JP2003065630A - 吸収冷凍機の吸収器チューブ - Google Patents
吸収冷凍機の吸収器チューブInfo
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- absorber
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 吸収効率を一層向上することができる吸収冷
凍機の吸収器チューブを提供すること。 【解決手段】 内部に流通する冷却水によって周面を流
下する吸収液を冷却する吸収冷凍機の吸収器チューブで
あって、周面上に複数の台形状の突部２を互いに離間し
て配列形成している。
凍機の吸収器チューブを提供すること。 【解決手段】 内部に流通する冷却水によって周面を流
下する吸収液を冷却する吸収冷凍機の吸収器チューブで
あって、周面上に複数の台形状の突部２を互いに離間し
て配列形成している。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、吸収冷凍機の吸収
器に設けられる吸収器チューブに関するものである。
器に設けられる吸収器チューブに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】吸収冷凍機は、冷房用の冷水が流通する
蒸発器チューブ（伝熱管）に液冷媒を散布する蒸発器
と、冷水が流通する吸収器チューブ（伝熱管）に臭化リ
チウム等の吸収液を散布し、上記蒸発器から流入する冷
媒の蒸気を上記吸収液の吸湿力によって吸収する吸収器
とを備えている。上記吸収器において使用する吸収液
は、低温であるほど上記液冷媒の蒸気を良く吸収する。
上記吸収器チューブは、内部を流通する冷却水によって
この吸収液を冷却する目的で設けたものである。なお、
この吸収冷凍機においては、吸収器における吸収促進を
図るため、上記液冷媒の蒸気にアルコール等の界面活性
剤を混在させて、吸収器の気液界面にこの界面活性剤を
送り込むことが実施されている。
蒸発器チューブ（伝熱管）に液冷媒を散布する蒸発器
と、冷水が流通する吸収器チューブ（伝熱管）に臭化リ
チウム等の吸収液を散布し、上記蒸発器から流入する冷
媒の蒸気を上記吸収液の吸湿力によって吸収する吸収器
とを備えている。上記吸収器において使用する吸収液
は、低温であるほど上記液冷媒の蒸気を良く吸収する。
上記吸収器チューブは、内部を流通する冷却水によって
この吸収液を冷却する目的で設けたものである。なお、
この吸収冷凍機においては、吸収器における吸収促進を
図るため、上記液冷媒の蒸気にアルコール等の界面活性
剤を混在させて、吸収器の気液界面にこの界面活性剤を
送り込むことが実施されている。
【０００３】図７は、上記吸収器チューブの従来例を示
している。この吸収器チューブ２００は、水平に配設さ
れ、その直上から上記吸収液２０１が滴下される。吸収
液２０１は、チューブ２００の表面を流下する際に液膜
２０２を形成し、上記蒸発器側から流入してくる冷媒蒸
気２０３をこの液膜２０２に取り込んで吸収する。冷媒
蒸気中には、上記界面活性剤が含まれている。この界面
活性剤は、吸収液の気液界面における表面張力の不均
一、つまり、蒸気吸収量のアンバランスを引き起こすの
で、上記液膜にはいわゆるマランゴニ対流が発生し、こ
れは冷媒蒸気の吸収性を促進させる。
している。この吸収器チューブ２００は、水平に配設さ
れ、その直上から上記吸収液２０１が滴下される。吸収
液２０１は、チューブ２００の表面を流下する際に液膜
２０２を形成し、上記蒸発器側から流入してくる冷媒蒸
気２０３をこの液膜２０２に取り込んで吸収する。冷媒
蒸気中には、上記界面活性剤が含まれている。この界面
活性剤は、吸収液の気液界面における表面張力の不均
一、つまり、蒸気吸収量のアンバランスを引き起こすの
で、上記液膜にはいわゆるマランゴニ対流が発生し、こ
れは冷媒蒸気の吸収性を促進させる。
【０００４】上記冷媒蒸気の吸収性をより促進するに
