JPH0131887Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は温水暖房や給湯に用いられる鋳鉄ボ
イラに関し、さらに詳しくはボイラ下部の燃焼室
とその上部の熱ガス通路とのまわりを囲んで内部
にボイラ水が循環する伝熱面を持つた鋳鉄製ユニ
ツト、すなわち、ボイラセクシヨンを多数組合わ
せてなる鋳鉄ボイラの対流伝熱面の構造に関す
る。

（従来技術） 従来、この種の鋳鉄ボイラは、ボイラセクシヨ
ンが鋳造品であるため長寿命であり、かつ使用目
的に応じた複雑な形状および構造を自由に選択し
て大量生産できるという利点をそなえることか
ら、ボイラとしての歴史が長く、熱効率を上げる
ためにその伝熱面の形状についても多くの工夫が
なされてきた。

すなわち、第１図ないし第３図に示すように、
鋳鉄ボイラのケーシング１内には、鋳鉄製のボイ
ラセクシヨン２，２……を多数一体的に組合わせ
て構成した鋳鉄ボイラが収納されており、これら
ボイラセクシヨン自身の空洞内をボイラ水が循環
する。ケーシング１の下部にはボイラセクシヨン
２によつて囲まれた燃焼室３があり、その上部に
は同じくボイラセクシヨン２によつて囲まれた排
ガス通路４を有し、これに煙道７が接続してい
る。燃焼室３と排ガス通路４との中間部には、相
隣るボイラセクシヨン２，２のたがいに対向する
対流伝熱面１０，１０が所要の間隔を保つように
配置され、その間に熱ガス通路９が形成される。
バーナ５から噴出する燃料が燃焼室３で燃焼し、
これにより生じる熱ガス流は熱ガス通路９を上昇
して排ガス通路４を経て煙道７から排出される。
一方、図示しない給水源から供給されポンプによ
り取入口６から流入してボイラセクシヨン２の空
洞内を循環するボイラ水は、燃焼室３、熱ガス通
路９および排ガス通路４の各伝熱面で加熱された
のち、取出口８から利用源に供給されるようにな
つている。

対流伝熱面１０の熱ガス通路９に面する表面に
は、第３図に示すように、多数のスタツド１１な
いしひれ１２を植設して、熱ガスとボイラ水との
熱交換を促進する工夫が従来から行われる。すな
わち、燃焼室３内で燃焼生成した熱ガスが、熱ガ
ス通路９内を上昇して排ガス通路４に達するまで
の間において、該熱ガスがスタツド１１ないしひ
れ１２の間を迂回して通過するようにし、熱ガス
との接触面積を大きくするとともに、乱流を引き
起こすことによつて熱吸収の良好化を図ろうとす
るものである。１３は熱ガス通路９内を掃除もし
くは点検するための掃除点検口で、ボイラセクシ
ヨン２の側面上にあつて相隣る一対のボイラセク
シヨンに跨がる位置に共通的に設けられ、使用時
以外には盲蓋によつて密閉されている。

