JP2001311501A - 小型ボイラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 全体にコンパクト化することができ、且つ重
量の増加を最小限に抑えつつ高圧化を容易に行うことが
でき、熱回収率の向上を図り得る小型ボイラを提供す
る。 【解決手段】 給水されるドラム１内に、多数の煙管１
１を配設すると共に、ドラム１両端外部に、蓄熱式バー
ナ１２を備え且つ前記煙管１１を介して連通される燃焼
室１３を配設し、燃料遮断弁１５と四方切換弁１７によ
る運転の切換により、ドラム１内の水を高温の燃焼ガス
が通過する多数の煙管１１によって加熱し、蒸気を発生
させるよう構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、小型ボイラに関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】図４〜図６は従来の炉筒煙管式の小型ボ
イラの一例を表わすものであって、該炉筒煙管式の小型
ボイラは、給水されるドラム１内に、一端側にバーナ２
が設けられた炉筒３を配設すると共に、該炉筒３に接続
される第一煙管４と、該第一煙管４に後部煙室５を介し
て接続される第二煙管６と、該第二煙管６に前部煙室７
を介して接続され且つ排ガス出口８へ通じる第三煙管９
とを配設し、ドラム１の上部に主蒸気取出口１０を設け
てなる構成を有している。

【０００３】図４〜図６に示される炉筒煙管式の小型ボ
イラにおいては、バーナ２から炉筒３内に燃料が噴射さ
れて燃焼し、燃焼ガスは、炉筒３から第一煙管４を通過
し、後部煙室５を介して第二煙管６を流れ、前部煙室７
を介して第三煙管９を通過した後、排ガス出口８から排
出される一方、ドラム１内に給水された水は、ドラム１
内に配設された炉筒３と多数の煙管（第一煙管４、第二
煙管６、第三煙管９）とによって加熱され、蒸気とな
り、該蒸気は主蒸気取出口１０から使用先へ送られるよ
うになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
如き従来の炉筒煙管式の小型ボイラでは、径の大きな炉
筒３と多数の煙管（第一煙管４、第二煙管６、第三煙管
９）とを両方ともドラム１内に収める構造となっている
ため、全体にコンパクト化することが難しく、しかも、
高圧になると炉筒３が厚肉になり重量の増加も避けられ
ず、又、燃焼ガスを第一煙管４と第二煙管６と第三煙管
９に流通させ、ドラム１内の水と熱交換させるだけで
は、熱交換効率を充分に高めることが困難となるため、
排ガス出口８から出て行く排ガスの温度が高くなって熱
損失が大きくなり、熱回収率が低くなるという欠点を有
していた。

【０００５】本発明は、斯かる実情に鑑み、全体にコン
パクト化することができ、且つ重量の増加を最小限に抑
えつつ高圧化を容易に行うことができ、熱回収率の向上
を図り得る小型ボイラを提供しようとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、給水されるド
ラム内に、多数の煙管を配設すると共に、ドラム両端外
部に、蓄熱式バーナを備え且つ前記煙管を介して連通さ
れる燃焼室を夫々配設し、一方の端外部に設けた第一の
燃焼室における蓄熱式バーナの蓄熱体を通過させた燃焼
用空気と燃料とを混合噴射して第一の燃焼室内で燃焼さ
せることにより生ずる燃焼ガスが他方の端外部に設けた
第二の燃焼室における蓄熱式バーナの蓄熱体に流通して
該蓄熱体を加熱するよう構成し、且つ、運転を切り換え
ることにより、第二の燃焼室における蓄熱式バーナの蓄
熱体を通過させた燃焼用空気と燃料とを混合噴射して第
二の燃焼室内で燃焼させることにより生ずる燃焼ガスが
第一の燃焼室における蓄熱式バーナの蓄熱体に流通して
該蓄熱体を加熱するよう構成したことを特徴とする小型
ボイラにかかるものである。

