特開 2023-49452 スクレーパ及び軸流ファン並びに軸流ファンの運転方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023049452

(43)【公開日】2023-04-10

(54)【発明の名称】スクレーパ及び軸流ファン並びに軸流ファンの運転方法

(51)【国際特許分類】

   F04D 29/70 20060101AFI20230403BHJP

   F04D 29/08 20060101ALI20230403BHJP

   F04D 29/32 20060101ALI20230403BHJP

【ＦＩ】

F04D29/70 Q

F04D29/08 E

F04D29/32 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021159192

(22)【出願日】2021-09-29

(71)【出願人】

【識別番号】514030104

【氏名又は名称】三菱パワー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100112737

【弁理士】

【氏名又は名称】藤田 考晴

(74)【代理人】

【識別番号】100140914

【弁理士】

【氏名又は名称】三苫 貴織

(74)【代理人】

【識別番号】100136168

【弁理士】

【氏名又は名称】川上 美紀

(74)【代理人】

【識別番号】100172524

【弁理士】

【氏名又は名称】長田 大輔

(72)【発明者】

【氏名】中村 直靖

【テーマコード（参考）】

3H130

【Ｆターム（参考）】

3H130AA13

3H130AB26

3H130AB52

3H130AC30

3H130BA23C

3H130BA48C

3H130CB00

3H130CB11

3H130EA04C

3H130EC16C

(57)【要約】

【課題】耐摩耗性を向上させて寿命を長くすることを目的とする。
【解決手段】スクレーパ３０は、下流側内筒３Ｂと対向する面から翼車５側に凹むホルダ凹部を有し、翼車５に固定されるホルダ４０と、ホルダ凹部に収容されホルダ凹部と係合する係合部５２を備え、ホルダ４０に保持されるとともに、ホルダ４０よりも下流側内筒３Ｂ側に突出し、セラミックで形成されるスクレーパピース５０と、を備えている。ホルダ凹部の周方向の両端を規定する一対の凹部側面は、下流側内筒３Ｂ側に向かうにしたがって凹部側面同士が近接するように傾斜している。また、スクレーパピース５０の周方向の面である一対の突出部側面は、凹部側面と当接している。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ガスが流通する流路を規定する筒部と、前記筒部と対向する対向部を有し駆動源からの駆動力によって中心軸線を中心として回転することで前記流路に前記ガスを流通させる翼車と、を備える軸流ファンの前記対向部に設けられるスクレーパであって、
前記筒部と対向する面から前記翼車側に凹む凹部を有し、前記対向部に固定される保持部と、
前記凹部に収容され該凹部と係合する係合部を備え、前記保持部に保持されるとともに、前記保持部よりも前記筒部側に突出し、セラミックで形成される突出部と、を備えたスクレーパ。

【請求項2】

前記保持部は、着脱可能に前記対向部に固定されている請求項１に記載のスクレーパ。

【請求項3】

前記凹部の周方向の両端を規定する一対の凹部側面は、前記筒部側に向かうにしたがって前記凹部側面同士が近接するように傾斜していて、
前記突出部の周方向の面である一対の突出部側面は、前記凹部側面と当接するとともに、前記筒部側に向かうにしたがって前記突出部側面同士が近接するように傾斜している請求項１または請求項２に記載のスクレーパ。

【請求項4】

前記保持部は、前記突出部の半径方向の外側への移動を規制する規制部を有する請求項１から請求項３のいずれかに記載のスクレーパ。

【請求項5】

前記突出部の半径方向の外側端部は、前記筒部に設けられたライナの半径方向の外側端部と同じ位置又は前記ライナの前記外側端部よりも半径方向の内側の位置に位置している請求項１から請求項４のいずれかに記載のスクレーパ。

【請求項6】

前記保持部は、前記対向部に形成された翼車凹部に嵌合している請求項１から請求項５のいずれかに記載のスクレーパ。

【請求項7】

前記保持部と前記突出部とは固定されている請求項１から請求項６のいずれかに記載のスクレーパ。

【請求項8】

ガスが流通する流路を規定する筒部と、
前記筒部と対向する対向部を有し、駆動源からの駆動力によって中心軸線を中心として回転することで前記流路に前記ガスを流通させる翼車と、
前記対向部に設けられる請求項１から請求項７のいずれかに記載のスクレーパと、を備える軸流ファン。

【請求項9】

ガスが流通する流路を規定する筒部と、前記筒部と対向する対向部を有し前記流路を流通する前記ガスによって回転する翼車と、前記対向部に設けられるスクレーパと、を備える軸流ファンの運転方法であって、
前記スクレーパは、
前記筒部と対向する面から前記翼車側に凹む凹部を有し、前記対向部に固定される保持部と、
前記凹部に収容され該凹部と係合する係合部を備え、前記保持部に保持されるとともに、前記保持部よりも前記筒部側に突出し、セラミックで形成される突出部と、を備え、
前記スクレーパによって、前記筒部に付着した付着物を除去する除去工程を備える軸流ファンの運転方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、スクレーパ及び軸流ファン並びに軸流ファンの運転方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

