JPH0217353A - 電気ボイラの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は電気ヒータにより缶水を加熱して得られた蒸気
を蒸気加熱機器などに供給するために用いる電気ホイラ
の製造方法に関する。

［従来の技術］ 従来、電気ボイラは、第５図に示すように、上部管寄１
と、下部管寄３とを有している。上部管寄Ｉと下部管寄
３との間には加熱管５と液柱管７とが接続されている。

加熱管５と下部管寄３の内部には保護管により電気５ｉ
！縁性を保持したシーズヒータあるいはカートリッジヒ
ータなどの電気ヒータ９が挿入されている。

この電気ヒータ９の一端部は、フランジなどの封止部材
１１に固定されている。封止部材１１は下部管寄３の下
面に接続されている案内管１３の外周端に接続された受
板１５にボルト１７を螺合することによって固定されて
いる。

したがって、案内管１３の下端開口は封止部材１１によ
って封止され、電気ヒータ９の発熱部分が下部管寄３の
内部から加熱管５の内部にまで挿入されている。

この電気ヒータ９の端部は封止部材１１から外方に突出
し、電気ヒータ９の先端から端子１９が突出しでいる。

この端子１９は電気ヒータ９の内部に設けられている。

発熱線（図示せず）に接続されている。

Ｌ部管寄ｌには蒸気を供給する供給管２１が接続されて
いる。この供給管２１の一端は上部管寄ｌの上面に設け
た取付座２３に螺合して固定されている。また、上部管
寄１の上面には取付座２５に螺合して固定した複数の水
位検出棒２７が液柱管７の内部にまで挿入されている。

下部管寄３には缶水３０を流入するための給水管３２と
下部管寄３の缶水３０を排出するための排出管３４が接
続されている。下部管寄３には取付座３６．３７が設け
られて、これらの取付座３６、二３７にそれぞれ給水管
３２、排出管３４が螺合されて固定されている。

下部管寄３には脚３８が設けられている。これらの脚３
８によって、下部管寄３の上方に加熱管５、液柱管７及
び上部管寄１が倒立して設置されている。

この電気ボイラでは排水管３４の中間部に設けられてい
るバルブ（図示せず）を閉じた状態にて、下部管寄３の
内部に給水管３２から図示の実線矢印で示すように缶水
３０に供給する。缶水３０は下部管寄３の内部から加熱
管５及び液柱管７の内部にまで供給する。この際缶水３
０は液柱管７の内部においては短い水位検出棒２７の少
し上にまで水位か上昇すると給水が停止する。この動作
は、給水管＝３２に設けた電磁弁（図示せず）を水位検
出棒２７の水位検出信号により開閉することによって行
われる。

したがって、加熱管５の内部の缶水３０の水位は液柱管
７の水位と同しになる。

今、供給管２１に設けである開閉弁（図示せず）を閉じ
た状態にて電気ヒータ９に通電を行うと、加熱管５の缶
水３０が加熱されて、図示の破線矢印に示すように、蒸
気を上部管寄１の内部に貯溜する。この蒸気は上部管寄
１の内部で所定の圧力に達した時に、供給管２１の開閉
弁を開放して蒸気を［３などに供給する。この際、水位
が丁がると、水位検出棒２７によってその水位を検出し
、再び給水管３２から、下部管寄３の内部に缶水３０の
給水を行う。

なお、排水管３４は、缶水３０を抜き取る場合にバルブ
を開放すると缶水３０が外部に放出てきる。

第６図は電気ボイラの他の従来例を示している。

この従来例において、第５図に示した従来例と同じ部分
には同じ符号を付し・て説明を省略する。

この電気ボイラにおいてはシースヒータのような電気ヒ
ータ９が用いられ、第５図とは逆に電気ヒータ９を上部
管寄１に設は加熱管５の内部に挿入している。電気ヒー
タ９は、第５図と同様に案内管１３に設けた封止部材１
１に固定されている。

この７ヒ気ボイラにおいても、第５回に示した電気ホイ
ラと同じ動作により、蒸気が供給される。

［考案か解決しようとする課題］ し・かしなから、電気ヒータ９に通電が行われて、缶水
３０を加熱する際に、下部管寄３の内部の電気ヒーター
〕の加熱部分も発熱するため、下部管寄３の内部の缶水
３０が加熱されてしまい、下部管寄３の内８１ニの缶水
３０に対流が生じる。この結果Ｆ部管寄３内の缶水３０
まで加熱しながら昇温する為蒸気を供給するまでの初期
時間（立上がり時間）が長くなり、電気ボイラの立上が
り特性が良くない。

