WO1998043027A1 - Absorbeur de refrigerateur a absorption - Google Patents

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WO1998043027A1
WO1998043027A1 PCT/JP1998/001289 JP9801289W WO9843027A1 WO 1998043027 A1 WO1998043027 A1 WO 1998043027A1 JP 9801289 W JP9801289 W JP 9801289W WO 9843027 A1 WO9843027 A1 WO 9843027A1
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heat transfer
plate
absorber
absorption
cooling water
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PCT/JP1998/001289
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Naoki Hiro
Yoshio Ozawa
Kenji Nasako
Hiroyuki Hashimoto
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Sanyo Electric Co., Ltd.
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/18Absorbing units; Liquid distributors therefor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B37/00Absorbers; Adsorbers
    • 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2500/00Problems to be solved
    • F25B2500/01Geometry problems, e.g. for reducing size

Definitions

  • the present invention relates to an absorber for absorbing refrigerant vapor generated from an evaporator into an absorption liquid in an absorption refrigerator.
  • an eliminator (30) is installed inside a closed drum (3), and an evaporator chamber (31) and an absorber are installed on both sides.
  • a chamber (32) is formed, an evaporator (not shown) is installed in the evaporator chamber (31), and an absorber (50) is installed in the absorber chamber (32).
  • a pipe (62) extending to a high-temperature regenerator through a low-temperature heat exchanger and a high-temperature heat exchanger is connected to the bottom of the closed drum (3). 6) is attached.
  • the absorber (50) is equipped with a cooling water dispersing mechanism (4) connected to the end of a pipe (61) extending from the low-temperature heat exchanger, and a cooling system including a plurality of cooling water pipes (2) extending horizontally. It consists of a water piping system.
  • the absorbing liquid (aqueous lithium bromide solution) is sprayed from the absorbing liquid spraying mechanism (4) toward the cooling water pipe (2) as shown by a broken line.
  • the absorbing liquid absorbs the refrigerant vapor generated from the evaporator in the process of falling, and the absorbing liquid whose temperature has risen due to the heat of condensation and the heat of mixing (absorbing heat) generated at this time passes through the cooling water pipe (2). It is cooled by the cooling water flowing through.
  • the absorbing liquid sprayed from the absorbing liquid spraying mechanism (4) first falls on the outer peripheral surface of the uppermost cooling water pipe (2), and remains in a droplet-like outer peripheral surface. After flowing down, it falls onto the outer peripheral surface of the lower cooling water pipe (2). Like this As a result, the absorbing liquid is transmitted to the lower cooling water pipe (2) in the order of droplets. Therefore, the absorbing liquid not only drops at a relatively high speed due to the action of gravity, but also does not spread sufficiently on the outer peripheral surface of the cooling water pipe (2), and the absorbing area of the absorbing liquid to absorb the refrigerant vapor is reduced. However, the wet area on the tube surface is small. As a result, sufficient absorption and heat exchange were not performed, and there was a problem that the absorption capacity of the absorber was low.
  • an object of the present invention is to provide an absorber capable of obtaining higher absorption capacity than before. Disclosure of the invention
  • the absorption liquid supply means is installed in a closed chamber to which the absorption liquid and the refrigerant vapor are to be supplied.
  • the absorbing liquid supply means for example, a conventional absorbing liquid spraying mechanism (4) can be adopted.
  • a cooling water piping system in which a plurality of cooling water pipings extending in a lateral direction are connected in series or in parallel to each other is installed, and a plurality of plate-shaped heat transfer members are connected to each other.
  • the plurality of cooling water pipes penetrate through these plate-shaped heat transfer bodies, being arranged in a horizontal direction in a vertical posture with an interval therebetween.
  • the cooling water is supplied into the cooling water pipe, and the surface of the plate-shaped heat transfer body and the cooling water pipe is sufficiently cooled by the cooling water.
  • the absorbing liquid is supplied from the absorbing liquid supply means to the surface of the plate-shaped heat transfer body. After that, the absorbing liquid spreads on the surface of the plate-shaped heat transfer body, and the surface of the plate-shaped heat transfer body and the outer peripheral surface of the cooling water pipe. Down the river. In this process, the absorbing liquid comes into contact with the refrigerant vapor passing between the plate-shaped heat transfer bodies with a sufficient area to absorb the refrigerant vapor.
  • the absorbing liquid wets the surface of the plate-shaped heat transfer body over a wide area.
  • the absorbing liquid is decelerated by the flow resistance and flows over the surface of the plate-shaped heat transfer body for a sufficient time. Therefore, the plate heat transfer table Sufficient heat exchange occurs between the surfaces and the absorbent is effectively cooled.
  • the absorbing liquid comes into contact with the refrigerant vapor over a large area to absorb the refrigerant vapor, and the heat generated thereby is effectively cooled by sufficient heat exchange, resulting in a high absorption capacity. Is obtained.
  • each plate-like heat transfer body is constituted by one heat transfer plate.
  • the plurality of cooling water pipes are arranged in a plurality of stages at intervals in the vertical direction, and each of the plate-shaped heat transfer bodies is one of the arrangements of the cooling water pipes. Is composed of a plurality of heat transfer plates provided for a plurality of stages.
  • Each heat transfer plate extends in the horizontal direction, and a predetermined gap is provided between the lower end surface of the upper heat transfer plate and the upper end surface of the lower heat transfer plate of two vertically adjacent heat transfer plates. Have been.
  • the gap is desirably set to 2 to 3 mm.
  • One or more stages of the cooling water pipe arrangement penetrate each heat transfer plate, and all the heat transfer plates, or other heat transfer plates except the top heat transfer plate, The upper end surface and the upper end of the outer peripheral surface of the uppermost cooling water pipe passing through each heat transfer plate are aligned at the same or substantially the same height.
  • the absorbing liquid is supplied to the surface of the uppermost heat transfer plate from the absorbing liquid supply means, and thereafter, the absorbing liquid is supplied to the surface of the plurality of heat transfer plates and the plurality of heat transfer plates. It flows down along the outer peripheral surface of the cooling water pipe. In this process, when a part of the absorbing liquid flowing down the outer peripheral surface of the cooling water pipe is separated from the cooling water pipe and flows down the surface of the heat transfer plate, it is separated from the cooling water pipe adjacent in the lateral direction. It may merge with a part of the absorbing liquid that flows down, and may flow as it is between the two cooling water pipes arranged below it.
  • the absorber even if such a flow of the absorbing liquid occurs, when the flow of the absorbing liquid reaches the lower end surface of the heat transfer plate, a part of the absorbing liquid is reduced to the lower end surface of the heat transfer plate. And diffuses right and left along the upper end surface of the heat transfer plate below. Then, when the absorbent reaches the upper end of the outer peripheral surface of the uppermost cooling water pipe penetrating the lower heat transfer plate, the absorbent then flows down the outer peripheral surface of the cooling water pipe.
  • the absorbing liquid that flows down along the surface of the heat transfer plate and the outer peripheral surface of the cooling water pipe is subjected to the above-described diffusion action each time it passes through the gap between the heat transfer plates, and the surface of the heat transfer plate Not only that, it also spreads sufficiently on the outer peripheral surface of the cooling water pipe to flow down.
  • the above-described effects of the plurality of heat transfer plates, that is, the plate-shaped heat transfer members are exhibited, and the direct cooling effect of the cooling water pipe is sufficiently exhibited, and a high absorption capacity is obtained. become.
  • the plurality of plate-shaped heat conductors are arranged at a pitch of 3 mm to 15 mm.
