特許 7182954 ボイラプラントのマンドア

(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】

(24)【登録日】2022-11-25

(45)【発行日】2022-12-05

(54)【発明の名称】ボイラプラントのマンドア

(51)【国際特許分類】

   F23J 13/08 20060101AFI20221128BHJP

   E06B 7/22 20060101ALI20221128BHJP

   E06B 3/36 20060101ALI20221128BHJP

【ＦＩ】

F23J13/08 Z

E06B7/22 F

E06B3/36

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2018162145

(22)【出願日】2018-08-30

(65)【公開番号】P2020034240

(43)【公開日】2020-03-05

【審査請求日】2021-06-10

(73)【特許権者】

【識別番号】000006208

【氏名又は名称】三菱重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100112737

【弁理士】

【氏名又は名称】藤田 考晴

(74)【代理人】

【識別番号】100140914

【弁理士】

【氏名又は名称】三苫 貴織

(74)【代理人】

【識別番号】100136168

【弁理士】

【氏名又は名称】川上 美紀

(74)【代理人】

【識別番号】100172524

【弁理士】

【氏名又は名称】長田 大輔

(74)【代理人】

【識別番号】100107238

【弁理士】

【氏名又は名称】米山 尚志

(72)【発明者】

【氏名】三輪 彬

(72)【発明者】

【氏名】植野 敏昭

(72)【発明者】

【氏名】石原 貴浩

(72)【発明者】

【氏名】小新田 明憲

(72)【発明者】

【氏名】岡本 利彦

【審査官】岩▲崎▼ 則昌

(56)【参考文献】

【文献】特開平１１－１１８１３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５９－２９５４７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実公昭５０－４３０９０（ＪＰ，Ｙ１）

【文献】米国特許第５１０３５９２（ＵＳ，Ａ）

【文献】米国特許第４６６５６５３（ＵＳ，Ａ）

【文献】米国特許第４５７２２４０（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２３Ｊ １３／０８

Ｅ０６Ｂ ７／２２

Ｅ０６Ｂ ３／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ボイラプラントのボイラ又はダクトに、内部空間への立入りを可能とする入出口が設けられ、前記入出口の周縁に設けられた環状のドア取付部に、前記入出口を開放可能に閉止するマンドアが外側から取付けられるアクセスドア構造の前記マンドアであって、
ドア主部の外周全域にドア周縁部を一体的に有する板状であり、前記入出口を閉止するドア閉止状態で、前記ドア主部が前記入出口を外側から覆い、前記ドア周縁部が前記ドア取付部に外側から重なるドア本体と、
前記ドア本体に固定的に設けられて前記ドア周縁部から突出し、前記ドア閉止状態で前記ドア取付部に向けて締付部材で締付けられる複数の被締付部と、
前記ドア本体の表裏のドア面の少なくとも一方に固定されて起立する板壁状であり、前記ドア周縁部の異なる箇所を結ぶように前記ドア主部の前記ドア面上で線状に延びる複数の補強リブと、を備え、
前記ドア周縁部は、前記ドア取付部との間を密閉する弾性シール部材を、前記ドア閉止状態で前記ドア取付部との間に挟み、
前記複数の補強リブは、前記被締付部の近傍から延びる第１補強リブを含む
ことを特徴とするボイラプラントのマンドア。

【請求項2】

請求項１に記載のマンドアであって、
前記ドア本体は、前記ドア周縁部と前記ドア取付部との間に介在するドアヒンジによって開閉可能に前記ドア取付部に連結され、
前記複数の補強リブは、前記ドアヒンジの近傍から延びる第２補強リブを含む
ことを特徴とするボイラプラントのマンドア。

【請求項3】

請求項１又は請求項２に記載のマンドアであって、
前記表裏のドア面のうち前記ドア閉止状態で前記内部空間側を向く内側のドア面に固定されて起立する板壁状であり、前記ドア周縁部に沿った環状の周壁部を備え、
前記内側のドア面に固定されて起立した前記複数の補強リブは、前記周壁部に対して固定される
ことを特徴とするボイラプラントのマンドア。

【請求項4】

請求項３に記載のマンドアであって、
前記複数の補強リブと前記周壁部とは、前記内側のドア面上に設けられ、
前記周壁部は、前記ドア取付部側に保持された前記弾性シール部材を前記ドア閉止状態で前記ドア取付部との間に挟むシール部材押圧部、又は前記弾性シール部材を収容するシール部材収容溝を区画する溝形成壁部である
ことを特徴とするボイラプラントのマンドア。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ボイラプラントのマンドアに関する。

