JP4598633B2 - 吸収冷凍機 - Google Patents

Description

本発明は吸収冷凍機に関し、特に伝熱面積の集積密度を高めて伝熱性能を向上させると共に通気損失を抑制する吸収冷凍機に関するものである。

吸収冷凍機を構成する再生器における加熱源としては、主として外部のボイラより供給される蒸気か、燃料としてのガス又は油を燃焼させて得られる燃焼ガスが用いられている。後者を採用した再生器として、貫流式の再生器がある。従来の貫流式再生器は、例えば図１０に示す構成を有する貫流式再生器９９が知られている。

貫流式再生器９９は、上下に環状の管寄せ９４、９５を設け、これら管寄せ９４、９５を環状に二重に配列した伝熱管９０で連通し、環状に配列した内側の伝熱管のさらに内側に燃焼室９８を構成すると共に、燃焼室９８上部に燃焼装置９６を取り付け、環状に配列した内側の伝熱管の列９１と外側の伝熱管の列９２との間にガス通路９７を構成して伝熱面積の集積密度を高めたものである。そして、ガス通路９７に面する伝熱管表面には、伝熱面積を増大させるために、図１０（ｃ）に示すような平板のフィン９０ｆを、ガス通路９７に直交するように伝熱管９０の長手方向に沿って設けている。貫流式再生器９９では、燃焼室９８で生成された高温の燃焼ガスが二分してガス通路９７を通り、このとき燃焼ガスが伝熱管９０内の溶液を加熱する。ガス通路９７を通った燃焼ガスは排ガス通路９３から排出される。

しかしながら、上述の平板のフィンを伝熱管の長手方向に沿って設けても伝熱面積の増大がわずかであるばかりでなく、平板フィンは先端が鋭いため、フィンの下流に流れの停滞域を形成し無効な伝熱域を形成して伝熱性能を低下させると共に、同じくフィン下流に縮流域を形成して実際の燃焼ガスの通気幅を形状以上に狭めて通気損失を増大させていた。

本発明は上述の課題に鑑み、伝熱面積の集積密度を高め、伝熱性能を向上させると共に、通気損失を抑制する吸収冷凍機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明に係る吸収冷凍機は、例えば図２、図１に示すように、内部に溶液Ｓｗを流す略鉛直な複数の液管１０が環状に配設されて形成された内側環状液管列１１と、内側環状液管列１１を囲むように略鉛直な複数の液管１０が環状に配設されて形成された外側環状液管列１２とを有し、内側環状液管列１１の内側に燃料を燃焼する燃焼室２０が形成され、内側環状液管列１１と外側環状液管列１２との間に燃焼室２０で発生した燃焼ガスを通す第１の燃焼ガス通路２１が形成され、第１の燃焼ガス通路２１に面する液管１０に、第１の燃焼ガス通路２１の内側に向けて突き出る液管１０の軸に直角方向の断面がほぼ弧状に形成された第１の伝熱整流板１０ａが液管１０の軸方向に液管１０の長さとほぼ同じ第１の所定の長さＸ１を持って設けられて構成された高温再生器３２Ａと；高温再生器３２Ａから冷媒を導入する凝縮器３３と；凝縮器３３で凝縮した冷媒液Ｖｆを導入し被冷却媒体ｐの熱で冷媒液Ｖｆを蒸発させて冷媒蒸気Ｖｅを発生させる蒸発器３４と；高温再生器３２Ａで濃度が上昇した濃溶液Ｓａを導入し、蒸発器３４で発生した冷媒蒸気Ｖｅを濃溶液Ｓｄで吸収し濃度が低下した希溶液Ｓｗを高温再生器３２Ａに向けて導出する吸収器３１とを備える。ここで「環状」は、典型的には円環状であるが、円形以外の多角形状にひとまわりしているものであってもよい。また、高温再生器から凝縮器に導入される冷媒は、高温再生器よりも作動温度が低い再生器を経由してもよい。

このように構成すると、第１の燃焼ガス通路に面する液管に、第１の燃焼ガス通路の内側に向けて突き出る液管の軸に直角方向の断面がほぼ弧状に形成された第１の伝熱整流板が液管の軸方向に液管の長さとほぼ同じ第１の所定の長さを持って設けられているので、伝熱面積の集積密度が高くなる。また、第１の燃焼ガス通路を通る燃焼ガスが第１の伝熱整流板の表面に沿って円滑に流れ、燃焼ガスの停滞域や縮流域が現出せず、液管及び第１の伝熱整流板の表面積全体を伝熱に活用して伝熱性能を向上させると共に、通気損失を抑制することができる。

また、請求項２に記載の発明に係る吸収冷凍機は、例えば図２に示すように、請求項１に記載の吸収冷凍機において、第１の燃焼ガス通路２１を形成する内側環状液管列１１及び外側環状液管列１２の少なくとも一方の環状液管列の液管１０、１０同士を接続する、液管１０と略同じ長さを有する仕切板１１ａ（１２ａ）を備える。

このように構成すると、第１の燃焼ガス通路の幅をいずれの箇所においても略等しくすることができ、通気損失を増大させる要因となる縮流部の発生を抑制することができる。

また、請求項３に記載の発明に係る吸収冷凍機は、例えば図２に示すように、請求項１又は請求項２に記載の吸収冷凍機において、第１の燃焼ガス通路２１を液管１０の軸と直交する方向に通る燃焼ガスＧｂが蛇行するように、内側環状液管列１１及び外側環状液管列１２の液管１０が略交互に第１の燃焼ガス通路２１に突き出て配設されている。

このように構成すると、液管内の溶液への伝熱の寄与が低い燃焼ガス流れ停滞域が第１の燃焼ガス通路内に形成されることが抑制され、高温再生器内の伝熱効率が向上する。

また、請求項４に記載の発明に係る吸収冷凍機は、例えば図４に示すように、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の吸収冷凍機において、第１の伝熱整流板１０ａが、第１の燃焼ガス通路２１の所定の位置より上流側の液管１０には設けられず、第１の燃焼ガス通路２１の所定の位置より下流側の液管１０に設けられている。

このように構成すると、第１の伝熱整流板が、燃焼室を出たばかりの高温の燃焼ガスに晒されることがないので熱により劣化することが抑制される。

また、請求項５に記載の発明に係る吸収冷凍機は、例えば図７に示すように、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の吸収冷凍機において、燃焼ガスＧｂが第１の燃焼ガス通路２１に流入する燃焼室開口部２０ａから第２の所定の長さＺ２の第１の燃焼ガス通路２１に、燃焼室２０と第１の燃焼ガス通路２１とを連通する複数の空隙２５が形成されている。

このように構成すると、燃焼ガスの一部が空隙を通って燃焼室から第１の燃焼ガス通路に流れることとなり、燃焼室開口部を通過する燃焼ガスの量を減少させて通気抵抗を低減すると共に、空隙に隣接する液管部分の伝熱面積を有効活用して伝熱効率を向上させることができる。

また、請求項６に記載の発明に係る吸収冷凍機は、例えば図２及び図４〜図８に示すように、請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の吸収冷凍機において、外側環状液管列１２の外側に、外側環状液管列１２との間に第１の燃焼ガス通路２１を通った燃焼ガスＧｂを通す第２の燃焼ガス通路２２を形成する筒状の外容器１３を備える。

このように構成すると、外側環状液管列を構成する液管に沿った流れが外側環状液管列の全周にわたって形成され、高温再生器における伝熱性能が向上する。

また、請求項７に記載の発明に係る吸収冷凍機は、例えば図５〜図８に示すように、請求項６に記載の吸収冷凍機において、第２の燃焼ガス通路２２に面する外側環状液管列１２の液管１０に、液管１０の半径方向に広がる複数のフィン１０ｆが設けられて構成されている。

このように構成すると、外側環状液管列を構成するフィンに沿った流れが外側環状液管列の全周にわたって形成され、高温再生器における伝熱性能が向上する。

また、請求項８に記載の発明に係る吸収冷凍機は、例えば図２に示すように、請求項６又は請求項７に記載の吸収冷凍機において、第２の燃焼ガス通路２２は第１の燃焼ガス通路２１から分岐されて構成され；第２の燃焼ガス通路２２に面する液管１０及び外容器１３の内壁の少なくとも一方に、第２の燃焼ガス通路２２の内側に向けて突き出る液管１０の軸に直角方向の断面がほぼ弧状に形成された第２の伝熱整流板１３ａが液管１０の軸方向に第３の所定の長さを持って設けられ；前記分岐される位置より上流側に設けられた第１の伝熱整流板１０ａＡの突き出る高さＹ１が、前記分岐される位置より下流側に設けられた第１の伝熱整流板１０ａＢ及び第２の伝熱整流板１３ａの突き出る高さＹ２よりも低く構成されている。

