CN1139769C - 液体分配装置、流下液膜式热交换器及吸收式冷冻机 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于获得一种液体分配装置、流下液膜式热交换器、和吸收式冷冻机，即使在液体分配装置倾斜设置的场合，在金属粒子等异物混入到液体的场合，也可均匀地确保分配的均匀性，并且价格低廉。为了达到该目的，液体分配装置由一次分配用管道(1)和二次分配用盘(2)构成；该一次分配用管道(1)的横断面为箱形，具有作为液体入口的开口部和作为液体出口的分配孔(11)，该分配孔形成于侧面；该二次分配用盘(2)为箱形，在与该一次分配用管道(1)的外侧面和下侧面之间具有间隙，沿一次分配用管道(1)的长度方向分割成多个区域，在该二次分配用盘(2)的底面形成用于滴下上述液体的液体滴下孔(21)，该液体分配装置组装到流下液膜式热交换器、吸收式冷冻机。

Description

液体分配装置、流下液膜式热交换器及吸收式冷冻机

技术领域

本发明涉及液体分配装置、流下液膜式热交换器及吸收式冷冻机。

背景技术

现有技术的流下液膜式热交换器用液体分配装置有滴下式、喷淋式等，将其加以利用的流下液膜式热交换器多用于吸收式冷冻机的蒸发器、吸收器、再生器、双重效用吸收式冷冻机的低温再生器。例如，在蒸发器中，在密闭容器内水平地配置多根传热管形成管群，在该管群的表面使伴随着蒸发的冷却媒体即冷媒液流下，由连接上述密闭容器的吸收器吸收蒸气，从而促进冷媒液的蒸发，并由其蒸发热通过传热管冷却管内的热交换媒体。

蒸发在覆盖传热管表面的冷媒液的气液界面进行，由冷媒液覆盖的部分的面积在传热管表面的整个面积所占比例越大则蒸发性能越好。通过沿各传热管长度方向没有遗漏地供给形成流下液膜的冷媒液可增加该面积的比例。另外，当在纵向配置多列传热管群时，通过沿各管列的最上段的传热管的长度方向没有遗漏地供给冷媒液，可增加由冷媒液覆盖部分的面积在传热管表面整个面积所占比例，提高蒸发器的性能。

因此，为了提高蒸发性能，需要沿各传热管全长均匀地分配形成流下液膜的冷媒液。另外，为了由有限的冷媒液供给量在宽广的范围形成液膜，需要确实地在传热管群上分配所有冷媒液，以不会产生不形成流下液膜就落下的无效冷媒液。关于这一点，与沿平面一样地散布液体的喷淋式相比，可确实地向传热管表面供给液体的滴下式具有优势。

作为滴下式液体分配装置，例如有日本专利公报特开平5-172438号记载的装置。在该装置中，为了提高散布密度的分配即分配性能，将分支联箱、与传热管平行地进行配置的一次分配用分配管、飞散防止用盖板、下一次分配用液滴分散板组合，构成滴下式分配装置。

另外，作为另一滴下式液体分配装置，例如有日本专利公报特开平7-4782号记载的装置。在该装置中，在与传热管平行配置的箱形一次分配用盘的下部具有大宽度的山形二次分配用导向体，在导向体的液体阻止部的四方设置塞止壁，形成盘状，在上面贮存液体，从而防止在倾斜设置的场合倾斜上方侧将导向体的液面断开。

另外，作为防止传热管形状导致吸收式冷冻机本体倾斜设置时性能下降的方法，如日本专利公报特开平8-159605号记载的装置那样，在传热管沿管轴方向断续地配置朝管轴方向延伸的多个凹部。

上述喷淋式液体分配装置需要在与传热管平行设置的分配管下面设置喷嘴，为了微粒化需要4mm以下的小直径散布孔，所以，在金属粒子等异物混入的场合，散布孔由异物堵塞，出现散布不良。

另外，在记载于上述特开平5-172438号公报的装置中，2列传热管需1根分配管和附属盖板和液滴分散板，形状复杂，成本高。另外，在上述特开平7-4782号公报中记载的液体散布装置，对2列传热管也需要在一个盘和在四方具有塞止壁的导向体，为了顺利地使液体滴下，需要在各导向体延伸设置朝下方延伸的滴水凸起等，使部件数目多，而且构造复杂，因而成本高。

在四方设有塞止壁的导向体为一种盘状，可在上面贮存液体，在因设置条件产生倾斜的场合，一次分配用盘流出的液体因倾斜在导向体上移动到倾斜下方侧。结果，在上方侧和下方侧，分配孔的液深形成的压头明显不同，设于倾斜上方侧的滴下孔的流量减少，在下方侧流量增大。这样，当液体分配装置倾斜设置时，可阻止液体从导向体的倾斜下方侧流出，但长度方向的分布不均匀性依然明显。

