JPH0628669U - 熱機器における伝熱管温度検出器の取付構造 - Google Patents
熱機器における伝熱管温度検出器の取付構造Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ボイラ等の熱機器における伝熱管の温度測定
を確実に行うことができ、加工，取付けが容易で、か
つ、確実であり、しかも伝熱管としての充分な強度を保
持することができ、更にメンテナンス性の向上を図った
熱機器における伝熱管温度検出器の取付構造を提供する
こと。 【構成】 熱機器の伝熱領域に位置する伝熱管(1) の周
面に、先端部を前記加熱側領域Ａ内の管壁温度測定箇所
まで延在させ、かつ基端部を非加熱側領域Ｂ内に露出さ
せるべく配した実質上弓形をなす取付台座(30)と、該取
付台座(30)内に緊密に挿入設置した測温センサ(3) とか
らなり、上記取付台座(30)は、上記伝熱管(1) の外周面
と接する取付面に、その長手方向の基端側から先端側に
向けて、且つ、この取付面の先端側一部を残して形成し
た溝部(31)を有し、この溝部(31)の終端部(32)を順次縮
寸する形状とした取付構造。
を確実に行うことができ、加工，取付けが容易で、か
つ、確実であり、しかも伝熱管としての充分な強度を保
持することができ、更にメンテナンス性の向上を図った
熱機器における伝熱管温度検出器の取付構造を提供する
こと。 【構成】 熱機器の伝熱領域に位置する伝熱管(1) の周
面に、先端部を前記加熱側領域Ａ内の管壁温度測定箇所
まで延在させ、かつ基端部を非加熱側領域Ｂ内に露出さ
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向けて、且つ、この取付面の先端側一部を残して形成し
た溝部(31)を有し、この溝部(31)の終端部(32)を順次縮
寸する形状とした取付構造。
Description
【０００１】
この考案は、ボイラ等の熱機器における伝熱管温度を検出する温度検出器の取 付構造に関するものである。
【０００２】
従来より、ボイラ、熱交換器等の伝熱管の過熱防止，温度制御あるいは伝熱管 内のスケール付着の検出等を目的として、伝熱管に熱電対，サーミスタ等の測温 センサを取り付け、これにより伝熱管の温度を検出する方法が採用され、種々の 取付構造が提案されている。
【０００３】 この様な測温センサの取付方法としては、図８に示す如く、伝熱管(1) の肉厚 内に非加熱側領域Ｂから有底孔(2) を穿設し、この有底孔(2) 内に測温センサ(3 ) を嵌挿する方法、即ち、伝熱管直接取付方法が行われている。 しかし、このような伝熱管直接取付方法においては、測温センサ(3) の嵌挿部 ，即ち伝熱管(1) の肉厚部が曲面をなしているため、測温センサ(3) を嵌挿する ための有底孔(2) を穿設するには高度な技術を必要とすることはもちろん、非加 熱側領域Ｂから穿設する有底孔(2) の深さには限度があり、測温箇所を自由に選 定することができないと云う問題があり、特に、加圧容器であるボイラーの伝熱 管に有底孔(2) を穿設しているため、伝熱管の肉厚が局部的に薄くなり、その強 度が低下すると共に、腐食等により破損をきたす危険が大であると云った問題も あった。
【０００４】
この考案は、前記問題点に鑑みてなされたもので、伝熱管の温度測定を確実に 行うことができ、加工，取付けが容易で、かつ、確実であり、しかも加圧容器で あるボイラにおける伝熱管として充分な強度を保持することができるようにした ものであり、更にメンテナンス性の向上を図るようにしたものである。
【０００５】
この考案は、上記課題を解決するためになされたもので、熱機器の伝熱領域に 位置する伝熱管の温度を検出するための温度検出器において、上記伝熱管の周面 に、先端部を前記加熱側領域Ａ内の管壁温度測定箇所まで延在させ、かつ基端部 を非加熱側領域Ｂ内に露出させるべく配した実質上弓形をなす取付台座と、該取 付台座内に緊密に挿入設置した測温センサとからなり、上記取付台座は、上記伝 熱管の外周面と接する取付面に、その長手方向の基端側から先端側に向けて、且 つ、この取付面の先端側一部を残して形成した溝部を有し、この溝部の終端部を 順次縮寸する形状としたことを特徴とする熱機器における伝熱管温度検出器の取 付構造を特徴としている。
【０００６】
この考案によれば、測温センサーの取付台座に形成した溝部の終端部を徐々に 縮寸した形状にしたことにより、測温センサーを伝熱管の外表面に対して密着状 態で取付けることができ、また、この測温センサーの取付に際して、取付台座の センサー取付部に挿入するだけで、センサー先端の測温部を伝熱管に密着させる ことができて精度に優れ、この結果、伝熱管の温度検出を正確に行うことができ る。
【０００７】
以下、この考案に係る熱機器における伝熱管温度検出器の取付構造の具体的実 施例を図面に基づいて詳細に説明する。 この考案は、熱機器の伝熱管の配置構造によってその取付け要領の差異が生じ るが、図１〜３に示す第１実施例では、従来からある円筒形状の缶体構造を有す るボイラ、図４〜７に示す第２実施例では、近年開発された所謂角型形状の缶体 構造を有するボイラに適用した場合について説明する。
【０００８】 図１〜３において、円筒形状の缶体(10)は、周知のように環状に形成した上部 管寄せ(11)及び下部管寄せ(12)を多数の垂直伝熱管で連結することにより、これ ら垂直伝熱管を半径方向に間隔をおいた内外２個の環状伝熱管列(13),(14) とし て配列し、該内外両環状伝熱管列(13),(14) の各垂直伝熱管をそれぞれ内側スペ ーサ(15)および外側スペーサ(16)によって連結し、前記内側環状伝熱管列(13)と 前記外側環状伝熱管列(14)との間に燃焼ガス通路(17)を形成し、前記内側環状伝 熱管列(13)に垂直伝熱管の全長に亘る第１開口部(18)を設けて燃焼室(19)と前記 燃焼ガス通路(17)とを連通させ、前記外側環状伝熱管列(14)に垂直伝熱管の全長 に亘る第２開口部(20)を設けて前記燃焼ガス通路(17)と煙道(21)とを連通させた 構造となっている。
【０００９】 外側環状伝熱管列(14)を形成している垂直伝熱管の温度を測定する熱電対ある いはサーミスタ等からなる測温センサ(3) の保護部材あるいは保持部材としての 機能を有する取付台座(30)は、前記外側スペーサ(16)を貫通して加熱側領域，即 ち燃焼ガス通路(17)内から非加熱側領域，即ち水冷壁である外側環状伝熱管列(1 4)（外側スペーサ(16)）の外側に亘って設けられている。
【００１０】 この取付台座(30)の先端部(33)は、燃焼ガス通路(17)内において、外側環状伝 熱管列(14)を形成している外側伝熱管の表面における管壁温度の測定箇所（符号 省略）まで延在している。この先端部(33)が延在する管壁温度の測定箇所として は、外側伝熱管の管壁温度の測定に当たって、外側伝熱管の管壁温度を効率的， かつ確実に測定するために、燃焼ガス通路(17)内において外側伝熱管の熱交換が 最も多く行われ、伝熱量が多く外側伝熱管の管壁温度が高温となる部分であり、 具体的には燃焼ガス通路(17)内において、外側伝熱管の両側の外側スペーサ(16) を結ぶ線を底辺とした場合の外側伝熱管の頂点近傍位置が効果的である。