この電気ボイラにおいては、蒸気の供給を断続的に繰り
返して行うことが多い。このためには瞬時に蒸気を発生
し、所定圧力に保ようにしておくためには、電気ヒータ
９の発熱部長りを必要とし、かつワット密度を高めなけ
ればならない。仮に加熱管５の内部にのみ電気ヒータ９
の発熱部を有するように設計した場合には、その範囲内
に入れるヒータ容重には限度がある為発熱部長りを短く
した分だけ蒸気を供給するまでの時間が長くなる。

このため、使用者は蒸気の利用に際して手持ち時間が生
じてしまう。

また、他の従来例として第６図に示した電気ボイラーに
おいては、上部管寄１に案内管１３を溶接により接続し
、上記管寄１と下部管寄３とに加熱管５を溶接により接
続しているものであるから、溶接作業時に案内管１３と
加熱管５との軸芯が一致しない場合に、電気ヒータ９の
先端が加熱管５の内壁に触れてしまい、受板１５と封止
部材１１を固定すると、電気ヒータ９を損傷したり、封
止状態が悪くなるという問題がある。

電気ヒータ９は発熱量を多く得るためには、−本では困
難な場合があり、複数本を加熱管５の内部に挿入とよう
とすると、案内管１３と加熱管５との軸芯を一致させる
溶接作業にかなりの熟練度を要する。

それ故に本発明の課題は下部管寄の内部での缶水の対流
を防止して蒸気の供給効率を高め、かつ電気ヒータと加
熱管の絹み立てを容易にした電気ボイラの製造方法を提
供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明によれば、蒸気供給管を接続した上部管寄と、缶
水を流入する給水管を接続した下部管寄との間に接続し
た加熱管と、該加熱管の内部に電気ヒータを挿入し、該
電気ヒータの端部を前記加熱管の一方開口端を封止した
封止部材に固定した電気ヒータとを含む電気ボイラにお
いて、前記上部管寄の底面部に前記加熱管の他方の上端
部を接続する孔を形成し、前記下部管寄に前記加熱管を
貫通する対の孔を形成し、前記下部管寄に前記加熱管を
貫通した際に前記下部管寄の内部に位置する前記加熱管
部分に缶水流通路を形成し、前記加熱管を前記下部管寄
の孔に貫通し、該加熱管の上端部を前記上部管寄の孔に
合せた後に該加熱管を前記上部管寄と前記下部管寄とに
溶接により接続したことを特徴とする電気ボイラの製造
方法及び蒸気供給管を接続した上部管寄と、缶水を流入
する給水管を接続した下部管寄との間に接続した加熱管
と、該加熱管の内部に電気ヒータを挿入し、該電気ヒー
タの端部を前記加熱管の一方開口端を封止した封止部材
に固定した電気ヒータとを含む電気ボイラにおいて、前
記下部管寄の上面部に前記加熱管の他方の端部を挿入す
る孔を形成し、前記上部管寄に前記加熱管を貫通する対
の孔を形成し、面記上部管寄に前記加熱管を貫通した際
に前記上部管寄の内部に位置する前記加熱管部分に蒸気
流通路を形成し、前記加熱管を前記上部管寄の孔に貫通
し、該加熱管の下部を前記下部管寄の孔に挿入した後に
該加熱管を前記上部管寄と前記下部管寄とに溶接により
接続したことを特徴とする電気ボイラーの製造方法が得
られる。

［作用］ 缶水は給水管を通して下部管寄に流入され加熱管にまで
入り込む。この状態にて、缶水は加熱管の内部にて電気
ヒータにより加熱される。

加熱管の内部の缶水は加熱されると加熱管の上部に上昇
することから、加熱管の水位面にて蒸気を発生する。蒸
気は上部管寄の内部にて所定の圧力に保たれた後に蒸気
供給管から流出される。

