JPH0213762A - 吸収冷温水機における潜熱回収器 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は吸収冷温水機における潜熱回収器に係り、詳し
くは、水素を多量に含む燃料を燃焼させる加熱源の排ガ
スの熱を、潜熱回収器によって機内へ循環される流体や
他の目的に使用される流体に回収させ、また、発生する
ドレンを取り出すことができる吸収冷温水機における潜
熱回収器に関するものである。

〔従来の技術〕

臭化リチウム水溶液が蒸発や凝縮を繰り返す間に発生す
る熱の授受により、冷水または温水が得られようになっ
ている吸収冷凍機では、臭化リチウムの稀吸収液から多
量の蒸気と高濃度吸収液が得られ、吸収冷凍作用をさせ
ることができる。そのような吸収冷凍機を含む吸収冷温
水機にあっては、蒸発器、吸収器、凝縮器や低温再生器
のほかに高温再生器を備えている場合があるが、その高
温再生器での加熱には水素を多量に含む都市ガスや天然
ガスさらには重油などの燃料が使用される。

そのような燃料が燃焼すると、かなりの量の水蒸気が発
生するが、その水蒸気を含む排ガスは、例えば約１５０
℃の高温ガスであり、通常、そのま＼排ガスダクトなど
から大気・に放出される。これでは無駄に熱エネルギが
捨てられることになるので、高温燃焼ガスの熱やその中
の水蒸気の潜熱を回収することができれば、熱効率を向
上させることができる。すなわち、排ガスダクトなどに
熱交換器を設け、その冷温水器内へ循環される稀吸収液
あるいは中間濃度吸収液である流体や別の目的の熱源と
するための流体などに熱を回収させることが望ましい。

その際、高温燃焼ガスの熱エネルギのみならず水蒸気の
潜熱をも回収すれば、より一層、熱効率をあげることが
できる。

ところで、第１２図に示す潜熱回収器１００においては
、水平線Ｈに対して角度α傾いた中心線Ｎに沿って設置
されたシェル３６の内部に、複数本の伝熱管３７が、シ
ェル３６に平行な姿勢で管板３８Ａ、３８Ｂに固定され
る。図示しない加熱源に連通ずる排ガスダクト１０１か
ら矢印１０２方向に送られる高温燃焼ガスは、伝熱管３
７中を流過し、さらに、排ガスダクト１０３を経て大気
に放出される。導入管１０４から導入される１５〜３０
℃の稀吸収液である流体は、シェル３６と、前方に位置
する管板３８Ａと、後方に位置する管板３８Ｂと、で形
成される密閉空間を導出管１０５に向けて流通する一方
、伝熱管３７と接触・熱交換して２５〜４０℃に昇温さ
れて導出管１０５から図示しない高温再生器へ導出され
る。

伝熱管３７を流過する高温燃焼ガスは、熱交換による与
熱によって２５〜４０℃に降温される。その降温中に６
０〜５５℃以下の温度になれば、高温燃焼ガス中の水蒸
気が蒸発潜熱を放出して凝縮し、露となって伝熱管３７
の内面に付着する。さらに、水蒸気の凝縮が続くとその
露が成長してドレン４１となって流下し、管板３８Ｂの
後方位置でシェル３６の下部に設けられたドレン排出管
路１０６を経て外部に排出される。

一方へ第１３図に示す潜熱回収器１１０においては、上
述の潜熱回収器１００と同様に、や＼傾斜して設置され
たシェル３６の内部に、複数本の伝熱管３７が、シェル
３６に平行な姿勢で管板３８Ａ、３８Ｂに固定される。

図示しない加熱源に連通ずる排ガスダクＩ−１１１から
送られる高温燃焼ガスは、管板３８Ａ、３８Ｂとシェル
３６の内面で形成される密閉空間へ矢印１１２方向に導
入されて流過する。そして、排ガスダクト１１３に接続
された出口管１１４を経て大気に放出される。

一方、例えば低温再生器から矢印１１５方向に送られる
稀吸収液である流体は、管板３８Ｂで分散して伝熱管３
７中を高温燃焼ガスの流通方向と逆流となる方向に流通
し、高温燃焼ガスが伝熱管３７を介して流体と熱交換す
る。そして、高温燃焼ガスの顕熱や水蒸気の蒸発潜熱を
回収して昇温した流体は、導出管１１６から取り出され
る。

熱交換により降温した高温燃焼ガス中の水蒸気は、上述
の潜熱回収器１００における伝熱管３７中を流過する高
温燃焼ガスと同じように、それに含まれる水蒸気は、凝
縮して伝熱管３７の外面に結露しさらにドレン４１とな
って移動し、シェル３６の内面下部に落下する。そのド
レン４１は、傾斜したシェル３６内を流れてドレン排出
管路１１７に流入し、外部に取り出される。

上述したように、潜熱回収器１００．１１０にあって、
その加熱源で都市ガスや天然ガスや重油など水素を多量
に含む燃料を燃焼させると、排出される高温燃焼ガスに
は燃料の全発熱量の約ｌＯ％に相当する水蒸気が含まれ
る。その高温燃焼ガスが伝熱管３７内やシェル３６の密
閉空間を流過して、伝熱管３７を介して流体と熱交換す
る間に６０〜５５°Ｃ以下に降温されると、水蒸気は蒸
発ＷＪ熱を放出して凝縮し、伝熱管３７　〔第１２図参
照〕の内面や伝熱管３７　〔第１３図参照〕の外面に結
露する。それが成長してドレン４１となって、前者では
伝熱管３７〔第１２図参照〕の内面を流下し、後者では
伝熱管３７　〔第１３図参照〕の外面を移動するなどし
て落下し、シェル３６の下部内面を流下する。

また、第１２図のドレン排出管路１０６に接続される排
出弁としては、ドレン４１がドレン排出管路１０６に流
入すれば、開いてドレン４１を円滑に排出させる一方、
流入がなければ閉止して、高温燃焼ガスを外部に流出さ
せないようにする機能が必要である。そして、この潜熱
回収器１００を付帯装置として備えている吸収冷温水機
には、燃焼室が設けられ、その燃焼室から送られて（る
高温燃焼ガスの圧力は、大気圧に水柱数ｍｍを加えた程
度の低い圧力となっている。この排出弁として蒸気トラ
ップを用いる場合、蒸気トラップは比較的高圧の蒸気か
ら凝縮したドレンを取り出す構造であって、さらには高
価となるので、ドレン排出管路１０６の排出弁として不
適当である。そのため、安価で簡単な構造となるＵ字管
を備えた水封式のサイホン管１１８が採用される。

しかし、運転中の吸収冷温水機における高温燃焼ガスの
圧力は、上述のように低圧であるが、燃焼室では燃料が
着火されるとき瞬発的に燃焼して、大気圧に水柱１００
ｍｍを加えた程度に上昇する。したがって、圧力上昇が
あれば、サイホン効果を利用しているサイホン管１１８
中に貯留されたドレン４１の水柱が抜は落ちて、ドレン
４１に追随する高温燃焼ガスがサイホン管１１８から外
部に流出することになる。その流出を防止するために、
圧力上昇を考慮してＵ字管を著しく長くしたサイホン管
１１８が採用されている。第１３図に示す潜熱回収器１
１０のドレン排出管路１１７には、上述の潜熱回収器１
００におけろサイホン管１１８と同様にサイホン管１１
８が取り付けられている。

第１３図に示す潜熱回収器１１０にあっては、上述のよ
うに、吸収液である流体は伝熱管３７中を流過し、高温
燃焼ガスはシェル３６内で上下・左右方向に流過して、
伝熱管３７と接触・熱交換する。高温燃焼ガス中に含ま
れている水蒸気が熱交換によって降温されて露となり、
さらに、水滴となって落下してシェル３６の下部でドレ
ン４１となる。このとき、シェル３６は高ｍ燃焼ガスで
加熱されて昇温する一方で、シェル３６の外面が外気と
直接接触して放熱しているために、シェル３６の内面を
伝う水滴やドレン４１は再蒸発することはない。シェル
３６が傾斜して配置されているため、ドレン４１は滞留
することなくその下部に沿って流下し、シェル３６に設
けられたドレン排出管路１１７から外部に取り出される
。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した潜熱回収器１００，１１０に発生したドレン４
１は、比較的緩やかな傾斜面である伝熱管３７〔第１２
図参照〕の内面や伝熱管３７〔第１３図参照〕の外面を
伝って移動し、前者はそのま＼流下する一方、後者は落
下してシェル３６を流下する。このドレン状態で伝熱管
３７の内面や外面を移動するとき、その移動速度は表面
張力が作用するなどの物理的影響を受けて極めて遅（な
り、伝熱管３７における滞留時間が長くなる問題がある
。