このように構成すると、燃焼室を出たばかりの高温の燃焼ガスに晒される場所にある第１の伝熱整流板の熱による劣化を抑制すると共に、第１の燃焼ガス通路の幅を広げて、通気損失を低減することができる。

また、請求項９に記載の発明に係る吸収冷凍機は、例えば図９に示すように、請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の吸収冷凍機において、第１の伝熱整流板１０ａに、液管１０の半径方向に広がる複数のフィン１０ｇが設けられて構成されている。ここで、フィン１０ｇは、典型的には、第１の伝熱整流板１０ａの液管軸方向断面の曲線と一致する内側の曲線を有する扇形の形状であり、液管１０の軸方向に多段に設けられる。

このように構成すると、伝熱面積を拡大して伝熱効率を向上させることができる。

上述のように、請求項１に記載の発明に係る吸収冷凍機は、例えば図２（ｃ）に示すように、第１の伝熱整流板１０ａが、液管１０の軸に直角方向の断面がほぼ弧状に形成されている。

このように構成すると、燃焼ガスが第１の伝熱整流板の表面に沿って円滑に流れ、燃焼ガスの停滞域や縮流域が現出せず、液管及び第１の伝熱整流板の表面積全体を伝熱に活用して伝熱性能を向上させると共に、通気損失を抑制することができる。

本発明に係る吸収冷凍機によれば、第１の燃焼ガス通路に面する液管に、第１の燃焼ガス通路の内側に向けて突き出る液管の軸に直角方向の断面がほぼ弧状に形成された第１の伝熱整流板が液管の軸方向に液管の長さとほぼ同じ第１の所定の長さを持って設けられているので、伝熱面積の集積密度が高くなる。また、第１の燃焼ガス通路を通る燃焼ガスが第１の伝熱整流板の表面に沿って円滑に流れ、燃焼ガスの停滞域や縮流域が現出せず、液管及び第１の伝熱整流板の表面積全体を伝熱に活用して伝熱性能を向上させると共に、通気損失を抑制することができる。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態に係る吸収冷凍機について説明する。なお、各図において、互いに同一又は相当する装置等には同一あるいは類似の符号を付し、重複した説明は省略する。

まず図１を参照して、本発明の実施の形態に係る吸収冷凍機３０の構成について説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る吸収冷凍機３０を説明する系統図である。吸収冷凍機３０は、三重効用吸収冷凍機であり、被冷却媒体としての冷水ｐの熱で冷媒液Ｖｆを蒸発させて冷媒蒸気Ｖｅを発生させることにより冷水ｐを冷却する蒸発器３４と、蒸発器３４で発生した冷媒蒸気Ｖｅを混合濃溶液Ｓｄで吸収する吸収器３１と、吸収器３１で冷媒蒸気Ｖｅを吸収して濃度が低下した希溶液Ｓｗを導入し、希溶液Ｓｗを加熱し冷媒を蒸発させて濃度が上昇した高温濃溶液Ｓａを生成する高温再生器３２Ａと、吸収器３１から希溶液Ｓｗを導入し、高温再生器３２Ａで発生した高温冷媒蒸気Ｖａで希溶液Ｓｗを加熱し冷媒を蒸発させて濃度が上昇した中温濃溶液Ｓｍを生成する中温再生器３２Ｍと、同じく吸収器３１から希溶液Ｓｗを導入し、主に中温再生器３２Ｍで発生した中温冷媒蒸気Ｖｍで希溶液Ｓｗを加熱し冷媒を蒸発させて濃度が上昇した低温濃溶液Ｓｂを生成する低温再生器３２Ｂと、低温再生器３２Ｂで希溶液Ｓｗから蒸発した低温冷媒蒸気Ｖｂを冷却して凝縮させ、蒸発器３４に送る冷媒液Ｖｆを生成する凝縮器３３とを備えている。吸収冷凍機３０で使用される冷媒及び溶液は、典型的には、冷媒として水が、溶液として臭化リチウム（ＬｉＢｒ）が用いられるが、これに限らず他の冷媒、溶液（吸収剤）の組み合わせで使用してもよい。

蒸発器３４には、冷却する対象である冷水ｐを流す冷水管３４ａが配設されている。冷水管３４ａは、エアハンドリングユニット等の冷水利用機器（不図示）と配管５２を介して接続されている。また、蒸発器３４には、冷媒液Ｖｆを冷水管３４ａに向けて散布するための冷媒液散布ノズル３４ｂが冷水管３４ａの上方に配設されている。蒸発器３４の下部には、導入した冷媒液Ｖｆを貯留する貯留部３４ｃが形成されている。

吸収器３１には、混合濃溶液Ｓｄで冷媒蒸気Ｖｅを吸収した際に発生する吸収熱を奪う冷却水ｑを流す冷却水管３１ａが内部に配設されている。冷却水管３１ａは、凝縮器３３内の冷却水管３３ａと配管５３を介して、及び冷却塔（不図示）と配管５４を介して、それぞれ接続されている。また、吸収器３１には、混合濃溶液Ｓｄを冷却水管３１ａに向けて散布する濃溶液散布ノズル３１ｂが冷却水管３１ａの上方に配設されている。吸収器３１は、冷却水管３１ａの下方に、冷媒蒸気Ｖｅを吸収して濃度が低下した希溶液Ｓｗを貯留する貯留部３１ｃが形成されている。

吸収器３１と蒸発器３４とは共に１つの缶胴内にシェルアンドチューブ型に形成され、両者の間には仕切壁３１ｄが設けられている。吸収器３１と蒸発器３４とは仕切壁３１ｄの上部で連通しており、蒸発器３４で発生した冷媒蒸気Ｖｅを吸収器３１に移動させることができるように構成されている。缶胴外側の蒸発器３４側には、貯留部３４ｃに貯留されている冷媒液Ｖｆを上部の冷媒液散布ノズル３４ｂに導く循環冷媒管５１が配設されている。循環冷媒管５１には、貯留部３４ｃに貯留している冷媒液Ｖｆを冷媒液散布ノズル３４ｂに圧送する冷媒ポンプ３９が配設されている。

吸収器３１の底部には、貯留部３１ｃの希溶液Ｓｗを高温再生器３２Ａに導く希溶液管４５と、中温再生器３２Ｍ及び低温再生器３２Ｂに導く希溶液管５５が接続されている。希溶液管４５には、希溶液Ｓｗを高温再生器３２Ａに圧送する溶液ポンプ４８が配設されている。希溶液管５５には、希溶液Ｓｗを中温再生器３２Ｍ及び低温再生器３２Ｂに圧送する溶液ポンプ３８が配設されている。溶液ポンプ４８、３８は、典型的には、インバータ（不図示）により回転速度を調節することが可能なように構成されており、冷凍負荷に応じた流量の希溶液Ｓｗを圧送することができるように構成されている。

溶液ポンプ４８の下流側の希溶液管４５には、希溶液Ｓｗと高温濃溶液Ｓａとの間で熱交換を行わせる高温溶液熱交換器３７が配設されている。高温溶液熱交換器３７には、また、高温濃溶液Ｓａを流す濃溶液管４６が接続されている。高温溶液熱交換器３７は、典型的にはプレート型熱交換器が用いられるがシェルアンドチューブ型やその他の熱交換器であってもよい。

希溶液管４５は、高温再生器３２Ａに接続されている。高温再生器３２Ａの構成の説明は後述する。高温再生器３２Ａには、高温濃溶液管４６が接続されている。また、高温再生器３２Ａには、発生した高温冷媒蒸気Ｖａを流す冷媒蒸気管５７が接続されている。

溶液ポンプ３８の下流側の希溶液管５５には、希溶液Ｓｗと混合濃溶液Ｓｃとの間で熱交換を行わせる低温溶液熱交換器３６が配設されている。低温溶液熱交換器３６には、また、混合濃溶液Ｓｃを流す濃溶液管５６が接続されている。低温溶液熱交換器３６は、典型的にはプレート型熱交換器が用いられるがシェルアンドチューブ型やその他の熱交換器であってもよい。

希溶液管５５は、低温溶液熱交換器３６の下流側で、中温再生器３２Ｍに接続される希溶液管５５Ａと、低温再生器３２Ｂに接続される希溶液管５５Ｂとに分岐している。希溶液管５５Ａには、希溶液Ｓｗと中温濃溶液Ｓｍとの間で熱交換を行わせる中温溶液熱交換器３５が配設されている。中温溶液熱交換器３５には、また、中温濃溶液Ｓｍを流す中温濃溶液管５６Ａが接続されている。中温溶液熱交換器３５は、典型的にはプレート型熱交換器が用いられるがシェルアンドチューブ型やその他の熱交換器であってもよい。

