JPH0646107U - 角型多管式貫流ボイラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 互いに平行をなす一対の水管壁間に複数の水
管を配列すると共に、上記水管壁の一側開口部に燃焼バ
ーナを配置し、他側開口部に燃焼排ガス出口を形成し
て、燃焼ガスを水管壁間に平行に流通させる構成の角型
多管式貫流ボイラにおいて、高効率化・小型化を図った
缶体構造を得ること。 【構成】 水管壁(10)(10)を構成する水管(11)(11)…及
び水管壁(10)(10)間に配置する水管(20)(20)…の上端並
びに下端のそれぞれを連通する上部ヘッダ(30)及び下部
ヘッダ(40)を、上記水管の先端を固定するための平板状
底板部材(31)(41)と、その両側縁部において平板状底板
部材(31)(41)と実質上直交する両側壁部(33)(43)及びそ
の間を円滑に連続する曲面状頂壁部(34)(44)から形成さ
れる頂板部材(32)(42)とで構成したもの。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、互いに平行をなす一対の水管壁間に複数の水管を配列すると共に 、上記水管壁の一側開口部に燃焼バーナを配置し、他側開口部に燃焼排ガス出口 を形成して、燃焼ガスを水管壁間に平行に流通させる構成の角型多管式貫流ボイ ラの缶体構造の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、小型の多管式貫流ボイラの缶体構造は、水管を環状に配置し、その内部 を燃焼室とするのが、燃焼ガスとの熱交換効率向上のために望ましいと考えられ ていたが、ボイラ効率、排ガスの低公害化、省スペース化の要求から、近年では 所謂角型缶体構造をベースとした種々の多管式貫流ボイラが提案されている。

【０００３】 しかし、この種の角型多管式貫流ボイラにおいては、従来の缶体の水管配列を 単に長円状あるいは、矩形形状としたもので、比較的広い空間を燃焼室として保 有する構造であることから、缶体の小型化に制限があり、ボイラ全体としても省 スペース化を図ることが困難である。

【０００４】 そこで、出願人は、互いに平行をなす一対の水管壁間に複数の水管を縦列配置 すると共に、上記水管壁の一端側間に燃焼バーナを配置して、燃焼ガスを水管壁 間に平行に流通させる構成の缶体を備えた角型多管式貫流ボイラを種々提案して いる（実開平２−２８９０２号、実開平２−６２２０１号、実開平３−２１６０ ２等）。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、上記の如き缶体構造を用いたボイラにおいては、小型化・大容量化 を進めるにあたり、水管の配設ピッチを短縮する必要がある。

【０００６】 しかし、上述の角型多管式貫流ボイラにおいては、図４に示すように水管(1) の端部を固定する管板(2) の中央に仕切坂(3) を設け、この左右をＬ字型断面の 側坂(4)(4)を配置して実質上横「日」字状断面のヘッダ(5) を構成していたため 、図４、図５に示すように水管壁(6)(6)間に配置する水管列(7)(7)…は偶数列に 限られ、しかも中央寄りの２列の水管列(7)(7)の間隔は水管壁(6)(6)との間隔よ り広くなってしまう。そのため、この種缶体の小型化・高効率化に制約が生じて しまう。更に、この様なヘッダ構造だと、部品点数が多くなり、それに従って、 溶接箇所も多く、生産性を向上するうえでも障害となっていた。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

この考案は、上記課題に鑑みてなされたもので、互いに平行をなす一対の水管 壁間に複数の水管を配列すると共に、上記水管壁の一側開口部に燃焼バーナを配 置し、他側開口部に燃焼排ガス出口を形成して、燃焼ガスを水管壁間に平行に流 通させる構成の角型多管式貫流ボイラであって、上記水管壁を構成する水管及び 水管壁間に配置する水管の上端並びに下端のそれぞれを連通する上部ヘッダ及び 下部ヘッダを、上記水管の先端を固定するための平板状底板部材と、その両側縁 部において平板状底板部材と実質上直交する両側壁部及びその間を円滑に連続す る曲面状頂壁部から形成される頂板部材とで構成したことを特徴としている。

