(57)【要約】【課題】設置スペースを節約することが可能であるとともに、効率の向上したボイラを提供する。【解決手段】ボイラ１は、給水を貯留する第一水室Ｒ１と、第一水室Ｒ１内に形成され、燃焼ガスを生成して給水を加熱する燃焼室２２３と、燃焼室２２３の鉛直上方に空間をあけて配置された第二水室Ｒ２と、複数の伝熱管が鉛直方向から見て環状に配列されることで、前記伝熱管が配置されている配置領域と、伝熱管が配置されていない非配置領域とを形成する伝熱管群４と、燃焼室と空間とを接続し、空間側の端部が非配置領域に開口する煙道部６と、第一水室Ｒ１、第二水室Ｒ２、伝熱管群４、及び煙道部６を外側から覆うケーシング５と、空間の非配置領域に配置され、筒形状の一方の端部が第一水室と接続し、他方の端部が第二水室と接続した筒形状であり、筒形状の周方向の一部に開口が形成されている仕切部と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
給水を貯留する第一水室と、
前記第一水室内に形成され、燃焼ガスを生成して前記給水を加熱する燃焼室と、
前記燃焼室の鉛直上方に空間をあけて配置された第二水室と、
前記空間に設けられ、前記第一水室と前記第二水室とを接続する複数の伝熱管を有し、複数の伝熱管が鉛直方向から見て環状に配列されることで、前記伝熱管が配置されている配置領域と、前記伝熱管が配置されていない非配置領域とを形成する伝熱管群と、
前記燃焼室と前記空間とを接続し、前記空間側の端部が前記非配置領域に開口する煙道部と、
前記第一水室、前記第二水室、前記伝熱管群、及び前記煙道部を外側から覆うケーシングと、
前記空間の前記非配置領域に配置され、筒形状の一方の端部が前記第一水室と接続し、他方の端部が前記第二水室と接続した筒形状であり、前記筒形状の周方向の一部に開口が形成されている仕切部と、を備えるボイラ。
【請求項２】
前記仕切部は、複数の前記伝熱管のうち、前記非配置領域に面している前記伝熱管と、該複数の伝熱管の間に連結され、該伝熱管の間を接続するフィンと、を含む請求項１に記載のボイラ。
【請求項３】
前記ケーシングは、前記周方向において前記仕切部の前記開口とは反対側の位置に排気口が形成されている請求項１又は２に記載のボイラ。
【請求項４】
前記ケーシングの内面と、前記仕切部における前記開口の周方向端縁とに接続され、前記ケーシングの内面と、前記仕切部との間を接続する第二仕切部を有する請求項１から３のいずれか一項に記載のボイラ。
【請求項５】
前記第二仕切部は、複数の前記伝熱管と、該複数の伝熱管の間に連結され、該伝熱管の間を閉塞するフィンと、を含む請求項４に記載のボイラ。
【請求項６】
前記非配置領域の重心位置は、上下方向から見た前記伝熱管群の重心位置と一致している請求項１から５のいずれか一項に記載のボイラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボイラに関する。
【背景技術】
【０００２】
ボイラの一種として、二胴水管式と呼ばれる形式のものが従来知られている（例えば下記特許文献１参照）。この種のボイラは、水ドラムと、水ドラムの上方に配置された蒸気ドラムと、水ドラム及び蒸気ドラムを接続する伝熱管群と、水ドラム内の水を加熱する火炉と、を備える。火炉は、水ドラム及び蒸気ドラムに対して水平方向に隣接する位置に設けられることが一般的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２３５９０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述のように火炉が水ドラム及び蒸気ドラムに対して水平方向に隣接する位置に設けられることから、この種のボイラは据え付け面積（フットプリント）が大きくなる傾向にある。このため、例えば船舶内部のようにスペースに制約がある場合には、この種のボイラを設置しにくくなってしまう。また、バーナが設置された火炉で生成されたガスが、熱交換器を通過して熱媒を加熱する。このため、火炉の外壁に伝熱管を配置する場合もあるが、火炉内で発生した熱の伝達には限界があり、燃料の利用効率の向上に限界が生じる。
