JPH1089672A - 炉の水管保護構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題と解決手段】 水管に対しその耐火用の保護材の
取付施工を容易とすると同時に保護材の部分補修を簡単
に行うことができる炉の水管保護構造の提供を課題とす
るもので、その手段として多数本並列される水管１側に
各支持ピン１１を直角に所定間隔をおいて固着し、これ
に対向する各保護材１２の背面に支持ピン１１の長手方
向に一致する支持穴１３を穿設し、前記支持ピン１１ま
たは支持穴１３の少くとも一方の周面に凹凸を形成し、
支持ピン１１に保護材１２の支持穴１３を接着材１７を
介して挿着することにより炉壁を形成するようにしたこ
とを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、炉の水管保護構造
に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば大型のごみ焼却炉等では、炉内の
熱を回収するため、炉壁の外周りに多数本の水管を埋設
し、水管内を流れる水と炉内の熱とを熱交換させて排熱
利用を図るようにしている。このような炉では、炉内で
発生する有害ガスにより水管が損傷することを防止する
ため、水管の炉内側を耐火物により覆って保護するよう
になされている。

【０００３】炉壁に水管を埋設して排熱利用を図る先行
技術としては、炉内面を構成する煉瓦間の目地部に引張
り金物を挟み込むようにした実開平３−６７９９７号や
水管側の支持ピンに耐火物を差し込むようにした特開平
８−１７８２４２号公報に記載の技術があるが、後者は
前者の改良なので後者の構造について説明する。

【０００４】後者の炉の水管構造は、図７に炉内から見
た炉壁の一部の正面図を、図８に図７のＣ−Ｃ断面を、
そして図９に図７のＤ−Ｄ断面を示しているように、多
数本並設される水管１，１…の側部間を継いでいるフィ
ン２，２…の炉内面側に、８°〜２０°程度の仰角αを
もって丸棒状の金属材からなる支持ピン３，３…が所定
の上下間隔をおいて溶着されている。

【０００５】耐火物４は、正面形状が横長矩形状を有
し、側面形状が平行四辺形を有するもので、その横幅は
ほぼ水管２本分と二つのフイン２の幅を加えた長さに相
当する寸法とされており、水管側に面する背面４ａには
その中央位置および両端位置に水管１，１…の外周面の
一部が嵌合する円弧状の凹部４ｃ，４ｂ，４ｃが形成さ
れている。

【０００６】前記耐火物４の背面４ａの凹部４ｃ，４
ｂ，４ｃの間の位置には、前記支持ピン３，３が嵌入し
得る２つの支持穴５，５が該支持ピン３，３の仰角αと
等角度を持って耐火物４の厚みの略１／２の深さにわた
り穿設されており、また耐火物４の上下面は前記支持穴
５，５と等角度の傾斜面４ｄ，４ｄとされ、前述のよう
に側面形状が平行四辺形状をなしている。

【０００７】なお最下段を構成する耐火物４′は、図９
に見られるように下面４′ｅは傾斜面とせず、炉内に面
する加熱面（稼働面）と直角な面とされ、水管１，１…
のフイン２に溶接されて水平方向に突設された受金具６
上に載せ易くされる。

【０００８】図８，図９において符号７はフイン２，２
…と耐火物４，４′…の背面４ａ，４′ａとの間に充填
されてライニング層を形成しているキャスタブル等の充
填材、符号８は耐火物４と水管１の間、および耐火物
４，４…間に充填されるモルタル等の充填材を示す。

【０００９】したがって炉壁の新規施工に際しては、フ
イン２に仰角をもって突設されている支持ピン３，３に
最下段の耐火物４′の支持穴５をモルタル等の充填材８
を介在させて嵌合し、その下面４′ｅは受金具６上に載
置する。ついでフイン２と耐火物４′の背面４′ａとの
間にキャスタブル等の充填材７を充填する。

【００１０】続いて上記耐火物４′の上に耐火物４をモ
ルタル等の充填材８を介在させて載せ、支持穴５を前記
と同様にして支持ピン３に嵌合し、フイン２と耐火物４
の背面４ａとの間に充填材７を充填する。

【００１１】このようにして順次耐火物４，４…を支持
ピン３，３…に支持させて積層することにより垂直な炉
壁が構成されるようになされている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら図７乃至
図９によるものでは、支持ピン３に仰角を持たせる必要
があるためピンの取付けが難しくなってそのために時間
がかかり、かつ耐火物４の形状が平行四辺形となり、製
造がしにくく、したがってコストが高くなる。そのうえ
支持ピンと支持穴との接合力が平滑面のため弱くなると
いう欠点もある。

