(57)【要約】      （修正有）【課題】バックステイに対するコーナリンクの取り付けにおいて、容易な作業によって短時間でコーナリンクの位置出し作業を行うことができる炉壁支持構造およびこれを備えたボイラを提供する。【解決手段】炉壁７０の外側に沿って所定方向に延在する長尺状のバックステイ１０と、第１回動部が設けられた多角形の平板とされ、各辺から第１回動部の回動中心（ピン４４）までの各距離が異なり、バックステイの所定方向における端部１２に対して各辺から選択された一辺が接続されたバックステイ側ブラケット２０と、炉壁の角部７２に対して接続され、ピン４６を回動中心とする第２回動部が設けられたコーナブラケット３０と、第１回動部に対して一端が接続されるとともに、第２回動部に対して他端が接続されたコーナリンク４０とを備える。【選択図】図２
0003220242.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
炉壁の外側に沿って所定方向に延在する長尺状のバックステイと、
第１回動部が設けられた多角形の平板とされ、各辺から前記第１回動部の回動中心までの各距離が異なり、前記バックステイの前記所定方向における端部に対して前記各辺から選択された一辺が接続されたバックステイ側ブラケットと、
前記炉壁の角部に対して接続され、第２回動部が設けられたコーナブラケットと、
前記第１回動部に対して一端が接続されるとともに、前記第２回動部に対して他端が接続されたコーナリンクと、
を備えている炉壁支持構造。
【請求項２】
前記バックステイ側ブラケットおよび前記バックステイに接続された補強部材を備えている請求項１に記載の炉壁支持構造。
【請求項３】
前記第１回動部は、前記バックステイ側ブラケットに形成された貫通孔に挿通されたピンとされ、
前記第２回動部は、前記コーナブラケットに形成された貫通孔に挿通されたピンとされている請求項１または２に記載の炉壁支持構造。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の炉壁支持構造を備えたボイラ。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、炉壁支持構造およびこれを備えたボイラに関する。
【背景技術】
【０００２】
ボイラの炉壁は、ボイラの運転時に炉内を流通する燃焼ガスによる熱や炉内圧によって生じる変形を抑制するために、バックステイを設置している。
【０００３】
バックステイは、炉壁の外周を取り囲むように配置されている。炉壁の角部には、リンク構造が採用されており、そのリンク機構を介して炉壁の角部とバックステイを接続することで炉壁とバックステイとの熱伸び差を吸収するように構成されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特公昭６０−５８４２号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
リンク機構を介して炉壁に接続されるバックステイの取り付けにおいて、バックステイに対するリンク機構の接続位置には、製造時における寸法誤差や現地工事における組み付け誤差などに起因して、設計計画された位置からの誤差が生じることがある。しかし、前述の熱伸び差をリンク機構によって適切に吸収するために、バックステイに対するリンク機構の接続位置を設計計画に基づいた所定寸法内の位置に収める必要がある。つまり、バックステイの取り付け時において、バックステイに対して接続されるリンク機構の位置出しを行なう必要がある。
【０００６】
位置出しの方法として、例えば、リンク機構が接続される回動点を設けた板を溶接によってバックステイに接続固定するように設け、溶接位置を適宜調整して変更することでバックステイに対して接続されるリンク機構の回動点の位置出しを行う方法がある。具体的には、図８に示すように、リンク１３０の回動点となるピン１３４の径よりも大径とされた貫通孔１２２をバックステイ１１０に形成する。そして、ピン１３４の径と略同径であってピン１３４が挿通されるピン孔１５２が形成された当て板１５０を適切な位置でバックステイ１１０に溶接することで当て板１５０の位置を固定する。このとき、当て板１５０の位置が当て板１５０に挿通されたピン１３４が貫通孔１２２内で可動な範囲で調節されることで、ピン孔１５２の位置を適正化して、リンク機構の回動点の位置出しを行うことができる。
【０００７】
しかし、その位置出し作業は煩雑であり、かつ、バックステイは炉壁に対して多数設けられるものであるため、位置出し作業には長時間を要する可能性がある。
【０００８】
本考案はこのような事情に鑑みてなされたものであって、バックステイに対するコーナリンクの取り付けにおいて、容易な作業によって短時間でコーナリンクの位置出し作業を行うことができる炉壁支持構造およびこれを備えた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】