スタツド１１ないしひれ１２の植設の態様に関
しては従来より種々の方式のものが行われるが、
その数例を第４図に示す。同図ＡおよびＢは、対
向する対流伝熱面１０，１０のそれぞれにスタツ
ド１１を千鳥状に配置した例を示し、熱ガスの流
れを図示のように蛇行せしめて熱吸収を増進せし
めんとするもので、この方式では熱ガス流の抵抗
はやや多いが、熱吸収は可なりよい。つぎに同図
ＣおよびＤは、対向する両面上にひれ１２をたが
いに段違いの関係位置に平行設置した例を示し、
これによつて熱ガス流を各ひれの個所で交互に反
転を繰り返しながら上昇せしめるようにしたもの
である。さらに同図ＥおよびＦならびにＧは、ス
タツド１１ならびにひれ１２を交互に、ないしは
適宜に対向する両面上に配置することによつて、
熱ガス通路９内を上昇する熱ガスからの熱吸収を
円滑かつ高能率のもとに行わせるようにそれぞれ
工夫したものである。しかし、上記の第４図に示
す従来の対流伝熱面の構造では、図に示すよう
に、そのいずれにおいても対向するスタツドない
しひれの先端間にすきまｄが存在し、上昇する熱
ガスの一部はスタツドないしひれに沿つて図示の
ような蛇行を行うとともに、他の一部の熱ガスは
明らかにすきまｄの間を矢印ｓに沿つて上方に向
つて直進することが明らかである。この傾向は、
熱ガスが比較的低温の状態にあるとき、すなわ
ち、熱ガス通路９の比較的上方の位置において熱
ガスの体積の減少の状態のときに特に顕著に表わ
れ、この状態ではすきまｄの間を矢印ｓに沿つて
上方に直進する熱ガスの割合が増加して熱吸収の
効果が著しく低下するおそれがある。この欠点を
除去するためには、スタツドないしひれの突出高
さを増大して直進すきまｄをなくし、あるいはさ
らにこれらがたがいに重なり合いの状態になるま
でそれぞれの高さを延長すればよいことは明らか
であるが、このような構成は、従来方式のまゝで
はつぎの理由によつて不可能である。すなわち、
第３図において、通常ボイラセクシヨン２の外周
部２ａは、隣接するボイラセクシヨンとの接合面
から熱ガスが漏洩することを防止する構造となつ
ており、これによつて相隣るボイラセクシヨンと
の接触面を密着せしめてガスケツトまたはコーキ
ング材でシールをするので、外周部２ａの当り面
を切削加工しているが、該切削加工に際し、切削
刃が突設したスタツドないしひれの先端に当る
と、該先端部はいずれも鋳造時の急冷によつて焼
入状態となつて白銑化し硬化しているので、切削
刃を痛めるおそれがある。また、ボイラセクシヨ
ン２を単体で運搬し、ないしは保管する場合など
に、スタツドやひれの先端が外周部２ａの面から
突出していると、該突出部が物に当つて簡単に欠
損するおそれがある。このため、スタツドないし
ひれの先端高さは、外周部２ａの面より内方に後
退した構造とならざるを得ず、したがつて熱ガス
通路９内に直進をおこすすきまｄの生ずることが
不可避であつた。

（考案の目的） この考案は、鋳鉄ボイラに関して宿命的とも言
える上記すきまを吹き抜ける熱ガスの流路を、反
対にそのすきまの利用、すなわち整流板と称する
乱流促進のための構造物を別体として製作してこ
れを該すきまに装入し、それによつて吹き抜けの
原因となるすきまをなくして長さの長い迂回路を
新たにこの部分に設けることによつて熱吸収の経
路を延長せしめ、もつてボイラ効率を向上せしめ
て従来の鋳鉄ボイラに附随する宿命的欠点を除去
することを目的とするものである。

（考案の構成） この考案は、上記の目的を達成するための構成
として、燃焼室とその燃焼室上位の熱ガス通路と
のまわりを循環するボイラ水を通す鋳鉄製のユニ
ツトとしてのボイラセクシヨンの複数個をたがい
に隣接の状態に組合わせてなり、相隣るボイラセ
クシヨンのたがいに対向する対流伝熱面上に多数
のスタツドないしひれを上記ボイラセクシヨンユ
ニツトの厚さから突出しない高さのもとに突設せ
しめた鋳鉄ボイラにおいて、上記対向する対流伝
熱面の間に形成される熱ガス通路を熱ガスが上昇
するに際し、隣接するボイラセクシヨンに突設せ
しめたたがいに対向するスタツドないしひれの間
に形成された上下方向に連続するすきまを熱ガス
が直進上昇することを妨げて熱ガスを迂回せしめ
るために、複数の板を平行にならべて綴り合わせ
て長さの長い迂回路を新たに設けることにより熱
吸収の経路を延長せしめるための整流板を上記熱
ガス通路内に着脱可能に装着し、該整流板と上記
スタツドないしひれとの組合せによつて新たな熱
ガスの迂回通路を上記対向する対流伝熱面間の熱
ガス通路内に形成せしめたことを特徴とする。