は、上記液膜２０２を攪拌すれば良く、このため、この
吸収器チューブ２００にはその軸線方向に沿う断面三角
状の突部２０４をその周面に配列形成してある。この吸
収器チューブ２００によれば、液膜２０２が突部２０４
を乗り越えるさいに撹拌される。
は、上記液膜２０２を攪拌すれば良く、このため、この
吸収器チューブ２００にはその軸線方向に沿う断面三角
状の突部２０４をその周面に配列形成してある。この吸
収器チューブ２００によれば、液膜２０２が突部２０４
を乗り越えるさいに撹拌される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の吸収器チュ
ーブ２００は、上記突部による圧損が大きいので、この
圧損による熱エネルギーのために吸収器の吸収効率が低
下するという問題を生じる。本発明の目的は、このよう
な状況に鑑み、冷媒蒸気の吸収効率を一層向上すること
ができる吸収冷凍機の吸収器チューブを提供することに
ある。
ーブ２００は、上記突部による圧損が大きいので、この
圧損による熱エネルギーのために吸収器の吸収効率が低
下するという問題を生じる。本発明の目的は、このよう
な状況に鑑み、冷媒蒸気の吸収効率を一層向上すること
ができる吸収冷凍機の吸収器チューブを提供することに
ある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、内部に流通す
る冷却水によって周面を流下する吸収液を冷却する吸収
冷凍機の吸収器チューブであって、周面上に複数の台形
状の突部を互いに離間して配列形成している。
る冷却水によって周面を流下する吸収液を冷却する吸収
冷凍機の吸収器チューブであって、周面上に複数の台形
状の突部を互いに離間して配列形成している。
【０００７】前記各突部は千鳥状または格子状に配列さ
せることができる。また、前記突部の高さは、前記吸収
器チューブの周面に形成される前記吸収液の液膜の厚さ
の１．２〜１．５倍に設定することが好ましい。前記突
部は、前記吸収器チューブにおける前記冷媒蒸気の流入
側とは反対の側の周面に形成しても良い。
せることができる。また、前記突部の高さは、前記吸収
器チューブの周面に形成される前記吸収液の液膜の厚さ
の１．２〜１．５倍に設定することが好ましい。前記突
部は、前記吸収器チューブにおける前記冷媒蒸気の流入
側とは反対の側の周面に形成しても良い。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。先ず、図６を参照して、本
発明の吸収器チューブが適用される吸収冷凍機の一構成
例とその動作の概略を説明する。なお、図６はシステム
構成を示すものであって、各機器の実際の機械的な配置
位置を示しているわけではない。
施の形態について説明する。先ず、図６を参照して、本
発明の吸収器チューブが適用される吸収冷凍機の一構成
例とその動作の概略を説明する。なお、図６はシステム
構成を示すものであって、各機器の実際の機械的な配置
位置を示しているわけではない。
【０００９】図６において、蒸発器１１０の底部に貯留
された界面活性剤（この例では、アルコール）を含む冷
媒（この例では水）１２０は、液冷媒ポンプ１１１によ
って抽出された後、蒸発器１１０の内部に配置された散
布器１１２から熱交換装置１１３に散布される。この冷
媒１２０は、熱交換装置１１３を構成する多数の蒸発器
チューブ（伝熱管）の外面に沿って流下する過程で、そ
の蒸発器チューブの中を流過する冷水と熱交換すること
によって蒸発する。なお、冷却された冷水１２１は、図
示していない冷房負荷に供給される。
された界面活性剤（この例では、アルコール）を含む冷
媒（この例では水）１２０は、液冷媒ポンプ１１１によ
って抽出された後、蒸発器１１０の内部に配置された散
布器１１２から熱交換装置１１３に散布される。この冷
媒１２０は、熱交換装置１１３を構成する多数の蒸発器
チューブ（伝熱管）の外面に沿って流下する過程で、そ