【０００５】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、設置スペースを節約することが可能であるとともに、燃料の利用効率を高くできるボイラ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】
【０００６】
本発明のボイラは、給水を貯留する第一水室と、前記第一水室内に形成され、燃焼ガスを生成して前記給水を加熱する燃焼室と、前記燃焼室の鉛直上方に空間をあけて配置された第二水室と、前記空間に設けられ、前記第一水室と前記第二水室とを接続する複数の伝熱管を有し、複数の伝熱管が鉛直方向から見て環状に配列されることで、前記伝熱管が配置されている配置領域と、前記伝熱管が配置されていない非配置領域とを形成する伝熱管群と、前記燃焼室と前記空間とを接続し、前記空間側の端部が前記非配置領域に開口する煙道部と、前記第一水室、前記第二水室、前記伝熱管群、及び前記煙道部を外側から覆うケーシングと、前記空間の前記非配置領域に配置され、筒形状の一方の端部が前記第一水室と接続し、他方の端部が前記第二水室と接続した筒形状であり、前記筒形状の周方向の一部に開口が形成されている仕切部と、を備える。
【０００７】
この構成によれば、仕切部によって、燃焼ガスの流れをより効率的に案内することができる。加えて、仕切部の周方向の一部が開口していることから、当該開口を通じて配置領域内の伝熱管に向かって導かれた燃焼ガスは、配置領域内で水平方向成分を有する流れ場を形成する。これにより、燃焼ガスの流速を高めることができるため、燃焼ガスを配置領域内で十分に行き渡らせることができる。また、燃焼室が第一水室内に形成されていることから、上方から見た場合におけるボイラの投影面積を小さくすることができる。すなわち、ボイラの据え付け面積を小さくすることができる。さらに、第一水室と燃焼室とが離間している構成に比べて、より効率的に給水を加熱することができる。燃焼を燃焼させた熱で効率よく給水を加熱することができることで、燃料の利用効率を高くつまり燃費を高くすることができる。また、伝熱管群が鉛直方向から見て環状に配列され、かつ非配置領域に煙道部の一端が開口している。これにより、当該非配置領域を通じて、配置領域内の伝熱管に向かって燃焼ガスを円滑に導くことができる。
【０００８】
本発明のボイラでは、前記仕切部は、複数の前記伝熱管のうち、前記非配置領域に面している前記伝熱管と、該複数の伝熱管の間に連結され、該伝熱管の間を接続するフィンと、を含んでもよい。
【０００９】
この構成によれば、伝熱管、及び伝熱管の間に延びるフィンが仕切部を形成することから、仕切部として他の部材を別に設ける必要がない。さらに、仕切部の内周側を通過する燃焼ガスの熱量を、フィンを有する伝熱管によって効率的に回収することができる。
【００１０】
本発明のボイラでは、前記ケーシングは、前記周方向において前記仕切部の前記開口とは反対側の位置に排気口が形成されていてもよい。
【００１１】
この構成によれば、燃焼ガスが流れる経路長を相対的に長くすることができる。この結果、仕切部の開口から配置領域内に流れ込んだ燃焼ガスは、水平方向に流れる中途で、より多くの伝熱管に接触することができる。これにより、熱交換の効率を向上させることができる。
【００１２】
本発明のボイラは、前記ケーシングの内面と、前記仕切部における前記開口の周方向端縁とに接続され、前記ケーシングの内面と、前記仕切部との間を接続する第二仕切部を有してもよい。
【００１３】
