JP7406726B2 - ガス漏れ防止具 - Google Patents

Description

本発明は、熱交換器の伝熱エレメントに付着した煤塵の除去に用いられるスートブロワに設置されるガス漏れ防止具に係り、特に、熱交換器の炉壁にスートブロワのランス管が貫入される箇所におけるガス漏れを効率的に防ぐことが可能なガス漏れ防止具に関する。

発電所等で使用されるガスガスヒータなどの熱交換器では、炉内に設置された伝熱エレメントに煤や灰などの煤塵が付着する。この煤塵が堆積すると、熱交換器の伝熱効率が低下する原因となるため、スートブロワによって蒸気を吹き付けるなどして、煤塵を定期的に除去する必要がある。

スートブロワについて図５及び図６を用いて説明する。図５（ａ）は回転再生式空気予熱器と呼ばれる熱交換器にスートブロワが設置された状態を模式的に示した図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）において破線で丸く囲まれた部分（Ａ部）を拡大した図である。また、図６（ａ）は図５（ｂ）におけるＢ－Ｂ線矢視断面図であり、図６（ｂ）は図５（ｂ）においてウォールボックスが炉壁の挿通孔の中心軸を通る鉛直平面で切断された状態を示している。
なお、図５（ａ）では熱交換器の内部構造を見易くするために手前側の炉壁の図示を省略している。

図５（ａ）に示すように、熱交換器５１では、伝熱エレメント（図示せず）が収容されたロータ５２がポスト５３を中心として回転可能に円筒容器５４の内部に設置されており、複数のひだを有する矩形状の板材からなる伝熱エレメントがポスト５３を囲むとともにポスト５３の回転軸方向に対して板材が平行をなすように配置されている。なお、ロータ５２はポスト５３の回転軸が鉛直方向に対して平行となるように設置されている。

熱交換器５１では、セクター板（図示せず）によって完全に分離された状態のロータ５２に対し、互いに逆方向から矢印で示すように流れ込んだ排出ガスと燃焼空気に伝熱エレメントを交互に接触させる構造となっている。伝熱エレメントを通過した排出ガスは、ロータ５２の出口（排出ガスの出口側の気体流路）付近で最も温度が低下するため、ロータ５２の低温側には凝縮した微粒子等が集中して付着する。この微粒子等を圧縮空気や乾燥蒸気によって吹き飛ばすために、ロータ５２の低温側には、スートブロワ５５が設置されている。

スートブロワ５５は、蒸気を供給するパイプが内部に設置されたランス管５６と、このランス管５６の基端部に設置されたモータ５７を備えている。ランス管５６は、鉛直方向と平行をなす炉壁５１ａに形成された挿通孔から熱交換機５１の内部に挿入されており、炉壁５１ａには、熱交換器５１の内部においてランス管５６を支持するための支持具５８が設置されている。

支持具５８は、上端に転動体が回転自在に取り付けられるとともに下端がランス管５６に連結された連結部材５９と、上記転動体を転動可能に支持して連結部材５９を長手方向に案内するレール６０からなる。すなわち、ランス管５６は支持具５８によって水平方向へ移動可能に支持されている。
また、図５（ａ）に破線で示すように、ランス管５６の基端部とモータ５７は、ハウジング６１によって囲まれている。

図５（ｂ）及び図６（ｂ）に示すように、熱交換器５１の炉壁５１ａには、スートブロワ５５のランス管５６を貫入させる箇所において、ランス管５６が遊挿される挿入孔６２ａを有するウォールボックス６２がランス管５６を覆うように炉壁５１ａの内面側と外面側にそれぞれ設置されている。
図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、ウォールボックス６２の内部には、炉壁５１ａの挿通孔５１ｂとの隙間を塞ぐようにカーボン製のシールリング６３がランス管５６に外挿されている。

ランス管５６に外挿されたシールリング６３は、水平方向へ移動するランス管５６との間の摩擦により内周面が摩耗する。この摩耗が成長してシールリング６３が破損してしまうと、炉壁５１ａの挿通孔５１ｂとランス管５６の隙間を通って熱交換器５１の内部から漏出したガスがハウジング６１に充満する。このガスは臭いがきつく、スートブロワ５５の点検作業に支障をきたすため、従来、ハウジング６１の扉を開けてガスが拡散し易い状況にしたり、送風機を用いて強制換気したりするなどの対策を採る必要があった。

