JPH0616241Y2 - 多管式貫流ボイラ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、鉛直方向の水管を円管状に内列、外列の二重
に接続し、相隣る水管の間に板状フインを取り付けて、
内列の水管の内側に燃焼室を形成し、内列の水管と外列
の水管との間に燃焼ガス通路を形成する多管式貫流ボイ
ラの改良に関するものである。

〔従来の技術〕

第６図は従来の多管式貫流ボイラの縦断面を示し、第７
図は第６図におけるB-B線断面の一例を示し、第８図はB
-B線断面の他の例を示し、第９図は第７図および第８図
の部分図を示している。

従来の多管式貫流ボイラは、第６図〜第９図に示すよう
に、円環状の上部管寄１および円環状の下部管寄２を鉛
直な水管３、５で円筒状に内列、外列の二重に接続して
連通させ、内列の水管３の相隣る水管同士間に板状フイ
ン４を溶接し、外列の水管５の相隣る水管同士間に板状
フイン６を溶接し、内列の水管３および板状フイン４の
内側を燃焼室７とし、燃焼ガスを内列の水管３および板
状フイン４と、外列の水管５および板状フイン６との間
に水管と略直角に流すためのガス通路８を設けている。
９はバーナ、１０は耐火材である。なお給水入口、蒸気
分離器などの付属品の図示は省略している。

燃焼ガスの流れは、第７図に矢印で示すように、燃焼室
７を出て二つに分流し、ガス通路８を通つて燃焼ガスの
熱量を水に伝えた後、再び合流してボイラから排出され
る場合と、第８図に矢印で示すように、燃焼室７を出た
後、ガス通路８を１周まわつて、ボイラから排出される
場合とがある。

いずれの場合も、ガス通路８の構成は第９図に示すよう
になつている。従来の多管式貫流ボイラでは、第９図に
示されるように、板状フイン４は相隣る内列の水管３の
中心を結ぶ線上ないしその近くにあり、板状フイン６は
相隣る外列の水管５の中心を結ぶ線上ないしその近くに
ある。

〔考案が解決しようとする課題〕

第６図〜第９図に示す従来の多管式貫流ボイラの構成で
は、伝熱面積を有効に使つているとは言えない。

熱伝導は輻射伝熱と対流伝熱の二つに大別される。燃焼
室７の伝熱は輻射伝熱が支配的でり、ガス通路８での伝
熱は対流伝熱が支配的である。

燃焼室７での伝熱は、上記のように輻射伝熱が支配的で
あるので、伝熱面に凹凸があつても、凹凸のない伝熱面
と伝熱量が変わらないという性質がある。第10図は第６
図の横断面の他の例で、半円形の水管１１で燃焼室７を
構成したものである。第11図はその部分図である。第10
図および第11図に示すように、半円形の水管１１で燃焼
室を構成しても、第７図〜第９図に示すように、円形の
水管３で燃焼室を構成しても、伝熱量に差は出ない。す
なわち、第９図に示すように構成した伝熱面配置では、
水管３の燃焼室７に露出している半円部の伝熱面は、水
管３の直径相当の伝熱面しか有効利用されていない。

またガス通路８を構成する伝熱面で、外列の水管５の半
分はガスと接触していないため、水管５の半分は全く伝
熱面として利用されていないという問題点がある。

多管式貫流ボイラは小容量に適したボイラとして、低コ
スト化およびコンパクト化を目指している。前述のよう
に、有効に利用していない伝熱面があると、それだけ大
きくなり、かつ高価となる。

本考案は上記の問題点を解決し、構成部品点数が同じで
伝熱面をより有効に使うことができ、しかもコンパクト
化および低コスト化を図ることができる多管式貫流ボイ
ラを提供することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために、本考案の多管式貫流ボイ
ラは、第４図および第５図に示すように、円環状の上部
管寄１および円環状の下部管寄２を有し、これらの管寄
間を鉛直な水管３、５で円筒状に内列、外列の二重に接
続して連通させ、相隣る内列の水管３の間に内側板状フ
イン４を取り付け、相隣る外列の水管５の間に外側板状
フイン６を取り付けて、内列の水管３および内側板状フ
イン４の内側を燃焼室７とし、内列の水管３および内側
板状フイン４と、外列の水管５および外側板状フイン６
との間に、水管と略直角に燃焼ガスを流すためのガス通
路８を設けた多管式貫流ボイラにおいて、 相隣る外列の水管５の間に取り付ける外側板状フイン６
を、水管５の中心間より燃焼室の中心から離れた位置に
取り付けて構成される。

また、第１図〜第３図に示すように、相隣る外列の水管
５の間に取り付ける外側板状フイン６を、水管５の中心
間より燃焼室の中心から離れた位置に取り付けるととも
に、相隣る内列の水管３の間に取り付ける内側板状フイ
ン４を、水管３の中心間より燃焼室の中心側に寄せて取
り付けて構成される。

〔作用〕

第１図〜第３図に示す場合について説明する。燃焼室７
に露出していた内列の水管３の伝熱面の相当部分が、対
流伝熱が支配的なガス通路８の側に移行し、また外列の
水管５の外周のほとんどがガス通路８の側に移行し、伝
熱面として有効に使用される。燃焼室７の伝熱量は実質
的に変わらず、ガス通路８側の伝熱面積が増えたことに
より、伝熱量が大きく増加することになる。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本考案の好適な実施例を詳細に説
明する。ただしこの実施例に記載されている構成機器の
形状、その相対配置などは、とくに特定的な記載がない
限りは、本考案の範囲をそれらのみに限定する趣旨のも
のではなく、単なる説明例にすぎない。