この構成によれば、第二仕切部によって配置領域の一部を周方向に分割することができる。これにより、配置領域内における燃焼ガスの流速に周方向成分を付加することができる。この結果、燃焼ガスの流速をさらに高めることができるため、燃焼ガスを配置領域内でさらに十分に行き渡らせることができる。
【００１４】
本発明のボイラでは、前記第二仕切部は、複数の前記伝熱管と、該複数の伝熱管の間に連結され、該伝熱管の間を閉塞するフィンと、を含んでもよい。
【００１５】
この構成によれば、複数の伝熱管、及び当該伝熱管の間に延びるフィンが第二仕切部を形成することから、第二仕切部として他の部材を別に設ける必要がない。さらに、第二仕切部に接する燃焼ガスの熱を、フィンを有する伝熱管によって効率的に回収することができる。
【００１６】
本発明のボイラでは、前記非配置領域の重心位置は、上下方向から見た前記伝熱管群の重心位置と一致していてもよい。
【００１７】
この構成によれば、仕切部の開口から配置領域内に流れ込んだ燃焼ガスは、ケーシングの内面に沿って水平方向に流れた後、排気口を通じて外部に排出される。これにより、燃焼ガスの流速を高めることができるため、燃焼ガスを配置領域内で十分に行き渡らせることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、設置スペースを節約することが可能であるとともに、燃料の利用効率が高いボイラを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本実施形態に係るボイラの構成を示す断面図である。
【図２】図２は、本実施形態に係る伝熱管群の構成を示す断面図である。
【図３】図３は、本実施形態に係る仕切部の構成を示す拡大図である。
【図４】図４は、他の実施形態に係る伝熱管群の構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。
【００２１】
図１は、本実施形態に係るボイラの構成を示す断面図である。本実施形態に係る伝熱管群の構成を示す断面図である。本実施形態に係る仕切部の構成を示す拡大図である。
図１に示すように、ボイラ１は、基部２と、基部２の鉛直上方に配置された頭部３と、基部２及び頭部３の間の空間に設けられた伝熱管群４と、基部２、頭部３及び伝熱管群４を外側から覆うケーシング５と、仕切部８と、を備える。なお、本実施形態では、ボイラ１が設置面を水平面とし、水平面に直交する鉛直方向に向かって延在する向きで配置した場合で説明するが、ボイラ１は、水平に対して傾斜している面に設置してもよい。また、ボイラ１は、設置面に直交する方向に対して傾斜した向きで配置してもよい。なお、ボイラ１は、鉛直方向に対して傾斜した場合も頭部３が基部２よりも鉛直方向の上側に配置される。
【００２２】
基部２は、貯水部２１と、バーナ２２と、を有する。貯水部２１は外部の給水源から供給された水（給水）を貯留する容器である。具体的には、貯水部２１は下側に位置する底部２３と、底部２３から上方に向かって延びる筒状の貯水部壁２４と、底部２３と鉛直方向に対向する第一管板２５と、を有する。貯水部壁２４と底部２３は後述するケーシング５の一部である。底部２３及び第一管板２５は鉛直方向から見て円形である。第一管板２５には後述する伝熱管群４が挿入される複数の孔が形成されている。底部２３、貯水部壁２４、及び第一管板２５によって囲まれた空間は、第一水室Ｒ１である。
【００２３】
バーナ２２は、燃料を燃焼させ、燃焼ガスを生成する。バーナ２２は、外部から供給された燃料を燃焼させて高温の燃焼ガスを生成するバーナ本体２２１と、内部に燃焼ガスが流通する燃焼管２２２と、を有する。燃焼管２２２は、内部空間が燃焼室２２３となる。
【００２４】