したがって、シールリング６３が破損した場合には、できるだけ早く新しい物と交換することが望ましい。しかしながら、熱交換器５１から漏れ出したガスは腐食性を有するため、シールリング６３を交換する際には、熱交換器５１の運転を停止することが必要である。熱交換器５１の運転を停止すると、発電できない状態となるが、発電を頻繁に停止することは困難である。そのため、シールリング６３が破損したとしても、その都度、熱交換器５１の運転を停止することは難しい。そこで、熱交換器５１の運転を停止する頻度を減らすべく、シールリング６３の交換を遅らせ、単位期間あたりの交換頻度を減らすことが望まれる。

熱交換器等の炉内にスートブロワのランス管が貫入される箇所からのガス漏れを防ぐ技術に関しては、例えば、特許文献１に「煤吹装置」という名称で、炉内のガスが高圧に維持されたボイラ等の熱交換器に用いられる煤吹装置（スートブロワ）において、炉内のチャーの外部への漏出と噴射管（ランス管）の経路への堆積を防ぐことを目的とする発明が開示されている。

特許文献１に開示された発明は、噴射管の炉内挿入位置に炉内と連通するように設けられた連結管と、この連結管に挿入遮断弁を介して接続されるシールボックスを備えており、シールボックス、挿入遮断弁及び連結管を介して噴射管が炉内に抜き挿し可能に配置されるととともに、堆積物除去ガスが連結管に供給される構造となっている。
このような構造によれば、連結管を介して供給される堆積物除去ガスによりチャー等の連結管への堆積を防ぐことができる。

また、特許文献２には、「スートブロワ用シール装置」という名称で、管径が途中で変化する噴射管（ランス管）を有するスートブロワにおいて、熱交換機等の炉内からガスが漏出することを防ぐための装置に関する考案が開示されている。

特許文献２に開示された考案は、一定の間隔をあけて二枚のシールリングが外挿されたスートブロワの噴射管に対し、スプリングワイヤを束ねて環状に形成されたワイヤブラッシリングが上記シールリングに近接配置された構造となっている。
このような構造によれば、シールリングによるシール効果がワイヤブラッシリングによってさらに高められるという効果を奏する。

特開２００３－２６９８８７号公報 実開昭５６－１４４９４０号公報

特許文献１に開示された発明では、連結管とシールボックスを新たに設置する必要があるため、既存の設備に適用できず、また、設備の製造コストが嵩むという課題があった。さらに、ウォールボックスの内部に設置されたシールリングが破損したような場合、すぐには対応できないという課題もあった。

特許文献２に開示された考案では、シールリングが破損した場合にワイヤブラッシリングだけでは、ガスの漏出を十分に防止できないおそれがある。この場合、スートブロワを囲むように設置されたハウジングの内部に、熱交換器の内部から漏出したガスが充満した状態となって、スートブロワの点検作業が困難になる可能性が高い。

本発明は、上述の課題に対処してなされたものであり、熱交換器の炉壁にスートブロワのランス管が貫入された箇所に設置されたウォールボックスにおいて、その内部に設置されたシールリングが破損した場合に熱交換器内のガスがハウジング内に漏出することを効率よく防ぐことができるとともに、シールリングの交換頻度を抑制できるガス漏れ防止具を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、ガス漏れ防止具に係る第１の発明は、ハウジングに一部が収容されたスートブロワのランス管が熱交換器の炉壁に貫入される箇所に設置され、炉壁とランス管との隙間を塞ぐシールリング、及び、炉壁の外面側に設置されるとともにランス管が遊挿される挿入孔を有するウォールボックスに取り付けられるガス漏れ防止具であって、ウォールボックスに当接するように設置されるとともに、ウォールボックスとの当接面にランス管が遊挿される開口部を有し、この開口部及び挿入孔を介してウォールボックスに連通する筒状のケーシングと、ケーシングの側面に連通する排気管と、を備え、ケーシングは、ランス管の径方向への変位を規制しつつ、ランス管を軸方向へ変位可能に支持する支持部を備えていることを特徴とするものである。