軸流ファンは、外筒と、外筒の内部に設けられる内筒と、内筒の内側に設けられる主軸と、を備える。主軸は、軸受に軸支されており、駆動源からの駆動力によって中心軸線を中心として回転する。また、主軸には、翼車が取り付けられている。翼車の半径方向の外側端部には、半径方向の外側に突出する複数の動翼が設けられている。複数の動翼は、周方向に等間隔で取り付けられる。動翼は、内筒と外筒との間に形成された円環状の流路に突出するように設けられている。翼車及び動翼が回転することで、流路にはガスが流通する。この流路には、動翼の上流側及び下流側に、各々、静翼が配置されている。また、翼車の外側端部の下流側端面及び上流側端面は、内筒の端面と、所定の長さ（３ｍｍから５ｍｍ程度）の隙間を形成するように対向している。翼車の外側端部の下流側端面及び上流側端面と内筒の端面とが対向することで、内筒の内側空間と内筒の外側空間（すなわち、ガスが流通する流路）との間をシールするシール部を形成している。

【0003】

例えば、軸流ファンがボイラから排出される排ガス系統に用いられる場合、動翼が回転することで、燃焼灰などの異物を含有する排ガスが流路を流通する。流路を排ガスが流通すると、シール部に異物が流れ込み、固化した異物が内筒の端面に付着して成長する。内筒に付着した異物（付着物）が成長すると、翼車の回転時に付着物が翼車に接触し、翼車が摩耗する。翼車が摩耗すると、翼車が振動する等の問題が発生する。この問題を解消するために、軸流ファンを分解し、摩耗した部分に肉盛溶接を行い、再度軸流ファンを組み立てる補修作業を行う必要があった。このため、作業員のメンテナンスに係る手間及びコストが増大するという課題があった。

【0004】

この対策として、従来は翼車の入口側及び出口側端面の外側端部に、内筒に付着した付着物を削り取るスクレーパを設けるとともに、内筒の端面にスクレーパと対向するように、円環状のライナを取り付けることが知られている（例えば、特許文献１）。

【0005】

特許文献１には、翼車の出口側及び入口側端面の外周縁に周方向に等間隔を隔てて複数のＵ字状の凹所が穿設され、これらの凹所にステライト硬化肉盛を施工することによってスクレーパが形成されている軸流ファンが記載されている。この軸流ファンは、車室内筒の端面には耐腐食性及び撥水性に富むテフロン（登録商標）等からなる円環状のライナーが皿小螺子によって締結され、このライナーはスクレーパと微少の隙間（３～５ｍｍ）を隔てて対向している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特許第３７３５１７４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

スクレーパは、燃焼灰等の付着物を削り取ることで摩耗する。このため、軸流ファンの定期点検時等に、スクレーパの補修等を行う必要がある。特許文献１に記載の構造は、ステライト硬化肉盛を施工することによってスクレーパを形成しているので、定期点検時等に、肉盛溶接補修を行う必要がある。さらに、スクレーパを取り付けている翼車まで摩耗が進行すると、翼車の周方向の全域に肉盛溶接補修を行う必要があり、補修作業が煩雑化する可能性があった。また、翼車に肉盛溶接補修を行うと、翼車に溶接歪みが生じる可能性があった。また、肉盛り溶接後には、所定の微小隙間を得るために機械加工が必要であり、翼車及びスクレーパの補修作業がさらに煩雑化し、定期点検が長期間化する可能性があった。

【0008】

本開示は、このような事情に鑑みてなされたものであって、耐摩耗性を向上させるとともにメンテナンスを簡便化することができるスクレーパ及び軸流ファン並びに軸流ファンの運転方法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】

【0009】

上記課題を解決するために、本開示のスクレーパ及び軸流ファン並びに軸流ファンの運転方法は以下の手段を採用する。
本開示の一態様に係るスクレーパは、ガスが流通する流路を規定する筒部と、前記筒部と対向する対向部を有し駆動源からの駆動力によって中心軸線を中心として回転することで前記流路に前記ガスを流通させる翼車と、を備える軸流ファンの前記対向部に設けられるスクレーパであって、前記筒部と対向する面から前記翼車側に凹む凹部を有し、前記対向部に固定される保持部と、前記凹部に収容され該凹部と係合する係合部を備え、前記保持部に保持されるとともに、前記保持部よりも前記筒部側に突出し、セラミックで形成される突出部と、を備えている。

【0010】

本開示の一態様に係る軸流ファンの運転方法は、ガスが流通する流路を規定する筒部と、前記筒部と対向する対向部を有し前記流路を流通する前記ガスによって回転する翼車と、前記対向部に設けられるスクレーパと、を備える軸流ファンの運転方法であって、前記スクレーパは、前記筒部と対向する面から前記翼車側に凹む凹部を有し、前記対向部に固定される保持部と、前記凹部に収容され該凹部と係合する係合部を備え、前記保持部に保持されるとともに、前記保持部よりも前記筒部側に突出し、セラミックで形成される突出部と、を備え、前記スクレーパによって、前記筒部に付着した付着物を除去する除去工程を備える。

【発明の効果】

【0011】

本開示によれば、耐摩耗性を向上させるとともにメンテナンスを簡便化することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本開示の実施形態に係る軸流ファンの縦断面図である。