（実施例） つぎに、本案装置の構成につき、実施例を示す
図面に基いて具体的に説明する。第５図および第
６図において、１４は整流板で、整流板１４は、
縦板１４_a、頂板１４_bならびに側板１４_cよりな
る。縦板１４_aは、対向するスタツド先端間のす
きまｄを閉塞して熱ガスの直進を妨げるためのも
のであり、頂板１４_bは対向するスタツド間に整
流板１４を跨架懸吊せしめるためのものである。
側板１４_cは第３図ないし第４図中のひれ１２と
同等の作用を行わせるためのもので、これによつ
て上昇中の熱ガスに乱流を発生させて熱吸収効果
をさらに高めようとするものである。したがつて
側板１４_cの配置は、対流伝熱面１０上のスタツ
ドないしひれの植設態様に応じて適宜に選ばれる
ものであり、場合によつては側板１４_cの付設を
全く省略してもよい。整流板１４を熱ガス通路９
内に装着するには、ボイラセクシヨン２を重ね合
せてボイラを組立てる際にあらかじめ装着しても
よいが、ふつうには第３図に示す掃除点検口１３
を利用する。すなわち、掃除点検口１３の盲蓋を
開いてこゝから整流板１４を熱ガス通路９内に装
入し、盲蓋を閉じておけばよい。

第７図および第８図は異なる実施例を示し、本
例では、たとえば第４図のＣおよびＤに示した従
来装置のように、ひれ１２がたがいに対向して段
違いに配置された熱ガス通路に対して適用すべき
整流板１５の構造が示される。整流板１５は、補
助板１５_a、ならびに補助板１５_aをその両端部に
おいて綴り合せるための二本の端棒１５_bよりな
る。整流板１５の意図するところは、第８図によ
つて明らかなように、補助板１５_aによつて対向
する各ひれ１２の延長部を形成せしめ、実質的に
各ひれの突設高さを増大せしめたのと同等の効果
を得んとするもので、その点において、第５図お
よび第６図例のもののように、すきまｄを直接に
塞閉するための手段として構成されたものとは異
なる。

第９図および第１０図はさらに異なる実施例を
示し、本例では、たとえば第４図のＥ，Ｆないし
Ｇに示した従来装置のように、スタツドとひれと
が適宜に交錯植設された熱ガス通路に対して適用
しうる整流板１６の構成が示される。整流板１６
は、補助板１６_b、ならびに補助板１６_aをその両
端部において綴り合せるための二本の端棒１６_b
よりなる。整流板１６は、補助板１６_aがひれ１
２に対してはその延長部として機能し、スタツド
１１に対してはすきまｄを閉塞することによつて
上昇する熱ガスがスタツド１１に沿つて蛇行する
ことを強制せしめるように機能することのほか、
整流板１５とほヾ同等の作用を行う。

上記の整流板１４，１５および１６は、いずれ
もその構成を各図例の構造に限定するものではな
く、上記各図例のものと同等の機能をそなえ、か
つ望ましくはボイラセクシヨンをボイラとして組
立てた状態において掃除点検口１３からこれを装
着しまたは取り出すことのできる構造であればよ
いことは言うまでもない。

第１１図は、上記種々の実施例の整流板を装着
した場合の鋳鉄ボイラと、整流板を装着しない鋳
鉄ボイラとのそれぞれについて、特性上に及ぼす
相違をグラフとして示したもので、これによつて
収熱効率の上昇が確実に実現されることが明らか
である。

