JPH0712428A - 流下液膜式蒸発器を備えたターボ冷凍機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 ターボ冷凍機に用いるシエルアンドチューブ
蒸発器において蒸発器上部設置の液冷媒散布装置を改良
し液冷媒の分布を均一にし高性能化をはかる。 【構成】 シエルアンドチューブ蒸発器においてシエル
内冷媒、伝熱管内水とし、多数の伝熱管６を上下に複数
段、左右に複数列水平に配する。凝縮器よりの冷媒は減
圧装置を介し低温液となりシエル底面に入り、再に冷媒
ポンプで吸いこみ伝熱管上部より散布をくりかえす。最
上段には冷媒ヘッダーを介し、各列毎に散布装置を有す
る。冷媒は散布ダクト１６を通り分配オリフィス１７を
経て、液分散板２３とダクト１６の間の流路１９を通り
伝熱管６の上面に一様に散布され、伝熱管内水を冷却し
冷媒は蒸発し、未蒸発の液は再に下段の伝熱管上部に散
布され冷却を行う、流路１９内に金網１８を設け、オリ
フィス１７から噴出する冷媒を金網に沿って流下し、伝
熱管上に均一な液膜を形成させることが可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、冷凍・空調装置等に使
用されるターボ冷凍機に係わり、特に、水平伝熱管群上
に冷媒液を散布させて熱交換させる流下液膜式の蒸発器
に最適な液冷媒散布装置を改良したターボ冷凍機に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、比較的大容量の冷凍サイクルに
用いられる冷凍機において、その蒸発器として、満液式
蒸発器、流下液膜式蒸発器等の形式が知られている。

【０００３】満液式蒸発器を備えた従来の冷凍機は、例
えば冷凍機械工学ハンドブックに記載される図１６に示
すようなものがある。圧縮機１から吐出されたガス冷媒
が、凝縮器２で凝縮液化し、次いで膨張弁または絞り弁
３で気液二相の状態となり、蒸発器４下部に設けられた
分配板５を介して蒸発器４に供給される構造になってい
る。蒸発器４内部には、熱源媒体が流動する多数の伝熱
管６が液冷媒７に浸されるように設置され、その上部に
は上昇するガス冷媒９に同伴される液滴の圧縮機への流
入を防止するためにエリミネータ８が設けられている。

【０００４】このような満液式の蒸発器は、伝熱管内部
を流動する熱源媒体との間の熱交換を、伝熱管外面に活
発に生じる沸騰によって行うため、伝熱特性は非常に優
れている。その反面、蒸発器には伝熱管が液冷媒に浸さ
れるように多くの液冷媒を封入する必要があること、お
よび沸騰に伴ってガス冷媒に同伴する液滴の圧縮機への
液戻りを防止するために圧縮機のガス吸入口１０と液冷
媒の界面１１までの距離を一定値以上確保したうえでエ
リミネータを設置する必要があり、またこのために伝熱
管は蒸発器容器の下半分に設置する必要があることなど
の制約があった。

【０００５】一方、流下液膜式の蒸発器を備えた従来の
冷凍機には、例えば冷凍機械工学ハンドブックに記載さ
れる図１７に示すようなものがある。冷凍サイクルの構
成は満液式のそれと同様であるが、蒸発器には熱源媒体
が流動する多数の伝熱管６とその上部に液冷媒散布装置
１２が設置され、この液冷媒散布装置１２と蒸発器４下
部に溜まった液冷媒７とは導管１３で連結され、この導
管１３に介設された循環ポンプ１４により液冷媒が供給
される。また液冷媒散布装置１２には、膨張弁または絞
り弁３を流出した気液二相状態の冷媒が供給され、蒸発
器４下部から循環される液冷媒とともに伝熱管６上に散
布される。液冷媒散布装置１２から流下した液冷媒は、
各伝熱管６の外面に薄い液膜を形成しながら、伝熱管内
部を流動する熱源媒体との間で熱交換を行い蒸発する。

