(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
火炉のコーナ部にて、水平バックステーと前記火炉の壁面とを連結するコーナ部連結装置であって、
前記コーナ部を形成する前記火炉の外壁面の各々に対して水平に設けられると共に一端部が前記外壁面に固定される固定部と、
前記コーナ部を形成する前記火炉の外壁面の各々に沿って配置される前記水平バックステーの各々に対して水平に設けられると共に一端部が前記水平バックステーに軸支されて連結される連結部と、
全ての前記固定部の他端部と全ての前記連結部の他端部とを垂直方向に貫通して前記固定部と前記連結部とを回動自在に連結する軸部と
を備えることを特徴とするコーナ部連結装置。
【請求項２】
前記固定部が直線状に延在すると共に、平面視において一方の固定部の他端部が他方の固定部の他端部から突出することなく重なることを特徴とする請求項１記載のコーナ部連結装置。
【請求項３】
前記固定部及び前記連結部の少なくともいずれかが垂直方向に複数設けられていることを特徴とする請求項１または２記載のコーナ部連結装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、火炉のコーナ部にて、水平バックステー同士及び当該水平バックステーと上記火炉の壁面とを連結するコーナ部連結装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、火力発電所等に設置される火炉は、複数の水管とこれらの水管同士の間に配置されるフィンとによって構成される炉壁を有している。
このような炉壁は、火炉を覆って建てられる建屋から吊り下げられることによって支持されており、剛性が弱い。このため、炉壁の剛性を高め、炉壁の熱膨張や炉内の圧力変動によって火炉が大きく変形することを抑止するために、火炉周りに複数のバックステーが配置されている。
これらのバックステーは、火炉周りに炉壁に沿って水平に配置される水平バックステーと、火炉周りに炉壁に沿って垂直に配置される垂直バックステーとによって構成されており、各バックステーが例えばＨ型鋼等から構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２２１４０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、水平バックステーは、１つ１つは直線状のＨ型鋼等によって構成されている。このため、火炉のコーナ部においては、異なる方向に延在する水平バックステーの先端同士が近接して配置されることとなる。そして、従来から、火炉のコーナ部において、コーナ部連結金具（コーナ部連結装置）によって、水平バックステーと火炉の壁面とが連結されている。
【０００５】
図４は、従来のコーナ部連結金具１００の構成を示す平面図である。また、図５は、図４のＡ−Ａ線矢視図である。
これらの図に示すように、コーナ部連結金具１００は、火炉の壁面Ｆに固定される固定部１０１，１０２と、水平バックステーＳに軸支されて連結される連結部１０３，１０４と、固定部１０１，１０２と連結部１０３，１０４とを軸支する軸部１０５，１０６とを備えている。
【０００６】
固定部１０１は、コーナ部Ｃを形成する火炉の壁面Ｆ１，Ｆ２のうち一方の壁面Ｆ１に一端（先端）側が溶接によって固定されている。また、固定部１０２は、他方の壁面Ｆ２に一端（先端）側が溶接によって固定されている。そして、図４に示すように、固定部１０１と固定部１０２とは平面視において重ねて配置されている。
連結部１０３は、一端部が、火炉の壁面Ｆ１に沿って配置される水平バックステーＳ１に軸支されて連結されている。また、連結部１０４は、一端部が、火炉の壁面Ｆ２に沿って配置される水平バックステーＳ２に軸支されて連結されている。
【０００７】
また、固定部１０１の他端（後端）側は、固定部１０２よりも炉壁から離れる方向に突出している。そして、固定部１０１の後端側と連結部１０３の他端側とが軸部１０５によって回動可能に連結されている。
また、固定部１０２の他端（後端）側は、固定部１０１よりも炉壁から離れる方向に突出している。そして、固定部１０２の後端側と連結部１０４の他端側とが軸部１０６によって回動可能に連結されている。
【０００８】
