JPH03504637A - 拡散吸収装置のための吸収器 - 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】 拡散吸収装置のための吸収器 本発明は、拡散吸収装置のための吸収器に関する。

拡散吸収装置は、家庭用冷蔵庫に用いるための小型冷凍装置として久しい以前か ら知られている。これらの吸収冷凍装置は、それらの能率に関して非常に改良さ れた。そのような集合体は、例えばスイス特許Ｎｏ、４７５５２７に詳しく記載 されている。しかしながら、これらの集合体は比較的わずかな能力を有する。そ れ故、それらは大きな冷凍装置には、例えば空気調節のためにまたは加熱装置に 熱ポンプとして用いるためには適さない、これらの装置には、アンモニアと水が 対の物質として使用されるが、その除水が吸収する物質でありかつアンモニアが 冷媒である。一般に、圧力平衡する補助ガスとして水素またはへリュームが用い られる。大きな能力をもたらさなければならない装置の吸収器は、そのために必 要な多量の冷媒を吸収し、そして吸収熱を温めるべき媒体にできるだけわずかな 損失で放出できる状態になければならない０周知の小さい能力の拡散吸収装置で は、吸収熱が周囲の空気に放出される。大きな装置では、それは一般に不可能で あるかまたは望ましくないものであり、それどころか吸収熱は液状の媒体を有す る二次システムにより運び去らなければならない。

それ故、本発明の目的は、大きな能力の拡散吸収装置のための吸収器を示すこと である。

この課題は、冒頭に述べた種類の吸収器において、。

円筒状のハウジングに、表面が毛細管作用のあるコイル管が配置され、その際個 々のコイル管のターンが互いに間隔を置いて存在する。

次に、本発明の実施例を図面により説明する。

第１図は大きな能力の拡散吸収装置の概略図であり、 第２図は吸収器の部分的に分離された部分図であり、 第３図は第２図による吸収器の平面図である。

第１図には、大きな能力の拡散吸収装置の概略が示されている。そのような集合 体は、ガスバーナｌまたは他の熱源と、冷媒蒸気が追い出されるガス吹き込みポ ンプ２を有するエキスペラ−とを含む、この蒸気は、二倍−熱交換器２ａを介し て蒸気ラインにより凝縮器４に達する。ここでは、冷媒蒸気が凝縮して、凝縮液 が凝縮ラインを通って蒸発器５に流れ、そこで熱を吸収しながら蒸発する。蒸発 により豊富になった補助ガスがガス熱交換器６に流れ、そしてそこに流入するわ ずかなガスを冷却する。引き続き、豊富なガスが吸収器３に流れ、そこで冷媒蒸 気の一部がわずかな溶液により吸収される。吸収過程により豊富になった溶液が 、二倍熱交換器２ａを介してエキスペラ−２に達する。ここで、冷媒は前述した ように追い出され、そしてそれによりわずかになった溶液がガス吹き込みポンプ により高く汲み上げられ、そしてそれにより上方へ吸収器に流れることができる 状態に置き換えられ、その際わずかな溶液が前方へ同様に二倍−熱交換器２ａを 通って導かれる。吸収器３と凝縮器４を通って二次システムの媒体が流れ、その 媒体はそこで高い温度レベルの熱を受ける。蒸発器５を通って別の二次システム の媒体が流れ、この媒体は蒸発器に低い温度レベルの熱を供給する。

第２図には、吸収器が示されている。この吸収器は、四つの共軸に配置されたコ イル管９〜１２からなり、その際最も外側のコイル管９を見ることができ、かつ 内側のコイル管１０〜１２は図面の切断部分に横断面で認めることができる。第 ３図は、これらの共軸の配置を上からの平面図に示す。このコイル管９〜１２の 内部を、吸収器から熱を取り去る二次ンステムの液体が流れる。二次システムの 液体の供給は入口２３〜２６により並行に行われ、そして四つのコイル管の端部 で出口１３〜１６により取り去られる。コイル管９〜１２は、内部に盲管１８を 有する円筒状ハウジング１７に存在する。盲管１８とハウジング１７は上方と下 方でそれぞれ一つの蓋で堅（結合され、その際盲管は周囲に対して開放しており 、それと共に盲管の内部に大気圧が支配している。拡散吸収熱ポンプに用いられ る補助ガスはガス吹き込み管２７を通って供給され、そして盲管１８とハウジン グ１７により形成された空間へコイル管の外側表面に沿ってわずかな溶液に対し 対向流で流入して、吸収器をガス出口管２８を通って出る。

わずかな溶液、ここでは水を含むアンモニア溶液がエキスペラ−から来て、四つ の部分流に分割されて供給部１９〜２２により吸収器に供給される。これらの供 給部１９〜２２は、コイル管に供給部１９〜２３のうちのそれぞれ一つによりわ ずかな溶液が個々に供給されるように吸収器の上部に配置されている（第３図） 。

コイル管９〜１２の管は、平らな卵形の横断面を有する。これは第２図の切断部 分で明らかである。

この横断面形状は、そのほかの通例の円形の横断面に対して種々の点で著しい利 点を有する。一方では、すなわち二次システムの液体の熱伝達が形状因子により 全く著しく改善される。熱伝達は、管輪郭が平らであればあるほど、ますます良 くなる。しかしながら、管輪郭を平らにすると、液体の貫流の際に管の内部に生 ずる圧力損失も大きくなる。４ｍｓの内径を有する輪郭が熱伝達改良に関してな お是認できる圧力損失で最も有利であることが明らかになった。