【図2】図１の要部拡大図であって、図１のＩＩ部分を示している。

【図3】本開示の実施形態に係る翼車の要部及びスクレーパを示した分解斜視図である。

【図4】本開示の実施形態に係るホルダの斜視図である。

【図5】本開示の実施形態に係るホルダの正面図である。

【図6】本開示の実施形態に係るホルダの平面図である。

【図7】本開示の実施形態に係るホルダの側面図である。

【図8】本開示の実施形態に係るスクレーパピースの斜視図である。

【図9】本開示の実施形態に係るスクレーパピースの側面図である。

【図10】本開示の実施形態に係るスクレーパピースの平面図である。

【図11】本開示の実施形態の変形例に係るホルダ及びスクレーパを示す図である。

【図12】本開示の実施形態の変形例に係るホルダ及びスクレーパを示す図である。

【図13】本開示の実施形態の変形例に係るホルダ及びスクレーパを示す図である。

【図14】本開示の実施形態の参考例に係るホルダ及びスクレーパを示す図である。

【図15】本開示の実施形態の参考例に係るホルダ及びスクレーパを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下に、本開示に係るスクレーパ及び軸流ファン並びに軸流ファンの運転方法の一実施形態について、図面を参照して説明する。以下では、「軸方向」と称した場合には、軸流ファンの回転翼が回転する際の中心軸線Ｃが延在する方向を意味し、「半径方向」及び「周方向」と称した場合には、各々、中心軸線Ｃを基準とした半径方向及び周方向を意味する。また、各図では、軸方向をＸ方向とし、半径方向をＺ軸方向とし、周方向をＹ軸方向として図示している。

【0014】

本実施形態に係る軸流ファン１は、例えば、燃料を燃焼することで蒸気を生成するボイラ（図示省略）から排出される燃焼排ガスが流通する排ガス系統に設けられる。例えば、軸流ファン１は、排ガス系統に設けられ、燃焼排ガスから硫黄酸化物を除去する脱硫装置に設けられてもよい。脱硫装置に設けられる場合、軸流ファン１の内部は高腐食環境雰囲気となることがある。

【0015】

軸流ファン１は、図１に示すように、中心軸線Ｃを中心として軸方向に延在する外筒２と、外筒２の内部に設けられ外筒２と同心円状に設けられる内筒３と、内筒（筒部）３の内側に設けられる主軸４と、主軸４の軸方向の端部に取り付けられる翼車５と、を備える。内筒３は、翼車５の上流側に設けられる上流側内筒３Ａと、翼車５の下流側に設けられる下流側内筒３Ｂと、を有する。内筒３の内部には、シール用の空気が充填されている。主軸４は、軸受によって中心軸線Ｃを中心として回転可能に軸支されている。翼車５の半径方向の外側端部には、半径方向の外側に突出する複数の動翼６が設けられている。複数の動翼６は、周方向に等間隔で取り付けられる。動翼６は、内筒３と外筒２との間に形成された円環状のガス流路７に突出するように設けられている。ガス流路７には、動翼６の上流側に上流側静翼８が配置されている。また、ガス流路７には、動翼６の下流側に下流側静翼９が設けられている。上流側静翼８及び下流側静翼９は、内筒３と外筒２との間に架設されている。

【0016】

軸流ファン１は、主軸４に連結された電動機（図示省略）からの駆動力によって、主軸４が中心軸線Ｃを中心として回転する。主軸４が回転すると、翼車５及び動翼６も中心軸線Ｃを中心として回転駆動する。このとき、動翼６はガス流路７内で回転するので、図１の矢印で示すように、灰等を含有する排ガスがガス流路７に吸込まれ、ガス流路７内を流通する。ガス流路７内を流通する排ガスは、上流側静翼８、動翼６、下流側静翼９を順番に経て、ガス流路７から吐出される。

【0017】

翼車５の半径方向の外側端部の下流側端面５ａは、内筒３と対向している。詳細には、図２に示すように、翼車５の下流側端面５ａは、下流側内筒３Ｂの上流側端部３Ｂａと対向している。翼車５の下流側端面５ａと、下流側内筒３Ｂの上流側端部３Ｂａとの間には、周方向の全域に亘って、第１隙間Ｇ１が形成されている。第１隙間Ｇ１の軸方向の長さは、３ｍｍから５ｍｍ程度とされている。翼車５と下流側内筒３Ｂとの間には、内筒３の内側空間と内筒３の外側空間（すなわち、ガス流路７）との間をシールするシール構造１０が設けられている。

【0018】

シール構造１０は、下流側端面５ａから軸方向の下流側に突出する突出シール部１１と、下流側内筒３Ｂの内周面３Ｂｂから半径方向内側に突出する複数のシールフィン１２と、を有する。突出シール部１１は、円筒状の部材であって、外周面が下流側内筒３Ｂの内周面３Ｂｂと対向している。突出シール部１１の外周面１１ａと下流側内筒３Ｂの内周面３Ｂｂとの間には、第２隙間Ｇ２が形成されている。複数のシールフィン１２は、軸方向に沿って所定の間隔で並んで配置されている。シールフィン１２は略円環状の部材であって、半径方向の外端が下流側内筒３Ｂの内周面３Ｂｂに埋め込まれるように固定されている。シールフィン１２の半径方向の内端は、突出シール部１１の外周面１１ａに近接している。

