JP3223486U - 軸受機構、ダンパ機構及びダンパ機構を備えるボイラ - Google Patents

Abstract

【課題】軸受の隙間に微粒子が入り込むことを抑制することができる軸受機構、ダンパ機構及びダンパ機構を備えるボイラを提供する。【解決手段】内部に流路３９が形成されているダクトに設けられるダンパ羽根の回転軸１２２を回転自在に支持する軸受機構１４０であって、回転軸１２２が軸線方向に挿通される挿通穴１４４が形成されている軸受部材１４２を備え、挿通穴１４４の内径は、流路３９の内側に位置する内側開口部１４６側から軸線方向に沿った所定範囲が最小径とされ、軸受部材１４２は、所定範囲の挿通穴１４４によって回転軸１２２を回転自在に支持する。【選択図】図４

Description

本開示は、軸受機構、ダンパ機構及びダンパ機構を備えるボイラに関する。

例えば、石炭焚きボイラなどの大型のボイラは、中空形状をなして鉛直方向に設置される火炉を有し、この火炉壁に複数の燃焼バーナが火炉の周方向に沿って配設されている。また、石炭焚きボイラは、火炉の鉛直方向上方に煙道が連結されており、この煙道に蒸気を生成するための熱交換器が配置されている。そして、燃焼バーナが火炉内に燃料と空気（酸化性ガス）との混合気を噴射することで火炎が形成され、燃焼ガスが生成されて煙道に流れる。燃焼ガスが流れる領域に熱交換器が設置され、熱交換器を構成する伝熱管内を流れる水や蒸気を加熱して過熱蒸気が生成される。

ボイラにおいて、燃焼バーナに供給される燃焼用空気はダクトを介して送風される。このようなダクトには、流通する燃焼用空気の流量を調整するためのダンパが設置されていることがある（特許文献１）。

特開平９−２８０５４６号公報

ダクトに設置されているダンパには、例えば、回転軸を有するダンパ羽根が設けられており、回転軸はダクトに設置された軸受部材に嵌め合わされ回転自在に支持される。

ダンパは、シリンダ等からの推力を受ける駆動軸に設けられたダンパ羽根が回転するとともに、駆動軸の回転に追従させて従動軸の回転軸に設けられたダンパ羽根が回転するように構成される場合がある。この際に、シリンダ等からの推力を受けてもダンパの外枠を成すフレームが変形しないように、軸受部材がフレームに取り付けられているチャンネル材に設置されることがある。また、チャンネル材の折り曲げ部の平板部（折り曲げ部の端部のＲ部分を除いた平面をなす主要部分）を含めたフレームには保温材が設けられることがある。このとき、軸受部材のメンテナンス性を考慮して、チャンネル材の折り曲げ部の端部及び保温材よりも外側に軸受部材の一部が位置していることが好ましい。

燃焼ガスとの熱交換により予熱される際などにおいて、このようなダンパが設けられたダクト内の流路を流れる燃焼用空気には、ボイラでの燃焼で発生した燃焼灰など微粒子が混入している場合があり、軸受部材の隙間（回転軸と軸受部材との隙間）にその微粒子が入り込む場合がある。隙間に入り込んだ微粒子は、ダンパの開閉に伴って圧縮（圧密）されることがあり、そうすると、徐々に回転軸への作動抵抗が増大する。特に、回転軸の軸線方向に沿った隙間の範囲が大きいほどその回転軸への接触面積が増大するので作動抵抗もそれに伴って増大する。また、圧縮された微粒子は、最終的に隙間内で固着する場合がある。

作動抵抗の増大や微粒子の固着が生じた場合、ダンパが正常に動作せずに燃焼バーナへ供給される空気量の適切な調整が困難となるため、隙間への微粒子の入り込みを抑制する必要がある。

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、軸受部材の隙間に微粒子が入り込むことを抑制することができる軸受機構、ダンパ機構及びダンパ機構を備えるボイラを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本開示の軸受機構は以下の手段を採用する。
すなわち、本開示の一態様に係る軸受機構は、内部に流路が形成されているダクトに設けられるダンパ羽根の回転軸を回転自在に支持する軸受機構であって、前記回転軸が軸線方向に挿通される挿通穴が形成されている軸受部材を備え、前記挿通穴の内径は、前記流路の内側に位置する内側開口部側から前記軸線方向に沿った所定範囲が最小径とされ、前記軸受部材は、前記所定範囲の前記挿通穴によって前記回転軸を回転自在に支持する。

