JP5457145B2 - Fluid heating device - Google Patents

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JP5457145B2 JP2009264825A JP2009264825A JP5457145B2 JP 5457145 B2 JP5457145 B2 JP 5457145B2 JP 2009264825 A JP2009264825 A JP 2009264825A JP 2009264825 A JP2009264825 A JP 2009264825A JP 5457145 B2 JP5457145 B2 JP 5457145B2
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Description

本発明は、燃料を燃焼させて燃焼ガスにより液体等の流体を加熱する装置、詳しくはプレートを積層して熱エネルギーを有する流体と被加熱流体とを交互に流すようにした部位を一部または全部の加熱部に適用した装置、詳しくは燃焼火炎を水平に流した後、上方に屈曲させて流すようにした流体加熱装置に関するものである。   The present invention relates to an apparatus that burns fuel and heats a fluid such as a liquid by combustion gas, and more specifically, a part of a plate that is laminated to flow a fluid having heat energy and a fluid to be heated alternately. The present invention relates to an apparatus applied to all the heating units, and more particularly to a fluid heating apparatus in which a combustion flame is flowed horizontally and then bent upward.

従来、燃料の燃焼部に収熱部と呼ばれる円管や異形管などの伝熱管群を配置し、その後流に熱回収部の伝熱管群を配置した構成が知られている。
伝熱管群を用いる場合、形状の制約、および管ピッチが溶接しろの制約を受けるなど、最適設計ができないという欠点があった。また製作の複雑なことによるコストアップ、最適形状が得られないことによるサイズアップの問題があった。
2. Description of the Related Art Conventionally, a configuration in which a heat transfer tube group such as a circular tube or a deformed tube called a heat collection unit is arranged in a fuel combustion unit and a heat transfer tube group of a heat recovery unit is arranged downstream is known.
In the case of using a heat transfer tube group, there is a drawback that the optimum design cannot be performed because the shape is limited and the tube pitch is limited by the welding margin. In addition, there are problems of cost increase due to complicated production and size increase due to failure to obtain an optimum shape.

特許第2948180号公報Japanese Patent No. 2948180 特開2004−324911号公報JP 2004-324911 A 特開2001−153302号公報JP 2001-153302 A 特開2003−185293号公報JP 2003-185293 A

解決しようとする問題点は、流体加熱装置を設計するに際し、形状が嵩張ってコンパクトな最適形状に設計できない点である。   The problem to be solved is that when designing a fluid heating device, the shape is bulky and cannot be designed in a compact optimum shape.

本発明は、流体加熱装置の最適設計を行うために、燃焼による熱エネルギーで流体を加熱する加熱器の少なくとも一部(一部または全部)を、間隔を保ってプレートを積層したプレート部(プレート積層体)とし、燃焼火炎を水平に流した後、上方に屈曲させて流すようにすることを最も主要な特徴としている。   In order to perform the optimum design of the fluid heating device, the present invention provides at least a part (part or all) of a heater that heats a fluid with thermal energy from combustion, and a plate portion (plate) in which plates are stacked at intervals. The most important feature is that the combustion flame is flowed horizontally and then bent upward to flow.

本発明の流体加熱装置は、燃料を燃焼させて熱エネルギーを発生させる燃焼装置と、この燃焼装置からの熱エネルギーで流体を加熱する加熱器からなる流体加熱装置において、この加熱器の少なくとも一部(一部または全部)が間隙を保ってプレートを積層したプレート部からなり、これらのプレートの間隙を熱エネルギーを有する流体と被加熱流体が交互に流れ、被加熱流体が加熱されるように加熱部と被加熱部とを構成した流体加熱装置であって、前記プレート部は、燃焼火炎中に置かれる下プレート部分と燃焼火炎後に置かれる上プレート部分の2箇所に配置され、燃焼火炎は下プレート部分を水平に流れた後、上方に屈曲して上プレート部分を上方に向かって流れ、被加熱流体は下プレート部分を上方に流れた後、上プレート部分の下部から入って上部へ流れるようにしたことを特徴としている。   The fluid heating device of the present invention is a fluid heating device comprising a combustion device that burns fuel to generate heat energy and a heater that heats fluid with the heat energy from the combustion device, and at least a part of the heater. (Part or all) consists of plate parts that are stacked with a gap, and the fluid that has heat energy and the fluid to be heated flow through the gap between these plates so that the fluid to be heated is heated. A fluid heating apparatus comprising a heating part and a heated part, wherein the plate part is arranged at two places, a lower plate part placed in the combustion flame and an upper plate part placed after the combustion flame, After flowing horizontally through the plate portion, it bends upward and flows upward through the upper plate portion, and the fluid to be heated flows upward through the lower plate portion, It is characterized in that it has to flow to the upper enters from parts.

