JP2000346566A - 吸収器 - Google Patents
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Classifications
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D3/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium flows in a continuous film, or trickles freely, over the conduits
- F28D3/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium flows in a continuous film, or trickles freely, over the conduits with tubular conduits
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
- B01D53/18—Absorbing units; Liquid distributors therefor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K25/00—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B37/00—Absorbers; Adsorbers
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S165/00—Heat exchange
- Y10S165/163—Heat exchange including a means to form fluid film on heat transfer surface, e.g. trickle
- Y10S165/172—Film flows along exterior of plural pipe sections
Abstract
(57)【要約】
【課題】 液相の作動流体で気相の作動流体を効率よく
吸収でき、凝縮器での熱交換量を確実に低減して動力サ
イクル全体の熱効率の向上及び低コスト化が図れる吸収
器を提供する。 【解決手段】 略箱状体のシェル２内に略筒状体の濡れ
筒部３を複数配設し、濡れ筒部３内部に冷却用流体１０
を流すと共に、濡れ筒部３の外周面に沿わせて液相の作
動流体１１を流下させ、濡れ筒部３を介して作動流体１
１と冷却用流体１０との間で熱交換を行わせつつ、気相
の作動流体１２をシェル２内に供給し、流下する液相の
作動流体１１に気相の作動流体１２を接触させて吸収さ
せることから、凝縮器に向う気相の作動流体１２の量を
減らせ、凝縮器の伝熱面積並びに冷却用流体に廃棄され
る熱を低減でき、熱効率を向上させられる。
吸収でき、凝縮器での熱交換量を確実に低減して動力サ
イクル全体の熱効率の向上及び低コスト化が図れる吸収
器を提供する。 【解決手段】 略箱状体のシェル２内に略筒状体の濡れ
筒部３を複数配設し、濡れ筒部３内部に冷却用流体１０
を流すと共に、濡れ筒部３の外周面に沿わせて液相の作
動流体１１を流下させ、濡れ筒部３を介して作動流体１
１と冷却用流体１０との間で熱交換を行わせつつ、気相
の作動流体１２をシェル２内に供給し、流下する液相の
作動流体１１に気相の作動流体１２を接触させて吸収さ
せることから、凝縮器に向う気相の作動流体１２の量を
減らせ、凝縮器の伝熱面積並びに冷却用流体に廃棄され
る熱を低減でき、熱効率を向上させられる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液相の作動流体に
気相の作動流体を吸収させる吸収器に関し、特に経済的
で且つプラントの熱効率を向上させられる吸収器に関す
る。
気相の作動流体を吸収させる吸収器に関し、特に経済的
で且つプラントの熱効率を向上させられる吸収器に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】一般に、温度差発電や蒸気動力等のプラ
ントにおいては、作動流体と高温流体及び低温流体との
間で熱の授受を行わせ、作動流体の圧縮、蒸発、膨張、
及び凝縮を行わせる一連のサイクルで動力を取出してい
る。一方、冷凍機及びヒートポンプにおいては、作業流
体に対し仕事がなされて、圧縮、蒸発、膨張、及び凝縮
の一連のサイクルの中で作業流体と低温流体又は高温流
体との間で熱の吸収あるいは放出が行われる。
ントにおいては、作動流体と高温流体及び低温流体との
間で熱の授受を行わせ、作動流体の圧縮、蒸発、膨張、
及び凝縮を行わせる一連のサイクルで動力を取出してい
る。一方、冷凍機及びヒートポンプにおいては、作業流
体に対し仕事がなされて、圧縮、蒸発、膨張、及び凝縮
の一連のサイクルの中で作業流体と低温流体又は高温流
体との間で熱の吸収あるいは放出が行われる。
【０００３】こういった動力サイクル又は冷凍（ヒート
ポンプ）サイクルで、高温流体と低温流体との温度差が
あまりない場合に熱効率を向上させるため、アンモニア
等の低沸点流体と水等のより高沸点の流体との混合流体
を作動流体として用いる各種サイクルが従来から提案さ
れている。特に、こうした混合流体を用いる動力サイク
ルでは、凝縮器における熱交換量を抑えて、凝縮器の伝
熱面を小さくすると共に低温流体の供給流量を減らして
コストダウンを図る要求から、サイクル中に吸収器を取
入れ、この吸収器で蒸発器を出た後一旦分離された液相
の作動流体に膨張器（タービン）を出た作動流体の蒸気
を吸収させると同時に、吸収の際の凝縮潜熱と吸収熱を
低温流体又は別の冷却用流体で回収し、吸収されずに残
った作動流体蒸気を凝縮器に送るようにして、凝縮器に
達する熱量を減らす方法が一般的に提案されている。
ポンプ）サイクルで、高温流体と低温流体との温度差が
あまりない場合に熱効率を向上させるため、アンモニア
等の低沸点流体と水等のより高沸点の流体との混合流体
を作動流体として用いる各種サイクルが従来から提案さ
れている。特に、こうした混合流体を用いる動力サイク
ルでは、凝縮器における熱交換量を抑えて、凝縮器の伝
熱面を小さくすると共に低温流体の供給流量を減らして
コストダウンを図る要求から、サイクル中に吸収器を取
入れ、この吸収器で蒸発器を出た後一旦分離された液相
の作動流体に膨張器（タービン）を出た作動流体の蒸気
を吸収させると同時に、吸収の際の凝縮潜熱と吸収熱を
低温流体又は別の冷却用流体で回収し、吸収されずに残
った作動流体蒸気を凝縮器に送るようにして、凝縮器に
達する熱量を減らす方法が一般的に提案されている。
【０００４】このような吸収器を取入れた動力サイクル
の一例を図９に示す。この図９は吸収器を含む動力サイ
クルの概略説明図である。前記図９において従来の動力
サイクルは、液相の作動流体と高温流体とを熱交換させ
て作動流体を一部蒸発させる蒸発器１０１と、蒸発器１
０１を出た作動流体を気相分と液相分とに分離する気液
分離器１０２と、気液分離器１０２で分離された液相の
作動流体で蒸発器１０１に入る前の作動流体を予熱する
再生器１０３と、再生器１０３を出た液相の作動流体の
圧力を減圧する減圧弁１０４と、気液分離器１０２で分
離された気相の作動流体を流入、膨張させて動力を取出
すタービン１０５と、減圧弁１０４から出た液相の作動
流体にタービン１０５から出た気相の作動流体を接触さ
せる吸収器１０６と、吸収器１０６を出た作動流体のう
ち気相の作動流体を凝縮させる凝縮器１０７と、凝縮器
１０７を出た作動流体を貯溜するタンク１０８と、タン
ク１０８を出た作動流体に所定の圧力を加えて再生器１
０３及びその先の蒸発器１０１へ向けて送出すポンプ１
０９とを備える構成である。また、従来の吸収器は化学
プラント、食品プラント等の各種プラントにおいて液相
の作動流体に気相の作動流体を吸収させる場合に用いら
れる。
の一例を図９に示す。この図９は吸収器を含む動力サイ
クルの概略説明図である。前記図９において従来の動力
サイクルは、液相の作動流体と高温流体とを熱交換させ
て作動流体を一部蒸発させる蒸発器１０１と、蒸発器１
０１を出た作動流体を気相分と液相分とに分離する気液
分離器１０２と、気液分離器１０２で分離された液相の
作動流体で蒸発器１０１に入る前の作動流体を予熱する