バーナ本体２２１は、貯水部壁２４に挿入され、燃焼管２２２に一部が露出している。バーナ本体２２１は、火炎を燃焼室２２３内に向かって略水平方向に噴射する向きで配置されている。燃焼管２２２は、バーナ本体２２１から水平方向に向かって第一水室Ｒ１内に延びる円筒である。すなわち、燃焼管２２２は、貯水部壁２４から第一水室Ｒ１内に入り込むようにして配置されている。言い換えると、燃焼室２２３は第一水室Ｒ１の内部に形成されている。さらに、本実施形態に係る燃焼管２２２は、１つのみの煙道部６を有する。煙道部６は、燃焼管２２２の上部から鉛直上方に向かって延びている。煙道部６の一端は、円形の第一管板２５の中心位置から水平方向に偏心した位置に開口している。燃焼室２２３内の燃焼ガスは、煙道部６を通じて後述する熱交換空間Ｔ内に導かれる。
【００２５】
頭部３は、上述の基部２の上方に伝熱管群４を介して配置されている。具体的には、頭部３は下側に位置する第二管板３１と、第二管板３１から上方に向かって延びる筒状の頭部壁３２と、第二管板３１と鉛直方向に対向する天井部３３と、を有する。頭部壁３２及び天井部３３は、ケーシング５の一部である。天井部３３及び第二管板３１は、鉛直方向から見て円形である。第二管板３１には後述する伝熱管群４が挿入される複数の孔が形成されている。第二管板３１、頭部壁３２、天井部３３によって囲まれた空間は、基部２及び伝熱管群４を経て生じた蒸気が流通する第二水室Ｒ２である。さらに、頭部３は蒸気を外部に導くためのアウトレット７を有する。アウトレット７は、天井部３３の上側に設けられている。
【００２６】
伝熱管群４は、第一水室Ｒ１で加熱された熱媒と、燃焼室２２３で発生した燃焼ガスとの間で熱交換を行うために設けられる。具体的には、伝熱管群４は、鉛直方向に延びるとともに、水平方向に間隔をあけて配列された複数の伝熱管４１を有する。それぞれの伝熱管４１は、上述した第一管板２５、及び第二管板３１に形成された孔に挿通されている。伝熱管群４は、鉛直方向から見て図２に示すように、全体として円環状に配置されている。言い換えると、伝熱管群４は鉛直方向から見て外周側の端縁と内周側の端縁とを有する。伝熱管群４の外周側の端縁と内周側の端縁は円形である。伝熱管群４は、伝熱管４１が配置された配置領域Ｓ１と、伝熱管４１が配置されていない非配置領域Ｓ２とを形成している。
【００２７】
配置領域Ｓ１内の伝熱管４１のうち、最も外周側に位置する伝熱管４１は、第一管板２５（又は第二管板３１）の外周形状に沿って周方向に間隔をあけて円形に配列されている。最も外周側に位置する伝熱管４１よりも内周側に位置する各伝熱管４１は格子状に配列されている。
【００２８】
非配置領域Ｓ２は、伝熱管群４の内周側の端縁によって囲まれる領域である。非配置領域Ｓ２は鉛直方向から見て円形である。非配置領域Ｓ２の中心を含む領域には、煙道部６の一端が開口している。図２に示すように、本実施形態では、非配置領域Ｓ２の中心位置Ｐ１（又は幾何的な重心位置）が、配置領域Ｓ１の中心位置Ｐ２に一致している。すなわち、伝熱管群４の内周縁と外周縁とが同心円状となっている。
【００２９】
仕切部８は、筒形状であり、非配置領域Ｓ２の外周側に配置されている。仕切部８は、一方の端部が第一水室Ｒ１と接続し、他方の端部が第二水室Ｒ２と接続している。仕切部８は、鉛直方向から見て円弧状の断面を有する。すなわち、仕切部８は、周方向の一部が切り欠かれることで径方向に開口する開口部８１を有する。開口部８１は、鉛直方向から見て、側壁４２に形成された排気口４３とは反対側に設けられている。言い換えると、開口部８１は側壁４２の内面に対向している。
【００３０】
本実施形態に係る仕切部８は、非配置領域Ｓ２を臨む複数の伝熱管４１にフィン４４を設けることで形成されている。すなわち、仕切部８は、非配置領域Ｓ２を臨む複数の伝熱管４１と、当該複数の伝熱管４１同士の間を閉塞するフィン４４と、を含む。より具体的には、図３に示すように、非配置領域Ｓ２を臨む伝熱管４１の一部（すなわち、配置領域Ｓ１における最も内周側に位置する伝熱管４１の一部）は、外周面上で互いに離間する方向に延びる一対のフィン４４を有する。互いに隣接する一対の伝熱管４１のうち、周方向一方側の伝熱管４１のフィン４４は、周方向他方側の伝熱管４１のフィン４４に当接している。なお、稼働時における熱伸びを考慮して、ボイラ１の建造時には隣接するフィン４４同士の間にわずかな隙間を設けてもよい。このようにフィン４４を有する複数の伝熱管４１同士が連接されることにより、仕切部８を形成することができる。