この装置において、燃焼火炎中に置かれる下プレート部分におけるプレートの積層が、燃焼火炎後に置かれる上プレート部分におけるプレートの積層より疎であるようにすることがある。   In this arrangement, the plate stack in the lower plate portion placed in the combustion flame may be sparser than the plate stack in the upper plate portion placed after the combustion flame.

また、これらの装置において、燃焼火炎中に置かれる下プレート部分の代わりに、ごばん目状および千鳥状のいずれかの円管群を配置することがある。また、燃焼火炎中に置かれる下プレート部分の代わりに、異形管で構成された異形管群を配置した構成とすることがある。この場合、異形管群が楕円管および扁平管のいずれかで構成された管群とすることが好ましい。   Moreover, in these apparatuses, instead of the lower plate portion placed in the combustion flame, either a goblet-shaped or staggered circular tube group may be arranged. Moreover, it may be set as the structure which has arrange | positioned the deformed pipe group comprised by the deformed pipe instead of the lower plate part set | placed in a combustion flame. In this case, it is preferable that the deformed tube group is a tube group composed of either an elliptical tube or a flat tube.

これらの装置において、プレート間の間隙が加熱部と被加熱部で異なるようにした構成とすることがある。また燃焼火炎中に置かれる加熱部のプレート間隙が燃焼ガス流速および圧力損失の少なくともいずれかを均一に近づけるように決められた構成とすることがある。さらに、加熱部のプレート間の間隙が被加熱部のプレート間の間隙より大きくなっている構成とすることがある。   In these apparatuses, the gap between the plates may be different between the heated part and the heated part. In some cases, the plate gap of the heating unit placed in the combustion flame is determined so that at least one of the combustion gas flow velocity and the pressure loss is made closer to each other. Furthermore, the gap between the plates of the heating part may be larger than the gap between the plates of the heated part.

これらの装置において、燃焼火炎後に置かれる上プレート部分が熱エネルギーの流れに沿って複数のプレート群に分かれているようにすることがある。この場合、複数のプレート群において、それぞれのプレート群の積層が下流になるほど密になっているように構成することがある。また、加熱部のプレート間の間隙が下流方向に行くにつれて狭まり、被加熱部が下流方向に行くにつれて広くなっている構成とすることがある。この場合、加熱部および被加熱部が燃焼火炎中に置かれているようにしたり、加熱部および被加熱部が燃焼火炎後に置かれているようにすることがある。   In these devices, the upper plate portion placed after the combustion flame may be divided into a plurality of plate groups along the flow of thermal energy. In this case, the plurality of plate groups may be configured so that the stack of the plate groups becomes denser toward the downstream. Further, the gap between the plates of the heating unit may be narrowed as it goes downstream, and the heated part may be widened as it goes downstream. In this case, the heating part and the heated part may be placed in the combustion flame, or the heating part and the heated part may be placed after the combustion flame.

これらの装置において、燃料を燃焼させて熱エネルギーを発生させる燃焼装置が、多孔プレートを用いた面燃焼バーナであるように構成したり、燃料を燃焼させて熱エネルギーを発生させる燃焼装置が、耐熱金属繊維を用いた面燃焼バーナであるように構成される。   In these devices, the combustion device that generates heat energy by burning the fuel is configured to be a surface combustion burner using a perforated plate, or the combustion device that generates heat energy by burning the fuel is heat resistant. It is comprised so that it may be a surface combustion burner using a metal fiber.

また、これらの装置において、熱エネルギーで流体を加熱する加熱器からなる下プレート部分および上プレート部分を囲んで外箱が設置され、この加熱器と外箱の間に被加熱流体が充墳されているとともに、被加熱流体のプレート間の間隙が外箱と連通しており、燃焼火炎後に置かれる上プレート部分の外側に被加熱流体が流れるようにした構成とすることができる。この場合、被加熱流体は流体加熱装置の外部より、外箱の上部および下部のいずれかに設けられた被加熱流体供給管を経て流入し、外箱の上部より流出するようにする。   Also, in these devices, an outer box is installed surrounding a lower plate portion and an upper plate portion made of a heater that heats fluid with heat energy, and a fluid to be heated is filled between the heater and the outer box. In addition, the gap between the plates of the heated fluid communicates with the outer box, and the heated fluid can flow outside the upper plate portion placed after the combustion flame. In this case, the fluid to be heated flows from the outside of the fluid heating device through the fluid to be heated supply pipe provided in either the upper part or the lower part of the outer box, and flows out from the upper part of the outer box.