【００１１】 また、取付台座(30)の基端部(34)は、先端部(33)から外側伝熱管の表面に沿っ た状態で延伸し、非加熱側領域である外側スペーサ(16)の外側に露出している。 従って、取付台座(30)は、その先端部(33)から基端部(34)に至る長さが比較的短 小で、外側伝熱管の表面の曲面に対応して実質上弓形をなしている。
【００１２】 そして、取付台座(30)には、図３(A)(B)(C) に示すように、上記伝熱管(1) の 外周面への取付面に長手方向の一部を残して溝部(31)を形成してある。この溝部 (31)は、取付面の取付台座基端部(34)側に隣接する端面から、対向する端面（取 付台座先端部(33)側）に向けて形成されており、この取付面の取付台座先端部(3 3)側は、この側の端面に所定距離を残して位置をこの溝部(31)の形成終端部(32) とし、終端部(32)近傍での溝部(31)の寸法は順次、浅くなるように設定してある 。即ち、この溝部(31)は、上記取付台座(30)の長手方向一端から他端に向けて前 記測温センサ(3) を収容しうる寸法（深さ及び幅）にて形成し、この溝部(31)の 終端部(32)近傍においては、上記測温センサ(3) が緊密に収容される寸法にまで 徐々に縮寸した形状としてある。
【００１３】 従って、この取付台座(30)を伝熱管(1) に固定した状態においては、上記溝部 (30)は、先端が閉塞した弓状の収納孔として機能することになり、この収納孔に 上記の測温センサ(3) を挿入していくと、溝部(31)の終端部(32)がテーパー状に 形成されていることにより、測温センサ(3) の先端は伝熱管(1) に向けて押圧さ れるごとく位置規制され、前記測温センサ(3) の先端における感温部（符号省略 ）が伝熱管(1) の外周面に密着するように設置されることになり、外側伝熱管の 温度測定を確実に行うことができる。
【００１４】 尚、熱電対のように、感温部が先端部より所定距離後退した位置にある測温セ ンサにおいては、終端部(32)近傍の寸法形状を、測温センサ(3) が緊密に収容さ れる寸法にまで徐々に縮寸させたテーパー状部分(31a) と、測温センサ(3) を緊 密に収容し得る断面形状の直線状部分(31b) とを連続的に形成した形状とするの が好ましい（図３参照）。このような形状にすると、測温センサ(3) を上記溝部 (31)内に挿入することにより、取付台座(30)に対して緊密に挿入配置されると共 に、測温センサ(3) の感温部が伝熱管(1) 外周壁に密着しするため、より確実な 温度検出が可能となる。
【００１５】 また、取付台座(30)について更に説明を加えると、取付台座(30)は、例えば棒 状部材を所要の長さ（即ち、前記測温センサ(3) を緊密に挿入設置するに充分な 長さで、かつ非加熱側領域である前記外側スペーサ(16)の外側から加熱側領域で ある前記燃焼ガス通路(17)内における前記先端部に至る必要充分な長さ）に切断 し、切断面の一端面（即ち、前記外側スペーサ(16)の外側に位置する前記基端部 ）から、前記測温センサ(3) を緊密な状態で挿入設置するに必要充分な所要の幅 および深さの溝部(31)を刻設し、その後、外側伝熱管の表面の曲面に呼応した実 質上弓形の形状に形成される。しかして、取付台座(30)は、溝部(31)の終端部(3 2)が前記測定箇所に位置するように外側伝熱管の表面に固着して設けられる。
【００１６】 ここで、溝部(31)の終端部(32)の燃焼ガス通路(17)内における位置について説 明すると、この終端部(32)は、燃焼ガスとの接触熱伝達が最も多く行われ、かつ 高温となる外側伝熱管の表面に位置するのが効果的であり、具体的には、図１に 示すように、ボイラーの中心Ｏ1 と外側伝熱管の中心Ｏ2 を結ぶ中心線Ａと、こ の外側伝熱管の中心Ｏ2 から燃焼ガス通路(17)のガス流Ｓに対して上流側に向か って延びる半径方向の放射線Ｂとの角度θが６０°以下の範囲における外側伝熱 管の表面Ｅ−Ｆ内に位置するのが好ましい。従って、前記取付台座(30)は、溝部 (31)の終端部(32)が前記Ｅ−Ｆの範囲内に位置するように設けられる。
【００１７】 以上の構成において、この考案の作用について説明する。点火により生じた燃 焼ガスは燃焼室(19)から第１開口部(18)に向かい、第１開口部(18)で分岐して燃 焼ガス通路(17)を各垂直伝熱管の長手方向に対して略直角に，即ち各垂直伝熱管 を横切る方向に流れ、そして第２開口部(20)で合流し、煙道(21)より外部に流出 する。このとき、燃焼ガスは、燃焼室(19)においては、内側環状伝熱管列(13)と 輻射伝熱を行い、燃焼ガス通路(17)においては、内外両環状伝熱管列(13),(14) を主として接触伝熱により熱伝達を行う。とくに、燃焼ガスの持つ運動エネルギ ーにより、燃焼ガスには外側方向への力が働き、燃焼ガス通路(17)において外側 環状伝熱管列(14)の外側伝熱管表面のうちＥ−Ｆ領域（図５参照）に最も多く接 触伝熱が行われ、熱伝達によりその部分が高温となる。
【００１８】 この考案においては、前記のように、取付台座(30)により測温センサ(3) の感 温部を所要の箇所に容易に設けることができる構成であるので、前記領域Ｅ−Ｆ に感温部を位置せしめることにより、垂直伝熱管の温度が的確に検出される。こ のようにして検出された温度信号により、伝熱部の局部過熱の防止，温度制御， あるいは伝熱面のスケール付着状況等の検出を確実に行うことができる。
【００１９】 次に、この考案に係る第２の実施例を図４〜７を参照しながら説明する。 図面において、角型多管式貫流ボイラの基本的形状を形成する缶体(40)は、略 垂直な伝熱管(1A),(1A),・・・，(1B),(1B),・・・，(1C),(1C),・・・，(1D),( 1D),・・・および(1E),(1E),・・・から構成されている。これらの各伝熱管(1A) 〜(1E)は、複数本を実質上平行に縦列配置されており、各縦列配置により５列の 伝熱管群を構成し、全体として縦長の角型に形成されている。これらの各伝熱管 (1A)〜(1E)のうち、両側外方に位置する伝熱管群(1A),(1E) は、隣接するもの同 志がヒレ状部材(41),(41),・・・で連結されて、互いに略平行となるように対向 配置されており、未燃焼および燃焼済みのガス通路を画成する一側伝熱管列(42) と他側伝熱管列(43)とを形成している。この両伝熱管列(42),(43) の一側開口部 (44)には、全一次空気式で平面形状を呈する燃焼バーナ(45)がこの開口部(44)の 上下方向中心よりも下方に偏位して垂直方向に取り付けられており、また他側開 口部(46)にはその一部に燃焼排ガス出口(47)が形成されており、これにより未燃 焼および燃焼済みのガスは、基本的には各伝熱管(1A)〜(1E)と直交する方向に一 方向（図５で左から右方向）に流通するよう構成されている。