【0019】

次に、スクレーパ３０及びスクレーパ３０が設けられる翼車凹部３１について図２から図１０を用いて詳細に説明する。
本実施形態に係るスクレーパ３０は、図２及び図３に示すように、翼車５に設けられている。詳細には、翼車５のうち、下流側内筒３Ｂの軸方向の上流端と対向する下流側端面（対向部）５ａに設けられている。スクレーパ３０は、下流側端面５ａに周方向の所定の間隔で並んで複数配置されているとさらに好適である。なお、図３では、図示の関係上、翼車５の周方向の一部のみを図示している。

【0020】

下流側端面５ａには、軸方向の上流側方向へ凹む翼車凹部３１が形成されている。スクレーパ３０は、この翼車凹部３１に嵌合している。詳細には、翼車凹部３１の内部に形成された空間の半径方向の外側を規定する壁部（図示省略）は、翼車凹部３１を囲う他の壁部よりも低く形成されている。以下の説明では、半径方向の外側の壁部を外側壁部３２と称する。外側壁部３２は、翼車凹部３１の内部に形成された空間と、翼車５の半径方向外側の空間（すなわち、ガス流路７）とを隔てている。

【0021】

翼車凹部３１の底面３１ａにはボルト３３が挿入されるボルト孔３４が複数（本実施形態では、一例として４つ）形成されている。各ボルト孔３４の内周面には雌ネジが形成されている。各ボルト孔３４には、ボルト３３の先端が螺合する。

【0022】

スクレーパ３０は、図３に示すように、翼車凹部３１に固定されるホルダ（保持部）４０と、ホルダ４０よりも下流側内筒３Ｂ側（軸方向下流側）に突出するスクレーパピース（突出部）５０と、を有する。スクレーパ３０は、ホルダ４０が翼車凹部３１に嵌合している。

【0023】

スクレーパ３０の半径方向の外側の端部の半径方向の位置は、ライナ２０の半径方向の外端の半径方向の位置と同じである。すなわち、スクレーパ３０は、ライナ２０よりもガス流路７へ突出していない。スクレーパ３０は、半径方向の外側の端部が、翼車５の半径方向の外周面５ｂよりも、可及的に半径方向に突出しないように設けられている。このように構成することで、ガス流路７を流通する排ガスの流通をスクレーパ３０が阻害することを抑制できる。

【0024】

ホルダ４０は、金属材料（例えば、ステンレス系材料）で形成されている。ホルダ４０は、翼車凹部３１に嵌合している。また、ホルダ４０は、複数（本実施形態では、一例として４本）のボルト３３によって、着脱可能に翼車凹部３１に固定されている。

【0025】

ホルダ４０は、図４から図７に示すように、翼車凹部３１に嵌合する嵌合部４１と、嵌合部４１よりも下流側内筒３Ｂ側（軸方向下流側）に配置される２つの固定部４２と、２つの固定部４２の間に設けられるホルダ凹部４３と、半径方向外側に設けられる外板部４４と、を有する。

【0026】

嵌合部４１は、翼車凹部３１に嵌合する。これにより、翼車５に対するホルダ４０の半径方向及び周方向の相対移動が規制される。特に、嵌合部４１の半径方向の外側面が翼車５の外側壁部３２と当接するので、翼車５に対するホルダ４０の半径方向の外側への相対移動が規制される。

【0027】

２つの固定部４２は、周方向の両端部に設けられている。各固定部には、２つのボルト挿通孔４５が形成されている。２つのボルト挿通孔４５は、半径方向に並んで配置されている。各ボルト挿通孔４５は、ホルダ４０を軸方向に貫通している。各ボルト挿通孔４５には、ボルト３３が挿通している。各ボルト挿通孔４５は、ボルト３３の頭部３３ａを収納可能な大径部と、ボルト３３の軸部３３ｂを収納可能な小径部と、を有する。ボルト３３の頭部３３ａは、ボルト挿通孔４５内に全て収容され、固定部４２から下流側内筒３Ｂ側へは突出していない。

【0028】

ホルダ凹部４３は、周方向の中央部に設けられている。ホルダ凹部４３は、半径方向の略全域に亘って形成されている。ホルダ凹部４３の半径方向の内側端は開放されており、内側端からスクレーパピース５０を挿入可能とされている。ホルダ凹部４３の半径方向の外側端は外板部４４の規制部４７によって閉鎖されている。すなわち、ホルダ凹部４３に係合するスクレーパピース５０は、規制部４７によって、半径方向の外側への移動を規制される。

【0029】

ホルダ凹部４３の周方向の両端は、一対の凹部側面４６によって規定されている。一対の凹部側面４６は、下流側内筒３Ｂ側（軸方向下流側）に向かうにしたがって、対向する凹部側面４６同士が近接するように傾斜している。すなわち、凹部側面４６は、テーパ面とされている。図６に示すように、凹部側面４６の傾斜角度θ１は、４５度よりも小さい角度とされている。ここで、傾斜角度θ１は、ホルダ４０を平面視した際に、凹部側面４６と軸方向とが為す角度である。ホルダ凹部４３にスクレーパピース５０が収容されている状態において、凹部側面４６とスクレーパピース側面５１とは、当接又は近接している。なお、傾斜角度θ１の値は上記の値に限定されず、４５度以外の角度であってもよい。
また、図１１に示すように、ホルダ凹部４３の周方向の両端は、後述するようにスクレーパピースをＴ字形状で形成してもよい。この場合は、ホルダ４０から突出する先端部５３を除いてスクレーパピース５０の周囲を覆い包むように凹部側面４６を形成するようにしてもよい。

