JPH0519871U - 吸収式冷凍サイクル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 吸収式冷凍サイクルの蒸発器をコンパクトに
すると共に、蒸発器と冷却板を一体にして熱伝達効率の
向上を図る。 【構成】 受液タンク２、ガス発生器３、精溜器４、凝
縮器５、蒸発器１及び吸収器６を順次接続し、冷媒とし
てアンモニア、吸収媒体として水を使用し、圧力平衡ガ
スとして水素ガスを充填した吸収式冷凍サイクルにおい
て、蒸発器の蒸発管に相当する蒸発溝１１と、液管の一
部に相当する液溝５３とがプレス加工によって形成され
た鋼板と、冷却板を兼ねる平坦な鋼板とを接合して蒸発
器１を構成する。そして、蒸発溝１１には凹凸条１２
を、冷却板にはスリツト５６を設ける。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、冷蔵庫用の吸収式冷凍サイクルに関するもので、より詳しくは、吸 収式冷凍サイクルを形成する蒸発器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来の吸収式冷凍サイクルは図６に示すように、受液タンク２′、ガス発生器 ３′、精溜器４′、凝縮器５′、蒸発器１′、吸収器６′等を順次密閉環状に接 続し、その内部に冷媒としてアンモニア、吸収媒体として水、圧力平衡ガスとし て水素ガスを充填して構成されている。

【０００３】 また、この吸収式冷凍サイクルの蒸発器の構造は図７に示すように、蒸発管１ ４内に水素ガス供給管１３を配設した二重構造とされている。この蒸発管１４の 内表面は起伏のない平滑なもので、蛇行状に折り曲げ成型された蒸発管１４の中 心部には水素ガス供給管１３が配設され、蒸発管１４外には、蒸発管１４からの 冷却能力を冷凍・冷蔵室へ伝熱するために冷却板１６′が装着されている。

【０００４】 そして、圧縮機を用いた冷凍サイクルに対し、吸収式冷凍サイクルは駆動部分 がないため運転時の騒音が小さく、将来性が期待されている。そのために、吸収 式冷凍サイクルでは、受液タンク、ガス発生器、精溜器、凝縮器、蒸発器、吸収 器等を冷蔵庫の限られたスペース内に配設するための種々の形状及びコンパクト 化が要求されている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、配管類を曲げる場合には、その管径の曲げ半径が必要なため、どうし ても各器々の形状が大きくなり、蒸発管と冷却板との接触が悪く、冷却能力が十 分に発揮されないという問題があった。

【０００６】 また、蒸発管の内面が平滑であると冷媒と蒸発管との熱交換が十分に行われな いという問題があった。

【０００７】 さらに、蒸発管と冷却板を鋼板からプレス加工によって一体に形成した場合、 プレス歪や溶接歪によって冷却板が捩れ、冷蔵庫の冷却器への取り付けが難しく 、冷却器との熱伝達が劣るという問題があった。

【０００８】 本考案はこのような問題点を解決するためになされたものであって、コンパク トで、蒸発管と冷却板との熱伝達が優れ、さらに、冷蔵庫の冷却器との熱伝達に も優れた蒸発器を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するためこの考案は、受液タンクと、ガス発生器と、精溜器と 、凝縮器と、蒸発器及び吸収器を順次接続して冷凍サイクルを形成し、冷媒とし てアンモニアを使用し、吸収媒体として水を使用し、圧力平衡ガスとして水素ガ スを充填した吸収式冷凍サイクルにおいて、 濃アンモニア水溶液と水素ガスとが拡散・蒸発する上記蒸発器の蒸発管に相当 する蒸発溝と、前記濃アンモニア水溶液を前記蒸発管の上部に供給する液管の一 部に相当する液溝とがプレス加工によって形成された鋼板と、冷却板を兼ねる平 坦な鋼板とを接合し、上記蒸発溝と液溝と蒸発器を構成する冷却板とが一体に形 成された蒸発器を特徴とする。

【００１０】 また、上記蒸発溝の内面壁に凹凸条を形成したことを特徴とする。

【００１１】 さらに、上記蒸発器と一体に形成された冷却板に歪吸収用のスリットを設けた ことを特徴とする。

【００１２】

【作用】

上記構成において、特に蒸発溝の曲げ半径を小さくして蒸発器の寸法を小さく すると共に、蒸発器と冷却板を一体にすることにより冷却能力の向上が図れる。 また、蒸発溝の内面壁に凹凸条を形成することにより冷媒と蒸発器との熱交換 効率の向上が図れる。

【００１３】 さらに、冷却板にスリットを設けることにより、プレス歪や溶接歪による冷却 板の変形を防止し、冷蔵庫の冷却器への蒸発器（冷却板）の取り付けを容易にし 、蒸発器と冷却器との熱伝達効率を向上できる。

