JPH0550668B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、復熱装置に係り、特に煙道ガス
（flue gas）の復熱装置に係り、更に詳細には吸
収システムの直接加熱式ジエネレータの燃焼ガス
より熱を回収する気液間（gas−to−liquid）復
熱装置に係る。

従来の技術 吸収冷凍システムに於ては、薄い吸収剤溶液、
典型的には臭化リチウム溶液を加熱し、これによ
り吸収剤の濃度を増大させるべく、蒸気又は直接
加熱用の燃焼ガスの形態で外部熱をジエネレータ
へ供給することが従来より行われている。直接加
熱式吸収冷凍システムの作動は当技術分野に於て
よく知られており、本明細書に於てはこれについ
ての詳細な説明は省略する。例えば吸収冷凍シス
テムの一例が米国特許第3316727号に開示されて
いる。

発明が解決しようとする課題 本発明の一つの目的は、吸収システムの直接加
熱式ジエネレータの燃焼ガスのための復熱装置を
使用することによつて吸収システム効率を改善す
ることである。

本発明の他の一つの目的は、ジエネレータより
流出する煙道ガスを液体にて充填された起泡タン
クに通することにより、吸収システムのジエネレ
ータの燃焼チユーブより流出する煙道ガス内の通
常廃棄される燃焼熱を復熱することである。

本発明の更に他の一つの目的は、従来の熱交換
器に比して経済的に製造可能であり、単純な構造
であり、より効率的な復熱装置を提供することで
ある。

課題を解決するための手段 かかる目的は、本発明によれば、吸収冷凍シス
テムのための復熱装置にして、 燃焼ガスと冷却液体との熱交換を行うためのハ
ウジング４０と、前記ハウジングをジエネレータ
に接続し、前記ハウジング内に延在し開口し、前
記ジエネレータより排出される燃焼ガスを前記ハ
ウジング内へ導入するガス導入通路５４，５６
と、前記ハウジング内にて前記ガス導入通路を横
切つて実質的に水平に延在し、前記ハウジングの
一部を前記ガス導入通路の前記開口より上方にて
上下に区画する、ガス及び冷却液体の通過を許す
乱流抑制スクリーン６８と、前記乱流抑制スクリ
ーンの縁より下方に実質的に垂直に延在し、前記
乱流抑制スクリーンの下方と起泡タンク６２を郭
定する堰７６と、前記起泡タンクに連通し、冷却
液体を前記起泡タンク内に供給する冷却液体導入
通路７４と、前記起泡タンクの外部に於て前記ハ
ウジングに連通する冷却液体排出通路７５と、燃
焼ガスを排出するブロア７０を具備し前記起泡タ
ンクの外部に於て前記ハウジングに接続するガス
排出通路と、を含む復熱装置により達成される。

本発明は煙道ガスより復熱を行う能力を有する
広範囲の装置との関連で使用されてよいが、本発
明はジエネレータ内にサブマージド・チユーブ束
型逆流式熱交換器を有する吸収システムのジエネ
レータとの関連で使用されるに特に適している。

作 用 かかる構成を有する本発明の復熱装置は、熱伝
達効率を向上させ、これにより復熱装置が組込ま
れている吸収システムの全体としての効率を向上
させるべく、直接加熱式ジエネレータより流出す
る燃焼ガスを水の如き冷却液体にて充填された起
泡タンクに通すようになつている。

起泡タンク内に導入された燃焼ガスは、泡とな
つて起泡タンク内の冷却液体と熱交換を行いなが
ら上昇し、乱流抑制スクリーンを通つて起泡タン
クより排気され、かくして低温となつてガス排出
通路よりハウジングの外へ排気される。

冷却液体導入通路より起泡タンク内に導入され
た冷却液体は、燃焼ガスとの熱交換により熱を受
取り比重が小さくなつたものから順に乱流抑制ス
クリーンを通つて起泡タンクより溢れ出て、堰に
沿つて起泡タンクの外部へ流出し、冷却液体排出
通路よりハウジングの外へ排出される。

