JP2003185293A

JP2003185293A - 高温再生器及びこれを備えた吸収冷温水機

Info

Publication number: JP2003185293A
Application number: JP2001388826A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Senba; 保志船場; Satoshi Miyake; 聡三宅; Ken Ishikawa; 研石川; Atsushi Shidara; 敦設楽; Kenji Yamada; 研治山田; Yuji Ozawa; 裕治小沢
Original assignee: Hitachi Ltd; Osaka Gas Co Ltd; Tokyo Gas Co Ltd; Toho Gas Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Osaka Gas Co Ltd; Tokyo Gas Co Ltd; Toho Gas Co Ltd
Priority date: 2001-12-21
Filing date: 2001-12-21
Publication date: 2003-07-03
Anticipated expiration: 2021-12-21
Also published as: JP3789815B2

Abstract

(57)【要約】【課題】溶液管の腐食劣化を防止し、寿命の向上及び信
頼性の向上を図ることができ、また、省資源を図れる高
温再生器及びこれを備えた吸収冷温水機を提供する。【解決手段】外筒１０１と、外筒内に配置された内筒１
０２との間に溶液を保持する液室１１２を内筒１０２の
上下に形成し、内筒内に溶液を加熱するバーナ１０４及
び燃焼室１１１を備え、燃焼室内に、液室１１２に連通
する複数本の溶液管１０３，４０３を配置し、バーナ１
０４の燃焼ガスを溶液管群に放射して溶液を加熱する高
温再生器９０１において、複数本の溶液管１０３を燃焼
ガスの放射方向に沿って配置し、配置した溶液管１０３
を燃焼ガスの流れ方向に複数の溶液管群に分け、燃焼ガ
スの最も上流側の溶液管群と次に位置する下流側の溶液
管群とを、燃焼ガスの流れ方向に約７×ｈ_ａ以上、１０
００ｍｍ以下の間隔（ただし、ｈ_ａは最も上流側の溶液
管群における溶液管の燃焼ガスの流れ方向に直交する方
向の間隔）をもって配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高温再生器及びこ
れを備えた吸収冷温水機に関する。

【０００２】

【従来の技術】吸収冷温水機の高温再生器としては、例
えばＷＯ９９／２４７６９号公報に記載のものがある。
具体的には、外筒と内筒との間に溶液を保持する液室を
構成し、内筒の内部に溶液を加熱する燃焼室を備え、燃
焼室内部に、内筒の上下にある液室を連通させる管断面
が燃焼ガスの流れ方向に扁平な溶液管を複数本配置し、
バーナの高温・高速の燃焼ガスを前記扁平な溶液管に衝
突させるものである。また、特開平１０−２３８７０５
号公報、特開平１０−２５３００２号公報、特開平１０
−２５３００３号公報に記載されるように、扁平管に代
えて円形管を使用し、上記と同様の構造にする高温再生
器も知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】バーナの高温・高速の
燃焼ガスが溶液管に衝突する場合の状況、及び衝突によ
って発生する問題点を説明する。図１３（ａ）（ｂ）
（ｃ）は、バーナによる燃焼ガスの流れ状況を示す図
で、大きく分類すれば、燃焼ガスの噴流内に形成される
ポテンシャルコア（周辺より、より高温・高速の燃焼ガ
ス部分。詳細後述）が上流側に位置する溶液管によって
構成される溶液管群（以下、上流側の溶液管群と称す）
の各溶液管の間から流出し、この上流側の溶液管群の下
流側に位置する溶液管によって構成される溶液管群（以
下、下流側の溶液管群と称す）の各溶液管の間に流入
し、下流側の溶液管群の溶液管になんら障害の発生しな
い配置形態、及びポテンシャルコアが溶液管をアタック
して溶液管に障害が発生する場合の配置形態のいずれか
を示している。

【０００４】（ａ）は、上流側溶液管群の溶液管の間を
流出したポテンシャルコア部が、下流側の溶液管群の溶
液管の間に流入する場合、（ｂ）及び（ｃ）は、上流側
の溶液管群の各溶液管の間を流出したポテンシャルコア
部が、下流側の溶液管群の溶液管前面に衝突して障害
（ガスアタックによる障害）を引き起こす場合をそれぞ
れ示している。ポテンシャルコア部が（ｂ）もしくは
（ｃ）のように溶液管前面に衝突すると、溶液管の局所
熱流束が上昇して管壁が高温になり、溶液管の腐食劣化
が顕著に進行する。これに対応するためには溶液管に高
価な材料を使わざるをえず、したがって高温再生器が高
価なものとなる。この現象は扁平管に限らず、円形管、
その他形状の溶液管でも発生する。上記いずれの公報に
おいても上述する問題についての記載がなく、この問題
に対して考慮されていない。

