TW449652B - Water-tube boiler - Google Patents

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經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 449652 A7 _____B7_________ 五、發明說明（】) [發明領域】 本發明為關於，貫流销爐、自然循環式水管錫爐、強 迫循環式水管鍋爐等水管鍋爐之罐體構造。 [以往技術] 水管鍋爐之爐體構造有，將多數支之水管以環狀配置 而在内側形成水管列，將該内側水管列之内側作為燃燒 室，在前述内側水管列之外側另又以環狀配置多數支之水 管以形成外侧水管列，將兩水管列之間形成氣體通路者。 前述燃燒室内主要施行輻射傳熱，在前述氣體通路内則主 要施行對流之傳熱。 在前述水管鍋爐為謀求提昇鍋爐之效率，一般實施前 述水管設置傳熱片以增大傳熱面積之措施。具體說明之， 在設置於前述外側水管列之開口部附近之預定支數之外側 水管全周設置傳熱片，由此謀求提昇鍋爐之效率（例如參照 曰本之特開平9-133301號公報）。但是，對於面對前述氣 想通路之傳熱面中，僅有前述外側水管列之一部分傳熱面 構造之改善。亦即，前述傳熱面之構造，不過由於前述外 側水管列之開口部附近與其上流側設定為2階段。而且， 在前述全周附有傳熱片（fin)之水管為防止前述全周傳熱片 之燒損，將氣體溫度設定在預定溫度以下之降低區域，但 是該區域由前述氣體通路整體看僅限於下流側之部分區 域。由於此，並不成為充分謀求傳熱量之增加。再者，由 於經過前述全周面附有散熱片，雖然可以達成某—程度之 傳，..、量之增加效果，但是如欲將前述全周附有傳熱片之水 本ϊ氏張尺度適用中國®家標準（CNS)A4規格（21()x 297公爱） --- 311643 i n n 1 u It If u n I n t If n It f* t— n ^OJ· n n n n n I 線丨 <請先M讀背面之注意事項再填寫本頁) 蛵濟部智慧財產局p、Η消費合竹_社£ ^ 尚需更進一步之改善。 —種新穎水管鍋爐，將面向氣 亦即將傳熱面構造成為3階 傳熱片之水管之傳熱面整體， 提昇之同時，亦可謀求爐體整 而作者。申請專利範圍第1項 且構成包括：環狀之第一水管 具有第一開口部；以及環狀之 管構成而具有第二開口部；並 配置前述第二水管列之同時， 燃燒室’在前述兩水管列之間 二開口部形成氣體通路，將面 氣體之流動由上流側劃分為高 域傳熱面構造，以及低溫區域 發明長1供—種水管鍋爐，前述 述兩水管列為不附有傳熱片水 區域傳熱面構造為至少有前述 片之水管壁構造，前述低溫區 管列為不附有傳熱片水管之水 為全周附有傳熱片水管以互相 A； 一·· --一- 五、發明說明（2 ) 管之傳熱面整體有效活用， [欲解決之問題] 本發明之目的在於提供 體通路之傳熱面整體改善， 段’同時有效活用全周附有 可以進一步謀求鍋爐效率之 體之細長化。 [解決問題之手段] 本發明為解決前述問題 之發明提供一種水管鍋爐， 列’係由多數之水管構成且 第二水管列，係由多數之水 且在前述第一水管列之外侧 月述第一水管列之内部設置 由前述第一開口部向前述第 向該氣體通路之傳熱面沿著 溫區域傳熱面構造，中溫區 傳熱面構造。 申清專利範圍第2項之 高溫區域傳熱面構造為，前 官之水管壁構造，前述中溫 第二水管列為單側附有傳熱 域傳熱面構造為前述第—水 官壁構造，前述第二水管列 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 44965 2 五、發明說明（ 以預定之間隔配置之構造。 申請專利範圍第3項之本發明提供一種水管鍋爐，前 述高溫區域傳熱面構造為，前述兩水管列為不附有傳熱片 水管之水管壁構造，前述中溫區域傳熱面構造為，至少有 前述第二水管列為單側附有散熱片水管之水管壁構造，前 述低溫區域傳熱面構造為，前述第一水管列為單側附有傳 熱片水管之水管壁構造，前述第二水管列為全周附有傳熱 片水管以互相具有預定之間隔配置之構造。 申請專利範圍第4項之發明提供一種水管鍋爐，其 中，構成前述低溫區域傳熱面構造之部分之前述第二水管 列，以多數之全周附有傳熱片水管以互相隔開預定之間隔 配置之構造，而在此等各全周附有傳熱片之水管之外側設 置引導構件。 申請專利範圍第5項之發明提供一種水管鍋爐，其 中’前述引導構件沿著前述各全周附有傳熱片水管以凹凸 狀形成。 申請專利範圍第6項之發明提供一種水管鍋爐，其 中’前述引導構件之内側設置多數之突起。 申請專利範圍第7項之發明提供一種水管鍋爐，其 中，構成前述低溫區域傳熱面構造之前述單側附有傳熱片 水管，由沿著該轴方向延伸之狀態設置之第三傳熱片構 成，該第二傳熱月向前述各全周附有傳熱片之水管間突 出。 申請專利範圍苐8項之發明提供一種水管鍋爐，其 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2〗0 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝-------訂·--------線 經 濟 部 智 慧 財 產 局 消 費 合 作 社 印 η

