JP3846665B2 - Liquid distributor, bent plate used therefor, and heat exchanger using the same - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液分布器に係り、特に、吸収式冷凍機に用いる熱交換器の伝熱管等に液体を滴下し、分布させる液分布器とそれに用いる曲げ板及びそれを用いる熱交換器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、吸収式冷凍機の蒸発器などでは、大型の機械においては、配管群にスプレーノズルを用いて冷媒を振り掛けるが、この方法は小型の機械の場合、冷媒等の液の量や必要な動力、機械の大きさなどを考えると現実的ではない。したがって、少量の液を配管に効率よくかけてやる工夫が必要である。
そのための方法として、配管上部に樋を巡らし、樋の側面、あるいは底の穴等から配管に液を滴下することが、すでに多種多様考案されている。
【０００３】
このうち、表面張力及びサイフォンを用いて滴下する方法で、曲げ板を樋側面に差し入れて、樋側面と曲げ板の間の隙間を利用して、サイフォン管を形成し滴下するものも少なくない。
しかし、これらの方法では、樋の底の方から液を吸い上げる形のため、液表面に浮いているオクチルアルコールなどを滴下するのは難しく、また、ゴミ詰まりなどを起こす可能性がある。
これらの問題点を解決するために、たとえばサイフォンの吸入側にスリットを形成するなど、さまざまな提案がされているが、どれも構造が複雑であったり、加工が面倒であり難点が多かった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来技術の問題点を解消し、簡単な構造で、加工が容易にでき、液面付近から吸い上げることができる液分布器とそれに用いる曲げ板及びそれを用いた熱交換器を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明では、液を保有する樋を有し、該樋に差し込まれたときに樋の側壁との間に、液が該側壁の内部から外部へと流れる側端部が外側に開いた楔型の細空間を備えたクリップ様の曲げ板を、１個以上、前記樋の側壁に差し込んだ構造としたことを特徴とする液分布器としたものである。
前記液分布器において、クリップ様の曲げ板は、液が流れる楔型の細空間を両側端部に備えており、樋の側壁外部の液を滴下する部分に、先端部を狭めた液だまり部を設けており、該液だまり部は、スリットを有することができる。
また、前記クリップ様の曲げ板は、ロウ付け又は溶接を用いて樋に固定するか、又は樋に一定間隔で突起を設け、かつ曲げ板の中央部に方形の穴を設け、両者をかみ合わせて固定することができる。
【０００６】
また、本発明では、液分布器の液を保有する樋の側壁に差し込んで用いる、樋の側壁との間に、側端部が外側に開いた、液が流れる楔型の細空間を備えたクリップ様の曲げ板としたものである。
さらに、本発明では、前記した液分布器を液膜式の熱交換器に用い、該熱交換器の伝熱部の上方に前記液分布器を配備した熱交換器としたものである。
前記熱交換器において、液膜式の熱交換器が、吸収式冷凍機を構成する蒸発器、吸収器又は再生器に用いる伝熱機器であり、液膜側の流体がサイクルの作動流体である冷媒液又は溶液とすることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の液分布器は、クリップ様の曲げ板を樋に差し込んで構成し、表面張力とサイフォンの原理を用いて液を輸送し、そして、液の通る部分が、外側に開いた楔型の形状をしているものであり、また、曲げ板の両側端部（両脇）が流路となっており、液だまり部（ペン先のような形状をした部分）を設けているのが良い。
この液分布器は、吸収式冷凍機のシェルアンドチューブ型熱交換器の伝熱管、あるいは伝熱プレート面など（以下、伝熱管などと称する）に、表面張力及びサイフォンの原理を用いて冷媒液あるいは溶液（以下液と称する）を滴下し、分布させるものに好適に用いることができる。
本発明の具体例では、曲げ板の両脇に構成される、外側に開いた楔型の空間をサイフォン管のように使用することで、表面付近からの冷媒の吸い上げを可能にしており、このような形状のものは、これまでに液分布器としては知られていない。おそらく、サイフォン管を形成するという概念にとらわれて、外部に開口してしまうとサイフォンの原理が働かないという考えが働き、この形状の発想に至らなかったものと思われる。
【０００８】
しかしながら、本発明者らの行った実験では、側面が開口していることはサイフォンの原理には何ら支障が無い。なぜならば、開口している部分の水面が表面張力により自ら側面となり、水路を形成するからである。この点が、本発明のもっとも特徴的な点である。