  • the absorbing liquid comes into contact with the refrigerant vapor passing between the plate-shaped heat transfer bodies and absorbs the refrigerant vapor.
  • the absorbents flowing on the opposing surfaces of the two adjacent plate-shaped heat exchangers approach each other. They will merge and flow down.
  • the flow path of the refrigerant vapor is blocked by the absorbing liquid, the refrigerant vapor does not contact the absorbing liquid with a sufficient area, and the absorption capacity is greatly reduced.
  • the pitch of the plate-like heat transfer material increases, the number of plate-like heat transfer materials arranged over the entire length of the cooling water pipe decreases, and the absorption area of the absorbing liquid to absorb the refrigerant vapor and If the wetting area of the absorbing liquid on the plate-like heat transfer body (the contact area of the absorbing liquid adhering to the plate-like heat transfer surface with the plate-like heat transfer surface; m 2 ) becomes small, and if the pitch exceeds 15 mm, However, the absorption and heat exchange of the conventional plate-shaped heat transfer material cannot be obtained which greatly exceed those of the absorber. Therefore, it is desirable to set the arrangement pitch of the plurality of plate-shaped heat conductors in the range of 3 to 15 mm.
  • each plate-shaped heat transfer body is formed in a corrugated shape waving along the vertical direction.
  • each plate-shaped heat transfer body has been subjected to surface processing in which irregularities appear along the vertical direction.
  • the flow resistance when the absorbent flows down is increased, the flow speed is reduced as compared with the vertical flat plate-shaped heat transfer body, and the absorption area of the absorbent and the absorption area are reduced. Increased liquid wetting area allows more absorption and heat exchange You.
  • a plurality of steam circulation holes are opened in each plate-shaped heat transfer body, away from the outer peripheral surface of each cooling water pipe.
  • the refrigerant vapor supplied into the closed chamber generates a flow along the plate-shaped heat transfer body, and also generates a flow that penetrates the plate-shaped heat transfer body through the steam flow hole. Therefore, the refrigerant vapor flows evenly in the closed room without being obstructed by the plate-shaped heat transfer body, and is sufficiently absorbed by the absorbing liquid.
  • the absorbing liquid supply means includes a flowing-down mechanism for flowing the absorbing liquid along the plurality of plate-shaped heat transfer bodies, and a supplying mechanism for supplying the absorbing liquid to the flowing-down mechanism.
  • the flow-down mechanism has an absorption liquid tank in which the absorption liquid to be flown is stored, and a plurality of absorption liquid flow holes whose outlets are close to the surface of the plate-shaped heat transfer body are formed at the bottom of the absorption liquid tank.
  • the absorption liquid is supplied from the supply mechanism of the absorption liquid supply means to the flow-down mechanism.
  • the absorption liquid temporarily accumulates in the absorption liquid tank of the flow-down mechanism, and then flows out from the outlets of the plurality of absorption liquid flow-down holes.
  • the absorbing liquid flowing out from the outlet of each absorbing liquid flow down hole is immediately transferred to the surface of the plate-shaped heat transfer body, and spreads on the surface of the plate-shaped heat transfer body. It flows down the surface.
  • all the absorbing liquid flowing down from the absorbing liquid tank travels on the surface of the plate-shaped heat transfer body.
  • part of the absorbing liquid supplied from above the plate-like heat transfer body toward the plate-like heat transfer body becomes two plate-like heat transfer bodies facing each other. It may flow down from the top cooling water pipe to the lower cooling water pipe in order, without being transmitted to the plate-shaped heat transfer body.
  • the absorption liquid tank of the flow-down mechanism is provided for each plate-like heat transfer element so as to be connected to the upper end face of each plate-like heat transfer element. Extending in the direction.
  • the absorbing liquid tank is provided for each plate-shaped heat transfer unit and unitized, even when the number of plate-shaped heat transfer units is changed in the design of the absorber, it is simply required. It is sufficient to increase or decrease the number of units, and it is not necessary to redesign the dimensions and shape of the flow-down mechanism according to the number. Therefore, it is easy to change the design of the absorber.
  • the absorption liquid tank of the flow-down mechanism is connected across the upper end portions of all the plate-shaped heat transfer members, and is formed to have a size including all the upper end portions.
  • At least one absorption liquid supply pipe may be connected to the absorption liquid tank. Therefore, the supply mechanism can be configured by one absorption liquid supply pipe, and the configuration of the supply mechanism is simplified.
  • the absorption liquid flow-down hole of the flow-down mechanism is formed in a slit shape whose outlet extends along the surface of the plate-shaped heat transfer body.
  • the absorption liquid accumulated in the absorption liquid tank of the flow-down mechanism flows out in a thin film form from the absorption liquid flow-down hole, and flows down as it is while spreading on the surface of the plate-shaped heat transfer body. Therefore, the absorption area of the absorption liquid and the wet area of the absorption liquid increase, and as a result, a larger absorption amount and heat exchange amount can be obtained.
  • FIG. 1 is a partially broken perspective view showing a main part of the absorber of the first embodiment.
  • FIG. 2 is a front view showing the arrangement of cooling water pipes in the absorber.
  • FIG. 3 is a side view showing the arrangement of the heat transfer plates in the absorber.
  • FIG. 4 is a graph showing the results of calculations regarding the absorption capacity performed to demonstrate the effects of the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing the shapes of the heat transfer plate and the cooling water pipe used in the above calculation.
  • FIG. 6 is a partially broken perspective view showing a main part of the absorber of the second embodiment.
  • FIG. 7 is a front view showing the arrangement of cooling water pipes in the absorber.
  • FIG. 8 is a side view showing the arrangement of the heat transfer plates in the absorber.
  • FIG. 9 is a front view showing another arrangement state of the cooling water pipes.
  • FIG. 10 is a side view showing another shape of the heat transfer plate.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating various cross-sectional shapes of the heat transfer plate.
  • FIG. 12 is a partially cutaway perspective view showing another example of the configuration of the absorption liquid flow-down hole in the absorber of the second embodiment.
  • FIG. 13 is a partially cutaway perspective view showing a main part of an absorber in the third embodiment.
  • FIG. 14 is a diagram showing dimensions and pitches of steam flow holes and cooling water pipe through holes formed in the heat transfer plate.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view illustrating a main part of an absorber according to the fourth embodiment.
  • FIG. 16 is a graph showing the relationship between the absorption liquid flow rate and the refrigeration capacity.
  • Fig. 17 is a schematic diagram showing an absorber installed in a closed drum in a double effect absorption refrigerator.
  • the absorber of this embodiment is installed in an absorber chamber (32) formed in a closed drum (3), as in the conventional case shown in FIG.
  • the inside of the absorber chamber (32) is used.
  • a plurality of cooling water pipes (2) extending in the horizontal direction are arranged at a pitch of, for example, 22 mm both vertically and horizontally.
  • a plurality of flat heat transfer plates (1) are arranged in a horizontal direction in a vertical posture at intervals from each other, and the plurality of cooling water pipes (2) are connected to these heat transfer plates (1).
  • Penetrates vertically For example, a flat copper plate with a thickness Td of 0.5 mm is used as the heat transfer plate (1).
  • the heat transfer plate (1) other well-known materials, for example, those made of aluminum or the like can be used.
  • the pitch P of the heat transfer plate (1) is set to 3 to 15 mm.
  • a V-shaped absorbing liquid tank (10) extending along the longitudinal direction of the top surface of the heat transfer plate (1) is integrated with the heat transfer plate (1) on the upper end surface of each heat transfer plate (1). Is formed.