AT AT 經濟部智慧財產局員工消費合作?i印K· 五、發明說明（ 中 ’構成前述低溫區 水g ,以該軸方向成 板狀之第四傳熱片所 [圖式簡單說明] 第1圖本發明之 第2圖為第1圖 第3圖本發明之 第4圖本發明之 第5圖本發明之 第6圖引導構件 橫向剖視說明圖。 第7圖引導構件 橫向剖視放大圖。 第8圖引導構件 橫向剖視說明圖。 第9圖引導構件 橫向剖視說明圖。 [符號說明] 要部分放大表示之 分放大表示之 -_線 域傳熱面構造之前述單側附有傳熱^ 為多段狀’而且大約水平狀設置之平 構成。 第一實施例之縱向剖視說明圖。 之沿著II-II線之橫向剖視說明圖。 第一實施例之橫向剖視說明圖。 第三實施例之橫向剖視說明圖。 第四實施例之橫向剖視說明圖。 之第-變形例之主要部分放大表示之 之第二變形例之主要部分放大表示之 之第三變形例之主 之第四變形例之主要部 下部管路外套筒 ¥•狀第一水管列 第—縱向翼片構, $嶢器 第二開口部 氣體通路 3 1164^ --------I-----裝 i I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) » 9 ]1 上部管路外套筒 水管 第一開口部 燃燒室 環狀第二水管歹q 第二縱向翼片構件 4 6 8 10 12 ：ΐ ,s;丨

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.、發明說明（5 ) 13 煙道 14 第一傳熱片 15 第一傳熱片 16 引導構件 17 氣體引導用水管 18 絕熱材料 19 鍋爐體外蓋 20 第三傳熱片 21 第四傳熱片 22 凸部 23 突起 A 不附有傳熱片水管 Β 單側附有傳熱片水管 C 全周附有傳熱片水管 [實施例] 經 濟 部 智 慧 財 產 局 消 費 合 作 社 印 製 其次，說明本發明之實施例。本發明為，作為多管式 之水管鍋爐使用，但亦可適用於蒸氣鍋爐、溫水鍋爐、或 加熱熱煤之熱煤鍋爐等。 由多數之水管形成環狀之第—水管列，該第一水管列 之内側設置燃燒室。在前述第一水管列之外側，由多數之 水管形成環狀之第二水管列’該第二水管列與前述第一水 會列之間形成氣體通路。前述第—水管列設置第—開口 部’由該第一開口部使前述燃燒室與前述氣體通路連通。 前述第二水管列設置第二開口部，由該第二開口部使前述 氣體通路與煙道連通。 前述氣體通路沿著氣體之流通由上流側依序因應於氣 體溫度劃分為高溫區域、中溫區域以及低溫區域，面向前 述氣體通路之傳熱面為，因應於前述各溫度區域分別設定 南溫區域傳熱面構造、中溫區域傳熱面構造以及低溫區域 傳熱面構造。此等各傳熱面構造係分別因應於氣體溫度， 由於考慮到前述各水管之熱負載，前述氣體通路之流通阻 本紙張尺ϋ用中國國家標準（CMS)A4規格（210 X 297公|Γ) 5 311643

If I--------- ----—ill ^ ---------球， (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 A7 經濟部智慧財產局—工消費合作社印¾ 五、發明說明（6 力，设置於前述各水管之傯妖y 4口 ^ 导…、片之燒才貝之可能性而由可以 獲得最大之傳敎晉. 、 …®之狀態，分別設定最適宜之傳熱面構 ^ D亦即，刚述高溫區域傳熱面構造係將前述兩水管列設 疋在夕數之不附有傳熱片水管之水管壁構造，前述中溫區 域傳熱面構造至少僅前针、梦__ 史引述第二水管列設定於多數之單側附

