JPH0571859B2 - - 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装
置、吸収冷温水機などの吸収器や発生器あるいは
蒸発器その他の熱交換器内の伝熱管に吸収液や冷
媒などの液を散布するための液分散装置に関し、
特に液の重さで液が自然流下する方式の液分散装
置の改良に関する。

(ロ) 従来技術 液分散装置にはポンプにより生じる液圧を利用
したスプレー方式のもの、サイフオンの原理を利
用したサイフオン方式のものあるいは重力を利用
した自然流下方式のもので知られている。

しかし、スプレー方式のものはポンプ動力が必
要で機器が余分に必要となる欠点やノズルがゴミ
や錆などでつまりやすい欠点を有し、また、サイ
フオン方式のものは個々のサイフオンを均一に製
作しにくい欠点やサイフオンがゴミや錆などでつ
まりやすい欠点を有し、いずれも安定して液を均
一に散布し得ない欠点を有している。それ故、製
作がサイフオン方式のものより容易で、ポンプや
ノズルなどの機器も不要の自然流下式のものがし
ばしば用いられる。

従来、この自然流下方式のものには、第１図お
よび第２図（特公昭42−25871号公報）に示され
ている液体分配装置や第３図および第４図（実公
昭46−17399号公報）に示されている液散布装置
が知られている。

前者は、トレー１′〔液分配器〕の側壁に設け
た多数の流出孔３′，３′……から液を流出させ、
流出した液をガイド４′で誘導し、誘導した液を
両端にガイド板６′を有した分割装置５′で分配さ
せ、分配された液を伝熱管７′で散布するように
した液体分配装置であり、後者は、コ字形断面で
両側面が下方に向かうように配置された基材４″
と、この基材の両側面の長手方向にそれぞれ所定
の間隔をもつてこれに重ね合せて配置された所定
の幅を有する多数の薄板片５″，５″……と、この
各薄板片の外側を覆うようにこれに重ね合され基
材４″と共に流通させる流路１″〔トレー〕を形成
するようにした側板６″とを備え、薄板片５″，
５″……間において基材４″と側板６″間に形成さ
れる散布流路７″から液を伝熱管３″に散布するよ
うにした液散布装置である。

しかし、前者は、トレー１′に供給される液の
量が減るとトレー１′内の液のヘツド（液面高さ）
が小さくなり、流出孔３′から液が流出する力よ
りも流出孔３′での液の表面張力の方が強くなる
傾向を示し、液の流出しない孔３′の数が増える
欠点を有しており、後者も、流路１″に供給され
る液の量が減ると、同様に、液の流下しない散布
流路７″の数が増える欠点を有している。この欠
点を除くために流出孔３′あるいは散布流路７″の
数を減らして液のヘツドを大きくした場合には、
液の流下箇所が少くなるので伝熱管に液を均一に
散布できない問題点を生じ、また、供給される液
の量が逆に増えると液がトレー１′あるいは流路
１″から溢流する問題点も生じる。 すなわち、
両者共に、液の量の変動による液の流下の偏りを
効果的に防ぎ得ず、伝熱管に液をほぼ均一に分散
できない欠点を有している。

(ハ) 発明の目的 本発明は、伝熱管へ散布する液の量が変動して
も伝熱管に液を偏りなく流下させ、伝熱管に液を
ほぼ均一に分散させ得る自然流下方式の液分散装
置の提供を目的としたものである。

(ニ) 発明の構成 本発明は、自然流下方式の液分散装置におい
て、器内の液面がある高さ以上に保たれるように
器壁の下部に所定の間隔を置いて形成された複数
個の孔を有する液分配器と、この液分配器の下方
に配置された末広がりの傾斜部とこの傾斜部の下
端から延びた垂直部とを有した液案内板と、この
液案内板の傾斜部の下端より上方に突出した堰を
上部に有しかつ複数条の溝が液分配器の孔の間隔
より狭い間隔をもつて形成された基体を下部に有
しこの基体が液案内板の垂直部に固着された板体
とを備え、この板体の堰と液分配器の傾斜部の下
部とで基体の各溝にまたがつてほぼ水平方向の流
路を形成し、板体の基体の溝と液案内板の垂直部
とで水平方向の流路の液を下方に配置された伝熱
管へ流下する複数のほぼ垂直方向の流路を形成し
たものである。

