JPH1130452A - 吸収式冷凍装置用低温再生器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シェルアンドチューブ型満液式の吸収式冷凍
装置用低温再生器において、低温再生室内における溶液
撹拌作用を実現することによって均一な濃度の濃溶液の
再生を可能とし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。 【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、同
器体１の他端端側に凝縮水レシーバ室３を、それらの中
間に低温再生室４を各々設け、該低温再生室４内に複数
本の伝熱管４ａ，４ａ・・・、４ｂ，４ｂ・・・を配設
する一方、上記低温再生室４の側部に濃溶液レシーバ室
８を設け、低温再生室４と濃溶液レシーバ室７とをもぐ
りせき９ａおよびオーバフローせき９ｂ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
用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、従来から、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、その構造は例えば図１４および図１５に示すよ
うになっていた（公知文献として、例えば特開平４−９
３５６５号公報、特開平４−３２４０７７号公報等参
照）。

【０００４】すなわち、図中符号１はシェルアンドチュ
ーブ型の角筒形状の器体であり、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
後一対の第１，第２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、それら第１，第２の
管板１０ａ，１０ｂ間に亘って複数本のストレートな伝
熱管４ａ，４ａ・・・、４ｂ，４ｂ・・・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
の上部一端側には上記気液分離器からの中間濃溶液導入
口５ａが、また同中央位置上部には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４一端の側部（器体側
部）には、図１５に示すように溶液出口１１を備えたオ
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（濃溶液下降管）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・・・、４ｂ，４ｂ
・・・の外周囲に水蒸気ａと対向流状態で流される中間
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・・・、４ｂ，４ｂ・・・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内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】ところが、以上のよう
な構成の従来の低温再生器の場合、次のような問題があ
った。

【００１１】すなわち、上記従来の満液式の低温再生器
では、例えば図１６に示すように、高温の水蒸気ａによ
り温められた中間濃溶液ｂが、加熱により発生した蒸気
気泡の上昇に伴って上昇し、液面（ロ）側に近づくにつ
れて、沸点降下によりその溶液自体もさらに蒸気を発生
して、濃縮される。この上昇流は、例えば図１７に示す
ように、熱流束の大きい伝熱管４ａ，４ａ・・・、４
ｂ，４ｂ・・・群中央領域では強く（蒸気発生量が多い
ため）、器体１の側板１ａ，１ｂ付近では弱い。したが
って、濃縮されて比重が大きくなった溶液は、上記図１
５のオーバフローせき９の溶液出口１１の部分を除い
て、上昇流の弱い器体１の側板１ａ，１ｂに沿って流下
する。このようにして、一旦低温再生室４の底部１ｃ付
近に下降した濃縮溶液（イ）は、液深による沸点の上昇
および濃縮による沸点の上昇とともに、さらに同底部１
ｃ付近では熱流束が小さいことなどの理由により、より
蒸気が発生しにくく、したがって、再び上昇する力が無
くて底部１ｃ付近に溜まってしまう傾向にある。

【００１２】さらに、上記低温再生室４内での溶液の流
速は一般的に非常に低いため、当該溶液を撹拌すること
ができず、例えば図１６のような溶液供給側で低く、溶
液出口１１側で高く、しかも底部１ｃほど高い濃度分布
（濃度勾配Ｂ）になっていると考えられる（尚図中、Ａ
は溶液の流れの方向を示している）。そして、該満液式
の低温再生器では、液深確保のために上述のようにオー
バフローせき９を介して濃溶液レシーバ室２と連通して
いるため、上記底板１ｃ付近にも濃縮された溶液（イ）
があるにもかかわらず、液面（ロ）付近で濃縮された溶
液（ハ）だけを流出しており、したがって、濃縮の効率
が悪いと考えられる。

【００１３】また、それらの結果、濃度の濃い溶液が、
下段側の伝熱管４ｂ，４ｂ・・・を覆うようになるた
め、沸騰伝熱が妨げられ、伝熱性能も低下していると考
えられる。

