JPH09280502A - 多管式貫流ボイラ - Google Patents
多管式貫流ボイラInfo
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- JPH09280502A JPH09280502A JP11194796A JP11194796A JPH09280502A JP H09280502 A JPH09280502 A JP H09280502A JP 11194796 A JP11194796 A JP 11194796A JP 11194796 A JP11194796 A JP 11194796A JP H09280502 A JPH09280502 A JP H09280502A
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Landscapes
- Instantaneous Water Boilers, Portable Hot-Water Supply Apparatuses, And Control Of Portable Hot-Water Supply Apparatuses (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 燃焼室を小型化するとともに燃焼ガスの流れ
ならびに伝熱面の配置を合理的なものにすることによ
り、小型で設置面積が小さく高効率な多管式貫流ボイラ
を提供する。 【解決手段】 環状に配列した水管列の側面に平面燃
焼バーナ24を装備し、平面燃焼バーナ24の対向側に
燃焼ガスを導く開口部35を設け、開口部35の出口に
1列以上の半環状の水管列を配置し、燃焼ガス通路2
9,30を形成するようにした。
ならびに伝熱面の配置を合理的なものにすることによ
り、小型で設置面積が小さく高効率な多管式貫流ボイラ
を提供する。 【解決手段】 環状に配列した水管列の側面に平面燃
焼バーナ24を装備し、平面燃焼バーナ24の対向側に
燃焼ガスを導く開口部35を設け、開口部35の出口に
1列以上の半環状の水管列を配置し、燃焼ガス通路2
9,30を形成するようにした。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は多管式貫流ボイラに
係り、特に複数の水管に対して、燃焼ガスを管軸と直交
方向に流通させる形式の多管式貫流ボイラの水管配列構
造に関するものである。
係り、特に複数の水管に対して、燃焼ガスを管軸と直交
方向に流通させる形式の多管式貫流ボイラの水管配列構
造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図5及び図6は従来の小型多管式ボイラ
を示す図であり、図5は断面図、図6は図5のVI−VI線
断面図である。小型多管式ボイラの缶体は、図5に示す
ように環状の上部管寄せ2および下部管寄せ3とを所定
の間隔をおいて、多本数の垂直水管1によって連通接続
した構造を有している。そして、垂直水管1で形成され
る環状水管列の内側を燃焼室6となすように該燃焼室6
の上端面又は下端面(図においては上端面)にバーナ4
を装着し、該水管列の外側を煙道7を設けた煙室カバー
8で囲むことによって、燃焼ガス通路9を形成してい
る。
を示す図であり、図5は断面図、図6は図5のVI−VI線
断面図である。小型多管式ボイラの缶体は、図5に示す
ように環状の上部管寄せ2および下部管寄せ3とを所定
の間隔をおいて、多本数の垂直水管1によって連通接続
した構造を有している。そして、垂直水管1で形成され
る環状水管列の内側を燃焼室6となすように該燃焼室6
の上端面又は下端面(図においては上端面)にバーナ4
を装着し、該水管列の外側を煙道7を設けた煙室カバー
8で囲むことによって、燃焼ガス通路9を形成してい
る。
【0003】上記構成の多管式ボイラにおいて、バーナ
4の燃焼ガスにより垂直水管1内の水を加熱し、下部管
寄せ3に給水した水を上部管寄せ2から蒸気として取り
出すようにしている。上述の多管式ボイラにおいては、
バーナ等の加熱手段の燃焼効率を良くするため、図6に
示すように水管を環状に配置し、その内部を燃焼室とす
るのが望ましいと考えられている。
4の燃焼ガスにより垂直水管1内の水を加熱し、下部管