中温再生器３２Ｍには、希溶液Ｓｗを加熱するための加熱源となる高温冷媒蒸気Ｖａを流す加熱蒸気管３２Ｍａが配設されている。加熱蒸気管３２Ｍａは、一端が冷媒蒸気管５７に接続されている。他端は、凝縮冷媒管５７Ｄに接続されている。中温再生器３２Ｍには、導入した希溶液Ｓｗを加熱蒸気管３２Ｍａに向けて散布する希溶液散布ノズル３２Ｍｂが配設されている。希溶液散布ノズル３２Ｍｂは、希溶液管５５Ａに接続されている。中温再生器３２Ｍの底部には、温度が上昇した中温濃溶液Ｓｍを通す中温濃溶液管５６Ａが接続されている。中温濃溶液管５６Ａは、中温溶液熱交換器３５を経由して低温濃溶液管５６Ｂに接続されている。また、中温再生器３２Ｍには、発生した中温冷媒蒸気Ｖｍを流す冷媒蒸気管５８が接続されている。冷媒蒸気管５８には、上述の凝縮冷媒管５７Ｄが接続されている。

低温再生器３２Ｂには、希溶液Ｓｗを加熱するための加熱源となる混合冷媒蒸気Ｖｎを流す加熱蒸気管３２Ｂａが配設されている。加熱蒸気管３２Ｂａは、一端が冷媒蒸気管５８に接続されている。他端は、凝縮冷媒管５９に接続されている。凝縮冷媒管５９は、加熱蒸気管３２Ｂａ内で混合冷媒蒸気Ｖｎが凝縮した冷媒液Ｖｄを凝縮器３３へと導く配管である。低温再生器３２Ｂには、導入した希溶液Ｓｗを加熱蒸気管３２Ｂａに向けて散布する希溶液散布ノズル３２Ｂｂが配設されている。希溶液散布ノズル３２Ｂｂは、希溶液管５５Ｂに接続されている。

凝縮器３３には、低温再生器３２Ｂで発生した低温冷媒蒸気Ｖｂを冷却するための冷却水ｑを流す冷却水管３３ａが配設されている。冷却水管３３ａは、一端が吸収器３１内の冷却水管３１ａと配管５３を介して、他端が冷却塔（不図示）と配管５４を介して、それぞれ接続されている。

凝縮器３３と低温再生器３２Ｂとは共に１つの缶胴内にシェルアンドチューブ型に形成され、両者の間には仕切壁３３ｄが設けられている。凝縮器３３と低温再生器３２Ｂとは仕切壁３３ｄの上部で連通しており、低温再生器３２Ｂで発生した低温冷媒蒸気Ｖｂを凝縮器３３に移動させることができるように構成されている。凝縮器３３と低温再生器３２Ｂとが形成された缶胴は、吸収器３１と蒸発器３４とが形成された缶胴よりも上方に配設されており、低温再生器３２Ｂ内の低温濃溶液Ｓｂを吸収器３１に、凝縮器３３内の冷媒液Ｖｆを蒸発器３４に、それぞれ重力によって送液することができるように構成されている。

低温再生器３２Ｂの底部には、濃度が上昇した低温濃溶液Ｓｂを通す低温濃溶液管５６Ｂが接続されている。低温濃溶液管５６Ｂには中温濃溶液管５６Ａが接続されて濃溶液管５６となっている。濃溶液管５６は、低温溶液熱交換器３６を経由して濃溶液管６６に接続されている。濃溶液管６６は、濃溶液散布ノズル３１ｂに接続されている。凝縮器３３の底部には、冷媒液Ｖｆを蒸発器３４に向けて導出する冷媒液管６０が接続されている。冷媒液Ｖｆは、低温冷媒蒸気Ｖｂが凝縮した冷媒液Ｖｃと、加熱蒸気管３２Ｂａ内で混合冷媒蒸気Ｖｎが凝縮し、凝縮器３３で冷却された冷媒液Ｖｄとが混合した冷媒液である。

次に図２を参照して、高温再生器３２Ａの構成について詳説する。図２は、高温再生器３２Ａの詳細図であり、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は横断面図、（ｃ）は液管の断面詳細図である。高温再生器３２Ａは貫流式再生器であり、希溶液Ｓｗを導入する下部管寄せ１４と、下部管寄せ１４の希溶液Ｓｗを上方に向けて流す複数の液管１０と、液管１０内で高温濃溶液Ｓａと冷媒蒸気Ｖａとの混合流体となったものを収集する上部管寄せ１５と、液管１０内の希溶液Ｓｗを加熱する燃焼ガスＧｂを生成する燃焼装置としてのバーナー１６と、これらの部材を収容する外容器１３と、高温濃溶液Ｓａと冷媒蒸気Ｖａとの混合流体を分離する気液分離器１８とを備えている。

下部管寄せ１４は、吸収器３１（図１参照）から供給された希溶液Ｓｗを複数の液管１０に分配する部材である。下部管寄せ１４は、典型的には、水平断面が円環状に、鉛直断面が矩形状に形成されている。なお、水平断面は円形以外の多角形状にひとまわりしているものであってもよい。鉛直断面は矩形以外の円形あるいは楕円形であってもよい。下部管寄せ１４には、希溶液Ｓｗを導入する希溶液供給管１４ａ及び高温濃溶液Ｓａの一部をを導入する濃溶液供給管１４ｂが設けられている。希溶液供給管１４ａには、レジューサ１４ｒを介して希溶液管４５が接続されている。また、濃溶液供給管１４ｂには、溶液還管１８Ｂが接続されている。下部管寄せ１４の中心部に形成された空洞部分には、耐火材１７が充填されている。

下部管寄せ１４には、複数の液管１０がほぼ鉛直に配設されている。液管１０がほぼ鉛直とは、液管１０の軸がほぼ鉛直の状態である。ほぼ鉛直は、液管１０内で加熱されて希溶液Ｓｗから蒸発して生じた高温冷媒蒸気Ｖａが高温濃溶液Ｓａと共に円滑に排出される程度であればよい。液管１０の長さは、高温再生器３２Ａの高さに制限があるときは、その高さに納まるように決定されると共に、内部を流れる希溶液Ｓｗに与える熱量によって希溶液Ｓｗ中から高温冷媒蒸気Ｖａを発生させて高温濃溶液Ｓａを生成することができるように、高温再生器３２Ａに供給される希溶液Ｓｗの流量、液管１０の本数及び径との関係を総合的に勘案して決定される。また、複数の液管１０は、下部管寄せ１４と略同心円上に配設された内側環状液管列１１と、内側環状液管列１１よりも大きな半径の略同心円上に配設された外側環状液管列１２とを形成している。

内側環状液管列１１を形成する液管１０同士は、仕切板１１ａで接続されている。仕切板１１ａは、液管１０の下部管寄せ１４と上部管寄せ１５との間で外部に露出している部分（以下同様）とほぼ同様の長さを有している。内側環状液管列１１の内側と外側とのガスの往来を完全に遮断する場合は、仕切板１１ａと液管１０の露出部分とを同じ長さにするとよい。このようにして、内側環状液管列１１の内側には、燃焼室２０が形成されている。内側環状液管列１１の一部には、燃焼ガスＧｂを燃焼室２０から導出するための燃焼室開口部２０ａが形成されている。本実施の形態では、中心角が２０〜３０°程度の円弧の長さ分の液管１０及び仕切板１１ａが除去されて燃焼室開口部２０ａが形成されている。

外側環状液管列１２を形成する液管１０同士は、仕切板１２ａで接続されている。仕切板１２ａは、液管１０の露出部分とほぼ同様の長さを有している。このようにして、外側環状液管列１２と内側環状液管列１１との間に第１の燃焼ガス通路としての燃焼ガス通路２１が形成されている。外側環状液管列１２を形成する液管１０は、内側環状液管列１１を形成する液管１０の配列に対して、略同心円の周方向に概ね半ピッチ角ずつずらして配置されている。つまり、略同心円の中心と内側環状液管列１１を形成する液管１０の中心とを結んだ線の延長線上に外側環状液管列１２を形成する液管１０の中心がなく、内側環状液管列１１を形成する液管１０のうち隣り合う液管１０、１０の中心を結んだ線分の中点と略同心円の中心とを結んだ線の延長線上に外側環状液管列１２を形成する液管１０の中心があるように、外側環状液管列１２を形成する液管１０が配置されている。このような内側環状液管列１１及び外側環状液管列１２の配置により、燃焼ガス通路２１に、内側環状液管列１１を形成する液管１０と外側環状液管列１２を形成する液管１０とが概ね交互に突き出るようになっている。これにより、燃焼ガス通路２１は、通過する燃焼ガスＧｂが蛇行するように構成されている。