なお、開きの角度は液の物性（表面張力、濡れ性や粘性力など）によるが、定性的には小さい方が液を吸い上げやすく、大きい方が液を流しやすい。両者はトレードオフの関係にあるので、一概に言えないが、２°〜１５°程度が適当である。
実験では、６°、８°、１０°の３通りを行ったが、このうち１０°が最も流れやすく、６°が最も吸い上げやすかった。８°は吸い上げがなくならずに最も流れやすかった。
【０００９】
以下、本発明を図面を用いて詳細に説明する。
図１は、伝熱管上に設置した液分布器の全体側断面図であり、図２の（ａ）に図１の液分布器の曲げ板部分の正面図、（ｂ）に（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）に（ａ）のＢ−Ｂ断面図を示す。
図において、１は樋、２は樋の側壁、３はクリップ様の曲げ板、４は伝熱管、５は冷媒、６は曲げ板の楔部分、７は液だまり部、８はスリット部、９は固定用突起部、１０は穴を示す。
【００１０】
図１及び図２に示されているように、本発明の液分布器は、液を保有し、分布させる樋１と、その樋１に差し込まれたクリップ状の曲げ板３（以下、曲げ板と称する）から成り、樋の側面２と、曲げ板３により形成される楔６型の空間を通って液５が吸い上げられ（表面張力、及びサイフォンの原理による）、伝熱管４などに滴下される。
従来のものと違い、液５だけではなく液表面に浮いている能力増進剤（オクチルアルコール）なども同時に滴下でき、なおかつゴミ等の吸い上げも少なくなる。
この液分布器では、曲げ板の楔部分６は片側８°の角度で開いている。
【００１１】
本発明は曲げ板３が独立しているため、樋１に固定する場合位置決めが必要となる。しかし曲げ板３には弾性があるので、図１、図２にあるように樋１に爪９を設け、曲げ板３に爪９の引っかかるメス穴１０を開け、かみ合わせて固定することで、むしろ簡単に取付けができ、位置決めも容易にできる。量産にも向く。
図３に曲げ板の展開図を示す。このように、本発明の液分布器は、一枚の板から折り曲げ加工することにより簡単に得ることができる。
図４に、本発明の液分布器の他の形状を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。このように、曲げ板の上部の楔部分をふくらませることもできる。このような構造にすると、単純な折り曲げでは加工できないが、流路が素直な形状となるので冷媒等が通りやすくなる。
【００１２】
本発明の液分布器は、吸収式冷凍機、特に小型の吸収冷温水機の、蒸発器と再生器に使用でき、水冷式であれば吸収器にも使用できる。
例えば、吸収式冷凍機は、冷媒として水を用い、冷却したい液体の通る配管（蒸発管）を水をかけて蒸発させ、その気化熱で液を冷却するのが一般的であり、本発明の液分布器は、この蒸発管にかける水に適用できる。
また、本発明の液分布器は、吸収式に限らず、他の冷凍機でも利用は可能であり、さらに、冷凍機以外でも、液を継続的に滴下する技術に適宜利用できる。なお、実施例では伝熱管を用いたプレート式熱交換器でもよい。
【００１３】
【発明の効果】
本発明によれば、次のような効果を奏することができる。
１）液面付近からも液を吸い上げるため、能力増進剤なども同時に滴下できる。
２）液面付近からも液を吸い上げるため、底の方に堆積するゴミ等を吸いにくい。
３）両脇に開口しているため、ゴミ等が詰まりにくい。
４）多数取り付けても連続している必要が無いため、材料が節約できる。
５）形状が単純であるため、製造が容易である。
６）形状が単純であるため、ばらつき、不良が少ない。
７）形状が単純であるため、安価である。
８）一枚の薄板であるので、弾性があり、固定しやすい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の液分布器の全体側断面図。
【図２】図１の液分布器の曲げ板部分を示す、（ａ）正面図、（ｂ）（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）（ａ）のＢ−Ｂ断面図。
【図３】図１の液分布器の曲げ板の展開図。
【図４】本発明の他の液分布器の曲げ板部分の（ａ）正面図、（ｂ）（ａ）のＡ−Ａ断面図。
【符号の説明】
１：樋、２：側壁、３：曲げ板、４：伝熱管、５：液、６：楔部分、７：液だまり部、８：スリット、９：突起、１０：穴、[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid distributor, and more particularly, to a liquid distributor that drops and distributes liquid on a heat transfer tube of a heat exchanger used in an absorption refrigerator, a bent plate used therefor, and a heat exchanger that uses the liquid distributor.
