(57)【要約】      （修正有）【課題】熱交換器を簡単に清掃できる装置及びこの洗浄装置を組み込んだ洗浄装置付き熱交換器を提供する。【解決手段】パイプ１０、フィン、管板３０等から構成される熱交換器の近傍に、熱交換器に面する部位に複数の開口４５を有し、洗浄性のある物質の投入口４８を備える洗浄装置４０を併設する。そして、投入口４８に、洗剤、洗浄水又はお湯、空気を順次投入することにより、熱交換器を少ない労力で洗浄することができる。また、洗浄しにくい位置に艤装された熱交換器に対しても有効である。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗浄物質を熱交換器に対して噴出する洗浄装置が前記熱交換器に付設されており、
前記洗浄装置は、前記熱交換器に沿って配置された配管を備え、前記配管に洗浄物質を噴出する複数の開口が形成されていること、
を特徴とする洗浄装置付き熱交換器。
【請求項２】
請求項１に記載の洗浄装置付き熱交換機において、
前記熱交換器は、管板と、前記管板に支持され且つ作動流体が流れるパイプと、前記管板に並列に配置され且つ前記パイプと熱伝達可能に結合したフィンとを備えており、
前記洗浄装置は、前記管板に取り付けられることにより、前記熱交換器に付設されること、
を特徴とする洗浄装置付き熱交換器。
【請求項３】
請求項２に記載の洗浄装置付き熱交換機において、
前記熱交換器の前記管板と、前記洗浄装置の前記配管を設置する管板とは、同一の部材であること、
を特徴とする洗浄装置付き熱交換器。
【請求項４】
請求項２に記載の洗浄装置付き熱交換機において、
前記熱交換器の前記管板と、前記洗浄装置の前記配管を設置する管板とは、別部材であり、
前記洗浄装置の前記管板は、前記熱交換器の前記管板に対して熱交換器用空気の流れ方向下流側に設置されていること、
を特徴とする洗浄装置付き熱交換器。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の洗浄装置付き熱交換器において、
前記洗浄装置を構成する前記配管の一部が、前記洗浄物質を投入する投入口とされていること、
を特徴とする洗浄装置付き熱交換器。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の洗浄装置付き熱交換器において、
前記洗浄装置は、前記洗浄物質として、発泡性のある洗剤を噴出し、次に洗浄水またはお湯、次に、空気を噴出すること、
を特徴とする洗浄装置付き熱交換器の運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に空調装置に用いられる熱交換器に関し、特に、洗浄装置付き熱交換器及びその運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
空調装置を構成する熱交換器においては、そのフィンの表面等に塵填が堆積するなどの汚損が進むと、熱交換器（フィン）表面の熱交換効率が低下すると共に、熱交換器を通過する空気量も減少する。このため、熱交換器で所定の熱を交換することができなくなるため、冷房が効き難くなる或いは圧縮機の吐出圧力が高くなるという現象が現れる。これらの事象は、空調装置の消費電力を増加させる、或いは圧縮機の故障要因となるため、回避しなければならない。
【０００３】
従来、熱交換器の汚損に基づく不具合を解消する方策は、熱交換器の上流に塵填を捕集するフィルタを備えることと、定期的に熱交換器を洗浄することであった。高圧水で洗浄（高圧洗浄）しても、フィンの変形を防止すると共にフィンを薄肉化できる熱交換器が提案されている（特許文献１）。この熱交換器によれば、熱交換器のフィンの内、高圧洗浄する際に、高圧洗浄水にさらされる部位のフィンに波状の補強を施し、剛性を高めることができる。
【０００４】
鉄道車両における空調装置の清掃については、一般に、空調装置を車両に搭載した状態で清掃する場合と、空調装置を車両から降ろして実施する場合の２通りがある。そして、空調装置を車体に搭載したまま実施する場合の清掃周期は１年から２年であり、空調装置を車体から降ろして情婦する場合の清掃周期は約８年である。いずれの場合も、熱交換器の清掃のみが主目的でなく、空調装置を構成する電気品の性能劣化の調査及び送風機の軸受の交換作業等も併せて実施される。
【０００５】
