(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の水管３により構成され、第一開口部５を備えた環状の第一水管列４と、複数の水管３により構成され、第二開口部１０を備えた環状の第二水管列９とからなり、前記第一水管列４の外側に前記第二水管列９を配置するとともに、前記第一水管列４の内側に燃焼室７を設け、前記両水管列４，９の間に前記第一開口部５から前記第二開口部１０へ至る燃焼ガスの通路１２を形成し、前記第二水管列９のうち上流側を水管壁構造とし，かつ下流側を複数の全周フィン付水管Ｃを互いに所定の間隔をおいて配置した構造とし、これら各全周フィン付水管Ｃの外側にガイド部材１６を設け、前記ガイド部材１６が、熱膨張吸収手段を備えるとともに、燃焼ガスの漏洩防止手段を備え、前記熱膨張吸収手段は、前記ガイド部材１６を複数に分割して前記各全周フィン付水管Ｃに沿って凹凸状に形成したものであり、前記漏洩防止手段は、分割した複数のガイド部材１６のそれぞれの分割端部を所定の範囲で重ね合わせたことを特徴とする水管ボイラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、貫流ボイラ，自然循環式水管ボイラ，強制循環式水管ボイラなどの水管ボイラの缶体構造に関し、特にガイド部材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
水管ボイラの缶体構造には、複数本の水管を環状に配置して内側水管列を形成し、この内側水管列の内側を燃焼室とし、前記内側水管列の外側にさらに複数本の水管を環状に配置して外側水管列を形成し、両水管列の間に燃焼ガスの通路を形成したものがある。前記燃焼室内では主に輻射による伝熱が行われ、前記燃焼ガスの通路では主に対流による伝熱が行われる。
【０００３】
前記水管ボイラでは、ボイラ効率の向上を図るために、前記水管に伝熱フィンを設けて伝熱面積を増大させる対策が実施されている。具体的には、前記外側水管列に設けた開口部近傍の所定本数の外側水管に全周フィンを設け、ボイラ効率の向上を図っているものがある（たとえば、特開平９−１３３３０１号公報参照）。しかし、前記全周フィンを設けることにより、ある程度の伝熱量の増加は達成できるものの、前記全周フィンを設けた水管の伝熱面全体を有効に活用するには、さらなる工夫が必要である。また、前記水管ボイラの熱膨張への耐久性についてもさらなる工夫が必要である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この発明が解決しようとする課題は、全周フィンを設けた水管の伝熱面全体を有効に活用して、ボイラ効率のさらなる向上を図るとともに、水管ボイラの耐久性のさらなる向上を図ることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明は、前記課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、複数の水管３により構成され、第一開口部５を備えた環状の第一水管列４と、複数の水管３により構成され、第二開口部１０を備えた環状の第二水管列９とからなり、前記第一水管列４の外側に前記第二水管列９を配置するとともに、前記第一水管列４の内側に燃焼室７を設け、前記両水管列４，９の間に前記第一開口部５から前記第二開口部１０へ至る燃焼ガスの通路１２を形成し、前記第二水管列９のうち上流側を水管壁構造とし，かつ下流側を複数の全周フィン付水管Ｃを互いに所定の間隔をおいて配置した構造とし、これら各全周フィン付水管Ｃの外側にガイド部材１６を設け、前記ガイド部材１６が、熱膨張吸収手段を備えるとともに、燃焼ガスの漏洩防止手段を備え、前記熱膨張吸収手段は、前記ガイド部材１６を複数に分割して前記各全周フィン付水管Ｃに沿って凹凸状に形成したものであり、前記漏洩防止手段は、分割した複数のガイド部材１６のそれぞれの分割端部を所定の範囲で重ね合わせたことを特徴としている。
【０００６】
【発明の実施の形態】