本態様に係る軸受機構によれば、流路を通過する燃焼用空気に燃焼灰など微粒子が存在したとしても、燃焼灰など微粒子の侵入口となり得る流路の内側に位置する軸受部材の隙間（挿通穴と回転軸との隙間）を小さくすることができるので、所定範囲よりも流路の外側に位置する隙間に燃焼灰などの微粒子が入り込むことを抑制することができる。したがって、回転軸への微粒子の固着を抑制することができる。ここで、所定範囲の軸線方向に沿った寸法は、回転軸及び軸受部材の材質を踏まえたうえで、回転軸が回転作動する時に、回転軸が軸受部材に対して及ぼす接触圧力が許容面圧に収まるように決定される。
また、軸受として作用する範囲を内側開口部側からの所定範囲に限定することで、挿通穴における所定範囲以外の範囲（軸受として作用しない範囲）を短縮させるとともに回転軸を短縮させることができる。これによって、隙間に燃焼灰など微粒子が入り込んだとしても、燃焼灰など微粒子と回転軸とが接触する面積を縮小させることができる。したがって、隙間に燃焼灰など微粒子が入り込みその隙間内で燃焼灰など微粒子が圧縮（圧密）された場合であっても、燃焼灰など微粒子による作動抵抗の増加を抑制することができる。

本開示に係る軸受機構、ダンパ機構及びダンパ機構を備えるボイラによれば、軸受部材の隙間に微粒子が入り込むことを抑制することができる。

本開示の一実施形態に係る石炭焚きボイラを示した概略構成図である。 本開示の一実施形態に係るダンパ機構の周辺構造を部分的に示した図である。 図２におけるＣ部の部分拡大図を示した図である。 軸受機構のうち軸受部材の周辺構造を部分的に示した図である。

以下、本開示に係る好適な実施形態について図面を参照して説明する。なお、この実施形態により本開示が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。

〔石炭焚きボイラの構成について〕
図１は、本実施形態の石炭焚きボイラを表す概略構成図である。本実施形態のボイラは、石炭を粉砕した微粉炭を微粉燃料（炭素含有固体燃料）として用い、この微粉炭を燃焼バーナにより燃焼させ、この燃焼により発生した熱を回収して給水や蒸気と熱交換して過熱蒸気を生成することが可能な石炭焚き（微粉炭焚き）ボイラである。以降の説明で、上や上方とは鉛直方向上側を示し、下や下方とは鉛直方向下側を示すものである。

本実施形態において、図１に示すように、石炭焚きボイラ１０は、火炉１１と燃焼装置１２と煙道１３を有している。火炉１１は、四角筒の中空形状をなして鉛直方向に沿って設置されている。火炉１１を構成する火炉壁（伝熱管）は、複数の蒸発管とこれらを接続するフィンとで構成され、給水や蒸気と熱交換することにより火炉壁の温度上昇を抑制している。

燃焼装置１２は、火炉１１を構成する火炉壁の下部側に設けられている。本実施形態では、燃焼装置１２は、火炉壁に装着された複数の燃焼バーナ(例えば２１，２２，２３，２４，２５)を有している。例えば燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５は、周方向に沿って均等間隔で配設されたものが１セットとして、鉛直方向に沿って複数段配置されている。但し、火炉の形状や一つの段における燃焼バーナの数、段数はこの実施形態に限定されるものではない。

各燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５は、微粉炭供給管２６，２７，２８，２９，３０を介して粉砕機（ミル）３１，３２，３３，３４，３５に連結されている。この粉砕機３１，３２，３３，３４，３５は、図示しないが、例えばハウジング内に回転テーブルが駆動回転可能に支持され、この回転テーブルの上方に複数のローラが回転テーブルの回転に連動して回転可能に支持されて構成されている。石炭が複数のローラと回転テーブルとの間に投入されると、ここで所定の微粉炭の大きさに粉砕され、搬送用ガス（一次空気、酸化性ガス）により図示しない分級機に搬送されて分級された微粉炭を微粉炭供給管２６，２７，２８，２９，３０から燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５に供給することができる。