[0002]
[Prior art]
For example, in an evaporator of an absorption refrigeration machine, in a large machine, a refrigerant is sprinkled using a spray nozzle on a pipe group, but this method is necessary for a small machine and the amount of liquid such as a refrigerant. It is not realistic considering the power and the size of the machine. Therefore, a device for efficiently applying a small amount of liquid to the pipe is necessary.
As a method for that purpose, various methods have already been devised, such as placing a ridge over the top of the pipe and dripping the liquid into the pipe from the side or bottom hole of the tub.
[0003]
Among them, there are many methods in which a bending plate is inserted into the side surface of the saddle and a siphon tube is formed and dropped using a gap between the side surface and the bending plate by a method of dropping using surface tension and siphon.
However, in these methods, since the liquid is sucked from the bottom of the jar, it is difficult to drop octyl alcohol or the like floating on the liquid surface, and there is a possibility of causing clogging of dust.
In order to solve these problems, various proposals have been made, for example, forming a slit on the suction side of a siphon, but all of them have complicated structures and are troublesome to process.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention eliminates the above-mentioned problems of the prior art, and has a liquid distributor that can be easily processed with a simple structure and can be sucked up from the vicinity of the liquid surface, a bending plate used therefor, and a heat exchanger using the same. The issue is to provide.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, the present invention has a tub that holds liquid, and a side edge between which the liquid flows from the inside of the side wall to the outside when inserted into the tub. The liquid distributor is characterized in that one or more clip-like bending plates having wedge-shaped narrow spaces whose outer portions are open to the outside are inserted into the side wall of the ridge.
In the liquid distributor, the clip-like bending plate is provided with wedge-shaped narrow spaces through which liquid flows at both ends, and a liquid pool portion with a narrowed tip at a portion where the liquid outside the side wall of the tub is dripped. The liquid reservoir can have a slit.
In addition, the clip-like bent plate is fixed to the flange using brazing or welding, or protrusions are provided on the flange at regular intervals, and a square hole is provided in the center of the bent plate, and both are engaged. Can be fixed.
[0006]
Further, in the present invention, a wedge-shaped narrow space in which a side end portion is opened to the outside and a liquid flows is provided between the side wall of the bag that is used by being inserted into the side wall of the bottle holding the liquid of the liquid distributor. It is a clip-like bent plate.
Furthermore, in the present invention, the above-described liquid distributor is used for a liquid film heat exchanger, and the heat distributor is provided above the heat transfer section of the heat exchanger.
In the heat exchanger, the liquid film heat exchanger is a heat transfer device used for an evaporator, an absorber, or a regenerator constituting the absorption refrigerator, and the fluid on the liquid film side is the working fluid of the cycle. It can be a refrigerant liquid or a solution.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The liquid distributor of the present invention is constructed by inserting a clip-like bending plate into a ridge, transporting liquid using the principle of surface tension and siphon, and a portion through which the liquid passes is a wedge-shaped part opened outward. It has a shape, and both ends (both sides) of the bent plate are channels, and it is good to have a liquid pool (a part shaped like a pen tip). .
This liquid distributor uses the principle of surface tension and siphon on a heat transfer tube of a shell-and-tube heat exchanger of an absorption refrigerator or a heat transfer plate surface (hereinafter referred to as a heat transfer tube). Or it can use suitably for what drops and distributes a solution (henceforth a liquid).
In a specific example of the present invention, a wedge-shaped space that is open to the outside and is formed on both sides of the bending plate is used like a siphon tube so that the refrigerant can be sucked up from the vicinity of the surface. Such a shape has not been known as a liquid distributor until now. Presumably, the idea of forming a siphon tube was caught, and the idea that the principle of siphon would not work if it opened to the outside worked.
