JPS62155403A - 多管式貫流ボイラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、多管式貫流ボイラに関するものである。

（従来技術） 従来、上下一対の管寄せ間に多数の内側水管を環状に配
列し、外側水管と内側水管とで三角形を形成するよう外
側水管を内側水管と相互に適宜間隔を隔てた状態で配列
し、各内側水管の間に形成される隙間に、下部管寄せ上
に立設される内側ヒレを、また外側水管の間に形成され
ろ隙間に、上部管寄せから垂設される外側ヒレをそれぞ
れ取付け、該内側水管と外側水管と内側ヒレと外側ヒレ
の囲者によってガス通路を形成するよう（こした多管式
貫流ボイラは公知である。

ところが、この種の従来の多管式貫流ボイラに用いられ
ている水管は平滑な外表面を有する素管であり、燃焼ガ
スは乱流状態で流動するが、水管ならびにヒレ面上には
境界層が形成され、これが伝熱抵抗となって熱伝達効率
は比較的低い値に制約される。

従って、このような構成のものにおいてその伝熱効率を
高めようとすれば、水管を大径化したりあるいは長寸化
したりしてその伝熱面積を増加させる必要があり、勢い
装置の大型化あるいは設置スペースの増大を招くことに
なる。

（発明の目的） 本発明は、上記従来技術の項で指摘した問題点を改善し
ようとする。もので、装置の大型化を招くことなく高水
準の伝熱効率が得られるようにした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。

（目的を達成するための手段） 本発明は上記の目的を達成するための手段として、水管
外表面に円周方向の適宜範囲または全周に亘って円周方
向または螺旋方向に延びる突起体を形成したものである
。

（作　用） 本発明では上記の手段により、ガス通路内を流通する燃
焼ガスが内側水管及び外側水管の外表面に形成された突
起体により、前述の境界層が分断され、その結果はげし
い渦が発生し、該燃焼ガスと伝熱面との伝熱効率が促進
されるという作用が得られる。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を説明する
。

第１図及び第２図には本発明の実施例に係る多管式貫流
ボイラＺが示されている。この貫流ボイラＺは、略筒状
に形成されたケーシング１リ　　Ｊ−、、Ｖ；　　）ｗ
　　　　　　ニー　　＋、　　）Ｉ　　１　　１）　ｒ
ｈ　　ＩＦ　　Ｉ’ＦＩ　　１”、　　４１’　　＋ｒ
　　ｇコ　＃’／＃　　−＞　　４１　す−断熱材１１
よりなる二重壁容器状のボイラ本体１内に、上下一対の
環状の上部管寄せ３と下部管寄せ４をそれぞれ配設する
とともに、該上下一対の管寄せ３，４間に多数の内側水
管５，５・・と外側水管６，６・・を、該谷内側水管５
゜５・・を径方向内側に、各外側水管６，６・・を径方
向外側にそれぞれ位置せしめた状態で２個の同心円状に
それぞれ列設配置して構成されている。尚、第１図及び
第２図において符号２は燃焼装置、９および１０はボイ
ラ本体１の上下２位置に配置された耐火物、１３は煙道
である。

内側水管５，５・・は、第１図ないし第３図徴 に示す如く相互にノ小隙間Ｒ１，Ｒ＋　・・をもって円
周上（こ離隔配置されており、その上端及び下端はそれ
ぞれ上記上部管寄せ３と下部管寄せ４にそれぞれ接続さ
れている。

一方、外側水管６，６・・は、各内側水管５゜５・・に
対して相互に適宜間隔Ｓ２を隔てた状態で１プ各内イ１
１１１　ｙｋ　等Ｆｌ　　　ら　−−ｒｎｌｒＩＩ日乙
国ＩＮ　ｆ　Ｌｌ’　Ｖ列されている。

又、この実施例においては、内側水管５，５・・の配列
ピッチ角θ１と外側水管６，６・・の配列ピッチ角θ２
とを同一ピッチ角に設定しており、しかもこれらの配列
状態においては、各内側水管５，５・・と各外側水管６
，６・・とがそれぞれ円周方向において１／２ピッチ（
θ＝θＩ／２＝θ２／２）づつずれるように両者間にお
ける相対位置が設定されている。

さらに、この実施例においては、本発明を適用して、第
３図及び第４図にボす如く内側水管５の外表面５＆及び
外側水管６の外表１ｆ１６ａ　に、円周に沿って環状に
延びる突起体１７を、しかもその管長方向に適宜ピッチ
で多数形成している。この突起体１７は中実の四角形断
面を有している。