（考案の効果） 本案にかゝる鋳鉄ボイラは以上のように構成さ
れるので、 (1) 簡単な部材よりなる整流板を熱ガス通路内に
装着することによつて、鋳鉄ボイラの致命的欠
点としての隣接ボイラセクシヨン間に生じる吹
き抜けの原因となるすきまの発生をなくして熱
ガスがスタツドないしひれの先端部にすきまを
直進することを防止するとともに、長さの長い
迂回路を新たにこの部分に設けることができ、
それによつてボイラ水の熱吸収作用を高め、ボ
イラ効率を向上せしめることができる。

(2) 整流板を鋳鉄ボイラの側面に設けられる掃除
点検口からの着脱を可能の構成とすることによ
り、整流板の装着ないし取替作業がきわめて簡
単となる。

(3) 整流板の装着は、熱ガス通路の比較的終端位
置に適用して特に顕著な効果を発揮するもので
あり、したがつてこれを該終端位置に対して適
用する場合は、熱ガス温度が比較的低温である
ため、整流板の材質も極く安価なものが使用で
きる。

などのすぐれた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の鋳鉄ボイラの正面図、第２図は
第１図中の−線における断面図、第３図は第
２図中の単体のボイラセクシヨンの要部の斜視
図、第４図Ａは従来の鋳鉄ボイラの要部の断面
図、ＢはＡのイ−イ線矢視図、Ｃは従来の他の鋳
鉄ボイラの要部の断面図、ＤはＣのロ−ロ線の矢
視図、Ｅは従来のさらに他の鋳鉄ボイラの要部の
断面図、ＦはＥのハ−ハ線の矢視図、Ｇは従来の
さらに異なる鋳鉄ボイラの要部の側面図、第５図
は本案鋳鉄ボイラに装着される整流板の一実施例
の斜視図、第６図はその装着態様を説明するため
の断面図、第７図は本案鋳鉄ボイラに装着される
整流板の異なる実施例の斜視図、第８図はその装
着態様を説明するための断面図、第９図は本案鋳
鉄ボイラに装着される整流板のさらに異なる実施
例の斜視図、第１０図はその装着態様を説明する
ための断面図、第１１図は本案装置の特性を比較
して示す説明図である。 １……ケーシング、２……ボイラセクシヨン、
２_a……外周部、３……燃焼室、４……排ガス通
路、５……バーナ、６……取入口、７……煙道、
８……取出口、９……熱ガス通路、１０……対流
伝熱面、１１……スタツド、１２……ひれ、１３
……掃除点検口、１４，１５，１６……整流板、
１４_a……縦板、１４_b……頂板、１４_c……側板、
１５_a，１６_a……補助板、１５_b，１６_b……端
棒、ｄ……すきま。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 燃焼室とその燃焼室上位の熱ガス通路とのまわ
   りを循環するボイラ水を通す鋳鉄製のユニツトと
   してのボイラセクシヨンの複数個をたがいに隣接
   の状態に組合わせてなり、相隣るボイラセクシヨ
   ンのたがいに対向する対流伝熱面上に多数のスタ
   ツドないしひれを上記ボイラセクシヨンユニツト
   の厚さから突出しない高さのもとに突設せしめた
   鋳鉄ボイラにおいて、上記対向する対流伝熱面の
   間に形成される熱ガス通路を熱ガスが上昇するに
   際し、隣接するボイラセクシヨンに突設せしめた
   たがいに対向するスタツドないしひれの間に形成
   された上下方向に連続するすきまを熱ガスが直進
   上昇することを妨げて熱ガスを迂回せしめるため
   に、複数の板を平行にならべて綴り合わせて長さ
   の長い迂回路を新たに設けることにより熱吸収の
   経路を延長せしめるための整流板を上記熱ガス通
   路内に着脱可能に装着し、該整流板と上記スタツ
   ドないしひれとの組合せによつて新たな熱ガスの
   迂回通路を上記対向する対流伝熱面間の熱ガス通
   路内に形成せしめたことを特徴とする鋳鉄ボイ
   ラ。