【０００５】本発明の目的は、バーナ燃焼ガスのポテン
シャルコア部の衝突による障害を引き起こすことがない
ように溶液管群を配置して溶液管の腐食劣化を防止し、
寿命の向上及び信頼性の向上を図ることができる高温再
生器及びこれを備えた吸収冷温水機を提供することにあ
る。本発明の他の目的は、高価な材料を使用する必要が
ないこと、材料の薄肉化ができることによって軽量化を
図れることなどによって資源を節約できる高温再生器及
びこれを備えた吸収冷温水機を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明に係る高温再生器の発明の構成は、外筒と、こ
の外筒内に配置された内筒との間に溶液を保持する液室
を該内筒の上下に形成し、前記内筒内に溶液を加熱する
バーナ及び燃焼室を備え、この燃焼室内に、前記液室に
連通する複数本の溶液管を配置し、前記バーナの燃焼ガ
スを前記溶液管群に放射して該溶液を加熱する高温再生
器において、前記複数本の溶液管を燃焼ガスの放射方向
に沿って配置し、この配置した溶液管を燃焼ガスの流れ
方向に複数の溶液管群に分け、該燃焼ガスの最も上流側
の溶液管群と次に位置する下流側の溶液管群とを、燃焼
ガスの流れ方向に約７×ｈ_ａ以上、１０００ｍｍ以下の
間隔（ただし、ｈ_ａは最も上流側の溶液管群における溶
液管の燃焼ガスの流れ方向に直交する方向の間隔）をも
って配置するものである。好ましくは、前記下流側の溶
液管群の溶液管の管径を、上流側の溶液管群の管径より
小径にするものである。また、前記溶液管群を、扁平管
もしくは円形管で構成するものである。

【０００７】上記目的を達成するために本発明に係る高
温再生器の他の発明の構成は、外筒と、この外筒内に配
置された内筒との間に溶液を保持する液室を該内筒の上
下に形成し、前記内筒内に溶液を加熱するバーナ及び燃
焼室を備え、この燃焼室内に、前記液室に連通する複数
本の溶液管を配置し、前記バーナの燃焼ガスを前記溶液
管群に放射して該溶液を加熱する高温再生器において、
前記複数本の溶液管を燃焼ガスの放射方向に沿って配置
し、この配置した溶液管を燃焼ガスの流れ方向に複数の
溶液管群に分け、該燃焼ガスの最も上流側の溶液管群と
次に位置する下流側の溶液管群とを、燃焼ガスの流れ方
向に約７×ｈ_ａ以上、１０００ｍｍ以下の間隔（ただ
し、ｈ_ａは最も上流側の溶液管群における溶液管の燃焼
ガスの流れ方向に直交する方向の間隔）をもって配置
し、前記下流側の溶液管群と次に位置するさらに下流側
の溶液管群とを、燃焼ガスの流れ方向に約７×ｈ_ｂ以
上、１０００ｍｍ以下の間隔（ただし、ｈ_ｂは下流側の
溶液管群における溶液管における燃焼ガスの流れ方向と
直交する方向の間隔）をもって配置するものである。

【０００８】上記目的を達成するために本発明に係る高
温再生器を備えた吸収冷温水機の発明の構成は、外筒
と、この外筒内に配置された内筒との間に溶液を保持す
る液室を該内筒の上下に形成し、前記内筒内に溶液を加
熱するバーナ及び燃焼室を備え、この燃焼室内に、前記
液室に連通する複数本の溶液管を配置し、前記バーナの
燃焼ガスを前記溶液管群に放射して該溶液を加熱する高
温再生器を備えた吸収冷温水機において、前記高温再生
器における前記複数本の溶液管を燃焼ガスの放射方向に
沿って配置し、この配置した溶液管を燃焼ガスの流れ方
向に複数の溶液管群に分け、該燃焼ガスの最も上流側の
溶液管群とその次に位置する溶液管群とを、燃焼ガスの
流れ方向に約７×ｈ_ａ以上、１０００ｍｍ以下の間隔
（ただし、ｈ _ａは最も上流側の溶液管群の溶液管におけ
る燃焼ガスの流れ方向に直交する方向の間隔）をもって
配置する高温再生器を備えたものである。

【０００９】上記目的を達成するために本発明に係る高
温再生器を備えた吸収冷温水機の他の発明の構成は、外
筒と、この外筒内に配置された内筒との間に溶液を保持
する液室を該内筒の上下に形成し、前記内筒内に溶液を
加熱するバーナ及び燃焼室を備え、この燃焼室内に、前
記上下の液室に連通する複数本の溶液管を配置し、前記
バーナの燃焼ガスを前記溶液管群に放射して該溶液を加
熱する高温再生器において、前記複数本の溶液管を燃焼
ガスの放射方向に沿って配置し、この配置した溶液管を
燃焼ガスの流れ方向に複数の溶液管群に分け、該燃焼ガ
スの最も上流側の溶液管群と次に位置する下流側の溶液
管群とを、燃焼ガスの流れ方向に約７×ｈ_ａ以上、１０
００ｍｍ以下の間隔（ただし、ｈ_ａは上流側の溶液管群
における溶液管の燃焼ガスの流れ方向に直交する方向の
間隔）をもって配置し、前記下流側の溶液管群と次に位
置するさらに下流側の溶液管群とを、燃焼ガスの流れ方
向に約７×ｈ_ｂ以上、１０００ｍｍ以下の間隔（ただ
し、ｈ_ｂは下流側の溶液管群における溶液管における燃
焼ガスの流れ方向に直交する方向の間隔）をもって配置
する高温再生器を備えたものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図を
参照して説明する。まず実施例を説明する前に、本発明
の基本的な考え方について説明する。図１２は、バーナ
の噴流口Ｂから噴出するる燃焼ガスを２次元的に近似し
て示すモデル図である。速度Ｕで噴流口Ｂから噴出した
燃焼ガスは、空気を巻き込み周辺に層流拡散層を形成し
がら流体のもつ粘性作用で次第に拡散し、連続した緩や
かに変化する速度分布をもって静止流体に至る。粘性に
よる拡散作用が進行するにつれて、粘性の作用を受けな
いポテンシャル流れである速度Ｕの部分は徐々に狭くな
り、ついに消滅する。この粘性の作用を受けないポテン
シャル流れである速度Ｕの噴流、すなわちポテンシャル
コアと称される噴流が存在する領域Ｘｃは、一般にレイ
ノルズ数Ｒｅ＝Ｕｈ／ν（Ｕ：噴流の速度、ｈ：噴流口
の幅、ν：燃焼ガスの動粘性係数）によって変化する
が、通常の高温再生器では概ねＲｅ＝１０^４〜１０^５と
なり、この範囲ではＸｃ／ｈ＝５〜７の値になる。言い
換えると、ポテンシャルコアは、約７ｈ以上に延びるこ
とはない。ポテンシャルコアの存在する領域Ｘｃから下
流の領域は、周辺に乱流が断続的に形成され中央部が乱
流のみとなって速度分布が変化する領域、さらに速度分
布が相似な領域が続き、最後に静止流体に至る。