由于一次分配用盘为开放形，所以，对于一次分配用盘的液体的分配，在倾斜设置的场合，因其上方侧和下方侧的分配孔的液深产生的压头的不同导致分配不均匀。

在上述特开平5-172438号公报、特开平7-4782号公报记载的任何一个装置中，是将可从单一的液体分配装置供给液体的传热管的列数固定为2列，所以，当由它们的集合将流下液膜式热交换器的传热管的列数设定为奇数时，可在一列传热管列形成流下液膜的液体供给量不供给到传热管上，落下到热交换器的底部，成为无用的散布，设计自由度低，妨碍考虑性能、性能、尺寸、成本的最佳化。

另外，在上述特开平8-159605号公报记载的装置中，通过在传热管表面沿管轴方向断续地配置沿管轴方向延伸的多个凹部，虽可使得不会因倾斜导致性能下降，但由于前提是使液体在最上段的传热管均匀分配并滴下，所以其效果没达到解决问题本质的程度。

本发明的目的在于提供一种液体分配装置，该装置即使在设置时产生倾斜，也可实现良好的分配。

本发明的另一个目的在于提供一种液体分配装置，该装置即使在应滴下到传热管上的液体中混入金属粒子等异物，也可排除其影响，长期实现液体的良好分配。

本发明的另一个目的在于提供一种液体分配装置，该装置即使应滴下到传热管上的液体的饱和蒸气压与流下液膜式热交换器内的蒸气压不同，也不会因急剧的蒸气吸收、自行蒸发和沸腾导致分配、散布不稳定，实现稳定的液体供给、滴下。

本发明的另一个目的在于提供一种液体分配装置，该液体分配装置的形状简单，成本低。

本发明的另一个目的在于通过使用上述液体分配装置提供一种高性能的流下液膜式热交换器和高性能的吸收式冷冻机。

本发明的另一个目的在于一种流下液膜式热交换器和吸收式冷冻机，其中，传热管的列数不受制约，设计自由度高，可考虑性能、尺寸、成本进行最佳化。

发明内容

上述目的可通过提供这样一种液体分配装置来实现，该液体分配装置将在热交换过程中伴随着相变的液体从上部分配并散布到传热管群上，其特征在于：由一次分配用管道和二次分配用盘构成，该一次分配用管道在管道的长度方向上并排形成作为液体出口而且用于分配液体的多个分配孔，该一次分配用管道通过从向下开口的コ字形第二构件下方安装向上开口的コ字形第一构件构成；该二次分配用盘沿该一次分配用管道的长度方向配置于一次分配用管道下方，相应上述分配孔沿长度方向分割成多个区域，并在各区域形成用于滴下上述液体的液体滴下孔，该二次分配用盘由向上开口的コ字形构件构成。

另外，上述目的可通过提供这样一种流下液膜式热交换器来实现，该流下液膜式热交换器具有传热管群和液体分配装置，该传热管群在管的内外进行热交换，该液体分配装置从构成该传热管群的各传热管上部分配并散布热交换媒体，该热交换媒体一边在重力作用下流下一边在上述传热管外壁面形成液膜，与流过管内的热交换媒体进行热交换；其特征在于：上述液体分配装置由一次分配用管道和二次分配用盘构成，该一次分配用管道在管道长度方向上并排形成作为液体出口而且用于分配液体的多个分配孔，该一次分配用管道通过从向下开口的コ字形第二构件下方安装向上开口的コ字形第一构件构成；该二次分配用盘沿该一次分配用管道的长度方向配置于一次分配用管道下方，相应上述分配孔沿长度方向分割成多个区域，并在各区域形成用于滴下上述液体的液体滴下孔，该二次分配用盘由向上开口的コ字形构件构成；构成上述传热管群的各传热管与形成于上述液体分配装置的液体滴下孔平行。

另外，上述目的可通过提供这样一种多重效用吸收式冷冻机来实现，该多重效用吸收式冷冻机具有蒸发器、吸收器、高温再生器、低温再生器、液体分配装置及冷凝器，该液体分配装置组装到这些蒸发器、吸收器、低温再生器，从在管内外进行热交换的传热管群上部分配并散布热交换媒体；其特征在于：流下液膜式热交换器至少组装到上述蒸发器、吸收器、低温再生器中的任何一个，在该流下液膜式热交换器中，上述液体分配装置由一次分配用管道和二次分配用盘构成，该一次分配用管道在管道长度方向上并排形成作为液体出口而且用于分配液体的多个分配孔，该一次分配用管道通过从向下开口的コ字形第二构件下方安装向上开口的コ字形第一构件构成；该二次分配用盘沿该一次分配用管道的长度方向配置于一次分配用管道下方，相应上述分配孔沿长度方向分割成多个区域，并在各区域形成用于滴下上述液体的液体滴下孔，该二次分配用盘由向上开口的コ字形构件构成；构成上述传热管群的各传热管与形成于上述液体分配装置的液体滴下孔平行。