再生器１０３と、再生器１０３を出た液相の作動流体の
圧力を減圧する減圧弁１０４と、気液分離器１０２で分
離された気相の作動流体を流入、膨張させて動力を取出
すタービン１０５と、減圧弁１０４から出た液相の作動
流体にタービン１０５から出た気相の作動流体を接触さ
せる吸収器１０６と、吸収器１０６を出た作動流体のう
ち気相の作動流体を凝縮させる凝縮器１０７と、凝縮器
１０７を出た作動流体を貯溜するタンク１０８と、タン
ク１０８を出た作動流体に所定の圧力を加えて再生器１
０３及びその先の蒸発器１０１へ向けて送出すポンプ１
０９とを備える構成である。また、従来の吸収器は化学
プラント、食品プラント等の各種プラントにおいて液相
の作動流体に気相の作動流体を吸収させる場合に用いら
れる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の動力サイクルは
以上のように構成されており、吸収器１０６において気
相の作動流体を液相の作動流体に吸収させることでサイ
クルの熱効率を向上させられることが計算上は証明され
ているものの、この吸収器１０６に関しては、実際に動
力サイクルのプラントに導入するための実用化が課題と
なっていた。
以上のように構成されており、吸収器１０６において気
相の作動流体を液相の作動流体に吸収させることでサイ
クルの熱効率を向上させられることが計算上は証明され
ているものの、この吸収器１０６に関しては、実際に動
力サイクルのプラントに導入するための実用化が課題と
なっていた。
【０００６】本発明は、液相の作動流体で気相の作動流
体を効率よく吸収でき、動力サイクル等の吸収プロセス
を含むサイクルを利用するプラントや機器全体のコスト
ダウン並びに熱効率の向上が図れる吸収器を提供するこ
とを目的とする。
体を効率よく吸収でき、動力サイクル等の吸収プロセス
を含むサイクルを利用するプラントや機器全体のコスト
ダウン並びに熱効率の向上が図れる吸収器を提供するこ
とを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明に係る吸収器は、
沸点の異なる少なくとも二つ以上の物質を混合されてな
る作動流体が液相分と気相分に分かれた状態でそれぞれ
別に供給され、液相の作動流体に気相の作動流体を接触
させて吸収させる吸収器において、内部を少なくとも二
つ以上の略平行な隔壁で上下方向に少なくとも三つ以上
の領域に区切られた略箱状体のシェルと、略平行で且つ
所定間隔で対峙する二面を有する両端開放状態の略筒状
体で形成され、前記シェル内に前記略筒状体が筒軸方向
を上下方向へ一致させて前記複数の隔壁をそれぞれ貫通
し且つ前記面同士を略平行に対向させた並列状態で複数
配設され、シェルの最上部及び最下部の領域内に略筒状
体の両端開口部をそれぞれ位置させてなる複数の濡れ筒
部と、前記複数の濡れ筒部の一方の端部開口部にそれぞ
れ連通し、各濡れ筒部内に外部から冷却用流体を供給す
る冷却用流体供給部と、前記複数の濡れ筒部の他方の端
部開口部にそれぞれ連通し、各濡れ筒部内から冷却用流
体を回収して外部に取出す冷却用流体回収部とを備え、
前記シェルの区切られた領域のうち上下にそれぞれ別の
領域が存在する中間領域に面した上側及び下側の隔壁そ
れぞれと、当該各隔壁を貫通している前記濡れ筒部の外
周面との間に所定の隙間が形成され、前記複数の濡れ筒
部内にそれぞれ冷却用流体を連続的に流下させつつ、前
記シェルの中間領域上側に隣接する領域に外部から液相
の作動流体を供給し、前記上側の隔壁と濡れ筒部間の隙
間から各濡れ筒部外周に沿って液相の作動流体を連続的
に流下させ、前記下側の隔壁と濡れ筒部間の隙間を通じ
て前記中間領域下側に隣接する領域に液相の作動流体を
流入させて外部に取出すと共に、前記シェルの中間領域
に外部から気相の作動流体を供給し、各濡れ筒部外周を
流下する液相の作動流体と接触させるものである。
沸点の異なる少なくとも二つ以上の物質を混合されてな
る作動流体が液相分と気相分に分かれた状態でそれぞれ
別に供給され、液相の作動流体に気相の作動流体を接触
させて吸収させる吸収器において、内部を少なくとも二
つ以上の略平行な隔壁で上下方向に少なくとも三つ以上
の領域に区切られた略箱状体のシェルと、略平行で且つ
所定間隔で対峙する二面を有する両端開放状態の略筒状
体で形成され、前記シェル内に前記略筒状体が筒軸方向
を上下方向へ一致させて前記複数の隔壁をそれぞれ貫通
し且つ前記面同士を略平行に対向させた並列状態で複数
配設され、シェルの最上部及び最下部の領域内に略筒状
体の両端開口部をそれぞれ位置させてなる複数の濡れ筒
部と、前記複数の濡れ筒部の一方の端部開口部にそれぞ
れ連通し、各濡れ筒部内に外部から冷却用流体を供給す
る冷却用流体供給部と、前記複数の濡れ筒部の他方の端
部開口部にそれぞれ連通し、各濡れ筒部内から冷却用流
体を回収して外部に取出す冷却用流体回収部とを備え、
前記シェルの区切られた領域のうち上下にそれぞれ別の
領域が存在する中間領域に面した上側及び下側の隔壁そ
れぞれと、当該各隔壁を貫通している前記濡れ筒部の外
周面との間に所定の隙間が形成され、前記複数の濡れ筒
部内にそれぞれ冷却用流体を連続的に流下させつつ、前
記シェルの中間領域上側に隣接する領域に外部から液相
の作動流体を供給し、前記上側の隔壁と濡れ筒部間の隙
間から各濡れ筒部外周に沿って液相の作動流体を連続的
に流下させ、前記下側の隔壁と濡れ筒部間の隙間を通じ
て前記中間領域下側に隣接する領域に液相の作動流体を
流入させて外部に取出すと共に、前記シェルの中間領域
に外部から気相の作動流体を供給し、各濡れ筒部外周を
流下する液相の作動流体と接触させるものである。
【０００８】このように本発明においては、略箱状体の
シェル内に略筒状体の濡れ筒部を複数配設し、この濡れ
筒部内部に冷却用流体を通過させると共に、濡れ筒部の
外周面に沿わせて液相の作動流体を流下させ、濡れ筒部
を介して作動流体と冷却用流体との間で熱交換を行わせ
つつ、気相の作動流体をシェル内に供給し、液相の作動
流体に気相の作動流体を接触させて吸収させることによ
り、気相の作動流体の一部を液相の作動流体に変えて凝
縮器に向う蒸気量を減らせると共に、凝縮器で熱交換さ
れていた熱の一部を液相の作動流体の温度上昇分として
回収できることとなり、凝縮器における伝熱面積を低減
して凝縮器をコンパクト化できる上、凝縮器で冷却用流
体に伝達されて系外に廃棄される熱を低減でき、サイク
ルの熱効率を向上させられる。また、濡れ筒部の外周と
隔壁との隙間がシェルの中間領域に対する液相の作動流
体の入口及び出口となり、適量の作動流体が隙間から濡
れ筒部外周に沿って流下することにより、冷却用流体へ
の熱伝達が可能な状態で液相の作動流体と気相の作動流
体との接触面積を最大限に確保でき、吸収効率に優れる
と共に、単純な構造で製作も容易且つ低コストで行え
る。
シェル内に略筒状体の濡れ筒部を複数配設し、この濡れ
筒部内部に冷却用流体を通過させると共に、濡れ筒部の
外周面に沿わせて液相の作動流体を流下させ、濡れ筒部
を介して作動流体と冷却用流体との間で熱交換を行わせ
つつ、気相の作動流体をシェル内に供給し、液相の作動
流体に気相の作動流体を接触させて吸収させることによ
り、気相の作動流体の一部を液相の作動流体に変えて凝
縮器に向う蒸気量を減らせると共に、凝縮器で熱交換さ
れていた熱の一部を液相の作動流体の温度上昇分として
回収できることとなり、凝縮器における伝熱面積を低減
して凝縮器をコンパクト化できる上、凝縮器で冷却用流
体に伝達されて系外に廃棄される熱を低減でき、サイク
ルの熱効率を向上させられる。また、濡れ筒部の外周と
隔壁との隙間がシェルの中間領域に対する液相の作動流
体の入口及び出口となり、適量の作動流体が隙間から濡
れ筒部外周に沿って流下することにより、冷却用流体へ
の熱伝達が可能な状態で液相の作動流体と気相の作動流
体との接触面積を最大限に確保でき、吸収効率に優れる
と共に、単純な構造で製作も容易且つ低コストで行え
る。
【０００９】また、本発明に係る吸収器は必要に応じ
て、前記濡れ筒部が、作動流体側と冷却用流体側にそれ
ぞれ凹凸を逆にして共通に表れ、液相の作動流体流下方
向へ凸条状又は溝状に連続し、且つ前記流下方向と直交
する向きに所定ピッチで並列する略波状横断面の凹凸形
状となる凹凸パターンを各面に形成されてなるものであ
る。
