JP3938712B2 - High-temperature regenerator and absorption chiller / heater - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高温再生器及び吸収冷温水機に係り、特に面燃焼バーナを備えた高温再生器及び吸収冷温水機に好適なものである。
【0002】
【従来の技術】
吸収冷温水機の高温再生器としては、国際公開番号WO99/24769号公報に記載されたものがある。具体的には、燃焼室を形成する内筒と、内筒との間に溶液を保持する液室を形成する外筒と、液室に連通し燃焼室内に配置した溶液管と、燃焼室の一方の側面に接続した面燃焼バーナと、燃焼室の他方の側面に接続した煙道ボックスと、煙道ボックスに接続した煙突と、を備えた吸収冷温水機の高温再生器がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術では、平面的な火炎形状を有する面燃焼バーナを用いているため、保炎面積が燃焼室空間に占める割合が大きくなり、燃焼室内の固有気柱振動数が火炎の微少振動に影響を及ぼす割合が大きくなる。そのため、従来技術では、火炎の微少振動と燃焼室内の固有気柱振動数とが一致して振動燃焼を生じ易くなるという課題があった。
【0004】
本発明の第1の目的は、面燃焼バーナの火炎の微少振動と燃焼室内の固有気柱振動数とが一致して生じる振動燃焼を回避できる高温再生器及び吸収冷温水機を提供することにある。
【0005】
本発明の第2の目的は、面燃焼バーナの火炎の微少振動と燃焼室内の固有気柱振動数とが一致して生じる振動燃焼を回避できると共に、バーナ用送風機の小型化、省資源化、定消費電力化が図れる吸収冷温水機の高温再生器を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
前記第1の目的を達成するために、本発明は、燃焼室を形成する内筒と、前記内筒との間に溶液を保持する液室を形成する外筒と、前記液室に連通し前記燃焼室内に配置した溶液管と、前記燃焼室の一方の側面に接続した面燃焼バーナと、前記燃焼室の他方の側面に接続した排気通路と、前記排気通路に接続した煙突と、を備え、前記面燃焼バーナは前記燃焼室の一方の側面全体に燃焼面を有し、前記排気通路絞りは前記燃焼室の他方の側面全体にわたって有する吸収冷温水機の高温再生器において、前記面燃焼バーナの燃焼面に対向し且つ開口部を有する排気通路絞りを前記燃焼室と前記排気通路との間を仕切るように設けると共に、前記開口部から前記排気通路内で後流側に延びる筒部を設けて、前記排気通路絞り、前記筒部及び前記排気通路により消音器を構成したことにある。
【0007】
前記第1の目的を達成するために、本発明は、吸収剤に冷媒を吸収させて生成された吸収溶液を加熱し、冷媒を蒸発させて吸収溶液を濃縮する高温再生器および低温再生器と、冷房時はこの低温再生器で生成された冷媒蒸気を凝縮させる凝縮器と、熱媒体を循環させる伝熱管を内装し前記凝縮器で生成された液冷媒または前記高温再生器で発生した蒸気冷媒を前記伝熱管内の熱媒体と熱交換させる蒸発器と、この蒸発器に連通し前記高温再生器および低温再生器で濃縮された吸収溶液に前記蒸発器から導かれる冷媒蒸気を吸収させる吸収器とを備える吸収冷温水機において、前記高温再生器は、燃焼室を形成する内筒と、前記内筒との間に溶液を保持する液室を形成する外筒と、前記液室に連通し前記燃焼室内に配置した溶液管と、前記燃焼室の一方の側面に接続した面燃焼バーナと、前記燃焼室の他方の側面に接続した排気通路と、前記排気通路に接続した煙突と、を備え、前記面燃焼バーナは前記燃焼室の一方の側面全体に燃焼面を有し、前記排気通路絞りは前記燃焼室の他方の側面全体にわたって有し、前記面燃焼バーナの燃焼面に対向し且つ開口部を有する排気通路絞りを前記燃焼室と前記排気通路との間を仕切るように設けると共に、前記開口部から前記排気通路内で後流側に延びる筒部を設けて、前記排気通路絞り、前記筒部及び前記排気通路により消音器を構成したことにある。
【0008】
前記第2の目的を達成するために、本発明は、燃焼室を形成する内筒と、前記内筒との間に溶液を保持する液室を形成する外筒と、前記液室に連通し前記燃焼室内に配置した溶液管と、前記燃焼室の一方の側面に接続した面燃焼バーナと、前記燃焼室の他方の側面に接続した排気通路と、前記排気通路に接続した煙突と、を備え、前記面燃焼バーナは前記燃焼室の一方の側面全体に燃焼面を有し、前記排気通路絞りは前記燃焼室の他方の側面全体にわたって有する吸収冷温水機の高温再生器において、前記面燃焼バーナの燃焼面に対向して燃焼ガスの流れ方向に傾斜した面を有すると共に傾斜した面の中央に開口部を有する排気通路絞りを前記燃焼室と前記排気通路との間を仕切るように設けると共に、前記開口部から前記排気通路内で後流側に延びる筒部を設けて、前記排気通路絞り、前記筒部及び前記排気通路により消音器を構成したことにある。
【0009】
なお、本発明のその他の手段は以下の記述から明らかにされる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図を用いて説明する。なお、第2実施例以降の実施例においては第1実施例と共通する構成の図示を一部を省略すると共に、重複する説明を省略する。各実施例の図における同一符号は同一物または相当物を示す。
【0011】
本発明の第1実施例を図1から図5を参照しながら説明する。
【0012】
まず、本実施例の吸収冷温水機を図1を参照しながら説明する。
【0013】
図1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1、低温再生器202、凝縮器203、蒸発器204、吸収器205、低温熱交換器206、高温熱交換器207、溶液循環ポンプ208、冷媒ポンプ209および加熱用のバーナ304を有している。
