特許 5995663 吊り下げ型伝熱器およびそれを備えたボイラ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5995663

(24)【登録日】2016年9月2日

(45)【発行日】2016年9月21日

(54)【発明の名称】吊り下げ型伝熱器およびそれを備えたボイラ装置

(51)【国際特許分類】

   F22B 37/20 20060101AFI20160908BHJP

【ＦＩ】

   F22B37/20 B

   F22B37/20 C

【請求項の数】6

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2012-245519(P2012-245519)

(22)【出願日】2012年11月7日

(65)【公開番号】特開2014-95483(P2014-95483A)

(43)【公開日】2014年5月22日

【審査請求日】2015年10月14日

(73)【特許権者】

【識別番号】514030104

【氏名又は名称】三菱日立パワーシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000442

【氏名又は名称】特許業務法人 武和国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】中山 文夫

【審査官】 杉山 豊博

(56)【参考文献】

【文献】 実開平０５−０２５１０５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０００−２２７２０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０８４１１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６３−１９７８９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０４８２５９４３（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２２Ｂ ３７／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

伝熱管を並行に整列して、ボイラ火炉内の上方に吊り下げられる吊り下げ型伝熱器において、
隣り合う第１の伝熱管と第２の伝熱管を有し、前記第１の伝熱管の外周面の前記第２の伝熱管と対向する位置に１個の第１のプロテクタの基端部を溶接固定し、前記第１のプロテクタの基端部に連設されて幅方向両側に向かって出張った翼状の係合片部が、前記第２の伝熱管の外周面に当接されており、
前記第１のプロテクタを挟むように２個の第２のプロテクタが配置され、前記２個の第２のプロテクタの基端部を前記第２の伝熱管の外周面にそれぞれ溶接固定し、前記第２のプロテクタの基端部に連設された係合突出部が前記第１のプロテクタの係合片部と係合することにより、前記第１の伝熱管と前記第２の伝熱管は管軸方向にスライド可能な第１の管列と第２の管列をそれぞれ構成し、
前記第１の管列の幅方向外側の伝熱管を２本、途中から前記第１の管列の幅方向に折り曲げて、前記２本の伝熱管のうちの一方の伝熱管を前記第１の管列の前側に沿って延ばし、前記２本の伝熱管のうちの他方の伝熱管を前記第１の管列の後側に沿って延ばすことにより、前記第１の管列を前後で挟んで自縛管とし、
前記第１の管列と第２の管列の間の伝熱管の無い空間部で前記自縛管を交差させて縛り、さらに前記第２の管列の幅方向に延ばして、前記第２の管列を前後で挟み、最終的には前記第２の管列の外側に配管し、
前記第２のプロテクタの前記自縛管と対向する外側部分は、前記第１の伝熱管と前記第２の伝熱管の外周面どうしを結ぶ仮想直線から前記自縛管側に出張っており、
前記自縛管の外周面で前記第２のプロテクタと対向する位置にスぺーサ部材が、前記第２のプロテクタの所定個数おきに溶接固定されて、
前記第２のプロテクタと前記スぺーサ部材は隙間をおいて設置されていることを特徴とする吊り下げ型伝熱器。

【請求項2】

請求項１に記載の吊り下げ型伝熱器において、
前記第１のプロテクタの係合片部の外側角部と、その外側角部と係合する前記第２のプロテクタの係合突出部の内側角部に、それぞれ丸みが付けられていることを特徴とする吊り下げ型伝熱器。

【請求項3】

請求項１に記載の吊り下げ型伝熱器において、
前記第１のプロテクタの前記係合片部の前記第２の伝熱管の外周面と対向する面に、前記第２の伝熱管の外周面に沿うように凹状に湾曲した湾曲面が形成されていることを特徴とする吊り下げ型伝熱器。

