JPH11108501A - 吸収式冷凍機の蒸発器 - Google Patents

吸収式冷凍機の蒸発器

Info

Publication number
JPH11108501A
JPH11108501A JP27563797A JP27563797A JPH11108501A JP H11108501 A JPH11108501 A JP H11108501A JP 27563797 A JP27563797 A JP 27563797A JP 27563797 A JP27563797 A JP 27563797A JP H11108501 A JPH11108501 A JP H11108501A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat transfer
evaporator
spacer
transfer tube
refrigerant liquid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP27563797A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazunori Matsumae
和則 松前
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Gas Co Ltd
Original Assignee
Tokyo Gas Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Gas Co Ltd filed Critical Tokyo Gas Co Ltd
Priority to JP27563797A priority Critical patent/JPH11108501A/ja
Publication of JPH11108501A publication Critical patent/JPH11108501A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D3/00Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium flows in a continuous film, or trickles freely, over the conduits
    • F28D3/02Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium flows in a continuous film, or trickles freely, over the conduits with tubular conduits

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 伝熱管表面を流下する冷媒液の乾き部分が拡
大することを防止し、伝熱性能を向上させた吸収式冷凍
機用の蒸発器を提供すること。 【解決手段】 上下方向に伝熱管が段状に配列され、冷
媒液が最上段の伝熱管の上方から滴下または散布され、
順次下段の伝熱管に流下していく吸収式冷凍機用流下液
膜式蒸発器において、上下方向に所定の間隔で、隣接す
る上下伝熱管の間にその伝熱管の長手方向に沿ってスペ
ーサーを付設し、該スペーサと下段伝熱管との接合部近
傍に冷媒液の液溜りができるように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、吸収式冷凍機に用
いるのに適した蒸発器、特に流下液膜式蒸発器に関す
る。
【0002】
【従来の技術】吸収式冷凍機は、図10に示すように、
冷媒液(水)を蒸発させる蒸発器101と、蒸発器10
1で発生した冷媒蒸気を吸収する吸収器102と、吸収
器102で希釈された吸収液(臭化リチウムなどのリチ
ウム塩類)を加熱して冷媒液を分離・蒸発させる再生器
103と、再生器103で蒸発させた冷媒蒸気を凝縮す
る凝縮器104とにより構成されている。蒸発器10
1、吸収器102、凝縮器104には冷水や冷却水を流
す伝熱管20が配管されている。
【0003】ここで吸収式冷凍機の作動原理について簡
単に説明すると、まず再生器103において、吸収器1
02で冷媒を吸収して低濃度となり吸収能力が低下した
希溶液を、ガスなどの熱源により加熱して冷媒液を分離
させる。凝縮器104では、再生器103で分離された
冷媒蒸気を冷却塔(図示せず)などから循環する冷却水
により冷却し、凝縮液化させる。蒸発器101では、凝
縮器104から送られる冷媒液を伝熱管20上に散布ま
たは滴下し、真空下で蒸発させることにより伝熱管20
内を流れる負荷回路の冷水を冷却する。吸収器102で
は、再生器103で濃縮した溶液を吸収器102の伝熱
管20上に散布または滴下し、伝熱管20上で蒸発器1
01からの冷媒蒸気を吸収させる。
【0004】このように冷媒蒸気を連続的に吸収させる
ことにより、吸収器102と蒸発器103の圧力は高真
空に維持される。吸収器102と凝縮器104の伝熱管
20には冷却水が流されており、吸収器102および凝
縮器104で発生する吸収熱および凝縮熱を系外に運び
去る役割を果たしている。
【0005】この種の吸収式冷凍機に用いる流下液膜式
の蒸発器としては、図11に示すような多数の金属伝熱
管21を複数列、複数段水平に配列した水平管方式のも
のと、図12に示すように、金属伝熱管22を螺旋状に
巻いて縦型の筒状にしたコイル管方式のものとが広く用
いられている。ここでは水平管方式の蒸発器を例にとっ
てその機能を説明する。
【0006】図11に示すように、水平管方式の蒸発器
1は、水平方向に複数列、複数段に配列された複数の伝
