JPH037683Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH037683Y2 JPH037683Y2 JP1984067994U JP6799484U JPH037683Y2 JP H037683 Y2 JPH037683 Y2 JP H037683Y2 JP 1984067994 U JP1984067994 U JP 1984067994U JP 6799484 U JP6799484 U JP 6799484U JP H037683 Y2 JPH037683 Y2 JP H037683Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water tube
- tube group
- combustion chamber
- heat transfer
- header
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
- Solid-Fuel Combustion (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は船舶に使用されるコンポジツトボイラ
ーの伝熱面の改良に関するものである。
ーの伝熱面の改良に関するものである。
船舶で使用される補助ボイラーは船舶エンジン
の排ガスの保有する廃熱を利用するとともにエン
ジンの負荷の変動あるいは停止により、排ガスの
熱量が不足したときには補助ボイラーに付属する
燃焼装置にて追い焚きをおこない、所要の蒸気量
を得るコンポジツトタイプが一般的である。
の排ガスの保有する廃熱を利用するとともにエン
ジンの負荷の変動あるいは停止により、排ガスの
熱量が不足したときには補助ボイラーに付属する
燃焼装置にて追い焚きをおこない、所要の蒸気量
を得るコンポジツトタイプが一般的である。
このコンポジツトタイプのボイラーとしては主
に図１に示すごとく、中間水室を持つ構造、ある
いは図２に示すごとく水管群に仕切壁を持つ構造
のものが知られている。
に図１に示すごとく、中間水室を持つ構造、ある
いは図２に示すごとく水管群に仕切壁を持つ構造
のものが知られている。
その中、中間水室を持つ構造のコンポジツトボ
イラーは上部管寄せ１と中間管寄せ１３とを多数
の水管１４で連結し、該水管群をエンジンの排ガ
スの伝熱面とするとともに、中間管寄せ１３と下
部管寄せ２とを多数の水管１５で連結し、該水管
を下部水室に設けた燃焼室で生成した燃焼ガスの
伝熱面として機能するように構成されている。従
つて、この構造のコンポジツトボイラーは中間管
寄せを含むので、構造が複雑で高価となる上に設
置空間も大きくならざるを得ない。
イラーは上部管寄せ１と中間管寄せ１３とを多数
の水管１４で連結し、該水管群をエンジンの排ガ
スの伝熱面とするとともに、中間管寄せ１３と下
部管寄せ２とを多数の水管１５で連結し、該水管
を下部水室に設けた燃焼室で生成した燃焼ガスの
伝熱面として機能するように構成されている。従
つて、この構造のコンポジツトボイラーは中間管
寄せを含むので、構造が複雑で高価となる上に設
置空間も大きくならざるを得ない。
一方、水管群に仕切壁を持つ構造のコンポジツ
トボイラーは、上部管寄せ１と下部管寄せ２を多
数の水管１６で連通し、各水管隙間をガス通路と
し、このガス通路を水平に仕切る仕切壁１７で２
分し、上部ガス通路に面する水管群をエンジン排
ガスの伝熱面として、又下部ガス通路に面する水
管群を燃焼ガスの伝熱面として機能するよう構成
されている。従つて、この構造のコンポジツトボ
イラーは構造が簡単で設置空間も小さくすること
ができるけれども水管間のガス通路を仕切壁で２
分する構造であるので、製造時において仕切壁と
水管間をガス漏れを起さないように気密に保持す
ることが困難である上に、不測の事態により水管
が破損し交換を要する場合にはこの仕切壁のため
交換作業が困難で、交換に長時間を要するといつ
た欠点を持つている。
トボイラーは、上部管寄せ１と下部管寄せ２を多
数の水管１６で連通し、各水管隙間をガス通路と
し、このガス通路を水平に仕切る仕切壁１７で２