【０００７】上記手段によれば、以下のような作用が得
られる。

【０００８】ドラム内に給水された状態で、燃料と一方
の燃焼室における蓄熱式バーナの蓄熱体を通過させた燃
焼用空気とが混合噴射されて一方の燃焼室内で燃焼する
と共に、該一方の燃焼室内で燃料を燃焼させた高温の燃
焼ガスが多数の煙管を通過し他方の燃焼室へ導かれ、該
他方の燃焼室における蓄熱式バーナの蓄熱体に流通する
よう排出されて該蓄熱体が加熱された後、運転が切り換
えられ、燃料と他方の燃焼室における蓄熱式バーナの蓄
熱体を通過させた燃焼用空気とが混合噴射されて他方の
燃焼室内で燃焼すると共に、該他方の燃焼室内で燃料を
燃焼させた高温の燃焼ガスが多数の煙管を通過し一方の
燃焼室へ導かれ、該一方の燃焼室における蓄熱式バーナ
の蓄熱体に流通するよう排出されて該蓄熱体が加熱さ
れ、以下同様の操作が交互に繰り返され、これにより、
高温の燃焼ガスが通過する多数の煙管によってドラム内
の水が加熱され、蒸気が発生する。

【０００９】本発明における小型ボイラにおいては、ド
ラム内に従来のような炉筒を収める必要がないため、全
体にコンパクト化することが可能となり、しかも、高圧
化しても重量の増加は最小限に抑えられ、又、燃焼ガス
を流通させることで加熱した蓄熱体によって燃焼用空気
を昇温させることにより、多数の煙管を通過する燃焼ガ
スの温度が高められ、ドラム内の水との熱交換効率が充
分に高められると共に、燃焼ガスと蓄熱体との熱交換に
より排ガスの温度を低くすることが可能となって熱損失
が小さくなり、熱回収率が高められることとなる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図示
例と共に説明する。

【００１１】図１〜図３は本発明を実施する形態の一例
であって、図中、図４〜図６と同一の符号を付した部分
は同一物を表わしており、給水されるドラム１内に、多
数の煙管１１を配設すると共に、ドラム１両端外部に、
蓄熱式バーナ１２を備え且つ前記煙管１１を介して連通
される燃焼室１３を配設する。

【００１２】前記燃焼室１３に設けられる蓄熱式バーナ
１２は、鉄板等で形成された蓄熱体１４を有し、該蓄熱
式バーナ１２の蓄熱体１４の燃焼室１３側には、途中に
燃料遮断弁１５が設けられ且つ燃料が供給される燃料供
給ライン１６を接続すると共に、前記蓄熱式バーナ１２
の蓄熱体１４の反燃焼室１３側には、四方切換弁１７の
切換により燃焼用空気が導入される空気導入ライン１８
或いは排気ライン１９に接続される導入排出ライン２０
を接続してあり、これにより、図１に示す如く、四方切
換弁１７のポジションを切り換え且つ一方の燃料遮断弁
１５を開き他方の燃料遮断弁１５を閉じた状態で、燃料
と一方の燃焼室１３における蓄熱式バーナ１２の蓄熱体
１４を通過させた燃焼用空気とを混合噴射して一方の燃
焼室１３内で燃焼させると共に、該一方の燃焼室１３内
で燃料を燃焼させた高温の燃焼ガスを多数の煙管１１を
通過させ他方の燃焼室１３における蓄熱式バーナ１２の
蓄熱体１４に流通させるよう排出させて該蓄熱体１４を
加熱した後、運転を切り換え、図２に示す如く、四方切
換弁１７のポジションを切り換え且つ他方の燃料遮断弁
１５を開き一方の燃料遮断弁１５を閉じた状態で、燃料
と他方の燃焼室１３における蓄熱式バーナ１２の蓄熱体
１４を通過させた燃焼用空気とを混合噴射して他方の燃
焼室１３内で燃焼させると共に、該他方の燃焼室１３内
で燃料を燃焼させた高温の燃焼ガスを多数の煙管１１を
通過させ一方の燃焼室１３における蓄熱式バーナ１２の
蓄熱体１４に流通させるよう排出させて該蓄熱体１４を
加熱し、以下同様の操作を交互に繰り返すようにし、ド
ラム１内の水を高温の燃焼ガスが通過する多数の煙管１
１によって加熱し、蒸気を発生させるよう構成してあ
る。