寄せ3に給水した水を上部管寄せ2から蒸気として取り
出すようにしている。上述の多管式ボイラにおいては、
バーナ等の加熱手段の燃焼効率を良くするため、図6に
示すように水管を環状に配置し、その内部を燃焼室とす
るのが望ましいと考えられている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記構成の多管式貫流
ボイラでは、環状の水管列の内側に燃焼室を設けてある
が、バーナが円筒状燃焼室の上面端部の1箇所に集中し
て設けられているので、燃焼面負荷が高くなり、燃焼火
炎の径が大きくかつ長さが長くなる。このため、大きな
空間の燃焼室が必要となり、ボイラ全体としての容積並
びに設置スペースが大きくならざるを得ない。
ボイラでは、環状の水管列の内側に燃焼室を設けてある
が、バーナが円筒状燃焼室の上面端部の1箇所に集中し
て設けられているので、燃焼面負荷が高くなり、燃焼火
炎の径が大きくかつ長さが長くなる。このため、大きな
空間の燃焼室が必要となり、ボイラ全体としての容積並
びに設置スペースが大きくならざるを得ない。
【0005】また、一般に水管と燃焼ガスとの熱交換は
ガス流れ方向と水管軸の両者が互いに直交する状態の方
が、両者が平行ないし斜交する状態より良好に行われる
ことが知られている。これは、直交した方が流れによっ
て水管背後に渦が形成され易く、乱流による熱伝達率の
向上が図られるからである。
ガス流れ方向と水管軸の両者が互いに直交する状態の方
が、両者が平行ないし斜交する状態より良好に行われる
ことが知られている。これは、直交した方が流れによっ
て水管背後に渦が形成され易く、乱流による熱伝達率の
向上が図られるからである。
【0006】ところが、従来の方式ではバーナの燃焼ガ
スは、管軸に平行に噴出されるので、水管と水管の隙間
を通る燃焼ガスは管軸と斜交して伝熱を行い、燃焼ガス
通路に達し煙道から排出されてしまうため、熱伝達上不
利な流れの状態しか得ることができないという欠点があ
った。
スは、管軸に平行に噴出されるので、水管と水管の隙間
を通る燃焼ガスは管軸と斜交して伝熱を行い、燃焼ガス
通路に達し煙道から排出されてしまうため、熱伝達上不
利な流れの状態しか得ることができないという欠点があ
った。
【0007】さらに、熱伝達率を向上させるには、燃焼
ガスの速度を上げることが効果的であるが、上述の構成
では、水管と水管との隙間にスス詰まりや燃焼ガスの結
露による錆の発生等の問題があり、隙間を限られた値以
下とすることができず、また隙間は環状水管列全周に多
数設けられているため、水管と水管の隙間のガス流速を
より高速とすることができず、熱伝達の向上には限界が
あった。
ガスの速度を上げることが効果的であるが、上述の構成
では、水管と水管との隙間にスス詰まりや燃焼ガスの結
露による錆の発生等の問題があり、隙間を限られた値以
下とすることができず、また隙間は環状水管列全周に多
数設けられているため、水管と水管の隙間のガス流速を
より高速とすることができず、熱伝達の向上には限界が
あった。
【0008】本発明は、上述の事情に鑑みなされたもの
で、燃焼室を小型化するとともに燃焼ガスの流れならび
に伝熱面の配置を合理的なものにすることにより、小型
で設置面積が小さく高効率な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。
で、燃焼室を小型化するとともに燃焼ガスの流れならび
に伝熱面の配置を合理的なものにすることにより、小型
で設置面積が小さく高効率な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。
【0009】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明の多管式貫流ボイラは、環状に配列した水管
列の側面に平面燃焼バーナを装備し、該平面燃焼バーナ
の対向側に燃焼ガスを導く開口部を設け、該開口部の出
口に1列以上の半環状の水管列を配置し、燃焼ガス通路
を形成するようにしたことを特徴とするものである。
め、本発明の多管式貫流ボイラは、環状に配列した水管
列の側面に平面燃焼バーナを装備し、該平面燃焼バーナ
の対向側に燃焼ガスを導く開口部を設け、該開口部の出
口に1列以上の半環状の水管列を配置し、燃焼ガス通路