外側環状液管列１２の一部には、燃焼ガスＧｂを燃焼ガス通路２１から導出するための通路開口部２１ａが形成されている。通路開口部２１ａは、典型的には、略同心円の中心を挟んで燃焼室開口部２０ａとは反対側に形成されている。本実施の形態では、中心角が２０〜３０°程度の円弧の長さ分の液管１０及び仕切板１２ａが外側環状液管列１２から除去されて通路開口部２１ａが形成されている。また、通路開口部２１ａから中心角が３０〜４５°程度の円弧の長さ分離れた箇所の仕切板１２ａが、隣の液管１０から離れて外容器１３の内壁に接続されている。これにより、燃焼ガス通路２１がこの仕切板１２ａが除去された部分で分岐され、外側環状液管列１２と外容器１３との間に第２の燃焼ガス通路としての燃焼ガス通路２２が形成されている。

内側環状液管列１１を形成する液管１０及び外側環状液管列１２を形成する液管１０の燃焼ガス通路２１に面する部分には、第１の伝熱整流板としての伝熱整流板１０ａが取り付けられている。伝熱整流板１０ａは、パイプを縦に割ったような形状を有している。伝熱整流板１０ａは、横断面が、典型的には、液管１０の半径よりも小さな曲率半径で、先端が丸みを帯びており、ほぼ弧状の形態を呈している。伝熱整流板１０ａの曲率は、一定でなく途中で変化してもよい。伝熱整流板１０ａは、第１の所定の長さＸ１を有している。第１の所定の長さＸ１は、典型的には、液管１０の長さとほぼ同じ長さである。第１の所定の長さＸ１は、必ずしも連続している必要はなく、全体として第１の所定の長さＸ１の範囲に伝熱整流板１０ａが設けられていれば、いくつかに分割されていてもよい。また、分割された場合は隙間があってもよい。

伝熱整流板１０ａは、典型的には、燃焼ガス通路２１の内側に向けて先端が突き出るように液管１０に配設され、液管１０と接する両辺において長手方向に沿って溶着することにより取り付けられている。伝熱整流板１０ａと液管１０とに囲まれた空間には、燃焼ガスＧｂが流れないように構成されている。このように構成することにより、伝熱整流板１０ａに覆われた液管１０表面領域を伝熱面積から除外することができ、熱伝達上有効な面だけで伝熱面積を形成して熱交換効率を向上させることができる。

内側環状液管列１１及び外側環状液管列１２を形成する複数の液管１０には、上部管寄せ１５が接続されている。上部管寄せ１５は、下部管寄せ１４と同様に、典型的には、円環状に形成されている。上部管寄せ１５には、高温濃溶液Ｓａと冷媒蒸気Ｖａとの混合流体を気液分離器１８に導く気液導入管１８Ａが接続されている。上部管寄せ１５の中心部に形成された空洞部分には、バーナー１６が配設されている。

外容器１３は、燃焼ガスＧｂを外部に漏らさないガスシール構造となっており、典型的には、円筒形状を有している。外容器１３は、横断面が内側環状液管列１１及び外側環状液管列１２と略同心円となっている。外容器１３には、排ガス通路２３を形成する煙道１３ｂが設けられている。外容器１３の外側には、外容器１３を覆うように断熱材１９が貼り付けられている。

燃焼ガス通路２２に面する外容器１３の内壁には、第２の伝熱整流板としての伝熱整流板１３ａが設けられている。伝熱整流板１３ａは、典型的には、曲率は異なるものの伝熱整流板１０ａと同様に形成されているが、伝熱整流板１０ａと同じ曲率であってもよい。伝熱整流板１３ａは、第３の所定の長さを有している。第３の所定の長さは、典型的には、液管１０の露出部分の長さとほぼ同じ長さである。伝熱整流板１３ａの長さは、必ずしも連続している必要はなく、いくつかに分割されていてもよい。また、分割された場合は隙間があってもよい。第３の所定の長さは、第１の所定の長さＸ１と同じであってもよい。伝熱整流板１３ａは、燃焼ガス通路２２の内側に向けて先端が突き出るように外容器１３の内壁に取り付けられている。

伝熱整流板の高さは、熱による劣化を抑制する観点から、燃焼ガスＧｂの流れ方向の上流側に配設されるものほど低く形成されていることが好ましい。伝熱整流板の熱による劣化を抑制しつつ製造コストの上昇を抑制する観点からは、少なくとも、燃焼ガス通路２２との分岐点より上流側の燃焼ガス通路２１に設けられた伝熱整流板１０ａＡが、分岐点より下流側の燃焼ガス通路２１に設けられた伝熱整流板１０ａＢ及び燃焼ガス通路２２に設けられた伝熱整流板１３ａよりも低くなるように形成されていることが好ましい。ここで、伝熱整流板の高さとは、液管１０の中心から半径方向に突き出る長さＹ１（図２（ｃ）参照）をいうものとする。なお、伝熱整流板１０ａＡ、１０ａＢは、伝熱整流板１０ａを区別して呼称したものであり、区別して説明する必要がある場合に用いることとする。

気液分離器１８は、典型的には外容器１３よりも上方に配設されている。気液分離器１８は、典型的には、円筒形状を有しているが、四角柱形状や多角柱形状、その他の形状であってもよい。気液分離器１８は、気液導入管１８Ａを介して上部管寄せ１５と接続されている。気液導入管１８Ａは、気液分離器１８の上部側面に接続されている。気液分離器１８の上面には、高温冷媒蒸気Ｖａを導出する冷媒蒸気管５７が接続されている。また、気液分離器１８の底面には、分離した高温濃溶液Ｓａの一部を下部管寄せ１４に還す溶液還管１８Ｂが接続されている。溶液還管１８Ｂは、気液分離器１８内で上方に延びている。また、気液分離器１８の底面には、溶液還管１８Ｂと並列に、高温濃溶液Ｓａを導出する高温濃溶液管４６が接続されている。これにより、所定の液位以上の高温濃溶液Ｓａを下部管寄せ１４に供給して、この液位迄の高温濃溶液Ｓａは、吸収器３１（図１参照）からの溶液流入量より吸収器３１への溶液導出量が増大した場合の緩衝溶液量とすることができる。逆に、吸収器３１からの溶液流入量より吸収器３１への溶液導出量が減少した場合には、溶液を気液分離器１８内に貯留することができる。

ここで図３を参照して、下部管寄せ１４の構成をさらに詳しく説明する。図３は、下部管寄せ１４の詳細図であり、（ａ）は高温再生器を構成する下部管寄せ部分の横断面図、（ｂ）は下部管寄せに設けられる希溶液導出管の変形例に係る詳細図である。前述のように、下部管寄せ１４には、希溶液Ｓｗを導入する希溶液供給管１４ａ及び高温濃溶液Ｓａの一部を導入する濃溶液供給管１４ｂが設けられている。

希溶液供給管１４ａは、下部管寄せ１４の外周側面を、その高さのほぼ中央部又は中央部よりも下方で、円環状の中心部に向かって貫通している。下部管寄せ１４の外周側面を貫通した希溶液供給管１４ａは、下部管寄せ１４の内部で屈曲して円環状の接線方向に向きを変え、端部が円環状の接線方向に開口している。下部管寄せ１４内の希溶液供給管１４ａは、開口端が、鉛直断面矩形のほぼ中心又は中心よりも下方に位置するように配設されている。希溶液供給管１４ａは、端部の開口から下部管寄せ１４内に希溶液Ｓｗを吐出するように構成されている。希溶液供給管１４ａから吐出された希溶液Ｓｗは、下部管寄せ１４内を周回する循環流Ｒｓとなる。なお、本実施の形態では、希溶液供給管１４ａが、円環状の中心部に向かって下部管寄せ１４の外周側面を貫通し、下部管寄せ１４内に位置する端部が円環状の接線方向に開口しているとしたが、下部管寄せ１４内に希溶液Ｓｗの循環流を形成することができれば下部管寄せ１４を貫通する位置や角度、開口端の向きを適宜変更してもよい。