【０００６】このような流下液膜式の蒸発器では、伝熱
管上に形成される薄い液膜を介して熱交換が行われるた
め、沸騰により生じる飛散液滴が少なくなり、満液式の
蒸発器には必要であった蒸発器上部の空間が有効に利用
でき、装置の小形化が可能となる。また冷媒封入量も熱
負荷に応じた蒸発量の数倍程度でよいため、満液式の蒸
発器と比較すると非常に少なくてすむなどの長所があ
る。しかしながら、伝熱管上を流下する液冷媒は、下段
の伝熱管にすすむにつれ蒸発に伴ってその量を減少し、
またさらに液冷媒散布装置から流下する液冷媒の分配が
不均一であると、下段の伝熱管上には液膜が破断して乾
いた部分が発生し、伝熱性能を著しく低下させるという
問題点が残されていた。

【０００７】この問題点を解決する方法として、液冷媒
を均一に分配する散布装置の開発が重要な技術課題とな
っているが、従来より例えば水を冷媒とし臭化リチウム
などの塩類溶液を吸収剤とする吸収式冷凍機または温水
機に対しては、下記の方式の散布装置が知られている。

【０００８】（１）スプレー方式…実開昭５１ー１２６
４１５号公報に記されているように、蒸発器の液冷媒は
冷媒ポンプを介して、スプレーノズルが具備されたスプ
レートリーにより散布される。

【０００９】（２）サイフォン方式…実公昭５３ー５２
６８２号公報に記載されているように、液導入管から分
配オリフィスを経て散布樋に導かれた液は、散布樋側壁
に固定されたサイフォンによって散布樋の縁を乗り越え
て散布樋覆い板の内側に沿って流下し、伝熱管群上に流
下する。

【００１０】（３）オーバーフロー方式…実公昭４６ー
４３６８号公報に記載されているように、分配器の上面
に設けたスリットから溢れた液冷媒が伝熱管群上に流下
する。 （４）液案内板方式…特公昭４２ー２５８７１号公報に
記載されているように、散布桶の側面あるいは底面の小
孔から流出した液を案内溝を介して下方の案内板上に導
き、伝熱管群上に散布する。

【００１１】（５）エプロン方式…特公昭５３ー３０５
３５号公報に記載されているように、液分配管の上部小
孔から液を噴出させ、さらに案内板（エプロン）の上を
流下させて伝熱管群上に散布する。

【００１２】（６）ノズルガイド方式…実開平３ー４２
９７４号公報に記載されているように、液分配管の下部
に開口したスプレー孔に差し込まれた棒状のガイドに沿
って、液を伝熱管群上に流下する。

【００１３】（７）透し孔方式…特公昭４２ー２５８７
１号公報に記載されているように、液分配トレーの下部
に伝熱管上に対応した位置に孔を開けて散布する。

【００１４】ターボ冷凍機では一般に冷媒としてＨＣＦ
Ｃ系、ＨＦＣ系のフロンが使用されているが、該フロン
は、吸収式の冷凍機や温水機に冷媒として使用される水
よりも蒸発潜熱が非常に小さいため、冷媒循環量が大と
なる。その結果、上記の液冷媒散布装置をそのままター
ボ冷凍機に適用した場合には、分配管等に設けた孔から
の液冷媒の噴出速度が大きくなり飛散液滴の発生が生
じ、前述のような圧縮機への液戻りといった不都合が生
じる。また、ＨＣＦＣ系、ＨＦＣ系のフロンは水と比べ
表面張力が小さいため、微小な液滴の発生が起こりやす
い。したがって、流下液膜式の蒸発器を備えたターボ冷
凍機の液冷媒散布装置には、大流量の液冷媒を伝熱管群
上に確実に流下させる方式が必要であった。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、流下液膜式
蒸発器に関する上記の問題点を解決するためになされた
もので、伝熱管上に未蒸発の液冷媒を流下させながら熱
源媒体との間で熱交換を行わせる蒸発器を備えたターボ
冷凍機において、蒸発器上部に設置された液冷媒散布装
置での液冷媒の分配を均一にして伝熱管での乾き部分の
発生を防止し、冷媒の封入量を少なくした高性能なター
ボ冷凍機を提供することを目的としている。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の技術的手段は、少なくとも、ターボ圧縮機、凝縮器、
膨張弁、蒸発器、およびこれら機器を作動的に接続する
配管系を備え、蒸発器内に内部を熱源媒体が流動する複
数の伝熱管を設け、前記伝熱管の上部側から伝熱管の周
囲に沿って液冷媒を流下させるようにしたターボ冷凍機
において、上記配管系のヘッダ（液導入部）から分岐し
て上記伝熱管と平行に配置され、複数の液分配オリフィ
スを有する散布ダクトと、この散布ダクトの外側を包む
ようにした多孔部材と、下部に軸方向に延びる開口を形
成した液分散板とを設け、また前記多孔部材と前記液分
散板の端部を下方に垂れ下げてヒレ状部を形成し、前記
多孔部材及び液分散板のヒレ部先端が前記水平伝熱管上
部に適宜間隔をおいて配置することである。