有傳熱>!之水管卷堪决 ^ >L 、、 e 土構造，别述低溫區域傳熱面構造為使前 述第二水營列右S·叙· >人m — _ 夕數之全周附有傳熱片水管由互相隔開預 疋之間隔配置之構造。 Μ 1先說明剛述鬲溫區域傳熱面構造。流通於前述高 區域之氣體由於比較高溫，前述高溫區域傳熱面構造為 與前述兩水管列均成為不附有傳熱板之水管’由此使水管 之熱負載不會過高。由 由於水官之熱負載不會成為過高、污 垢(“Μ不容易附著’可以择實防止前述水管之燒損。 其人說明别述中溫區域傳熱面構造。前述申溫區域 為'A過則述内皿區域之傳熱而降低氣體溫度，隨著體積 之減V而使亂體机速降低，也因為該部分使傳熱量減少。 因此，前述中溫區域值甜4 Λ , Α傳熱構造為，對於前述水管之單側（前 述氣體通路側）附有傳熱片以增大每U水管相^㈣ 面積由此使傳熱量增大。前述中溫區域傳熱面構造為至 ^前述第二㈣列由前述單側附有水管構成，但前述兩水 管列由前述單側附有傳熱片水管構成時’前述中溫區域之 傳熱量更為增加。 在此’則述中溫區域傳熱面構造之前述傳熱片為，成 為由前述水管之Μ向前$氣體通路突出4橫向翼片形 木 邊厍 TiSS 家栏並 ------- ^^1 ^^1 ^^1 ^^1 ^^1 ^^1 ^^1 —^1 ^^1 ^^1 I I ^^1 ^^1 n Ml _ - H 一°1¾ _ —ί ^^1 I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 449652 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 311643 A7 五、發明說明（7 ) 狀’使平板狀之傳熱片構件成為大約水平而且向前述水管 之轴方向之多段狀設置之構成。前述傳熱片成為橫向翼片 形狀時，氣體之流通阻力不增大，可以成為堡力損失少之 鍋爐體構造。再者，前述傳熱片為可以成為沿著前述水管 之轴方向延伸之縱向翼月形狀，例如為平板狀、棒狀或剖 面大約L字形狀之散熱片構件沿著前述水管之軸方向設 置。 由於此，前述中溫區域傳熱面構造由於由前述單側附 有傳熱片之水管構成，因此前述中溫區域之氣體温度之降 低程度增大。由於此，前述中溫區域之下流側之氣體溫度 可以確實降低至前述低溫區域之前述全周附有散熱月水管 之傳熱片不燒損之溫度。再者，氣體溫度更為降低至上流 位置之前述低溫區域之設定氣體溫度，因此可以減少前述 中溫區域之水管支數，縮短前述中溫區域之前述氣體通路 之長度。 繼而說明削述低溫區域傳熱面構造。前述低溫區域為 由於氣體溫度比較前述中溫區域更為降低，前述低溫區域 傳熱面構造前述第二水管列作為前述全周附有傳熱片水 管，水管每1支相當之傳熱面積更為增大。再者，在前述 低溫區域，成為前述第二水管列插入前述氣體通路内之構 成’氣韹在前述第二水管列之内外兩側流通，水管之周壁 全體氣體接觸而進行傳熱’由此使傳熱量大幅度增加。 在此’前述全周附有傳熱片水管之傳熱片成為帶狀之 散熱片構件對於前述水管之周壁以螺旋狀捲繞之構造。再 用中國國家標準（CNS)A4^7i!Fx观公爱）---- »^--------訂---------線 (靖先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ΑΓ ΑΓ 經濟部智慧財產局員工消費合作杜"" 五、發明說明（8 ) 者，該全周傳熱片亦可以 分別分離而向前述水管之”數之圓板狀之散熱片構令 者，前述全周傳熱片亦可以=以多段狀設置之構成1 之傳熱片構件在前述水管之：為向圓周方向分割為多數値 爯去祕二 軸方向以多段狀設置之構成。 列為替代前述不附有傳d熱：，之前述第-水管 侧附有傳熱片水管之水管壁構1 :::構造可以成為單 營之傳熱板為，成為前述縱:翼ν::=τ熱板水 異片形狀，例如成為平板狀、 棒狀或大約剖面L字形狀箸# # μ # ^ ^ 等散熱片構件，成為沿著前述水 S之袖方向延伸之狀態設置之構成。前述傳熱片為，向前 迷^二水管列之前述各全周附有傳熱片水管間突出設置， 同時亦作用為防止氣體滯留於前述各全周附有傳熱片水管 間之默流促進構件。再者，前述傳熱傳熱片亦可以成為前 述橫向翼片形狀，平板狀之傳熱片構件由大約水平而且向 前述水管之軸方向以多段狀設置之構成。 如前所述’依據前述3階段之傳熱面構造時，由於面 向前述氣體通路之傳熱面構造整體加工者’因此可以使面 向前述氣體通路之傳熱面因應於氣體溫度成為最適宜之傳 熱面構造，可以使銷爐效率大幅度提昇。再者，經過設置 前述中溫區域傳熱面構造，吁以使氣體溫度在更為在上流 位置降低，對於傳熱量之增加可以發揮更大效果之前述低 溫區域傳熱構造由更為在上流位置作為起點設置，再者， 比較相同蒸發量之罐體，可以減少水管支數，因此罐趙之 外徑可以成為更小值而成為細長之鍋爐體。 311643 Μ--------^------- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A7