また、火炉１１は、各燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５の装着位置に風箱３６が設けられており、この風箱３６に空気ダクト（ダクト）３７の一端部が連結されている。空気ダクト３７の他端部には送風機３８が設けられており、空気ダクト３７を介して風箱３６に燃焼用空気を送風できるように構成されている。また、空気ダクト３７にはダンパ機構１００（図１においては図示せず）が設けられており、空気ダクト３７内の流路を流通する燃焼用空気の流量を調整できるように構成されている。ダンパ機構１００の詳細については後述する。

更に、火炉１１は、各燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５の装着位置より上方にアディショナル空気ノズル４０Ａが設けられている。アディショナル空気ノズル４０Ａに空気ダクト３７から分岐した分岐空気ダクト４０の端部が連結されている。従って、送風機３８により送られた燃焼用空気（燃料ガス燃焼用空気／二次空気、酸化性ガス）を空気ダクト３７から風箱３６に供給し、この風箱３６から各燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５に供給することができると共に、送風機３８により送られた燃焼用追加空気（アディショナル空気）を分岐空気ダクト４０からアディショナル空気ノズル４０Ａに供給することができる。なお、この分岐空気ダクト４０にもダンパ機構１００を設けても良い。

煙道１３は、火炉１１の鉛直方向上部に連結されている。煙道１３は、燃焼ガスの熱を回収するための熱交換器として、過熱器４１，４２，４３、再熱器４４，４５、節炭器４６，４７が設けられており、火炉１１での燃焼で発生した燃焼ガスと各熱交換器を流通する給水や蒸気との間で熱交換が行われる。

煙道１３は、その下流側に熱交換を行った燃焼ガスが排出されるガスダクト４８が連結されている。ガスダクト４８は、空気ダクト３７との間にエアヒータ（空気予熱器）４９が設けられ、空気ダクト３７を流れる空気と、ガスダクト４８を流れる燃焼ガスとの間で熱交換を行い、燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５に供給する燃焼用空気を昇温することができる。

また、煙道１３は、エアヒータ４９より上流側の位置に脱硝触媒５０が設けられている。脱硝触媒５０は、アンモニア、尿素水等の窒素酸化物を還元する作用を有する還元剤を煙道１３内に供給し、還元剤が供給された燃焼ガスを窒素酸化物と還元剤との反応を促進させることで、燃焼ガス中の窒素酸化物を除去、低減するものである。そして、煙道１３に連結されるガスダクト４８は、エアヒータ４９より下流側の位置に煤塵処理装置（電気集塵機、脱硫装置）５１、誘引送風機５２などが設けられ、下流端部に煙突５３が設けられている。

一方、微粉炭燃料は、粉砕機３１，３２，３３，３４，３５が駆動すると、生成された微粉炭が搬送用ガスと共に微粉炭供給管２６，２７，２８，２９，３０を通して燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５に供給される。また、加熱された燃焼用空気（酸化性ガス）が空気ダクト３７から風箱３６を介して各燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５に供給される。すると、燃焼バーナ２１，２２，２３，２４，２５は、微粉炭と搬送用ガス（一次空気、酸化性ガス）とが混合した微粉燃料混合気を火炉１１に吹き込むと共に燃焼用空気を火炉１１に吹き込み、このときに着火することで火炎を形成することができる。火炉１１内の下部で火炎が生じ、燃焼ガスがこの火炉１１内を上昇し、煙道１３に排出される。なお、酸化性ガスとして、本実施形態では空気を用いる。空気よりも酸素割合が多いものや逆に少ないものであってもよく、燃料流量との適正化を図ることで使用可能になる。

その後、燃焼ガスは、煙道１３に配置される過熱器４１，４２，４３、再熱器４４，４５、節炭器４６，４７で熱交換した後、脱硝触媒５０により窒素酸化物が還元除去され、煤塵処理装置５１で粒子状物質が除去されると共に硫黄分が除去された後、煙突５３から大気中に排出される。