分し、上部ガス通路に面する水管群をエンジン排
ガスの伝熱面として、又下部ガス通路に面する水
管群を燃焼ガスの伝熱面として機能するよう構成
されている。従つて、この構造のコンポジツトボ
イラーは構造が簡単で設置空間も小さくすること
ができるけれども水管間のガス通路を仕切壁で２
分する構造であるので、製造時において仕切壁と
水管間をガス漏れを起さないように気密に保持す
ることが困難である上に、不測の事態により水管
が破損し交換を要する場合にはこの仕切壁のため
交換作業が困難で、交換に長時間を要するといつ
た欠点を持つている。
本考案は上記欠点を解消することを目的とし
て、 下記の手段 蒸気室として機能する環状の上部管寄せ； 水室として機能する筒状の下部管寄せ； 上記上下管寄せを連通し、互いに直接的又はヒ
レにて間接的に連結した状態において円環状の水
管壁を形成し、かつ伝熱面として機能する内側水
管群； 上記上下管寄せを連通し、互いに直接的又はヒ
レにて間接的に連結した状態において前記内側水
管群の外側に同心的な円環状の水管壁を形成し、
かつ伝熱面として機能する外側水管群； 上記内側水管群と外側水管群との間にあつて外
側水管群に設けた管の全長にわたる２つの開口部
を連通する排ガス通路； 前記上下管寄せを連通し排ガス通路に任意間隔
に多数配設した状態において伝熱面として機能す
る中間水管群； 内側水管群の内側に設けた燃焼室； 前記燃焼室に臨ませた状態で上部管寄せに付設
した燃焼装置； 前記燃焼室と反対側の下部管寄せ鏡板に締結し
た煙道； 下部管寄せを前記燃焼室の軸線方向に貫通して
燃焼室と煙道とを連通し、伝熱面として機能する
所要数の煙管； とからなるコンポジツトボイラーを提供するもの
である。
て、 下記の手段 蒸気室として機能する環状の上部管寄せ； 水室として機能する筒状の下部管寄せ； 上記上下管寄せを連通し、互いに直接的又はヒ
レにて間接的に連結した状態において円環状の水
管壁を形成し、かつ伝熱面として機能する内側水
管群； 上記上下管寄せを連通し、互いに直接的又はヒ
レにて間接的に連結した状態において前記内側水
管群の外側に同心的な円環状の水管壁を形成し、
かつ伝熱面として機能する外側水管群； 上記内側水管群と外側水管群との間にあつて外
側水管群に設けた管の全長にわたる２つの開口部
を連通する排ガス通路； 前記上下管寄せを連通し排ガス通路に任意間隔
に多数配設した状態において伝熱面として機能す
る中間水管群； 内側水管群の内側に設けた燃焼室； 前記燃焼室に臨ませた状態で上部管寄せに付設
した燃焼装置； 前記燃焼室と反対側の下部管寄せ鏡板に締結し
た煙道； 下部管寄せを前記燃焼室の軸線方向に貫通して
燃焼室と煙道とを連通し、伝熱面として機能する
所要数の煙管； とからなるコンポジツトボイラーを提供するもの
である。
以下、この考案を図面に従つて説明する。図３
は本考案における一実施例の縦断面図であり、図
４は図３の−断面図である。図中の符号１は
蒸気室として機能する円環状に形成された上部管
寄せ、２は水室として機能する円筒状に形成され
た下部管寄せであつて、これらの上下管寄せ１，
２は後述する内外側水管群３，４、中間水管群８
で相互に連通せしめられている。内側水管群３
は、上下管寄せを連通し、互いに直接的又はヒレ
（図示せず）を介して間接的に連結されて実質上
円環状とした水管壁に形成され、伝熱面として機
能する。同様に外側水管群４も、上下の管寄せに
連通し、互いに密接状態にて連結され前記内側水
管群３の外側に同心円状に配設されて実質円環状
の水管室に形成され、伝熱面として機能する。外
側水管群４にはその一部を取り除いた状態とする
ことにより管の全長にわたる開口部５，６が設け
られ、各開口部は内外側水管群３，４間に形成さ
れる環状の排ガス通路７にて連通せしめられてい
る。図面では開口部５，６互いに反対側に位置し
て設けられ排ガスは開口部５で両側に分岐して排
ガス通路を流れ、開口部６で合流して系外に排出
される構造を示しているが、これに限定するわけ
ではなく、開口部５，６を隣接して設け、開口部
５，６間に区隔壁を設け、排ガスは開口部５から
流入し環状の排ガス通路を周回して開口部６から
系外に排出する構造とすることもできる。中間水