本発明の液分散装置においては、液分配器への
液の供給量が減つた場合に液の流下しない孔の数
が増えることはなく、かつ、液分配器の孔から流
下した液が、液案内板の傾斜部に沿つて拡がりな
がら流下し、堰によつてせきとめられて堰と液案
内板の傾斜部とで形成されたほぼ水平方向の流路
を伝熱管の軸方向に流れてさらに広く拡がり液分
配器の孔より間隔が狭いほぼ垂直の複数の流路に
流入し、垂直の流路を通り伝熱管へ流下するの
で、トレー（液分配器）あるいは散布流路から液
をそのまま伝熱管へ流下させる従来の液体分配装
置あるいは液散布装置にくらべ、伝熱管へ散布す
る液の量の変動による伝熱管への液の流下の偏り
を小さくすることができ、液をより均一に分散さ
せることが可能となる。

(ホ) 実施例 第５図および第６図は本発明分散装置の一実施
例を示す概略構成説明図である。第５図および第
６図において、１は所定の幅と長さを有する液分
配器で、その底壁には複数の孔２，２……が設け
られている。孔２の径およびピツチは、液分配器
１へ導かれる液の量が減少しても液分配器１内の
液面高さ（液のヘツド）がある値以上に保たれる
ように、選定されている。例えば、液の量が定格
値の数分の一程度まで減少するような場合、孔２
の長手方向のピツチが第１図ないし第４図に示し
た従来の装置の流出孔３′あるいは散布流路７″の
それの数倍の大きさに選定される。ただし、この
場合、孔２の径、液分配器１の幅および長さは従
来の装置と同じに選定されているものとする。ま
た、液分配器１の深さも、液の量が増加した場合
に液が溢流しないように、適当な寸法に選定され
ている。

３は液分配器１の下方に配設された液案内板
で、この液案内板は液分配器１の底壁に対して所
定の角度を有した末広がりの傾斜部４とこの傾斜
部の両側下端から下方に延びた垂直部５とで成つ
ている。６は上部の堰７とこの堰から下方に延び
下端が屈曲した基体９とで成る板体であり、基体
９には堰７下端から下方にほぼ垂直方向に溝８，
８……が複数条設けられている。そして、板体６
の基体９が液案内板３の垂直部５の外側壁に固着
され、この外側壁と溝８，８……とで流路９″，
９″……が形成されている。

流路９のピツチすなわち溝８のピツチは液分
配器１の孔２の長手方向のピツチの数分の一に選
定されている。言い代えれば第１図ないし第４図
に示した従来の装置の流出孔３′あるいは散布流
路７″のピツチとほぼ同じに選定されている。

また、１０は伝熱管で、流路９，９……の
下方に配置されている。

次に、このように構成された液分散装置（以
下、本装置という）における液の動作を、第１図
ないし第４図に示した従来の装置（以下、従来装
置という）と比較しつつ説明する。

液分配器１に供給された液は孔２，２……から
液案内板３の傾斜部４へ流下する。この際、液分
配器１内の液のヘツドは従来装置のそれのおよそ
数倍に保たれる。その理由は、孔１のピツチが従
来装置の数倍の大きさに選定されていて液の流下
箇所が従来装置より数倍少ないからである。すな
わち、本装置においては、液のヘツドが大きく保
たれるので、供給される液の量が減少した場合に
液の流下箇所が減つて液の流下に偏りを生じるお
それは従来装置にくらべて小さい。なお、本装置
においては、供給される液の量が定格値の数分の
一になつても、孔２における液の表面張力より液
のヘツドで流下する力の方が強く保たれ、液は孔
２，２……から偏りなく流下する。

そして、孔２，２……から液案内板３の傾斜部
４へ偏りなく流下した液は、この傾斜部に沿つて
流れつつ拡がつて行き、堰７に到達してせき止め
られる。なお、傾斜部４に沿つて流れる液が堰７
を乗り越えて飛散しないように、堰７の高さおよ
び傾斜部４の角度は適当に選定されている。

そして、せき止められた液は、堰７の長手方向
すなわち伝熱管１０の軸方向の両側へ拡がりつつ
流れ、さらに流路９″，９″……を通つて伝熱管１
０へ流下する。なお、流路９の開口面積が大き
過ぎると、せき止められた液が伝熱管１０の軸方
向に広く拡がる以前に一部の流路９から流下し
てしまい、伝熱管１０に液が均一に分散されない
弊害を生じる。そのため、この弊害を生じないよ
うに流路９の開口面積すなわち溝８の幅および
深さが選定されている。また、傾斜部４の角度も
小さ過ぎると、傾斜部４に沿つて流れる液に勢い
がなく、液が堰７に到達する以前に一部の流路９
から流下してしまう弊害を生じる。このため、
この弊害を生じないような角度に選定されてい
る。

