(57)【要約】【課題】吸収式冷温水機用の高温再生器を提供する。【解決手段】本発明による吸収式冷温水機用の高温再生器は、バーナーに連結される外筒と、該外筒の内部に設置され、内部に燃焼室が形成される内筒と、上記外筒と内筒との間に溶液を貯留する液室と、上記燃焼室の内部において上記バーナーに隣接して設置され内部の溶液を加熱する第１の溶液管、及び上記燃焼室の内部において上記第１の溶液管の下流側に設置される第２の溶液管と、を含み、上記第２の溶液管は、上記バーナーによる燃焼ガスの流れ方向に対し垂直の方向に沿って突設されるリブを具備する。【選択図】図２
2009103437.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バーナーに連結される外筒と、
前記外筒の内部に設置され、内部に燃焼室が形成される内筒と、
前記外筒と内筒との間に溶液を貯留する液室と、
前記燃焼室の内部において前記バーナーに隣接して設置され内部の溶液を加熱する第１の溶液管、及び
前記燃焼室の内部において前記第１の溶液管の下流側に設置される第２の溶液管と、を含み、
前記第２の溶液管は、前記バーナーによる燃焼ガスの流れ方向に対し垂直の方向に沿って突設されるリブを具備することを特徴とする吸収式冷温水機用の高温再生器。
【請求項２】
前記第２の溶液管は、その断面が燃焼ガスの流れ方向に沿って長く形成される扁平管からなり、
前記リブは、所定の間隔をあけて複数に配設されることを特徴とする請求項１に記載の吸収式冷温水機用の高温再生器。
【請求項３】
前記リブは、その断面が四角形であることを特徴とする請求項２に記載の吸収式冷温水機用の高温再生器。
【請求項４】
前記リブの幅または高さは３ｍｍ以上であることを特徴とする請求項３に記載の吸収式冷温水機用の高温再生器。
【請求項５】
前記リブの間隔は４３ｍｍ以下であることを特徴とする請求項２に記載の吸収式冷温水機用の高温再生器。
【請求項６】
前記リブの間隔は、前記第２の溶液管の直線部の幅の２５％以下であることを特徴とする請求項２に記載の吸収式冷温水機用の高温再生器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸収式冷温水機に係り、より詳しくは、バーナーによって溶液管内の溶液を加熱する吸収式冷温水機用の高温再生器に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１は、従来技術による吸収式冷温水機の概念図である。
【０００３】
図１に示されたように、吸収式冷温水機１は、ＬＰＧ、ＬＮＧなどのようなガスを熱源として使用し、吸収液冷媒からなる冷房サイクルを運転するものである。吸収式冷温水機１は、電気をエネルギー源として使用する冷温水機とは異なって、一次的に熱エネルギーを利用することから、夏季における過多な電力負荷を解消し、廃熱を利用した熱併合システムの活用などといった様々な長所を持っている。
【０００４】
このような吸収式冷温水機の構成について簡略に説明すれば、吸収式冷温水機を構成する蒸発及び吸収本体３０は、蒸発器３１及び吸収器３２を一緒に具備し、高温再生器１０にはバーナー１１が収容される。
【０００５】
上記吸収器３２から上記高温再生器１０に延在している希薄溶液配管８３には、吸収液ポンプ７２、低温熱交換器４０及び高温熱交換器５０が順に設置される。そして、再生及び凝縮本体２０は、低温再生器２３とコンデンサー２１を一緒に具備している。
【０００６】
そして、上記高温再生器１０から低温再生器２３に延在している管は冷媒蒸気管８１であり、上記コンデンサー２１から上記蒸発器３１に延在している管は冷媒液流下管８２であり、上記吸収器３２に延在している管は冷却水管８６である。
【０００７】
上記のように構成された吸収式冷温水機の運転の際、上記高温再生器１０のバーナー１１で燃料ガス（ＬＰＧ、ＬＮＧ）が燃焼すると、上記吸収器３２から流れてきた臭化リチウム水溶液（界面活性剤を含む）のような希薄溶液が加熱され沸騰して冷媒蒸気が希薄溶液から分離される。このように加熱されつつ希薄溶液が濃縮され、その濃度が濃くなった中間溶液になる。一方、冷媒蒸気は、冷媒蒸気管８１内を流れていき、上記低温再生器２３に流れ込まれる。そして、上記高温再生器１０から低温再生器２３に流れ込まれてきた中間溶液は、低温再生器２３で再加熱される。上記コンデンサー２１では、上記低温再生器２３から流れ込まれてきた冷媒蒸気が凝縮されてから冷媒液になり、上記蒸発器３１に流れていく。