管群８は上下管寄せを連通し、排ガス通路７に任
意間隔に多数配設されており、伝熱面として機能
する。図中の符号９は後述の燃焼室１０に連通す
る上部管寄せ内側に設けられる燃焼装置であつ
て、蒸気信号が設定値以下であれば稼動し、設定
値以上であれば停止するように構成されている。
燃焼室１０は環状に形成された内側水管群３内に
形成される。図中の符号１１は燃焼室と反対側の
下部管寄せ鏡板に締結される煙道であつて、燃焼
ガスをボイラー系外に導く。燃焼室と煙道は下部
管寄せを前記燃焼室の軸線方向に貫通して任意間
隔に設けられる煙管群１２にて連通せしめられて
いる。即ち、環状に形成した内側水管群３内に形
成される燃焼室１０と、上述燃焼装置９と、煙管
群１２とは、ほぼ一直線状に位置することにな
る。次に以上のような構造における作用を燃焼ガ
スの流れに基づいて説明する。ボイラーを稼動せ
しめた際、船舶のエンジンが作動しているときに
は、ボイラーの蒸気圧力が設定値になるまではエ
ンジンの排ガスと燃焼装置による燃焼ガスにて、
加熱が行われて蒸気を発生し、蒸気圧が設定圧に
達すると燃焼装置を停止して、排ガスのみの加熱
蒸発が行われる。負荷の増加あるいはエンジン排
ガス保有熱の低下により、蒸気圧が設定値以下と
なると燃焼装置が稼動し再び、排ガスと燃焼ガス
による加熱蒸発が行われる。船舶のエンジンが停
止しているときには、蒸気圧力信号による制御に
て、燃焼装置を稼動し燃焼ガスのみの加熱蒸発が
行われる。
は本考案における一実施例の縦断面図であり、図
４は図３の−断面図である。図中の符号１は
蒸気室として機能する円環状に形成された上部管
寄せ、２は水室として機能する円筒状に形成され
た下部管寄せであつて、これらの上下管寄せ１，
２は後述する内外側水管群３，４、中間水管群８
で相互に連通せしめられている。内側水管群３
は、上下管寄せを連通し、互いに直接的又はヒレ
（図示せず）を介して間接的に連結されて実質上
円環状とした水管壁に形成され、伝熱面として機
能する。同様に外側水管群４も、上下の管寄せに
連通し、互いに密接状態にて連結され前記内側水
管群３の外側に同心円状に配設されて実質円環状
の水管室に形成され、伝熱面として機能する。外
側水管群４にはその一部を取り除いた状態とする
ことにより管の全長にわたる開口部５，６が設け
られ、各開口部は内外側水管群３，４間に形成さ
れる環状の排ガス通路７にて連通せしめられてい
る。図面では開口部５，６互いに反対側に位置し
て設けられ排ガスは開口部５で両側に分岐して排
ガス通路を流れ、開口部６で合流して系外に排出
される構造を示しているが、これに限定するわけ
ではなく、開口部５，６を隣接して設け、開口部
５，６間に区隔壁を設け、排ガスは開口部５から
流入し環状の排ガス通路を周回して開口部６から
系外に排出する構造とすることもできる。中間水
管群８は上下管寄せを連通し、排ガス通路７に任
意間隔に多数配設されており、伝熱面として機能
する。図中の符号９は後述の燃焼室１０に連通す
る上部管寄せ内側に設けられる燃焼装置であつ
て、蒸気信号が設定値以下であれば稼動し、設定
値以上であれば停止するように構成されている。
燃焼室１０は環状に形成された内側水管群３内に
形成される。図中の符号１１は燃焼室と反対側の
下部管寄せ鏡板に締結される煙道であつて、燃焼
ガスをボイラー系外に導く。燃焼室と煙道は下部
管寄せを前記燃焼室の軸線方向に貫通して任意間
隔に設けられる煙管群１２にて連通せしめられて
いる。即ち、環状に形成した内側水管群３内に形
成される燃焼室１０と、上述燃焼装置９と、煙管
群１２とは、ほぼ一直線状に位置することにな
る。次に以上のような構造における作用を燃焼ガ
スの流れに基づいて説明する。ボイラーを稼動せ
しめた際、船舶のエンジンが作動しているときに
は、ボイラーの蒸気圧力が設定値になるまではエ
ンジンの排ガスと燃焼装置による燃焼ガスにて、
加熱が行われて蒸気を発生し、蒸気圧が設定圧に
達すると燃焼装置を停止して、排ガスのみの加熱
蒸発が行われる。負荷の増加あるいはエンジン排
ガス保有熱の低下により、蒸気圧が設定値以下と
なると燃焼装置が稼動し再び、排ガスと燃焼ガス
による加熱蒸発が行われる。船舶のエンジンが停