  • a plurality of absorption liquid flow-down holes (11) are provided at positions above both surfaces of the heat transfer plate (1) at intervals in the longitudinal direction of the heat transfer plate (1). The outlets of these absorption liquid flow holes (11) are in contact with the surface of the heat transfer plate (1). In this way, a plurality of absorption liquid tanks (10) formed for each heat transfer plate (1) constitute a flow-down mechanism.
  • the cooling water is supplied into the cooling water pipe (2), and the surfaces of the heat transfer plate (1) and the cooling water pipe (2) are connected to the cooling water pipe (2).
  • the temperature will be sufficiently lowered by the cooling water in the parentheses.
  • the absorbent is supplied from the pipe (61) shown in FIG. 17 to the plurality of absorbent tanks (10) of the present embodiment shown in FIG.
  • the absorption liquid temporarily accumulates in the absorption liquid tank (10) and then flows out of the outlets of the plurality of absorption liquid flow holes (11).
  • the absorbent flowing out from the outlet of each absorbent flow down hole (11) is immediately transferred to the surface of the heat transfer plate (1) as shown by the two-dot chain line arrow and spreads on the surface of the heat transfer plate (1). It flows down along the surface of the heat transfer plate (1) and the outer peripheral surface of the cooling water pipe (2).
  • all of the absorbing liquid flowing down from the absorbing liquid tank (10) travels along the surface of the heat transfer plate (1), and does not drop in the form of droplets as in the conventional case.
  • the absorbing liquid comes into contact with the refrigerant vapor passing between the heat transfer plates (1) with a sufficient area to absorb the refrigerant vapor.
  • the absorbing liquid wets the surface of the heat transfer plate (1) over a wide area.
  • the absorbing liquid is decelerated by the flow resistance, it flows over the surface of the heat transfer plate (1) from the upper end to the lower end with sufficient time. As a result, a large heat exchange amount can be obtained.
  • the absorbing liquid comes into contact with the refrigerant vapor over a large area to absorb the refrigerant vapor, and the heat generated thereby is effectively cooled by sufficient heat exchange. As a result, a high absorption capacity is obtained.
  • Fig. 4 shows the results of calculations on the absorption capacity performed to demonstrate the effect of the present invention.
  • the horizontal axis is the pitch Pd of the heat transfer plate (1), and the vertical axis is the same absorption capacity.
  • the thickness Td of the heat transfer plate (1) is 0.5 mm
  • the outer diameter Dt of the cooling water pipe (2) is 1 Z 2 inch or 5/8 inch
  • the cooling water pipe ( 2) The thickness Tt of the heat transfer plate is 0.6 mm
  • the flow rate of the cooling water flowing through the cooling water pipe (2) is 11.7 mZ s.
  • the outer diameter D t of the cooling water pipe (2), the 1/2 inch, and the diameter of the heat transfer plate (1) are both 5 inches and 8 inches. Is a minimum of about 30%.
  • the volume ratio gradually increases.
  • the pitch Pd is 15 mm
  • the volume ratio is about 95% when the outer diameter Dt of the cooling water pipe (2) is 1/2 inch, and is about 80% when the outer diameter Dt is 5/8 inch. .
  • the pitch Pd of the heat transfer plates (1) increases, the number of heat transfer plates (1) arranged along the entire length of the cooling water pipe (2) decreases, and the absorption area of the absorbing liquid is reduced. This is because the wetted area (m 2 ) of the absorbing liquid on the heat transfer plate (1) is reduced.
  • the pitch Pd exceeds 15 mm
  • the wetted area is almost the same as that of the absorber (50) without the conventional heat transfer plate (1), and the heat exchange amount greatly exceeds the conventional heat exchange amount. Cannot be obtained.
  • the volume ratio is considered to increase rapidly as shown in FIG. This is because when the heat transfer plates (1) approach each other, the absorbing liquids flowing on the two surfaces facing each other come into contact with each other, and the absorbing liquids merge and flow down, so that the refrigerant vapor flows. This is because the passage is blocked by the absorbing liquid, the refrigerant vapor does not contact the absorbing liquid with a sufficient area, and the absorbing capacity is greatly reduced.
  • the pitch Pd of the heat transfer plate (1) is set in the range of 3 to 15 mm.
  • the absorber (5) of this embodiment has a higher absorption capacity than the conventional absorber (50), and is required to exhibit the expected absorption capacity. Since the required volume is small, the absorber (5) can be downsized.
  • the absorber (7) according to the present embodiment is the same as the absorber (1) according to the first embodiment, in which a plurality of absorption tanks (10) integrally formed on the upper end surface of each heat transfer plate (1) constitute a flow-down mechanism. In contrast to 5), a single absorption liquid tank (8) attached across the upper end of all heat transfer plates (1) is provided as a flow-down mechanism.
  • a dish-shaped absorbing liquid tank (8) is attached to the upper end of all the heat transfer plates (1), and all the heat transfer plates (1)
  • the upper end of the pipe penetrates the bottom of the absorption liquid tank (8).
  • slit-shaped absorption liquid flow holes (81X81) are formed on both sides of each heat transfer plate (1) and extend along the surface of the heat transfer plate (1). In this way, as the flow-down mechanism, the absorbing liquid tank (8) spanning the upper ends of all the heat transfer plates (1) is attached.
  • the surfaces of the heat transfer plate (1) and the cooling water pipe (2) correspond to the cooling water in the cooling water pipe (2). Warm enough The degree is decreasing.
  • the absorbing liquid is supplied from the pipe (61) shown in FIG. 17 to the absorbing liquid tank (8) of this embodiment shown in FIG.
  • the absorption liquid temporarily accumulates in the absorption liquid tank (8) and then flows out from each absorption liquid flow hole (81) along the surface of the heat transfer plate (1).
  • the absorbing liquid flows out in a thin film form from the slit-shaped absorbing liquid flow-down hole (81)
  • the absorbing liquid flows down while wetting the entire area of the surface of the heat transfer plate (1) in the width direction. Therefore, the absorption area of the absorbing liquid and the wetting area on the heat transfer plate (1) surface are further increased as compared with the first embodiment.
  • the absorber (70) of the present embodiment has a plurality of steam flow holes (12) opened in each heat transfer plate (1) of the first embodiment.
  • the cooling water pipes (2) have an outer diameter of 15.9 mm and a length of 207 O mm, are arranged in 17 rows x 18 stages, and have a total of 30 6 pipes.
  • the heat transfer plates (1) have a size of 39.6 mm ⁇ 374 mm ⁇ 0.5 t, and 345 sheets are arranged at a pitch of 6 mm.
  • the steam flow holes (12) have an inner diameter of 10 mm as shown in Fig. 14 and are formed at the same pitch of 22 mm as the cooling water piping through holes (13).
  • the absorbing liquid supplied from the absorbing liquid tank (10) flows down while wetting the surface of the heat transfer plate (1), and in this process, the heat transfer plate (1) In the surface area where the absorbing liquid spreads and is wet, the above-mentioned effect is exhibited, but in the other surface area where the absorbing liquid is not wet, the above-mentioned effect is not sufficiently exhibited.
  • a plurality of steam flow holes (12) are opened in the heat transfer plate (1), and the heat transfer plate (1) is opened. A flow of the refrigerant vapor passing through the air is generated. This allows the refrigerant vapor to flow evenly in the absorber chamber (32) without being obstructed by the heat transfer plate (1), and to be sufficiently absorbed by the absorbing liquid.
  • a part of the absorbing liquid that wets the outer peripheral surface of the cooling water pipe (2) separates from the cooling water pipe (2) and is removed from the heat transfer plate (1).