熱管21からなる熱交換器2と、その上部に配置された
冷媒液散布装置11とが真空容器10に収められた構成
となっている。実際の吸収式冷凍機においては、真空容
器10内には吸収器も収められているが、吸収器はここ
では図示しない。
【0007】図13は、図11に示した水平管方式の蒸
発器における伝熱管表面での冷媒液の挙動を示す。
【0008】真空下において冷媒液散布装置11により
最上段の伝熱管21aの上方から散布された冷媒液は、
伝熱管21aの表面に薄い液膜を形成しながら流下し、
その最下部から次段伝熱管21bの上部に滴下し、その
表面に薄い液膜を形成しながら次段に流下していく。こ
の過程を繰り返す間に、冷媒液は伝熱管21a、21b
内を流れる循環水との間で熱交換を行い、循環水から熱
を奪い蒸発する。熱を奪われて冷却された循環水は、図
示しない配管を通じて室内に吹き出され冷房が行われ
る。この場合、伝熱管21で熱交換を効率的に行うため
には伝熱管21の表面全体が伝熱面として用いられるこ
とが必要であり、そのためには冷媒液が伝熱管21の表
面全体に薄く均一に広がることが重要である。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところが冷媒液の流量
が少なくて冷媒液散布装置11から冷媒液が均一に散布
されない場合や、伝熱管21の表面に汚れがある場合等
には、伝熱管21の表面に乾き部分(図13において斜
線で示した)が生じ、さらに下の段になるにつれて乾き
部分が漸増していく傾向がある。このため伝熱管の有効
伝熱面積が低下していき、蒸発器の伝熱性能が悪くなる
という問題がある。
【0010】本発明は、上記の問題を解決するためのも
のであって、その目的とするところは、伝熱管表面を流
下する冷媒液の乾き部分が拡大することを防止し、伝熱
性能を向上させた吸収式冷凍機用の蒸発器を提供するこ
とにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、次に説明する
技術手段により上記目的を達成することを特徴としてい
る。すなわち、上下方向に伝熱管が段状に配列された吸
収式冷凍機用の流下液膜式蒸発器において、上下方向に
所定の間隔で、隣接する上下伝熱管の間に該伝熱管の長
手方向に沿ってスペーサーを付設し、該スペーサと下段
伝熱管との接合部近傍に液溜りができるように構成し
た。伝熱管は水平管でもよいし、コイル管でもよく、ま
た、スぺーサーとして隣接する上下の伝熱管のピッチと
同じ直径の銅製丸棒を用いることができる。
【0012】
【作用】本発明の構成によれば、冷媒液散布装置により
最上段の伝熱管の上部から散布または滴下された冷媒液
は、最上段の伝熱管表面に沿って円周方向に流下し、伝
熱管下部に付設されているスぺーサーに達する。スぺー
サーとその下段伝熱管との接合部近傍に冷媒液が溜り易
い液溜り部が形成されているので、スペ−サ−表面を流
下する冷媒液の一部がその液溜り部に溜る。溜った冷媒
液は水平方向にも広がるので、スペ−サーのすぐ下に配
置された伝熱管上を流下する際には冷媒液が均一になる
傾向がある。従って、伝熱管の表面にたとえ乾き部分が
あっても冷媒液のこのような挙動によりその乾き部分に
も冷媒液が広がって流れ、次段の伝熱管に流下してい
く。スぺーサーが所定の間隔ごとに付設されているた
め、さらに下段に乾き部分が生じたとしても、スぺーサ
ーが付設された伝熱管の部分において同様な挙動により
その乾き部分が狭められ、乾き部分が拡大することがな
い。かかる作用により蒸発器の伝熱性能は格段に改良さ
れるのである。
【0013】この場合、すべての伝熱管の間にスぺーサ
ーを付設すれば確かに濡れ性は向上するが、スぺーサー
部は一種の液溜りであるため、全体として熱抵抗が増大
し、かえって伝熱性能は悪化してしまう。さらに、蒸発
器で発生した冷媒蒸気がスぺーサーによって閉塞され吸
収器への移動が妨げられるため、蒸発器内の飽和蒸気圧
が上昇して冷凍能力が低下してしまう。このようなデメ
リットがあるため、スぺーサーは数段間隔で付設するこ
とが望ましい。
【0014】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を詳細
に説明する。
【0015】図1は本発明による流下液膜式蒸発器の一
実施の形態の縦断面図であり、図2は図1におけるA−
A′線に沿う断面図である。図2において、本発明に係
る蒸発器1は、熱交換器2とその上部に配された冷媒液
散布装置11とから構成されており、真空容器10内に
吸収器(図示せず)とともに収められている。熱交換器
2は、4列×5段の伝熱管群30、40、50を3段重
ねた構造となっている。各伝熱管群の最上段伝熱管と次
段伝熱管との間にはスぺーサー19が付設されている。
すなわち本実施の形態では5段ごとにスぺーサーが付設
されている。
【0016】スぺーサー19は隣接する上下の伝熱管3
1aと31bのピッチと同じ直径の銅製丸棒により構成
されている。図1において冷房用循環水流路は3パス構
造となっている。すなわち循環水は蒸発器下部に設けら
れた循環水入口5から流入し、最下段の伝熱管群50内
部を流動した後、集合部6を通過して中段の伝熱管群4
0内部を流動し、さらに集合部7を通過して上段伝熱管
群30内を流動して蒸発器上部に設けられた循環水出口
8から流出する。一方、冷媒液は冷媒液入口9から冷媒
液散布装置11に流入される。図3は図1におけるスペ
ーサー19の配置をわかりよく示したものである。 次
に図4を参照して冷媒液の挙動について説明する。
【0017】図2において、冷媒液散布装置11により
伝熱管群30の最上段伝熱管31aの上方から散布また
は滴下された冷媒液は、伝熱管31aの表面を円周方向
