JPS61105064A

JPS61105064A - 吸収式冷温水機の発生器

Info

Publication number: JPS61105064A
Application number: JP22575384A
Authority: JP
Inventors: 章西口; 大内　富久
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1984-10-29
Filing date: 1984-10-29
Publication date: 1986-05-23
Anticipated expiration: 2009-01-12
Also published as: JPH063330B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の利用分野〕本発明は空気調和等に用いられる吸収式冷温水機に係り
、燃焼ガスと溶液の熱交換に好適な吸収式冷温水機の発
生器に関する。

〔発明の背景〕

吸収式冷温水機の発生器として、貫流ボイラ形の発生器
は満液式の発生器に比べて溶液保有量が少ないこと、そ
の結果起動特性がよいことなどの長所がある。例えば、
特開昭５８−１５０７８０に示されるように、コイル状
に巻いた加熱管の中央部に下向きに火炎を放出する燃焼
器を配置し熱効率の向上を図っている。

しかし、この従来例においては加熱管を円形らせん状に
巻いであるために加熱管中央部の燃焼ガス流路の面積が
広くなり、燃焼ガス流速が遅くなって加熱管への熱伝達
効率悪くなること、燃焼ガスの流路面積に対してそれを
囲む伝熱で長さが短かいためにらせんの段数が多くなり
、貫流ボイラの高さが高くなり、大きさが大きくなるこ
となどの欠点があった。

また、伝熱管内で沸騰している溶液が円形らせん状の流
路に沿って流れるために遠心力を受けて外側に押しやら
れ、燃焼ガスからの熱が流入する内側で液量が少なくな
りこの部分で局部過熱を起こしやすくなるという欠点が
あった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、貫流ボイラ形発生器の小形化を図ると
ともに、伝熱管の局部加熱をなくし、小形で熱効率が高
く耐久性、信頼性の高い貫流ボイラ形発生器を提供する
ことにある。

〔発明の概要〕

本発明は伝熱管を比較的長い直線部と曲がり部とからな
る細長いら線状に形成し、これらの伝熱管に囲まれた燃
焼ガスの流路を細長い形状にすることにより、円形らせ
ん状に巻いた伝熱管に比べて燃焼ガス流路面積当たりの
伝熱管長さを長くできることから１段当りの伝熱管長さ
が長くなって全体の高さが小さくなり小形化を図ったこ
と、また、燃焼ガスを上から下、溶液を下から上に流す
という熱交換器としては理想的な対向流として熱交換効
率の向上を図るとともに、伝熱管としてフィンチューブ
を用い燃焼ガス温度の低くなる下流側において、フィン
高さを高く、フィンピッチを小さくし、らせん状伝熱管
の中央部にガスの吹き抜けを防ぐバッフルを設けること
により、熱負荷分布を均一化し、全体の小形化を図った
こと、さらに、らせん状に巻いた伝熱管の直管部では溶
液に遠心力が働かないので、燃焼ガスからの熱が流入す
るらせん管内側の伝熱面にも溶液がまわり込みやすくな
り局部過熱を起こさないようにしたことを特徴とする。

〔発明の実施例〕

以下本発明の一実施例を第１図及び第２図により説明す
る。

第１図及び第２図において、１はラインの状火炎を下向
きに放出する燃焼器、２ａ、２ｂ、２ｃ。

２ｄは燃焼器１の下部に配置し、長円形のらせん状に巻
いた伝熱管で、２ａはペアチューブ、２ｂはフィン高さ
が低く密度が小さいフィンチューブ、２ｃはフィン高さ
が高く密度が小さいフィンチューブ、２ｄはフィン高さ
が高く密度が大きいフィンチューブとなっている。３は
長円形らせん状の伝熱管２を取り囲む外壁、４は伝熱管
２の内側に形成された長円柱形状の燃焼室、５は燃焼室
の下流側に設置され燃焼ガスの吹き抜けを防止するため
のバッフル、７は入口溶液、８は出口溶液及び発生蒸気
、９は下向きに放出される燃焼ガス、１ｏは排ガスであ
る。