【０００９】
上記課題を解決するために、本考案の炉壁支持構造は以下の手段を採用する。
すなわち、本考案の一態様に係る炉壁支持構造は、炉壁の外側に沿って所定方向に延在する長尺状のバックステイと、第１回動部が設けられた多角形の平板とされ、各辺から前記第１回動部の回動中心までの各距離が異なり、前記バックステイの前記所定方向における端部に対して前記各辺から選択された一辺が接続されたバックステイ側ブラケットと、前記炉壁の角部に対して接続され、第２回動部が設けられたコーナブラケットと、前記第１回動部に対して一端が接続されるとともに、前記第２回動部に対して他端が接続されたコーナリンクとを備えている。
【００１０】
本態様に係る炉壁支持構造によれば、多角形の平板とされたバックステイ側ブラケットに設けられた第１回動部と各辺との各距離が異なるので、バックステイに接続する一辺を多角形の各辺から選択することによってバックステイの端部からコーナリンクが接続される第１回動部までの距離を選択してバックステイ側ブラケットとバックステイとを接続することができる。ここで、第１回動部の回動中心は、コーナリンクの回動中心である。つまり、第１回動部の回動中心と各辺との各距離は、コーナリンクの回動中心と各辺との各距離に等しい。これによって、バックステイの端部に対するコーナリンクの接続位置（すなわち第１回動部の回動中心）を、バックステイに接続するバックステイ側ブラケットの辺の選択によって容易に変更することができる。
例えば、コーナブラケットおよびコーナリンクを介して炉壁に接続されるバックステイの取り付けにおいて、バックステイに対するコーナリンクの接続位置には、寸法誤差や組み付け誤差などに起因した設計計画された位置からの誤差が生じることがある。この誤差を設計計画に基づいた所定寸法内の位置に収めるために、例えば、前述のリンク機構の位置出しに対して、バックステイに設けられる第１回動部を設けた板の溶接位置を適宜変更する方法が考えられる。しかし、その位置出し作業は煩雑であり、かつ、バックステイは炉壁に対して多数設けられるものであるため、その位置出し作業には長時間を要していた。しかし、前述のように、バックステイに対するコーナリンクの接続位置を容易に変更することとして、設計計画に基づいた所定寸法内の位置に収まるようなコーナリンクの接続位置を、バックステイに接続するバックステイ側ブラケットの辺を選択するだけで容易に変更することができるので、短時間で位置出し作業を行うことができる。
【００１１】
また、本考案の一態様に係る炉壁支持構造において、前記バックステイ側ブラケットおよび前記バックステイに接続された補強部材を備えている。
【００１２】
本態様に係る炉壁支持構造によれば、補強部材がバックステイ側ブラケットおよびバックステイの両部材に接続されているので、バックステイ側ブラケットとバックステイとの接続をより強固なものにすることができる。ここで、バックステイ側ブラケットとバックステイ、バックステイ側ブラケットと補強部材、およびバックステイと補強部材は、例えば溶接によって接続される。
【００１３】
また、本考案の一態様に係る炉壁支持構造において、前記第１回動部は、前記バックステイ側ブラケットに形成された貫通孔に挿通されたピンとされ、前記第２回動部は、前記コーナブラケットに形成された貫通孔に挿通されたピンとされている。
【００１４】
本態様に係る炉壁支持構造によれば、バックステイ側ブラケットおよびコーナブラケットのそれぞれに形成された貫通孔にピンを挿通した簡便な構造で第１回動部および第２回動部を構成することができる。
【００１５】
また、本考案の一態様に係るボイラは前述の炉壁支持構造を備えている。
【考案の効果】
【００１６】
本考案に係る炉壁支持構造およびこれを備えたボイラによれば、バックステイに対するコーナリンクの取り付けにおいて、容易な作業によって短時間でコーナリンクの位置出し作業を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本考案の一実施形態に係る炉壁支持構造が適用されるボイラの炉壁を示した斜視図である。
【図２】図１のＡ部における部分拡大図である。
【図３】バックステイ側ブラケットの平面図である。
【図４】炉壁の角部に接続されたコーナブラケットの平面図である。
【図５】図１に示す炉壁支持構造の平面図である。
【図６】補強部材が接続された炉壁支持構造の斜視図である。
【図７】図６に示す炉壁支持構造の平面図である。
【図８】炉壁支持構造の従来例を示す斜視図である。
【考案を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本考案の一実施形態に係る炉壁支持構造１について図面を用いて説明する。
【００１９】