【００１７】

【作用】本発明の構成によれば、循環ポンプにより液冷
媒散布装置に供給された液冷媒は、ヘッダから伝熱管と
平行に配置した散布ダクトに導入され、該散布ダクトに
設けた液分配オリフィスから噴出する。噴出した液冷媒
は液分散板に衝突してその流れ方向を変え、多孔部材の
毛細管作用等の案内作用によって管軸方向や周方向に広
げられ、液分散板又は多孔部材の下部に形成されたヒレ
部を伝わって伝熱管の上に均一な薄い液膜が形成され
る。その結果、下段の伝熱管における乾き部分の発生が
防止され、高い伝熱性能の蒸発器を得ることができる。

【００１８】

【実施例】以下本発明の各実施例を詳細に説明する。

【００１９】図１は、本発明の一実施例に係わる流下液
膜式蒸発器の液冷媒散布装置の散布ダクト部の横断面
図、図２は図１の散布ダクトの縦断面図、図３は図１の
液冷媒散布装置の設置状況を示す横断面図である。

【００２０】図３に示すターボ冷凍機用蒸発器の液冷媒
散布装置においては、ヘッダ１５に接続した複数本の散
布ダクト１６が、伝熱管６の上部に該伝熱管６と平行に
配置されている。散布ダクト１６の他端は閉塞され、固
定治具（図示せず）により位置決めされている。

【００２１】散布ダクト１６には、図１、図２に示す液
分配オリフィス１７が複数個形成され、散布ダクト１６
の周囲は多孔部材、例えば金網１８で覆われ、その周囲
には液分散板２３が針金等（図示せず）で固定されてい
る。金網１８と液分散板２３の下端部には、液分散板２
３の下方に軸方向に形成された開口に沿って垂下するヒ
レ部２０Ａ及び２０を形成して、最上段の伝熱管６の上
端近傍まで垂下し、液分散板２３のヒレ部２０が金網１
８のヒレ部２０Ａを挟むように液冷媒流路１９を形成し
ている。

【００２２】図１、図２に示すように、液分配オリフィ
ス１７はその上部を錐により刺し抜かれて穴が開けら
れ、そのため該液分配オリフィスの周囲には凹み２１が
形成されている。従って、この凹み部に液冷媒が溜まる
ために噴出速度が減速されるとともに、凹み部は液冷媒
の広がりを助ける効果があり、また、液分配オリフィス
の液冷媒噴出口が散布ダクト内部に突出しているため、
液冷媒噴出の際には大きな圧損が生じるが、散布ダクト
長さ方向に対する液分配オリフィスからの液冷媒噴出を
均一化できる効果もある。

【００２３】液冷媒は液導入管（図示せず）から、まず
ヘッダ１５に導かれ、ここで各散布ダクト１６に分配導
入される。散布ダクト１６に導かれた液は、液分配オリ
フィス１７から噴出して金網１８と液分散板２３の内側
に噴出し衝突して広がるとともに減速され、散布ダクト
１６の周囲に沿って流下する。流下した液冷媒は散布ダ
クト１６下部に形成されたヒレ部２０に沿って流下し、
その先端から伝熱管６上に伝わって流れる。

【００２４】このように、金網と液分散板に衝突して減
速され、液分散板２３の下端部がヒレ部２０で形成され
る液冷媒流路１９に挟まれた金網に沿って液が流下する
ため、液冷媒の散布時における細かな液滴の発生が全く
なく、伝熱管上に均一な液膜２２を形成させることが可
能となる。

【００２５】上記のように、ヘッダへの散布ダクトの固
定を、拡管により行うことで、寸法精度が出しやすく作
業性が高いという効果がある。

【００２６】なお、散布ダクトの周囲を覆う網状の部材
に係わる金網は液冷媒の流路を十分に確保するためと散
布ダクト長さ方向の液冷媒の広がりを助けるため、金網
を幾重にも重ねる方法が望ましい。

