JP3778776B2 - 高温再生器 - Google Patents
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- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
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- Y02B30/62—Absorption based systems
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- Gas Burners (AREA)
- Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、吸収冷凍機の高温再生器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の高温再生器としては、例えば図２に示したように外シェル１と内シェル２との間の空間３と、内シェル２を上下に貫通して配管した多数の液管４とに注入した吸収液を、表面燃焼バーナ５により内シェル２の内側に生成する火炎６とその燃焼ガスにより加熱し、吸収液に吸収されていた冷媒を蒸発分離し、吸収液の濃度を高めて吸収液の再生を行うようにした構造のものが、特開平１０−１９７１００号公報に提案されている。
【０００３】
そして、このような構成の高温再生器においては、火炎６が短く形成される表面燃焼プレート７を混合室８の前面に装備した表面燃焼バーナ５を使用して、装置の小型化を図ると共に、燃焼を短期間で完結させてＮＯｘの生成を抑えている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記構成の高温再生器の場合、可燃性ガスと燃焼用空気が混合室で混合され、その混合気が表面燃焼プレートの無数の小孔を通過してその表面側で燃焼する構造であるため、熱応力を受ける表面燃焼プレートにひび割れや、位置ズレが生じて混合気が漏れると、混合室まで逆火して爆発する危険ある。
【０００５】
このため、表面燃焼バーナに装着する表面燃焼プレートは、熱応力を繰り返し受けてもひび割れなどが生じないように作る必要があるが、セラミックスで作られることの多い表面燃焼プレートには、材質面から大型化に限界があるため、高温再生器の大容量化が難しく、したがって吸収冷凍機を大容量化することができないと云った問題点があり、この点の解決が課題となっていた。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明は、複数の表面燃焼型バーナと、各バーナに対応して設置され、バーナの火炎が内側に形成されると共に、その燃焼ガスが内側を通過する複数の並設された内シェルと、内シェルとの間に吸収液を収容する外シェルと、各内シェルを上下に貫通して配管され吸収液を通過させる管群と、全バーナの燃焼を一括制御する制御器とを備えるようにした第１の構成の高温再生器と、
【０００７】
前記第１の構成の高温再生器において、制御器が全バーナを同一制御で点火し、且つ、同一火力で燃焼させる機能を備えるようにした第２の構成の高温再生器と、
【０００８】
前記第１または第２の構成の高温再生器において、全バーナに火炎検出手段を設け、複数の火炎検出手段の１つでも火炎を検出しないときには、全バーナへの燃料供給を停止して全バーナの燃焼を停止させる機能を制御器が備えるようにした第３の構成の高温再生器と、
【０００９】
を提供するものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図１に基づいて本発明の一実施形態を詳細に説明する。なお、理解を容易にするため、これらの図においても前記図２において説明した部分と同様の機能を有する部分には、同一の符号を付した。
【００１１】
例示した本発明の高温再生器１００は、外シェル１の内部に複数、例えば２個の内シェル２を同一水平面内に並設し、それぞれの同じ側の一端に同一火力の表面燃焼バーナ５を各内シェル２の内側に臨ませて設置したものであり、各内シェル２には内シェル２を上下に貫通した多数の液管４が立設され、吸収液の通路を形成している。
【００１２】
各表面燃焼バーナ５の混合室８には、可燃性ガスを供給する燃料ガス本管９から分岐した燃料ガス供給管１０がそれぞれ接続されて、それぞれに可燃性ガスが供給できるようになっている。なお、各混合室８に供給する可燃性ガスの量は、燃料ガス本管９に設けた流量制御弁１１の開度を調節して制御される。
【００１３】
また、各表面燃焼バーナ５の混合室８には、送風機１２が送る燃焼用空気が分配ダクト１３を介して分配供給できるようにもなっている。