【００１３】さらに炉壁の上下面をフラットにするため
には、上面が水平で下面が傾斜した耐火物と、上下面と
も傾斜した耐火物と、上面が傾斜し下面が平らな耐火物
との３つの異なる形状の耐火物が必要となり、これらに
基いてもコスト高になることは避け難かった。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、水管に対しそ
の耐火用の保護材の取付施工を容易とすると同時に保護
材の部分補修を簡単に行うことができる炉の水管保護構
造を提供することを課題とするもので、その手段として
請求項１による発明では、多数本並列される水管側に各
支持ピンを直角に所定間隔をおいて固着し、これに対向
する各保護材の背面に前記支持ピンの長手方向に一致す
る支持穴を穿設し、前記支持ピンまたは支持穴の少なく
とも一方の周面に凹凸を形成し、前記支持ピンに前記保
護材の支持穴を接着材を介して挿着することにより炉壁
を形成するようにしたことを特徴とし、請求項２は請求
項１記載の発明において前記保護材間の目地部に膨脹吸
収材を介在させて張出しを防止するようにしたことを特
徴としている。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図１乃至図６に示
す実施の形態を参照して説明する。本発明にかかる炉の
水管保護構造は、図１に炉内から見た炉壁の一部の正面
図を、図２に図１のＡ−Ａ断面を、そして図３に図１の
Ｂ−Ｂ断面を示しているように、多数本並設される水管
１，１…の側部間を継いでいるフィン２，２…の炉内面
側にこれと直角に丸棒状の金属材からなる支持ピン１
１，１１…が所定の上下間隔をおいて溶着されている。

【００１６】保護材１２は、正面形状か横長矩形状を有
し、側面形状が矩形状を有する直方体形状のもので、そ
の横幅はほぼ水管２本分と二つのフイン２の幅を加えた
長さに相当する寸法とされており、水管側に面する背面
１２ａにはその中央位置および両端位置に水管１，１…
の外周面の一部が嵌合する円弧状の凹部１２ｃ，１２
ｂ，１２ｃが形成されている。

【００１７】前記保護材１２の背面１２ａの凹部１２
ｃ，１２ｂ，１２ｃの間の位置には、前記支持ピン１
１，１１が嵌入し得る２つの支持穴１３．１３が該支持
ピン１１，１１と同じ角度を持って保護材１２の厚みの
略１／２の深さにわたり穿設されており、また保護材１
２の上下面は前記支持穴１３．１３と平行な平面とさ
れ、前述のように側面形状が矩形状をなしている。

【００１８】なお図２，図３において符号１４はフイン
２，２…と保護材１２，１２…の背面１２ａ，１２ａと
の間および保護材１２と水管１との間に充填されてライ
ニング層を形成しているキャスタブル等の充填材、符号
１５は保護材１２，１２…間の目地部１６に介装される
膨張吸収材で、保護材１２の熱膨張および酸化膨大を吸
収するようにしている。この膨張吸収材１５としては、
厚さ３〜５ｍｍ程度のセラミックファイバーペーパーが
用いられる。

【００１９】図４は支持ピン１１および支持穴１３の断
面図を示すもので、支持ピン１１の外周には例えばネジ
による凹凸１１ａが設けられており、また支持穴１３の
内周面には同じく凹凸１３ａがそれぞれ設けられてい
る。

【００２０】図５（Ａ），（Ｂ）は図４における支持穴
１３を前記凹部１２ｂの中央位置で貫通孔とした場合の
変形例の正面および断面を示すもので、支持ピン１１お
よび支持穴１３′に凹凸１１ａ、また支持穴１３′の内
周に同じく凹凸１３′ａが設けられている点では同じで
あるが、この場合の支持ピン１１はフイン２でなく水管
１の円形の頂部に直接設けた点が相違している。

【００２１】これに対して図５（Ｃ）は、支持ピン１１
は図１〜図３と同様にフイン２の側面に設け、支持穴１
３′を貫通孔とした場合の変形例である。

【００２２】図６は支持ピン１１′の断面形状を縦長の
長方形とした場合を示すもので、この場合の支持穴は支
持ピン１１′に対応した形状の支持穴１３″となる。こ
のほか支持ピンの断面形状は正方形、多角形としてもよ
い。