て、前記濡れ筒部が、作動流体側と冷却用流体側にそれ
ぞれ凹凸を逆にして共通に表れ、液相の作動流体流下方
向へ凸条状又は溝状に連続し、且つ前記流下方向と直交
する向きに所定ピッチで並列する略波状横断面の凹凸形
状となる凹凸パターンを各面に形成されてなるものであ
る。
【００１０】このように本発明においては、濡れ筒部に
対し、作動流体流れ方向に連続する形状の凹凸パターン
を形成して、この凹凸パターンに沿って液相の作動流体
を流下させることにより、伝熱面積をより大きく確保で
きると共に、液相の作動流体をスムーズに流下させて確
実に濡れ筒部と接触させられ、気相の作動流体を吸収し
た液相の作動流体から濡れ筒部を介した冷却用流体への
熱伝達の効率を向上させて速やかに熱伝達させられ、吸
収した作動流体の再蒸発を防ぎつつ作動流体の吸収をよ
り効率的に進行させられる。
対し、作動流体流れ方向に連続する形状の凹凸パターン
を形成して、この凹凸パターンに沿って液相の作動流体
を流下させることにより、伝熱面積をより大きく確保で
きると共に、液相の作動流体をスムーズに流下させて確
実に濡れ筒部と接触させられ、気相の作動流体を吸収し
た液相の作動流体から濡れ筒部を介した冷却用流体への
熱伝達の効率を向上させて速やかに熱伝達させられ、吸
収した作動流体の再蒸発を防ぎつつ作動流体の吸収をよ
り効率的に進行させられる。
【００１１】また、本発明に係る吸収器は必要に応じ
て、前記シェルの中間領域に対し、気相の作動流体の供
給口が中間領域下部に連通させて形成されると共に、吸
収されずに残った気相の作動流体の排出口が中間領域上
部に連通させて形成されるものである。
て、前記シェルの中間領域に対し、気相の作動流体の供
給口が中間領域下部に連通させて形成されると共に、吸
収されずに残った気相の作動流体の排出口が中間領域上
部に連通させて形成されるものである。
【００１２】このように本発明においては、気相の作動
流体の供給口が中間領域下部に、排出口が中間領域上部
にそれぞれ連通してシェル側面に形成され、気相の作動
流体の流れを上昇流とすることにより、気相の作動流体
が中間領域を下から上に移動して、流下する液相の作動
流体に対し対向流をなすこととなり、気相の作動流体か
ら液相の作動流体への熱移動を無駄なく行え、熱効率を
高められると共に、気相の作動流体を確実に液相の作動
流体に接触させることができ、吸収効率を向上させられ
る。
流体の供給口が中間領域下部に、排出口が中間領域上部
にそれぞれ連通してシェル側面に形成され、気相の作動
流体の流れを上昇流とすることにより、気相の作動流体
が中間領域を下から上に移動して、流下する液相の作動
流体に対し対向流をなすこととなり、気相の作動流体か
ら液相の作動流体への熱移動を無駄なく行え、熱効率を
高められると共に、気相の作動流体を確実に液相の作動
流体に接触させることができ、吸収効率を向上させられ
る。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態に係る
吸収器を図１〜図６に基づいて説明する。なお、本実施
の形態に係る吸収器は、低沸点流体としてのアンモニア
と高沸点流体としての水との混合流体を作動流体として
用いる動力サイクルの一部を構成するものとし、動力サ
イクルをなす他の機器は前記従来と同一の符号を付して
説明を省略する。図１は本実施の形態に係る吸収器の設
置状態の側面図、図２は本実施の形態に係る吸収器の縦
断面図、図３は本実施の形態に係る吸収器の要部断面
図、図４は本実施の形態に係る吸収器の上部の一部切欠
斜視図、図５は本実施の形態に係る吸収器の下部の一部
切欠斜視図、図６は本実施の形態に係る吸収器の要部切
欠斜視図である。
吸収器を図１〜図６に基づいて説明する。なお、本実施
の形態に係る吸収器は、低沸点流体としてのアンモニア
と高沸点流体としての水との混合流体を作動流体として
用いる動力サイクルの一部を構成するものとし、動力サ
イクルをなす他の機器は前記従来と同一の符号を付して
説明を省略する。図１は本実施の形態に係る吸収器の設
置状態の側面図、図２は本実施の形態に係る吸収器の縦
断面図、図３は本実施の形態に係る吸収器の要部断面
図、図４は本実施の形態に係る吸収器の上部の一部切欠
斜視図、図５は本実施の形態に係る吸収器の下部の一部
切欠斜視図、図６は本実施の形態に係る吸収器の要部切
欠斜視図である。
【００１４】前記各図に示すように、本実施の形態に係
る吸収器１は、金属製の矩形箱状体で形成され、この箱
状体内部に四つの平行な隔壁２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄを
それぞれ配設され、内部を各隔壁で上側領域４、作動流
体供給領域５、中間領域６、作動流体回収領域７及び下
側領域８の五つの領域に区切られてなるシェル２と、平
行で且つ所定間隔で対峙する二面を有する両端開放状態
の筒状体で形成され、前記シェル２内に前記筒状体が筒
軸方向を上下方向へ一致させて隔壁２ａ、２ｂ、２ｃ、
２ｄをそれぞれ貫通し且つ前記面同士を略平行に対向さ
せた並列状態で複数配設され、上側領域４及び下側領域
８に筒状体の両端開口部をそれぞれ位置させてなる複数
の濡れ筒部３を備え、前記シェル２の中間領域６に面し
た隔壁２ｂ、２ｃそれぞれと、これら各隔壁を貫通して
いる前記濡れ筒部３の外周面との間に所定幅の隙間９が
形成される構成である。また、前記複数の濡れ筒部３の
上端開口部にそれぞれ連通する上側領域４が前記冷却用
流体供給部として各濡れ筒部３内に冷却用流体１０を供
給すると共に、前記複数の濡れ筒部３の下端開口部にそ
れぞれ連通する下側領域８が前記冷却用流体回収部とし
て各濡れ筒部３内から冷却用流体１０を回収する仕組み
である。
る吸収器１は、金属製の矩形箱状体で形成され、この箱
状体内部に四つの平行な隔壁２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄを
それぞれ配設され、内部を各隔壁で上側領域４、作動流
体供給領域５、中間領域６、作動流体回収領域７及び下
側領域８の五つの領域に区切られてなるシェル２と、平
行で且つ所定間隔で対峙する二面を有する両端開放状態
の筒状体で形成され、前記シェル２内に前記筒状体が筒
軸方向を上下方向へ一致させて隔壁２ａ、２ｂ、２ｃ、
２ｄをそれぞれ貫通し且つ前記面同士を略平行に対向さ
せた並列状態で複数配設され、上側領域４及び下側領域
８に筒状体の両端開口部をそれぞれ位置させてなる複数
の濡れ筒部３を備え、前記シェル２の中間領域６に面し
た隔壁２ｂ、２ｃそれぞれと、これら各隔壁を貫通して
いる前記濡れ筒部３の外周面との間に所定幅の隙間９が
形成される構成である。また、前記複数の濡れ筒部３の
上端開口部にそれぞれ連通する上側領域４が前記冷却用
流体供給部として各濡れ筒部３内に冷却用流体１０を供
給すると共に、前記複数の濡れ筒部３の下端開口部にそ
れぞれ連通する下側領域８が前記冷却用流体回収部とし
て各濡れ筒部３内から冷却用流体１０を回収する仕組み
である。
【００１５】前記シェル２は、所定の側面上部に、冷却
用流体供給部となる上側領域４に対し冷却用流体１０を
外部から供給するための冷却用流体入口４ａを、また、
作動流体供給領域５に対し液相の作動流体１１を供給す
るための上部供給口５ａをそれぞれ形成されると共に、
所定の側面下部に、冷却用流体回収部となる下側領域８
から冷却用流体１０を排出するための冷却用流体出口８
ａを、また、作動流体回収領域７から液相の作動流体１
１を排出するための下部排出口７ａをそれぞれ形成され
る構成である。また、中間領域６に面するシェル２の一
側面下部には、気相の作動流体１２を供給するための中
間供給口６ａが配設され、中間領域６に面して前記一側
面と対向する他側面の上部所定位置には、気相の作動流
体１２取出し用の中間排出口６ｂが配設される構成であ
る。
用流体供給部となる上側領域４に対し冷却用流体１０を
外部から供給するための冷却用流体入口４ａを、また、
作動流体供給領域５に対し液相の作動流体１１を供給す
るための上部供給口５ａをそれぞれ形成されると共に、
所定の側面下部に、冷却用流体回収部となる下側領域８
から冷却用流体１０を排出するための冷却用流体出口８
ａを、また、作動流体回収領域７から液相の作動流体１
１を排出するための下部排出口７ａをそれぞれ形成され
る構成である。また、中間領域６に面するシェル２の一
