JP3401299B2 - 縦型吸収器 - Google Patents

縦型吸収器

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JP3401299B2 JP24744493A JP24744493A JP3401299B2 JP 3401299 B2 JP3401299 B2 JP 3401299B2 JP 24744493 A JP24744493 A JP 24744493A JP 24744493 A JP24744493 A JP 24744493A JP 3401299 B2 JP3401299 B2 JP 3401299B2
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才延 犬伏
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、吸収冷凍機、吸収冷温
水機などの吸収器、詳しくは、降液均流機構を備えた縦
型吸収器に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、吸収剤として例えば、臭化リチウ
ムを用い、冷媒として例えば、水を用いる吸収冷温水機
が一般に知られている。従来の吸収冷温水機は、一例と
して、図6に示すような構成である。1は上部低温胴
で、低温再生器2及び凝縮器3から構成され、さらに凝
縮器3内の下部には冷媒溜り4が設けられる。5は下部
低温胴で、蒸発器6及び吸収器7で構成される。8は高
温再生器で、燃焼室9、熱回収器10、気液分離器1
1、排気筒12及び燃焼装置13から構成される。その
他に、低温熱交換器14、高温熱交換器15などが構成
機器となる。吸収器7内の下部の液溜り16の希液は、
低温ポンプ17により管路18、19、低温熱交換器1
4、管路20を経て、低温再生器2に送られる。この希
液は管路21から流入してくる高温の冷媒蒸気によって
加熱され、中間濃度まで濃縮される。
【0003】この中間濃度の液は二分される。二分され
た液の一方は、高温ポンプ22により管路23、24、
高温熱交換器15、管路25を経て高温再生器8に送ら
れる。この中間濃度液は燃焼装置13によって加熱さ
れ、熱回収器10を上昇し、気液分離器11に入り、冷
媒蒸気と濃液とに分離される。この濃液は高温再生器8
内の圧力約650mmHgと、下部低温胴5の内部の圧力約
6mmHgとの差圧により、濃液管路26、高温熱交換器1
5、管路27を経て、先に分流してきた管路28からの
中間液(二分された液の他方)と混合し、混合濃液にな
って低温熱交換器14に入り、管路29を通り散布装置
30により、吸収器7の伝熱管上に散布され、液溜り1
6に戻る循環がなされる。
【0004】一方、気液分離器11で分離された冷媒蒸
気は、管路21を経て低温再生器2に入り、液を加熱し
て凝縮・液化し、管路46から凝縮器3に入る。また低
温再生器2において、希液が中間濃度液に濃縮されると
きに発生した冷媒蒸気は、上部空間から凝縮器3に入っ
て凝縮し、冷媒液となる。これらの凝縮した冷媒水は、
管路31を経て蒸発器6に入り、下部溜り32に貯留さ
れる。この冷媒水は冷媒ポンプ33により管路34、3
5を経て、散布装置36により蒸発器6の伝熱管上に散
布される。
【0005】冷房に供するための冷水は、管路37から
蒸発器6に入り、滴下する冷媒の蒸発潜熱により冷却さ
れ、管路38から流出する。冷却水は管路39、40、
41を経て流出し、途中の吸収器7では吸収熱を、凝縮
器3では凝縮熱を奪い系外に持ち出す。また、冷暖切替
弁60を開き、さらに管路39に供給する冷却水を止め
ることにより、管路38から温水を得ることができる。
図6に示すように、従来の低温再生器2は、高温再生器
8で発生した冷媒蒸気を吸収器7から流出してくる希溶
液で冷却し、冷媒液とすると同時に希溶液を加熱して溶
液濃度を濃くし、冷媒液を再生するものが一般的であっ
た。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記の吸収冷温水機に