【００１４】
符号１４は、マイコンや記憶手段などを備えて構成された制御器であり、流量制御弁１１の開度と、送風機１２の回転数とを吸収冷凍機の図示しない冷凍負荷に基づいて制御し、高温再生器１００で吸収液を加熱して蒸発分離する冷媒蒸気の量を制御するようになっている。
【００１５】
すなわち、制御器１４は燃料ガス供給管１０の上流側の燃料ガス本管９に設けた流量制御弁１１の開度を制御し、分配ダクト１３の上流側に設けた送風機１２の回転数を制御するものであるから、各表面燃焼バーナ５の混合室８に供給される可燃性ガスの比率および燃焼用空気の比率は、それぞれの流路抵抗によって定まる一定の比率になるので、二つの混合室８に至る流路抵抗を同じにしたときには、各混合室８に供給される可燃性ガスおよび燃焼用空気はそれぞれ同量となり、二つの表面燃焼バーナ５では同じ空気比による燃焼が行われる。
【００１６】
また、各表面燃焼バーナ５の表面燃焼プレート７に臨む内シェル２の内部には、それ自体は従来周知の火炎検出器１５が設置され、設置した火炎検出手段１５の内の１つでも高温再生器１００の運転中に火炎を検出しないときには、流量制御弁１１を閉じる操作と、送風機１２の回転を停止させる操作を所定の順序で行って、表面燃焼バーナ５それぞれの燃焼を停止させるようにも制御器１４を構成してある。
【００１７】
したがって、本発明の高温再生器１００においては、一方の表面燃焼バーナ５による加熱が停止された状態での冷媒蒸気の生成と吸収液の再生操作は行われないので、冷凍負荷に基づいて加熱している側の吸収液が過熱状態になり、加熱していない側の吸収液は温度上昇がなく、結果として冷媒の発生量が不足すると云った不都合を生じることがない。
【００１８】
なお、表面燃焼バーナ５が設置されていない側の内シェル２の内側終端部同士を排気ヘッダー１６が連通し、各表面燃焼バーナ５によって生成された燃焼ガスを合流させ、排気ダクト１７を介して排気するようになっている。
【００１９】
また、外シェル１の表面燃焼バーナ５側の下部には、細長い１個の液入口ヘッダー１８を設置し、その液入口ヘッダー１８に図示しない吸収冷凍機の吸収器から冷媒を吸収して供給される吸収液が吸収液ポンプにより強制注入され、液入口ヘッダー１８を介して外シェル１と各内シェル２との間の空間３に流入し、その吸収液がそれぞれの表面燃焼バーナ５によって加熱されるように構成してある。
【００２０】
また、外シェル１の表面燃焼バーナ５が設置されていない側、すなわち排気ヘッダー１６側の中段部には１個の液出口１９を開設し、液入口ヘッダー１８から外シェル１と内シェル２との間の空間３に強制注入され、各表面燃焼バーナ５により加熱され、冷媒を蒸発分離して吸収液濃度が高まった吸収液が、この液出口１９から流出して、図示しない吸収冷凍機の低温再生器に向けて送り出せるように構成してある。なお、この液出口１９は、内シェル２の上端より所定寸法だけ高い位置に開設して、吸収液が内シェル２、すなわち液管４の上端より高い位置まで収容できるようにしてある。
【００２１】
また、外シェル１の排気ヘッダー１６側上部には、１個の蒸気出口ヘッダー２０を設置し、液入口ヘッダー１８から外シェル１と内シェル2との間の空間３に強制注入され、各表面燃焼バーナ５によって加熱された吸収液から蒸発した冷媒蒸気が、この蒸気出口ヘッダー２０から低温再生器に向けて送り出せるように構成してある。
【００２２】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではないので、特許請求の範囲に記載の趣旨から逸脱しない範囲で各種の変形実施が可能である。
【００２３】
例えば、外シェル１の内側に３個以上の内シェル２を並設して一層の大容量化を図ることなども可能である。
【００２４】
また、外シェル１と内シェル2との間に空間３を形成したものを所要の数だけ上下または横方向に並設し、それぞれの内シェルの1開口端部に表面燃焼バーナ５を設け、各表面燃焼バーナ５の燃焼を制御器１４によって上記したように一括管理するように構成することもできる。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、表面燃焼型バーナに使用する表面燃焼プレートの大型化が困難であっても、本発明は複数の表面燃焼型バーナを備えるようにした高温再生器であるので、表面燃焼型バーナの数を増やすことで安全を確保しながら高温再生器の大容量化を進めることができる。
【００２６】
しかも、複数設置する表面燃焼バーナの燃焼を１つの制御器で一括管理するようにした請求項２の発明によれば、制御が複雑になることがない。
【００２７】
