パルコ学長

鋼製ボイラーにおいて、ボイラーの主要部分を成す円筒形になっているものを、丸ボイラーの場合には胴と言い、水管ボイラーの場合にはドラムといいます。ドラムには、蒸気ドラムと水ドラムがあり、二つのドラムは水管によりつながっています。胴やドラムが、円筒形となっている理由は、同じ厚さの同じ材料で作った場合、他の形状よりも大きな強度を得ることができるからです。

鋳鉄製ボイラーは、主に暖房用の低圧蒸気や温水ボイラーとして使用されています。鋳鉄とは、炭素を多く含む鉄のことをいいます。 鋳鉄は、腐食に強いという性質がありますが、一方で圧力に弱く、熱膨張により割れやすいという性質があります。そのため、鋳鉄製ボイラの最高使用圧力は、蒸気の場合で0.1MPa以下、温水の場合で0.5MPa以下で、温度も120℃以下に限られます。

水管ボイラーは、一般に、多数の水管で形成され、水管内で蒸発が行われるようにできたボイラーです。水管ボイラーの特徴は、およそ次のとおりです。圧力、容量の制限が少ない：構造上、低圧小容量にも、高圧大容量用にも適しています。燃焼室の自由度が高い：燃焼室を自由な大きさに作れるので、燃焼状態がよく，様々な燃料や燃焼方式に適応できます。

丸ボイラーは径の大きい円柱（丸ボイラーではこれを「胴」といいます）の内部に燃焼室などを設けたボイラーです。 丸ボイラーは、次のような特徴をもっています。①シンプルな構造丸ボイラーは、構造や取扱いが簡単で、安価で設置できるため、広く普及されています。②高圧、大容量には不向き高圧にしたり容量を大きくしたりすることには向いていません。

熱は温度の高い部分から低い部分に移動する。この現象を伝熱といい、伝熱作用は，熱伝導 、熱伝達、放射伝熱の三つに分けることができます。熱伝導は、温度の一定でない物体の内部で，温度の高い部分から低い部分へ順次熱が伝わる現象をいいます。金属棒の一端を熱したとき，棒内を熱はもう一つの端へと伝わりますが、これは熱伝導によるものです。伝導の良否を表すのに熱伝導率が用いられます。金属類の熱伝導率は大きく熱が通りやすく、れんが、保温材、水などは熱伝導率が小さく熱が通りにくくなっています。

水を熱すると温度が上がり、沸騰が始まります。 水が沸騰する温度を、沸騰した時の圧力に対する飽和温度といいます。一方で、そのときの圧力を、その温度に対する飽和圧力といいます。 飽和温度のときの水を飽和水、飽和温度のときの蒸気を飽和蒸気といいます。標準大気圧のときの水の飽和温度は100℃で、圧力が高くなるに従って飽和温度は高くなります。 一方で、蒸発熱は、圧力が高くなるほど小さくなります。

熱いものと冷たいものを接触させると、熱いものは温度が下がり、冷たいものは温度が上がります。これは熱が熱いものから冷たいものに伝わるからですが、この熱の量を表すものを、熱量と言い、その単位をジュール[J]と言います。

ボイラーを使用する際は、温度管理が重要となってきます。日本で一般的に使われている温度の単位は［℃］ですが、これをセルシウス温度（摂氏温度）と呼びます。セルシウス温度は、水の凍る温度を０℃、水の沸騰する温度を１００℃と定めて、この間を１００等分したものを1℃としたものになります。

まず初めに、ボイラーについて簡単に説明します。簡単に言うとボイラーとは、水などの液体に熱を加え、温水や蒸気を作る機械です。温水や蒸気を作るという意味では「やかん」と同じようなものですが、ボイラーには作った温水や蒸気を別のところに送るという役割があります。