(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸収式冷凍機の高温再生器であって、燃料と空気とが混合され混合気となる混合気室と、混合気室の下流側に設けられ混合気が通過する表面燃焼プレートと、表面燃焼プレートを通過した混合気に点火する点火手段と、表面燃焼プレートを境にして混合気室に連続し周囲が吸収液循環用内部スペースを有する管壁で囲まれた燃焼室と、燃焼室内で燃焼ガスの下流に設けられ前記管壁内と上下両端部で連通して吸収液が対流する液管群と、を有し、混合気室と燃焼室との境によって形成される焚き口の面積が混合気室および燃焼室の縦断面よりも小さな高温再生器において、前記焚き口が前記燃焼室の下側寄りの位置となるように、前記管壁の前記焚き口付近は、前記表面燃焼プレートから前記液管群の一部に至る前記燃焼室の一部が、吸収液が対流する状態に前記内部スペースが縦横から前記燃焼室内へせり出して前記焚き口と同一の大きさに絞り込まれ、前記液管群の液管は互いに離間し且つ前記管壁の側方部分からも離間して配設され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、吸収式冷凍機の高温再生器に関し、詳しくは、加熱装置として表面燃焼装置を用いた高温再生器の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３において、従来の高温再生器を有する吸収式冷凍機の全体概略を説明する。
【０００３】
図において、１は蒸発吸収器胴（下胴）であり、この蒸発吸収器胴１に蒸発器２及び吸収器３が収納されている。４はこの実施形態に係る高温再生器でありバーナー５を備える。吸収器３から高温再生器４に至る稀吸収液配管６の途中に吸収液ポンプＰ、低温熱交換器７及び高温熱交換器８が設けられている。
【０００４】
１０は高温胴（上胴）であり、この高温胴１０に低温再生器１１及び凝縮器１２が収納されている。そして、１３は高温再生器４から低温再生器１１に至る冷媒蒸気管、１６は凝縮器１２から蒸発器２に至る冷媒液流下管、１７は蒸発器２に配管接続された冷媒循環管、１８は冷媒ポンプである。２１は蒸発器２に接続された冷水管である。
【０００５】
２２は高温再生器４から高温熱交換器８に至る中間吸収液管、２３は高温熱交換器８から低温再生器１１に至る中間吸収液管である。２５は低温再生器１１から低温熱交換器７に至る凝吸収液管、２６は低温熱交換器７から吸収器３に至る凝吸収液管である。又、２９は冷却水管である。
【０００６】
上記のように構成した吸収式冷凍機の運転時、高温再生器４のバーナー５が燃焼し、吸収器３から流れて来た例えば臭化リチウム（ＬｉＢｒ）水溶液（界面活性剤を含む）などの稀吸収液が加熱され沸騰し、冷媒蒸気が稀吸収液から分離する。これにより稀吸収液が濃縮される。
【０００７】
冷媒蒸気は冷媒蒸気管１３を経て低温再生器１１へ流れる。そして、低温再生器１１で高温再生器４からの中間吸収液を加熱して凝縮した冷媒液が凝縮器１２へ流れる。凝縮器１２では低温再生器１１から流れて来た冷媒蒸気が凝縮して、低温再生器１１から流れて来た冷媒液と共に蒸発器２へ流下する。
【０００８】
蒸発器２では冷媒ポンプ１８の運転によって、冷媒液が散布される。そして、この散布によって冷却されて温度が低下した冷水が負荷に供給される。蒸発器２で気化した冷媒蒸気は吸収器３へ流れ、前記散布された吸収液に吸収される。
【０００９】
他方、高温再生器４で冷媒蒸気が分離して濃度が上昇した中間吸収液は中間吸収液管２２、高温熱交換器８、中間吸収液管２３を経て低温再生器１１へ流れる。
中間吸収液は高温再生器４からの冷媒蒸気が内部を流れる加熱器１４によって加熱される。そして、中間吸収液から冷媒蒸気が分離して吸収液の濃度はさらに上昇する。
【００１０】
低温再生器１１で加熱凝縮された濃吸収液は凝吸収液管２５へ流入して低温熱交換器７及び凝吸収液管２６を経て吸収器３へ流れ、散布装置３０から冷却水管２９の上に滴下する。そして、蒸発器２を経由して入ってくる後述する冷媒蒸気を吸収して冷媒濃度が高くなる。冷媒濃度の高くなった吸収液は、吸収液ポンプＰの駆動力により、低温熱交換器７および高温熱交換器８で予熱され、高温再生器４に流入する。
【００１１】
次に、高温再生器４の説明を行う。
図３に示すように、高温再生器４のバーナー５に向かって取り込まれる燃料３１と、ブロア３３から送られる空気は、混合され点火されて燃焼を開始する。
【００１２】
このとき図４に示すように、燃料と空気は混合気室３５で混合され混合気となる。混合気室３５の下流側には、表面燃焼プレート３７が設けられる。表面燃焼プレート３７には、混合気が通過する燃焼孔が多数設けられる。表面燃焼プレート３７の付近には、混合気に点火する点火手段や点火して生じた燃焼火炎を検知する種種のセンサーなどが設けられる。
