JPS62155402A

JPS62155402A - 多管式貫流ボイラ

Info

Publication number: JPS62155402A
Application number: JP29918685A
Authority: JP
Inventors: 直樹小畑; 保次郎中井; 洋一野村
Original assignee: Samson Co Ltd Japan
Current assignee: Samson Co Ltd Japan
Priority date: 1985-12-27
Filing date: 1985-12-27
Publication date: 1987-07-10

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、多管式貫流ボイラに関するものである。

（従来技術）従来、上下一対の管寄せ間に多数の内側水管を環状に配
列し、外側水管と内側水管とで三角形を形成するよう外
側水管を内側水管と相互に適宜間隔を隔てた状態で配列
し、各内側水管の間に形成される隙間に、下部管寄せ上
に立設される内側ヒレを、また外側水管と各内側水管の
間に形成される隙間に、上部管寄せから垂設される外側
ヒレをそれぞれ取付け、該内側水管と外側水管と内側ヒ
レと外側ヒレの囲者によって多数のガス通路を形成する
ようにした多管式貫流ボイラは公知である。

ところが、この種の従来の多管式貫流ボイラに用いられ
ている水管は平滑な外表面を有する素管であり、燃焼ガ
スは乱流状態で流動するが、水管ならびにヒレ面上には
境界層が形成され、これが伝熱抵抗となって熱伝達効率
は比較的低い値に制約される。

従って、このような構成のものにおいてその伝熱効率を
高めようとすれば、水管を大径化したりあるいは長寸化
したりしてその伝熱面積を増加させる必要があり、勢い
装置の大型化あるいは設置スペースの増大を招くことに
なる。

（発明の目的）本発明は、上記従来技術の項で指摘した問題点を改善し
ようとするもので、装置の大型化を招くことなく高水準
の伝熱効率が得られるようにした多管式貫流ボイラを提
供することを目的とするものである。

（目的を達成するための手段）本発明は上記の目的を達成するための手段として、水管
外表面に円周方向の適宜範囲または全周に亘って円周方
向または螺旋方向に延びる突起体を形成したものである
。

（作用）本発明では上記の手段により、ガス通路内を流通する燃
焼ガスが、内側水管及び外側水管の外表面に形成された
突起体により、前述の境界層が分断され、その結果はげ
しい渦が発生し、該燃焼ガスと伝熱面との伝熱効率が促
進されるという作用が得られる。

（実施例）以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を説明する
。

第１図及び第２図には本発明の実施例に係る多管式貫流
ボイラＺが示されている。この貫流ボイラＺは、略筒状
に形成されたケーシング１２と該ケーシング１２内に同
心状に配置された断熱材１１よりなる二重壁容器状のボ
イラ本体１内に、上下一対の環状の上部管寄せ３と下部
管寄せ４をそれぞれ配設するとともに、該上下一対の管
寄せ３，４間に多数の内側水管５，５・・と外側水管６
，６・・を、該各自側水管５．５・・を径方向内側に、
各外側水管６．６・・を径方向外側にそれぞれ位置せし
めた状態で２個の同心円状にそれぞれ列設配置して構成
されている。尚、第１図及び第２図において符号２は燃
焼装置、９および１０はボイラ本体１の上下２位置に配
置された耐火物、１３は煙道である。

内側水管５，５・・は、第１図ないし第３図に示す如く
相互に微小隙間Ｒ＋　、Ｒ＋・・をもって円周」二に離
隔配置されており、その上端及び下端はそれぞれ上記上
部管寄せ３と下部管寄せ４にそれぞれ接続されている。

一方、外側水管６，６・・は、各内側水管５．５・・に
対して相互に適宜間隔Ｓ２を隔てた状態で該缶内側水管
５，５・・の外側に円周状に配列されている。

又、この実施例においては、内側水管５．５・・の配列
ピッチ角　θＩと外側水管６，６・・の配列ピッチ角　
θ２とを同一ピッチ角に設定しており、しかもこれらの
配列状態においては、各内側水管５，５・・と各外側水
管６，６・・とがそれぞれ円周方向において１／２ピッ
チ（θ＝　θ１／２＝　θ２／２）づつずれるように両
者間における相対位置が設定されている。

さらに、この実施例においては、本発明を適用して、第
３図及び第４図に示す如く内側水管５の外表面５ａ及び
外側水管６の外表面６ａに、円周に沿って環状に延びる
突起体１７を、しかもその管長方向に適宜ピッチで多数
形成している。この突起体１７は中実の四角形断面を有
している。