44965 2 五、發明說明（9 ) 並且’前述各全周附有傳熱片水管之外側，亦即前述 各全周附有傳熱片水管所構成之第二水管列之半徑方向外 側’設置作為氣體通路壁機能之引導H㈣導構件為， 氣體沿著前述各全周附有傳熱片水管之外周，具雜為沿著 在前述各全周附有傳熱片水管之前述半徑方向外側之傳熱 面流通之形狀形成’例如沿著前述各全周附有傳熱片水管 之外周以凹凸狀形成。再者，前述引導構件為大約密接於 前述各全周附有水管之狀態配置，構成前述引導構件與前 述全周附有傳熱片水管之水管之間，形成為相當於前述全 周傳熱片之突出高度之幅度之前述氣體通路。 在此，亦可以在前述引導構件之内側，亦可以在前述 各全周附有傳熱片水管側設置多數之突起。經過設置該突 起，氣體流通於前述引導構件與前述各全周附有傳熱片水 管之間時，氣體之流動被擾亂而促進亂流，由此傳熱量增 大。 如此’設如成為設置前述引導構件之構成時，可以有 效活用前述各全周附有散熱片水管之傳熱面整體，可以使 錫爐效率更為提昇。亦即’由於前述各全周附有傳熱片水 管之外側設置前述引導構件，氣體沿著前述各全周附有傳 熱片水管之外周流通之同時，氣體流速增加，由此可以有 效活用前述全周附有傳熱月水管之傳熱面整體而施行傳 熱，傳熱量大幅度增大。 以下參照附圖說明將本發明適用於貫流式鍋爐之實施 例。 ------------ 褒---- ----訂---------I {請先閱讀背面之注意事項再填窝本頁} 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2〗0 X 297公釐） 9 311643 A7

tr 線 k ΚΙ Β7 449652 五、發明說明（Π ) 片構件11、11··· ’前述各水管3分別連接於前述第二縱向 翼片構件Π。前述第一水管列4之各水管3與前述第二水 管列9之各水管3由圓周方向各偏移半節距之狀態配置。 前述第一水管列4與前述第二水管列9之間，由前述 第一開口部至前述第二開口部1〇設置氣體通路12、12。 此種兩個氣體通路12係經過前述第一開口部向前述燃燒 室7連通’經過前述第二開口部1〇連通於煙道12。由於 此’流出前述燃燒室之氣體為，在前述第一開口部分岐而 分別流入前述兩個氣體通路12，在前述第二開口部10合 流而流入前述煙道。 並且，在前述鍋爐體構造’流通前述氣體通路12之氣 體之溫度經過前述水管列4、9之傳熱隨著向下流侧降低。 在此’在該第一實施例’因應於氣體溫度之降低程度，使 面向前述氣體通路12之前述兩水管列4、9所構成之傳熱 面構造成為高溫區域傳熱面構造、中溫區域傳熱面構造以 及低溫區域傳熱面構造之3階段，並且由以下所述設定。 而且，在以下之說明中’前述兩氣體通路12係由前述第一 開口部5至前述第二開口部1〇之通路大約成為對稱狀，因 此僅由一方之前述氣體通路12說明。 首先’說明兩溫區域傳熱面構造由前述第一開口部 5流入前述氣體通路12之氣體之溫度大約在〗3〇〇-c〇在氣 體溫度約900°C至約130(TC之高溫區域中，前述兩水管列 4、9成為多數之不附有傳熱片A、A之水管壁構造。前 述不附有傳熱片水管A為，成為不設置傳熱片之構成，並 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

. - I III — — ----- - - - I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度通用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 11 311643

J I ------本 經濟部智慧財產局S·工消費合作社C.:A 3U64? Λ 五、發明說明（i2 ) 且使前述水管3之教备丧τζα 缺L 熱負载不致於成為過高之狀態。再者， 替代不設置傳熱片，使前$ f 冉者 流通路裁面積縮小而增加氣 右十使 本丄、 S轧體机速，由此在前述水管3 產生過熱之熱負載之蘇囹肉士劣 成。 之乾圍内成為期求傳熱量之增加之構 其次’說明中溫區域傳埶 s t 飞得熟面構造。氣體溫度約50(rc 至約900 C之中溫區域中針 ^ + K $管、9為’成為多數 之早側附有傳熱片水管b、b 夕教 w，- . Η . ^ ·之水管壁構造。前述各單側 附有傳熱片水官Β為，分別. ^ „ 1 〇 y 別在前述各水管3之單側（前述氣 體通路】2側）以多段妝机罢 奴狀°又置検向翼片形狀之多數之苐一傳 熱片1 4、1 4…。當氣雜加庚 諸… 軋體*度降低時，體積減少而氣體流速 亦降低，但經過成為前述單側附有傳熱片水管B，可以押 大每1支水管相當之傳熱面積而使傳熱量增加。 3 在此，前述各第-傳熱片14為，分別由前述水管3 之周壁向前述氣體通路】2突出之橫向翼片形狀而且大約 2平设置，因此可以抑制氣體之流通阻力之增大。加之， 剛述中溫區域兔，士 知nJL 、« 〆由於軋體洫度降低為約900。(：以下’因 此不致於燒損前述各第一傳教#^ 禾1寻熟片1 4，再者，前述各單側附 有傳熱片水管B之熱負載亦不致於成為過大。 ,再者’前述各第一傳熱片U之安裝節距為，使愈向上 流側之水管3愈大愈向下流側之水管3愈小，亦即愈^ —N S夕其女裝片& ’使其由沿著氣體之流通傳熱面積逐 次增加之狀態設定.由此可以謀求前述各水管3之敎負載 之均勻化.·，前逑傳熱面積依序增加之構成為’前述各第 ΐϊιιι — 1— 丨 — — I- · I i i I 1 1 I . I — — — ———— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 44965 2