【００１３】
表面燃焼プレート３７を境にして、混合気室３５に燃焼室３９が連続する。燃焼室３９の周囲は、管壁４１で囲まれる。管壁４１には、液管群４３が連通し、内部を吸収液が対流する。
【００１４】
そして、混合気室３５と燃焼室３９との境によって形成される焚き口４５の面積が、混合気室３５および燃焼室３９の縦断面よりも小さく形成されている場合（図４）には、焚き口４５の外周の炉内部位を耐火材４６で被覆し、炉内の熱影響から焚き口４５付近を保護することが必要である。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、焚き口４５を被覆する耐火材４６は、適当な厚さ（例えば５０ｍｍ程度）が必要であり、管壁４１への熱伝性を阻害する。更には、耐火材４６が高温になるために、ＮＯｘ値が上昇するという問題があった。
【００１６】
この発明は、以上の問題点を解決するためになされたもので、熱伝性を阻害せず、ＮＯｘ値が上昇するという問題を避けられる高温再生器を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
以上の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、吸収式冷凍機の高温再生器であって、燃料と空気とが混合され混合気となる混合気室と、混合気室の下流側に設けられ混合気が通過する表面燃焼プレートと、表面燃焼プレートを通過した混合気に点火する点火手段と、表面燃焼プレートを境にして混合気室に連続し周囲が吸収液循環用内部スペースを有する管壁で囲まれた燃焼室と、燃焼室内で燃焼ガスの下流に設けられ前記管壁内と上下両端部で連通して吸収液が対流する液管群と、を有し、混合気室と燃焼室との境によって形成される焚き口の面積が混合気室および燃焼室の縦断面よりも小さな高温再生器において、前記焚き口が前記燃焼室の下側寄りの位置となるように、前記管壁の前記焚き口付近は、前記表面燃焼プレートから前記液管群の一部に至る前記燃焼室の一部が、吸収液が対流する状態に前記内部スペースが縦横から前記燃焼室内へせり出して前記焚き口と同一の大きさに絞り込まれ、前記液管群の液管は互いに離間し且つ前記管壁の側方部分からも離間して配設されたことを特徴とする高温再生器である。
【００２１】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の一形態に係る高温再生器を、図１に示す。なお、吸収式冷凍機自体の全体概略は、従来例の図３と同様とする。更に、理解を容易にするために、従来と同様の機能を有する部分には同一の符号を付す。
【００２２】
燃料と空気は混合気室３５で混合され混合気となる。このため、混合気室３５には、図示しない燃料供給管と空気供給管が接続可能に構成されている。これらの燃料供給管や空気供給管には、燃料や空気の量を調整するための弁装置などが取り付けられている。
【００２３】
混合気室３５の下流側には、表面燃焼プレート３７が設けられる。表面燃焼プレート３７には、混合気が通過する燃焼孔が多数設けられる。図示しないが、表面燃焼プレート３７の付近には、混合気に点火する点火手段や点火して生じた燃焼火炎を検知する種種のセンサーなどが設けられる。
【００２４】
表面燃焼プレート３７を境にして、混合気室３５に燃焼室３９が連続する。燃焼室３９の周囲は、二重構造の管壁４１で囲まれる。管壁４１には、液管群４３が連通し、管壁４１および液管群４３を構成する各管４４の内部を吸収液が対流する。
【００２５】
管壁４１の上流側すなわち焚き口４５の付近は、二重構造の内部スペースが、縦方向・横方向共に燃焼室の内側に向かって大きくせり出しており、これにより、焚き口４５の面積が、混合気室３５および燃焼室３９の縦断面よりも小さく形成されている。
【００２６】
このように、せり出した部分によって、表面燃焼プレート３７から下流側にかけて燃焼室３９の一部の縦断面積を、前記焚き口４５の面積と同一の大きさに絞り込んだ形状４７を有することになる。また、この絞り込んだ形状４７の部分には、液管群４３や管４４は全く設けられていない。すなわち、絞り込んだ形状４７の部分は、表面燃焼プレート３７から液管群４３に至る前までの部分となる。
【００２７】
そして、管壁４１のせり出した部分の上流側の面に対して、表面燃焼プレート３７がボルト４９によって単独に取り付けられる。管壁４１のせり出した部分の上流側の面であって、表面燃焼プレート３７が取り付けられた部位の外周部位に、混合気室３５がボルト５１によって単独に取り付けられる。このようにして、混合気室３５と表面燃焼プレート３７がそれぞれ別個に、燃焼室３９に取り付けられる構造となっている。