側面下部には、気相の作動流体１２を供給するための中
間供給口６ａが配設され、中間領域６に面して前記一側
面と対向する他側面の上部所定位置には、気相の作動流
体１２取出し用の中間排出口６ｂが配設される構成であ
る。
【００１６】前記濡れ筒部３は、アスペクト比の大きい
矩形開口断面を有する金属製の筒状体であり、各隔壁２
ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄをそれぞれ貫通させた状態でシェ
ル２内に複数垂設され、隔壁２ａ、２ｄに両端部の外周
面を隙間なく密着させて固定される一方、隔壁２ｂ、２
ｃとは密着せず所定幅の隙間９を生じさせた状態で配設
される構成である。濡れ筒部３と隔壁２ａ、２ｂとが密
着していることで、上側領域４及び下側領域８と他の各
領域とは互いに連通せず、冷却用流体１０と作動流体１
１が混じり合わない仕組みとなっている。また、濡れ筒
部３と隔壁２ｂ、２ｃとの間に隙間９があることで、作
動流体供給領域５及び作動流体回収領域７と中間領域６
とが互いに連通している。この濡れ筒部３の中間領域６
に面する部分には、所定のパターンで凹凸が形成され、
伝熱面積を増やすと共に強度向上が図られている。
矩形開口断面を有する金属製の筒状体であり、各隔壁２
ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄをそれぞれ貫通させた状態でシェ
ル２内に複数垂設され、隔壁２ａ、２ｄに両端部の外周
面を隙間なく密着させて固定される一方、隔壁２ｂ、２
ｃとは密着せず所定幅の隙間９を生じさせた状態で配設
される構成である。濡れ筒部３と隔壁２ａ、２ｂとが密
着していることで、上側領域４及び下側領域８と他の各
領域とは互いに連通せず、冷却用流体１０と作動流体１
１が混じり合わない仕組みとなっている。また、濡れ筒
部３と隔壁２ｂ、２ｃとの間に隙間９があることで、作
動流体供給領域５及び作動流体回収領域７と中間領域６
とが互いに連通している。この濡れ筒部３の中間領域６
に面する部分には、所定のパターンで凹凸が形成され、
伝熱面積を増やすと共に強度向上が図られている。
【００１７】この濡れ筒部３の凹凸パターンは、濡れ筒
部３外側と内側にそれぞれ凹凸を逆にして共通に表れる
所定形状として形成されてなる構成である。この凹凸パ
ターンは、上下方向へ凸条状又は溝状に連続し、且つ上
下方向と直交する向きに所定ピッチで並列する略波状横
断面の凹凸形状として形成される構成であり、アンモニ
アと水の混合流体を作動流体、海水を冷却用流体とする
条件で、作動流体からの熱伝達率が最も良好となる０．
５〜１．５ｍｍ幅の溝状部３ａ（作動流体側から見た形
状）を並列に配置されたものとなっている（図６参
照）。この凹凸パターンは、作動流体１１及び冷却用流
体１０の流れ方向となる上下方向に凸条状又は溝状部分
が連続することで、各流体の流れを制御し、上下方向に
各流体をスムーズに案内可能となっている。
部３外側と内側にそれぞれ凹凸を逆にして共通に表れる
所定形状として形成されてなる構成である。この凹凸パ
ターンは、上下方向へ凸条状又は溝状に連続し、且つ上
下方向と直交する向きに所定ピッチで並列する略波状横
断面の凹凸形状として形成される構成であり、アンモニ
アと水の混合流体を作動流体、海水を冷却用流体とする
条件で、作動流体からの熱伝達率が最も良好となる０．
５〜１．５ｍｍ幅の溝状部３ａ（作動流体側から見た形
状）を並列に配置されたものとなっている（図６参
照）。この凹凸パターンは、作動流体１１及び冷却用流
体１０の流れ方向となる上下方向に凸条状又は溝状部分
が連続することで、各流体の流れを制御し、上下方向に
各流体をスムーズに案内可能となっている。
【００１８】次に、前記構成に基づく吸収器における吸
収動作について説明する。シェル２の作動流体供給領域
５には、上部供給口５ａを介して、気液分離器１０２で
あらかじめ気相の作動流体（低沸点流体濃度の高い混合
蒸気）１２と分離され、再生器１０３で熱交換を終えて
温度を下げられ、且つ減圧弁１０４において所定圧力ま
で減圧された液相の作動流体（低沸点流体濃度の低い混
合液）１１が所定圧力で供給される。
収動作について説明する。シェル２の作動流体供給領域
５には、上部供給口５ａを介して、気液分離器１０２で
あらかじめ気相の作動流体（低沸点流体濃度の高い混合
蒸気）１２と分離され、再生器１０３で熱交換を終えて
温度を下げられ、且つ減圧弁１０４において所定圧力ま
で減圧された液相の作動流体（低沸点流体濃度の低い混
合液）１１が所定圧力で供給される。
【００１９】また、シェル２の上部領域４には、冷却用
流体入口４ａを介して冷却用流体１０が所定圧力で供給
され、複数の濡れ筒部３内部へ連続的に流下していく
（図３、図４参照）。作動流体供給領域５に供給された
液相の作動流体１１は、隔壁２ｂと各濡れ筒部３との隙
間９から流出して濡れ筒部３外周に沿って連続的に流下
し（図３、図４参照）、中間領域６を通過していく。
流体入口４ａを介して冷却用流体１０が所定圧力で供給
され、複数の濡れ筒部３内部へ連続的に流下していく
（図３、図４参照）。作動流体供給領域５に供給された
液相の作動流体１１は、隔壁２ｂと各濡れ筒部３との隙
間９から流出して濡れ筒部３外周に沿って連続的に流下
し（図３、図４参照）、中間領域６を通過していく。
【００２０】一方、気液分離器１０２からタービン１０
５を経た気相の作動流体１２は、シェル２の一側面の中
間供給口６ａから中間領域６に連続的に供給され、濡れ
筒部３外周面に沿って流下する液相の作動流体１１に対
し、これと対向して上昇移動しながら各濡れ筒部３近傍
に達し、流下する液相の作動流体１１に接触する。濡れ
筒部３外側では、流下する液相の作動流体１１に接触し
た気相の作動流体１２が、液相の作動流体１１及び濡れ
筒部３を介して内側の冷却用流体１０に吸収熱及び凝縮
潜熱を放出しながら、液相の作動流体１１に吸収される
（図３参照）。
５を経た気相の作動流体１２は、シェル２の一側面の中
間供給口６ａから中間領域６に連続的に供給され、濡れ
筒部３外周面に沿って流下する液相の作動流体１１に対
し、これと対向して上昇移動しながら各濡れ筒部３近傍
に達し、流下する液相の作動流体１１に接触する。濡れ
筒部３外側では、流下する液相の作動流体１１に接触し
た気相の作動流体１２が、液相の作動流体１１及び濡れ
筒部３を介して内側の冷却用流体１０に吸収熱及び凝縮
潜熱を放出しながら、液相の作動流体１１に吸収される
（図３参照）。
【００２１】この時、濡れ筒部３内部を流下する冷却用
流体１０は、液相の作動流体１１から適宜熱を奪って、
吸収による温度上昇で吸収後の液相の作動流体１１が再
蒸発するのを防ぐ。気相の作動流体１２を吸収した液相
の作動流体１１は、吸収により低沸点流体の濃度が高ま
った状態となり、濡れ筒部３外周面を伝ってそのまま下
方に流れ、濡れ筒部３と隔壁２ｃとの隙間９を経て、作
動流体回収領域７に流入する（図５参照）。作動流体回
収領域７に達した液相の作動流体１１はシェル２下部の
下部排出口７ａから取出される。取出された液相の作動
流体（低沸点流体濃度の高い混合液）１１は、凝縮器１
０７の作動流体出口側へ送られ、凝縮液と一体化する。
一方、吸収されずに残った気相の作動流体１２は、吸収
により低沸点流体成分がより低濃度となった状態で、シ
ェル２の他側面の中間排出口６ｂから回収され、凝縮器
１０７へ向う。また、冷却用流体１０は、各濡れ筒部３
内部で液相の作動流体１１から熱を奪った後、各濡れ筒
部３内部から下部領域８に流入し（図５参照）、この下
部領域８から冷却用流体出口８ａを通じて排出される。
流体１０は、液相の作動流体１１から適宜熱を奪って、
吸収による温度上昇で吸収後の液相の作動流体１１が再
蒸発するのを防ぐ。気相の作動流体１２を吸収した液相
の作動流体１１は、吸収により低沸点流体の濃度が高ま
った状態となり、濡れ筒部３外周面を伝ってそのまま下
方に流れ、濡れ筒部３と隔壁２ｃとの隙間９を経て、作
動流体回収領域７に流入する（図５参照）。作動流体回
収領域７に達した液相の作動流体１１はシェル２下部の
下部排出口７ａから取出される。取出された液相の作動
流体（低沸点流体濃度の高い混合液）１１は、凝縮器１
０７の作動流体出口側へ送られ、凝縮液と一体化する。
一方、吸収されずに残った気相の作動流体１２は、吸収
により低沸点流体成分がより低濃度となった状態で、シ