附图说明

图1为示出本发明液体分配装置一实施形式的局部断面透视图。

图2为示出图1中液体分配装置断面构造及与传热管群的位置关系的断面图。

图3为图1中液体分配装置的侧面图。

图4为示出图1所示液体分配装置沿轴向倾斜设置时滴下到传热管群的形态和流下液膜的形态的侧面图。

图5为用与平均值的偏差示出从图1所示液体分配装置的一次分配用管道到二次分配用盘的流量的图。

图6为示出图1所示液体分配装置的通气孔的透视图。

图7为图1所示液体分配装置的分解透视图。

图8为图7所示液体分配装置的二次分配用盘的分解透视图。

图9本发明的液体分配装置的另一实施形式的二次分配用盘的分解透视图。

图10示出本发明的液体分配装置的再另一实施形式的二次分配用盘的分解透视图。

图11为示出本发明流下液膜式热交换器的一实施形式的内部构造的断面图。

图12为示出本发明吸收式冷冻机一实施形式的系统图。

具体实施方式

下面，根据附图1-4说明本发明的实施形式。

如图1所示，液体分配装置由密闭型一次分配用管道1和开放型二次分配用盘群2构成，接续有向液体分配装置供给液体的配管3和入口联箱4。联箱4的下部与一次分配用管道1内连通。

一次分配用管道1由具有向上コ字形断面的第1构成构件10和具有向下コ字形断面的第二构成构件15构成，内侧断面形状为长方形。另外，在第1构成构件10的左右侧面分别设有相同形状的多个液体分配孔11，它们在左右各1列即2列的一次分配用管道1的轴向直线上具有中心点，并都为相同形状。

第2构成构件15的垂直部15a形成将从分配孔11流出的液体引导至二次分配用盘的导向板，并设置多个通气孔16。该通气孔16当从侧面观察液体分配装置时在一次分配用管道1的各液体分配孔11的中间部开口。另外，虽然未在图中示出，实际上第一构成构件10的两端部即短边部成为防止液体流出的塞止壁，因此，一次分配用管道1成为密闭形，除了与入口联箱4的连通部和液体分配孔11以外没有其它与外部的连通部。

二次分配用盘群2由多个盘2a、2b、…、2m(参照图4)构成，在这些盘设有多个液体滴下孔21，在其周围形成朝向下方的凸起22。一次分配用管道1的多个液体分配孔11对称地设在管道左右，左右各1个的一组分配孔分别与各盘相应。因此，与各盘相应的一次分配用管道1的液体分配孔11分别为两个，数目相同。在二次分配用盘2a、2b、…、2m下面设置了多个的液体滴下孔21由内缘翻边(バ一リンゲ)加工形成，形成于其周围的朝向下方的凸起22在内缘翻边加工时通过使盘底面的构件朝下方变形而形成。

被分配的液体由配管3引导至联箱4，流入一次分配用管道，然后从液体分配孔11流出。该液体进一步由一次分配用管道1的第2构成构件15的垂直部15a引导至构成二次分配用盘群2的多个盘2a、2b、…、2m，然后从设于各盘的液体滴下孔21滴到传热管群51上。

如上述那样，在本实施形式中，由于一次分配用管道为密闭形，所以，通过适当确定液体分配孔的内径，可将液体分配孔的流动阻力即分配孔前后的压力差设定为较大的值，该液体分配孔决定从管道到各盘的分配。

因此，即使在沿轴向倾斜设置的场合，也可相对从管道到各盘的分配使该流动阻力形成的压力差处于支配地位，消除因倾斜产生的两端部高低差的影响。

下面根据图5进一步详细说明上述效果。

图中的横轴为以入口联箱侧为起点的盘号，纵轴为从一次分配用管道1供给到各盘2a、2b、…、2m的液体流量相对所有盘的平均值的偏差。在图中，设液体分配装置沿轴向倾斜地进行设置，示出从管道入口侧观看时前端部高出30mm的场合、低30mm的场合、以及为了比较完全水平设置的场合的液体分配特性。该分配特性经考虑一次分配用管道1内部摩擦损失、随着流往前端部流速下降所带来的静压回复、各液体分配孔11的压力损失、及在管道轴向的倾斜导致的压力变化，在二次分配用盘的数目为13的场合进行计算而获得。

从图中可看出，即使在分配装置因倾斜使前端部从入口沿上下方向产生30mm的差异，也可将各盘的分配量抑制在平均值的±5％以内，保持良好的分配特性。

在本实施形式中，使液体分配孔11相对各二次分配用盘2a、2b、…、2m都为2个，使所有液体分配孔11为相同半径的圆形，将其沿管道轴向配置2列并使中心在直线上，从而实现上述效果。

另外，由于一次分配用管道的轴向断面形状为长方形，所以当在液体中混入金属粒子等异物时，它们在液体流动影响小的长方形角部滞留。因此，它们由一次分配用管道捕捉，从而可防止因流出到二次分配用盘群2导致的滴下孔21的滴下不良。

另外，由于一次分配用管道1的液体分配孔11设置在管道的侧面，所以由上述角部捕捉的异物保持于下部，并且还起到防止流出到上述二次分配用盘群2的作用。

由于该液体分配孔的开口使中心点处在比将管道断面沿上下一分为二的平面13高的位置，所以可保持一定量的、在重力作用下沉积于管道内下部的异物，可长期实现上述异物捕捉作用。