【0030】

外板部４４は、半径方向の外側端部に設けられている。また、図２に示すように、外板部４４の半径方向の外側端部は、下流側内筒３Ｂに設けられたライナ２０の半径方向の外側端部と、半径方向の位置が同じ位置とされている。
図４に示すように、外板部４４の周方向の中央部は、ホルダ凹部４３の底面４３ａよりも軸方向に突出している。この突出部分が、スクレーパピース５０の半径方向の外側への移動を規制する規制部４７とされている。

【0031】

スクレーパピース５０は、セラミックで形成されている。図２に示すように、スクレーパピース５０の半径方向の外側端部は、例えば、下流側内筒３Ｂに設けられたライナ２０の半径方向の外側端部と、半径方向の位置が同じ位置とされている。スクレーパピース５０は、図８及び図１０に示すように、平面視で台形状に形成されている。スクレーパピース５０の周方向の面である一対のスクレーパピース側面（突出部側面）５１は、凹部側面４６と当接するとともに、下流側内筒３Ｂ側（軸方向下流側）に向かうにしたがって、スクレーパ側面同士が近接するように傾斜している。すなわち、スクレーパピース側面５１はテーパ面とされている。スクレーパピース側面５１の傾斜角度θ２は、４５度よりも小さい角度とされている。ここで、傾斜角度θ２は、スクレーパピース５０を平面視した際に、スクレーパピース側面５１と軸方向とが為す角度である。スクレーパピース側面５１の傾斜角度θ２は、凹部側面４６の傾斜角度θ１と略同一とされている。
また、スクレーパピース５０は、上述したようにＴ字形状に形成してもよい。

【0032】

スクレーパピース５０は、図６及び図８から図１０に示すように、ホルダ凹部４３に収容され、ホルダ凹部４３と係合する係合部５２と、ホルダ４０から突出する先端部５３と、を一体的に有している。係合部５２と先端部５３とは別々の部材を固定したものではなく、一体物として形成されている。先端部５３は、係合部５２の下流側内筒３Ｂ側（軸方向下流側）に接続されている。

【0033】

係合部５２は、図８及び図９に示すように、半径方向の外側に段部５４が形成されている。図２に示すように、段部５４の半径方向の外側の面が、規制部４７の半径方向の内側の面と当接する。段部５４と規制部４７とが当接することより、スクレーパピース５０の半径方向の外側へ移動が規制される。

【0034】

スクレーパピース５０は、図６の矢印Ｐで示すように、下流側内筒３Ｂ側に押圧された状態で固定されている。すなわち、スクレーパピース５０のスクレーパピース側面５１が、ホルダ４０の凹部側面４６に押し付けられるように固定されている。なお、スクレーパピース５０を下流側内筒３Ｂ側に押圧する手段は問わない。例えば、ボルト等でスクレーパピース５０を押圧してもよい。また、接着剤等を圧入することでスクレーパピース５０を押圧してもよい。

【0035】

本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
本実施形態では、スクレーパピース５０がホルダ４０よりも下流側内筒３Ｂ側に突出している。これにより、ガス流路７を流通する排ガスに含まれる物質（灰等）が下流側内筒３Ｂに設けられたライナ２０の表面に付着し、この付着物が成長した場合、付着物とスクレーパピース５０（特に先端部５３）とが接触する。スクレーパピース５０はホルダ４０を介して回転する翼車５に固定されているので、翼車５とともに回転する。このため、回転するスクレーパピース５０によって、下流側内筒３Ｂに付着する付着物を削り取ることができる。また、付着物を削り取る際にスクレーパピース５０が摩耗するが、本実施形態ではスクレーパピース５０がセラミックで形成されている。セラミックは耐摩耗性が高いので、スクレーパピース５０を摩耗し難くすることができる。よって、スクレーパ３０の寿命を長くすることができる。また、ガス流路７を流通するガスが腐食性を有するガスであった場合であっても、セラミックは耐腐食性が高いので、スクレーパピース５０を腐食し難くすることができる。よって、スクレーパ３０の寿命を長くすることができる。

【0036】

また、一般的に、セラミックは溶接等が難しいため、セラミックで形成されたスクレーパピース５０を、溶接等によって翼車５に直接固定することは難しい。一方、本実施形態では、セラミックで形成されたスクレーパピース５０を保持するホルダ４０を備え、ホルダ４０が翼車５の下流側端面５ａに固定されている。これにより、セラミックで形成されたスクレーパピース５０を翼車５の下流側端面５ａに設けることができる。