又、上記各内側水管５，５・・間に形成される隙間Ｒ＋
　、Ｒ＋・・には内側ヒレ７．７・・が、また該缶内側
水管５．５・・と上記外側水管６，６・・の間に形成さ
れる隙間Ｒ２、Ｒ２・・には外側ヒレ８．８・・がそれ
ぞれ取付けられている。この各内側ヒレ７．７・・と外
側ヒレ８，８・・は、それぞれ隣接する２つの水管５，
５または水管５，６に跨がる横幅をもつ縦長帯状に形成
されている。又、これら内外各ヒレ７．８は、その各両
端をそれぞれ隣接する２つの水管５，５または水管５．
６に溶接するとともに、内側ヒレ７はさらにその下端を
下部管寄せ４に、また外側ヒレ８はさらにその上端を上
部管寄せ３にそれぞれ溶接することによって固定されて
いる。又、この各内側ヒレ７．７・・および各内側水管
５，５・・により環状に囲繞された内部空間は燃焼室１
８とされており、該燃焼室１８の上方には上記燃焼装置
２が取付けられている。

内側ヒレ７は下部管寄せ４の上面から上方に立設され、
又外側ヒレ８は上部管寄せ３の下面から下方に垂設せし
められている。さらに該内側ヒレ７と外側ヒレ８とは、
径方向において所定長さだけ重合するようにして配設さ
れている。

従って、内外側ヒレ７．８と隣接する一対の内側水管５
と外側水管６の間には縦方向の細長いガス通路１６が形
成されていることになる。

このガス通路１６の上端部には、内側とレアの上端と上
部管寄せ３との間の隙間で構成される上部ガス通路１４
が形成されており、該上部ガス通路１４を介してガス通
路１６と燃焼室１８とが相互に連通せしめられている。

またガス通路１６の下端部には、外側ヒレ８の下端と下
部管寄せ４との間の隙間で構成される底部ガス通路１５
が形成されており、上記ガス通路１６は底部ガス通路１
５を介して煙道１３に連通せしめられている。

次に、図示の貫流ボイラＺの作用を説明すると、この貫
流ボイラＺでは、燃焼装置２に点火すると燃焼室１８内
で発生した燃焼ガスＧは、上部ガス通路１４．１４・・
から、各内側水管５．５・・および内側ヒレ７．７・・
および各外側水管６，６・・および外側ヒレ８．８・・
によって形成される多数のガス通路１６．１６・・中を
下降し、底部ガス通路１５．１５・・にて集合し、煙道
１３より外部へ排出される。

燃焼ガスＧはガス通路１６中を下降する際に内外外水管
５，５・・、６，６・・及び内外各ヒレ７．７・・、８
，８・・と接触して内外外水管５，５・・、６，６・・
内の缶水と熱交換し該缶水の温度を高めるように作用す
る。

この際、この実施例においては本発明を適用して内・外
缶水管５，５・・、６，６・・の外表面に突起体１７．
１７・・を多数形成しているため、ガス通路１６内を流
通する燃焼ガスＧはこれら各突起体１７．１７・・と接
触することによりその流れが撹乱される。従って、ガス
通路１６内を流通するガスのほとんど全量が万遍無く伝
熱面に接触せしめられ、より高水準の伝達効率が得られ
ることとなる。Ｕｒｌら、この１７流ボイラＺは、内・
外缶水管５，５・・、６゜６・・の外表面に突起体１７
．１７・・を形成するという簡単な手段により、装置の
大型化を招（ことなく伝熱効率の向上を図ることができ
るものである。

尚、上記実施例においては第４図に示す如く内・外缶水
管５，６の外表面５ａ、６ａ上に形成される突起体１７
を中実の四角形断面をもつ突起体で構成し且つこれを水
管外表面の全周に亘って環状に形成したが、本発明はこ
れに限定されるものでなく、例えばその断面形状として
は、第５図ないし第１４図に示す如く中実台形断面（第
５図）、中実三角形断面（第６図）、中実円形断面（第
７図）、中実円弧形断面（第８図）、中実正弦波形断面
（第９図）、中空四角形断面（第１０図）、中空台形断
面（第１１図）、中空三角形断面（第１２図）、中空円
弧形断面（第１３図）、中空正弦波形断面（第１４図）
等の如く種々の形状を採用することができる。また、突
起体１７の円周方向における形成範囲については、上記
各実施例の如く水管外表面の全周に亘って形成するのに
かえて該水管外表面の周方向の一部範囲にのみ形成する
こともできる。さらに、該突起体１７の形成方向につい
ては、上記各実施例の如く円周方向に沿って環状に形成
する外に、例えば、水管外表面に沿って螺旋方向に形成
することもできる。