【００１４】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、上記低温再生室内における溶液撹
拌作用を実現することによって、可及的に均一な濃度の
濃溶液の再生を可能とし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。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本願各発明は、上記の目
的を達成するために、それぞれ次のような課題解決手段
を備えて構成されている。

【００１６】すなわち、先ず本願請求項１の発明は、例
えば図１および図２に示すように、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
入ヘッダ室２を、同器体１の他端端側に凝縮水レシーバ
室３を、それらの中間に低温再生室４を各々設け、該低
温再生室４内に複数本の伝熱管４ａ，４ａ・・・、４
ｂ，４ｂ・・・を配設する一方、上記低温再生室４の側
部に濃溶液レシーバ室８を設けてなる吸収式冷凍装置用
低温再生器において、上記低温再生室４と濃溶液レシー
バ室８とをもぐりせき９ａおよびオーバフローせき９ｂ
を介して相互に連通せしめて構成されている。

【００１７】次に、本願請求項２の発明は、例えば図３
〜図６に示すように、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ヘッダ室２
を、同器体１の他端端側に凝縮水レシーバ室３を、それ
らの中間に低温再生室４を各々設け、該低温再生室４内
に複数本の伝熱管４ａ，４ａ・・・、４ｂ，４ｂ・・・
を配設する一方、上記低温再生室４の側部に濃溶液レシ
ーバ室８を設け、上記低温再生室４と濃溶液レシーバ室
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
なる吸収式冷凍装置の低温再生器において、上記低温再
生室４の底部所定個所に気液分離器からの溶液を導入す
る溶液導入口５を設けて構成されている。

【００１８】また、本願請求項３の発明は、例えば図３
および図４に示すように、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ヘッダ
室２を、同器体１の他端端側に凝縮水レシーバ室３を、
それらの中間に低温再生室４を各々設け、該低温再生室
４内に複数本の伝熱管４ａ，４ａ・・・、４ｂ，４ｂ・
・・を配設する一方、上記低温再生室４の側部に濃溶液
レシーバ室８を設け、上記低温再生室４と濃溶液レシー
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
めてなる吸収式冷凍装置の低温再生器において、上記低
温再生室４の底部複数個所に気液分離器からの溶液を導
入する複数の溶液導入口５ａ〜５ｃを設けて構成されて
いる。

【００１９】また、本願請求項４の発明は、例えば図５
〜図１２に示すように、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ヘッダ室
２を、同器体１の他端端側に凝縮水レシーバ室３を、そ
れらの中間に低温再生室４を各々設け、該低温再生室４
内に複数本の伝熱管４ａ，４ａ・・・、４ｂ，４ｂ・・
・を配設する一方、上記低温再生室４の側部に濃溶液レ
シーバ室８を設け、上記低温再生室４と濃溶液レシーバ
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
てなる吸収式冷凍装置の低温再生器において、上記低温
再生室４内に、もぐりせき構造とオーバフローせき構造
を組み合わせた複数枚のバッフル板１２〜１６を設けて
構成されている。

【００２０】また本願請求項５の発明は、例えば図９お
よび図１０に示すように、上記請求項４の発明の構成に
おけるオーバフローせき構造のバッフルプレート１３，
１５の器体側板１ａ，１ｂ側に切欠部３０，３０が形成
されている。

【００２１】さらに、本願請求項６の発明は、例えば図
１０に示すように、上記請求項５の発明の構成におい
て、さらにその伝熱管４ａ，４ａ・・・、４ｂ，４ｂ・
・・と器体側板１ａ，１ｂとの間に上下方向の仕切板３
１，３１を設けて構成されている。