〔ダンパ機構及び軸受機構について〕
図２は、ダンパ機構１００の周辺構造を部分的に示した図である。ダンパ機構１００は、空気ダクト３７に設けられている機構であって、空気ダクト３７内の流路３９に位置しているダンパ羽根１２０を回転軸１２２の軸線Ｘ周りに回動させることによってダンパ機構１００の開度が調整され、流路３９を流通する燃焼用空気の流量を調整することができるものである。

ダンパ機構１００の開度は、石炭焚きボイラ１０の運転状況に応じて、例えば図示しない情報処理装置によって決定される。ここで、情報処理装置とは、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体等から構成されている。そして、各種機能を実現するための一連の処理は、一例として、プログラムの形式で記憶媒体等に記憶されており、このプログラムをＣＰＵがＲＡＭ等に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、各種機能が実現される。なお、プログラムは、ＲＯＭやその他の記憶媒体に予めインストールしておく形態や、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶された状態で提供される形態、有線又は無線による通信手段を介して配信される形態等が適用されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等である。

ダンパ機構１００は、空気ダクト３７内の流路３９に配置されたダンパ羽根１２０と、ダンパ羽根１２０に固定された回転軸１２２と、回転軸１２２を回転自在に支持する軸受機構１４０とを備えている。ダンパ機構１００は、図示しないシリンダ等からの推力を図示しない駆動軸が受けて、その駆動軸に設けられたダンパ羽根１２０が回転するように構成されている。また、図示しないリンク機構などによって、駆動軸の回転に追従するように回転する従動軸としての回転軸１２２に設けられたダンパ羽根１２０が回転するように構成されている。

同図に示されているように、ダンパ羽根１２０は、平面視で四角形とされた薄板状の部材とされ、例えば一般構造用炭素鋼製の圧延板（ＳＳ４００など）とされている。

回転軸１２２は、ダンパ羽根１２０の長手方向に沿うとともに中心付近を通過するようにダンパ羽根１２０に対して固定された丸棒状の部材とされている。

回転軸１２２は、両端が流路３９の外側に突出しており、両端側の一部範囲が軸受によって摺動可能に支持されている。なお、同図の場合、紙面右側に位置する軸受が本実施形態に係る軸受機構１４０とされている。回転軸１２２は、例えば一般構造用炭素鋼製で表面を磨き処理されたものとされている。
なお、同図において左側に位置する軸受は、通常メンテナンスを行わない側にある軸受であり、本実施形態に係る軸受機構１４０とは一部同様の構造を有するものの全体としては異なる構造とされている。

図３は、図２における破線で囲まれているＣ部の部分拡大図を示した図である。同図に示されているように、軸受機構１４０は、回転軸１２２が挿通される挿通穴１４４が形成された軸受部材１４２を備えている。

軸受部材１４２は、挿通穴１４４内で回転軸１２２を摺動させることによって回転軸１２２を回転自在に支持している。軸受部材１４２の詳細については後述する。

軸受部材１４２は、ダンパ機構１００のフレーム１２４に固定支持されている。詳細には、フレーム１２４の強度を担保しているＣ型状のチャンネル材（支持材）１６０に固定支持されている。軸受部材１４２は、例えば機械構造用炭素鋼製（Ｓ２５Ｃなど）とされている機械構造用炭素鋼鋼管（ＳＴＫＭ１３Ａなど）が用いられる。

チャンネル材１６０は、両端が流路３９（空気ダクト３７）の外側に折り曲げられた折り曲げ部１６１を有しており、この折り曲げ部１６１によってチャンネル材１６０の剛性が確保されている。チャンネル材１６０は、例えば一般構造用炭素鋼製（ＳＳ４００など）とされている。

フレーム１２４の外側面には、所定厚さの保温材１６２が設けられている。これによって、流路３９を流通する燃焼用空気の温度低下を抑制することができる。
なお、保温材１６２は、折り曲げ部１６１の端部よりも内側に収められていることが好ましく、平板部（折り曲げ部１６１の先端部のＲ部分等を除いた平面をなす主要部分）の端部よりも内側に収められていることが更に好ましい。

