| 【発明の名称】 |
小型ボイラ |
| 【発明者】 |
【氏名】宮前 茂広
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| 【要約】 |
【課題】全体にコンパクト化することができ、且つ重量の増加を最小限に抑えつつ高圧化を容易に行うことができ、熱回収率の向上を図り得る小型ボイラを提供する。
【解決手段】給水されるドラム１内に、多数の煙管１１を配設すると共に、ドラム１両端外部に、蓄熱式バーナ１２を備え且つ前記煙管１１を介して連通される燃焼室１３を配設し、燃料遮断弁１５と四方切換弁１７による運転の切換により、ドラム１内の水を高温の燃焼ガスが通過する多数の煙管１１によって加熱し、蒸気を発生させるよう構成する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 給水されるドラム内に、多数の煙管を配設すると共に、ドラム両端外部に、蓄熱式バーナを備え且つ前記煙管を介して連通される燃焼室を夫々配設し、一方の端外部に設けた第一の燃焼室における蓄熱式バーナの蓄熱体を通過させた燃焼用空気と燃料とを混合噴射して第一の燃焼室内で燃焼させることにより生ずる燃焼ガスが他方の端外部に設けた第二の燃焼室における蓄熱式バーナの蓄熱体に流通して該蓄熱体を加熱するよう構成し、且つ、運転を切り換えることにより、第二の燃焼室における蓄熱式バーナの蓄熱体を通過させた燃焼用空気と燃料とを混合噴射して第二の燃焼室内で燃焼させることにより生ずる燃焼ガスが第一の燃焼室における蓄熱式バーナの蓄熱体に流通して該蓄熱体を加熱するよう構成したことを特徴とする小型ボイラ。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、小型ボイラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図４〜図６は従来の炉筒煙管式の小型ボイラの一例を表わすものであって、該炉筒煙管式の小型ボイラは、給水されるドラム１内に、一端側にバーナ２が設けられた炉筒３を配設すると共に、該炉筒３に接続される第一煙管４と、該第一煙管４に後部煙室５を介して接続される第二煙管６と、該第二煙管６に前部煙室７を介して接続され且つ排ガス出口８へ通じる第三煙管９とを配設し、ドラム１の上部に主蒸気取出口１０を設けてなる構成を有している。
【０００３】図４〜図６に示される炉筒煙管式の小型ボイラにおいては、バーナ２から炉筒３内に燃料が噴射されて燃焼し、燃焼ガスは、炉筒３から第一煙管４を通過し、後部煙室５を介して第二煙管６を流れ、前部煙室７を介して第三煙管９を通過した後、排ガス出口８から排出される一方、ドラム１内に給水された水は、ドラム１内に配設された炉筒３と多数の煙管（第一煙管４、第二煙管６、第三煙管９）とによって加熱され、蒸気となり、該蒸気は主蒸気取出口１０から使用先へ送られるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の如き従来の炉筒煙管式の小型ボイラでは、径の大きな炉筒３と多数の煙管（第一煙管４、第二煙管６、第三煙管９）とを両方ともドラム１内に収める構造となっているため、全体にコンパクト化することが難しく、しかも、高圧になると炉筒３が厚肉になり重量の増加も避けられず、又、燃焼ガスを第一煙管４と第二煙管６と第三煙管９に流通させ、ドラム１内の水と熱交換させるだけでは、熱交換効率を充分に高めることが困難となるため、排ガス出口８から出て行く排ガスの温度が高くなって熱損失が大きくなり、熱回収率が低くなるという欠点を有していた。