空調装置を車体に搭載した状態で実施する清掃方法（内容）について記す。車両の屋根上に搭載された空調装置の熱交換器を清掃する場合、屋根に上がった清掃員が、まず、空調装置筐体のカバーを外す。その後、熱交換器及びその周囲を、刷毛で大まかに清掃し、集めた塵填を掃除機で吸い取っている。
【０００６】
車体から降ろした空調装置を清掃する場合には、空調装置を構成する電気品（送風機等）をその筐体から分離した後、筐体と熱交換器（冷凍サイクル）のみとなった装置を、洗剤・温水噴霧装置、高圧洗浄設備等を備えた洗浄施設で清掃する。
【０００７】
いずれの場合も、清掃周期が長いため、熱交換器の汚損の程度は激しい。そして、熱交換器を清掃するまでに、カバーを外す等の作業が発生するため、保守（熱交換器の清掃）をしやすい構造とは言えず、保守費用が大きくなる傾向がある。また、清掃周期が長いため、熱交換器は汚損に起因する性能劣化を見込んで少し大きめに作る必要がある。
【特許文献１】特開２００２−３７２３８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このため、熱交換器を簡便に、多頻度で清掃することができれば、熱交換器の汚損の程度も小さいため、少ない労力で清掃することができる。また、熱交換器の汚損が進行しないことが前提となるため、汚損に起因する性能劣化を見込んで大きくする必要がなくなる。さらに、熱交換器の汚損に起因する圧縮機の故障や、冷房効果不良を回避できるため、信頼性を高めると同時に乗客へのサービスの低下を回避できる。
【０００９】
本発明の目的は、上記した従来技術が持つ問題点の認識に立って、熱交換器の汚損の進行を食い止めると共に、熱交換器を簡便に清掃することを可能にする洗浄装置付き熱交換器（熱交換器洗浄装置）及びその運転方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的は、この発明による洗浄装置付き熱交換器によれば、洗浄物質を熱交換器に対して噴出する洗浄装置が前記熱交換器に付設されており、前記洗浄装置は、前記熱交換器に沿って配置された配管を備え、前記配管に洗浄物質を噴出する複数の開口が形成されていることにより達成できる。
【００１１】
ここで、洗浄作用のある物質とは、洗剤、洗浄水、お湯、空気等を示す。そして、複数の穴を有し、洗浄性の奉る物質を熱交換器に対して噴出できる洗浄装置とは、例えば、パイプのような中空の部材を組み合わせ、その中空部に洗浄性のある物質を圧送できる装置である。そして、この装置は、この中空部に設けた穴から洗浄性のある物質を熱交換器にむけて噴出し、熱交換器を洗浄することができる。
【００１２】
また、前記熱交換器は、管板と、前記管板に支持され且つ作動流体が流れるパイプと、前記管板に並列に配置され且つ前記パイプと熱伝達可能に結合したフィンとを備えており、前記洗浄装置は、前記管板に取り付けられることにより、前記熱交換器に付設することができる。即ち、洗浄装置については、熱交換器のパイプを固定する管板に取り付けることで、熱交換機器に備えることができる。
【００１３】
また、前記熱交換器の前記管板と、前記洗浄装置の前記配管を設置する管板とは、同一の部材であってもよく、別部材であってもよい。また、洗浄装置は、熱交換機器のパイプに堆積した塵埃等の堆積物の剥離の観点から、前記熱交換器に対して熱交換器用空気の流れ方向下流側に設置することが好ましい。更に、前記洗浄装置を構成する前記配管の一部を、前記洗浄物質を投入する投入口とすることができる。
【００１４】
上記洗浄装置付き熱交換器において、前記洗浄装置は、前記洗浄物質として、発泡性のある洗剤を噴出し、次に洗浄水またはお湯、次に、空気を噴出するという順序で運転することができる。この運転方法によれば、洗剤で汚れを落として、洗浄水又はお湯で洗い流し、更に噴出する空気で乾燥させることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明による洗浄装置付き熱交換器によれば、清掃しにくい熱交換器を容易に清掃することができるため、熱交換器の汚損の進行を食い止めることができる。そして、熱交換器を簡単に清掃できるので、保守コストを削減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明による洗浄装置付き熱交換器の一実施例を図１〜図５を参照して説明する。