の蒸発器チューブの中を流過する冷水と熱交換すること
によって蒸発する。なお、冷却された冷水１２１は、図
示していない冷房負荷に供給される。
【００１０】蒸発器１１０の中で蒸発した冷媒蒸気１２
２は、エリミネータ１４１を経て吸収器１１４の内部に
流入する。そして、この冷媒蒸気１２２は、吸収器１１
４の上部に配置された散布器１１５から熱交換器１１６
に散布される吸収液、例えば臭化リチウム濃溶液に吸収
されて希溶液１２３になり、該吸収器１１４の底部に貯
留される。なお、冷媒蒸気１２２が吸収液に吸収する際
に発生する反応熱は、熱交換器１１６を構成する多数の
吸収器チューブ（伝熱管）の中を流過する冷却水によっ
て外部に取り出される。
２は、エリミネータ１４１を経て吸収器１１４の内部に
流入する。そして、この冷媒蒸気１２２は、吸収器１１
４の上部に配置された散布器１１５から熱交換器１１６
に散布される吸収液、例えば臭化リチウム濃溶液に吸収
されて希溶液１２３になり、該吸収器１１４の底部に貯
留される。なお、冷媒蒸気１２２が吸収液に吸収する際
に発生する反応熱は、熱交換器１１６を構成する多数の
吸収器チューブ（伝熱管）の中を流過する冷却水によっ
て外部に取り出される。
【００１１】吸収器１１４の底部に溜まった希溶液１２
３は、溶液ポンプ１１７により抽出された後、低温熱交
換器１１８で加熱される。そして、過熱された希溶液の
一部は分岐して低圧再生器１３３に導入され、残部は、
高温熱交換器１１９で加熱された後、高圧再生器１３１
の中に流入する。高圧再生器１３１に流入した希溶液
は、該高圧再生器の底部に貯留されている間に伝熱管１
３２の中を流過する熱源蒸気により加熱され、含有する
冷媒の一部が蒸発して濃溶液１２５になる。
３は、溶液ポンプ１１７により抽出された後、低温熱交
換器１１８で加熱される。そして、過熱された希溶液の
一部は分岐して低圧再生器１３３に導入され、残部は、
高温熱交換器１１９で加熱された後、高圧再生器１３１
の中に流入する。高圧再生器１３１に流入した希溶液
は、該高圧再生器の底部に貯留されている間に伝熱管１
３２の中を流過する熱源蒸気により加熱され、含有する
冷媒の一部が蒸発して濃溶液１２５になる。
【００１２】濃溶液１２５は、抽出されて高温熱交換器
１１９に流入し、そこで希溶液と熱交換することによっ
て冷却された後、低圧再生器１３３から抽出された濃溶
液１２７と合流して低温熱交換器１１８に流入する。そ
して、この低温熱交換器１１８において希溶液と熱交換
することによって再び冷却され、その後に、吸収器１１
４に流入し、その散布器１１５から熱交換器１１６に散
布される。
１１９に流入し、そこで希溶液と熱交換することによっ
て冷却された後、低圧再生器１３３から抽出された濃溶
液１２７と合流して低温熱交換器１１８に流入する。そ
して、この低温熱交換器１１８において希溶液と熱交換
することによって再び冷却され、その後に、吸収器１１
４に流入し、その散布器１１５から熱交換器１１６に散
布される。
【００１３】また、高圧再生器１３１において濃溶液１
２５から蒸発した冷媒蒸気１２６は、抽出されて低圧再
生器１３３の底部に配置されたチューブ１３４の中に導
入される。導入された冷媒蒸気は、チューブ１３４の中
を流過する過程でこのチューブ外の濃溶液１２７との熱
交換により冷却されて液冷媒１２８になる。そして、加
熱された濃溶液１２７から蒸発した冷媒蒸気１２９は、
エリミネータ１４２を通って凝縮器１３５の中に入る。
２５から蒸発した冷媒蒸気１２６は、抽出されて低圧再
生器１３３の底部に配置されたチューブ１３４の中に導
入される。導入された冷媒蒸気は、チューブ１３４の中
を流過する過程でこのチューブ外の濃溶液１２７との熱
交換により冷却されて液冷媒１２８になる。そして、加
熱された濃溶液１２７から蒸発した冷媒蒸気１２９は、
エリミネータ１４２を通って凝縮器１３５の中に入る。
【００１４】一方、チューブ（伝熱管）１３４の中で液