【００１１】上述することから、噴流口の幅すなわち各
溶液管の間の間隔ｈを考慮して、次に配置する下流側の
溶液管の間隔（燃焼空間）を決定すれば燃焼ガスのポテ
ンシャルコア部の衝突によって起る溶液管前面の腐食劣
化、すなわちガスアタックによるが溶液管の腐食劣化の
発生を防止することができる。また複数本の溶液管を配
置するにあたって溶液管をいくつかの管群に分けて配置
する技術も知られている。この場合も同様の考えで、噴
流口Ｂを上流に配置される溶液管の間隔をｈとみなし、
下流に配置される溶液管を７ｈの空間をもって配置する
ことによって、下流側の溶液管にガスアタックによって
障害を引き起こすことがなくなる。なお、燃焼ガスが通
過する際に通路となり燃焼ガスに接触する溶液管の側面
側は、燃焼ガスが流入する際に温度の低い周囲の空気を
巻き込み拡散層を形成しながら溶液管の間を通過するの
で、ガスアタックによる障害を引き起こすことはない。
本発明に係る高温再生器は上記知見に基づいてなされた
もので、以下、実施例によって具体的に説明する。

【００１２】図１は、本発明に係る高温再生器の実施例
の一部切欠き斜視図、図２は図１に示す高温再生器の垂
直断面図、図３は水平断面図である。高温再生器１は外
筒１０１と内筒１０２、最も上流側に位置する溶液管群
（以下、第一溶液管群と称す）を構成する複数の溶液管
４０３、この第一溶液管群の下流側に位置する溶液管群
（以下、第二溶液管群と称す）を構成する２段に配置さ
れた溶液管１０３、及びバーナ１０４を有している。第
一溶液管群と第二溶液管群とは、上記した理由によっ
て、第一溶液管群における各溶液管４０３の燃焼ガスの
流れ方向に直交する方向の間隔をｈ_ａとした場合、約７
×ｈ_ａの間隔をもって配置されている。内筒１０２は外
筒１０１の内部に配置され、両者の間には溶液１０９が
保持されて、内筒１０２はこの溶液１０９に没してい
る。バーナ１０４は内筒１０２を貫通して外筒１０１の
側面に取り付けられており、内筒１０２の内部が燃焼室
１１１（燃焼空間）を構成している。前記外筒１０１と
内筒１０２との間で液室１１２を形成し、燃焼室１１１
の燃焼ガスの流路に、内筒１０２の上下に形成された液
室１１２を連通する前記複数本の溶液管４０３と１０３
とが配置され、内部は溶液１０９で満たされている。溶
液管４０３と溶液管１０３とは、燃焼ガスの流れ方向に
水平断面が扁平な形状をしており、扁平形状の直線部が
平行になるように燃焼ガスの流れ方向に複数列に配置さ
れている。溶液管４０３と溶液管４０３との間、溶液管
１０３と溶液管１０３との間は燃焼ガスの通路となって
おり、燃焼ガスの最も上流側の溶液管４０３にはフィン
は取り付けられておらず、次に位置する下流側の溶液管
１０３の側面であって燃焼ガスの通路となる部分にはフ
ィン１２１が取り付けられている。また、外筒１０１の
内部で溶液１０９の上方には溶液流入管１０５、ミスト
セパレータ１０６が配置され、外筒１０１の側面には溶
液流出孔１０７、上面には冷媒蒸気流出孔１０８が設け
られている。

【００１３】バーナ１０４からの燃焼ガスは、第一溶液
管群の隣り合う溶液管４０３の扁平面で挟まれた流路を
通過しつつ、放射と対流伝熱とにより溶液管４０３内の
溶液１０９を加熱する。その後、隣り合う溶液管４０３
の扁平面で挟まれた流路を流出した燃焼ガスは、ポテン
シャルコアが存在しなくなるまで溶液管群の存在しない
燃焼空間ａ（＝約７×ｈ_ａ）を進む。その後、第二溶液
管群の隣り合う溶液管１０３の扁平面で挟まれた流路を
通過しつつ、対流及び伝熱により溶液管１０３内の溶液
１０９を加熱して、煙道ボックス１１３に流入し、さら
に煙道ボックス１１３の上部に接続する煙突１１４を通
って、外部へ放出される。加熱された溶液１０９は沸騰
して冷媒蒸気を発生し、発生した冷媒蒸気は上昇流とな
って溶液管４０３内や溶液管１０３内、及び外筒１０１
と内筒１０２との間の流路を上昇し、液面上に出てミス
トセパレータ１０６を迂回し、冷媒蒸気流出孔１０８か
ら出ていく。一方、溶液は溶液流入管１０５を通って高
温再生器１内に導かれ、高温再生器１内で加熱沸騰して
濃度の濃くなった溶液は、溶液流出管１０７から外部へ
送られる。なお空間ａは、大きすぎると高温再生器１内
で溶液の流動が起きにくくなり濃度差が生じ易くなって
腐食環境が悪化し、また、容積が大きくなって省資源に
反するので、１０００ｍｍ以下にすることが望ましい。