【背景技術】

【0002】

ボイラプラントのボイラやダクトの所定位置には、検査や補修等のために作業者が外側から内部空間へ立ち入ることが可能な大きさの入出口と、外側から取付けられて入出口を開放可能に閉止するマンドアとが設けられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】実開平４－１０８１４６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

マンドアを閉じたドア閉止状態では、例えば、マンドアの周縁部（ドア周縁部）と入出口の周縁のドア取付部との間に弾性シール部材（例えばゴム製のパッキン）を挟み、ドア周縁部の複数個所を締付部材（例えば、ボルトやナットなど）によってドア取付部側へ締め込むことにより、ドア周縁部とドア取付部との間を密閉することが可能である。

【0005】

しかし、ドア周縁部の複数個所のボルトを同時に締め込むことはできず、一部のボルトを強く締め込んでしまうと、マンドアが歪み、弾性シール部材による密閉性が低下するおそれがある。

【0006】

係る不都合は、マンドアの板厚を増大させて面剛性を高めることにより回避することも可能であるが、この場合、マンドアの重量の増大により開閉操作性が損なわれる。

【0007】

そこで本発明は、マンドアの重量の増大を抑制しつつ、密閉性を高めることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成すべく、本発明の第１の態様は、ボイラプラントのボイラ又はダクトに、内部空間への立入りを可能とする入出口が設けられ、入出口の周縁に設けられた環状のドア取付部に、入出口を開放可能に閉止するマンドアが外側から取付けられるアクセスドア構造のマンドアであって、ドア本体と、被締付部と、複数の補強リブとを備える。

【0009】

ドア本体は、ドア主部の外周全域にドア周縁部を一体的に有する板状である。入出口を閉止するドア閉止状態で、ドア主部は、入出口を外側から覆い、ドア周縁部は、ドア取付部に外側から重なる。被締付部は、ドア本体に固定的に設けられてドア周縁部から突出し、ドア閉止状態でドア取付部に向けて締付部材で締付けられる。補強リブは、ドア本体の表裏のドア面の少なくとも一方に固定されて起立する板壁状であり、ドア周縁部の異なる箇所を結ぶようにドア主部のドア面上で線状に延びる。

【0010】

ドア周縁部は、ドア取付部との間を密閉する弾性シール部材を、ドア閉止状態でドア取付部との間に挟む。複数の補強リブは、被締付部の近傍から延びる第１補強リブを含む。

【0011】

上記構成では、ドア周縁部の異なる箇所を結ぶようにドア主部のドア面上で線状に延びる複数の補強リブがドア本体の骨格として機能するので、ドア本体の板厚を増大させることなくマンドア（ドア本体）の面剛性を高めることができる。

【0012】

複数の補強リブが被締付部の近傍から延びる第１補強リブを含むので、被締付部を締付部材で締め込んだ際のドア本体の歪みの発生を第１補強リブによって的確に抑制することができる。

【0013】

本発明の第２の態様は、第１の態様のマンドアであって、ドア本体は、ドア周縁部とドア取付部との間に介在するドアヒンジによって開閉可能にドア取付部に連結される。複数の補強リブは、ドアヒンジの近傍から延びる第２補強リブを含む。

【0014】

上記構成では、複数の補強リブがドアヒンジの近傍から延びる第２補強リブを含むので、マンドアを開閉動作に起因したドア本体の歪みの発生を第２補強リブによって的確に抑制することができる。

【0015】

本発明の第３の態様は、第１又は第２のマンドアであって、ドア周縁部に沿った環状の周壁部をさらに備える。周壁部は、表裏のドア面のうちドア閉止状態で内部空間側を向く内側のドア面に固定されて起立する板壁状である。内側のドア面に固定されて起立した複数の補強リブは、周壁部に対して固定される。

【0016】

上記構成では、ドア本体に周壁部が設けられ、複数の補強リブが、周壁部に対して固定される補強リブを含むので、周壁部と複数の補強リブとがドア本体の骨格として機能する。このため、マンドア（ドア本体）の面剛性をさらに高めることができる。

【0017】

本発明の第４の態様は、第３の態様のマンドアであって、複数の補強リブと周壁部とは、内側のドア面上に設けられる。周壁部は、ドア取付部側に保持された弾性シール部材をドア閉止状態でドア取付部との間に挟むシール部材押圧部、又は弾性シール部材を収容するシール部材収容溝を区画する溝形成壁部である。

【0018】

上記構成では、専用の周壁部を別途設けずに、シール部材押圧部又は溝形成壁部を周壁部として機能させるので、構造の複雑化及び重量の増大を抑制することができる。

【発明の効果】

【0019】

本発明によれば、マンドアの重量の増大を抑制しつつ、密閉性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明のマンドアが設けられるボイラプラントの一例を示す模式図である。

