JPH1123095A - 吸収式冷凍装置の低温再生器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 吸収式冷凍装置用低温再生器の小型、省スペ
ース化と低コスト化を図る。 【解決手段】 シェルアンドチューブ構造の器体１の一
端側に気液分離器からの冷媒蒸気導入ヘッダ室２を、他
端側に濃溶液レシーバ室７を設け、それらの中間に低温
再生室４を形成し、該低温再生室４内にヘアピン構造の
伝熱管４０ａ，４０ａ・・・を配設するとともに、該低
温再生室４と上記濃溶液レシーバ７とをオーバフローせ
き９を介して相互に連通せしめた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、吸収式冷凍装置
の低温再生器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、例えば冷媒として水、吸収液
として臭化リチウム等を使用した吸収式冷凍装置では、
冷房時においては、気液分離器で分離された高圧の冷媒
蒸気と臭化リチウム中間濃溶液とを熱交換させることに
より、冷媒蒸気を凝縮させるとともに臭化リチウム中間
濃溶液中に含まれる残余水分を蒸発させて、さらに高濃
度の臭化リチウム濃溶液を取り出すようになっている。

【０００３】そして、この低温再生器は、従来の場合、
例えば図５、図６に示されるように、一般に満液式のシ
ェルアンドチューブ型のものが採用されており、その低
温再生室における伝熱管は直管構造となっていた（公知
文献として、例えば特開平４−９３５６５号公報参
照）。

【０００４】すなわち、図中符号１はシェルアンドチュ
ーブ型の器体であり、該器体１の一端側には気液分離器
からの高圧の冷媒蒸気が蒸気導入口２ａを介して導入さ
れる蒸気ヘッダ室２が、また他端側には下部に凝縮水取
出口３ａを備えた凝縮水レシーバ室３が設けられ、それ
らの中間に位置して左右方向に長い低温再生室４が形成
されている。

【０００５】この低温再生室４と上記蒸気ヘッダ室２お
よび凝縮水レシーバ室３は、それぞれ伝熱管支持用の前
後一対の管板１０ａ，１０ｂを介して仕切られており、
低温再生室４内には、それら管板１０ａ，１０ｂ間に亘
って複数本のストレートな伝熱管４ａ，４ａ・・・が所
定の間隔を保って嵌挿支持されている。そして、同低温
再生室４の上部には上記気液分離器からの中間濃溶液導
入口５と低圧冷媒蒸気導出口６が各々形成されている。

【０００６】また、同低温再生室４の側部（胴体側部）
には、オーバフローせき９を介して低温再生後の濃溶液
が取り出される濃溶液レシーバ（濃溶液排出ボックス）
７が設けられている。該濃溶液レシーバ７内の濃溶液レ
シーバ室８の底部には濃溶液取出口８ａが設けられてい
る。

【０００７】このように構成された従来の低温再生器に
おいては、例えば冷房時において、図示しない気液分離
器の気液分離室側から上記蒸気ヘッダ室２内に供給され
た後、上記各伝熱管４ａ，４ａ・・・内に均一に流され
る水蒸気ａと他方気液分離室側から上記低温再生室４内
に供給され、上記伝熱管４ａ，４ａ・・・の外周囲に滞
留される中間濃溶液ｂとを相互に熱交換させることによ
り、上記伝熱管４ａ，４ａ・・・内の水蒸気ａを凝縮さ
せるとともに低温再生室４内の中間濃溶液ｂ中に含まれ
る残余水分を蒸発させて、さらに高濃度の臭化リチウム
溶液を吸収液ｃとして取り出し、上記のように濃溶液レ
シーバ７の濃溶液レシーバ室８を介して図示しない吸収
器に供給する。

【０００８】また、上記のようにして低温再生室４内の
中間濃溶液ｂから蒸発された低圧の水蒸気ｄは、図示し
ない凝縮器に送られて凝縮液化されて凝縮水となり、図
示しない冷媒タンクに溜められる。

【０００９】また、上記低温再生室４側の伝熱管４ａ，
４ａ・・・内において凝縮液化された凝縮水ｅも上記凝
縮水レシーバ室３の凝縮水取出口３ａから取出されて上
記冷媒タンクに溜められる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
低温再生器では、シェルアンドチューブ型の器体構造に
おいて、直管式の伝熱管を採用して低温再生室を構成し
ていたために、次のような問題があった。