また、燃焼火炎後に置かれる上プレート部分の被加熱部の上部の側方に、被加熱部に連通する気液分離器を備えた気液分離室が設けられ、この気液分離室の上部および上側部のいずれかに蒸気出口が設けられて、被加熱流体は加熱され沸騰して蒸気を発生し、蒸気と液は燃焼火炎後に置かれる上プレート部分より気液分離室に流入し、気液分離器で蒸気が液流体と分離されて蒸気が外部へ流出し、液は気液分離室の下部より流出するようにした構成とすることができる。   A gas-liquid separation chamber having a gas-liquid separator communicating with the heated portion is provided on the side of the upper portion of the heated portion of the upper plate portion placed after the combustion flame. A steam outlet is provided in one of the upper parts, the heated fluid is heated and boiled to generate steam, and the steam and liquid flow into the gas-liquid separation chamber from the upper plate part placed after the combustion flame, The vapor is separated from the liquid fluid by the separator, the vapor flows out to the outside, and the liquid can flow out from the lower part of the gas-liquid separation chamber.

この装置において、気液分離室の下部の内側および外側のいずれかに、液流体出口を備えた液溜まりを設け、この液溜まりに液面検知器を設けて液面検知部を構成し、被加熱流体供給管の液流体入口に流量制御弁を設け、この弁と前記液面検知器とを接続して、被加熱部の下部の内側および外側のいずれかに流出する流体の液面を検知し、この液面が一定になるように被加熱部に流入する流体流量を調節するようにした構成とすることができる。   In this apparatus, a liquid reservoir having a liquid fluid outlet is provided either on the inside or outside of the lower part of the gas-liquid separation chamber, and a liquid level detector is provided in the liquid reservoir to constitute a liquid level detection unit. A flow control valve is provided at the liquid fluid inlet of the heating fluid supply pipe, and this valve and the liquid level detector are connected to detect the liquid level of the fluid flowing out either inside or outside the heated part. And it can be set as the structure which adjusted the fluid flow volume which flows in into a to-be-heated part so that this liquid level may become fixed.

これらの装置において、被加熱流体が吸収液であり、流体加熱装置が吸収式冷凍機の再生器であるように構成する場合がある。   In these apparatuses, the fluid to be heated may be an absorbing liquid, and the fluid heating apparatus may be configured as a regenerator of an absorption refrigerator.

本発明の流体加熱装置は、従来の水管部の全部または一部をプレート式にすることにより、自由に燃焼ガス流路を設定でき、かつ、プレート部をセットするだけであるので、構造が簡単になり、製作容易でコストダウンを図ることができる。また、最適設計することができ、これにより、無駄なスペースがなくサイズダウンを図ることができるという利点がある。   The fluid heating device of the present invention has a simple structure because all or part of the conventional water pipe portion is plate-type so that the combustion gas flow path can be freely set and only the plate portion is set. Therefore, manufacturing is easy and cost reduction can be achieved. In addition, an optimum design can be performed, which has the advantage that the size can be reduced without wasted space.

図1は本発明の流体加熱装置の要部を示す斜視説明図である。FIG. 1 is a perspective explanatory view showing a main part of the fluid heating apparatus of the present invention. 図2は図1におけるプレート部の一例を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory view showing an example of the plate portion in FIG. 図3は図1におけるプレート部の他の例を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory view showing another example of the plate portion in FIG. 図4は前部のプレート部分の代りにごばん目状または千鳥状の円管群を用いる場合の説明図である。FIG. 4 is an explanatory view in the case of using a goblet-shaped or staggered circular tube group instead of the front plate portion. 図5は前部のプレート部分の代りに異形管で構成された異形管群を用いる場合の説明図である。FIG. 5 is an explanatory view when a deformed tube group composed of deformed tubes is used instead of the front plate portion. 図6は加熱部と被加熱部の一例を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating an example of a heating unit and a heated portion. 図7は加熱部と被加熱部の他の例を示す説明図である。FIG. 7 is an explanatory view showing another example of the heating part and the heated part. 図8は燃焼火炎後に置かれるプレート部分を分割した一例を示す説明図である。FIG. 8 is an explanatory view showing an example in which a plate portion placed after the combustion flame is divided. 図9は加熱部と被加熱部のさらに他の例を示す説明図である。FIG. 9 is an explanatory view showing still another example of the heating part and the heated part. 図10は燃焼装置の一例を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory view showing an example of a combustion apparatus. 図11は本発明の流体加熱装置の一例を示す説明図である。FIG. 11 is an explanatory view showing an example of the fluid heating apparatus of the present invention. 図12は図11に示す流体加熱装置の断面説明図である。12 is a cross-sectional explanatory view of the fluid heating apparatus shown in FIG. 図13は本発明の流体加熱装置の他の例を示す説明図である。FIG. 13 is an explanatory view showing another example of the fluid heating apparatus of the present invention. 図14は図13に示す流体加熱装置の断面説明図である。FIG. 14 is an explanatory cross-sectional view of the fluid heating apparatus shown in FIG. 図15は本発明の流体加熱装置の他の例を示す説明図である。FIG. 15 is an explanatory view showing another example of the fluid heating apparatus of the present invention. 図16は本発明の流体加熱装置のさらに他の例を示す説明図である。FIG. 16 is an explanatory view showing still another example of the fluid heating apparatus of the present invention.