【００２０】 尚、前記一側開口部(44)と他側開口部(46)とは、両伝熱管列(42),(43) と上部 ヘッダ(48)，下部ヘッダ(49)で形成される缶体(40)の左右の開口部を云い、厳密 には耐火部材(50),(50)の部分を除いた開口部を云う。また、前記各伝熱管(1A) 〜(1E)は、互いに隣り合う伝熱管群の伝熱管に対し千鳥状に配列されており、そ れらの各間隙は、伝熱管の直径と略等しいかそれ以下に設定してある。
【００２１】 前記構成における角型缶体(40)は、燃焼バーナ(45)の前面にほとんど燃焼室が 形成されておらず、即ち燃焼バーナの燃焼面の近くに伝熱管が位置しており、一 次空気と燃料ガスとの混合気を伝熱管群間で低温燃焼させ、窒素酸化物の発生量 を押さえる構造となっている。
【００２２】 両伝熱管列(42),(43) のそれぞれの外側には、適宜な間隔を保持してそれぞれ 側壁(51),(52) が装着されており、両伝熱管列(42),(43) と両側壁(51),(52) と の間には、略密閉された空間(53),(54) がそれぞれ形成されている。この両空間 (53),(54) は、燃焼ガスが両伝熱管列(42),(43) から漏れた場合、缶体(40)外に 漏れ出ないように設けられているが、両側壁(51),(52) の内部圧力による変形を 防止するために、燃焼排ガス出口(47)と連通するように、燃焼排ガス出口(47)に 近い位置において他側伝熱管列(43)のヒレ状部材(41)またはその延長上に適宜な 連通孔（図示省略）を形成している。
【００２３】 さて、この実施例においての取付台座(30)について説明すると、この角型缶体 構造では、上記第１の実施例と異なり、上述したように、燃焼バーナ(45)の前面 には殆ど燃焼室が形成されておらず、燃焼バーナの燃焼面の近くに伝熱管が位置 しているため、燃焼火炎の影響を受けることなく正確に温度検出を検出するため には、その取付位置が問題となる。
【００２４】 ここで、伝熱管壁における伝熱量は、その輻射熱伝達量については、つぎの式 １．で表される。
【００２５】 Ｑ1 ＝ΦＡ（ＴＦ4 −ＴＣ4 ） ・・・・・・・ １． ただし、Φ：輻射率，Ａ：伝熱面積（ｍ2 ） ＴＦ：燃焼ガス温度（Ｋ），ＴＣ：伝熱管列温度（Ｋ） また、対流熱伝達量については、つぎの式２．で表される。
【００２６】 Ｑ2 ＝αＡ（ＴＦ−ＴＣ） ・・・・・・・ ２． ただし、αは熱伝達率
【００２７】 双方の伝熱量の和が大なる場合には、取付台座(30)の先端温度と伝熱管の壁温 度との差が大きくなり、熱応力が発生する。この結果、取付台座(30)および／ま たは伝熱管が破損してしまう。また、伝熱量が大きくなると、伝熱管と取付台座 (30)の先端までには温度勾配を生ずることとなり、燃焼ガス温度（ＴＦ）の変化 による測温センサ(3) の温度変化が大きくなり、正確な伝熱管列の温度を検出で きなくなってしまう。
【００２８】 そこで、この考案における実施例においては、測温センサ(3) の取付台座(30) を、他側伝熱管列(43)を形成する伝熱管のうち燃焼バーナ(45)に近く、最も過熱 し易い伝熱管(1E1) の上端部外周面に固着する。取付台座(30)は、これを固着す る伝熱管(1E1) と同材質， たとえばＳＳ材やＳＢ材等で形成されており、その 内周面の径は固着伝熱管(1E1) の外径と等しく、固着伝熱管(1E1) に密着した状 態で溶接等により固着される。そして、この取付台座(30)の取付け位置は、固着 伝熱管(1E1) において燃焼バーナ(45)から可能な限り離隔することが好ましく、 燃焼バーナ(45)の上端から 200 mm の位置が好適であるが、実施に応じては、こ れよりも上方でも効果的である。更に、取付台座(30)は、他側伝熱管列(43)の外 側から内側へ向けてヒレ状部材(41)を貫通した状態で固着されるもので、他側伝 熱管列(43)の内側へ突出する取付台座(30)の先端部(33)が、固着伝熱管(1E1) の ガス流剥離域Ｘ1 内に収まる位置となっている。
【００２９】 取付台座(30)は、上述実施例同様に、その内部に熱電対やサーミスタ等からな る測温センサ(3) を緊密に保持するための溝部(31)が形成されており、この溝部 (31)の基端側はヒレ状部材(41)の外側に開口している。そして、測温センサ(3) のリード線(3A)は、溝部(31)から缶体(40)外へ導出される。
【００３０】 ここで、固着伝熱管(1E1) のガス流剥離域Ｘ1 について説明すると、ガス流剥 離域Ｘ1 は、図１に示すように、ガス流Ｇの下流側のヒレ状部材(41)を基準線と してガス流Ｇの上流方向へ約９０度の範囲内を云い、剥離点Ｈでガス流Ｇが固着 伝熱管(1E1) の壁面から剥離する。
【００３１】 この実施例においては、燃焼バーナ(45)の燃焼ガス流は、図７に示すごとく、 中段部では略水平方向に流れ、また上下両側では上下に盛り上がり、各伝熱管群 (1A)〜(1E)とそれぞれ交叉した状態で流れる。そして、燃焼ガスは、各伝熱管群 (1A)〜(1E)の空間で燃焼反応と伝熱作用が同時に進行しながら流れるので、燃焼 ガスには燃焼火炎を含むことになる。取付台座(30)を固着する伝熱管(1E1) にお ける上下方向の燃焼ガス，即ち燃焼火炎温度分布は、図６で示されるようになっ ていて、燃焼バーナ(45)部で約1200〜1300度となり、取付台座(30)の位置で約10 00度となっている。このため、取付台座(30)の燃焼火炎から受ける輻射伝熱の下 方向からの熱量Ａと、それ以外の上方向および左右方向からの熱量Ｂは式１．で それぞれ求められるが、熱量Ｂは熱量Ａの約１／２と低い値となる。
【００３２】 また、取付台座(30)が受ける燃焼ガス流による対流伝熱量は、燃焼バーナ(45) が下方に偏位しているため、固着伝熱管(1E1) の上端部付近では燃焼ガス流量が 少なく、取付台座(30)が燃焼ガス流に晒される量が少ないと共に、燃焼ガスに晒 されても、取付台座(30)の他側伝熱管列(43)の内側に突出する先端部(33)が固着 伝熱管(1E1) のガス流剥離域Ｘ1 に位置するように固着されているために、ガス 流剥離域Ｘ1 では局部熱伝達率が低く、燃焼ガスの対流伝熱による取付台座(30) への伝熱は少ない。固着伝熱管(1E1) 回りでの局部熱伝達率は、図７において模 式的に示している。
【００３３】 以上のように、燃焼火炎および燃焼ガスから取付台座(30)への伝熱量を少なく できる結果、燃焼火炎および燃焼ガスの温度が変化しても、測温センサ(3) 部の 温度変化が少なくなり、正確なる固着伝熱管(1E1) の温度を検出できる。
【００３４】 尚、この考案は、前記実施例に限定されるものではなく、実施に応じて、種々 の変更，追加が可能なもので、たとえば取付台座(30)を互いに平行をなす一対の 伝熱管列(42),(43) のうち一側伝熱管列(42)を形成する伝熱管で、燃焼バーナ(4 5)に近い伝熱管(1A1) に固着する構成も好適である。また、取付台座(30)を両伝 熱管列(42),(43) の各伝熱管(1A1),(1E1) にそれぞれ固着し、２本の伝熱管の温 度を検出する構成も、実施に応じては好適である。更には、取付台座(30)を両伝 熱管列(42),(43) を形成する伝熱管ではなく、燃焼バーナ(45)に近く過熱し易い 伝熱管に固着する構成も好適である。