化した液冷媒１２８は、凝縮器１３５の中の上部に配置
された散布器１３６から熱交換装置１３７に散布され
る。そして、凝縮器１３５の中で下降する過程で、冷媒
蒸気１２９を伴って熱交換装置１３７を構成する多数の
チューブ（伝熱管）の外面を流下し、その流下過程で、
該チューブの中を流過する冷却水により冷却されて上記
冷媒蒸気１２９が凝縮する。
化した液冷媒１２８は、凝縮器１３５の中の上部に配置
された散布器１３６から熱交換装置１３７に散布され
る。そして、凝縮器１３５の中で下降する過程で、冷媒
蒸気１２９を伴って熱交換装置１３７を構成する多数の
チューブ（伝熱管）の外面を流下し、その流下過程で、
該チューブの中を流過する冷却水により冷却されて上記
冷媒蒸気１２９が凝縮する。
【００１５】凝縮器１３５の底部に溜まった冷媒１３０
は、膨張弁１３９を流過することによって絞られた後、
蒸発器１１０の内方上部に配置されたノズル１４０から
噴射され、その一部がフラッシュ蒸発し、その残部は蒸
発器１１０の中の底部に貯留される。
は、膨張弁１３９を流過することによって絞られた後、
蒸発器１１０の内方上部に配置されたノズル１４０から
噴射され、その一部がフラッシュ蒸発し、その残部は蒸
発器１１０の中の底部に貯留される。
【００１６】なお、蒸発器１１０から気液分離器１４１
を介して吸収器１１４に流入した冷媒蒸気１２２は、含
有するアルコールが凝縮して吸収器１１４の気液界面に
おける表面張力の不均一、つまり、蒸気吸収量のアンバ
ランスを引き起こす。このアンバランスは、吸収器１１
４の液相部にいわゆるマランゴニ対流を発生させるの
で、この吸収器１１４における冷媒蒸気の吸収を促進さ
せる。
を介して吸収器１１４に流入した冷媒蒸気１２２は、含
有するアルコールが凝縮して吸収器１１４の気液界面に
おける表面張力の不均一、つまり、蒸気吸収量のアンバ
ランスを引き起こす。このアンバランスは、吸収器１１
４の液相部にいわゆるマランゴニ対流を発生させるの
で、この吸収器１１４における冷媒蒸気の吸収を促進さ
せる。
【００１７】本発明は、上記吸収器１１４の熱交換器１
１６を構成する吸収器チューブ（伝熱管）に関するもの
でる。図１に示すように、本発明に係る吸収器チューブ
１は、周面上に複数の台形状の突部２を互いに離間し
て、かつ、それぞれの一辺がチューブ１の軸線方向に沿
うように配列形成してある。そして、この実施例では、
図２に示すように、個々の突部２の配列形態として千鳥
状の配列形態を採用している。
１６を構成する吸収器チューブ（伝熱管）に関するもの
でる。図１に示すように、本発明に係る吸収器チューブ
１は、周面上に複数の台形状の突部２を互いに離間し
て、かつ、それぞれの一辺がチューブ１の軸線方向に沿
うように配列形成してある。そして、この実施例では、
図２に示すように、個々の突部２の配列形態として千鳥
状の配列形態を採用している。
【００１８】図３に示すように、吸収器チューブ１の直
上から吸収液３が滴下されると、該チューブ１の表面を
流下する吸収液が液膜４を形成するが、この実施例で
は、上記突部２の高さをこの液膜３ａの厚さ（例えば、
５ｍｍ）の１．２〜１．５倍に設定してある。なお、上
記液膜３ａは、前記蒸発器１１０（図６参照）側から流
入してくる冷媒蒸気１２９を取り込んで吸収する。
上から吸収液３が滴下されると、該チューブ１の表面を
流下する吸収液が液膜４を形成するが、この実施例で
は、上記突部２の高さをこの液膜３ａの厚さ（例えば、
５ｍｍ）の１．２〜１．５倍に設定してある。なお、上
記液膜３ａは、前記蒸発器１１０（図６参照）側から流
入してくる冷媒蒸気１２９を取り込んで吸収する。
【００１９】上記台形状突部２を備える吸収器チューブ
１においては、図４に示すように、吸収液３の一部が突
部２の厚み方向に流れを変えながら該突部２を乗り越え
ることになる。このとき、流れ方向の変曲部において吸
収液３に渦流が発生し、その結果、該吸収液３が強く攪