止しているときには、蒸気圧力信号による制御に
て、燃焼装置を稼動し燃焼ガスのみの加熱蒸発が
行われる。
このとき、エンジンの排ガスは外側水管群４の
開口部５から流入する。この排ガスは排ガス通路
通過中に内外水管群３，４、中間水管群８と熱交
換を行い排ガス温度を低下して、開口部６からボ
イラー系外に排出される。排ガスに接する各水管
内の水は加熱され、蒸気となつて上部管寄せから
負荷（図示せず）に供給される。燃焼装置が作動
すると燃焼室で燃焼が行われる。燃焼室の燃焼ガ
スは内側水管群３に対し主として輻射伝熱を行う
ことにより温度を低下して煙管に至る。煙管に達
した燃焼ガスは主として対流伝熱によりさらに温
度を低下しながら煙道に至り、煙道からボイラー
系外に排出される。燃焼ガスにより内側水管群３
及び下部管寄せの煙管部で加熱された水は蒸気と
なつて上部管寄せから負荷（図示せず）に供給さ
れる。ここで、上記下部管寄せ２から上部管寄せ
への水（加熱水）の流れは、上記燃焼ガスの流れ
に対して逆方向（両者は対向流となつている）と
なつているため、熱交換効率は高く、しかも、上
記の燃焼ガスは途中で屈曲することなく実質上直
線方向に流れるため圧力損失が少ない。
開口部５から流入する。この排ガスは排ガス通路
通過中に内外水管群３，４、中間水管群８と熱交
換を行い排ガス温度を低下して、開口部６からボ
イラー系外に排出される。排ガスに接する各水管
内の水は加熱され、蒸気となつて上部管寄せから
負荷（図示せず）に供給される。燃焼装置が作動
すると燃焼室で燃焼が行われる。燃焼室の燃焼ガ
スは内側水管群３に対し主として輻射伝熱を行う
ことにより温度を低下して煙管に至る。煙管に達
した燃焼ガスは主として対流伝熱によりさらに温
度を低下しながら煙道に至り、煙道からボイラー
系外に排出される。燃焼ガスにより内側水管群３
及び下部管寄せの煙管部で加熱された水は蒸気と
なつて上部管寄せから負荷（図示せず）に供給さ
れる。ここで、上記下部管寄せ２から上部管寄せ
への水（加熱水）の流れは、上記燃焼ガスの流れ
に対して逆方向（両者は対向流となつている）と
なつているため、熱交換効率は高く、しかも、上
記の燃焼ガスは途中で屈曲することなく実質上直
線方向に流れるため圧力損失が少ない。
本考案は以上のように構成され従来のような中
間水室や仕切壁を設けない構造となし、外側水管
群と内側水管群との間の環状の通路内において中
間水管群の管の全長にわたり排ガスを作用させて
効果的な熱吸収が可能なようにするとともに、内
側水管群と中心部（燃焼室）を通つた燃焼ガスを
下部管寄せの積極加熱に向けられるように任意間
隔に設けられる煙管を通して外部に放出するもの
であるのでボイラーの効率を一段と高揚すること
ができる。特に、上記燃焼ガスの流れは燃焼室か
ら煙道に向けてほとんど屈曲することなく流れる
ため圧力損失が少なく、この流れは、下部管寄せ
から上部管寄せへの水の流れと逆方向の対向流れ
となつているため、極めて高い熱交換効率を得る
ことができる。しかも、本考案は、上述のような
簡単な構造であるため、製造が容易となり、コン
パクトで高耐圧、低コストのコンポジツトボイラ
ーとすることができる上に、不測の事態により水
管が破損した場合にも、水管群をよぎる仕切壁が
設けられていないので容易に短時間で水管を交換
することができる。
間水室や仕切壁を設けない構造となし、外側水管
群と内側水管群との間の環状の通路内において中
間水管群の管の全長にわたり排ガスを作用させて
効果的な熱吸収が可能なようにするとともに、内
側水管群と中心部（燃焼室）を通つた燃焼ガスを
下部管寄せの積極加熱に向けられるように任意間
隔に設けられる煙管を通して外部に放出するもの
であるのでボイラーの効率を一段と高揚すること
ができる。特に、上記燃焼ガスの流れは燃焼室か
ら煙道に向けてほとんど屈曲することなく流れる
ため圧力損失が少なく、この流れは、下部管寄せ
から上部管寄せへの水の流れと逆方向の対向流れ
となつているため、極めて高い熱交換効率を得る
ことができる。しかも、本考案は、上述のような
簡単な構造であるため、製造が容易となり、コン
パクトで高耐圧、低コストのコンポジツトボイラ