【０００８】

【作用】

この考案に係る角型多管式貫流ボイラは、上述の様なヘッダ構造とすることに より、水管の配設ピッチをより狭めることができ、缶体の高効率化・小型化が達 成できる。

【０００９】

【実施例】

図１〜図３は、この考案に係る角型多管式貫流ボイラの一実施例を示すもので ある。 図面において、(10)は、多数の水管(11)を縦列配置して構成した水管壁、(20) (20)…は、上記水管壁(10)(10)間に配列される複数の水管、(30)(40)は、上記水 管壁(10)(10)を構成する水管(11)(11)…及び水管壁(10)(10)間に配置する水管(2 0)(20)…の上端並びに下端のそれぞれを連通する上部ヘッダ及び下部ヘッダ、(B ) は、上記水管壁(10)(10)間の一側開口部に配設した燃焼バーナ、(C) は、上記 水管壁(10)(10)間の他側開口部に形成した燃焼排ガス出口を示す。

【００１０】 上記水管壁(10)は、この実施例では、それぞれ複数本の水管(11)を適宜の間隔 をおいて縦列配置し、各水管(11)(11)…の隙間を、これら水管(11)(11)…の軸線 方向に沿って延びる平板状のフィン状部材(12)で閉鎖した構成のもので、これら 水管壁(10)(10)は、実質上互いに平行をなすように適宜の間隔をおいて配置され る。

【００１１】 上記水管壁(10)(10)間に配置される複数の水管(20)(20)…は、適宜の配列、例 えば図示するように、３列の縦列配置で配置されており、水管壁(10)(10)の水管 (11)(11)…含めて隣合う列の水管同志は千鳥状配置となっている。また、各水管 (11)(11)…，(20)(20)…相互の間隔は、水管(11)(20)の直径と略等しいか、それ 以下に設定するのが好ましく、これらの各間隙は、全て同一であっても、互いに 異なっていても、前述の条件内にあればよい。

【００１２】 上記の水管壁(10)(10)間の水管のうち、燃焼バーナ(B) 直前の中央の水管(20) とその後流側に位置する水管(20)との隙間には、これら水管(20)(20)の軸線方向 に沿う縦ヒレ状のフィン状部材(F) が配設され、この水管間の隙間を封鎖してい る。これらの水管の隙間においては、燃焼バーナ(B) からの燃焼火炎（燃焼ガス ）の流速が速く、カルマン渦の発生が著しいため、この隙間を封鎖することによ って上記カルマン渦の発生を防止し、燃焼に伴う振動、騒音の発生を有効に抑制 することができる。

【００１３】 上部ヘッダ(30)は、図１，３に示すように、水管(11)(11)…及び水管(20)(20) …の上端部を溶接固定する平板状底板部材(31)と、水管(11)(11)…，(20)(20)… の上端開口部を覆うように底板部材(31)に固定した頂板部材(32)と、底板部材(3 1)と頂板部材(32)とで形成される筒状態の両端開口部を閉鎖する端坂部材(35)と で構成される。上記頂板部材(32)は、底板部材(31)と実質上直交状態で両側縁部 に固定される両側壁部(33)(33)及びその間を円滑に連続する曲面状頂壁部(34)か ら形成される。頂壁部(34)のより詳細な断面形状は、中央部を曲率半径の大きな 円弧状断面とし、その両端を、上記両側壁部(33)(33)と滑らかに連続するように 曲率半径の小さな円弧状断面としてある。一方の下部ヘッダ(40)は、上記上部ヘ ッダ(30)と同様に、平板状底板部材(41)と、その両側縁部において底板部材(41) と実質上直交する両側壁部(43)(43)及びその間を円滑に連続する曲面状頂壁部(4 4)から形成される頂板部材(42)とで構成されるている。

【００１４】 この様なヘッダ構造とすることにより、従来に比較して、応力の集中部分がな くなり、最大応力は溶接箇所に作用しないので、簡単な構造ながら剛性が向上し 、ヘッダ組立て後の検査も容易になる。更に、従来、ヘッダ内部中央に設けてい た仕切坂(3) が不要になるため、水管壁間に配設する水管群は偶数列に限らず、 奇数列配置することができ、水管配列の自由度が向上し、更に、水管の配列ピッ チを適宜に設定することが可能になり、しかも部品点数を大幅に減少することが できるため、組立て工数も大幅に低減することができる。

【００１５】 上記燃焼バーナ(B) は、例えば表面燃焼バーナであって、この燃焼バーナ(B) の直前に位置する水管(20)との間隙は、所定距離、例えば、水管(20)の直径ｄの 略３倍に等しいか、それ以下に設定してあり、また、水管壁(10)(10)の水管(11) (11)…のうち、燃焼バーナ(B) に最も近接する水管も上述の如き距離を基準とし て設定してある。