【００１４】以上説明したように本実施例によれば、上
流側（第一溶液管群）の溶液管４０３の扁平面で挟まれ
た流路を流出した燃焼ガスは、ポテンシャルコアが存在
しなくなるまで溶液管群の存在しない空間ａを通過した
あと、隣り合う溶液管１０３の扁平面で挟まれた流路へ
流入する。したがって、ポテンシャルコアが溶液管１０
３をアタックすることはなく、溶液管１０３の温度上昇
が緩和され、溶液管１０３の腐食劣化を防止することが
でき、寿命の向上及び信頼性の向上を図ることができ
る。また、高価な材料を使用する必要がないこと、材料
の薄肉化ができることによって軽量化を図れることなど
の理由によって、資源を節約できる効果がある。

【００１５】図４は、本発明に係る高温再生器の他の実
施例の水平断面図である。本実施例の高温再生器２が、
図１の実施例の異なる点は、第二溶液管群の溶液管を４
段に配置したことにある。すなわち、最前部（１段目）
に配置の溶液管８０３にはフィンを取り付けず、その後
に配置する２ないし４段目の溶液管１０３にのみフィン
１２１を取り付けるものである。本実施例によれば、図
１の実施例と同様の効果が得られるほか、溶液管８０３
の整流作用により、その下流の溶液管１０３の局部加熱
を防止することができる。

【００１６】図５は、本発明に係る高温再生器のさらに
他の実施例の水平断面図である。本実施例の高温再生器
３が、図１の実施例と異なる点は、第二溶液管群を１段
の溶液管１０３で構成し、さらに第二溶液管群の下流側
に１段の溶液管２０３で構成される第三溶液管群を配置
したものである。また、溶液管２０３は溶液管１０３よ
り、より小径の扁平管にし、かつ配置列を第二溶液管群
より多くしたことにある。図１の実施例と同様の考え
で、燃焼ガスの流れ方向に直交する方向の各溶液管１０
３の間隔をｈ_ｂとすると、第二溶液管群の溶液管１０３
と第三溶液管群の溶液管２０３との間に、空間ｂ＝７×
ｈ_ｂが設けられている。この空間ｂにおいて、溶液管１
０３からの燃焼ガスのポテンシャルコアが存在しなくな
る。本実施例によれば、図１の実施例と同様の効果が得
られるほか、第二、第三溶液管群をポテンシャルコアが
存在しなくなる範囲に配置したことにより、アタックの
完全防止が図られる。また、小径管の使用によって熱効
率が向上して機器の小型化を図ることができ、資源を節
約できるる。

【００１７】図６は、本発明に係る高温再生器のさらに
他の実施例の水平断面図である。本実施例の高温再生器
４が、図１の実施例と異なる点は、第一溶液管群に断面
が円形状の溶液管３０３を用いたことにある。溶液管３
０３が円形状であっても扁平管と同様にポテンシャルコ
ア部が生じる。各溶液管３０３の燃焼ガスの流れ方向に
直交する方向の間隔をｈ_ａとすると、空間ａは図１の実
施例と同様（＝約７×ｈ_ａ）である。本実施例によれ
ば、図１の実施例と同様の効果が得られるほか、第一溶
液管群の溶液管３０３に、より汎用性のある安価な円形
管を使用することができてコスト低減を図ることができ
る。

【００１８】図７は、本発明に係る高温再生器のさらに
他の実施例の水平断面図である。本実施例の高温再生器
５が、図５の実施例の第一溶液管群に断面円形状の溶液
管３０３を用いたことにある。空間ａは図５の実施例と
同様（＝約７×ｈ_ａ）である。本実施例によれば、図
５、図６の実施例の有する効果の複合した効果が得られ
る。

【００１９】図８は、本発明に係る高温再生器のさらに
他の実施例の水平断面図である。本実施例の高温再生器
６が、図６及び図７の実施例と異なる点は、第一ないし
第三溶液管群のうち、第二溶液管群に断面円形状の溶液
管５０３を用い、第三溶液管群に図７の第二溶液管群と
同様の扁平管１０３を用いたことにある。本実施例によ
れば、図５、図６の実施例の有する効果の複合した効果
が得られる。

【００２０】図９は、本発明に係る高温再生器のさらに
他の実施例の水平断面図である。本実施例の高温再生器
７が、図８の実施例と異なる点は、第一ないし第三溶液
管群のうち、第二溶液管群に図８の第三溶液管群と同様
の扁平管１０３を用い、第三溶液管群に図８の第二溶液
管群と同様の断面円形状の溶液管５０３を用いたことに
ある。本実施例によれば、図５、図６の実施例が有する
効果の複合した効果が得られる。

【００２１】図１０は、本発明に係る高温再生器のさら
に他の実施例の水平断面図である。本実施例の高温再生
器８が、図１の実施例と異なる点は、全てに断面円形状
の溶液管を用いるものである。また、第二、第三溶液管
群において、第二溶液管群の溶液管６０３にはフィンを
取り付けず、第三溶液管群の溶液管７０３にのみフィン
７２１を取り付けるものである。本実施例によれば、図
６と同様の効果が得られるほか、溶液管３０３、３０
３，７０３の全てに円形管を使用したことによって、よ
りコスト低減を図ることができる。なお、上記実施例に
係る高温再生器は、吸収冷温水機の高温再生器として説
明したが、ＪＩＳＢ８６９２１９９４で示される吸
収式冷凍機の高温再生器に適用しても同様の効果が得ら
れる。