【0037】

また、本実施形態では、ホルダ凹部４３の周方向の両端を規定する一対の凹部側面４６は、下流側内筒３Ｂ側に向かうにしたがって凹部側面４６同士が近接するように傾斜している。また、スクレーパピース５０の周方向の面である一対のスクレーパピース側面５１は、凹部側面４６と当接するとともに、下流側内筒３Ｂ側に向かうにしたがって側面同士が近接するように傾斜している。このように、凹部側面４６とスクレーパピース側面５１とが当接することによって、スクレーパピース５０の下流側内筒３Ｂ側への移動をホルダ４０によって規制することができる。すなわち、ホルダ４０に対するスクレーパピース５０の下流側内筒３Ｂ方向の相対位置を位置決めすることができる。これにより、ホルダ４０を製造する際に凹部側面４６の傾斜角度等を調整することで、ホルダ４０からスクレーパピース５０が突出する先端部５３の長さ（突出長さ）を所定の長さとすることができる。例えば、スクレーパピース側面５１の現物寸法に合わせて、ホルダ４０の凹部側面４６の加工を行ってもよい。

【0038】

また、セラミックは複雑な加工を施し難い。本実施形態では、スクレーパピース側面５１を傾斜面に形成するだけの比較的簡易な加工を施すだけで、スクレーパピース５０の先端部５３の長さを所定の長さとすることができる。

【0039】

また、本実施形態では、ホルダ４０が着脱可能に翼車５の下流側端面５ａに固定されている。これにより、軸流ファン１の定期点検時等に、スクレーパピース５０を保持した状態のホルダ４０を翼車５の下流側端面５ａから取り外すことができる。したがって、ホルダ４０とスクレーパピース５０とが、別々に翼車５の下流側端面５ａに固定されている場合と比較して、スクレーパ３０の補修を容易化することができる。

【0040】

また、本実施形態では、ホルダ４０がスクレーパピース５０の半径方向の外側への移動を規制する規制部４７を有している。これにより、翼車５が回転することでスクレーパピース５０に遠心力が作用した場合であっても、規制部４７がスクレーパピース５０の半径方向の外側への移動を規制することができる。したがって、ホルダ４０からスクレーパピース５０が脱落し難くすることができる。

【0041】

また、本実施形態では、スクレーパピース５０の半径方向の外側端部が、ライナ２０の半径方向の外側端部と同じ位置又はライナ２０の外側端部よりも半径方向の内側の位置に位置している。これにより、例えば、スクレーパピース５０がガス流路７に突出し難い構成とすることができる。したがって、ガス流路７内を流通するガスの流れを阻害することを抑制できる。

【0042】

また、本実施形態では、スクレーパピース５０及びホルダ４０の下流側内筒３Ｂ側の面が樹脂によって覆われている。これにより、スクレーパピース５０及びホルダ４０の耐腐食性を向上させることができる。したがって、ガス流路７を流通するガスが腐食性を有するガスであった場合であっても、スクレーパピース５０及びホルダ４０を腐食し難くすることができる。よって、スクレーパ３０の寿命を長くすることができる。

【0043】

また、本実施形態では、ホルダ４０が翼車５の下流側端面５ａに形成されたホルダ凹部４３に嵌合している。これにより、例えば、ホルダ４０と翼車５の下流側端面５ａとを固定するボルト３３が破損し、ホルダ４０と翼車５の下流側端面５ａとの固定が解除された場合であっても、翼車５に対するホルダ４０の半径方向及び周方向の相対移動を規制することができる。したがって、ホルダ４０と翼車５の下流側端面５ａとの固定が解除され、翼車５が回転することでホルダ４０に遠心力が作用した場合であっても、翼車５の下流側端面５ａからホルダ４０が脱落し難くすることができる。

【0044】

また、本実施形態では、スクレーパピース５０が加工し難いセラミックで形成されているので、スクレーパピース５０を精密に加工することが難しい。特に、本実施形態では、凹部側面４６の傾斜角度θ１及びスクレーパピース側面５１の傾斜角度θ２が、４５度よりも小さい角度であるので、ホルダ凹部４３とスクレーパピース５０の係合部５２とを係合させる際に、周方向の公差が軸方向の公差に大きく影響する。軸方向の公差が大きくなると、スクレーパピース側面５１の先端部５３の突出長さを精度よく設定できない可能性がある。本実施形態では、ホルダ４０をセラミックよりも加工し易い金属材料で形成している。これにより、ホルダ４０を精度よく加工することができる。したがって、ホルダ凹部４３と係合部５２との周方向の公差を小さくすることができるので、先端部５３の突出長さを精度よく設定することができる。

【0045】

なお、本開示は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。
例えば、上記実施形態では、ホルダ４０を４本のボルト３３で翼車５に固定する例について説明したが、本開示はこれに限定されない。ホルダ４０と翼車５とを他の固定部材で固定してもよい。ただし、ホルダ４０と翼車５とは着脱可能に固定されることが望ましい。

【0046】

また、例えば、図１２及び図１３に示すように、ホルダ４０とスクレーパピース５０とをボルト６０で固定してもよい。本変形例のスクレーパピース５０は、Ｔ字形状をしている。また、ホルダ４０に形成されたホルダ凹部４３の凹部側面４６は、スクレーパピース５０に応じた形状や傾斜面ではなく、単純な平面とされている。ボルト６０はスクレーパピース５０を貫通し、先端がホルダ４０のボルト孔に螺合している。なお、ボルト６０は、図１２に示すように、頭部がスクレーパピース５０の表面を押圧するように設置されてもよく、また、図１３に示すように、頭部がスクレーパピース５０に埋め込まれるように設置されてもよい。

