JP2005344695A - Small boiler carrying high-speed blower - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、小型貫流ボイラ、真空式温水ヒータ等の小型ボイラに関し、特に、ボイラパッケージの小型化に関する。 The present invention relates to a small boiler such as a small once-through boiler or a vacuum hot water heater, and more particularly to downsizing of a boiler package.
小型貫流ボイラや真空式温水ヒータの平均運転負荷は30〜40%程度であり、運転負荷の変動が激しく、当該負荷変動に対して安定した熱供給を行うことが要求される。かかる負荷変動に対応しつつ高効率運転を行うため、これらの小型ボイラでは多缶配置による台数制御運転を行うのが一般的となっている。多缶配置を行う場合、1台の大容量缶の据付容積よりもその容量に対応する小容量缶複数台の据付容積が小さくなることが当然要求されるため、ボイラパッケージの小型化が益々進んでいる。多缶配置による小型ボイラの一例として下記特許文献1に開示されているものがある。
上記小型ボイラにおいてボイラ本体以外の補器に着目すると、最も容積を占有するのがバーナであり、その中でも送風機の占める割合が大きい。 When attention is paid to auxiliary equipment other than the boiler main body in the small boiler, the burner occupies the largest volume, and among them, the proportion of the blower is large.
また、ボイラ本体の燃焼量当たりの小型化も益々進む傾向があり、蒸発量2t/hクラスの小型貫流ボイラの燃焼室負荷は5000kW/m3h以上にも達する。これに加えて、燃焼ガスが水管群を通過する対流熱伝達部では、燃焼ガスの流速は50m/s以上にも達する。これらの圧力損失との兼ね合いから、これ以上の火炎の短炎化を図ろうとすると、より高圧の空気を供給できる送風機が必要になるが、動力、コスト及び送風機の大型化の問題が生じる。 In addition, there is a tendency for the boiler body to be miniaturized per combustion amount, and the combustion chamber load of a small once-through boiler with an evaporation amount of 2 t / h class reaches 5000 kW / m 3 h or more. In addition to this, in the convection heat transfer section where the combustion gas passes through the water tube group, the flow velocity of the combustion gas reaches 50 m / s or more. In view of these pressure losses, a blower that can supply higher-pressure air is required to shorten the flame more than this, but this causes problems of power, cost, and enlargement of the blower.
また、従来は、送風機として遠心式のものが使用されていた(例えば、特許文献1参照)。また、従来の遠心式送風機に対して、ベルト掛け変速機を用いて高回転化(高速回転化)することで送風機の小型化が図られていた。しかしながら、ベアリングに掛かる負荷や、インペラの強度限界、コスト等の問題から回転数は5000rpm程度に留まっているのが現状である。 Conventionally, a centrifugal fan has been used as a blower (see, for example, Patent Document 1). Further, the size of the blower has been reduced by increasing the rotation speed (high-speed rotation) of the conventional centrifugal blower using a belt-mounted transmission. However, at present, the rotational speed remains at about 5000 rpm due to problems such as the load applied to the bearing, the impeller strength limit, and cost.
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、送風機の改良によってボイラパッケージの小型化を可能とした小型ボイラを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a small boiler capable of reducing the size of a boiler package by improving a blower.
この目的を達成するための本発明に係る小型ボイラの第一の特徴構成は、回転羽根を備えたインペラが駆動モータに直結し、回転数の最大定格値が10000rpm以上である高速送風機を搭載してなる点にある。 In order to achieve this object, the first characteristic configuration of the small boiler according to the present invention is that an impeller provided with rotating blades is directly connected to a drive motor and is equipped with a high-speed blower whose maximum rated value of rotational speed is 10,000 rpm or more. It is in the point.