  • it merges with a part of the absorbing liquid that separates from the cooling water piping (2) adjacent in the lateral direction and flows down, and as it is, the two cooling water piping (2 ) (2).
  • the above-described effect by the heat transfer plate (1) can be obtained, but such a flow is generated in the cooling water pipe (2). Since it does not flow on the surface, the direct cooling effect of the cooling water pipe (2) is weakened, and as a result, the expected absorption capacity expected in the first to third embodiments may not be obtained.
  • a plurality of heat transfer plates (9) extending in the horizontal direction as shown in FIG. 15 are employed instead of the heat transfer plate (1).
  • each heat transfer plate (9) is arranged in the vertical plane with a gap G of 2 to 3 mm in the vertical direction, and each heat transfer plate (9) has two upper and lower cooling water pipes.
  • the arrangement of (2) is continuous.
  • the upper end face of each heat transfer plate (9) and the upper cooling water penetrating each heat transfer plate (9) The upper end of the outer peripheral surface of the pipe (2) is aligned at the same height.
  • the rest of the configuration is the same as that of the first embodiment shown in FIG. 1, and the uppermost heat transfer plate (9) is connected to an absorbing liquid tank (10).
  • the absorbent transferred to the surface of the heat transfer plate (9) from the absorption liquid flow down hole (11) of the absorption liquid tank (10) receives the heat transfer plate (9) and the cooling water.
  • the flow passing between two adjacent cooling water pipes (2) (2) Even if a flow that merges after flowing on the surface of these cooling water pipes (2X2) occurs, when such a flow of the absorbing liquid reaches the lower end surface of the heat transfer plate (9), the absorbing liquid A part of the heat spreads right and left along the lower end surface of the heat transfer plate (9) and the upper end surface of the heat transfer plate (9) thereunder.
  • the absorbent reaches the upper end of the outer peripheral surface of the cooling water pipe (2), the absorbent then flows down the outer peripheral surface of the cooling water pipe (2).
  • the absorbing liquid flowing down the surface of the heat transfer plate (9) and the cooling water pipe (2) is subjected to the above-described diffusion action every time the liquid passes through the gap between the heat transfer plates (9) and (9). In response to this, it spreads sufficiently not only on the heat transfer plate (9) but also on the surface of the cooling water pipe (2) and flows down. As a result, the above-described effect of the heat transfer plate (9) and a sufficient cooling effect of the cooling water pipe (2) are exhibited, and high absorption capacity is obtained.
  • a plurality of cooling water pipes (2) can be arranged in a staggered manner as shown in FIG.
  • a plurality of semicircular absorbing liquid flow holes (82) as shown in FIG. 12 are provided at the bottom of the absorbing liquid tank (8) shown in FIG. It is also possible to form
  • the steam flow hole (12) shown in FIG. 13 is not limited to a circular shape, but may be formed in a vertically long slit shape, for example.

Description

明 細 書 吸収式冷凍機の吸収器 技術分野
本発明は、 吸収式冷凍機において、 蒸発器から発生した冷媒蒸気を吸収液に吸 収させる吸収器に関するものである。 背景技術