流体加熱装置をコンパクトかつ安価に設計するという目的を、流体を加熱する加熱器の一部または全部をプレート積層体とすることにより実現した。   The object of designing the fluid heating device in a compact and inexpensive manner has been realized by using part or all of the heater for heating the fluid as a plate laminate.

以下、本発明の実施の形態について図1〜図16に基づいて説明するが、本発明は下記の実施の形態に何ら限定されるものではなく、適宜変更して実施できるものである。
図1は、本発明の流体加熱装置の要部を示している。1は加熱器で、加熱部2と被加熱部3とからなっている。この加熱器1に隣接して燃焼装置(図示せず)が配置されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 16. However, the present invention is not limited to the following embodiments, and can be implemented with appropriate modifications.
FIG. 1 shows a main part of the fluid heating apparatus of the present invention. Reference numeral 1 denotes a heater, which includes a heating part 2 and a heated part 3. A combustion device (not shown) is disposed adjacent to the heater 1.

加熱器1の全部または一部は、間隔を保ってプレート4を積層したプレート部からなり、これらのプレート4の間隙を熱エネルギーを有するガス体等の流体と、被加熱流体が交互に流れて、被加熱流体が加熱されるように構成されている。図1は、燃焼装置(図示せず)において燃料が水平方向に燃焼し、発生した燃焼ガスがプレート部1に水平入り、被加熱流体が下方から入って上方へ流れるように構成されている。すなわち、燃焼ガスの流れと被加熱流体の流れが直交している。   The whole or a part of the heater 1 is composed of a plate portion in which plates 4 are laminated at intervals, and a fluid such as a gas body having thermal energy and a fluid to be heated flow through the gaps between the plates 4 alternately. The fluid to be heated is configured to be heated. In FIG. 1, fuel is burned in a horizontal direction in a combustion apparatus (not shown), and the generated combustion gas enters the plate portion 1 horizontally, and the fluid to be heated enters from below and flows upward. That is, the flow of the combustion gas and the flow of the fluid to be heated are orthogonal.

さらに、図2に示すように、プレート部は、燃焼火炎5中に置かれる下プレート部分6と燃焼火炎後に置かれる上プレート部分7の2箇所に分割して配置され、燃焼火炎5は下プレート部分6を水平に流れた後、上方に屈曲して上プレート部分7を上方に向かって流れる。一方、被加熱流体は下プレート部分6を上方に流れた後、上プレート部分7の下部から入って上部へ流れるように構成されている。また、図3に示すように、前の下プレート部分6を疎に、後の上プレート部分7を密にする場合もある。   Further, as shown in FIG. 2, the plate portion is divided into two parts, a lower plate portion 6 placed in the combustion flame 5 and an upper plate portion 7 placed after the combustion flame, and the combustion flame 5 is divided into the lower plate portion. After flowing horizontally through the portion 6, it bends upward and flows upward through the upper plate portion 7. On the other hand, the heated fluid flows through the lower plate portion 6 and then enters from the lower portion of the upper plate portion 7 and flows upward. Further, as shown in FIG. 3, the front lower plate portion 6 may be sparse and the rear upper plate portion 7 may be dense.

図4は、燃焼火炎5中に置かれるプレート部分の代りに、ごばん目状または千鳥状の円管群8を配置した例を示している。また、図5は、円管群の代りに、楕円管または扁平管で構成された異形管群9を配置した例を示している。   FIG. 4 shows an example in which a goblet-shaped or staggered circular tube group 8 is arranged instead of the plate portion placed in the combustion flame 5. FIG. 5 shows an example in which a deformed tube group 9 made of an elliptical tube or a flat tube is arranged instead of the circular tube group.