ェル２の他側面の中間排出口６ｂから回収され、凝縮器
１０７へ向う。また、冷却用流体１０は、各濡れ筒部３
内部で液相の作動流体１１から熱を奪った後、各濡れ筒
部３内部から下部領域８に流入し（図５参照）、この下
部領域８から冷却用流体出口８ａを通じて排出される。
【００２２】このように、本実施の形態に係る吸収器で
は、シェル２内に略筒状体の濡れ筒部３を配設し、この
濡れ筒部３内部に冷却用流体１０を通過させると共に、
濡れ筒部３の外周面に沿わせて液相の作動流体１１を流
下させ、濡れ筒部３を介して作動流体１１と冷却用流体
１０との間で熱交換を行わせつつ、気相の作動流体１２
をシェル２内に供給し、流下する液相の作動流体１１に
気相の作動流体１２を接触させて吸収させることから、
凝縮器に向う気相の作動流体の量を減らせ、凝縮器にお
ける伝熱面積を低減して凝縮器をコンパクト化できると
共に、凝縮器で冷却用流体に伝達されて系外に廃棄され
る熱を低減でき、サイクルの熱効率を向上させられる。
は、シェル２内に略筒状体の濡れ筒部３を配設し、この
濡れ筒部３内部に冷却用流体１０を通過させると共に、
濡れ筒部３の外周面に沿わせて液相の作動流体１１を流
下させ、濡れ筒部３を介して作動流体１１と冷却用流体
１０との間で熱交換を行わせつつ、気相の作動流体１２
をシェル２内に供給し、流下する液相の作動流体１１に
気相の作動流体１２を接触させて吸収させることから、
凝縮器に向う気相の作動流体の量を減らせ、凝縮器にお
ける伝熱面積を低減して凝縮器をコンパクト化できると
共に、凝縮器で冷却用流体に伝達されて系外に廃棄され
る熱を低減でき、サイクルの熱効率を向上させられる。
【００２３】また、濡れ筒部３に上下方向へ連続する凹
凸パターンが形成されることから、液相の作動流体１１
をスムーズに濡れ筒部３に沿って流下させつつ確実に濡
れ筒部３と接触させられ、伝熱面積の増加と合わせて、
液相の作動流体１１から濡れ筒部３を介した冷却用流体
１０への熱伝達率を向上させて速やかに熱を移動させら
れ、吸収した作動流体の再蒸発を防いで吸収効率を向上
させられる。さらに、各濡れ筒部３の外周と隔壁２ｂと
の隙間９が液相の作動流体１１の中間領域６への入口と
なり、適量の作動流体が隙間９から濡れ筒部３外周に沿
って連続的に流下していくことから、冷却用流体１０へ
の熱伝達が可能な状態で液相の作動流体１１と気相の作
動流体１２との接触面積を最大限に確保でき、吸収効率
に優れると共に、単純な構造で製作も容易且つ低コスト
で行える。
凸パターンが形成されることから、液相の作動流体１１
をスムーズに濡れ筒部３に沿って流下させつつ確実に濡
れ筒部３と接触させられ、伝熱面積の増加と合わせて、
液相の作動流体１１から濡れ筒部３を介した冷却用流体
１０への熱伝達率を向上させて速やかに熱を移動させら
れ、吸収した作動流体の再蒸発を防いで吸収効率を向上
させられる。さらに、各濡れ筒部３の外周と隔壁２ｂと
の隙間９が液相の作動流体１１の中間領域６への入口と
なり、適量の作動流体が隙間９から濡れ筒部３外周に沿
って連続的に流下していくことから、冷却用流体１０へ
の熱伝達が可能な状態で液相の作動流体１１と気相の作
動流体１２との接触面積を最大限に確保でき、吸収効率
に優れると共に、単純な構造で製作も容易且つ低コスト
で行える。
【００２４】なお、前記実施の形態に係る吸収器におい
て、濡れ筒部３は一枚の金属製板状体を連続させた単純
な矩形開口断面形状の筒状体として形成される構成とし
ているが、この他、二枚の略板状体を所定間隔でスペー
サを介して連結して一体化し、矩形開口断面形状の略筒
状体とする構成にすることもできる。また、複数の濡れ
筒部３を平行に保持する仕組みとして、隔壁２ａ、２ｄ
での支持による構成の他、濡れ筒部３同士を所定間隔で
スペーサを介して並列状態で貼り合わせもしくは溶接で
一体化する構成とすることもでき、濡れ筒部３の平行面
の間隔及び濡れ筒部３同士の間隔を適切に設定して、液
相と気相の作動流体それぞれが互いに接触可能な部分を
十分に確保できる。
て、濡れ筒部３は一枚の金属製板状体を連続させた単純
な矩形開口断面形状の筒状体として形成される構成とし
ているが、この他、二枚の略板状体を所定間隔でスペー
サを介して連結して一体化し、矩形開口断面形状の略筒
状体とする構成にすることもできる。また、複数の濡れ
筒部３を平行に保持する仕組みとして、隔壁２ａ、２ｄ
での支持による構成の他、濡れ筒部３同士を所定間隔で
スペーサを介して並列状態で貼り合わせもしくは溶接で
一体化する構成とすることもでき、濡れ筒部３の平行面
の間隔及び濡れ筒部３同士の間隔を適切に設定して、液
相と気相の作動流体それぞれが互いに接触可能な部分を
十分に確保できる。
【００２５】また、前記実施形態に係る吸収器におい
て、濡れ筒部３の中間領域６に面する部分の凹凸パター
ンは、溝状部３ａを並列に配置した略波状横断面で且つ
液相の作動流体１１の流れる外側と冷却用流体１０の流
れる内側とでそれぞれ凹凸を逆にして共通に表れる凹凸
形状となっているが、これに限らず、冷却用流体１０の
流れる内側については溝状部３ａをなす凹凸が表れない
滑らかな形状とし、外側と内側との形状を異ならせる構
成とすることもでき、作動流体からの熱伝達率が最適で
ある状態はそのままに、冷却用流体に不純物等が含まれ
る場合でもこうした不純物等が濡れ筒部３の内面に付着
しにくく、冷却用流体に対する熱伝達性能を確実に維持
できる。
て、濡れ筒部３の中間領域６に面する部分の凹凸パター
ンは、溝状部３ａを並列に配置した略波状横断面で且つ
液相の作動流体１１の流れる外側と冷却用流体１０の流
れる内側とでそれぞれ凹凸を逆にして共通に表れる凹凸
形状となっているが、これに限らず、冷却用流体１０の
流れる内側については溝状部３ａをなす凹凸が表れない
滑らかな形状とし、外側と内側との形状を異ならせる構
成とすることもでき、作動流体からの熱伝達率が最適で
ある状態はそのままに、冷却用流体に不純物等が含まれ
る場合でもこうした不純物等が濡れ筒部３の内面に付着
しにくく、冷却用流体に対する熱伝達性能を確実に維持
できる。
【００２６】また、前記実施形態に係る吸収器におい
て、濡れ筒部３の中間領域６に面する部分の凹凸パター
ンは、液相の作動流体１１からの熱伝達率が最も良好と
なる幅の溝状部３ａを並列に配置した略波状横断面の凹
凸形状となっているが、この他、混合流体である作動流
体に対し、図７に示すように、混合流体をなす各流体の
表面張力の違いに対応した狭い幅の溝状部３ｂと広い幅
の溝状部３ｃとを一体に組合わせた複合波状横断面の凹
凸形状としたり、溝状部３ｂと溝状部３ｃとを交互もし
くは所定数ごとにそれぞれ配置したりするなど、溝状部
の配置状態を変える構成とすることもでき、混合した各
流体ごとに最適な熱伝達を行わせることができる。
て、濡れ筒部３の中間領域６に面する部分の凹凸パター
ンは、液相の作動流体１１からの熱伝達率が最も良好と
なる幅の溝状部３ａを並列に配置した略波状横断面の凹
凸形状となっているが、この他、混合流体である作動流
体に対し、図７に示すように、混合流体をなす各流体の
表面張力の違いに対応した狭い幅の溝状部３ｂと広い幅
の溝状部３ｃとを一体に組合わせた複合波状横断面の凹
凸形状としたり、溝状部３ｂと溝状部３ｃとを交互もし
くは所定数ごとにそれぞれ配置したりするなど、溝状部
の配置状態を変える構成とすることもでき、混合した各
流体ごとに最適な熱伝達を行わせることができる。
【００２７】また、溝状部の幅も前記に限らず、用いる
作動流体と冷却用流体の種類が前記とそれぞれ異なる場
合には、各流体の種類に対応させた適切な大きさとして
形成する構成とすることもできる。特に、作動流体の表
面張力が大きい場合や、濡れ筒部３の凹凸パターン配置
部分の寸法が長く形成されている場合には、凹凸形状の
ピッチを大きくすることにより熱伝達性能を向上させら
れると共に凹凸の加工も容易となる。
作動流体と冷却用流体の種類が前記とそれぞれ異なる場
合には、各流体の種類に対応させた適切な大きさとして
形成する構成とすることもできる。特に、作動流体の表
面張力が大きい場合や、濡れ筒部３の凹凸パターン配置
部分の寸法が長く形成されている場合には、凹凸形状の
ピッチを大きくすることにより熱伝達性能を向上させら
れると共に凹凸の加工も容易となる。
【００２８】また、前記実施の形態に係る吸収器におい
て、濡れ筒部３の中間領域６に面する部分には所定の凹