上記第一の特徴構成によれば、高速送風機のインペラ径を小さくできるためインペラや駆動モータを収容するケーシング寸法も小さくできボイラパッケージの小型化が図れる。具体的に説明すると、送風機の空気量、必要圧力、及び、動力が同じ条件である場合に、下記の数1に示すように、圧力上昇Δpはインペラ径dと回転数Nの積の二乗に比例し、動力Pは圧力上昇Δpと必要空気量Qの積に比例する関係にあるため、回転数Nのみを変化させた場合、インペラ径dは回転数Nに反比例して変化する。尚、数1におけるa、bは夫々比例係数である。
According to said 1st characteristic structure, since the impeller diameter of a high-speed air blower can be made small, the casing dimension which accommodates an impeller and a drive motor can also be made small, and size reduction of a boiler package can be achieved. More specifically, when the air amount, required pressure, and power of the blower are the same, the pressure increase Δp is the square of the product of the impeller diameter d and the rotational speed N as shown in the following
(数1)
Δp=a・d2・N2
P=b・Q・Δp=a・b・Q・d2・N2
(Equation 1)
Δp = a · d 2 · N 2
P = b · Q · Δp = a · b · Q · d 2 · N 2
例えば、2極モータを60Hzで運転する場合の回転数3600rpmを基準に考えると、回転数3600rpmにおけるインペラ径及びケーシング寸法を夫々100%とすると、回転数10000rpmでは、インペラ径が36%、ケーシング寸法が50%以下にすることが可能となる。ここで、インペラ径の縮小率に比べてケーシング寸法の縮小率が大きいのは、スクロール部において、インペラにより空気を加速して得た動圧を静圧に変換するために、空気量が同じであれば、流体通路は回転数に拘わらずに一定であるため、インペラ径に或る一定値を加えた値がケーシング寸法となるためである。 For example, when considering a rotation speed of 3600 rpm when a two-pole motor is operated at 60 Hz as a reference, assuming that the impeller diameter and casing dimensions at a rotation speed of 3600 rpm are 100%, the impeller diameter is 36% and the casing dimensions at a rotation speed of 10,000 rpm. Can be reduced to 50% or less. Here, the reduction ratio of the casing dimension is larger than the reduction ratio of the impeller diameter because the air amount is the same in the scroll portion in order to convert the dynamic pressure obtained by accelerating the air with the impeller into the static pressure. If there is, the fluid passage is constant regardless of the rotational speed, so that a value obtained by adding a certain constant value to the impeller diameter is the casing dimension.
また、上記第一の特徴構成では、送風機の小型化のために必要な高回転化を、インペラを駆動モータに直結することで実現している。つまり、従来のベルト掛け変速機を用いた構成では、回転数5000rpm程度が限度であったところ、本特徴構成により、回転数10000rpm以上を実現可能となる。 In the first characteristic configuration, the high rotation speed required for downsizing the blower is realized by directly connecting the impeller to the drive motor. In other words, in the configuration using the conventional belt-mounted transmission, the rotational speed is limited to about 5000 rpm, but this characteristic configuration makes it possible to realize the rotational speed of 10,000 rpm or more.
同第二の特徴構成は、上記第一の特徴構成に加えて、前記インペラが鋳造金属製、鍛造金属製、或いは、エンジニアリングプラスチック製である点にある。 The second characteristic configuration is that, in addition to the first characteristic configuration, the impeller is made of cast metal, forged metal, or engineering plastic.
上記第二の特徴構成によれば、以下の問題を解決できる。つまり、送風機が高回転化してインペラ径が小さくなると、回転バランスが厳密に要求されるため、溶接による組立構造(図12参照)では、インペラの加工が困難となるところ、回転羽根を備えたインペラが鋳造金属製、鍛造金属製、或いは、射出成形によるエンジニアリングプラスチック製であれば、当該問題が解決される。更に、例えば図13に示すような入口部が湾曲して出口部が直線状の構造を有する高速型の遠心インペラや、例えば図14に示すような羽根が翼形状である軸流インペラ等の複雑な羽根形状を製作することが可能となる。 According to said 2nd characteristic structure, the following problems can be solved. That is, when the blower is rotated at a higher speed and the impeller diameter is reduced, a rotational balance is strictly required. Therefore, in the assembly structure by welding (see FIG. 12), it is difficult to process the impeller. If is made of cast metal, forged metal or engineering plastic by injection molding, the problem is solved. Further, for example, a high-speed centrifugal impeller having a curved structure with a curved inlet portion and a straight outlet portion as shown in FIG. 13 and an axial flow impeller with blades having a blade shape as shown in FIG. It becomes possible to produce a simple blade shape.
