JPH052907B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本発明は、吸収冷凍機や吸収ヒートポンプある
いは吸収冷温水機などの吸収式冷温流体供給装置
の熱交換器に関し、特に、発生器と凝縮器およ
び／または蒸発器と吸収器をひとつの容器に形成
した吸収式冷温流体供給装置言い代えれば発生凝
縮器および／または蒸発吸収器を形成した吸収式
冷温流体供給装置（以下、この種の吸収式冷温流
体供給装置という。）の熱交換器の改良に関する。

(ロ) 従来技術 吸収式冷温流体供給装置の蒸発器（発生器）に
内蔵されている伝熱管内においては、上流側の流
体の温度が高く下流側の流体の温度が低くなるの
で、上流側では冷媒の蒸発量（発生量）が多く下
流側では冷媒の蒸発量（発生量）が少くなる。ま
た、吸収器（凝縮器）に内蔵されている伝熱管内
においては、上流側の流体の温度が低く下流側の
流体の温度が高くなるので、上流側では冷媒の吸
収量（凝縮量）が多く下流側では冷媒の吸収量
（凝縮量）が少くなる。

そのため、この種の吸収式冷温流体供給装置に
おいては、蒸発吸収器（発生凝縮器）内で冷媒の
蒸発量が多い側から冷媒の吸収量の多い側へ（冷
媒の発生量が多い側から冷媒の凝縮量の多い側
へ）冷媒が流れ、冷媒の流れに偏りを生じ、装置
の性能低下となる欠点がある。

この冷媒の流れの偏りを小さくするために、こ
の種の吸収式冷温流体供給装置においては、第１
図に示すような熱交換器が従来、用いられてい
る。なお、説明を簡略化するため、第１図の熱交
換器は吸収冷凍機における蒸発器の熱交換器と
し、また、第１図は熱交換器の伝熱管群のある段
における管例を示しているものとする。

第１図において、１は吸収器２と蒸発器３とを
形成した蒸発吸収器、４は熱交換器で、この熱交
換器は伝熱管５，５…と冷水の出入口ヘツダー
６，７と中間ヘツダー８，８…とで成つている。
そして、冷水が実線矢視のように通水されると共
に冷媒液が伝熱管５，５…の外壁に散布され、冷
媒液が蒸発する。この熱交換器４においては、図
の紙面上方から１列目の伝熱管５を含めて奇数列
の伝熱管５，５…では紙面に向つて左側における
冷媒の蒸発量が多く、２列目の伝熱管５を含めて
偶数列の伝熱管５，５…では紙面に向つて右側に
おける冷媒の蒸発量が多くなる。その結果、伝熱
管群全体からみると伝熱管群の管軸方向における
冷媒の蒸発量の偏りが是正される。なお、吸収器
２においても、この熱交換器４を用いることによ
つて管軸方向における冷媒の吸収量の偏りを是正
することができる。それ故、蒸発吸収器１内での
冷媒の流れの偏りを小さくできるのである。

しかし、この熱交換器４においても、図の紙面
に向つて左側における各列の伝熱管５，５…での
冷媒の蒸発量の総和と右側における各列の伝熱管
５，５…での冷媒の蒸発量の総和とには差があつ
て均一ではなく、伝熱管群全体からみると管軸方
向における冷媒の蒸発量になお偏りが残り、蒸発
吸収器１内での冷媒の流れの偏りを充分に防ぎ得
ない欠点がある。

また、冷水を蛇行させて流しているこの熱交換
器４においては、伝熱管５，５…の中間ヘツダー
８，８…付近の蛇行部で冷水の圧力損失が大きく
なるため、冷水を流すポンプ（図示せず）の動力
を大きくしなければならない欠点もある。

(ハ) 発明の目的 本発明は、この種の吸収式冷温流体供給装置に
おいて、蒸発吸収器および／または発生凝縮器内
での冷媒の流れの偏りを防ぐことを目的としたも
のである。