なお図３（ｂ）に示すように、希溶液供給管を、上述の、下部管寄せ１４の内部で屈曲して円環状の接線方向に向きを変え、端部が円環状の接線方向に開口している希溶液供給管１４ａの代わりに、希溶液供給管１４ａ’のように構成してもよい。希溶液供給管１４ａ’は、下部管寄せ１４の外周側面を貫通し、下部管寄せ１４の内周側面まで円環状の中心方向に向かって延びている。そして、希溶液供給管１４ａ’には、円環状の接線方向に開口する複数の噴出孔１４ｈが形成されている。噴出孔１４ｈは、希溶液供給管１４ａ’の軸方向に一列に形成されている。希溶液供給管１４ａ’によっても、希溶液Ｓｗの循環流Ｒｓを形成することができる。

濃溶液供給管１４ｂは、下部管寄せ１４の外周側面を、その高さのほぼ中央部又は中央部よりも下方で、円環状の中心部に向かって貫通している。下部管寄せ１４の外周側面を貫通した濃溶液供給管１４ｂは、下部管寄せ１４内にわずかに突出して端部が形成され、端部は円環状の中心方向に開口している。濃溶液供給管１４ｂが下部管寄せ１４内に突出する程度は、下部管寄せ１４内を循環する希溶液Ｓｗの流れの抵抗を極力低減すると共に、濃溶液Ｓａを、希溶液供給管１４ａの開口端の極力近くで開放する観点から決定するとよい。また、濃溶液供給管１４ｂが下部管寄せ１４を貫通する位置は、円環状の中心から希溶液供給管１４ａの開口端に向けて延ばした仮想線が下部管寄せ１４の外周側面を切る位置よりも、所定の長さ分希溶液供給管１４ａから離れる位置である。すなわち、濃溶液供給管１４ｂは、下部管寄せ１４内に希溶液Ｓｗが導入される位置よりも下流に配設されている。所定の長さは、希溶液供給管１４ａ端部の開口の近傍であって、希溶液供給管１４ａの口径のおよそ１〜２０倍、好ましくは２〜１０倍程度であるが、希溶液供給管１４ａから導出される希溶液Ｓｗの流速を考慮して適宜決定するとよい。循環流において下流とは、この所定の長さの範囲内にある領域をいうこととする。

引き続き図１〜図３を参照して、吸収冷凍機３０のサイクルを説明する。まず、図１を参照して、冷媒側のサイクルを説明する。凝縮器３３では、低温再生器３２Ｂで蒸発した低温冷媒蒸気Ｖｂを受け入れて、冷却塔（不図示）から供給された、冷却水管３３ａを流れる冷却水ｑで冷却して凝縮し、冷媒液Ｖｃとする。凝縮した冷媒液Ｖｃは、冷媒液Ｖｄと混合され冷媒液Ｖｆとなって蒸発器３４へと送られ、貯留部３４ｃに冷媒液Ｖｆとして貯留される。貯留部３４ｃに貯留された冷媒液Ｖｆは、冷媒ポンプ３９により冷媒液散布ノズル３４ｂに送液される。蒸発器３４の冷媒液Ｖｆが冷媒液散布ノズル３４ｂから冷水管３４ａに散布されると、冷媒液Ｖｆは冷水管３４ａ内の冷水ｐから熱を受けて蒸発する一方、冷水ｐは冷やされる。冷やされた冷水ｐは冷熱を利用する場所（不図示）に送られて使われる。他方、蒸発器３４で蒸発した冷媒液Ｖｆは冷媒蒸気Ｖｅとなって、連通している吸収器３１へと移動する。

次に溶液側のサイクルを説明する。吸収器３１では、高濃度の混合濃溶液Ｓｄが濃溶液散布ノズル３１ｂから散布され、蒸発器３４で発生した冷媒蒸気Ｖｅを混合濃溶液Ｓｄが吸収して希溶液Ｓｗとなる。希溶液Ｓｗは、貯留部３１ｃに貯留される。混合濃溶液Ｓｄが冷媒蒸気Ｖｅを吸収する際に発生する吸収熱は、冷却水管３１ａを流れる冷却水ｑによって除去される。貯留部３１ｃの希溶液Ｓｗは、溶液ポンプ４８で高温再生器３２Ａへ、溶液ポンプ３８で中温再生器３２Ｍ及び低温再生器３２Ｂへ、それぞれ圧送される。なお、貯留部３１ｃに溜まった溶液を溶液循環ポンプ（不図示）により循環させて冷却水管３１ａに散布する構成としてもよい。このようにすると、冷却水管３１ａを溶液で十分に濡らすことができ、冷却水管３１ａに接触する溶液の偏りを防止することができる。また、溶液ポンプ３８が溶液循環ポンプを兼ねるように構成してもよい。この場合は、溶液ポンプ３８と低温溶液熱交換器３６との間の希溶液管５５から配管を分岐して濃溶液散布ノズル３１ｂに接続するとよい。

溶液ポンプ４８で圧送されて希溶液管４５を流れる希溶液Ｓｗは、高温溶液熱交換器３７で高温再生器３２Ａから導出された高温濃溶液Ｓａと熱交換して温度が上昇した後に高温再生器３２Ａへと導入される。

ここで図２及び図３を参照して、高温再生器３２Ａの作用を説明する。希溶液管４５を流れて高温再生器３２Ａへと導入された希溶液Ｓｗは、下部管寄せ１４に流入する。このとき、希溶液Ｓｗは下部管寄せ１４の中央より下方を円環状の接線方向に流れるように流入する。また、下部管寄せ１４に流入する希溶液Ｓｗは、溶液ポンプ４８（図１参照）の回転速度の調節により流量制御され、吸収冷凍機３０の運転中は常時下部管寄せ１４内に供給されている。この常に下部管寄せ１４内に供給される希溶液Ｓｗが希溶液供給管１４ａから導出される際の動圧により、下部管寄せ１４内に常に循環流Ｒｓを形成している。下部管寄せ１４への希溶液Ｓｗの供給量は吸収冷凍機３０の冷凍負荷により変化するため、希溶液供給管１４ａ端部の開口からの希溶液Ｓｗの吐出圧もこれに応じて変化し、下部管寄せ１４内の循環流Ｒｓの流速も変化する。

希溶液Ｓｗが希溶液供給管１４ａを介して下部管寄せ１４に流入する一方で、気液分離器１８内の余剰分の高温濃溶液Ｓａが濃溶液供給管１４ｂを介して下部管寄せ１４に流入する。このとき、高温濃溶液Ｓａは下部管寄せ１４の中央より下方を円環状の中心に向かって流れるように流入する。言い換えると、高温濃溶液Ｓａは、循環流Ｒｓを横断する方向に流入する。このように流入することにより、高温濃溶液Ｓａは、希溶液Ｓｗの循環流Ｒｓの持つせん断力により細分化され、速やかに希溶液Ｓｗと混合して希釈される。また、希溶液Ｓｗ及び濃溶液Ｓａは中央よりも下方の下部管寄せ１４に流入するので、下部管寄せ１４の上面に接続されている液管１０に至るまでに混合して希釈される。また、高温濃溶液Ｓａは、希溶液供給管１４ａ端部の開口の近傍に流入するので、下部管寄せ１４内の溶液の濃度がほぼ均一となり、濃溶液供給管１４ｂの開口端近くの液管１０に過濃度の溶液が流入することを防ぐことができる。これにより、下部管寄せ１４に接続された液管１０の腐食の促進が抑制される。

なお、下部管寄せ１４に流入する希溶液Ｓｗの流量制御により、希溶液供給管１４ａの開口端から吐出される希溶液Ｓｗの流れに強弱がある場合でも、開口端からの吐出流さえ形成することができれば高温濃溶液Ｓａを細分化するせん断力を確保でき、高温濃溶液Ｓａは希溶液供給管１４ａの開口端から吐出された希溶液Ｓｗ及び下部管寄せ１４内の循環流Ｒｓと混合する。これにより、下部管寄せ１４に供給される吸収器３１（図１参照）からの希溶液Ｓｗと気液分離器１８からの余剰分の高温濃溶液Ｓａとは十分に混合してから各液管１０に流入することとなり、各液管１０内に流入する溶液濃度差を解消して均一濃度化し、濃溶液供給管１４ｂの開口端近くの液管１０に過濃度の溶液が流入することがなく、高温再生器３２Ａの腐食による損傷を解消することができる。

下部管寄せ１４内を周回する循環流Ｒｓとなっている希溶液Ｓｗは、溶液ポンプ４８（図１参照）の圧力により複数の液管１０内を上昇して上部管寄せ１５へと向かう。希溶液Ｓｗは、各液管１０を上昇する過程で燃焼ガスＧｂにより加熱され、冷媒が蒸発して冷媒蒸気Ｖａが発生する。

