特許第6064708号(P6064708)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(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】6064708
(24)【登録日】2017年1月6日
(45)【発行日】2017年1月25日
(54)【発明の名称】ボイラ
(51)【国際特許分類】
   F22B 37/06 20060101AFI20170116BHJP
   F22D 1/02 20060101ALI20170116BHJP
   F22D 1/38 20060101ALI20170116BHJP
   F23L 17/12 20060101ALN20170116BHJP
【FI】
   F22B37/06
   F22D1/02
   F22D1/38
   !F23L17/12 F
【請求項の数】6
【全頁数】14
(21)【出願番号】特願2013-55146(P2013-55146)
(22)【出願日】2013年3月18日
(65)【公開番号】特開2014-181826(P2014-181826A)
(43)【公開日】2014年9月29日
【審査請求日】2015年12月22日
(73)【特許権者】
【識別番号】000175272
【氏名又は名称】三浦工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100126000
【弁理士】
【氏名又は名称】岩池 満
(74)【代理人】
【識別番号】100145713
【弁理士】
【氏名又は名称】加藤 竜太
(72)【発明者】
【氏名】秋永 草平
【審査官】 渡邉 洋
(56)【参考文献】
【文献】 実開昭61−186905(JP,U)
【文献】 特開平11−118104(JP,A)
【文献】 実開昭49−142646(JP,U)
【文献】 実開昭50−100156(JP,U)
【文献】 実開昭61−074742(JP,U)
【文献】 実開昭63−036785(JP,U)
【文献】 実公昭36−013391(JP,Y1)
【文献】 特開2014−089023(JP,A)
【文献】 米国特許第01730461(US,A)
【文献】 特開2011−208846(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
F22B37/06
F22D 1/00− 1/50
F23L17/00−17/16
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
燃料を燃焼させて給水を加熱することにより蒸気を生成する缶体と、
前記缶体に燃焼用空気を供給する給気路と、
前記缶体に前記給水を供給する給水路と、
基端側が前記缶体に接続され、前記燃料が燃焼することにより発生する燃焼ガスを排出する排気路と、
前記給水路に設けられた、前記給水を加熱する給水加熱器と、
前記給気路に設けられた、前記燃焼用空気を加熱する給気加熱器と、を備えるボイラであって、
前記排気路は、
前記給水加熱器の一部を構成し、前記燃焼ガスと前記給水との間で熱交換を行う給水熱交換部と、
前記給気加熱器の一部を構成し、前記燃焼ガスと前記燃焼用空気との間で熱交換を行う給気熱交換部と、
前記給水熱交換部と前記給気熱交換部とを接続する筒状の接続路と、
前記給水熱交換部と前記接続路との間に介在して配置され、該給水熱交換部又は該接続路に対して高さ方向に摺動可能な第1位置調整部材と、を備えるボイラ。
【請求項2】
前記給水加熱器及び前記給気加熱器は、前記缶体の側方に配置され、
前記接続路は、前記給水加熱器の上面と前記給気加熱器の上面とを接続する請求項1に記載のボイラ。
【請求項3】
前記接続路は、前記給気加熱器の上面に接続されると共に、該給気加熱器に対して水平方向に位置調整可能に固定される請求項1又は2に記載のボイラ。
【請求項4】
前記接続路は、
前記給水加熱器側に配置される給水加熱器側接続路と、
前記給気加熱器側に配置される給気加熱器側接続路と、
前記給水加熱器側接続路と前記給気加熱器側接続路とを接続すると共に、該給水加熱器側接続路又は該給気加熱器側接続路に対して水平方向に摺動可能な第2位置調整部材と、を備える請求項1から3いずれかに記載のボイラ。
【請求項5】
前記第1位置調整部材は、
一端側が前記接続路の外周面又は内周面に対して摺動可能な摺動筒部と、
前記摺動筒部の他端側に配置され、前記給水熱交換部に接続されるフランジ部と、を備える請求項1から4いずれかに記載のボイラ。
【請求項6】
前記給水熱交換部は、
熱交換を行う本体部と、
前記本体部の二次側の端部に配置される熱交換部側筒部と、を備え、
