(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水管式ボイラに於ける上下部管寄に連結し複数の管列を備えた水管群の一部を適宜非加熱降水管とし、他を加熱上昇管として２つに分け、且つ加熱上昇管と非加熱降水管との間には断熱壁が設けられていることを特徴とする水管式ボイラ。
【請求項２】
前記非加熱降水管をフィンで結合したことを特徴とする請求項１記載の水管式ボイラ。
【請求項３】
前記上部管寄には、加熱上昇管と非加熱降水管とに分流する仕切部を設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の水管式ボイラ。
【請求項４】
前記上部管寄又は下部管寄は、単一の容器より形成され、又断面が同一の半円形状となっていることを特徴とする請求項１記載の水管式ボイラ。
【請求項５】
水管式ボイラに於ける上下部管寄に連結し複数の管列を備えた水管群の一部を適宜非加熱降水管とし、他を加熱上昇管として２つに分け、且つ加熱上昇管と非加熱降水管との間には断熱壁を設けたものにおいて、上下部管寄に連結した水管群を１モジュールとし、該モジュールを高温ガスの流れ方向に単段又は複数段以上列設したことを特徴とする水管式ボイラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、業務用、空調用、産業用、発電用に使用される自然循環式の水管式ボイラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１に示すように、従来の水管式ボイラは、図１に示すように蒸発水管３（加熱上昇管）群とは別に独立した非加熱降水管３０を設け、該降水管３０からの水を下部管寄２を介して各蒸発管３に分配し、汽水ドラム４ー非加熱降水管３０ー下部管寄２ー蒸発管３群ー汽水ドラム４という水循環ループを構成していた。
【０００３】
この降水管は、高温ガス通路外で非加熱として設けられる為、汽水ドラム、蒸発水管群、高温ガス通路の制約を受け、曲がり部分が多かった。
【０００４】
又近年、この降水管を設けることのない、蒸発水管群下部より給水する所謂多管式貫流ボイラが使用される場合がある。
【０００５】
【発明解決しようとする課題】
このように、従来の水管式ボイラでは、降水管は蒸発水管群とは、別の熱的・物理的制約を受けるために、ボイラ本体から隔離されたような出っ張った配管ルートを取らざるを得なかった。そのために、降水管や蒸発管下部への分配管は、スペースも余計に必要とし、加工や組み立てにも多大な時間を要していた。
【０００６】
更には、蒸発水管群下部より給水する所謂多管式貫流ボイラが使用される場合には、本質的に水循環性能が悪く、水管の焼損や熱疲労等の水管へのダメージが避けられず、安全性や信頼性に問題があった。
【０００７】
このように、従来の水管式ボイラ等では、降水管の設置の構造に問題があり、且つ製造コストもかかっていた点を改善し、降水管ループの簡略化を含む水管式ボイラを実現することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、上下部管寄に連結し複数の管列を備えた水管群の一部を適宜非加熱降水管とし、他を加熱上昇管として２つに分け、且つ加熱上昇管と非加熱降水管との間には断熱壁が設けられた水管式ボイラを提供するものである。
【０００９】
前記非加熱降水管をフィンで結合したことで、燃焼ガスに対して密閉された構造とすることができる
【００１０】
前記上部管寄には、加熱上昇管と非加熱降水管とに分流する仕切部を設けたもので、上部管寄内を仕切る部材を設けることで、２つの異なる機能を有する管群を１つの上部管寄で行うことが可能となり、一層コンパクト化が図られる。
【００１１】
前記上部又は下部管寄は、単一の容器体から形成され、又断面が同一の半円形状であるので製作がより容易となり、又組み立ても簡単とする。
【００１２】
水管式ボイラに於ける上下部管寄に連結し複数の管列を備えた水管群の一部を適宜非加熱降水管とし、他を加熱上昇管として２つに分け、且つ加熱上昇管と非加熱降水管との間には断熱壁を設けたものにおいて、上下部管寄に連結した水管群を１モジュールとし、該モジュールを高温ガスの流れ方向に単段又は複数段以上列設したものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を実施例に基づき図面を参照して説明する。
【００１５】
図２には、本発明の１実施例である降水管を有する水管式ボイラの断面図を示している。
【００１６】
本発明の水管式ボイラの実施例では、図２に示されるように、汽水ドラム４、該汽水ドラム４から下方に汽水連絡管５及び降水連絡管７を通して、上部管寄１へつながり、更に、加熱上昇管３、非加熱降水管３０１を通して、下部管寄２へと連絡している。ここでは、非加熱降水管３０１は、前記水管群の一部が、その役を果たすことになるので、格別他の特別な形状構造のものを必要としないので、コンパクトとなり且つ製作は容易となり簡易な構造が得られる。
【００１７】
特に、上部管寄１内は、加熱上昇管３、降水連絡管７と非加熱降水管３０１とが連結してあるので、内部が仕切板７によって仕切られている。
従って、加熱上昇管３は、仕切された室１０から汽水連絡官５を通って、汽水ドラム４へ蒸気が上昇する。これに対して、汽水ドラム４からは、水が降水管７を通って、仕切られた室１１を通り下方へ流出する。そこで、何も格別の装置は必要とせず単に上部管寄１内を仕切るだけで済むので簡単な構成に一層役立つ。
【００１８】
