| 【発明の名称】 |
高温再生器 |
| 【発明者】 |
【氏名】鹿沼 仁志
【氏名】久保田 伯一
【氏名】古川 雅裕
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| 【要約】 |
【課題】吸収式冷凍機に備えられる管群燃焼型高温再生器４において、吸収液が流通する内シェル４５と外シェル４７との間の空間４９Ａ，４９Ｂ，４９Ｃ、および内シェル４５を貫通して配管される液管群５９の内部を、吸収液がより円滑に循環できる構造にする。
【解決手段】内シェル４５と外シェル４７の間の空間４９Ｃを下降流形成板６１により、内側６７と外側６５に分割し、この外側と内側の温度差を大きくすることで、この外側６５に下降流をより積極的に形成するようにした。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 吸収式冷凍機の高温再生器において、バーナの火炎または燃焼ガスが導かれ通る内シェルと、この内シェルとの間に稀吸収液を流入させるための外シェルと、内シェルを上下に貫通して配管され前記稀吸収液を流通させる液管群と、前記内シェルと外シェルの間の空間に設けられ、この空間を内側と外側に分割し該外側に稀吸収液の下降流を形成する下降流形成板と、を有することを特徴とする高温再生器。
【請求項２】 前記下降流形成板は、前記内シェルと外シェルの間の空間のうち、前記燃焼ガスの通る方向を挟んで両側に設けられることを特徴とする請求項１に記載の高温再生器。
【請求項３】 前記下降流形成板は、前記内シェルと外シェルの間の空間のうち、前記燃焼ガスの通る方向を挟んだ片側であって、加熱により冷媒濃度が低下した中間吸収液が外部へ導かれる中間吸収液出口が形成されていない側にのみ設けられることを特徴とする請求項１に記載の高温再生器。
【請求項４】 前記内シェルと外シェルの間に稀吸収液を散布して流入させる散布装置が、前記稀吸収液の下降流を形成する下降流形成板の外側に向かって、設けられることを特徴とする請求項１〜３何れかに記載の高温再生器。
【請求項５】 前記下降流形成板は、前記下降流が形成される外側の空間が、前記バーナに近い方が広く、遠い方が狭くなるように設けられることを特徴とする請求項１〜４何れかに記載の高温再生器。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、吸収式冷凍機の高温再生器に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の管群燃焼型高温再生器は、例えば特開平１０−１９７１００号公報に記載されるように、バーナの火炎または燃焼ガスが内シェルに導かれ、この内シェルと外シェルとの間に稀吸収液が流入され、更に内シェルを上下に貫通して配管される液管群を吸収液が流通する。この流通する稀吸収液は、バーナの火炎または燃焼ガスによって加熱され、吸収していた冷媒が冷媒蒸気となって分離し、吸収液の濃度が上昇して、吸収液の再生が行われるものである。
【０００３】このような高温再生器においては、高温再生器のコンパクト化を図るために、バーナと液管群とを近付け、液管群の一部はバーナに直近し火炎中に存在する構成をとるものがある。よって、吸収液の流れが滞って液管が高温になり腐食が発生するのを防止するため、吸収液が内シェルと外シェルの間の空間や液管群の内部を積極的に循環できるように、吸収液ポンプＰ１のポンプ圧を利用して、温度が低い稀吸収液を積極的に液管の内部へ流し込む方法などがとらえている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例えば実際の吸収冷凍機の運転時において、全負荷の状態でバーナの最大燃焼が行われている時に、このポンプ圧により吸収液が冷媒蒸気に混入してしまい、冷凍能力が低下してしまうという現象が生じることがあり、これを防止するため、吸収液ポンプＰ１を一時停止することがある。この停止した状態においては、吸収液の循環をポンプ圧によって促進することはもはや望めず、液管内壁面の温度を下げることができず、高温による腐食が発生してしまう恐れが生じていた。
【０００５】この発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、ボンプ圧を利用しなくても、吸収液の循環が円滑に行われることが可能となる構造を有する高温再生器を提供することを目的とする。
