(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
仕切板で形成された流路内に複数の伝熱管を配列し、それぞれの伝熱管内に一方側より水を流通するとともに、それぞれの伝熱管外に他方側より前記流路を経て燃焼ガスを流通し、該燃焼ガスにより前記水を加熱する貫流式ボイラにおいて、それぞれの伝熱管の間に伝熱促進体を挿着し、それぞれの伝熱促進体は、燃焼ガスの流通方向に突出するように複数の突出部を切り起こされた金属帯板により形成され、一端は仕切板に係合されることを特徴とする貫流式ボイラ。
【請求項２】
仕切板で形成された流路内に複数の伝熱管を配列し、それぞれの伝熱管内に一方側より希溶液を流通するとともに、それぞれの伝熱管外に他方側より前記流路を経て燃焼ガスを流通し、該燃焼ガスにより前記希溶液を加熱する貫流式再生器において、それぞれの伝熱管の間に伝熱促進体を挿着したことを特徴とする貫流式再生器。
【請求項３】
それぞれの伝熱促進体は、燃焼ガスの流通方向に複数の山型で折り曲げられた金属帯板により形成され、一端は仕切板に係合されることを特徴とする請求項２記載の貫流式再生器。
【請求項４】
それぞれの伝熱促進体は、燃焼ガスの流通方向に突出するように複数の突出部を切り起こされた金属帯板により形成され、一端は仕切板に係合されることを特徴とする請求項２記載の貫流式再生器。
【請求項５】
請求項２、３又は４記載の貫流式再生器を備え、少なくとも凝縮器、蒸発器、吸収器及び溶液循環ポンプを接続して冷媒及び希溶液の循環回路を形成してなることを特徴とする吸収式冷凍機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、吸収式冷凍機に備えられ、水又は希溶液を加熱して蒸気又は冷媒蒸気と中間濃溶液とを発生させる貫流式ボイラ、貫流式再生器及び該再生器を備えた吸収式冷凍機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の貫流式再生器においては、図２及び図７に示すように、円筒状の内側仕切板８及び外側仕切板９で形成された流路４ａ内に複数の伝熱管４を配列し、それぞれの伝熱管４内に一方側（Ａ側）より希溶液を流通するとともに、それぞれの伝熱管４外に他方側（Ｂ側）より流路４ａを経て燃焼ガスを流通し、それぞれの伝熱管４を介して燃焼ガスにより希溶液を加熱する構成である。そして一方側に設けられた円環状の下部管寄せ３の希溶液管７より希溶液が導入され、希溶液は、下部管寄せ３と他方側に設けられた円環状の上部管寄せ２との間に、円周状に上下方向に配列された複数の伝熱管４内を上方（Ｂ側）に向けて流れる。一方、上部に装着されたバーナ１より炉１３内に噴出された燃焼ガスは、図示の破線矢印のように炉１３内を下方（Ａ側）に進み、内側仕切板８の下端を経て直接、伝熱管４に作用して管内を流れる希溶液と熱交換し、希溶液を加熱・沸騰して冷媒蒸気と中間濃溶液とを発生させる。冷媒蒸気と中間濃溶液とは上部管寄せ２に集められて揚液管６を経由して吸収冷凍機の分離器へ送給される。燃焼ガスは希溶液を加熱した後に低温度の排気ガスとなり、伝熱管４外の流路４ａをとおり排気筒５より大気へ放出される。なお貫流式ボイラにあっても同一の構造である。
【０００３】
このような構造の貫流式再生器では、内側仕切板８、外側仕切板９及び伝熱管４で形成された流路４ａを流通する燃焼ガスの流速を高め伝熱を促進している。そしてさらに効率を向上させるには、例えば図８に示すように、各伝熱管４の外表面にフィン３０を固着し、伝熱面積を増加させる方法があるが、フィン３０を伝熱管４の外表面に溶接等で固着する必要があり、その取付け作業が増加する。また平板のフィンでは燃焼ガスの流れを乱す作用が不十分のため、伝熱促進の効果が小さい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の貫流式再生器にあっては、伝熱管にフィンを固着しても伝熱促進の効果が小さく、フィンの取付け作業工数が増加する問題点がある。
【０００５】