加えて、前者では伝熱管３７〔第１２図参照〕の内面、
後者では伝熱管３７〔第１３図参照〕の外面に付着して
滞留するドレン４１によって濡れ縁が広がる。そのため
、伝熱管３７にあっては、濡れ縁およびその周辺におけ
る熱交換機能が著しく阻害され、その伝熱機能が低下す
るので、高温燃焼ガスの顕熱やそれに含まれる水蒸気の
潜熱回収が十分になされない問題が生じる。

上述した潜熱回収器１００，１１０に設けられたＵ字管
を備えた水封式のサイホン管１１８は、燃焼室で着火時
における圧力上昇があっても、その中の水柱が抜は落ち
ない長さとされている。−方、室中に設置される吸収冷
温水機にあっては、水封式のサイホン管１１８を収容す
る空間が狭いため、その設置が困難となる問題がある。

加えて、取付を容易にするために、短くされたサイホン
管１１８に貯留された水柱が一度抜は落ちると、室内に
高温燃焼ガスが流出する状態が続くなどの問題が残る。

さらに、圧力上昇にも耐える長くされたサイホン管１１
８は、通常の運転時にはその応答性が鈍化するので、ド
レンの排出が不十分となり、ひいては、伝熱管３７の内
面や外面に濡れ縁が広がり、高温燃焼ガスの顕熱やそれ
に含まれる水茎気の潜熱を能率よく回収することができ
なくなる問題がある。

第１３図に示す潜熱回収器１１０にあっては、上述した
ように、高温燃焼ガスはシェル３６内で伝熱管３７中を
流過する流体と熱交換する。そして、潜熱回収器１１０
の付帯装置として備えられている吸収冷温水機には、燃
焼室が設けられている。その燃焼室で燃料が燃焼するこ
とにより、発生した高温燃焼ガスが排ガスダクト１１１
からシェル３６に導入される。一方、燃焼室における燃
料の燃焼に伴って、燃焼音や共鳴音などの騒音が生じる
。その騒音は、燃焼室の形状や容量および燃焼状態によ
って異なるが、高温燃焼ガスの流通と共にシェル３６内
に伝わる。そして、通常、シェル３６内には消音対策が
取られていないので、室内に設置された吸収冷温水機な
どにあっては、騒音に悩まされるなど好ましくない状態
が生じる問題がある。

一方、第１４図（ａ）に示す一般的な吸音装置の例では
、排ガスダクト１１９を流過する高温燃焼ガスと共に伝
わる騒音は、その内面に貼着された消音材１２０によっ
て吸音されるようになっている。第１４図（ｂ）に示す
内部に仕切が設けられた排ガスダクｌ−１２１Ａ、１２
１Ｂの全内面には、上述のダクト１１９と同様に消音材
１２２Ａ。

１２２Ｂが貼着されたものである。また、第１４図（Ｃ
）に示す排ガスダクト１２３では、矢印方向に流過する
高温燃焼ガスが消音材１２４の表面に衝突するとき、騒
音のエネルギが吸収され、吸音作用で騒音を消滅させる
ことができる。一方、衝突した高温燃焼ガスは９０度方
向転換して所望の（置所へ導出される。

第１４図（ｄ）に示す波型に形成された消音材１２５は
、排ガスダクト１２６の内面や中央の案内板に貼着され
たものである。また、自動車におけるマフラのように、
第１４図（ｅ）に示す複数の小孔１２７ａがあけられた
パイプ１２７から騒音が逃げ、その騒音が消音材１２８
によって吸音されるようにしたものもある。これら幾つ
かの消音材の中、適切な消音材を採用することにより、
騒音が吸収されて静粛に稼働することができる潜熱回収
器の実現が望まれている。

加えて、第１２図および第１５図に示したように、シェ
ル３６が外気と直接接触しているので、熱エネルギの回
収を目的として導入された高温燃焼ガスは、シェル３６
を加熱・昇温さ廿る一方、シェル３６からその熱を外部
へ放散している。したがって、このような保温されてい
ないシェル３６を採用す悉と、凝縮水の再蒸発は抑制さ
れるものの、能率のよい熱エネルギの回収が阻害される
欠点がある。それを解消するために、第１３図および第
１６図において、シェル３６を外囲する二点鎖線で示す
保温材１２９が装着され、シェル３６からの無駄な熱放
散を防止するようにしている潜熱回収器がある。

しかし、シェル３６は１５０℃に近い温度まで昇温する
ので、シェル３６の内面に付着する水滴やドレン４１は
再蒸発する。その結果、高温燃焼ガスに含まれる水蒸気
と再蒸発した水蒸気とが、凝縮と蒸発を繰り返すことに
なる。この繰り返し現象が効率的な熱回収を抑制するよ
うに作用し、シェル３６からの熱放散を防止しているに
も拘わらず、水蒸気の蒸発’１１４　ｊ’、Ｉ、、＞の
回収が困難となる問題がある。

本発明は上述の問題を解決するためになされたもので、
その目的は、高温燃焼ガスに含まれる水蒸気を凝縮させ
て潜熱を回収する一方、伝熱管の内面や外面に結露・付
着した露がドレンとなるとき、それを迅速に落下させて
、ドレンの滞留によって生じる伝熱管における濡れ縁の
広がりを抑制することができる吸収冷温水機における潜
熱回収器を提供することである。

第二には、潜熱回収器の伝熱管の内面や外面に結露・付
着した露がドレンとなるとき、それを迅速かつ的確に取
り出して、ドレンの滞留に伴って伝熱管に生じる濡れ縁
の広がりを抑制し、高温燃焼ガスの顕熱やそれに含まれ
る水蒸気の潜熱を能率よく回収すると共に、高温燃焼ガ
スの流出を防止することができる潜熱回収器を提供する
ことである。

第三には、潜熱回収器の伝熱管の外面に結露・付着した
水滴が、シェルの下部に落下してドレンとなるとき、そ
のドレンを集めて再蒸発させることなく迅速に取り出し
て、ドレンの再蒸発によって引き起こされる熱回収を困
難にする欠点をなくし、さらに、ドレンの滞留に伴って
伝熱管に生じる濡れ縁の広がりを抑制し、加えて、−燃
焼室からシェルに伝わる騒音が吸収され、静粛な稼働が
可能となる一方、シェルから外気への熱放散が防止され
、高温燃焼ガスの顕熱やそれに含まれる水蒸気の潜熱を
能率よく回収することができる潜熱回収器を提供するこ
とである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の吸収冷温水機における潜熱回収器は、第１図に
示すように、吸収器２、再生器４，５、凝縮器３および
蒸発器１を有し、吸収液を循環させるようになっている
吸収冷温水機１０に、稀吸収液を濃吸収液とするために
水素を含む燃料を焚（加熱手段６が設けられ、その加熱
手段６からの高温燃焼ガスが導入され、その潜熱が回収
されるようにした吸収冷温水機における潜熱回収器に通
用される。

その特徴とするところは、稀吸収液または高温燃焼ガス
を流通させる竪型のシェル３６が設けられ、その竪型の
シェル３６に高温燃焼ガスまたは稀吸収液が流通する伝
熱管３７が挿着されている。

そして、伝熱管３７の内部または伝熱管３７外部で、熱
交換により高温燃焼ガスが降温するに伴って発生し、伝
熱管３７の内面または外面に付着するドレン４１　〔第
２図参照〕を、滞留させることなく落下するように、伝
熱管３７が垂直に配置されている。

第二項の発明にあっては、第４図に示すように、シェル
３６および伝熱管３７は、水平に対して傾斜して設置さ
れ、シェル３６下部に凝縮したドレン４１を滞留しない
ように、シェル３６の外方に取り出すドレン排出管路５
５がシェル３Ｇの下部に設けられる。ドレン排出管路５
５の下方端部５５ａには、円錐部５６Ｂを有するドレン
貯留槽５Ｇが接続され、そのドレン貯留Ｎ５Ｇには、シ
ェル３６からドレン貯留槽５６に導入されたドレン４１
の水位の上昇によって浮揚し、かつ水位が低下したとき
円錐部５６Ｂに流通的に着座するフロート５９が内蔵さ
れている。そして、ドレン貯留槽５６の円錐部５６Ｂの
下部には排出管６５が接続され、その排出管６５は円錐
部５６Ｂに連なるＵ字状の下部曲がり部６５Ｂと、それ
に連なりドレン貯留槽５６の下端５６ｃより上部に位置
する逆Ｕ字状の上部曲がり部６５Ｄとを備えている。

第三項の発明にあっては、第８図に示すように、シェル
３６および伝熱管３７は、水平に対して傾斜して設置さ
れ、そのシェル３６の下部に凝縮したドレン４１を滞留
しないように集め、それを流下させるドレン流路８７が
形成される。そして、ドレン流路８７を除外してシェル
内面３６ｂに保温材を兼ねた消音材８６が貼着されると
共に、シェル３６内を流過する高温燃焼ガスが、その消
音材８６の表面８６ｂに衝突して吸音されるように曲流
させるための邪魔板８４がシェル３６内に設けられてい
る。