つぎに、この発明の実施の形態について説明する。この発明は、多管式の水管ボイラとして実施され、蒸気ボイラや温水ボイラのほか、熱媒を加熱する熱媒ボイラなどに適用される。
【０００７】
複数の水管により環状の第一水管列が形成され、この第一水管列の内側に燃焼室が設けられている。前記第一水管列の外側に、複数の水管により環状の第二水管列が形成され、この第二水管列と前記第一水管列との間に燃焼ガスの通路が設けられている。前記第一水管列には第一開口部が設けられ、この第一開口部により前記燃焼室と前記通路とが連通している。前記第二水管列には第二開口部が設けられ、この第二開口部により前記通路と煙道とが連通している。
【０００８】
前記第二水管列は、燃焼ガスの温度に応じて、上流側が水管壁構造となっており、下流側が複数の全周フィン付水管を互いに所定の間隔をおいて配置した構造となっている。これらの各全周フィン付水管で構成される第二水管列は、前記通路内に挿入された形となり、燃焼ガスが前記第二水管列の内外両側を流れ、前記各全周フィン付水管の外周全体に燃焼ガスが接触して伝熱が行われる。
【０００９】
前記各全周フィン付水管の伝熱フィンは、帯状のフィン部材を前記水管の周壁にスパイラル状に巻き付けた構成とする。また、前記伝熱フィンは、複数の円板状のフィン部材をそれぞれ分離させて前記水管の軸方向に多段状に設けた構成とすることもできるし、前記伝熱フィンは、周方向に複数個に分割したフィン部材を前記水管の軸方向に多段状に設けた構成とすることもできる。
【００１０】
さらに、前記各全周フィン付水管の外側，すなわち前記各全周フィン付水管で構成される第二水管列の半径方向外側には、燃焼ガスの通路を画成する壁として機能するガイド部材が設けられている。このガイド部材は、燃焼ガスを前記各全周フィン付水管の外周，具体的には前記各全周フィン付水管における前記半径方向外側の伝熱面に沿って流すような形状に形成され、前記各全周フィン付水管の外周に沿って凹凸状に形成されている。また、前記ガイド部材は、前記各全周フィン付水管にほぼ密着して配置され、前記ガイド部材と前記全周フィン付水管を構成する水管との間には、前記全周フィンの突出高さに相当する幅の前記通路が形成されている。
【００１１】
ここで、前記ガイド部材は、前記第二水管列の半径方向の外側において、上部管寄せと下部管寄せとの間に設けられている。すなわち、前記ガイド部材の上端部は、前記上部管寄せと前記水管の上部絞り部との隙間を埋めるために塗り込められる上部耐火材により固定される。また、前記ガイド部材の下端部は、前記下部管寄せと前記水管の下部絞り部との隙間を埋めるために塗り込められる下部耐火材により固定される。
【００１２】
そして、前記ガイド部材は、燃焼ガスにより加熱され熱膨張するが、その熱膨張による伸びを吸収する熱膨張吸収手段を備えている。すなわち、前記熱膨張吸収手段として、このガイド部材は、前記第二水管列の外側において、前記両管寄せの間で上下方向および／または左右方向で複数に分割されている。
【００１３】
さらに、前記ガイド部材は、燃焼ガスの漏洩防止手段を備えている。すなわち、前記分割した複数のガイド部材のそれぞれの分割端部を所定の範囲で重ね合わせることにより、燃焼ガスが漏れないようにシールしている。
【００１４】
前記構成による作用を説明する。前記構成によれば、前記全周フィン付水管の伝熱面全体を有効に活用して、ボイラ効率をさらに向上させることができる。すなわち、前記全周フィン付水管の半径方向外側にガイド部材を設けているので、燃焼ガスが前記全周フィン付水管の外周に沿って流れるとともに、燃焼ガスの流速が増加し、これにより、前記全周フィン付水管の伝熱面全体を有効に作用させて伝熱を行うことができ、伝熱量が大幅に増加する。また、耐久性のさらなる向上を図ることもできる。すなわち、前記ガイド部材は熱膨張に対してもその吸収手段を備えているので、前記バーナにより繰り返し加熱されても耐久性が向上する。
【００１５】