【００２２】

【作用効果】本願各発明は、それぞれ上記のような課題
解決手段の構成に対応して各々次のような作用を奏す
る。

【００２３】上述のように、先ず本願請求項１の発明の
低温再生器は、シェルアンドチューブ構造の低温再生室
４とその側部の濃溶液レシーバ室８とが、順次上流側も
ぐりせき９ａと下流側オーバフローせき９ｂとを介して
連通せしめられている。低温再生室４内の液深を保つた
めに少なくとも前記従来同様のオーバフローせき９ａが
必要であるが、他方その上流側（伝熱管側）にもぐりせ
き９ｂを置くことにより、前述のような理由により上記
低温再生室４の底部に溜まった濃度の濃い溶液が優先的
に先ず該上流側のもぐりせき９ａを通り、その後、該上
流側もぐりせき９ａと下流側のオーバフローせき９ｂと
の間を上昇して濃溶液レシーバ室８側へ流出していく。
このとき上昇とともに沸点降下が起こるので、過熱状態
の溶液はここで蒸気（気泡）を発生しながら上昇し、や
がてオーバフローせき９ｂを超えて濃溶液レシーバ室８
内に流出する。また、伝熱管４ａ，４ａ・・・、４ｂ，
４ｂ・・・群中央部から上昇し濃縮された溶液も比重差
により側板１ａ，１ｂに沿って降下してくるので、常に
十分に濃縮された溶液が低温再生室４より流出すること
になる。

【００２４】これにより、今まで有効に利用されていな
かった低温再生室４底部の濃度の濃い溶液を有効に活用
することができるようになるので、溶液濃縮の効率がア
ップし、性能が向上する。さらにまた、下段側の伝熱管
４ｂ，４ｂ・・・を覆っていた上記濃度の濃い溶液が排
出されるようになるため、沸騰伝熱が回復し、性能が向
上する。

【００２５】次に本願請求項２の発明の低温再生器は、
上述のように、気液分離器からの溶液をシェルアンドチ
ューブ構造の低温再生室４の底部所定個所に設けられた
溶液導入口５から供給するようにしている。

【００２６】一般に低温再生室４に流入する溶液は過熱
状態であるので、気液分離器からの供給管路内で蒸気を
発生し、気液２相流となっている。そこで、この溶液を
低温再生室４の底部から流入させることにより、低温再
生室４の底部に滞留している濃度の濃い溶液をその気泡
により巻上げ、撹拌する。これにより、底部側に滞留し
て有効に利用されていなかった濃溶液の一部が有効に利
用されるようになり、溶液濃縮の効率がアップし、性能
が向上する。

【００２７】また、下段側の伝熱管４ｂ，４ｂ・・・を
覆っていた濃度の濃い溶液が排出されるため、沸騰伝熱
が回復し、性能が向上する。

【００２８】次に本願請求項３の発明の低温再生器は、
上述のように、気液分離器からの溶液をシェルアンドチ
ューブ構造の低温再生室４の底部の複数個所の複数の溶
液導入口５ａ〜５ｃから供給するようにしている。

【００２９】一般に低温再生室４に流入する溶液は、上
述のように過熱状態であるので、気液分離器からの供給
管路内で蒸気を発生し、気液２相流となっている。そこ
で、この溶液を低温再生室４の底部から複数カ所に分け
て流入させることにより、低温再生室４の底部全体に滞
留している溶液をその気泡により均一に巻上げ、撹拌す
る。これにより、底部全体に滞留して有効に利用されて
いなかった濃度の濃い溶液が有効に利用されるようにな
り、溶液濃縮の効率がアップし、性能が向上する。

【００３０】なお、低温再生室４に流入する初期溶液は
濃度が低いので溶液出口１１付近に大量に流入すると濃
度が低いまま流出してしまう恐れがある。従って、上記
複数の溶液導入口５ａ〜５ｃは、例えば溶液出口１１か
ら一番遠い導入口を最大とし、出口に近づくにつれて順
次流量が減るように、配管長、配管径を調整する。

【００３１】これにより、今まで有効に利用されていな
かった低温再生室４底部の濃度の濃い溶液を有効に活用
できるので、濃縮の効率がアップし、性能が向上する。
さらにまた、下段側の伝熱管４ｂ，４ｂ・・・を覆って
いた濃度の濃い溶液が排出されるため、沸騰伝熱が回復
し、性能が向上する。

【００３２】次に、本願請求項４の発明の低温再生器
は、上述のように、シェルアンドチューブ構造の低温再
生室４内に、もぐりせき構造とオーバフローせき構造を
組み合わせた複数枚のバッフル板１２〜１６を設けて気
液分離器から供給された溶液を撹拌するようになっいて
る。