五、發明說明（η 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 Μ 傳熱片14由前述水管3之周壁之突出高度愈向下流侧愈昇 :之構成實施。再者’前述安裝節距之調整以及前述突出 高度之調整為，可以由雙方組合實施。 。再者，說明低溫區域傳熱面構造。在氣體溫度為約500 c以下之低溫區域’前述第一水管列4為，成為由多數之 寸有傳熱片水管Α、Α·‘·之水管壁構造，前述第二水管列 9為’成為多數之全周附有傳熱片水管C、C._.以互相隔開 預定之間隔配置之構造。前述各全周附有傳熱片之水管c 為作為第一傳熱片15，使帶狀之傳熱片構件對於前述水 管3之周壁以螺旋狀捲繞。氣想流通於前述第二水管列$ =外側’前述全周附有傳熱片水管c之外周整想分別接 觸軋體以施行傳熱。 ^此’前述各全周附有傳熱片水管〇為成為其内側之 水管列4側對於前述第-水管列4之前述各不附 有傳熱片水管A幾乎接觸之狀態分 u- ® ^ μ 也77別配置，再者在成為前 述第一水管列4之相反側之前述各

.^ . 疋各全周附有傳熱片水管C 卜側’作為氣體通路壁之機能 16 , . ^ ^ 微此之圓弧狀之引導構件16' 16由幾乎密接之狀態’ 為知者剛迷第二開口部10由成 為對象之狀態配置。該兩引導搆 ...-^ 1 6為’由於作為構成前 述低&區域傳熱面構造之部分之 _ 味壁分別配置，因此苴上 视側端部即分別連接於在構成前 〃 益'+，曾,^ 復G域傳熱面構造之 月J述第二水管列9之最下流側之水管’ 部為’成為劃分前述第二開口部】“再者其各下流側端 前述兩引導構件16為，使氣體沿著t側之端部。再者， _________ 者刑述各全周附有傳熱片 家標準（CNS)A4 規格⑵〇 χ 29??? ”、 13 311643 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · I I---1 I 訂--II---丨 — 線 I · A7 A7 絰濟部智慧財產局員X消費合作.ilfR.p: ^ 一 圓 I , - 家標a (COA..丨规格< :>9T 公餐：1

五、發明說明（l4 水管c流通之同時’使前述各全周附有傳熱片水管c之間 隔更為狹小化以提高氣體流速而發揮增加傳熱量之功能。 在前述低溫區域，由於氣體流通前述第二水管列9之 内外兩側，因此可以有效活用前述各全周附有傳熱片水管 c之傳熱面之同時’可以抑制氣體之流通阻力於低值。加 之，前述低溫區域係由於氣體溫度約成為500t以下，可 以防止則述第二傳熱片丨5或前述兩引導構件丨6之燒損。 :即’前述第二傳熱片15為，其壁厚比較前述中溫區域之 前述各第-傳熱片14之壁厚以薄片形成，再者前述兩引導 構件16為，不同於前述各水管3不接觸成為冷卻媒體之 水，因此氣體溫度高時容易燒損，但在前述低溫區域之氣 體溫度，由於比較前述中溫區域之傳熱大約降低5〇代以 下’由此可以確實防止燒損。再者，前述各全周附有傳埶 片之水管C之熱負載不致於成為過高。 ‘、 再者，前述各第二傳熱片15之各捲繞節距為’可以成 為前述各水管之相同值，亦可以成為愈向下流侧之水管3 愈小而依序增加傳熱面積之構成。在此依序增加傳熱

時可以謀求前述各全周附有傳熱片水fc之熱負載之 化e J 但是’在本第一實施例，前述第二開口部1〇之 央部設置氣體引導用水管17 &該氣體引導用水管Η為， 使氣體在最下流位置，亦即沿著在前述第二開口部二之兩 側位置之2支前述全周附有傳熱片水 I I 3丨導中施 :移向前述煙道丨3之功能。經過設置前述氣體引導用水營 --------------裝.-------訂-----I--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 44965 2 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（b) 17，設在最下流位置之前述兩個全周附有傳熱片水管C' C中之傳熱可以有效施行之同時，前述氣體引導用水管17 本身亦施行回收熱之作用，由此使傳熱量增加。在本第一 實施例中，前述氣體引導用水管17設置前述第二傳熱片 15 = 在前述第二水管列9之外側，設置絕熱材料18,在其 外側設置鍋爐體外蓋1 9。 在前述構成之貫流鍋爐，說明其作用如下。前述燃燒 器8動作時’在前述燃燒室7内施行燃燒效應，大約完成 燃燒效應之高溫氣體’通過前述第一開口部5流入前述氣 體通路12。流入於前述氣體通路12之氣體為，分為二方 向分別在前述氣體通路12中流通。氣體流通於前述兩氣體 通路12時’氣體之熱量向前述各水管3内之被加熱流體傳 達，氣體之溫度愈向下流側愈降低。在前述第二開口部i 〇 合流之氣體為’由前述煙道13作為排放氣體向外部排出。 並且’則述各水管3内之被加熱流體在加熱中上昇，由前 述上部管路外套筒〗作為蒸氣送出。 分別面向前述兩氣體通路12之前述兩水管列4、9之 傳熱面構造成為前述3階段之傳熱面構造，傳熱量增加， 鍋爐效率大幅度提昇。尤其，前述中溫區域及前述低溫區 域之傳熱量大幅度增加。而且，不必整體增大氣體之流通 阻力之狀態下，一面使前述水管之熱負載不過度昇高中， 可以提昇鍋爐效率。在此，由於氣體之流通阻力不增大， 可以使用能力比較小之送風機，再者，由於水管之熱負栽 -----------:.裝— _^i ^1- _ aw 套 I (請先W讀背面之注意事項再填寫本頁)