乱流抑制スクリーンにより、燃焼ガスが比較的
静的に起泡タンクより排気されるので、起泡タン
ク内にてガス導入通路へ冷却液体が逆流する虞れ
が回避される。

また、燃焼ガスの泡が乱流抑制スクリーンを通
過する際に細分化されることによつて、冷却液体
との接触面積が増大され、熱交換が促進される。

課題を解決するための補足説明 本発明はガス加熱式吸収システムに使用される
直接加熱式ジエネレータの煙道ガスのための復熱
装置に関するものである。

一つの好ましい実施例に於ては、燃焼ガス及び
空気がバーナ組立体内のインシヨツト（in−
shot）バーナ内に導かれ、燃焼チユーブ内に於て
燃焼される。燃焼チユーブは少なくとも一つのパ
ス、好ましくは二つのパスよりなつており、即ち
ジエネレータ内に形成された上部溶液トレー及び
溶液トレー内に各々延在する上部燃焼チユーブ及
び下部燃焼チユーブよりなつている。上部及び下
部溶液トレーは上部溶液トレーへ導入される溶液
のための蛇行した通路を与える複数個のバツフル
を含んでいる。溶液は上部燃焼チユーブの排出端
の近傍に於て上部溶液トレーへ導入され、下部溶
液トレー内の下部燃焼チユーブの初期加熱端部に
も最も近い位置に於て排出される。従つて流体、
即ち燃焼ガス及び溶液の流れは、最も高温の燃焼
ガスが最も高温の流出溶液の近傍に於て熱交換器
へ流入し、最も低温の燃焼ガスが最も低温の流入
溶液の近傍に於て熱交換器より流出する逆流式の
熱伝達が行われるような流れである。

燃焼チユーブより流出した燃焼ガスは本発明に
よる復熱装置内へ導入され、前述の如く、水の如
き液体にて充填された起泡タンクに通される。起
泡タンクへ流入する燃焼ガスは、水と直接接触す
ることによつてその露点以下に冷却され、これに
より凝縮が発生する。

以下に添付の図を参照しつつ、本発明を実施例
について詳細に説明する。

好ましい実施例の説明 第１図は例えば冷媒として水を使用し、吸収剤
溶液として臭化リチウムを使用する吸収冷凍シス
テムのための直接加熱式ジエネレータを示してい
る。技術的には、純粋の臭化リチウムは吸収剤で
あつて吸収剤溶液ではない。しかし吸収剤には冷
媒が溶解されているので、吸収冷凍システム内の
吸収剤を溶液と呼ぶことが習慣的に行われてい
る。従つて「溶液」という言葉は本明細書に於て
は純粋の吸収剤及び吸収剤溶液の両方を意味する
ものとして使用される。また「濃い溶液」という
言葉は純粋の臭化リチウムの如き吸収剤の濃度が
高い吸収剤溶液を意味するものとして使用され、
「薄い溶液」という言葉は実質的な量の冷媒が溶
解されていることにより吸収剤の濃度が低い吸収
剤溶液を意味するものとして使用される。単に水
以外の冷媒及び臭化リチウム以外の吸収剤が本発
明の範囲内にて使用されてよく、これら他の冷媒
及び吸収剤を受入れるべく吸収冷凍システムに
種々の修正が加えられてよい。

吸収冷凍システム（ジエネレータ１０がその一
部を構成している）は、ジエネレータに加えて、
図示されていないが、アブソーバと、コンデンサ
と、エバポレータと、外部熱交換器と、冷媒ポン
プと、溶液ポンプとを含んでいる。

ジエネレータ１０は燃焼ガス及び空気を下部燃
焼チユーブ１６へ供給するための適当なバーナ組
立体１２を含んでいる。点火されたガス及び空気
の混合気は下部溶液トレー１７内に配置された下
部燃焼チユーブ１６及び接続チヤンバ１８を経て
流れ、次いで上部溶液トレー２７内に配置された
上部燃焼チユーブ２６を経て流れ、最終的には上
部燃焼チユーブ２６より復熱装置４０へ排出され
る。