【００３５】 以上の実施例においては、第１の実施例として２列環状伝熱管列を有するボイ ラを、第２の実施例として角型配置の伝熱管列を有するボイラを代表例に挙げて 説明したが、この考案においては、この様な伝熱管配列構造のボイラに限らず、 環状壁は、一重のものであっても、また二重以上のものであってもよく、また伝 熱管列は、円周状でなくとも、矩形形状であってもよい。
【００３６】 また、以上の実施例では、熱機器としてボイラに適用した実施例について説明 したが、この考案においては、以上のようなボイラのみならず、熱交換器や、排 熱回収装置等の加熱される伝熱部を有する熱機器において適用可能である。
【００３７】
以上のように、この考案は、取付台座を介して測温センサを設ける構成であり 、測温センサを挿入する収納孔を終端部が縮寸する溝部によって形成するように したため、伝熱面の構成如何にかかわらず、感温部を所望の箇所（例えば、最も 熱伝達の激しい高温部）に容易に密着状態で位置させることができ、これにより 誤差の生じ難い正確な伝熱管の温度検出を行うことができるため、確実な温度信 号を検出することができ、過熱防止，スケールの付着状況の検出等を的確に行う ことができる。
【００３８】 また、取付台座は比較的短小なものであるから、加熱側領域において熱に晒さ れる部分が少なく、従って取付台座自体はもちろん、取付台座内に緊密に挿入設 置した測温センサの耐久性が向上し、温度検出器全体の耐用年数を大巾に延長す ることができる。
【００３９】 また、伝熱管に有底孔を穿設する必要がなく、取付台座を容易，かつ確実に取 り付けることができ、加圧容器であるボイラの缶体内に配列した水管として強度 の低下を来すこともなく低コストで提供することができる。
【００４０】 更には、熟練を要することなく、きわめて容易にメンテナンスを行うことがで き、この種の温度検出器としては頗る効果的である。
【提出日】平成５年８月３１日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【０００１】
この考案は、ボイラ等の熱機器における伝熱管温度を検出する温度検出器の取 付構造に関するものである。
【０００２】
従来より、ボイラ，熱交換器等の伝熱管の過熱防止，温度制御あるいは伝熱管 内のスケール付着の検出等を目的として、伝熱管に熱電対，サーミスタ等の測温 センサを取付け、これにより伝熱管の温度を検出する方法が採用され、種々の取 付構造が提案されている。
【０００３】 この様な測温センサの取付方法としては、図８に示す如く、伝熱管(1) の肉厚 内に非加熱側領域Ｂから有底孔(2) を穿設し、この有底孔(2) 内に測温センサ(3 ) を嵌挿する方法、即ち、伝熱管直接取付方法が行われている。 しかし、このような伝熱管直接取付方法においては、測温センサ(3) の嵌挿部 、即ち、伝熱管(1) の肉厚部が曲面をなしているため、測温センサ(3) を嵌挿す るための有底孔(2) を穿設するには高度な技術を必要とすることはもちろん、非 加熱側領域Ｂから穿設する有底孔(2) の深さには限度があり、測温箇所を自由に 選定することができないと云う問題があり、特に、圧力容器であるボイラの伝熱 管に有底孔(2) を穿設しているため、伝熱管の肉厚が局部的に薄くなり、その強 度が低下すると共に、腐食等により破損をきたす危険が大であると云った問題も あった。
【０００４】
この考案は、前記問題点に鑑みてなされたもので、伝熱管の温度測定を確実に 行うことができ、加工，取付けが容易で、かつ、確実であり、しかも圧力容器で あるボイラにおける伝熱管として充分な強度を保持することができるようにした ものであり、更にメンテナンス性の向上を図るようにしたものである。
【０００５】
この考案は、上記課題を解決するためになされたもので、熱機器の伝熱領域に 位置する伝熱管の温度を検出するための温度検出器において、上記伝熱管の周面 に、先端部を前記加熱側領域Ａ内の管壁温度測定箇所まで延在させ、かつ基端部 を非加熱側領域Ｂ内に露出させるべく配した実質上弓形をなす取付台座と、該取 付台座内に緊密に挿入設置した測温センサとからなり、上記取付台座は、上記伝 熱管の外周面と接する取付面に、その長手方向の基端側から先端側に向けて、且 つ、この取付面の先端側一部を残して形成した溝部を有し、この溝部の終端部を 順次縮寸する形状としたことを特徴とする熱機器における伝熱管温度検出器の取 付構造を特徴としている。
【０００６】
この考案によれば、測温センサの取付台座に形成した溝部の終端部を徐々に縮 寸した形状にしたことにより、測温センサを伝熱管の外表面に対して密着状態で 取付けることができ、また、この測温センサの取付に際して、取付台座のセンサ 取付部に挿入するだけで、センサ先端の測温部を伝熱管に密着させることができ て精度に優れ、この結果、伝熱管の温度検出を正確に行うことができる。
【０００７】
以下、この考案に係る熱機器における伝熱管温度検出器の取付構造の具体的実 施例を図面に基づいて詳細に説明する。 この考案は、熱機器の伝熱管の配置構造によってその取付け要領の差異が生じ るが、図１〜３に示す第１実施例では、従来からある円筒形状の缶体構造を有す るボイラ，図４〜７に示す第２実施例では、近年開発された所謂角型形状の缶体 構造を有するボイラに適用した場合について説明する。
【０００８】 図１〜３において、円筒形状の缶体(10)は、周知のように環状に形成した上部 管寄せ(11)及び下部管寄せ(12)を多数の垂直伝熱管で連結することにより、これ ら垂直伝熱管を半径方向に間隔をおいた内外２個の環状伝熱管列(13),(14) とし て配列し、該内外両環状伝熱管列(13),(14) の各垂直伝熱管をそれぞれ内側スペ ーサ(15)および外側スペーサ(16)によって連結し、前記内側環状伝熱管列(13)と 前記外側環状伝熱管列(14)との間に燃焼ガス通路(17)を形成し、前記内側環状伝 熱管列(13)に垂直伝熱管の全長に亘る第１開口部(18)を設けて燃焼室(19)と前記 燃焼ガス通路(17)とを連通させ、前記外側環状伝熱管列(14)に垂直伝熱管の全長 に亘る第２開口部(20)を設けて前記燃焼ガス通路(17)と煙道(21)とを連通させた 構造となっている。
【０００９】 外側環状伝熱管列(14)を形成している垂直伝熱管の温度を測定する熱電対ある いはサーミスタ等からなる測温センサ(3) の保護部材あるいは保持部材としての 機能を有する取付台座(30)は、前記外側スペーサ(16)を貫通して加熱側領域、即 ち、燃焼ガス通路(17)内から非加熱側領域、即ち、水冷壁である外側環状伝熱管 列(14)（外側スペーサ(16)）の外側に亘って設けられている。
【００１０】 この取付台座(30)の先端部(33)は、燃焼ガス通路(17)内において、外側環状伝 熱管列(14)を形成している外側伝熱管の表面における管壁温度の測定箇所（符号 省略）まで延在している。この先端部(33)が延在する管壁温度の測定箇所として は、外側伝熱管の管壁温度の測定に当たって、外側伝熱管の管壁温度を効率的、 かつ確実に測定するために、燃焼ガス通路(17)内において外側伝熱管の熱交換が 最も多く行われ、伝熱量が多く外側伝熱管の管壁温度が高温となる部分であり、 具体的には燃焼ガス通路(17)内において、外側伝熱管の両側の外側スペーサ(16) を結ぶ線を底辺とした場合の外側伝熱管の頂点近傍位置が効果的である。