【図2】本発明の一実施形態に係るマンドアのドア開放状態をドア取付フレームとともに示す斜視図である。

【図3】マンドアのドア閉止状態をダクト外側から視た正面図である。

【図4】ドア閉止状態のマンドア及びドア取付フレームの要部断面図である。

【図5】マンドアの被取付部をドア取付フレームのボルトから外した状態を示す斜視図である。

【図6】変形例の要部断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。

【0022】

図１は、本発明のマンドアが設けられるボイラプラントの一例を示す模式図である。ボイラプラントは、ボイラ（石炭炊きボイラ）１からの排ガスを浄化して大気中に排出する排煙処理系統と、燃料（石炭）を一次空気によって搬送してボイラ１へ供給する一次空気系統と、燃焼用空気（二次空気）をボイラ１へ供給する二次空気系統とを備える。なお、ボイラ１は、石炭炊き以外のボイラであってもよい。

【0023】

排煙処理系統には、脱硝装置（ＳＣＲ）２、空気予熱器（ＡＨ：エアヒータ）３、電気集塵機（ＥＰ）４及び誘引通風機（ＩＤＦ）５が設けられる。脱硝装置２は、ボイラ１の下流に配置され、排ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）を還元除去する。空気予熱器３は、脱硝装置２の下流に配置され、排ガスとの熱交換によって一次空気及び二次空気を加熱する。電気集塵機４は、空気予熱器３の下流に配置され、排ガス中の煤塵（燃焼灰）を捕集除去する。誘引通風機５は、電気集塵機４の下流に配置され、排ガスを誘引して煙突（図示省略）へ導く。

【0024】

一次空気系統では、一次空気が一次通風機（ＰＡＦ）６によってミル７へ導入され、ミル７で微粉砕された石炭が一次空気によって搬送され、一次空気とともに風箱（ＷＢ）８を通じてバーナ（図示省略）からボイラ１の燃焼室へ投入される。一次空気系統の途中には、空気予熱器３へ導入される分岐系統が設けられている。

【0025】

二次空気系統では、押込通風機（ＦＤＦ）９によって空気予熱器３へ導入された二次空気（燃焼用空気）が、（風箱８を通じて）バーナ及びアフタエアポート（ＡＡＰ）１０からボイラ１の燃焼室へ供給される。

【0026】

排煙処理系統の要素間（ボイラ１と脱硝装置２との間を含む）は排気ダクトによって接続され、一次空気系統及び二次空気系統の要素間（ボイラ１と空気予熱器３との間を含む）はそれぞれ空気ダクトによって接続される。排気ダクト及び空気ダクト（以下、両者を合わせてダクト２０と称する）の一又は複数の所定位置には、検査や補修等の際に外側からダクト２０内への作業者の立ち入りを可能とするアクセスドア構造が設けられる。アクセスドア構造は、ダクト２０の周壁（例えば側壁）２１に形成される開口２２と、開口２２に取付けられるドア取付フレーム３０と、ドア取付フレーム３０に取付けられるマンドア４０とから概略構成される（図４参照）。

【0027】

図２～５に示すように、ドア取付フレーム３０は、区画壁固定孔３１（図４参照）が形成された平板状のドア取付部３２と、区画壁固定孔３１の内周縁に密着状態で固着されてドア取付部３２と略直交する入出口区画壁３３とを有し、ドア取付部３２にマンドア４０が取付けられる。区画壁固定孔３１は長円形状であり、入出口区画壁３３は長円筒状である。入出口区画壁３３は、一側（ダクト外側）よりも他側（ダクト内側）への突出量が大きくなるように、ドア取付部３２の表裏面の双方から突出する。入出口区画壁３３のダクト内側部分をダクト２０の開口２２に挿入し、入出口区画壁３３の外周面と開口２２の内周面とを密閉状態で固着することにより、ドア取付フレーム３０がダクト２０に固定される（図４参照）。ドア取付フレーム３０をダクト２０に固定したフレーム固定状態で、入出口区画壁３３は、ダクト２０の内部空間２３への作業者の立入りが可能な大きさの入出口２４を区画する。

【0028】

このように、本実施形態のアクセスドア構造では、ダクト２０に、内部空間２３への立入りを可能とする入出口２４が設けられ、入出口２４の周縁に設けられた環状のドア取付部３２に、入出口２４を開放可能に閉止するマンドア４０がダクト２０の外側から取付けられる。