【００２７】また、散布ダクトの周囲を覆う多孔部材
は、金網１８の例で説明したが、網状部材の材質とし
て、金属以外に合成樹脂や天然繊維などの耐久性の材料
も使用可能であり、その他、スポンジや海綿状の多孔性
材料や不織布等も使用可能である。

【００２８】また、多孔部材１８や液分散板２３のヒレ
部またはヒレ状部２０、２０Ａは、前記以外に、いずれ
か一方を伝熱管６の上端近傍まで垂下したり、ヒレ部２
０を１枚のみとしたり、上下の伝熱管の間隔が比較的狭
いとき等にはこれらを短くしたり、省略したりすること
ができる。

【００２９】一般に、散布冷媒液量は適切な値に選定す
る必要がある。冷媒液量が多すぎると、液分配オリフィ
スからの液冷媒の噴出速度が増大し、液分散板の外側に
まで噴出する恐れがあり、液滴の発生が生じてしまう。
また、同時に伝熱管上での均一な液膜形成が保証できな
くなる。したがって、散布ダクト上の液分配オリフィス
の数を増大させて噴出速度を減速させることが望まし
く、その方法として図４に示すように周囲に凹み部が持
った液分配オリフィスを多数形成するため、液分配オリ
フィスを散布ダクト長さ方向に対して周方向にずらした
位置に形成する方法が有効である。

【００３０】また、図５に示すように、散布ダクト上に
加工する液分配オリフィス１７の形状を単純なキリ穴と
しても、前記実施例で示した凹み部を有する液分配オリ
フィスと同様に、液冷媒の散布時における細かな液滴を
発生させずに、伝熱管上に均一な液膜を形成させること
が可能となる。

【００３１】また、さらに図６、図７に示すように、液
分散板２３の所々に凹み部２４を設け、散布ダクト１６
周囲に配置した金網１８の上から加絞めて前記液分散板
と前記金網とを固定する方法も有効である。液分散板に
設けた凹み部と金網とにより液冷媒の流路は確保される
ため、液分配オリフィスから噴出した液冷媒は金網にそ
って流下し、伝熱管上に均一な液膜を形成させることが
可能となる。

【００３２】また、大容量の冷凍機などのように散布液
冷媒量が多い場合には、図８に示すように、液分散板２
３のヒレ部２０の端部を伝熱管６の周囲にそって折曲げ
て冷媒流路１９を形成することで、液冷媒が伝熱管６上
に流下する際に発生する飛散液滴を防止し、伝熱管上に
均一な液膜を形成させることが可能となる。またこの方
法によれば、冷媒流路１９には流動抵抗があるため、散
布ダクトが伝熱管の真上に位置決めされていなくても、
伝熱管上には伝熱管周方向に均一な液膜を形成すること
が可能となる。

【００３３】次に、前記実施例で示した液冷媒散布装置
を用いたターボ冷凍機に係わる本発明の他の実施例につ
いて説明する。

【００３４】図９は、本発明の他の実施例を示すターボ
冷凍機の蒸発器の縦断面図である。凝縮器からの高圧の
液冷媒は、膨張弁または絞り弁３で気液二相の状態とな
って、蒸発器４に流入する。流入した冷媒は、蒸発器４
下部に設置された分配板５で一様化され、ガス冷媒は伝
熱管群６を通過するように蒸発器４内を上昇し、液冷媒
は伝熱管群６から流下してくる液冷媒とともに蒸発器４
下部に滞留する。この液冷媒は、循環ポンプ１４によっ
て、蒸発器４の上部に設けられた液冷媒散布装置２５の
ヘッダ１５に導入され、ここで各散布ダクトに分配され
た後、伝熱管６上に散布される。散布された液冷媒は、
伝熱管６上で液膜を形成し、伝熱管６内部を流動する熱
源媒体２７との間で熱交換を行う。熱交換に伴い冷媒の
一部は蒸発し、残りの未蒸発の冷媒は蒸発器４下部に流
下し滞留する。