上記構造のガス漏れ防止具においては、熱交換器の炉壁と、この炉壁に貫入されたランス管との隙間を通ってケーシング内に流入した熱交換器内のガスが排気管を経由してケーシングの外部に排出されるという作用を有する。
また、支持部は、ランス管を軸方向へ変位可能に保持するので、スートブロワは、ランス管の中心軸方向への移動を円滑に行うことができる。その一方で、支持部は、ランス管の径方向への変位を規制するので、ランス管の径方向変位やランス管の自重によってシールリングに加わる負荷を軽減できる。

第２の発明は、第１の発明において、ケーシングは、ヒンジを介して開閉自在に連結された一対の半割体からなることを特徴とするものである。
このような構造のガス漏れ防止具においては、第１の発明の作用に加え、開いた状態のケーシングをランス管の近くに配置した後、一方の半割体を他方の半割体に対して閉じる方向にヒンジの回動軸を中心として回動させると、ランス管がケーシングに遊挿された状態になるという作用を有する。また、ランス管がケーシングに遊挿された状態において、一方の半割体を他方の半割体に対して開く方向にヒンジの回動軸を中心として回動させると、ケーシングが開放された状態となり、ガス漏れ防止具のランス管からの取り外しが可能になるという作用を有する。

第３の発明は、第２の発明において、支持部に代えて、半円筒状をなす一対の分割体と、この分割体の中心軸が中心を通る仮想円の円周方向へ等間隔に配置されるとともに、外面がランス管の側面に対して当接可能に配置された複数の球体と、を備え、球体は、外面を露出させた状態で分割体に一部が埋設されるとともに、分割体によって、固定された回転軸が無く、あらゆる方向へ回転可能な状態で保持されており、分割体は、分割面が一対の半割体の分割面と一致するように一対の半割体の内部にそれぞれ設置されていることを特徴とするものである。

なお、本発明において、半円筒状をなす分割体には、略半円筒状をなす分割体も含まれ、ランス管の中心軸を挟んで対称をなすとともに、外面がランス管の側面に対して当接可能に配置された複数の球体には、ランス管の中心軸を挟んで略対称をなすとともに、外面がランス管の側面に対して略当接可能に配置された球体も含まれる。また、仮想円の円周方向へ等間隔に配置された複数の球体には、当該方向へ略等間隔に配置された複数の球体も含まれる。

このような構造のガス漏れ防止具においては、第２の発明の作用に加え、外面がランス管の側面に対して当接可能に設置された複数の球体によって、ケーシングのランス管の直径方向への移動が阻止されるため、ケーシングの開口端の内壁面とランス管の側面との間隔が一定に保たれるという作用を有する。また、複数の球体が、固定された回転軸を持たず、あらゆる方向へ回転可能な状態で分割体によって保持されていることから、ランス管が中心軸を中心として回動しながら、中心軸方向へ移動する場合でも球体がランス管の側面に沿って転動することで、球体とランス管の間に発生する摩擦抵抗が小さくなるという作用を有する。

第４の発明は、第１の発明乃至第３の発明のいずれかの発明において、ケーシングの開口端とウォールボックスとの当接面がシールされていることを特徴とするものである。
このような構造のガス漏れ防止具においては、第１の発明乃至第３の発明のいずれかの発明の作用に加えて、ウォールボックスの壁面とケーシングの開口端の間からの熱交換器内のガスの漏出が抑制されるという作用を有する。

第５の発明は、第１の発明乃至第４の発明のいずれかの発明において、弾性を有する複数の紐状体からなる簾状部材を備え、紐状体の基端は、ケーシングにおいてウォールボックスに当接しない側の開口端に設けられた開口部の内壁面に固定されていることを特徴とするものである。
このような構造のガス漏れ防止具においては、第１の発明乃至第４の発明のいずれかの発明の作用に加えて、ウォールボックスの壁面に当接していない側のケーシングの開口端において、簾状部材がランス管の側面と開口部の内壁面との隙間を塞ぐという作用を有する。

第６の発明は、第５の発明において、簾状部材を構成する紐状体は、上記内壁面とランス管との間隔よりも短い又は太いことを特徴とするものである。
このような構造のガス漏れ防止具においては、第５の発明の作用に加えて、熱交換器の内部へ向かってランス管が移動した場合でも、簾状部材の先端がケーシングに噛み込まれてしまうおそれがないという作用を有する。

