JPH07190561A - 吸収式冷凍装置の蒸発器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 蒸発コイルの表面が、冷媒液の分散・付着性
に優れるとともに、製造が容易で製造コストが低減でき
る蒸発器の提供。 【構成】 内部に冷水が循環する銅管７１を縦筒状に巻
いてなる蒸発コイル７と、蒸発コイル７の上方に設置さ
れ、蒸発コイル７に冷媒液を滴下させる冷媒散布具８と
からなる吸収式冷凍装置の蒸発器において、蒸発コイル
７の表面に繊維質層（不織布層）７２を被着させたこと
を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、吸収式冷凍装置の冷
媒蒸発器に関する。

【０００２】

【従来の技術】吸収式冷凍装置では臭化リチウム水溶液
などの低濃度吸収液を再生器で加熱・沸騰させて、溶液
（冷媒）と高濃度吸収液（高濃度の臭化リチウム水溶
液）とに分離している。冷媒は凝縮器で液化されて蒸発
器に供給され、蒸発コイルから蒸発熱を奪う。高濃度吸
収液は、同一閉空間内に配された吸収コイルに供給さ
れ、前記蒸発した冷媒を吸収して低濃度吸収液になる。
蒸発器は、内部に熱運搬流体としての水が循環している
蒸発コイルと、この蒸発コイルに冷媒液を滴下させる冷
媒液散布具を備える。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この蒸発器では、運転
条件によって供給量が変動する冷媒液をできるだけ均一
に蒸発コイルの全表面に付着させることが望ましい。こ
の発明の目的は、蒸発コイルの表面が冷媒液の分散・付
着性に優れるとともに、製造が容易で製造コストが低減
できる蒸発器の提供にある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明は、内部に熱運
搬液が循環する金属管を縦筒状に巻いてなる蒸発コイル
と、該蒸発コイルの上方に設置され、該蒸発コイルに冷
媒液を滴下させる冷媒液散布具とからなる吸収式冷凍装
置の蒸発器において、前記蒸発コイルの表面に繊維質層
を被着させたことを特徴とする。

【０００５】

【発明の作用・効果】この発明では、蒸発コイルの表面
が繊維質層であるため、冷媒液の浸透および移動が迅速
であり、蒸発コイルの全表面に円滑に分布できる。

【０００６】

【実施例】図１は、吸収式冷凍装置を示す。この吸収式
冷凍装置は、ガスバーナＢで低濃度吸収液を加熱・沸騰
させる吸収液沸騰部１の上方に、気密性球殻天井２Ａ付
き中濃度吸収液仕切筒２２を有する気液分離部２を配置
してなる高温再生器１００を有する。該気液分離部２の
外周には、隙間３Ａを有する天井３Ｂを備えた縦型円筒
状の低温再生器３を設けている。低温再生器３の外周に
は、吸収器４を設置し、吸収器４の外周に蒸発器５を設
置してある。

【０００７】吸収液沸騰部１は、ガスバーナＢによって
加熱される吸収液加熱タンク１１を有し、加熱タンク１
１の頂部から揚液管１２が垂直に突設されている。揚液
管１２の上端には気液分離部２内に突出した上部揚液管
１３が連設され、上部揚液管１３の上端には急激な沸騰
吸収液の吹き上げを防止するとともに気液分離を促進す
るためのバッフル１４が装着されている。

【０００８】気液分離部２は、上部揚液管１３の外周に
配された冷媒仕切筒２１と、該冷媒仕切筒２１の外周に
配され、気密性球殻天井２Ａを有する中濃度吸収液仕切
筒２２とからなる。中濃度吸収液仕切筒２２の外周には
低温再生器３が配設されている。

【０００９】吸収液沸騰部１の上部は、沸騰した吸収液
の上昇流路Ｌ1 （揚液管１２および上部揚液管１３）で
気液分離部２の内部に連通している。低温再生器３の上
部は気液分離部３１となっており、該気液分離部３１は
凝縮器６と隙間３Ａ、３Ｃを介して連通している。凝縮
器６の下部と蒸発器５の蒸発コイル７の上方に設置され
た冷媒液散布具８とは、比例制御弁Ｖ3 が介装された冷
媒液供給路Ｌ6 で連通してある。