を形成するようにしたことを特徴とするものである。
【0010】本発明の多管式貫流ボイラは、バーナを平
面燃焼型とした上で、このバーナを従来のごとき燃焼室
の端面ではなく側面に装備している。ここで、平面燃焼
バーナとは、燃焼断面負荷を小さくとり、気体や液体燃
料を平面上に短炎を形成し燃焼させ得るバーナをいい、
燃焼騒音が低く、有害物質の排出が少ないという特徴が
ある。
面燃焼型とした上で、このバーナを従来のごとき燃焼室
の端面ではなく側面に装備している。ここで、平面燃焼
バーナとは、燃焼断面負荷を小さくとり、気体や液体燃
料を平面上に短炎を形成し燃焼させ得るバーナをいい、
燃焼騒音が低く、有害物質の排出が少ないという特徴が
ある。
【0011】このため、燃焼室は極めて小直径の形状で
燃焼できる。バーナ燃焼ガスは水管軸に対して直交状態
でかつ充分狭められた開口部より高速でガス通路を流動
することが可能となり、著しい熱伝達の向上が図れる。
従って、従来のような広い燃焼室空間が不要になるとと
もに、伝熱効率を高めた小型で高効率なボイラを実現す
ることが出来る。
燃焼できる。バーナ燃焼ガスは水管軸に対して直交状態
でかつ充分狭められた開口部より高速でガス通路を流動
することが可能となり、著しい熱伝達の向上が図れる。
従って、従来のような広い燃焼室空間が不要になるとと
もに、伝熱効率を高めた小型で高効率なボイラを実現す
ることが出来る。
【0012】
【実施例】以下、本発明に係る多管式貫流ボイラの実施
例を図面に基づいて説明する。図1および図2は本発明
の多管式貫流ボイラの実施例を示す図であり、図1は断
面図、図2は図1のII−II線断面図である。図1に示す
ように、多管式貫流ボイラの缶体は、上部管寄せ22と
下部管寄せ23とを有し、上部管寄せ22と下部管寄せ
23は多数の垂直水管21で連通接続されている。これ
ら多数の垂直水管21によってほぼ環状の水管列を形成
している。そして、水管列の一部に平面燃焼バーナ24
が取付けられており、該水管列の内側に燃焼室26が形
成されている。平面燃焼バーナ24は水管21に取付部
材31によって取付けられている。
例を図面に基づいて説明する。図1および図2は本発明
の多管式貫流ボイラの実施例を示す図であり、図1は断
面図、図2は図1のII−II線断面図である。図1に示す
ように、多管式貫流ボイラの缶体は、上部管寄せ22と
下部管寄せ23とを有し、上部管寄せ22と下部管寄せ
23は多数の垂直水管21で連通接続されている。これ
ら多数の垂直水管21によってほぼ環状の水管列を形成
している。そして、水管列の一部に平面燃焼バーナ24
が取付けられており、該水管列の内側に燃焼室26が形
成されている。平面燃焼バーナ24は水管21に取付部
材31によって取付けられている。
【0013】図2に示すように、平面燃焼バーナ24と
燃焼室26を隔てて対向する管状水管列の一部は高さ方
向のほぼ全長にわたり開口されている。そして、該開口
部35と煙道27との間には、垂直水管21を隣接して
半環状に水管列を形成することにより、環状水管列との
間に燃焼ガス通路29を構成している。更に、半環状水
管列の外側には煙道27を設けた煙室カバー28を装備
することにより、燃焼ガス通路30を構成している。
燃焼室26を隔てて対向する管状水管列の一部は高さ方
向のほぼ全長にわたり開口されている。そして、該開口
部35と煙道27との間には、垂直水管21を隣接して
半環状に水管列を形成することにより、環状水管列との
間に燃焼ガス通路29を構成している。更に、半環状水
管列の外側には煙道27を設けた煙室カバー28を装備
することにより、燃焼ガス通路30を構成している。
【0014】図2に示す例においては、環状の水管列は
バーナ側と開口部側において中心から異なった径、DP
1とDP2で配置されているが、DP1はDP2から半
環状列の配置径DP3の間の任意の値に配置することが
できる。
バーナ側と開口部側において中心から異なった径、DP
1とDP2で配置されているが、DP1はDP2から半
環状列の配置径DP3の間の任意の値に配置することが
できる。
【0015】図3及び図4は、環状及び半環状の2列の
水管列のそれぞれ他の実施例を示す図である。図3及び
図4に示す例においては、環状および半環状の2列の水