凸パターンがそれぞれ形成されてなる構成であるが、濡
れ筒部３を挟んで作動流体１１と冷却用流体１０との間
に圧力差がある場合には、濡れ筒部３の平行をなす二面
及び隣接する二つの濡れ筒部３の対向する面における複
数箇所でそれぞれ対向する凹凸パターンの凸部分同士を
互いに一部接触させる構成とすることもでき、接触部分
における支持で圧力差による面の反りを防ぎ、濡れ筒部
３の内部及び各濡れ筒部３間の間隙を確実に規定寸法に
保てる。
て、濡れ筒部３の中間領域６に面する部分には所定の凹
凸パターンがそれぞれ形成されてなる構成であるが、濡
れ筒部３を挟んで作動流体１１と冷却用流体１０との間
に圧力差がある場合には、濡れ筒部３の平行をなす二面
及び隣接する二つの濡れ筒部３の対向する面における複
数箇所でそれぞれ対向する凹凸パターンの凸部分同士を
互いに一部接触させる構成とすることもでき、接触部分
における支持で圧力差による面の反りを防ぎ、濡れ筒部
３の内部及び各濡れ筒部３間の間隙を確実に規定寸法に
保てる。
【００２９】さらに、前記実施の形態に係る吸収器は、
図８に示すように、前記した動力サイクル（図９参照）
の吸収器１０６並びに凝縮器１０７の後段に補助凝縮器
１１０を配置したサイクルにおいて、吸収器１０６とし
て用いるものの他に、前記補助凝縮器１１０としても用
いることができ、凝縮器１０７で凝縮しきれなかった気
相の作動流体を液相の作動流体に吸収させて確実に液相
の作動流体としてタンク１０８に送出すことができる。
なお、前記実施形態に係る吸収器は、前記した動力サイ
クルに限らず、冷凍機やヒートポンプ、化学プラント等
における各吸収プロセスにおいて使用することもでき
る。
図８に示すように、前記した動力サイクル（図９参照）
の吸収器１０６並びに凝縮器１０７の後段に補助凝縮器
１１０を配置したサイクルにおいて、吸収器１０６とし
て用いるものの他に、前記補助凝縮器１１０としても用
いることができ、凝縮器１０７で凝縮しきれなかった気
相の作動流体を液相の作動流体に吸収させて確実に液相
の作動流体としてタンク１０８に送出すことができる。
なお、前記実施形態に係る吸収器は、前記した動力サイ
クルに限らず、冷凍機やヒートポンプ、化学プラント等
における各吸収プロセスにおいて使用することもでき
る。
【００３０】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、略箱状体
のシェル内に略筒状体の濡れ筒部を複数配設し、この濡
れ筒部内部に冷却用流体を通過させると共に、濡れ筒部
の外周面に沿わせて液相の作動流体を流下させ、濡れ筒
部を介して作動流体と冷却用流体との間で熱交換を行わ
せつつ、気相の作動流体をシェル内に供給し、液相の作
動流体に気相の作動流体を接触させて吸収させることに
より、気相の作動流体の一部を液相の作動流体に変えて
凝縮器に向う蒸気量を減らせると共に、凝縮器で熱交換
されていた熱の一部を液相の作動流体の温度上昇分とし
て回収できることとなり、凝縮器における伝熱面積を低
減して凝縮器をコンパクト化できる上、凝縮器で冷却用
流体に伝達されて系外に廃棄される熱を低減でき、サイ
クルの熱効率を向上させられるという効果を奏する。ま
た、濡れ筒部の外周と隔壁との隙間がシェルの中間領域
に対する液相の作動流体の入口及び出口となり、適量の
作動流体が隙間から濡れ筒部外周に沿って流下すること
により、冷却用流体への熱伝達が可能な状態で液相の作
動流体と気相の作動流体との接触面積を最大限に確保で
き、吸収効率に優れると共に、単純な構造で製作も容易
且つ低コストで行えるという効果を有する。
のシェル内に略筒状体の濡れ筒部を複数配設し、この濡
れ筒部内部に冷却用流体を通過させると共に、濡れ筒部
の外周面に沿わせて液相の作動流体を流下させ、濡れ筒
部を介して作動流体と冷却用流体との間で熱交換を行わ
せつつ、気相の作動流体をシェル内に供給し、液相の作
動流体に気相の作動流体を接触させて吸収させることに
より、気相の作動流体の一部を液相の作動流体に変えて
凝縮器に向う蒸気量を減らせると共に、凝縮器で熱交換
されていた熱の一部を液相の作動流体の温度上昇分とし
て回収できることとなり、凝縮器における伝熱面積を低
減して凝縮器をコンパクト化できる上、凝縮器で冷却用
流体に伝達されて系外に廃棄される熱を低減でき、サイ
クルの熱効率を向上させられるという効果を奏する。ま
た、濡れ筒部の外周と隔壁との隙間がシェルの中間領域
に対する液相の作動流体の入口及び出口となり、適量の
作動流体が隙間から濡れ筒部外周に沿って流下すること
により、冷却用流体への熱伝達が可能な状態で液相の作
動流体と気相の作動流体との接触面積を最大限に確保で
き、吸収効率に優れると共に、単純な構造で製作も容易
且つ低コストで行えるという効果を有する。
【００３１】また、本発明によれば、濡れ筒部に対し、
作動流体流れ方向に連続する形状の凹凸パターンを形成
して、この凹凸パターンに沿って液相の作動流体を流下
させることにより、伝熱面積をより大きく確保できると
共に、液相の作動流体をスムーズに流下させて確実に濡
れ筒部と接触させられ、気相の作動流体を吸収した液相
の作動流体から濡れ筒部を介した冷却用流体への熱伝達
の効率を向上させて速やかに熱伝達させられ、吸収した
作動流体の再蒸発を防ぎつつ作動流体の吸収をより効率
的に進行させられるという効果を有する。
作動流体流れ方向に連続する形状の凹凸パターンを形成
して、この凹凸パターンに沿って液相の作動流体を流下
させることにより、伝熱面積をより大きく確保できると
共に、液相の作動流体をスムーズに流下させて確実に濡
れ筒部と接触させられ、気相の作動流体を吸収した液相
の作動流体から濡れ筒部を介した冷却用流体への熱伝達
の効率を向上させて速やかに熱伝達させられ、吸収した
作動流体の再蒸発を防ぎつつ作動流体の吸収をより効率
的に進行させられるという効果を有する。
【００３２】また、本発明によれば、気相の作動流体の
供給口が中間領域下部に、排出口が中間領域上部にそれ
ぞれ連通してシェル側面に形成され、気相の作動流体の
流れを上昇流とすることにより、気相の作動流体が中間
領域を下から上に移動して、流下する液相の作動流体に
対し対向流をなすこととなり、気相の作動流体から液相
の作動流体への熱移動を無駄なく行え、熱効率を高めら
れると共に、気相の作動流体を確実に液相の作動流体に
接触させることができ、吸収効率を向上させられるとい
う効果を有する。
供給口が中間領域下部に、排出口が中間領域上部にそれ
ぞれ連通してシェル側面に形成され、気相の作動流体の
流れを上昇流とすることにより、気相の作動流体が中間
領域を下から上に移動して、流下する液相の作動流体に
対し対向流をなすこととなり、気相の作動流体から液相
の作動流体への熱移動を無駄なく行え、熱効率を高めら
れると共に、気相の作動流体を確実に液相の作動流体に
接触させることができ、吸収効率を向上させられるとい
う効果を有する。
【図１】本発明の一実施の形態に係る吸収器の設置状態
の側面図である。
の側面図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る吸収器の縦断面図
である。
である。
【図３】本発明の一実施の形態に係る吸収器の要部断面
図である。
図である。
【図４】本発明の一実施の形態に係る吸収器の上部の一
部切欠斜視図である。
部切欠斜視図である。
【図５】本発明の一実施の形態に係る吸収器の下部の一
部切欠斜視図である。
部切欠斜視図である。
【図６】本発明の一実施の形態に係る吸収器の要部切欠
斜視図である。
斜視図である。
【図７】本発明の他の実施の形態に係る吸収器の要部切
欠斜視図である。
欠斜視図である。
【図８】本発明の一実施の形態に係る吸収器を適用する
動力サイクルの概略説明図である。
動力サイクルの概略説明図である。
【図９】吸収器を含む動力サイクルの概略説明図であ
る。
る。
１ 吸収器 ２ シェル ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ 隔壁 ３ 濡れ筒部 ３ａ、３ｂ、３ｃ 溝状部 ４ 上側領域 ４ａ 冷却用流体入口 ５ 作動流体供給領域 ５ａ 上部供給口 ６ 中間領域 ６ａ 中間供給口 ６ｂ 中間排出口 ７ 作動流体回収領域 ７ａ 下部排出口 ８ 下側領域 ８ａ 冷却用流体出口 ９ 隙間 １０ 冷却用流体 １１ 作動流体（液相） １２ 作動流体（気相） １０１ 蒸発器 １０２ 気液分離器 １０３ 再生器 １０４ 減圧弁 １０５ タービン １０６ 吸収器 １０７ 凝縮器 １０８ タンク １０９ ポンプ １１０ 補助凝縮器