下部管寄の内部には加熱管の対流防止部があるため、加
熱管の内部の缶水と、加熱管の外の缶水とによって対流
することなく、加熱管の内部にて缶水の加熱が行われる
。

すなわち、缶水は加熱管の内部の狭い容積の缶水が加熱
され蒸気となるから蒸気を短時間に供給する。

この電気ボイラにおいては、上部管寄又は下部管寄の孔
に一本の加熱管を貫通して溶接しているから加熱管に挿
入する電気ヒータが加熱管に接触することなく挿入され
る。また、加熱管は一本であるから、下部管寄と上部管
寄の孔に加熱管を設は溶接により接続されるので密封さ
れた状態に絹み立てられる。

［実施例］ 第１図乃至第３図は本発明の電気ボイラの製造方法の一
実施例を示している。この実施例において第５図と同じ
部分には同じ符号を付して説明を省略する。

第１図乃至第３図を参照して、この電気ボイラは下部管
寄３上面部と下面部とに形成された孔３ａ、３ｂを貫通
した加熱管５を有している。下部管寄３の内部の加熱管
５には缶水流通路４０ａが形成されている。缶水流通路
４０ａは、たとえば図示するように複数の小孔を形成し
て缶水３０の流通路としている。この加熱管５の上端部
は上部管寄ｌの下面部に形成された孔１ａに接続され、
加熱管５の下部は下部管寄３から下方に突出している。

加熱管５の下端にはフランジのような封止部材１１が設
けられている。この封止部材１１には電気ヒータ９の端
部が固定される。

したがって、電気ヒータ９は加熱管５の下端から上方に
のびて設けられている。封止部材１１は、第２図にも示
すように、加熱管５の下端外周に接続されている受板１
５にボルト１７を用いて螺合し固定される。

一方、上部管寄１の内部には、堰板４２が設けられてい
る。堰板４２は加熱管５の上端開口と、蒸気供給管２１
の接続開口との間の上部管寄１の内壁に一端が固定され
ている。

この堰板４２は蒸気供給管２１の接続開口に向けて流れ
る蒸気流を狭めて通過させるものである。

上部管寄１には第３図に示すように、液柱管７の内部に
までのびた水位検出棒２７、蒸気供給管２１及び安全弁
、圧力計なとに接続する接続管４５が接続されている。

この電気ボイラにおいては、下部管寄３の孔３ａ、３ｂ
を加熱管５が貫通した際に、下部管寄３の内部に位置す
る加熱管５に缶水の複数の流通路４０ａが形成される。

この加熱管５は下部管寄３の孔３ａ、３ｂを貫通して、
加熱管５の上端部を上部管寄１の孔１ａに合せた後に、
この加熱管５を上部管寄１の孔３ａの周面と、下部管寄
３の周面とを溶接により接続して固定する。

この電気ボイラでは排水管３４の中間部に設けられてい
るバルブ（図示せず）と、蒸気供給管２１の中間部に設
けられている開閉弁（図示せず）とを閉じた状態にて給
水管３２から、図示の実線矢印で示すように、缶水３０
を下部管寄３の内部に供給する。この際、缶水３０は液
柱管７の内部においては、短い水位検出棒２７の少し上
にまで水位が上昇すると給水が停止する。この給水停止
動作は給水管３２に設けた電磁弁（図示せず）を水位検
出棒２７の水位検出信号によって閉じる動作によって行
われる。

したがフて、加熱管５の内部の缶水３０の水位は、液柱
管７の水位と同じになる。

今、蒸気供給管２１の開閉弁と排水管３４のバルブとを
閉じた状態にて、電気ヒータ９に通電が行われると、加
熱管５の内部の缶水３０が加熱されて、図示の破線矢印
に示すように、蒸気を上部管寄ｌの内部に貯溜する。こ
の蒸気は上部管寄１の内部で所定の圧力に達した時に、
蒸気供給管２１の開閉弁を閉放して蒸気を機器などに供
給する。

この際、水位が下がると、水位検出棒２７によってその
水位を検出し、再び給水管３２から下部管寄３の内部に
缶水３０の給水が行われる。

缶水３０の加熱時には、加熱管５の内部の缶水３０が加
熱されるから、蒸気発生分の缶水３０が、缶水流通路４
０ａから加熱管５の内部に入り込む。

即ち、Ｆ部管寄３の内部の缶水３０は常温であり、この
缶水３０が加熱管５の缶水流通路４０ａから加熱管５の
内部に入り込む。下部管寄３の内部の加熱管５ではこの
加熱管５の内部にて缶水３０が加熱されて常温よりも少
し高い温度になるとこの加熱管５の内部を上昇する。