【0014】
高温再生器1で冷媒蒸気を発生させ、この発生した冷媒蒸気を低温再生器202内の伝熱管211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211を凝縮器203に接続する配管の途中には、絞り212が設けられている。凝縮器203の底部には、冷媒タンク213を設けている。
【0015】
液冷媒を凝縮器203から蒸発器204に導く冷媒液管214の途中には、U字シールおよび絞り215が介在している。凝縮器203の気相部と蒸発器204とは、弁217を介して冷媒蒸気管216により接続されており、この冷媒蒸気管216の途中にはUシール部が形成されている。冷媒管218が、冷媒ポンプ209の吐出側と冷媒散布装置220とをフロート弁219を介して連結している。
【0016】
凝縮器203の下部には冷媒タンク213が設けられている。凝縮器203と吸収器205の上部に形成された冷媒受け224とを、冷媒ブロー弁222を介して冷媒ブロー管223が連結している。冷媒配管225は、冷媒蒸気管216のUシールの底部と気泡ポンプ226の気泡吹出し部とを接続している。
【0017】
気泡ポンプ226の気泡吹出し部の上部から延び、吸収器205の上部に配置した冷媒受け224に、気泡ポンプ226の揚液管227が開口している。蒸発器内の冷媒散布装置220に接続された冷媒管218の途中から、気泡ポンプ226の気泡吹出し部に接続される冷媒管228が分岐している。
【0018】
低温熱交換器206とエジェクタポンプ230とは、溶液戻り管229で接続されている。溶液循環ポンプ208から低温熱交換器206へ溶液を送る配管の途中から、エジェクタポンプ230へ溶液を送る溶液管231が分岐している。エジェクタポンプ230から溶液散布装置233に、溶液管232を用いて溶液が導かれる。吸収器205の下部には溶液トレイ234が設けられており、この溶液トレイ234と吸収器下部の溶液タンク235が溶液管236により接続されている。
【0019】
冷媒散布管237は、冷媒受け224からの冷媒を溶液トレイ234へ散布する。蒸発器204内には、蒸発伝熱管251が設置されている。この蒸発伝熱管251と室内機252との間を冷温水配管254で接続し、冷温水ポンプ253により冷温水を循環させている。吸収器205内には吸収伝熱管255が配置され、この吸収伝熱管255と凝縮器203内に配置された凝縮伝熱管256とが接続されている。そして、これら伝熱管と冷却塔257とを、冷却水配管259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258が循環させている。
【0020】
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217及び弁222は閉となっている。吸収器205の下部にある溶液タンク235の溶液は、溶液循環ポンプ208により低温熱交換器206に送られた後、一部は高温熱交換器207を通って高温再生器1へ送られ、残りは低温再生器202へ送られて散布装置210から散布される。
【0021】
高温再生器1に送られた溶液は、バーナ304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202に送られ、伝熱管211の管内で凝縮した後、絞り212を通って凝縮器203へ送られる。この時の凝縮熱は、散布装置210から散布されて伝熱管211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203へ送られ、凝縮伝熱管256内を流れる冷却水により冷却されて凝縮し、高温再生器1からの冷媒と合流して冷媒タンク213に溜められる。
【0022】
高温再生器1で冷媒蒸気を発生して濃縮された濃溶液は、高温再生器1から溢れてフロートボックス310に流入し、その後高温熱交換器7に送られる。高温熱交換器7で吸収器205からの希溶液と熱交換して温度を下げた後、低温再生器202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206で吸収器205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230によって溶液戻り管229及び溶液管232を通って溶液散布装置233へ送られ、吸収器205内に散布される。散布された濃溶液は、吸収伝熱管255内を流れる冷却水により冷却されつつ蒸発器204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234に集められ、溶液管236を通って溶液タンク235に戻される。
【0023】
凝縮器203の下部の冷媒タンク213に溜められた液冷媒は、冷媒タンク213から溢れ、冷媒液管214および絞り215を経由して蒸発器204に流入する。蒸発器204の下部に設けられた冷媒タンク221の液冷媒は、冷媒ポンプ209により冷媒管218およびフロート弁219を通って冷媒散布装置220に送られる。蒸発器204内の蒸発伝熱管251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205へ流出して、吸収器205内を流下する濃溶液に吸収される。
【0024】
冷却塔257で冷却された冷却水は、冷却水ポンプ258により吸収器205に送られ、吸収伝熱管255で吸収熱を奪って温度上昇する。次で、凝縮器203に送られ凝縮伝熱管256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257に戻り、冷却される。蒸発器204内に配置された蒸発伝熱管251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253で室内機252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204に戻され冷媒の蒸発により再度冷却される。