【０００６】なお、このような吸収液の円滑な循環は、バーナと液管群との距離をそれほど小さくしない通常の高温再生器においても望ましいことである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するために、第１の発明は、吸収式冷凍機の高温再生器において、バーナの火炎または燃焼ガスが導かれ通る内シェルと、この内シェルとの間に稀吸収液を流入させるための外シェルと、内シェルを上下に貫通して配管され前記稀吸収液を流通させる液管群と、前記内シェルと外シェルの間の空間に設けられ、この空間を内側と外側に分割し該外側に稀吸収液の下降流を形成する下降流形成板と、を有することを特徴とする高温再生器である。
【０００８】第２の発明は、さらに、前記下降流形成板は、前記内シェルと外シェルの間の空間のうち、前記燃焼ガスの通る方向を挟んで両側に設けられることを特徴とする高温再生器である。
【０００９】第３の発明は、さらに、前記下降流形成板は、前記内シェルと外シェルの間の空間のうち、前記燃焼ガスの通る方向を挟んだ片側であって、加熱により冷媒濃度が低下した中間吸収液が外部へ導かれる中間吸収液出口が形成されていない側にのみ設けられることを特徴とする高温再生器である。
【００１０】第４発明は、さらに、前記内シェルと外シェルの間に稀吸収液を散布して流入させる散布装置が、前記稀吸収液の下降流を形成する下降流形成板の外側に向かって、設けられることを特徴とする高温再生器である。
【００１１】第５発明は、さらに、前記下降流形成板は、前記下降流が形成される外側の空間が、前記バーナに近い方が広く、遠い方が狭くなるように設けられることを特徴とする高温再生器である。
【００１２】
【発明の実施の形態】この発明の１実施形態を図１、および図５において説明する。先ず、図５において、吸収式冷凍機の全体概略を説明する。図において、１は蒸発吸収器胴（下胴）であり、この蒸発吸収器胴１に蒸発器２および吸収器３が収納されている。４は高温再生器でありバーナ５を備える。吸収器３から高温再生器４に至る稀吸収液配管６の途中に吸収液ポンプＰ１、低温熱交換器７および高温熱交換器８が設けられている。
【００１３】１０は高温胴（上胴）であり、この高温胴１０に低温再生器１１および凝縮器１２が収納されている。そして、１３は高温再生器４から低温再生器１１に至る冷媒蒸気管、１６は凝縮器１２から蒸発器２に至る冷媒液流下管、１７は蒸発器２に配管接続された冷媒循環管、Ｐ２は冷媒ポンプである。２１は蒸発器２に接続された冷水管である。
【００１４】２２は高温再生器４から高温熱交換器８に至る中間吸収液管、２３は高温熱交換器８から低温再生器１１に至る中間吸収液管である。２５は低温再生器１１から低温熱交換器７に至る濃吸収液管、２６は低温熱交換器７から吸収器３に至る濃吸収液管である。又、２９は冷却水管である。
【００１５】上記のように構成した吸収式冷凍機の運転時、高温再生器４のバーナ５が燃焼し、吸収器３から流れて来た稀吸収液が加熱される。この稀吸収液は、例えば臭化リチウム（ＬｉＢｒ）水溶液（界面活性剤を含む）などである吸収液が、水などの冷媒を多く含んだものである。この加熱により、稀吸収液が沸騰し、冷媒蒸気が稀吸収液から分離する。これにより稀吸収液が濃縮され、濃度が中程度の中間吸収液になる。
【００１６】冷媒蒸気は冷媒蒸気管１３を経て低温再生器１１へ流れる。そして、低温再生器１１で高温再生器４からの中間吸収液を加熱して凝縮した冷媒液が、凝縮器１２へ流れる。凝縮器１２では低温再生器１１から流れて来た冷媒蒸気が、冷却水管２９の冷却水により冷却され凝縮して冷媒液になり、低温再生器１１から流れて来た冷媒液と共に、蒸発器２へ流下する。
【００１７】蒸発器２では冷媒ポンプＰ２の運転によって、冷媒液が散布装置３１により散布される。そして、この散布によって冷却されて温度が低下した冷水管２１の冷水が、負荷に供給される。蒸発器２で気化した冷媒蒸気は吸収器３へ流れ、散布される濃吸収液に吸収される。
【００１８】他方、高温再生器４で冷媒蒸気が分離して冷媒の濃度が低下した中間吸収液は中間吸収液管２２、高温熱交換器８、中間吸収液管２３を経て低温再生器１１へ流れる。この低温再生器１１において、中間吸収液は、高温再生器４からの冷媒蒸気が内部を流れる加熱器１４によって加熱される。そして、中間吸収液から冷媒蒸気が分離して吸収液の濃度はさらに上昇し、濃吸収液になる。
