JP3292592B2 - 再生器 - Google Patents

再生器

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JP3292592B2 JP12846694A JP12846694A JP3292592B2 JP 3292592 B2 JP3292592 B2 JP 3292592B2 JP 12846694 A JP12846694 A JP 12846694A JP 12846694 A JP12846694 A JP 12846694A JP 3292592 B2 JP3292592 B2 JP 3292592B2
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教之 西山
敦 設楽
一夫 木谷
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Tokyo Gas Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は吸収式冷凍機の再生器
に関し、特に分離器を一体的に組み込んだ貫流式再生器
に関する。
【0002】
【従来の技術】貫流式再生器に用いられている従来の分
離器に関しては、例えば、特開平5−99537号公報
に示されているものがある。この分離器は、吸収式冷凍
機において冷媒として用いられる蒸気と該蒸気を吸収す
るための溶液(例えば、臭化リチウム)とを分離させる
ためのもので、この分離性能如何が吸収式冷凍機の能力
に大きく影響する。図4に従来の分離器の概略構成を示
す。この分離器200は再生器100の上方に別体なも
のとして設置されており、一方、その内部構造および分
離機構については詳細な説明がなされていないのが実情
である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】一般的に、この種の分
離器は溶液の重力沈降を利用しているものが多く、蒸気
の流速を低下させるために大型にしなければならない。
何故なら、一旦、吸収溶液から分離した蒸気を早い流速
のままにしておくと、その勢いで吸収溶液が飛散し、再
び蒸気に混入する虞があるからである。従って、再生器
を小型なものにしても分離器が大きいために全体として
はコンパクト化を達成できないばかりか、再生器と分離
器とを別体にしているために両者の間に配管もまた必要
である。
【0004】本発明は従来技術における上記問題点を解
決するために為されたもので、その目的とするところ
は、起動特性の向上を図ると共に、冷媒蒸気と吸収溶液
との分離を確実にしかも効率良く行うことができるコン
パクト構造の分離器を一体的に備えた再生器を提供する
ことにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の第1態様によれば、吸収溶液と冷媒蒸気と
を分離するための分離器を一体的に組み込んだ貫流式再
生器であって、各々がほぼ水平方向に伸延しており、互
いに所定空間を隔てて複数段にわたって再生器の熱交換
部上方の空間に設けられた複数枚のパンチングプレート
と、これらのパンチングプレートの大部分の穴にそれぞ
れ装着された蒸気ガイドと、各段毎のパンチングプレー
トの一部の穴にパンチングプレート面と同一面に開口す
るように形成された溶液排出口とから成る気液分離部を
一体的に具備することを特徴とする貫流式再生器が提供
される。
【0006】本発明の第2態様によれば、各々がほぼ水
平方向に伸延しており、吸収溶液と冷媒蒸気とを分離す
るための分離器を一体的に組み込んだ貫流式再生器であ
って、互いに所定空間を隔てて複数段にわたって再生器
の熱交換部上方の空間に設けられた複数枚のパンチング
プレートと、これらのパンチングプレートの大部分の穴
にそれぞれ装着された蒸気ガイドと、各段毎のパンチン
グプレートの一部の穴にパンチングプレート面と同一面
に開口するように形成された溶液排出口と、前記複数段
のうちの最上段に位置するパンチングプレートの上方に
設けられた邪魔板とから成る気液分離部を一体的に具備
することを特徴とする貫流式再生器が提供される。
【0007】上記両態様において、各パンチングプレー
トに形成された複数個の穴が互いに所定の間隔を置いて
千鳥状に配置されていると共に、これらの穴の位置は上