燃焼ガスＧｂは、ガスや油等の燃焼用燃料と燃焼用空気とが燃焼室２０に供給され、バーナー１６により燃焼用燃料に点火されて燃焼することにより発生する。発生した燃焼ガスＧｂは燃焼室２０から燃焼室開口部２０ａに向かい、ここから両側に形成された燃焼ガス通路２１に流入する。流入した燃焼ガスＧｂは、燃焼ガス通路２１を、その両側にある内側環状液管列１１及び外側環状液管列１２に案内され蛇行して流れる。つまり、前述のように配置された内側環状液管列１１及び外側環状液管列１２の液管１０、仕切板１１ａ、１２ａ、及び伝熱整流板１０ａにより、燃焼ガスＧｂは連続的に方向転換を繰り返す。すなわち、燃焼ガスＧｂは燃焼ガス通路２１に案内されて、液管１０の軸に直角の方向（排ガス通路２３の方向）に向かって進むように、内側環状液管列１１を形成する液管１０及びこれに取り付けられた伝熱整流板１０ａの表面に沿って流れた後、方向変換して外側環状液管列１２を形成する液管１０及びこれに取り付けられた伝熱整流板１０ａの表面に沿って流れ、これを順次繰り返していく。これにより、燃焼ガス通路２１内に蛇行流れを形成して、流れの停滞域となって伝熱への寄与が低い内外液管の側面部及び仕切板１１ａ、１２ａの部分を燃焼ガスＧｂと接触させ熱交換を行う伝熱面とすることができ、熱効率の改善を図ることができる。

また、伝熱整流板１０ａは、先端が丸みを帯びて形成されているので、表面に沿った円滑な流れを形成し、平板フィン９０ｆ（図１０参照）を設けた場合に生じるような停滞域や縮流域が現出することがない。また、伝熱整流板１０ａの表面積全体を伝熱に活用して伝熱性能を向上させ、かつ、必要以上に通気損失を増大することがない。これらにより、伝熱整流板１０ａは熱効率を向上させ、通気損失を抑制することができる。

燃焼ガス通路２１を流れる燃焼ガスＧｂは、燃焼ガス通路２２との分岐点に到達すると、燃焼ガス通路２１と燃焼ガス通路２２の二方向に分かれる。燃焼ガス通路２２にも外容器１３の内壁に設けられた伝熱整流板１３ａがあるため、燃焼ガス通路２２を流れる燃焼ガスＧｂは、外側環状液管列１２を形成する液管１０及び伝熱整流板１３ａの表面に沿うように蛇行して流れ、外側環状液管列１２を形成する液管１０と効率良く熱交換することができる。このようにして、通気抵抗を増加させることなく、伝熱効率を高くすることができる。また、燃焼ガスＧｂは、燃焼ガス通路２２との分岐点に到達するころには、それまでに液管１０を流れる溶液と熱交換を行って温度が低下しているため、外容器１３を熱によって劣化させることがない。

また、燃焼ガス通路２２に分流せずに燃焼ガス通路２１を流れ続ける燃焼ガスＧｂは、それまでと同様に、伝熱整流板１０ａ等に案内され、蛇行した流れを形成して、高い伝熱効果を維持して煙道１３ｂへ向かう。燃焼ガス通路２１を流れた燃焼ガスＧｂと燃焼ガス通路２２を流れた燃焼ガスＧｂとは通路開口部２１ａ付近で再び合流し、排ガス通路２３を通って高温再生器３２Ａから排出される。

上述のように流れる燃焼ガスＧｂによって加熱される希溶液Ｓｗは、液管１０内で、冷媒が蒸発して高温冷媒蒸気Ｖａが発生すると共に、溶液の濃度が上昇して高温濃溶液Ｓａとなる。複数の液管１０で発生した高温冷媒蒸気Ｖａと高温濃溶液Ｓａとは混合した状態で上部管寄せ１５に導入されて収集され、気液導入管１８Ａを流れて気液分離器１８に流入する。

気液分離器１８に流入した高温冷媒蒸気Ｖａと高温濃溶液Ｓａとの混合流体は、気液分離器１８内で分離される。分離された高温冷媒蒸気Ｖａは、冷媒蒸気管５７から導出される。他方、分離された高温濃溶液Ｓａは、大部分が高温濃溶液管４６から導出され、余剰分が溶液還管１８Ｂを流れ下部管寄せ１４に流入して希溶液Ｓｗと混合される。

再び図１に戻って、溶液側のサイクルの説明を続ける。高温再生器３２Ａから導出されて高温濃溶液管４６を流れる高温濃溶液Ｓａは、高温溶液熱交換器３７に導かれて高温再生器３２Ａに向かう希溶液Ｓｗと熱交換を行い温度が低下する。他方、高温再生器３２Ａから導出されて冷媒蒸気管５７を流れる高温冷媒蒸気Ｖａは、中温再生器３２Ｍの加熱蒸気管３２Ｍａに流入する。

さて、溶液ポンプ３８で圧送されて希溶液管５５を流れる希溶液Ｓｗは、まず低温溶液熱交換器３６で混合濃溶液Ｓｃと熱交換して熱回収した後に分流し、一部は希溶液管５５Ａを流れて中温溶液熱交換器３５へと導かれ、残りは希溶液管５５Ｂを流れて低温再生器３２Ｂへと導かれる。希溶液管５５Ａを流れて中温溶液熱交換器３５へ流入した希溶液Ｓｗは、中温再生器３２Ｍから導出された中温濃溶液Ｓｍと熱交換して温度が上昇した後に希溶液管５５Ａを流れて中温再生器３２Ｍへと導入される。

中温再生器３２Ｍに導かれた希溶液Ｓｗは、希溶液散布ノズル３２Ｍｂから散布される。希溶液散布ノズル３２Ｍｂから散布された希溶液Ｓｗは、加熱蒸気管３２Ｍａを流れる高温冷媒蒸気Ｖａによって加熱され、中温再生器３２Ｍ内の希溶液Ｓｗ中の冷媒が蒸発して中温濃溶液Ｓｍとなる。高温冷媒蒸気Ｖａからの受熱により温度が上昇した中温濃溶液Ｓｍは、重力及び中温再生器３２Ｍ内の圧力により中温濃溶液管５６Ａへ導出される。他方、希溶液Ｓｗから蒸発した冷媒は中温冷媒蒸気Ｖｍとして冷媒蒸気管５８を流れる。加熱蒸気管３２Ｍａを流れる高温冷媒蒸気Ｖａは、希溶液Ｓｗに熱を奪われ凝縮して冷媒液となり、凝縮冷媒管５７Ｄを介して冷媒蒸気管５８に流入し、中温冷媒蒸気Ｖｍと混合される。冷媒蒸気管５８を流れる中温冷媒蒸気Ｖｍは、冷媒液が混入して混合冷媒蒸気Ｖｎとなり、低温再生器３２Ｂの加熱蒸気管３２Ｂａへと送られる。

他方、希溶液管５５Ｂを流れて低温再生器３２Ｂに導かれた希溶液Ｓｗは、希溶液散布ノズル３２Ｂｂから散布される。希溶液散布ノズル３２Ｂｂから散布された希溶液Ｓｗは、加熱蒸気管３２Ｂａを流れる混合冷媒蒸気Ｖｎによって加熱され、低温再生器３２Ｂ内の希溶液Ｓｗ中の冷媒が蒸発して低温濃溶液Ｓｂとなる。他方、希溶液Ｓｗから蒸発した冷媒は低温冷媒蒸気Ｖｂとして凝縮器３３へと送られる。混合冷媒蒸気Ｖｎからの受熱により温度が上昇した低温濃溶液Ｓｂは、低温再生器３２Ｂ内の圧力や重力により低温濃溶液管５６Ｂへ導出される。なお、加熱蒸気管３２Ｂａを流れる混合冷媒蒸気Ｖｎは、希溶液Ｓｗに熱を奪われ凝縮して冷媒液Ｖｄとなり、凝縮冷媒管５９を流れて凝縮器３３に導入される。

低温再生器３２Ｂから導出されて低温濃溶液管５６Ｂを流れる低温濃溶液Ｓｂは、中温溶液熱交換器３５から導出されて高温濃溶液管５６Ａを流れてきた高温濃溶液管Ｓａと合流して混合濃溶液Ｓｃとなって濃溶液管５６を流れる。その後混合濃溶液Ｓｃは、低温溶液熱交換器３６に流入して吸収器３１から導出された希溶液Ｓｗと熱交換を行い温度が低下する。温度が低下した混合濃溶液Ｓｃは、高温溶液熱交換器３７で熱交換を行って温度が低下した高温濃溶液Ｓａと混ざり合って混合濃溶液Ｓｄとなる。混合濃溶液Ｓｄは、吸収器３１に導かれ、濃溶液散布ノズル３１ｂから冷却水管３１ａに向けて散布される。以降、同様のサイクルを繰り返す。