15 311643 不致於過度昇尚’污垢不容易附著而可以確實防止前述水

AV B7 五、發明說明（b ) 管之燒損 在此’關於設置前述中溫區域傳熱面構造所獲得之效 果，更為詳細說明。經過設置前述中溫區域傳熱面構造， 可以使氣體溫度在更為上流位置下降至大約500〇c，可以 使對於傳熱量之增加效果很大之前述低溫區域傳熱面構造 以更為上流位置為起點位置。此與前述中溫區域傳熱面構 造之傳熱量之增加相輔，對於傳熱量之增加發生甚大效 果。 並且，經過設置前述中溫區域傳熱面構造，可以分別 使前述中溫區域之前述兩氣體通路12之長度縮短，由此可 以使前述水管3之支數減少相當於該部分。由於此，可以 減小鍋爐體之外徑而成為細長之罐體，可以謀求節省能量 化。 在此，依攄前述傳敎面槿沣往，允 稱造時亦可以抑制鍋爐體之 外壁之溫度。亦即氣體溫度相對古&一 没孭對间之剛达高溫區域及前述 中溫區域，由於使前述第二水管列9成為水管壁構造，因 此前述水管列9之外側成為比較低溫。再者，冑述低溫區 域中，由於氣體溫度下降，前沭兩3丨道战μ 耵迷兩引導構件16之各外側 為比較低溫。由於此，依墟访 禮& 據削述傳熱面構造，作為前述兩 引導構件1 6及前述絕钕材料 '柯枓1 8可以使用比較低耐熱性之 同時，不必要加厚前述絕埶权 〆 材料〗8，可以減小鍋爐體之 其次· 1說明第3圖所千穿 _ 園所不第二實施例，在此，前述第 I— u n I I n I I I * n D n I I n n^OJI k^i n I n I (請先閱讀背面之注意事瑣再填寫本頁) 經溃鄯智慧財彥局員工消費合作社印" 徑 Ή 164, 449652 A7

五、發明說明（P ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 實施例之相同構成構件附加相同參照號碼而省 說明。在該第二實施例中，前述兩引導構件“為：： 全周附有傳熱片水管c之外周，亦g 力即石耆由前述各仝两 有傳熱片水管C所構成之帛β 偁攻之第一水管列9之半徑方向外側之 傳熱面分別形成為凹凸狀’在構成前 再风剛述兩引導構件16與前 述全周附有傳熱片水管C之水管3之鬥 不官3之間，分別形成圓弧狀 之氣體通路！2、12。該兩氣體通路12之幅度為，分別相 當於前述第：傳熱片15之突出高度1述兩㈣構件Μ 為，氣體沿著前述各全周附有傳熱片水管^通之同時， 分別使前述各全周附有傳熱片c之間隔狹小化，由此提高 氣體流速，施行增加傳熱量之功能。 在此，詳細說明設置前述兩引導構件〗6之效果。經過 設置前述兩引導構件16’可以有效活用對於傳熱量之增加 效果較大之前述各全周附有傳熱片水管c之傳熱面整體。 亦即，氣體流通於前述兩引導構件16與構成前述各全周附 有傳熱片水管C之水管3之間之同時，亦流通於構成前述 第一水管列4之水管3與構成前述各全周附有傳熱片水管 C之水管3之間’在前述各全周附有傳熱片水管c之内外 側沿著前述各全周附有傳熱片水管C之狀態流通。再者， 經過設置前述兩引導構件使前述各全周附有傳熱片水 管C之外側之流通路裁面積狹小化，流通於前述各全周附 有傳熱片水管C之外側之氣體之流速增加，傳熱量增加。 並且’前述兩引導構件16之凸部22(參照第6圖至第9圖） 防止氣體滯留於前述各全周附有傳熱片水管C間’對於傳 — — — — — II 丨 -— — —111—^eJ— — — 1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張K度適用中國國家標準（CNS)A4規袼（2〗〇 x 297公釐〉 17 311643 經濟邹智慧財產局員工消費合怍社印製