【００２２】次に、上記高温再生器を用いた吸収冷温水
機について説明する。図１１は、本発明に係る吸収冷温
水機の実施例の系統図である。図に示すように吸収冷温
水機は、主たる構成要素として、高温再生器９０１（上
記実施例の高温再生器に若干の付加機構を有してい
る）、低温再生器９０２、凝縮器９０３、蒸発器９０
４、吸収器９０５、低温熱交換器９０６、高温熱交換器
９０７、溶液循環ポンプ９０８、冷媒ポンプ９０９及び
加熱用のバーナを有している。

【００２３】高温再生器９０１で冷媒蒸気を発生させ、
この発生した冷媒蒸気を低温熱交換器９０６内の伝熱管
９１１に通し、凝縮して管外を流下する溶液と熱交換さ
せる。この伝熱管９１を凝縮器９０３に接続する配管の
途中には、絞り９１２が設けられている。凝縮器９０３
の底部には、冷媒タンク９１３を設けている。液冷媒を
凝縮器９０３から蒸発器９０４に導く冷媒液管９１４の
途中には、Ｕ字シール及び絞り９１５が介在している。
凝縮器９０３の気相部と熱発器９０４とは、弁９１７を
介して冷媒蒸気管９１６により接続されており、この冷
媒蒸気管９１６の途中にはＵシール部が形成されてい
る。冷媒管９１８が、冷媒ポンプ９０９の吐出側と冷媒
散布装置９２０とをフロー卜弁９１９を介して連結して
いる。

【００２４】蒸発器９０４の下部には冷媒タンク９２１
が設けられている。蒸発器９０４と吸収器９０５の上部
に形成された冷媒受け９２４とを、冷媒ブロー弁９２２
を介して冷媒ブロー管９２３が連結している。冷媒配管
９２５は、冷媒蒸気管９１６のＵシールの底部と気泡ポ
ンプの気泡吹出し部９２６とを接続している。

【００２５】気泡ポンプの気泡吹出し部９２６の上部か
ら延び、吸収器の上部に配置した冷媒受け９２４に、気
泡ポンプの揚液管９２７が開口している。蒸発器内の冷
媒散布装置９２０に接続された冷媒管９１８の途中か
ら、気泡ポンプの気泡吹出し部９２６に接続される冷媒
管９２８が分岐している。

【００２６】低温熱交換器９０６とエジェクタポンプ９
３０とは、溶液戻り管９２９で接続されている。溶液循
環ポンプ９０８から低温熱交換器９０６へ溶液を送る配
管の途中から、エジェクタポンプ９３０へ溶液を送る溶
液管９３１が分岐している。エジェクタポンプ９３０か
ら溶液敷布装置９３３に、溶液管９３２を用いて溶液が
導かれる。吸収器９０８の下部には溶液トレイ９３４が
設けられており、この溶液トレイ９３４と吸収器下部の
溶液タンク９３５が溶液管９３８により接続されてい
る。

【００２７】冷媒散布管９３７は、冷媒受け９２４から
の冷媒を溶液トレイ９３４へ散布する。蒸発器９０４内
には、蒸発伝熱管９５１が設置されている。この蒸発伝
熱管９５１と室内機９５２との間を冷温水配管９５４で
接続し、冷温水ポンプ９５３により冷温水を循環させて
いる。吸収器９０５内には吸収伝熱管９５５が配置さ
れ、この吸収伝熱管９５５と凝縮器９０３内に配置され
た凝縮伝熱管９５６とが接続されている。そして、これ
ら伝熱管と冷却塔９５７とを、冷却水配管９５９が接続
している。そしてこの配管内の冷却水を、冷却水ポンプ
９５８が循環させている。

【００２８】このように構成した吸収冷温水機を冷房運
転すると、以下のように動作する。冷房運転時には、弁
９１７及び弁９２２は閉となっている。吸収器９０５の
下部にある溶液タンク９３５の溶液は、溶液循環ポンプ
９０８により低温熱交換器９０８に送られた後、一部は
高温熱交換器９０７を通って高温再生器９０１へ送ら
れ、残りは低温再生器９０２へ送られて散布装置９１０
から散布される。

【００２９】高温再生器１に送られた溶液は、バーナに
より加熱されて沸騰し、冷媒蒸気を発生する。発生した
冷媒蒸気は低温再生器９０２に送られ、伝熱管９１１の
管内で凝縮した後、絞り９１２を通って凝縮器９０３へ
送られる。この時の凝縮熱は、散布装置９１０から散布
されて伝熱管９１１の管外を流下する溶液を加熱して、
再び冷媒蒸気を発生させる。発生した冷媒蒸気は凝縮器
９０３へ送られ、凝縮伝熱管９５６内を流れる冷却水に
より冷却されて凝縮し、高温再生器９０１からの冷媒と
合流して冷媒タンク９１３に溜められる。