二重効用型の吸収式冷凍機においては、 図 1 7に示す如く密閉ドラム(3 )の内 部にエリミネ一夕(30)を設置して、 その両側に蒸発器室 (31)及び吸収器室 (32)を 形成し、 蒸発器室 (31)には蒸発器(図示省略)を設置すると共に吸収器室(32)には 吸収器 (50)を設置する。 又、 密閉ドラム(3 )の底部には、 低温熱交換器及び高温 熱交換器を経て高温再生器へ伸びる配管(62)が接続され、 該配管(62)の途中には、 吸収液ポンプ( 6 )が取り付けられている。
吸収器 (50)は、 低温熱交換器から伸びる配管 (61)の先端に接続された吸収液散 布機構( 4 )と、 水平方向に伸びる複数本の冷却水配管( 2 )を具えた冷却水配管系 とから構成される。
吸収器 (50)においては、 吸収液散布機構(4 )から冷却水配管(2 )へ向けて破線 で示す如く吸収液 (臭化リチウム水溶液)が散布される。 吸収液は、 落下する過程 で、 蒸発器から発生した冷媒蒸気を吸収し、 この際に発生する凝縮熱及び混合熱 (吸収熱)により温度が上昇した吸収液は、 冷却水配管( 2 )内を流れる冷却水によ つて冷却される。
従来の吸収器 (50)においては、 吸収液散布機構(4 )から散布された吸収液は、 先ず、 最上段の冷却水配管(2 )の外周面上に落下し、 滴状のまま外周面を伝って 下方に流れた後、 その下段の冷却水配管(2 )の外周面上に落下する。 この様にし て吸収液は、 滴状のまま、 順に下段の冷却水配管(2 )へ伝わっていくことになる。 従って、 吸収液は、 重力の作用によって比較的高速で落下するばかりでなく、 冷 却水配管( 2 )の外周面に充分に拡がらず、 冷媒蒸気を吸収すべき吸収液の吸収面 積と、 管表面に対する濡れ面積は小さなものとなる。 この結果、 充分な吸収と熱 交換が行なわれず、 このために、 吸収器の吸収能力が低い問題があった。
そこで本発明の目的は、 従来よりも高い吸収能力が得られる吸収器を提供する ことである。 発明の開示
本発明に係る吸収式冷凍機の吸収器は、 吸収液及び冷媒蒸気が供給されるべき 密閉室内に、 吸収液供給手段が設置される。 ここで、 吸収液供給手段としては、 例えば従来の吸収液散布機構(4 )を採用することが可能である。 吸収液供給手段 の下方位置には、 横方向に伸びる複数本の冷却水配管を互いに直列或いは並列に 接続してなる冷却水配管系が設置されると共に、 複数枚の板状伝熱体が互いに間 隔をおいて垂直の姿勢で横方向に配列され、 前記複数本の冷却水配管がこれらの 板状伝熱体を貫通している。
上記吸収式冷凍機の吸収器においては、 冷却水配管内に冷却水が供給され、 板 状伝熱体及び冷却水配管の表面は、 冷却水によって充分に温度が低下することに なる。
吸収液供給手段から板状伝熱体の表面へ吸収液が供給され、 その後、 吸収液は、 板状伝熱体の表面に拡がりつつ、 板状伝熱体の表面及び冷却水配管の外周面を伝 つて流下する。 この過程で吸収液は、 板状伝熱体の間を通過する冷媒蒸気と充分 な面積で接触して、 冷媒蒸気を吸収する。
又、 吸収液は、 板状伝熱体の表面を伝って流下する過程で、 板状伝熱体の表面 を広い面積で濡らすこととなる。 然も吸収液は、 流動抵抗により減速されて、 板 状伝熱体の表面を充分な時間をかけて流れることになる。 従って、 板状伝熱体表 面との間で充分な熱交換が行われて、 吸収液は効果的に冷却されることになる。 上述の如く、 吸収液は広い面積で冷媒蒸気と接触して冷媒蒸気を吸収すると共 に、 これによつて発生する熱は充分な熱交換によって効果的に冷却され、 この結 果、 高い吸収能力が得られる。
具体的には、 各板状伝熱体は、 1枚の伝熱板によって構成されている。
又、他の具体的構成においては、 前記複数本の冷却水配管は上下方向に互いに 間隔をおいて複数段に配列され、 各板状伝熱体は、 前記冷却水配管の配列の 1或 いは複数段毎に設けられた複数枚の伝熱板から構成されている。
各伝熱板は水平方向に伸びて、 上下に隣接する 2枚の伝熱板の内、 上位の伝熱 板の下端面と下位の伝熱板の上端面の間には所定の間隙が設けられている。 間隙 は、 望ましくは 2 mm乃至 3 mmに設定される。 各伝熱板には、 前記冷却水配管 の配列の 1或いは複数段が貫通し、 全ての伝熱板、 或いは最上位の伝熱板を除く 他の伝熱板においては、 各伝熱板の上端面と、 各伝熱板を貫通する最上段の冷却 水配管の外周面の上端とが、 同一或いは略同一の高さに揃っている。
上記具体的構成を有する吸収器においては、 吸収液供給手段から最上位の伝熱 板の表面に吸収液が供給され、 その後、 吸収液は、 複数枚の伝熱板の表面及び複 数本の冷却水配管の外周面を伝って流下する。 この過程で、 冷却水配管の外周面 を流下した吸収液の一部が、 該冷却水配管から離脱して伝熱板の表面を流下する 際、 横方向に隣接する冷却水配管から離脱して流下する吸収液の一部と合流し、 そのまま、 その下段に配置されている 2本の冷却水配管の間を通過する流れとな ることがある。
該吸収器においては、 この様な吸収液の流れが生じたとしても、 該吸収液の流 れが伝熱板の下端面に達すると、 吸収液の一部は、 該伝熱板の下端面やその下位 の伝熱板の上端面を伝って左右に拡散する。 そして、 吸収液が、 前記下位の伝熱 板を貫通する最上段の冷却水配管の外周面の上端に達すると、 その後、 該吸収液 は、 冷却水配管の外周面を伝って流下する。 この様にして、 伝熱板の表面及び冷却水配管の外周面を伝って流下する吸収液 は、 伝熱板の間隙部を通過する度に上述の拡散作用を受けて、 伝熱板の表面のみ ならず、 冷却水配管の外周面にも充分に拡がって流下する。 この結果、 複数枚の 伝熱板、 即ち板状伝熱体による上述の効果が発揮されると共に、 冷却水配管によ る直接的な冷却効果が充分に発揮され、 高い吸収能力が得られることになる。 又、 具体的には、 前記複数枚の板状伝熱体は、 3 mm乃至 1 5 mmのピッチで 配列されている。
吸収液は、 板状伝熱体の表面を伝って流下する過程で、 板状伝熱体の間を通過 する冷媒蒸気と接触して、 冷媒蒸気を吸収する。 ここで、 板状伝熱体のピッチが 小さくなるにつれて、 隣接する 2枚の板状伝熱体の対向面を夫々流れる吸収液ど うしが接近し、 ピッチが 3 mmよりも小さくなると、 吸収液どうしが合流して流 下することになる。 この結果、 冷媒蒸気の流路が吸収液により塞がれて、 吸収液 に冷媒蒸気が充分な面積で接触せず、 吸収能力が大幅に低下する。
又、 板状伝熱体のピッチが大きくなるにつれて、 冷却水配管の全長に亘つて配 列される板状伝熱体の枚数が減少して、 冷媒蒸気を吸収すべき吸収液の吸収面積 と板状伝熱体に対する吸収液の濡れ面積 (板状伝熱体表面に付着した吸収液の板状 伝熱体表面との接触面積; m2)が小さくなり、 ピッチが 1 5 mmを越えると、 従 来の板状伝熱体のな 、吸収器を大きく上回る吸収量と熱交換量は得られな 、。 従って、 複数枚の板状伝熱体の配列ピッチは、 3〜 1 5 mmの範囲に設定する ことが望ましい。
又、 具体的には、 各板状伝熱体は、 鉛直方向に沿って波打つ波板状に形成され ている。 又、 各板状伝熱体には、 鉛直方向に沿って凹凸が現われる表面加工が施 されている。
該具体的形状によれば、 吸収液が流下する際の流動抵抗が大きくなつて、 垂直 平板状の板状伝熱体に比べて流下速度が減小すると共に、 吸収液の吸収面積と吸 収液の濡れ面積が増大するため、 より多くの吸収量と熱交換量を得ることが出来 る。
又、 具体的構成において、 各板状伝熱体には、 各冷却水配管の外周面から離し て、 複数の蒸気流通孔が開設されている。
該具体的構成においては、 密閉室内に供給された冷媒蒸気に、 板状伝熱体に沿 う流れが生じると共に、 蒸気流通孔を経て板状伝熱体を貫通する流れも生じる。 従って、 冷媒蒸気は板状伝熱体に流れを妨げられることなく、 密閉室内を偏りな く流れて、 吸収液に充分に吸収されることになる。