傾斜部４の角度α、溝８の幅ｗ、深さｔ〔流路
９の開口面積ｂ×ｔ〕、高さｈおよび溝８〔流
路９〕のピツチｐならびに堰７の高さｄは、液
分散装置の親液性、液の粘性や液の表面張力ある
いは液の流量によつて異なるが、ステンレス鋼製
の液分散装置に水または臭化リチウム水溶液を用
いて実験した場合、ａは数度〜数十度、ｗは２〜
３mm、ｔは１〜２mm、ｈを５〜10mm、ｐを10〜15
mm、ｄを1.5mm〜６mm程度にすれば良いことが分
かつた。また、液分配器１に供給される液の量が
定格量の数分の一に減るような場合には液分配器
１の孔２の径を２〜３mm、ピツチを50〜70mm程度
にすれば良いことも分かつた。

そして、液の量が変化する場合には、実験の結
果によると、傾斜部４の角度と流路９の開口面
積の選定は、伝熱管１０に液を均一に分散させる
のに、特に重要であることが分かつた。

第７図は、本装置に用いた板体６の一例を示し
た概略構成説明図で、厚さt₀の板を屈曲して堰７
を形成し、更に溝８，８……を形成したものであ
る。この例においては、溝８の幅ｗ＝3t₀、深さ
ｔ＝t₀に採り、また堰７の高さｄ＝2t₀に採つて
いる。

なお、本装置において、流路９の液の出口で
液の表面張力により液の流下が阻害されるのを防
止するために、液案内板３の垂直部５下端を２〜
５mm程度突設するのが好ましい。

(ヘ) 発明の効果 以上のように、本発明液分散装置においては、
従来装置にくらべ、液分配器内の液のヘツドが大
きく保たれるので、液分配器への液の供給量が変
化しても液分配器の孔から液案内板の傾斜部へ液
を偏りなく流下させることができ、かつ、液は傾
斜部に沿つて拡がりながら勢い良く流れ、堰に到
達してせき止められ、せき止められた液がほぼ水
平方向の流路を伝熱管の軸方向にさらに広く拡が
り、液分配器の孔の下方に設けられたほぼ垂直方
向の流路から離れたところの垂直方向の流路にも
流入し、多数の垂直方向の流路から伝熱管へ流下
するので、従来装置にくらべ、伝熱管への液の流
下箇所に偏りを生じるおそれが小さく、伝熱管に
液をほぼ均一に分散させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は従来の液分散装置を示す
図で、第１図は装置の第２図におけるＢ−Ｂ断面
図、第２図は第１図の側面図、第３図は装置の一
部を切欠いて示す正面図、第４図は装置の第３図
における−断面図、第５図および第６図は本
発明の液分散装置の一実施例を示す図で、第５図
は装置の第６図におけるＹ−Ｙ断面図、第６図は
装置の一部を切欠いて示した側面図であり、第７
図は本発明の液分散装置に用いた板体の一例を示
す概略説明図である。 １…液分配器、２…孔、３…液案内板、４…傾
斜部、５…垂直部、６…板体、７…堰、８…溝、
９…流路、１０…伝熱管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 器内の液面がある高さ以上に保たれるように
   器壁の下部に所定の間隔を置いて形成された複数
   個の孔を有する液分配器と、この液分配器の下方
   に配置された末広がりの傾斜部とこの傾斜部の下
   端から延びた垂直部とを有した液案内板と、この
   液案内板の傾斜部の下端より上方に突出した堰を
   上部に有しかつ複数条の溝が液分配器の孔の間隔
   より狭い間隔をもつて形成された基体を下部に有
   しこの基体が液案内板の垂直部に固着された板体
   とを備え、この板体の堰と液分配器の傾斜部の下
   部とで基体の各溝にまたがつてほぼ水平方向の流
   路を形成し、板体の基体の溝と液案内板の垂直部
   とで水平方向の流路の液を下方に配置された伝熱
   管へ流下する複数のほぼ垂直方向の流路を形成し
   たことを特徴とする液分散装置。