次に図４を参照して、高温再生器３２Ａの変形例である第１の変形例に係る高温再生器３２Ｗについて説明する。高温再生器３２Ｗでは、内側環状液管列１１及び外側環状液管列１２の、燃焼室開口部２０ａを中央として略同心円の中心角が１００〜１５０°程度の円弧の長さ部分に、液管１０に取り付けられる伝熱整流板１０ａが設けられていない。ここで、伝熱整流板１０ａが設けられるか否かの境界部が燃焼ガス通路２１の所定の位置に相当する。その他の構成は、高温再生器３２Ａと同じである。燃焼室２０を出たばかりの燃焼ガスＧｂは高温で流速が高いので、この領域に伝熱整流板１０ａを設けないことにより、この領域での燃焼ガス通路２１の蛇行を緩和して、圧力損失を低減し、伝熱整流板１０ａが高温の燃焼ガスＧｂに晒されないようにして、より長寿命化した例である。

次に図５を参照して、高温再生器３２Ａの変形例である第２の変形例に係る高温再生器３２Ｘについて説明する。高温再生器３２Ｘでは、燃焼ガス通路２２にある外側環状液管列１２を形成する液管１０に、液管１０の円周方向に広がる複数のフィン１０ｆが取り付けられている。フィン１０ｆは、１つの液管１０に対して、長さ方向の所定の間隔ごとに複数設けられている。その他の構成は、高温再生器３２Ａと同じである。フィン１０ｆを取り付けた外側環状液管列１２の液管１０は、対向する内側環状液管列１１の液管１０に設けられた伝熱整流板１０ａと、外容器１３の内壁に設けられた伝熱整流板１３ａとに挟まれて、フィン１０ｆが設けられた液管１０の全周にわたり液管１０の表面とフィン１０ｆに沿った流れを実現して、伝熱性能を向上することができる。また、内側環状液管列１１の液管１０に設けられた伝熱整流板１０ａと外容器１３の内壁に設けられた伝熱整流板１３ａとは対向する位置にあるため、内外双方からこの間の燃焼ガス通路２１、２２の幅は狭められて、ここを通過する燃焼ガスＧｂは流速を高めてから外側環状液管列１２の液管１０に向かって流れ、液管１０の表面に衝突してから液管１０の表面に沿った流れになる。内外双方から狭められた形状が、伝熱性能の向上をもたらす。

次に図６を参照して、高温再生器３２Ａの変形例である第３の変形例に係る高温再生器３２Ｙについて説明する。高温再生器３２Ｙでは、内側環状液管列１１を構成する液管１０は、液管１０同士が接触しており仕切板１１ａを備えていない。また、燃焼ガス通路２２にある外側環状液管列１２を形成する液管１０に、複数のフィン１０ｆが液管１０の長さ方向の所定間隔ごとに取り付けられている。その他の構成は、高温再生器３２Ａと同じである。このように構成すると、配設する液管１０の数を増やすことができ、伝熱面積を増加させると共に、液管１０内を流れる溶液の通過面積の増大に伴い溶液の上昇速度が抑制され、溶液による腐食を防止して、長寿命化することができる。

次に図７を参照して、高温再生器３２Ａの変形例である第４の変形例に係る高温再生器３２Ｚについて説明する。高温再生器３２Ｚでは、内側環状液管列１１が、液管１０同士を接続する仕切板１１ａを備えておらず、大部分の箇所で液管１０同士が接触して燃焼ガス通路２１を形成している。そして、燃焼室開口部２０ａを中央として略同心円の中心角が９０〜１４０°程度の円弧の長さ分の内側環状液管列１１では、液管１０同士が離れており、複数の空隙２５が形成されている。ここで、燃焼室開口部２０ａから空隙２５が形成されるか否かの境界部までの長さが第２の所定の長さＺ２に相当する。また、第２の所定の長さＺ２部分の内側環状液管列１１及び外側環状液管列１２の液管１０に伝熱整流板１０ａが設けられていない。さらに、燃焼ガス通路２２にある外側環状液管列１２を形成する液管１０に、複数のフィン１０ｆが液管１０の長さ方向の所定間隔ごとに取り付けられている。その他の構成は、高温再生器３２Ａと同じである。このように構成すると、燃焼室２０からの燃焼ガスＧｂの一部は空隙２５を経由して燃焼ガス通路２１に流れる。これにより、燃焼室開口部２０ａを通過する燃焼ガスＧｂの量を減じて通気抵抗を減じると共に、空隙２５に隣接する液管１０の伝熱面積を伝熱に有効活用することにより、伝熱効率を向上させることができる。

変形例に係る高温再生器３２Ｗ〜３２Ｚにおいても、伝熱整流板の高さが燃焼ガスＧｂの流れ方向の上流側に配設されるものほど低く形成されていることが好ましい。少なくとも、燃焼ガス通路２２との分岐点より上流側の燃焼ガス通路２１に設けられた伝熱整流板１０ａＡが、分岐点より下流側の燃焼ガス通路２１に設けられた伝熱整流板１０ａＢ及び燃焼ガス通路２２に設けられた伝熱整流板１３ａよりも低くなるように形成されていることが好ましい。このことにより、燃焼ガスＧｂの温度が高い領域の燃焼ガス通路２１の幅を広げて、通気損失を低減すると共に、伝熱整流板１０ａＡをより長寿命化することができる。

次に図８を参照して、高温再生器３２Ｘの変形例である第５の変形例に係る高温再生器３２Ｓについて説明する。高温再生器３２Ｓでは、燃焼ガス通路２２の外容器１３側に伝熱整流板（高温再生器３２Ｘにおける伝熱整流板１３ａ（図５参照）に相当）が設けられていない。その他の構成は、高温再生器３２Ｘと同じである。燃焼ガス通路２２の外容器１３側の伝熱整流板を省略することで、高温再生器の構造の複雑さが緩和されると共に、製造コストを低減することができる。なお、変形例に係る高温再生器３２Ｗ〜３２Ｚにおいても、燃焼ガス通路２２の外容器１３側の伝熱整流板を省略してもよい。

次に図９を参照して、高温再生器３２Ａの変形例である第６の変形例に係る高温再生器３２Ｔについて説明する。高温再生器３２Ｔでは、煙道１３ｂに近い領域の液管１０の伝熱整流板１０ａに、複数の扇形のフィン１０ｇが取り付けられている。フィン１０ｇは、扇形の内側の曲線が、液管１０の軸方向断面における伝熱整流板１０ａの弧状の外周と接触するように形成されている。フィン１０ｇは、液管１０の軸方向に多段に設けられている。すなわちフィン１０ｇは、１つの液管１０に対して、長さ方向の所定の間隔ごとに複数設けられている。また、高温再生器３２Ｔでは、燃焼ガス通路２１に、燃焼ガス通路２２（図２、図４〜図８参照）への分岐が設けられておらず、燃焼ガス通路２１を通った燃焼ガスＧｂは排ガス通路２３に流入するように構成されている。また、内側環状液管列１１が、液管１０同士を接続する仕切板１１ａ（図２（ｂ）参照）を備えておらず、大部分の箇所で液管１０同士が接触して燃焼ガス通路２１を形成している。そして、燃焼室開口部２０ａを中央として略同心円の中心角が９０〜１４０°程度の円弧の長さ分の内側環状液管列１１では、液管１０同士が離れており、複数の空隙２５が形成されている。ここで、燃焼室開口部２０ａから空隙２５が形成されるか否かの境界部までの長さが第２の所定の長さＺ２に相当する（図７参照）。また、第２の所定の長さＺ２部分の内側環状液管列１１及び外側環状液管列１２の液管１０に伝熱整流板１０ａが設けられていない。その他の構成は、高温再生器３２Ａと同じである。このように構成すると、伝熱面積をさらに拡大して伝熱効率を向上できる。なお、煙道１３ｂに近い領域では、燃焼ガスＧｂが、その流れの上流において溶液との熱交換によって燃焼ガスＧｂの温度が降下しており、フィン１０ｇの熱劣化を防ぐことができる。