【0025】
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253、冷却水ポンプ258、冷却塔257およびバーナ304がただちに停止し、冷媒ポンプ209も同時に停止する。ただし、溶液ポンプ208だけはサイクル内の濃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、冷媒ブロー弁を222を開き、冷媒タンク213の冷媒を冷媒ブロー管223、冷媒受け224および冷媒散布管237を通って溶液トレイ234に導く。冷媒タンク213の冷媒は、この溶液トレイ234上に溜まった溶液と混合し、溶液を希釈する。溶液の濃度が低下すると、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。
【0026】
この図1に示した吸収冷温水機の暖房運転時の動作は、以下の通りである。暖房運転が選択されると、弁217及び弁222を開にする。冷却水ポンプ258を停止させ、吸収器205内の吸収伝熱管255及び凝縮器203内の凝縮伝熱管256への冷却水の通水を停止する。冷媒ポンプ209も停止させる。
【0027】
吸収器205の下部に設けられた溶液タンク235内の溶液は、溶液循環ポンプ208により低温熱交換器206に送られる。その後、一部は高温熱交換器207を経て高温再生器1へ送られ、残りは低温再生器202の散布装置210から低温再生器202内に散布される。高温再生器1に送られた溶液は、バーナ304で加熱沸騰されて、冷媒蒸気を発生する。
【0028】
発生した冷媒蒸気は、低温再生器202に送られ、この低温再生器202内に配置した伝熱管211の管内で凝縮した後、絞り212を通って凝縮器203へ送られる。このとき発生する凝縮熱は、散布装置210から散布され伝熱管211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203へ送られる。凝縮器203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217および冷媒蒸気管216を経由して蒸発器204に送られる。
【0029】
冷媒蒸気の一部は、冷媒蒸気管216のUシール部から冷媒管225、気泡ポンプ226の気泡吹出し部および揚液管227を経て、冷媒受け224に導かれる。その後、吸収器205内の冷媒散布管237から散布され、溶液トレイ234に溜められる。凝縮器203の液冷媒は、冷媒ブロー管223および冷媒ブロー弁222を経由して蒸発器204に導かれる。
【0030】
蒸発器204では凝縮器203から導かれた冷媒蒸気が、蒸発伝熱管251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221に溜められ、冷媒管218から分岐した冷媒管228を通って気泡ポンプ226の気泡吹出し部へ送られる。気泡ポンプ226の作用により、液冷媒は揚液管227を上昇して冷媒受け224に流入し、冷媒散布管237から吸収器205の溶液トレイ234へ送られる。
【0031】
高温再生器1で冷媒蒸気が分離して濃縮された濃溶液は、高温再生器1からフロートボックス310を経由して高温熱交換器207に導かれる。高温熱交換器207に流入した濃溶液は、高温熱交換器207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202から導かれた濃溶液と合流する。
【0032】
合流した濃溶液は、低温熱交換器206で吸収器205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230によって溶液戻り管229及び溶液管232へと送られる。その後、濃溶液は溶液散布装置233に送られ、吸収器205内に散布される。吸収伝熱管255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255を流下する。そして、溶液トレイ234に溜められた液冷媒と混合し、溶液管236を通って溶液タンク235に戻る。
【0033】
蒸発器204内の蒸発伝熱管251で加熱された温水は、冷温水ポンプ253により室内機252に送られ、室内を暖房して温度低下した後、再び蒸発器204に戻る。
【0034】
次に、この吸収冷温水機に用いる高温再生器1の詳細を図2から図5を参照しながら説明する。
【0035】
高温再生器1は外筒101、内筒102、溶液管103、空気流入配管301、燃料ガス流入配管302、面燃焼バーナ104、溶液流入管105、溶液流出管106、蒸気流出管107、排気通路108、煙突109、排気通路絞り120、円筒状筒部121からなっている。
【0036】
内筒102は外筒101内の下部に位置し、外筒101と二重筒構造になって液室112を形成している。両者102、101の間には溶液110が保持され、内筒102はこの溶液110に没している。
【0037】
面燃焼バーナ104は、バーナ用送風機(図示せず)が装備されていると共に、内筒102に連通して外筒101の側面に取り付けられている。内筒102の内部は燃焼室111となっている。この面燃焼バーナ104は空気流入配管301より流入した空気と燃料ガス流入配管302より流入した燃料ガスとを混合して燃焼させる。内筒102の一方の側面(即ち、燃焼室111の上流端面である一方の側面)全体に燃焼ガスの流出部を有し、燃焼室111の一方の側面全体で燃焼する。
【0038】