1S A7 ---—___________B7 _ 五、發明說明（is ) 熱量之增加更有效果。再者，前述兩引導構件16為，由於 升/成為凹ώ开y狀’可以吸收反覆施予加熱及冷卻引起之膨 服收縮以緩和熱應力，而且亦具有優異之对久性。 其次’說明第4圖所示第三實施例。在此，前述各實 施例之相同構成構件附加相同參照號碼，省略其詳細之說 明。在此，在第三實施例中，除了前述第二實施例之凹凸 狀之引導構件16、16,構成前述低溫區域傳熱面構造之前 述第一水管列4成為多數之單側附有傳熱片水管B、B…之 水管壁構造’作為此等各單侧附有傳熱片水管B之傳熱 片，分別設置第三傳熱片2〇。此等第三傳熱片2〇為’由 平板狀之翼片構件在前述第一水管列4之水管3之周壁沿 者其轴方向延伸之狀態分別設置，該各前端部向前述第二 水管列9之前述各全周附有傳熱片水管c突出。 經過設置前述第三傳熱片2〇t與前述兩引導構件16 之凸部22之氣體滯留防止效果相輔’可以更有效果防止氣 體滯留於前述全周附有傳熱片水管c間。再者，前述各第 二傳熱片20為，不必擴大氣體通路12之半徑方向之寬度’ 由前述各全周附有傳熱片水管C接觸於前述第一水管 ;之水管3之狀態設置，在氣體流速之維持以及罐體之細長 化之各點具有良好效果。 再者，第5圖所示第四實施例說明e在此，前述各實 施例同樣之構成構件附加相同參照號碼而省略其詳細之說 明。在此，在本第四實施例低溫區域之第一水管列4設置 第四傳熱片2 1、2卜‘…該各第四傳熱片2】為，與分別在 -- ! 遣用口厓國家標並· a:NS；>A'i規格（2)0 ：« 297公f ) 311643 -----------1—裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 44965 2 B7 五、發明說明（]9 ) 前：中温區域之前述各第一散熱片14同樣，作 =狀’平板狀之傳熱片構件大約以水平而且 ^ 方向以多段狀設置。前述各第四傳熱片21為，由前述^ 請 先 閱 一傳熱片14向前述水管3之 當之傳熱面積增大。 擴大由此使每i片相 f ^所述’在前述各實施例中，作為前述中溫區域傳 則边兩水管列4、9成為前述單側附有傳熱片水管 B之水管壁構造’但亦可以僅使一方之水管列成為前述單 側附有傳熱片水管B之水管壁構造，另一方之水管列|畫 前述不附有傳熱片水管A之水管壁構造d再者，前述兩水 管列4、9亦可以成為前述不附有傳熱片水管a之水 構造。 線 在此，前所述各實施例為，在前述氣體通路12_，由 前述第-開口部5流入之氣體向二方向分流，然後在前述 第二開口部1〇合流之型式之鍋爐體說明，但是本發明為， 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 例如日本之實開平7·127(Π號公報所記載，亦可以適用於 由前述第-開口部5流入之氣體向一方向在前述氣競通路 12大約一周之狀態流通之型式之鍋爐體。再者，本發明亦 可以如曰本之特開平10_2 63 03號公報所記載之，前述第一 開口部5向前述第一水管列4以圓周方向以大約等分設置 多數個，因應於此等各第一開口部5使前述氣體通路12 分割為多數之方塊之構成之鍋爐體。 其次’關於前述引導構件16之變形例，依據僅擴大主 要部分表示之第6圖至第9圖說明。在此，對於前述各實 本紙張尺度適用尹國國家標準（CNS)A4規格（2】0X 297公爱） 19 311643 A7

經濟部智慧Βί產局員工消費合作钍£.袈 施例之相同構成構件附加相同參照號碼，省略其細 明。 ' 、’說 首先，說明第6圖所示第一變形例^該第一變形例為， 曲折平板以形成前述引導構件16。前述引導構件之凸 部22呈現尖頭形狀，向前述各全周附有傳熱片水管c間 深度突出。由於此，對於防止前述各全周附有傳熱片水管 'C間之氣體之滯留具有良好之效果。 其次’說明第7圖所示第二變形例。該第二變形例在 月引導構件16之凸部22之前述氣體通路側設置多數之 大起23、23。此等各突起23為，平板成形為台形狀之傳 熱片構件以水平或適宜傾斜之狀態，在前述水管3之軸方 向成為多段狀之方式設置D前述各突起23為，對於促進前 述各全周附有傳熱片水管C間之亂流具有良好效果。 其次，說明第8圖所示第三變形例。該苐三變形例在 前述弓丨導構件1 6之内側，亦即在前述各全周附有傳熱片水 管C側設置多數之突起23、23，.，^此等各突起23為，三 角形狀之傳熱片構件在前述引導構件1 6之内侧全面設 置。經過設置前述各突起23,在構成前述各全周附有傳熱 •片水管C之水管與前述引導構件1 6之間氣體之流通受到 擾亂，由此促進亂流而使傳熱量增大， 再者’說明第9圖所示第四變形例說明。該第四變形 例為' 作為前述引導構件】6，經過使用波板形成，在前述 引導構件1 6之内側，亦即前述各全周附有傳熱片水管c 側形成多數之突起23、23，··。此等各突起23之作用為， !Wil(:NSM4 雙格（以 ^ 公餐） ~-^777：—— ----------------------訂· 1 1 — I I---線 f請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁〕 449652

