JPS6115994B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はフロンやアンモニアのごとく蒸発圧力
が比較的高い冷媒を用いた吸収式冷凍機におい
て、冷媒成分の少ない溶媒に、蒸発器でガス化し
た冷媒ガスを効率よく吸収させる吸収式冷凍機用
吸収器に関するものある。

従来の吸収器は水平二重管を用いた例が多く内
管（または外管）に冷却液を流し、外管（または
内管）に溶媒および冷媒ガスを流し、熱交換させ
ることによつて冷媒ガスを溶媒に吸収させてい
る。

この種の吸収作用は、次の２つの作用によつて
生ずると考えられる。 溶媒が冷却されること
により、冷媒との平衡温度以下に過冷却される。
過冷却溶媒が、冷媒ガスと接触することによ
り吸収され、その際吸収熱を発生し温度が上昇す
る。については溶媒と冷却面との接触面積の確
保が重要となり、については溶媒と冷媒ガスと
の接触面積の確保が重要となる。

ところで、従来の吸収器では溶媒と冷媒ガスと
の密度差および表面張力によつて、溶媒と冷媒ガ
スとが分離し、溶媒は水平円管内の下部壁面近傍
に集中する。その結果、前記については比較的
確保されるが、については十分な接触面積が確
保されない。と同時に溶媒−冷媒ガスの粘性等の
差異からガスのみが高速で流れ、未吸収の状態で
吸収器より流出してしまう。

本発明は、従来の吸収器における冷媒ガスと過
冷却溶媒との接触面積の不足をなくし、熱伝達の
向上を計ることにより、吸収器のコンパクト化を
可能にするものである。

以下、本発明の詳細について実施例とともに説
明する。第１図は本発明の実施例を示すものであ
り、内管１、外管２をほぼ同心円状に設置し、前
記内管１の外面に欠除部を有する円板（以下邪魔
板という）３を固定している。前記邪魔板３は流
れ方向にほぼ直角の角度で、隣り合う邪魔板の欠
除部が同一方向を向かないように設置される。第
２図イ、ロ、ハは、前記邪魔板３の例であり、外
径が前記外管２の内面径にほぼ等しく、内径が前
記内管１の外面径にほぼ等しいものである。たと
えば扇形のものを例にとると中心角βは、大きけ
れば撹拌効果は大となるが、絞りによる圧力損失
が増加することから、あまり大きくとることはで
きない。実験的にはβ＝90゜程度でも効果は生
じ、β＝200゜を超すと、圧力損失が急激に増大
する。したがつて、使用範囲は120゜〜200゜が適
当である。

第３図は、溶媒および冷媒ガスの流動様式を示
すものであり、説明上、吸収器の鉛直断面を示す
ものである。流れは図の左から右へ流れており斜
線部が溶媒を示す。冷媒ガスは上部邪魔板にあた
ると下方向の力をうけ、溶媒内に流入する。ま
た、溶媒は下部邪魔板にあたると上方向の力をう
け、冷媒ガス内へ散乱する。したがつて双方の邪
魔板により、溶媒と冷媒ガスの接触面積を増大
し、過冷却溶媒に冷媒ガスが吸収される。また、
この際溶媒と冷却面との接触面積も増大する。実
際には、かなり流速を大きくとることから、この
図のように完全に分離した状態ではなく複雑な混
合形態をとるものと思われ前記円板３の間隔はか
なり大きくとつても効果は十分大きい。

冷媒ガスとしてＲ−22、溶媒として、テトラエ
チレングリコールジメチルエーテルを用いた場
合、平滑２重管に比較して、熱伝達率は50％〜
100％の増加を示した。

次に本発明の異なる実施例について説明する。
第４図において、内管４、外管５をほぼ同心円状
に設置し、前記内管４の外面に、切欠きを有する
円板６を固定する。前記円板６は、流れ方向に対
して、欠除部分が下流をむくように角度をつけて
固定し、かつ、隣り合う円板の欠除部が多重管の
円周において同じ方向をむかないように設置され
ている。また、前記円板６の外径を前記外管５の
内面にほぼ内接させるために、円板角度が大きく
なると、楕円形状になる。切欠き面積は冷媒ガス
量と溶媒量の比、物性等によつて決定されるもの
であり、その増減によつて形状を変化させる。ま
た、同一形状のものを設置する必要性もなく、冷
媒ガスへの影響が大きい円板と、溶媒への影響が
大きい円板とに分離し、複数の種類の円板を設置
することも考えられる。

第５図は溶媒および冷媒ガスの流動様式を示す
ものであり、説明上、吸収器の鉛直断面を示して
いる。溶媒および冷媒ガスは図の左から右へ流れ
ており、斜線部が溶媒を示す。角度αを小さくと
ることにより、溶媒および冷媒ガスの円板前面で
の流れは、比較的滑らかに上下方向の流れ成分を
持つ流れに変換される。また、円板後部における
渦の生成もおさえられ、流れ方向の運動エネルギ
ーの減少をおさえることが可能となる。一方、撹
拌効果については、このような吸収器は比較的流
速を大きくとることから、αを小さくしても十分
管断面方向の速度は大きく撹拌効果の減少はみら
れない。

冷媒ガスとしてR22、溶媒として、テトラエチ
レングリコールジメチルエーテルを用いた場合、
α＝90゜の結果に対して、α＝45゜およびα＝60
゜の結果は、熱伝達率はほぼ同等に対して、圧力
損失は半分以下を示した。

以上のように、本発明は過冷却溶媒と冷媒ガス
とが流れる空間に欠除部を有する邪魔板を配する
ことを特徴とする吸収器であり、これによつて過
冷却溶媒と冷媒ガスとの接触面積を増大させるこ
とにより冷媒ガスの吸収を促進し、小形であつて
も十分機能する吸収器を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の吸収冷凍機用吸収
器の要部斜視視断面図、第２図イ，ロ，ハは第１
図における邪魔板の詳細図、第３図は第１図に示
す吸収器に溶媒と冷媒ガスを流した状態を示す断
面図、第４図は本発明の異なる実施例の要部斜視
断面図、第５図は第４図に示す吸収器に溶媒と冷
媒ガスを流した状態を示す断面図である。 １４……内管、２，５……外管、３，６……邪
魔板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 吸収器の構成要素である多重管の溶媒と冷媒
   ガスを流す空間において、前記空間を形成する内
   管外面と外管内面間に邪魔板を前記多重管軸方向
   に複数個配し、前記邪魔板には欠除部を設け、前
   記欠除部の位置は前記多重管の円周方向におい
   て、同一でなく異なつた位置にあることを特徴と
   する吸収冷凍機用吸収器。 ２ 特許請求の範囲第１項において、前記邪魔板
   と多重管軸との角度は、前記溶媒と冷媒ガスの流
   れて来る側において鋭角をなすことを特徴とする
   吸収冷凍機用吸収器。