また、全バーナに設けた火炎検出手段の１つでも火炎を検出しないときには、全バーナへの燃料供給を停止して全バーナの燃焼を停止させるようにした請求項３の発明によれば、冷凍負荷に基づいて加熱している部分の吸収液が過熱状態になり、加熱していない部分の吸収液は温度上昇がなく、結果として冷媒の発生量が不足すると云った不都合を生じることもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態を示す説明図で、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。
【図２】従来技術を示す説明図で、（Ａ）は水平断面図、（Ｂ）は垂直断面図である。
【符号の説明】
１ 外シェル
２ 内シェル
３ 空間
４ 液管
５ 表面燃焼バーナ
６ 火炎
７ 表面燃焼プレート
８ 混合室
９ 燃料ガス本管
１０ 燃料ガス供給管
１１ 流量制御弁
１２ 送風機
１３ 分配ダクト
１４ 制御器
１５ 火炎検出手段
１６ 排気ヘッダー
１７ 排気ダクト
１８ 液入口ヘッダー
１９ 液出口
２０ 蒸気出口ヘッダー
１００ 高温再生器
【発明の属する技術分野】
この発明は、吸収冷凍機の高温再生器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の高温再生器としては、例えば図２に示したように外シェル１と内シェル２との間の空間３と、内シェル２を上下に貫通して配管した多数の液管４とに注入した吸収液を、表面燃焼バーナ５により内シェル２の内側に生成する火炎６とその燃焼ガスにより加熱し、吸収液に吸収されていた冷媒を蒸発分離し、吸収液の濃度を高めて吸収液の再生を行うようにした構造のものが、特開平１０−１９７１００号公報に提案されている。
【０００３】
そして、このような構成の高温再生器においては、火炎６が短く形成される表面燃焼プレート７を混合室８の前面に装備した表面燃焼バーナ５を使用して、装置の小型化を図ると共に、燃焼を短期間で完結させてＮＯｘの生成を抑えている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記構成の高温再生器の場合、可燃性ガスと燃焼用空気が混合室で混合され、その混合気が表面燃焼プレートの無数の小孔を通過してその表面側で燃焼する構造であるため、熱応力を受ける表面燃焼プレートにひび割れや、位置ズレが生じて混合気が漏れると、混合室まで逆火して爆発する危険ある。
【０００５】
このため、表面燃焼バーナに装着する表面燃焼プレートは、熱応力を繰り返し受けてもひび割れなどが生じないように作る必要があるが、セラミックスで作られることの多い表面燃焼プレートには、材質面から大型化に限界があるため、高温再生器の大容量化が難しく、したがって吸収冷凍機を大容量化することができないと云った問題点があり、この点の解決が課題となっていた。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明は、複数の表面燃焼型バーナと、各バーナに対応して設置され、バーナの火炎が内側に形成されると共に、その燃焼ガスが内側を通過する複数の並設された内シェルと、内シェルとの間に吸収液を収容する外シェルと、各内シェルを上下に貫通して配管され吸収液を通過させる管群と、全バーナの燃焼を一括制御する制御器とを備えるようにした第１の構成の高温再生器と、
【０００７】
前記第１の構成の高温再生器において、制御器が全バーナを同一制御で点火し、且つ、同一火力で燃焼させる機能を備えるようにした第２の構成の高温再生器と、
【０００８】
前記第１または第２の構成の高温再生器において、全バーナに火炎検出手段を設け、複数の火炎検出手段の１つでも火炎を検出しないときには、全バーナへの燃料供給を停止して全バーナの燃焼を停止させる機能を制御器が備えるようにした第３の構成の高温再生器と、
【０００９】
を提供するものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図１に基づいて本発明の一実施形態を詳細に説明する。なお、理解を容易にするため、これらの図においても前記図２において説明した部分と同様の機能を有する部分には、同一の符号を付した。
【００１１】
例示した本発明の高温再生器１００は、外シェル１の内部に複数、例えば２個の内シェル２を同一水平面内に並設し、それぞれの同じ側の一端に同一火力の表面燃焼バーナ５を各内シェル２の内側に臨ませて設置したものであり、各内シェル２には内シェル２を上下に貫通した多数の液管４が立設され、吸収液の通路を形成している。
【００１２】