ーとすることができる上に、不測の事態により水
管が破損した場合にも、水管群をよぎる仕切壁が
設けられていないので容易に短時間で水管を交換
することができる。
図１は従来のコンポジツトボイラー縦断面図、
図２は従来の他のコンポジツトボイラーの縦断面
図、図３は本考案における一実施例の縦断面図、
図４は図３の−断面図である。 １……上部管寄せ、２……下部管寄せ、３……
内側水管群、４……外側水管群、５……開口部、
６……開口部、７……排ガス通路、８……中間水
管群、９……燃焼装置、１０……燃焼室、１１…
…煙道、１２……煙管、１３……中間管寄せ、１
４……水管、１５……水管、１６……水管、１７
……仕切壁。
図２は従来の他のコンポジツトボイラーの縦断面
図、図３は本考案における一実施例の縦断面図、
図４は図３の−断面図である。 １……上部管寄せ、２……下部管寄せ、３……
内側水管群、４……外側水管群、５……開口部、
６……開口部、７……排ガス通路、８……中間水
管群、９……燃焼装置、１０……燃焼室、１１…
…煙道、１２……煙管、１３……中間管寄せ、１
４……水管、１５……水管、１６……水管、１７
……仕切壁。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 下記の手段： 蒸気室として機能する環状の上部管寄せ１； 水室として機能する筒状の下部管寄せ２； 上記上下管寄せを連通し、互いに直接的又はヒ
レにて間接的に連結した状態において円環状の水
管壁を形成し、かつ伝熱面として機能する内側水
管群３； 上記上下管寄せを連通し、互いに直接的又はヒ
レにて間接的に連結した状態において前記内側水
管群３の外側に同心的な円環状の水管壁を形成
し、かつ伝熱面として機能する外側水管群４； 上記内側水管群３と外側水管群４との間にあつ
て外側水管群４に設けた管の全長にわたる２つの
開口部５，６を連通する排ガス通路７； 前記上下管寄せを連通し排ガス通路７に任意間
隔に多数配設した状態において伝熱面として機能
する中間水管群８； 内側水管群３の内側に設けた燃焼室１０； 前記燃焼室１０に臨ませた状態で上部管寄せに
付設した燃焼装置９； 前記燃焼室と反対側の下部管寄せ鏡板に締結し
た煙道１１； 下部管寄せを前記燃焼室の軸線方向に貫通して
燃焼室と煙道とを連通し、伝熱面として機能する
所要数の煙管１２； とからなることを特徴とするコンポジツトボイラ
ー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6799484U JPS60181503U (ja) | 1984-05-09 | 1984-05-09 | コンポジツトボイラ− |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6799484U JPS60181503U (ja) | 1984-05-09 | 1984-05-09 | コンポジツトボイラ− |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60181503U JPS60181503U (ja) | 1985-12-02 |
| JPH037683Y2 true JPH037683Y2 (ja) | 1991-02-26 |
Family
ID=30602335
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6799484U Granted JPS60181503U (ja) | 1984-05-09 | 1984-05-09 | コンポジツトボイラ− |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60181503U (ja) |
-
1984
- 1984-05-09 JP JP6799484U patent/JPS60181503U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60181503U (ja) | 1985-12-02 |
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