另外，供给各二次分配用盘2a、2b、…、2m的液体借助于一次分配用管道的良好分配特性大体为相等流量。因此，保持于各盘上的液体的量也大体相等。

因此，如图4所示，即使因传热管群倾斜使液体分配装置整体的滴下量的分布交替产生滴下量多的部位和少的部位，也会从邻接的滴下量多的部位往滴下量少、流下液膜的生成不充分的区域移动，所以可在除了位置最高的极少一部分外的管群的宽广区域良好地生成流下液膜。

在本实施形式中，如图6所示，一次分配用管道1的外部即二次分配用盘群2的上部经通气孔16和端部的开口部17与热交换器内的空间连通。因此，在供给到液体分配装置的液体相对热交换器内的蒸气压处于过热状态的场合，在从一次分配用管道1流出的阶段自行蒸发，成为饱和状态。因此，滴下时不会因自行蒸发而飞散到传热管群的外部，可实现顺利且稳定的液体滴下。

因二次分配用盘上的自行蒸发而产生的蒸气如图6中用虚线箭头示出的那样，通过通气孔16和端部的开口部17进入到热交换器内。

在本实施形式中，是设定应分配到传热管群5上的液体相对热交换器内的蒸气压为过热状态，并如图6所示那样设置了多个通气孔16，但当不是在这样的条件下使用液体分配装置时也可省略通气孔。但在起动时于二次分配用盘上形成液面的过程中，需要排出内部的气体，所以最好设置开口部17。

在本实施形式中，在二次分配用盘2a、2b、…、2m的下面形成多个液体滴下孔21，在该多个液体滴下孔21的周围设置朝向下方的凸起22，所以液体可确实滴下到滴下孔21的正下方，不会附着到盘下面、落到传热管群外部或传热管之间，无用地散布。另外，由于凸起22由内缘翻边加工使盘下面的构件变形而形成，所以不用另外使用新部件，可使成本低。

另外，液体滴下孔21在液体分配装置整体沿装置轴向形成多列，所以滴下的液体也为多列状，通过使这些各列与设置于热交换器内的各传热管或纵向的传热管列对应，可确实地将供给的所有液体引导至传热管群。

下面，根据图7和图8进一步说明液体分配装置。

液体分配装置通过接续用于构成一次分配用管道的第一构件10、第二构件15、及二次分配用盘群2构成，二次分配用盘群2如图8所示那样将相同形状的二次分配用盘2a、2b、…、2h沿一次分配用管道的轴向排列成一列。

在入口联箱4设置接续液体供给配管的开口部41，在一次分配用管道的第一构件10设置使入口联箱4内与一次分配用管道内连通的开口部18。二次分配用盘2a、2b、…、2h大体为长方体形状，所以易于连接。尽管为滴下式的分配装置，装置整体的组装也极为容易，但通过增加设置于二次分配盘群2的液体滴下孔21的轴向列数，可对1组构成向多列传热管供给液体，可降低流下液膜式热交换器整体的成本。

另外，按照本实施形式，以相同形状的盘2a、2b、…、2h的列状配置构成二次分配用盘群2，所以，通过增减该盘的数量改变整体长度，在容量不同的热交换器也可使用同一盘，从而通过同一部件的批量生产提高生产率，即降低成本。

下面，根据图9说明本发明的液体分配装置的构成方法的另一实施形式。

图中，不是由相同形状的多个盘构成图7的二次分配用盘2，而是在长度与一次分配用管道相同的盘本体25设置盘分隔板26，构成二次分配用盘2，该盘分隔板26为用于阻止这些区域相互间液体流动的装置。

在本实施形式中，由于分割二次分配用盘2内部的部分可用1块盘分隔板26构成，所以具有盘整体的材料可较少、可轻量化的效果。

下面，根据图10说明本发明的另一实施形式。

图中所示液体分配装置具有与图1-图8所示实施形式或图9所示实施形式相同的部件构成和内部形状，但以下方面不同。

即，在图10中，一次分配用管道1的流体入口和入口联箱4设在上述一次管道1上面的长度方向中央部。在该实施形式中，从入口配管3经入口联箱4流入液体分配装置的一次分配用管道的液体从横向观看液体分配装置时分流到左右，之后，与图1-图8或图9所示的实施形式一样，从液体分配孔分配到二次分配用盘2。

这样，在图10所示液体分配装置中，一次分配用管道1的流体入口和入口联箱4设在上述一次管道1上面的长度方向中央部，所以，流入的液体以各自大体相等的流量分流到左右。为此，与图1-图8所示的实施形式相比，管道内的最大流量大体为一半。因此，可减小一次分配用管道的断面积，还减小充填到内部的流体的体积，所以具有可轻量化、低成本化的效果。

另外，相对图1～图8所示实施形式，具有可由断面相同的一次分配用管道和将其加以利用了液体分配装置实现2倍的液体流量的效果，因此图10的构成特别适合于在大型大容量的流下液膜式热交换器使用这些液体分配装置的场合。