【００３５】伝熱管６上に均一な液膜を形成するには、
液冷媒散布装置２５の各散布ダクトに一様に液冷媒を分
配する必要がある。図９の実施例では、ヘッダ１５を散
布ダクトの一端に設置し、各散布ダクトの他端を閉塞さ
せて、液冷媒の一様化を図っている。図９に示すよう
に、ヘッダ１５を蒸発器４内に設置しているため、前記
ヘッダ１５の設置部分の下部に位置する伝熱管へ流下さ
れる液冷媒がなくなり、有効な伝熱面積が減少するが、
前記ヘッダ１５を高圧の容器にする必要がないため、ヘ
ッダ１５の構造を簡略にし小形化できるという利点があ
る。

【００３６】また、ヘッダ１５を、蒸発器容器を形成す
る脇板に溶接などにより固定して取り付けることで、液
冷媒散布装置２５の位置決めが容易となる。

【００３７】なお、分配が均一に行えるように、循環ポ
ンプにより導管１３を介して液冷媒散布装置２５に導入
される液冷媒を、ヘッダ１５の中央付近から供給するの
が望ましい。

【００３８】図１０は、本発明の他の実施例を示すター
ボ冷凍機の蒸発器の縦断面図である。図１０に示す実施
例が前記実施例と相違するところは、液冷媒を各散布ダ
クトに分配するヘッダ１５を、蒸発器内のほぼ中央より
に設置している点である。

【００３９】この構成によると、各散布ダクトの長さが
前記実施例と比較し短くなるため、伝熱管６の長さ方向
に対する各散布ダクトからの液冷媒の散布の分布が一様
化できるという効果がある。

【００４０】図１１は、本発明の他の実施例を示すター
ボ冷凍機の縦断面図である。図１１に示す実施例が前記
実施例と相違するところは、液冷媒を各散布ダクトに分
配するヘッダ１５を、散布ダクト両端の二箇所に設けて
いる点である。

【００４１】この構成によると、ヘッダ１５を二箇所設
置する必要があるため、配管が複雑になること、および
ヘッダ１５の設置により有効な伝熱面積が減少するなど
の難点が残されるものの、ヘッダ１５から各散布ダクト
への分配と各散布ダクトからの液冷媒の散布を均一に行
うことが可能となる。したがって、伝熱管６の管列方向
と管長さ方向の液膜分布が一様となり、最小限の冷媒封
入量で蒸発器の高性能化が図れる。

【００４２】なお、ヘッダ１５から各散布ダクトへの分
配と各散布ダクトからの液冷媒の散布を均一に行うよう
に液冷媒をヘッダに流入させるためには、散布ダクト両
端における静圧差が各散布ダクトに対して等しくなるよ
うに行えばよい。例えば、図１２に示すように、各ヘッ
ダにおける冷媒流入口がａ，ｂ，ｃの位置とすると、ａ
−ａ，ｂ−ｂ，ｃ−ｃのように、各ヘッダ１５における
液冷媒を液冷媒散布装置２５の中心（図１２に＋で示
す）を対称点とした位置から流入させることにより、各
散布ダクト１６の両端における静圧差がほぼ等しくな
り、均一な散布が達成される。

【００４３】図９ないし図１１に示した実施例では、凝
縮器からの冷媒は蒸発器内で気液分離した後、循環ポン
プにより液冷媒散布装置へ供給される構成になっている
が、図１３に示すように、循環ポンプの代わりに凝縮器
からの高圧冷媒を駆動力とするエジェクタ２６を設置し
た構成によってもよい。これにより、循環ポンプを駆動
するための余分な動力を必要としない高性能なターボ冷
凍機が達成される。

【００４４】図１４は、本発明の他の実施例を示すター
ボ冷凍機の横断面図である。図１４に示す実施例が前記
実施例と相違するところは、液冷媒散布装置２５の上部
にガス冷媒に随伴する液滴を捕捉し、蒸発させるための
熱交換器２８が設置されている点である。

【００４５】流下液膜式の蒸発器では、前述のように伝
熱管上に形成される薄い液膜を介して伝熱が行われるた
め、沸騰により生じる飛散液滴の量は少ない。また、前
記実施例で示した液冷媒散布装置により、伝熱管上には
均一で滑らかな液膜が形成されるため、下降する液膜流
と上昇するガス冷媒流との界面でのせん断力による液滴
の発生は抑制される。しかしながら、蒸発負荷が大き
く、蒸発量が多くなってくると、液膜の下でも沸騰が開
始し、またガス冷媒の流速も増大するため、気液界面は
不安定となり、液滴が発生する。本実施例による構成に
よれば、液冷媒散布装置２５の上部に熱交換器２８が設
置され、その内部を外部からの熱源媒体が流動している
ため、ガス冷媒に随伴する液滴は熱源媒体との間で熱交
換を行い蒸発により消失する。したがって、高負荷およ
び蒸発量が増大した場合においても、圧縮機への液滴の
流入を防止しながら、運転を行うことが可能となる。