更に具体的には、 吸収液供給手段は、 吸収液を前記複数枚の板状伝熱体に沿つ て流下させるための流下機構と、 吸収液を流下機構に供給する供給機構とから構 成されている。 該流下機構は、 流下させるべき吸収液が溜まる吸収液槽を具え、 吸収液槽の底部には、 出口が板状伝熱体の表面に近接する複数の吸収液流下孔が 開設されている。
該具体的構成においては、 吸収液供給手段の供給機構から流下機構へ向けて吸 収液が供給される。 該吸収液は、 流下機構の吸収液槽に一旦溜まった後、 複数の 吸収液流下孔の出口から流出する。 各吸収液流下孔の出口から流出した吸収液は、 直ぐに板状伝熱体の表面に移って、 板状伝熱体の表面に拡がりつつ、 板状伝熱体 の表面及び冷却水配管の外周面を伝って流下する。 ここで、 吸収液槽から流下す る吸収液は全て、 板状伝熱体の表面を伝うことになる。
これに対し、 流下機構を具えない吸収器においては、 板状伝熱体の上方から板 状伝熱体に向けて供給された吸収液の一部が、 互いに対向する 2枚の板状伝熱体 の間を、 板状伝熱体に伝わることなく、 滴状のまま、 最上段の冷却水配管から順 に下段の冷却水配管を伝って流下することがある。
従って、 上記具体的構成を有する吸収器においては、 流下機構を具えない吸収 器よりも多くの吸収液が板状伝熱体の表面を伝うこととなって、 吸収液の吸収面 積と吸収液の濡れ面積が更に増大することになる。 この結果、 より多くの吸収量 と熱交換量を得ることが出来る。 更に又、 具体的には、 流下機構の吸収液槽は、 各板状伝熱体の上端面に連結し て板状伝熱体毎に設けられ、 各吸収液槽は、 前記上端面の長手方向に伸びている。 該具体的構成においては、 吸収液槽は板状伝熱体毎に設けられてュニット化さ れているので、 吸収器の設計において板状伝熱体の枚数を変更する場合にも、 単 にそのュニッ 卜の数を増減すればよく、 その枚数に応じて流下機構の寸法形状を 再設計する必要はない。 従って、 吸収器の設計変更が容易である。
他の具体的構成においては、 流下機構の吸収液槽は、 全ての板状伝熱体の上端 部に跨って連結され、 これら全ての上端部を含む広さに形成されている。
該具体的構成においては、 吸収液槽に対して、 少なくとも 1本の吸収液供給配 管を接続すればよい。 従って、 供給機構を 1本の吸収液供給配管によって構成す ることが出来、 供給機構の構成が簡易となる。
更に具体的には、 流下機構の吸収液流下孔は、 出口が板状伝熱体の表面に沿つ て伸びるスリット状に形成されている。
該具体的構成においては、 流下機構の吸収液槽に溜まった吸収液は、 吸収液流 下孔から薄膜状に流出して、 板状伝熱体の表面に拡がった状態で、 そのまま流下 する。 従って、 吸収液の吸収面積と吸収液の濡れ面積が増大することになり、 こ の結果、 より多くの吸収量と熱交換量を得ることが出来る。
本発明に係る吸収式冷凍機の吸収器によれば、 従来の吸収器に比べて、 吸収液 は広し、面積で冷媒蒸気と接触して冷媒蒸気を吸収すると共に、 これによつて発生 する熱は充分な熱交換によつて効果的に冷却されるので、 吸収能力が飛躍的に向 上する。 図面の簡単な説明
図 1は、 第 1実施例の吸収器の要部を表わす一部破断斜視図である。
図 2は、 上記吸収器における冷却水配管の配列状態を表わす正面図である。 図 3は、 上記吸収器における伝熱板の配列状態を表わす側面図である。 図 4は、 本発明の効果を実証するために行なった吸収能力に関する計算の結果 を表わすグラフである。
図 5は、 上記計算に用いた伝熱板及び冷却水配管の形状を表わす断面図である。 図 6は、 第 2実施例の吸収器の要部を表わす一部破断斜視図である。
図 7は、 上記吸収器における冷却水配管の配列状態を表わす正面図である。 図 8は、 上記吸収器における伝熱板の配列状態を表わす側面図である。
図 9は、 冷却水配管の他の配列状態を表わす正面図である。
図 1 0は、 伝熱板の他の形状を表わす側面図である。
図 1 1は、 伝熱板の各種断面形状を表わす断面図である。
図 1 2は、 第 2実施例の吸収器における吸収液流下孔の他の構成例を表わす一 部破断斜視図である。
図 1 3は、 第 3実施例における吸収器の要部を表わす一部破断斜視図である。 図 1 4は、 伝熱板に開設された蒸気流通孔及び冷却水配管貫通孔の寸法及びピ ツチを表わす図である。
図 1 5は、 第 4実施例における吸収器の要部を表わす断面図である。
図 1 6は、 吸収液流量と冷凍能力の関係を表わすグラフである。
図 1 7は、 二重効用型の吸収式冷凍機において、 密閉ドラム内に設置された吸 収器を表わす模式図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明を二重効用型吸収式冷凍機の吸収器に実施した形態につき、 図面 に沿って具体的に説明する。
第 1実施例
本実施例の吸収器は、 図 1 7に示す従来と同様に、 密閉ドラム(3 )内に形成さ れた吸収器室 (32)内に設置される。
図 1乃至図 3に示す如く、 本実施例の吸収器(5 )においては、 吸収器室 (32)内 に、 水平方向に伸びる複数本の冷却水配管(2)が上下左右共に、 例えば 22 mm のピッチで配列される。 又、 複数枚の平板状の伝熱板( 1 )が、 互いに間隔をおい て垂直の姿勢で水平方向に配列され、 前記複数本の冷却水配管(2)が、 これらの 伝熱板(1)を垂直に貫通している。 伝熱板(1)としては、 例えば肉厚 Tdが 0.5 mmの平板状の銅板が採用される。 尚、 伝熱板(1)としては、 周知の他の資材、 例えばアルミニウム等からなるものを採用することも可能である。 又、 伝熱板(1) のピッチ P ま、 3〜 15mmに設定される。
各伝熱板( 1 )の上端面には、 伝熱板( 1 )の上端面の長手方向に沿って伸びる断 面 V字形の吸収液槽(10)が、 伝熱板(1)と一体に形成されている。 各吸収液槽(1 0)の底部には、 伝熱板(1)の両表面の上方位置に、 複数の吸収液流下孔(11)が伝 熱板(1)の長手方向に互いに間隔をおいて、 2列に開設され、 これらの吸収液流 下孔(11)の出口は、 伝熱板(1)の表面に接している。 この様にして、 伝熱板(1) 毎に形成された複数の吸収液槽(10)によって、 流下機構が構成される。
上記吸収式冷凍機の吸収器( 5 )においては、 冷却水配管( 2 )内に冷却水が供給 され、 伝熱板(1)及び冷却水配管(2)の表面は、 冷却水配管(2)内の冷却水によ つて充分に温度が低下することになる。
図 17に示す配管 (61)から、 図 1に示す本実施例の複数の吸収液槽(10)内に吸 収液が供給される。 該吸収液は、 吸収液槽(10)に一旦溜まった後、 複数の吸収液 流下孔(11)の出口から流出する。 各吸収液流下孔(11)の出口から流出した吸収液 は、 二点鎖線の矢印で示す様に直ぐに伝熱板(1)の表面に移って、 伝熱板(1)の 表面に拡がりつつ、 伝熱板(1 )の表面及び冷却水配管(2)の外周面を伝って流下 していく。 ここで、 吸収液槽(10)から流下する吸収液は全て、 伝熱板(1)の表面 を伝うこととなり、 従来の如く滴状で滴下することはな 、。
吸収液は、 伝熱板(1)の表面を流下する過程で、 伝熱板(1)の間を通過する冷 媒蒸気と充分な面積で接触して、 冷媒蒸気を吸収する。
又この過程で、 吸収液は、 伝熱板( 1)の表面を広い面積で濡らすことになる。 然も、 吸収液は、 流動抵抗により減速されるため、 伝熱板(1)の表面を上端部か ら下端部まで充分な時間をかけて流れることになる。 これによつて、 大きな熱交 換量が得られる。