【００１０】吸収器４は、低温再生器３の外周に設けた
環状の気密性容器４０内の内側部分内に、縦型円筒状に
巻設した冷却コイル４１を配置し、その上方に該冷却コ
イル４１に高濃度吸収液を散布するための吸収液散布具
４２を装着してなる。吸収器４の底部と吸収液沸騰部１
との間は液体ポンプＰが介装された吸収液供給路Ｌ4で
連結されている。吸収器４の上方には、凝縮器６が設置
してある。凝縮器６は、隙間３Ｃを介して低温再生器３
の頂部に連通している環状の気密性容器６０の内部に冷
却コイル６１を配設してなる。

【００１１】冷媒仕切筒２１内の底部は、中濃度吸収液
供給路Ｌ2 で低温再生器３の頂部に連通している。中濃
度吸収液供給路Ｌ2 には、高温熱交換器Ｈ2 とオリフィ
ス付の電磁弁Ｖ1 とが装着されている。冷媒仕切筒２１
と中濃度吸収液仕切筒２２との間は冷媒液受け部２６と
なっており、冷媒流路Ｌ5 で凝縮器６に連通している。

【００１２】中濃度吸収液仕切筒２２の下部の外周壁に
は、低温再生器３の円環状の底板３０の内周が溶接され
ている。低温再生器３の下部は高濃度吸収液供給路Ｌ3
により吸収液散布具４２へ連結されている。吸収器４内
の冷却コイル４１は、凝縮器６内の冷却コイル６１に接
続し、さらに冷却塔４３と循環路Ｌ7 で接続してある。
吸収液は、吸収液沸騰部１→気液分離部２→低温再生器
３→吸収器４→液体ポンプＰ→吸収液沸騰部１の順に循
環する。

【００１３】蒸発器５は、環状の気密性容器４０内で冷
却コイル４１の外側部分に、縦型円筒状に巻設した蒸発
コイル７を配置し、その上方に該蒸発コイル７に冷媒液
を散布するための冷媒液散布具８を装着してなる。蒸発
コイル７は、図２、図３に示す如く、例えば銅管７１
（ステンレス管、鉄管でもよい）を縦型円筒状に巻設し
て、表面に接着剤とともに繊維を吹き付け、不織布層
（繊維質層）７２を形成してなる。接着剤を銅管の表面
に塗布後に繊維の吹き付けを行ってもよい。また、液中
に繊維を分散させた中に蒸発コイル７をディップし、そ
の後引き上げることで蒸発コイル７の表面に繊維質層を
付着させる、いわゆるディッピングによっても不織布層
７２を形成することができる。

【００１４】繊維は耐蝕性に優れた合成繊維の他、天然
繊維、グラスファイバー、金属細線が使用できる。繊維
の直径は０．０５ｍｍ〜０．２ｍｍのフィラメントが望
ましく、撚糸も使用でき、長さは０．５ｃｍ〜２．０ｃ
ｍのものが好適である。このように不織布層７２は、蒸
発コイル７の表面への吹付などで形成できるため、繊維
質層を容易に設けることができ、製造コストが低減でき
る。

【００１５】冷媒液散布具８は、蒸発コイル７の直径に
近似した直径の円環状受皿８１と、該受皿８１の周壁の
例えば外周壁８２に列設されたサイホンパイプ８３から
なる。サイホンパイプ８３は、中央に溝を有する金属板
を折り曲げ、外周壁８２の上縁を越えて内面および外面
に沿った流路８４を形成するよう外周壁８２に取りつけ
てなる。流路８４は、外面側下端８５が受皿８１よりも
下位になるように設定され、受皿８１内の冷媒液が毛管
現象により吸い上げられ、外面側下端８５から落下す
る。落下した冷媒液は、蒸発コイル７に滴下され、不織
布層７２の上端に付着して吸収されるとともに、毛管現
象および重力の作用で迅速に不織布層７２の全面に浸透
する。これとともに、不織布層７２の表面から気密性容
器４０内の低圧を利用して冷媒の蒸発がなされ、蒸発コ
イル７内の冷水を冷却する。また、蒸発コイル７は縦
（上下）方向に密着して巻設しているが、加工バラツキ
により密着が不十分で隙間が生じても、不織布層７２に
より、その隙間を埋めることができ、蒸発コイル７の全
表面に均一に冷媒液を付着させることができる。

【００１６】つぎにこの吸収式冷凍装置の作動を説明す
る。冷媒（水）を多量に含んだ低濃度吸収液（臭化リチ
ウム水溶液）は、吸収液沸騰部１で加熱されて吸収液に
含まれた冷媒が沸騰し、気液分離部２に入る。ここで冷
媒が一部分離され、中濃度となった吸収液は上昇流路Ｌ
1 の出口に設けられたバッフル１４により気液分離部２
の中濃度吸収液受け部２０に溜まる。また冷媒は中濃度
吸収液仕切筒２２で凝縮し、下方に流下する。