【００３０】高温再生器９０１で冷媒蒸気を発生して濃
縮された濃溶液は、高温再生器９０１から溢れてフロー
トボックスに流入し、その後高温熱交換器９０７に送ら
れる。高温熱交換器９０７で吸収器からの希溶液と熱交
換して温度を下げた後、低温再生器９０２からの濃溶液
と合流する。合流した濃溶液は、低温熱交換器９０６で
吸収器９０５からの希溶液と熱交換してさらに温度を下
げ、エジェクトポンプ９３０によって溶液戻り管９２９
及び溶液管９３２を通って溶液散布装庶９３３へ送ら
れ、吸収器９０５内に散布される。散布された浪溶液
は、吸収伝熱管９５５内を流れる冷却水により冷却され
つつ蒸発器９０４からの冷媒蒸気を吸収して濃度が薄い
稀溶液となる。稀溶液は溶液トレイ９３４に集められ、
溶液管９３６を通って溶液タンク９３５に戻される。

【００３１】凝縮器９０３の下部の冷媒タンク９１３に
溜められた液冷媒は、冷媒タンク９１３から溢れ、冷媒
液管９１４及び絞り９１５を経由して蒸発器９０４に流
入する。蒸発器９０４の下部に設けられた冷媒タンク９
２１の液冷媒は、冷媒ポンプ９０９により冷媒管９１８
及びフロート弁２１９を通って冷媒散布装置９２０に送
られる。蒸発器４内の蒸発伝熱管９５１上に散布された
液冷媒は、管群内を流れる冷水と熱交換して蒸発する。
その際、冷水から蒸発潜熱を奪い冷凍作用が得られる。
蒸発した冷媒は、吸収器９０５へ流出して、吸収器５内
を流下する濃溶液に吸収される。

【００３２】冷却塔９５７で冷却された冷却水は、冷却
水ポンプ９５８により吸収器９０５に送られ、吸収伝熱
管９５５で吸収熱を奪って温度上昇する。次で、凝縮器
９０３に送られ凝縮伝熱管９５６で凝縮熱を奪い、さら
に温度上昇する。その後、冷却水は冷却塔９５７に戻
り、冷却される。蒸発器９０４内に配置された蒸発伝熱
管９５１を流通する冷水は、冷媒の蒸発により蒸発潜熱
を奪われる。そして、冷温水ポンプ９５３で室内機９５
２に送られ、室内を冷房する。室内を冷房して温度上昇
した冷水は、蒸発器に戻され冷媒の蒸発により再度冷却
される。

【００３３】冷房運転中に冷房負荷がなくなると、吸収
冷温水機に停止信号が発生する。そして、冷温水ポンプ
９５３、冷却水ポンプ９５８、冷却塔９５７及びバーナ
がただちに停止し、冷媒ポンプ９０９も同時に停止す
る。ただし、溶液ポンプ９０８だけはサイクル内の渡溶
液を希釈するために一定時間運転を継続させる。このと
き、冷媒の凍結を防止するために、冷媒ブロー弁９２２
を開き、冷媒タンク９１３の冷媒を冷媒ブロー配管９２
３、冷媒受け９２４及び冷媒散布管９３７を通って溶液
トレイ９３４に導く。冷媒タンクの溶液は、この溶液ト
レイ上に溜まった溶液と混合し、溶液を希釈する。溶液
の液度が低下すると、溶液の冷媒蒸気吸収能力が低下す
るので、冷媒及び冷温水の凍結を防止できる。

【００３４】この第１５図に示した吸収冷温水機の暖房
渾転時の動作は、以下の通りである。暖房運転が選択さ
れると、弁９１７及び弁９２２を開にする。冷却水ポン
プ９５８を停止させ、吸収器９０１内の吸収伝熱管９５
５及び凝縮器９０４内の凝縮伝熱管９５８への冷却水の
通水を停止する。冷媒ポンプ９０９も停止させる。

【００３５】吸収器９０１の下部に設けられた溶液タン
ク９２４内の溶液は、溶液循環ポンプ９０８により低温
熱交換器９０６に送られる。その後、一部は高温熱交換
器９０７を経て高温再生器９０１へ送られ、残りは低温
再生器９０２の散布装置９１０から低温再生器９０２内
に散布される。高温再生器９０１に送られた溶液は、バ
ーナで加熱沸騰されて、冷媒蒸気を発生する。

【００３６】発生した冷媒蒸気は、低温再生器９０２に
送られ、この低温再生器９０２内に配置した伝熱管９１
１の管内で凝縮した後、絞り９１２を通って凝縮器９０
３へ送られる。このとき発生する凝縮熱は、散布装置９
１０から散布され伝熱管９１１の管外を流下する溶液を
加熱する。加熱された溶液は、再び冷媒蒸気を発生す
る。発生した冷媒蒸気は、凝縮器９０３へ送られる。凝
縮器９０３内に配置された管群内には冷却水が流れてい
ないので、冷媒蒸気は凝縮液化しないまま、弁９１７及
び冷媒蒸気管９１６を経由して蒸発器９０５に送られ
る。

【００３７】冷媒蒸気の一部は、冷媒蒸気管９１６のＵ
シール部から冷媒管９２５、気泡ポンプの気泡吹出し部
９２６及び揚液管９２７を経て、冷媒受け９２４に導か
れる。その後、吸収器９０５内の冷媒散布管９３７から
散布される溶液に吸収され、溶液トレイ９３４に溜めら
れる。凝縮器９０３の液冷媒は、冷媒ブロー管９２３及
び冷媒ブロー弁９２２を経由して蒸発器９０４に導かれ
る。蒸発器９０４では凝縮器から導かれた冷媒蒸気が、
蒸発伝熱管９５１を流れる温水と熱交換して凝縮液化す
る。このときの凝縮潜熱が温水を加熱し、暖房能力を発
生する。凝縮液化した液冷媒は、冷媒タンク９２１に溜
められ、冷媒管９１８から分岐した冷媒管９２８を通っ
て気泡ポンプの気泡吹出し部９２６へ送られる。気泡ポ
ンプの作用により、液冷媒は揚液管９２７を上昇して冷
媒受け９２４に流入し、冷媒散布管９３７から吸収器９
０５の溶液トレイ９３４へ送られる。