第１の発明においては、スートブロワの一部を囲むように設置されたハウジングの外に排気管の出口を設けることにより、熱交換器の炉壁と、この炉壁に貫入されたランス管との隙間を通って熱交換器の外部に漏出したガスがケーシングを経由して排気管から上記ハウジングの外に排出されるため、ウォールボックス内に設置されたシールリングが破損した場合に、ハウジング内に熱交換器の内部から漏出したガスが充満して、ハウジング内で行われるスートブロワの点検作業が困難になるという事態を防ぐことができる。
また、支持部は、ランス管の径方向への変位を規制しつつ、ランス管の軸方向へ変位可能に支持するので、ランス管の中心軸方向への移動を行う際に、ランス管の移動を円滑に行いつつ、ランス管の径方向変位に伴ってシールリングに加わる負荷を軽減できる。さらに、ランス管は、支持部により支持されるので、ランス管の自重による負荷がシールリングに加わることを抑制できる。これにより、ガス漏れ防止具は、シールリングの長寿命化を図ることができ、シールリングの交換頻度を減らすことができる。その結果、ガス漏れ防止具は、シールリングの交換に伴う熱交換器の運転停止の頻度を減らすことができる。

第２の発明によれば、第１の発明の効果に加え、ランス管に取り付けたり、ランス管から取り外したりする際の作業性に優れるという効果を奏する。このように第２の発明に係るガス漏れ防止具は、ランス管からの取り外しを短時間に行うことができるため、シールリングの交換作業の支障とならない。したがって、第２の発明によれば、シールリングの交換作業に要する時間を短縮することができ、シールリングの交換作業に伴う熱交換器の運転停止時間を短縮することができる。

第３の発明によれば、第１の発明又は第２の発明の効果に加え、ランス管が中心軸を中心として回動しながら、中心軸方向へ移動する際に、万一、ランス管の側面が球体に接触したとしても球体とランス管の間に発生する摩擦抵抗が小さく、球体が故障し難いため、長期にわたって安全に使用できるという効果を奏する。

第４の発明によれば、第１の発明乃至第３の発明のいずれかの発明の効果に加え、ウォールボックスの壁面とケーシングの開口端の間から熱交換器内のガスが漏出し難いため、熱交換器の炉壁と、この炉壁に貫入されたランス管との隙間を通って熱交換器の外部に漏出したガスがケーシングを経由して排気管からハウジングの外に排出されるという効果がより一層発揮される。

第５の発明によれば、第１の発明乃至第４の発明のいずれかの発明の効果に加え、ランス管の側面とケーシングの開口部の内壁面との隙間からケーシング内のガスが漏出し難いため、当該ガスを排気管からケーシングの外へ効率よく排出させることができるという効果を奏する。

第６の発明によれば、第５の発明の効果に加え、簾状部材の先端がケーシングの内部に入り込んでローラに巻き込まれてしまうおそれがないため、故障し難いという効果を奏する。

（ａ）は本発明の実施の形態に係るガス漏れ防止具の実施例１の外観斜視図であり、（ｂ）は図２（ｂ）におけるＣ－Ｃ線矢視断面図である。 （ａ）はガス漏れ防止具の正面図であり、（ｂ）は図３（ａ）におけるＤ－Ｄ線矢視断面図である。 （ａ）は図５（ｂ）においてウォールボックスにガス漏れ防止具が取り付けられた状態を示した図であり、（ｂ）は同図（ａ）の縦断面図である。 （ａ）は実施例１の支持部の変形例の外観斜視図であり、（ｂ）は同図（ａ）に示した球体保持具がケーシングの内部に設置された状態を示した実施例２のガス漏れ防止具の縦断面図である。 （ａ）は熱交換器にスートブロワが設置された状態を示した模式図であり、（ｂ）は同図（ａ）におけるＡ部の拡大図である。 （ａ）は図５（ｂ）におけるＢ－Ｂ線矢視断面図であり、（ｂ）は図５（ｂ）におけるウォールボックスが炉壁の挿通孔の中心軸を通る鉛直平面で切断された状態を示す断面図である。

本発明のガス漏れ防止具は、スートブロワのランス管が熱交換器の炉壁に貫入される箇所からガスが漏出しないようにウォールボックスに取り付けられるものである。以下、その具体的な構造と、それに基づいて発揮される作用及び効果について、図１乃至図４を参照しながら詳細に説明する。