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１２年２月２５日（２０００．２．２
５）
５）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項３
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００７】
【課題を解決するための手段】 本発明に係る吸収器
は、沸点の異なる少なくとも二つ以上の物質を混合され
てなる作動流体が液相分と気相分に分かれた状態でそれ
ぞれ別に供給され、液相の作動流体に気相の作動流体を
接触させて吸収させる吸収器において、内部を四つの略
平行な隔壁で上下方向に五つの領域に区切られた略箱状
体のシェルと、略平行で且つ所定間隔で対峙する二面を
有する両端開放状態の略筒状体で形成され、前記略筒状
体が前記四つの隔壁をそれぞれ上下に貫通し且つ前記面
同士を略平行に対向させた並列状態で複数垂設され、前
記略筒状体の両端部の外周面を前記四つの略平行な隔壁
のうち上から一番目及び下から一番目の隔壁に密着させ
て固定されると共に、上から二番目及び下から二番目の
隔壁に対して密着せず所定幅の隙間を有し、シェル内の
最も上側及び下側の各領域に前記略筒状体の両端の開口
部をそれぞれ位置させてなる複数の濡れ筒部と、前記シ
ェル内の最も上側又は下側のいずれか一方の領域からな
り、各濡れ筒部内に外部から取入れた冷却用流体を供給
する冷却用流体供給部と、前記シェル内の前記冷却用流
体供給部とは異なる最も下側又は上側の領域からなり、
各濡れ筒部内から冷却用流体を回収して外部に取出す冷
却用流体回収部とを備え、前記複数の濡れ筒部内にそれ
ぞれ冷却用流体を連続的に流下させつつ、前記シェル内
の上から二番目の領域に外部から液相の作動流体を供給
し、前記上から二番目の隔壁と濡れ筒部間の隙間から各
濡れ筒部外周に沿って前記液相の作動流体を連続的に流
下させ、前記下から二番目の隔壁と濡れ筒部間の隙間を
通じてシェル内の下から二番目の領域に液相の作動流体
を流入させて外部に取出すと共に、シェル内の中間の領
域に外部から気相の作動流体を供給し、各濡れ筒部外周
を流下する液相の作動流体と接触させるものである。
は、沸点の異なる少なくとも二つ以上の物質を混合され
てなる作動流体が液相分と気相分に分かれた状態でそれ
ぞれ別に供給され、液相の作動流体に気相の作動流体を
接触させて吸収させる吸収器において、内部を四つの略
平行な隔壁で上下方向に五つの領域に区切られた略箱状
体のシェルと、略平行で且つ所定間隔で対峙する二面を
有する両端開放状態の略筒状体で形成され、前記略筒状
体が前記四つの隔壁をそれぞれ上下に貫通し且つ前記面
同士を略平行に対向させた並列状態で複数垂設され、前
記略筒状体の両端部の外周面を前記四つの略平行な隔壁
のうち上から一番目及び下から一番目の隔壁に密着させ
て固定されると共に、上から二番目及び下から二番目の
隔壁に対して密着せず所定幅の隙間を有し、シェル内の
最も上側及び下側の各領域に前記略筒状体の両端の開口
部をそれぞれ位置させてなる複数の濡れ筒部と、前記シ
ェル内の最も上側又は下側のいずれか一方の領域からな
り、各濡れ筒部内に外部から取入れた冷却用流体を供給
する冷却用流体供給部と、前記シェル内の前記冷却用流
体供給部とは異なる最も下側又は上側の領域からなり、
各濡れ筒部内から冷却用流体を回収して外部に取出す冷
却用流体回収部とを備え、前記複数の濡れ筒部内にそれ
ぞれ冷却用流体を連続的に流下させつつ、前記シェル内
の上から二番目の領域に外部から液相の作動流体を供給
し、前記上から二番目の隔壁と濡れ筒部間の隙間から各
濡れ筒部外周に沿って前記液相の作動流体を連続的に流
下させ、前記下から二番目の隔壁と濡れ筒部間の隙間を
通じてシェル内の下から二番目の領域に液相の作動流体
を流入させて外部に取出すと共に、シェル内の中間の領
域に外部から気相の作動流体を供給し、各濡れ筒部外周
を流下する液相の作動流体と接触させるものである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１１】 また、本発明に係る吸収器は必要に応じ
て、前記シェル内の中間の領域に対し、気相の作動流体
の供給口が中間の領域下部に連通させて形成されると共
に、吸収されずに残った気相の作動流体の排出口が中間
の領域上部に連通させて形成されるものである。
て、前記シェル内の中間の領域に対し、気相の作動流体
の供給口が中間の領域下部に連通させて形成されると共
に、吸収されずに残った気相の作動流体の排出口が中間
の領域上部に連通させて形成されるものである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１６】 前記濡れ筒部３は、アスペクト比の大き
い矩形開口断面を有する金属製の筒状体であり、各隔壁
２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄをそれぞれ貫通させた状態でシ
ェル２内に複数垂設され、上から一番目及び下から一番
目の隔壁２ａ、２ｄに両端部の外周面を隙間なく密着さ
せて固定される一方、上から二番目及び下から二番目の
隔壁２ｂ、２ｃとは密着せず所定幅の隙間９を生じさせ
た状態で配設される構成である。濡れ筒部３と上から一
番目及び下から一番目の隔壁２ａ、２ｄとが密着してい
ることで、上側領域４及び下側領域８と他の各領域とは
互いに連通せず、冷却用流体１０と作動流体１１が混じ
り合わない仕組みとなっている。また、濡れ筒部３と上
から二番目及び下から二番目の隔壁２ｂ、２ｃとの間に
隙間９があることで、作動流体供給領域５及び作動流体
回収領域７と中間領域６とが互いに連通している。この
濡れ筒部３の中間領域６に面する部分には、所定のパタ
ーンで凹凸が形成され、伝熱面積を増やすと共に強度向
上が図られている。
い矩形開口断面を有する金属製の筒状体であり、各隔壁
２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄをそれぞれ貫通させた状態でシ
ェル２内に複数垂設され、上から一番目及び下から一番
目の隔壁２ａ、２ｄに両端部の外周面を隙間なく密着さ
せて固定される一方、上から二番目及び下から二番目の
隔壁２ｂ、２ｃとは密着せず所定幅の隙間９を生じさせ
た状態で配設される構成である。濡れ筒部３と上から一
番目及び下から一番目の隔壁２ａ、２ｄとが密着してい
ることで、上側領域４及び下側領域８と他の各領域とは
互いに連通せず、冷却用流体１０と作動流体１１が混じ
り合わない仕組みとなっている。また、濡れ筒部３と上
から二番目及び下から二番目の隔壁２ｂ、２ｃとの間に
隙間９があることで、作動流体供給領域５及び作動流体
回収領域７と中間領域６とが互いに連通している。この
濡れ筒部３の中間領域６に面する部分には、所定のパタ
ーンで凹凸が形成され、伝熱面積を増やすと共に強度向
上が図られている。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１９】 また、シェル２の上部領域４には、冷却
用流体入口４ａを介して冷却用流体１０が所定圧力で供
給され、複数の濡れ筒部３内部へ連続的に流下していく
（図３、図４参照）。作動流体供給領域５に供給された
液相の作動流体１１は、上から二番目の隔壁２ｂと各濡
れ筒部３との隙間９から流出して濡れ筒部３外周に沿っ
て連続的に流下し（図３、図４参照）、中間領域６を通
過していく。
用流体入口４ａを介して冷却用流体１０が所定圧力で供
給され、複数の濡れ筒部３内部へ連続的に流下していく
（図３、図４参照）。作動流体供給領域５に供給された
液相の作動流体１１は、上から二番目の隔壁２ｂと各濡
れ筒部３との隙間９から流出して濡れ筒部３外周に沿っ
て連続的に流下し（図３、図４参照）、中間領域６を通
過していく。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２１】この時、濡れ筒部３内部を流下する冷却用
流体１０は、液相の作動流体１１から適宜熱を奪って、
吸収による温度上昇で吸収後の液相の作動流体１１が再