に流下して伝熱管31aの下部に付設されたスぺーサー
19に達する。スぺーサー19の表面を流下する冷媒液
は、その一部が次段の伝熱管31bとスペ−サ19との
接合部に形成された液溜り部19a(図3も合わせて参
照)に溜りながら流下するが、液溜り部19aに溜った
冷媒液は伝熱管の長手方向につながって一体となる。そ
のためたとえ伝熱管31aに乾き部分(図中に斜線を引
いて示した部分)Aがあってもその位置に対応する液溜
り部分にも冷媒液が行き渡り、次段の伝熱管31bの表
面の対応する位置に乾き部分があっても、その乾き部分
は液溜り部19aから流下する冷媒液により押し狭めら
れる。
【0018】冷媒液が流下していく間に乾き部分が次第
に広がっていき、最下段の伝熱管31eにおいてかなり
広がったとしても、図2に示したように、次の伝熱管群
40の最上段の伝熱管41aと次段の伝熱管41bとの
間にはスぺーサー19が付設されているため、このスペ
ーサー19と伝熱管41bとの接合部近傍に形成された
液溜り部に溜る冷媒液の上述したと同様な挙動により乾
き部分が押し狭められる。冷媒液は同様な挙動を繰り返
しながら伝熱管群40、50を流下してゆき、伝熱管の
高い濡れ性が確保される。図12に示した従来の伝熱管
における冷媒液の挙動と比較するとその違いがよくわか
る。
【0019】本発明者らは図5に示したような測定装置
を用いて本発明による蒸発器の伝熱性能を評価した。
【0020】測定装置は、高真空(約6torr)にした容
器60内に2列4段の伝熱管31を配置し、その上部に
冷媒液散布装置11が配置されており、最上段の伝熱管
31aと次段の伝熱管31bとの間にはスぺーサー19
が付設されている。伝熱管31として外径15.88m
m、管厚が1.32mm、直管部の長さが450mmの銅管
を用い、スぺーサー19には外径が4mmの銅棒を用い
た。伝熱管31内を流れる循環水流量を10.5l/分
とし、循環水入口での温度は12℃であった。図6は、
冷媒液(水)の散布(滴下)量(冷媒流量)を0.7リ
ットル/分から2.0リットル/分まで変化させたとき
の熱の総コンダクタンスKA(総括伝達係数Kと伝熱面
積Aとの積)(kcal/h℃)を縦軸として表した伝
熱性能の測定結果を示すグラフである。グラフから明ら
かなように、スぺーサーを付設した本発明に係る蒸発器
伝熱管(S)は、スぺーサーを付設しない従来の蒸発器
伝熱管(T)と比較して、乾き部分が生じ易い散布量の
少ない範囲において伝熱性能が顕著に向上していること
が分かる。
【0021】本実施の形態では、スぺーサーには管形状
のものを用いたが、これに限らずスペ−サーとその下段
の伝熱管との接合部近傍に冷媒液が溜る液溜り部が形成
されるような形状のものであればよく、たとえ図7に示
すような、金属製の断面がV字形状のスペーサー19で
あってもよい。またスペーサ19の材質は金属に限らな
い。また、本実施例ではスぺーサー19の付設間隔を伝
熱管の5段ごととしたが、付設間隔はこれに限られるも
のではなく、等間隔でなくてもよい。付設間隔は、伝熱
管の径、冷媒液の散布(滴下)量、循環水流量等を考慮
して最適な値を選択すればよい。
【0022】図8は本発明の他の実施の形態に係る流下
液膜式蒸発器の縦断面図であり、図9は図8のB−B′
線に沿う断面図である。
【0023】本実施の形態では伝熱管70はコイル状に
巻かれて設置されている。最上段の伝熱管70aと次段
の伝熱管70bとの間には、両伝熱管間のピッチと同じ
直径の銅製丸棒から成るスぺーサー19が付設されてい
る。さらにスぺーサー19は5周目と6週目の伝熱管の
間と、9周目と10週目の伝熱管の間にも付設されてい
る。冷媒液の挙動は前記実施の形態の場合と同様であ
る。さらに本実施の形態においても、スペーサーの付設
間隔は伝熱管の径、冷媒液の散布量、循環水流量等に応
じて最適の付設間隔を選択することができる。
【0024】上記実施の形態においては、本発明を吸収
式冷凍機の蒸発器に適用して場合を説明したが、本発明
は蒸発器だけでなく吸収器にも適用することができ、同
様の効果が得られる。
【0025】
【発明の効果】上述のように、本発明によれば、既存の
設備を殆ど改造することなく、伝熱管の一部にスぺーサ
ーを付設するのみで伝熱管の濡れ性を向上させ、これに
より伝熱管の伝熱性能を向上させることができ、その結
果、この伝熱管を備えた蒸発器、吸収器の高性能化を可
能とし、吸収式冷凍機の小型化、コストダウンに寄与す
るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る水平管方式の蒸発器を示す断面側
面図である。
【図2】図1のA−A´線断面図である。
【図3】図1に示した蒸発器のスペーサーの配置を示す
部分斜視図である。
【図4】本発明の蒸発器の伝熱管表面における冷媒液の
挙動とスペーサーの作用を示す。
【図5】本発明に係る蒸発器の伝熱性能を評価するため
の測定装置の概略断面図である。
【図6】本発明に係る蒸発器の伝熱性能測定結果を示す
グラフである。
【図7】本発明に係る蒸発器のスペーサーの別の例を示
す。
【図8】本発明に係るコイル管方式の蒸発器を示す図の
要部側面図である。
【図9】図8のB−B´線断面図である。
【図10】吸収式冷凍機の基本構成を示す線図である。
【図11】従来の水平管方式の蒸発器の側面断面図であ
る。
【図12】従来のコイル管方式の蒸発器の要部側面図で
ある。
【図13】従来の水平管方式の蒸発器の伝熱管表面にお
ける冷媒液の挙動を示す図である。
【符号の説明】
10 真空容器 11 冷媒液散布装置 19 スペーサー 19a 液溜り部 30、40、50 伝熱管群 31、31a、31b、41a、41b 70、70
a、70b 伝熱管