〔作　　　用〕

吸収器２、再生器４，５、凝縮器３および蒸発器１を備
え、吸収液を循環させるようになっている吸収冷温水機
１０の加熱手段６に、水素を含む燃料が供給されて燃焼
する。その燃焼によって、再生′Ｉ５４から再生器５へ
導入される稀吸収液は加熱され、稀吸収液に含まれる冷
媒が蒸発されて濃吸収液に変えられる。一方、加熱手段
６からの高温燃焼ガスが導入され、その潜熱を回収する
ようになっている潜熱回収器にあっては、その高温燃焼
ガスが内部に設けられた複数の伝熱管３７内を流通する
。また、伝熱管３７の外部に形成される密閉空間を稀吸
収液が流通しているので、高／！ｊ、燃焼ガスが稀吸収
液との間で熱交換して熱授受が行なわれる。その結果、
稀吸収液は昇温されると共に高温燃焼ガスは降温される
。

その高温燃焼ガスが、最終的な降温状態となる以前に、
ある温度以下に降温すると、それに含まれる水蒸気が結
露して伝熱管３７の内面に付着した露は、結露が続くに
連れてドレン４１に成長する。しかし、伝熱管３７が垂
直に配置されているので、その内面で成長したドレン４
１は濡れ縁を広げることなく、直ちに落下して滞留する
ことはない。そのため、濡れ縁の発生による伝熱管３７
の熱交換機能が損なわれことがないので、潜熱回収器２
０は能率よく高温燃焼ガスの顕熱およびそれに含まれる
水蒸気の潜熱を回収することができる。なお、第３図に
示す／ｆｊ熱回収器にあっても、結露は伝熱管３７の外
面に発生するが、上述と同様に能率よく熱エネルギを回
収することができる。

第二項の発明にあっては、第４図に示すように、潜熱回
収器におけるシェル３６には流体が流通する一方、シェ
ル３６に装着された伝熱管３７には、水素台を燃料を燃
焼させた高温燃焼ガスが流通している。そして、高温燃
焼ガスは伝熱管３７の内部を流過する間に流体と熱交換
する。その熱交換によって、高温燃焼ガスに含まれる水
蒸気が、伝熱管３７の内面で凝縮・結露してドレン４１
となる。シェル３６および伝熱管３７が、水平に対して
傾斜して設置されているので、ドレン４１は流下してシ
ェル３６下部に設けられたドレン排出管路５５に導入さ
れる。そして、導入されたドレン４１は、ドレン排出管
路５５の下方端部５５ａに接続している円錐部５６Ｂを
有するドレン貯留槽５６に導入される。

そのとき、ドレン貯留槽５６に内蔵されたフローｌ−５
９は、水位が低下した状態にあるため、円錐部５６Ｂに
流通的に着座して、排出管６５とドレン貯留槽５６の下
端５６ｃとの間における気液の流通を阻止している。し
たがって、ドレン４１の導入が続くと、ドレンの水位が
上昇することによってフロート５９が浮揚するので、ド
レン貯留槽５６の下端５６ｃと排出管６５とは連通ずる
。

その結果、ドレン４１は排出管６５に導出され、Ｕ字状
の下部曲がり部６５Ｂと、それに連なる逆Ｕ字状の上部
曲がり部６５Ｄへと流過する。そして、ドレン４１の水
位がドレン貯留槽５６の下端５６ｃより上位、すなわち
、上部曲がり部６５Ｄの下方頂部６５ａより上位となる
と、サイホン効果によって、排出管６５を満たしている
ドレン４１およびドレン貯留槽５６に貯留られたドレン
４１は、そのま＼シェル３６の外部に排出される。

その排出に伴って、フロート５９は下降して円ｔｌｆｆ
１部５６Ｂに着座し、再度、下端５６Ｃと排出管６５と
の間における気液の流通を阻止する。そのため、ドレン
貯留槽５６内では、ドレン４１に追随して導入される高
温燃焼ガスが、着座したフロート５９によって流通が阻
止されているので、高温燃焼ガスはシェル３６外部へ流
出することはない。一方、次々と連続してシェル３６か
ら導入されるドレン４１はドレン貯留槽５６内に貯留さ
れ、フロート５９の再度の浮揚により、貯留された次な
るドレン４１の排出が円滑に行なわれる。

第三項の発明にあっては、第８図に示すように、吸収冷
温水機が稼働すると、その燃焼室で水素を多量に含む燃
料が燃焼される。その燃焼によって発生した約１５０℃
の高温燃焼ガスが、潜熱回収器７５のシェル３６に導入
される一方、燃焼室の形状や容量および燃料の燃焼状態
によって異なるが、燃焼室で生じる燃焼音や共鳴音など
からなる騒音もシェル３６内に伝わる。

シェル３６内に設けられた複数の邪魔板８４に案内され
て、シェル３６内を曲流しながら流通する高温燃焼ガス
は、曲流する度に、シェル内面３６ｂに貼着された保温
材を兼ねた消音材８６の表面８６ｂに衝突する。その衝
突の際、燃焼室から運ばれる騒音エネルギが吸収される
ので、騒音は迅速に消滅する。なお、ドレン流路８７を
除外して、シェル内面３６ｂの全周に貼着された消音材
８６は、保温・断熱機能を有しており、シェル３６は高
温燃焼ガスによって加熱・昇温されることばない。その
結果、高温燃焼ガスに保持される熱エネルギは、シェル
３６から無駄に外気へ放熱されることはなく、熱エネル
ギの有効利用を図ることができる。

一方、シェル３６内に装着された伝熱管３７中には、授
熱される流体が流通している。そして、高温燃焼ガスは
邪魔板８４の整流作用によって、シェル３６内を上下・
左右方向に広かつて流通ずることによって、満遍なく伝
熱管３７の外面に接触しながら流過する。低温の流体は
受熱して昇温する一方、高温の高温燃焼ガスは流体へ授
熱することによって降温し、ある温度に降温すると、高
温燃焼ガスに含まれる水蒸気が蒸発潜熱を放出して凝縮
し、伝熱管３７の外面に結露・付着する。

その結露が続（と、露が成長して水滴となり、シェル３
６および伝熱管３７が水平に対して傾斜しているので、
その水滴は下方に移動して大きくなり、消音材８６の表
面８６ｂを伝わったり、あるいは、そのま＼落下する。

落下したドレン４１は、シェル３６の下部に形成された
ドレン流路８７に集められる。一方、落下による水滴の
離脱によって、伝熱管３７の外面における水滴による濡
れ縁の広がりが抑制され、伝熱管３７の熱交換機能は損
なわれることな（維持される利点がある。

そして、このドレン流路８７が形成されている位置には
、消音材８６が貼着されていないので、高温燃焼ガスと
接触して１５０℃程度に昇温されたドレン流路８７にあ
っては、その底部を形成するシェル３６から熱エネルギ
を外気へ放出する。したがって、ドレン流路８７は、外
気への放熱によって、常に、１００°Ｃ以下の温度を保
つので、集められたドレン４１は再蒸発することはない
。そして、ドレン流路８７を流下するドレン４１はシェ
ル３６の外部へ取り出される。

上述したように、水滴による濡れ縁の広がりが抑制でき
、シェル３６からの放熱が防止され、ドレン流路８７に
おけるドレン４１の再蒸発がないので、′／Ｉｊ熱回収
器７５にあっては、高温燃焼ガスの顕熱およびそれに含
まれる水蒸気の潜熱を能率よく回収することができる。

〔発明の効果〕

本発明の吸収冷温水機における潜熱回収器にあっては、
稀吸収液または高温燃焼ガスを流通させる竪型のシェル
が設けられ、その竪型のシェルに高温燃焼ガスまたは稀
吸収液が流通する伝熱管が挿着され、伝熱管内部または
伝熱管外部で、熱交換により高温燃焼ガスが降温するに
伴って発生し、伝熱管の内面または外面に付着するドレ
ンを、滞留させることなく落下するように、伝熱管が垂
直に配置されているので、高温燃焼ガスの顕熱とそれに
含まれる水蒸気の潜熱を回収することができる。

加えて、高温燃焼ガスが熱交換することにより降温する
際、それに含まれる水蒸気が結露して伝熱管の内面や外
面に付着したドレンは、滞留することなく迅速に落下す
る。その結果、ドレンによって生じる伝熱管の内面また
は外面における濡れ縁の広がりが抑制され、伝熱管の伝
熱機能を高めることができる。したがって、潜熱回収器
は、高温燃焼ガスの顕熱とそれに含まれる水蒸気の潜熱
を、伝熱管を介して能率よく回収・利用することができ
る。