下面，根据图2和图11说明本发明的流下液膜式热交换器的实施形式的例。

图11为示出本发明流下液膜式热交换器的实施形式例内部构造的断面图。如图所示，流下液膜式热交换器70由箱体即密闭容器71、设置于其内部的散布装置即液体分配装置72和传热管群5、将形成流下液膜的第1热交换媒体从热交换器外部引导至该传热管群5表面的入口配管3和入口联箱4、一时贮存从管群表面落下的液体的下部液体滞留部6、从该液体滞留部6将液体导向外部的出口配管7、以及在传热管内流动的第2热交换媒体的流路80～90等构成。在这里，液体分配装置72为上述液体分配装置。

第2热交换媒体的流路80～90由设于箱体71下部的入口配管80、第1联箱81、第1通道82、第2联箱83、第2通道84、第3联箱85、第3通道86、第4联箱87、第4通道88、第5联箱89、以及设于箱体71上部的出口配管90构成。

第1～第4通道82、84、86、88为将传热管群5沿高度方向分割成多个小管群的场合的各小管群的管内侧的流路。另外，这些流路80～90与箱体71内的传热管外的空间不具有连通部，完全处于分离状态。

这里，构成传热管群5的传热管分别相互平行，并也与液体分配装置72平行地配置，这些液体分配装置72和传热管群5水平地设置。另外，在传热管群5内各传热管沿垂直方向形成多列，该列数为7列。另一方面，在液体分配装置72下面设置了多个液体滴下孔21，如图11所示，该多个液体滴下孔21以作为液体分配装置整体的形式形成与一次分配用管道1平行的多列。该液体滴下孔21形成的列数如图2所示那样为7列，与上述传热管群5内的各传热管构成的列数相同，即为100％。

液体滴下孔的列与传热管的列的位置关系如图2所示那样，使传热管列位于各液体滴下孔正下方地进行配置。即，使各传热管列的中心线51通过设于其上部的液体滴下孔21的中心。

在本实施形式中，流下液膜式热交换器70如以下那样动作。

供给到传热管外的第1媒体从入口配管3经入口联箱4流入到设于箱体71内最上部的液体分配装置72。在液体分配装置72由上述液体分配装置的实施形式所述液体分配作用散布到构成传热管群5的各传热管列最上段的传热管的表面，形成流下液膜52，一边与传热管内的第2媒体进行热交换，一边沿传热管群5流下到达液体滞留部6，之后，从出口配管7流出到热交换器外。

此时，供给到传热管内的第2媒体从入口配管80流入到热交换器70内的第1联箱81，分配到构成第1通道82的各传热管的管内，在管内流动，同时与沿管外流下的第1媒体进行热交换。通过第1通道82的第2媒体从各传热管内流入到第2联箱83，再进行混合。在第2联箱83，混合了的第2媒体分配到构成第2通道84的各传热管管内与沿管外流下的第1媒体进行热交换，以下同样地通过第3联箱85、第3通道86、第4联箱87、第4通道88、第5联箱89从出口配管90流出到热交换器外。

如上述那样，可在各传热管全长一处不遗漏地供给形成流下液膜52的第1媒体，增加流下液膜52覆盖部分的面积在传热管表面整个面积中所占比例，提高热交换器的性能。即，不由流下液膜覆盖而不能进行热交换的部分的比例下降，所以，可用比现有技术少的传热面积获得同等的性能，可实现热交换器的小型化、轻量化、及低成本化。

由于液体分配装置可在较长期间防止金属粒子等异物堵塞液体滴下孔，所以可获得经年劣化少的流下液膜式热交换器，即使液体分配装置的、热交换器或将其包含其中的机器、系统沿液体分配装置和传热管群的轴向倾斜地设置，也可良好地分配第1流体即供给到传热管群，从而获得在倾斜设置时性能稳定性良好的流下液膜式热交换器。

在本实施形式中，由于在液体分配装置的二次分配用盘的上部设置通气孔，所以，即使第1媒体在相对热交换器内的蒸气压过热或过冷的状态下流入，也可排除第1媒体的急剧自行蒸发和蒸气吸收的不稳定因素，获得可顺利地形成二次分配用盘上的液面的、通用性高的流下液膜式热交换器。

在上述实施形式中，分别相互平行地设置构成传热管群5的各传热管，从包含液体滴下孔21的断面方向观看时，沿垂直方向形成多个列，并使这些列的中心线即连接形成这些列的各传热管的中心点的直线51分别与上部的液体滴下孔21的中心线一致。即，形成于传热管群5内的垂直方向的多列配置使中心线位于所有液体滴下孔21形成的轴向列的任一个的正下方，所以从液体分配装置72滴下的第1媒体确实地供给到沿纵向形成于所有传热管群5内的各传热管列最上段的传热管的、从断面方向观看到的中央部。

