JPH0631284Y2

JPH0631284Y2 - 角型多管式貫流ボイラー

Info

Publication number: JPH0631284Y2
Application number: JP7781189U
Authority: JP
Inventors: 誠二田井; 英治音井; 昇田窪
Original assignee: Miura Co Ltd
Current assignee: Miura Co Ltd
Priority date: 1989-06-30
Filing date: 1989-06-30
Publication date: 1994-08-22
Anticipated expiration: 2004-06-30
Also published as: JPH0321602U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この考案は、縦列配置した水管群に対して燃焼ガスを交
叉線方向に流動させる形式の缶体の改良に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

近年の多管式貫流ボイラーにおいては、ボイラー自体の
小型化、省スペース化のため、所謂角型缶体構造をベー
スとしたものが、種々提案されているが、この種の角型
多管式貫流ボイラーは、水管を長円状、あるいは矩形形
状に配置したもので、比較的広い空間を燃焼室として保
有する構造であることから、缶体の小型化に制限があ
り、一層の省スペース化を図ることが困難である。

そこで、出願人は、上記の如き課題を解決するものとし
て、複数本の水管を実質上平行に縦列に近接配置し、こ
れらの水管に対して交叉方向に燃焼ガスを流通させる形
式の多管式貫流ボイラーを提案している（実願昭６３−
１０７３３６号）〔実開昭２−２８９０２号〕。

〔考案が解決しようとする課題〕

前掲の角型多管式貫流ボイラーは、第４図に示すよう
に、燃焼バーナ(1)の直前に所定の距離をおいて、第１
の水管列(A)を配置し、これと他の後列(B),(C)…の水管
(2)と間隙、並びに、左右の水管相互の間隙を水管直径
ｄと略等しいか、それ以下に設定して、それら水管列
(A),(B),(C)…を燃焼ガスの流れ方向に配列したもので
ある。

しかし、上記の缶体構造をより小容量のボイラーに適用
するために各水管列の水管数を減少させた場合には、次
のような不都合がある。

(1)例えば、各列２本の水管列(A),(B)(C)…を水管同志
密接配置して、燃焼ガスの流れ方向に２列の水管壁を形
成し、その間に燃焼ガスを流通させるようにした場合、
第５図に示すように、互いに接触する水管同志の間に、
燃焼ガスが渦流となって滞留する略扇形の領域（以下、
止水域と称す）αが形成される。この領域内では、燃焼
ガス流が渦流となることにより、上記の水管間の燃焼ガ
スの流通経路に比べ、ガス流速が低下しているため、燃
焼ガスから水管への熱伝達率が低く、これにより、ボイ
ラー全体としての熱効率向上の支障となっている。

(2)更に、上記(1)項の問題を解決するため、両水管壁間
の間隔を挟め、燃焼ガスの流通経路を狭くして流速を上
げると、今度は圧力損失が大きくなり、強力な送風能力
を有するファンを用いる必要や、これに対応するバーナ
を用いる必要があり、このことは、小型・小容量のボイ
ラーを製作する上で外形上の支障となる。

〔課題を解決するための手段〕

この考案は、上記課題を解決するためになされたもの
で、複数本の水管を実質上平行に縦列に配置し、これら
の水管に対して交叉方向に燃焼ガスを流通させる形式の
多管式貫流ボイラーであって、複数の水管を密接状態で
配列して１組の水管壁を形成し、それら水管壁を、相対
する水管が互いに千鳥状配列となり、かつ、近接する水
管同志の間隔が、水管の直径以下となるように略平行に
配置し、１組の上記水管壁の一端側中央に燃焼バーナを
近接配置するとともに、それら水管壁間を燃焼ガスの流
通路とし、上記水管壁の他端側から、燃焼ガスの流通方
向に沿って複数の水管を縦列配置した水管列を配置した
角型多管式貫流ボイラーである。

〔作用〕

この考案に係る角型多管式貫流ボイラーによれば、各水
管壁における水管谷間の略扇形の領域にも燃焼ガスを作
用させ、この領域の水管表面との熱交換を促進すること
ができるため、伝熱に寄与しない止水域が減少し、熱回
収量を増加させることができる。

〔実施例〕

第１図は、この考案に係る角型多管式貫流ボイラーの一
実施例を示すものである。

図面において、(10),(10′)は水管壁、(20)は水管列、
(30)はバーナを示す。

水管壁(10),(10′)の夫々は、複数本（この実施例では
４本）の水管(11)を密接状態で直列配置して構成したも
のである。これらの両水管壁(10),(10′)は、両者が互
いに略平行をなし、相対する各水管(11)が千鳥状配列と
なるように、缶体の両側に配置してある。尚、両水管壁
(10),(10′)の間隔は、各水管壁(10),(10′)を構成する
水管(11)のうち、近接するもの同志の表面間距離（）
が、水管直径ｄ以下（より好ましくは1/2d以下）に設定
してある。

上記水管列(20)は、上記の水管壁(10),(10′)の水管の
配列方向と同方向にエロフィン水管(21)を直列配置して
なり、図示するものにおいては、エロフィン水管(21)の
配列ピッチが、隣り合うエロフィン水管(21)のフィン(2
2)同志で接触する状態となっている。