なお、図５に示すように、固定部１０１，１０２は、垂直方向に二段配置されている。そして、固定部１０１，１０２に応じて、連結部１０３，１０４も二段配置されている。ただし軸部１０５，１０６は、各々１つずつのみ設けられており、上段に必要とされる部位と下段に必要とされる部位とが共通化されている。
【０００９】
また、コーナ部連結金具１００は、ストッパ１０７，１０８を備えている。これらのストッパ１０７，１０８は、固定部１０１，１０２同士の位置関係が許容範囲を超えないように固定部１０１，１０２の移動を規制するものである。
そして、ストッパ１０７が固定部１０１に対して溶接されて固定されており、ストッパ１０８が固定部１０２に対して溶接されて固定されている。
【００１０】
そして、例えば、熱膨張等によって火炉が変形した場合には、火炉の壁面Ｆとバックステーとの位置関係が変化するが、このような場合であってもコーナ部連結金具１００によって、各構成部材に過度な応力が作用することなく水平バックステーと炉壁との連結関係は維持される。
より詳細には、火炉が変形することによって生じるバックステーＳに対する壁面Ｆの変位が、軸部１０５，１０６を中心として連結部１０３，１０４が回動することによって吸収され、これによって各構成部材に過度な応力が作用することが防止される。
【００１１】
ところで、従来のコーナ部連結金具１００では、火炉の変形（すなわちバックステーＳに対する壁面Ｆの変位）を連結部１０３，１０４の回動によって吸収するために、２つの軸部１０５，１０６が回転する必要がある。つまり、火炉の変形によって生じる反力が、２つの軸部１０５，１０６に分配されて作用することとなる。
しかしながら、発生する反力が一定であっても、各軸部１０５，１０６に作用する反力は、火炉の変形の仕方等によって変化する。つまり、従来のコーナ部連結金具１００においては、２つの軸部１０５，１０６が存在する複雑な構成であることから、各連結部１０３，１０４への反力の伝達が複雑となり、各連結部１０３，１０４の回転を予測することは難しい。
【００１２】
一方、このようなコーナ部連結金具１００は、火力発電所等の火炉の建設現場において組み立てられる。より詳細には、固定部１０１，１０２が壁面Ｆに溶接された火炉を建屋に吊り下げ、その後、連結部１０３，１０４が軸部１０５，１０６を用いて固定部１０１，１０２に連結され、さらにストッパ１０７、１０８が取り付けられる。
そして、火炉を搬送する場合には、固定部１０１，１０２が固定された状態で搬送される。しかしながら、上述のように固定部１０１，１０２は、連結部１０３，１０４との連結を可能とするために、その後端側が炉壁から離れる方向に突出している。火炉を搬送する場合には、火炉の移動を可能とするために、固定部１０１，１０２を含めた幅以上の移動スペースを確保する必要があるが、従来のコーナ部連結金具１００を用いる場合には、固定部１０１，１０２の後端側が炉壁から離れる方向に突出している分、広い移動スペースを確保する必要がある。
したがって、従来のコーナ部連結金具１００を用いる場合には、火炉を搬送する際の搬送コストが増大することとなる。
【００１３】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、構造が単純でかつ火炉を搬送する際の搬送コストの低減が可能なコーナ部連結装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明は、以下の構成を採用する。
【００１５】
第１の発明は、火炉のコーナ部にて、水平バックステーと上記火炉の壁面とを連結するコーナ部連結装置であって、上記コーナ部を形成する上記火炉の壁面の各々に対して水平に設けられると共に一端部が上記壁面に固定される固定部と、上記コーナ部を形成する上記火炉の壁面の各々に沿って配置される上記水平バックステーの各々に対して水平に設けられると共に一端部が上記水平バックステーに軸支されて連結される連結部と、全ての上記固定部の他端部と全ての上記連結部の他端部とを垂直方向に貫通して上記固定部と上記連結部とを回動自在に連結する軸部とを備えるという構成を採用する。
【００１６】
第２の発明は、上記第１の発明において、上記固定部が直線状に延在すると共に、平面視において一方の固定部の他端部が他方の固定部の他端部から突出することなく重なるという構成を採用する。