【００３８】高温再生器９０１で冷媒蒸気が分離して濃
縮された渡溶液は、高温再生器９０１からフロートボッ
クスを経由して高温熱交換器９０７に導かれる。高温熱
交換器９０７に流入した濃溶液は、高温熱交換器９０７
で吸収器から導かれた希溶液と熱交換して温度を下げた
後、低温再生器２０３から導かれた濃溶液と合流する。

【００３９】合流した濃溶液は、低温熱交換器９０６で
吸収器９０５から導かれた希溶液と熱交換してさらに温
度を下げた後、エジェクタポンプ９３０によって溶液戻
り管９２９及び溶液管９３２へと送られる。その後、濃
溶液は溶液散布装置９３３に送られ、吸収器９０５内に
散布される。吸収伝熱管９５５内には冷却水が流れてい
ないので、散布された濃溶液は熱交換しないまま吸収伝
熱管９５５を流下する。そして、溶液トレイ９３４に溜
められた液冷媒と混合し、溶液管９３６を通って溶液タ
ンク９３５に戻る。蒸発器９０５内の蒸発伝熱管９５１
で加熱された温水は、冷温水ボン９５３により室内機９
５２に送られ、室内を暖房して温度低下した後、再び蒸
発器に戻る。

【００４０】本実施例によれば、寿命の向上及び信頼性
の向上を図れ、また、資源を節約できる吸収冷温水機が
得られる。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、高
温再生器及びこれを備えた吸収冷温水機において、バー
ナ燃焼ガスのポテンシャルコアによるアタックを引き起
こすことがないように溶液管群を配置して溶液管の腐食
劣化を防止し、寿命の向上及び信頼性の向上を図ること
ができる。また本発明によれば、高温再生器及びこれを
備えた吸収冷温水機において、高価な材料を使用する必
要がないこと、材料の薄肉化ができることによって軽量
化を図れることなどによって、資源を節約できる効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る高温再生器の実施例の一部切欠き
斜視図である。