【請求項4】

請求項１に記載の吊り下げ型伝熱器において、
前記スぺーサ部材が前記第２のプロテクタに対して１個おきに設置されていることを特徴とする吊り下げ型伝熱器。

【請求項5】

請求項１に記載の吊り下げ型伝熱器において、
前記第２のプロテクタの係合突出部が前記第１の伝熱管の外周面と接触しておらず、隙間が設けられていることを特徴とする吊り下げ型伝熱器。

【請求項6】

バーナが設けられたボイラ火炉と、そのボイラ火炉内の上部に吊り下げられた吊り下げ型伝熱器を備えたボイラ装置において、
前記吊り下げ型伝熱器が請求項１ないし５のいずれか１項に記載の吊り下げ型伝熱器であることを特徴とするボイラ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ボイラ装置に備えられる吊り下げ型伝熱器に係り、特に自縛管を用いて伝熱管列を幅方向に押さえ込む構造の吊り下げ型伝熱器に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、吊り下げ型伝熱器において、伝熱管どうしの軸方向の相対的な移動は拘束せずに、他の方向の移動および回転などを拘束するようにした管列調整間隔片が、例えば実開平５−２５１０５号公報（特許文献１）などによって提案されている。

【0003】

図６はこの実開平５−２５１０５号公報（特許文献１）の記載に基づいて作成した伝熱器の管列の正面図、図７は図６のＡ部の伝熱管どうしを前記管列調整間隔片で連結した状態を示す拡大断面図である。

【0004】

図６に示すように、各伝熱管１０１、１０２が互いに隣接されて、全体として縦長のパネル状の管列１０３を構成している。このパネル状の管列１０３の上段と下段が、それぞれ管列調整間隔片１０４によって連結されている。

【0005】

管列調整間隔片１０４は図７に示すように、１個の第１の間隔片１０５と、２個（一対）の第２の間隔片１０６ａ，１０６ｂとから構成されている。
図７に示すように、第１の間隔片１０５の平面形状は略Ｔ字型をしており、それの基端部１０７は、伝熱管１０２の伝熱管１０１と対向する側の外周面に管軸方向に沿って溶接１０８されている。この基端部１０７と一体に製作され幅方向両側に向かって出張った翼状接合片部１０９は、伝熱管１０１の伝熱管１０２と対向する側の外周面に当接されている。

【0006】

前記第２の間隔片１０６ａと１０６ｂは同じ形状をしており、第１の間隔片１０５の両側に、第１の間隔片１０５を挟むようにして配置されている。第２の間隔片１０６ａ，１０６ｂの基端部１１０は、伝熱管１０１の伝熱管１０２と対向する側の外周面に管軸方向に沿って溶接１１１されている。

【0007】

第２の間隔片１０６ａ，１０６ｂの中間部には、前記第１の間隔片１０５の翼状接合片部１０９と係合する係合突出部１１２が設けられており、さらに第２の間隔片１０６ａ，１０６ｂの先端部には、伝熱管１０２の外周面に当接する当接部１１３が設けられている。

【0008】

この管列調整間隔片１０４（第１の間隔片１０５、第２の間隔片１０６ａ，１０６ｂ）は図６に示すように、伝熱管１０１と伝熱管１０２の隙間部１１４内に収容されており、図７に示すように、伝熱管１０１と伝熱管１０２の外周面どうしを結ぶ仮想直線１１５から外側に出張らないように、隙間部１１４の内側にある。

【0009】

管列調整間隔片１０４が仮想直線１１５よりも外側に出張っていると、燃焼排ガスの流れに偏流が生じ、燃焼排ガス中に含まれているダストまたは溶融ダストにより、局部的にスラグの堆積があり、伝熱効率を低下したり、あるいは伝熱管の特定部位に摩耗が生じたりするため、管列調整間隔片１０４は仮想直線１１５から外側に出張らない構造になっている。