【００１１】 また、取付台座(30)の基端部(34)は、先端部(33)から外側伝熱管の表面に沿っ た状態で延伸し、非加熱側領域である外側スペーサ(16)の外側に露出している。 従って、取付台座(30)は、その先端部(33)から基端部(34)に至る長さが比較的短 小で、外側伝熱管の表面の曲面に対応して実質上弓形をなしている。
【００１２】 そして、取付台座(30)には、図３(A)(B)(C) に示すように、上記伝熱管(1) の 外周面への取付面に長手方向の一部を残して溝部(31)を形成してある。この溝部 (31)は、取付面の取付台座基端部(34)側に隣接する端面から、対向する端面（取 付台座先端部(33)側）に向けて形成されており、この取付面の取付台座先端部(3 3)側は、この側の端面に所定距離を残して位置をこの溝部(31)の形成終端部(32) とし、終端部(32)近傍での溝部(31)の寸法は順次、浅くなるように設定してある 。即ち、この溝部(31)は、上記取付台座(30)の長手方向一端から他端に向けて前 記測温センサ(3) を収容しうる寸法（深さ及び幅）にて形成し、この溝部(31)の 終端部(32)近傍においては、上記測温センサ(3) が緊密に収容される寸法にまで 徐々に縮寸した形状としてある。
【００１３】 従って、この取付台座(30)を伝熱管(1) に固定した状態においては、上記溝部 (30)は、先端が閉塞した弓状の収納孔として機能することになり、この収納孔に 上記の測温センサ(3) を挿入していくと、溝部(31)の終端部(32)がテーパー状に 形成されていることにより、測温センサ(3) の先端は伝熱管(1) に向けて押圧さ れるごとく位置規制され、前記測温センサ(3) の先端における感温部（符号省略 ）が伝熱管(1) の外周面に密着するように設置されることになり、外側伝熱管の 温度測定を確実に行うことができる。
【００１４】 尚、熱電対のように、感温部が先端部より所定距離後退した位置にある測温セ ンサにおいては、終端部(32)近傍の寸法形状を、測温センサ(3) が緊密に収容さ れる寸法にまで徐々に縮寸させたテーパー状部分(31a) と、測温センサ(3) を緊 密に収容し得る断面形状の直線状部分(31b) とを連続的に形成した形状とするの が好ましい（図３参照）。このような形状にすると、測温センサ(3) を上記溝部 (31)内に挿入することにより、取付台座(30)に対して緊密に挿入配置されると共 に、測温センサ(3) の感温部が伝熱管(1) 外周壁に密着しするため、より確実な 温度検出が可能となる。
【００１５】 また、取付台座(30)について更に説明を加えると、取付台座(30)は、例えば棒 状部材を所要の長さ（即ち、前記測温センサ(3) を緊密に挿入設置するに充分な 長さで、かつ非加熱側領域である前記外側スペーサ(16)の外側から加熱側領域で ある前記燃焼ガス通路(17)内における前記先端部に至る必要充分な長さ）に切断 し、切断面の一端面（即ち、前記外側スペーサ(16)の外側に位置する前記基端部 ）から、前記測温センサ(3) を緊密な状態で挿入設置するに必要充分な所要の幅 および深さの溝部(31)を刻設し、その後、外側伝熱管の表面の曲面に呼応した実 質上弓形の形状に形成される。しかして、取付台座(30)は、溝部(31)の終端部(3 2)が前記測定箇所に位置するように外側伝熱管の表面に固着して設けられる。
【００１６】 ここで、溝部(31)の終端部(32)の燃焼ガス通路(17)内における位置について説 明すると、この終端部(32)は、燃焼ガスとの接触熱伝達が最も多く行われ、かつ 高温となる外側伝熱管の表面に位置するのが効果的であり、具体的には、図１に 示すように、ボイラの中心Ｏ1 と外側伝熱管の中心Ｏ2 を結ぶ中心線Ａと、この 外側伝熱管の中心Ｏ2 から燃焼ガス通路(17)のガス流Ｓに対して上流側に向かっ て延びる半径方向の放射線Ｂとの角度θが６０°以下の範囲における外側伝熱管 の表面Ｅ−Ｆ内に位置するのが好ましい。従って、前記取付台座(30)は、溝部(3 1)の終端部(32)が前記Ｅ−Ｆの範囲内に位置するように設けられる。
【００１７】 以上の構成において、この考案の作用について説明する。点火により生じた燃 焼ガスは燃焼室(19)から第１開口部(18)に向かい、第１開口部(18)で分岐して燃 焼ガス通路(17)を各垂直伝熱管の長手方向に対して略直角に、即ち、各垂直伝熱 管を横切る方向に流れ、そして第２開口部(20)で合流し、煙道(21)より外部に流 出する。このとき、燃焼ガスは、燃焼室(19)においては、内側環状伝熱管列(13) と輻射伝熱を行い、燃焼ガス通路(17)においては、内外両環状伝熱管列(13),(14 ） を主として接触伝熱により熱伝達を行う。特に、燃焼ガスの持つ運動エネル
ギ ーにより、燃焼ガスには外側方向への力が働き、燃焼ガス通路(17)において外側 環状伝熱管列(14)の外側伝熱管表面のうちＥ−Ｆ領域（図５参照）に最も多く接 触伝熱が行われ、熱伝達によりその部分が高温となる。
ギ ーにより、燃焼ガスには外側方向への力が働き、燃焼ガス通路(17)において外側 環状伝熱管列(14)の外側伝熱管表面のうちＥ−Ｆ領域（図５参照）に最も多く接 触伝熱が行われ、熱伝達によりその部分が高温となる。
【００１８】 この考案においては、前記のように、取付台座(30)により測温センサ(3) の感 温部を所要の箇所に容易に設けることができる構成であるので、前記領域Ｅ−Ｆ に感温部を位置せしめることにより、垂直伝熱管の温度が的確に検出される。こ のようにして検出された温度信号により、伝熱部の局部過熱の防止，温度制御， あるいは伝熱面のスケール付着状況等の検出を確実に行うことができる。
【００１９】 次に、この考案に係る第２の実施例を図４〜７を参照しながら説明する。 図面において、角型多管式貫流ボイラの基本的形状を形成する缶体(40)は、略 垂直な伝熱管(1A),(1A),・・・，(1B),(1B),・・・，(1C),(1C),・・・，(1D),( 1D),・・・および(1E),(1E),・・・から構成されている。これらの各伝熱管(1A) 〜(1E)は、複数本を実質上平行に縦列配置されており、各縦列配置により５列の 伝熱管群を構成し、全体として縦長の角型に形成されている。これらの各伝熱管 (1A)〜(1E)のうち、両側外方に位置する伝熱管群(1A),(1E) は、隣接するもの同 志がヒレ状部材(41),(41),・・・で連結されて、互いに略平行となるように対向 配置されており、未燃焼および燃焼済みのガス通路を画成する一側伝熱管列(42) と他側伝熱管列(43)とを形成している。この両伝熱管列(42),(43) の一側開口部 (44)には、全一次空気式で平面形状を呈する燃焼バーナ(45)がこの開口部(44)の 上下方向中心よりも下方に偏位して垂直方向に取り付けられており、また他側開 口部(46)にはその一部に燃焼排ガス出口(47)が形成されており、これにより未燃 焼および燃焼済みのガスは、基本的には各伝熱管(1A)〜(1E)と直交する方向に一 方向（図５で左から右方向）に流通するよう構成されている。