さらに、前記ガイド部材の作用をより詳細に説明すると、前記ガイド部材は、燃焼ガスがボイラから漏れないようにシール性を備えることができるとともに、バーナの燃焼と停止により、前記ガイド部材が、繰り返し加熱と冷却を受け、上下方向に膨張，収縮を繰り返したとしてもそれを吸収できる。すなわち、前記ガイド部材の上下の端部は、前記両管寄せと前記両耐火材にそれぞれ固定されていても、前記ガイド部材を複数に分割し、かつそれぞれの分割端部を所定の範囲で重ね合わせているので、これらの各分割端部は、それぞれずれることができ、膨張，収縮を吸収することができる。また、前記ガイド部材の左右方向（燃焼ガスの流れ方向）の膨張，収縮は、前記ガイド部材の凹凸形状により吸収される。さらに、前記ガイド部材を左右方向にも複数に分割し、分割した複数のガイド部材のそれぞれの分割端部を所定の範囲で重ね合わせる構成も、実施に応じて好適である。よって、前記ガイド部材のシール性を確保し、かつ耐久性を向上させることができる。
【００１６】
【実施例】
以下、この発明を多管式の貫流ボイラに適用した実施例について、図面を参照しながら説明する。
【００１７】
まず、図１から図４に示す第一実施例について説明する。図１は、この発明の第一実施例における横断面説明図であり、また図２は、図１のII−II線に沿う縦断面説明図である。図３および図４は要部を拡大した説明図である。
【００１８】
最初にボイラの缶体構成について説明すると、ボイラの缶体は、所定の距離を離して配置された上部管寄せ１および下部管寄せ２を備えている。これらの上部管寄せ１および下部管寄せ２の間には、複数の水管３，３，…が環状に配置されている。これらの各水管３は、水管壁構造をした環状の第一水管列４を形成し、前記各水管３の上下端部は、前記上部管寄せ１および前記下部管寄せ２にそれぞれ接続されている。前記第一水管列４は、その一部に第一開口部５を備えている。前記各水管３は、前記第一開口部５を除いて、密接された状態または第一縦ヒレ部材６，６，…によりそれぞれ連結されている。
【００１９】
前記第一水管列４の内側には、燃焼室７が設けられている。この燃焼室７の上方には、バーナ８が取り付けられている。このバーナ８は、前記上部管寄せ１の内方中央部から前記燃焼室７へ向けて挿入されている。また、前記バーナ８は、送風機（図示省略）を備えている。
【００２０】
前記第一水管列４の外側には、複数の水管３，３，…が環状に配置されている。これらの各水管３は、環状の第二水管列９を形成し、前記各水管３の上下端部は、前記上部管寄せ１および前記下部管寄せ２にそれぞれ接続されている。前記第二水管列９は、その一部に第二開口部１０を備えている。この第二開口部１０は、前記第一水管列４の前記第一開口部５に対して約１８０度反対側に設けられている。前記各水管３間には、前記第二開口部１０および前記第二開口部１０から所定距離上流側の範囲を除いて、第二縦ヒレ部材１１，１１，…が設けられ、前記各水管３は前記各第二縦ヒレ部材１１でそれぞれ連結されている。前記第一水管列４の各水管３と前記第二水管列９の各水管３とは、周方向にほぼ半ピッチずつずらした状態で配置されている。
【００２１】
前記第一水管列４と前記第二水管列９との間には、前記第一開口部５から前記第二開口部１０へ至る燃焼ガスの通路１２，１２が設けられている。この両通路１２は、前記第一開口部５を介して前記燃焼室７と連通し、前記第二開口部１０を介して煙道１３と連通している。したがって、前記燃焼室７を出た燃焼ガスは、前記第一開口部５で分岐して前記両通路１２，１２へそれぞれ流入し、前記第二開口部１０において合流して前記煙道１３へ流入するようになっている。
【００２２】
さて、前記缶体構成において、前記通路１２を流れる燃焼ガスの温度は、前記両水管列４，９への伝熱により下流側へ向かうにしたがって低下していく。そこで、この第一実施例においては、燃焼ガスの温度の低下の度合いに応じて、前記通路１２に面する前記両水管列４，９によって構成される伝熱面構造を、高温域伝熱面構造，中温域伝熱面構造および低温域伝熱面構造の３段階とし、つぎのように設定している。なお、以下の説明においては、前記両通路１２，１２は、前記第一開口部５から前記第二開口部１０へ至る通路としてほぼ対称となっているので、一方の前記通路１２について説明する。