前記第1位置調整部材は、
一端側が前記熱交換部側筒部の外周面又は内周面に対して摺動可能な摺動筒部と、
前記摺動筒部の他端側に配置され、前記接続路に接続されるフランジ部と、を備える請求項1から4いずれかに記載のボイラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ボイラに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、缶体において燃料を燃焼させて発生させた燃焼ガスにより水を加熱することで蒸気を生成するボイラが知られている。このようなボイラでは、缶体に供給される水と、蒸気を生成するために用いられた後の燃焼ガスとの間で熱交換を行うエコノマイザ(給水加熱器)を設けることにより、燃焼ガスから熱回収を行うことで熱効率を向上させている。また、ボイラの熱効率を更に向上させるために、エコノマイザに加えて、缶体に供給される燃焼用空気と燃焼ガスとの間で熱交換を行うエアヒータを更に備えたボイラも提案されている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
ところで、ボイラを設置する場合には、まず、重量物である缶体、エコノマイザ及びエアヒータを架台に固定した後、この架台に固定された缶体、エコノマイザ及びエアヒータを排気路等のダクトによって接続する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開平11−118104号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、缶体、エコノマイザ及びエアヒータの製造時やこれらを設置する際に生じる若干の誤差によって、ダクトによる接続が困難になる場合があった。つまり、架台に固定された缶体、エコノマイザ及びエアヒータをダクトによって接続する際、缶体、エコノマイザ又はエアヒータと、ダクトとの間にずれや隙間が生じてしまう場合があった。
【0006】
本発明は、ボイラを構成する部品をダクトによって接続する際に、ボイラを構成する部品とダクトとの接続部におけるずれや隙間の発生を防止することのできる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】
【0007】
本発明は、燃料を燃焼させて給水を加熱することにより蒸気を生成する缶体と、前記缶体に燃焼用空気を供給する給気路と、前記缶体に前記給水を供給する給水路と、基端側が前記缶体に接続され、前記燃料が燃焼することにより発生する燃焼ガスを排出する排気路と、前記給水路に設けられた、前記給水を加熱する給水加熱器と、前記給気路に設けられた、前記燃焼用空気を加熱する給気加熱器と、を備えるボイラであって、前記排気路は、前記給水加熱器の一部を構成し、前記燃焼ガスと前記給水との間で熱交換を行う給水熱交換部と、前記給気加熱器の一部を構成し、前記燃焼ガスと前記燃焼用空気との間で熱交換を行う給気熱交換部と、前記給水熱交換部と前記給気熱交換部とを接続する筒状の接続路と、前記給水熱交換部と前記接続路との間に介在して配置され、該給水熱交換部又は該接続路に対して高さ方向に摺動可能な第1位置調整部材と、を備えるボイラに関する。
【0008】
また、前記給水加熱器及び前記給気加熱器は、前記缶体の側方に配置され、前記接続路は、前記給水加熱器の上面と前記給気加熱器の上面とを接続することが好ましい。
【0009】
また、前記接続路は、前記給気加熱器の上面に接続されると共に、該給気加熱器に対して水平方向に位置調整可能に固定されることが好ましい。
【0010】
また、前記接続路は、前記給水加熱器側に配置される給水加熱器側接続路と、前記給気加熱器側に配置される給気加熱器側接続路と、前記給水加熱器側接続路と前記給気加熱器側接続路とを接続すると共に、該給水加熱器側接続路又は該給気加熱器側接続路に対して水平方向に摺動可能な第2位置調整部材と、を備えることが好ましい。
【0011】
また、前記接続路は、前記給水加熱器側に配置される給水加熱器側接続路と、前記給気加熱器側に配置される給気加熱器側接続路と、前記給水加熱器側接続路と前記給気加熱器側接続路とを接続すると共に、該給水加熱器側接続路又は該給気加熱器側接続路に対して水平方向に摺動可能な第2位置調整部材と、を備えることが好ましい。
【0012】
また、前記第1位置調整部材は、一端側が前記接続路の外周面又は内周面に対して摺動可能な摺動筒部と、前記摺動筒部の他端側に配置され、前記給水熱交換部に接続されるフランジ部と、を備えることが好ましい。
【0013】