燃焼室111の上流(バーナ側)及び下流(反バーナ側)に、液室112における内筒102の上下に位置する部分に連通する複数の溶液管103がそれぞれ群として設置されている。溶液管103の内部は溶液110で満たされる。溶液管103は水平断面が円形をしており、図4で明らかなように千鳥状に配置されている。なお、この溶液管103は図5に示すように扁平形状をしていてもよい。この溶液管103が偏平形状の場合、扁平形状の直線部が平行になるように複数本一列に配列されている。各溶液管103の間は燃焼ガス通路となっている。燃焼ガス上流の溶液管103群の管表面にはフィンがついておらず、燃焼ガス下流の溶液管103群の管表面には表面にはフィンが設けられている。但し、図ではこのフィンを省略してある。
【0039】
外筒101の上部背面には溶液流入管105及び溶液流出管106が設けられている。溶液流入管105は高温熱交換器207(図1参照)に接続され、溶液流出管106はフロートボックス310(図1参照)に接続されている。そして、容器流出管106は容器流入管105より若干下方に位置している。溶液110の液面高さは、容器流出管106の高さで決定される。なお、図1では容器流入管105及び容器流出管106を外筒の側面に設置した構造で示してあるが、これは全体構成の中で理解を容易にするためであって、実際には図2及び図3に示すように背面に設置されている。また、外筒101の上面には蒸気流出管107が設けられている。蒸気流出管107は低温再生器202内の伝熱管211(図1参照)に接続されている。
【0040】
面燃焼バーナ104の火炎104aは、燃焼室111の上流端面全体から内方横方向に延び、上流の隣り合う溶液管103に挟まれた流路を通過しつつ、冷却されながら燃焼し、放射と対流伝熱により溶液管103内の溶液110を加熱する。その後、燃焼反応を完了した燃焼ガスは下流の隣り合う溶液管103に挟まれた流路を通過しつつ、対流伝熱により溶液管103内の溶液110を加熱し、さらに排気通路絞り120の開口部120aから円筒状筒部121を通過して絞られ、排気通路108に流入する。
【0041】
この排気通路絞り120は燃焼室111と排気通路108との間に設けられると共に、面燃焼バーナ104の燃焼面に対向して内筒102の他方の側面(即ち、燃焼室111の下流端面)全体に有するように形成されている。この排気通路絞り120の中央部には燃焼ガスが通る開口部120aが形成されている。この開口部120aは、具体的には、排気通路絞り120の中心部、換言すれば燃焼室111下流端面の中心部に形成されている。
【0042】
また、円筒状筒部121は排気通路108内に位置し、燃焼ガスの流れる方向に合致して開口部120aから延びている。排気通路108に流入した燃焼ガスは排気通路内108内で拡大した後、排気通路108の上部に接続された煙突109を通って外へ放出される。
【0043】
上述した排気通路絞り120、円筒状筒部121及び排気通路108により消音器が構成されるため、燃焼ガスの消音が図られると共に、燃焼室111内の固有気柱振動数を変えることができる。特に、排気通路絞り120を面燃焼バーナ104の燃焼面に対向して設けているため、火炎104aの微小振動と燃焼室111の固有気柱振動数の一致による振動燃焼の抑制に効果的である。そして、燃焼室111の下流端面の中心部に位置して排気通路絞り120の開口部120aを形成しているため、火炎104aの微小振動と燃焼室111の固有気柱振動数の一致による振動燃焼の抑制に特に効果的である。
【0044】
燃焼ガスによって加熱された溶液110は沸騰して冷媒蒸気を発生する。発生した冷媒蒸気は上昇流となって溶液管103内、外筒101と内筒102との間の流路を上昇し、溶液面上にでて、蒸気流出管107から低温再生器202内の伝熱管211に出ていく。一方、溶液は溶液流入管105を通って高温再生器1内に導かれる。また、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106から外部のフロートボックス310に出て行く。
【0045】
以上説明したように本実施例によれば、燃焼室111を通過した燃焼ガスの排気通路108に排気通路絞り120を設け、この排気通路絞り120に円筒状筒部121を取り付けたために、火炎104aの微少振動と燃焼室内の固有気柱振動数とが一致による初期の振動の励起に対して、消音効果が働き、振動を増大しないように働くため、振動燃焼による自励振動を抑制することができる。すなわち、潜在音の範囲で消音することによって自励振動の元を断つことができるため、振動燃焼を回避できる。
【0046】
次に、本発明の第2実施例を図6及び図7を参照しながら説明する。この第2実施例は、次に述べる通り第1実施例と相違するものであり、その他の点については第1実施例と同一である。
【0047】
この第2実施例では、燃焼室111を通過した燃焼ガスの排気通路108に燃焼ガスの流れ方向に傾斜した面を有する排気通路絞り120を設け、この排気通路絞り120の傾斜した面の中央部に開口部120aを設けるようにしている。係る排気通路絞り120を用いることによって、第1実施例と比較して燃焼ガスの圧力損失を低下させ、面燃焼バーナ104の送風機圧力を低く保つことができる。したがって、送風機の小型化、省資源化、低消費電力化が可能である。
【0048】
次に、本発明の第3実施例を図8及び図9を参照しながら説明する。この第3実施例は、次に述べる通り第1実施例と相違するものであり、その他の点については第1実施例と同一である。
【0049】
この第3実施例では、燃焼室111を通過した燃焼ガスの排気通路108に燃焼ガスの流れに傾斜したテーパ付円筒状筒部121を設けるようにしている。係るテーパ付円筒状筒部121を用いることによって、第1実施例と比較して燃焼ガスの圧力損失を低下させ、面燃焼バーナ104の送風機圧力を低く保つことができる。したがって、送風機の小型化、省資源化、低消費電力化が可能である。
