JP2823339B2 - 再生器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は吸収液を蒸気などの駆動熱源によって加熱
し、蒸気を分離する再生器に関する。

（ロ）従来の技術 例えば特開昭63−243670号公報には、水を冷媒とし、
塩類溶液を吸収剤とし、蒸気を熱源とする吸収冷凍機の
高温再生器において、シェルの一端上部に稀吸収液の供
給管を接続し、他端の下部に中間吸収液の排出管を接続
した高温再生器が開示されている。そして、吸収冷凍機
の運転時、稀吸収液の供給管から稀吸収液がシェル内へ
供給されると共に、シェル内に長手方向に複数本設けら
れた伝熱管内を蒸気が流れ、稀吸収液が加熱され蒸気が
分離し、中間吸収液が排出管から流出する。

ここで、一般の蒸気式二重効用吸収冷凍機では、高温
熱交換器を出て高温再生器に供給される稀吸収液（以下
稀液という）の温度はほぼ125℃であり、この稀液が供
給管から高温再生器に入ると、稀液が高温再生器の内圧
700mm Hg、飽和温度154℃に比べて低いため、稀液の入
口部では稀液が飽和温度以下の温度で沸騰するサブクー
ル沸騰となり、低い温度の稀液が高い温度の吸収液の下
にもぐり込み、気泡が長手方向に生じて流速が早くな
る。又、濃度が薄いため、稀液の入口部では伝熱管外面
の沸騰が活発である。

（ハ）発明が解決しようとする課題 上記従来の技術において、低い温度の稀液が加熱され
て、飽和温度近くになると、飽和沸騰になり、気泡は上
向きに上昇して長手方向の流速が僅かになる。このた
め、稀液の沸騰がプール沸騰近くなり、高温再生器の蒸
気発生効率が悪くなっていた。又、特に超大型の吸収冷
凍機等で高温発生器の長さが長くなると、上記プール沸
騰領域が非常に長くなる。このため、中型、又は小型の
吸収冷凍機の長さが短い高温再生器と比較して性能が一
段と低下するという問題が発生していた。

本発明は超大型の吸収冷凍機などに使用される再生器
の性能の向上を図ることを目的とする。

（ニ）課題を解決するための手段 本発明は、冷媒を水とし、塩類溶液を吸収液とし、蒸
気或いは高温水を駆動熱源とし、シェル内の伝熱管に上
記駆動熱源を流し、かつ、稀吸収液をシェル内へ供給
し、伝熱管外の吸収液を加熱して吸収液から蒸気を分離
させる再生器において、稀吸収液の供給口が形成された
供給管をシェルの長手方向に複数本設けたことを特徴と
する。

また、本発明の再生器は、シェル内への稀吸収液の供
給口をシェルの長手方向に複数個設け、かつ稀吸収液の
供給量を吸収液の流れの上流側は多く、下流側は少なく
したことを特徴とする。

（ホ）作用 複数の供給口からシェル内に供給された稀吸収液は、
シェルの下部に溜まっている吸収液の下へもぐり込み、
気泡が長手方向に発生し、シェルの吸収液の排出口へ向
かう流れが早くなり、再生器の伝熱管外の熱伝達率が向
上する。

また、稀吸収液を吸収液の流れ方向の上流側に多く供
給することによって、上流側の吸収液の長手方向の流れ
を最も速くし、稀吸収液を吸収液の流れ方向の下流側ほ
ど少なく供給することにより、シェル内の吸収液の長手
方向の流れが一層速くなり、再生器の熱交換量が一層増
加する。

（ヘ）実施例 以下、本発明の第１の実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。第１図は高温再生器の平面断面図、第２図は
同じく一部切欠き側面図であり、（１）は再生器胴（以
下シェルという）、（２）はシェル（１）内に設けられ
た稀液の供給管である。この供給管（２）はシェル
（１）の一端に形成された開口（３）からシェル（１）
内に延び、シェル（１）内の気相部のほぼ中央に長手方
向に設けられている。そして、供給管（２）の下部には
複数の開口（供給口）（４），（５），（６）、及び
（７）が形成され、これらの開口は供給管（２）の上流
から下流、即ち、シェル（１）内の吸収液の流れの上流
から下流に向かい直径が次第に小さくなるように形成さ
れている。（８）はシェル（１）の他端に形成された吸
収液の排出口、（10）は排出口（８）を覆う吸収液ボッ
クス、（11）は吸収液ボックス（10）の底壁に接続され
た中間吸収液管である。そして供給管（２）の開口
（４），（５），（６）、及び（７）は排出口（８）か
らの距離が大きくなるのに伴い直径が次第に大きくな
る。又、（11）…はシェル（１）内の下部に長手方向に
複数本設けられた伝熱管、（11a）……は仕切板であ
り、それぞれの伝熱管（11）……の両端は管板（12）と
管板（13）とに接続されている。又、（14）は高温再生
器の熱源となる高温高圧蒸気の流入側のヘッダ、（15）
は蒸気排出側のヘッダである。さらに、（16）はシェル
（１）の上部に設けられた冷媒蒸気の流出ボックス、
（17）は冷媒蒸気管である。