おける吸収器として、多数の伝熱管を縦方向に設置した
縦型の吸収器用いることが考えられる。この場合、縦
方向に配列された伝熱管の内面に吸収液を流下させる時
に、伝熱管が多数設置されているので、伝熱管の上端を
水平に配列しなければ、吸収液が流下する管と吸収液が
全く流下しない管とが存在することになり、吸収能力が
大幅に低下するという問題点がある。
【0007】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
本発明の目的は伝熱管の上端から冷媒蒸気を導入し、伝
熱管の中間部から吸収液を薄い液厚で流入させることに
より、すべての伝熱管の濡れ性を良くして吸収能力の低
下を防止するようにした縦型吸収器を提供することにあ
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の縦型吸収器は、小径伝熱管の下端を、上
端が水平に配列された大径伝熱管の上端内に挿入して、
小径伝熱管の下部を大径伝熱管の上部で被覆してなる
数の縦型伝熱管の間に、小径伝熱管の上端よりやや下側
及び大径伝熱管の上端よりやや下側に略水平方向の仕切
板を2段に設けて、上段仕切板の上側に冷媒蒸気室を、
下段仕切板と上段仕切板との間に吸収液室を形成し、
吸収液室において、小径伝熱管のまわりに大径伝熱管
の上端部が堰を形成するようにし、該堰と小径伝熱管と
の間に、吸収液が大径伝熱管内に流下し得る均一な隙間
を設けたことを特徴としている。
【0009】上記の縦型吸収器において、大径伝熱管
び小径伝熱管の横断面を略卵形の形状とするのが好まし
い。また、小径伝熱管と堰との間の隙間を、液膜厚さに
相当する隙間とすることが好ましい。
【0010】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の好適な実施例
を詳細に説明する。ただし、この実施例に記載されてい
る構成部材の形状、その相対配置などは、とくに特定的
な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定
する趣旨のものではなく、単なる説明例にすぎない。図
1は本発明の吸収器を示し、図2は図1における1本の
伝熱管まわりの断面の詳細を示し、図3はその斜視図を
示している。図1において、62は本体ケーシングで、
このケーシング62内に複数の縦型伝熱管64が配置さ
れている。これらの縦型伝熱管64は、小径伝熱管63
の下端を、上端が水平に配列された大径伝熱管82の上
端内に挿入して、小径伝熱管63の下部を大径伝熱管8
2の上部で、後述の隙間をあけて被覆するように構成さ
れている。これらの縦型伝熱管64の間において、小径
伝熱管63の上端からやや下側及び大径伝熱管82の上
端よりやや下側に略水平方向の仕切板66、68が2段
に設けられて、上段仕切板66の上側に冷媒蒸気室70
が形成され、下段仕切板68と上段仕切板66との間に
吸収液室72が形成されている。74は蒸発器からの冷
媒蒸気入口、76は吸収液入口、77は吸収液である。
【0011】吸収液室72において、小径伝熱管63
まわりに堰78が設けられる。すなわち、大径伝熱管8
2の上端部が堰78を形成する。これらの堰78と小径
伝熱管63との間に、吸収液77が大径伝熱管82内に
流下し得る均一な隙間80が設けられる。この隙間80
は、例えば、小径伝熱管63の下部をこの小径伝熱管
よりもやや大径の大径伝熱管82の上部で被覆し、大
径伝熱管82の上端と小径伝熱管63との間にスペーサ
84を挿入して、両伝熱管63、82間の隙間80を一
定にする。この場合、大径伝熱管82の上端が堰78と
なる。また、大径伝熱管82の内面に一定曲率半径表面
(CCS、constant curvaturesu
rface)を設けて、スペーサを用いることなく隙間
80を形成することもある。86は空気、水などの冷却
媒体入口、88は冷却媒体出口である。
【0012】上記の隙間80は、吸収液の液膜厚さに等
しいか、液膜厚さよりやや大きい厚さにすることが好ま
しい。また、伝熱管82、63は、複数の曲率半径を有