【図２】図１に示す高温再生器の垂直断面図である。

【図３】図１に示す高温再生器の垂直断面図である。

【図４】本発明に係る高温再生器の他の実施例の水平断
面図である。

【図５】本発明に係る高温再生器のさらに他の実施例の
水平断面図である。

【図６】本発明に係る高温再生器のさらに他の実施例の
水平断面図である。

【図７】本発明に係る高温再生器のさらに他の実施例の
水平断面図である。

【図８】本発明に係る高温再生器のさらに他の実施例の
水平断面図である。

【図９】本発明に係る高温再生器のさらに他の実施例の
水平断面図である。

【図１０】本発明に係る高温再生器のさらに他の実施例
の水平断面図である。

【図１１】本発明に係る吸収冷温水機の実施例の系統図
である。

【図１２】バーナの噴流口Ｂから噴出するる燃焼ガスを
２次元的に近似して示すモデル図である。

【図１３】バーナによる燃焼ガスの流れの状況を示す図
である。

【符号の説明】

１、２、３、４、５、６、７、８…高温再生器、１０１
…外筒、１０２…内筒、１０３…溶液管、１０４…バー
ナ、１０５…溶液流入管、１０６…ミストセパレータ、
１０７…溶液流出孔、１０８…冷媒蒸気流出孔、１０９
…溶液、１１１…燃焼室、１１２…液室、１１３…煙道
ボックス、１１４…煙突、１９１、２９１、７２１…フ
ィン、２０３、３０３、４０３、５０３、６０３、７０
３、８０３…溶液管、９０１…高温再生器、９０２…低
温再生器、９０３…凝縮器、９０４…蒸発器、９０５…
吸収器、９０６…低温熱交換器、９０７…高温熱交換
器、９０８…溶液循環ポンプ、９０９…冷媒ポンプ、９
１１…伝熱管、９１２、９１４…絞り、９１３…冷媒タ
ンク、９１４…冷媒液管、９１６…冷媒蒸気管、９１７
…弁、９１８…冷媒管、９１９…フロー卜弁、９２０…
冷媒散布装置、９２１…冷媒タンク、９２２…冷媒ブロ
ー弁、９２３…冷媒ブロー管、９２４…冷媒受け、９２
５…冷媒配管、９２６…気泡ポンプの気泡吹出し部、９
２７…気泡ポンプの揚液管、９２８…冷媒管、９２９…
溶液戻り管、９３０…エジェクタポンプ、９３１、９３
２、９３８…溶液管、９３４…溶液トレイ、９３５…溶
液タンク、９３７…冷媒散布管、９５１…蒸発伝熱管、
９５２…室内機、９５３…冷温水ポンプ、９５４…冷温
水配管、９５５…吸収伝熱管、９５６…凝縮伝熱管、９
５７…冷却塔、９５８…冷却水ポンプ、９５９…冷却水
配管。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 000221834 東邦瓦斯株式会社愛知県名古屋市熱田区桜田町19番18号 (72)発明者船場保志茨城県土浦市神立町603番地株式会社日立製作所産業機械システム事業部内 (72)発明者三宅聡茨城県土浦市神立町603番地株式会社日立製作所産業機械システム事業部内 (72)発明者石川研茨城県土浦市神立町603番地株式会社日立製作所産業機械システム事業部内 (72)発明者設楽敦東京都港区海岸一丁目５番20号東京瓦斯株式会社内 (72)発明者山田研治大阪府大阪市此花区北港白津１丁目１番３号大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者小沢裕治愛知県東海市新宝町507番地の２東邦瓦斯株式会社内Ｆターム(参考） 3L093 BB11 BB22 MM02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外筒と、この外筒内に配置された内筒との
間に溶液を保持する液室を該内筒の上下に形成し、前記
内筒内に溶液を加熱するバーナ及び燃焼室を備え、この
燃焼室内に、前記液室に連通する複数本の溶液管を配置
し、前記バーナの燃焼ガスを前記溶液管群に放射して該
溶液を加熱する高温再生器において、前記複数本の溶液管を燃焼ガスの放射方向に沿って配置
し、この配置した溶液管を燃焼ガスの流れ方向に複数の溶液
管群に分け、該燃焼ガスの最も上流側の溶液管群と次に位置する下流
側の溶液管群とを、燃焼ガスの流れ方向に約７×ｈ_ａ以
上、１０００ｍｍ以下の間隔（ただし、ｈ_ａは最も上流
側の溶液管群における溶液管の燃焼ガスの流れ方向に直
交する方向の間隔）をもって配置することを特徴とする
高温再生器。
【請求項２】前記下流側の溶液管群の溶液管の管径を、
上流側の溶液管群の管径より小径にすることを特徴とす
る請求項１に記載の高温再生器。
【請求項３】前記溶液管群を、扁平管もしくは円形管で
構成することを特徴特徴とする請求項１ないし２に記載
の高温再生器。
【請求項４】外筒と、この外筒内に配置された内筒との
間に溶液を保持する液室を該内筒の上下に形成し、前記
内筒内に溶液を加熱するバーナ及び燃焼室を備え、この
燃焼室内に、前記液室に連通する複数本の溶液管を配置
し、前記バーナの燃焼ガスを前記溶液管群に放射して該
溶液を加熱する高温再生器において、前記複数本の溶液管を燃焼ガスの放射方向に沿って配置
し、この配置した溶液管を燃焼ガスの流れ方向に複数の溶液
管群に分け、該燃焼ガスの最も上流側の溶液管群と次に位置する下流
側の溶液管群とを、燃焼ガスの流れ方向に約７×ｈ_ａ以
上、１０００ｍｍ以下の間隔（ただし、ｈ_ａは最も上流
側の溶液管群における溶液管の燃焼ガスの流れ方向に直
交する方向の間隔）をもって配置し、前記下流側の溶液管群と次に位置するさらに下流側の溶
液管群とを、燃焼ガスの流れ方向に約７×ｈ_ｂ以上、１
０００ｍｍ以下の間隔（ただし、ｈ_ｂは下流側の溶液管
群における溶液管における燃焼ガスの流れ方向と直交す
る方向の間隔）をもって配置することを特徴とする高温
再生器。
【請求項５】外筒と、この外筒内に配置された内筒との
間に溶液を保持する液室を該内筒の上下に形成し、前記
内筒内に溶液を加熱するバーナ及び燃焼室を備え、この
燃焼室内に、前記液室に連通する複数本の溶液管を配置
し、前記バーナの燃焼ガスを前記溶液管群に放射して該
溶液を加熱する高温再生器において、前記高温再生器における前記複数本の溶液管を燃焼ガス
の放射方向に沿って配置し、この配置した溶液管を燃焼ガスの流れ方向に複数の溶液
管群に分け、該燃焼ガスの最も上流側の溶液管群とその次に位置する
溶液管群とを、燃焼ガスの流れ方向に約７×ｈ_ａ以上、
１０００ｍｍ以下の間隔（ただし、ｈ_ａは最も上流側の
溶液管群の溶液管における燃焼ガスの流れ方向に直交す
る方向の間隔）をもって配置する高温再生器を備えたこ
とを特徴とする吸収冷温水機。
【請求項６】外筒と、この外筒内に配置された内筒との
間に溶液を保持する液室を該内筒の上下に形成し、前記
内筒内に溶液を加熱するバーナ及び燃焼室を備え、この
燃焼室内に、前記液室に連通する複数本の溶液管を配置
し、前記バーナの燃焼ガスを前記溶液管群に放射して該
溶液を加熱する高温再生器において、前記複数本の溶液管を燃焼ガスの放射方向に沿って配置
し、この配置した溶液管を燃焼ガスの流れ方向に複数の溶液
管群に分け、該燃焼ガスの最も上流側の溶液管群と次に位置する下流
側の溶液管群とを、燃焼ガスの流れ方向に約７×ｈ_ａ以
上、１０００ｍｍ以下の間隔（ただし、ｈ_ａは上流側の
溶液管群における溶液管の燃焼ガスの流れ方向に直交す
る方向の間隔）をもって配置し、前記下流側の溶液管群と次に位置するさらに下流側の溶
液管群とを、燃焼ガスの流れ方向に約７×ｈ_ｂ以上、１
０００ｍｍ以下の間隔（ただし、ｈ_ｂは下流側の溶液管
群における溶液管における燃焼ガスの流れ方向に直交す
る方向の間隔）をもって配置する高温再生器を備えたこ
とを特徴とする吸収冷温水機。