第二項の発明にあっては、シェルおよび伝熱管は、水平
に対して傾斜して設置され、シェル下部に凝縮したドレ
ンを滞留しないように、シェルの外方に取り出すドレン
排出管路がシェル下部に設けられ、ドレン排出管路の下
方端部には、円錐部を有するドレン貯留槽が接続され、
そのドレン貯留槽には、シェルからドレン貯留槽に導入
されたドレンの水位の上昇によって浮揚し、かつ水位が
低下したとき円錐部に流通的に着座するフロートが内蔵
され、ドレン貯留槽の円錐部の下部には排出管が接続さ
れ、その排出管は円錐部に連なる０字状の上部曲がり部
と、それに連なりドレン貯留槽の下端より上部に位置す
る逆Ｕ字状の上部曲がり部とを備えているので、伝熱管
の内面や外面に結露・付着した露が、ドレンとなってシ
ェルからドレン排出管路を経て、ドレン貯留槽に導入さ
れてフロートが浮揚し、ドレンを迅速かつ的確に取り出
すことができる。

したがって、ドレンの滞留に伴って伝熱管に生じる濡れ
縁の広がりを抑制することができるので、高温燃焼ガス
の顕熱やそれに含まれる水蒸気の潜熱を能率よく回収す
ることができる。加えて、ドレンを取り出した後、フロ
ートの着座によって、ドレンに追随してドレン貯留槽に
導入される高温燃焼ガスのシェル外部への流出を確実に
防止することができる。

第三項の発明にあっては、シェルおよび伝熱管は、水平
に対して傾斜して設置され、そのシェル下部に凝縮した
ドレンを滞留しないように集め、それを流下させるドレ
ン流路が形成され、ドレン流路を除外してシェル内面に
保温材を兼ねた消音材が貼着されると共に、シェル内を
流過する高温燃焼ガスが、その消音材の表面に衝突して
吸音されるように曲流させるための邪麿板がシェル内に
設けられているので、潜熱回収器の伝熱管の外面に結露
・付着した水滴が、シェルの底面に落下してドレンとな
るとき、そのドレンが集められても再蒸発することなく
迅速に取り出される。

その結果、ドレンの滞留に伴って伝熱管の外面に生じる
濡れ縁の広がりを抑制することができ、さらに、燃焼室
で発生した騒音は、高温燃焼ガスの流通と共にシェル内
に伝わっても、消音材により直ちに吸音されて消滅する
。したがって、潜熱回収器は高温燃焼ガスから流体への
熱授受が極めて静粛に行なわれるので、潜熱回収器に近
い位置の環境は好ましい状態となり、人々は騒音による
不快感を受けることもない。一方、保温材を兼ねた消音
材によって、熱交換中のシェルから外気への熱放散が防
止され、さらに、上述したように伝熱管に生じるドレン
による濡れ縁の広がりが抑制されると共に、集められた
ドレンは再蒸発することなく迅速に取り出されるので、
高温燃焼ガスの顕熱やそれに含まれる水蒸気の潜熱を能
率よくかつ円滑に回収することができる。

〔実　施　例〕

以下に本発明をその実施例に基づいて詳細に説明する。

第１図は本発明の構成を含む一実施例の吸収冷温水機ｌ
Ｏである吸収冷凍機の系統図を示すもので、下部低圧室
には蒸発器１および吸収器２が、上部高圧室には凝縮器
３および低温再生器４が形成され、いずれも所要の流体
を管内に流通させる管群が設置されている。５は高温再
生器、６は高温再生器５へ送られる中間濃度吸収液を加
熱するための加熱手段、７は吸収器２から低温再生器４
への管路８に設けられた第一熱交換器、９は第二熱交換
器、１１は冷媒ポンプ、１２は稀吸収液ポンプ、１３は
中間濃度吸収液ポンプ、１４は・冷媒溜め、１５は稀吸
収液溜め、２０は潜熱回収器である。

本図において、蒸発器１で冷却作用を行なって蒸発した
冷媒蒸気が吸収器２で吸収液に吸収され、吸収液は濃度
が低下して吸収力を失い下部の稀吸収液溜め１５に溜め
られる。この稀吸収液を稀吸収液ポンプ１２で管路１６
、第一熱交換器７および管路８を経て低温再生器４へ送
り、その送られた稀吸収液は、低温再生器４において、
高温再生器５で発生された冷媒蒸気が導入される加熱管
４ａで加熱される。

低温再生器４で稀吸収液を加熱して冷媒を蒸発分離する
と、稀吸収液の濃度が上昇する一方、蒸発した冷媒は凝
縮器３で凝縮器管３ａの冷却水により凝縮される。濃度
の上昇した稀吸収液は中間濃度吸収液となり、中間濃度
吸収液ポンプ１３により、管路１７，１８を流過し、第
二熱交換器９でさらに昇温された後、管路１９を流過し
て高温再生器５に導入される。また、管路１９から分岐
した管路２１を流過する中間濃度吸収液は、流量調節弁
２２を流過して後述する潜熱回収器２０に導入され、管
路２３、送水ポンプ２４．流量調節弁２５および管路１
９を経て、再び高温再生器５に導出される。

このとき、高温再生器５に備えられた加熱手段６には、
バーナ２６が取り付けられ、外部から供給される水素を
多量に含む都市ガスや天然ガスさらには重油などの燃料
が燃焼され、その高温燃焼ガスが排ガス排気＠２７から
排出されるようになっている。また、その排ガス排気筒
２７は、潜熱回収器２０の上部を形成する排ガスダクト
２８に接続され、排ガス排気筒２７からの高’／Ａ燃焼
ガスは、潜熱回収器２０を流通する間に中間濃度吸収液
と熱交換して降温した後、潜熱回収器２０の下部を形成
する排ガスダクト２９から、図示しない煙突を経て大気
に放出されるようになっている。

なお、排ガス排気筒２７を流過する高温燃焼ガスは、高
温再生器５内で加熱されて流過する中間濃度吸収液を加
熱する。このように、高温再生器５や潜熱回収器２０で
加熱された中間濃度吸収液は、冷媒を蒸発させて圧力上
昇すると共に高濃度に濃縮され、濃吸収液となって吸収
力を高める。

高温再生器５で蒸発した冷媒蒸気は、上述のように、低
温再生器４で加熱に用いられ、自らは凝縮して冷媒液と
なって凝縮器３に導かれ、冷却水で冷却されてさらに温
度が下がり、前述の冷媒液と共に管路３０を経て蒸発器
１に戻り、そこで蒸発することによって冷却作用する。

一方、高温再生器５で濃縮された濃吸収液は、真空に近
い低圧の吸収器２に向け、その圧力差および位置落差を
利用して、管路３１、第二熱交換器９、管路３２、第一
熱交換器７、を経て移動し、その間に熱交換器９．７で
放熱して、管路３３を経て散布装置から散布され、吸収
器２に戻って吸収作用を行なう。なお、蒸発器１の蒸発
器管１ａ内には冷やされる液体すなわち冷水が流されて
いる。

吸収器２の吸収器管２ａには矢示のごとく冷却水３４が
流され、吸収器２の管表面に散布される吸収液が低温な
ほど吸収能力が大きいので、吸収液を冷却させつ一蒸発
器１で発生した冷却蒸気を吸収する。また、凝縮器３の
凝縮器管３ａ内にも冷却水が流されており、低温再生器
４からの冷却蒸気や冷媒ドレンを冷却する。ちなみに、
吸収冷凍機の吸収器２の下部は著しく低い圧力になるた
め、不凝縮性ガスが溜りやすく、吸収器２の下部より抽
気装置によって不凝縮性ガスを外部に排出することがで
きるようになっている。３５はその排出用の抽気ポンプ
である。

第２図に示す潜熱回収器２０は、加熱手段６の排ガス排
気筒２７に接続される上部の排ガスダクト２８と、それ
に接続される竪型の垂直姿勢とされたシェル３６と、そ
れに連なる下部の排ガスダクト２９と、伝熱管３７とか
ら構成される。

シェル３６の内部には、加熱手段６で発生した高温燃焼
ガスを流通させる複数本の伝熱管３７がシェル３６に平
行して垂直に配列され、シェル３６の上端部と下端部に
設けられた管板３８Ａ、３８Ｂを貫通した両端部が拡管
されて気密的に固定される。そして、両管板３８Ａ、３
８Ｂとシェル３６の内面で形成される密閉空間の下方に
は、管路２１　〔第１図参照〕から中間濃度吸収液が導
入される導入管３９が取り付けられ、上方に設けられた
導出管４０から、熱交換を終えた中間濃度吸収液が導出
された後、管路２３、送水ポンプ２４、管路１９〔第１
図参照〕を経て高温再生器５に導入されるようになって
いる。