炉壁支持構造１は、例えばボイラの運転時に炉内を流通する燃焼ガスによる熱や炉内圧によって生じる炉壁７０の変形を抑制するために、バックステイ１０を用いて支持させるものである。
【００２０】
図１および図２に示すように、炉壁支持構造１は、バックステイ１０と、バックステイ側ブラケット２０と、コーナブラケット３０と、コーナリンク４０とを備える。
【００２１】
バックステイ１０は、所定方向に延在する長尺の板部材とされている。このバックステイ１０が、ボイラの炉壁７０の外側面に沿って鉛直方向に複数段設置されている。
【００２２】
バックステイ１０において、長手方向（バックステイ１０が延在する方向）の端部１２には、長手方向に直交する平面（以下、「端面１２Ａ」と言う。）が形成されている。この端面１２Ａには、例えば、溶接等によってバックステイ側ブラケット２０が接続される。なお、端面１２Ａは、端面１２Ａが形成された板部材をバックステイ１０の端部１２に溶接等によって接続して設けてもよいし、バックステイ１０と一体に形成して設けてもよい。
【００２３】
バックステイ側ブラケット２０は、平面視で多角形状の平板とされ、同図においては一例として四角形状とされている。
【００２４】
バックステイ側ブラケット２０は、四角形状が有する四辺から選択された一辺（詳細については後述）がバックステイ１０の端部１２に形成された端面１２Ａに接続される。バックステイ１０とバックステイ側ブラケット２０との接続は、例えば溶接によって行われる。
【００２５】
バックステイ側ブラケット２０は、図３に示すように、１つの貫通孔２２が設けられている。図２および図３に示すように、この貫通孔２２にはピン４４が挿通される。このとき、ピン４４の長手方向における両端はバックステイ側ブラケット２０の両面から突出しており、ピン４４の中心軸は後述するコーナリンク４０の回動支点（第１回動部の回動中心）となる。なお、ピン４４の外径は、支持する荷重により異なるが、例えば３０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下程度とされる。また、ピン４４は貫通孔２２に対して中心軸線周りに回動自在とされ、貫通孔２２の内径は、ピン４４の外径に対してピン４４が回動可能な隙間（例えば、０．５ｍｍ以上１ｍｍ以下程度の隙間）を持たせた径とされる。
【００２６】
図２に示すように、コーナブラケット３０は、炉壁７０の外側の角部７２に対して接続され、炉壁７０と直交する面（水平方向の面）の外側に延在する板部材である。図４に示すように、コーナブラケット３０には、２つの貫通孔３２が設けられている。
図２および図４に示すように、この貫通孔３２にはピン４６が挿通される。このとき、ピン４６の両端はコーナブラケット３０の両面から突出しており、ピン４６の中心軸は後述するコーナリンク４０の回動支点（第２回動部の回動中心）となる。
なお、ピン４６の外径は支持する荷重により異なるが、例えば３０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下程度とされる。また、ピン４６は貫通孔３２に対して中心軸線周りに回動自在とされ、貫通孔３２の内径は、ピン４６の外径に対してピン４６が回動可能な隙間（例えば、０．５ｍｍ以上１ｍｍ以下程度の隙間）を持たせた径とされる。
【００２７】
図２に示すように、コーナリンク４０は、長尺の板部材とされ、両端部に貫通孔４２が形成されている。２つの貫通孔４２のうち一の貫通孔４２は、バックステイ側ブラケット２０の貫通孔２２に挿通されバックステイ側ブラケット２０から突出したピン４４の端部に嵌め込まれて固定される。他の貫通孔４２は、コーナブラケット３０の貫通孔３２に挿通されコーナブラケット３０から突出したピン４６の端部に嵌め込まれて固定される。
【００２８】
ピン４４はバックステイ側ブラケット２０の両面から突出していて、また、ピン４６はコーナブラケット３０の両面から突出しているので、コーナリンク４０もそれに合わせて２枚使用される。つまり、コーナリンク４０は、バックステイ側ブラケット２０およびコーナブラケット３０を挟んで対を成す。同図の場合、一対のコーナリンク４０は、鉛直上下方向に配置された２枚のコーナリンク４０とされる。
【００２９】
図２に示すように、炉壁７０の１つの角部７２に対して、１つのコーナブラケット３０が接続されている。また、そのコーナブラケット３０には、延在方向が互いに略直交する２つのバックステイ１０に接続されたバックステイ側ブラケット２０が、２対のコーナリンク４０を介して接続される。
【００３０】
ピン４４は貫通孔２２に対して軸線周りに回動自在とされ、かつ、コーナリンク４０に対して固定されているので、ピン４４の中心軸線はバックステイ側ブラケット２０に対するコーナリンク４０の回動支点（第１回動部の回動中心）となる。また、ピン４６は貫通孔３２に対して軸線周りに回動自在とされ、かつ、コーナリンク４０に対して固定されているので、ピン４６の中心軸線はコーナブラケット３０に対するコーナリンク４０の回動支点（第２回動部の回動中心）となる。これによって、バックステイ１０と炉壁７０との間に所定方向の熱伸び差が生じたとしても、コーナリンク４０、第１回動部、第２回動部がリンク機構として機能して、熱伸び差を吸収することができる。