管列は、隣接する水管のピッチ角(図中A)が等しくか
つ相対する列において半ピッチ角(図中A/2)ずれる
ように配列している。図3に示す実施例は半環状の水管
列の隣接する水管同士を連結するフィン32の高さを変
えて、環状の水管列と同じピッチ角になるよう構成した
例であり、図4に示す実施例は環状の水管列の一部を水
管径を小さくした垂直水管33によって構成した例であ
る。
水管列のそれぞれ他の実施例を示す図である。図3及び
図4に示す例においては、環状および半環状の2列の水
管列は、隣接する水管のピッチ角(図中A)が等しくか
つ相対する列において半ピッチ角(図中A/2)ずれる
ように配列している。図3に示す実施例は半環状の水管
列の隣接する水管同士を連結するフィン32の高さを変
えて、環状の水管列と同じピッチ角になるよう構成した
例であり、図4に示す実施例は環状の水管列の一部を水
管径を小さくした垂直水管33によって構成した例であ
る。
【0016】次に、図1乃至図4に示す多管式貫流ボイ
ラの実施例の作用を説明する。平面燃焼バーナ24にて
形成された火炎25は短炎で垂直水管21の高さ方向に
均一な噴出速度分布をもっている。平面燃焼バーナ24
は取付部材31により水管21に取付けられ、ガスシー
ルされており、かつ環状の水管列の垂直水管21は相互
にほぼ密着して配置されているので、バーナ燃焼ガスは
バーナ24の取付け面と燃焼室26を隔てて設けられて
いる開口部35に集合される。
ラの実施例の作用を説明する。平面燃焼バーナ24にて
形成された火炎25は短炎で垂直水管21の高さ方向に
均一な噴出速度分布をもっている。平面燃焼バーナ24
は取付部材31により水管21に取付けられ、ガスシー
ルされており、かつ環状の水管列の垂直水管21は相互
にほぼ密着して配置されているので、バーナ燃焼ガスは
バーナ24の取付け面と燃焼室26を隔てて設けられて
いる開口部35に集合される。
【0017】この時、開口部35に流入する燃焼ガスは
バーナの噴出速度分布に従い、垂直水管21の高さ方向
に均一となって、水管軸と直交するとともに充分に狭め
られた開口部で高速のガス流となり、燃焼ガス通路2
9,30において非常に高い熱伝達を得ることができ
る。
バーナの噴出速度分布に従い、垂直水管21の高さ方向
に均一となって、水管軸と直交するとともに充分に狭め
られた開口部で高速のガス流となり、燃焼ガス通路2
9,30において非常に高い熱伝達を得ることができ
る。
【0018】また、環状および半環状の2列の水管列が
互いに隣接する水管のピッチ角が等しくかつ相対する列
において半ピッチ角ずれるように配置した場合には、ガ
ス主流が互いに相対する列の水管と水管の谷間に達する
ようにジグザグに流れるため、流れの淀み域、いわゆる
死水域が発生しないため、さらに伝熱効果を高めること
ができる。
互いに隣接する水管のピッチ角が等しくかつ相対する列
において半ピッチ角ずれるように配置した場合には、ガ
ス主流が互いに相対する列の水管と水管の谷間に達する
ようにジグザグに流れるため、流れの淀み域、いわゆる
死水域が発生しないため、さらに伝熱効果を高めること
ができる。
【0019】以上の実施例においては、環状および半環
状の2列の構成例について述べたが、半環状の水管列を
複数列としてガス通路を構成しても良く、更にガス通路
29,30に面した水管に縦フィンや横フィン等の伝熱
促進用の手段を設けても良い。
状の2列の構成例について述べたが、半環状の水管列を
複数列としてガス通路を構成しても良く、更にガス通路
29,30に面した水管に縦フィンや横フィン等の伝熱
促進用の手段を設けても良い。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、環
状に配列した水管列の側面に平面燃焼バーナを装備する
ことによって、小径で細長い燃焼空間を得ることがで
き、燃焼室を出た燃焼排ガスは煙道に至るまでに合理的
に配置された水管壁で高速直交流となり、伝熱効率の著
しい向上を図ることができるため、小型にして設置面積
を小さくしながら高効率なボイラを提供することができ
る。
状に配列した水管列の側面に平面燃焼バーナを装備する
ことによって、小径で細長い燃焼空間を得ることがで
き、燃焼室を出た燃焼排ガスは煙道に至るまでに合理的
に配置された水管壁で高速直交流となり、伝熱効率の著