下方向に隣接したパンチングプレートにおいては互いに
ずれるように成っている。
【0008】また、パンチングプレートの各々は、それ
ぞれ溶液排出口側が低く成るように若干傾斜した状態で
設けられても良い。
【0009】さらに、各パンチングプレートの各穴に装
着される蒸気ガイドはそれぞれ短い筒状部品であり、そ
の外周面の長手方向中間部においてパンチングプレート
に連結されており、それによって該筒状部品の上下開口
端はパンチングプレートの上下面よりそれぞれ突出して
いる。
【0010】
【作用】再生器の熱交換部上方に設けられた突沸抑制プ
レートを越えて、更に上昇する吸収溶液と蒸気の混合流
体(気液二相流体)は、再生器の上部空間に複数段に渡
って設けられた複数枚のパンチングプレートのそれぞれ
に装着した各蒸気ガイドを通過する度に、それらの上方
に位置する1段上のパンチングプレートの下面に衝突
し、それによって密度が比較的高い吸収溶液は一時的に
その下面に付着し、やがて下方のパンチングプレートの
上面に落下するが、密度が比較的低い蒸気は吸収溶液か
ら分離されながら90°方向を変えて、1段上のパンチ
ングプレートに設けられた蒸気ガイドへ向かう。このよ
うな作動を複数段にわたって繰り返すことによって、吸
収溶液と蒸気との分離が進み、最上段のパンチングプレ
ートを通過する頃には完全に蒸気だけの流れに成り、再
生器の最上部に形成された出口通路を介して凝縮器(単
効用式吸収冷凍機の場合)または低温再生器(二重効用
式吸収冷凍機の場合)へ送り出される。
【0011】斯くして、吸収式冷凍機における冷媒蒸気
と吸収溶液との確実な分離がコンパクトな装置によって
効率よくなされると共に、貫流式再生器に応用すること
により起動特性も向上する。
【0012】
【実施例】以下、添付の図面に示される好ましい実施例
に関連して本発明を更に詳細に説明する。
【0013】図1は本発明の好ましい一実施例を示す概
略斜視図であり、プレートフィン型貫流式再生器(以下
単に再生器と言う)の一例に本発明による構造を有する
気液分離部が一体的に組み込まれている。(なお、プレ
ートフィン型貫流式再生器の詳細に関しては特願平5−
308685および特願平5−308686の公開公報
を参照されたい。)図1に示される再生器1は、その下
部に希溶液WS状態の吸収溶液を導入するための入口ヘ
ッダー2を、また上部に濃溶液CS状態の吸収溶液と吸
収溶液から分離した蒸気VRとを別々に送出するための
出口ヘッダー3をそれぞれ有し、そして両ヘッダーをつ
なぐ中間部には、温水HWの熱を希溶液WSに伝えるよ
うに共に複数枚のチューブプレ−ト11と伝熱フィン1
2からなる熱交換部10を有しており、熱交換部10の
最上部には起動時における吸収溶液の突然の沸騰を抑え
るための突沸抑制プレート13(図2参照)が設けられ
ている。
【0014】チューブプレート11は熱交換部10と出
口ヘッダー3とを仕切る上部サイドバー14を貫通し、
その上端が出口ヘッダー3に開口している。上部サイド
バー14の上面は若干傾斜している。
【0015】出口ヘッダー3の上方には、再生器と同一
の断面積であって、しかも熱交換部10よりも低い高さ
を有するコンパクト構造の気液分離部20が設けられて
いる。この気液分離部20には、図2から明らかなよう
に、各々がほぼ水平方向に伸延しているパンチングプレ
ート21と、このパンチングプレート21の面内に形成
された複数個の穴の大部分にそれぞれ装着された蒸気ガ
イド22と、数個の穴に形成された溶液排出口23とか
ら成る小型の分離要素が互いに垂直方向に所定空間を隔
てて複数段にわたって設けられている。
【0016】パンチングプレート21に装着される蒸気
ガイド22の各々はその上下に開口端22a,22bを
有する短い筒状部品からなり、その断面形状は円形、楕
円形、三角形、四角形などが考えられ、特に限定される
ものではない。この筒状部品がパンチングプレート21
の穴に嵌め込まれ、その軸線方向ほぼ中間部の外周面に
おいてパンチングプレート21と連結されているので、
蒸気ガイド22はその上方開口端22aがパンチングプ
レート21の上面21aより上方の空間に突出し、一
方、下方開口端22bがパンチングプレート21の下面
21bより下方の空間に突出するように装着されてい
る。更に、蒸気ガイド22はパンチングプレート21の