【００２０】 尚、前記一側開口部(44)と他側開口部(46)とは、両伝熱管列(42),(43) と上部 ヘッダ(48)，下部ヘッダ(49)で形成される缶体(40)の左右の開口部を云い、厳密 には耐火部材(50),(50)の部分を除いた開口部を云う。また、前記各伝熱管(1A) 〜(1E)は、互いに隣り合う伝熱管群の伝熱管に対し千鳥状に配列されており、そ れらの各間隙は、伝熱管の直径と略等しいかそれ以下に設定してある。
【００２１】 前記構成における角型缶体(40)は、燃焼バーナ(45)の前面にほとんど燃焼室が 形成されておらず、即ち、燃焼バーナの燃焼面の近くに伝熱管が位置しており、 一次空気と燃料ガスとの混合気を伝熱管群間で低温燃焼させ、窒素酸化物の発生 量を押さえる構造となっている。
【００２２】 両伝熱管列(42),(43) のそれぞれの外側には、適宜な間隔を保持してそれぞれ 側壁(51),(52) が装着されており、両伝熱管列(42),(43) と両側壁(51),(52) と の間には、略密閉された空間(53),(54) がそれぞれ形成されている。この両空間 (53),(54) は、燃焼ガスが両伝熱管列(42),(43) から漏れた場合、缶体(40)外に 漏れ出ないように設けられているが、両側壁(51),(52) の内部圧力による変形を 防止するために、燃焼排ガス出口(47)と連通するように、燃焼排ガス出口(47)に 近い位置において他側伝熱管列(43)のヒレ状部材(41)またはその延長上に適宜な 連通孔（図示省略）を形成している。
【００２３】 さて、この実施例においての取付台座(30)について説明すると、この角型缶体 構造では、上記第１の実施例と異なり、上述したように、燃焼バーナ(45)の前面 には殆ど燃焼室が形成されておらず、燃焼バーナの燃焼面の近くに伝熱管が位置 しているため、燃焼火炎の影響を受けることなく正確に温度検出を検出するため には、その取付位置が問題となる。
【００２４】 ここで、伝熱管壁における伝熱量は、その輻射熱伝達量については、つぎの式 １．で表される。
【００２５】 Ｑ1 ＝ΦＡ（ＴＦ4 −ＴＣ4 ） ・・・・・・・ １． ただし、Φ：輻射率，Ａ：伝熱面積（ｍ2 ） ＴＦ：燃焼ガス温度（Ｋ），ＴＣ：伝熱管列温度（Ｋ） また、対流熱伝達量については、つぎの式２．で表される。
【００２６】 Ｑ2 ＝αＡ（ＴＦ−ＴＣ） ・・・・・・・ ２． ただし、αは熱伝達率
【００２７】 双方の伝熱量の和が大なる場合には、取付台座(30)の先端温度と伝熱管の壁温 度との差が大きくなり、熱応力が発生する。この結果、取付台座(30)および／ま たは伝熱管が破損してしまう。また、伝熱量が大きくなると、伝熱管と取付台座 (30)の先端までには温度勾配を生ずることとなり、燃焼ガス温度（ＴＦ）の変化 による測温センサ(3) の温度変化が大きくなり、正確な伝熱管列の温度を検出で きなくなってしまう。
【００２８】 そこで、この考案における実施例においては、測温センサ(3) の取付台座(30) を、他側伝熱管列(43)を形成する伝熱管のうち燃焼バーナ(45)に近く、最も過熱 し易い伝熱管(1E1) の上端部外周面に固着する。取付台座(30)は、これを固着す る伝熱管(1E1) と同材質、例えばＳＳ材やＳＢ材等で形成されており、その内周 面の径は固着伝熱管(1E1) の外径と等しく、固着伝熱管(1E1) に密着した状態で 溶接等により固着される。そして、この取付台座(30)の取付け位置は、固着伝熱 管(1E1) において燃焼バーナ(45)から可能な限り離隔することが好ましく、燃焼 バーナ(45)の上端から 200 mm の位置が好適であるが、実施に応じては、これよ りも上方でも効果的である。更に、取付台座(30)は、他側伝熱管列(43)の外側か ら内側へ向けてヒレ状部材(41)を貫通した状態で固着されるもので、他側伝熱管 列(43)の内側へ突出する取付台座(30)の先端部(33)が、固着伝熱管(1E1) のガス 流剥離域Ｘ1 内に収まる位置となっている。
【００２９】 取付台座(30)は、上述実施例同様に、その内部に熱電対やサーミスタ等からな る測温センサ(3) を緊密に保持するための溝部(31)が形成されており、この溝部 (31)の基端側はヒレ状部材(41)の外側に開口している。そして、測温センサ(3) のリード線(3A)は、溝部(31)から缶体(40)外へ導出される。
【００３０】 ここで、固着伝熱管(1E1) のガス流剥離域Ｘ1 について説明すると、ガス流剥 離域Ｘ1 は、図１に示すように、ガス流Ｇの下流側のヒレ状部材(41)を基準線と してガス流Ｇの上流方向へ約９０度の範囲内を云い、剥離点Ｈでガス流Ｇが固着 伝熱管(1E1) の壁面から剥離する。
【００３１】 この実施例においては、燃焼バーナ(45)の燃焼ガス流は、図７に示すごとく、 中段部では略水平方向に流れ、また上下両側では上下に盛り上がり、各伝熱管群 (1A)〜(1E)とそれぞれ交叉した状態で流れる。そして、燃焼ガスは、各伝熱管群 (1A)〜(1E)の空間で燃焼反応と伝熱作用が同時に進行しながら流れるので、燃焼 ガスには燃焼火炎を含むことになる。取付台座(30)を固着する伝熱管(1E1) にお ける上下方向の燃焼ガス、即ち、燃焼火炎温度分布は、図６で示されるようにな っていて、燃焼バーナ(45)部で約1200〜1300度となり、取付台座(30)の位置で約 1000度となっている。このため、取付台座(30)の燃焼火炎から受ける輻射伝熱の 下方向からの熱量Ａと、それ以外の上方向および左右方向からの熱量Ｂは式１． でそれぞれ求められるが、熱量Ｂは熱量Ａの約１／２と低い値となる。
【００３２】 また、取付台座(30)が受ける燃焼ガス流による対流伝熱量は、燃焼バーナ(45) が下方に偏位しているため、固着伝熱管(1E1) の上端部付近では燃焼ガス流量が 少なく、取付台座(30)が燃焼ガス流に晒される量が少ないと共に、燃焼ガスに晒 されても、取付台座(30)の他側伝熱管列(43)の内側に突出する先端部(33)が固着 伝熱管(1E1) のガス流剥離域Ｘ1 に位置するように固着されているために、ガス 流剥離域Ｘ1 では局部熱伝達率が低く、燃焼ガスの対流伝熱による取付台座(30) への伝熱は少ない。固着伝熱管(1E1) 回りでの局部熱伝達率は、図７において模 式的に示している。
【００３３】 以上のように、燃焼火炎および燃焼ガスから取付台座(30)への伝熱量を少なく できる結果、燃焼火炎および燃焼ガスの温度が変化しても、測温センサ(3) 部の 温度変化が少なくなり、正確なる固着伝熱管(1E1) の温度を検出できる。
【００３４】 尚、この考案は、前記実施例に限定されるものではなく、実施に応じて、種々 の変更、追加が可能である。 例えば、取付台座(30)を互いに平行をなす一対の伝熱管列(42),(43) のうち一 側伝熱管列(42)を形成する伝熱管であって、燃焼バーナ(45)に近い伝熱管(1A1) に固着する構成も好適である。また、取付台座(30)を両伝熱管列(42),(43) の各 伝熱管(1A1),(1E1) にそれぞれ固着し、２本の伝熱管の温度を検出する構成も実 施に応じては好適である。更には、取付台座(30)を両伝熱管列(42),(43) を形成 する伝熱管ではなく、燃焼バーナ(45)に近く過熱し易い伝熱管に固着する構成も 好適である。