図6は、プレート4の間隙が加熱部2と被加熱部3とで異なるようにした場合、例えば加熱部2の間隙を被加熱部3の間隙より広くした場合を示している。
また、図7に示すように、燃焼火炎中または/および燃焼火炎後に置かれる加熱部のプレート間隙は、燃焼ガス流速または燃焼ガス圧力がほぼ均一になるように決定される。
FIG. 6 shows a case where the gap of the plate 4 is made different between the heating unit 2 and the heated part 3, for example, the gap of the heating part 2 is made wider than the gap of the heated part 3.
Further, as shown in FIG. 7, the plate gap of the heating unit placed during and / or after the combustion flame is determined so that the combustion gas flow velocity or the combustion gas pressure is substantially uniform.

図8は、燃焼火炎後に置かれるプレート部分が、熱エネルギー(燃焼ガス)の流れに沿って複数のプレート群、例えば3つのプレート群10、11、12に分割されて配置されて場合を示している。この場合、それぞれのプレート群10、11、12のプレートの積層が、下流に(上方に)行くほど密になるように構成することが好ましい。   FIG. 8 shows a case where the plate portion placed after the combustion flame is divided into a plurality of plate groups, for example, three plate groups 10, 11, 12 along the flow of thermal energy (combustion gas). Yes. In this case, it is preferable that the stacks of the plates 10, 11, and 12 are stacked so as to become denser toward the downstream (upward).

図9は、加熱部2のプレート間の間隙が、下流方向に行くにつれて狭くなり、被加熱部3のプレート間の間隙が下流方向に行くにつれて広くなるように構成した場合を示している。この場合、加熱部2および被加熱部3は、燃焼火炎中または燃焼火炎後に置かれる。   FIG. 9 shows a case where the gap between the plates of the heating unit 2 is narrowed in the downstream direction and the gap between the plates of the heated unit 3 is widened in the downstream direction. In this case, the heating part 2 and the heated part 3 are placed during or after the combustion flame.

燃料を燃焼させて熱エネルギー(燃焼ガス)を発生させる燃焼装置としては、図10に示すような、多孔プレート13を用いた面燃焼バーナ14や、耐熱金属繊維を用いた面燃焼バーナ(図示せず)等が用いられる。   As a combustion apparatus for burning fuel to generate thermal energy (combustion gas), a surface combustion burner 14 using a perforated plate 13 or a surface combustion burner using heat-resistant metal fibers (not shown) as shown in FIG. Etc.) are used.

図11および図12は、加熱器を外箱で囲む場合を示している。すなわち、熱エネルギーで流体を加熱する加熱器からなる下プレート部分6および上プレート部分7を囲んで外箱15が設置され、これらの加熱器と外箱15の間に被加熱流体が充墳されているとともに、被加熱流体のプレート間の間隙が外箱15と連通しており、燃焼火炎後に置かれる上プレート部分7の外側に被加熱流体が流れるように構成されている。
この場合、図13および図14に示すように、被加熱流体は流体加熱装置の外部より、外箱15の上部および下部のいずれかに設けられた被加熱流体供給管16、17を経て流入し、外箱15の上部より流出するように構成することが好ましい。
11 and 12 show a case where the heater is surrounded by an outer box. That is, an outer box 15 is installed to surround the lower plate portion 6 and the upper plate portion 7, which are heaters that heat a fluid with heat energy, and the fluid to be heated is filled between these heaters and the outer box 15. In addition, the gap between the heated fluid plates communicates with the outer box 15 so that the heated fluid flows outside the upper plate portion 7 placed after the combustion flame.
In this case, as shown in FIGS. 13 and 14, the heated fluid flows from the outside of the fluid heating device through heated fluid supply pipes 16 and 17 provided at either the upper part or the lower part of the outer box 15. It is preferable that the outer casing 15 flows out from the upper part.

図15は、気液分離室を備えた加熱器の一例を示している。すなわち、燃焼火炎後に置かれる上プレート部分7の被加熱部の上部の側方に、被加熱部に連通する気液分離器20を備えた気液分離室21が設けられ、この気液分離室21の上部および上側部のいずれかに蒸気出口22が設けられて、被加熱流体は加熱され沸騰して蒸気を発生し、蒸気と液は燃焼火炎後に置かれる上プレート部分7より気液分離室21に流入し、気液分離器20で蒸気が液流体と分離されて蒸気が外部へ流出し、液は気液分離室21の下部より流出するように構成されている。   FIG. 15 shows an example of a heater provided with a gas-liquid separation chamber. That is, a gas-liquid separation chamber 21 provided with a gas-liquid separator 20 communicating with the heated portion is provided on the side of the upper portion of the heated portion of the upper plate portion 7 placed after the combustion flame. A steam outlet 22 is provided on either the upper part or the upper part of the gas 21, the heated fluid is heated and boiled to generate steam, and the steam and liquid are separated from the gas-liquid separation chamber by the upper plate portion 7 placed after the combustion flame. The vapor is separated from the liquid fluid by the gas-liquid separator 20, the vapor flows out to the outside, and the liquid flows out from the lower part of the gas-liquid separation chamber 21.