【0047】

このように構成することで、ホルダ４０とスクレーパピース５０とを一体化することができる。これにより、ホルダ４０とスクレーパピース５０とが固定された状態で、スクレーパ３０を翼車５の下流側端面５ａに取り付ける現場まで搬送することができる。したがって、現場において、ホルダ４０とスクレーパピース５０とを固定する作業を省略することができる。よって、現場における作業を簡易化することができる。

【0048】

［参考例］
次に、本開示の参考例について図１４及び図１５を用いて説明する。
本参考例では、ホルダとスクレーパピースとをセラミックで一体的に形成し一体型スクレーパ７０としてもよい。一体型スクレーパ７０は、翼車５の下流側端面５ａに形成された凹部（翼車凹部８０）の内部に設置される。
一体型スクレーパ７０は、Ｔ字形状をしている。一体型スクレーパ７０の先端部７１（ライナ２０側の端部）は、翼車５の下流側端面５ａよりも突出している。一体型スクレーパ７０は、ボルト６０で翼車５に固定されている。ボルト６０は一体型スクレーパ７０を貫通し、先端が翼車凹部８０の底面に形成されたボルト孔に螺合している。なお、ボルト６０は、図１４に示すように、頭部が一体型スクレーパ７０の表面を押圧するように設置されてもよく、また、図１５に示すように、頭部が一体型スクレーパ７０に埋め込まれるように設置されてもよい。

【0049】

以上説明した実施形態に記載のスクレーパ及び軸流ファン並びに軸流ファンの運転方法は、例えば以下のように把握される。
本開示の一態様に係るスクレーパは、ガスが流通する流路（７）を規定する筒部（３）と、前記筒部（３）と対向する対向部（５ａ）を有し駆動源からの駆動力によって中心軸線（Ｃ）を中心として回転することで前記流路（７）に前記ガスを流通させる翼車（５）と、を備える軸流ファンの前記対向部（５ａ）に設けられるスクレーパ（３０）であって、前記筒部（３）と対向する面から前記翼車（５）側に凹む凹部（４３）を有し、前記対向部（５ａ）に固定される保持部（４０）と、前記凹部（４３）に収容され該凹部（４３）と係合する係合部（５２）を備え、前記保持部（４０）に保持されるとともに、前記保持部（４０）よりも前記筒部（３）側に突出し、セラミックで形成される突出部（５０）と、を備えている。

【0050】

上記構成では、突出部が保持部よりも筒部側に突出している。これにより、流路を流通するガスに含まれる物質が筒部に付着し、この付着物が成長した場合、付着物と突出部とが接触する。突出部は保持部を介して回転する翼車に固定されているので、翼車とともに回転する。このため、回転する突出部によって、筒部に付着する付着物を削り取ることができる。また、付着物を削り取る際に突出部が摩耗するが、上記構成では突出部がセラミックで形成されている。セラミックは耐摩耗性が高いので、突出部を摩耗し難くすることができる。よって、スクレーパの寿命を長くすることができる。また、流路を流通するガスが腐食性を有するガスであった場合であっても、セラミックは耐腐食性が高いので、突出部を腐食し難くすることができる。よって、スクレーパの寿命を長くすることができる。
また、一般的に、セラミックは溶接等が難しいため、セラミックで形成された突出部を翼車に直接固定することは難しい。一方、上記構成では、セラミックで形成された突出部を保持する保持部を備え、保持部が対向部に固定されている。これにより、セラミックで形成された突出部を対向部に設けることができる。
また、セラミックは複雑な加工を施し難い。上記構成では、突出部傾斜面を形成するだけの加工を施すだけで、突出部の出代（保持部から突出部が突出する部分）の長さを所定の長さとすることができる。

【0051】

また、本開示の一態様に係るスクレーパは、前記保持部（４０）は、着脱可能に前記対向部（５ａ）に固定されている。

【0052】

上記構成では、保持部が着脱可能に対向部に固定されている。これにより、軸流ファンの定期点検時等に、突出部を保持した状態の保持部を対向部から取り外すことができる。したがって、保持部と突出部とが別々に対向部に固定されている場合と比較して、スクレーパの補修を容易化することができる。

【0053】

また、本開示の一態様に係るスクレーパは、前記凹部（４３）の周方向の両端を規定する一対の凹部側面（４６）は、前記筒部（３）側に向かうにしたがって前記凹部側面（４６）同士が近接するように傾斜していて、前記突出部（５０）の周方向の面である一対の突出部側面（５１）は、前記凹部側面（４６）と当接するとともに、前記筒部（３）側に向かうにしたがって前記突出部側面（５１）同士が近接するように傾斜している。

【0054】

上記構成では、凹部の周方向の両端を規定する一対の凹部側面は、筒部側に向かうにしたがって凹部側面同士が近接するように傾斜している。また、突出部の周方向の面である一対の突出部側面は、凹部側面と当接するとともに、筒部側に向かうにしたがって側面同士が近接するように傾斜している。このように、凹部側面と突出部側面とが当接することによって、突出部の筒部側への移動を保持部によって規制することができる。すなわち、保持部に対する突出部の筒部方向の相対位置を位置決めすることができる。これにより、保持部を製造する際に凹部側面の傾斜角度等を調整することで、保持部から突出部が突出する部分（以下、「出代」と称する）の長さ（突出長さ）を所定の長さとすることができる。