する曲面で形成された流線形状、とくに、図4に示すよ
うに、横断面が2種類の曲率半径R1 、R2 からなる略
卵形の流線形状とするのが好ましい。また、略卵形の伝
熱管82、63のうち、大径伝熱管82の内面に、上記
のように一定曲率半径表面を設け、これらの大径伝熱管
82の上部内に小径伝熱管63の下部を嵌挿するように
構成することもある。このようにすれば、伝熱管を冷却
媒体流れに対して、圧力損失の小さい向きに並べること
ができ、しかも、曲率の等しい部分が広くなるので、液
膜が薄くなることはなく、熱伝達率を良好にすることが
できる。また、伝熱管を減圧状態で使用する場合、強度
が弱くなることはない。勿論、図5に示すような横断面
円形の伝熱管82aも使用することができる。
【0013】つぎに本実施例の作用について説明する。
冷媒蒸気室70に導入された蒸発器からの冷媒蒸気は、
小径伝熱管63の上端から小径伝熱管63内に流入す
る。同時に、吸収液室72に吸収液が導入され、堰78
から隙間80内に流入し、大径伝熱管82内で冷媒蒸気
と混合し、冷却媒体入口86から導入される空気、水な
どの冷却媒体により冷却され、希釈溶液となって吸収器
の下部に貯留される。この希釈溶液は低温ポンプにより
低温熱交換器へ送られる。
【0014】
【発明の効果】本発明は上記のように構成されているの
で、つぎのような効果を奏する。 (1) 小径伝熱管の下端を、上端が水平に配列された
大径伝熱管の上端内に挿入して複数の縦型伝熱管を構成
し、これらの縦型伝熱管の間に水平方向の仕切板を2段
に設けて、上部の冷媒蒸気室と吸収液を流下させる中間
部の吸収液室と区分し、吸収液室において吸収液の流
下する均一な隙間を設けているので、多数の伝熱管に吸
収液を均等に流下させることができ、吸収能力が向上す
る。 (2) 隙間が液膜厚さに相当するように構成する場合
は、流量を強制的に制御することになり、伝熱面の濡れ
性が良くなる。 (3) 伝熱管の横断面を略卵形にする場合は、冷却媒
体流れに対して圧力損失が小さくなる向きに配列するこ
とができる上に、液膜厚さも均等になり、かつ、強度も
低下することはない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の縦型吸収器の一実施例を示す断面説明
図である。
【図2】図1における縦型伝熱管まわりの詳細を示す断
面図である。
【図3】同じく斜視図である。
【図4】図1における大径伝熱管の一例を示す横断面図
である。
【図5】図1における大径伝熱管の他の例を示す横断面
図である。
【図6】従来の吸収冷温水機の一例を示すフローシート
である。
【符号の説明】
62 本体ケーシング63 小径伝熱管64 縦型伝熱管 66 上段仕切板 68 下段仕切板 70 冷媒蒸気室 72 吸収液室 78 堰 80 隙間 82 大径伝熱管 84 スペーサ

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 小径伝熱管の下端を、上端が水平に配列
    された大径伝熱管の上端内に挿入して、小径伝熱管の下
    部を大径伝熱管の上部で被覆してなる複数の縦型伝熱管
    の間に、小径伝熱管の上端よりやや下側及び大径伝熱管
    の上端よりやや下側に略水平方向の仕切板を2段に設け
    て、上段仕切板の上側に冷媒蒸気室を、下段仕切板と上
    段仕切板との間に吸収液室を形成し、この吸収液室にお
    いて、小径伝熱管のまわりに大径伝熱管の上端部が堰を
    形成するようにし、該堰と小径伝熱管との間に、吸収液
    大径伝熱管内に流下し得る均一な隙間を設けたことを
    特徴とする縦型吸収器。
  2. 【請求項2】 大径伝熱管及び小径伝熱管の横断面が略
    卵形の形状である請求項1記載の縦型吸収器。
  3. 【請求項3】 小径伝熱管と堰との間の隙間が、液膜厚
    さに相当するようにした請求項1又は2記載の縦型吸収
    器。
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