さらに、図16に示すように、気液分離室21の下部の内側および外側のいずれかに、液流体出口23を備えた液溜まり24を設け、この液溜まり24に液面検知器25を設けて液面検知部26を構成し、被加熱流体供給管17の液流体入口27に流量制御弁28を設け、この弁28と前記液面検知器25とを接続して、被加熱部の下部の内側および外側のいずれかに流出する流体の液面を検知し、この液面が一定になるように被加熱部に流入する流体流量を調節するように構成することがある。29は制御器である。   Further, as shown in FIG. 16, a liquid reservoir 24 having a liquid fluid outlet 23 is provided either on the inside or outside of the lower part of the gas-liquid separation chamber 21, and a liquid level detector 25 is provided in the liquid reservoir 24. The liquid level detection unit 26 is configured, and a flow rate control valve 28 is provided at the liquid fluid inlet 27 of the heated fluid supply pipe 17. The valve 28 and the liquid level detector 25 are connected to each other, and In some cases, the liquid level of the fluid flowing out to either the inside or the outside is detected, and the flow rate of the fluid flowing into the heated portion is adjusted so that the liquid level is constant. 29 is a controller.

上記の構成において、被加熱流体が吸収式冷凍機(冷温水機を含む)の吸収液であり、流体加熱装置が吸収式冷凍機(冷温水機を含む)の再生器であるように構成することが好ましい。   In the above configuration, the fluid to be heated is an absorption liquid of an absorption chiller (including a cold / hot water machine), and the fluid heating device is a regenerator of the absorption chiller (including a cold / hot water machine). It is preferable.

加熱流体として、燃料をバーナで燃焼させた燃焼ガスを用い、被加熱流体として吸収液を用いることにより、吸収式冷凍機または吸収式冷温水機(単に吸収式冷凍機と記している場合もある)の再生器として用いることができる。   By using a combustion gas obtained by burning fuel with a burner as a heating fluid and using an absorption liquid as a heated fluid, an absorption chiller or an absorption chiller / heater (sometimes simply referred to as an absorption chiller) ) Can be used as a regenerator.

1 加熱器
2 加熱部
3 被加熱部
4 プレート
5 燃焼火炎
6 下プレート部分
7 上プレート部分
8 円管群
9 異径管群
10、11、12 プレート群
13 多孔プレート
14 面燃焼バーナ
15 外箱
16、17 被加熱流体供給管
20 気液分離器
21 気液分離室
22 蒸気出口
23 液流体出口
24 液溜まり
25 液面検知器
26 液面検知器
27 液流体入口
28 液流体入口の流量制御弁
29 制御器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heater 2 Heating part 3 Heated part 4 Plate 5 Combustion flame 6 Lower plate part 7 Upper plate part 8 Circular pipe group 9 Different diameter pipe group 10, 11, 12 Plate group 13 Porous plate 14 Surface combustion burner 15 Outer box 16 , 17 Heated fluid supply pipe 20 Gas-liquid separator 21 Gas-liquid separation chamber 22 Steam outlet 23 Liquid fluid outlet 24 Liquid pool 25 Liquid level detector 26 Liquid level detector 27 Liquid fluid inlet 28 Flow control valve 29 at the liquid fluid inlet Controller

Claims (20)