【００３３】今、例えば図５におけるオーバフローせき
構造のバッフル板１２，１４，１６を越えてもぐりせき
構造のバッフル板１３，１５に至るまでを溶液下降部、
もぐりせき構造のバッフル板１３，１５からオーバフロ
ーせき構造のバッフル板１４，１６に至るまでを溶液上
昇部とする。

【００３４】すると、先ず上記溶液下降部では、溶液上
昇部からオーバフローせき構造のバッフル板１２，１
４，１６を越えて流れ込んでくる溶液は、伝熱管群中央
での気泡の上昇に伴う溶液上昇流の影響を受け器体側板
１ａ，１ｂに沿って流下することになり、もともとあっ
た下降流の流速を増速するので、その流速で上記低温再
生室４底部の滞留濃溶液を撹拌する循環流が起こる。

【００３５】次に、上記溶液上昇部では、上記溶液下降
部底部から流れ込んでくる溶液により、底部の滞留濃溶
液を撹拌、上昇させる。そして、この溶液上昇部では、
流れのほとんどが上昇流となる。

【００３６】その結果、溶液下降部および溶液上昇部で
の上記のような溶液の流れにより低温再生室４内の溶液
全体の撹拌が促進され、濃度分布が均一化し、底部の滞
留濃溶液の量も低下するので、濃縮の効率がアップす
る。

【００３７】これにより、今まで有効に利用されていな
かった低温再生室４底部の濃度の濃い溶液を有効に活用
できるようになるので、溶液濃縮の効率がアップし、性
能が向上する。さらにまた、下段側の伝熱管４ｂ，４ｂ
・・・を覆っていた濃度の濃い溶液が排出されるため、
沸騰伝熱が回復し、性能が向上する。

【００３８】次に、本願請求項５の発明の低温再生器
は、上述のように上記請求項４のものと同様に、低温再
生室内に複数枚のバッフル板１２〜１６を設けた構成に
おいて、その内の特にオーバフローせき構造となってい
るバッフル板１２，１４，１６の器体の側板１ａ，１ｂ
側上端に切欠３０，３０を形成することによって、低温
再生室４の側板１ａ，１ｂ付近に溶液の流れを集中させ
るようにしている。

【００３９】このように、オーバフローせき構造のバッ
フル板１２，１４，１６の側板１ａ，１ｂ側を切り欠く
ことにより、溶液の流れが側板１ａ，１ｂ付近に集中す
るようにすると、上述の溶液下降部での下降流への溶液
の流入をよりスムーズにすることができ、撹拌、循環の
効率がアップする。

【００４０】さらに、本願請求項６の発明の低温再生器
は、上述のように、上記請求項５の発明のものと同様の
構成において、さらに上記側板１ａ，１ｂ側の溶液下降
流部の伝熱管４ａ，４ｂ、４ａ，４ｂと器体側板１ａ，
１ｂとの間に各々上下方向の仕切板３１，３１を設けて
いる。

【００４１】このように、溶液下降流部の伝熱管４ａ，
４ｂ、４ａ，４ｂと器体側板１ａ，１ｂとの間に上下方
向の仕切板３１，３１を設置すると、溶液下降流と溶液
上昇流それぞれの通路を確保することができ、溶液の流
れをスムーズにすることができるので、撹拌、循環の効
率がアップする（側板１ａ，１ｂ付近では熱流束が小さ
いとはいえ、沸騰が起こらないというわけではなく、少
なからず気泡が発生し、この気泡が下降流の流れを妨げ
ることになるので、上下方向の仕切板３１，３１を設け
ることにより、下降流と上昇流を確実に分離することが
できる）。

【００４２】また、この場合、溶液導入口５は低温再生
室４の底部に設けるほうが溶液を撹拌する効果が大きく
なり有効である。

【００４３】

【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用低温再生器の構成を示し
ている。

【００４４】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
温再生室と濃溶液レシーバ室とを仕切るせきが、もぐり
せき構造となっており、その下流側に液深確保用のオー
バフローせきを設けることによって低温再生室底部の濃
溶液の排出を可能としたことが特徴である。