【0029】

ドア取付部３２の外面には、入出口区画壁３３のダクト外側部分（内周壁３４）の周りを囲むように外周壁３５が固定され、内周壁３４と外周壁３５とドア取付部３２の外面とによって、シール部材収容溝３９が形成される。シール部材収容溝３９は、入出口２４の外周縁の外側全域に亘る環状であり、シール部材収容溝３９には、弾性シール部材（例えばゴム製のパッキン）２５が収容され固定される。

【0030】

マンドア４０は、ドア本体４１と、複数の被締付部（ストッパ部）４２と、複数の補強リブ４３とを備える。

【0031】

ドア本体４１は、ドア主部４４の外周全域にドア周縁部４５を一体的に有する長円形の板体である。入出口２４を閉止するドア閉止状態で、ドア主部４４は、入出口２４を外側から覆い、ドア周縁部４５は、ドア取付部３２に外側から重なる。ドア本体４１は、ドア周縁部４５とドア取付部３２との間に介在する２箇所のドアヒンジ２６によって開閉可能にドア取付部３２に連結される。ドア本体４１の表裏のドア面４６，４７のうち、一方はドア閉止状態で外側に露出する外側のドア面４６であり、他方はドア閉止状態で入出口２４側（内部空間２３側）を向く内側のドア面４７である。

【0032】

本実施形態の被締付部４２は、上側の２箇所と、下側の２箇所と、中間の２箇所の計６箇所に配設され、ドア本体４１の外側のドア面４６に固着されてドア周縁部４５から突出する。中間の被取付部４２は、ドア主部４４を挟んで相対向し、中間の被取付部４２の一方は、２つのドアヒンジ２６の間に配置されている。被締付部４２には、突出先端縁で開口するボルト挿通溝４８が形成されている。

【0033】

ドア取付フレーム３０のドア取付部３２の外面には、６箇所の被取付部４２に対応して６箇所の締付部材３６が配設されている。締付部材３６は、ドア取付部３２に対して回転自在に支持されるボルト（Ｉボルト）３７と、ボルト３７に螺合するナット３８とを有する。ボルト３７は、ドア取付部３２の外面に略直交する起立位置と、入出口２４の外側へ向かって起立位置から倒れる倒伏位置との間を傾動可能である。

【0034】

ドア本体４１のドア周縁部４５の内側のドア面４７には、シール部材押圧部（周壁部）５０が固着されている。シール部材押圧部５０は、ドア周縁部４５に沿って内側のドア面４７から略垂直に起立する環状の板壁である。ドア取付部３２のシール部材収容溝３９に保持された弾性シール部材２５は、ドア閉止状態でシール部材押圧部５０とドア取付部３２との間に挟まれる。弾性シール部材２５によって、ドア周縁部４５とドア取付部３２との間が密閉される。

【0035】

ドア閉止状態において、倒伏位置のボルト３７を起立位置へ傾動すると、ボルト３７が被締付部４２のボルト挿通溝４８へ進入してボルト挿入溝４８を挿通する。係る状態でナット３８を締め込むと、ドア周縁部４５が入出口２４側へ押し付けられ、入出口２４がマンドア４０によって密閉される。

【0036】

被取付部４２は、１対の補強板４９によって補強されている。１対の補強板４９は、ボルト挿通溝４８の両側に配置され、被取付部４２とシール部材押圧部５０とに固着される。

【0037】

複数の補強リブ４３の各々は、ドア本体４１の内側のドア面４７に固着されて起立する板壁状であり、ドア周縁部４５の異なる箇所を結ぶようにドア主部４４のドア面４７上で直線状に延びる。複数の補強リブ４３は、被締付部４２の近傍から延びる第１補強リブ４３Ａと、ドアヒンジ２６の近傍から延びる第２補強リブ４３Ｂと含む。

【0038】

中間の２箇所の被取付部４２の近傍から延びる第１補強リブ４３Ａは、中間の２箇所の被取付部４２を結ぶように直線状に延びる。第２補強リブ４３Ｂは、ドアヒンジ２６の近傍から直線状に延びて、ドア主部４４を挟んでドアヒンジ２６と対向するドア周縁部４５へ至る。上側の２箇所の被取付部４２の近傍から延びる第１補強リブ４３Ａの先端は、上側の第２補強リブ４３Ｂの中間部に固着され、下側の２箇所の被取付部４２の近傍から延びる第１補強リブ４３Ａの先端は、下側の第２補強リブ４３Ｂの中間部に固着される。