【００３５】 更に、上記の取付台座(30)に形成する溝部(31)は、上記実施例では１箇所であ ったが、この考案においては、溝部(31)の形成数は１箇所に限らず、複数箇所形 成したものであってもよく、また、この溝部に収納する測温センサの数も１個に 限らず、上記溝部に対応させて複数個、或は、上記溝部の形成箇所数よりも少な くてもよい。 例えば、上記取付台座(30)を２箇所の溝部を有するものとし、この取付台座を 伝熱管に取付けた後、その夫々に、測温センサを収納する構成も好適である。こ の構成の場合、２個の測温センサの夫々の測温結果を比較しながら、温度を測定 することにより、測温センサ自体の良，不良の判定が可能であり、上記の伝熱管 の過熱防止、温度制御あるいはスケール付着等の検出等が有効に行なえる。 また、このような取付台座の場合、２個の溝部のうち、一方のみに測温センサ を収納し、残りの溝部を補修用の溝部として利用する構成も好適である。即ち、 一方の溝部に収納した測温センサに断線等の不良が発生した場合、不良の発生し た測温センサを取付台座から取り外すことなく、補修用の溝部に新たな測温セン サを収納することによって、伝熱管の測温が可能となり、また、両方の測温セン サからの測温結果を比較することにより、交換作業が完全に行なえたかどうかの 確認も可能であるため、その取替工数を大幅に短縮することができる。
【００３６】 以上の実施例においては、第１の実施例として２列環状伝熱管列を有するボイ ラを、第２の実施例として角型配置の伝熱管列を有するボイラを代表例に挙げて 説明したが、この考案においては、この様な伝熱管配列構造のボイラに限らず、 環状壁は、一重のものであっても、また二重以上のものであってもよく、また伝 熱管列は、円周状でなくとも、矩形形状であってもよい。
【００３７】 また、以上の実施例では、熱機器としてボイラに適用した実施例について説明 したが、この考案においては、以上のようなボイラのみならず、熱交換器や、排 熱回収装置等の加熱される伝熱部を有する熱機器において適用可能である。
【００３８】
以上のように、この考案は、取付台座を介して測温センサを設ける構成であり 、測温センサを挿入する収納孔を終端部が縮寸する溝部によって形成するように したため、伝熱面の構成如何にかかわらず、感温部を所望の箇所（例えば、最も 熱伝達の激しい高温部）に容易に密着状態で位置させることができ、これにより 誤差の生じ難い正確な伝熱管の温度検出を行うことができるため、確実な温度信 号を検出することができ、過熱防止，スケールの付着状況の検出等を的確に行う ことができる。
【００３９】 また、取付台座は比較的短小なものであるから、加熱側領域において熱に晒さ れる部分が少なく、従って取付台座自体はもちろん、取付台座内に緊密に挿入設 置した測温センサの耐久性が向上し、温度検出器全体の耐用年数を大巾に延長す ることができる。
【００４０】 また、伝熱管に有底孔を穿設する必要がなく、取付台座を容易、かつ確実に取 り付けることができ、圧力容器であるボイラの缶体内に配列した水管として強度 の低下を来すこともなく低コストで提供することができる。
【００４１】 更には、熟練を要することなく、きわめて容易にメンテナンスを行うことがで き、この種の温度検出器としては頗る効果的である。
【図１】図１は、この考案を円筒形状の缶体を有する熱
機器に適用した一実施例を示す要部の拡大断面図であ
る。
機器に適用した一実施例を示す要部の拡大断面図であ
る。
【図２】図２は、上記熱機器の概略的な横断面図であ
る。
る。
【図３】図３(A)(B)(C) は、夫々、取付台座の横断面
図、Ｉ−Ｉ線拡大断面図、II−II線拡大断面図である。
図、Ｉ−Ｉ線拡大断面図、II−II線拡大断面図である。
【図４】図４は、この考案を角型形状の缶体を有する熱
機器に適用した一実施例を示す要部の拡大断面図であ
る。
機器に適用した一実施例を示す要部の拡大断面図であ
る。
【図５】図５は、図４に示す熱機器の概略的な横断面図
である。
である。
【図６】図６は、図５の矢視III 方向の一部を切欠した
側面説明図である。
側面説明図である。
【図７】図７は、伝熱管(1E1) 回りの局部熱伝達係数を
模式的に示した説明図である。
模式的に示した説明図である。
【図８】図８は、従来の温度検出装置の取付構造を例示
する説明図である。
する説明図である。
(1) ‥‥ 伝熱管 (1A)〜(1E) ‥‥ 伝熱管 (1A1) ‥‥ 伝熱管 (1E1) ‥‥ 伝熱管 (3) ‥‥ 測温センサ (10) ‥‥ 缶体 (11) ‥‥ 上部管寄せ (12) ‥‥ 下部管寄せ (13) ‥‥ 内側環状伝熱管列 (14) ‥‥ 外側環状伝熱管列 (15) ‥‥ 内側スペーサ (16) ‥‥ 外側スペーサ (17) ‥‥ 燃焼ガス通路 (18) ‥‥ 第１開口部 (19) ‥‥ 燃焼室 (20) ‥‥ 第２開口部 (21) ‥‥ 煙道 (30) ‥‥ 取付台座 (31) ‥‥ 溝部 (32) ‥‥ 終端部 (33) ‥‥ 先端部 (3A) ‥‥ リード線 (40) ‥‥ 角型缶体 (41) ‥‥ ヒレ状部材 (42) ‥‥ 一側伝熱管列 (43) ‥‥ 他側伝熱管列 (44) ‥‥ 一側開口部 (45) ‥‥ 燃焼バーナ (46) ‥‥ 他側開口部 (47) ‥‥ 燃焼排ガス出口 (48) ‥‥ 上部ヘッダ (49) ‥‥ 下部ヘッダ (50) ‥‥ 耐火部材 (51) ‥‥ 側壁 (52) ‥‥ 側壁 (53) ‥‥ 空間 (54) ‥‥ 空間
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年８月３１日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【考案の名称】 熱機器における伝熱管温度検出器の
取付構造
取付構造
【実用新案登録請求の範囲】
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、この考案を円筒形状の缶体を有する熱
機器に適用した一実施例を示す 要部の拡大断面図である。
機器に適用した一実施例を示す 要部の拡大断面図である。
【図２】図２は、上記熱機器の概略的な横断面図であ
る。
る。
【図３】図３(A)(B)(C) は、夫々、取付台座の横断面
図、Ｉ−Ｉ線拡大断面図、II−II 線拡大断面図である。
図、Ｉ−Ｉ線拡大断面図、II−II 線拡大断面図である。
【図４】図４は、この考案を角型形状の缶体を有する熱
機器に適用した一実施例を示す 要部の拡大断面図である。
機器に適用した一実施例を示す 要部の拡大断面図である。
【図５】図５は、図４に示す熱機器の概略的な横断面図
である。
である。
【図６】図６は、図５の矢視III 方向の一部を切欠した
側面説明図である。
側面説明図である。
【図７】図７は、伝熱管(1E1) 回りの局部熱伝達係数を
模式的に示した説明図である。
模式的に示した説明図である。
【図８】図８は、従来の温度検出装置の取付構造を例示