[0008]
However, in the experiments conducted by the present inventors, the fact that the side faces are open has no problem with the siphon principle. This is because the water surface of the open portion becomes a side surface by surface tension and forms a water channel. This is the most characteristic point of the present invention.
The opening angle depends on the physical properties of the liquid (surface tension, wettability, viscous force, etc.), but qualitatively, the smaller one is easier to suck up the liquid and the larger one is easier to flow the liquid. Since both are in a trade-off relationship, it cannot be generally stated, but about 2 ° to 15 ° is appropriate.
In the experiment, three ways of 6 °, 8 °, and 10 ° were performed. Of these, 10 ° was the easiest to flow, and 6 ° was the easiest to suck up. 8 ° was the easiest to flow without losing suction.
[0009]
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is an overall side cross-sectional view of a liquid distributor installed on a heat transfer tube. FIG. 2 (a) is a front view of a bent plate portion of the liquid distributor of FIG. 1, and FIG. AA sectional view, (c) shows a BB sectional view of (a).
In the figure, 1 is a bowl, 2 is a side wall of the bowl, 3 is a clip-like bent plate, 4 is a heat transfer tube, 5 is a refrigerant, 6 is a wedge portion of the bent plate, 7 is a liquid pool portion, 8 is a slit portion, 9 Denotes a fixing projection, and 10 denotes a hole.
[0010]
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the liquid distributor of the present invention has a bowl 1 that holds and distributes a liquid, and a clip-like bent plate 3 (hereinafter referred to as a bent plate) inserted into the bowl 1. The
Unlike the conventional one, not only the
In this liquid distributor, the
[0011]
In the present invention, since the
FIG. 3 shows a development view of the bent plate. Thus, the liquid distributor of the present invention can be easily obtained by bending from a single plate.
In FIG. 4, the other shape of the liquid distributor of this invention is shown, (a) is a front view, (b) is AA sectional drawing of (a). In this way, the wedge portion at the top of the bending plate can be expanded. With such a structure, processing cannot be performed by simple bending, but the flow path has a straight shape, so that a refrigerant or the like can easily pass therethrough.
[0012]
The liquid distributor of the present invention can be used for an evaporator and a regenerator of an absorption refrigerator, particularly a small absorption chiller / heater, and can also be used for an absorber if it is water-cooled.
For example, an absorption refrigerator typically uses water as a refrigerant, evaporates a pipe (evaporation pipe) through which a liquid to be cooled passes by water, and cools the liquid with the heat of vaporization. The liquid distributor can be applied to the water applied to this evaporation tube.
Moreover, the liquid distributor of the present invention is not limited to the absorption type, and can be used in other refrigerators. Further, the liquid distributor can be appropriately used in techniques for continuously dripping liquid other than the refrigerator. In the embodiment, a plate heat exchanger using a heat transfer tube may be used.
[0013]
【The invention's effect】
According to the present invention, the following effects can be achieved.
1) Since the liquid is sucked up from the vicinity of the liquid surface, a capacity enhancer or the like can be dropped at the same time.
2) Since the liquid is sucked up from the vicinity of the liquid surface, it is difficult to suck dust accumulated on the bottom.
3) Since it is open on both sides, it is hard to clog up dust.
4) Even if a large number of attachments are made, it is not necessary to be continuous, so that material can be saved.
5) Since the shape is simple, manufacturing is easy.
6) Since the shape is simple, there are few variations and defects.
7) Since the shape is simple, it is inexpensive.
8) Since it is a single thin plate, it is elastic and easy to fix.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall side sectional view of a liquid distributor according to the present invention.
2A is a front view, FIG. 2B is an AA sectional view of FIG. 1A, and FIG. 2C is a BB sectional view of FIG.
3 is a development view of a bending plate of the liquid distributor of FIG. 1. FIG.
4A is a front view of a bent plate portion of another liquid distributor of the present invention, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
[Explanation of symbols]
1: 樋, 2: side wall, 3: bending plate, 4: heat transfer tube, 5: liquid, 6: wedge part, 7: liquid pool part, 8: slit, 9: protrusion, 10: hole,
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| JP23945998A JP3846665B2 (en) | 1998-08-12 | 1998-08-12 | Liquid distributor, bent plate used therefor, and heat exchanger using the same |
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