【００３１】
図１に示すように、伝熱管群４は、外周側から側壁４２によって覆われている。側壁４２は、ケーシング５の一部である。熱交換空間Ｔは、上述した熱交換が行われる空間であり、側壁４２と、第一管板２５と、第二管板３１とで覆われている。側壁４２は、鉛直方向から見て断面が円弧形状である。側壁４２は、円弧形状に切り欠かれている部分が熱交換内外を連通する排気口４３となる。具体的には、側壁４２は、排気口４３以外の部分が円筒形状となり、円筒形状の周方向の一部を切り欠いた部分が排気口４３となる。排気口４３は、側壁４２上において、仕切部８の開口部８１が形成されている方向とは反対側に形成されている。すなわち、鉛直方向から見て、排気口４３から非配置領域Ｓ２までの距離は、非配置領域Ｓ２から当該非配置領域Ｓ２に最も近接する側壁４２内面までの距離よりも大きく設定されている。
【００３２】
排気口４３は、燃焼ガスを排ガス処理装置等に導くためのダクト５０に連結されている。燃焼ガス（排ガス）は、排気口４３からダクト５０に流入し、ダクト５０を経て排ガス処理装置等に送られ、排ガス処理装置等で脱硫や脱硝等の措置を施された後、大気中に放散される。なお、ボイラ１は、排ガス処理装置を備えていなくてもよい。
【００３３】
ケーシング５は、上述した底部２３、貯水部壁２４、側壁４２、頭部壁３２、及び天井部３３によって一体に形成されている。すなわち、ケーシング５は、第一水室Ｒ１、第二水室Ｒ２、伝熱管群４、及び煙道部６を外側から覆っている。
【００３４】
以下、本実施形態に係るボイラ１の動作について説明する。まず、ボイラ１は、バーナ２２に燃料を供給し、点火する。これにより、燃焼室２２３内に高温の燃焼ガスが発生する。燃焼ガスの熱は、燃焼管２２２を介して第一水室Ｒ１内の給水に伝播する。これにより、給水の温度が上昇する。加熱された給水は、相対的に軽くなるので鉛直上方に移動し、熱交換空間Ｔ内の伝熱管４１内に流れ、第二水室Ｒ２に向かう。一方で、燃焼室２２３内で発生した燃焼ガスは、煙道部６を通じて熱交換空間Ｔ内に流れる。より具体的には燃焼ガスは、伝熱管４１同士の間に形成された間隙を流れる。これにより、熱交換空間Ｔ内では、伝熱管４１内を流れる給水と、燃焼ガスとの間で熱交換が行われる。この結果、給水は伝熱管４１内を上昇するにしたがって温度が上昇する。給水は、伝熱管４１から第二水室Ｒ２内に流れる。第二水室Ｒ２の給水は、一部が蒸気となり、アウトレット７を通じて外部に取り出される。
【００３５】
次に、図２を参照して、熱交換空間Ｔ内における燃焼ガスの挙動について説明する。煙道部６を通過した燃焼ガスは、仕切部８の開口部８１を通じて熱交換空間Ｔ内に流れ込む。熱交換空間Ｔ内に流れ込んだ燃焼ガスは、開口部８１と水平方向に対向する側壁４２の内面に向かって流れる。側壁４２の内面に衝突した燃焼ガスの流れは、当該内面に沿って周方向に２つに分かれる。具体的には、燃焼ガスの流れは周方向一方側に向かう流れと、周方向他方側に向かう流れとに分かれる。２つに分かれた燃焼ガスの流れはそれぞれ側壁４２の内面に沿って流れた後、排気口４３に向かう。すなわち、配置領域Ｓ１内で燃焼ガスは水平方向成分を有する流れ場を形成する。燃焼ガスは、高温の状態で、非配置領域Ｓ２に近い伝熱管４１の周囲を通過する。その後、燃焼ガスは、熱交換により温度が低下しつつ、非配置領域Ｓ２から遠い伝熱管４１の周囲を流れる。このような挙動を経て、燃焼ガスは、伝熱管４１内の給水との間で熱交換を行った後、排気口４３を通じて外部に排出される。
【００３６】