【００１１】（１） 濃溶液排出のためのオーバフロー
せきを低温再生室側部（胴体側部）に設けざるを得ず、
濃溶液レシーバ室を形成するボックス状の濃溶液レシー
バが側方に突出して器体が大型化する。

【００１２】（２） その分、器体の設置スペースが余
分に必要となる。

【００１３】（３） 器体の構造が複雑になり、製作時
の組付工数も増える。

【００１４】（４） 製品コストがアップする。

【００１５】本願発明は、このような問題を解決するた
めになされたもので、低温再生室内に配設される伝熱管
をヘアピン構造にすることによって一端側のみで冷媒蒸
気の出入を可能とし、器体長手方向他端側にオーバフロ
ーせき及び濃溶液レシーバ室を設けられるようにしてコ
ンパクト化を図った吸収式冷凍装置の低温再生器を提供
することを目的とするものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本願発明は、上記の目的
を達成するために、次のような課題解決手段を備えて構
成されている。

【００１７】すなわち、本願発明の吸収式冷凍装置の低
温再生器は、例えば図１〜図４に示されるように、シェ
ルアンドチューブ構造の器体１の一端側に気液分離器か
らの冷媒蒸気導入用蒸気ヘッダ室２を、同器体１の他端
側に濃溶液レシーバ室７を設け、それらの中間に低温再
生室４を形成し、該低温再生室４内に複数本のヘアピン
構造の伝熱管４０ａ，４０ａ・・・を配設するととも
に、該低温再生室４と上記濃溶液レシーバ室７とをオー
バフローせき９を介して相互に連通せしめられている。

【００１８】そして、上記冷媒蒸気導入用蒸気ヘッダ室
２は、仕切板２ｃを介して底部側凝縮水レシーバ室１２
と画成されている。

【００１９】また、複数本のヘアピン構造の伝熱管４０
ａ，４０ａ・・・は、必要に応じ、例えば図３および図
４に示されるように、相互に上下位置を異ならせて配設
される。

【００２０】

【作用効果】本願発明の低温再生器は、上述のように、
シェルアンドチューブ構造の器体１の一端側に気液分離
器からの冷媒蒸気導入用蒸気ヘッダ室２を、同器体１の
他端側に濃溶液レシーバ室７を設け、それらの中間に低
温再生室４を形成し、該低温再生室４内に複数本のヘア
ピン構造の伝熱管４０ａ，４０ａ・・・を配設するとと
もに、該低温再生室４と上記濃溶液レシーバ室７とをオ
ーバフローせき９を介して相互に連通せしめている。

【００２１】すなわち、該構成では、複数本の伝熱管４
０ａ，４０ａをヘアピン構造としているため、当該各伝
熱管４０ａ，４０ａ・・・の冷媒蒸気の出入口を器体１
の一端側の管板部分に共通に形成することができ、他端
側の空きスペースを利用してオーバフローせき９を介し
た濃溶液レシーバ室８を任意に設けることができるよう
になる。

【００２２】したがって、従来のように、オーバフロー
せき９および濃溶液レシーバ室８を低温再生室４の側部
に設ける必要はなくなり、その分器体１の小型化が可能
となり、設置スペースも小さくて済むようになる。

【００２３】また、各伝熱管４０ａ，４０ａ・・・の出
入口の接合部が片側管板面だけで共通に行えることか
ら、その接合作業も容易で、低コストになる。

【００２４】そして、上記の場合において、上記冷媒蒸
気導入用蒸気ヘッダ室２が、仕切板２ｃを介して底部側
凝縮水レシーバ室１２と画成されている時は、それによ
り上記複数本の伝熱管４０ａ，４０ａ・・・の入口ヘッ
ダ機能と出口ヘッダ機能が実現される。

【００２５】さらに、以上の場合において、特に上記複
数本の伝熱管４０ａ，４０ａ・・・の上下位置を相互に
異ならせて配設するようにした場合には、各伝熱管４０
ａ，４０ａ・・・の配列間隔を可及的に小さくすること
ができ、さらに小型、省スペース化することが可能とな
る。

【００２６】

【発明の実施の形態】

（実施の形態１）図１および図２は、本願発明の実施の
形態１に係る吸収式冷凍装置の低温再生器の構成を示し
ている。

【００２７】本実施の形態における低温再生器は、従来
例の場合と同様に、その基本構造としては満液式のシェ
ルアンドチューブ型のものが採用されているが、他方低
温再生室の伝熱管が従来のような直管構造ではなく、ヘ
アピン構造となっており、かつ冷媒蒸気導入用蒸気ヘッ
ダ室の低温再生室を介した他端側に濃溶液レシーバ室が
設けられていることが特徴である。