この際、下部管寄３の内部の加熱管５は加熱管５の内部
の缶水３０と加熱管５の外の缶水３０との間の缶水３０
の温度差によって生じる対流を防止するため対流防止部
５ａがその役目を果たす。

したがって、下部管寄３の内部では缶水３０の対流を起
こさずに、すみやかに加熱管５の内部の缶水３０を上昇
させる。このため缶水３０は短時間に蒸気となり上部管
寄１の内部に貯溜する。

上部管寄１の内部では蒸気が蒸気供給管２１の開口部に
向う間に堰板４２が設けられているため、しぬり蒸気、
すなわち水滴や不純物を含む蒸気を堰板４２に当て水滴
として上部管寄１の内底面に落とす。このため乾き蒸気
が蒸気供給管２１から供給できる。

なお、堰板４２によって落ちる水滴は、−例として液柱
管７の内部へ落ちるようにすればよい。

第４図は本発明の電気ボイラ製造方法の他の実施例を示
している。この実施例において、第１図乃至第３図と同
じ部分には同じ符号を付して説明を省略する。

第４図を参照して、この電気ボイラは上部管寄１の上面
部と下面部とに形成した孔１ａ、１ｂを貫通して設けた
加熱管５を有している。加熱管５の上端部は上部管寄１
の上方に突出している。加熱管５の上端開口には封止部
材１１が固定されている。封止部材１１には電気ヒータ
９の端部が固定され、この電気ヒータ９を加熱管１の内
部に挿入している。封止部材１１は加熱管５の外周上部
に固定されている受板１５にボルト１７を用いて螺合し
固定している。上部管寄１の内部の加熱管５には蒸気流
通路４０ｂが形成されている。蒸気流通路４０ｂは、た
とえば複数の小孔を形成して蒸気の通路としている。下
部管寄３の上面部には孔３ａが形成されて、この孔３ａ
に下部管寄３の下部が挿入されている。この加熱管５の
下端は缶水流通路４０ｃとなる。

この電気ボイラにおいては、上部管寄１の孔ｌａ、１ｂ
に加熱管５を貫通し、下部管寄３の内部にまで加熱管５
の下部を挿入した後に、この加熱管５を上部管寄１の孔
１ａ、１ｂの周面と、下部管寄３の孔３ａの周面とに溶
接により、接続し固定をする。缶水３０は、第１図にお
いて示したように、下部管寄３、加熱管５及び液柱管７
の内部に入り込み、缶水３０の水位が加熱管５と液柱管
７との上部に位置している。下部管寄３の内部において
、缶水３０は缶水流通路４０ｃから加熱管５の内部に入
り込む。加熱管５の内部では電気ヒータ９によって加熱
された缶水３０が上昇し、水位面において、蒸気を発生
する。

そして、蒸気は加熱管５の蒸気流通路４０ｂから上部管
寄１の内部に貯溜する。その後の蒸気供給及び缶水３０
の供給は、第４図に示した電気ボイラと同様であるため
説明を省略する。

この電気ボイラにおいては、下部管寄３の内部の加熱管
５が対流防止部５ｂとなっている。

すなわち、加熱管５の対流防止部５ｂの内部に挿入され
ている電気ヒータ９によって加熱された缶水３０は、加
熱管５の内部を上昇する。この際、下部管寄３の内部の
缶水３０と加熱管５の内部の缶水３０とは対流防止部５
ｂによって対流が防止される。

また、上部管寄１の内部に設けた堰板４２は、第１図に
も示した堰板４２と同様な役目を果たす。

さらに、第５図に示した従来の電気ボイラては電気ヒー
タ９の発熱部長りとしているが、この発熱部長りを第１
図及び第４図に示した電気ボイラの電気ヒータ９の発熱
部長しに等しくても缶水３０の対流を防止できる。

なお、実施例により説明した電気ボイラは、複数本の加
熱管５を上部管寄１と下部管寄３との間に接続して多管
式の電気ボイラに応用してもよく、特に電気ボイラとし
ても用いることができる。