他方では、しかしながらコイル管の平らな輪郭は、金管表面にわたって冷媒溶液 を均一に分配するために、効率のよい吸収器にとって果たさなければならない要 件に有利に影響を及ぼす。蒸発器から来ている補助ガスが吸収器に達してわずか な溶液により吸収される。吸収過程により生ずる熱エネルギーが二次システムの 媒体に供給される。ここに示された拡散吸収熱ポンプは熱側に約３に−の能力を 有し、その際約１ｋｗが蒸発器の蒸発能力に由来する。そのような高い能力を達 成するために、吸収器で大きな表面がわずかな溶液で利用されることが必要であ り、それと共に二次システムの媒体に充分な熱エネルギーを供給することができ る。図示の実施例では、この表面が四つの連続的に配置されたコイル管により自 由に使われる。全部の表面範囲にわたって吸収を一様に行うことができるために 、管表面の各位置に冷媒溶液が連続的に供給されることが必要である。そのため に、実質的に二つの手段が役立つ。一方では、コイル管の個々のターンは、第２ 図から推定できるように、互いに間隔を置いて配置されている。この間隔により 形成された隙間に冷媒溶液がその表面張力により集まることができ、その際連続 的に冷媒溶液の一部が常に再び管表面の上を実質的に垂直に下方に向かって分配 され、そして最も近い螺旋ピッチにより形成された隙間で、そこに存在する溶液 と再び混合する。各コイル管の最も上のターンは増加した間隔を有し、かつそれ によっていっそう大きな隙間を形成する。これにより、供給部１９〜２２を通っ て侵入する冷媒溶液が非常に急速にコイル管の全部の半径方向周囲を湿らすこと が確保される。他方では、コイル管の表面は、一様な加湿が実現するような状態 でなければならない。実施例では、それは、管に、刻み目に似た十字形輪郭、い わゆるローレフトを設けることにより達成される。この輪郭では、個々の切り込 みが直通であって、交差点ではそれに対し横方向に走る刻み目で閉鎖されないこ とに注意しなければならない。これにより、薄い冷媒溶液層を有する全部の管表 面の非常に良好な加湿が確保される。その上に、この刻み目は管の表面積を大き くする。溶液は管表面の上で幾分乱される。

また、管表面は、刻み目を付けるのと別の仕方で得ることができるが、大事なの はその毛細管作用である。そこで、例えば間を詰めて配置された螺旋状に管の周 りを走る刻み目を設けることができる。

同心に配置された螺旋管の間の間隔は、できるだけ小さく保たなければならない 。最も外側のコイル管９と円筒状ハウジング１７の間の間隔および最も内側のコ イル管１２と盲管１８の間の間隔も同様である。なぜなら、これらの間隔により 形成された隙間を、豊富な補助ガスが通って流れるからである。

この空間が小さければ小さいほど、ガスからのアンモニアの拡散がそれだけいっ そう有効に行われる（第２図）。もちろん、これらの中間の空間は随意に小さく して差し支えない。なぜなら、さもないと、貫流する補助ガスにとって大きすぎ る圧力損失が発生し、その圧力損失がシステム全体で補助ガスの充分な循環を阻 止するからである。しかしながら、吸収器の内部に配置された盲管１８は、効率 のよい拡散に必要なわずかな隙間を形成する役目を有するだけではなく、圧力下 にある容積も減少させる。このことは、装置の安全性のために決定的に重要であ る（容器の公式）。

コイル管１３〜１６は、その同心の配置により種々の大きな直径を有し、それに より個々のコイルの管表面も大きくなる。従って、個々のコイル管はその表面に 相応して種々の大きな量の冷媒溶液が供給されるように配慮しなければならない 。工牛スペラーと吸収器の間に接続されている分配装置は、この分配をわずかな 溶液の四つの異なる部分流で行う。

実施例に示された吸収器によれば、充分大きな能力を有する拡散吸収熱装置を製 造することが可能であり、この装置は、加熱設備でまたは空気調節の目的のため に熱ポンプとして使用できる状態にある。

国際調査報告 １１１１“ｍｍ　　ｐｃ〒／Ｑｌ　９Ｑ／（１（１（１６７国際調査報告

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. １．円筒状のハウジング（１７）に、表面が毛細管作用のあるコイル管（９）が 配置され、その際個々のコイル管のターンが互いに間隔を置いて存在することを 特徴とする、拡散吸収装置のための吸収器。
2. ２．コイル管（９）の管の輪郭が平らな卵形に形成されることを特徴とする、請 求の範囲１による吸収器。
3. ３．最も上のコイルターンから最も近いコイルターンまでの間隔は、他のコイル のターン間隔より大きいことを特徴とする、請求項１または２による吸収器。
4. ４．吸収器ハウジング（１７）の内部に共軸に盲管（１８）が配置されているこ とを特徴とする、請求の範囲１から３までのうちの一つによる吸収器。
5. ５．一つまたは複数の別のコイル管（１０，１１，１２）が、第一のコイル管（ ９）に対し共軸に走る吸収器ハウジング（１７）に設けられていることを特徴と する、請求の範囲１から３までのうちの一つによる吸収器。
6. ６．コイル管の管表面は刻み目が付けられて形成されることを特徴とする、請求 の範囲１から５までのうちの一つによる吸収器。
7. ７．コイル管の管表面には、螺旋状に管の周りを走る刻み目が設けられているこ とを特徴とする、請求の範囲１から５までのうちの一つによる吸収器。