このように構成されているダンパ機構１００において、ダンパ羽根１２０は図示しない駆動機構によって回転軸１２２を回転中心に回転駆動される。なお、図示しない駆動機構は、ダンパ羽根１２０の一部に図示しないリンク機構を設けてダンパ羽根１２０を直接的に駆動してもよいし、回転軸１２２を駆動させる機構を設けて回転軸１２２を回転駆動することによってダンパ羽根１２０を駆動してもよい。このとき、回転軸１２２を支持する軸受（例えば、軸受機構１４０の軸受部材１４２）は図示しない駆動機構から力を受けることとなるが、補強材として作用するチャンネル材１６０によってフレーム１２４の変形が抑制される。

なお、チャンネル材１６０は紙面垂直方向に延在している長尺の部材とされ、複数のダンパ機構１００が同一のチャンネル材１６０の延在方向に沿って設けられていてもよい。すなわち、複数のダンパ機構１００によって１つの流路３９に流通する燃焼用空気の流量を調整する構成としてもよい。

〔軸受部材について〕
図４は、軸受機構１４０のうち軸受部材１４２の周辺構造を部分的に示した図である。軸受部材１４２は、挿通穴１４４によって両端に開口部が形成された略円筒形状の部材とされている。２つの開口部のうち、流路３９内側の開口が内側開口部１４６とされ、他方（流路３９の外側）の開口が外側開口部１４８とされている。

挿通穴１４４は、内径が軸線Ｘ方向に沿って変化するように形成されている。詳細には、内側開口部１４６側から所定範囲に形成されている内径を挿通穴１４４全体における最小の内径ｄＡとして（この内径ｄＡとされた部分を「小径部１４４Ａ」と呼ぶ。）、小径部１４４Ａよりも外側開口部１４８側の範囲における内径は内径ｄＡよりも大径とされる。なお、小径部１４４Ａは、内径の値が一定とされている。また、「内側開口部１４６側」とは、内側開口部１４６もしくは内側開口部１４６よりも端面Ｒ加工部分の外側位置を意味する。
これによって、回転軸１２２に対して実際に軸受として作用する範囲は小径部１４４Ａとなる。すなわち、軸線Ｘ方向に沿った挿通穴１４４全体のうち、実際に回転軸１２２を摺動可能に支持して軸受として作用する範囲は小径部１４４Ａのみとなり、それ以外の範囲は回転軸１２２との間の隙間が広いために軸受として作用しないこととなる。

なお、図４では、小径部１４４Ａよりも外側開口部１４８側の範囲は、同図において左側から外側開口部１４８側（同図において右側）に向けて、テーパ状に徐々に拡径している範囲、内径ｄＡよりも十分に大径、かつ、内径が一定とされている範囲、外側開口部１４８側に不連続に急拡径している部分（段付き部１４５）及び内径が一定とされている範囲、という構成になっているが、内側開口部１４６側からの所定範囲が挿通穴１４４全体の最小径であればこの構成に限られない。

小径部１４４Ａの内径ｄＡは、例えば、回転軸１２２の外径Ｄが２５ｍｍ以上４０ｍｍ以下程度のとき、外径Ｄよりも０．３ｍｍ以上１．０ｍｍ以下だけ大径とされる。つまり、回転軸１２２と挿通穴１４４との間には、片側に平均値で０．１５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下の隙間が形成される。

また、挿通穴１４４全体における最小の内径ｄＡである小径部１４４Ａの軸線Ｘ方向に沿った所定範囲の寸法は、回転軸１２２及び軸受部材１４２の材質を踏まえたうえで、回転軸１２２が回転作動する時に、回転軸１２２が軸受部材１４２に対して及ぼす接触圧力が許容面圧に収まるように決定され、例えば３ｍｍ以上８ｍｍ以下程度とされる。

図３に示されているように、外側開口部１４８には、開口を閉塞するプラグ１５０が取り付けられることが好ましい。これによって、流路３９に流通する燃焼用空気が挿通穴１４４を介して流路３９の外部に漏出することを抑制できる。