【００１６】 以上の構成において、燃焼バーナ(B) からの燃焼火炎は、各水管(11)(11)…， (20)(20)…間の隙間空間においても燃焼を継続しながら上記水管壁(10)(10)間を 燃焼排ガス出口(C) に向けて流通し、その間に、各水管(11)(11)…，(20)(20)… への伝熱を行うが、その際、燃焼バーナ(B) と直前の水管(20)及び各水管(11)(1 1)…，(20)(20)…の間隙を上述の如く狭く設定してあるため、燃焼火炎及び燃焼 ガスは高い流速を維持した状態で燃焼排ガス出口(C) に向けて流通し、極めて高 い接触伝熱率を得られる。

【００１７】 従って、上記のようなヘッダ構造によれば、水管の配列ピッチを狭めることが できるので燃焼火炎及び燃焼ガスの流通経路を極めて狭く設定でき、これにより 缶体自体のコンパクト化も可能となる。

【００１８】 尚、以上の実施例では、上記水管壁(10)をそれぞれ複数本の水管(11)を適宜の 間隔をおいて縦列配置し、各水管(11)(11)…の隙間を平板状のフィン状部材(12) で閉鎖した構成のものとしたが、この考案において水管壁の構造は、各水管(11) を密接状態で配列したものであってもよい。

【００１９】

【考案の効果】

以上説明したように、この考案に係る角型多管式貫流ボイラでは、上述の様な ヘッダ構造とすることにより、従来、ヘッダ内部中央に設けていた仕切坂が不要 になるため、水管壁間に配設する水管群は偶数列に限らず、奇数列配置すること ができ、水管配列の自由度が向上し、更に、水管の配列ピッチを適宜に設定する ことが可能になり、しかも部品点数を大幅に減少することができると共に、組立 て工数の大幅な低減に貢献する。

【００２０】 更に、上記のようなヘッダ構造によれば、水管の配列ピッチを狭めることがで きるので燃焼火炎及び燃焼ガスの流通経路を極めて狭く設定でき、これにより、 小型・高効率の角型多管式貫流ボイラーを提供することが可能になる。

【００２１】 更に、この考案に係る角型多管式貫流ボイラは、上述の如く横幅を縮小するこ とも可能であるから、各付帯品をボイラ缶体の長手方向あるいは上方に配置する ことによって、より偏平縦形となり得るため、このメリットは近年賞用されてい るボイラ多缶設置システムにおいて、省スペース化等の著しく発揮される筈であ る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案に係る角型多管式貫流ボイラにおける
缶体構造を示す正面図である。

【図２】この考案に係る角型多管式貫流ボイラにおける
缶体構造を示す側面図である。

【図３】この考案に係る角型多管式貫流ボイラにおける
缶体構造を示す平面図である。

【図４】従来の角型多管式貫流ボイラにおける缶体構造
例を示す要部の正面図である。

【図５】従来の角型多管式貫流ボイラにおける缶体構造
例を示す平面図である。

【符号の説明】

(10) …… 水管壁 (11) …… 水管 (20) …… 水管 (30) …… 上部ヘッダ (31) …… 底板部材 (32) …… 頂板部材 (33) …… 側壁部 (34) …… 頂壁部 (40) …… 下部ヘッダ (41) …… 底板部材 (42) …… 頂板部材 (43) …… 側壁部 (44) …… 頂壁部 (B) …… 燃焼バーナ (C) …… 燃焼排ガス出口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 松浦 洋司 愛媛県松山市堀江町７番地 株式会社三浦 研究所内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに平行をなす一対の水管壁(10)(10)
   間に複数の水管(20)(20)…を配列すると共に、上記水管
   壁(10)(10)の一側開口部に燃焼バーナ(B) を配置し、他
   側開口部に燃焼排ガス出口(C) を形成して、燃焼ガスを
   水管壁(10)(10)間に平行に流通させる構成の角型多管式
   貫流ボイラであって、 上記水管壁(10)(10)を構成する水管(11)(11)…及び水管
   壁(10)(10)間に配置する水管(20)(20)…の上端並びに下
   端のそれぞれを連通する上部ヘッダ(30)及び下部ヘッダ
   (40)を、上記水管の先端を固定するための平板状底板部
   材(31)(41)と、その両側縁部において平板状底板部材(3
   1)(41)と実質上直交する両側壁部(33)(43)及びその間を
   円滑に連続する曲面状頂壁部(34)(44)から形成される頂
   板部材(32)(42)とで構成したことを特徴とする角型多管
   式貫流ボイラ。