因此，可排除供给到断面方向端部造成的从管群的脱离或直接落下到液体滞留部6等流下液膜形成的阻碍因素。

在本实施形式中，沿高度方向将传热管群5分割成多个小管群，在其内部形成流过传热管内的第2媒体的第1-第4通道82、84、86、88，从下部的小管群依次使上述第2媒体流通，形成流下液膜，与从上部朝下部流动的第1媒体进行热交换，从而可构成逆流式热交换器，实现高性能、高效率化。

另外，也可不以直管的集合构成传热管群5、沿高度方向分割，而是由多个水平传热部和设于该传热部间的沿高度方向进行180°方向转换的转弯部组成的蛇行管的集合体构成上述传热管群5，使在传热管内流动的第2媒体从上述蛇行管群下部流通，这时也可获得同样的效果。

在本实施形式中，由于可由单一的液体分配装置向由多列构成的所有传热管群供给第1媒体，所以即使在传热管的列数为奇数的场合，也可不产生第1媒体的多余供给量地分配到传热管群。因此，流下液膜式热交换器的设计时的自由度变高，与记载于上述特开平5-172438号公报和特开平7-4782号公报的场合相比，可实现最佳化。

如以上说明按照本实施形式，可获得这样的流下液膜式热交换器，该流下液膜式热交换器尺寸小、重量轻、成本低、性能高、效率高，经年劣化少，倾斜设置时性能稳定性良好，通用性高，设计自由度大，可进行最佳化。

下面，参照图12和表1说明本发明的吸收式冷冻机的实施形式。本发明的吸收式冷冻机为所谓吸收式的总称，包含吸收冷冻机、吸收冷温水机、第1种吸收热泵(热放大器)、第2种吸收热泵(热变换器)。

该图为本发明吸收式冷冻机一形式的吸收冷温水机的系统图，该表示出使用了液体分配装置和流下液膜式热交换器的主要机器的名称和在传热管外产生的相变的形式、在流下液膜式热交换器中形成流下液膜的第1媒体、以及流过传热管内的第2媒体的吸收冷温水机内的工作流体名。

                         表1

主要机器的名称	传热管外的相变形式	传热管外的第1媒体	传热管内的第2媒体
				蒸发器	从冷媒液产生蒸气(蒸发)	冷媒液	冷水
吸收器	蒸气吸收到吸	吸收溶液	冷却水

	收溶液	(浓溶液→稀溶液)
				低温再生器	从吸收溶液产生蒸气	吸收溶液(稀溶液→浓溶液)	冷媒蒸气(在管内冷凝)

吸收冷温机由高温再生器101、低温再生器102、冷凝器103、蒸发器104、吸收器105、低温热交换器106、高温热交换器107、以及连接它们的配管类和泵构成。该高温再生器101由外部的热源加热浓缩吸收溶液；该低温再生器102在传热管外形成吸收溶液的流下液膜，由上述高温再生器101产生的冷媒蒸气的热能加热浓缩；该冷凝器103冷凝由该低温再生器102产生的冷媒蒸气，与由高温再生器101产生并在低温再生器102的管内冷凝的冷媒液混合；该蒸发器104在管外形成冷媒液的流下液膜使其蒸发，冷却管内的冷水；该吸收器105由吸收溶液的流下液膜吸收该蒸发器104产生的冷媒蒸气，将容器内保持为低压，促进蒸发；该低温热交换器106和高温热交换器107从由上述高温再生器101和低温再生器102循环到吸收器105的吸收溶液回收显热。

在本实施形式中，相对低温再生器102、蒸发器104、吸收器105使用本发明的液体分配装置和流下液膜式热交换器的构成。

下面说明在这3个主要机器中适用本发明的液体分配装置和流液膜式热交换器的方法。在这里，吸收冷温水机为一般的双重效用型，作为工作流体，使用水为冷媒，使用溴化锂水溶液为吸收溶液。吸收冷温水机以进行冷气运行的情形加以说明。

蒸发器104的热交换媒体为从冷凝器103流入的冷媒液和在冷气负荷系统与吸收冷温水机间循环的冷水。冷媒液为了通过气液界面蒸发需要形成流下液膜，作为流下液膜式热交换器的第1媒体一时贮存于蒸发器104的下部，由设于蒸发器下部的冷媒散布用泵供给液体分配装置72e。

另一方面，流过传热管内的第2媒体为在冷气负荷系统与吸收冷温水机之间循环的冷水。从液体分配装置72e供给传热管群上的冷媒液形成流下液膜，从流过管内的冷水吸取热量进行蒸发。由该作用对冷气负荷管内的冷水进行冷却，将该冷水供给到冷气负荷系，进行冷气运行。不能进行蒸发流下到容器底部的冷媒液与从冷凝器103流入的冷媒液混合，再次供给液体分配装置72e。

吸收器105的热交换媒体为从再生器系经低温热交换器106循环而来的吸收溶液和将其冷却以维持吸收溶液的吸收能力的冷却水。吸收溶液为了通过气液界面吸收蒸发器的冷媒蒸气需要形成流下液膜，所以，使作为流下液膜式热交换器的第1流体供给液体分配装置72a，并使在传热管内流动的第2媒体为冷却水。吸收冷媒蒸气后流下到底部的吸收溶液由设置于吸收器105下部的溶液循环泵107再次经低温热交换器106送到再生器系。