また、排ガスダクト２９は、上述したように図示しない
煙突に接続され、授熱した高温燃焼ガスを排出させるた
めのものであり、さらに、伝熱管３７の内面に発生して
落下してくるドレン４１　〔第２図参照〕を流下させ易
くするように、その底板４３は、ドレン排出管４２に向
けてドレン４１が集められるような傾斜して形成されて
いる。

このような構造の潜熱回収器２０にあっては、伝熱管３
７内を上方から下方に流通する高温燃焼ガスと、密閉空
間を下方より上方に流通する中間濃度吸収液とは、伝熱
管３７の管壁を介して熱授受が行なわれ、中間濃度吸収
液は与熱されて１５〜３０℃から２５〜４０℃に昇温さ
れ、約１５０℃の高温燃焼ガスは２５〜４０℃に降温さ
れる。高温燃焼ガスが６０〜５５℃以下に降温すると、
その中に含まれる１０％の水蒸気が蒸発潜熱を放出する
と共に凝縮して結露し、さらに、ドレン４１に成長する
と、伝熱管３７が垂直姿勢を保持しているため、滞留す
ることなく迅速に排ガスダクト２９へ落下すると共に、
ドレン排出管４２から排出されるようになる。

したがって、ドレン４１による伝熱管３７の内面の濡れ
縁の広がりが抑制される。その結果、伝熱管３７の熱交
換機能が高められる。なお、伝熱管３７の断面は円形と
されるが、断面形状を星型〔図示せず〕とされて複数の
尖った隅部を備えた伝熱管が用いられてもよい。すなわ
ち、尖った隅部で形成されるドレン通路を利用して速や
かなドレンの落下を促すようにされている。要は、取り
付けられた潜熱回収器に適した形状の伝熱管を用いれば
よい。

このような構成の潜熱回収器２０が吸収冷温水機１０に
適用されると、次のようにして、低温再生器４から送ら
れてくる中間濃度吸収液を加熱して、高温再生器５へ送
り込むことができる。

吸収冷温水機１０における稀吸収液溜め１５に集められ
た稀吸収液は、稀吸収液ポンプ１２によって管路８を経
て低温再生器４に送られる。その間、第一熱交換器７で
加熱された稀吸収液は、低温再生器４でさらに加熱され
るため、冷媒である水を蒸発させて中間濃度吸収液とな
る。その中間濃度吸収液は、中間濃度吸収液ポンプ１３
によって管路１７，１８を経て第二熱交換器９で加熱さ
れ、１５〜３０℃に昇温される。そして、中間濃度吸収
液は、管路１９と、流量調節弁２２によって流過量が調
整されている管路２１にそれぞれ分流して流通する。

管路１９に流れた中間濃度吸収液は２加熱手段６におい
て、上昇・流通する高温燃焼ガスにより加熱され、中間
濃度吸収液は冷媒の水を蒸発させて濃度の高い濃吸収液
となって、高温再生器５に収容される。他方、流１８Ｊ
Ｉ節弁２２によって流過量が調整された導入管３９を経
て、シェル３６と両管板３８Ａ、３８Ｂで囲まれた密閉
空間を流通して導出管４０から管路２３、流量調節弁２
５および管路１９を経て、高温再生器５に導入される。

そして、潜熱回収器２０の伝熱管３７にあっては、排ガ
ス排気筒２７からくる高温燃焼ガスが、上部の排ガスダ
クト２８で矢印で示すように下方に曲がり、管機３８Ａ
で分散して、伝熱管３７を流過して下部の排ガスダクト
２９に導出され、図示しない煙突から大気に放出される
。

伝熱管３７を流通する高温燃焼ガスは、１５〜３０℃の
中間濃度吸収液と伝熱管３７を介して熱交換する。その
熱交換により、中間濃度吸収液は２５〜４０℃に昇温さ
れる一方、高温燃焼ガスは２５〜４０℃に降温される。

高温燃焼ガス温度が６５〜５５℃になると、それに含ま
れる水蒸気が伝熱管３７の内面に結露する。そき結露が
続くと、それはドレン４１に成長する。しかし、断面が
円形や尖った隅部を備えた断面星形の垂直に保持された
伝熱管３７にあっては、発生・付着したドレン４１を速
やかに排ガスダクト２９の底板４３へ落下させ、ドレン
４１による濡れ縁の広がりを抑制される。

その結果、伝熱管３７の熱交換機能が高められ、高温燃
焼ガスは伝熱管３７の管壁を介して、中間濃度吸収液を
能率よく加熱することができる。そして、加熱後の中間
濃度吸収液は、送水ポンプ２４によって加圧され、上述
したように、導出管４０から管路２３、流量調節弁２５
および管路１９を経て、円滑に高温再生器５に収容され
る。そして、この濃吸収液から蒸発する高温の冷媒蒸気
は高温再生器５の上部から低温再生器４に送り出され、
濃吸収液は高温再生器５の下部から吸収器２に送り出さ
れる。

このようにして、加熱手段６で発生した高温燃焼ガスは
、その熱エネルギが効率的に回収されるので、吸収冷温
水機１０における熱エネルギの有効利用を図ることがで
きる。

上述の例にあっては、高温燃焼ガスが伝熱管３７内を流
通するようになっているが、それに代えて、中間濃度吸
収液である流体を流通させ、密閉空間には高温燃焼ガス
を流通させる第３図に示すような潜熱回収器４４を用い
ても、潜熱回収器２０と同様に、良好な熱交換によって
中間濃度吸収液である流体を加熱することができる。潜
熱回収器４４が、上述の潜熱回収器２０と異なる点は、
排ガス排気筒２７に接続される排ガスダクト４．５がシ
ェル３６の上部に設けられ、図示しない煙突に接続され
る排ガスダクト４６は、シェル３６の下部に設けられる
。潜熱回収器４４の上部には、中間濃度吸収液を導入す
る導入管４７が取り付けられ、その下部には、中間濃度
吸収液を導出する導出管４８が取り付けられる。

さらに、シェル３６の下部に位置する管板３８Ｂの内方
位置には、排ガスダクト４６の下部位置からドレン排出
管４２に至る傾斜した底板４９が取り付けられている。

したがって、伝熱管３７の外面に結露した露が成長し、
ドレン４１となって底板４９に落下したとき、ドレン４
１がドレン排出管４２へ迅速に集められるようになって
いる。

次に、他の発明をその実施例に基づいて説明する。第４
図は第２の発明の一実施例における潜熱回収器５０の断
面図およびそのドレン排出装置５１の要部断面図である
。シェル３６は水平線Ｈに対して、その中心線Ｎが角度
α傾斜した姿勢で設置される。そのシェル３６の内部に
は、高温燃焼ガスを流通させる複数本の伝熱管３７がシ
ェル３６に平行するように配列され、シェル３６の前後
に設けられた管板３８Ａ、３８Ｂを貫通した両端部が拡
管されて気密となるように固定される。

このように、傾斜した姿勢とされた伝熱管３７に発生し
たドレン４１は流下し易くなる。そして、両管板３８Ａ
、３８Ｂとシェル３６の内面で形成される密閉空間の一
方には、図示しない吸収冷温水機における低温再生器か
らの稀吸収液あるいは中間濃度吸収液である流体が導入
される導入管３９が設けられ、他方に設けられた導出管
４０から流体が図示しない高温再生器へ導出されるよう
になっている。

図示しない燃焼室で水素を多量に含有する都市ガスや天
然ガスあるいは重油などが燃焼されると、高温燃焼ガス
が発生する。その高温燃焼ガスが排ガスダクト５２から
矢印５４方向に流通して、管板３８Ａで分散して伝熱管
３７内を流通した後、排ガスダクト５３から図示しない
煙突を経て、大気に放出されるようになっている。伝熱
管３７内を流通する間に、高温燃焼ガスは、密閉空間を
」二下・左右方向に流れる流体と熱交換し、それに与熱
することによって２５〜４０℃に降温する。

そして、約１５０℃の高温燃焼ガスが６０〜５５℃以下
に降温すると、その中に含まれる１０％の水蒸気が蒸発
潜熱を放出すると共に凝縮して結露し、伝熱管３７の内
面に付着する。その露は熱交換が進むにつれてドレン４
１となって伝熱管３７の内面を流下する。そして、ドレ
ン４１が管板３８Ｂの後部のシェル３６の内面下部に集
められると、ドレン４１が滞留しないように、シェル３
６の外部へ導出させるためのドレン排出管路５５が設け
られる。そのドレン排出管路５５は下方に延ばされ、そ
の下方端部５５ａには、円錐部５６Ｂを有するドレン貯
留槽５６が接続される。