【００１９】この濃吸収液は濃吸収液管２５へ流入して低温熱交換器７および濃吸収液管２６を経て吸収器３へ流れ、散布装置３０から冷却水管２９の上に滴下する。そして、冷却水管２９によって冷却された濃吸収液は、蒸発器２を経由して入ってくる冷媒蒸気を、よく吸収して冷媒濃度が高くなり、稀吸収液になる。この稀吸収液は、吸収液ポンプＰ１の駆動力により、低温熱交換器７および高温熱交換器８で予熱され、高温再生器４に流入する。
【００２０】そして、このような吸収式冷凍機に備えられる冷却水管２９は、例えば図示しない冷却塔に繋がれて冷却水が循環するように配管される。
【００２１】また、バーナ５に向かって取り込まれる燃料３３と、ブロア３５から送られる空気は、混合され点火されて燃焼を開始する。
【００２２】次に、この実施形態に係る高温再生器を図１に示す。この高温再生器４の一方の側には、図示しないバーナを取り付けるためのバーナ取り付け口４１が設けられ、他方の側にはバーナからの燃焼ガスが排ガスとして排出される排ガス出口４３が形成される。高温再生器４は内シェル４５と外シェル４７との二重構造となっている。内シェル４５は、バーナの火炎または燃焼ガスが導かれ通る部分であり、例えば四角形断面の筒状を横置きにした形状を有する。バーナ取り付け口４１の近くには、例えば図示しない表面燃焼プレートが設けられ、多数の燃焼孔が形成される。この表面燃焼プレートの近くには、燃料と空気の混合気に点火するための点火手段や、点火して生じた火炎を検知するセンサーなどが設けられている。
【００２３】内シェル４５の外周側には、外シェル４７が配置される。内シェル４５と外シェル４７との間の空間４９は密封され、この密封された空間４９の内、上方の空間４９Ａには、稀吸収液を流通させ散布するための散布装置５１が配置される。この散布装置５１は幹管５３と、この幹管５３から左右に広がる複数の散布管５５とからなる。更に、内シェル４５を上下に貫通して、多数の液管５７からなる液管群５９が配置される。これら液管群５９と前記上方の空間４９Ａおよび底部の空間４９Ｂとは連通する。
【００２４】この空間４９のうち燃焼ガスが通る方向（図１（Ａ）の左右方向）を挟んだ両側（図１（Ａ）の上下側）の空間４９Ｃには、下降流形成板６１が設けられる。この下降流形成板６１は、空間４９Ｃを内側と外側に分割する。この下降流形成板６１は高温再生器４の上下の全体（図１（Ｂ）（Ｃ）参照）に設けられるものではなく、内シェル４５が存在する部分、すなわち液管群５９が存在する部分にのみ設けられる。下降流形成板６１の設けられていない上方において、外シェル４７には四角形の切り欠きが形成され、中間吸収液出口６３となっている。そして、散布管５５の先端、すなわち稀吸収液を散布する散布口は、下降流形成板６１の外側に向かって設定される。
【００２５】（作用）バーナ５に向かって取り込まれる燃料３３と、ブロア３５から送られる空気は、混合されて表面燃焼プレートの燃焼孔を通過し、点火され、その表面で燃焼を開始する。火炎や燃焼ガスは内シェル４５の内部へ導かれ液管群５９の間を通る。
【００２６】そして、吸収液ポンプＰ１から圧送されてきた稀吸収液は、散布装置５１の幹管５３および散布管５５を通り、散布管５５の先端から、下降流形成板６１の外側に向かって散布される。散布された吸収液は、散布された勢いと、高温再生器４で加熱されている吸収液より温度が低く密度が大きいために、この下降流形成板６１の外側の空間（以下、液下降流路６５と呼ぶ）を下方へ下降する。
【００２７】一方、下降流形成板６１の内側の空間や液管群５９は、バーナの火炎や燃焼ガスの中心部により近いため高温となり、吸収液は加熱されて低密度となり上昇する。すなわち、下降流形成板６１の内側の空間は液上昇流路６７となる。
【００２８】そして、仮に散布装置５１からの吸収液の散布が停止された場合であっても、下降流形成板６１の内側と外側とでは、下降流形成板６１の存在により、温度差が従来よりも大きなものとなるため、外側に吸収液の下降流が形成され易い。
【００２９】このため、吸収液は散布装置５１からの散布の勢いがなくても、自然な温度差による循環が成される。したがって、従来よりも循環が円滑に行われる。すなわち、従来のように循環が不十分であり、液管５７の局部が過熱し、腐食が局部的に生じてしまうなどの不都合を防止できる。