図１（ａ）は本発明のガス漏れ防止具の外観の一例を示しており、図１（ｂ）は図２（ｂ）におけるＣ－Ｃ線矢視断面図である。図２（ａ）は図１（ａ）においてヒンジの回動軸を中心として第１の半割体が回動されてケーシングの上部が開放された状態を示した正面図であり、図２（ｂ）は図３（ａ）におけるＤ－Ｄ線矢視断面図である。図３（ａ）は図５（ｂ）においてウォールボックスにガス漏れ防止具が取り付けられた状態を示しており、図３（ｂ）は図３（ａ）の縦断面図である。また、図３（ｂ）は破損したシールリングとランス管の間に隙間が生じている状態を表している。
なお、図２（ａ）では図１（ａ）に示した締結具の図示を省略している。また、図５及び図６を用いて既に説明した構成要素については、同一の符号を付することにより、それらの説明の一部を適宜省略する。さらに、図１（ａ）、図１（ｂ）、図３（ａ）及び図３（ｂ）ではケーシングの中心軸を破線で示している。

図１（ａ）及び図１（ｂ）並びに図６（ｂ）に示すように、本発明のガス漏れ防止具１ａは、略円筒状をなし、熱交換器５１の炉壁５１ａの外面側に設置されたウォールボックス６２の壁面に設けられたランス管５６の挿入孔６２ａを覆うとともに、スートブロワ５５のランス管５６を遊挿可能に形成され、開口部２ｅを有する開口端２ａが上記挿入孔６２ａが設けられたウォールボックス６２の壁面に当接するように設置されるケーシング２と、このケーシング２の内部に設置された一対の支持部３，３と、開口端２ａに設置されたシート状のシール部材４と、ケーシング２の側面２ｃに設けられた排気口２ｄに一端が接続された排気管５と、弾性を有する多数の紐状体６ａからなり、開口部２ｆを有する開口端２ｂに設置された簾状部材６を備えている。また、ケーシング２の側面２ｃには、ウォールボックス６２にケーシング２をネジ留めするための連結具７が設置されている。
上述のようにガス漏れ防止具１ａがシール部材４を備えている場合、ケーシング２は、シール部材４を介してウォールボックス６２の壁面に開口端２ａが当接した状態となる。また、簾状部材６を構成する紐状体６ａは、ケーシング２の開口部２ｆの内壁面とランス管５６の側面との間隔よりも短い又は太くなっている。したがって、熱交換器５１の内部へ向かってランス管５６が移動した場合でも、簾状部材６の先端がケーシング２に噛み込まれることがないため、後述のローラ１３に簾状部材６が巻き込まれてしまうおそれがない。すなわち、ガス漏れ防止具１ａでは、簾状部材６の先端がケーシング２の内部に入り込んでローラに巻き込まれてしまうおそれがないため、故障し難い。

ケーシング２は、大径部と小径部からなる段付き構造を有する略円筒状をなしており、簾状部材６は小径部に設置され、一対の支持部３，３は大径部の両端の近くにそれぞれ設置されている。そして、排気口２ｄは支持部３が設置されていない箇所の側面２ｃに設けられている。
また、シール部材４には、ランス管５６を遊挿可能な大きさを有する開口部４ａがケーシング２の開口部２ｅと連通するように設けられており、簾状部材６の紐状体６ａは、ケーシング２に遊挿されたランス管５６の中心軸に先端を向けるようにして開口部２ｆの内壁面に基端が固定されている。

ケーシング２は、第１の半割体８と第２の半割体９がヒンジ１０を介して開閉自在に連結された構造であり、第１の半割体８及び第２の半割体９の開放縁部にそれぞれ設けられた固定部８ａ，９ａには、ボルトとナットからなり、第１の半割体８を第２の半割体９にを固定するための締結具１１が取り付けられている。
したがって、締結具１１を緩めて固定部８ａ，９ａから外した後、第１の半割体８をヒンジ１０の回動軸１０ａを中心として回動させると、図２（ａ）に示したように、ケーシング２の上部が開放された状態になる。