【００２３】
まず、前記高温域伝熱面構造について説明する。前記第一開口部５から前記通路１２へ流入した燃焼ガスの温度は、約１３００℃である。燃焼ガスの温度が約９００℃〜約１３００℃の高温域においては、前記両水管列４，９は、複数のフィン無し水管Ａ，Ａ，…による水管壁構造となっている。前記フィン無し水管Ａは、伝熱フィンを設けない構成となっており、前記水管３の熱負荷が高くなり過ぎないようになっている。
【００２４】
つぎに、前記中温域伝熱面構造について説明する。燃焼ガスの温度が約５００℃〜約９００℃の中温域においては、前記両水管列４，９は、複数の片側フィン付水管Ｂ，Ｂ，…による水管壁構造となっている。前記片側フィン付水管Ｂは、前記水管３の片側（前記通路１２側）に横ヒレ形状の多数の第一伝熱フィン１４，１４，…が多段状に設けられている。燃焼ガスの温度が低下すると、体積が減少して燃焼ガスの流速も低下するが、前記片側フィン付水管Ｂとすることにより、水管１本当たりの伝熱面積が増大し伝熱量が増加する。
【００２５】
ここにおいて、前記各第一伝熱フィン１４は、前記水管３の周壁から前記通路１２へ向けて突出する横ヒレ形状でかつほぼ水平に設けられているので、燃焼ガスの流通抵抗の増大が抑えられる。加えて、前記中温域は、燃焼ガスの温度が約９００℃以下となっているので、前記各第一伝熱フィン１４が焼損することがなく、また前記片側フィン付水管Ｂの熱負荷が高くなり過ぎることもない。
【００２６】
また、前記各第一伝熱フィン１４の取付けピッチは、上流側の水管３ほど大きく下流側の水管３ほど小さくして，すなわち下流側ほどその取付け枚数を多くして、燃焼ガスの流れに沿って伝熱面積が順次増加するように設定し、前記各水管３の熱負荷の均等化を図ることもできる。前記伝熱面積を順次増加させる構成は、前記各第一伝熱フィン１４における前記水管３の周壁からの突出高さを下流側ほど高くした構成により実施することもできる。さらに、前記取付けピッチの調節および前記突出高さの調節は、両方組み合わせて実施することもできる。
【００２７】
さらに、前記低温域伝熱面構造について説明する。燃焼ガスの温度が約５００℃以下の低温域においては、前記第一水管列４は、複数のフィン無し水管Ａ，Ａ，…による水管壁構造となっており、前記第二水管列９は、複数の全周フィン付水管Ｃ，Ｃ，…を互いに所定の間隔をおいて配置した構造になっている。前記各全周フィン付水管Ｃは、第二伝熱フィン１５として、帯状のフィン部材が前記水管３の周壁にスパイラル状に巻き付けられている。前記第二水管列９の内外両側を燃焼ガスが流れ、前記各全周フィン付水管Ｃの外周全体に燃焼ガスが接触して伝熱が行われるようになっている。
【００２８】
ここにおいて、前記各全周フィン付水管Ｃは、その内側となる前記第一水管列４側が前記第一水管列４の前記各フィン無し水管Ａにほぼ接触した状態でそれぞれ配置されており、また前記第一水管列４と反対側となる前記各全周フィン付水管Ｃの半径方向外側には、燃焼ガスの通路を画成する壁として機能するガイド部材１６がほぼ密着した状態で配置されている。このガイド部材１６は、前記低温域伝熱面構造を構成する部分の隔壁として配置されるもので、その上流側端部１７は、前記中温域伝熱面構造を構成する前記第二水管列９の最下流側に位置する水管に連結されており、またその下流側端部１８は、前記第二開口部１０の一側を画成する端部となっている。
【００２９】
また、前記ガイド部材１６は、前記各全周フィン付水管Ｃの外周，すなわち前記各全周フィン付水管Ｃで構成される第二水管列９の半径方向外側の伝熱面に沿って凹凸状に形成されており、前記ガイド部材１６と前記各全周フィン付水管Ｃを構成する水管３との間には、円弧状の前記通路１２がそれぞれ形成されている。この通路１２の幅は、前記各第二伝熱フィン１５の突出高さに相当する。前記ガイド部材１６は、燃焼ガスを前記各全周フィン付水管Ｃに沿うように流すとともに、前記各全周フィン付水管Ｃとの間隔を狭めて燃焼ガスの流速を高めることにより伝熱量を増加させる働きをなす。
【００３０】