本実施例では上記に示すように、伝熱管２を直線部と半
円部からなる長円形らせん形状に巻き。

このらせん形状伝熱管の内側に形成される長円柱の燃焼
室４にあうようなライン状火炎をもつ燃焼器１を用いた
ので１円形のらせん形状伝熱管よりも熱伝達効率を上げ
て全体を小形化できる。例えば、燃焼ガス流路面積を同
じにした場合、円形らせん形状の伝熱管の１周の長さは
長円形らせん形状の伝熱管の１周の長さよりも短かくな
り、同じ伝熱面積を確保するためには巻き段数が多くな
り全体寸法は大きくなる。あるいは、１周の伝熱管長さ
を同じにして円形らせん状に伝熱管を形成した場合には
、燃焼ガス流路面積が広くなってガス流速が遅くなり燃
焼ガス側熱伝達率が低下するので、伝熱面積が多く必要
になり、大形化につながる。これを防ぐために、燃焼室
の中央にバッフルを設置して燃焼ガスの流速を上げるこ
とにより伝熱管の段数を同じにした場合でも、バッフル
の部分の体積は大きく、発生器が大形化する。また。

１０００℃程度高温にさらされるづツフルの材料として
は高価な耐熱材が必要となる。

また、円形らせん状の伝熱管では図３に示すように内部
を流れる溶液１１に遠心力が働いて溶液が外側へ押しや
られるために、燃焼ガス９からの熱が流入するらせん状
伝熱管２の内側の伝熱面で液切れが起こり局所加熱が発
生するが、直線部分の伝熱管内部の溶液は図４に示すよ
うに遠心力を受けず、最も熱負荷の高い燃焼ガス側の伝
熱面にも十分溶液がまわり込み１局所加熱の発生を防止
できる。

また、本実施例において、燃焼ガス上から下へ流し、溶
液を下から上へ流す対向流としたので伝の熱効率を向上できる。とともに、液Ｉ密度が小さくなり
自然に上昇する対流効果も利用できる。

さらに、燃焼ガス温度の低下に従って伝熱管にフィンを
設け、燃焼ガスの下流側ほどフィン高さを高く、フィン
ピッチを細かくするとともに、燃焼ガス温度の低くなっ
た最下流部に燃焼ガスの吹き抜けを防止するバッフルを
設けることにより、伝熱管の熱負荷を均一化して、局部
加熱を防止し全体の小形化を図ることができる。

また、本実施例では伝熱管を１本で形成しているので、
燃焼室内部に溶接の継ぎ目がなく、モレや腐食に対する
信頼性が向上するという効果もある。

また、外壁がペアチューブと接触して配置されているの
で高温の燃焼ガスの吹き抜けが起こらず、外壁の過熱を
防止できるという利点もある。

次に本発明の他の実施例を第３図により説明する。

１は円筒状の比較的長い火炎をもつガンタイプの燃焼器
、４は水冷壁６Ｋｉ！まれで横方向から燃焼器１の火炎
が吹き出す燃焼室、６は燃焼室４をとり囲み伝熱管２か
らの溶液および発生蒸気が流入して蒸発を完了させる水
冷壁であり、他の構成は第１図に示す実施例と同じであ
るので説明を省略する。

以上のように構成した本実施例においては、円筒状の火
炎をもつガンタイプバーナ１の火炎を水冷壁６で囲まれ
た燃焼室４に横方向に吹き出し、この燃焼室４の下に配
置された長円形らせん形状の伝熱管２へ燃焼ガスを送る
ようにしているので、ライン状の火炎が形成されないガ
ンタイプバーナでも長円形らせん形状の伝熱管を局部加
熱することなしに効率的に加熱することができるので、
第１図及び第２図の実施例と同様の効果を得ることがで
きる。

また、本実施例では燃焼室のまわりにペアチューブのか
わりに水冷壁を用いているので、伝熱管の全長を短かく
することができ、フィンチューブの製作や材料の運搬を
容易にできるという利点もある。