【００３１】
炉壁７０とバックステイ１０との間に生じた熱伸び差を適切に吸収するためには、コーナリンク４０によって接続される第１回動部および第２回動部の位置（すなわち、ピン４４およびピン４６の位置）が、バックステイ１０の組み付け時に適切な位置範囲に設定される必要がある。
具体的には、図５に示すように平面視したとき、ピン４４およびピン４６は、ピン４４およびピン４６を結ぶ直線が炉壁７０に対して略平行を成すように配置されることが好ましい。ただし、正確に平行である必要はなく、設計上許容される範囲内であればピン４４およびピン４６を結ぶ直線が炉壁７０に対して傾いていてもよい。ここで言う「設計上許容される範囲」とは、バックステイ１０と炉壁７０との熱伸び差を適切に吸収できる範囲であり、ボイラの仕様によって異なる。ピン４４およびピン４６を結ぶ直線の傾きは、例えばピン４４の位置をピン４６の位置に対して変更することで調節できる。
【００３２】
次に、バックステイ側ブラケット２０の詳細について説明する。
図３に示すように、バックステイ側ブラケット２０には、中心Ｃを有する貫通孔２２が形成されている。
【００３３】
バックステイ側ブラケット２０は多角形状をしており、例えば図３に示すように四角形状とされ、例えば同図の上辺を第１辺２４ａとして、時計回りに第２辺２４ｂ、第３辺２４ｃ、第４辺２４ｄとする。このとき、第１辺２４ａから中心Ｃまでの距離を第１距離ｄ１として、以下同様に、第２距離ｄ２、第３距離ｄ３、第４距離ｄ４とする。
【００３４】
このとき、第１距離ｄ１から第４距離ｄ４がすべて異なるように貫通孔２２の中心Ｃやバックステイ側ブラケット２０の形状を設定する。例えば、ｄ２＝ｄ１＋５ｍｍ、ｄ３＝ｄ２＋５ｍｍ、ｄ４＝ｄ３＋５ｍｍのように、５ｍｍずつ距離が長くなるようにｄ１からｄ４を設定する。これによって、作業者は、バックステイ側ブラケット２０の端面１２Ａに接続する辺を選択することによって、端面１２Ａから中心Ｃ（すなわち、第１回動部の回動中心）までの距離を選択することができる。言い換えると、端面１２Ａに対するコーナリンク４０の回動支点の位置を選択するにあたり、端面１２Ａに接続するバックステイ側ブラケット２０の辺を選択して接続固定することで、貫通孔２２の中心Ｃを適切な位置範囲に設定することができる。
【００３５】
本実施形態においては、以下の効果を奏する。
バックステイ１０の端面１２Ａに対するコーナリンク４０の回動支点（すなわち第１回動部の回動中心）を、バックステイ１０（バックステイ１０に形成された端面１２Ａ）に接続するバックステイ側ブラケット２０の辺の選択によって容易に変更することができる。このため、設計計画に基づいた許容される所定範囲内の位置に収まるようなコーナリンク４０接続位置（回動支点の位置）を、端面１２Ａに接続するバックステイ側ブラケット２０の辺を選択して接続固定するだけで容易に位置出し作業を行うことができるので、短時間で位置出し作業を行うことができる。
【００３６】
また、バックステイ側ブラケット２０およびコーナブラケット３０のそれぞれに形成された貫通孔２２，３２にピン４４，４６を挿通した簡便な構造で、ピン４４，４６の中心軸を第１回動部の回動中心および第２回動部の回動中心として構成することができる。
【００３７】
なお、図６および図７に示すように、バックステイ１０の端面１２Ａおよびバックステイ側ブラケット２０に接続された板状の補強部材６０を設けてもよい。この場合、バックステイ側ブラケット２０とバックステイ１０との接続をより強固なものにすることができる。ここで、バックステイ側ブラケット２０と補強部材６０、およびバックステイ１０の端面１２Ａと補強部材６０は、例えば溶接によって固定される。
【符号の説明】
【００３８】
１  炉壁支持構造
１０  バックステイ
１２  端部
１２Ａ  端面
２０  バックステイ側ブラケット
２２  貫通孔
３０  コーナブラケット
３２  貫通孔
２４ａ  第１辺
２４ｂ  第２辺
２４ｃ  第３辺
２４ｄ  第４辺
４０  コーナリンク
４２  貫通孔
４４，４６  ピン
６０  補強部材
７０  炉壁
７２  角部
１１０  バックステイ
１２２  貫通孔
１３０  リンク
１３４  ピン
１５０  当て板
１５２  ピン孔
ｄ１  第１距離
ｄ２  第２距離
ｄ３  第３距離
ｄ４  第４距離
【図１】
0003220242.tif 000003
【図２】
0003220242.tif 000004
【図３】
0003220242.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0003220242.tif 000010