(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱室の上方に配置された蒸気発生部と、加熱室の下方に配置された液体循環部と、加熱室に立設されて蒸気発生部と液体循環部とを連通する金属製の複数の液管と、加熱室の前方に液管に臨んで横向きに設置されたバーナとを有して構成され、液管の上端を越える高さまで注入した吸収液をバーナが生成する火炎と、この火炎から生成されて加熱室を流れる燃焼ガスとで加熱し、吸収液に含まれる冷媒を蒸発分離する吸収冷凍機の高温再生器において、
液管を鉄または鋳鉄とすると共に、蒸気発生部の底部を構成し液管の上端が溶接接続された上管板と、液体循環部の天井部分を構成し液管の下端が溶接接合された下管板との少なくとも一方を、前記液管とは異なるステンレス鋼等として、前記バーナでの加熱の際に、前記鉄または鋳鉄からなる液管と、前記ステンレス鋼からなる少なくともいずれかの管板とが、前記吸収液を電解質とする一次電池のアノードとカソードになる構成としたことを特徴とする高温再生器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は吸収冷凍機の高温再生器の構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の高温再生器として、加熱室に多数の液管を立設し、この内部に通す吸収液を面状火炎バーナなどが生成する高温の火炎と燃焼ガスとで加熱して、冷媒を蒸発分離して凝縮器などに供給すると共に、吸収液の濃度を高めて低温再生器などに供給する構造のものが周知である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
バーナ側に位置する液管の内部では吸収液が激しく沸騰し、気泡（水蒸気）の発生量が多くなる。そして、気泡が介在することよって管壁から吸収液への熱伝導が著しく低下した場合には、その部分の温度が２００℃を越えることがあり、吸収液を電解質とし、温度の高い部分がアノード、温度の低い部分がカソードとなる一次電池が形成され、アノードの部分、すなわち温度の高い部分が激しく腐食されると云った問題点があり、吸収液が激しく沸騰して高温になる部分ができても腐食し難いようにする必要があり、この点の解決が課題となっていた。
【０００４】
【発明が解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明は、加熱室の上方に配置された蒸気発生部と、加熱室の下方に配置された液体循環部と、加熱室に立設されて蒸気発生部と液体循環部とを連通する金属製の液管と、加熱室の前方に液管に臨んで横向きに設置されたバーナとを有して構成され、液管の上端を越える高さまで注入した吸収液をバーナが生成する火炎と、この火炎から生成されて加熱室を流れる燃焼ガスとで加熱し、吸収液に含まれる冷媒を蒸発分離する吸収冷凍機の高温再生器において、液管を鉄または鋳鉄とすると共に、蒸気発生部の底部を構成し液管の上端が溶接接合された上管板と、液体循環部の天井部分を構成し液管の下端が溶接接合された下管板との少なくとも一方を、液管とは異なるステンレス鋼等として、前記バーナでの加熱の際に、前記鉄または鋳鉄からなる液管と、前記ステンレス鋼からなる少なくともいずれかの管板とが、前記吸収液を電解質とする一次電池のアノードとカソードになる構成とした第１の構成の高温再生器を提供するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明になる高温再生器１００の実施形態を、図面に基づいて説明する。
【０００９】
１は加熱室であり、その上方には蒸気発生部２が、下方には液体循環部３が鉄板などにより囲われて設けられている。蒸気発生部２と液体循環部３とは、加熱室１に立設した多数の液管４と、加熱室１の側方に設けた二重壁の間の右側部空隙５と左側部空隙６とを介して連通している。また、加熱室１の前方にはバーナ設置口７が、後方には排気口８が開口し、バーナ設置口７にはそれ自体は従来周知の面状火炎型バーナ９が、燃焼面を液管４に向けて設置されている。