本発明の課題は、簡易な構造で燃焼ガスの流れを乱し熱伝達率を向上させる貫流式ボイラ、貫流式再生器及び該再生器を備えた吸収式冷凍機を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を達成するため、本発明の係る貫流式ボイラは、仕切板で形成された流路内に複数の伝熱管を配列し、それぞれの伝熱管内に一方側より水を流通するとともに、それぞれの伝熱管外に他方側より流路を経て燃焼ガスを流通し、燃焼ガスにより水を加熱するにおいて、それぞれの伝熱管の間に伝熱促進体を挿着し、それぞれの伝熱促進体は、燃焼ガスの流通方向に突出するように複数の突出部を切り起こされた金属帯板により形成され、一端は仕切板に係合される構成とする。
【０００９】
さらに貫流式再生器にあっては、仕切板で形成された流路内に複数の伝熱管を配列し、それぞれの伝熱管内に一方側より希溶液を流通するとともに、それぞれの伝熱管外に他方側より流路を経て燃焼ガスを流通し、燃焼ガスにより希溶液を加熱する貫流式再生器において、それぞれの伝熱管の間に伝熱促進体を挿着した構成とする。
【００１０】
そしてそれぞれの伝熱促進体は、燃焼ガスの流通方向に複数の山型で折り曲げられた金属帯板、又は燃焼ガスの流通方向に突出するように複数の突出部を切り起こされた金属帯板により形成され、一端は仕切板に係合される構成でもよい。
【００１１】
また吸収式冷凍機にあっては、前記いずれか一つの貫流式再生器を備え、少なくとも凝縮器、蒸発器、吸収器及び溶液循環ポンプを接続して冷媒及び希溶液の循環回路を形成してなる構成とする。
【００１２】
本発明によれば、燃焼ガスの流路内に伝熱促進体を挿着したため、取付けが容易でかつ簡易な構造で伝熱効率が向上される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の貫流式再生器の一実施の形態を図１〜図３を参照しながら説明する。図１〜図３に示すように、円筒状の仕切板（内側仕切板，外側仕切板）８，９で形成された流路４ａ内に複数の伝熱管４を配列し、それぞれの伝熱管４内に一方側（Ａ側）より希溶液を流通するとともに、それぞれの伝熱管４外に他方側（Ｂ側）より流路４ａを経てバーナ１より噴出した燃焼ガスを流通し、それぞれの伝熱管４を介して燃焼ガスにより希溶液を加熱する貫流式再生器であって、それぞれの伝熱管４の間のすき間に伝熱促進体を挿着した構成である。そして伝熱促進体は、燃焼ガスの流通方向に複数の山型に折り曲げられた金属帯板１０により形成され、一端は内側仕切板８に係合されて固定されるものとする。なお貫流式ボイラにあっても同一の構成である。
【００１４】
そしてＡ側の円環状の下部管寄せ３に設けられた希溶液管７より希溶液が導入され、希溶液は下部管寄せ３とＢ側の上部管寄せ２とに両端を固設して円周状に配設された複数の伝熱管４内を上方（Ｂ側）へ流れる。一方、上部中央に装着されたバーナ１より炉１３内に噴出された燃焼ガスは、内側仕切板８により炉１３の下方（Ａ側）へ導かれ、内側仕切板８の下端を経て流路４ａ内に導入される。流路４ａ内の各伝熱管４の間には伝熱管の間隔よりやや狭い（０．５ｍｍ程度）バッフル板としての金属帯板１０を組み込み、金属帯板１０を燃焼ガスが高速で通過することにより流れがかく乱され伝熱が促進される。金属帯板１０の取付け時には、金属帯板１０の上部を内側仕切板８の上端にさし込み内側で折り曲げることにより容易に取付けが可能である。さらに金属帯板１０は各伝熱管４の間のすき間に位置するため、一つの部品で円周上に配列された各伝熱管の内周側と外周側とで燃焼ガスの乱れを生じさせることができ、部品数の削減が達成される。金属帯板１０の曲げ角度は、８０〜１００゜が最適であり、折り曲げ巾は山の高さがほぼ伝熱管径になるように設定するものとする。
【００１５】
そして燃焼ガスは、伝熱管４を介して伝熱管４内の希溶液を加熱し、発生した冷媒蒸気と中間濃溶液とを上部管寄せ２に集めて揚液管６を経由して吸収冷凍機の分離器へ送給する。伝熱管４の間を上昇した燃焼ガスは希溶液を加熱した後に低温度の排気ガスとなり、外側仕切板９の上端を経て排気ガスヘッダ１２へ導かれ、排気ガスヘッダ１２内に集合した後に排気筒５より大気へ放出される。
【００１６】
本実施の形態によれば、各伝熱管の間隔よりやや狭い巾の金属帯板を山型に繰返し折り曲げてバッフル板として用いることにより、流路への取付けを容易に行うことができ、簡易に構造で高い伝熱効率が得られる。