このように、本発明の電気ボイラの製造方法においては
、−本の加熱管５を上部管寄ｌと下部管寄３とに溶接す
る。この溶接作業によって、加熱管５は、しっかりと固
定できるものであり、電気ヒータ９が正しい位置に設け
られる。

なお、液柱管７には複数の水位検出棒２７が挿入される
が、この液柱管７が細径である場合には、加熱管５と同
様に上部管寄１と下部管寄３とに溶接して固定すること
もできる。

さらに、この電気ボイラの製造方法では電気ヒータ９を
予じめ加熱管５に挿入して封止部材１１に固定した後に
、この加熱管５を上部管寄１と下部管寄３に溶接しても
よく、始めに加熱管５を上部管寄ｌと下部管寄３に溶接
して固定した後に、電気ヒータ９を加熱管５の内部に挿
入して電気ヒータ９を加熱管５に固定してもよい。

［発明の効果］ 以上実施例により説明したように、本発明の電気ボイラ
の製造方法によれば、加熱管を用いて電気ヒータをこの
加熱管に固定し、加熱管を上部管寄と下部管寄とに溶接
して固定したため、加熱管の軸方向と電気ヒータの軸方
向のズレがなくなり電気ヒータの挿入が容易となる。

また、−本の加熱管を上部管寄と下部管寄とに溶接する
ため、従来のような案内管との軸合せが必要なく溶接作
業が容易に行える。さらに、下部管寄には加熱管が溶接
されると同時に下部管寄の内部の缶水の対流防止部がで
きるため、缶水の対流が防止でき蒸気の発生効率や電力
消費のロスが減少する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電気ボイラの製造方法の一実施例によ
り組み立てられた電気ボイラの断面図、第２図は第１図
の一部の底面を示す底面図、第３図は第１図の一部の上
面を示す上面図、第４図は本発明の電気ボイラの製造方
法の他の実施例により矧み立てられた電気ボイラの断面
図、第５図は従来のＴＬ電気ボイラ断面図、第６図は他
の従来例を示す電気ボイラの断面図である。 ｌ・・・・上部管寄、１ａ・・・・孔、３・・・・下部
管寄、３ｂ・・・・孔、５・・・・加熱管、９・・・・
電気ヒータ、１１・・・・封止部材、２１・・・・蒸気
供給管、３２・・・・給水管、４０ａ・・・・缶水流通
路、４０ｂ・・・・蒸気流通路。 特許出願人　　　日本電熱株式会社 第１図 第３図 第２図 第４図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）蒸気供給管を接続した上部管寄と、缶水を流入する
   給水管を接続した下部管寄との間に接続した加熱管と、
   該加熱管の内部に電気ヒータを挿入し、該電気ヒータの
   端部を前記加熱管の一方開口端を封止した封止部材に固
   定した電気ヒータとを含む電気ボイラにおいて、前記上
   部管寄の底面部に前記加熱管の他方の上端部を接続する
   孔を形成し、前記下部管寄に前記加熱管を貫通する対の
   孔を形成し、前記下部管寄に前記加熱管を貫通した際に
   前記下部管寄の内部に位置する前記加熱管部分に缶水流
   通路を形成し、前記加熱管を前記下部管寄の孔に貫通し
   、該加熱管の上端部を前記上部管寄の孔に合せた後に、
   該加熱管を前記上部管寄と前記下部管寄とに溶接により
   接続したことを特徴とする電気ボイラの製造方法。 ２）蒸気供給管を接続した上部管寄と、缶水を流入する
   給水管を接続した下部管寄との間に接続した加熱管と、
   該加熱管の内部に電気ヒータを挿入し、該電気ヒータの
   端部を前記加熱管の一方開口端を封止した封止部材に固
   定した電気ヒータとを含む電気ボイラにおいて、前記下
   部管寄の上面部に前記加熱管の他方の端部を挿入する孔
   を形成し、前記上部管寄に前記加熱管を貫通する対の孔
   を形成し、前記上部管寄に前記加熱管を貫通した際に前
   記上部管寄の内部に位置する前記加熱管部分に蒸気流通
   路を形成し、前記加熱管を前記上部管寄の孔に貫通し、
   該加熱管の下部を前記下部管寄の孔に挿入した後に該加
   熱管を前記上部管寄と前記下部管寄とに溶接により接続
   したことを特徴とする電気ボイラの製造方法。