(ニ) 発明の構成 本発明は、この種の吸収式冷温流体供給装置に
おいて、ひとつの容器内に内蔵されている冷煤蒸
発用の熱交換器と冷煤吸収用の熱交換器あるいは
冷煤発生用の熱交換器と冷煤凝縮用の熱交換器を
入口ヘツダと、出口ヘツダと、この出口ヘツダと
入口ヘツダとの間に配管された複数段の伝熱管か
らなる伝熱管群と、この伝熱管群にそれぞれ間隔
を有してほぼ垂直に設けられ各伝熱管を支持する
複数の支持板とにて構成し、ひとつの容器内に内
蔵されている熱交換器のうちの少なくとも１ケの
熱交換器の一側に入口ヘツダと出口ヘツダとを交
互に設けかつ、熱交換器の他側に出口ヘツダと入
口ヘツダとを一側の入口ヘツダと出口ヘツダとに
対応させて交互に設け、伝熱管群を入口ヘツダと
出口ヘツダとに対応させて複数段ごとに複数個に
分割した構成のものである。

本発明によれば、伝熱管群に対して流体が交互
に供給され、流体が伝熱管群毎に対向して流れる
ので、伝熱管群全体の管軸方向における冷媒の蒸
発量、吸収量、あるいは冷媒の発生量、凝縮量を
ほぼ均一化させることができ、蒸発吸収器およ
び／または発生凝縮器内での冷媒の流れの偏りを
防ぐことができる。

(ホ) 実施例 第２図は、本発明の熱交換器の一実施例を示す
要部概略構成説明図で、第１図と同様の構成機器
には同一の図番を付している。なお、説明を簡略
化するため、第２図においても、第１図と同様に
吸収冷凍機における蒸発器の熱交換器とし、伝熱
管群のある段の管列を示すものとする。

第２図において、９は第１伝熱管群、１０は第
２伝熱管群、９′，９″は第１伝熱管群９の冷水の
出入口ヘツダー、１０′，１０″は第２伝熱管群１
０の冷水の出入口ヘツダーである。そして、冷水
が実線矢視のように通水されると共に冷媒液が伝
熱管５，５…に散布され、冷媒液が蒸発する。

このように構成された熱交換器４′においては、
第１伝熱管群９を流れる冷水の温度勾配と第２伝
熱管群１０を流れる冷水の温度勾配とが管群の中
央を軸にして左右対称となるので、第２図の紙面
に向つて左側における第１、第２伝熱管群９，１
０での冷媒の蒸発量の総和と右側における第１、
第２伝熱管群９，１０での冷媒の蒸発量の総和と
がほぼ等しくなり、第３図に示すように、管群全
体の管軸方向における冷媒の蒸発量がほぼ均一に
なる。第３図において、縦軸は冷媒の蒸発量を示
し、横軸は管群の管軸方向の距離を表わしてお
り、Ａは第１伝熱管群９の管軸方向に対する冷媒
蒸発量の勾配を示し、Ｂは第２伝熱管群１０の管
軸方向に対する冷媒蒸発量の勾配を示しており、
Ｃは冷媒蒸発量の総和の勾配を示している。

このように管群の管軸方向に対して冷媒が一様
に蒸発することにより、蒸発器３内の圧力分布が
均一化されるので、蒸発器３内での冷媒の流れに
乱れを生じることはなく、第２図の点線矢視のよ
うに冷媒は偏りなく吸収器２側へ流れる。

なお、吸収器２においても、この熱交換器４′
を用いることによつて、同様に管群全体の管軸方
向における冷媒の吸収量をほぼ均一にすることが
可能となり、第２図の一点鎖線矢視のように吸収
器２内においても冷媒を偏りなく流すことが可能
となる。

それ故、この熱交換器４′を蒸発器３と吸収器
２との両者に用いることが好ましい。特に、伝熱
管群を支える支持板１１，１１…を垂設したこの
種の吸収冷凍機においては、冷媒が第２図の矢視
のように流れるので、すなわち、支持板１１，１
１…によつて冷媒の流れが阻害されないので、蒸
発吸収器１内での冷媒の流れが円滑となり、吸収
冷凍機の冷凍性能が向上する。

また、この熱交換器４′においては、従来の熱
交換器４のように冷水を蛇行させずに流すことが
できるので、従来の熱交換器４よりも冷水の圧力
損失が少く、冷水を流すポンプ（図示せず）の動
力を小さくできる利点がある。