又、上記各内側水管５，５・・間に形成される隙間Ｒ，
，Ｒ，・・には内側ヒレ７．７・・が、また上記外側水
管６，６・・の間に形成される隙間Ｒ２，Ｒ２・・には
外側ヒレ８．８・・がそれぞれ取付けられている。この
各内側ヒレ７゜７・・と外側ヒレ８，８・・は、それぞ
れ隣接する２つの水管５，５または水管６，６に跨がる
横幅をもつ縦長帯状に形成されている。又、これら内外
各ヒレ７．８は、その各両端をそれぞれ隣接する２つの
水管５，５または水管６゜６に溶接するとともに、内側
ヒレ７はさらにその下端を下部管寄せ４に、また外側ヒ
レ８はさらにその上端を上部管寄せ３にそれぞれ溶接す
ることによって固定されている。又、この各内側ヒレ７
．７・・および各内側水管５，５・・により環状に囲繞
された内部空間は燃焼室１８とされており、該燃焼室１
８の上方には上記燃焼装置２が取付けられている。

内側ヒレ７は下部管寄せ４の上面から上方に立設され、
又外側ヒレ８は上部管寄せ３の下■から下方に垂設せし
められている。さらに該内側ヒレ７と外側ヒレ８とは、
径方向において所定長さだけ重合するようにして配設さ
れている。

従って、内外側ヒレ７．８と内側水管５と外側水管６の
間には縦方向の細長いガス通路１６が形成されているこ
とになる。

このガス通路１６の上端部には、内側ヒレ７の上端と上
部管寄せ３との間に隙間で構成される上部ガス通路１４
が形成されており、該上部ガス通路１４を介してガス通
路１６と燃焼室１８とが相互に連通せしめられている。

またガス通路１６の下端部には、外側ヒレ８の下端と下
部管寄せ４との間の隙間で構成される底部ガス通路１５
が形成されており、上記ガス通路１６は底部ガス通路１
５を介して煙道１３に連通せしめられている。

次に、図小の貫流ボイラＺの作用を説明すると、この貫
流ボイラＺでは、燃焼装置２に点火すると燃焼室１８内
で発生した燃焼ガスＧは、上部ガス通路１４　、１４・
・から、各内側水管５゜５・・および内側ヒレ７．７・
・および各外側水管６，６・・および外側ヒレ８，８・
・によって形成されるガス通路１６中を下降し、底部ガ
ス通路１５．１５・・にて集合し、煙道１３より外部ヘ
ノノ［出される。燃焼ガスＧはガス通路１６中を下降す
る際に内外各水管５，５・・、６゜６・・及び内外各ヒ
レ７．７・・、８，８・・と接触して内外各水管５，５
・・、６，６・・内の缶水と熱交換し該缶水の温度を高
めるように作用する。

この際、この実施例においては本発明を適用して内・外
缶水管５，５・・、６，６・・の外表面に突起体１７．
１７　・・を多数形成しているため、ガス通路１６内を
流通する燃焼ガスＧはこれら各突起体１７　、１７　・
・と接触することによりその流れが撹乱される。従って
、ガス通路１６内を流通するガスのほとんど全量が万ｉ
１無く伝熱間に接触せしめられ、より高水準の伝達効率
が得られることとなる。即ち、この貫流ボイラＺは、内
・外缶水管５，５・・、６，６・・の外表面に突起体１
７．１７・・を形成するという簡単な手段により、装置
の大型化を招くことなく伝熱効率の向上を図ることがで
きるものである。

尚、上記実施例においては第４図に示す如く内・外缶水
管５，６の外表面５ａ、５ａ上に形成される突起体１７
を中実の四角形断面をもつ突起体で構成し且つこれを水
管外表面の全周に亘って環状に形成したが、本発明はこ
れに限定されるものでな（、例えばその断囲形状として
は、第５図ないし第１４図に示す如く中実台形断面（第
５図）、中実円形断面（第６図）、中実円形断面（第７
図）、中実円形断面１ｉ（第８図）、中実正弦波形断面
（第９図）、中空四角形断面（第１０図）、中空台形断
面（第１１図）、中空三角形断面（第１２図）、中空円
弧形断面（第１３図）、中空正弦波形断ｍｌ（第１４図
）等の如く種々の形状を採用することができる。また、
突起体１７の円周方向における形成範囲については、上
記各実施例の如く水管外表向の全周に亘って形成するの
にかえて該水管外表間の周方向の一部範囲にのみ形成す
ることもできる。さらに、該突起体１７の形成方向につ
いては、上記各実施例の如く円周方向に沿つ・　て環状
に形成する外に、例えば、水管外表面に沿って螺旋方向
に形成することもできる。