【0050】
次に、本発明の第4実施例を図10及び図11を参照しながら説明する。この第4実施例は、次に述べる通り第1実施例と相違するものであり、その他の点については第1実施例と同一である。
【0051】
この第4実施例では、複数の開口部120aを設けた排気通路絞り120を設け、このこの開口部120aから延びる複数の円筒状筒部121を設けている。このように構成したことによって、第1実施例と比較して燃焼ガスの圧力損失を低下させ、面燃焼バーナ104の送風機圧力を低く保つことができる。したがって、送風機の小型化、省資源化、低消費電力化が可能である。
【0052】
次に、本発明の第5実施例を図12及び図13を参照しながら説明する。この第5実施例は、次に述べる通り第1実施例と相違するものであり、その他の点については第1実施例と同一である。
【0053】
この第5実施例では、排気通路108を貫通して排気通路108内に突出して接続した煙突109を設けている。このように排気通路内108内に煙突109を突出させたことによって、排気通路108における消音効果がより大きくなるため、第1実施例と比較して火炎の微少振動と煙突下流の固有気柱振動数とが一致して生じる振動燃焼をより確実に回避でき、より確実に正常燃焼させることが可能であるため、省資源、省エネルギに貢献できる。
【0054】
次に、本発明の第6実施例を図14及び図15を参照しながら説明する。この第6実施例は、次に述べる通り第1実施例と相違するものであり、その他の点については第1実施例と同一である。
【0055】
この第6実施例では、排気通路絞り120の開口部120aと煙突109の入口部をつなぐ円筒状筒部121とすると共に、この円筒状筒部121の中間部分に小径の孔121aを多数開口させるようにしている。このように排気通路絞り120に取り付けた円筒状筒部121を下流の煙突109とつなぎ、この円筒状筒部121に小径の孔121aを多数開口させて排気通路108と連通させたために、第1実施例と比較して燃焼ガスの圧力損失を低下させ、面燃焼バーナの送風機圧力を低く保つことができる。したがって、送風機の小型化、省資源化、低消費電力化が可能である
次に、本発明の第7実施例を図16及び図17を参照しながら説明する。この第7実施例は、次に述べる通り第1実施例と相違するものであり、その他の点については第1実施例と同一である。
【0056】
この第7実施例では、下流端にスリットが入った円筒状筒部121を設けている。これによって、第1実施例で取りきれない振動燃焼音に対して効果がある。
【0057】
また、第2実施例から第7実施例において、溶液管103の断面は円形であるが、第1実施例の変形例として図5に示したような溶液管103の断面が扁平管である場合でも同様の効果がある。
【0058】
なお、本発明の高温再生器は吸収冷温水機の高温再生器として説明されたが、JISB8622−1994で示される吸収式冷凍機の高温再生器としても成り立つ。
【0059】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、面燃焼バーナの火炎の微少振動と燃焼室内の固有気柱振動数とが一致して生じる振動燃焼を回避できる高温再生器及び吸収冷温水機を得ることができる。
【0060】
また、本発明によれば、面燃焼バーナの火炎の微少振動と燃焼室内の固有気柱振動数とが一致して生じる振動燃焼を回避できると共に、バーナ用送風機の小型化、省資源化、定消費電力化が図れる吸収冷温水機の高温再生器を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例の吸収冷温水機の構成図である。
【図2】図1の吸収冷温水機における高温再生器の斜視図である。
【図3】図2の高温再生器の縦断面図である。
【図4】図2の高温再生器の横断面図である。
【図5】図2の高温再生器の変形例の横断面図である。
【図6】本発明の第2実施例の吸収冷温水機における高温再生器の縦断面図である。
【図7】図6の高温再生器の横断面図である。
【図8】本発明の第3実施例の吸収冷温水機における高温再生器の縦断面図である。
【図9】図8の高温再生器の横断面図である。
【図10】本発明の第4実施例の吸収冷温水機における高温再生器の縦断面図である。
【図11】図10の高温再生器の横断面図である。
【図12】本発明の第5実施例の吸収冷温水機における高温再生器の縦断面図である。
【図13】図12の高温再生器の横断面図である。
【図14】本発明の第6実施例の吸収冷温水機における高温再生器の縦断面図である。
【図15】図14の高温再生器の横断面図である。
【図16】本発明の第7実施例の吸収冷温水機における高温再生器の縦断面図である。
【図17】図16の高温再生器の横断面図である。
【符号の説明】
1…高温再生器、101…外筒、102…内筒、103…溶液管、104…面燃焼バーナ、105…溶液流入管、106…溶液流出管、107…蒸気流出管、108…排気通路、109…煙突、110…溶液、111…燃焼室、112…液室、120、220、221…排気通路絞り、121…円筒状筒部、301…空気流入配管、302…燃料ガス流入配管。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a high-temperature regenerator and an absorption chiller / heater, and is particularly suitable for a high-temperature regenerator and an absorption chiller / heater equipped with a surface combustion burner.