本例のドレン貯留槽５６にあっては、上部に円筒部５６
Ａが形成され、その円筒部５６Ａの下部位置に円錐部５
６Ｂが形成されている。そして、円筒部５６Ａの天井面
５６ａに開口部５７が設けられ、その開口部５７を介し
てドレン排出管路５５とドレン貯留槽５６が連通されて
いる。なお、開口部５７は、天井部５６ａの中央位置を
避けて周辺に位置するように開口しており、導入される
ドレン４１が円筒部５６Ａの側壁５６ｂに沿うようにし
て流下できるように配慮されている。また、円Ｓ（を部
５６Ｂの下方端部には開口部５８が開口され、円↑１ｒ
部５６Ｂの内面下部には、フロート５９が着座する着座
部６０が形成される。

一方、ドレン貯留槽５６にはフロート５９が内蔵されて
おり、シェル３６からドレン貯留槽５６に導入されたド
レン４１の水位の上昇によって浮揚し、かつ水位が低下
したとき円錐部５６Ｂに流通的に着座するようになって
いる。フロート５９は、例えば薄鋼板や薄不銹鋼板やア
ルミニウム板で形成された球体や錘を下部に備えた円錐
体などの種々な形状のものが用いられる。要は、浮揚お
よび下降を繰り返すとき、下降時には必ず着座部６０に
着座して、ドレン４１と、ドレン４１に追随してドレン
貯留槽５６へ導入される高温燃焼ガスとが、着座部６０
より下方に流下しないように阻止することができるもの
であればよい。すなわち、内部の空間容積の空気と金属
本体との平均比重が、水であるドレン４１の比重より小
さくされると共に、着座時には金属本体の重量による押
圧力で着座部６０を流通的に押圧することができればよ
い。

本例では球体のフロート５９が採用されているが、第６
図に示すような中空の金属製とされた円錐体状の本体６
１と、重錘６２と、が鎖６３で接続されたフロート６４
であってもよい。そのフロート６４にあっては、重錘６
２が排出管６５の直管６５Ａ内に間隙を有するように挿
入されていて、浮揚状態から下降状態に移行するとき、
フロート６４の本体６１の下部が常に着座部６７へ確実
に着座するようになっている。

ドレン貯留槽５６の円Ｍｅ部５６Ｂの下部には排出管６
５が接続され、その排出管６５は円錐部５６１３に連な
る直管６５Ａと、Ｕ字状の上部曲がり部６５Ｂと、直管
６５Ｃと、それに連なりドレン貯留槽５６の下端５６ｃ
より上位に位置する逆Ｕ字状の上部曲がり部６５Ｄと、
直管６５Ｅとからなる。なお、本例にあっては、第５９
図に示すように上部曲がり部６５Ｄの内面の下方頂部６
５ａが、ドレン貯留槽５６の下端５６ｃから上位のＨｌ
に位置している。この場合、シェル３６から流下してく
るドレン４１が、着座したフロート５９によって閉止さ
れているドレン貯留槽５６に貯留される。

その貯留に伴う水位の上昇によって、フロート５９が浮
揚する一方、水位がＨｌを過ぎて水位Ｈ２になるとき、
すなわち、Ｈｌより上位になるとき、開状態のドレン貯
留槽５６よりドレン４１が排出管６５を満たすと共に、
サイホン効果によって排水溝６６に向けて流下・排出さ
れるようになっている。

このような構成のドレン排出装置５１は、次のようにし
て、高温燃焼ガスをシェル３６の外部に流出させること
なく、潜熱回収器５０に発生したドレン４１を排出する
ことができる。

図示しない燃焼室で都市ガスや天然ガスあるいは重油な
どの水素を含む燃料に着火されて燃焼する。その燃焼に
伴って発生する高温燃焼ガスは、排ガスダクト５２から
矢印５４方向に流通して、管板３８Ａで分散して伝熱管
３７内を流通する。

そして、燃料が着火されて瞬発的に燃焼し始めるとき、
発生した高温燃焼ガスは昇圧されて大気圧に水柱１００
ｍｍを加えた圧力となり、その高温燃焼ガスはドレン排
出管路５５を経てドレン４１が貯留されていないドレン
貯留槽５６に導入される。

しかし、ドレン貯留槽５６に内蔵されたフロート５９は
、着座部６０へ気密的に着座していて、排出管６５とド
レン貯留槽５６との間における気液の流通を阻止した閉
止状態にある。

したがって、昇圧された高温燃焼ガスが排出管６５に導
出されることがないので、排出管６５に残存するドレン
４１は、その水位が上部曲がり部６５Ｄの下方頂部６５
ａや円錐部５６Ｂの下端５６Ｃの間にあり、直管６５Ｅ
に流出することはない。そして、燃焼室における燃焼が
正常な状態に戻って、大気圧に水柱数ｍｍを加えた圧力
に降圧される一方、図示しない吸収冷温水機の低温再生
器より送られてくる稀吸収液あるいは中間濃度吸収液で
ある流体が、導入管３９からシェル３６の密閉空間に導
入される。

その流体は、伝熱管３７の外面に接触しながら導出管４
０に向けて、上下・左右方向に流通し、図示しない高温
再生器へ導出される。そして、高温燃焼ガスと流体との
間で、伝熱管３７の管壁を介して熱授受が行なわれ、流
体は与熱されて１５〜３０℃から２５〜４０℃に昇温さ
れ、約１５０℃の高温燃焼ガスは降温される。高温燃焼
ガスが６０〜５５℃以下に降温すると、その中に含まれ
る１０％の水蒸気が蒸発潜熱を放出すると共に凝縮して
伝熱管３７の内面に結露し、さらに、ドレン４１となっ
て流下する。そのため、複数の伝熱管３７からドレン４
１が落下して管板３８Ｂの後部におけるシェル３６の下
面に集められる。

そのドレン４１は、直ちにドレン排出管路５５を流下し
て開口部５７を経てドレン貯留槽５６に導入される。そ
のとき、上述したようにフロート５９が閉止状態にあっ
て、ドレン４１はドレン貯留槽５６に貯留される。そし
て、貯留によってドレン４１の水位がある高さになると
、フロート５９は浮揚して開状態となり、貯留されたド
レン４１は排出管６５に導出され、その水位は下部曲が
り部６５Ｂを経て直管６５Ｃを上昇し、その水位が設定
水位である上部曲がり部６５Ｄの下方頂部６５ａに到達
する。

その間、ドレン４１はドレン貯留槽５６に導入されてい
て、ドレン貯留槽５６内の水位が上昇を続けており、第
５図に示すように、下端５６ｃからの水位がＨ２となっ
て、Ｈｌより上位になると、すなわち、上部曲がり部６
５Ｄの下方頂部６５ａより上位になると、排出管６５の
直管６５Ａ、６５Ｃや下部曲がり管６５Ｂを満たしてい
たドレン４１は、サイホン効果によって上部曲がり管６
５Ｄを経て、直管６５Ｅを流下して排水溝６６に排出さ
れる。ドレン４１が直管６５Ｂを流下するに伴って、ド
レン貯留槽５６内の水位は急速に低下する。

さらに、低下することによって、フロート５９はドレン
貯留槽５６を閉止状態とするので、ドレン貯留槽５６内
のドレン４１に追随して導入される高温燃焼ガスが、着
座したフロート５９によって排出管６５への導出が阻止
される。したがって、高温燃焼ガスはシェル３６の外部
へ流出することはない。例えば室内に設置された吸収冷
温水機などのドレン排出装置５１では、高温燃焼ガスの
流出がなく、高温燃焼ガスによる室内の汚染が防止され
る。

このようにフロート５９によって開口部５８が閉止され
たドレン貯留槽５６には、再度、シェル３６からドレン
４１が導入されて水位が上昇する。

そして、上述のような排水溝６６へのドレン４１の排出
が繰り返される。その結果、伝熱管３７の内面における
ドレンによる濡れ縁の広がりが防止され、能率よく高温
燃焼ガスの顕熱およびそれに含まれる水蒸気の潜熱を回
収することができる。

そして、熱交換を終えた高温燃焼ガスは、排ガスダクト
５３から図示しない煙突を経て大気に放出される。なお
、第６図に示す円錐体の本体６１を有するフロート６４
も、球体のフロート５９と同様に作動するのは言うまで
もない。

上述の例では、高温燃焼ガスは伝熱管３７内を流通する
ようになっているが、それに代えて、密閉空間には高温
燃焼ガスを流通させ、伝熱管３７内に流体を流通させる
ようにした第７図に示す潜熱回収器７０にドレン排出装
置７１が用いられる。

この潜熱回収器７０のドレン排出装置７１は、潜熱回収
器５０およびドレン排出装置５１と同様に、高温燃焼ガ
スで流体を加熱すると共に、本例では、伝熱管３６の外
面に凝縮・結露したドレン４１が落下して傾斜したシェ
ル３６の下部内面に簗められ、管板３８Ｂの後方位置に
設けられたドレン排出管路５５へ導出される。