各表面燃焼バーナ５の混合室８には、可燃性ガスを供給する燃料ガス本管９から分岐した燃料ガス供給管１０がそれぞれ接続されて、それぞれに可燃性ガスが供給できるようになっている。なお、各混合室８に供給する可燃性ガスの量は、燃料ガス本管９に設けた流量制御弁１１の開度を調節して制御される。
【００１３】
また、各表面燃焼バーナ５の混合室８には、送風機１２が送る燃焼用空気が分配ダクト１３を介して分配供給できるようにもなっている。
【００１４】
符号１４は、マイコンや記憶手段などを備えて構成された制御器であり、流量制御弁１１の開度と、送風機１２の回転数とを吸収冷凍機の図示しない冷凍負荷に基づいて制御し、高温再生器１００で吸収液を加熱して蒸発分離する冷媒蒸気の量を制御するようになっている。
【００１５】
すなわち、制御器１４は燃料ガス供給管１０の上流側の燃料ガス本管９に設けた流量制御弁１１の開度を制御し、分配ダクト１３の上流側に設けた送風機１２の回転数を制御するものであるから、各表面燃焼バーナ５の混合室８に供給される可燃性ガスの比率および燃焼用空気の比率は、それぞれの流路抵抗によって定まる一定の比率になるので、二つの混合室８に至る流路抵抗を同じにしたときには、各混合室８に供給される可燃性ガスおよび燃焼用空気はそれぞれ同量となり、二つの表面燃焼バーナ５では同じ空気比による燃焼が行われる。
【００１６】
また、各表面燃焼バーナ５の表面燃焼プレート７に臨む内シェル２の内部には、それ自体は従来周知の火炎検出器１５が設置され、設置した火炎検出手段１５の内の１つでも高温再生器１００の運転中に火炎を検出しないときには、流量制御弁１１を閉じる操作と、送風機１２の回転を停止させる操作を所定の順序で行って、表面燃焼バーナ５それぞれの燃焼を停止させるようにも制御器１４を構成してある。
【００１７】
したがって、本発明の高温再生器１００においては、一方の表面燃焼バーナ５による加熱が停止された状態での冷媒蒸気の生成と吸収液の再生操作は行われないので、冷凍負荷に基づいて加熱している側の吸収液が過熱状態になり、加熱していない側の吸収液は温度上昇がなく、結果として冷媒の発生量が不足すると云った不都合を生じることがない。
【００１８】
なお、表面燃焼バーナ５が設置されていない側の内シェル２の内側終端部同士を排気ヘッダー１６が連通し、各表面燃焼バーナ５によって生成された燃焼ガスを合流させ、排気ダクト１７を介して排気するようになっている。
【００１９】
また、外シェル１の表面燃焼バーナ５側の下部には、細長い１個の液入口ヘッダー１８を設置し、その液入口ヘッダー１８に図示しない吸収冷凍機の吸収器から冷媒を吸収して供給される吸収液が吸収液ポンプにより強制注入され、液入口ヘッダー１８を介して外シェル１と各内シェル２との間の空間３に流入し、その吸収液がそれぞれの表面燃焼バーナ５によって加熱されるように構成してある。
【００２０】
また、外シェル１の表面燃焼バーナ５が設置されていない側、すなわち排気ヘッダー１６側の中段部には１個の液出口１９を開設し、液入口ヘッダー１８から外シェル１と内シェル２との間の空間３に強制注入され、各表面燃焼バーナ５により加熱され、冷媒を蒸発分離して吸収液濃度が高まった吸収液が、この液出口１９から流出して、図示しない吸収冷凍機の低温再生器に向けて送り出せるように構成してある。なお、この液出口１９は、内シェル２の上端より所定寸法だけ高い位置に開設して、吸収液が内シェル２、すなわち液管４の上端より高い位置まで収容できるようにしてある。
【００２１】
また、外シェル１の排気ヘッダー１６側上部には、１個の蒸気出口ヘッダー２０を設置し、液入口ヘッダー１８から外シェル１と内シェル2との間の空間３に強制注入され、各表面燃焼バーナ５によって加熱された吸収液から蒸発した冷媒蒸気が、この蒸気出口ヘッダー２０から低温再生器に向けて送り出せるように構成してある。
【００２２】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではないので、特許請求の範囲に記載の趣旨から逸脱しない範囲で各種の変形実施が可能である。
【００２３】
例えば、外シェル１の内側に３個以上の内シェル２を並設して一層の大容量化を図ることなども可能である。
【００２４】
また、外シェル１と内シェル2との間に空間３を形成したものを所要の数だけ上下または横方向に並設し、それぞれの内シェルの1開口端部に表面燃焼バーナ５を設け、各表面燃焼バーナ５の燃焼を制御器１４によって上記したように一括管理するように構成することもできる。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、表面燃焼型バーナに使用する表面燃焼プレートの大型化が困難であっても、本発明は複数の表面燃焼型バーナを備えるようにした高温再生器であるので、表面燃焼型バーナの数を増やすことで安全を確保しながら高温再生器の大容量化を進めることができる。