[0002]
[Prior art]
As a high temperature regenerator of an absorption chiller / heater, there is one described in International Publication No. WO99 / 24769. Specifically, an inner cylinder that forms a combustion chamber, an outer cylinder that forms a liquid chamber that holds a solution between the inner cylinder, a solution tube that communicates with the liquid chamber and is disposed in the combustion chamber, There is a high temperature regenerator for an absorption chiller / heater comprising a surface combustion burner connected to one side, a flue box connected to the other side of the combustion chamber, and a chimney connected to the flue box.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the conventional technology uses a planar combustion burner having a planar flame shape, the ratio of the flame holding area to the combustion chamber space increases, and the natural air column frequency in the combustion chamber is reduced to the minute vibration of the flame. The rate of influence increases. For this reason, the conventional technique has a problem that vibration combustion is likely to occur because the minute vibration of the flame coincides with the natural air column frequency in the combustion chamber.
[0004]
A first object of the present invention is to provide a high-temperature regenerator and an absorption chiller / heater that can avoid vibration combustion that occurs when the minute vibration of the flame of the surface combustion burner and the natural air column frequency in the combustion chamber coincide with each other. is there.
[0005]
The second object of the present invention is to avoid vibration combustion caused by the minute vibration of the flame of the surface combustion burner and the natural air column frequency in the combustion chamber, and to reduce the size and resource of the burner blower. The object is to provide a high-temperature regenerator for an absorption chiller / heater that can achieve constant power consumption.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the first object, the present invention includes an inner cylinder that forms a combustion chamber, an outer cylinder that forms a liquid chamber that holds a solution between the inner cylinder, and a fluid chamber that communicates with the liquid chamber. A solution tube disposed in the combustion chamber; a surface combustion burner connected to one side of the combustion chamber; an exhaust passage connected to the other side of the combustion chamber; A chimney connected to the exhaust passage; With The surface combustion burner has a combustion surface over one side surface of the combustion chamber, and the exhaust passage restriction extends over the other side surface of the combustion chamber. In the high-temperature regenerator of the absorption chiller / heater, an exhaust passage throttle facing the combustion surface of the surface combustion burner and having an opening is provided between the combustion chamber and the exhaust passage. To partition And a cylindrical portion extending from the opening to the downstream side in the exhaust passage. A silencer is constituted by the exhaust passage restrictor, the cylindrical portion and the exhaust passage. That is.
[0007]
In order to achieve the first object, the present invention provides a high-temperature regenerator and a low-temperature regenerator that heat an absorption solution generated by absorbing a refrigerant in an absorbent and evaporate the refrigerant to concentrate the absorption solution. During cooling, a condenser that condenses the refrigerant vapor generated in this low-temperature regenerator and a heat transfer tube that circulates the heat medium is provided, and the liquid refrigerant generated in the condenser or the vapor refrigerant generated in the high-temperature regenerator An evaporator that exchanges heat with the heat medium in the heat transfer tube, and an absorber that is connected to the evaporator and that absorbs refrigerant vapor introduced from the evaporator into an absorbing solution concentrated in the high-temperature regenerator and the low-temperature regenerator The high-temperature regenerator includes an inner cylinder that forms a combustion chamber, an outer cylinder that forms a liquid chamber that holds a solution between the inner cylinder, and the liquid chamber. A solution tube disposed in the combustion chamber, and the combustion While a surface combustion burner which is connected to the side of an exhaust passage connected to the other side of said combustion chamber A chimney connected to the exhaust passage, the surface combustion burner has a combustion surface on one entire side of the combustion chamber, and the exhaust passage restriction has an entire other side of the combustion chamber, Facing the combustion surface of the surface combustion burner And an exhaust passage restriction having an opening. Between the combustion chamber and the exhaust passage To partition When set up in In addition, A cylindrical portion extending from the opening to the wake side in the exhaust passage is provided. A silencer is constituted by the exhaust passage restrictor, the cylindrical portion and the exhaust passage. That is.
[0008]
In order to achieve the second object, the present invention includes an inner cylinder that forms a combustion chamber, an outer cylinder that forms a liquid chamber that holds a solution between the inner cylinder, and a liquid chamber that communicates with the liquid chamber. A solution tube disposed in the combustion chamber; a surface combustion burner connected to one side of the combustion chamber; an exhaust passage connected to the other side of the combustion chamber; A chimney connected to the exhaust passage; With The surface combustion burner has a combustion surface over one side surface of the combustion chamber, and the exhaust passage restriction extends over the other side surface of the combustion chamber. In the high-temperature regenerator of the absorption chiller / heater, the combustion chamber has an exhaust passage throttle having a surface inclined in the flow direction of the combustion gas facing the combustion surface of the surface combustion burner and having an opening at the center of the inclined surface. And between the exhaust passage To partition And a cylindrical portion extending from the opening to the downstream side in the exhaust passage. A silencer is constituted by the exhaust passage restrictor, the cylindrical portion and the exhaust passage. That is.
[0009]
The other means of the present invention will be clarified from the following description.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the second and subsequent embodiments, a part of the configuration that is common to the first embodiment is omitted, and a duplicate description is omitted. The same reference numerals in the drawings of the respective embodiments indicate the same or equivalent.
[0011]
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0012]
First, the absorption cold / hot water machine of a present Example is demonstrated, referring FIG.