プラグ１５０は、回転軸１２２の外側開口部１４８側の端面に向かって延びる延出部１５０Ａを有した、全体として凸形状の部材とされている。プラグ１５０は、例えば一般構造用炭素鋼製（ＳＳ４００など）とされている。
このとき、回転軸１２２の端部は挿通穴１４４内において、内側開口部１４６から外側開口部１４８に向けて所定範囲の寸法（例えば３ｍｍ以上８ｍｍ以下）よりも余裕を持った長さとして、例えば１０ｍｍ程度以上突出していて、延出部１５０Ａの端面は回転軸１２２の端面に対して、例えば４ｍｍ以上１０ｍｍ以下程度の隙間を空けている。これによって、回転軸１２２が運転時の熱伸びにより延出部１５０Ａの端面と接触し、回転軸１２２の回転が阻害されることを抑制できる。

プラグ１５０は、挿通穴１４４の段付き部１４５に外側から当接することによって軸受部材１４２に対して位置決めされている。また、プラグ１５０は、外側開口部１４８周縁の接続部１５２にて、軸受部材１４２に対して、例えば周方向を溶接によって接続固定されている。

このとき、接続部１５２は、チャンネル材１６０の折り曲げ部１６１の端部よりも距離Ｌだけ流路３９の外側に位置することが好ましい。本実施形態の場合、距離Ｌは、例えば０ｍｍ以上８ｍｍ以下の寸法とされている。これによって、例えば組立作業時に溶接個所を研削するためにディスクグラインダ１６４を接続部１５２に接触させた場合であっても、折り曲げ部１６１の先端部とディスクグラインダ１６４とが干渉することを回避できる。また、メンテナンス作業時に回転軸１２２の引き抜きを容易に実施することができる等、メンテナンス性の向上を図ることができる。

本実施形態によれば以下の効果を奏する。
すなわち、空気ダクト３７内に燃焼灰など微粒子が存在したとしても、燃焼灰など微粒子の侵入口となり得る内側開口部１４６側の隙間（挿通穴１４４と回転軸１２２との隙間）が最小とされた所定範囲が設けられているので、所定範囲よりも外側開口部１４８側に位置する隙間は最小のものよりも大きくなるために、燃焼灰など微粒子が蓄積することを抑制することができる。したがって、軸受部材１４２に対する回転軸１２２の固着を抑制することができる。

また、軸受として作用する範囲を内側開口部１４６からの所定範囲に限定することで、挿通穴１４４における所定範囲以外の範囲（軸受として作用しない範囲）を短縮させるとともに回転軸１２２を短縮させることができる。これによって、所定範囲の隙間に燃焼灰など微粒子が入り込んだとしても、燃焼灰など微粒子と回転軸１２２とが接触する面積を縮小させることができる。したがって、仮に所定範囲の隙間に灰など微粒子が入り込み、その隙間内で燃焼灰など微粒子が圧縮（圧密）された場合であっても、所定範囲の一部のみの現象となるために、燃焼灰など微粒子による作動抵抗を抑制することができる。

また、例えば、回転軸１２２の外径Ｄを２５ｍｍ以上４０ｍｍ以下程度としたとき、内径ｄＡを外径Ｄよりも０．３ｍｍ以上１．０ｍｍ以下だけ大径とする。これによって、所定範囲の挿通穴１４４と回転軸１２２との隙間を、回転軸１２２が円滑に摺動でき、かつ、空気ダクト３７内の燃焼灰など微粒子が隙間に入り込み難い寸法とすることができる。

また、軸受部材１４２とプラグ１５０との接続部１５２は、チャンネル材１６０の折り曲げ部１６１の先端部よりも距離Ｌ（例えば０ｍｍ以上８ｍｍ以下）だけ流路３９の外側に位置している。これによって、組立作業やメンテナンス作業時などに折り曲げ部１６１の先端部とディスクグラインダ１６４とが干渉することを回避できる。また、回転軸１２２の引き抜きを容易に実施することがでる等、メンテナンス性の向上を図ることができる。