（発明の効果）続いて、本発明の詳細な説明すると、この多管式貫流ボ
イラは、内側水管の外表面と外側水管の外表面にそれぞ
れ突起体を形成しているため、膣内・外缶水管と内・外
缶ヒレによって囲繞形成されるガス通路内を燃焼ガスが
流通する際、該燃焼ガスの流れが上記各突起体により擾
乱され、該燃焼ガス全体が万遍無く伝熱面に対して接触
せしめられ、このため、従来の貫流ボイラの如くガス通
路内においての燃焼ガスの擾乱作用が期待できない構成
の場合に比してより高水準の伝熱効率を、しかも装置の
大型化を招くことなく容易に実現できるという効果が得
られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例にかかる多管式貫流ボイラの縦
断面図、第２図は第１図の１−１横断面図、第３図は第
２図の要部拡大図、第４図は水管の拡大図、第５図ない
し第１４図は他の突起体形状図である。 ■・・・・・ボイラ本体２・・・・・燃焼装置３・・・・・上部管寄せ４・・・・・下部管寄せ５・・・・・内側水管６・・・・・外側水管７・・・・・内側ヒレ８・・・・・外側ヒレ１７・・・・突起体特１ｉＦ出願人　株式会社　サムソンｂム第３図（ＩＬ）四角形　　　　　　　　（ｂ）台形　　　　　
　　　（（・）三角形第１１図　　　　　第５図　　　
　　第６図（ｆ）正弦波形　　　　　　　（り四角形　
　　　　　　（ｈ）台形第９図　　　　　第１０図　　
　　第１１図（ｃｌ）円形　　　　　　　　　（Ｑ）円
弧形第７図　　　　　　第８図

Claims

【特許請求の範囲】１、環状に形成した上部管寄せ（３）と下部管寄せ（４
）の間に、多数の内側水管（５）、（５）‥を相互に適
宜間隔（Ｓ＿１）を隔てた状態で円周方向に、また多数
の外側水管（６）、（６）‥を上記各内側水管（５）、
（５）‥の外側においてしかも該各内側水管（５）、（
５）‥に対してそれぞれ適宜間隔（Ｓ＿２）を隔てた状
態で円周方向に、それぞれ配列するとともに、上記各内
側水管（５）、（５）‥の配列ピッチ角（θ＿１）と上
記各外側水管（６）、（６）‥の配列ピッチ角（θ＿２
）とを同一とし且つ円周方向において上記各内側水管（
５）、（５）‥と各外側水管（６）、（６）‥がそれぞ
れ１／２ピッチずつずれるように該各内側水管（５）、
（５）‥と各外側水管（６）、（６）‥の周方向相対位
置を設定し、さらに、上記各内側水管（５）、（５）‥
間に形成される各内側隙間（Ｒ＿１）、（Ｒ＿１）・・
には上記下部管寄せ（４）上に立設された内側ヒレ（７
）、（７）‥を、また上記各外側水管（６）、（６）‥
と各内側水管（５）、（５）・・との間に形成される各
外側隙間（Ｒ＿２）、（Ｒ＿２）‥には上記上部管寄せ
（３）から垂設された外側ヒレ（８）、（８）‥を、そ
れぞれ相互に径方向に適宜範囲だけ重合させた状態で取
付け、上記各内側水管（５）、（５）‥と上記各内側ヒ
レ（７）、（７）‥と上記各外側水管（６）、（６）‥
と上記各外側ヒレ（８）、（８）‥の四者によって多数
のガス通路（１６）、（１６）‥を形成してなる多管式
貫流ボイラであって、上記各内側水管（５）、（５）‥
の外表面及び上記各外側水管（６）、（６）‥の外表面
に、その円周方向の適宜範囲またはその全周に亘って円
周方向又は螺旋方向に延びる突起体（１７）が形成され
ていることを特徴とする多管式貫流ボイラ。２、上記突起体（１７）が、四角形断面とされている特
許請求の範囲第１項記載の多管式貫流ボイラ。３、上記突起体（１７）が、台形断面とされている特許
請求の範囲第１項記載の多管式貫流ボイラ。４、上記突起体（１７）が、三角形断面とされている特
許請求の範囲第１項記載の多管式貫流ボイラ。５、上記突起体（１７）が、円形断面とされている特許
請求の範囲第１項記載の多管式貫流ボイラ。６、上記突起体（１７）が、円弧形断面とされている特
許請求の範囲第１項記載の多管式貫流ボイラ。７、上記突起体（１７）が、正弦波形断面とされている
特許請求の範囲第１項記載の多管式貫流ボイラ。