【0010】

しかし、この従来例のように第１の間隔片１０５を伝熱管１０２に溶接して固定し、第２の間隔片１０６を伝熱管１０１に溶接して固定して、第１の間隔片１０５と第２の間隔片１０６を係合して拘束するだけの構造では、伝熱管１０２と溶接部、あるいは（および）伝熱管１０１と溶接部の熱伸び差により、前記溶接部に割れが生じ、間隔片１０５、１０６が管列から脱落した場合には、他に拘束するものが無いため管列が乱れることになる。この管列の乱れによって、燃焼排ガスの流れに大きな偏流が生じ、スラグの堆積や伝熱管の特定部位の摩耗などが生じる。

【0011】

近年の蒸気温度の高温化に伴い、ボイラ火炉内の燃焼温度および伝熱器内を流れる蒸気の温度も高温化が進んでおり、伝熱器を構成している伝熱管の管列は、従来の比較的低い蒸気温度での管列ピッチに対して、近年では伝熱管の狭ピッチ化が進んでいる。

【0012】

しかし、図７に示す構造では１個の第１の間隔片１０５と２個の第２の間隔片１０６を、仮想直線１１５から外側に出張らないように伝熱管１０１と伝熱管１０２の隙間部１０４内に収容する構造になっているから、伝熱管の狭ピッチ化に対応しずらいという問題がある。

【0013】

また図７に示す構造では、間隔片１０６に当接部１１３を設け、その当接部１１３を伝熱管１０２の外周面に当接する構造になっているから、伝熱管１０１と伝熱管１０２が管軸方向に相対的にずれるときに当接部１１３によって伝熱管１０２の外周面が損傷するという問題もある。

【0014】

図８ないし図１０は本発明者らが先に検討した吊り下げ型伝熱器の構造を説明するための図で、図８は伝熱器の正面図、図９は伝熱器の平面図、図１０は伝熱器の側面図である。

【0015】

図８ならびに図９に示すように、吊り下げ型伝熱器２０１は多数本の伝熱管２０２を並行に整列して２個の管列２０３ａ，２０３ｂを構成している。一方の管列２０３ａの幅方向外側の伝熱管２０２を２本、途中から吊り下げ型伝熱器２０２の幅方向に折り曲げて、一方の伝熱管２０２を管列２０３ａの前側に沿って延ばし、他方の伝熱管２０２を管列２０３ａの後側に沿って延ばすことにより、管列２０３ａを前後で挟んで自縛管２０４としている（図９参照）。

【0016】

伝熱器２０１の中央部の伝熱管２０２の無い空間部２０５で自縛管２０４を交差させて縛り、さらに管列２０３ｂの幅方向に延ばして、管列２０３ｂを前後で挟み、最終的には管列２０３ｂの外側に配管している。図９に示す符号２０６は、管列２０３ａならびに管列２０３ｂの内側に設けられたストッパー部材である。

【0017】

これにより空間部２０５の左右にある管列２０３ａ、２０３ｂ（貫通管２０７群）を自縛管２０４で幅方向に押さえ込むことができ、貫通管２０７の管軸からの跳び出しを防止することができる。

【0018】

図１１は、その伝熱器の一部拡大平面図である。
図１１に示すように、各貫通管２０７の自縛管２０４と対向する外周面には円弧状をした貫通管側プロテクタ２０８が溶接２０９によって取り付けられている。また、自縛管２０４の各貫通管２０７と対向する外周面には円弧状をした自縛管側プロテクタ２１０が溶接２１１によって取り付けられている。

【0019】

そして貫通管側プロテクタ２０８と自縛管側プロテクタ２１０が点接触で当接することで、各貫通管２０７と自縛管２０４の間の隙間寸法を一定に維持するとともに、貫通管２０７の熱伸びによる貫通管２０７と自縛管２０４との摩擦による摩耗を防止している。

【0020】

また、貫通管２０７どうしには、貫通管２０７のピッチが狭ピッチであることから、一方の貫通管２０７の外周面に例えば５〜１０ｍｍ厚さの整列用兼摩耗防止用プロテクタ２１２が溶接２１３によって取り付けられている。