【００１０】
液管４は、バーナ設置口７の側に千鳥状に密に立設される本数の少ない第１の液管群４Ｘと、排気口８の側に千鳥状に粗に立設される本数の多い第２の液管群４Ｙとに分けて立設され、第１の液管群４Ｘと第２の液管群４Ｙとの間には液管４が全く立設されない燃焼促進空間１０が設けられている。
【００１１】
液管４をこのように配設することによって、面状火炎型バーナ９が生成する火炎と燃焼ガスは、第１の液管群４Ｘにおいて液管内の吸収液に速やかに放熱して温度を下げるため、高温燃焼時に増加すると云われるＮＯｘの生成量が顕著に減少し、その後は燃焼促進空間１０においてさらなる温度低下を抑制して燃焼を促進し、低温燃焼時に増加すると云われるＣＯの発生を抑えたのち、第２の液管群４Ｙに放熱して排気することを可能にしている。
【００１２】
なお、バーナ設置口７側の液体循環部３の下方には吸収液ヘッダー１１が配設され、この吸収液ヘッダーに吸収冷凍機の図示しない吸収器から、冷媒を吸収して吸収液濃度が低下した稀液が注入されるようになっている。
【００１３】
また、蒸気発生部２の排気口８側上方には冷媒蒸気の流出口１２が開設され、その下方の蒸気発生部２側方には吸収液の流出口１３が開設されている。
【００１４】
そして、例えばバーナ設置口７の側に立設される第１の液管群４Ｘの全ての液管４、またはバーナ設置口７から所定距離、例えば５０ｃｍまでの範囲に立設される液管４については、例えば図３に示したように、液管４の約半分の長さの鉄（鋳鉄を含む、以下同じ）パイプ４ａ同士を、例えば１ｃｍ程度の短いステンレスパイプ（例えば、ＳＵＳ−３０４製）４ａ１を介して溶接し連結した液管４Ａを使用する。
【００１５】
この構成の液管４Ａにおいては、その内部に冷媒（水）の吸収液として臭化リチウム水溶液が満たされると、ステンレスパイプ４ａ１の部分が吸収液を電解質とした一次電池のカソードとなり、鉄パイプ４ａの部分がアノードとなるので、この耐食性に劣るが廉価であるために多量に使用する鉄パイプ４ａの部分は全面腐食形態となってその局部腐食が防止される。
【００１６】
したがって、液管４Ａが面状火炎型バーナ９に接近して立設され、その内部で吸収液が激しく沸騰し液管の一部が２００℃以上に過熱されることがあっても、接液面全体が少しづつ腐食されるだけで、一部分が深く腐食して穴が開き、吸収液が漏れるなどと云った不都合は生じ難い。
【００１７】
また、図４に示したように液管４と同じ長さの鉄パイプ４ｂの所々に分散して配設した貫通穴４ｂ１に内側から裏当て材１４を当てがい、表側からアーク溶接などで例えばＳＵＳ−３０４などのステンレスの溶着金属４ｂ２が管内を通る吸収液に接するように溶着して形成する液管４Ｂによって、前記第１の液管群４Ｘの全部またはバーナ設置口７側に位置する一部の液管を形成しても、前記図３で説明したのと同じ作用効果、すなわち液管４Ｂの鉄パイプ４ｂの部分の局部腐食が防止できる。
【００１８】
また、図５に示したように鉄パイプ４ｂの端部に近い内面に、例えばＳＵＳ−３０４などのステンレスの小片４ｃを溶接固定して形成する液管４Ｃによって、前記第１の液管群４Ｘの全部またはバーナ設置口７側に位置する一部の液管を形成しても、前記図３で説明したのと同じ作用効果、すなわち液管４Ｃの鉄パイプ４ｂの部分の局部腐食が防止できる。
【００１９】
また、図６に示したように鉄パイプ４ｂの内面に、例えばＳＵＳ−３０４などのステンレスの棒状部材４ｄの一端を溶接して液管４Ｄとし、これによって前記第１の液管群４Ｘの全部またはバーナ設置口７側に位置する一部の液管を形成しても、前記図３で説明したのと同じ作用効果が得られ、鉄パイプ４ｂの部分の局部腐食が防止できる。
【００２０】