【００１７】気液分離部２内はほぼ大気圧程度となって
おり、低温再生器３内は７０ｍｍＨｇと低圧に維持され
ているため、中濃度の吸収液は供給路Ｌ2 を通じてオリ
フィス付の電磁弁Ｖ1 を介して低温再生器３の頂部に供
給される。このとき中濃度の吸収液は高温熱交換器Ｈ2
で低温の低濃度吸収液によって液−液熱交換されて冷却
される。なお、中濃度の吸収液は低温再生器３の底部か
ら低温再生器３内に供給されるようにしてもよい。気液
分離部２と低温再生器３とを区隔する中濃度吸収液仕切
筒２２は、気液分離部２内の冷媒蒸気で低温再生器３内
の吸収液を加熱するための伝熱壁となっており、中濃度
吸収液仕切筒２２の内面での凝縮により発生した冷媒液
を冷媒仕切筒２１と中濃度吸収液仕切筒２２の間の冷媒
液受け部２６に流下させる。

【００１８】低温再生器３内の中濃度の吸収液は、気液
分離部２の熱で中濃度吸収液仕切筒２２を介して再加熱
され、低温再生器３の上部の気液分離部３１で気化した
冷媒を完全に分離させて中濃度吸収液仕切筒２２と外壁
３５との間の高濃度吸収液受け部３６に流下する。この
結果、高濃度となった吸収液は供給路Ｌ3 を介して吸収
器４の上部の吸収液散布具４２に供給される。このとき
高濃度吸収液は供給路Ｌ3 に設けられた低温熱交換器Ｈ
1 で冷却されるとともに、供給路Ｌ4 内の低濃度吸収液
を加熱する。また、気液分離部３１で分離された冷媒蒸
気は隙間３Ａ、３Ｃを介して凝縮器６に入り、冷却コイ
ル６１で冷却され液化する。

【００１９】凝縮器６内の液化冷媒は、供給路Ｌ6 を介
して比例制御弁Ｖ3 で流量を要求冷凍能力に応じて制御
されながら、蒸発器５に供給される。気密性容器４０内
は５ｍｍＨｇ程度のほぼ真空状態となっており、冷媒液
散布具８から蒸発コイル７に散布された冷媒は蒸発して
蒸発コイル７から蒸発熱を奪う。これにより蒸発コイル
７内の水の冷却がなされて、空調装置の室内器５２に供
給されて冷房がなされる。蒸発した冷媒は、吸収器４内
で、吸収液散布具４２から滴下された高濃度吸収液に吸
収されるため、気密性容器４０内は低圧に維持される。

【００２０】この吸収時に吸収熱が発生するため、吸収
器４には冷却コイル４１が配され、吸収熱を冷却コイル
４１内の冷却水によって吸熱させた後、冷却塔４３で外
部に廃棄して吸収能力を持続させている。その結果、空
調室内機（冷却対象）５２からの入熱が、蒸発器５から
吸収器４に送られた後、冷却コイル４１の作用で冷却水
に付与されて冷却塔４３から外部放出される。なお、冷
媒液散布具８の受皿８１からの冷媒液の滴下は、上記以
外のサイフォン方式でなされてもよく、また受皿８１の
底壁を貫通して略垂直に植設したスプリングピンなどの
管内を通じてなされてもよい。さらに、上記実施例で
は、繊維質層として不織布層を用いているが、金属繊
維、合成繊維、天然繊維などの織布を貼付けて繊維質層
を形成してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の吸収式冷凍装置の概念図である。

【図２】蒸発コイルと冷媒液散布具との斜視図である。

【図３】蒸発コイルと冷媒液散布具との要部断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 吸収液沸騰部 ２ 気液分離部 ３ 低温再生器 ４ 吸収器 ５ 蒸発器 ６ 凝縮器 ７ 蒸発コイル ８ 冷媒液散布具 ７１ 銅管（金属管） ７２ 不織布層 １００ 高温再生器

フロントページの続き (72)発明者 山本 和美 大阪市中央区平野町４丁目１番２号 大阪 瓦斯株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に熱運搬液が循環する金属管を縦筒
   状に巻いてなる蒸発コイルと、該蒸発コイルの上方に設
   置され、該蒸発コイルに冷媒液を滴下させる冷媒液散布
   具とからなる吸収式冷凍装置の蒸発器において、 前記蒸発コイルの表面に繊維質層を被着させたことを特
   徴とする吸収式冷凍装置の蒸発器。