面内にできるかぎり多く装着することができるように、
パンチングプレート面内に千鳥状に配列されており、し
かも上下に位置するパンチングプレートに装着されたそ
れぞれの蒸気ガイド22が、上下関係において互いに同
じ位置にならないようにずらして配列されている。
【0017】また、蒸気ガイド22は、図3に示すよう
に、断面長方形の筒状部品をパンチングプレート21に
嵌め込んだものでも良い。
【0018】溶液排出口23は各パンチングプレート2
1に形成された穴(例えば、パンチングプレート1枚あ
たり数個)をそのまま用いるか、または図2に図示した
ように、パンチングプレート21の下方だけに突出する
筒状部品を装着してもよい。これらの溶液排出口23の
場合も、蒸気ガイド22と同様に、上下の位置関係に関
しては互いにずれるように配置されていた方が吸収溶液
の排出に好適である。吸収溶液の排出を更に好適にする
ためには、パンチングプレート21の各々の上面を溶液
排出口に向けて傾斜させる。
【0019】最上段に設置したパンチングプレート21
の上方には邪魔板24が設けられていて、吸収溶液から
完全に分離された蒸気が該邪魔板24をくぐって再生器
1の上端に形成された出口通路4に導かれ、そこから別
の要素へ送出される。
【0020】なお、本発明をプレートフィン型貫流式再
生器に気液分離部を一体的に組み込んだ例について説明
したが、この例に限らず、気液分離部が如何なるタイプ
の再生器と組み合わせられても本発明の再生器であるこ
とは言うまでもない。
【0021】続いて、例示の再生器1の作動を図1およ
び図2に関連して説明する。
【0022】図1から明らかなとおり、図示しないポン
プなどの圧送装置により下部の入口ヘッダー2から導入
された吸収溶液の希溶液WSは、チューブプレート11
の内部を上昇しながらチューブプレート11の外側を下
降する温水HWとの伝熱フィン12を介しての熱交換に
より加熱されて濃縮作用を受け、吸収溶液の濃溶液CS
と蒸気VRとの気液二相流となる。
【0023】チューブプレート11の内部を上昇してき
た濃溶液CSと蒸気VRとがチューブプレート11の開
口上端から熱交換部10の最上部内に噴出し、密度が比
較的高い濃溶液CSは上部サイドバ−14の傾斜した上
面に沈降落下し、傾斜に沿って図示しない吸収器へ流出
し、一方、吸収溶液を若干含んだ蒸気VRは比較的密度
が低いので出口ヘッダー3から更に上昇して気液分離部
20に向かう。
【0024】気液分離部20では、図2から明らかに理
解されるように、吸収溶液を含んだ蒸気VRがまず最下
段のパンチングプレート21に装着された各蒸気ガイド
22を通過することによってほぼ垂直な流れとなり、す
ぐ上段のパンチングプレート21の下面21bに衝突す
る。それによって密度が比較的高い吸収溶液は一時的に
その下面21bに付着し、やがて下段パンチングプレー
ト21の上面21aに沈降落下し、溶液排出口23を通
って更に下方の上部サイドバー14の上面に落下する。
一方、密度が比較的低い上記VRは吸収溶液から分離さ
れながら90°方向を変えて、1段上のパンチングプレ
ート21に設けられた蒸気ガイド22へ向かう。このと
き、各蒸気ガイド22の上下開口端22a,22bはパ
ンチングプレート21の上下面21a,21bよりそれ
ぞれ突出していることから、蒸気ガイド22を出入りす
る蒸気は略S字状にカーブした流れになるので、流速が
落ちる。
【0025】このような作動を複数段にわたって繰り返
すことによって、吸収溶液と蒸気との分離が確実かつ高
効率で進み、最上段のパンチングプレートを通過する時
には完全に蒸気だけの流れになっており、再生器1の最
上部に形成された出口通路4を介して図示しない凝縮器
(単効用式吸収冷凍機の場合)または図示しない低温再
生器(二重効用式吸収冷凍機の場合)へ送り出される。
【0026】
【発明の効果】上記のように、本発明によれば、再生器
と同一の断面積であって、しかも熱交換部より低い高さ
のコンパクトな構造であるにもかかわらず、パンチング
プレートと蒸気ガイドを組み合わせた小型の分離要素を
複数段にわたって設置したことにより、吸収溶液を含む
蒸気の流速を徐々に落としながら吸収溶液と蒸気との分
離を確実に高効率で行い得る分離構造が得られると共
に、この分離構造を一体的に組み合わせた再生器が提供
