０と接続する環状配管８５が接続される。流入側海水流路８１の環状配管８５との接続部分より上流側には、バルブ８６ａが設けられ、また流出側海水流路８２の環状配管８５との接続部分より下流側には、バルブ８６ｂが設けられる。
【００４７】
環状配管８５は、洗浄装置１０において生成した洗浄剤を流入側海水流路８１に供給すると共に、熱交換器１内を通過して流出側海水流路８２に流出した洗浄剤を再び洗浄装置１０内に導いて、洗浄剤を洗浄装置１０と熱交換器１の間で循環させる。環状配管８５には、流出側海水流路８２との接続部分近傍にバルブ８７ａが、洗浄装置１０の上流側にバルブ８７ｂが、洗浄装置１０の洗浄剤槽２１とポンプ５５の間にバルブ８７ｃが、流入側海水流路８１近傍にバルブ８７ｄが、それぞれ配置される。
【００４８】
洗浄装置１０は、水（または海水、以下同じ）と貝殻粉末とを混合する洗浄剤槽２１と、貝殻粉末が混合された水を送出するポンプ５５と、貝殻粉末が混合された水に気泡を加える気泡発生部５１とから構成されている。洗浄剤槽２１には、水と貝殻粉末を投入し予め攪拌しておく。運転中は、循環する水の流れによって洗浄剤槽２１内は攪拌状態となるため、第１の実施形態のように攪拌部２３等は設けられていない。ただし、攪拌部２３等を設けて洗浄剤槽２１内を常に攪拌するようにしてもよい。
【００４９】
ポンプ５５には、それを駆動する原動機５６が接続されると共に、原動機５６を制御する制御部９０も設けられる。ポンプ５５からの水は気泡発生部５１に送られ、ここで水に気泡を加えて固気液三層流の状態となった洗浄剤を熱交換器１に導く。
【００５０】
図９には、気泡発生部５１の正面図を示している。気泡発生部５１は、環状配管８５のフランジ部８５ａに対し、周方向に８つの気泡発生ノズル５２を等間隔で取付けて構成される。気泡発生ノズル５２は、先端部近傍に細かい孔が多数形成されており、これらの孔から空気が噴出されることによって気泡を発生させる。また、気泡発生ノズル５２はそれぞれ図８に示す空気供給部５３に接続されており、空気供給部５３において取り込まれた空気を環状配管８５内を流れる水に対して気泡の状態で注入する。このように気泡発生ノズル５２を環状配管８５の周方向に複数の気泡発生ノズル５２を取付けたので、環状配管８５を流れる水に対して、効率よく気泡を加えることができる。なお、気泡発生ノズル５２を設ける数は８つには限られず、より多くても、またより少なくてもよい。
【００５１】
次に、本実施形態における洗浄装置１０による洗浄手順について説明する。図１０には、本実施形態における洗浄手順のフローチャートを示している。まず、熱交換器１に対する流入側海水流路８１と流出側海水流路８２のバルブ８６ａ、８６ｂを閉じて、熱交換器１を外部と遮断された状態とする（Ｓ１）。次に、環状配管８５のバルブ８７ａ、８７ｄを開いて洗浄装置１０と熱交換器１が連通した状態とする（Ｓ２）。
【００５２】
ここで、洗浄剤槽２１に水及び貝殻粉末をそれぞれ所定量投入し攪拌する（Ｓ３）。攪拌したらバルブ８７ｂを開き、ポンプ５５を始動しさらにバルブ８７ｃを開いて循環を開始する（Ｓ４）。水が循環し始めたら、気泡発生部５１を始動させて水に対して気泡を加えるようにする（Ｓ５）。これによって固気液三層流の状態の洗浄剤が熱交換器１の冷却水路３に供給されて、水路内を洗浄する。ここで、洗浄剤の水と貝殻粉末の割合、及び貝殻粉末や気泡の直径については、第１の実施形態と同様の条件でよい。
【００５３】
熱交換器１の冷却水路３から流出した洗浄剤は、バルブ８７ａから再び環状配管８５に流入し、洗浄剤槽２１に導かれる。洗浄剤槽２１内は、大気圧に開放されており、洗浄剤に加えられた空気は一旦ここで外部に排出される。その後は同様にポンプ５５によって循環し、気泡発生部５１によって気泡を加えられて熱交換器１を洗浄する。
【００５４】
所定時間、洗浄剤を循環させたら、気泡発生部５１を停止させる（Ｓ６）。気泡の発生を停止したら、環状配管８５の各バルブ８７ａ、８７ｂ、８７ｃ、８７ｄを閉めて洗浄装置１０を熱交換器１から遮断する（Ｓ７）。続いて流入側海水流路８１のバルブ８６ａと流出側海水流路８２のバルブ８６ｂを開いて熱交換器１を海水の流路に開放する（Ｓ８）。以上で洗浄を終了する。
【００５５】
このように、洗浄剤を環状配管８５によって循環させるようにしたので、一方通行のシステムとする場合に比べて、洗浄剤に使用する水や貝殻粉末の使用量を抑えることができる。
【００５６】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記に示した実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよい。例えば、これら実施形態では船舶に設置される熱交換器の洗浄について記載したが、これに限らず、例えば臨海の工業プラント等に設置される熱交換器の洗浄に用いることも可能である。また、洗浄する対象はプレート式熱交換器には限られず、シェルアンドチューブ式熱交換器の洗浄を行うこともできる。この場合にはシェルアンドチューブ式熱交換器の冷却水路に洗浄装置を接続して洗浄を行うこととなる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本実施形態の洗浄装置を含む熱交換器全体の概略構成図である。
【図２】プレート式熱交換器の概略断面図である。
【図３】熱交換プレートの拡大図である。
【図４】本実施形態における洗浄装置の概要図である。
【図５】本実施形態における洗浄装置による洗浄手順のフローチャートである。
【図６】第２の実施形態における洗浄装置の概要図である。
【図７】第２の実施形態における洗浄装置による洗浄手順のフローチャートである。
【図８】第３の実施形態における洗浄装置の概要図である。
【図９】気泡発生部の正面図である。
【図１０】第３の実施形態における洗浄装置による洗浄手順のフローチャートである。
【符号の説明】
【００５８】
１    熱交換器
２    被冷却水路
３    冷却水路
１０    洗浄装置
２０    洗浄剤生成部
２１    洗浄剤槽
２３    攪拌部
５０    気泡発生部
６０    供給管
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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