五、發明說明（21 j 同於前述第三變形例。 [發明之效果] 依據本發明時’面向氣體通路之傳熱面構造整體施加 加工，成為3階段之傳熱面構造，可以因應於氣體溫度成 為最適宜之傳熱面構造，可以大幅度提昇鎬爐效率。再者， 經過在两溫區域傳熱面構造與低溫區域傳熱面構造之間設 置t溫區域傳熱面構造’可以使氣體溫度在更為上流位置 降低’對於傳熱量之增加效果較大之低溫區域傳熱面構造 在更為上流位置作為起點設置。再者’比較相同蒸發量之 銀爐體’可以減少水管支數，因此鍋爐體之外徑可以更為 減小而成為細長之鍋爐體。 並且依據本發明時’可以有效活用全周附有傳熱片水 管之傳熱面整體’使鍋爐效率更為提昇。亦即，由於全周 附有傳熱片水管之外側設置引導構件，因此氣體沿著全周 附有傳熱片水管之外周流通之同時，可以使氣體流速增 大’由於此可以有效使全周附有傳熱片水管之傳熱面整艘 作用而施行傳熱’結果可以使傳熱量大幅度提高。 (請先閲讀背面之注項再填寫本頁) • _ · 1 I ! I I I I — It — — — — —— 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇χ 297公釐） 21 311643

Claims (1)

1. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印*J< A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1. 一種水管式鍋爐，其特徵為，包括：環狀之第一水管列 4，由多數之水管3所構成而具有第一開口部5;以及 環狀之第二水管列9，由多數之水管3構成而具有第二 開口部1 0 ;並且在前述第一水管列4之外側配置前述 第二水管列9之同時，前述第一水管列4之内側設置燃 燒室7，前述兩水管列4、9之間形成由前述第一開口 部5至前述第二開口部10之氣體通路12，面向該氣體 通路1 2之傳熱面沿著氣體流通路由上流側依序成為高 溫區域傳熱面構造，中溫區域傳熱面構造以及低溫區域 傳熱面構造。 2. 如申請專利範圍第1項之水管式鍋爐，其中，前述高溫 區域傳熱面構造為前述兩水管4、9為不附有傳熱片A 之水管壁構造，前述中溫區域傳熱面構造為至少前述第 二水管列9為單側不附有傳熱片水管B之水管壁構造， 前述低溫區域傳熱面構造為前述第一水管列4為不附 有傳熱片水管A之水管壁構造，前述第二水管列9為全 周附有傳熱片水管C以互相隔開預定間隔配置之構 造。 3. 如申請專利範圍第1項之水管式鍋爐，其中，前述高溫 區域傳熱面構造為前述兩水管列4、9為不附有傳熱片 水管A之水管壁構造，前述中溫區域傳熱面構造為至少 為前述第二水管列9為單側附有傳熱片水管B之水管壁 構造，前述低溫區域傳熱面構造為前述第一水管列4為 單側附有傳熱片水管B之水管壁構造·前述第二水管歹 不紙張適用國家標遵規格ί2]ϋ，297公釐） 311643 ------------τ I ---.-----訂·-------- (請先閱讀背面之汶意事項再填寫本頁) ABB8C8D8 4 49 6：) ^ 六、申請專利範圍 9為全周附有傳熱片水管c以互相隔開預定之間隔配置 之構造。 4·如申請專利範圍第1項之水管式鍋爐，其中，構成前述 低溫區域傳熱面構造之部分之前述第二水管列9為多 數之全周附有傳熱片水管C以互相隔開預定之間隔配 置之構造，此等各全周附有傳熱片水管C之外側設置引 導構件I 6。 5. 如申請專利範圍第4項之水管式锅爐，其中，前述引導 構件16沿著前述各全周附有傳熱片c以凹凸狀形成。 6. 如申請專利範圍第4項之水管式鍋爐，其中，在前述引 導構件16之内側設置多數之突起23。 7·如申請專利範圍第3項之水管式鍋爐，其中，構成前述 低溫區域傳熱面構造之前述單側附有傳熱片水管B 為’由沿著該軸方向延伸之狀態設置之第三傳熱片2 0 構成’該第三傳熱片20向前述各全周傳熱片C間突出。 8,如申請專利範圍第3項之水管式鍋爐，其中，構成前述 低溫區域傳熱面構造之前述單側附有傳熱片水管B 為’由該軸方向以多段狀，而且大約水平狀設置之平板 狀之第四傳熱片21構成。 IIII------- -- 叙·！·-----訂·--------"5^1 ' (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國固家標準（CNS)A4規格（210 x 297公芨） 23 311643