【００４６】なお、圧縮機への液滴の流入を防止するた
め、流入以前にガス冷媒に随伴する液滴を捕捉する他の
手段として、液冷媒散布装置の上部にエリミネータを設
置する方法をとってもよい。

【００４７】図１５は、本発明の他の実施例を示すター
ボ冷凍機の横断面図である。図１５に示す実施例が前記
実施例と相違するところは、蒸発器４の一部を満液式の
蒸発器で構成した点である。

【００４８】一般に、液冷媒散布装置からの散布液量が
多くなると、液膜界面が波立ち上昇するガス冷媒により
液滴が発生しやすい。また、散布液量が少なくなると、
上段の伝熱管には薄い均一な液膜が形成され高い伝熱性
能が得られるが、下段の伝熱管では流下液量が減少する
ため、伝熱管上には乾き部分が発生し、総合的には熱伝
達の劣化を招く結果となる。

【００４９】本実施例の構成では、蒸発器４の下部に満
液式の伝熱管群を備え、その上部に位置する流下液膜式
の伝熱管群６の管段方向の管本数を少なくしている。満
液式の伝熱管群で熱交換を行わせようとすると、伝熱管
群を液冷媒で浸すように冷媒封入量を若干増加させる必
要があるが、流下液膜式の伝熱管群では散布する液量を
極力少なくしながらも下段の伝熱管上での乾き部分の発
生を防止することが可能となる。そのため、流下液膜式
の伝熱管群では薄い液膜を介した良好な熱伝達と、満液
式の伝熱管群では沸騰による良好な熱伝達が維持され、
上記のような不具合を生じずに、高性能な蒸発器を得る
ことができる。

【００５０】また、蒸発器４下部の満液式の伝熱管群で
は、沸騰により液面から液滴が発生するが、ガス冷媒に
随伴する液滴は蒸発器４内を上昇する際に流下液膜式の
伝熱管群に捕獲されるため、圧縮機への流入は防止され
る。

【００５１】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、伝熱管上に均一な液膜を形成でき、高い熱伝達を
達成しうる液冷媒散布装置を備えたターボ冷凍機を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るターボ冷凍機用液冷媒
散布装置の散布ダクト部の横断面図

【図２】図１の散布ダクトの縦断面図

【図３】図１の液冷媒散布装置の設置状況を示す液冷媒
散布装置の横断面図であり、本発明の一実施例に係るタ
ーボ冷凍機用液冷媒散布装置の散布ダクト部の横断面図

【図４】本発明の他の一実施例に係るターボ冷凍機用液
冷媒散布装置の散布ダクト部の縦断面図

【図５】本発明の他の一実施例に係るターボ冷凍機用液
冷媒散布装置の散布ダクト部の横断面図

【図６】本発明の他の一実施例に係るターボ冷凍機用液
冷媒散布装置の散布ダクト部の横断面図

【図７】図６の散布ダクト外部の縦断面図

【図８】本発明の他の一実施例に係るターボ冷凍機用液
冷媒散布装置の散布ダクト部の横断面図

【図９】本発明の他の一実施例に係るターボ冷凍機の蒸
発器の縦断面図

【図１０】本発明の他の一実施例に係るターボ冷凍機の
蒸発器の縦断面図

【図１１】本発明の他の一実施例に係るターボ冷凍機の
蒸発器の縦断面図

【図１２】本発明の他の一実施例に係るターボ冷凍機用
液冷媒散布装置への液冷媒供給方法を示した図

【図１３】本発明の他の一実施例に係るターボ冷凍機の
蒸発器の縦断面図

【図１４】本発明の他の一実施例に係るターボ冷凍機の
蒸発器の横断面図

【図１５】本発明の他の一実施例に係るターボ冷凍機の
蒸発器の横断面図

【図１６】満液式蒸発器を備えたターボ冷凍機の横断面
図

【図１７】流下液膜式蒸発器を備えたターボ冷凍機の横
断面図

【符号の説明】

１…圧縮機、２…凝縮器、３…膨張弁または絞り弁、４
…蒸発器、６…伝熱管、１５…ヘッダ、１６…散布ダク
ト、１７…液分配オリフィス、１８…金網、１９…液冷
媒流路、２０、２０Ａ…ヒレ部、２１…凹み部、２３…
液分散板、２５…液冷媒散布装置。

