JPS62225871A - 吸収式ヒ−トポンプ又は吸収式冷凍機の吸収器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は吸収式ヒートポンプ又は吸収式冷凍機の吸収器
に関するものである。

従来の技術 従来の吸収式ヒートポンプ又は吸収式冷凍機の吸収器は
、例えば第５図に示すようなものであり、立設された伝
熱管（１）内に被加熱流体（２）を通し、吸収液（３）
を伝熱管（１）上部より管表面に沿って流下させて落下
液膜（４）を形成するとともに、吸収器（５）内に冷媒
蒸気（６）を供給して落下液膜（４）の周囲を冷媒蒸気
雰囲気となし、落下液膜（４）の表面に冷媒蒸気（６）
を吸収させるものであった。

又第６図に示すように、水平に配列された伝熱管（７）
内に被加熱流体を通し、最上段の伝熱管（７）上方より
吸収液（８）を滴下供給して上方の伝熱管（７）から下
方の伝熱管（７）へ順次流下させて落下液膜（９）を形
成し、吸収器αＱに冷媒蒸気α１）を供給し、落下液膜
（９）の周囲を冷媒蒸気雰囲気となし、落下液膜（９）
の表面に冷媒蒸気αＤを吸収させるものであった。

発明が解決しようとする問題点 上記従来構成によれば、吸収液（３）　（８）の流動は
重力に支配され、且つ落下液膜（４）　（９）表面で吸
収された冷媒蒸気（６）圓の落下液膜（４）　（９）の
内側に拡散する速度に伝熱係数が支配されるために、伝
熱係数の改善を吸収液（３）　（８）の流動面から行な
うには限界があり、問題点となっていた。

本発明は上記問題点を解消するもので、吸収液と冷媒蒸
気を強制的に伝熱管内に吸引混合し、伝熱係数の改善を
図った吸収式ヒートポンプ又は吸収式冷凍機の吸収器を
提供することを目的とすム問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するため、本発明は、伝熱管の一方の
口部前方に、該伝熱管の軸心方向に噴出可能な吸収液噴
出ノズルを設けるとともに、前記吸収液噴出ノズルを囲
んで冷媒蒸気供給管を前記伝熱管に接続して前記伝熱管
内に冷媒蒸気を吸引混合するエゼクタを形成し、前記伝
熱管周囲に被加熱流体の流路を設けて構成したものであ
る。

作用 上記構成において、圧力の高い吸収液を伝熱管の軸心方
向に噴出させ、その周囲に冷媒蒸気を供給することによ
υ、冷媒蒸気は吸収液の噴流に誘引されて、周囲が閉じ
られた伝熱管流路内に、吸収液とともに二相流で強制的
に供給され、伝熱管内の流れの中で混合されて吸収プロ
セスを行う。

吸収プロセスで発生した熱は、伝熱管周囲の被加熱流体
によシ冷却除熱され、吸収プロセスがさらに進行する。

前記吸収プロセスは、吸収液中に冷媒蒸気を強制的に吸
引混合するので冷媒蒸気と吸収液の接触面積を拡大する
ことが出来、伝熱管の流路形状および流速等を任意のも
のに設計することが出来、吸収部の伝熱係数の向上を図
れ、且つ吸引される蒸気の圧力は低くて良くなるからよ
り低温熱源で吸収冷凍機又はヒートポンプのサイクルが
形成可能となる。

又噴出液の圧力として再生器の圧力を利用するため特に
追加的な重力なしで達成可能である。

突施例 以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。第２
図において、伝熱管ぐυは、平行にかつ水平に複数本設
けられておシ、各伝熱管ｅυの一方端を冷媒蒸気供給管
（財）で連結するとともに、他方端を希溶液管四で連結
しである。冷媒蒸気供給管（財）の各伝熱管口部（２１
ａ）に対応する位置に吸収液噴出ノズル（財）を冷媒蒸
気供給管内部側へ突出して設け、伝熱管周囲に被加熱流
体供給管（至）を伝熱管＠と対向流となるように設けで
ある。

第１図により詳しく説明する。吸収液噴出ノズル（至）
は、伝熱管口部（２１ａ）前方に、伝熱管３１Ｊの軸心
方向に噴出可能に配置されており、吸収液噴出ノズル（
至）を囲んで冷媒蒸気供給管（４）を前記伝熱管ｃ２１
）に連結しである。伝熱管口部（２１ａ）近傍はテーバ
状て絞られてデフユーザ部（ホ）に形成されている。

以下上記構成における作用について説明する。

再生器（図示せず）から供給される高い圧力の吸収液−
を吸収液噴出ノズル（至）より伝熱管？刀の軸心方向に
噴出させ、その周囲に冷媒蒸気（ハ）を供給することに
より、冷媒蒸気（ホ）は吸収液−の噴流に誘引されて、
伝熱管ＣＩ’ｌ）内に、吸収液（イ）とともに二相流で
強制的に供給され、伝熱管？υ内の流れの中で混合され
て吸収プロセスを行う。吸収プロセスで発生した熱は、
被加熱流体供給管（４）内を、伝熱管？Ｄ内の流れに対
して対向流で流れる披加熱流体翰に冷却除熱され、吸収
プロセスがさらに進行する。