【００１７】
第３の発明は、上記第１または第２の発明において、上記固定部及び上記連結部の少なくともいずれかが垂直方向に複数設けられているという構成を採用する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、軸部が全ての固定部の他端部と全ての連結部の他端部とを垂直方向に貫通することによって、当該軸部にて固定部と連結部とが回動自在に連結される。つまり、本発明は、固定部と連結部とを連結するための軸部を１つのみ備える単純な構成となっている。よって、火炉が変形することによって生じる反力は、従来のように複数の軸部に分配されて作用することなく、本発明が備える単一の軸部のみに作用する。
また、本発明によれば、軸部が全ての固定部の他端部と全ての連結部の他端部とを垂直方向に貫通することによって、当該軸部にて固定部と連結部とが回動自在に連結されるため、従来のように連結部との連結を可能とするために固定部の他端部を突出させる必要がない。このため、固定部が設置された火炉を移動させる際に必要となるスペースが小さくて済み、搬送コストの低減を図ることが可能となる。
このように、本発明のコーナ部連結装置によれば、構造が単純でかつ火炉を搬送する際の搬送コストの低減させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態におけるコーナ部連結金具の構成を示す平面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ線矢視図である。
【図３】図１におけるＢ−Ｂ線矢視図である
【図４】従来のコーナ部連結金具を示す平面図である。
【図５】図４におけるＡ−Ａ線矢視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して、本発明に係るコーナ部連結装置の一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００２１】
図１は、本実施形態のコーナ部連結金具１（コーナ部連結装置）の構成を示す平面図である。また、図２は、図１のＡ−Ａ線矢視図である。図３は、図１のＢ−Ｂ線矢視図である。なお、図２及び図３においては軸部６を含む領域を断面で示している。
これらの図に示すように、本実施形態のコーナ部連結金具１は、火炉の壁面Ｆに固定される固定部２，３と、水平バックステーＳに軸支されて連結される連結部４，５と、固定部２，３と連結部４，５とを軸支する軸部６とを備えている。
【００２２】
固定部２，３は、コーナ部Ｃを形成する火炉の壁面Ｆ１，Ｆ２の各々に対して設けられる板状部材であり、水平に配置されている。
そして、固定部２は、コーナ部Ｃを形成する火炉の壁面Ｆ１，Ｆ２のうち一方の壁面Ｆ１に一端（先端）部が溶接によって固定されている。また、固定部３は、他方の壁面Ｆ２に一端（先端）部が溶接によって固定されている。そして、図１に示すように、固定部２と固定部３とは平面視において後端部が重ねて配置されている。
【００２３】
連結部４，５は、固定部２，３と水平バックステーＳとを連結する板状部材であり、固定部２，３と同様に水平に配置されている。
そして、連結部４は、一端部が、火炉の壁面Ｆ１に沿って配置される水平バックステーＳ１に軸支されて連結されている。また、連結部５は、一端部が、火炉の壁面Ｆ２に沿って配置される水平バックステーＳ２に軸支されて連結されている。
【００２４】
また、固定部２，３の他端（後端）部と、連結部４，５の他端（後端）部とが垂直方向に重ねて配置されおり、軸部６は、全ての固定部２，３の他端部と、全ての連結部４，５の他端部とを垂直に貫通して固定部２，３及び連結部４，５を回動自在に連結する。
【００２５】
なお、本実施形態のコーナ部連結金具１においては、固定部２，３が直線状に延在すると共に、図１に示すように、平面視において一方の固定部２の他端部が他方の固定部３の他端部から突出することなく重なるように固定部２，３が配置されている。
【００２６】
さらに、本実施形態のコーナ部連結金具１においては、図２及び図３に示すように、固定部３が垂直方向に２枚設けられ、連結部４，５も垂直方向に２枚設けられている。