される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の再生器の一実施例を一部省略して示す
概略斜視図である。
【図2】本発明の再生器に一体的に組み込まれた気液分
離部の断面図である。
【図3】気液分離部の分離要素の他の実施例を示す斜視
図である。
【図4】再生器と分離器とがそれぞれ別体になっている
従来例としての吸収冷凍機のブロック図である。
【符号の説明】
1 再生器 2 入口ヘッダー 3 出口ヘッダー 4 出口通路 10 熱交換部 11 チューブプレート 12 伝熱フィン 13 突沸抑制プレート 14 上部サイドバー 20 気液分離部 21 パンチングプレート 21a 上面 21b 下面 22 蒸気ガイド 22a 上方開口端 22b 下方開口端 23 溶液排出口 24 邪魔板 HW 温水 WS 希溶液 CS 濃溶液 VR 蒸気
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−280830(JP,A) 特開 平4−347469(JP,A) 実開 平3−61263(JP,U) 特公 昭52−26518(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F25B 33/00

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 吸収溶液と冷媒蒸気とを分離するための
    分離器を一体的に組み込んだ貫流式再生器であって、
    々がほぼ水平方向に伸延しており、互いに所定空間を隔
    てて複数段にわたって再生器の熱交換部上方の空間に設
    けられた複数枚のパンチングプレートと、これらのパン
    チングプレートの大部分の穴にそれぞれ装着された蒸気
    ガイドと、各段毎のパンチングプレートの一部の穴に
    ンチングプレート面と同一面に開口するように形成され
    た溶液排出口とから成る気液分離部を一体的に具備する
    ことを特徴とする貫流式再生器。
  2. 【請求項2】 吸収溶液と冷媒蒸気とを分離するための
    分離器を一体的に組み込んだ貫流式再生器であって、
    々がほぼ水平方向に伸延しており、互いに所定空間を隔
    てて複数段にわたって再生器の熱交換部上方の空間に設
    けられた複数枚のパンチングプレートと、これらのパン
    チングプレートの大部分の穴にそれぞれ装着された蒸気
    ガイドと、各段毎のパンチングプレートの一部の穴に
    ンチングプレート面と同一面に開口するように形成され
    た溶液排出口と、前記複数段のうちの最上段に位置する
    パンチングプレートの上方に設けられた邪魔板とから成
    る気液分離部を一体的に具備することを特徴とする貫流
    再生器。
  3. 【請求項3】 各パンチングプレートに形成された複数
    個の穴が互いに所定の間隔を置いて千鳥状に配置されて
    いることを特徴とする請求項1及び2のいずれかに記載
    貫流式再生器。
  4. 【請求項4】 上下方向に隣接したパンチングプレート
    が、それぞれに形成された各穴の位置が互いにずれるよ
    うに設けられていることを特徴とする請求項1ないし3
    のいずれか一項に記載の貫流式再生器。
  5. 【請求項5】 前記パンチングプレートの各々は、前記
    溶液排出口側が低く成るように若干傾斜した状態でそれ
    ぞれ設けられていることを特徴とする請求項1及び2の
    いずれかに記載の貫流式再生器。
  6. 【請求項6】 前記パンチングプレートの各穴に装着さ
    れる蒸気ガイドが、上下に開口部を有する短い筒状部品
    であることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか一
    項に記載の貫流式再生器。
  7. 【請求項7】 前記短い筒状部品が、その外周面の長手
    方向中間部において前記パンチングプレートに連結され
    ており、それによって該筒状部品の上下開口端がパンチ
    ングプレートの上下面よりそれぞれ突出していることを
    特徴とする請求項6に記載の貫流式再生器。
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