同第三の特徴構成は、上記第一または第二の特徴構成に加えて、前記高速送風機が、前記インペラ、前記駆動モータ、及び、固定羽根が同一のケーシング内に収容されている軸流式送風機または混流式送風機である点にある。 In the third feature configuration, in addition to the first or second feature configuration, the high-speed blower is an axial flow type in which the impeller, the drive motor, and the fixed blade are housed in the same casing. It is in the point which is a blower or a mixed flow type blower.
上記第三の特徴構成によれば、高速送風機として軸流式または混流式(遠心式と軸流式の折衷型)の送風機を用いることで、小型化にも拘わらず流入した空気を高効率で昇圧して送出することができる。即ち、軸流式送風機の場合、図6に示すように、流入した空気は、インペラの回転羽根により軸回転方向に加速され、更に、後方の固定羽根により効率良く減速される。固定羽根を通過した空気はケーシング内を旋回しながら、且つ、駆動モータの冷却を行い、駆動モータの後方にて更なる流路断面積の増大に伴い減速される。このように、流入した空気は、速度エネルギを圧力エネルギに効率良く変換して昇圧されてケーシング外に送出される。また、混流式送風機の場合、図10に示すように、流入した空気は、インペラの回転羽根により遠心方向及び軸回転方向に加速され、更に、後方の固定羽根により効率良く減速され、且つ、遠心方向の速度成分が軸回転方向に効率良く変換される。固定羽根を通過した空気はケーシング内を旋回しながら、且つ、駆動モータの冷却を行い、駆動モータの後方にて更なる流路断面積の増大に伴い減速される。このように、流入した空気は、速度エネルギを圧力エネルギに効率良く変換して昇圧されてケーシング外に送出される。更に、送風機の高回転化によって駆動モータの小型化も可能となるため、従来はケーシング外に配置されていた駆動モータをケーシング内に収容でき、ケーシング内を流れる空気によって駆動モータを効率良く冷却することができる。 According to the third characteristic configuration, by using an axial flow type or mixed flow type (centrifugal and axial flow type) blower as the high-speed blower, the air that has flowed in is highly efficient despite the miniaturization. The pressure can be boosted and sent out. That is, in the case of an axial blower, as shown in FIG. 6, the inflowing air is accelerated in the axial rotation direction by the impeller rotor blades, and is further efficiently decelerated by the rear stationary blades. The air that has passed through the fixed blades cools the drive motor while turning in the casing, and is decelerated as the flow path cross-sectional area further increases behind the drive motor. In this way, the inflowing air efficiently converts the velocity energy into pressure energy, is boosted, and is sent out of the casing. In the case of a mixed flow type blower, as shown in FIG. 10, the inflowing air is accelerated in the centrifugal direction and the axial rotation direction by the impeller rotor blades, and is further efficiently decelerated by the rear stationary blades. The direction velocity component is efficiently converted in the axial rotation direction. The air that has passed through the fixed blades cools the drive motor while turning in the casing, and is decelerated as the flow path cross-sectional area further increases behind the drive motor. In this way, the inflowing air efficiently converts the velocity energy into pressure energy, is boosted, and is sent out of the casing. Furthermore, since the drive motor can be reduced in size by increasing the rotation speed of the blower, the drive motor that has been conventionally arranged outside the casing can be accommodated in the casing, and the drive motor is efficiently cooled by the air flowing in the casing. be able to.
同第四の特徴構成は、上記第三の特徴構成に加えて、前記固定羽根と前記ケーシングが鋳造金属製、或いは、エンジニアリングプラスチック製である点にある。 The fourth characteristic configuration is that, in addition to the third characteristic configuration, the fixed blade and the casing are made of cast metal or engineering plastic.
上記第四の特徴構成によれば、以下の問題を解決できる。つまり、高速送風機が混流式の場合に、ケーシングのインペラを覆う部分は筒状の流線型となり(図10参照)、また、ディフューザとなる固定羽根は翼形状または流線型となるため(図14参照)、溶接による組立構造では、ケーシング及び固定羽根の加工が困難となるところ、ケーシング及び固定羽根が鋳造により形成される金属製、或いは、射出成形によるエンジニアリングプラスチック製であれば、当該問題が解決される。 According to the fourth feature configuration, the following problems can be solved. That is, when the high-speed blower is a mixed flow type, the portion covering the impeller of the casing is a cylindrical streamlined type (see FIG. 10), and the fixed vane serving as the diffuser is a wing shape or a streamlined type (see FIG. 14). In the assembly structure by welding, it becomes difficult to process the casing and the fixed blade. However, if the casing and the fixed blade are made of metal formed by casting or engineering plastic by injection molding, the problem is solved.