また、図７に示したように鉄製の液管４を、蒸気発生部２の底部を構成する鉄製の上管板１５と、液体循環部３の天井部分を構成する鉄製の下管板１６とに吸収液が漏れないように溶接で取り付ける際に、前記第１の液管群４Ｘの全部またはバーナ設置口７側に位置する一部の液管については、例えばＳＵＳ−３０４などのステンレスの溶接材料によって溶接し、液管４の端部にステンレス溶接金属１７を配置するようにしても、前記図３で説明したのと同じ作用効果、すなわち液管４の鉄製の部分、この場合は液管の全内面に渡ってその局部腐食が防止できる。なお、このステンレス溶接金属１７は、液管４の上下何れか一方にのみ設けるように構成することもできる。
【００２１】
また、図８に示したように前記上管板１５、下管板１６の少なくとも一方、例えばより高温となる上管板１５を、例えばＳＵＳ−３０４などのステンレス鋼板とし、これに鉄製の液管４を溶接によって固定するようにした高温再生器１００においても、前記図７で説明したのと同じ作用効果、すなわち液管４の全内面に渡る局部腐食が防止できる。
【００２２】
また、図９に示したように、前記図６と同様にして一端が鉄製の液管４の内面に取り付けられた、例えばＳＵＳ−３０４などのステンレスの線状部材４ｅの他端を、液管から引き出して蒸気流出口１２が開設された、液管４に比較して温度が遥かに低い蒸気発生部２の外郭板１８に溶接して固定するようにした高温再生器１００においても、前記図３で説明したのと同じ作用効果が得られ、鉄製の液管４の局部腐食が防止できる。なお、ステンレスの線状部材４ｅは、液体循環部３の外郭板１９に溶接して固定するようにしても良い。
【００２３】
ところで、本発明は上記実施形態に限定されるものではないので、特許請求の範囲に記載の趣旨から逸脱しない範囲で各種の変形実施が可能である。
【００２４】
例えば、液管の一部に配置する異種金属や液管の内面と低温部材とを連絡する部材として、前記ＳＵＳ−３０４の他にも、ＳＵＳ−３１６、ＳＵＳ−４３０、チタンなどであっても良い。
【００２５】
また、異種金属を、部分的にコーティング（めっき）する方法によって形成することなども可能である。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の高温再生器においては、廉価であるために多量に使用する液管の鉄パイプの部分は全面腐食形態となるので、バーナの近くに設置された液管の内部で吸収液が激しく沸騰し、液管の一部が２００℃以上に過熱されることがあっても、局部的な腐食は起き難く腐食による不都合が生じ難い。
【００２７】
したがって、液管とバーナとをさらに接近させて、高温再生器の一層の小型化を図ることも可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  側方から見た高温再生器の説明図である。
【図２】  上方から見た高温再生器の説明図である。
【図３】  高温再生器の要部を示す説明図である。
【図４】  高温再生器の要部を示す説明図である。
【図５】  高温再生器の要部を示す説明図である。
【図６】  高温再生器の要部を示す説明図である。
【図７】  高温再生器の要部を示す説明図である。
【図８】  高温再生器の要部を示す説明図である。
【図９】  高温再生器の要部を示す説明図である。
【符号の説明】
１  加熱室
２  蒸気発生部
３  液体循環部
４・４Ａ・４Ｂ・４Ｃ・４Ｄ  液管
４ａ・４ｂ  鉄パイプ
４ａ１  ステンレス製パイプ
４ｂ１  貫通穴
４ｂ２  溶着金属
４ｃ  小片
４ｄ  棒状部材
４ｅ  線状部材
４Ｘ  第１の液管群
４Ｙ  第２の液管群
５  右側部空隙
６  左側部空隙
７  バーナ設置口
８  排気口
９  面状火炎型バーナ
１０  燃焼促進空間
１１  吸収液ヘッダー
１２  蒸気流出口
１３  吸収液流出口
１４  裏当材
１５  上管板
１６  下管板
１７  ステンレス溶接金属
１８・１９  外郭板
１００  高温再生器
【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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【図９】
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