[0013]
As shown in FIG. 1, the absorption chiller / heater has, as main components, a high-
[0014]
Refrigerant vapor is generated in the high-
[0015]
A U-shaped seal and a
[0016]
A refrigerant tank 213 is provided below the
[0017]
A liquid pumping tube 227 of the
[0018]
The low
[0019]
The
[0020]
When the absorption chiller / heater configured as described above is cooled, it operates as follows. During the cooling operation, the
[0021]
The solution sent to the high-
[0022]
The concentrated solution generated by generating the refrigerant vapor in the
[0023]
The liquid refrigerant stored in the refrigerant tank 213 below the
[0024]
The cooling water cooled by the
[0025]
When there is no cooling load during the cooling operation, a stop signal is generated in the absorption chiller / heater. And the cold /
[0026]
The operation during the heating operation of the absorption chiller / heater shown in FIG. 1 is as follows. When the heating operation is selected, the
[0027]
The solution in the
[0028]
The generated refrigerant vapor is sent to the low-
[0029]
A part of the refrigerant vapor is guided from the U seal part of the
[0030]
In the
[0031]
The concentrated solution obtained by separating and concentrating the refrigerant vapor in the
[0032]
The combined concentrated solution exchanges heat with the dilute solution introduced from the
[0033]
The hot water heated by the evaporation
[0034]
Next, details of the high-
[0035]
The
[0036]
The
[0037]
The
[0038]
A plurality of
[0039]
A
[0040]
The
[0041]
The
[0042]
The
[0043]
Since the silencer is configured by the
[0044]
The
[0045]
As described above, according to the present embodiment, the
[0046]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The second embodiment is different from the first embodiment as described below, and is otherwise the same as the first embodiment.
[0047]
In the second embodiment, an
[0048]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The third embodiment is different from the first embodiment as described below, and is otherwise the same as the first embodiment.
[0049]
In the third embodiment, a tapered
[0050]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The fourth embodiment is different from the first embodiment as described below, and is otherwise the same as the first embodiment.
[0051]
In the fourth embodiment, an
[0052]
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The fifth embodiment is different from the first embodiment as described below, and is otherwise the same as the first embodiment.
[0053]
In the fifth embodiment, a
[0054]
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The sixth embodiment is different from the first embodiment as described below, and is otherwise the same as the first embodiment.
[0055]
In the sixth embodiment, a
Next, a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The seventh embodiment is different from the first embodiment as described below, and is otherwise the same as the first embodiment.
[0056]
In the seventh embodiment, a
[0057]
In the second to seventh embodiments, the
[0058]
In addition, although the high temperature regenerator of this invention was demonstrated as a high temperature regenerator of an absorption chiller / heater, it can also be realized as a high temperature regenerator of an absorption refrigerator shown in JISB8622-1994.
[0059]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the present invention, the high-temperature regenerator and the absorption cold / hot water that can avoid the vibration combustion caused by the minute vibration of the flame of the surface combustion burner and the natural air column frequency in the combustion chamber coincide with each other. You can get a chance.
[0060]
Further, according to the present invention, it is possible to avoid vibration combustion that occurs when the minute vibration of the flame of the surface combustion burner and the natural air column frequency in the combustion chamber coincide with each other, and the burner blower can be downsized, resource-saving, and constant. A high-temperature regenerator for an absorption chiller / heater that can reduce power consumption can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of an absorption chiller / heater according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of a high-temperature regenerator in the absorption chiller / heater of FIG.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the high-temperature regenerator of FIG.
4 is a cross-sectional view of the high temperature regenerator of FIG.
5 is a cross-sectional view of a modification of the high temperature regenerator of FIG.
FIG. 6 is a longitudinal sectional view of a high temperature regenerator in an absorption chiller / heater according to a second embodiment of the present invention.
7 is a cross-sectional view of the high temperature regenerator of FIG.
FIG. 8 is a longitudinal sectional view of a high temperature regenerator in an absorption chiller / heater according to a third embodiment of the present invention.
9 is a cross-sectional view of the high temperature regenerator of FIG.
FIG. 10 is a longitudinal sectional view of a high temperature regenerator in an absorption chiller / heater according to a fourth embodiment of the present invention.
11 is a cross-sectional view of the high temperature regenerator of FIG.
FIG. 12 is a longitudinal sectional view of a high-temperature regenerator in an absorption chiller / heater according to a fifth embodiment of the present invention.
13 is a cross-sectional view of the high temperature regenerator of FIG.
FIG. 14 is a longitudinal sectional view of a high-temperature regenerator in an absorption chiller / heater according to a sixth embodiment of the present invention.
15 is a cross-sectional view of the high temperature regenerator of FIG.
FIG. 16 is a longitudinal sectional view of a high-temperature regenerator in an absorption chiller / heater according to a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a cross-sectional view of the high temperature regenerator of FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記面燃焼バーナは前記燃焼室の一方の側面全体に燃焼面を有し、前記排気通路絞りは前記燃焼室の他方の側面全体にわたって有する吸収冷温水機の高温再生器において、
前記面燃焼バーナの燃焼面に対向し且つ開口部を有する排気通路絞りを前記燃焼室と前記排気通路との間を仕切るように設けると共に、前記開口部から前記排気通路内で後流側に延びる筒部を設けて、前記排気通路絞り、前記筒部及び前記排気通路により消音器を構成したことを特徴とする吸収冷温水機の高温再生器。An inner cylinder that forms a combustion chamber, an outer cylinder that forms a liquid chamber that holds a solution between the inner cylinder, a solution tube that communicates with the liquid chamber and is disposed in the combustion chamber, and one of the combustion chambers A surface combustion burner connected to the side surface of the combustion chamber, an exhaust passage connected to the other side surface of the combustion chamber, and a chimney connected to the exhaust passage ,
In the high-temperature regenerator of an absorption chiller / heater, the surface combustion burner has a combustion surface on one entire side surface of the combustion chamber, and the exhaust passage throttle has the entire other side surface of the combustion chamber .