フロントページの続き (72)発明者 桑原平吉 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 寺崎政敏 茨城県土浦市神立町603番地 株式会社日 立製作所土浦工場内 (72)発明者 石川芳明 茨城県土浦市神立町603番地 株式会社日 立製作所土浦工場内日立ビル施設エンジニ アリング株式会社技術部土浦事業所内 (72)発明者 大内富久 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水平伝熱管上部に該伝熱管と平行に配置
   され、複数の液分配オリフィスを有する散布ダクトと、
   この散布ダクトを覆うようにした多孔部材と、該多孔部
   材を覆い下部に開口部が形成された液分散板を設けたこ
   とを特徴とする流下液膜式蒸発器を備えたターボ冷凍
   機。
2. 【請求項２】 前記液分散板の開口部にそって垂下した
   ヒレ部を設けたことを特徴とする請求項１記載の流下液
   膜式蒸発器を備えたターボ冷凍機。
3. 【請求項３】 前記液分配オリフィスの周囲に凹み部を
   設けたことを特徴とする請求項１記載の流下液膜式蒸発
   器を備えたターボ冷凍機。
4. 【請求項４】 複数の液分配オリフィス上部に設けた液
   分散板に凹み部を設けて散布ダクトとの隙間を保つとと
   もに、該液分散板を加絞めて固定したことを特徴とする
   請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の流下液膜式
   蒸発器を備えたターボ冷凍機。
5. 【請求項５】 水平伝熱管上部に該伝熱管と平行に配置
   され、複数の液分配オリフィスを有する散布ダクトの一
   端に、該散布ダクトに冷媒を分配するヘッダを配置し、
   前記散布ダクトの他端を閉塞し、前記ヘッダの中央付近
   に冷媒を導入することを特徴とする請求項１ないし４の
   いずれかに記載の流下液膜式蒸発器を備えたターボ冷凍
   機。
6. 【請求項６】 水平伝熱管上部に該伝熱管と平行に配置
   され、複数の液分配オリフィスを有する散布ダクトの中
   央に、該散布ダクトに冷媒を分配するヘッダを配置し、
   該ヘッダの両端を閉塞し、該ヘッダの中央付近に冷媒を
   導入することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか
   に記載の流下液膜式蒸発器を備えたターボ冷凍機。
7. 【請求項７】 水平伝熱管上部に該伝熱管と平行に配置
   され、複数の液分配オリフィスを有する散布ダクトの両
   端に、該散布ダクトに冷媒を分配するヘッダを配置し、
   前記散布ダクトの両端での静圧差が各散布ダクトでほぼ
   等しくなるように、前記ヘッダに冷媒を流入させること
   を特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の流下
   液膜式蒸発器を備えたターボ冷凍機。
8. 【請求項８】 水平伝熱管上部に該伝熱管と平行に配置
   され、複数の液分配オリフィスを有する散布ダクトへの
   冷媒の供給を、凝縮器から供給される高圧の冷媒を駆動
   力とするエジェクタにより行うことを特徴とする請求項
   １ないし７のいずれかに記載の流下液膜式蒸発器を備え
   たターボ冷凍機。
9. 【請求項９】 水平伝熱管上部に該伝熱管と平行に配置
   され、複数の液分配オリフィスを有する散布ダクトの上
   部側に、ガス冷媒に随伴する液滴を蒸発除去するための
   熱交換器を設置したことを特徴とする請求項１ないし８
   のいずれかに記載の流下液膜式蒸発器を備えたターボ冷
   凍機。
10. 【請求項１０】 少なくとも圧縮機、凝縮器、蒸発器を
    備えたターボ冷凍機において、該蒸発器の下部に満液式
    の蒸発器を設けたことを特徴とする請求項１ないし９の
    いずれかに記載の流下液膜式蒸発器を備えたターボ冷凍
    機。