また、前記給水熱交換部は、熱交換を行う本体部と、前記本体部の二次側の端部に配置される熱交換部側筒部と、を備え、前記第1位置調整部材は、一端側が前記熱交換部側筒部の外周面又は内周面に対して摺動可能な摺動筒部と、前記摺動筒部の他端側に配置され、前記接続路に接続されるフランジ部と、を備えることが好ましい。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、ボイラを構成する部品をダクトによって接続する際に、ボイラを構成する部品とダクトの接続部におけるずれや隙間の発生を防止することのできるボイラを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
図1】本発明の第1実施形態に係るボイラを示す斜視図である。
図2】上記実施形態に係るボイラの缶体を示す概略構成図であり、図2(a)は図1の矢視Fから見た鉛直方向断面図であり、図2(b)は図2(a)のA−A線の水平方向断面図である。
図3】上記実施形態に係るボイラを模式的に示した外観図であり、図3(a)は、ボイラを図1の矢視Gから視た図であり、図3(b)はボイラを正面側から見た給気側の側面図であり、図3(c)は、ボイラを背面側から見た排気側の側面図であり、図3(d)は、ボイラの上面図である。
図4】上記実施形態に係るボイラの第1位置調整部材並びに第1位置調整部材の給水熱交換部及び接続路との接続部分の拡大断面図である。
図5】上記実施形態に係るボイラの第2位置調整部材並びに第2位置調整部材の給水加熱器側接続路及び給気加熱器側接続路との接続部分の拡大断面図である。
図6】本発明の第2実施形態に係るボイラの第1位置調整部材並びに第1位置調整部材の給水熱交換部及び接続路との接続部分の拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下に図面を参照して本発明の第1実施形態を説明する。
まず、第1実施形態に係るボイラ1の構成について説明する。
図1は、本実施形態に係るボイラ1を示す斜視図である。また、図2は、本実施形態に係るボイラ1の缶体10を示す概略構成図であり、図2(a)は、図1の矢視Fから見た鉛直方向断面図であり、図2(b)は、図2(a)のA−A線の水平方向断面図である。
【0017】
本実施形態のボイラ1は、図1に示すように、缶体10と、送風機30(図3参照)と、給気ダクト(本発明に係る給気路)60と、排気筒(本発明に係る排気路)80と、給水路70(図3(c)参照)と、給水加熱器40と、給気加熱器50と、支持体20と、を備える。
【0018】
缶体10は、図2に示すように、ボイラ筺体10aと、水管群11と、連結壁12と、下部ヘッダ13と、上部ヘッダ14と、バーナ16と、を有する。
【0019】
ボイラ筺体10aは、平面視矩形形状の直方体状に構成される。このボイラ筺体10aの長手方向の一端側に位置する側面には、給気口15が形成され、ボイラ筺体10aの長手方向の他端側に位置する側面には、排気口17が形成される。
給気口15には、後述の給気ダクト60の先端部が接続される。排気口17には、後述の排気筒80の基端部が接続される。
【0020】
水管群11は、上下方向に延びる多数の水管から構成される。水管群11を構成するそれぞれの水管には、バーナ16の燃焼によって加熱される缶水が保持される。
水管群11は、ボイラ筺体10aの内部を燃焼ガスが流通する方向(ボイラ筺体10aの長手方向)において、両側端に縦列する外側水管11aと、真ん中に縦列する中央水管11bと、外側水管11aと中央水管11bとの間に縦列する中間水管11cとに分類される。
連結壁12は、隣接する外側水管11a同士を連結する。
【0021】
下部ヘッダ13は、平面視矩形形状の直方体状の容器によって構成され、水管群11の下方に配置される。下部ヘッダ13には、水管群11を構成する複数の水管の下端部が接続される。
【0022】
上部ヘッダ14は、平面視矩形形状の直方体状の容器によって構成され、水管群11の上方に配置される。上部ヘッダ14には、水管群11を構成する複数の水管の上端部が接続される。
上部ヘッダ14の上部には、上部ヘッダ14の内部の蒸気を流出させる蒸気流出管19(図1図3参照)が接続される。
【0023】
外側水管11a、連結壁12、下部ヘッダ13、上部ヘッダ14で囲まれた領域は、直方体形状のガス流動空間18を形成する。ガス流動空間18は、上流側が給気口15に通じていると共に、下流側が排気口17に通じている。
バーナ16は、給気口15に配置される。
【0024】
図3は、本実施形態に係るボイラ1を示す外観図であり、図3(a)は、ボイラ1を図1の矢視Gから見た図であり、図3(b)は、ボイラ1を正面側から見た給気側の側面図であり、図3(c)は、ボイラ1を背面側から見た排気側の側面図であり、図3(d)は、ボイラ1の上面図である。