する説明図である。
する説明図である。
【符号の説明】 (1) ‥‥ 伝熱管 (1A)〜(1E) ‥‥ 伝熱管 (1A1) ‥‥ 伝熱管 (1E1) ‥‥ 伝熱管 (3) ‥‥ 測温センサ (10) ‥‥ 缶体 (11) ‥‥ 上部管寄せ (12) ‥‥ 下部管寄せ (13) ‥‥ 内側環状伝熱管列 (14) ‥‥ 外側環状伝熱管列 (15) ‥‥ 内側スペーサ (16) ‥‥ 外側スペーサ (17) ‥‥ 燃焼ガス通路 (18) ‥‥ 第１開口部 (19) ‥‥ 燃焼室 (20) ‥‥ 第２開口部 (21) ‥‥ 煙道 (30) ‥‥ 取付台座 (31) ‥‥ 溝部 (32) ‥‥ 終端部 (33) ‥‥ 先端部 (3A) ‥‥ リード線 (40) ‥‥ 角型缶体 (41) ‥‥ ヒレ状部材 (42) ‥‥ 一側伝熱管列 (43) ‥‥ 他側伝熱管列 (44) ‥‥ 一側開口部 (45) ‥‥ 燃焼バーナ (46) ‥‥ 他側開口部 (47) ‥‥ 燃焼排ガス出口 (48) ‥‥ 上部ヘッダ (49) ‥‥ 下部ヘッダ (50) ‥‥ 耐火部材 (51) ‥‥ 側壁 (52) ‥‥ 側壁 (53) ‥‥ 空間 (54) ‥‥ 空間
Claims (1)
- 【請求項１】 熱機器の伝熱領域に位置する伝熱管の温
度を検出するための温度検出器において、上記伝熱管
(1) の周面に、先端部を前記加熱側領域Ａ内の管壁温度
測定箇所まで延在させ、かつ基端部を非加熱側領域Ｂ内
に露出させるべく配した実質上弓形をなす取付台座(30)
と、該取付台座(30)内に緊密に挿入設置した測温センサ
(3) とからなり、上記取付台座(30)は、上記伝熱管(1)
の外周面と接する取付面に、その長手方向の基端側から
先端側に向けて、且つ、この取付面の先端側一部を残し
て形成した溝部(31)を有し、この溝部(31)の終端部(32)
を順次縮寸する形状としたことを特徴とする熱機器にお
ける伝熱管温度検出器の取付構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1992072168U JP2548392Y2 (ja) | 1992-09-21 | 1992-09-21 | 熱機器における伝熱管温度検出器の取付構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1992072168U JP2548392Y2 (ja) | 1992-09-21 | 1992-09-21 | 熱機器における伝熱管温度検出器の取付構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0628669U true JPH0628669U (ja) | 1994-04-15 |
| JP2548392Y2 JP2548392Y2 (ja) | 1997-09-17 |
Family
ID=13481444
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1992072168U Expired - Lifetime JP2548392Y2 (ja) | 1992-09-21 | 1992-09-21 | 熱機器における伝熱管温度検出器の取付構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2548392Y2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11337007A (ja) * | 1998-05-27 | 1999-12-10 | Takuma Co Ltd | 缶体過熱検知方法およびその装置 |
| WO2009044567A1 (ja) * | 2007-10-05 | 2009-04-09 | Miura Co., Ltd. | ボイラ |
| CN110173715A (zh) * | 2019-07-02 | 2019-08-27 | 神华福能发电有限责任公司 | 锅炉水冷设备和测温组件装配方法 |
| JP2025124993A (ja) * | 2024-02-15 | 2025-08-27 | 株式会社ミヤワキ | 計測装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102170070B1 (ko) * | 2017-11-17 | 2020-10-26 | 산드빅 인터렉츄얼 프로퍼티 에이비 | 보일러 관, 보일러 관 유닛 및 노 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59144437U (ja) * | 1983-03-11 | 1984-09-27 | 古河特殊金属工業株式会社 | 強磁性体の表面温度測定具 |
| JPS6244227U (ja) * | 1985-09-03 | 1987-03-17 | ||
| JPH01167633U (ja) * | 1988-05-17 | 1989-11-24 |
-
1992
- 1992-09-21 JP JP1992072168U patent/JP2548392Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59144437U (ja) * | 1983-03-11 | 1984-09-27 | 古河特殊金属工業株式会社 | 強磁性体の表面温度測定具 |
| JPS6244227U (ja) * | 1985-09-03 | 1987-03-17 | ||
| JPH01167633U (ja) * | 1988-05-17 | 1989-11-24 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11337007A (ja) * | 1998-05-27 | 1999-12-10 | Takuma Co Ltd | 缶体過熱検知方法およびその装置 |
| WO2009044567A1 (ja) * | 2007-10-05 | 2009-04-09 | Miura Co., Ltd. | ボイラ |
| JP2009092278A (ja) * | 2007-10-05 | 2009-04-30 | Miura Co Ltd | ボイラ |
| KR101385542B1 (ko) * | 2007-10-05 | 2014-04-15 | 미우라고교 가부시키카이샤 | 보일러 |
| CN110173715A (zh) * | 2019-07-02 | 2019-08-27 | 神华福能发电有限责任公司 | 锅炉水冷设备和测温组件装配方法 |
| JP2025124993A (ja) * | 2024-02-15 | 2025-08-27 | 株式会社ミヤワキ | 計測装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2548392Y2 (ja) | 1997-09-17 |
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