【0021】

そして、隣接する他方の貫通管２０７の外周面には溶接金属を数ｍｍ高さで積層した溶接層２１４を形成し、この溶接層２１４と整列用兼摩耗防止用プロテクタ２１２が線接触で当接することで、貫通管２０７どうしの隙間寸法を一定に維持するとともに、貫通管２０７の熱伸びによる貫通管２０７どうしの摩擦による摩耗を防止している。

【0022】

貫通管２０７と自縛管２０４との隙間寸法の維持と、貫通管２０７どうしの隙間寸法の維持は、ボイラ装置の起動、停止毎に生じる貫通管２０７の熱伸び、縮みの繰り返しに対応して、変形やそれに伴う損傷を予防するために不可欠である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0023】

【特許文献1】実開平５−２５１０５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0024】

しかしながら、先に検討した図１１に示す管列整列構造では、１本の貫通管２０７に対して、２個の貫通管側プロテクタ２０８と１個の整列用兼摩耗防止用プロテクタ２１２を溶接するとともに、溶接層２１４も形成する必要がある。また、自縛管２０４については、各貫通管２０７の全数に亘って自縛管側プロテクタ２１０を溶接する必要があるなど、溶接個所ならびに部品点数が多く、取り付けに長時間の作業を要する。

【0025】

また、貫通管２０７どうしは拘束されておらず、整列用兼摩耗防止用プロテクタ２１２と溶接層２１４とで貫通管２０７どうしの隙間寸法を保っており、経年使用で摩耗により管軸からの逸脱が生じ、局部摩耗や損傷などの原因となる。

【0026】

さらに、プロテクタ２０８、２１２は貫通管２０７とは溶接で接続されており、貫通管２０７とプロテクタ２０８、２１２との熱伸び差により溶接部の割れが進展して、プロテクタ２０８、２１２の脱落が生じることもあり、その場合にはさらに管軸からの逸脱、局部摩耗や損傷などの原因となる。

【0027】

さらにまた、貫通管２０７どうしの一方にプロテクタ２１２を取り付ける際、プロテクタ２１２は鋼鈑または鋼管の一部を分割したものを貫通管２０７の外周面に合わせて加工して製作するが、取り付け後の貫通管２０７とは面接触であり、燃焼排ガスからの過熱による変形、損傷防止を考慮してある程度の厚さ（例えば５ｍｍ以上）が必要である。

【0028】

この場合、貫通管２０７どうしは狭ピッチのため、対応する貫通管２０７の外周面には、プロテクタ２１２は使用できず、前述のように溶接層２１４の積層となる。しかし、これが摩耗した場合には、補修溶接を行うことになり、補修した溶接層２１４の品質検査が必要であり、長時間の作業を要する。

【0029】

本発明の目的は、伝熱管の熱伸び差を吸収することができ、また狭ピッチ化に対応可能で、溶接個所ならびに部品点数の大幅な削減ができ、貫通管（伝熱管）と自縛管の摩擦による摩耗防止が図れる吊り下げ型伝熱器およびそれを備えたボイラ装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0030】

前記目的を達成するため、本発明の第１の手段は、
伝熱管を並行に整列して、ボイラ火炉内の上方に吊り下げられる吊り下げ型伝熱器において、
隣り合う第１の伝熱管と第２の伝熱管を有し、前記第１の伝熱管の外周面の前記第２の伝熱管と対向する位置に１個の第１のプロテクタの基端部を溶接固定し、前記第１のプロテクタの基端部に連設されて幅方向両側に向かって出張った翼状の係合片部が、前記第２の伝熱管の外周面に当接されており、
前記第１のプロテクタを挟むように２個の第２のプロテクタが配置され、前記２個の第２のプロテクタの基端部を前記第２の伝熱管の外周面にそれぞれ溶接固定し、前記第２のプロテクタの基端部に連設された係合突出部が前記第１のプロテクタの係合片部と係合することにより、前記第１の伝熱管と前記第２の伝熱管は管軸方向にスライド可能な第１の管列と第２の管列をそれぞれ構成し、
前記第１の管列の幅方向外側の伝熱管を２本、途中から前記第１の管列の幅方向に折り曲げて、前記２本の伝熱管のうちの一方の伝熱管を前記第１の管列の前側に沿って延ばし、前記２本の伝熱管のうちの他方の伝熱管を前記第１の管列の後側に沿って延ばすことにより、前記第１の管列を前後で挟んで自縛管とし、
前記第１の管列と第２の管列の間の伝熱管の無い空間部で前記自縛管を交差させて縛り、さらに前記第２の管列の幅方向に延ばして、前記第２の管列を前後で挟み、最終的には前記第２の管列の外側に配管し、
前記第２のプロテクタの前記自縛管と対向する外側部分は、前記第１の伝熱管と前記第２の伝熱管の外周面どうしを結ぶ仮想直線から前記自縛管側に出張っており、
前記自縛管の外周面で前記第２のプロテクタと対向する位置にスぺーサ部材が、前記第２のプロテクタの所定個数おきに溶接固定されて、
前記第２のプロテクタと前記スぺーサ部材は隙間をおいて設置されていることを特徴とするものである。