【0025】
送風機30は、缶体10の長辺側の側面の下部に、缶体10に隣接して配置される。送風機30は、エアホイール羽根を有する。
エアホイール羽根は、送風機30の内部に配置される。このエアホイール羽根が回転することで、燃焼用空気が送風機30に引き込まれて、給気ダクト60に送り出される。
【0026】
送風機30は、上記のようにエアホイール羽根及び駆動源であるモータを有し、重量が大きい。そのため、送風機30を缶体10の側面の下部に配置することにより、ボイラ1の重心を安定させられる。
【0027】
給気ダクト60は、送風機30と缶体10とを接続し、缶体10に送風機30から送り出された燃焼用空気を供給する。
給気ダクト60は、図1及び図3に示すように、第1上向き給気路部61と、第1水平給気路部62と、第2上向き給気路部63と、第2水平給気路部64と、下向き給気路部65と、を有する。
【0028】
第1上向き給気路部61は、図1及び図3(b)、(c)に示すように、送風機30との接続部分から缶体10の側面に沿って上方に延びる。
【0029】
第1水平給気路部62は、図1及び図3(b)、(c)に示すように、第1上向き給気路部61の上端部に接続され、缶体10から離間するように水平方向に延びる。
【0030】
第2上向き給気路部63は、図1及び図3(a)〜(c)に示すように、第1水平給気路部62の先端部から上方に延びる。
【0031】
第2水平給気路部64は、図1及び図3(d)に示すように、第2上向き給気路部63の上端部から缶体10側に水平方向に延び、途中で缶体10の給気側の側面側に屈曲して水平方向に延びる。
【0032】
下向き給気路部65は、図1及び図3(b)に示すように、第2水平給気路部64の先端部から缶体10の給気側の側面に沿って下方に延び、給気口15に接続される。この下向き給気路部65には、給気ダクト60に燃料ガスを供給する燃料供給ライン91の先端部が接続される(図2(a)参照)。
【0033】
以上の給気ダクト60によれば、送風機30から送り出された燃焼用空気は、図1に示すように、第1上向き給気路部61及び第2上向き給気路部63を上方に向かって流通した後、第2水平給気路部64を水平方向に流通し、次いで、下向き給気路部65を下方に向かって流通して缶体10に供給される。また、下向き給気路部65において、燃料供給ライン91から燃料ガスが供給され、燃料ガスと燃焼用空気とが混合される。
【0034】
給水路70は、缶水となる水を流通させる水通路であり、缶体10に缶水を供給する。
給水路70は、図3(c)に示すように、缶体10の排気側の側面に沿って下方に延びる部分を有する。
【0035】
排気筒80は、基端側が缶体10(ボイラ筺体10aに形成された排気口17)に接続され、缶体10で発生した燃焼ガスを排出する。
排気筒80は、給水熱交換部81と、第1位置調整部材82と、接続路83と、給気熱交換部84と、水平排気路部85と、上向き排気路部86と、を有する。
【0036】
給水熱交換部81は、図1及び図3(c)に示すように、缶体10の排気側の側面に沿って排気口17との接続部である基端から上方に延びる。給水熱交換部81は、給水加熱器40の一部を構成し、燃焼ガスと給水との間で熱交換を行う。
【0037】
給気熱交換部84は、図1及び図3(a)に示すように、後述する接続路83の先端部から下方に延びる。給気熱交換部84は、給気加熱器50の一部を構成し、燃焼ガスと燃焼用空気との間で熱交換を行う。
【0038】
接続路83は、給水熱交換部81の上面と給気熱交換部84の上面とを接続する。
接続路83は、給水加熱器40側に配置される給水加熱器側接続路831と、給気加熱器50側に配置される給気加熱器側接続路832、給水加熱器側接続路831と給気加熱器側接続路832とを接続する第2位置調整部材833と、を備える。
【0039】
給水加熱器側接続路831は、図1並びに図3(c)及び(d)に示すように、給水熱交換部81の上端部から上方に延びて、水平方向に屈曲し、缶体10の送風機30が配置されている側面に向けて、ボイラ1を斜めに横切るように延びる。給水加熱器側接続路831は、筒状に形成される。
給水加熱器側接続路831の給水熱交換部81側の端部は、第1位置調整部材82を介して給水熱交換部81に接続される。
【0040】
給気加熱器側接続路832は、図1及び図3(a)〜(d)に示すように、給水加熱器側接続路831の先端部から給気加熱器50の上方まで水平方向に延び、下方向に屈曲して、給気熱交換部84と接続する。給気加熱器側接続路832の給水加熱器側接続路831側は筒状に形成され、給気加熱器側接続路832の給気熱交換部84側は下側が開放された箱状に形成される。