同第五の特徴構成は、上記何れかの特徴構成に加えて、前記駆動モータの回転数が、インバータ制御により負荷追従制御可能である点にある。 The fifth feature configuration is that, in addition to any one of the feature configurations described above, the rotational speed of the drive motor can be load-followed by inverter control.
上記第五の特徴構成によれば、従来はベルト掛け変速機を用いて行っていた回転数制御をインバータ制御により行うことで、負荷追従制御と送風機の小型化の両立を図ることができる。これにより、従来のベルト掛け変速機の問題点を解消して負荷追従制御を実現することが可能となる。尚、従来のベルト掛け変速機の問題点としては、図15に示すように、インペラ軸のプーリに絶えず駆動モータ側に引っ張られる力が作用し、特に発停を頻繁に繰り返す小型貫流ボイラでは、始動時に軸やベアリングへの負担が過酷になることが挙げられる。 According to the fifth characteristic configuration described above, both the load follow-up control and the size reduction of the blower can be achieved by performing the rotation speed control, which is conventionally performed using the belt-mounted transmission, by inverter control. As a result, it is possible to solve the problems of the conventional belt-mounted transmission and realize load following control. Incidentally, as a problem of the conventional belt-mounted transmission, as shown in FIG. 15, a force that is continuously pulled to the drive motor side acts on the pulley of the impeller shaft, and particularly in a small once-through boiler that repeatedly starts and stops, It can be mentioned that the burden on the shaft and bearings becomes severe during startup.
同第六の特徴構成は、上記何れかの特徴構成に加えて、前記駆動モータの回転軸を支持するベアリングが、エアベアリングまたはセラミックベアリングである点にある。 The sixth characteristic configuration is that, in addition to any one of the above-described characteristic configurations, the bearing that supports the rotation shaft of the drive motor is an air bearing or a ceramic bearing.
上記第六の特徴構成によれば、駆動モータの高回転化に伴い回転軸が短寿命化するのを防止することができる。 According to the sixth characteristic configuration, it is possible to prevent the life of the rotating shaft from being shortened due to the high rotation of the drive motor.
同第七の特徴構成は、上記何れかの特徴構成に加えて、前記駆動モータが、永久磁石同期モータである点にある。 The seventh feature configuration is that, in addition to any one of the feature configurations described above, the drive motor is a permanent magnet synchronous motor.
上記第七の特徴構成によれば、永久磁石同期モータは誘導モータに比べて効率が良く小型であるため、送風機の小型化に寄与し、結果として、ボイラパッケージの更なる小型化が図れる。 According to the seventh characteristic configuration, since the permanent magnet synchronous motor is more efficient and smaller than the induction motor, it contributes to the downsizing of the blower, and as a result, the boiler package can be further downsized.
本発明に係る小型ボイラの実施の形態につき、図面に基づいて説明する。 An embodiment of a small boiler according to the present invention will be described with reference to the drawings.