そのような水管列(20)の両側には、隔壁(25),(25)を設
けてある。これら隔壁(25),(25)は、上記の各エロフィ
ン水管(21)のフィン(22)外周縁と略接触状態で取付けて
あり、各隔壁(25),(25)の一方の端部は、前述の各水管
壁(10),(10′)の最後方の水管(11)に密接させてある。

上記バーナ(30)としては、例えば、空気比を１以上に設
定した全一次空気式の予混合バーナを用いるのが好まし
いが、このバーナは、上記水管壁(10),(10′)の前方端
側間に配置する。

以上の構成において、燃焼バーナ(30)からの燃焼ガス
は、水管壁(10),(10′)間、隔壁(25),(25)間を略直線状
に通過する。

そして、この間に水管壁(10),(10′)の各水管(11)並び
に水管列(20)の各エロフィン管(21)への伝熱を行う。

この際、上記水管壁(10),(10′)の各水管(11)は、互い
に千鳥状配列となっており、各水管壁(10),(10′)の水
管(11)の近接するもの同志の間隔を上述の如く設定して
あるため、燃焼ガスが、この水管壁(10),(10′)間を通
過する際には、第２図に示すように、各水管(10)に沿っ
て蛇行しながら通過する。従って、各水管壁(10),(1
0′)の隣り合う水管(11),(11)間に形成され、伝熱にほ
とんど寄与しない止水域αが極めて小さくなる。換言す
れば、燃焼ガスが、高速で接触する水管(11)の表面領域
が拡大するため、熱伝達量が増加する。更に、燃焼ガス
の流通路は、蛇行状に形成されるため、水管壁(10),(1
0′)の間隔を挟めても、従来のボイラーのように極めて
高い圧損を生じることがなく、これによる送風機の変更
は不要である。

次に、燃焼ガスが、水管壁(10),(10′)間を通過し、隔
壁(25),(25)間に流入した時点では、これまでの過程
で、水管(11)に熱を与えているため、保有熱量は減少し
ているが、この隔壁(25)間の水管列(20)の水管(21)は、
水管壁(10),(10′)の水管(21)に比べ、１本当たりの伝
熱面密度の大きいエロフィン水管であるため、この温度
低下した燃焼ガスからも有効に熱回収が行われる。

このように、この考案によれば、伝熱に寄与しない止水
域を減少させ、熱の回収を向上させることができ、これ
によるボイラー缶体の圧力損失を増加させることなく、
缶体の小型化が可能である。

以上の説明においては、各水管壁(10),(10′)及び水管
列(20)の水管数を４本としたが、この考案では上記の実
施例に限らず、水管数は任意であり、例えば第３図に示
すように、夫々６本の水管を用いたものでもよい。更
に、各水管壁(10),(10′)と水管列(20)の水管数が異な
っていてもよく、更にまた、各水管壁(10),(10′)の水
管数も同数としなくてもよい。

更に、上記水管壁(10),(10′)間に新たに、複数の水管
を配置し、これらの水管と、水管壁(10),(10′)の水管
(11)が互いに千鳥状となるようにしたものであってもよ
い。

〔考案の効果〕

叙上のように、この考案に係る角型多管式貫流ボイラー
によれば、各水管壁における隣り合う水管間に形成され
る略扇形の部分にも燃焼ガスを流通させ、この部分の水
管表面にも燃焼ガスを接触させることができるため、在
来のものに比べ、伝熱に寄与しない止水域が減少し、熱
回収率の向上が図れる。

更に、前述の如く、水管壁は、水管が千鳥状となるよう
に、近接配置したものであるから、缶体の厚みを極めて
薄くすることができる。このことは、厚みが薄く、設置
スペースの小さいボイラーが実現されることを意味し、
特に、このようなボイラーを壁面に沿わせて配置すれ
ば、壁面からの突出量も小さく、スペースの有効利用を
図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この考案に係る角型多管式貫流ボイラーの一
実施例を示す水管配列図、第２図は、水管壁における燃
焼ガスの伝熱状況を説明するための概略平面図、第３図
はこの考案に係る他の実施例を示す水管配列図である。
第４図はこの考案の前提となる従来の角型多管式貫流ボ
イラーの水管配列図、第５図は、第４図のボイラーの水
管壁における燃焼ガスからの伝熱状況を説明するための
概略平面図である。 (10)(10′)……水管壁、(11)……水管 (20)……水管列、(21)……エロフィン水管 (25)……隔壁、(30)……バーナ

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】複数本の水管を実質上平行に縦列に配置
し、これらの水管に対して交叉方向に燃焼ガスを流通さ
せる形式の多管式貫流ボイラーであって、複数の水管(11)を密接状態で配列して１組の水管壁(1
0),(10′)を形成し、これら水管壁(10)(10′)を、相対する水管(11)が互いに
千鳥状配列となり、かつ、近接する水管(11)同志の間隔
（）が、水管(11)の直径ｄ以下となるように略平行に
配置し、１組の上記水管壁(10)(10′)の一端側中央に燃焼バーナ
(30)を近接配置するとともに、それら水管壁(10)(10′)
間を燃焼ガスの流通路とし、上記水管壁(10)(10′)の他端側から、燃焼ガスの流通方
向に沿って複数の水管(21)を縦列配置した水管列(20)を
配置したことを特徴とする角型多管式貫流ボイラー。