給気加熱器側接続路832の給気熱交換部84側には、複数の貫通穴832bを有するフランジ部832aが形成される。給気加熱器側接続路832は、ネジ部材(図示しない)を貫通穴832bに挿入して締め付けることによって給気加熱器50に固定される。
ここで、複数の貫通穴832bは、図3(d)に示すD3方向に長い略楕円形状に形成される。これにより、給気加熱器側接続路832(接続路83)は、給気加熱器50に対して水平方向(D3方向)に位置調整可能に接続される。
【0041】
第2位置調整部材833は、図1及び図3(b)〜(d)に示すように給水加熱器側接続路831と給気加熱器側接続路832とを接続する。第2位置調整部材833については、後ほど詳述する。
【0042】
第1位置調整部材82は、図1並びに図3(a)及び(c)に示すように、給水熱交換部81と接続路83との間に介在して配置される。
第1位置調整部材82並びに給水熱交換部81及び接続路83の第1位置調整部材82との接続部分については、後ほど詳述する。
【0043】
水平排気路部85は、図1及び図3(a)に示すように、給気熱交換部84の下端部から缶体10の排気側の側面側に缶体10から離間するように水平方向に延びる。
上向き排気路部86は、図1及び図3(a)に示すように、水平排気路部85の先端部から上方に延びる。
【0044】
以上の排気筒80によれば、缶体10から排出された燃焼ガスは、図1に示すように、給水熱交換部81、第1位置調整部材82及び接続路83を上方に向かって流通した後、接続路83を水平方向に流通し、次いで、接続路83及び給気熱交換部84を下方に向かって流通し、水平排気路部85及び上向き排気路部86を流通して排出される。
【0045】
給水加熱器40は、缶体10の短辺側に位置する排気側の側面の近傍に配置される。この給水加熱器40は、給水路70を流通する水と、排気筒80を流通する燃焼ガスとの間で熱交換を行う。
より具体的には、給水加熱器40は、図3(c)及び(d)に示すように、缶体10の排気側の側面に沿って下方に延びる給水路70と、缶体10の排気側の側面に沿って上方に延びる給水熱交換部81とが対向(並行)して位置する部分に配置される。
給水加熱器40では、水を上方から下方に流通させる給水路70と、燃焼ガスを下方から上方に流通させる給水熱交換部81とが対向した流体流れを生じさせている。
【0046】
給気加熱器50は、缶体10の長辺側の側面に送風機30を挟んで配置される。この給気加熱器50は、給気ダクト60を流通する燃焼用空気と、排気筒80を流通する燃焼ガスとの間で熱交換を行う。
より具体的には、給気加熱器50は、図1及び図3(a)に示すように、下方に延びる給気熱交換部84と、上方に延びる第2上向き給気路部63とが対向(並行)して位置する部分に配置される。すなわち、給気加熱器50は、給水加熱器40において熱交換された燃焼ガスから熱回収して燃焼用空気を加熱する。
給気加熱器50では、燃焼用空気を下方から上方に流通させる第2上向き給気路部63と、燃焼ガスを上方から下方に流通させる給気熱交換部84とが対向したガス流れを生じている。
【0047】
支持体20は、ボイラ1を構成する部材を支持する。
【0048】
次に、ボイラ1の動作について説明する。
ボイラ1は、送風機30によって燃焼用空気を引き込むと共に、給気ダクト60に送り出す。
給気ダクト60では、送風機30から送り出された燃焼用空気が、図1に示すように、第1上向き給気路部61及び第2上向き給気路部63を上方に向かって流通し、第2水平給気路部64を水平方向に流通し、次いで、下向き給気路部65を下方に向かって流通する。
そして、下向き給気路部65では、燃料供給ライン91から燃料ガスが供給され、燃料ガスと燃焼用空気とが混合され、混合ガスが給気口15に供給される。
【0049】
缶体10では、混合ガスがバーナ16によりガス流動空間18に噴射されて燃焼される。この混合ガスの燃焼によって水管群11を構成する水管内の缶水が沸騰して蒸気を生成する。水管内で生成された蒸気は、上部ヘッダ14に貯留された後蒸気流出管19から導出される。
【0050】
一方、ガス流動空間18において燃焼された燃焼ガスは、排気口17から排気筒80に排出される。
排気筒80に排出された燃焼ガスは、給水熱交換部81を上方に向かって流通して給水加熱器40の内部を流通する。このとき、給水熱交換部81を流通する燃焼ガスと、給水路70を流通する水との間で1回目の熱交換が行われる。
【0051】