【００１４】

【実施例】

以下、本考案をその実施例を示す図面に基づいて詳述する。

【００１５】 図１は本考案の吸収式冷凍サイクルに係る冷蔵庫の側断面図、図２は本考案の 吸収式冷凍サイクルの一実施例である拡散吸収式冷凍サイクルの外観正面図、図 ３は図２の側面図、図４は本考案の吸収式冷凍サイクルの一実施例である拡散吸 収式冷凍サイクルの蒸発器のプレス加工後の外観図である。

【００１６】 図１において、１は吸収式冷凍サイクルの蒸発器、８は冷凍室、９は冷蔵室、 １６は冷凍室用冷却器、１７は冷蔵室用冷却器、８０は冷凍室用扉、９０は冷蔵 室用扉である。

【００１７】 図２において、１は蒸発器、２は受液タンク、３はガス発生器、４は精溜器、 ５は凝縮器、６は吸収器である。上記吸収式冷凍サイクルは、上記受液タンク２ と、ガス発生器３と、精溜器４と、凝縮器５と、蒸発器１及び吸収器６等を順次 接続して構成されると共に、その内部に冷媒としてアンモニアを、吸収媒体とし て水を、圧力平衡ガスとして水素ガスが充填されている。

【００１８】 上記蒸発器１は、図４に示すように鋼板１０ａをプレス加工して、蛇行する濃 アンモニア水溶液と水素ガスとを拡散・蒸発させるための蒸発管に代わる蒸発溝 １１と、濃アンモニア水溶液を上記蒸発溝１１に供給する液管の一部に代わる液 溝５３とが形成されている。この鋼板１０ａと冷却板を兼ねる平坦な鋼板１０ｂ とがレーザ若しくは電気溶接にて密封され、蒸発器と液管の一部の機能を果たす ようになっている。尚、上記蒸発溝１１と液溝５３とは、蒸発器１の上部（入口 ）付近でつながっており、蒸発溝１１の中心部には、水素ガス供給管１３が配設 された二重管構造となっている。

【００１９】 また、上記蒸発溝１１には、冷媒と蒸発器１との熱交換効率を向上させるため の凹凸条１２が形成されている。

【００２０】 そして、上記鋼板１０ｂは、冷却板を蒸発器１と一体に形成して伝熱効率を向 上させるために、上記鋼板１０ａより広く形成されている。そして、上記冷却板 には、プレス加工や溶接の歪による捩れを防止するためのスリツト５６が設けら れている。

【００２１】 上記蒸発器の蒸発溝１１の下部（出口）には、混合ガス回収管２１が接続され るが、その前に上記混合ガス回収管２１の中心部に配設された水素ガス供給管１ ３と、蒸発溝１１の中心部に配設された水素ガス供給管１３とが接続される。そ して、液溝５３の下部（入口）には、液管５４が接続される。

【００２２】 図２において、上記受液タンク２の上部には、上記冷却溝１１で蒸発してガス 化したアンモニアガスと水素ガスとの混合ガスを回収する混合ガス回収管２１と 、上記吸収器６の下部とが接続され、受液タンク２の下部には、上記発生器３に アンモニア液を導くアンモニア液導入管３１が接続され、受液タンク２の側面に は、冷媒等を充填するための充填用パイプ２２が接続されている。

【００２３】 上記受液タンク２に接続されたアンモニア液導入管３１は、受液タンク２との 接続部近傍からガス発生器３の内部を通り、ガス発生器３の上部付近に至る二重 管の内管となっている。

【００２４】 ガス発生器３は、ガス発生管３０の中心部に上記アンモニア液導入管３１を配 設した構造となっている。このガス発生管３０の外側面には、加熱ヒータ支持パ イプ３２と、ガスバーナの燃焼筒３３が溶接されている。そして、その外側はグ ラスウール等の断熱材３４で覆われている。

【００２５】 上記精溜器４の一端は、ガス発生器３の上部側に接続されており、この精溜器 ４の他端には凝縮器５が接続されている。そして、上記精溜器４と凝縮器５とは 略Ｕ字形をなし、精溜器４と凝縮器５との接続側が高くなるように２〜３°傾斜 した状態で固定されている。

【００２６】 上記凝縮器５は、凝縮管５１の外周には多数の放熱用フイン５２が固着されて いる。この凝縮管５１の精溜器４との接続端との反対側には、液管５４と均圧管 ５５の２本の細管が接続されている。

【００２７】 上記吸収器６は、螺旋状に巻かれた管で構成され、その上部には、上記水素ガ ス供給管１３と希釈管７とが接続される。この希釈管７は、上記ガス発生管３０ の下部に接続されている。

【００２８】 次に、上記した拡散吸収式冷凍サイクルの動作について説明する。

【００２９】 上記吸収式冷凍サイクルの内部は、真空ポンプ等で真空にした後、上記充填用 パイプ２２から、吸収媒体である水と、冷媒であるアンモニアと、圧力平衡ガス として水素ガスが所定量充填される。そして、受液タンク２内のアンモニアを吸 収した濃アンモニア水溶液は、アンモニア導入管３１を通ってガス発生器３へ導 かれる。