本実施形態に記載の軸受機構（１４０）、ダンパ機構（１００）及びダンパ機構（１００）を備えるボイラ（１０）は、例えば以下のように把握される。

本開示に係る軸受機構（１４０）は、内部に流路（３９）が形成されているダクト（３７）に設けられるダンパ羽根（１２０）の回転軸（１２２）を回転自在に支持する軸受機構（１４０）であって、前記回転軸（１２２）が軸線方向に挿通される挿通穴（１４４）が形成されている軸受部材（１４２）を備え、前記挿通穴（１４４）の内径は、前記流路（３９）の内側に位置する内側開口部側（１４６）から前記軸線方向に沿った所定範囲が最小径とされ、前記軸受部材（１４２）は、前記所定範囲の前記挿通穴（１４４）によって前記回転軸（１２２）を回転自在に支持する。

本開示に係る軸受機構（１４０）によれば、流路（３９）に燃焼灰など微粒子が存在したとしても、燃焼灰など微粒子の侵入口となり得る流路（３９）の内側に位置する軸受部材（１４２）の隙間（挿通穴（１４４）と回転軸（１２２）との隙間）を小さくする所定範囲を設けることができるので、所定範囲よりも流路（３９）の外側に位置する隙間に燃焼灰など微粒子が蓄積することを抑制することができる。したがって、燃焼灰など微粒子による軸受部材（１４２）に対する回転軸（１２２）の固着を抑制することができる。
また、軸受として作用する範囲を内側開口部（１４６）からの所定範囲に限定することで、挿通穴（１４４）における所定範囲以外の範囲（軸受として作用しない範囲）を短縮させるとともに回転軸（１２２）を短縮させることができる。これによって、隙間に燃焼灰など微粒子が入り込んだとしても、燃焼灰など微粒子と回転軸（１２２）とが接触する面積を縮小させることができる。したがって、隙間に燃焼灰など微粒子が入り込み、その隙間内で燃焼灰など微粒子が圧縮された場合であっても、燃焼灰など微粒子による作動抵抗を抑制することができる。

また、本開示に係る軸受機構（１４０）において、前記所定範囲の内径（ｄＡ）は、前記回転軸（１２２）の外径（Ｄ）に対して０．３ｍｍ以上１，０ｍｍ以下程度大きい。

本開示に係る軸受機構（１４０）によれば、所定範囲の挿通穴（１４４）と回転軸（１２２）との隙間を、回転軸（１２２）が円滑に摺動でき、かつ、流路（３９）に存在する灰が隙間に入り込み難い寸法とすることができる。

また、本開示に係る軸受機構（１４０）は、前記挿通穴（１４４）において前記内側開口部（１４６）と反対側の外側開口部（１４８）を閉塞するプラグ（１５０）を備えている。

本開示に係る軸受機構（１４０）によれば、流路（３９）を流通する流体が挿通穴を介して流路（３９）の外部に漏出することを抑制できる。流体としては、例えば、ボイラが備える燃焼バーナに供給される燃焼用空気などが挙げられる。

また、本開示に係る軸受機構（１４０）において、前記プラグ（１５０）は、前記挿通穴（１４４）内において前記回転軸（１２２）側に延出するとともに前記回転軸（１２２）の端部に近接している延出部（１５０Ａ）を有している。

本開示に係る軸受機構（１４０）によれば、延出部（１５０Ａ）の長さを適切に設定することで、軸受部材（１４２）に対して摺動する回転軸（１２２）を短縮できるとともに、回転軸（１２２）が運転時の熱伸びにより延出部（１５０Ａ）の端面と接触し、ダンパ軸の回転が阻害されることを抑制できる。

また、本開示に係る軸受機構（１４０）は、前記軸受部材（１４２）を支持している支持材（１６０）を備え、前記プラグ（１５０）は、接続部（１５２）にて前記軸受部材（１４２）に接続され、前記接続部（１５２）の位置は、前記支持材（１６０）よりも、前記流路（３９）の外側に位置している。

本開示に係る軸受機構（１４０）によれば、例えば組立時などに周方向を溶接によって軸受部材（１４２）とプラグ（１５０）とを接続したときや、メンテナンスの際に接続されている軸受部材（１４２）からプラグ（１５０）を取り外すとき、ディスクグラインダ（１６４）等の研削用工具を溶接部（１５２）に接触させるにあたって研削工具が支持材（１６０）と干渉することを回避できる。また、例えば回転軸（１２２）の引き抜きを容易に実施することがでるなど、メンテナンス性の向上を図ることができる。支持材（１６０）としては、例えば、Ｃ型状のチャンネル材などが挙げられる。