次に本発明の他の実施例を第６図、第７図により説明す
る。

１２は直線の伝熱管２を結合してらせん状の溶液流路を
構成するヘッダであり、他の構成は第１図、第２図に示
す実施例と同じであるので説明を省略する。

以上のように構成した本実施域においても第１図及び第
２図と同様の効果が得られるとともに、伝熱管の曲がり
部をヘッダ１２で構成したので、伝熱管の曲げ加工が不
要になり、製作ががんたんになり信頼性が向上するとい
う効果もある。

次に本発明の他の実施例を第８図により説明する。

１３は径の異なる伝熱管を結合する管継手で。

他の構成は第１図、第２図に示す実施例と同じであるの
で説明を省略する。

以上のように構成した本実施例においては、第１図及び
第２図と同様の効果が得られるとともに、管継手を用い
て溶液の上流側の管径を細く、沸騰が進行して二相流と
なる下流側の管径を太く構成したので、圧力損失を増加
させずに、管内側熱伝達率を向上させて、全体を小形化
形化できるという効果もある。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明において、伝熱管を比較的
長い直線部と曲がり部とからなる細長いら線状に形成し
、これらの伝熱管に囲まれた燃焼ガスの流路を細長い形
状にするとともに、燃焼ガスの流れを上から下へ、溶液
の流れを下から上へ流す対向流とし、燃焼ガス温度の低
下に合わせて伝熱管にフィンを設け、燃焼ガス下流側ほ
どフィン高さを高く、フィンピッチを細かくし、さらに
。

らせん状伝熱管に囲まれた燃焼ガス流路の中央部に燃焼
ガスの吹き抜けを防ぐバッフルを設けるように、貫流ボ
イラ形の発生器を構成したので、（１）全体形状がスリ
ムになり高さが低くなって小形化できる。

（２）局所加熱を防止して、耐久性、信頼性を向上でき
る。

（３）熱負荷の均一化を図って効率が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の縦断面図、第２図は第１図
のＡＡ断面図である。第３図は従来の伝熱管内の溶液の
流れを示した図、第４図は本発明の伝熱管内の溶液の流
れを示した図である。第５図は本発明の他の実施例の縦
断面図、第６図は本発明のその他の実施例の縦断面図、
第７図は第６図のＡＡ断面図、第８図は本発明のその他
の実施例の縦断面図である。１・・・バーナ、２・・・伝熱管、３・・・外壁、４・
・・燃焼室。５・・・バッフル、６・・・水冷壁、７・・・入口溶液
、８・・・出口溶液、９・・・燃焼ガス、１０・・・排
ガス、１１・・・溶液、１２・・・ヘッダ、１３・・・
管継手。Ｚ　　１　　図￥３　Ｚ　図第３図ス　４　口

Claims

【特許請求の範囲】１、溶液を加熱するための燃焼器と、火炎が形成される
燃焼室と、燃焼室内に配置され内部を被加熱溶液が流れ
る伝熱管とを有する貫流ボイラ形の発生器において、伝
熱管を比較的長い直線部と曲がり部とからなる細長いら
線状に形成し、これらの伝熱管に囲まれた燃焼ガス通路
を細長い形状にしたことを特徴とする吸収式冷温水器の
発生器。２、前記燃焼器からの燃焼ガスの流れと伝熱管内の被加
熱溶液の流れが対抗流となるようにしたことを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の吸収式冷温水機の発生器
。３、燃焼ガスを上から下、被加熱溶液を下から上に流す
ようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載
の吸収式冷温水機の発生器。４、燃焼ガス上流側の伝熱管を裸管、下流側の伝熱管を
フィン付管としたことを特徴とする特許請求の範囲第３
項記載の吸収式冷温水機の発生器。５、前記伝熱管のフィンを燃焼ガスの下流側ほど高さが
高くピッチが密になるようにしたことを特徴とする特許
請求の範囲第４項記載の吸収式冷温水機の発生器。６、前記長方形状の燃焼ガス通路に、燃焼ガスの吹き抜
けを防止するためのバッフルを置いたことを特徴とする
特許請求の範囲第５項記載の吸収式冷温水機の発生器。