【0031】

本発明の第２の手段は前記第１の手段において、
前記第１のプロテクタの係合片部の外側角部と、その外側角部と係合する前記第２のプロテクタの係合突出部の内側角部に、それぞれ丸みが付けられていることを特徴とするものである。

【0032】

本発明の第３の手段は前記第１の手段において、
前記第１のプロテクタの前記係合片部の前記第２の伝熱管の外周面と対向する面に、前記第２の伝熱管の外周面に沿うように凹状に湾曲した湾曲面が形成されていることを特徴とするものである。

【0033】

本発明の第４の手段は前記第１の手段において、
前記スぺーサ部材が前記第２のプロテクタに対して１個おきに設置されていることを特徴とするものである。

【0034】

本発明の第５の手段は前記第１の手段において、
前記第２のプロテクタの係合突出部が前記第１の伝熱管の外周面と接触しておらず、隙間が設けられていることを特徴とするものである。

【0035】

本発明の第６の手段は、
バーナが設けられたボイラ火炉と、そのボイラ火炉内の上部に吊り下げられた吊り下げ型伝熱器を備えたボイラ装置において、
前記吊り下げ型伝熱器が前記第１ないし第５のいずれかの手段の吊り下げ型伝熱器であることを特徴とするものである。

【発明の効果】

【0036】

本発明は前述のような構成になっており、伝熱管の熱伸び差を吸収することができ、また狭ピッチ化に対応可能で、溶接個所ならびに部品点数の大幅な削減ができ、貫通管（伝熱管）と自縛管の摩擦による摩耗防止が図れる吊り下げ型伝熱器およびそれを備えたボイラ装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0037】

【図1】本発明の実施例に係る吊り下げ型伝熱器を備えたボイラ装置の概略構成図である。

【図2】その吊り下げ型伝熱器の正面図である。

【図3】その吊り下げ型伝熱器の一部拡大平面図である。

【図4】自縛管を取り除いて貫通管の管列を示す一部拡大正面図である。

【図5】貫通管の管列のさらなる一部拡大平面図である。

【図6】特許文献１の記載に基づいて作成した伝熱器の管列の正面図である。

【図7】図６のＡ部の伝熱管どうしを管列調整間隔片で連結した状態を示す拡大断面図である。

【図8】本発明者らが先に検討した吊り下げ型伝熱器の正面図である。

【図9】その伝熱器の平面図である。

【図10】その伝熱器の側面図である。

【図11】その伝熱器の一部拡大平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0038】

次に本発明の実施例を図面と共に説明する。
図１は本発明の実施例に係る吊り下げ型伝熱器を備えたボイラ装置の概略構成図、図２はその吊り下げ型伝熱器の正面図である。

【0039】

図１に示すように、バーナ１が設けられたボイラ火炉２内の上部には、過熱器や再熱器などの吊り下げ型伝熱器３が設置されている。

【0040】

前述のように近年の蒸気温度の高温化に伴い、ボイラ火炉内の燃焼温度および伝熱器３内を流れる蒸気の温度も高温化が進んでおり、伝熱器３を構成している伝熱管４（図２参照）の管列は、従来の比較的低い蒸気温度での管列ピッチに対して、近年では伝熱管４の狭ピッチ化が進んでいる。