（発明の効果） 続いて、本発明の詳細な説明すると、この多管弐頁流ボ
イラは、内側水管の外表面と外側水管の外表面にそれぞ
れ突起体を形成しているた　　　−め、核内・外缶水管
と内・外缶ヒレによって囲繞形成されるガス通路内を燃
焼ガスが流通する際、該燃焼ガスの流れが上記各突起体
により擾乱され、該燃焼ガス全体が万遍無（伝熱■に対
して接触せしめられ、このため、従来の貫流ボイラの如
くガス通路内においての燃焼ガスの撹乱作用が期待でき
ない構成の場合に比してより高水準の伝熱効率を、しか
も装置の大型化を招くことなく容易に実現できるという
効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例にかかる多管式貫流ボイラの縦
断面図、第２図は第１図の■−■横断面図、第３図は第
２図の要部拡大図、第４図は水管の拡大図、第５図ない
し第１４図は他の突起体形状図である。 １・・・−１・ボイラ本体 ２・・・燃焼装置 ３・・・上部管寄せ ４・・・下部管寄せ ５・・・内側水管 ６・・・外側水管 ７・・・内側ヒレ ８・・・外側ヒレ １７・・・突起体 ↑、！ｆ　作出願人　株式会社サムソン第２図 第３図 （ａ）四角形　　　　　　　　（ｈ）台形　　　　　　
　　（ｃ）三角形第４図　　　　　ロー、５図　　　　
　第６図（ｒ）正弦波形　　　　　　　（ｇ）四角形　
　　　　　　　（ｈ）台形第９図　　　　　′；：ＰＪ
ｔｏ図　　　　第１Ｉ図（ｄ）円形　　　　　　　　　
（ａ）円弧形第７図　　　　　　第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、環状に形成した上部管寄せ（３）と下部管寄せ（４
   ）の間に、多数の内側水管（５）、（５）‥を相互に適
   宜間隔（Ｓ＿１）を隔てた状態で円周方向に、また、多
   数の外側水管（６）、（６）‥を上記各内側水管（５）
   、（５）‥の外側においてしかも該各内側水管（５）、
   （５）‥に対してそれぞれ適宜間隔（Ｓ＿２）を隔てた
   状態で円周方向に、それぞれ配列するとともに、上記各
   内側水管（５）、（５）‥の配列ピッチ角（θ＿１）と
   上記外側水管（６）、（６）‥の配列ピッチ角（θ＿２
   ）とを同一とし且つ円周方向において上記各内側水管（
   ５）、（５）‥と各外側水管（６）、（６）‥がそれぞ
   れ１／２ピッチずつずれるように該各内側水管（５）、
   （５）‥と各外側水管（６）、（６）‥の周方向相対位
   置を設定し、さらに、上記各内側水管（５）、（５）‥
   間に形成される各内側隙間（Ｒ＿１）、（Ｒ＿１）‥に
   は上記下部管寄せ（４）上に立設された内側ヒレ（７）
   、（７）‥を、また上記各外側水管（６）、（６）‥間
   に形成される各外側隙間（Ｒ＿２）、（Ｒ＿２）‥には
   上記上部管寄せ（３）から垂設された外側ヒレ（８）、
   （８）‥を、それぞれ相互に径方向に適宜範囲だけ重合
   させた状態で取付け、上記各内側水管（５）、（５）‥
   と上記各内側ヒレ（７）、（７）‥と上記各外側水管（
   ６）、（６）‥と上記各外側ヒレ（８）、（８）‥の四
   者によってガス通路（１６）を形成してなる多管式貫流
   ボイラであって、上記各内側水管（５）、（５）‥の外
   表面及び上記各外側水管（６）、（６）‥の外表面に、
   その円周方向の適宜範囲またはその全周に亘って円周方
   向又は螺旋方向に延びる突起体（１７）が形成されてい
   ることを特徴とする多管式貫流ボイラ。 ２、上記突起体（１７）が、四角形断面とされている特
   許請求の範囲第１項記載の多管式貫流ボイラ。 ３、上記突起体（１７）が、台形断面とされている特許
   請求の範囲第１項記載の多管式貫流ボイラ。 ４、上記突起体（１７）が、三角形断面とされている特
   許請求の範囲第１項記載の多管式貫流ボイラ。 ５、上記突起体（１７）が、円形断面とされている特許
   請求の範囲第１項記載の多管式貫流ボイラ。 ６、上記突起体（１７）が、円弧形断面とされている特
   許請求の範囲第１項記載の多管式貫流ボイラ。 ７、上記突起体（１７）が、正弦波形断面とされている
   特許請求の範囲第１項記載の多管式貫流ボイラ。