JP3702026B2 - 高温再生器 - Google Patents

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Description

【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】
吸収式冷凍機（吸収ヒートポンプあるいは吸収式冷温水機などと呼ばれるものを含むものとする）では、内部を循環する作動媒体に、冷媒を吸収した吸収液を用いる。この冷媒機と吸収液の組合せには複数のものがある。たとえば冷媒を水とし吸収液を臭化リチウムとする組合せ、あるいは冷媒をアンモニアとし吸収液を水とする組合せなどがある。いずれの場合においても、作動媒体は吸収式冷凍機の一部を構成する高温再生器においてバーナなどで加熱され、吸収液に吸収されていた冷媒が蒸発され、両者は分離され再生されて次の行程のために準備される。
【０００３】
このようなバーナによる加熱を行う高温再生器は、種々の構成のものが存在する。たとえば、作動媒体が溜められたタンクの中を、燃焼バーナからの燃焼ガスを流す煙管が多数配置され、この煙管からの熱により作動媒体が加熱されるタイプのものがある。また、燃焼炉の中に作動媒体を通す管が間をおいて配置され、これらの管の間に燃焼バーナからの燃焼ガスを流すタイプのものがある。
【０００４】
後者のタイプの高温再生器の一例（特公昭６２−１０３５５）を図３に示す。
即ち、燃焼バーナ１からの火炎３を伴うガス流に対し、作動媒体を通す管５が直角方向に整列され管列７となっている。このような管列７が、火炎３の方向に複数列配置されて管群を構成する。管群の管５には、燃焼バーナの火炎のすぐ下流に配置されフィンが設けられていないもの５Ａ、更に下流側に配置されフィンが設けられているもの５Ｂなどがある。また燃焼炉の炉壁９には整流板１１が設けられている。この整流板１１は、管列７の端部には管が設けられていない無駄な空間１３があるので、この空間１３を燃焼ガスがショートパスし熱ロスを防止するためのものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来技術の管群と燃焼バーナ１を用いた高温再生器によれば、燃焼ガス流が管群に接触して急速に燃焼ガス流の冷却が進むため、燃焼が完結せずに、未燃ガスが毒性の強い一酸化炭素として排出されやすいものであった。
この発明は、以上の問題点を解決するためになされたもので、燃焼が完結し未燃ガスが排出されにくい高温再生器を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
以上の目的を達成するために、請求項１の発明は、吸収式冷凍機の内部を循環する作動媒体を加熱し、この作動媒体中の吸収液に吸収されていた冷媒を蒸発させるために設けられる高温再生器において、
燃焼炉の中に設けられ作動媒体を通す複数の管が間をおいて配置された構成の管群と、この管群の管の間に燃焼ガスを流す燃焼バーナと、燃焼ガス流の高温領域に設けられ燃焼ガス流を迂回させループ状に流し滞留させるための仕切り板とを備え、前記管群は、前記燃焼バーナの火炎の方向に対し直角方向に整列した管列が、火炎の方向に複数列配置されて構成され、前記仕切り板は、燃焼炉下部に取り付けられるものと燃焼炉上部に取り付けられるものとが略水平方向に交互に配置されて千鳥状に配置され、且つ、前記管列の間に設けられたことを特徴とする高温再生器。
【０００７】
また、請求項２の発明は、吸収式冷凍機の内部を循環する作動媒体を加熱し、この作動媒体中の吸収液に吸収されていた冷媒を蒸発させるために設けられる高温再生器において、
燃焼炉の中に設けられ作動媒体を通す複数の管が間をおいて配置された構成の管群と、この管群の管の間に燃焼ガスを流す燃焼バーナと、燃焼ガス流の高温領域に設けられ燃焼ガス流を迂回させループ状に流し滞留させるための仕切り板とを備え、前記管群は、前記燃焼バーナの火炎の方向に対し直角方向に整列した管列が、火炎の方向に複数列配置されて構成され、前記仕切り板は、燃焼炉下部に取り付けられるものと燃焼炉上部に取り付けられるものとが略水平方向に交互に配置されて千鳥状に配置され、且つ、前記管に平行に設けられ、仕切り板間で管群の管は数が少なく配置されたことを特徴とする高温再生器である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施形態を、図１において説明する。
この実施形態に係る高温再生器の燃焼炉２１は、炉壁２３内に形成されている。そして、炉壁２３と炉壁２３の外側に形成された外壁２４とが二重になっており、内部に作動媒体２５が流れる。これにより作動媒体２５は予熱される。予熱が行われた作動媒体２５は、燃焼炉２１の中に林立する管群２７に通される。管群２７は、作動媒体を通す管２９が間隔をおいて配置されて構成される。
【０００９】
燃焼炉２１は横置であり、燃焼バーナ３１は火炎３３の吹き出し方向を水平方向にして配置される。前記管２９は、燃焼バーナ３１の火炎３３の方向に対し直角方向で、上下方向に配置される。このような管２９が直角方向に整列し管列３５となる。これらの管列３５が、火炎３３の方向に複数配置されて前記管群２７を構成する。
【００１０】
火炎３３に続く燃焼ガス流３７の温度が１２００℃から１０００℃になる高温領域３９には、複数の仕切り板５１が前記管２９に平行で、燃焼バーナ３１からの火炎３３の方向に対し直角方向に設けられる。
【００１１】
複数の仕切り板５１は左右幅が燃焼炉の全幅と同じ寸法を有しており、上下寸法が燃焼炉の上下寸法よりも小さなものとなっている。そして、これら複数の仕切り板５１は略水平方向、即ち燃焼バーナ３１の火炎３３の下流側に位置する部位から、火炎３３および燃焼ガス流の方向に順次配置され、あるもの５１Ａは燃焼炉の下部に上下方向に取り付けられ、他のあるもの５１Ｂは燃焼炉の上部に上下方向に取り付けられる。
【００１２】
このように下部に取り付けられるもの５１Ａと上部に取り付けられるもの５１Ｂが交互に配置され、千鳥状となっている。また各仕切り板５１は、管列３５と管列３５との間に設けられている。
【００１３】
この第一の実施形態によれば、燃焼バーナ３１の火炎３３および燃焼ガス流３７は、一番目の仕切り板５１Ａに受けられた後に、上方に迂回し、燃焼炉の上部を流れ、さらに上部に取り付けられた第２番目の仕切り板５１Ｂに受けられ下方に迂回する。このようにして燃焼ガス流３７は上下方向にループ状に流れる。
【００１４】
すなわち、燃焼ガス流３７は図１（Ｂ）に矢印にて示したように上下方向にループ状に流れ、滞留時間を長くすることができるので、高温領域３９における滞留時間が長くなり、燃焼が完結され未燃ガスの排出を押さえることができる。即ち、一酸化炭素やＮＯｘの生成を小さくできる。例えばＮＯｘの生成は２０〜３０ｐｐｍとなる。
【００１５】
また、燃焼の完結が行われることは、燃焼の効率化が図られることであり、ひいては高温再生器のサイズを小さくできる。また、燃焼バーナ３１に元混合バーナを使用した場合には、容量は小さくできると共に、燃焼音を小さくして低騒音化を図ることができる。
【００１６】
また、図２に示す第二実施形態のように仕切り板５３Ａと仕切り板５３Ｂとの間で、管２９の数が少なく粗の状態で管群２７が配置されることも可能である。このように管群２７を粗の状態とすることで、燃焼ガス流３７（図１参照）の滞留領域を積極的に広くすることができ、燃焼をより促進することができる。
【００１７】
第二実施形態のように、高温領域において滞留領域を広く取ることにより、燃焼ガス流が管群２７によって冷却されてしまうことを避け、燃焼を促進させることが可能となる。
【００１８】
第二実施形態では、仕切り板は５３、管２９と管２９の間に連結されてなるものであるが、他の実施形態では管列３５と管列３５の間に１枚ものの仕切り板（図１参照）を設けることももちろん可能である。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明の高温再生器によれば、燃焼ガス流の高温領域で燃焼ガス流を迂回させループ状に流し滞留させることができるため、燃焼を完結させやすく、未燃ガスを排出しにくいものにできる。即ち、一酸化炭素やＮＯｘの生成を小さくできる。また燃焼効率がいいため、高温再生器のサイズを小さくできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明は第一実施形態を示すもので、（Ａ）は水平断面図、（Ｂ）は側面図である。
【図２】この発明は第二実施形態を示すもので、（Ａ）は水平断面図、（Ｂ）は側面図である。
【図３】従来例を示す水平断面図である。
【符号の説明】
２１ 燃焼炉
２７ 管群
２９ 管
３１ 燃焼バーナ
３９ 高温領域
３７ 燃焼ガス流
３３ 火炎
４１ 第一の仕切り板
４３ 第二の仕切り板
４５ 滞留領域（空間）
５３ 仕切り板