【００１７】
本発明の他の実施の形態を図４に示す。この他の実施の形態の図１に示す実施の形態と異なる点は、それぞれの伝熱促進体は、燃焼ガスの流通方向に突出するように複数の突出部（切り起し）２０ａを切り起した金属帯板２０により形成される点である。この他の実施の形態によっても前記と同様の作用、効果を得ることができる。
【００１８】
本発明によれば、図５に示すように、伝熱管の間に伝熱促進体を挿着することにより、２０〜１００％燃焼量に対して効率が１０〜５％向上される。
【００１９】
本発明の他の実施の形態として図６は、吸収式冷凍機の系統図を示す。吸収式冷凍機は、下記の高温再生器２２及び低温再生器１８として前記いずれか一つの貫流式再生器を備え、少なくとも凝縮器３１、蒸発器３６、吸収器３９及び溶液循環ポンプ４３等を接続して冷媒及び希溶液の循環回路を形成してなる構成とする。
【００２０】
すなわち希溶液を加熱するた高温再生器２２と、高温再生器２２の上方に配置され上昇管２３で接続された分離器２４と、分離器２４の気相部分に一端を接続された伝熱管４を内装した低温再生器１８と、低温再生器１８に連通路２０で連通され伝熱管１９に接続されるとともに冷却水コイル３２を内装した凝縮器３１と、凝縮器３１に液冷媒管３３で接続され、例えば冷温水６０を冷却する蒸発コイル３７を内装した蒸発器３６と、蒸発器３６に蒸発冷媒蒸気通路で連通され冷却水コイル４０を内装した吸収器３９と、吸収器３９の底部に希溶液吸入管４２で吸入側を接続された溶液循環ポンプ４３とを備える。
【００２１】
さらに、溶液循環ポンプ４３の吐出側に被加熱流体入口側を接続させた低温溶液熱交換器４５と、低温溶液熱交換器４５の被加熱流体出口側に被加熱流体入口側を接続させた加熱流体熱交換器５１と、加熱流体熱交換器５１の被加熱流体出口側に被加熱流体入口側を接続させ、高温再生器２２の希溶液入口に接続させた高温溶液熱交換器４８と、分離器２４の液相部と高温溶液熱交換器４８の加熱流体入口を接続する中間濃溶液管１６と、高温溶液熱交換器４８の加熱流体出口側と低温再生器１８を接続する中間濃溶液管４９と、低温再生器１８と低温溶液熱交換器４５の加熱流体入口側を接続する濃溶液管２１と、低温溶液熱交換器４５の加熱流体出口側と吸収器３９の上部を接続する濃溶液管４６と、冷却水コイル４０の出口側と冷却水コイル３２の入口側を接続する冷却水管４１とを備えている。
【００２２】
さらに、加熱流体熱交換器５１の加熱流体入口側は高温再生器２２の伝熱管２２ａの出口のトラップ５３から排出される蒸気を導入する蒸気回路５４に接続されている。加熱流体熱交換器５１を通過した蒸気はドレンとなってドレン管５５から排出される。冷却水コイル３２の出口側は、図示しない冷却塔に接続され、冷却水コイル４０の入口側は、図示しない冷却水循環ポンプを介して冷却塔に接続されている。この他の実施の形態によっても、前記と同様の作用、効果を得ることができる。
【００２３】
【発明の効果】
本発明によれば、各伝熱管の間に伝熱促進体を挿着したため、作業工数の増加を防止した簡易な構造で伝熱効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の貫流式再生器の一実施の形態を示す伝熱促進体の縦断面図である。
【図２】図１の伝熱管の縦断面図である。
【図３】図１，図２のＸ・Ｘ線の横断面図である。
【図４】本発明の他の実施の形態を示す図である。
【図５】本発明の効果を説明するグラフである。
【図６】本発明の他の実施の形態を示す図である。
【図７】従来の技術を示す横断面図である。
【図８】従来の改良技術を示す横断面図である。
【符号の説明】
１  バーナ
２  上部管寄せ
３  下部管寄せ
４  伝熱管
４ａ  流路
５  排気筒
６  揚液管
７  希溶液管
８  内側仕切板
９  外側仕切板
１０，２０  金属帯板
１２  排気ガスヘッダ
１８  低温再生器
２２  高温再生器
２４  分離器
３１  凝縮器
３６  蒸発器
３９  吸収器
４３  溶液循環ポンプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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