【0039】

ドア周縁部４５のうち被取付部４２が固定される部分は、補強板５１によって補強されている。補強板５１は、断面Ｌ状であり、内側のドア面４７とシール部材押圧部５０の内周面とに重ねられて固着される。

【0040】

各補強リブ４３のドア周縁部４５側の端部は、シール部材押圧部５０に対して固定される。本実施形態では、補強板５１のうちシール部材押圧部５０に重なる部分に固着される。

【0041】

ドア面４７からの補強リブ４３及びシール部材押圧部５０の各突出高さは、補強リブ４３の方がシール部材押圧部５０よりも高く設定されている。但し、ドア取付フレーム３０との干渉を回避するため、補強板部４３のドア周縁部４５側の端部は突出高さが低く形成されている。

【0042】

本実施形態によれば、ドア周縁部４５の異なる箇所を結ぶようにドア主部４４のドア面４７上で線状に延びる複数の補強リブ４３がドア本体４１の骨格として機能するので、ドア本体４１の板厚を増大させることなくマンドア４０（ドア本体４１）の面剛性を高めることができる。

【0043】

複数の補強リブ４３が被締付部４２の近傍から延びる第１補強リブ４３Ａを含むので、被締付部４２を締付部材３６で締め込んだ際のドア本体４１の歪みの発生を第１補強リブ４３Ａによって的確に抑制することができる。

【0044】

複数の補強リブ４３がドアヒンジ２６の近傍から延びる第２補強リブ４３Ｂを含むので、マンドア４０を開閉動作に起因したドア本体４１の歪みの発生を第２補強リブ４３Ｂによって的確に抑制することができる。

【0045】

ドア本体４１にシール部材押圧部（周壁部）５０が設けられ、各補強リブ４３が、シール部材押圧部５０に対して固定されているので、シール部材押圧部５０と複数の補強リブ４３とがドア本体４１の骨格として機能する。このため、マンドア４０（ドア本体４１）の面剛性をさらに高めることができる。

【0046】

専用の周壁部を別途設けずに、シール部材押圧部５０を周壁部として機能させるので、構造の複雑化及び重量の増大を抑制することができる。

【0047】

なお、本発明は、一例として説明した上述の実施形態及び変形例に限定されることはなく、上述の実施形態等以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。

【0048】

例えば、上記実施形態では、ドア取付部３２にシール部材収容溝３９を設け、ドア本体４１にシール部材押圧部５０を設けたが、図６に示すように、ドア本体４１にシール部材収容溝３９を設け、ドア取付部３２にシール部材押圧部５０を設けてもよい。この場合、シール部材収容溝３９を区画する内周壁３４及び外周壁３５を内側のドア面４７に固着し、内周壁３４を周壁部として機能させ、補強リブ４３を内周壁３４に固定すればよい。

【0049】

また、ダクト２０に代えて又は加えてボイラ１に入出口２４及びマンドア４０を設けてもよい。マンドア４０の内側のドア面４７に代えて又は加えて、外側のドア面４６に補強リブ４３を設けてもよい。被締付部４２にボルト挿通溝４８に代えてボルト挿通孔を形成し、ボルト挿通孔を挿通するボルト（Ｉボルトではない一般的なボルト）によってマンドア４０を締付けてもよい。マンドア４０をドアヒンジ２６を介して開閉可能にドア取付部３２に連結せず、マンドア４０をボルトによって着脱可能にドア取付部３２に取付けてもよい。ドア本体４１の形状は、長円形に限定されず、円形や矩形等の他の形状であってもよい。

【符号の説明】

【0050】

１：ボイラ
２：脱硝装置（ＳＣＲ）
３：空気予熱器（ＡＨ）
４：電気集塵機（ＥＰ）
５：誘引通風機（ＩＤＦ）
６：一次通風機（ＰＡＦ）
７：ミル
８：風箱（ＷＢ）
９：押込通風機（ＦＤＦ）
１０：アフタエアポート（ＡＡＰ）
２０：ダクト
２１：周壁
２２：開口
２３：内部空間
２４：入出口
２５：弾性シール部材
２６：ドアヒンジ
３０：ドア取付フレーム
３１：区画壁固定孔
３２：ドア取付部
３３：入出口区画壁
３４：内周壁
３５：外周壁
３６：締付部材
３７：ボルト
３８：ナット
３９：シール部材収容溝
４０：マンドア
４１：ドア本体
４２：被締付部
４３，４３Ａ，４３Ｂ：補強リブ
４４：ドア主部
４５：ドア周縁部
４６：外側のドア面
４７：内側のドア面
４８：ボルト挿通溝
４９，５１：補強板
５０：シール部材押圧部（周壁部）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】