〈第1実施形態〉
図1に、本発明に係る小型ボイラの一例として、小型高速送風機を搭載した容量580kWの真空式温水ヒータ100の概略構成図を示す。図1に示す真空式温水ヒータ100では、送風機20は、図12(A)に示す従来の遠心式送風機と同じ遠心式送風機であるが、インペラ21を駆動モータ22に直結し、送風機の回転数(最大定格)を10000rpm以上の高速回転仕様とすることで、従来の遠心式送風機に対して、減容率にして50%以上の小型化を図り、その結果、ボイラ本体1の筐体であるボイラケーシング2及びボイラパッケージについても夫々小型化を図っている。ここで、ボイラパッケージは、ボイラ本体1のボイラケーシング2と、ボイラケーシング2の外側に設けられた送風機20とバーナ3を含むボイラ全体の占有部分を意味する。
<First Embodiment>
FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of a vacuum hot water heater 100 having a capacity of 580 kW equipped with a small high-speed blower as an example of a small boiler according to the present invention. In the vacuum hot water heater 100 shown in FIG. 1, the
また、図示しないが、真空式温水ヒータ100とは別体で送風機20を駆動するインバータを備え、当該インバータの出力を制御することで、送風機20の回転数を制御することができる。従って、インバータ制御による、真空式温水ヒータ100の負荷変動に対する負荷追従運転が可能となる。
Moreover, although not shown in figure, the rotation speed of the
また、送風機20は、駆動モータ22の回転軸を支持するベアリング(図示せず)として、エアベアリングまたはセラミックベアリングを使用する。駆動モータ22は、永久磁石同期モータを用いて構成するのが好ましい。更に、送風機20のインペラ21(回転羽根を含む)は鋳造物で製造されている。インペラ21の材質としては、アルミ合金のAC3A(シルミン)を用いるのが好ましい。インペラ21の材質として、アルミ合金を使用することで、一般構造用鋼(SS)より耐力が劣るものの、比重が3分の1となるために、高速回転時にインペラに生じる許容応力に余裕を持たせることができる。
The
尚、真空式温水ヒータ自体の構造は、本発明によるものも、従来のもの(図2参照)と同じであるので、詳細な説明は割愛する。但し、図2に示す従来の真空式温水ヒータの概略構成図において、真空式温水ヒータの簡単な内部構造を部分的に示している。 Since the structure of the vacuum hot water heater itself is the same as that of the present invention (see FIG. 2), the detailed description is omitted. However, in the schematic configuration diagram of the conventional vacuum hot water heater shown in FIG. 2, a simple internal structure of the vacuum hot water heater is partially shown.
次に、比較のために、図2に同容量の従来の真空式温水ヒータ200の概略構成図を示す。図2に示すように、真空式温水ヒータでは、火炉の上下中心付近にバーナ3を配置するため、送風機40はバーナ3の下側に配置される。これは、送風機40をバーナ3の上側に配置すると熱交換器5と干渉し、バーナ3の横側に配置すると、ボイラの横幅が広がってしまうためである。従って、従来の真空式温水ヒータ200では、バーナ3の下側に大径の送風機40を配置するため、缶体4の脚の長さを延長して、缶体4をボイラケーシング2の底部より大幅に持ち上げる構造となり、ボイラケーシング2が高くなる。
Next, for comparison, FIG. 2 shows a schematic configuration diagram of a conventional vacuum hot water heater 200 having the same capacity. As shown in FIG. 2, in the vacuum hot water heater, since the
これに対し、図1に示す本発明による真空式温水ヒータ100では、送風機20が小径であるため、缶体4の脚の長さの延長が短くなり、ボイラパッケージを高さ方向及び長さ方向に小さくできる。以下、本発明による小型化の具体例について、缶体の幅が900mm以下の多缶設置用の角型のスリムタイプを例に、具体的な数値を用い、図3に示す比較表を参照して説明する。
On the other hand, in the vacuum hot water heater 100 according to the present invention shown in FIG. 1, since the
図3に示すように、従来の真空式温水ヒータ200では、送風機40の寸法は、径φが600mm、幅Wが500mm、容積Vが0.14m3となっているのに対し、本発明による真空式温水ヒータ100では、送風機20の寸法は、径φが300mm、幅Wが500mm、容積Vが0.04m3となって、減容率は約70%となる。その結果、従来の真空式温水ヒータ200では、ボイラパッケージの寸法は、幅Wが800mm、高さHが1700mm、長さLが2200mm、容積Vが2.99m3となっているのに対し、本発明による真空式温水ヒータ100では、ボイラパッケージの寸法は、幅Wが800mm、高さHが1400mm、長さLが1900mm、容積Vが2.13m3となり、減容率は約30%となって小型化がなされる。
As shown in FIG. 3, in the conventional vacuum hot water heater 200, the size of the