【０００８】
上記蒸発器３１では、冷媒ポンプ７１の作動によって冷媒液が散布される。そして、上記蒸発器３１で気化した冷媒蒸気は、上記吸収器３２に流れていき、散布される吸収液に吸収される。一方、上記高温再生器１０での冷媒蒸気の分離によりその濃度が上がった中間溶液は、中間溶液配管８４、高温熱交換器５０を通って上記低温再生器２３に流れていく。
【０００９】
上記中間溶液は、上記高温再生器１０から流れ込まれてきた冷媒蒸気がその内部を流れている加熱器２５によって加熱される。そして、上記中間溶液から冷媒蒸気が分離されることで吸収液の濃度が更に上がる。上記低温再生器２３で加熱された濃厚溶液は濃厚溶液配管８５に流れ込まれ、上記低温熱交換器４０を通って上記吸収器３２に流れ込まれていき、吸収器散布装置３５で上記冷却水管８６に滴下される。
【００１０】
そして、吸収液は、上記蒸発器３１を通って流れ込まれてくる冷媒蒸気を吸収することでその濃度が下がる。濃度が下がった吸収液は、上記吸収液ポンプ７２の駆動力によって低温熱交換器４０及び高温熱交換器５０で予熱されて高温再生器１０に流れ込まれる。図面において説明されていない符号１３は、バーナーに燃料を供給する燃料タンクであり、１５はバーナーに燃焼空気を供給する送風機である。
【００１１】
上記のような吸収式冷温水機における高温再生器１０は、燃焼ガスと希薄溶液間の熱交換効率を改善するために、希薄溶液が流れる配管の外側に複数のフィンを設けた。しかしながら、このようなフィンが相当の面積を占めることで高温再生器の体積を増し、熱交換効率を落とすという問題点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
そこで、本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、熱交換効率を増大させ且つ体積を最小化することができる吸収式冷温水機用の高温再生器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記のような目的を達成するための本発明の実施形態による吸収式冷温水機用の高温再生器は、バーナーに連結される外筒と、該外筒の内部に設置され、内部に燃焼室が形成される内筒と、上記外筒と内筒との間に溶液を貯留する液室と、上記燃焼室の内部において上記バーナーに隣接して設置され内部の溶液を加熱する第１の溶液管、及び上記燃焼室の内部において上記第１の溶液管の下流側に設置される第２の溶液管と、を含み、上記第２の溶液管は、上記バーナーによる燃焼ガスの流れ方向に対し垂直の方向に沿って突設されるリブを具備する。
【００１４】
また、上記第２の溶液管は、その断面が燃焼ガスの流れ方向に沿って長く形成される扁平管であればよく、上記リブは所定の間隔をあけて複数に配設されてよい。
【００１５】
また、上記リブはその断面が四角形であればよく、このとき、上記リブの幅または高さは３ｍｍ以上であればよい。
【００１６】
また、上記リブの間隔は４３ｍｍ以下であればよい。
【００１７】
また、上記リブの間隔は上記第２の溶液管の直線部の幅の２５％以下であればよい。
【発明の効果】
【００１８】
以上で詳細に説明したように、本発明の実施形態による吸収式冷温水機用の高温再生器は、既存の吸収式冷温水機の効率を増大させ、且つ高温再生器の体積を減少させて小型化を可能にする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態による吸収式冷温水機用の高温再生器について、添付した図面を参照して詳しく説明する。
【００２０】
図２は、本発明の実施形態による吸収式冷温水機用の高温再生器の断面図であり、図３は、図２に示された第２の溶液管の斜視図であり、図４は、本発明の実施形態による吸収式冷温水機用の高温再生器の第２の溶液管の断面図である。
【００２１】
図２を参照すると、本発明の実施形態による吸収式冷温水機の高温再生器１１０は、バーナー１２０に連結された外筒１５０、該外筒１５０の内部に設置される内筒１６０、及び外筒１５０と内筒１６０との間に溶液を貯留する液室１６２を具備する。上記内筒１６０の内部には、溶液を加熱する燃焼室１３０が具備される。
【００２２】
上記燃焼室１３０の内部には、上記バーナー１２０に隣接して位置してバーナー１２０の火炎によって内部の溶液を加熱する複数本の第１の溶液管１７０、及び上記第１の溶液管１７０の下流側に位置する第２の溶液管１８０が配設される。第１の溶液管１７０と第２の溶液管１８０は、上記液室１６２と連通する。