【００３０】（他の実施形態）以上の実施形態においては、下降流形成板６１は、内シェル４５と外シェル４７の間の空間４９のうち燃焼ガスの通る方向を挟む左右両側に設けられるものであったが、他の実施形態においては、例えば図２に示すように片側にのみ設けることが可能である。
【００３１】そして、下降流形成板６１が設けられていない他方の側の外シェル４７には、四角の切り欠きが形成され、加熱により冷媒の濃度が低下した中間吸収液が外部へ導かれる中間吸収液出口６３となっている。散布管５５も、この片側の方にのみ設けられている。中間吸収液出口６３の外側には、中間吸収液ボックス７１が取り付けられる。なお、各図において説明を容易にするために、同様の機能を有する部分には同一の符号を付す。
【００３２】また、以上の実施形態においては、下降流形成板６１の外側の空間、すなわち液下降流路６５の寸法は、水平面（図１（Ａ））において左も左も、すなわちバーナに近い方も遠い方も同じ寸法であったが、他の実施形態においては、例えば図３に示すようにバーナに近い方を広く、遠い方が狭くなるように斜めに設けることが可能である。
【００３３】これにより液下降流路６５は、水平面内で細長い台形となる。そして、バーナに近い方を広くすることで、近い方に温度の低い稀吸収液を多量に散布でき、局部的な過熱を防止できる。そして、より高温になるバーナに近い空間および液管における吸収液の循環をより円滑に行うことができる。
【００３４】また、他の実施形態においては、例えば図４に示すように、下降流形成板６１を片側に設けるのみならず、この片側における下降流形成板６１の外側の空間、すなわち液下降流路６５の寸法をバーナに近い方が広く、遠い方が狭くなるように設けることも可能である。
【００３５】また、以上の実施形態においてはバーナは、表面燃焼プレートを有する表面燃焼バーナとして説明したが、他の実施形態においてはこのような表面燃焼プレートを有さない通常のバーナであっても構わない。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１〜５の発明によれば、内シェルと外シェルの間の空間を下降流形成板によって内側と外側に分割することで、この内側と外側との温度差を大きくすることが可能であり、この外側に自然な下降流を積極的に形成することができ、よって吸収液の循環を円滑にし、液管内壁面の温度を下げ、高温による腐食の発生を防止することができる。
【００３７】また、請求項２、４、または５の発明によれば、さらに、下降流が両側に形成され、吸収液の循環をより円滑に行わせることが可能となる。
【００３８】また、請求項３〜５の発明によれば、さらに、中間吸収液出口が形成されている側には下降流形成板を設けないことで、高温再生器の構造がより複雑になってしまうのを防止できる。
【００３９】また、請求項４、５の発明によれば、さらに、吸収液の循環は、下降流形成板によって生じる温度差に基づく自然なものの他に、吸収液ポンプのポンプ圧を利用した散布装置から散布され流入する吸収液の勢いによって循環が促進され、循環は更に円滑に行われる。
【００４０】また、請求項５の発明によれば、さらに、吸収液の下降流が形成される下降流形成板の外側の空間が、バーナに近い方が広くなることで、より高温になるバーナに近いの空間および液管における吸収液の循環をより円滑に行い、高温による腐食をより防止することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００１８８９
【氏名又は名称】三洋電機株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年３月８日（１９９９．３．８） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６２２２５
【弁理士】
【氏名又は名称】秋元 輝雄
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| 【公開番号】 |
特開２０００−２５７９８５（Ｐ２０００−２５７９８５Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年９月２２日（２０００．９．２２） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−６０３２５ |
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