この様に、 吸収液は広い面積で冷媒蒸気と接触して冷媒蒸気を吸収すると共に、 これによつて発生する熱は充分な熱交換によって効果的に冷却されることになる。 この結果、 高い吸収能力が得られる。
図 4は、 本発明の効果を実証するために行なった吸収能力に関する計算の結果 を表わしており、 横軸は伝熱板(1)のピッチ Pdであり、 縦軸は、 同一の吸収能 力を有する本発明の吸収器( 5 )の体積 V 1と従来の吸収器 (50)の体積 V 2の比( V 1ZV2)を表わしている。 この体積比が小さいほど、 本発明の吸収器(5)の吸収 能力が高いと言える。
尚、 計算は、 図 5に示す如く伝熱板(1)の肉厚 Tdを 0.5mm、 冷却水配管 ( 2 )の外径 D tを 1 Z 2ィンチ又は 5 / 8ィンチ、 冷却水配管( 2 )の肉厚 T tを 0.6 mm、 冷却水配管( 2 )を流れる冷却水の流速を 1 1.7 mZ sとし、 伝熱板
(1)のピッチ Pdを変化させて行なった。 図 4の黒丸のプロットは、 冷却水配管
(2)の外径 D tが 1Z2インチの場合、 白丸のプロットは、 5ノ 8インチの場合 の計算結果を表わしている。
図示の如く、 冷却水配管( 2 )の外径 D t力 1 / 2ィンチの場合、 5ノ 8インチ の場合共に、 伝熱板( 1 )のピッチ P dが 3 mmのときに、 体積比は 30%程度と 最小値となっている。
又、 伝熱板(1)のピッチ Pdが 3mmから大きくなるにつれて、 体積比は徐々 に増大している。 そしてピッチ Pdが 15mmのとき、 体積比は、 冷却水配管(2) の外径 D tが 1 / 2ィンチの場合に 95 %程度、 5 / 8ィンチの場合に 80 %程 度となっている。 これは、 伝熱板(1)のピッチ Pdが大きくなるにつれて、 冷却 水配管(2)の全長に亘つて配列される伝熱板(1 )の枚数が減少して、 吸収液の吸 収面積と伝熱板( 1 )に対する吸収液の濡れ面積 (m2)が小さくなるためである。 そ してピッチ P dが 1 5 mmを越えると、 従来の伝熱板( 1 )のない吸収器(50)と殆 ど濡れ面積が同じになって、 従来の熱交換量を大きく上回る熱交換量は得られな い。
尚、 伝熱板( 1 )のピッチ P dが 3 mmより小さい場合については、 図 4の如く 体積比は急激に増大すると考えられる。 これは、 伝熱板(1 )どうしの接近によつ て、 互いに対向する 2つの表面を夫々流れる吸収液どうしが接触し、 これらの吸 収液が合流して流下するため、 冷媒蒸気の流路が吸収液により塞がれて、 吸収液 に冷媒蒸気が充分な面積で接触せず、 吸収能力が大幅に低下するからである。
従って、 伝熱板(1 )のピッチ P dは、 3〜 1 5 mmの範囲に設定することが望 ましい。
図 4のグラフから明らかな様に、 本実施例の吸収器(5 )によれば、 従来の吸収 器 (50)に比べて高い吸収能力が得られ、 所期の吸収能力を発揮するために必要な 体積は小さくて済むので、 吸収器( 5 )の小型化が可能である。
第 2実施例
本実施例の吸収器( 7 )は、 各伝熱板( 1 )の上端面に一体に形成された複数の吸 収液槽 (10)によって流下機構を構成する第 1実施例の吸収器(5 )に対し、 全ての 伝熱板( 1 )の上端部に跨つて取り付けられた 1つの吸収液槽( 8 )を流下機構とし て具えたものである。
具体的には、 図 6乃至図 8に示す如く、 全ての伝熱板(1 )の上端部に跨って、 皿状の吸収液槽(8 )が取り付けられ、 全ての伝熱板( 1 )の上端部が、 吸収液槽(8 ) の底面を貫通している。 吸収液槽(8 )の底面には、 各伝熱板(1 )の両側に伝熱板 ( 1 )の表面に沿って伸びるスリッ ト状の吸収液流下孔 (81X81)が開設されている。 この様にして、 流下機構として、 全ての伝熱板(1 )の上端部に跨る吸収液槽(8 ) が取り付けられている。
上記吸収式冷凍機の吸収器(7 )においては、 上記第 1実施例と同様に、 伝熱板 ( 1 )及び冷却水配管( 2 )の表面は、 冷却水配管( 2 )内の冷却水によつて充分に温 度が低下している。
図 1 7に示す配管(61)から、 図 6に示す本実施例の吸収液槽(8 )内に吸収液が 供給される。 該吸収液は、 吸収液槽(8 )に一旦溜まった後、 各吸収液流下孔 (81) から伝熱板(1 )の表面を伝って流出する。 この際、 吸収液は、 スリツ ト状の吸収 液流下孔(81)から薄膜状となつて流出するため、 伝熱板( 1 )の表面の幅方向の全 域を濡らしながら流下する。 従って、 上記第 1実施例よりも吸収液の吸収面積と 伝熱板( 1 )表面に対する濡れ面積が更に増大することになる。
この結果、 第 1実施例よりも高い吸収能力を得ることが出来る。
第 3実施例
図 1 3に示す如く、 本実施例の吸収器 (70)は、 第 1実施例の各伝熱板( 1 )に複 数の蒸気流通孔 (12)を開設したものである。
冷却水配管(2 )は、 外径 1 5 . 9 mm、 長さ 2 0 7 O mmを有して、 1 7列 x 1 8段に配列され、 総本数 3 0 6本である。 一方、 伝熱板(1 )は、 3 9 6 mm x 3 7 4 mm X 0 . 5 tの寸法を有して、 3 4 5枚がピッチ 6 mmで配列されている。 蒸気流通孔(12)は、 図 1 4に示す如く内径 1 0 mmの大きさを有し、 冷却水配 管貫通孔(13)と同一の 2 2 mmのピッチで開設されている。
前述の第 1実施例及び第 2実施例では、 吸収液槽(10)から供給される吸収液が 伝熱板(1 )の表面を濡らしながら流下し、 この過程で、 伝熱板(1 )は、 吸収液が 拡がって濡れた表面領域で前述の効果を発揮するが、 それ以外の吸収液が濡れな い表面領域は、 前述の効果を充分に発揮しない。
そこで本実施例では、 伝熱板( 1 )に濡れない表面領域が生じることに着目し、 伝熱板( 1 )に複数の蒸気流通孔(12)を開設して、 伝熱板( 1 )を貫通する冷媒蒸気 の流れを生起させる。 これによつて、 冷媒蒸気は伝熱板(1 )に流れを妨げられる ことなく、 吸収器室 (32)内を偏りなく流れて、 吸収液に充分に吸収されることに る。
第 4実施例 上記第 1〜第 3実施例の吸収器においては、 冷却水配管( 2 )の外周面を濡らし た吸収液の一部が、 該冷却水配管(2 )から離脱して伝熱板(1 )の表面を流下する 際、 横方向に隣接する冷却水配管(2 )から離脱して流下する吸収液の一部と合流 し、 そのまま、 その下段に配置されている 2本の冷却水配管(2 )( 2 )の間を通過 する流れとなることがある。 この様な吸収液の流れが伝熱板( 1 )の広 、領域で発 生すると、 伝熱板(1 )による上述の効果は得られるものの、 この様な流れは冷却 水配管( 2 )の表面を流れないため、 冷却水配管( 2 )による直接的な冷却効果が弱 まり、 結果として、 第 1〜第 3実施例で期待し得る所期の吸収能力が得られない 虞れがある。
そこで、 本実施例の吸収器 (51)においては、 上記伝熱板(1 )に代えて、 図 1 5 に示す如く水平方向に伸びる複数枚の伝熱板( 9 )を採用している。
これらの伝熱板( 9 )は、 互いに上下方向に 2〜 3 mmの間隙 Gを設けて鉛直面 内に配置されており、 各伝熱板(9 )には、 上下 2段の冷却水配管(2 )の配列が貫 通している。 そして、 最上位の伝熱板(9 )を除く他の伝熱板(9 )においては、 各 伝熱板( 9 )の上端面と、 各伝熱板( 9 )を貫通する上段の冷却水配管( 2 )の外周面 の上端とが、 同じ高さ位置に揃っている。 その他の構成については図 1に示す第 1実施例と同一であって、 最上位の伝熱板(9 )の上端面には、 吸収液漕(10)が連 結されている。