【００２８】
以下、この実施形態の作用効果を説明する。
量が最適な割合に調整された燃料と空気は、混合気室３５で混合され混合気となって、表面燃焼プレート３７の多数の燃焼孔を通過する。この混合気は点火され、表面燃焼プレート３７の働きで燃焼が促進される。
【００２９】
燃焼火炎や燃焼ガスは、焚き口４５を通り、燃焼室３９の周囲の管壁４１および液管群４３の内部を対流する吸収液を、加熱する。
【００３０】
そして、表面燃焼プレート３７から下流側にかけて燃焼室３９の一部の縦断面積を、前記焚き口の面積と同一の大きさに絞り込んだ形状とすることで、燃焼室３９の管壁４１が焚き口４５付近を保護することになるが、この管壁４１は、内部を吸収液が対流するので、いわば水冷壁としての機能を有し、従来技術の耐火材のように高温にならず、燃焼ガス中のＮＯｘ値が上昇するという問題を回避できる。
【００３１】
また、焚き口４５付近が管壁４１からなっており、管壁４１への熱伝性を阻害するという従来技術の問題は消失する。
【００３２】
更に、混合気室３５と表面燃焼プレート３７がそれぞれボルト５１、４９により別個に燃焼室３９に取り付けられることとなり、従来のように混合気室３５と表面燃焼プレート３７が一体となって（図３）一緒に取り付けられていた場合に比べ、保守点検や交換の作業が容易となり、メンテナンスコストを低くできる。
【００３３】
以上の実施形態においては、絞り込んだ形状４７の部分は、表面燃焼プレート３７から液管群４３に至る前までの部分であったが、図２に示す実施形態においては、表面燃焼プレート３７から液管群４３の一部に至る部分となっている。すなわち、絞り込んだ形状４７の部分に液管群４３または管４４が設けられている。
【００３４】
このように液管群４３または管４４を設けることで、焚き口４５の付近は、高温になることが更に防げ、燃焼ガス中のＮＯｘ値が上昇するという問題をより回避できる。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、特に、表面燃焼装置を用いた高温再生器の改良を目的とし、管壁への熱伝性が阻害されず、ＮＯｘ値が上昇するという問題を回避できるようにするものであり、表面燃焼プレートから下流側にかけて燃焼室の一部の縦断面積を、前記焚き口の面積と同一の大きさに絞り込んだ形状とすることで、燃焼室の管壁が焚き口付近を保護することになる。そして、焚き口を燃焼室の下側寄りの位置の配置となるように、焚き口周辺の絞り込み部分の形成によって、焚き口から見て燃焼室は上部に広がった状態となり、通常、燃焼により生成された高温の燃焼ガスは上方へ移動して対流するため、この広がった燃焼室領域において管壁内の吸収液の加熱が効果的に行われると共に、この絞り込み部分の管壁内を吸収液が循環することにより、いわゆる水冷壁として機能し、従来技術の耐火材のように高温にならず、焚き口付近の温度低下によってＮＯｘ値が上昇するという問題を回避できる。そして、焚き口付近には吸収液が循環する管壁（上記の水冷壁）が形成されるため、管壁への熱伝性を阻害するという従来技術の問題は消失する。更に、絞り込み部分に液管郡の一部を上下の管壁に連通して設けることによって、焚き口付近が高温になることが、より一層防止でき、ＮＯｘ値が上昇するという問題を回避できる。
【００３６】
更に、混合気室と表面燃焼プレートがそれぞれ別個に燃焼室に取り付けられ、保守点検や交換の作業が容易となり、メンテナンスコストを低くできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の一実施形態に係る高温再生器を示すもので、
（Ａ）は水平断面図、
（Ｂ）は縦断面側面図である。
【図２】  この発明の特許請求の範囲に係る高温再生器を示すもので、
（Ａ）は水平断面図、
（Ｂ）は縦断面側面図である。
【図３】  高温再生器を有する吸収式冷凍機の全体回路図である。
【図４】  従来の高温再生器を示すもので、
（Ａ）は水平断面図、
（Ｂ）は縦断面図である。
【符号の説明】
４    高温再生器
３５  混合気室
３７  表面燃焼プレート
３９  燃焼室
４１  管壁
４３  液管群
４４  管
４５  焚き口
４６  耐火材
４７  絞り込んだ形状
４９、５１  ボルト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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