JPS62155404A - 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水管を一列環状に並
設し、各水管の間に形成される隙間に、上部管寄せから
垂設される内側ヒレと下部管寄せ上に立設される外側ヒ
レを内外方向に所定間隔を隔てしかも相互に上下方向適
宜範囲だけ重合させた状態で取付けるとともに該内側ヒ
レと外側ヒレとで蛇行状のガス通路を形成させた多管式
貫流ボイラは公知であった。

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
を大口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、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、略箇状
に形成されたケーシング１２と該ケーシング１２内に同
心状に配置された断熱材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間に多数の水管５，５‥を円周方向に配置し
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。

外壁８は上部管寄せ３及び下部管寄せ４の各外側寄り外
面に溶接されている。

各水管５，５‥は、第１図ないし第３図に示す如く相互
に微小隙間Ｓ、Ｓ‥をもって円周方向上に離隔設置され
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。

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図に示す如く水管５の外表面５ａに円周に
沿って環状に延びる突起体１８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１８は中
実の四角形断面を有している。

又、上記各水管５，５‥間に形成される隙間Ｓ、Ｓ‥に
は内側ヒレ６．６‥と外側ヒレ７．７‥がそれぞれ取付
けられている。この各内側ヒレ６．６‥と外側ヒレ７．
７‥は、それぞれ隣接する２つの水管５，５に跨がる横
幅をもつ縦長帯状に形成されている。そして該内外各ヒ
レ６．７は内外方向に所定間隔を隔てた状態でそれぞれ
水管５，５‥の内側寄り及び外側寄りに固定されている
。又、これら内外各ヒレ６．７はその両端をそれぞれ隣
接する２つの水管５，５に溶接するとともに、内側ヒレ
６はさらにその上端を上部管寄せ３に、また外側ヒレ７
はさらにその下端を下部管寄せ４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６．６
‥および各水管５，５‥より環状に囲繞された内部空間
は燃焼室１９とされており、該熱焼室１９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６は上部管寄せ３の下面から下方に垂設され、
又外側ヒレ７は下部管寄せ４の上面から上方に立設せし
められている。さらに該内側ヒレ６と外側ヒレ７とは、
上下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、内外缶ヒレ６．７の間にはそれぞ
れ縦方向の細長い内部ガス通路１６が形成されているこ
とになる。

この内部ガス通路１６の下端部には、内側ヒレ７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
１４が構成されており、該底部ガス通路１４を介して内
部ガス通路１６と燃焼室１９とが相互に連通せしめられ
ている。

又、内部ガス通路１６の上端部には、外側ヒレ７の上端
と上部管寄せ３との間の隙間で構成される上部ガス通路
１５が形成されており、上記内部ガス通路１６は上部ガ
ス通路１５を介して外部ガス通路１７に連通せしめられ
ている。又、外部ガス通路１７は煙道１３に連通せしめ
られている。

次に、図示の貫流ボイラＺの作用を説明すると、この貫
流ボイラＺでは、燃焼装置に点火すると燃焼室１９内で
発生した燃焼ガスＧは、底部ガス通路１４．１４　‥か
ら、各水管５，５‥および内側ヒレ６．６‥および外側
ヒレ７゜７‥によって形成される多数の内部ガス通路１
６　、１６‥中を上昇し、さらに上部ガス通路１５．１
５‥から外部ガス通路１７．１７　‥に排出されて該外
部ガス通路１７　、１７　‥中を下降し、ついで煙道１
４へ集合し、外部へ排出される。燃焼ガスＧは内部ガス
通路１６を上昇しさらに外部ガス通路１７を下降する際
に、水管５゜５‥及び各ヒレ６．６‥、７，７‥と接触
して水管５，５‥内の缶水と熱交換するようになってい
る。

うになっている。

この際、この実施例においては本発明を適用して各水管
５，５‥の外表面に突起体１８゜１８‥を多数形成して
いるため、内外缶ガス通路１６．１７内を流通する燃焼
ガスＧはこれら各突起体１８．１８‥と接触することに
よりその流れが攪乱される。従って、内外缶ガス通路１
６．１７内を流通するガスのほとんど全量が万遍無く伝
熱面に接触せしめられ、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、各水管５，
５‥の外表面に突起体１８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図に示す如く各水管５の
外表面５ａ上に形成される突起体１８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
のでなく、例えばその断面形状としては、第５図ないし
第１４図に示す如く中実台形断面（第５図）、中実三角
形断面（第６図）、中実円形断面（第７図）、中実円弧
形断面（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）
、中空正弦波形断面（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１８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
面の全周に亘って形成するのにかえて該水管外表面の周
方向の一部範囲のみ形成することもできる。さらに、該
突起体１８の形成方向については、上記各実施例の如く
円周方向に沿って環状に形成する外に、例えば、水管外
表向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、この多管式貫流ボ
イラは、水管外表面に突起体を形成しているため、該各
水管と各ヒレによって囲繞形成されろガス通路内を燃焼
ガスが流通する際、該燃焼ガスの流れが上記各突起体に
より攪乱され、該燃焼ガス全体が万遍無く伝熱面に対し
て接触セしめられ、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擾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（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‥‥‥‥‥‥‥・ボイラ本体２‥‥　　−‥　燃焼装
置３‥‥‥‥‥−・上部 管寄せ４‥‥‥‥‥‥‥・下部管寄せ５・−‥‥水管 ５・−・・・・水管 ６　‥‥‥‥‥内側ヒレ７　‥・　 　−‥外側ヒレ １８　　　‥−‥　突起体 第１図 １‥‥−ボイラ本体 ２‥‥・　燃焼装置 ３‥‥・　上部管寄せ ４‥‥・　下部管寄せ ５‥‥・　水管 ６‥‥・　内側ヒレ ７φ−＋−一　外側ヒレ １８‥‥　突起体 第２図 第３図 （ａ）四角形　　　　　　　　（ｂ）台形　　　　　　
　　（ｃ）三角形第４図　　　　　第５図　　　　　第
６図ｍ正弦波形　　　　　　　（ｇ）　ＩＩ！］角形　
　　　　　　（ｈ）台形第９図　　　　　第１０囚　　
　　第１１図（ｄ）円形　　　　　　　　　（ｅ）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、多数の水管（５）、（５）‥を相互に適宜隙
   間（Ｓ）を隔てた状態で円周方向に一列に配列し、水管
   （５）、（５）‥間に形成される各隙間（Ｓ）、（Ｓ）
   ‥には、上部管寄せ（３）から垂設した内側ヒレ（６）
   と下部管寄せ（４）上に立設した外側ヒレ（７）とを内
   外方向に所定間隔を隔て、しかも相互に上下方向に適宜
   範囲だけ重合させた状態で取付けるとともに、内側ヒレ
   （６）と外側ヒレ（７）とで蛇行状のガス通路を形成し
   ている多管式貫流ボイラであって、上記水管（５）、（
   ５）‥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（１
   ８）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（１８）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（１８）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（１８）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（１８）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（１８）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（１８）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。