低温再生器102的热交换媒为从吸收器105经过低温热交换器106分流到高温再生器101和低温再生器102后的低温再生器102的吸收溶液，和在高温再生器101中产生并在低温再生器内冷凝的冷媒蒸气。吸收溶液为了通过气液界面产生冷媒蒸气需要形成流下液膜，作为流下液膜式热交换器的第1流体供给液体分配装置72g。

另一方面，冷媒蒸气也为在低温再生器内产生相变的媒体，在冷凝现象的场合即使不形成流下液膜也通过在传热面的冷凝自然形成气液界面，所以，当作为第2媒体供给到传热管内并在管内冷凝后，引导至冷凝器103内。产生冷媒蒸气并流下到底部的吸收溶液与高温再生器101的吸收溶液一起再次循环到吸收器104。

如上述那样，在图12的实施形式中，由于在吸收冷温水机的低温再生器102、蒸发器104、吸收器105设置流下液膜式热交换器，所以可获得尺寸小、重量轻、成本低、性能高、效率高、经年劣化少、倾斜设置时性能稳定性良好、通用性高、设计自由度大、并可进行最佳化的吸收式冷冻机。

在吸收式冷冻机的冷媒和吸收溶液的循环系统中除设置有循环用泵外，还设置有用于溶液循环量控制的电磁阀和可变阻力阀、出厂时和维修时所用流量调节阀和开闭阀、运行时用于适当维持高温再生器的溶液量的浮球阀等流体要素。当在这些循环系统混入金属粒子或铜镀层剥离产生的异物时，这些异物由作为冷媒循环系统一部分的蒸发器104的液体分配装置72e和作为吸收溶液循环系统一部分的液体分配装置72a、72g捕捉，可防止这些异物造成的泵问题和各种流体要素的动作不良、微细流路的闭塞，获得可靠性高的吸收式冷冻机。

如上述那样，按照本发明，在液体分配装置和流下液膜式热交换器中，即使热交换器本体或包含该热交换器的装置本体倾斜设置，或分配的液体以过冷或过热的状态供给，也可获得良好的分配性能、形成流下液膜，另外，可很好地除去混入工作流体中的异物，使经年劣化变小，可自由设定传热管的列数，从而使设计自由度高，并可以低成本实现上述优点。

通过将该流下液膜式热交换器适用于吸收式冷冻机的低温再生器、蒸发器、吸收器等，可实现吸收式冷冻机的小型化、轻量化、低成本化，并可提高可靠性。

Claims (14)

1、一种液体分配装置，将在热交换过程中伴随着相变的液体从上部分配并散布到传热管群上，其特征在于：由一次分配用管道和二次分配用盘构成，该一次分配用管道在管道的长度方向上并排形成作为液体出口而且用于分配液体的多个分配孔，该一次分配用管道通过从向下开口的コ字形第二构件下方安装向上开口的コ字形第一构件构成；该二次分配用盘沿该一次分配用管道的长度方向配置于一次分配用管道下方，相应上述分配孔沿长度方向分割成多个区域，并在各区域形成用于滴下上述液体的液体滴下孔，该二次分配用盘由向上开口的コ字形构件构成。

2、如权利要求1所述的液体分配装置，其特征在于：分配孔在向上开口的コ字形第一构件侧面的比中央高的位置上具有中心点。

3、如权利要求1所述的液体分配装置，其特征在于：在形成于二次分配用盘的液体滴下孔的周围从底面朝下方形成凸起。

4、如权利要求2所述的液体分配装置，其特征在于：二次分配用盘通过由分隔板将呈向上开口的コ字形的箱形长构件分割成多个区域而形成。

5、如权利要求2所述的液体分配装置，其特征在于：二次分配用盘通过连接多个向上开口的コ字形的箱形构件而形成。

6、如权利要求2所述的液体分配装置，其特征在于：在一次分配用管道的向下开口コ字形第二构件的长度方向侧面形成通气孔。

7、如权利要求7所述的液体分配装置，其特征在于：通气孔形成于各分配孔的中间部。

8、一种流下液膜式热交换器，具有传热管群和液体分配装置，该传热管群在管的内外进行热交换，该液体分配装置从构成该传热管群的各传热管上部分配并散布热交换媒体，该热交换媒体一边在重力作用下流下一边在上述传热管外壁面形成液膜，与流过管内的热交换媒体进行热交换；其特征在于：上述液体分配装置由一次分配用管道和二次分配用盘构成，该一次分配用管道在管道长度方向上并排形成作为液体出口而且用于分配液体的多个分配孔，该一次分配用管道通过从向下开口的コ字形第二构件下方安装向上开口的コ字形第一构件构成；该二次分配用盘沿该一次分配用管道的长度方向配置于一次分配用管道下方，相应上述分配孔沿长度方向分割成多个区域，并在各区域形成用于滴下上述液体的液体滴下孔，该二次分配用盘由向上开口的コ字形构件构成；构成上述传热管群的各传热管与形成于上述液体分配装置的液体滴下孔平行。