本実施形態に係るボイラ１は、仕切部８によって、伝熱管４１が配置された領域に燃焼ガスをより効率的に案内することができる。加えて、仕切部８の周方向の一部は、開口している。当該開口部８１を通じて配置領域Ｓ１内の伝熱管４１に向かって導かれた燃焼ガスは、配置領域Ｓ１内で水平方向成分を有する流れ場を形成する。この結果、仕切部８が形成されていない場合に比べて、燃焼ガスの流速を高めることができる。したがって、燃焼ガスを配置領域Ｓ１内で十分に行き渡らせることができ、ボイラ１の効率をさらに向上させることができる。
【００３７】
上述の構成によれば、非配置領域Ｓ２の重心位置は、上下方向から見た前記伝熱管群４の重心位置と一致している。このため、仕切部８の開口から配置領域Ｓ１内に流れ込んだ燃焼ガスは、ケーシング５の内面に沿って水平方向に広がる流れ場を形成する。したがって、燃焼ガスの流速を高めることができるため、燃焼ガスを配置領域Ｓ１内で十分に行き渡らせることができる。
【００３８】
さらに、上述の構成によれば、伝熱管４１の間に延びるフィン４４が仕切部８を形成することから、仕切部８として他の部材を別に設ける必要がない。さらに、仕切部８の内周側を通過する燃焼ガスの熱量を、フィン４４を有する伝熱管４１によって効率的に回収することができる。
【００３９】
加えて、上記の構成によれば、ケーシング５は、仕切部８の開口部８１とは反対側の位置に排気口４３が形成されている。これにより、燃焼ガスが流れる経路長を相対的に長くすることができる。この結果、仕切部８の開口部８１から配置領域Ｓ１内に流れ込んだ燃焼ガスは、ケーシング５の内面に沿って水平方向に流れる中途で、より多くの伝熱管４１に接触することができる。これにより、ボイラ１の効率を向上させることができる。
【００４０】
また、ボイラ１では、伝熱管群４は鉛直方向から見て環状に配列されることで、伝熱管４１が配置されている配置領域Ｓ１と、伝熱管４１が配置されていない非配置領域Ｓ２とを形成し、煙道部６の一端は、非配置領域Ｓ２に向かって開口している。この構成によれば、非配置領域Ｓ２を通じて、配置領域Ｓ１内の伝熱管４１に向かって燃焼ガスを円滑に導くことができる。
【００４１】
また、ボイラ１は、船舶内での補助蒸気供給用として特に好適に用いることができる。ここで、船舶内部にこの種の装置を設置する場合、従来の二胴水管式ボイラ等を設置すると設置スペースが大きくなる。これに対して、ボイラ１は、燃焼室２２３が第一水室Ｒ１内に形成されていることから、上方から見た場合におけるボイラ１の投影面積を小さくすることができる。すなわち、ボイラ１の据え付け面積を小さくすることができる。したがって、船舶内部のスペースを有効活用することができる。さらに、燃焼室２２３が第一水室Ｒ１内に形成されていることから、第一水室Ｒ１と燃焼室２２３とが互いに離間している構成に比べて熱を効率的に伝達することができる。したがって、熱交換効率を向上させることができる。これにより、燃料の利用効率を高くすることができ、燃費を高くすることができる。
【００４２】
ボイラ１は、本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、上記の構成に種々の変更を施すことが可能である。例えば、本実施形態では、非配置領域Ｓ２、及び煙道部６が１つのみ設けられる構成について説明した。しかしながら、非配置領域Ｓ２、及び煙道部６の数は１つに限定されず、２つずつの非配置領域Ｓ２、及び煙道部６を設けることも可能である。このような構成によれば、煙道部６が１つのみ設けられている場合に比べて、２つの煙道部６を通じてさらに広い領域に燃焼ガスを行き渡らせることができる。言い換えると、より多くの伝熱管４１が熱交換に寄与することができる。この結果、ボイラ１の効率をさらに向上させることができる。また、本実施形態では、非配置領域Ｓ２の中心位置Ｐ１が、配置領域Ｓ１の中心位置Ｐ２に一致する位置としたが、非配置領域Ｓ２の中心位置Ｐ１が、配置領域Ｓ１の中心位置Ｐ２に対してずれた位置としてもよい。