上記のように構成された高温再生器において、吸収冷
凍機の運転時、例えば工場等で発生した高温高圧の蒸気
が第１図及び第２図に矢印にて示したようにヘッダ（1
4）に流入してヘッダ（14）から伝熱管（11）…へ流れ
る。又、吸収冷凍機の吸収器（図示せず）から流れて来
た稀液が供給管（２）へ流入して開口（４），（５），
（６）、及び（７）から流下する。各開口（４），
（５），（６）、及び（７）から流下した稀液はシェル
（１）の下部に溜っている吸収液と混ざりつつシェル
（１）内を下方へ流れる。このとき、低い温度の稀液が
高い温度の吸収液の下へもぐり込み、各開口（４），
（５），（６）、及び（７）の下方の吸収液の中で気泡
が長手方向に発生し、吸収液の長手方向の流れ（図の右
から左への流れ）、即ち排出口（８）への流れが速くな
る。シェル（１）の下部を排出口（８）へ流れる吸収液
は伝熱管（11）…を流れる高温高圧の蒸気によって加熱
され、吸収液から蒸気が分離する。シェル（１）内の蒸
気は流出ボックス（16）を経て冷媒蒸気管（17）から矢
印にて示したように流出して例えば凝縮器或いは低温再
生器へ流れる。又、吸収液はシェル（１）の下部を排出
口（８）へ流れる間に加熱濃縮されて中間吸収液にな
り、吸収液ボックス（10）、中間吸収液管（11）、及び
熱交換器（図示せず）、を経て例えば吸収器（図示せ
ず）へ流れる。

上記実施例によれば、稀液の供給管（２）がシェル
（１）内に長手方向に設けられ、この供給管（２）に開
口（４），（５），（６）、及び（７）が形成されてい
るので、例えば超大型の吸収冷凍機の高温再生器のよう
にシェル（１）の長さが長い場合でも、稀液が各開口
（４），（５），（６）、及び（７）から流下し、シェ
ル（１）の長手方向中央部でも開口（６）、及び（７）
から流下した稀液によって気泡が発生して長手方向の流
れを速くし、吸収液の滞留を防止して吸収液の排出口
（８）への流れを速くすることができ、長手方向の吸収
液の強制対流によって伝熱管（11）…外の熱伝達率を向
上させることができ、この結果、高温再生器の熱交換量
を増加させることができ、吸収冷凍機の冷凍能力を向上
させることができる。

以下、本発明の第２の実施例を第３図及び第４図に基
づいて説明する。第３図は高温再生器の平面断面図、第
２図は同じく一部切欠き側面図であり、第３図、及び第
４図において、第１図及び第２図と同様の構成のものに
は同じ図番を付し、その詳細な説明は省略する。

（18），（19）、及び（20）はそれぞれシェル（１）
内の気相部に設けられた稀液の供給管であり、供給管
（18）は排出口（８）と反対側のシェル（１）の右部に
設けられ、供給管（20）はシェル（１）の長手方向のほ
ぼ中央に設けられ、供給管（18）と供給管（20）のほぼ
中間に供給管（19）が設けられている。各供給管（1
8），（19）、及び（20）は第３図に示したようにそれ
ぞれシェル（１）内のほぼ中央まで延びており、各供給
管（18），（19）、及び（20）の下部にはそれぞれ開口
（21），（21），（22），（22）、及び（23），（23）
が形成されている。そして、開口（21），（21）の直径
より開口（22），（22）の直径は小さく、開口（22），
（22）の直径よりさらに開口（23），（23）の直径は小
さく、シェル（１）の長手方向中央部の供給管（20）の
開口（23），（23）の直径が最も小さい。このため、供
給管（18）からの稀液の供給量は例えば全体の７割、供
給管（19）からの稀液の供給量は例えば全体の２割、供
給管（20）からの稀液の供給量は例えば１割である。

上記のように、構成された高温再生器の運転時、高温
高圧の蒸気が伝熱管（11）をヘッダ（14）からヘッダ
（15）への方向へ流れる。又、稀液が矢印にて示したよ
うに各供給管（18），（19）、及び（20）に流れ、それ
ぞれの開口（21），（21），（22），（22）、及び（2
3），（23）から流下する。そして、流下した稀液はシ
ェル（１）に溜っている吸収液と混ざりつつ下方へ流
れ、このとき、第１の実施例と同様に低い温度の稀液が
高い温度の吸収液の下へもぐり込む。このため、各供給
管（18），（19）、及び（20）の下方の吸収液の中で気
泡が長手方向に発生する。ここで、各開口（21），（2
1），（22），（22）、及び（23），（23）の直径の違
いから、供給管（20）から流下する稀液の量は供給管
（20）からの量が最も少なく、従って、長手方向の吸収
液の流れもシェル（１）の長手方向の中央部が最も小さ
くなる。そして、シェル（１）内を右から左、即ち排出
口（８）へ向かう吸収液の流れは各吸収管（18），（1
9）、及び（20）から流下した稀液により発生する気泡
による長手方向の吸収液の流れのうち排出口（８）への
方向の流れによって速くなる。そして、シェル（１）内
の吸収液が排出口（８）から流出するまでに伝熱管（1
1）…を流れる高温高圧の蒸気によって加熱され、吸収
液から蒸気が分離する。蒸気が分離して濃度が高くなっ
た中間吸収液は吸収液ボックス（10）を経て、中間吸収
液管（11）へ流れ、吸収液から分離した蒸気は流出ボッ
クス（16）を経て冷媒蒸気管（17）へ流れる。