〈第2実施形態〉
図4及び図5に、本発明に係る小型ボイラの他の一例として、小型高速送風機を搭載した容量470kW(蒸発量:0.75t/h)の小型貫流ボイラ300,400の概略構成図を示す。図4に示す小型貫流ボイラ300では、送風機20は、第1実施形態と同様に、従来と同様の遠心式送風機であるが、インペラを駆動モータに直結し、送風機の回転数(最大定格)を10000rpm以上の高速回転仕様とすることで、従来の遠心式送風機に対して、減容率にして50%以上の小型化を図り、その結果、ボイラ本体1の筐体であるボイラケーシング2、及び、ボイラケーシング2と外部のバーナ3や送風機20を含むボイラパッケージについても夫々小型化を図っている。尚、遠心式送風機20の構成及び制御方法については、第1実施形態のものと同じであるので、重複する説明は省略する。
Second Embodiment
4 and 5 show schematic configuration diagrams of small once-through
また、図5に示す小型貫流ボイラ400では、送風機10は、軸流式送風機であり、図6に示すように、インペラ11を駆動モータ12に直結し、送風機の回転数(最大定格)を10000rpm以上にすることで、従来の送風機40に比べて小型化を図り、その結果、ボイラ本体部のボイラケーシング2及びボイラパッケージについても夫々小型化を図っている。図7に、従来の遠心式送風機と高速の軸流式送風機10の外形を比較した模式図を示す。
Further, in the small once-through boiler 400 shown in FIG. 5, the
図5に示す小型貫流ボイラ400に用いる送風機10は、上述のとおり軸流式送風機であり、更に、以下のような構造となっている。つまり、図6に示すように、軸流式送風機10は、回転羽根を備えたインペラ11、駆動モータ12、及び、固定羽根14が同一のケーシング13内に収容されている。図6に示す例では、固定羽根14はケーシング13に取り付けられている。
The
また、軸流式送風機10のインペラ(回転羽根を含む)11、固定羽根14、及び、ケーシング13が鋳造物で製造されている。ここで、インペラ11の材質としては、アルミ合金のAC3A(シルミン)を用いるのが好ましく、また、固定羽根14とケーシング13の材質としては炭素鋼鋳鋼品(SC)、ステンレス鋼鋳鋼品(SUSF)等を用いるのが好ましい。インペラの材質として、アルミ合金を使用することで、一般構造用鋼(SS)より耐力が劣るものの、比重が3分の1となるために、高速回転時にインペラ11に生じる許容応力に余裕を持たせることができる。
Moreover, the impeller (including rotating blades) 11, the fixed
また、軸流式送風機10は、第1実施形態と同様に、駆動モータ12の回転軸を支持するベアリング(図示せず)として、エアベアリングまたはセラミックベアリングを使用する。駆動モータ12は、永久磁石同期モータを用いて構成するのが好ましい。
The
また、図示しないが、小型貫流ボイラ300とは別体で軸流式送風機10を駆動するインバータを備え、当該インバータの出力を制御することで、軸流式送風機10の回転数を制御することができる。従って、インバータ制御による、小型貫流ボイラ300の負荷変動に対する負荷追従運転が可能となる。
In addition, although not shown, an inverter that drives the
尚、小型貫流ボイラ自体の構造は、本発明によるものも、従来のもの(図8参照)と同じであるので、詳細な説明は割愛する。但し、図8に示す従来の小型貫流ボイラの概略構成図において、小型貫流ボイラの簡単な内部構造を部分的に示している。 Since the structure of the small once-through boiler itself is the same as that of the conventional one (see FIG. 8), a detailed description is omitted. However, in the schematic configuration diagram of the conventional small once-through boiler shown in FIG. 8, a simple internal structure of the small once-through boiler is partially shown.
次に、比較のために、図8に同容量の従来の小型貫流ボイラ500の概略構成図を示す。以下、本発明による小型化の具体例について、缶体の幅が900mm以下の多缶設置用の円筒型スリムタイプを例に、具体的な数値を用い、図9に示す比較表を参照して説明する。
Next, for comparison, FIG. 8 shows a schematic configuration diagram of a conventional small once-through
図9に示すように、従来の小型貫流ボイラ500では、遠心式送風機40の寸法は、径φが600mm、幅Wが500mm、容積Vが0.14m3となっているのに対し、本発明による小型貫流ボイラ300,400では、遠心式送風機20及び軸流式送風機10の寸法は、径φが300mm、幅Wが500mm、容積Vが0.04m3となって、減容率は約70%となる。その結果、従来の小型貫流ボイラ500では、ボイラパッケージの寸法は、幅Wが800mm、高さHが1800mm、長さLが1600mm、容積Vが2.30m3となっているのに対し、本発明による小型貫流ボイラ300,400では、ボイラパッケージの寸法は、幅Wが800mm、高さHが1800mm、長さLが1200mm、容積Vが1.73m3となり、ボイラパッケージの減容率は25%となって小型化がなされる。尚、本実施例では、ボイラパッケージの高さには変化がないので、パッケージ据付面積も約25%の減少となる。
As shown in FIG. 9, in the conventional small once-through
以下に、別の実施形態につき説明する。 Hereinafter, another embodiment will be described.