次に、給水加熱器40内を流通して1回目の熱交換を行った燃焼ガスは、接続路83を流通した後、給気熱交換部84を下方に向かって流通して給気加熱器50の内部を流通する。このとき、給気熱交換部84を流通する燃焼ガスと、給気ダクト60(第2上向き給気路部63)を流通する燃焼用空気との間で2回目の熱交換が行われる。
燃焼ガスが2回目に給気ダクト60を流通する燃焼用空気との間で熱交換されるため、燃焼ガスで燃焼用空気を温められる。ここで、1回目の熱交換で熱量を減少させた燃焼ガスは2回目の熱交換において燃焼用空気を過剰に温めず、燃焼用空気が過剰に温まることに起因する燃焼時のNOxの発生を抑制できる。また、燃焼ガスの廃熱を有効利用でき、熱効率を向上できる。
【0052】
そして、給気加熱器50内を流通して2回目の熱交換を行った後の燃焼ガスは、水平排気路部85及び上向き排気路部86を流通して排出される。
【0053】
次に、本実施形態の第1位置調整部材82及び第2位置調整部材833について説明する。
図4は、上記実施形態に係るボイラ1の第1位置調整部材82並びに第1位置調整部材82の給水熱交換部81及び接続路83(給水加熱器側接続路831)との接続部分の拡大断面図である。
【0054】
給水熱交換部81は、図4に示すように、給水加熱器40の内部に配置され、熱交換を行う本体部811と、本体部811の二次側の端部であって、給水加熱器40の上面に配置される熱交換部側筒部812と、熱交換部側筒部812の二次側の開口部に形成されるフランジ部813と、を備える。
【0055】
第1位置調整部材82は、図4に示すように、上側の一端側が接続路83の外周面に対して摺動可能な摺動筒部821と、摺動筒部821の他端側(下側)に配置され、給水熱交換部81に接続されるフランジ部822と、を備える。
第1位置調整部材82は、摺動筒部821の内周の直径が、円筒形状に形成される接続路83の一次側の端部の外周の直径よりも若干大きい。従って、第1位置調整部材82は、接続路83に対して高さ方向(D1方向)に摺動可能である。つまり、第1位置調整部材82は、高さ方向(D1方向)に位置調整をすることが可能である。
【0056】
熱交換部側筒部812と第1位置調整部材82は、フランジ部813とフランジ部822がネジ部材90によりネジ止めされることによって固定される。第1位置調整部材82と接続路83(給水加熱器側接続路831)は、例えば、摺動筒部821と接続路83の摺動面が溶接されることにより固定される。
【0057】
図5は、上記実施形態に係るボイラ1の第2位置調整部材833並びに第2位置調整部材833の給水加熱器側接続路831及び給気加熱器側接続路832との接続部分の拡大断面図である。
【0058】
図5に示すように、給水加熱器側接続路831には、給気加熱器側接続路832側の端部にフランジ部831aが形成される。
【0059】
第2位置調整部材833は、図5に示すように、給水加熱器側接続路831側の一端側が給水加熱器側接続路831の内周面に対して摺動可能な摺動筒部833aと、摺動筒部833aの他端側(給気加熱器側接続路832側)に配置され、給気加熱器側接続路832に接続されるフランジ部833bと、を備える。
第2位置調整部材833は、摺動筒部833aの外周の直径が、円筒形状に形成される給水加熱器側接続路831の二次側(給気加熱器側接続路832側)の端部の内周の直径よりも若干小さい。従って、第2位置調整部材833は、給水加熱器側接続路831に対して水平方向(D2)に摺動可能である。つまり、第2位置調整部材833は、水平方向(D2)に位置調整をすることが可能である。
【0060】
図5に示すように、給気加熱器側接続路832には、給水加熱器側接続路831側の端部にフランジ部832cが形成される。
給水加熱器側接続路831と給気加熱器側接続路832とは、フランジ部831aとフランジ部832cがネジ部材92によりネジ止めされることによって固定される。第2位置調整部材833と給水加熱器側接続路831とは、例えば、摺動筒部833aと給気加熱器側接続路832の摺動面が溶接されることにより固定される。
【0061】
次に、本実施形態のボイラ1の設置方法について説明する。
ボイラ1を設置する場合には、まず、支持体20に、重量物である缶体10、送風機30、給水加熱器40、及び給気加熱器50を設置する。
次いで、支持体20に固定されたこれら缶体10、送風機30、給水加熱器40及び給気加熱器50を給気ダクト60及び排気筒80により接続する。
【0062】
続いて、排気筒80による給水熱交換部81と給気熱交換部84の接続方法の一例についてより詳しく説明する。
まず、給気加熱器側接続路832を給気加熱器50にネジ部材(図示しない)によって仮止めする。給気加熱器側接続路832を給気熱交換部84(給気加熱器50)に仮止めすることにより、給気加熱器側接続路832の給水加熱器側接続路831側の開口部の高さ方向(D1方向)における位置が決まる。