【０００５】本発明は、斯かる実情に鑑み、全体にコンパクト化することができ、且つ重量の増加を最小限に抑えつつ高圧化を容易に行うことができ、熱回収率の向上を図り得る小型ボイラを提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、給水されるドラム内に、多数の煙管を配設すると共に、ドラム両端外部に、蓄熱式バーナを備え且つ前記煙管を介して連通される燃焼室を夫々配設し、一方の端外部に設けた第一の燃焼室における蓄熱式バーナの蓄熱体を通過させた燃焼用空気と燃料とを混合噴射して第一の燃焼室内で燃焼させることにより生ずる燃焼ガスが他方の端外部に設けた第二の燃焼室における蓄熱式バーナの蓄熱体に流通して該蓄熱体を加熱するよう構成し、且つ、運転を切り換えることにより、第二の燃焼室における蓄熱式バーナの蓄熱体を通過させた燃焼用空気と燃料とを混合噴射して第二の燃焼室内で燃焼させることにより生ずる燃焼ガスが第一の燃焼室における蓄熱式バーナの蓄熱体に流通して該蓄熱体を加熱するよう構成したことを特徴とする小型ボイラにかかるものである。
【０００７】上記手段によれば、以下のような作用が得られる。
【０００８】ドラム内に給水された状態で、燃料と一方の燃焼室における蓄熱式バーナの蓄熱体を通過させた燃焼用空気とが混合噴射されて一方の燃焼室内で燃焼すると共に、該一方の燃焼室内で燃料を燃焼させた高温の燃焼ガスが多数の煙管を通過し他方の燃焼室へ導かれ、該他方の燃焼室における蓄熱式バーナの蓄熱体に流通するよう排出されて該蓄熱体が加熱された後、運転が切り換えられ、燃料と他方の燃焼室における蓄熱式バーナの蓄熱体を通過させた燃焼用空気とが混合噴射されて他方の燃焼室内で燃焼すると共に、該他方の燃焼室内で燃料を燃焼させた高温の燃焼ガスが多数の煙管を通過し一方の燃焼室へ導かれ、該一方の燃焼室における蓄熱式バーナの蓄熱体に流通するよう排出されて該蓄熱体が加熱され、以下同様の操作が交互に繰り返され、これにより、高温の燃焼ガスが通過する多数の煙管によってドラム内の水が加熱され、蒸気が発生する。
【０００９】本発明における小型ボイラにおいては、ドラム内に従来のような炉筒を収める必要がないため、全体にコンパクト化することが可能となり、しかも、高圧化しても重量の増加は最小限に抑えられ、又、燃焼ガスを流通させることで加熱した蓄熱体によって燃焼用空気を昇温させることにより、多数の煙管を通過する燃焼ガスの温度が高められ、ドラム内の水との熱交換効率が充分に高められると共に、燃焼ガスと蓄熱体との熱交換により排ガスの温度を低くすることが可能となって熱損失が小さくなり、熱回収率が高められることとなる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
【００１１】図１〜図３は本発明を実施する形態の一例であって、図中、図４〜図６と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、給水されるドラム１内に、多数の煙管１１を配設すると共に、ドラム１両端外部に、蓄熱式バーナ１２を備え且つ前記煙管１１を介して連通される燃焼室１３を配設する。
【００１２】前記燃焼室１３に設けられる蓄熱式バーナ１２は、鉄板等で形成された蓄熱体１４を有し、該蓄熱式バーナ１２の蓄熱体１４の燃焼室１３側には、途中に燃料遮断弁１５が設けられ且つ燃料が供給される燃料供給ライン１６を接続すると共に、前記蓄熱式バーナ１２の蓄熱体１４の反燃焼室１３側には、四方切換弁１７の切換により燃焼用空気が導入される空気導入ライン１８或いは排気ライン１９に接続される導入排出ライン２０を接続してあり、これにより、図１に示す如く、四方切換弁１７のポジションを切り換え且つ一方の燃料遮断弁１５を開き他方の燃料遮断弁１５を閉じた状態で、燃料と一方の燃焼室１３における蓄熱式バーナ１２の蓄熱体１４を通過させた燃焼用空気とを混合噴射して一方の燃焼室１３内で燃焼させると共に、該一方の燃焼室１３内で燃料を燃焼させた高温の燃焼ガスを多数の煙管１１を通過させ他方の燃焼室１３における蓄熱式バーナ１２の蓄熱体１４に流通させるよう排出させて該蓄熱体１４を加熱した後、運転を切り換え、図２に示す如く、四方切換弁１７のポジションを切り換え且つ他方の燃料遮断弁１５を開き一方の燃料遮断弁１５を閉じた状態で、燃料と他方の燃焼室１３における蓄熱式バーナ１２の蓄熱体１４を通過させた燃焼用空気とを混合噴射して他方の燃焼室１３内で燃焼させると共に、該他方の燃焼室１３内で燃料を燃焼させた高温の燃焼ガスを多数の煙管１１を通過させ一方の燃焼室１３における蓄熱式バーナ１２の蓄熱体１４に流通させるよう排出させて該蓄熱体１４を加熱し、以下同様の操作を交互に繰り返すようにし、ドラム１内の水を高温の燃焼ガスが通過する多数の煙管１１によって加熱し、蒸気を発生させるよう構成してある。