〈1〉上記第1実施形態では、高速の小型送風機20として遠心式送風機を用いた場合を説明したが、高速の小型送風機20を、図6に示す軸流式送風機10や、図10に示す混流式送風機30に代えても構わない。
<1> In the first embodiment, the case where the centrifugal blower is used as the high-speed
〈2〉上記第2実施形態では、高速の小型送風機20,10として遠心式送風機と軸流式送風機を用いた場合を説明したが、高速の小型送風機20,10を、図10に示す混流式送風機30に代えても構わない。
<2> In the second embodiment, the case where the centrifugal blower and the axial flow blower are used as the high-speed
〈3〉上記各実施形態では、インペラ11,21の材質としてアルミ合金のAC3A(シルミン)を用いた場合を説明したが、インペラ11,21の材質としては、上記実施形態のものに限定されるものではない。例えば、インペラ11,21の材質として、鋳造物に代えて鍛造物であっても構わない。この場合、インペラ11,21の材質として、例えばA2014(ジュラルミン)を用いることができる。インペラ11,21の材質として、鋳造物及び鍛造物以外では、射出成形によるエンジニアリングプラスチックでも構わない。汎用プラスチックに対して工業用途に使用されているエンジニアリングプラスチックがあり、その中でも特に、ガラス繊維強化により、耐熱性、剛性、耐衝撃性に優れたものを用いることができる。例えば、PPE(変性ポリフェニレンエーテル)、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PPS(ポリフェニレンサルファイド)等が挙げられる。これらのエンジニアリングプラスチックは、一般構造用鋼(SS)より耐力が劣るものの、比重が4分の1となるために、高速回転時にインペラに生じる許容応力に余裕を持たせることができる。
<3> In each of the above embodiments, the case where the aluminum alloy AC3A (silmine) is used as the material of the
〈4〉上記第2実施形態では、軸流式送風機10の固定羽根14とケーシング13の材質として炭素鋼鋳鋼品(SC)、ステンレス鋼鋳鋼品(SUSF)等の鋳造物を用いた場合を説明したが、固定羽根14とケーシング13の材質としては、上記実施形態のものに限定されるものではない。例えば、上記〈3〉と同様の射出成形によるエンジニアリングプラスチックを用いても構わない。
<4> In the second embodiment, the case where a cast such as a carbon steel cast steel product (SC) or a stainless steel cast steel product (SUSF) is used as the material of the fixed
〈5〉上記第2実施形態では、軸流式送風機10の固定羽根14がケーシング13に取り付けられている場合を説明したが、固定羽根14は、例えば、図11に模式的に示すように、駆動モータ12側に固定しても構わない。
<5> In the second embodiment, the case where the fixed
〈6〉上記各実施形態において、本発明に係る小型ボイラとして、真空式温水ヒータと小型貫流ボイラを例示したが、本発明に係る小型ボイラは上記実施形態のものに限定されるものではない。本発明は、設置面積及び設置容積に制約のある小型ボイラに適用することより、上記実施形態と同様の小型化を図ることができる。また、上記各実施形態において、例示した寸法や小型送風機の取り付け位置関係は一例であり、本発明の趣旨に沿って適宜変更可能である。 <6> In each of the above embodiments, the vacuum hot water heater and the small once-through boiler are exemplified as the small boiler according to the present invention. However, the small boiler according to the present invention is not limited to the above embodiment. By applying the present invention to a small boiler with a limited installation area and installation volume, it is possible to achieve the same miniaturization as in the above embodiment. Moreover, in each said embodiment, the dimension illustrated and the attachment positional relationship of a small air blower are examples, and can be suitably changed along the meaning of this invention.