Claims (2)

  1. 吸収式冷凍機の内部を循環する作動媒体を加熱し、この作動媒体中の吸収液に吸収されていた冷媒を蒸発させるために設けられる高温再生器において、
    燃焼炉の中に設けられ作動媒体を通す複数の管が間をおいて配置された構成の管群と、この管群の管の間に燃焼ガスを流す燃焼バーナと、燃焼ガス流の高温領域に設けられ燃焼ガス流を迂回させループ状に流し滞留させるための仕切り板とを備え、前記管群は、前記燃焼バーナの火炎の方向に対し直角方向に整列した管列が、火炎の方向に複数列配置されて構成され、前記仕切り板は、燃焼炉下部に取り付けられるものと燃焼炉上部に取り付けられるものとが略水平方向に交互に配置されて千鳥状に配置され、且つ、前記管列の間に設けられたことを特徴とする高温再生器。
  2. 吸収式冷凍機の内部を循環する作動媒体を加熱し、この作動媒体中の吸収液に吸収されていた冷媒を蒸発させるために設けられる高温再生器において、
    燃焼炉の中に設けられ作動媒体を通す複数の管が間をおいて配置された構成の管群と、この管群の管の間に燃焼ガスを流す燃焼バーナと、燃焼ガス流の高温領域に設けられ燃焼ガス流を迂回させループ状に流し滞留させるための仕切り板とを備え、前記管群は、前記燃焼バーナの火炎の方向に対し直角方向に整列した管列が、火炎の方向に複数列配置されて構成され、前記仕切り板は、燃焼炉下部に取り付けられるものと燃焼炉上部に取り付けられるものとが略水平方向に交互に配置されて千鳥状に配置され、且つ、前記管に平行に設けられ、仕切り板間で管群の管は数が少なく配置されたことを特徴とする高温再生器。
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