【００２３】
上記第１の溶液管１７０は、バーナー１２０に連結された内筒１６０の燃焼室１３０の一方側縁部に複数の層にて配列される。上記第１の溶液管１７０は、その断面が円形であればよいが、特に円形に限定されるものではなく、様々に変形可能である。
【００２４】
そして、上記第２の溶液管１８０は、第１の溶液管１７０と所定の距離離間した状態で複数の層にて配列される。このとき、上記第２の溶液管１８０の断面は、バーナー１２０の燃焼ガスの流れ方向に沿って長く形成された扁平管の形状であればよい。また、上記第２の溶液管１８０は、バーナー１２０の燃焼ガスの流れ方向に沿って一列に配列される。しかし、接触面積を増大させるために、第２の溶液管１８０を、互い違いに配列することもできる。
【００２５】
また、第１の溶液管１７０と第２の溶液管１８０との各間隔は、燃焼ガスの流動環境に応じて適宜配列される。
【００２６】
図３及び図４を参照すると、上記第２の溶液管１８０の外周面には、バーナー１２０の燃焼ガスの流れ方向（図３の矢印方向）に対し垂直の方向に沿って所定の間隔をあけて複数のリブ１８２が突設される。リブ１８２の断面は、四角形であればよいが、これに限定されるものではなく、半球形、台形などと様々な形状に変形されてもよい。
【００２７】
リブ１８２が四角形に形成される場合、その高さａまたは幅ｂは３ｍｍ以上であり、その間隔ｃは４３ｍｍ以下であることが、高温再生器の燃焼効率の増大を考慮した上で最適の範囲である。
【００２８】
また、リブ１８２の間隔ｃは、第２の溶液管１８０の直線部の幅ｄの２５％以下であることが好ましい。
【００２９】
以下、本発明の実施形態による吸収式冷温水機用の高温再生器の作用について説明する。
【００３０】
燃料ガスと空気が内筒１６０の燃焼室１３０に供給されて混合され、バーナー１２０の点火によって燃焼が開始すると、高温の燃焼ガスが隣接した複数本の第１の溶液管１７０の間を通りながら冷却され、第１の溶液管１７０内の溶液が燃焼ガスによって加熱される。
【００３１】
上記第１の溶液管１７０を加熱した燃焼ガスは、複数本の第２の溶液管１８０の直線部の間を通る時に、第２の溶液管１８０内の溶液を加熱する。このとき、第２の溶液管１８０の外周面に形成されたリブ１８２によって、第２の溶液管１８０の表面に形成される温度境界層の分布が変化する。すなわち、第２の溶液管１８０の外周面に形成されたリブ１８２が燃焼ガスの後段部の温度を下げる。燃焼ガスの後段部の温度が下がるということは、第２の溶液管１８０内の溶液と燃焼ガスとの熱伝逹効率が増大するということを意味する。
【００３２】
上記のように、リブ１８２を燃焼ガスの流れ方向に対し垂直の方向、すなわち、第２の溶液管１８０の長さ方向に形成することにより、燃焼ガスの流動に際し、層流及び乱流による燃焼ガスの出口温度を下げることができる。また、燃焼ガスの出口温度が下がることによって燃焼ガスと溶液との熱伝逹効率が増大し、吸収式冷温水機の冷房能力及びＣＯＰを改善することができる。
【００３３】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、該実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲と発明の詳細な説明及び添付した図面の範囲内にでいろいろと変形して実施することが可能であり、このような変形実施も本発明の範囲に属することは当然である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】従来の技術による吸収式冷温水機の概念図である。
【図２】本発明の実施形態による吸収式冷温水機用の高温再生器の断面図である。
【図３】図２に示された第２の溶液管の斜視図である。
【図４】本発明の実施形態による吸収式冷温水機用の高温再生器の第２の溶液管の断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１２０：バーナー
１３０：燃焼室
１５０：外筒
１６０：内筒
１６２：液室
１７０：第１の溶液管
１８０：第２の溶液管
１８２：リブ
【図１】
2009103437.tif 000003
【図２】
2009103437.tif 000004
【図３】
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【図４】
2009103437.tif 000006