【００２８】すなわち、図中先ず符号１はシェルアンド
チューブ型の低温再生器の器体であり、該器体１の一端
側には図示しない気液分離器からの高圧の冷媒蒸気が蒸
気導入口２ａを介して導入される冷媒蒸気導入用の蒸気
ヘッダ室２が、また他端側には底部に濃溶液取出口８ａ
を備えた濃溶液レシーバ室８が設けられており、それら
の中間に位置して前後方向に長い低温再生室４が形成さ
れている。

【００２９】この低温再生室４と上記蒸気ヘッダ室２と
は、伝熱管嵌挿支持用の管板１０を介して仕切られてお
り、上記低温再生室４内には、該管板１０によって図示
のような複数本のヘアピン構造の伝熱管４０ａ，４０ａ
・・・が器体幅方向に所定の間隔を保って、同一列の配
列状態となるように、その冷媒蒸気出入口部分を共通に
接合されることにより嵌挿支持されている。これら各伝
熱管４０ａ，４０ａ・・・の冷媒蒸気入口部と出口部
は、それぞれ上記蒸気ヘッダ室２内に設けられた仕切板
２ｃによって上下に画成されている。また、それにより
同時に上記仕切板２ｃによって上記蒸気ヘッダ室２が底
部側凝縮水レシーバ室１２と画成されている。

【００３０】そして、上記低温再生室４の上部には上記
気液分離器からの中間濃溶液導入口５と低圧冷媒蒸気導
出口６が各々形成されている。

【００３１】また、同低温再生室４と上記濃溶液レシー
バ室８とは、オーバフローせき９を介して上方部が相互
に連通せしめられている。そして、該濃溶液レシーバ室
８内の底部には濃溶液取出口８ａが設けられている。

【００３２】このように構成された低温再生器において
は、例えば冷房時において、図示しない気液分離器の気
液分離室側から上記蒸気ヘッダ室２内に供給された後、
さらに上記複数本の伝熱管４０ａ，４０ａ・・・内を流
れる水蒸気ａと同気液分離室側から中間濃溶液導入口５
を介して上記低温再生室４内に供給され、上記複数本の
伝熱管４０ａ，４０ａ・・・の外周囲に滞留される中間
濃溶液ｂとを相互に熱交換させることにより、上記複数
本の伝熱管４０ａ，４０ａ・・・内を流れる水蒸気ａを
凝縮させるとともに上記低温再生室４内の中間濃溶液ｂ
中に含まれる残余水分を蒸発させて、さらに高濃度の臭
化リチウム溶液を吸収液ｃとして取り出し、上記のよう
にオーバフローせき９から濃溶液レシーバ室８に留め、
さらに濃溶液取出口８ａから取出して図示しない吸収器
に供給する。

【００３３】また、中間濃溶液ｂから蒸発された低圧の
水蒸気ｄは、低圧冷媒蒸気導出口６から凝縮器に送られ
て凝縮液化されて凝縮水となり、図示しない冷媒タンク
に溜められる。

【００３４】また、上記低温再生室４の複数本の伝熱管
４ａ，４ａ・・・内において凝縮液化された凝縮水ｅは
上記冷媒蒸気導入用の蒸気ヘッダ室２底部側の凝縮水レ
シーバ室１２に留まり、その後、凝縮水取出口３ａから
取り出されて上記冷媒タンクに溜められる。つまり、該
構成では、蒸気ヘッダ室２の底部側にコンパクトに凝縮
水レシーバ室１２が設けられている。

【００３５】以上のように、本願発明の低温再生器は、
シェルアンドチューブ構造の器体１の一端側に気液分離
器からの冷媒蒸気導入用の蒸気ヘッダ室２を、他端側に
濃溶液レシーバ室７を設け、それらの中間に低温再生室
４を形成し、該低温再生室４内に複数本のヘアピン構造
の伝熱管４０ａ，４０ａ・・・を各々配設するととも
に、該低温再生室４と上記濃溶液レシーバ室８とをオー
バフローせき９を介して相互に連通せしめている。