さて、前記ガイド部材１６は、前記第二水管列９の半径方向外側において、前記上部管寄せ１と前記下部管寄せ２との間に設けられている。そして、このガイド部材１６は、前記各水管３の軸方向，すなわち図２の上下方向において、上部分割体１９，中央部分割体２０および下部分割体２１の３つに分割されている。すなわち、前記上部分割体１９の上端部２２は、前記上部管寄せ１と前記各水管３の上部絞り部２３との上部隙間２４を埋めるために塗り込められる上部耐火材２５により固定される。また、前記下部分割体２１の下端部２６は、前記下部管寄せ２と前記水管３の下部絞り部２７との下部隙間２８を埋めるために塗り込められる下部耐火材２９により固定される。したがって、前記上部分割体１９は、前記バーナ８の燃焼と停止により、その分割下端部３０（以下、「第一下端部３０」と云う）が、膨張および収縮可能に前記上部管寄せ１に固着されている。また、前記下部分割体２１は、前記バーナ８の燃焼と停止により、その分割上端部３２（以下、「第一上端部３２」と云う）が、膨張および収縮可能に前記下部管寄せ２に固着されている。一方、前記中央部分割体２０は、前記上部分割体１９と前記下部分割体２１との開口部分を塞ぐように、重ね合わせた状態で配置されている。
【００３１】
ここで、前記各分割体１９，２０，２１の配置について詳細に説明する。まず、前記上端部２２と前記下端部２６を除き、前記分割体１９，２０，２１の各分割端部を所定の幅を持たせて重ね合わせている。具体的には、前記中央部分割体２０の分割上端部３１（以下、「第二上端部３１」と云う）が前記第一下端部３０と重なり合うように、また前記中央部分割体２０の分割下端部３３（以下、「第二下端部３３」と云う）が前記第一上端部３２と重なり合うように配置されている。このように、前記ガイド部材１６を３つの分割体をもって構成することにより、前記バーナ８の燃焼と停止による熱膨張を吸収する手段を構成している。そして、前記各分割体１９，２０，２１の各分割端部を所定幅に亘って重ね合わせることにより、燃焼ガスが前記ガイド部材１６（前記各分割体１９，２０，２１）の外側へ漏洩するのを防止する手段を構成している。
【００３２】
さらに、前記各分割体１９，２０，２１により構成した熱膨張吸収手段において、前記各全周フィン付水管Ｃとの密着性を向上させる構成について説明する。前記中央部分割体２０の上下の両端部，すなわち前記第二上端部３１と前記第二下端部３３には、それぞれ前記ガイド部材１６の板厚に相当する段差を確保する折り曲げ加工が施されている。そして、前記第二上端部３１には第一折曲部３４を配置し、前記第二下端部３３には第二折曲部３５を配置し、その両折曲部３４，３５においては、前記上部分割体１９および前記下部分割体２１の伸びをそれぞれ吸収する隙間を確保するため、それぞれ第一伸代３６および第二伸代３７を設けている。
【００３３】
そして、前記各分割体１９，２０，２１の組み付け構造について、図３および図４に基づいて、さらに詳細に説明する。前記各端部３０，３１，３２，３３のそれぞれの凹部３８には，すなわち前記ガイド部材１６を凹凸状に形成したことによる凹部３８には、上下方向の長穴３９をそれぞれ設けている。そして、前記凹部３８において、前記第一下端部３０を内側に前記第二上端部３１を外側にして重ね合わせたとき、および前記第一上端部３２を内側に前記第二下端部３３を外側にして重ね合わせたときに対応する２つの前記長穴３９，３９を貫通する取付具４０により、上下２箇所で組み付けている。ここにおいて、前記凹部３８は、前記通路１２側においては凸部４４を形成している（図４参照）。
【００３４】
そして、図４に示すように、前記第一下端部３０と前記第二上端部３１は、重ね合わされ、前記取付具４０により３箇所で組み付けられる。そして、前記第一上端部３２と前記第二下端部３３も同様に組み付けられる。すなわち、上下２列で組み付けられている。
【００３５】
この第一実施例では前記ガイド部材１６を上下方向に３つに分割して説明したが、ボイラの規模に応じて、少なくとも２以上に分割する構成とすることが好ましい。
【００３６】