【００１３】次に、上記図示例の作動を説明する。
【００１４】ドラム１内に給水された状態で、図１に示す如く、四方切換弁１７のポジションを切り換え且つ一方の燃料遮断弁１５を開き他方の燃料遮断弁１５を閉じた状態で、燃料と一方の燃焼室１３における蓄熱式バーナ１２の蓄熱体１４を通過させた燃焼用空気とが混合噴射されて一方の燃焼室１３内で燃焼すると共に、該一方の燃焼室１３内で燃料を燃焼させた高温の燃焼ガスは、多数の煙管１１を通過し他方の燃焼室１３における蓄熱式バーナ１２の蓄熱体１４に流通するよう排出されて該蓄熱体１４を加熱した後、他方の導入排出ライン２０から四方切換弁１７と排気ライン１９とを介し排ガスとして排出される。図１に示す状態で所要時間経過して、他方の蓄熱式バーナ１２の蓄熱体１４が所要温度に達すると、図２に示す如く、四方切換弁１７のポジションが切り換えられ且つ他方の燃料遮断弁１５が開かれ一方の燃料遮断弁１５が閉じられ、この状態で、燃料と他方の燃焼室１３における蓄熱式バーナ１２の蓄熱体１４を通過させた燃焼用空気とが混合噴射されて他方の燃焼室１３内で燃焼すると共に、該他方の燃焼室１３内で燃料を燃焼させた高温の燃焼ガスは、多数の煙管１１を通過し一方の燃焼室１３における蓄熱式バーナ１２の蓄熱体１４に流通するよう排出されて該蓄熱体１４を加熱した後、一方の導入排出ライン２０から四方切換弁１７と排気ライン１９とを介し排ガスとして排出され、以下同様の操作が交互に繰り返され、高温の燃焼ガスが通過する多数の煙管１１によってドラム１内の水が加熱され、蒸気が発生し、該蒸気は主蒸気取出口１０から使用先へ送られる。
【００１５】本図示例における小型ボイラにおいては、ドラム１内に従来のような炉筒３を収める必要がないため、全体にコンパクト化することが可能となり、しかも、高圧化しても重量の増加は最小限に抑えられ、又、燃焼ガスを流通させることで加熱した蓄熱体１４によって燃焼用空気を昇温させることにより、多数の煙管１１を通過する燃焼ガスの温度が高められ、ドラム１内の水との熱交換効率が充分に高められると共に、燃焼ガスと蓄熱体１４との熱交換により排ガスの温度を低くすることが可能となって熱損失が小さくなり、熱回収率が高められることとなる。
【００１６】こうして、全体にコンパクト化することができ、且つ重量の増加を最小限に抑えつつ高圧化を容易に行うことができ、熱回収率の向上を図り得る。
【００１７】尚、本発明の小型ボイラは、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００１８】
【発明の効果】以上、説明したように本発明の小型ボイラによれば、全体にコンパクト化することができ、且つ重量の増加を最小限に抑えつつ高圧化を容易に行うことができ、熱回収率の向上を図り得るという優れた効果を奏し得る。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００００９９
【氏名又は名称】石川島播磨重工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１２年４月２７日（２０００．４．２７） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６２２３６
【弁理士】
【氏名又は名称】山田 恒光 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２００１−３１１５０１（Ｐ２００１−３１１５０１Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年１１月９日（２００１．１１．９） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−１２７９３５（Ｐ２０００−１２７９３５） |
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