【００１３】次に、上記図示例の作動を説明する。

【００１４】ドラム１内に給水された状態で、図１に示
す如く、四方切換弁１７のポジションを切り換え且つ一
方の燃料遮断弁１５を開き他方の燃料遮断弁１５を閉じ
た状態で、燃料と一方の燃焼室１３における蓄熱式バー
ナ１２の蓄熱体１４を通過させた燃焼用空気とが混合噴
射されて一方の燃焼室１３内で燃焼すると共に、該一方
の燃焼室１３内で燃料を燃焼させた高温の燃焼ガスは、
多数の煙管１１を通過し他方の燃焼室１３における蓄熱
式バーナ１２の蓄熱体１４に流通するよう排出されて該
蓄熱体１４を加熱した後、他方の導入排出ライン２０か
ら四方切換弁１７と排気ライン１９とを介し排ガスとし
て排出される。図１に示す状態で所要時間経過して、他
方の蓄熱式バーナ１２の蓄熱体１４が所要温度に達する
と、図２に示す如く、四方切換弁１７のポジションが切
り換えられ且つ他方の燃料遮断弁１５が開かれ一方の燃
料遮断弁１５が閉じられ、この状態で、燃料と他方の燃
焼室１３における蓄熱式バーナ１２の蓄熱体１４を通過
させた燃焼用空気とが混合噴射されて他方の燃焼室１３
内で燃焼すると共に、該他方の燃焼室１３内で燃料を燃
焼させた高温の燃焼ガスは、多数の煙管１１を通過し一
方の燃焼室１３における蓄熱式バーナ１２の蓄熱体１４
に流通するよう排出されて該蓄熱体１４を加熱した後、
一方の導入排出ライン２０から四方切換弁１７と排気ラ
イン１９とを介し排ガスとして排出され、以下同様の操
作が交互に繰り返され、高温の燃焼ガスが通過する多数
の煙管１１によってドラム１内の水が加熱され、蒸気が
発生し、該蒸気は主蒸気取出口１０から使用先へ送られ
る。

【００１５】本図示例における小型ボイラにおいては、
ドラム１内に従来のような炉筒３を収める必要がないた
め、全体にコンパクト化することが可能となり、しか
も、高圧化しても重量の増加は最小限に抑えられ、又、
燃焼ガスを流通させることで加熱した蓄熱体１４によっ
て燃焼用空気を昇温させることにより、多数の煙管１１
を通過する燃焼ガスの温度が高められ、ドラム１内の水
との熱交換効率が充分に高められると共に、燃焼ガスと
蓄熱体１４との熱交換により排ガスの温度を低くするこ
とが可能となって熱損失が小さくなり、熱回収率が高め
られることとなる。

【００１６】こうして、全体にコンパクト化することが
でき、且つ重量の増加を最小限に抑えつつ高圧化を容易
に行うことができ、熱回収率の向上を図り得る。

【００１７】尚、本発明の小型ボイラは、上述の図示例
にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱し
ない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論であ
る。

【００１８】

【発明の効果】以上、説明したように本発明の小型ボイ
ラによれば、全体にコンパクト化することができ、且つ
重量の増加を最小限に抑えつつ高圧化を容易に行うこと
ができ、熱回収率の向上を図り得るという優れた効果を
奏し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施する形態の一例の側断面図であ
る。

【図２】本発明を実施する形態の一例の側断面図であっ
て、燃焼室の切換作動状態を表わす図である。

【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。

【図４】従来の炉筒煙管式の小型ボイラの一例を表わす
一部破断斜視図である。

【図５】従来の炉筒煙管式の小型ボイラの一例を表わす
側断面図である。

【図６】図５のＶＩ−ＶＩ断面図である。

【符号の説明】

１ ドラム １０ 主蒸気取出口 １１ 煙管 １２ 蓄熱式バーナ １３ 燃焼室 １４ 蓄熱体 １５ 燃料遮断弁 １６ 燃料供給ライン １７ 四方切換弁 １８ 空気導入ライン １９ 排気ライン ２０ 導入排出ライン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 給水されるドラム内に、多数の煙管を配
   設すると共に、ドラム両端外部に、蓄熱式バーナを備え
   且つ前記煙管を介して連通される燃焼室を夫々配設し、
   一方の端外部に設けた第一の燃焼室における蓄熱式バー
   ナの蓄熱体を通過させた燃焼用空気と燃料とを混合噴射
   して第一の燃焼室内で燃焼させることにより生ずる燃焼
   ガスが他方の端外部に設けた第二の燃焼室における蓄熱
   式バーナの蓄熱体に流通して該蓄熱体を加熱するよう構
   成し、且つ、運転を切り換えることにより、第二の燃焼
   室における蓄熱式バーナの蓄熱体を通過させた燃焼用空
   気と燃料とを混合噴射して第二の燃焼室内で燃焼させる
   ことにより生ずる燃焼ガスが第一の燃焼室における蓄熱
   式バーナの蓄熱体に流通して該蓄熱体を加熱するよう構
   成したことを特徴とする小型ボイラ。