【００３６】すなわち、該構成では、複数本の伝熱管４
０ａ，４０ａを各々ヘアピン構造としているので、同複
数本の伝熱管４０ａ，４０ａ・・・の冷媒蒸気の出入口
を器体１の一端側管板１０部分に共通に嵌挿支持せしめ
て形成することができ、他端側の空きスペースを利用し
て自由にオーバフローせき９を介した濃溶液レシーバ室
７を設けることができるようになる。

【００３７】したがって、従来のように、濃溶液レシー
バ室７を低温再生室４の側部（胴体側部）に設ける必要
はなくなり、その分器体１の小型化が可能となり、設置
スペースも小さくて済むことになる。

【００３８】また、複数本の伝熱管４０ａ，４０ａ・・
・各々の出入口の接合部が片側管板部だけで行えるの
で、接合作業も容易で、低コストになる。

【００３９】（実施の形態２）図３および図４は、本願
発明の実施の形態２に係る吸収式冷凍装置の低温再生器
の構成を示している。

【００４０】本実施の形態における低温再生器は、その
殆んどの部分の構成が上記実施の形態１のものと同様に
構成されているが、低温再生室４の複数本の伝熱管４０
ａ，４０ａ・・・の各々が、同一列でなく、相互に高さ
方向の位置を異にして千鳥状に配列されており、器体１
の幅方向に、より配列間隔を狭くできるように構成され
ていることが特徴である。

【００４１】すなわち、図中先ず符号１はシェルアンド
チューブ型の低温再生器の器体であり、該器体１の一端
側には図示しない気液分離器からの高圧の冷媒蒸気が蒸
気導入口２ａを介して導入される冷媒蒸気導入用の蒸気
ヘッダ室２が、また他端側には底部に濃溶液取出口８ａ
を備えた濃溶液レシーバ室８が設けられており、それら
の中間に位置して前後方向に長い低温再生室４が形成さ
れている。

【００４２】この低温再生室４と上記蒸気ヘッダ室２と
は、伝熱管嵌挿支持用の管板１０を介して仕切られてお
り、上記低温再生室４内には、該管板１０によって図示
のような複数本のヘアピン構造の伝熱管４０ａ，４０ａ
・・・が器体幅方向に所定の間隔を保って、かつ相互に
上下方向の位置を変えて、同一列の配列状態となるよう
に、その冷媒蒸気出入口部分を共通に接合されることに
より千鳥状に嵌挿支持されている。これら各伝熱管４０
ａ，４０ａ・・・の冷媒蒸気入口部と出口部は、それぞ
れ上記蒸気ヘッダ室２内に設けられた仕切板２ｃによっ
て上下に画成されている。また、それにより同時に上記
仕切板２ｃによって上記蒸気ヘッダ室２が底部側凝縮水
レシーバ室１２と画成されている。

【００４３】そして、上記低温再生室４の上部には上記
気液分離器からの中間濃溶液導入口５と低圧冷媒蒸気導
出口６が各々形成されている。

【００４４】また、同低温再生室４と上記濃溶液レシー
バ室８とは、オーバフローせき９を介して上方部が相互
に連通せしめられている。そして、該濃溶液レシーバ室
８内の底部には濃溶液取出口８ａが設けられている。

【００４５】このように構成された低温再生器において
は、例えば冷房時において、図示しない気液分離器の気
液分離室側から上記蒸気ヘッダ室２内に供給された後、
さらに上記複数本の伝熱管４０ａ，４０ａ・・・内を流
れる水蒸気ａと同気液分離室側から中間濃溶液導入口５
を介して上記低温再生室４内に供給され、上記複数本の
伝熱管４０ａ，４０ａ・・・の外周囲に滞留される中間
濃溶液ｂとを相互に熱交換させることにより、上記複数
本の伝熱管４０ａ，４０ａ・・・内を流れる水蒸気ａを
凝縮させるとともに上記低温再生室４内の中間濃溶液ｂ
中に含まれる残余水分を蒸発させて、さらに高濃度の臭
化リチウム溶液を吸収液ｃとして取り出し、上記のよう
にオーバフローせき９から濃溶液レシーバ室８に留め、
さらに濃溶液取出口８ａから取出して図示しない吸収器
に供給する。

【００４６】また、中間濃溶液ｂから蒸発された低圧の
水蒸気ｄは、低圧冷媒蒸気導出口６から凝縮器に送られ
て凝縮液化されて凝縮水となり、図示しない冷媒タンク
に溜められる。