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 上下方向に伝熱管が段状に配列され、冷
    媒液が最上段の伝熱管の上方から滴下または散布され、
    順次下段の伝熱管に流下していく吸収式冷凍機用流下液
    膜式蒸発器において、上下方向に所定の間隔で、隣接す
    る上下伝熱管の間に該伝熱管の長手方向に沿ってスペー
    サーを付設し、該スペーサーと下段伝熱管との接合部近
    傍に冷媒液の液溜りができるように構成したことを特徴
    とする蒸発器。
  2. 【請求項2】 前記スペーサーが上下の伝熱管とそれぞ
    れ接合して配置された請求項1に記載の吸収式冷凍機用
    蒸発器。
  3. 【請求項3】前記スペ−サ−が隣接する上下の伝熱管の
    ピッチと同じ直径の丸棒である請求項1または2に記載
    の吸収式冷凍機用蒸発器。
  4. 【請求項4】前記スペーサが銅製である請求項3に記載
    の吸収式冷凍機用蒸発器。
  5. 【請求項5】 前記蒸発器が水平管方式である請求項1
    ないし4のいずれか1項に記載の吸収式冷凍機用蒸発
    器。
  6. 【請求項6】 前記蒸発器がコイル管方式である請求項
    1ないし4に記載の吸収式冷凍機用蒸発器。
  7. 【請求項7】請求項1ないし6のいずれか1項に記載の
    蒸発器を備えた吸収式冷凍機。
JP27563797A 1997-10-08 1997-10-08 吸収式冷凍機の蒸発器 Withdrawn JPH11108501A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27563797A JPH11108501A (ja) 1997-10-08 1997-10-08 吸収式冷凍機の蒸発器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27563797A JPH11108501A (ja) 1997-10-08 1997-10-08 吸収式冷凍機の蒸発器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11108501A true JPH11108501A (ja) 1999-04-23