ところで、この第一実施例においては、図１に示すように、前記第二開口部１０のほぼ中央部に、燃焼ガスの案内用水管４１を設けている。この案内用水管４１は、燃焼ガスを最下流位置，すなわち前記第二開口部１０の両側に位置する２本の前記全周フィン付水管Ｃ，Ｃに沿って案内しながら前記煙道１３へ導く働きをなす。前記案内用水管４１を設けることにより、最下流位置に位置する前記両全周フィン付水管Ｃ，Ｃにおける伝熱を効果的に行うことができるとともに、前記案内用水管４１自体も熱を回収する作用をなし、伝熱量が増加する。この第一実施例においては、前記案内用水管４１に前記第二伝熱フィン１５が設けられている。
【００３７】
そして、前記第二水管列９の外側には、断熱材４２が設けられ、さらにその外側に、缶体カバー４３が設けられている。
【００３８】
前記構成の貫流ボイラにおいて、その作用を説明する。前記バーナ８を作動させると、前記燃焼室７内で燃焼反応が行われ、燃焼反応がほぼ完了した高温の燃焼ガスが、前記第一開口部５を通って前記通路１２へ流入する。前記通路１２へ流入した燃焼ガスは、二方向に分かれて前記通路１２を流れる。燃焼ガスが前記通路１２を流れる際、燃焼ガスの熱が前記各水管３内の被加熱流体に伝えられ、燃焼ガスの温度は下流側へ行くほど低下する。前記第二開口部１０で合流した燃焼ガスは、前記煙道１３から排ガスとして外部へ排出される。そして、前記各水管３内の被加熱流体は、加熱されながら上昇し、前記上部管寄せ１から蒸気として取り出される。
【００３９】
前記通路１２に面する前記両水管列４，９の伝熱面構造を前記３段階の伝熱面構造とすることにより、伝熱量が増加し、ボイラ効率が格段に向上する。特に、前記中温域および前記低温域の伝熱量が大幅に増加する。しかも、全体的に燃焼ガスの流通抵抗を増大させることなく、かつ前記各水管３の熱負荷が高くなり過ぎないようにしつつ、ボイラ効率を向上させることができる。燃焼ガスの流通抵抗が増大しないため、能力の比較的小さい送風機（図示省略）を使用することができ、また前記各水管３の熱負荷が高くなり過ぎないため、スケールが付着しにくく、前記各水管３の焼損を確実に防止することができる。
【００４０】
ここで、前記中温域伝熱面構造を設けることによる効果について、さらに詳細に説明する。前記中温域伝熱面構造を設けることにより、燃焼ガスの温度をより上流位置で約５００℃まで低下させることができ、伝熱量の増加に対して効果の大きい前記低温域伝熱面構造をより上流位置を始点として設けることができる。これは、前記中温域伝熱面構造による伝熱量の増加と相俟って、さらなる伝熱量の増加に頗る効果的である。
【００４１】
そして、前記中温域伝熱面構造を設けることにより、前記中温域における前記通路１２の長さを短くすることができ、その分、前記水管３の本数を減らすことができる。したがって、缶体の外径を小さくしてスリムな缶体とすることができ、省スペース化を図ることができる。
【００４２】
さらに、前記ガイド部材１６を設けることによる効果について、より詳細に説明する。前記ガイド部材１６を設けることにより、伝熱量の増加に対して効果の大きい前記各全周フィン付水管Ｃの伝熱面全体を有効に活用することができる。すなわち、燃焼ガスが、前記ガイド部材１６と前記各全周フィン付水管Ｃを構成する水管３との間を流れるとともに、前記第一水管列４を構成する水管３と前記各全周フィン付水管Ｃを構成する水管３との間を流れ、前記各全周フィン付水管Ｃの内外両側を前記各全周フィン付水管Ｃに沿うように流れる。また、前記各全周フィン付水管Ｃの外側の流路断面積が狭くなり、前記各全周フィン付水管Ｃの外側を流れる燃焼ガスの流速が増加し、伝熱量が増加する。また、前記ガイド部材１６の前記通路１２側の前記凸部４４が、前記各全周フィン付水管Ｃ間に燃焼ガスのが滞留するのを防止して、伝熱量の増加により効果的である。
【００４３】