【００２６】
しかも、複数設置する表面燃焼バーナの燃焼を１つの制御器で一括管理するようにした請求項２の発明によれば、制御が複雑になることがない。
【００２７】
また、全バーナに設けた火炎検出手段の１つでも火炎を検出しないときには、全バーナへの燃料供給を停止して全バーナの燃焼を停止させるようにした請求項３の発明によれば、冷凍負荷に基づいて加熱している部分の吸収液が過熱状態になり、加熱していない部分の吸収液は温度上昇がなく、結果として冷媒の発生量が不足すると云った不都合を生じることもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態を示す説明図で、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。
【図２】従来技術を示す説明図で、（Ａ）は水平断面図、（Ｂ）は垂直断面図である。
【符号の説明】
１ 外シェル
２ 内シェル
３ 空間
４ 液管
５ 表面燃焼バーナ
６ 火炎
７ 表面燃焼プレート
８ 混合室
９ 燃料ガス本管
１０ 燃料ガス供給管
１１ 流量制御弁
１２ 送風機
１３ 分配ダクト
１４ 制御器
１５ 火炎検出手段
１６ 排気ヘッダー
１７ 排気ダクト
１８ 液入口ヘッダー
１９ 液出口
２０ 蒸気出口ヘッダー
１００ 高温再生器
Claims (3)
- 複数の表面燃焼型バーナと、各バーナに対応して設置され、バーナの火炎が内側に形成されると共に、その燃焼ガスが内側を通過する複数の並設された内シェルと、内シェルとの間に吸収液を収容する外シェルと、各内シェルを上下に貫通して吸収液を通過させる通路と、全バーナの燃焼を一括制御する制御器とを備えたことを特徴とする高温再生器。
- 制御器が、全バーナを同一制御で点火し、且つ、同一火力で燃焼させる機能を備えていることを特徴とする請求項１記載の高温再生器。
- 全バーナに火炎検出手段が設けられ、複数の火炎検出手段の１つでも火炎を検出しないときには、全バーナへの燃料供給を停止して全バーナの燃焼を停止させる機能を制御器が備えていることを特徴とする請求項１または２記載の高温再生器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000168335A JP3778776B2 (ja) | 2000-06-06 | 2000-06-06 | 高温再生器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000168335A JP3778776B2 (ja) | 2000-06-06 | 2000-06-06 | 高温再生器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001349640A JP2001349640A (ja) | 2001-12-21 |
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Family
ID=18671351
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP2000168335A Expired - Fee Related JP3778776B2 (ja) | 2000-06-06 | 2000-06-06 | 高温再生器 |
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|---|---|
| JP (1) | JP3778776B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| JP2011099598A (ja) * | 2009-11-05 | 2011-05-19 | Kawasaki Thermal Engineering Co Ltd | 流体加熱装置 |
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2000
- 2000-06-06 JP JP2000168335A patent/JP3778776B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JP2001349640A (ja) | 2001-12-21 |
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|---|---|---|---|
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