蒸発するのを防ぐ。気相の作動流体１２を吸収した液相
の作動流体１１は、吸収により低沸点流体の濃度が高ま
った状態となり、濡れ筒部３外周面を伝ってそのまま下
方に流れ、濡れ筒部３と下から二番目の隔壁２ｃとの隙
間９を経て、作動流体回収領域７に流入する（図５参
照）。作動流体回収領域７に達した液相の作動流体１１
はシェル２下部の下部排出口７ａから取出される。取出
された液相の作動流体（低沸点流体濃度の高い混合液）
１１は、凝縮器１０７の作動流体出口側へ送られ、凝縮
液と一体化する。一方、吸収されずに残った気相の作動
流体１２は、吸収により低沸点流体成分がより低濃度と
なった状態で、シェル２の他側面の中間排出口６ｂから
回収され、凝縮器１０７へ向う。また、冷却用流体１０
は、各濡れ筒部３内部で液相の作動流体１１から熱を奪
った後、各濡れ筒部３内部から下部領域８に流入し（図
５参照）、この下部領域８から冷却用流体出口８ａを通
じて排出される。
流体１０は、液相の作動流体１１から適宜熱を奪って、
吸収による温度上昇で吸収後の液相の作動流体１１が再
蒸発するのを防ぐ。気相の作動流体１２を吸収した液相
の作動流体１１は、吸収により低沸点流体の濃度が高ま
った状態となり、濡れ筒部３外周面を伝ってそのまま下
方に流れ、濡れ筒部３と下から二番目の隔壁２ｃとの隙
間９を経て、作動流体回収領域７に流入する（図５参
照）。作動流体回収領域７に達した液相の作動流体１１
はシェル２下部の下部排出口７ａから取出される。取出
された液相の作動流体（低沸点流体濃度の高い混合液）
１１は、凝縮器１０７の作動流体出口側へ送られ、凝縮
液と一体化する。一方、吸収されずに残った気相の作動
流体１２は、吸収により低沸点流体成分がより低濃度と
なった状態で、シェル２の他側面の中間排出口６ｂから
回収され、凝縮器１０７へ向う。また、冷却用流体１０
は、各濡れ筒部３内部で液相の作動流体１１から熱を奪
った後、各濡れ筒部３内部から下部領域８に流入し（図
５参照）、この下部領域８から冷却用流体出口８ａを通
じて排出される。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２３】 また、濡れ筒部３に上下方向へ連続する
凹凸パターンが形成されることから、液相の作動流体１
１をスムーズに濡れ筒部３に沿って流下させつつ確実に
濡れ筒部３と接触させられ、伝熱面積の増加と合わせ
て、液相の作動流体１１から濡れ筒部３を介した冷却用
流体１０への熱伝達率を向上させて速やかに熱を移動さ
せられ、吸収した作動流体の再蒸発を防いで吸収効率を
向上させられる。さらに、各濡れ筒部３の外周と上から
二番目の隔壁２ｂとの隙間９が液相の作動流体１１の中
間領域６への入口となり、適量の作動流体が隙間９から
濡れ筒部３外周に沿って連続的に流下していくことか
ら、冷却用流体１０への熱伝達が可能な状態で液相の作
動流体１１と気相の作動流体１２との接触面積を最大限
に確保でき、吸収効率に優れると共に、単純な構造で製
作も容易且つ低コストで行える。
凹凸パターンが形成されることから、液相の作動流体１
１をスムーズに濡れ筒部３に沿って流下させつつ確実に
濡れ筒部３と接触させられ、伝熱面積の増加と合わせ
て、液相の作動流体１１から濡れ筒部３を介した冷却用
流体１０への熱伝達率を向上させて速やかに熱を移動さ
せられ、吸収した作動流体の再蒸発を防いで吸収効率を
向上させられる。さらに、各濡れ筒部３の外周と上から
二番目の隔壁２ｂとの隙間９が液相の作動流体１１の中
間領域６への入口となり、適量の作動流体が隙間９から
濡れ筒部３外周に沿って連続的に流下していくことか
ら、冷却用流体１０への熱伝達が可能な状態で液相の作
動流体１１と気相の作動流体１２との接触面積を最大限
に確保でき、吸収効率に優れると共に、単純な構造で製
作も容易且つ低コストで行える。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２４】なお、前記実施の形態に係る吸収器におい
て、濡れ筒部３は一枚の金属製板状体を連続させた単純
な矩形開口断面形状の筒状体として形成される構成とし
ているが、この他、二枚の略板状体を所定間隔でスペー
サを介して連結して一体化し、矩形開口断面形状の略筒
状体とする構成にすることもできる。また、複数の濡れ
筒部３を平行に保持する仕組みとして、上から一番目及
び下から一番目の隔壁２ａ、２ｄでの支持による構成の
他、濡れ筒部３同士を所定間隔でスペーサを介して並列
状態で貼り合わせもしくは溶接で一体化する構成とする
こともでき、濡れ筒部３の平行面の間隔及び濡れ筒部３
同士の間隔を適切に設定して、液相と気相の作動流体そ
れぞれが互いに接触可能な部分を十分に確保できる。
て、濡れ筒部３は一枚の金属製板状体を連続させた単純
な矩形開口断面形状の筒状体として形成される構成とし
ているが、この他、二枚の略板状体を所定間隔でスペー
サを介して連結して一体化し、矩形開口断面形状の略筒
状体とする構成にすることもできる。また、複数の濡れ
筒部３を平行に保持する仕組みとして、上から一番目及
び下から一番目の隔壁２ａ、２ｄでの支持による構成の
他、濡れ筒部３同士を所定間隔でスペーサを介して並列
状態で貼り合わせもしくは溶接で一体化する構成とする
こともでき、濡れ筒部３の平行面の間隔及び濡れ筒部３
同士の間隔を適切に設定して、液相と気相の作動流体そ
れぞれが互いに接触可能な部分を十分に確保できる。
Claims (3)
- 【請求項１】 沸点の異なる少なくとも二つ以上の物質
を混合されてなる作動流体が液相分と気相分に分かれた
状態でそれぞれ別に供給され、液相の作動流体に気相の
作動流体を接触させて吸収させる吸収器において、 内部を少なくとも二つ以上の略平行な隔壁で上下方向に
少なくとも三つ以上の領域に区切られた略箱状体のシェ
ルと、 略平行で且つ所定間隔で対峙する二面を有する両端開放
状態の略筒状体で形成され、前記シェル内に前記略筒状
体が筒軸方向を上下方向へ一致させて前記複数の隔壁を
それぞれ貫通し且つ前記面同士を略平行に対向させた並
列状態で複数配設され、シェルの最上部及び最下部の領
域内に略筒状体の両端開口部をそれぞれ位置させてなる
複数の濡れ筒部と、 前記複数の濡れ筒部の一方の端部開口部にそれぞれ連通
し、各濡れ筒部内に外部から冷却用流体を供給する冷却
用流体供給部と、 前記複数の濡れ筒部の他方の端部開口部にそれぞれ連通
し、各濡れ筒部内から冷却用流体を回収して外部に取出
す冷却用流体回収部とを備え、 前記シェルの区切られた領域のうち上下にそれぞれ別の
領域が存在する中間領域に面した上側及び下側の隔壁そ
れぞれと、当該各隔壁を貫通している前記濡れ筒部の外
周面との間に所定の隙間が形成され、 前記複数の濡れ筒部内にそれぞれ冷却用流体を連続的に
流下させつつ、前記シェルの中間領域上側に隣接する領
域に外部から液相の作動流体を供給し、前記上側の隔壁
と濡れ筒部間の隙間から各濡れ筒部外周に沿って液相の
作動流体を連続的に流下させ、前記下側の隔壁と濡れ筒
部間の隙間を通じて前記中間領域下側に隣接する領域に
液相の作動流体を流入させて外部に取出すと共に、前記
シェルの中間領域に外部から気相の作動流体を供給し、
各濡れ筒部外周を流下する液相の作動流体と接触させる
ことを特徴とする吸収器。 - 【請求項２】 前記請求項１に記載の吸収器において、 前記濡れ筒部が、作動流体側と冷却用流体側にそれぞれ
凹凸を逆にして共通に表れ、液相の作動流体流下方向へ
凸条状又は溝状に連続し、且つ前記流下方向と直交する
向きに所定ピッチで並列する略波状横断面の凹凸形状と
なる凹凸パターンを各面に形成されてなることを特徴と
する吸収器。 - 【請求項３】 前記請求項１又は２に記載の吸収器にお
いて、前記シェルの中間領域に対し、気相の作動流体の
供給口が中間領域下部に連通させて形成されると共に、
吸収されずに残った気相の作動流体の排出口が中間領域
上部に連通させて形成されることを特徴とする吸収器。
Priority Applications (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11152891A JP3091860B1 (ja) | 1999-05-31 | 1999-05-31 | 吸収器 |
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