JPH0263156B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、堅型ボイラにおいて高熱ガスと水と
の熱交換装置に関するものである。

従来の技術 従来な堅型ボイラは、高熱ガスと水との熱交換
を効率的に行うため、高熱ガスの上昇通路内に多
数の水管を蛇行配置するか、或は高熱ガス管を水
室中に蛇行配置して、高熱ガスと水との接触面積
を増大せしめていたが、前者は高熱ガスの上昇速
度が速いため、充分に熱交換できないうちに排気
される欠点を有し、また、後者は高熱ガスの流速
を遅延化することができる反面、高熱ガスがガス
管内に停滞し易いため、高熱ガスの排気が不完全
になつて、ガス管内に煤、その他ガス中の燃焼生
成物等が付着して、熱交換効率を低下させる原因
となる欠点を有していた。

発明が解決しようとする問題点 本発明は高熱ガスの流速を遅延化させることな
く、しかも、高熱ガスと水との熱交換面積を減少
させることなく、高熱ガスの排気通路を形成する
ことにより、上述した従来例の技術的欠点を解決
しようとするものである。

問題点を解決するための手段 本発明は、頂部と底部とを密閉した内筒及び外
筒からなる２重筒体と、該内筒と外筒との間に形
成した水室と、内筒頂部に外筒を貫通して設けた
排気口と、内筒下部に外筒を貫通して設けた高熱
ガス供給口と、を有する堅型ボイラにおいて、内
筒中心部に高熱ガスを螺旋状に上昇案内する傾斜
角を有する複数の中空水盤を、内筒壁との間に間
隙を設けて配置すると共に、夫々の中空水盤の少
くとも最上部及び最下部を前記水室と中空水盤内
とを連通する水管によつて内筒壁面に取付けて、
螺旋状に上昇案内される高熱ガスと水室及び中空
水盤内の水との管で熱交換を行う装置である。

作 用 高熱ガス供給口より内筒内に導入された高熱ガ
スは、内筒頂部の排気口から排出される過程にお
いて、複数の中空水盤の傾斜角に沿つて螺旋状に
旋回上昇するから、高熱ガスの排出経路は直線経
路に比し著しく長大化し、且つ蛇行経路に比し流
速の停滞を生ずるおそれなく、また、旋回上昇流
は、中空水盤の表面及び裏面によつて案内される
ので、他段に配置した中空水盤内の水との間で充
分な熱交換が行われ、熱交換によつて昇温した
夫々の中空水盤内の水は、該水盤の最上部に連結
した氷管より水室内へ、そして、水室内の水は該
水盤の最下部に連結した水管より水盤内へと還流
し、一方、内筒壁面と中空水盤周縁との管に形成
した間隙を通過する高熱ガスは、水質及び中空水
盤内の水と熱交換しながら旋回上昇するに伴つて
降温する高熱ガスに熱量を補給して熱交換作用を
持続させると共に、高熱ガスの上昇を促進し排気
を助長させるものである。

実施例 第１図は本発明の堅型ボイラの内部を示す縦断
面図、第２図は第１図の横断面図、第３図は中空
水盤の平面図であつて、頂部と底部とを密閉した
２重筒体の内筒１及び外筒２の間に形成される水
室３には水を満水にし、内筒１の頂部には外筒２
を貫通した排気口４を、内筒１の下部には外筒２
を貫通した高熱ガス供給口５を、夫々設けると共
に、外筒２の頂部には昇温水出口６を、外筒２の
下部には常温水入口７を、夫々設け、前記高熱ガ
ス供給口５から内筒１内に供給された高熱ガス
は、内筒１内を上昇して排気口４より排出され、
常温水入口７より水室３内に供給された水は、高
熱ガスと熱交換することにより昇温して昇温水出
口６より蛇口又は放熱管等に送出されるものであ
る。

なお、符号８は、内筒１内の覗き窓である。

内筒１内の中心部には、上昇する高熱ガスを螺
旋状に旋回案内する傾斜角を有する複数の中空水
盤９が第２図に示す如く内筒１の壁面との間に間
隙δを設けて多段に配置され、夫々の中空水盤９
の少くとも最上部と最下部とを水管１０によつて
内筒１の壁面に取付け、該水管１０は水室３と中
空水盤９内とを連通している。