9、如权利要求9所述的流下液膜式热交换器，其特征在于：使构成传热管群的传热管的列数为形成液体滴下孔的列数的90～100％。

10、如权利要求9所述的流下液膜式热交换器，其特征在于：沿高度方向将传热管群分割成多个群，使流过传热管内的热交换媒体从下方的群向上方的群依次流动。

11、一种流下液膜式热交换器，具有传热管群和液体分配装置，该传热管群在管的内外进行热交换，该液体分配装置从构成该传热管群的各传热管上部分配并散布热交换媒体，该热交换媒体一边在重力作用下流下一边在上述传热管外壁面形成液膜，与流过管内的热交换媒体进行热交换；其特征在于：上述液体分配装置由一次分配用管道和二次分配用盘构成，该一次分配用管道在管道长度方向上并排形成作为液体出口而且用于分配液体的多个分配孔，该一次分配用管道通过从向下开口的コ字形第二构件下方安装向上开口的コ字形第一构件构成；该二次分配用盘沿该一次分配用管道的长度方向配置于一次分配用管道下方，相应上述分配孔沿长度方向分割成多个区域，并在各区域形成用于滴下上述液体的液体滴下孔，该二次分配用盘由向上开口的コ字形构件构成；构成上述传热管群的各传热管与形成于上述液体分配装置的液体滴下孔平行，构成传热管群的传热管的列数为形成液体滴下孔的列数的90-100％，上述传热管群沿高度方向分割成多个群，流过传热管内的热交换媒体从下方的群向上方的群依次流动。

12、一种吸收式冷冻机，为单效用，具有蒸发器、吸收器、再生器管、液体分配装置及冷凝器，该液体分配装置组装到这些蒸发器、吸收器、再生器，从在管内外进行热交换的传热管群上部分配并散布热交换媒体；其特征在于：流下液膜式热交换器至少组装到上述蒸发器、吸收器、再生器中的任何一个，在该流下液膜式热交换器中，上述液体分配装置由一次分配用管道和二次分配用盘构成，该一次分配用管道在管道长度方向上并排形成作为液体出口而且用于分配液体的多个分配孔，该一次分配用管道通过从向下开口的コ字形第二构件下方安装向上开口的コ字形第一构件构成；该二次分配用盘沿该一次分配用管道的长度方向配置于一次分配用管道下方，相应上述分配孔沿长度方向分割成多个区域，并在各区域形成用于滴下上述液体的液体滴下孔，该二次分配用盘由向上开口的コ字形构件构成；构成上述传热管群的各传热管与形成于上述液体分配装置的液体滴下孔平行。

13、一种多重效用吸收式冷冻机，具有蒸发器、吸收器、高温再生器、低温再生器、液体分配装置及冷凝器，该液体分配装置组装到这些蒸发器、吸收器、低温再生器，从在管内外进行热交换的传热管群上部分配并散布热交换媒体；其特征在于：流下液膜式热交换器至少组装到上述蒸发器、吸收器、低温再生器中的任何一个，在该流下液膜式热交换器中，上述液体分配装置由一次分配用管道和二次分配用盘构成，该一次分配用管道在管道长度方向上并排形成作为液体出口而且用于分配液体的多个分配孔，该一次分配用管道通过从向下开口的コ字形第二构件下方安装向上开口的コ字形第一构件构成；该二次分配用盘沿该一次分配用管道的长度方向配置于一次分配用管道下方，相应上述分配孔沿长度方向分割成多个区域，并在各区域形成用于滴下上述液体的液体滴下孔，该二次分配用盘由向上开口的コ字形构件构成；构成上述传热管群的各传热管与形成于上述液体分配装置的液体滴下孔平行。

14、一种吸收式冷冻机，为多重效用，具有蒸发器、吸收器、高温再生器、低温再生器、液体分配装置及冷凝器，该液体分配装置组装到这些蒸发器、吸收器、低温再生器，从在管内外进行热交换的传热管群上部分配并散布热交换媒体；其特征在于：流下液膜式热交换器至少组装到上述蒸发器、吸收器、低温再生器中的任何一个，在该流下液膜式热交换器中，上述液体分配装置由一次分配用管道和二次分配用盘构成，该一次分配用管道在管道长度方向上并排形成作为液体出口而且用于分配液体的多个分配孔，该一次分配用管道通过从向下开口的コ字形第二构件下方安装向上开口的コ字形第一构件构成；该二次分配用盘沿该一次分配用管道的长度方向配置于一次分配用管道下方，相应上述分配孔沿长度方向分割成多个区域，并在各区域形成用于滴下上述液体的液体滴下孔，该二次分配用盘由向上开口的コ字形构件构成；构成上述传热管群的各传热管与形成于上述液体分配装置的液体滴下孔平行，构成传热管群的传热管的列数为形成液体滴下孔的列数的90～100％，上述传热管群沿高度方向分割成多个群，流过传热管内的热交换媒体从下方的群向上方的群依次流动。

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