【0041】

伝熱器３の管列に凹凸があると、燃焼排ガスの流れに対して偏流が起こり、燃焼排ガス中に含まれているダストまたは溶融ダストにより局部的なダストの堆積や、伝熱管４の摩耗を引き起こす原因となることから、前記管列を整列させるための対策が必要である。

【0042】

そのために本発明の実施例においても、図２に示すように、吊り下げ型伝熱器３の高さ方向にわたって複数個所自縛管５により伝熱器３の幅方向を拘束する構造を採用している。

【0043】

この自縛管５による管列の縛り構造は、図８〜図１０に示した構造と略同じである（ただし、プロテクタの構成などは異なる）。
すなわち、吊り下げ型伝熱器３は多数本の伝熱管４を並行に整列して２個の管列（第１の管列、第２の管列）を構成している。第１の管列の幅方向外側の伝熱管４を２本、途中から吊り下げ型伝熱器３の幅方向に折り曲げて、一方の伝熱管４を第１の管列の前側に沿って延ばし、他方の伝熱管４を第１の管列の後側に沿って延ばすことにより、第１の管列を前後で挟んで自縛管５としている。

【0044】

伝熱器３の中央部の伝熱管４の無い空間部で自縛管５を交差させて縛り、さらに第２の管列の幅方向に延ばして、第２の管列を前後で挟み、最終的には第２の管列の外側に配管している。

【0045】

これにより空間部の左右にある第１の管列と第２の管列を自縛管５で幅方向に押さえ込むことができ、貫通管６の管軸からの跳び出しを防止することができる。

【0046】

図３〜図５は本発明の実施例に係る各プロテクタならびにスぺーサ部材を説明するための図であり、図３は吊り下げ型伝熱器３の一部拡大平面図、図４は自縛管５を取り除いて貫通管６の管列を示す一部拡大正面図、図５は貫通管６の管列のさらなる一部拡大平面図である。

【0047】

一方の貫通管６ａとそれの隣の貫通管６ｂとの隙間７（図４参照）は、１個の第１のプロテクタ８と、２個（一対）の第２のプロテクタ９ａ，９ｂとによって一定に維持されている。

【0048】

第１のプロテクタ８の平面形状は略Ｔ字型をしており、それの基端部１０は、
貫通管６ａの隣の貫通管６ｂと対向する側の外周面に管軸方向に沿って溶接１１されている。この第１のプロテクタ８は図３ならびに図５に示すように、
貫通管６の管列方向の管軸中心部線１８上に接続、固定されている。

【0049】

前記基端部１０と一体に連設され幅方向両側に向かって出張った翼状の係合片部１２は、貫通管６ｂの外周面に当接されている。この係合片部１２の中央部には、貫通管６ｂの外周面に沿うように略同じ曲率で凹状に湾曲した湾曲面１３が形成されている。

【0050】

湾曲面１３形成部分の厚さは、例えば５〜１０ｍｍ程度とするが、貫通管６のピッチにより適宜選択される。貫通管６と第１のプロテクタ８は、第１のプロテクタ８の過熱損傷を防止するためには、完全突き合わせ溶接とすることが望ましく、その場合、第１のプロテクタ８と貫通管６の外周面にＶ字型開先を形成しておく。

【0051】

前記第２のプロテクタ９ａ，９ｂは同じ形状（平面形状が略Ｌ字型）をしており、第１のプロテクタ８の両側に、第１のプロテクタ８を挟むようにして配置されている。第２のプロテクタ９ａ，９ｂの基端部１４は、貫通管６ｂの外周面に管軸方向に沿って溶接１５されている。