上記第２の実施例によれば、高温再生器のシェル
（１）に長手方向に供給管（18），（19）、及び（20）
を設け、これらの供給管（18），（19）、及び（20）に
形成された開口（21），（21），（22），（22）、及び
（23），（23）から稀液を流下するので、各供給管（1
8），（19）、及び（20）の下方の吸収液に長手方向の
流れを発生させ、シェル（１）を右から左、即ち排出口
（８）へ向かう吸収液の流れを速くすることができ、こ
の結果、高温再生器の熱貫流率が向上し、高温再生器の
熱交換量を増加させることができる。又、排出口（８）
と反対側のシェル（１）に設けられた供給管（18）から
の稀液の供給量を量も多くし、排出口（８）に最も近い
供給管（18）からの稀液の供給量を最も少なくしたの
で、流下した稀液により発生する長手方向の流れに差を
生じさせ、シェル（１）の全体の吸収液の流れを一層速
くすることができ、この結果、高温再生器の熱交換量を
さらに増加させることができる。

尚、上記第１の実施例における供給管（２）の開口
（４），（５），（６）、及び（７）の個数、第２の実
施例における供給管の本数、又は開口の数は上記各実施
例に限定されるものではなく、高温再生器の長さなどに
よって変更される。

又、上記第１の実施例、及び第２の実施例において、
シェル（１）内に供給管（２）、又は供給管（18），
（19）、及び（20）を設けたが、例えばシェル（１）の
下部に長手方向に複数の稀液供給口を形成した場合に
も、これらの稀液供給口からシェル（１）内に流入した
稀液によって長手方向の流れを速くすることができ、上
記各実施例と同様の作用効果を得ることができる。

さらに、上記第１の実施例及び第２の実施例におい
て、高温再生器について説明したが、二重効用吸収冷凍
機の低温再生器を上記実施例と同様の構成にすることに
よって、同様の作用効果を得ることができる。又、再生
器の駆動熱源に高温水を使用した場合にも同様の作用効
果を得ることができる。

（ト）発明の効果 本発明によれば、稀吸収液をシェルの端のみでなく長
手方向の中央部に供給することにより、吸収液の長手方
向の流れをシェル全体にわたり速くすることができ、こ
の結果、再生器における熱交換量を増加させることがで
きる。

また、稀吸収液を吸収液の流れ方向の上流側に多く、
下流側ほど少なく供給することにより、下流側での稀吸
収液による長手方向の吸収液の流れを弱くし、シェル内
の吸収液の長手方向の流れを一層速くすることができ、
再生器の熱交換量を一層増加させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示す高温再生器の平面
断面図、第２図は同じく高温再生器の一部切欠き側面
図、第３図は本発明の第２の実施例を示す高温再生器の
平面断面図、第４図は同じく高温再生器の一部切欠き側
面図である。 （１）……シェル、（２）……供給管、（４），
（５），（６），（７）……開口（供給口）、（８）…
…排出口、（11）……伝熱管、（18），（19），（20）
……供給管、（21），（21），（22），（22），（2
3），（23）……開口（供給口）。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】冷媒を水とし、塩類溶液を吸収液とし、蒸
   気或いは高温水を駆動熱源とし、シェル内の伝熱管に上
   記駆動熱源を流し、かつ、稀吸収液をシェル内へ供給
   し、伝熱管外の吸収液を加熱して吸収液から蒸気を分離
   させる再生器において、稀吸収液の供給口が形成された
   供給管をシェルの長手方向に複数本設けたことを特徴と
   する再生器。
2. 【請求項２】冷媒を水とし、塩類溶液を吸収液とし、蒸
   気或いは高温水を駆動熱源とし、シェル内の伝熱管に上
   記駆動熱源を流し、かつ、稀吸収液をシェル内へ供給
   し、伝熱管外の吸収液を加熱して吸収液から蒸気を分離
   させる再生器において、シェル内への稀吸収液の供給口
   をシェルの長手方向に複数個設け、かつ稀吸収液の供給
   量を吸収液の流れの上流側は多く、下流側は少なくした
   ことを特徴とする再生器。