したがつて、内筒１内を上昇する高熱ガスは、
傾斜軸線の方向を少しづつ変化させて多段に配設
した中空水盤９の案内面に誘導されて螺旋状に旋
回しつつ上昇することにより、高熱ガスの上昇経
路が長くなつて中空水盤との接触時間が増大する
ことにより、熱交換が充分に行われる。

そして、高熱ガスと熱交換して昇温した中空水
盤９内の水は、最上部の水管１０より水室３内に
流出し、水室３内の水は最下部の水管１０より中
空水盤９内に流入し、また、水室３内の水は、中
空水盤９と内筒１との間隙δを上昇通過する高熱
ガスにより、上昇するにしたがつて熱交換により
降温する旋回流高熱ガスに対して熱量を補給し
て、旋回流ガスの熱交換機能を持続させると共に
水室内の水との間で熱交換を行い、更に旋回流ガ
スの上昇を促進して排気を助長させる。

このようにして、水室３内の水は対流循環を繰
返しながら高熱ガスとの間で熱交換して昇温し、
高熱ガスは熱交換によつて熱を奪われながら内筒
内を旋回上昇して排気口より排出されるものであ
る。

発明の効果 本発明は、内筒中心部に傾動の方向を少しづつ
ずらせて多段に配置した中空水盤によつて、高熱
ガスの上昇流を螺旋状に誘導案内して旋回流を生
起せしめたので、内筒内における高熱ガスの流路
が長くなつて熱交換時間を増大させると共に、中
空水盤の表裏面を高熱ガスの旋回流路内に配置し
たので、熱交換効率は著しく向上し、また、内筒
壁面と中空水盤外周との間に間隙を設けて高熱ガ
ス通路を設けたので、該通路を上昇するガスは水
室内の水と熱交換するのみでなく、旋回流ガスの
上昇を促進せしめて排気を助長し、更に中空水盤
内の水に熱を吸収されながら降温して旋回上昇す
る高熱ガスは、該隙間から上昇する高熱ガスによ
つて新たな熱量を補給されるので、下方に位置す
る中空水盤内の水のみが急速に加熱し、上方に位
置する中空水盤内の水との熱交換が行われなくな
るおそれはなく、多段に配置した夫々の中空水盤
内の水との間で有効な熱交換が行われることにな
り、また、高熱ガスに上昇旋回流を生起せしめた
もので、高熱ガスの上昇経路の長さが増大し、高
熱ガスの内筒内での貯留時間が長いにも拘らず、
高熱ガスの流速は旋回流であるので、緩慢になら
ず、したがつて、中空水盤面及び内筒内壁に煤、
その多の燃焼生成異物が付着するおそれがないか
ら、効率のよい熱交換を維持することができ、水
の急速昇温機能を永く持続しうる優れた効果を有
するものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は堅型ボ
イラの縦断面図、第２図は堅型ボイラの平面図、
第３図は中空水盤の平面図である。 １……内筒、２……外筒、３……水室、４……
排気口、５……高熱ガス供給口、６……昇温水出
口、７……常温水入口、９……中空水盤、１０…
…水管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 頂部と底部とを密閉した内筒及び外筒からな
   る２重筒体と、該内筒と外筒との間に形成した水
   室と、内筒頂部に外筒を貫通して設けた排気口
   と、内筒下部に外筒を貫通して設けた高熱ガス供
   給口と、を有する堅型ボイラにおいて、内筒中心
   部に高熱ガスを螺旋状に上昇案内する傾斜角を有
   する複数の中空水盤を内筒壁との間に間隙を設け
   て多段に配置すると共に、夫々の中空水盤の少く
   とも最上部及び最下部を前記水室と中空水盤内と
   を連通する水管によつて内筒壁面に取付けて、螺
   旋状に上昇案内される高熱ガスと水室及び中空水
   盤内の水との間で熱交換を行う装置。