そして、前記ガイド部材１６は、上下方向で３つに分割された熱膨張吸収手段を備え、かつそれぞれの分割端部が所定の範囲で重ね合わされた漏洩防止手段を備えており、さらに重ね合わされた状態における前記長穴３９に前記取付具４０を貫通させ、それぞれの端部同士がずれることができるように組み付けている。すなわち、前記バーナ８の燃焼と停止により、前記ガイド部材１６が、繰り返し加熱と冷却を受け、上下方向に膨張，収縮を繰り返したとしても、前記ガイド部材１６の上下の前記両端部２２，２６が、前記両管寄せ１，２および前記両耐火材２５，２９にそれぞれ固定されているにもかかわらず、分割した箇所のそれぞれの端部は、それぞれずれることができ、膨張，収縮を吸収することができることになる。また、燃焼ガスがボイラより漏れないようにシール性を備えることができる。
【００４４】
さらに、前記ガイド部材の左右方向（燃焼ガスの流れ方向）の膨張，収縮については、前記ガイド部材１６は、前記各全周フィン付水管Ｃの外周に沿って凹凸状に形成されているので、この凹凸形状により、加熱および冷却の繰り返しによる膨張，収縮を吸収して熱応力を緩和することができ、耐久性にも優れている。
【００４５】
ところで、前記伝熱面構造によれば、缶体の外壁の温度を低く抑えることもできる。すなわち、燃焼ガスの温度が相対的に高い前記高温域および前記中温域では、前記第二水管列９を水管壁構造としているため、前記第二水管列９の外側は比較的低温となっている。また、前記低温域においては、燃焼ガスの温度が低下しているため、前記ガイド部材１６の外側は比較的低温になっている。したがって、前記伝熱面構造によれば、前記ガイド部材１６および前記断熱材４２として比較的耐熱性の低いものを用いることができるとともに、前記断熱材４２を厚くする必要がなく、缶体の外径を小さくすることができる。
【００４６】
また、前記ガイド部材の左右方向（燃焼ガスの流れ方向）の膨張，収縮については、前記凹凸状に形成することに加えて、さらに前記ガイド部材１６を、左右方向にも複数に分割し、分割した複数のガイド部材のそれぞれの分割端部を所定の範囲で重ね合わせてもよい。よって、前記ガイド部材のシール性を確保し、かつ耐久性を向上させることができる。
【００４７】
つぎに、図５に示す第二実施例について説明する。この第二実施例は、前記ガイド部材１６の変形例を示すものであり、図５は、要部のみを拡大して示している。ここにおいて、前記実施例と同様の構成部材には同一の参照番号を付して、その詳細説明を省略する。
【００４８】
この第二実施例では、前記ガイド部材１６を、平板を屈曲させて形成している。前記ガイド部材１６の尖頭部４５が、前記各全周フィン付水管Ｃ間へ向けてより深く突出しており、前記各全周フィン付水管Ｃ間の燃焼ガスの滞留を防止するのに効果的である。この第二実施例でも前記ガイド部材１６は、前記第一実施例と同様に分割し、かつそれぞれの分割端部を所定の範囲で重ね合わせ長穴（図示省略）に前記取付具４０を貫通させ、組み付けているので、前記第一実施例と同様、分割した箇所のそれぞれの端部は、それぞれずれることができ、膨張，収縮を吸収することができることになる。
【００４９】
【発明の効果】
この発明によれば、全周フィン付水管の伝熱面全体を有効に活用して、ボイラ効率をさらに向上させることができる。また、ガイド部材の熱膨張による早期劣化を防止し、耐久性を向上させることができ、さらには燃焼ガスの漏洩も確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明における第一実施例の横断面説明図である。
【図２】  図１のII−II線に沿う縦断面説明図である。
【図３】  この発明における第一実施例の要部を拡大して示す側面説明図である。
【図４】  この発明における第一実施例の要部を拡大して示す横断面説明図である。
【図５】  この発明における第二実施例の要部を拡大して示す横断面説明図である。
【符号の説明】
３  水管
４  第一水管列
５  第一開口部
７  燃焼室
９  第二水管列
１０  第二開口部
１２  通路
１６  ガイド部材
Ｃ  全周フィン付水管
【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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