拌されることになる。一方、図２に示すように、吸収液
３の一部は、突部２の両側に迂回するように流れを変え
ながらが進行し、そのさい、流れ方向の変曲部において
発生する渦流によって強く攪拌される。
１においては、図４に示すように、吸収液３の一部が突
部２の厚み方向に流れを変えながら該突部２を乗り越え
ることになる。このとき、流れ方向の変曲部において吸
収液３に渦流が発生し、その結果、該吸収液３が強く攪
拌されることになる。一方、図２に示すように、吸収液
３の一部は、突部２の両側に迂回するように流れを変え
ながらが進行し、そのさい、流れ方向の変曲部において
発生する渦流によって強く攪拌される。
【００２０】かくして、上記チューブ１によれば、吸収
液３を効率よく攪拌してその伝熱性を高めるので、前記
吸収器１１４（図６参照）の吸収促進を図ることができ
る。更に、各突部２が離間配列していることから、圧損
によるエネルギーロスが低減され、かつ、吸収液３によ
るチューブ１の濡れ性も向上する。
液３を効率よく攪拌してその伝熱性を高めるので、前記
吸収器１１４（図６参照）の吸収促進を図ることができ
る。更に、各突部２が離間配列していることから、圧損
によるエネルギーロスが低減され、かつ、吸収液３によ
るチューブ１の濡れ性も向上する。
【００２１】上記実施例では、突部２を千鳥状に配列さ
せているが、図５に示すように、該突部２を格子状に配
列しても良い。また、上記突部２は、吸収器チューブ１
の周面全域に設けても良いが、図３に示すように、液膜
４が形成される該チューブ１の両側周面にのみ設けるよ
うにしても良い。なお、前記冷媒蒸気１２９（図６参
照）の流入側の周面は、反対側の周面よりも強いマラン
ゴニ対流が発生するので、該反対周面にのみ突部２を設
けるだけでも実用上十分な吸収促進を図ることができ
る。このように部分的に突部を設ける構成は、コストの
低減を図る上で有利である。
せているが、図５に示すように、該突部２を格子状に配
列しても良い。また、上記突部２は、吸収器チューブ１
の周面全域に設けても良いが、図３に示すように、液膜
４が形成される該チューブ１の両側周面にのみ設けるよ
うにしても良い。なお、前記冷媒蒸気１２９（図６参
照）の流入側の周面は、反対側の周面よりも強いマラン
ゴニ対流が発生するので、該反対周面にのみ突部２を設
けるだけでも実用上十分な吸収促進を図ることができ
る。このように部分的に突部を設ける構成は、コストの
低減を図る上で有利である。
【００２２】
【発明の効果】本発明に係る吸収冷凍機の吸収器チュー
ブによれば、周面上に複数の台形状の突部を互いに離間
して配列形成してあるので、吸収液を効率よく攪拌して
冷媒蒸気の吸収性を促進することができる。また、圧損
によるエネルギーロスが低減されるとともに、吸収液に
よる濡れ性も向上する。
ブによれば、周面上に複数の台形状の突部を互いに離間
して配列形成してあるので、吸収液を効率よく攪拌して
冷媒蒸気の吸収性を促進することができる。また、圧損
によるエネルギーロスが低減されるとともに、吸収液に
よる濡れ性も向上する。
【図１】本発明に係る吸収器チューブの一実施形態を部
分的に示す斜視図である。
分的に示す斜視図である。
【図２】突部の配列態様と吸収液の流れを示す平面図で
ある。
ある。
【図３】液膜の形成態様を示す概念図である。
【図４】吸収液が突部を乗り越えながら流れている状態
を示す概念図である。
を示す概念図である。
【図５】突部を格子状に配列させた実施例を示す部分斜
視図である。
視図である。
【図６】本発明に係る吸収器チューブが適用される吸収
冷凍機の一構成例を示す概略図である。
冷凍機の一構成例を示す概略図である。
【図７】従来の吸収器チューブの一例を示す断面図であ
る。
る。
１ 吸収器チューブ
２ 突部
３ 吸収液
４ 液膜
１１０ 蒸発器
１１１，１１７ ポンプ
１１２，１１５ 散布器
１１３，１１６ 熱交換器
１１６ａ 吸収器チューブ
１１４ 吸収器