、ａ熱回収器７０が潜熱回収器５０と異なる点は、燃焼
室で発生した高温燃焼ガスを密閉空間に導入する排ガス
ダクト７２がシェル３６に設けられ、図示しない煙突に
接続される排ガスダクト７３もシェル３６に取り付けら
れている。低温再生器より送られてくる流体を、伝熱管
３７内を流通させるための導入管３９および導出管４０
が、中心線Ｎに平行となるようにシェル３６に設けられ
る。

なお、潜熱回収器７０のドレン排出装置７１は、潜熱回
収器５０のドレン排出装置５１と全く同じ装置が採用さ
れている。したがって、本例のドレン排出装置７１は、
上述のドレン排出装置５１と全く同じように作Ｕノする
ことができる。

続いて、さらに異なる発明をその実施例に基づいて説明
する。第８図は第３の発明の一実施例における潜熱回収
器７５の断面図であり、その中心線Ｎが、水平線Ｈに対
して角度α傾斜した姿勢で設置される。そのシェル３６
の内部には、図示しない吸収冷温水機における低温再生
器からの稀吸収液あるいは中間濃度吸収液である流体を
、流通させる複数本の伝熱管３７がシェル３６に平行す
るように配列されている。そして、伝熱管３７は、シェ
ル３６の前後に設けられた管板３８Ａ、３８Ｂを貫通し
た両端部が拡管されて気密となるように固定される。

このように、傾斜した姿勢とされた伝熱管３７の外面に
は、後述する高温燃焼ガスに含まれる水蒸気が結露・付
着するが、その付着した露や水滴は容易に移動し、落下
してドレン４１となる。また、シェル３６には、中心線
Ｎに平行となるように矢印７６方向に流体を流通させる
導入管７７が設けられ、流体が管板３８Ｂで分散されて
伝熱管３７内に導入されるようになっている。また、伝
熱管３７から導出された流体を矢印７８方向に取り出す
導出管７９が取り付けられている。

一方、シェル３６の胴部には入口管８０が装着され、そ
の入口管８０は、両管板３８Ａ、３８Ｂとシェル３６の
内面で形成される密閉空間の前方に位置し、図示しない
燃焼室に接続された排ガスダクト８１に連通されている
ので、燃焼室で発生した高温燃焼ガスをシェル３６に導
入することができる。また、密閉空間の後方位置には、
密閉空間を流過して熱交換した高温燃焼ガスである排ガ
スを、排ガスダクト８３および図示しない煙突を経て大
気へ排出させる出口管８２が取り付けらでいる。

また、密閉空間におけるシェル内面３６ｂには、複数の
邪魔Ｆｊ、８４（図示は５枚〕が一定間隔を維持して固
定され、邪魔板８４の先端は高温燃焼ガスを流通させる
ように切り欠かれている。導入された高温燃焼ガスは、
邪魔板８４の整流作用によって、矢印８５方向に沿って
交互に曲流しながらシェル３６内を流通・熱交換するよ
うになっている。

このように、密閉空間を流通する高温燃焼ガスは、上下
・左右方向に広がって流過し、満遍なく伝熱管３７に接
触して伝熱管３７中を流過する流体と熱交換する一方、
後述するシェル内面３６ｂに貼着された消音材８６の表
面８６ｂに直接衝突し、高温燃焼ガスの導入に伴って、
シェル３６内へ伝わる燃焼室からの騒音エネルギが吸収
されるようになっている。なお、邪魔板８４Ａ、８４Ｃ
。

８４、　Ｅはシェル３６の上部で固定され、邪魔板８４
Ｂ、８４Ｄは下部で固定されている。

さらに、密閉空間におけるシェル３６の最下部３６ａ　
〔第９図参照〕を除いたシェル内面３６ｂの全周には、
保温材を兼ねた消音材８６が貼着されている。、したが
って、最下部３６ａを除外したシェル３６にあっては、
消音材８６が高温燃焼ガスに接触しても、その保温・断
熱機能によって高温燃焼ガスで加熱・昇温されることは
なく低温を保っている。そのため、シェル３６から外気
への無駄な熱放散が防止され、高温燃焼ガスが保持する
熱エネルギを有効に回収することができる。

なお、上述したように、燃焼室で水素を多量に含む燃料
が燃焼させると、排出される約１５０℃の高温燃焼ガス
には密閉空間を流通する高温燃焼ガスには燃料の全発熱
量の約１０％に相当する水茎気が含まれる。そして、そ
の高温燃焼ガスがシェル３６内の密閉空間を流過して伝
熱管３７中の流体に与熱する間に６０〜５５℃に降温さ
れると、水蒸気は蒸発潜熱を放出して凝縮し、伝熱管３
７の外面に結露する。それが成長して水滴となり、第９
図に示すシェル３６の最下部３６ａに落下してドレン４
１となる。

本例にあっては、その落下位置に、ドレン４１を築める
と共に滞留させずに速やかに流下・排出させるためのド
レン流路８７が形成されている。

すなわち、ドレン流路８７は、消音材８６の下端部を斜
めに切り欠くことによって生じる対向する両方の端面８
６ａと、シェル３６の最下部３６ａの内面とからなる細
長い水路とされ、上述したようにシェル３６が傾斜して
いるので、集められたドレン４１はシェル３６の後方に
流下する。そして、シェル３６の後方に設けられたドレ
ン排出管路８８〔第８図参照〕からシェル３６の外部へ
排出されるようになっている。

ドレン流路８７の底部となるシェル３６の最下部３６ａ
の内面には、消音材８６が貼着されていないので、１５
０°Ｃ近くに昇温されてシェル３６の最下部３６ａから
外気へ熱放散され、最下部３６ａは常に１００℃以下の
温度に保たれる。したがって、ドレン流路８７に集めら
れたドレン４１は再蒸発することがない。このようにし
て、熱回収を困難にするドレン４１の再蒸発を防止する
ことができる。その結果、高温燃焼ガスの顕熱およびそ
れに含まれる水蒸気の潜熱を能率よく回収することがで
きる。

なお、上述したシェル３６の下部で固定されいる邪魔板
８４Ｂ、８４Ｄの固定部分は、ドレン流路８７を遮断し
ないような形状とされている。したがって、ドレン４１
はドレン流路８７を円滑に流下することができる。ちな
みに、消音材８６は、耐熱・断熱性と耐水性を備える一
方、優れた吸音機能を有する合成樹脂や繊維状の材料か
ら成形される。

このような構成のドレン潜熱回収器７５は、次のように
して、燃焼室からシェル３６へ高温燃焼ガスが導入され
ることによって伝わる騒音を吸音し、静な運転状態で高
温燃焼ガスの熱エネルギを能率よく回収することができ
る。

吸収冷温水機が稼働すると、燃焼室で都市ガスや天然ガ
スあるいは重油などの水素を含む燃料が燃焼される。そ
の燃焼によって発生した約１５０℃の高温燃焼ガスは、
排ガスダクト８１を流過し、さらには入口管８０を経て
、シェル内面３６ｂに貼着されたる消音材８６の表面８
６ｂと管板３８Ａ、３８Ｂで形成された密閉空間に導入
される。

本例にあっては、シェル３６の前方から後方に向けて、
５枚の邪魔板８４Ａ〜８４Ｅが上部あるいは下部位置で
固定され、先端となる下部や上部が高温燃焼ガスの流通
を可能にするように切り欠かれているため、導入された
高温燃焼ガスは矢印８５に沿って流通し、曲流してシェ
ル３６内を上下・左右方向に広がって流過する。

一方、燃焼室では、燃料の燃焼状態や燃焼室の形状など
によって異なるが、燃焼音や共鳴音などからなる騒音が
発生する。その騒音は、高温燃焼ガスの導入と共にシェ
ル３６内に伝わってくる一方、高温燃焼ガスがシェル３
６内で曲流する度に、消音材８６の表面８６ｂに衝突す
るとき、騒音エネルギは消音材８６に吸収されるので、
騒音は曲流毎に吸音されて急速に消滅する。その結果、
潜熱回収器７５は静な稼（９１状態となり、例えば室内
に設置された吸収冷温水機であっても、室内に居る人々
は騒音に悩まされることはない。

さらに、第９図に示すように、ドレン流路８７の底部と
なるシェル３６の最下部３６ａを除くシェル内面３６ｂ
の全周には、保温材を兼ねた消音材８６が貼着されてい
るので、断熱・耐熱性を備えた消音材８６が、１５０℃
の高温燃焼ガスと接触してもシェル３６に熱を伝えず、
シェル３６は昇温することがない。そのため、シェル３
６内を流通する高温燃焼ガスは、シェル３６から外気へ
無駄に熱放散することな（熱エネルギを保持し、伝熱管
３７中を流過する流体へ能率よく授熱して昇温させる。