【００２３】したがって炉壁の新規施工に際しては、予
め支持ピン１１（１１′）の周囲または支持穴１３（１
３′，１３″）内にモルタル等の接着材１７を塗着して
保護材１２の支持穴１３を支持ピン１１に嵌合させ、そ
の保護材１２の背面と水管１およびフイン２との間にキ
ャスタブル等の充填材１４を充填する。その際に支持ピ
ンの周りまたは支持穴内に塗着された接着材は支持ピン
１１や支持穴１３の凹凸１１ａ，１３ａ，１３′ａの間
隙に充満して支持ピン１１（１１′）と支持穴１３（１
３′，１３″）とが一体に固着される。

【００２４】次いで上記保護材１２の上に次段の保護材
１２を載せる際にその目地部１６に膨脹吸収材１５を介
在させて両者を接合する。この場合、図３にみられるよ
うに炉内側の半部に膨張吸収材１５を、水管側の半部に
モルタル等の接着材１７を介在させるように両者を併用
してもよい。

【００２５】なお保護材１２，１２…間の目地部１６に
膨脹吸収材１５を介在させることにより保護材１２の熱
膨脹や酸化膨大による張り出しの発生を防止することが
できる。

【００２６】このようにして順次保護材１２，１２…を
支持ピン１１，１１…に支持させて積層することにより
垂直な炉壁が構成される。

【００２７】次に、一部の保護材１２が損傷しその交換
を要する場合には、その損傷した保護材１２を破壊する
などにより支持ピン１１から取り外し、これにより空洞
となった部分に新たな保護材１２を嵌め込み、その支持
穴１３を支持ピン１１に接着材１７を介して嵌合させる
とともにその保護材１２の四周に膨脹吸収材１５を介挿
することにより部分補修を行うことができる。

【００２８】なお、図示の実施形態では、１個の保護材
１２に対し２本の支持ピン１１，１１により支持する場
合を示したが、保護材１２の大きさに応じてその本数は
適宜選択されてよい。

【００２９】また、保護材１２の材質としては煉瓦等の
耐火物によるほか、耐熱性、耐酸性のある例えば耐熱鋳
鋼、ステンレス等の金属類であってもよく、特に高熱伝
導性を有するものが望ましい。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、水
管を継いでいるフインまたは水管の外周面に予め直角に
固着されている各支持ピンに炉壁を構成する各保護材の
背面の支持穴を支持ピンに沿って嵌め込むだけで保護材
を取り付けることができるので、施工が極めて容易であ
り、短時間での施工を可能とし、工数の低減を図ること
ができる。特に、支持ピンおよび支持穴の少なくとも一
方に凹凸を設け、その間に接着材を介して取付けるので
強固に固定することができる。

【００３１】この場合、フインと保護材との間には引張
りのための金具類が存在しないのでライニング層を薄く
することができ、熱交換率を高めることができる。

【００３２】さらに炉壁の部分補修に際しても、損傷し
た保護材のみを外し、新たな保護材を支持ピンに嵌込む
だけでよいから抜き掘りによる部分補修が容易に行え、
しかも安全に行うことができる。

【００３３】さらに請求項２によれば保護材間の目地部
に膨脹吸収材を介在させたことにより従来生じた保護材
の張り出しが防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す炉内側からみた一部
の正面図。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図。

【図３】図１のＢ−Ｂ断面図。

【図４】図３の支持ピンおよび支持穴を示す詳細図。

【図５】本発明の実施形態の変形例を示し、（Ａ）は正
面図、（Ｂ）はその側面の断面図、（Ｃ）は（Ｂ）のさ
らに他の変形例の断面図。

【図６】本発明の支持ピンおよび支持穴部分の実施形態
の変形例を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）はその断面
図。

【図７】従来の水管保護構造を示す炉内側からみた一部
の正面図。

【図８】図７のＣ−Ｃ断面図。

【図９】図７のＤ−Ｄ断面図。

【符号の説明】

１ 水管 ２ フィン １１，１１′ 支持ピン １１ａ 凹凸 １２ 保護材 １３，１３′，１３″ 支持穴 １３ａ 凹凸 １４ 充填材 １５ 膨脹吸収材 １６ 目地部 １７ モルタル等の接着材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】多数本並列される水管側に各支持ピンを直
   角に所定間隔をおいて固着し、これに対向する各保護材
   の背面に前記支持ピンの長手方向に一致する支持穴を穿
   設し、前記支持ピンまたは支持穴の少なくとも一方の周
   面に凹凸を形成し、前記支持ピンに前記保護材の支持穴
   を接着材を介して挿着することにより炉壁を形成するよ
   うにしたことを特徴とする炉の水管保護構造。
2. 【請求項２】前記保護材間の目地部に膨脹吸収材を介在
   させて張出しを防止するようにされている請求項１記載
   の炉の水管保護構造。