１２０ 冷媒
１２１ 冷水
１２２ 冷媒蒸気
１３５ 凝縮機
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 川田 章広
兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号
三菱重工業株式会社高砂研究所内
(72)発明者 入谷 陽一郎
兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号
三菱重工業株式会社高砂研究所内
Claims (5)
- 【請求項１】 内部に流通する冷却水によって周面を流
下する吸収液を冷却する吸収冷凍機の吸収器チューブで
あって、 周面上に複数の台形状の突部を互いに離間して配列形成
したことを特徴とする吸収冷凍機の吸収器チューブ。 - 【請求項２】 前記各突部を千鳥状に配列させたことを
特徴とする請求項１に記載の吸収冷凍機の吸収器チュー
ブ。 - 【請求項３】 前記各突部を格子状に配列させたことを
特徴とする請求項１に記載の吸収冷凍機の吸収器チュー
ブ。 - 【請求項４】 前記突部の高さを、前記吸収器チューブ
の周面に形成される前記吸収液の液膜の厚さの１．２〜
１．５倍に設定したことを特徴とする請求項１ないし３
のいずれかに記載の吸収冷凍機の吸収器チューブ。 - 【請求項５】 前記突部を、前記吸収器チューブにおけ
る前記冷媒蒸気の流入側とは反対の側の周面に形成した
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の
吸収冷凍機の吸収器チューブ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001250050A JP2003065630A (ja) | 2001-08-21 | 2001-08-21 | 吸収冷凍機の吸収器チューブ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001250050A JP2003065630A (ja) | 2001-08-21 | 2001-08-21 | 吸収冷凍機の吸収器チューブ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003065630A true JP2003065630A (ja) | 2003-03-05 |
Family
ID=19078943
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001250050A Withdrawn JP2003065630A (ja) | 2001-08-21 | 2001-08-21 | 吸収冷凍機の吸収器チューブ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003065630A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015182553A1 (ja) * | 2014-05-28 | 2015-12-03 | 京セラ株式会社 | 流路部材およびこれを用いた熱交換器ならびに半導体モジュール |
-
2001
- 2001-08-21 JP JP2001250050A patent/JP2003065630A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015182553A1 (ja) * | 2014-05-28 | 2015-12-03 | 京セラ株式会社 | 流路部材およびこれを用いた熱交換器ならびに半導体モジュール |
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Legal Events
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