An exhaust passage restriction facing the combustion surface of the surface combustion burner and having an opening is provided so as to partition the combustion chamber and the exhaust passage, and extends from the opening to the downstream side in the exhaust passage. A high-temperature regenerator for an absorption chiller / heater having a cylindrical portion and a silencer configured by the exhaust passage throttle, the cylindrical portion, and the exhaust passage .
前記面燃焼バーナは前記燃焼室の一方の側面全体に燃焼面を有し、前記排気通路絞りは前記燃焼室の他方の側面全体にわたって有する吸収冷温水機の高温再生器において、
前記面燃焼バーナの燃焼面に対向して燃焼ガスの流れ方向に傾斜した面を有すると共に傾斜した面の中央に開口部を有する排気通路絞りを前記燃焼室と前記排気通路との間を仕切るように設けると共に、前記開口部から前記排気通路内で後流側に延びる筒部を設けて、前記排気通路絞り、前記筒部及び前記排気通路により消音器を構成したことを特徴とする吸収冷温水機の高温再生器。An inner cylinder that forms a combustion chamber, an outer cylinder that forms a liquid chamber that holds a solution between the inner cylinder, a solution tube that communicates with the liquid chamber and is disposed in the combustion chamber, and one of the combustion chambers A surface combustion burner connected to the side surface of the combustion chamber, an exhaust passage connected to the other side surface of the combustion chamber, and a chimney connected to the exhaust passage ,
In the high-temperature regenerator of an absorption chiller / heater, the surface combustion burner has a combustion surface on one entire side surface of the combustion chamber, and the exhaust passage throttle has the entire other side surface of the combustion chamber .
An exhaust passage throttle having a surface inclined in the flow direction of the combustion gas facing the combustion surface of the surface combustion burner and having an opening at the center of the inclined surface is partitioned between the combustion chamber and the exhaust passage. And a cylindrical portion extending from the opening to the downstream side in the exhaust passage, and a silencer is constituted by the exhaust passage throttle, the cylindrical portion, and the exhaust passage. High temperature regenerator of water machine.
前記高温再生器は、
燃焼室を形成する内筒と、前記内筒との間に溶液を保持する液室を形成する外筒と、前記液室に連通し前記燃焼室内に配置した溶液管と、前記燃焼室の一方の側面に接続した面燃焼バーナと、前記燃焼室の他方の側面に接続した排気通路と、前記排気通路に接続した煙突と、を備え、
前記面燃焼バーナは前記燃焼室の一方の側面全体に燃焼面を有し、前記排気通路絞りは前記燃焼室の他方の側面全体にわたって有し、
前記面燃焼バーナの燃焼面に対向し且つ開口部を有する排気通路絞りを前記燃焼室と前記排気通路との間を仕切るように設けると共に、前記開口部から前記排気通路内で後流側に延びる筒部を設けて、前記排気通路絞り、前記筒部及び前記排気通路により消音器を構成したことを特徴とする吸収冷温水機。A high-temperature regenerator and a low-temperature regenerator that heats the absorption solution generated by absorbing the refrigerant in the absorbent and evaporates the refrigerant to concentrate the absorption solution, and the refrigerant vapor generated in this low-temperature regenerator during cooling A condenser for condensing, and an evaporator for heat-exchange of the liquid refrigerant generated in the condenser or the vapor refrigerant generated in the high-temperature regenerator with the heat medium in the heat-transfer pipe, with a heat-transfer pipe circulating the heat medium. In an absorption chiller / heater equipped with an absorber that communicates with the evaporator and absorbs the refrigerant vapor introduced from the evaporator into the absorbing solution concentrated in the high-temperature regenerator and the low-temperature regenerator,
The high temperature regenerator is
An inner cylinder that forms a combustion chamber, an outer cylinder that forms a liquid chamber that holds a solution between the inner cylinder, a solution tube that communicates with the liquid chamber and is disposed in the combustion chamber, and one of the combustion chambers A surface combustion burner connected to the side surface of the combustion chamber, an exhaust passage connected to the other side surface of the combustion chamber, and a chimney connected to the exhaust passage,
The surface combustion burner has a combustion surface on one entire side of the combustion chamber, and the exhaust passage restriction has an entire other side of the combustion chamber;
Co provided so as to partition between the exhaust passage in the exhaust passage aperture and said combustion chamber having opposed and opening to a combustion surface of the surface combustion burner, wake side the exhaust passage from the opening An absorption chiller / heater characterized in that a silencer is constituted by the exhaust passage throttle, the cylinder portion and the exhaust passage .
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