吸収プロセスで、吸収液勾は冷媒蒸気（ハ）を吸収し希
溶液となって希溶液管＠を通って再生器（図示せず）に
送給される。吸収プロセスは、吸収液−と冷媒蒸気＠を
二相流で強制的に伝熱管シカ内に供給しその流れの中で
混合し行うので冷媒蒸気翰と吸収液−との接触面積が拡
大して吸収プロセスの進行を促進することが出来る。ま
た被加熱流体翰を対向流で供給することにより冷却除熱
性能を向上させて、より一層吸収プロセスの進行を促進
することが出来る。又エゼクタの作用によシ吸収器の伝
熱管口部（２１ａ）で′の冷媒蒸気（ハ）の圧力を下げ
ることが出来るので、吸収器に冷媒蒸気（至）を供給す
る蒸発器（図示せず）の圧力を下げて、蒸発器の性能の
向上を図れる。

因に、一般のＬｉＢｒ−水系吸収式冷凍機のサイクルは
第３図に示すようなものであり、吸収液の再生工程（Ｒ
１での圧力と吸収工程（２）での圧力との圧力差（約５
３〃ｌＨｇ）をエゼクタの作動圧力として利用すること
が出来る。又、ＬｉＢｒ−水系吸収式冷凍機の蒸発器は
標準的に冷水１２°Ｃ１冷媒水７°Ｃ１蒸発温度５°Ｃ
が一般的設計条件であり、この時の伝熱量を決める最も
重要な対数平均温度差（ΔＴ）はであるに対し、エゼク
タ効果により冷媒蒸気圧力を下げて、蒸発温度１に４°
Ｃ迄下げれば、この時の対数平均温度差＜ｔｒ’＞は、 を約２２％低減することが可能となり、換言すれば同一
伝熱面積で伝熱量の向上を図れる。又ＬｉＢｒ　−水系
吸収式冷凍機の吸収器におけるＬ＋ＢｒＨ２Ｏの濃液と
希液との濃度差は５％（Ｌ＋ＢｒＨ２Ｏ濃度６４％〜５
９％）位に設計されておシ、従って第３図から明らかな
ように吸収工程囚人口での濃液の温度（約５０”Ｏ）と
吸収工程回出口での希液の温度（約４０’Ｃ）との温度
差は１０°Ｃ位であるが、吸収器の吸収液側が混合形態
交換方式であれば被加熱流体（冷却水等）の入口温度を
３２°Ｃ１出口温度を３６°Ｃとして、この時の伝熱量
を決める最も重要な対数平均温度差（７Ｔ、）は、 であるに対し、本実施例のように吸収液側と被加熱流体
側とを対向流とすれば、この時の対数平均温度（ΔＴ２
）は、 積の低減が可能となる。換言すれば同一伝熱面積で被加
熱流体による冷却除熱性能の向上を図れる。

以上の効果は、第４図に示すような、Ｒ２２−ＤＭＦ系
においても同様に得ることが出来る。さらに、本実施例
では、伝熱管を水平に配置した場合を説明したが、シェ
ルアンドチューブ熱交換器を縦に設置し、伝熱管上部よ
シ冷媒蒸気と濃吸収液とを供給し、下部よシ希吸収液を
収り出し、被加熱流体を下部から流入させ上部より流出
させるようにしても先の実施例と同様の効果が得られる
。

発明の効果 以上述べたごとく本発明によれば、吸収液の圧力をエゼ
クタの作動圧力として利用することにより、吸収液と冷
媒蒸気とを二相流で強制的に伝熱管内に吸引混合して吸
収液と冷媒蒸気の接触面積を拡大し、吸収プロセスの進
行を促進することが出来、エゼクタの作用として冷媒蒸
気圧が下がるので蒸発器における蒸発温度を下げて蒸発
器の伝熱効率の向上を図れ、吸収式ヒートポンプ又は吸
収式冷凍機全体の性能向上を図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示すエゼクタの構成図、
第２図は本発明一実施例を示す全体構成図、＄３図はＨ
２０＝Ｌ　ｔ　Ｂｒデユーリング線図、第４図は、Ｒ２
２−Ｄ　、Ｍ　、Ｆデユーリング線図、第５図〜第６図
は従来の吸収器の構成図である。 ｑ］）・・・伝熱管、（２）・・・冷媒蒸気供給管、例
・−・吸収液噴出ノズル、翰・・・デフユーザ 代理人　　　森　　本　　義　　弘 第１図 ＩＥｎ　笥−Ｊ 圧カミ請 第５図 ↑ ↑ 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、伝熱管の一方の口部前方に、該伝熱管の軸心方向に
   噴出可能な吸収液噴出ノズルを設けるとともに、前記吸
   収液噴出ノズルを囲んで冷媒蒸気供給管を前記伝熱管に
   接続して、前記伝熱管内に冷媒蒸気を吸引混合するエゼ
   クタを形成し、前記伝熱管周囲に被加熱流体の流路を設
   けた吸収式ヒートポンプ又は吸収式冷凍機の吸収器。 ２、複数伝熱管を、各伝熱管の一端を冷媒蒸気供給管で
   連結して設け、前記冷媒蒸気供給管内の各伝熱管口部に
   対応する位置に、吸収液噴出ノズルを設け、被加熱流体
   の流路を前記伝熱管と対向流となるように設けた特許請
   求の範囲第１項記載の吸収式ヒートポンプ又は吸収式冷
   凍機の吸収器。 ３、吸収液を噴出させる吐出圧力として再生器の圧力を
   利用することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   吸収式ヒートポンプ又は吸収式冷凍機の吸収器。