図２（ｂ）に示すように、支持部３は、ケーシング２に遊挿されたランス管５６を囲むように設置された４本の軸体１２によってそれぞれ回動可能に軸支された４つのローラ１３を備えている。また、支持部３は、第１の半割体８と第２の半割体９にそれぞれ固定されるとともに２組の軸体１２とローラ１３がそれぞれ設置された半円筒状をなす２つの分割体３ａに分割可能な構造であり、２つの分割体３ａに分割される面が、第１の半割体８と第２の半割体９にケーシング２が分割される面と一致するように設置されている。
そして、４本の軸体１２は回転の中心軸が、半円筒状をなす２つの分割体３ａからなる支持部３の円筒の中心軸に直交する同一平面上に配置されるとともに、その中心を支持部３の中心軸が通る仮想円の接線方向に対して上記回転の中心軸がそれぞれ平行をなすように配置されており、ローラ１３は、凹状をなす外周面１３ａがランス管５６の側面に対して当接可能に配置されている。
なお、支持部３は中心軸がケーシング２の中心軸と一致しており、ケーシング２はランス管５６に対して互いの中心軸が一致するように配置される。

図２（ａ）に示した状態で、ランス管５６の下方に第２の半割体９を配置した後、第１の半割体８と第２の半割体９の間にランス管５６を挟むようにして、第１の半割体８を第２の半割体９に対して閉じる方向にヒンジ１０の回動軸１０ａを中心として回動させると、図３（ａ）に示すようにランス管５６がケーシング２に遊挿された状態となる。また、ランス管５６がケーシング２に遊挿された状態において、第１の半割体８を第２の半割体９に対して開く方向にヒンジ１０の回動軸１０ａを中心として回動させると、ケーシング２が開放された状態となり、ガス漏れ防止具１ａのランス管からの取り外しが可能になる

このように、ガス漏れ防止具１ａは、ランス管５６に取り付けたり、ランス管５６から取り外したりする際の作業性に優れている。すなわち、ガス漏れ防止具１ａは、ランス管５６からの取り外しを短時間に行うことができるため、シールリング６３の交換作業の支障とならない。したがって、ガス漏れ防止具１ａによれば、シールリング６３の交換作業に要する時間を短縮することができ、シールリング６３の交換作業に伴う熱交換器５１の運転停止時間を短縮することができる。
また、ガス漏れ防止具１ａでは、炉壁５１ａの外面側に設けられたウォールボックス６２の挿入孔６２ａ及びケーシング２の開口部２ｅを介してウォールボックス６２にケーシング２が連通している。そのため、熱交換器５１から炉壁５１ａに設けられた挿通孔５１ｂとランス管５６の隙間を通ってケーシング２に流入したガスが排気管５を経由してケーシング２の外部に排出される。したがって、スートブロワ５５の一部を囲むように設置されたハウジング６１（図５（ａ）参照）の外に排気管５の出口を設けることによれば、ウォールボックス６２の内部に設置されたシールリング６３が破損した場合に、上記ガスが充満することによりハウジング６１の中で行われるスートブロワ５５の点検作業が困難になるという事態を防ぐことができる。

また、ガス漏れ防止具１ａでは、外周面１３ａがランス管５６の側面に対して当接可能に複数のローラ１３が設置されている。複数のローラ１３をそれぞれ回動可能に軸支する複数の軸体１２の回転の中心軸は、半円筒状をなす２つの分割体３ａからなる支持部３の中心軸に直交する同一平面上に配置されるとともに、中心を支持部３の中心軸が通る仮想円の接線方向に対してそれぞれ平行をなしている。このような構造によれば、万一、ランス管５６がローラ１３の外周面１３ａに接触した場合でも、ランス管５６は直径方向にそれ以上移動することがないため、ケーシング２の開口部２ｆの内壁面とランス管５６の側面との間隔をローラ１３が無い場合よりも狭くすることが可能になる。したがって、ガス漏れ防止具１ａにおいては、ケーシング２の開口端２ｂの内壁面とランス管５６の側面との隙間を可能な限り小さくして、熱交換機５１からケーシング２に流入したガスをその隙間から漏出し難くすることができる。これにより、ケーシング２に流入したガスが排気管５から効率よく排出されるという効果が発揮される。
しかも、支持部３は、ランス管５６の径方向への変位を規制しつつ、ランス管５６の軸方向へ変位可能に支持するので、ランス管５６の中心軸方向への移動を行う際に、ランス管５６の移動を円滑に行いつつ、ランス管５６の径方向変位に伴ってシールリング６３に加わる負荷を軽減できる。さらに、ランス管５６は、支持部３により支持されるので、ランス管５６の自重による負荷がシールリング６３に加わることを抑制できる。これにより、ガス漏れ防止具１ａは、シールリング６３の長寿命化を図ることができ、シールリング６３の交換頻度を減らすことができる。
既に述べたように、シールリング６３を交換する際は熱交換器５１の運転を停止しなければならないが、熱交換器５１の運転を停止すると、発電できない状態となる。しかし、発電を頻繁に停止することは困難である。そこで、従来、熱交換器５１の運転を停止する頻度を減らすべく、シールリング６３の交換を遅らせ、単位期間あたりの交換頻度を減らすことが望まれていた。上述のとおり、ガス漏れ防止具１ａでは、シールリング６３の交換頻度を減らすことが可能であるため、シールリング６３の交換に伴う熱交換器５１の運転停止の頻度を減らすことができる。