その授熱後の降温した高温燃焼ガスは、出口管８２およ
び排ガスダクト８３から煙突を経て大気に放出される。

一方、低温再生器からの吸収液である流体が、導入管７
７を矢印７６方向に流過してシェル３６内に導入された
後、管Ｆｊ、３８Ｂで分散して伝熱管３７中を流通して
、導出管７９に導出されて矢印７８方向に流れ、高温再
生器あるいは他の目的のために必要な個所へ送られる。

そして、伝熱管３７中を流過中の１５〜３０°Ｃの流体
は、伝熱管３７の管壁を介して高温燃焼ガスから受熱し
、２５〜４０゛Ｃに昇温して上述のように送り出される
。また、シェル３６内を曲流する高温燃焼ガスは、流体
へ授熱することによって２５〜４０℃に降温する。

そのとき、高温燃焼ガスが６０〜５５℃に降温すると、
その中に含まれる１０％の水蒸気が蒸発潜熱を放出する
と共に凝縮して結露し、伝熱管３７の外面に付着する。

その露は熱交換が進むにつれて水滴に成長して伝熱管３
７の傾斜方向に移動すると共に速やかに離脱し、ドレン
４１となってシェル内面３６ｂを伝ったり、あるいは、
直接ドレン流路８７に落下する。したがって、伝熱管３
７の外面における水滴すなわちドレン４１による濡れ縁
の広がりが抑制され、伝熱管３７の熱交換機能が損なわ
れることがない。

また、ドレン流路８７には、保温材を兼ねた消音材８６
が貼着されていないため、昇温したシェル３６の最下部
３６ａが外気に熱を奪われることによって冷却され、ド
レン流路８７は、常に１００°Ｃ以下に維持される。し
たがって、ドレン流路８７に築められたドレン４１は再
蒸発することがないので、ドレン４１の再蒸発によって
引き起こされる熱エネルギ回収における障害が取り除か
れる。

そして、ドレン４１はドレン排出管路８８からシェル３
６の外部に取り出される。

このように、シェル３６内において燃焼室からの騒音が
消音材８６で吸音され、さらに、伝熱管３７の外面に結
露した水滴は速やかに離脱・落下して、伝熱管３７にお
ける濡れ縁の広がりが抑制される。加えて、シェル３６
から外気への熱放散が防止される一方、ドレン流路８７
におけるドレン４１の再蒸発を防止でき、潜熱回収器７
５は静な稼働状態で能率よく高温燃焼ガスの顕熱および
それに含まれる水蒸気の潜熱を回収することができる。

上述の潜熱回収器７５のシェル３６の形状は円筒状〔第
９図参照〕に形成されているが、それに代えて、第１０
図に示す潜熱回収器９０のように、五角形の断面を有す
るシェル９１を備え、その最下端にドレン流路９２が形
成されたものであってもよい。この潜熱回収器９０は、
上述の潜熱回収器７５と同様に、能率よく高温燃焼ガス
の熱エネルギを回収することができる。

シェル辺９１Ａ〜９１Ｃの内面には保温材を兼ねた消音
材９３が貼着される一方、ドレン流路９２を形成するシ
ェル辺９１Ｄ、９２Ｅの内面には、他の三辺と異なって
消音材９３が貼着されていない。なお、シェル９１や図
示しない伝熱管が傾斜して設置され、邪魔板が設けられ
ている点などは、上述の潜熱回収器７５と同様であり、
上述のドレン流路８７と同じように、ドレン４１はドレ
ン流路９２で再蒸発することなく流下し、図示しないド
レン排出管路からシェル９１の外部へ取り出される。

第１１図に示す潜熱回収器９５では、正方形の断面を有
するシェル９６が、一つの稜線部９６ａを下方にして設
置されているｔそして、保温材を兼ねた消音材９８の下
端部を斜めに切り欠くことによっ生じる対向する両方の
端面９８ａと、シェル９６の最下端９６ｂとで、ドレン
流路９７が形成されている。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の′／ｌ！熱回収器が適用された吸収冷
温水機の系統図、第２図および第３図は本発明の潜熱回
収器の縦断面図、第４図は第２の発明のドレン排出装置
を備えたＷｊ熱回収器の要部断面図、第５図はドレン排
出装置の作動説明図、第６図は異なるフロートの作動説
明図、第７図は第２の発明のドレン排出装置を備えた異
なる潜熱回収器の要部断面図、第８図は第３の発明の潜
熱回収器の要部縦断面図、第９図は第８図のＩＸ−ＩＸ
線矢視断面図、第１０図は異なる形状に形成されたシェ
ルの断面図、第１１図はさらに異なる形状に形成された
シェルの断面図、第１２図および第１３図は従来の￥Ｖ
Ｉ熱回収器の縦断面図およびそれに取り付けられた従来
ドレン排出装置の断面図、第１４図（ａ）〜（ｅ）は排
ガスダクトに貼着された消音材の従来例、第１５図は第
１２図のｘｖ−ｘｖ線矢視断面図、第１６図は第１３図
のｘｖｒ−ｘｖｒ線矢視断面図である。 １−芸発器、２−吸収器、３−凝縮器、４−再生器（低
温再生器）、５・−再生器（高温再生器）、６−加熱手
段、１〇−吸収冷温水機、２０，４４゜５０．７０，７
５，９０．９５−ｉ熱回収器、３６．９１．９６−−−
シエル、３６ｂ−シェル内面、３７−伝熱管、４１−　
ドレン、５５・−ドレン排出管路、５５　ａ−下方端部
、５６−　ドレン貯留槽、５６Ｂ−−一円錐部、５６　
ｃ−下端、５９−フロート、６５−排出管、６５Ｂ−・
下部臼がり部、６５Ｄ・−上部向がり部、８６，９３．
９８・−消音材、８６ｂ−ｍ−表面、８４．８４Ａ〜８
４Ｅ−邪魔板、８７゜９２．９７−−−ドレン流路。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）吸収器、再生器、凝縮器および蒸発器を有し、吸
   収液を循環させるようになっている吸収冷温水機に、稀
   吸収液を濃吸収液とするために水素を含む燃料を焚く加
   熱手段が設けられ、その加熱手段からの高温燃焼ガスが
   導入され、その潜熱が回収されるようにした吸収冷温水
   機における潜熱回収器において、 稀吸収液または高温燃焼ガスを流通させる竪型のシェル
   が設けられ、その竪型のシェルに高温燃焼ガスまたは稀
   吸収液が流通する伝熱管が挿着され、 前記伝熱管内部または伝熱管外部で、熱交換により高温
   燃焼ガスが降温するに伴って発生し、伝熱管の内面また
   は外面に付着するドレンを、滞留させることなく落下す
   るように、伝熱管が垂直に配置されていることを特徴と
   する吸収冷温水機における潜熱回収器。
2. （２）水素含有燃料を燃焼させた高温燃焼ガスまたは流
   体を流通させるシェルが設けられ、そのシェルに流体ま
   たは高温燃焼ガスが流通する伝熱管が装着され、その高
   温燃焼ガスまたは流体が伝熱管の内部または外部を流通
   して、高温燃焼ガスと流体とが熱交換する潜熱回収器に
   おいて、 上記シェルおよび伝熱管は、水平に対して傾斜して設置
   され、 シェル下部に凝縮したドレンを滞留しないように、シェ
   ルの外方に取り出すドレン排出管路がシェル下部に設け
   られ、 上記ドレン排出管路の下方端部には、円錐部を有するド
   レン貯留槽が接続され、 そのドレン貯留槽には、上記シェルからドレン貯留槽に
   導入されたドレンの水位の上昇によって浮揚し、かつ水
   位が低下したとき上記円錐部に流通的に着座するフロー
   トが内蔵され、 上記ドレン貯留槽の円錐部の下部には排出管が接続され
   、その排出管は上記円錐部に連なるＵ字状の下部曲がり
   部と、それに連なりドレン貯留槽の下端より上部に位置
   する逆Ｕ字状の上部曲がり部とを備えていることを特徴
   とする吸収冷温水機における潜熱回収器。
3. （３）水素含有燃料を燃焼させた高温燃焼ガスを流通さ
   せるシェルが設けられ、そのシェルに流体が流通する伝
   熱管が装着され、その高温燃焼ガスが伝熱管の外部を流
   過して流体と熱交換する潜熱回収器において、 上記シェルおよび伝熱管は、水平に対して傾斜して設置
   され、 そのシェル下部に凝縮したドレンを滞留しないように集
   め、それを流下させるドレン流路が形成され、 上記ドレン流路を除外して上記シェル内面に保温材を兼
   ねた消音材が貼着されると共に、シェル内を流過する高
   温燃焼ガスが、その消音材の表面に衝突して吸音される
   ように曲流させるための邪魔板がシェル内に設けられて
   いることを特徴とする吸収冷温水機における潜熱回収器
   。