Family

ID=17558244

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP27563797A Withdrawn JPH11108501A (ja) 1997-10-08 1997-10-08 吸収式冷凍機の蒸発器

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH11108501A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013035508A1 (ja) * 2011-09-09 2013-03-14 三井海洋開発株式会社 流下液膜式熱交換器、吸収式冷凍機システム、及び船舶、洋上構造物、水中構造物
WO2013035509A1 (ja) 2011-09-09 2013-03-14 三井海洋開発株式会社 流下液膜式熱交換器、吸収式冷凍機システム、及び船舶、洋上構造物、水中構造物
KR101255955B1 (ko) 2010-12-27 2013-04-23 산요덴키가부시키가이샤 배기 가스열 회수기 및 흡수식 냉동기
RU2588333C2 (ru) * 2011-09-09 2016-06-27 Модек, Инк. Теплообменник с падающей пленкой, абсорбционная холодильная система, судно, морская конструкция и подводная морская конструкция

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101255955B1 (ko) 2010-12-27 2013-04-23 산요덴키가부시키가이샤 배기 가스열 회수기 및 흡수식 냉동기
WO2013035508A1 (ja) * 2011-09-09 2013-03-14 三井海洋開発株式会社 流下液膜式熱交換器、吸収式冷凍機システム、及び船舶、洋上構造物、水中構造物
WO2013035509A1 (ja) 2011-09-09 2013-03-14 三井海洋開発株式会社 流下液膜式熱交換器、吸収式冷凍機システム、及び船舶、洋上構造物、水中構造物
JP2013057485A (ja) * 2011-09-09 2013-03-28 Modec Inc 流下液膜式熱交換器、吸収式冷凍機システム、及び船舶、洋上構造物、水中構造物
KR20140061413A (ko) * 2011-09-09 2014-05-21 모덱, 아이엔씨. 유하액막식 열교환기, 흡수식 냉동기 시스템, 및 선박 해양구조물, 수중구조물
AU2012305549B2 (en) * 2011-09-09 2014-11-20 Modec, Inc. Falling liquid film heat exchanger, absorption refrigeration system, ship, offshore structure, and underwater structure
RU2588333C2 (ru) * 2011-09-09 2016-06-27 Модек, Инк. Теплообменник с падающей пленкой, абсорбционная холодильная система, судно, морская конструкция и подводная морская конструкция
US10222127B2 (en) 2011-09-09 2019-03-05 Modec, Inc. Falling film heat exchanger, absorption refrigerator system, ship, offshore structure and underwater offshore structure

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5572884A (en) Heat pump
US5181560A (en) Baffleless tube and shell heat exchanger having fluted tubes
JPH034836B2 (ja)
JPS6342291Y2 (ja)
JPS6023264B2 (ja) 吸収液を熱媒体として吸収熱を除去する空冷式吸収冷凍機
JP3576486B2 (ja) 蒸発器および冷凍機
JPH11108501A (ja) 吸収式冷凍機の蒸発器
US5857354A (en) Air-cooled absorption-type air conditioning apparatus with vertical heat-transfer fins
JP3091071B2 (ja) 熱交換器及び吸収冷暖房機
JP4376108B2 (ja) 吸収式冷凍機
JP3295182B2 (ja) 吸収式冷凍機
JP3266886B2 (ja) 伝熱管
CN219829559U (zh) 一种蒸发式冷凝器
US4468934A (en) Absorption refrigeration system
JP2779565B2 (ja) 吸収式冷凍機
JP3199287B2 (ja) 熱交換器用伝熱管
JPH0961080A (ja) ターボ冷凍機
JPH0257836A (ja) ヒートパイプ式蓄熱水槽装置
JP2001041608A (ja) 吸収冷凍機の蒸発器及び吸収器
KR100707682B1 (ko) 흡수식 냉온수기용 전열관
JPS60188794A (ja) 分離型熱交換装置
JPS6240287Y2 (ja)
KR0138193B1 (ko) 흡수식 냉난방기의 증발/전열장치
JP2011226762A (ja) 吸収式冷温水機
JP2973653B2 (ja) 吸収冷凍機

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20050104