図１〜図３に、本発明による洗浄装置付きの熱交換器の一例を示す。一般的に、熱交換器は、冷媒が流れるパイプ１０とパイプ１０の端部を連結し、連続した冷媒流路を構成するためのＵベンド１５、空気の接触面積を拡大するためのフィン２０、及び両端側の管板３０，３０から構成される。複数枚のフィン２０は管板３０，３０の間で並列に配置されており、貫通する多数のパイプ１０との間で熱が伝達されるように各パイプ１０と結合されている。熱交換器は、銅製のパイプ１０内に若干大径の棒を挿入してパイプ１０を拡管することにより、パイプ１０とフィン２０及び管板３０が機械的に結合され、一体の熱交換器を構成する。実際の熱交換器では、隣接するフィン２０同士の間隔は数ｍｍであるが、図１〜図３では発明の内容を解りやすくするために、フィン２０とフィン２０の間隔を大きく示してある。また、熱交換器を構成するパイプ１０及びＵベンド１５についても一部省略した。
【００１７】
図１に、熱交換器の近傍に、パイプ（中空部を有す部材）から構成される洗浄装置４０が併設されている様子を示す。図２は、図１で示した洗浄装置付き熱交換器を背面からみた図である。そして、図３は、図２で示した洗浄装置付き熱交換器の一部を拡大した図である。図２及び図３に示すように、洗浄装置４０の熱交換器に面する部位には、無数の開口４５（孔：図３）が設けてある。そして、洗浄装置４０の一部である洗浄性の物質を投入する口４８から、例えば空気を導入すれば、開口４５から空気が熱交換器を構成するパイプ１０及びフィン２０に向けて噴出し、フィン２０の表面に堆積した塵填を吹き飛ばすことによって除去する。
【００１８】
また、熱交換器が激しく汚損している場合、洗浄装置の運転方法として、洗浄性の物質を投入する口４８に、例えば発砲性のある洗剤、洗浄水又はお湯、空気の順番に投入すれば、洗剤で汚れを落として、洗浄水又はお湯で洗い流し、更に噴出する空気で乾燥させることができるので、熱交換器をより効果的に洗浄することができる。
【００１９】
さらに、図２に示すように、熱交換器を通過する空気が矢印１００の向きに流れる場合、熱交換器に堆積する塵填及びごみ等はフィン２０の上流側に堆積する。同じ上流側から空気等の噴流を吹き付けても、元来、空気流れに抵抗が少なくなるように堆積した塵填及びごみ等はフィン２０から剥がれ難い。洗浄装置４０を熱交換器の下流に備え、洗浄装置４０を構成するパイプに形成されている開口４５から噴出される空気等を、空気の流れ１００に対して反対向きに噴出すれば、重なるようにフィン２０に堆積した（引っ掛った）ごみ及び塵填等は、噴流によって掻き起こされるようになるので、容易に取り除くことができる。
【００２０】
上記実施例では、洗浄装置４０は開口４５を空気流れの下流側から上両側に向けて洗浄液を噴出しているが、上流側から、下流側に向けて噴出してもよい。
【００２１】
図４及び図５に、本発明の他の実施例を示す。図４及び図５は、洗浄装置４０を独立した管板６０で保持し、この管板６０を管板３０に固定して、洗浄装置付き熱交換器を構成する例である。これは、洗浄装置付き熱交換器を製作する場合、洗浄装置４０を固定する管板６０と熱交換器を構成するパイプ１０及びフィン２０を固定する管板３０を共通にしないほうが得策である場合に適用する。また、図４及び図５に示した方式は、既設した熱交換器に洗浄装置４０を固定する場合にも有効である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明による洗浄装置付き熱交換器の一実施例を示す斜視図。
【図２】図１に示した熱交換器の反対側を示す斜視図。
【図３】図２の点線で囲んだ範囲の拡大図。
【図４】本発明による洗浄装置付き熱交換器の別の実施例を示す斜視図。
【図５】図４の点線で囲んだ範囲の拡大図。
【符号の説明】
【００２３】
１０：パイプ、１５：Ｕベンド、２０：フィン、３０：管板、４０：洗浄装置、４５：洗浄装置の開口（孔）、４８：洗浄性物質の投入口、５０：パイプとフィンの集合体、６０：洗浄装置を固定する板、１００：通風方向を示す矢印
【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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