1: ボイラ本体
2: ボイラケーシング
3: バーナ
4: 缶体
5: 熱交換器
6: 水管
7: 煙突
8: 温水配管
9: 風道
10: 高速の小型軸流式送風機
11、21: インペラ
12、22: 駆動モータ
13、23: 送風機のケーシング
14: 固定羽根
15: 回転羽根
20: 高速の小型遠心式送風機
24: 吸込サイレンサ
30: 高速の小型混流式送風機
40: 従来の遠心式送風機
100: 本発明に係る小型ボイラ(真空式温水ヒータ)
200: 従来の小型ボイラ(真空式温水ヒータ)
300、400: 本発明に係る小型ボイラ(小型貫流ボイラ)
500: 従来の小型ボイラ(小型貫流ボイラ)
1: Boiler body 2: Boiler casing 3: Burner 4: Can body 5: Heat exchanger 6: Water pipe 7: Chimney 8: Hot water pipe 9: Air passage 10: High-speed small
200: Conventional small boiler (vacuum hot water heater)
300, 400: Small boiler according to the present invention (small once-through boiler)
500: Conventional small boiler (small once-through boiler)
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Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02132897U (en) * | 1989-04-07 | 1990-11-05 | ||
JPH0395098U (en) * | 1990-01-12 | 1991-09-27 | ||
JPH0693871A (en) * | 1992-09-09 | 1994-04-05 | Toyota Motor Corp | Impeller for turbocharger |
JPH06159295A (en) * | 1992-09-30 | 1994-06-07 | Carrier Corp | Housing for fan |
JPH06330891A (en) * | 1993-05-21 | 1994-11-29 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Blower |
JPH09210349A (en) * | 1996-02-02 | 1997-08-12 | Samson Co Ltd | Air amount adjusting method by boiler inverter |
JPH10252691A (en) * | 1997-03-14 | 1998-09-22 | Hitachi Ltd | Moving blade variable axial flow fan and operation method thereof |
JPH11257295A (en) * | 1998-03-05 | 1999-09-21 | Hitachi Ltd | Operation control device for moving vane variable axial flow fan |
JP2001304175A (en) * | 2000-04-18 | 2001-10-31 | Otis Elevator Co | Small size high power blower |
JP2002213395A (en) * | 2002-01-17 | 2002-07-31 | Seikow Chemical Engineering & Machinery Ltd | Electric axial flow blower |
JP2003204902A (en) * | 2002-01-11 | 2003-07-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Vacuum cleaner |
JP2003336835A (en) * | 2002-05-22 | 2003-11-28 | Miura Co Ltd | Method of feeding air into combustion equipment |
-
2004
- 2004-06-07 JP JP2004169117A patent/JP2005344695A/en active Pending
Patent Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02132897U (en) * | 1989-04-07 | 1990-11-05 | ||
JPH0395098U (en) * | 1990-01-12 | 1991-09-27 | ||
JPH0693871A (en) * | 1992-09-09 | 1994-04-05 | Toyota Motor Corp | Impeller for turbocharger |
JPH06159295A (en) * | 1992-09-30 | 1994-06-07 | Carrier Corp | Housing for fan |
JPH06330891A (en) * | 1993-05-21 | 1994-11-29 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Blower |
JPH09210349A (en) * | 1996-02-02 | 1997-08-12 | Samson Co Ltd | Air amount adjusting method by boiler inverter |
JPH10252691A (en) * | 1997-03-14 | 1998-09-22 | Hitachi Ltd | Moving blade variable axial flow fan and operation method thereof |
JPH11257295A (en) * | 1998-03-05 | 1999-09-21 | Hitachi Ltd | Operation control device for moving vane variable axial flow fan |
JP2001304175A (en) * | 2000-04-18 | 2001-10-31 | Otis Elevator Co | Small size high power blower |
JP2003204902A (en) * | 2002-01-11 | 2003-07-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Vacuum cleaner |
JP2002213395A (en) * | 2002-01-17 | 2002-07-31 | Seikow Chemical Engineering & Machinery Ltd | Electric axial flow blower |
JP2003336835A (en) * | 2002-05-22 | 2003-11-28 | Miura Co Ltd | Method of feeding air into combustion equipment |
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