しい向上を図ることができるため、小型にして設置面積
を小さくしながら高効率なボイラを提供することができ
る。
【0021】また本発明によれば、平面燃焼バーナを装
備することによって、燃焼騒音が低く、有害物質の排出
が少ない都市部等の密集地における省スペースボイラと
して極めて実用的な効果がある。
備することによって、燃焼騒音が低く、有害物質の排出
が少ない都市部等の密集地における省スペースボイラと
して極めて実用的な効果がある。
【図1】本発明に係る多管式貫流ボイラの一実施例を示
す縦断面図である。
す縦断面図である。
【図2】図1のII−II線断面図である。
【図3】水管列の他の例を示す図であり、図2に対応す
る断面図である。
る断面図である。
【図4】水管列の更に他の例を示す図であり、図2に対
応する断面図である。
応する断面図である。
【図5】従来の多管式貫流ボイラを示す縦断面図であ
る。
る。
【図6】図5のVI−VI線断面図である。
21,33 垂直水管 22 上部管寄せ 23 下部管寄せ 24 平面燃焼バーナ 25 火炎 26 燃焼室 27 煙道 28 煙室カバー 29,30 燃焼ガス通路 32 フィン 35 開口部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹村 與四郎 神奈川県藤沢市本藤沢4丁目2番1号 荏 原ボイラ株式会社内
Claims (2)
- 【請求項1】 環状に配列した水管列の側面に平面燃焼
バーナを装備し、該平面燃焼バーナの対向側に燃焼ガス
を導く開口部を設け、該開口部の出口に1列以上の半環
状の水管列を配置し、燃焼ガス通路を形成するようにし
たことを特徴とする多管式貫流ボイラ。 - 【請求項2】 前記燃焼ガス通路を構成する水管列は、
隣接する水管のピッチ角が等しくかつ相対する列におい
て半ピッチ角ずれるように配列したことを特徴とする請
求項1に記載の多管式貫流ボイラ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11194796A JPH09280502A (ja) | 1996-04-09 | 1996-04-09 | 多管式貫流ボイラ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11194796A JPH09280502A (ja) | 1996-04-09 | 1996-04-09 | 多管式貫流ボイラ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09280502A true JPH09280502A (ja) | 1997-10-31 |
Family
ID=14574144
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11194796A Pending JPH09280502A (ja) | 1996-04-09 | 1996-04-09 | 多管式貫流ボイラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09280502A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101223372B1 (ko) * | 2010-03-03 | 2013-01-16 | 김덕진 | 수관식 보일러 |
| CN110608672A (zh) * | 2019-10-29 | 2019-12-24 | 四川泰虹科技有限公司 | 一种密封圈的视觉检测系统 |
-
1996
- 1996-04-09 JP JP11194796A patent/JPH09280502A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101223372B1 (ko) * | 2010-03-03 | 2013-01-16 | 김덕진 | 수관식 보일러 |
| CN110608672A (zh) * | 2019-10-29 | 2019-12-24 | 四川泰虹科技有限公司 | 一种密封圈的视觉检测系统 |
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