アブソーバより外部熱交換器を経て流れジエネ
レータの入口導管１４を経てジエネレータ１０へ
供給される薄い溶液は上部溶液トレー２７へ流入
し、上部燃焼チユーブ２６に対し実質的に平行に
上部溶液トレー内に流れる。この薄い溶液は端部
バツフルセレクシヨン２４に到達するまで複数個
のバツフル２２の上下を交互に縫うように上部溶
液トレー２７内を流れる。上部溶液トレーへ流入
する薄い溶液は上部燃焼チユーブ２６により加熱
され、上部燃焼チユーブは薄い溶液を沸騰させる
ことにより該溶液より冷媒を蒸発させる。かくし
て上部溶液トレー２７内に於て形成された冷媒蒸
気は該トレーの上端開口２９より流出してコンデ
ンサ２０内へ流入し、該コンデンサ内に於て冷却
されて凝縮される。端部バツフルセレクシヨン２
４へ流入する比較的高温の濃い溶液は、オーバー
フローポート２８より流出して下部溶液トレー１
７の端部バツフルセレクシヨン３２内へ流入す
る。次いでこの濃い溶液は下部フロトンバツフル
セレクシヨン３６までバツフル３４の上下を交互
に縫うように下部燃焼チユーブ１６に対し実質的
に平行に流れる。下部フロントバツフルセレクシ
ヨン３６に於ては、比較的高温の濃い溶液は下部
溶液トレー１７よりオーバーフローし、排出通路
３８を経てアブソーバ内へ流入する。

ジエネレータ内に於て形成された冷媒蒸気はコ
ンデンサ２０（上方に開いた樋状のシエル４４内
に収容された複数個のコンデンサチユーブ４２を
有する樋状の熱交換器を有している）内へ流入
し、該コンデンサ内に於て冷媒蒸気は冷却されて
凝縮される。かくしてコンデンサ２０内にて凝縮
されることにより形成された液体冷媒は液体冷媒
通路４６を経てエバポレータ内へ流入する。この
場合コンデンサ内の冷媒を凝縮させるべく、コン
デンサチユーブ４２には水の如き流体媒体が通さ
れる。

第２図に於て、ジエネレータ１０及びコンデン
サ２０は単一のシエル３０内に収容されている
が、これらに関する構造は他の構成であつてもよ
い。アブソーバよりジエネレータの入口導管を経
てジエネレータへ供給される薄い溶液を加熱すべ
く、下部燃焼チユーブ１６にはバーナ組立体より
点火されたガス及び空気の混合気が供給されるよ
うになつている。かくして薄い溶液は上部溶液ト
レー２７及び下部溶液トレー１７内にて加熱さ
れ、これにより沸騰によつて冷媒蒸気が放出され
ると共に薄い溶液が濃縮される。冷媒蒸気はジエ
ネレータ１０と同一のシエル３０内に適宜に配置
され複数個の熱交換用コンデンサチユーブ４２を
含むコンデンサ２０まで上方へ上昇する。冷媒蒸
気は吸収剤溶液の混合液より分離され、コンデン
サへ供給され、コンデンサ内に於て凝縮されるこ
とにより液体冷媒となる。液体冷媒はコンデンサ
２０より液体冷媒通路４６を経てエバポレータへ
流れる。

更に、燃焼ガスは上部燃焼チユーブ２６より流
出すると、入口５２を経て復熱装置４０内へ流入
し、ガス導入通路であるガス通路５４及び分配チ
ユーブ５６を経て下方へ吸収される。分配チユー
ブ５６は該チユーブと係合する複数個の孔を有す
るチユーブシート５８により支持されている。チ
ユーブシート５８はガス通路５４の側壁５７と係
合してハウジングの一部を形成しており、これに
よりガス通路５４内の燃焼ガスを復熱装置内の液
体より分離している。燃焼ガスは分配チユーブ５
６を経て下方へ吸引された後、分配チユーブに設
けられた複数個の孔６４を経て流れ、起泡タンク
６２内に貯容された水の如き液体を押しのける。
次いで燃焼ガスは乱流抑制スクリーン６８により
起泡タンク６２より分離された上部収集チヤンバ
６６まで液体内を泡となつて上昇する。復熱装置
の上部収集チヤンバ６６には、燃焼ガスの吸い出
し通風を与え、また起泡タンク６２の圧力水頭に
打勝つ静圧を与える排気ブロア７０を有するガス
排出通路が設けられており、該ブロアは最終の燃
焼生成物を図には示されていない煙道へ排出す
る。