より詳細には、最下方と最上方に固定部３が配置され、次に連結部４、その次に連結部５が配置され、２枚の連結部５に挟まれるように１枚の固定部３が配置されている。
【００２７】
このような構成を有する本実施形態のコーナ部連結金具１において、例えば、熱膨張等によって火炉が変形し、火炉の壁面Ｆと水平バックステーＳとの水平方向における位置関係が変化した場合には、軸部６を中心として連結部４，５が回動する。
そして、この連結部４，５の回動によって、火炉の壁面Ｆと水平バックステーＳとの水平方向における位置関係の変位によって生じる反力が吸収され、各構成部材（例えば固定部２，３と壁面Ｆとの溶接部位）に過度な応力が作用することなく水平バックステーＳ同士及び当該水平バックステーＳと炉壁との連結関係は維持される。
【００２８】
また、このようなコーナ部金具１００は、固定部２，３が壁面Ｆに溶接された火炉を建屋に吊り下げ、その後、連結部４，５が軸部６を用いて固定部２，３に連結されることによって組み立てられる。
そして、固定部２，３は、コーナ部金具１００の組立て前には、火炉の壁面Ｆに溶接された状態で搬送される。つまり、火炉は、固定部２，３が溶接された状態で搬送されることとなる。
【００２９】
以上のような本実施形態のコーナ部連結金具１によれば、軸部６が全ての固定部２，３の他端部と全ての連結部４，５の他端部とを垂直方向に貫通することによって、当該軸部６にて固定部２，３と連結部４，５とが回動自在に連結される。つまり、本実施形態のコーナ部連結金具１は、固定部２，３と連結部４，５とを連結するための軸部６を１つのみ備える単純な構成となっている。よって、火炉が変形することによって生じる反力は、単一の軸部６を介して連結部４，５に伝達する。
また、本実施形態のコーナ部連結金具１によれば、軸部６が全ての固定部２，３の他端部と全ての連結部４，５の他端部とを垂直方向に貫通することによって、当該軸部６にて固定部２，３と連結部４，５とが回動自在に連結されるため、従来のように連結部４，５との連結を可能とするために固定部２，３の後端部を突出させる必要がない。このため、固定部２，３が設置された火炉を移動させる際に必要となるスペースが小さくて済み、搬送コストの低減を図ることが可能となる。
このように、本実施形態のコーナ部連結金具１によれば、構造が単純でかつ火炉を搬送する際の搬送コストの低減させることが可能となる。
【００３０】
さらに、本実施形態のコーナ部連結金具１によれば、固定部２，３と連結部４，５とが単一の軸部６によって連結されているため、従来の軸部を２つ備えるコーナ部連結金具に対して部品点数を削減することができ、コーナ部連結金具１の製作コストや輸送コストを削減することができる。
【００３１】
また、本実施形態のコーナ部連結金具１においては、固定部２，３が直線状に延在すると共に、平面視において一方の固定部２の他端部が他方の固定部３の他端部から突出することなく重なる。
このため、固定部２，３の壁面Ｆからの突出量を大幅に減少させることができ、火炉の搬送コストをより低減させることが可能となる。
【００３２】
また、本実施形態のコーナ部連結金具１においては、固定部３と、連結部４，５とが垂直方向に複数設けられている。
このため、複数の固定部３や連結部４，５によって反力を受けることができ、各部材に作用する反力を低減させることが可能となる。
【００３３】
以上、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００３４】
例えば、上記実施形態においては、名称からわかるように金属製の部品（固定部２，３、連結部４，５及び軸部６）によって本発明のコーナ部連結装置が構成されている例について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、構成部品の全てあるいは一部が金属製である必要は必ずしもない。
【符号の説明】
【００３５】
１……コーナ部連結金具（コーナ部連結装置）、２，３……固定部、４，５……連結部、６……軸部、Ｓ……水平バックステー、Ｆ（Ｆ１，Ｆ２）……壁面、Ｃ……コーナ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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