さらに、ガス漏れ防止具１ａでは、ランス管５６が中心軸方向へ移動する際に、万一、ローラ１３の外周面１３ａに接触したとしてもローラ１３がランス管５６の側面に沿って転動するため、ローラ１３とランス管５６の間に発生する摩擦抵抗が小さく、ローラ１３や軸体１２が故障し難いことに加え、ランス管５６の移動に伴ってローラ１３が転動しながら支持するので、シールリング６３やランス管５６にかかる荷重を低減して劣化を防止できるという効果を有している。したがって、ガス漏れ防止具１ａは、長期にわたって安全に使用することができる。

また、ガス漏れ防止具１ａでは、シール部材４がウォールボックス６２の壁面とケーシング２の開口端２ａの間からガスが漏出することを防ぐため、炉壁５１ａに設けられた挿通孔５１ｂとランス管５６の隙間を通って熱交換器５１の外部に漏出したガスがケーシング２を経由して排気管５からハウジング６１の外に排出されるという効果がより一層発揮される。
さらに、ガス漏れ防止具１ａにおいては、ケーシング２の開口端２ｂにおいて、簾状部材６がランス管５６の側面と開口端２ｂの内壁面との隙間を塞ぐように作用し、隙間からケーシング２内のガスが漏出し難いため、当該ガスを排気管５からケーシング２の外へ効率よく排出させることが可能である。

図４（ａ）は支持部３の変形例を示した外観斜視図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）に示した球体保持具が内部に設置されたガス漏れ防止具の縦断面である。なお、図４（ｂ）は図２（ｂ）に対応する図であり、ケーシングが球体保持具の円筒軸に垂直な平面で切断された状態を示す状態を示している。また、図１乃至図３並びに図５及び図６を用いて既に説明した構成要素については、同一の符号を付することにより、それらの説明の一部を適宜省略する。

図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、ガス漏れ防止具１ｂは、ガス漏れ防止具１ａにおいて一対の支持部３，３の代わりに、一対の球体保持具１４，１４がケーシング２の内部に設置されていることを特徴とする。
ケーシング２の大径部の両端の近くにそれぞれ配置された一対の球体保持具１４，１４は、略半円筒状をなす２つの分割体１４ａに分割可能な構造となっており、２つの分割体１４ａは、分割される面が第１の半割体８と第２の半割体９にケーシング２が分割される面と一致するように第１の半割体８と第２の半割体９にそれぞれ固定されている。

球体保持具１４は、外面１５ａがランス管５６の側面に対して当接可能に配置された６つの球体１５が２つの分割体１４ａに対してそれぞれ３つずつ、外面１５ａを露出させた状態で埋め込まれた構造となっている。ただし、６つの球体１５は、分割体１４ａの中心軸が中心を通る仮想円の円周方向へ略等間隔に配置されている。そして、球体１５は分割体１４ａによって、固定された回転軸が無く、あらゆる方向へ回転可能な状態で保持されている。

上記構造のガス漏れ防止具１ｂにおいては、外面１５ａがランス管５６の側面に対して当接可能に６つの球体１５が設置されており、万一、ランス管５６が球体１５の外面１５ａに接触した場合でも、ランス管５６は直径方向にそれ以上移動することがないため、ケーシング２の開口端２ｂの内壁面とランス管５６の側面との間隔を球体１５が無い場合よりも狭くすることができる。また、６つの球体１５が、固定された回転軸を持たず、あらゆる方向へ回転可能な状態で球体保持具１４の分割体１４ａによって保持されていることから、ランス管５６が中心軸を中心として回動しながら、中心軸方向へ移動する場合でも球体１５がランス管５６の側面に沿って転動するため、球体１５とランス管５６の間に発生する摩擦抵抗は小さい。
したがって、ガス漏れ防止具１ｂによれば、ランス管５６が中心軸を中心として回動しながら、中心軸方向へ移動する場合でも球体１５とランス管５６の間に発生する摩擦抵抗が小さく、球体１５が故障し難いため、長期にわたって安全に使用できるという効果を奏する。