尚、 この様に最上位の伝熱板( 9 )の上端面に吸収液漕(10)を具えた吸収器にお いては、 最上位の伝熱板(9 )を除く 2段目以下の伝熱板(9 )の上端面が、 各伝熱 板( 9 )を貫通する最上段の冷却水配管( 2;)の外周面の上端と同一高さに揃った構 成を採用することが望ましい。 一方、 吸収液供給手段として従来の散布機構(4 ) を装備し、 吸収液漕(10)を具えない吸収器においては、 最上位の伝熱板(9 )を含 めて全ての伝熱板( 9 )の上端面が各伝熱板( 9 )を貫通する最上段の冷却水配管( 9 ) の外周面の上端と同一高さに揃った構成を採ることも可能であり、 或いは上記同 様に、 最上位の伝熱板(9 )を除く 2段目以下の伝熱板(9 )の上端面が各伝熱板(9 ) を貫通する最上段の冷却水配管( 2 )の外周面の上端と同一高さに揃った構成を採 用することも可能である。
本実施例の吸収器 (51)においては、 吸収液漕(10)の吸収液流下孔(11)から伝熱 板( 9 )の表面に移つた吸収液が伝熱板( 9 )及び冷却水配管( 2 )の表面を伝つて流 下する過程で、 図 1 5に二点鎖線の矢印で示す如く、 隣接する 2本の冷却水配管 ( 2 )( 2 )の間を通過する流れや、 これらの冷却水配管( 2 X 2 )の表面を流れた後 に合流する流れが生じたとしても、 この様な吸収液の流れが伝熱板(9 )の下端面 に達すると、 該吸収液の一部は、 該伝熱板(9 )の下端面やその下の伝熱板(9 )の 上端面を伝って、 左右に拡散することになる。 そして、 この吸収液が冷却水配管 ( 2 )の外周面の上端に達すると、 その後、 該吸収液は冷却水配管(2 )の外周面を 伝って流下するのである。
この様にして、 伝熱板( 9 )及び冷却水配管( 2 )の表面を伝つて流下する吸収液 は、 伝熱板(9 )( 9 )の間隙部を通過する度に上述の拡散作用を受けて、 伝熱板(9 ) のみならず、 冷却水配管(2 )の表面にも充分に拡がって流下する。 この結果、 伝 熱板( 9 )による上述の効果と冷却水配管( 2 )による充分な冷却効果が発揮され、 高い吸収能力が得られることになる。
第 3実施例の吸収器 A、 第 4実施例の吸収器 B及び従来の伝熱板を具えなし、吸 収器 Cの夫々について、 同一体積を有する小型の実験機を作製し、 これを用いて 吸収液流量と冷凍能力の関係を調べたところ、 図 1 6に示す如く、 第 3実施例の 吸収器 Aについては破線、 第 4実施例の吸収器 Bについては一点鎖線、 従来の吸 収器 Cについては実線の関係が得られた。 尚、 図 1 6の結果は、 実験機で得られ た冷凍能力及び吸収液流量に基づいて、 上述の諸元を有する吸収器 A、 B、 Cの 冷凍能力及び吸収液流量を計算したものである。
図 1 6から明らかな様に、 蒸気流通孔(12)が開設された伝熱板(1 )を具えた第 3実施例の吸収器 Aによれば、 吸収液流量に拘わらず、 従来の吸収器 Cよりも大 きな冷凍能力を得ることが出来る。 更に、 複数枚の伝熱板(9 )を具えた第 4実施例の吸収器 Bによれば、 第 3実施 例の吸収器 Aよりも更に大きな冷凍能力を得ることが出来る。
尚、 本発明の各部構成は上記実施の形態に限らず、 特許請求の範囲に記載の技 術的範囲内で種々の変形が可能である。
例えば、 第 1実施例乃至第 4実施例において、 複数本の冷却水配管(2 )は、 図 9に示す如く千鳥状に配列することも可能である。
又、 平板状の伝熱板(1 )( 9 )に替えて、 図 1 0に示す如く鉛直方向に沿って波 打つ波板状の伝熱板 (90)を採用することも可能である。 又、 図 1 1 ( a )乃至(c ) に示す如く鉛直方向に沿って凹凸が現われる表面加工が施された伝熱板(91)を採 用することも可能である。 これらの伝熱板(90)(91)を採用した場合、 吸収液が流 下する際の流動抵抗が大きくなって、 垂直平板状の伝熱板( 1 )( 9 )に比べて流下 速度が減小すると共に、 吸収液の吸収面積と吸収液の濡れ面積が増大するため、 より高い吸収能力を得ることが出来る。
更に、 図 6に示す吸収液槽(8 )の底部には、 スリット状の吸収液流下孔 (81)に 替えて、 図 1 2に示す如く複数の半円状の吸収液流下孔 (82)を形成することも可 能である。
更に又、 図 1 3に示す蒸気流通孔(12)は円形に限らず、 例えば垂直方向に長い スリット状に開設することも可能である。

Claims

請 求 の 範 囲 . 吸収式冷凍機の吸収器において、 吸収液及び冷媒蒸気が供給されるべき密閉 室内に、 吸収液供給手段が設置され、 吸収液供給手段の下方位置には、 横方向 に伸びる複数本の冷却水配管を互いに直列或いは並列に接続してなる冷却水配 管系が設置されると共に、 複数枚の板状伝熱体が互いに間隔をおいて垂直の姿 勢で横方向に配列され、 前記複数本の冷却水配管がこれらの板状伝熱体を貫通 している吸収式冷凍機の吸収器。
. 各板状伝熱体は、 1枚の伝熱板によって構成されている請求の範囲第 1項に 記載の吸収式冷凍機の吸収器。
. 前記複数本の冷却水配管は上下方向に互いに間隔をおいて複数段に配列され、 各板状伝熱体は、 前記冷却水配管の配列の 1或いは複数段毎に設けられた複数 枚の伝熱板から構成され、 各伝熱板は水平方向に伸びて、 上下に隣接する 2枚 の伝熱板の内、 上位の伝熱板の下端面と下位の伝熱板の上端面の間には所定の 間隙が設けられ、 各伝熱板に、 前記冷却水配管の配列の 1或いは複数段が貫通 し、 全ての伝熱板、 或いは最上位の伝熱板を除く他の伝熱板においては、 各伝 熱板の上端面と、 各伝熱板を貫通する最上段の冷却水配管の外周面の上端とが、 同一或いは略同一の高さに揃っている請求の範囲第 1項に記載の吸収式冷凍機 の吸収器。
. 前記間隙は 2 mm乃至 3 mmに設定されている請求の範囲第 3項に記載の吸 収式冷凍機の吸収器。
. 前記複数枚の板状伝熱体は、 3 mm乃至 1 5 mmのピッチで配列されている 請求の範囲第 1項乃至第 4項の何れかに記載の吸収式冷凍機の吸収器。
. 各板状伝熱体は、 鉛直方向に沿って波打つ波板状に形成されている請求の範 囲第 1項乃至第 5項の何れかに記載の吸収式冷凍機の吸収器。
. 各板状伝熱体には、 鉛直方向に沿って凹凸が現われる表面加工が施されてい る請求の範囲第 1項乃至第 6項の何れかに記載の吸収式冷凍機の吸収器。
8 . 各板状伝熱体には、 各冷却水配管の外周面から離して、 複数の蒸気流通孔が 開設されている請求の範囲第 1項乃至第 7項の何れかに記載の吸収式冷凍機の 吸収器。
9 . 吸収液供給手段は、 吸収液を前記複数枚の板状伝熱体に沿って流下させるた めの流下機構と、 吸収液を流下機構に供給する供給機構とから構成され、 流下 機構は、 流下させるべき吸収液が溜まる吸収液槽を具え、 吸収液槽の底部には、 出口が板状伝熱体の表面に近接する複数の吸収液流下孔が開設されている請求 の範囲第 1項乃至第 8項の何れかに記載の吸収式冷凍機の吸収器。
10. 流下機構の吸収液槽は、 各板状伝熱体の上端面に連結して板状伝熱体毎に設 けられ、 各吸収液槽は、 前記上端面の長手方向に伸びている請求の範囲第 9項 に記載の吸収式冷凍機の吸収器。
11. 流下機構の吸収液槽は、 全ての板状伝熱体の上端部に跨って連結され、 これ ら全ての上端部を含む広さに形成されている請求の範囲第 9項に記載の吸収式 冷凍機の吸収器。
12. 流下機構の吸収液流下孔は、 出口が板状伝熱体の表面に沿って伸びるスリツ ト状に形成されている請求の範囲第 9項乃至第 1 1項の何れかに記載の吸収式 冷凍機の吸収器。
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