又、上部管寄１又は下部管寄２は、単一の容器体で形成されているので、管群の組み立ては容易である。更に、図４に示すように、断面は半円形状とし、上下官寄で同じものとすれば、製作も組み立ても簡単となる利点がある。
【００１９】
仕切板７は、加熱上昇管３と非加熱降水管３０１との蒸気と水とが接するものとなるので、伝熱面積が小さい図示ものでは、断熱材を覆うこと等は不要だが、伝熱面積が大となれば、設けることも求められよう。
【００２０】
なお、上記実施例では、汽水ドラム４からの上部管寄１を共通のものとして、室１０と１１に分けたが、その他として、降水連絡管７を受ける室１０と１１を別個の独立した室として設けられる事も可能である。
【００２１】
更に、図２の平面図に示すように、複数の加熱上昇管３及び非加熱降水管３０１は、１モジュールから形成されておりユニット化されている。この状況は、図４の側面図に示すものからも理解される。汽水ドラム４から、降水連絡管７が、各モジュールへ延びており、上部管寄１と連絡しているのがわかる。
【００２２】
各モジュールは、図２に示すように、複数の加熱上昇管３の管列の両端には断熱壁３０２、３０２が設けられている。
断熱壁３０２は、断面が矩形状であって、上下方向に延びているので、汽水ドラム４を支えるための強度を増す部材としての役割をも果たしている。勿論、断面が矩形に限定されるのではなく、適宜採用できる。
それら断熱壁３０１の外壁側方には、非加熱降水管３０１が設けられるのである。
なお、必要に応じて、断熱壁は片方のみでもよい。
【００２３】
断熱壁３０１の外壁側に、コンパクトに非加熱降水管３０１が設置できることになるので、全体構造が小型化できることになる。
【００２４】
更に、モジュール化すれば、ユニット毎に取り出したりして点検や修理が行える利点もある。
【００２５】
前記実施例では、断熱壁３０１の外壁側に非加熱降水管３０１が設置されているが、図５に示すように、加熱上昇管３の中に設けることも可能である。
【００２６】
即ち、非加熱降水管３０１を加熱上昇管３の中に断熱部材で囲って設置すことも可能である。この場合には、燃焼ガスの流れが、加熱上昇管３に対して有効となるように設置されねばならない。
このように、断熱壁を設置することで、降水管を水管群の適宜のところへ設ける事が可能となった。
【００２７】
更に、モジュール両端の非加熱降水管３０２には、フィン３０３を設けて、メンブレンフォールとすれば、やはりユニット化が行え、製造や点検にも利点があるのはわかる。更に、断熱壁３０２，３０２をフィン３０３で連結するので、燃焼ガスが漏れることはなくなり、特別の炉壁は必要ない。
【００２８】
又、汽水ドラム４は、加熱上昇管３の管列に対して、図３や図４に示すように、中央部へ設置できる構造ともなり、従来のようにアンバランスなものとならないので、汽水ドラム４の支持を加熱上昇管３や非加熱降水管３０１群によって平均化して行うことができるので、管の強度を一部的に大きく取らなくても済み、コストの低減にも寄与できる構造となる。又モジュール化した場合には、更に製作や組み立てが容易となるのが理解される。
更に、降水連絡官７も、図４に示すように、左右対称となるので、準備する降水管７も、図１に示す従来のように、異なった寸法のものを必要とせず、２種類の降水連絡官７を設けるだけでよいので、より簡易化した構造が得られる。
【００２９】
勿論、汽水ドラム４は、加熱上昇管３の管列に対して、図６に示すように、中央部ではなく、従来のように片方にも設置できる構造とすることもできる。
【００３０】
このように、汽水ドラム４からの水は、降水連絡管７より、上部管寄１，非加熱降水管３０１、下部管寄２を経て、加熱上昇管３へ入る。ここで、蒸発が起こり、気水混合状態で、上部管寄１，汽水連絡官５を通り、汽水ドラム４へ導かれる。
【００３１】
【発明の効果】
本発明の水管式ボイラは、外部に独立した非加熱降水管を設けなくても、一部の水管群を利用するので、別設したものを必要とせず、コンパクトとなり、又製作やメインテナンスも容易でそれと同じ水循環回路が得られる。
【００３２】
更に上下部管寄に連結した水管群を１モジュールとし、該モジュールを高温ガスの流れ方向に単段又は複数段列設したので、製造やメインテナンスはより容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の水管式ボイラの汽水ドラムと加熱上昇管、非加熱降水管との関係を示す図である。
【図２】本発明の１実施例である水管式ボイラの加熱上昇管、断熱壁と非加熱降水管との関係を示す図であるである。
【図３】前図２における水管式ボイラの加熱上昇管、断熱壁と非加熱降水管との平面図を示す。
【図４】図２に示す水管式ボイラの側面図である。
【図５】本発明の他の実施例である水管式ボイラの加熱上昇管、断熱壁と非加熱降水管との関係を示す図であるである。
【図６】本発明の他の実施例である水管式ボイラの加熱上昇管、断熱壁と非加熱降水管との関係を示す図であるである。
【符号の説明】
１        上部管寄
２        下部管寄
３        加熱上昇管（蒸発管）
３０１    非加熱降水管
３０２    断熱壁
４        汽水ドラム
５        汽水連絡管
６        仕切板
７        降水連絡管
１０、１１  室
【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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【図６】
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