第１図は本考案の多管式貫流ボイラの一実施例を示し、
第２図は第１図におけるA-A線断面を示し、第３図は第
２図における部分図を示している。

第２図および第３図に示すように、内列の水管３の相隣
る水管同士間をつなぐ内側板状フイン４を、燃焼室中心
側にできるだけ寄せ、一方、外列の水管５の相隣る水管
同士間をつなぐ外側板状フイン６を燃焼室中心よりでき
るだけ遠くなるように構成している。なお第２図では、
ガス流れは燃焼室を出た後、二つに分流し、ガス通路８
を通り再び合流する図となっているが、第８図と同様な
ガス流れとしても良い。

このように構成することによって、燃焼室７に露出して
いた水管３の伝熱面の相当部分が対流伝熱が支配的なガ
ス通路８の側に移行し、また水管５の外周のほとんどが
ガス通路８の側に移行し、伝熱面として有効に使用され
る。燃焼室の伝熱量は実質かわらず、ガス通路８側の伝
熱面積が増えたことにより、伝熱量が大きく増加するこ
とになる。なお伝熱量を同じにすれば、水管本数を減ら
すなり、短かくするなりして、ボイラをよりコンパクト
にすることができる。

なお燃焼室７に面している内側板状フイン４、およびガ
ス通路８の入口部近くにある外側板状フイン６は火炎の
輻射を受けるため、幅が大きくなると、焼損する危険が
あるが、これは水管３ないし水管５の冷却効果を大きく
するため、板状フインの板厚を大きくすれば良い。また
ガス通路８の熱伝達は第９図に示すｌを通る流速に支配
されるため、第３図のｌを第９図と同じ寸法にしておけ
ば、増加した伝熱面はすべて有効に使用される。このよ
うに、構成部品として安価な板状フインを幅や板厚を大
きくするだけで、構成部品として高価な水管をより有効
に使用することができるため、結果として、安価な、か
つコンパクトな多管式貫流ボイラを提供することができ
る。

またその他の実施例として、第４図（第５図はその部分
図）に示すように、外列の水管５に溶接される外側板状
フイン６のみ燃焼室中心よりできるだけ遠くに取り付
け、内列の水管３に溶接する内側板状フイン４は水管の
中心を結ぶ線上ないしその近くに溶接するもの等、水管
の一方のみに適用する場合もある。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案の多管式貫流ボイラにおい
ては、板状フインという安価な構成部品の幅や板厚を少
し大きくし、外列の水管に取り付ける板状フインは、燃
焼室中心より遠ざけるという手段で、構成部品として高
価な水管の伝熱面をより有効に使用することができるた
め、結果として、水管の本数も減らすことができるか、
または高さを小さくすることができる等の優れた効果を
奏することになり、よりコンパクトかつ安価な多管式貫
流ボイラを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の多管式貫流ボイラの一実施例を示す立
面説明図、第２図は第１図におけるA-A線断面図、第３
図は第２図における要部の拡大図、第４図は本考案の他
の実施例を示す横断面図、第５図は第４図における要部
の拡大図、第６図は従来の多管式貫流ボイラの一例を示
す立面説明図、第７図は第６図におけるB-B線断面図、
第８図は他の例におけるB-B線断面、第９図は第７図お
よび第８図における要部の拡大図、第10図は〔考案が解
決しようとする課題〕を説明するために作成したもの
で、第６図におけるB-B線断面図の他の例、第11図は第1
0図における要部の拡大図である。 １……上部管寄、２……下部管寄、３、５……水管、
４、６……板状フイン、７……燃焼室、８……ガス通
路、９……バーナ、１０……耐火材、１１……半円形の
水管

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】円環状の上部管寄(1)および円環状の下部
   管寄(2)を有し、これらの管寄間を鉛直な水管(3)、(5)で
   円筒状に内列、外列の二重に接続して連通させ、相隣る
   内列の水管(3)の間に内側板状フイン(4)を取り付け、相
   隣る外列の水管(5)の間に外側板状フイン(6)を取り付け
   て、内列の水管(3)および内側板状フイン(4)の内側を燃
   焼室(7)とし、内列の水管(3)および内側板状フイン(4)
   と、外列の水管(5)および外側板状フイン(6)との間に、
   水管と略直角に燃焼ガスを流すためのガス通路(8)を設
   けた多管式貫流ボイラにおいて、 相隣る外列の水管(5)の間に取り付ける外側板状フイン
   (6)を、水管(5)の中心間より燃焼室の中心から離れた位
   置に取り付けたことを特徴とする多管式貫流ボイラ。
2. 【請求項２】円環状の上部管寄(1)および円環状の下部
   管寄(2)を有し、これらの管寄間を鉛直な水管(3)、(5)で
   円筒状に内列、外列の二重に接続して連通させ、相隣る
   内列の水管(3)の間に内側板状フイン(4)を取り付け、相
   隣る外列の水管(5)の間に外側板状フイン(6)を取り付け
   て、内列の水管(3)および内側板状フイン(4)の内側を燃
   焼室(7)とし、内列の水管(3)および内側板状フイン(4)
   と、外列の水管(5)および外側板状フイン(6)との間に、
   水管と略直角に燃焼ガスを流すためのガス通路(8)を設
   けた多管式貫流ボイラにおいて、 相隣る外列の水管(5)の間に取り付ける外側板状フイン
   (6)を、水管(5)の中心間より燃焼室の中心から離れた位
   置に取り付けるとともに、相隣る内列の水管(3)の間に
   取り付ける内側板状フイン(4)を、水管(3)の中心間より
   燃焼室の中心側に寄せて取り付けたことを特徴とする多
   管式貫流ボイラ。