【0063】
続いて、給水加熱器側接続路831の給水熱交換部81側の端部に第1位置調整部材82を取り付ける。そして、第1位置調整部材82を給水加熱器側接続路831に対して摺動させて、給水加熱器側接続路831の給気加熱器側接続路832側の開口部の高さ方向(D1方向)における位置と、上述した給気加熱器側接続路832の給水加熱器側接続路831側の開口部の高さ方向(D1方向)における位置が合うように調整する。給水加熱器側接続路831の給気加熱器側接続路832側の開口部の高さ方向(D1方向)における位置を調整した後に、給水加熱器側接続路831と第1位置調整部材82を、摺動面を溶接することにより固定する。
【0064】
続いて、溶接により固定された給水加熱器側接続路831と第1位置調整部材82の給気加熱器側接続路832側の端部に第2位置調整部材833を取り付ける。そして、第2位置調整部材833が取り付けられた、給水加熱器側接続路831及び第1位置調整部材82を、第2位置調整部材833の給気加熱器側接続路832側の開口部が、給気加熱器側接続路832の給水加熱器側接続路831側の開口部と同軸上に位置するように調整して、給水熱交換部81にネジ止めする。
また、この際、給気加熱器側接続路832の位置をD3方向に微調整することで、第2位置調整部材833の給気加熱器側接続路832側の開口部が、給気加熱器側接続路832の給水加熱器側接続路831側の開口部と同軸上に位置するように、より厳密に調整することもできる。給気加熱器側接続路832をD3方向に微調整した後に、仮止めに用いたネジ部材(図示しない)を本締めすることで、給気加熱器側接続路832を給気熱交換部84に固定する。
【0065】
続いて、第2位置調整部材833を摺動させて、D2方向に位置調整し、第2位置調整部材833のフランジ部833bと、給気加熱器側接続路832のフランジ部832cとを接触させる。接触させたフランジ部833bとフランジ部832cはネジ止めする。
最後に、第2位置調整部材833と給気加熱器側接続路832を、摺動面を溶接することにより固定する。
【0066】
以上の本発明の第1実施形態に係るボイラ1によれば、以下のような効果を奏する。
【0067】
(1)ボイラ1を構成する給水熱交換部81及び給気熱交換部84の製造時やこれらを設置する際に、高さ方向に誤差が生じてしまい、ダクトによって接続が困難になる場合があった。
本発明の実施形態に係るボイラ1では、ボイラ1を構成する給水熱交換部81と給気熱交換部84とを接続する筒状の接続路83と、給水熱交換部81との間に第1位置調整部材82を介在して配置させた。また、第1位置調整部材82を、接続路83に対して高さ方向(D1方向)に摺動可能とした。
これにより、第1位置調整部材82を摺動させることで、接続路83と給水熱交換部81とを、隙間を開けずに接続することが可能になる。よって、ボイラ1を構成する給水熱交換部81と給気熱交換部84とを接続する際に、給水熱交換部81とダクトの接続部における高さ方向D1のずれや隙間の発生を防止することができる。
【0068】
(2)給水加熱器40及び給気加熱器50を、缶体10の側方に配置し、接続路83は、給水加熱器40の上面と給気加熱器50の上面とを接続した。
これにより、上記効果を奏する上に、ボイラ1をコンパクトに設置することができる。
【0069】
(3)接続路83を、給気加熱器50の上面に接続すると共に、給気加熱器50に対して水平方向(D2方向)に位置調整可能に固定した。
これにより、接続路83と給水熱交換部81とを水平方向にも若干調整して接続することが可能になる。よって、ボイラ1を構成する給水熱交換部81と給気熱交換部84とを接続する際に、給水熱交換部81とダクトの接続部における高さ方向のずれや隙間だけではなく、水平方向のずれや隙間の発生も防止することができる。
【0070】
(4)本発明の実施形態に係るボイラ1では、接続路83に、給水加熱器側接続路831と給気加熱器側接続路832とを接続すると共に、給水加熱器側接続路831又は給気加熱器側接続路832に対して水平方向に摺動可能な第2位置調整部材833を備えさせた。
これにより、接続路83と給水熱交換部81とを水平方向にも調整して接続することが可能になる。よって、ボイラ1を構成する給水熱交換部81と給気熱交換部84とを接続する際に、給水熱交換部81とダクトの接続部における高さ方向のずれや隙間だけではなく、水平方向のずれや隙間の発生も、より効果的に防止することができる。
【0071】