【0055】

また、本開示の一態様に係るスクレーパは、前記保持部（４０）は、前記突出部（５０）の半径方向の外側への移動を規制する規制部（４７）を有する。

【0056】

上記構成では、保持部が突出部の半径方向の外側への移動を規制する規制部を有している。これにより、翼車が回転することで突出部に遠心力が作用した場合であっても、規制部が突出部の半径方向の外側への移動を規制することができる。したがって、保持部から突出部が脱落し難くすることができる。

【0057】

また、本開示の一態様に係るスクレーパは、前記突出部（５０）の半径方向の外側端部は、前記筒部（３）に設けられたライナ（２０）の半径方向の外側端部と同じ位置又は前記ライナ（２０）の前記外側端部よりも半径方向の内側の位置に位置している。

【0058】

上記構成では、突出部の半径方向の外側端部が、ライナの半径方向の外側端部と同じ位置又はライナの外側端部よりも半径方向の内側の位置に位置している。これにより、例えば、内筒の半径方向の外側にガスが流通する流路が形成されたいた場合、突出部が流路に突出し難い構成とすることができる。したがって、流路内を流通するガス流れの阻害を抑制することができる。

【0059】

また、本開示の一態様に係るスクレーパは、前記保持部（４０）が前記対向部（５ａ）に形成された翼車凹部（３１）に嵌合している。

【0060】

上記構成では、保持部が対向部に形成された凹部に嵌合している。これにより、例えば、保持部と対向部とを固定する固定部材が破損し、保持部と対向部との固定が解除された場合であっても、対向部（翼車）に対する保持部の半径方向及び周方向の相対移動を規制することができる。したがって、保持部と対向部との固定が解除され、翼車が回転することで保持部に遠心力が作用した場合であっても、対向部から保持部が脱落し難くすることができる。

【0061】

また、本開示の一態様に係るスクレーパは、前記保持部（４０）と前記突出部（５０）とは固定されている。

【0062】

上記構成は、保持部と突出部とが固定されている。すなわち、保持部と突出部とが一体化されている。これにより、保持部と突出部とが固定された状態で、スクレーパを対向部に取り付ける現場まで搬送することができる。したがって、現場において、保持部と突出部とを固定する作業を省略することができる。よって、現場における作業を簡易化することができる。

【0063】

本開示の一態様に係る軸流ファンは、ガスが流通する流路（７）を規定する筒部（３）と、前記筒部（３）と対向する対向部（５ａ）を有し、駆動源からの駆動力によって中心軸線（Ｃ）を中心として回転することで前記流路（７）に前記ガスを流通させる翼車（５）と、前記対向部（５ａ）に設けられる上記のいずれかに記載のスクレーパ（３０）と、を備える。

【0064】

また、本開示の一態様に係る軸流ファンの運転方法は、ガスが流通する流路（７）を規定する筒部（３）と、前記筒部（３）と対向する対向部（５ａ）を有し前記流路（７）を流通する前記ガスによって回転する翼車（５）と、前記対向部（５ａ）に設けられるスクレーパ（３０）と、を備える軸流ファンの運転方法であって、前記スクレーパ（３０）は、前記筒部（３）と対向する面から前記翼車（５）側に凹む凹部（４３）を有し、前記対向部（５ａ）に固定される保持部（４０）と、前記凹部（４３）に収容され該凹部（４３）と係合する係合部（５２）を備え、前記保持部（４０）に保持されるとともに、前記保持部（４０）よりも前記筒部（３）側に突出し、セラミックで形成される突出部（５０）と、を備え、前記凹部（４３）の周方向の両端を規定する一対の凹部側面（４６）は、前記筒部（３）側に向かうにしたがって前記凹部側面（４６）同士が近接するように傾斜していて、前記突出部（５０）の周方向の面である一対の突出部（５０）側面は、前記凹部側面（４６）と当接するとともに、前記筒部（３）側に向かうにしたがって前記突出部側面（５０）同士が近接するように傾斜していて、前記スクレーパ（３０）によって、前記筒部（３）に付着した付着物を除去する除去工程を備える。

【符号の説明】

【0065】

１ ：軸流ファン
２ ：外筒
３ ：内筒（筒部）
３Ａ ：上流側内筒
３Ｂ ：下流側内筒
４ ：主軸
５ ：翼車
５ａ ：下流側端面（対向部）
５ｂ ：外周面
６ ：動翼
７ ：ガス流路
８ ：上流側静翼
９ ：下流側静翼
１０ ：シール構造
１１ ：突出シール部
１２ ：シールフィン
２０ ：ライナ
３０ ：スクレーパ
３１ ：翼車凹部
３１ａ ：底面
３２ ：外側壁部
３３ ：ボルト
３３ａ ：頭部
３３ｂ ：軸部
３４ ：ボルト孔
４０ ：ホルダ（保持部）
４１ ：嵌合部
４２ ：固定部
４３ ：ホルダ凹部（凹部）
４３ａ ：底面
４４ ：外板部
４５ ：ボルト挿通孔
４６ ：凹部側面
４７ ：規制部
５０ ：スクレーパピース（突出部）
５１ ：スクレーパピース側面（突出部側面）
５２ ：係合部
５３ ：先端部
５４ ：段部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】