なお、本実施例では、ケーシング２が円筒状をなしているが、ケーシング２はランス管５６を遊挿可能な大きさを有し、両端が開放された構造であれば良いため、円筒以外の筒状をなしたものであっても良い。
また、軸体１２及びローラ１３並びに球体１５の個数は、上述の実施例に示した場合に限定されるものではなく、適宜変更可能である。さらに、排気管５は第２の半割体９の代わりに第１の半割体８に設けられていても良い。

本発明のガス漏れ防止具は、熱交換器の炉壁にスートブロワのランス管が貫入される箇所に設置されたウォールボックスからシールリングの破損などによってガスが漏出するおそれがある場合に適用可能である。

１ａ，１ｂ…ガス漏れ防止具 ２…ケーシング ２ａ，２ｂ…開口端 ２ｃ…側面 ２ｄ…排気口 ２ｅ，２ｆ…開口部 ３…支持部 ３ａ…分割体 ４…シール部材 ４ａ…開口部 ５…排気管 ６…簾状部材 ６ａ…紐状体 ７…連結具 ８…第１の半割体 ８ａ…固定部 ９…第２の半割体 ９ａ…固定部 １０…ヒンジ １０ａ…回動軸 １１…締結具 １２…軸体 １３…ローラ １３ａ…外周面 １４…球体保持具 １４ａ…分割体 １５…球体 １５ａ…外面 ５１…熱交換器 ５１ａ…炉壁 ５１ｂ…挿通孔 ５２…ロータ ５３…ポスト ５４…円筒容器 ５５…スートブロワ ５６…ランス管 ５７…モータ ５８…支持具 ５９…連結部材 ６０…レール ６１…ハウジング ６２…ウォールボックス ６２ａ…挿入孔 ６３…シールリング

Claims (6)

1. ハウジングに一部が収容されたスートブロワのランス管が熱交換器の炉壁に貫入される箇所に設置され、前記炉壁と前記ランス管との隙間を塞ぐシールリング、及び、前記炉壁の外面側に設置されるとともに前記ランス管が遊挿される挿入孔を有するウォールボックスに取り付けられるガス漏れ防止具であって、
   前記ウォールボックスに当接するように設置されるとともに、前記ウォールボックスとの当接面に前記ランス管が遊挿される開口部を有し、この開口部及び前記挿入孔を介して前記ウォールボックスに連通する筒状のケーシングと、
   前記ケーシングの側面に連通する排気管と、を備え、
   前記ケーシングは、
   前記ランス管の径方向への変位を規制しつつ、前記ランス管を軸方向へ変位可能に支持する支持部を備えていることを特徴とするガス漏れ防止具。
2. 前記ケーシングは、
   ヒンジを介して開閉自在に連結された一対の半割体からなることを特徴とする請求項１に記載のガス漏れ防止具。
3. 前記支持部に代えて、半円筒状をなす一対の分割体と、この分割体の中心軸が中心を通る仮想円の円周方向へ等間隔に配置されるとともに、外面が前記ランス管の側面に対して当接可能に配置された複数の球体と、を備え、
   前記球体は、
   前記外面を露出させた状態で前記分割体に一部が埋設されるとともに、前記分割体によって、固定された回転軸が無く、あらゆる方向へ回転可能な状態で保持されており、
   前記分割体は、
   分割面が一対の前記半割体の分割面と一致するように一対の前記半割体の内部にそれぞれ設置されていることを特徴とする請求項２に記載のガス漏れ防止具。
4. 前記ケーシングの開口端と前記ウォールボックスとの前記当接面がシールされていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のガス漏れ防止具。
5. 弾性を有する複数の紐状体からなる簾状部材を備え、
   前記紐状体の基端は、
   前記ケーシングにおいて前記ウォールボックスに当接しない側の開口端に設けられた開口部の内壁面に固定されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のガス漏れ防止具。
6. 前記簾状部材を構成する前記紐状体は、前記内壁面と前記ランス管との間隔よりも短い又は前記間隔よりも太いことを特徴とする請求項５に記載のガス漏れ防止具。

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