【００３０】 そこで、加熱ヒータ支持パイプ３２に収容されたヒータ（図示せず）または、 燃焼筒３３内の燃焼熱によってガス発生管３０を加熱する。すると、ガス発生管 ３０の中心部に配設されたアンモニア導入管３１は、気泡ポンプまたは熱サイホ ンポンプの役目をなし、アンモニア導入管３１内の濃アンモニア水溶液から水蒸 気とアンモニアガスの気泡が発生する。これらの気泡は、アンモニア導入管３１ 内を上昇して精溜器４の方へ移動する。

【００３１】 精溜器４では、アンモニアガスと水蒸気の混合ガスのうち、水蒸気だけが凝縮 され、液化した水滴は傾斜した精溜器４の内壁面に沿って流れ落ち、水蒸気とア ンモニアガスとが分離される。

【００３２】 精溜器４で凝縮しなかったアンモニアガスは、凝縮器５で凝縮されてアンモニ ア液となり、液管５４から蒸発器１の液溝５３を通って蒸発溝１１の上部（入口 ）へ導かれる。蒸発溝１１に入ったアンモニア液は、水素ガス供給管１３を通っ てきた水素ガスと混じりあって拡散する。その結果、アンモニアの圧力は分圧と なって低下するため、アンモニア液は蒸発を開始する。

【００３３】 その後、蒸発したアンモニアガスと水素ガスとの混合ガスは重くなり、混合ガ ス回収管２１を通って受液タンク２へ流れ、吸収器６の内部へ吸引される。一方 、吸収器６の上部には、アンモニア導入管３１の外側を流下し、希釈管７を通っ てきた希アンモニア水溶液が流入し、吸収器６の内部を流下して行く。そして、 この希アンモニア水溶液は、吸収器６の内部に吸引されるアンモニアガスと水素 ガスとの混合ガスに対向して流れることになる。その結果、混合ガス中のアンモ ニアガスは、希アンモニア水溶液に吸収され、徐々にアンモニアガス濃度を低下 させながら吸収器６の上部に向かう。残った水素ガスだけが軽くなり、水素ガス 供給管１３を通って再び冷却溝１１へ流れる。希アンモニア水溶液は、アンモニ アガスを吸収して濃アンモニア水溶液となり、受液タンク２に溜まり、再びアン モニア導入管３１へ導かれる。

【００３４】 図５は、本考案に係る蒸発器の要部断面図である。

【００３５】

【考案の効果】 本考案は以上のように構成されたものであるので、吸収式冷凍サイクルの特に 蒸発器の寸法を小さくすることができ、従来の圧縮機を用いた冷凍サイクルと同 様に冷蔵庫に組み込むことができる。

【００３６】 また、蒸発器の蒸発溝には凹凸条が設けられているので、冷媒と蒸発器との熱 交換効率を向上させることができる。

【００３７】 さらに、冷却板にはスリツトが設けられているので、プレス歪や溶接歪による 捩れを防止することができ、蒸発器の冷蔵庫の冷却器への取り付けを容易にする と共に、蒸発器から冷却器への熱伝達を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の吸収式冷凍サイクルに係る冷蔵庫の側
断面図である。

【図２】本考案の吸収式冷凍サイクルの一実施例である
拡散吸収式冷凍サイクルの外観正面図である。

【図３】図２の拡散吸収式冷凍サイクルの側面図であ
る。

【図４】本考案の吸収式冷凍サイクルの一実施例である
拡散吸収式冷凍サイクルの蒸発器のプレス加工後の外観
図である。

【図５】本考案に係る蒸発器の要部断面図である。

【図６】従来の拡散吸収式冷凍サイクルの外観正面図で
ある。

【図７】従来の拡散吸収式冷凍サイクルの蒸発器の要部
断面図である。

【符号の説明】

１ 蒸発器 １１ 蒸発溝 １２ 凹凸条 ５３ 液溝 ５６ スリツト

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 受液タンクと、ガス発生器と、精溜器
   と、凝縮器と、蒸発器及び吸収器を順次接続して冷凍サ
   イクルを形成し、冷媒としてアンモニアを使用し、吸収
   媒体として水を使用し、圧力平衡ガスとして水素ガスを
   充填した吸収式冷凍サイクルにおいて、 濃アンモニア水溶液と水素ガスとが拡散・蒸発する上記
   蒸発器の蒸発管に相当する蒸発溝と、前記濃アンモニア
   水溶液を上記蒸発器の上部に供給する液管の一部に相当
   する液溝とがプレス加工によって形成された鋼板と、冷
   却板を兼ねる平坦な鋼板とを接合し、上記蒸発溝と液溝
   と蒸発器を構成する冷却板とが一体に形成された蒸発器
   を特徴とする吸収式冷凍サイクル。
2. 【請求項２】 上記蒸発溝の内面壁に凹凸条を形成した
   ことを特徴とする請求項１記載の吸収式冷凍サイクル。
3. 【請求項３】 上記蒸発器と一体に形成された冷却板に
   歪吸収用のスリットを設けたことを特徴とする請求項１
   及び請求項２記載の吸収式冷凍サイクル。