また、本開示に係るダンパ機構（１００）は、上述の軸受機構（１４０）と、前記回転軸（１２２）を有している前記ダンパ羽根（１２０）とを備え、前記回転軸（１２２）は、前記軸受機構（１４０）に支持されている。

また、本開示に係るボイラ（１０）は、火炉（１１）と、該火炉（１１）に燃料及び燃焼用空気を吹き込む燃焼バーナ（２１，２２，２３，２４，２５）と、該燃焼バーナ（２１，２２，２３，２４，２５）に接続されて、内部に前記燃焼用空気が流通する流路（３９）が形成されているダクト（３７）と、上述のダンパ機構（１００）とを備え、前記ダンパ羽根（１２０）は、前記流路（３９）に位置している。

なお、上述した実施形態では、石炭焚きボイラを例にして説明したが、固体燃料としてバイオマスや石油コークス、石油残渣などを使用するボイラであってもよい。また、燃料として固体燃料を使用するボイラに限らず、重質油などの液体燃料を使用するボイラにも適用することができる。更には、燃料として気体燃料を使用するボイラにも適用することができる。そして、これら燃料の混焼焚きボイラにも適用することができる。

１０ 石炭焚きボイラ（ボイラ）
１１ 火炉
１２ 燃焼装置
１３ 煙道
２１，２２，２３，２４，２５ 燃焼バーナ
３６ 風箱
３７ 空気ダクト（ダクト）
３８ 送風機
３９ 流路
４１，４２，４３ 過熱器（熱交換器）
４４ 第２再熱器（熱交換器）
４５ 第１再熱器（熱交換器）
４６ 第２節炭器（熱交換器）
４７ 第１節炭器（熱交換器）
４８ ガスダクト
５０ 脱硝触媒
１００ ダンパ機構
１２０ ダンパ羽根
１２２ 回転軸
１２４ フレーム
１４０ 軸受機構
１４２ 軸受部材
１４４ 挿通穴
１４４Ａ 小径部
１４５ 段付き部
１４６ 内側開口部
１４８ 外側開口部
１５０ プラグ
１５０Ａ 延出部
１５２ 接続部
１６０ チャンネル材（支持材）
１６１ 折り曲げ部
１６２ 保温材
１６４ ディスクグラインダ
Ｘ 軸線

Claims (7)

1. 内部に流路が形成されているダクトに設けられるダンパ羽根の回転軸を回転自在に支持する軸受機構であって、
   前記回転軸が軸線方向に挿通される挿通穴が形成されている軸受部材を備え、
   前記挿通穴の内径は、前記流路の内側に位置する内側開口部側から前記軸線方向に沿った所定範囲が最小径とされ、
   前記軸受部材は、前記所定範囲の前記挿通穴によって前記回転軸を回転自在に支持する軸受機構。
2. 前記所定範囲の内径は、前記回転軸の外径に対して０．３ｍｍ以上１．０ｍｍ以下だけ大きい請求項１に記載の軸受機構。
3. 前記挿通穴において前記内側開口部と反対側の外側開口部を閉塞するプラグを備えている請求項１又は２に記載の軸受機構。
4. 前記プラグは、前記挿通穴内において前記回転軸側に延出するとともに前記回転軸の端部に近接している延出部を有している請求項３に記載の軸受機構。
5. 前記軸受部材を支持している支持材を備え、
   前記プラグは、接続部にて前記軸受部材に接続され、
   前記接続部の位置は、前記支持材よりも、前記流路の外側に位置している請求項３又は４に記載の軸受機構。
6. 請求項１から５のいずれかに記載の軸受機構と、
   前記回転軸を有している前記ダンパ羽根と、
   を備え、
   前記回転軸は、前記軸受機構に支持されているダンパ機構。
7. 火炉と、
   該火炉に燃料及び燃焼用空気を吹き込む燃焼バーナと、
   該燃焼バーナに接続されて、内部に前記燃焼用空気が流通する流路が形成されているダクトと、
   請求項６に記載のダンパ機構と、
   を備え、
   前記ダンパ羽根は、前記流路に位置しているボイラ。

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