【００４７】また、上記低温再生室４の複数本の伝熱管
４ａ，４ａ・・・内において凝縮液化された凝縮水ｅは
上記冷媒蒸気導入用の蒸気ヘッダ室２底部側の凝縮水レ
シーバ室１２に留まり、その後、凝縮水取出口３ａから
取り出されて上記冷媒タンクに溜められる。つまり、該
構成では、蒸気ヘッダ室２の底部側にコンパクトに凝縮
水レシーバ室１２が設けられている。

【００４８】以上のように、本願発明の低温再生器は、
シェルアンドチューブ構造の器体１の一端側に気液分離
器からの冷媒蒸気導入用の蒸気ヘッダ室２を、他端側に
濃溶液レシーバ室７を設け、それらの中間に低温再生室
４を形成し、該低温再生室４内に複数本のヘアピン構造
の伝熱管４０ａ，４０ａ・・・を各々配設するととも
に、該低温再生室４と上記濃溶液レシーバ室８とをオー
バフローせき９を介して相互に連通せしめている。

【００４９】すなわち、該構成では、複数本の伝熱管４
０ａ，４０ａを各々ヘアピン構造としているので、同複
数本の伝熱管４０ａ，４０ａ・・・の冷媒蒸気の出入口
を器体１の一端側管板１０部分に共通に嵌挿支持せしめ
て形成することができ、他端側の空きスペースを利用し
て自由にオーバフローせき９を介した濃溶液レシーバ室
７を設けることができるようになる。

【００５０】したがって、従来のように、濃溶液レシー
バ室７を低温再生室４の側部（胴体側部）に設ける必要
はなくなり、その分器体１の小型化が可能となり、設置
スペースも小さくて済むことになる。

【００５１】また、複数本の伝熱管４０ａ，４０ａ・・
・各々の出入口の接合部が片側管板部だけで行えるの
で、接合作業も容易で、低コストになる。

【００５２】さらに、以上の場合において、特に本実施
の形態の場合には、上記複数本の伝熱管４０ａ，４０ａ
・・・の上下位置を相互に異ならせて千鳥状に配設して
いるので、各伝熱管４０ａ，４０ａ・・・の器体幅方向
の配列間隔を可及的に小さくすることができ、さらに小
型、省スペース化することが可能となる。

【００５３】（変形例）なお、以上の各実施の形態で
は、中間濃溶液導入口５を低温再生室４の上部に設ける
ようにしたが、これは側部又は下部何れでもよい。ま
た、冷媒蒸気導出口６は、上側部でもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の実施の形態１に係る吸収式冷凍装置
の低温再生器の構成を示す縦断面図である。

【図２】同低温再生器の構成を示す横断面図である。

【図３】本願発明の実施の形態２に係る吸収式冷凍装置
の低温再生器の構成を示す縦断面図である。

【図４】同低温再生器の構成を示す横断面図である。

【図５】従来例に係る吸収式冷凍装置の低温再生器の構
成を示す縦断面図である。

【図６】同低温再生器の構成を示す横断面図である。

【符号の説明】

１は器体、２は冷媒蒸気導入用蒸気ヘッダ室、２ｃは仕
切板、４は低温再生室、８は濃溶液レシーバ室、９はオ
ーバフローせき、１０は管板、４０ａは伝熱管である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 奥田 則之 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社堺製作所金岡工場内 (72)発明者 川端 克宏 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社堺製作所金岡工場内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シェルアンドチューブ構造の器体（１）
   の一端側に気液分離器からの冷媒蒸気導入用蒸気ヘッダ
   室（２）を、同器体（１）の他端側に濃溶液レシーバ室
   （７）を設け、それらの中間に低温再生室（４）を形成
   し、該低温再生室（４）内に複数本のヘアピン構造の伝
   熱管（４０ａ），（４０ａ）・・・を配設するととも
   に、該低温再生室（４）と上記濃溶液レシーバ室（７）
   とをオーバフローせき（９）を介して相互に連通せしめ
   たことを特徴とする吸収式冷凍装置の低温再生器。
2. 【請求項２】 冷媒蒸気導入用蒸気ヘッダ室（２）は、
   仕切板（２ｃ）を介して底部側凝縮水レシーバ室（１
   ２）と画成されていることを特徴とする請求項１記載の
   吸収式冷凍装置の低温再生器。
3. 【請求項３】 複数本のヘアピン構造の伝熱管（４０
   ａ），（４０ａ）・・・は、相互に上下位置を異ならせ
   て配設されていることを特徴とする請求項１又は２記載
   の吸収式冷凍装置の低温再生器。