(5)本発明の第1実施形態に係るボイラ1では、第1位置調整部材82に、一端側が接続路83の外周面に対して摺動可能な摺動筒部821と、摺動筒部821の他端側に配置され、給水熱交換部81に接続されるフランジ部822と、を備えさせた。
これにより、簡易な構成の部材によって、容易に給水熱交換部81とダクトの接続部における高さ方向のずれや隙間の発生を防止することができる。
【0072】
続いて、本発明の第2実施形態を説明する。
図6は、本発明の第2実施形態における第1位置調整部材82A並びに第1位置調整部材82Aの給水熱交換部81A及び接続路83Aとの接続部分の拡大断面図である。なお、第2実施形態は、図4で示した部分以外の構成は第1実施形態と同一であるので説明を省略する。
【0073】
給水熱交換部81Aは、図6に示すように、給水加熱器40Aの内部に配置され、熱交換を行う本体部811Aと、本体部811Aの二次側の端部であって、給水加熱器40Aの上面に配置される熱交換部側筒部812Aと、熱交換部側筒部812Aの二次側の開口部に形成されるフランジ部813Aと、を備える。
【0074】
第1位置調整部材82Aは、図6に示すように、下側の一端側が熱交換部側筒部812Aの内周面に対して摺動可能な摺動筒部821Aと、摺動筒部821Aの他端側(上側)に配置され、接続路83Aに接続されるフランジ部822Aと、を備える。
第1位置調整部材82Aは、摺動筒部821Aの外周の直径が、円筒形状に形成される熱交換部側筒部812Aの二次側の端部の内周の直径よりも若干小さい。従って、第1位置調整部材82Aは、熱交換部側筒部812Aに対して高さ方向に摺動可能である。つまり、第1位置調整部材82Aは、高さ方向に位置調整をすることが可能である。
【0075】
接続路83Aの給水加熱器側接続路831Aは、給水加熱器側接続路831Aの一次側に配置され、第1位置調整部材82Aと接続されるフランジ部834Aを備える。
給水加熱器側接続路831Aと第1位置調整部材82Aは、フランジ部822Aとフランジ部834Aがネジ部材90Aによりネジ止めされることによって固定される。第1位置調整部材82Aと給水熱交換部81Aとは、例えば、摺動筒部821Aと熱交換部側筒部812Aの摺動面が溶接されることにより固定される。
【0076】
本発明の第2実施形態によれば、以下のような効果を奏する。
【0077】
(6)本発明の第2実施形態では、第1位置調整部材82Aに、一端側が給水熱交換部81Aの熱交換部側筒部812Aの内周面に対して摺動可能な摺動筒部821Aと、摺動筒部821Aの他端側に配置され、接続路83Aに接続されるフランジ部822Aと、を備えさせた。
これにより、第1位置調整部材82は、給水熱交換部81に対して高さ方向(D1方向)に摺動可能となり、簡易な構成の部材によって、容易に給水熱交換部81とダクトの接続部における高さ方向のずれや隙間の発生を防止することができる。
【0078】
以上、本発明のボイラの好ましい各実施形態につき説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、適宜変更が可能である。
例えば、上記実施形態においては、第1位置調整部材82の摺動筒部821を、接続路83の外周面に対して摺動可能としたが、接続路83の内周面に対して摺動可能としてもよい。
また、上記実施形態においては、第2位置調整部材833の摺動筒部833aを、給水加熱器側接続路831の内周面に対して摺動可能とし、フランジ部833bとフランジ部832cとをネジ止めしたが、第2位置調整部材833をD2方向において逆向きにして、摺動筒部833aを給気加熱器側接続路832の内周面に対して摺動可能とし、フランジ部833bとフランジ部831aとをネジ止めするようにしてもよい。
【0079】
また、上記第2実施形態においては、第1位置調整部材82Aの摺動筒部821Aを、熱交換部側筒部812Aの内周面に対して摺動可能としたが、熱交換部側筒部812Aの外周面に対して摺動可能としてもよい。なお、第1位置調整部材82Aの摺動筒部821Aを、熱交換部側筒部812Aの外周面に対して摺動可能とする場合には、給水熱交換部81Aにフランジ部813Aを形成しない。
【符号の説明】
【0080】
1…ボイラ
10…缶体
30…送風機
40,40A…給水加熱器
50…給気加熱器
60…給気ダクト(給気路)
63…第2上向き給気路部
70…給水路
80…排気筒(排気路)
81,81A…給水熱交換部
811,811A…本体部
812,812A…熱交換部側筒部
82,82A…第1位置調整部材
821,821A…摺動筒部
822,822A…フランジ部
83,83A…接続路
831,831A…給水加熱器側接続路
832…給気加熱器側接続路
833…第2位置調整部材
84…給気熱交換部
図1
図2
図3
図4
図5
図6