燃料を燃焼させて熱エネルギーを発生させる燃焼装置と、この燃焼装置からの熱エネルギーで流体を加熱する加熱器からなる流体加熱装置において、この加熱器の少なくとも一部が間隙を保ってプレートを積層したプレート部からなり、これらのプレートの間隙を熱エネルギーを有する流体と被加熱流体が交互に流れ、被加熱流体が加熱されるように加熱部と被加熱部とを構成した流体加熱装置であって、前記プレート部は、燃焼火炎中に置かれる下プレート部分と燃焼火炎後に置かれる上プレート部分の2箇所に配置され、燃焼火炎は下プレート部分を水平に流れた後、上方に屈曲して上プレート部分を上方に向かって流れ、被加熱流体は下プレート部分を上方に流れた後、上プレート部分の下部から入って上部へ流れるようにし、燃焼火炎中に置かれる下プレート部分におけるプレートの積層が、燃焼火炎後に置かれる上プレート部分におけるプレートの積層より疎であるようにしたことを特徴とする流体加熱装置 In a fluid heating device comprising a combustion device that burns fuel to generate heat energy and a heater that heats fluid with the heat energy from the combustion device, plates are stacked with at least a portion of the heater maintaining a gap In this fluid heating apparatus, a fluid having heat energy and a fluid to be heated flow alternately through the gaps between these plates, and the heating portion and the heated portion are configured so that the fluid to be heated is heated. The plate portion is arranged in two places, a lower plate portion placed in the combustion flame and an upper plate portion placed after the combustion flame, and the combustion flame flows horizontally through the lower plate portion and then bends upward. It flows over the plate portion upwards, after the heated fluid flowing through the lower plate portion upwards, to flow in from the bottom of the upper plate portion to the upper, combustion fire Fluid heating device stack of plates in the lower plate portion, characterized in that as a sparse than stack of plates in upper plate portion to be placed after the combustion flame is placed in. 燃焼火炎中に置かれる下プレート部分の代わりに、ごばん目状および千鳥状のいずれかの円管群を配置した請求項記載の流体加熱装置。 Instead of the lower plate portion placed in the combustion flame, fluid heating apparatus according to claim 1 wherein placing the grid pattern and staggered either circular tube group. 燃焼火炎中に置かれる下プレート部分の代わりに、異形管で構成された異形管群を配置した請求項記載の流体加熱装置。 Instead of the lower plate portion placed in the combustion flame, fluid heating apparatus according to claim 1 wherein placing the deformed tube group composed of a profiled tube. 異形管群が楕円管および扁平管のいずれかで構成された管群である請求項記載の流体加熱装置。 The fluid heating device according to claim 3, wherein the deformed tube group is a tube group composed of either an elliptical tube or a flat tube. プレート間の間隙が加熱部と被加熱部で異なるようにした請求項1〜のいずれかに記載の流体加熱装置。 The fluid heating apparatus according to any one of claims 1 to 4 , wherein a gap between the plates is different between the heating part and the heated part. 燃焼火炎中に置かれる加熱部のプレート間隙が燃焼ガス流速および圧力損失の少なくともいずれかを均一に近づけるように決められた請求項記載の流体加熱装置。 6. The fluid heating apparatus according to claim 5, wherein the plate gap of the heating unit placed in the combustion flame is determined so that at least one of the combustion gas flow velocity and the pressure loss is made closer to each other. 燃焼火炎後に置かれる加熱部のプレート間隙が燃焼ガス流速および圧力損失の少なくともいずれかを均一に近づけるように決められた請求項記載の流体加熱装置。 6. The fluid heating apparatus according to claim 5, wherein the plate gap of the heating unit placed after the combustion flame is determined so that at least one of the combustion gas flow velocity and the pressure loss is made to approach uniformly. 加熱部のプレート間の間隙が被加熱部のプレート間の間隙より大きくなっている請求項記載の流体加熱装置。 6. The fluid heating apparatus according to claim 5, wherein a gap between the plates of the heating part is larger than a gap between the plates of the heated part. 燃焼火炎後に置かれる上プレート部分が熱エネルギーの流れに沿って複数のプレート群に分かれている請求項1〜のいずれかに記載の流体加熱装置。 The fluid heating device according to any one of claims 1 to 8 , wherein an upper plate portion placed after the combustion flame is divided into a plurality of plate groups along a flow of thermal energy. 複数のプレート群において、それぞれのプレート群の積層が下流になるほど密になっている請求項記載の流体加熱装置。 The fluid heating device according to claim 9 , wherein in the plurality of plate groups, the stack of the plate groups becomes denser toward the downstream. 加熱部のプレート間の間隙が下流方向に行くにつれて狭まり、被加熱部が下流方向に行くにつれて広くなっている請求項記載の流体加熱装置。 Narrowing as the gap between the plates of the heating portion toward the downstream direction, the fluid heating apparatus according to claim 1 wherein the wider as the heated portion is toward the downstream direction. 