変形例に係る高温再生器３２Ｗ〜３２Ｚにおいても、高温再生器３２Ｔが有する特徴を備えていてもよい。すなわち、煙道１３ｂに近い領域の液管１０に設けられた伝熱整流板１０ａ（典型的には、燃焼ガス通路２１と燃焼ガス通路２２との分岐点より下流側に設けられた伝熱整流板１０ａＢ、１３ａであるが、燃焼ガスＧｂ温度により伝熱整流板１０ａＡでもよい）に扇形のフィン１０ｇを液管１０軸方向に多段に取り付けてもよい。また、燃焼ガス通路２２（図２、図４〜図８参照）への分岐が設けられておらず、燃焼ガス通路２１を通った燃焼ガスＧｂは排ガス通路２３に流入するように構成されていてもよい。

また、伝熱整流板１０ａ、１３ａの高さＹ１、Ｙ２（図２（ｃ）参照）を適宜選定することにより、所望の熱効率と通気抵抗の性能をもった高温再生器を実現できる。また、この伝熱整流板１０ａ、１３ａの形状としては、断面が楕円状であってもよい。

以上の説明では、吸収冷凍機３０が三重効用吸収冷凍機であるとして説明したが、単効用吸収冷凍機や二重効用吸収冷凍機であってもよい。単効用吸収冷凍機とした場合は、本実施の形態で説明した高温再生器３２Ａ、３２Ｓ、３２Ｔ、３２Ｗ〜３２Ｚを再生器とすることができ、二重効用吸収冷凍機とした場合は、本実施の形態で説明した高温再生器３２Ａ、３２Ｓ、３２Ｔ、３２Ｗ〜３２Ｚを作動温度が高い方の再生器とするとよい。

以上の説明では、下部管寄せ１４に設けられる濃溶液供給管１４ｂが、下部管寄せ１４内に希溶液Ｓｗが導入される位置（希溶液供給管１４ａの開口端）よりも所定の長さだけ下流に配設されることとしたが、環状の下部管寄せ１４における希溶液供給管１４ａの開口端の反対側に濃溶液供給管１４ｂの開口端がくるように配設されていてもよい。しかしながら、下部管寄せ１４内の溶液濃度をできるだけ均一にするために、下部管寄せ１４内に希溶液Ｓｗが導入される位置よりも所定の長さだけ下流に配設されることが好ましい。

以上のように、本発明に係る吸収冷凍機３０が備える高温再生器３２Ａ、３２Ｓ、３２Ｔ、３２Ｗ〜３２Ｚは、燃焼ガス通路２１に沿い、燃焼ガス通路２１を構成する液管１０の表面に、燃焼ガス通路２１に突き出た円弧状伝熱整流板１０ａを設けることにより、燃焼ガスＧｂの通気抵抗を増大させることなく、液管１０の表面に沿って燃焼ガスＧｂが蛇行する燃焼ガス通路２１を構成して、外形は小型のまま伝熱面積密度を高めて熱効率を高くすると共に、通気抵抗を抑制することができる。

本発明の実施の形態に係る吸収冷凍機を説明する系統図である。 高温再生器の詳細図である。（ａ）は縦断面図、（ｂ）は横断面図、（ｃ）は液管の断面詳細図である。 高温再生器を構成する下部管寄せの詳細図である。（ａ）は横断面図、（ｂ）は変形例に係る希溶液導出管の詳細図である。 第１の変形例に係る高温再生器の横断面図である。 第２の変形例に係る高温再生器の図である。（ａ）は高温再生器の横断面図、（ｂ）はフィンが設けられた液管の斜視図である。 第３の変形例に係る高温再生器の横断面図である。 第４の変形例に係る高温再生器の横断面図である。 第５の変形例に係る高温再生器の横断面図である。 第６の変形例に係る高温再生器の図である。（ａ）は高温再生器の横断面図、（ｂ）はフィンが設けられた液管の斜視図である。 従来の高温再生器の詳細図である。（ａ）は縦断面図、（ｂ）は横断面図、（ｃ）は伝熱管の断面詳細図である。

符号の説明

１０ 液管
１０ａ、１０ａＡ、１０ａＢ 第１の伝熱整流板
１０ｆ フィン
１０ｇ フィン
１１ 内側環状液管列
１１ａ 仕切板
１２ 外側環状液管列
１２ａ 仕切板
１３ 外容器
１３ａ 第２の伝熱整流板
２０ 燃焼室
２０ａ 燃焼室開口部
２１ 第１の燃焼ガス通路
２２ 第２の燃焼ガス通路
２５ 空隙
３０ 吸収冷凍機
３１ 吸収器
３２Ａ 高温再生器
３２Ｂ 低温再生器
３２Ｍ 中温再生器
３３ 凝縮器
３４ 蒸発器
Ｇｂ 燃焼ガス
ｐ 冷水（被冷却媒体）
Ｖｅ 冷媒蒸気
Ｖｆ 冷媒液
Ｖｓ 冷媒蒸気
Ｓａ 高温濃溶液
Ｓｃ 混合濃溶液
Ｓｗ 希溶液

Claims (9)

1. 内部に溶液を流す略鉛直な複数の液管が環状に配設されて形成された内側環状液管列と、
   前記内側環状液管列を囲むように略鉛直な複数の液管が環状に配設されて形成された外側環状液管列とを有し、
   前記内側環状液管列の内側に燃料を燃焼する燃焼室が形成され、前記内側環状液管列と前記外側環状液管列との間に前記燃焼室で発生した燃焼ガスを通す第１の燃焼ガス通路が形成され、
   前記第１の燃焼ガス通路に面する前記液管に、前記第１の燃焼ガス通路の内側に向けて突き出る前記液管の軸に直角方向の断面がほぼ弧状に形成された第１の伝熱整流板が前記液管の軸方向に前記液管の長さとほぼ同じ第１の所定の長さを持って設けられて構成された高温再生器と；
   前記高温再生器から冷媒を導入する凝縮器と；
   前記凝縮器で凝縮した冷媒液を導入し被冷却媒体の熱で前記冷媒液を蒸発させて冷媒蒸気を発生させる蒸発器と；
   前記高温再生器で濃度が上昇した濃溶液を導入し、前記蒸発器で発生した冷媒蒸気を前記濃溶液で吸収し濃度が低下した希溶液を前記高温再生器に向けて導出する吸収器とを備える；
   吸収冷凍機。
2. 前記第１の燃焼ガス通路を形成する前記内側環状液管列及び前記外側環状液管列の少なくとも一方の環状液管列の前記液管同士を接続する、前記液管と略同じ長さを有する仕切板を備える；
   請求項１に記載の吸収冷凍機。
3. 前記第１の燃焼ガス通路を前記液管の軸と直交する方向に通る前記燃焼ガスが蛇行するように、前記内側環状液管列及び前記外側環状液管列の液管が略交互に前記第１の燃焼ガス通路に突き出て配設された；
   請求項１又は請求項２に記載の吸収冷凍機。
4. 前記第１の伝熱整流板が、前記第１の燃焼ガス通路の所定の位置より上流側の前記液管には設けられず、前記第１の燃焼ガス通路の所定の位置より下流側の前記液管に設けられた；
   請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の吸収冷凍機。
5. 前記燃焼ガスが前記第１の燃焼ガス通路に流入する燃焼室開口部から第２の所定の長さの前記第１の燃焼ガス通路に、前記燃焼室と前記第１の燃焼ガス通路とを連通する複数の空隙が形成された；
   請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の吸収冷凍機。
6. 前記外側環状液管列の外側に、前記外側環状液管列との間に前記第１の燃焼ガス通路を通った前記燃焼ガスを通す第２の燃焼ガス通路を形成する筒状の外容器を備える；
   請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の吸収冷凍機。
7. 前記第２の燃焼ガス通路に面する前記外側環状液管列の前記液管に、前記液管の半径方向に広がる複数のフィンが設けられて構成された；
   請求項６に記載の吸収冷凍機。
8. 前記第２の燃焼ガス通路は前記第１の燃焼ガス通路から分岐されて構成され；
   前記第２の燃焼ガス通路に面する前記液管及び前記外容器の内壁の少なくとも一方に、前記第２の燃焼ガス通路の内側に向けて突き出る前記液管の軸に直角方向の断面がほぼ弧状に形成された第２の伝熱整流板が前記液管の軸方向に第３の所定の長さを持って設けられ；
   前記分岐される位置より上流側に設けられた前記第１の伝熱整流板の突き出る高さが、前記分岐される位置より下流側に設けられた前記第１の伝熱整流板及び前記第２の伝熱整流板の突き出る高さよりも低く構成された；
   請求項６又は請求項７に記載の吸収冷凍機。
9. 前記第１の伝熱整流板に、前記液管の半径方向に広がる複数のフィンが設けられて構成された；
   請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の吸収冷凍機。

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