【0052】

この第２のプロテクタ９ａ，９ｂの基端部１４と貫通管６ｂの外周面における溶接１５部の開先角度は、９０度以上に設定されている（共に図３，図５参照）。このように開先角度を９０度以上にすることにより、溶接部の強度を十分に確保することができ、第２のプロテクタ９ａ，９ｂの脱落の危険性を回避することができる。

【0053】

第２のプロテクタ９ａ，９ｂの長さＬ（図４参照）は、貫通管６の熱伸び差以上とし、例えば４０〜６０ｍｍとする。

【0054】

第２のプロテクタ９ａ，９ｂの先端部には、前記第１のプロテクタ８の翼状係合片部１２と係合する係合突出部１６が設けられており、係合突出部１６は隣の貫通管６ａとは当接しておらず、両者の間には隙間１７（図５参照）が形成されている。

【0055】

図５に示されているように、第１のプロテクタ８の係合片部１２と第２のプロテクタ９ａ，９ｂの係合突出部１６とが係合した状態で、管軸方向にスムーズにスライドできるように、係合片部１２の外側角部ならびに係合突出部１６の内側角部には、それぞれＲ加工（丸み加工）１９ａ，１９ｂが施こされている。

【0056】

第１のプロテクタ８と第２のプロテクタ９ａ，９ｂの組み合わせにより、貫通管６の全体を一体化するように、それの前後方向ならびに左右方向を拘束している。また第１のプロテクタ８と第２のプロテクタ９ａ，９ｂの組み合わせにより、貫通管６どうしの隙間寸法を一定にすると共に、貫通管６の熱伸びによる貫通管６どうしの摩擦による摩耗防止を、第１のプロテクタ８（係合片部１２）の外周面と第２のプロテクタ９ａ，９ｂ（係合突出部１６）の内周面との面接触で行っている。

【0057】

第２のプロテクタ９ａ，９ｂの自縛管５と対向する外側部分は、図５に示すように、貫通管６ａと貫通管６ｂの外周面どうしを結ぶ仮想直線２０から若干外側（自縛管５側）に出張っている。第２のプロテクタ９ａ，９ｂが仮想直線２０から外側に出張るように配置されるから、貫通管６どうしの狭ピッチ化が可能となる。

【0058】

そして図３に示されているように、自縛管５の外周面にスぺーサ部材２１が溶接２２により取り付けられているが、本実施例では第２のプロテクタ９ａ，９ｂに対して１個おきに取り付けられて、第２のプロテクタ９ａ，９ｂと対向している。スぺーサ部材２１は第２のプロテクタ９ａ，９ｂに対して２個おき、あるいは３個おきに取り付けても構わない。

【0059】

第２のプロテクタ９ａ，９ｂとスぺーサ部材２１は隙間２３をおいて設置されているから、両者の摩擦による摩耗が防止でき、第２のプロテクタ９ａ，９ｂとスぺーサ部材２１が直接接触しても貫通管６と自縛管５が接触することはなく、そのため貫通管６ならびに自縛管５の摩擦による摩耗防止が確実にできる。

【0060】

貫通管６と自縛管５の隙間寸法の維持と、貫通管６どうしの隙間寸法の維持は、ボイラ装置の起動、停止ごとに生じる貫通管６の熱伸び、縮みの繰り返しに対応して、変形やそれに伴う損傷を予防するために不可欠である。

【符号の説明】

【0061】

１：バーナ、
２：ボイラ火炉、
３：吊り下げ型伝熱器、
４：伝熱管、
５：自縛管、
６：貫通管、
７：隙間、
８：第１のプロテクタ、
９ａ，９ｂ：第２のプロテクタ、
１０：基端部、
１１：溶接、
１２：係合片部、
１３：湾曲面、
１４：基端部、
１５：溶接、
１６：係合突出部、
１７：隙間、
１８：管軸中心部線、
１９ａ，１９ｂ：Ｒ加工（丸み加工）、
２０：仮想直線、
２１：スぺーサ部材、
２２：溶接、
２３：隙間。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図10】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図11】