加熱部および被加熱部が燃焼火炎中に置かれている請求項11記載の流体加熱装置。 The fluid heating apparatus according to claim 11, wherein the heating part and the heated part are placed in a combustion flame. 加熱部および被加熱部が燃焼火炎後に置かれている請求項11記載の流体加熱装置。 The fluid heating apparatus according to claim 11, wherein the heating part and the heated part are placed after the combustion flame. 燃料を燃焼させて熱エネルギーを発生させる燃焼装置が、多孔プレートを用いた面燃焼バーナである請求項1〜13のいずれかに記載の流体加熱装置。 The fluid heating device according to any one of claims 1 to 13 , wherein the combustion device that generates thermal energy by burning fuel is a surface combustion burner using a perforated plate. 燃料を燃焼させて熱エネルギーを発生させる燃焼装置が、耐熱金属繊維を用いた面燃焼バーナである請求項1〜13のいずれかに記載の流体加熱装置。 The fluid heating device according to any one of claims 1 to 13 , wherein the combustion device that generates heat energy by burning fuel is a surface combustion burner using heat-resistant metal fibers. 熱エネルギーで流体を加熱する加熱器からなる下プレート部分および上プレート部分を囲んで外箱が設置され、この加熱器と外箱の間に被加熱流体が充墳されているとともに、被加熱流体のプレートの間隙が外箱と連通しており、燃焼火炎後に置かれる上プレート部分の外側に被加熱流体が流れるようにした請求項1〜15のいずれかに記載の流体加熱装置。 An outer box is installed so as to surround the lower plate portion and the upper plate portion made of a heater that heats the fluid with heat energy, and the heated fluid is filled between the heater and the outer box, and the heated fluid of which the gap of the plate communicates with the outer box, the fluid heating apparatus according to any one of claims 1 to 15 as the heated fluid flows outside of the upper plate portion to be placed after the combustion flame. 被加熱流体は流体加熱装置の外部より、外箱の上部および下部のいずれかに設けられた被加熱流体供給管を経て流入し、外箱の上部より流出するようにした請求項16記載の流体加熱装置。 17. The fluid according to claim 16 , wherein the fluid to be heated flows in from the outside of the fluid heating device via a fluid to be heated supply pipe provided at either the upper part or the lower part of the outer box and flows out from the upper part of the outer box. Heating device. 燃焼火炎後に置かれる上プレート部分の被加熱部の上部の側方に、被加熱部に連通する気液分離器を備えた気液分離室が設けられ、この気液分離室の上部および上側部のいずれかに蒸気出口が設けられて、被加熱流体は加熱され沸騰して蒸気を発生し、蒸気と液は燃焼火炎後に置かれる上プレート部分より気液分離室に流入し、気液分離器で蒸気が液流体と分離されて蒸気が外部へ流出し、液は気液分離室の下部より流出するようにした請求項16または17記載の流体加熱装置。 A gas-liquid separation chamber having a gas-liquid separator communicating with the heated portion is provided on the side of the upper portion of the heated portion of the upper plate portion placed after the combustion flame, and the upper and upper portions of the gas-liquid separation chamber A steam outlet is provided in any of the above, the heated fluid is heated and boiled to generate steam, and the steam and liquid flow into the gas-liquid separation chamber from the upper plate portion placed after the combustion flame, and the gas-liquid separator The fluid heating apparatus according to claim 16 or 17 , wherein the steam is separated from the liquid fluid and the steam flows out to the outside, and the liquid flows out from the lower part of the gas-liquid separation chamber. 気液分離室の下部の内側および外側のいずれかに、液流体出口を備えた液溜まりを設け、この液溜まりに液面検知器を設けて液面検知部を構成し、被加熱流体供給管の液流体入口に流量制御弁を設け、この弁と前記液面検知器とを接続して、被加熱部の下部の内側および外側のいずれかに流出する流体の液面を検知し、この液面が一定になるように被加熱部に流入する流体流量を調節するようにした請求項18記載の流体加熱装置。 A liquid reservoir having a liquid fluid outlet is provided either on the inside or outside of the lower part of the gas-liquid separation chamber, and a liquid level detector is provided in the liquid reservoir to constitute a liquid level detector, and a heated fluid supply pipe A flow control valve is provided at the liquid fluid inlet of the liquid, and the valve and the liquid level detector are connected to detect the liquid level of the fluid flowing out either inside or outside the lower part of the heated portion. 19. The fluid heating apparatus according to claim 18 , wherein the flow rate of the fluid flowing into the heated portion is adjusted so that the surface is constant. 被加熱流体が吸収液であり、流体加熱装置が吸収式冷凍機の再生器である請求項1〜19のいずれかに記載の流体加熱装置。 The fluid heating device according to any one of claims 1 to 19 , wherein the fluid to be heated is an absorbing liquid, and the fluid heating device is a regenerator of an absorption chiller.
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