復熱装置の液体媒体中に溶解された燃焼生成物
の連続的な希釈及び熱伝達を行うべく、冷却液体
導入通路である入口導管７４を経て起泡タンク６
２内へ連続的に液体が流入するようになつてい
る。かかる液体は起泡タンク６２内に於て燃焼ガ
スと直接接触しこれと熱交換関係に置かれた後、
乱流抑制スクリーン６８を経て上方へ流れ、堰７
６を越えて流れることにより端部チヤンバ７８内
へ流入し、冷却液体排出通路である導管７５を経
て適当な負荷へ流れる。従つて復熱装置４０へ流
入する燃焼ガスは液体媒体と直接接触することに
より露点以下に冷却され、これにより凝縮が発生
する。

本発明によれば、燃焼ガスの気泡が、乱流抑制
スクリーン６８を通過して冷却液体より空中へ比
較的静的に放出されるので、復熱装置内の圧力が
安定し、起泡タンク６２より分配チユーブ５６を
経てガス通路５４へ冷却液体が逆流する虞れが回
避される。また、燃焼ガスの起泡は、冷却液体と
共に乱流抑制スクリーン６８を通過する際に細分
化され、冷却液体との接触面積を増大することに
より効果的に熱交換を行うことを可能にする。更
に、冷却液体は乱流抑制スクリーン６８を通過し
多くの熱を吸収したものから順に堰７６を越えて
排出されるため、燃焼ガスと冷却液体との熱伝達
効率が向上される。かかる復熱装置の熱伝達の有
効性は100％に近づき、これによりジエネレータ
の全体としての効率が90％又はそれ以上に改善さ
れる。

以上に於ては、本発明を特定の実施例について
詳細に説明したが、本発明はかかる実施例に限定
されるものではなく、本発明の範囲内にて他の
種々の実施例が可能であることは当業者にとつて
明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が組込まれた吸収システムの直
接加熱式ジエネレータを一部破断して示す縦断面
図である。第２図は本発明による復熱装置を一部
破断して示す斜視図である。 １０……ジエネレータ、１２……バーナ組立
体、１４……入口導管、１６……下部燃焼チユー
ブ、１７……下部溶液トレー、１８……接続チヤ
ンバ、２０……コンデンサ、２２……バツフル、
２４……端部バツフルセレクシヨン、２６……上
部燃焼チユーブ、２７……上部溶液トレー、２８
……オーバーフローポート、２９……上端開口、
３２……端部バツプルセレクシヨン、３４……バ
ツフル、３６……下部フロントバツフルセレクシ
ヨン、３８……排出通路、４０……復熱装置、４
２……コンデンサチユーブ、４４……シエル、４
６……液体冷媒通路、５２……入口、５４……ガ
ス通路、５６……分配チユーブ、５７……側壁、
５８……チユーブシート、６２……起泡タンク、
６４……孔、６６……上部収集チヤンバ、６８…
…乱流抑制スクリーン、７０……排気ブロア、７
４……入口導管、７５……導管、７６……堰、７
８……端部チヤンバ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 吸収冷凍システムのための復熱装置にして、 燃焼ガスと冷却液体との熱交換を行うためのハ
   ウジングと、 前記ハウジングをジエネレータに接続し、前記
   ハウジング内に延在し開口し、前記ジエネレータ
   より排出される燃焼ガスを前記ハウジング内へ導
   入するガス導入通路５４，５６と、 前記ハウジング内にて前記ガス導入通路を横切
   つて実質的に水平に延在し、前記ハウジングの一
   部を前記ガス導入通路の前記開口より上方にて上
   下に区画する、ガス及び冷却液体の通過を許す乱
   流抑制スクリーン６８と、 前記乱流抑制スクリーンの縁より下方に実質的
   に垂直に延在し、前記乱流抑制スクリーンの下方
   に起泡タンク６２を郭定する堰７６と、 前記起泡タンクに連通し、冷却液体を前記起泡
   タンク内に供給する冷却液体導入通路７４と、 前記起泡タンクの外部に於て前記ハウジングに
   連通する冷却液体排出通路７５と、 燃焼ガスを排出するブロア７０を具備し前記起
   泡タンクの外部に於て前記ハウジングに接続する
   ガス排出通路と、を含む復熱装置。