なお、図においては、説明を簡略化するため
に、この熱交換器４′を吸収冷凍機の蒸発吸収器
１に用いた場合について説明したが、発生凝縮器
に用いても同様の効果を期待できる。また、吸収
冷凍機に限らず、吸収ヒートポンプや吸収冷温水
機などこの種の吸収式冷温流体供給装置にこの熱
交換器４′を用いても同様の効果が期待できる。

また、伝熱管群を２以上に分割して交互に流体
の出入口を設けても良く、伝熱管毎に流体の出入
口を交互に設けても良い。また、伝熱管群の分割
の方法は縦割り、横割りあるいは縦横割りのいず
れであつても良い。

(ヘ) 発明の効果 以上のように、本発明は、この種収式冷温流体
供給装置において、ひとつの容器内に内蔵されて
いる冷煤蒸発用の熱交換器と冷煤吸収用の熱交換
器あるいは冷煤発生用の熱交換器と冷煤凝縮用の
熱交換器を入口ヘツダと、出口ヘツダと、この出
口ヘツダと入口ヘツダとの間に配管された複数段
の伝熱管からなる伝熱管群と、この伝熱管群にそ
れぞれ間隔を有してほぼ垂直に設けられ各伝熱管
を支持する複数の支持板とにて構成し、ひとつの
容器内に内蔵されている熱交換器のうちの少なく
とも１ケの熱交換器の一側に入口ヘツダと出口ヘ
ツダとを交互に設けかつ、熱交換器の他側に出口
ヘツダと入口ヘツダとを一側の入口ヘツダと出口
ヘツダとに対応させて交互に設け、伝熱管群を入
口ヘツダと出口ヘツダとに対応させて複数段ごと
に複数個に分割したものであるから、伝熱管群に
複数の支持板を設けた各熱交換器においても伝熱
管群全体の管軸方向における冷煤の蒸発量、吸収
量、発生量あるいは凝縮量をほぼ均一化すること
ができる。

それ故、本発明の熱交換器を用いたこの種の吸
収式冷温流体供給装置においては、蒸発吸収器お
よび／または発生凝縮器内の圧力分布がほぼ均一
になり、器内での蒸発器から吸収器への冷煤の流
れあるいは発生器から凝縮器への冷煤の流れの偏
りが防止され、装置の性能が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の熱交換器の一例を示した概略構
成説明図、第２図は本発明の熱交換器の一実施例
を示した要部概略構成説明図、第３図は本発明の
熱交換器を吸収式冷凍機に用いた場合の伝熱管群
の管軸方向における冷媒の蒸発量を表わした線図
である。 １……蒸発吸収器、２……吸収器、３……蒸発
器、４′……熱交換器、５，５……伝熱管、９…
…第１伝熱管群、９′……出口ヘツダー、９″……
入口ヘツダー、１０……第２伝熱管群、１０′…
…出口ヘツダー、１０″……入口ヘツダー、１１
……支持板。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 発生器に設けられた冷煤発生用の熱交換器と
   凝縮器に設けられた冷煤凝縮用の熱交換器およ
   び／または蒸発器に設けられた冷煤蒸発用の熱交
   換器と吸収器に設けられた冷煤吸収用の熱交換器
   をひとつの容器内に形成し、かつ、これら機器を
   配管接続して冷煤と吸収液の循環路を構成した吸
   収式冷温流体供給装置において、ひとつの容器内
   に内蔵されている冷煤蒸発用の熱交換器と冷煤吸
   収用の熱交換器あるいは冷煤発生用の熱交換器と
   冷煤凝縮用の熱交換器を入口ヘツダと、出口ヘツ
   ダと、この出口ヘツダと入口ヘツダとの間に配管
   された複数段の伝熱管からなる伝熱管群と、この
   伝熱管群にそれぞれ間隔を有してほぼ垂直に設け
   られ各伝熱管を支持する複数の支持板とにて構成
   し、ひとつの容器内に内蔵されている熱交換器の
   うちの少なくとも１ケの熱交換器の一側に入口ヘ
   ツダと出口ヘツダとを交互に設けかつ、熱交換器
   の他側に出口ヘツダと入口ヘツダとを一側の入口
   ヘツダと出口ヘツダとに対応させて交互に設け、
   伝熱管群を入口ヘツダと出口ヘツダとに対応させ
   て複数段ごとに複数個に分割したことを特徴とす
   る吸収式冷温流体供給装置の熱交換器。