#2020/09/17 縦割りが生じるくらい、『行政機関』はたくさん分かれていたりします。

ボイラー

技術要素
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この用語のポイント

・水を沸かしてお湯や蒸気を得る装置だよ

簡単にいうと…

ボイラーとは

 水を加熱して蒸気や湯を得る

技術要素です。

詳しくいうと…

ボイラーには、銭湯屋さんの湯沸かし器などがありますが、右図のように、タービン型蒸気エンジンで用いられるボイラーなど大型のものもあります。

 

これらボイラーにはさまざまな構造があり、主に次の2つにタイプ分けされます:

①水管ボイラー

 ex.  ―貫流ボイラー

   ―強制循環ボイラー

   ―自然循環ボイラー

②丸ボイラー

 ex.  ―煙管ボイラー

   ―炉筒ボイラー

   ―炉筒煙管ボイラー

   ―立てボイラー

 

それぞれの構造をみてゆきましょう。

水管ボイラー

水管ボイラーは、名前通り、水がパイプ中を通っており、パイプの外から火で熱せられる構造をしています。

ヤカンでお湯を沸かすのとだいたいおなじです。

 

 

 

 

 

この水管ボイラーには、下記の種類があります:

・貫流ボイラー

  …1本(or複数本)のパイプが循環することなく右から左へ走っており、パイプの中央部で加熱されます。

・強制循環ボイラー

  …パイプがくるりと輪っかになり、輪っかの中央部で加熱されます。ポンプの圧力で強制的に水を循環させています。

・自然循環ボイラー

  …パイプがくるりと輪っかになり、輪っかの中央部で加熱されます。パイプ内の水の温度差(比重差)により、ひとの手を加えずとも勝手に循環してくれる構造です。なお、先ほどの図はこの自然循環ボイラーの模式図です。

比重とは、密度のことです。水は4℃のときにこの比重が一番重くなり体積が縮みます。高温になるにつれ体積が膨張して、低温の水を深部に差し置いて上昇する傾向があります。この仕組みで自然循環が可能になります。

とくに暖まったお湯は、ヤカンの蓋付近まで上昇して来て、蒸気になってみなさんの台所を飛んでゆきます。

 

丸ボイラー

続いて2番目のボイラーの種類、丸ボイラーです。

この丸ボイラーは、大きな缶の中に水がたっぷり入っており、その中をパイプが走っていますが、今度は水ではなく火それ自体やその燃焼ガスが、パイプ内を熱気で満たしています。

このパイプからの熱により、缶内の水は温められ、お湯や蒸気が得られます。

(ちなみに丸ボイラーは英語でcylindrical boilerと書き、「丸」とは、円筒形cylindricalの大きな缶であることから付けられたようです)

 

この丸ボイラーには以下の種類があります:

・炉筒ボイラー

  …水缶の中に炉筒(火が燃える燃焼室)があり、この炉筒が水を温める。

・煙管ボイラー

  …缶の中に煙管(燃焼室から送られてくる燃焼ガスの通るパイプ)が走っており、この煙管が水を温める。

・炉筒煙管ボイラー

  …炉筒(燃焼室)も煙管(パイプ)も両方一緒になって水を温める。なお、先ほどの図はこの炉筒煙管ボイラーの模式図です。

・立てボイラー

  …ドラム(水缶)が直立しており、その中で炉(燃焼室)と煙管(パイプ)が水を温める。ドラムなのでコンパクト。

 

以上のように、パイプ内の水を外側から温めたり(水管ボイラー)、逆に缶内の水をその中を走るパイプ内の火や燃焼ガスが内側から温めたり(丸ボイラー)といった仕方で、お湯が沸かされ、蒸気が得られます。

これらボイラーによって得られたお湯によってわたしたちは銭湯の熱い湯につかり、また同様の仕組みで得られた蒸気の勢いによって発電所のタービンが回っているのでした。

 

・ボイラーは、水を加熱してお湯や蒸気を得る装置だよ
・パイプ内の水を外側から加熱する水管ボイラーや、パイプ内の火・燃焼ガスによって水管内の水を内側から加熱する丸ボイラーなどがあるよ
 

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つまり…

ボイラーとは

 水をパイプ内外から加熱することでお湯や蒸気を得る

技術要素というわけです。

 

銭湯の熱々の湯はな、ええぞぉ。

歴史のツボっぽくいうと…

1790年 イギリスのジェームズ・ワットが、レシプロ式蒸気エンジン向けに

     丸ボイラーの原型を製作する。

 

 

<参考文献>(2018/10/02 visited)

ボイラー - Wikipedia
蒸気ボイラの種類|蒸気ボイラ|機器別に探す|業務用・産業用のお客さま|京葉ガス
蒸気ボイラの種類と特徴をイラストでご紹介しています。
生活と無機化学(ボイラの化学)|技術情報館「SEKIGIN」|蒸気又は温水を発生させ,熱や水蒸気の供給源,動力源,発電設備,蒸気タービン動力源として用いるボイラの分類,使用する水の品質規定 などを紹介
ボイラの歴史 | ボイラー大百科 | 熱交換器・ボイラ・熱関連機器の前田鉄工所
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1.水の特質(比重)|水の話|シミ・ジャー工業
シミ・ジャー工業株式会社 水の特質(比重)
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