【００４３】
また、ボイラ１では、仕切部８を伝熱管４１、及び伝熱管４１に設けられたフィン４４によって形成した例について説明した。しかしながら、仕切部８の構成はこれに限定されず、例えば伝熱管４１とは異なる別の部材を仕切部８として用いることも可能である。
【００４４】
以下、本発明の他の実施形態について図４を参照して説明する。図４は、他の実施形態に係る伝熱管群の構成を示す断面図である。図４に示すボイラ１Ａは、仕切部８Ａに加え、配置領域Ｓ１内に第二仕切部９が設けられている。さらに、本実施形態では、排気口４３の周方向一方側の端縁Ｌ１と、仕切部８Ａの開口部８１の周方向他方側の端縁Ｌ２は、周方向における位置が互いに一致している。第二仕切部９は、排気口４３の周方向一方側の端縁Ｌ１と、開口部８１の周方向他方側の端縁Ｌ２とを接続している。すなわち、第二仕切部９は配置領域Ｓ１の径方向に延びている。第二仕切部９は、仕切部８と同様に、互いに隣接する伝熱管４１、及び当該伝熱管４１同士の間を閉塞するフィン４４によって形成されている。より詳細には、第二仕切部９は、格子状に配列された伝熱管４１のうちの一列にフィン４４を設けることで形成されている。
【００４５】
このような構成によれば、第二仕切部９によって配置領域Ｓ１の一部を周方向に分割することができる。これにより、配置領域Ｓ１内における燃焼ガスの流速に周方向成分を付加することができる。具体的には図４に示すように、仕切部８Ａの開口部８１から配置領域Ｓ１に流れ込んだ燃焼ガスは、第二仕切部９及び側壁４２の内面によって案内されて周方向他方側から一方側に向かって一方向に流れる。この結果、燃焼ガスの流れが複数の方向に拡散している場合に比べて、燃焼ガスの流速を高めることができる。したがって、燃焼ガスを配置領域Ｓ１内でさらに十分に行き渡らせることができる。これにより、ボイラ１の効率を向上させることができる。
【００４６】
さらに、上述の構成によれば、伝熱管４１の間に延びるフィン４４が第二仕切部９を形成することから、第二仕切部９として他の部材を別に設ける必要がない。したがって、第二仕切部９に接する燃焼ガスの熱量を、フィン４４を有する伝熱管４１によって効率的に回収することができる。
【００４７】
なお、本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、上記の構成に種々の変更を施すことが可能である。例えば、図４に示すボイラ１Ａでは、第二仕切部９を伝熱管４１、及び伝熱管４１に設けられたフィン４４によって形成した例について説明した。しかしながら、第二仕切部９の構成はこれに限定されず、例えば伝熱管４１とは異なる別の板状の部材を第二仕切部９として用いることも可能である。
【００４８】
さらに、本実施形態では、いずれも伝熱管群４が円環状に配列されている例について説明した。しかしながら、伝熱管群４の構成はこれに限定されず、例えば角環状に配列されていてもよい。
【符号の説明】
【００４９】
１  ボイラ
２  基部
３  頭部
４  伝熱管群
５  ケーシング
６、６ｂ  煙道部
７  アウトレット
８  仕切部
９  第二仕切部
２１  貯水部
２２  バーナ
２３  底部
２４  貯水部壁
２５  第一管板
３１  第二管板
３２  頭部壁
３３  天井部
４１  伝熱管
４２  側壁
４３  排気口
４４  フィン
５０  ダクト
８１  開口部
２２１  バーナ本体
２２２  燃焼管
２２３  燃焼室
Ｒ１  第一水室
Ｒ２  第二水室
Ｓ１  配置領域
Ｓ２、Ｓ２ｂ  非配置領域
Ｔ  熱交換空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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