【００４５】すなわち、図中先ず符号１はシェルアンド
チューブ型の角筒状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。

【００４６】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とは、それぞれ伝熱管嵌挿支持
用の第１，第２の管板１０ａ，１０ｂを介して仕切られ
ており、上記低温再生室４内には、該第１，第２の管板
１０ａ，１０ｂによって図示のような複数本の直管構造
の伝熱管４ａ，４ａ・・・、４ｂ，４ｂ・・・が上下方
向および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各室に
連通させた状態で嵌挿支持されている。そして、同低温
再生室４の他端側上部には上記気液分離器からの中間濃
溶液導入口５が、また同中央位置上部には低圧冷媒蒸気
導出口６が各々形成されている。

【００４７】また、同低温再生室４の一端側側部（蒸気
ヘッダ室２側の胴体側部）には、もぐりせき９ａ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
（濃溶液排出ボツクス）７が設けられている。そして、
該濃溶液レシーバ室８内には、さらに液深確保用のオー
バフローせき９ｂが設けられており、その下流側濃溶液
レシーバ室８底部には濃溶液取出口（濃溶液下降管）８
ａが設けられている。

【００４８】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４ａ，４ａ・・・、４ｂ，４
ｂ・・・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４ａ，４ａ・・・、４ｂ，４ｂ
・・・の外周囲に対向流として流される中間濃溶液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
４ａ，４ａ・・・、４ｂ，４ｂ・・・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
ようにもぐりせき９ａ、オーバフローせき９ｂから濃溶
液レシーバ室８内に留め、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。

【００４９】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。

【００５０】また、上記低温再生室４の複数本の伝熱管
４ａ，４ａ・・・、４ｂ，４ｂ・・・内において凝縮液
化された凝縮水ｅは凝縮水レシーバ室３底部の凝縮水取
出口３ａから取り出されて上記冷媒タンクに溜められ
る。

【００５１】以上のように、本実施の形態の低温再生器
では、シェルアンドチューブ構造の低温再生室４側部の
濃溶液レシーバ室８の溶液出口１１部分に、もぐりせき
９ａとオーバフローせき９ｂを組み合わせたせき構造を
用いている。液深を保つために少なくともオーバフロー
せき９ｂは必要であるが、他方その内側（伝熱管側）に
もぐりせき９ａを置くと、低温再生室４の底部に溜まっ
た濃度の濃い溶液（イ）が優先的にもぐりせき９ａを通
り、その後通常の濃度の溶液（ハ）もぐりせき９ａとオ
ーバフローせき９ｂとの間を上昇していく。このとき上
昇とともに沸点降下が起こるので、過熱状態の溶液はこ
こで蒸気を発生しながら上昇し、やがてオーバフローせ
き９ｂより流出する。また、伝熱管４ａ，４ａ・・・、
４ｂ，４ｂ・・・群中央部から上昇し濃縮された溶液も
その比重差により側板１ａ，１ｂに沿って降下してくる
ので、常に十分濃縮された溶液（ニ）が低温再生室４よ
り流出することになる。

【００５２】これにより、今まで有効に利用されていな
かった低温再生室４底部の濃度の濃い溶液（イ）を有効
に活用できるようになるので、溶液濃縮の効率がアップ
し、性能が向上する。さらにまた、下段側の伝熱管４
ｂ，４ｂ・・・を覆っていた同濃度の濃い溶液（イ）が
確実に排出されるため、沸騰伝熱が回復し、性能が向上
する。

【００５３】（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。

【００５４】本実施の形態における低温再生器Ｋ場合
も、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、他方気液２相状態の中間濃溶液を低温再生室の底部
から複数個所に分けて流入させることにより、低温再生
室の底部に滞留している濃溶液をその気泡成分により撹
拌するようにしたことが特徴である。

【００５５】すなわち、図中先ず符号１はシェルアンド
チューブ型の角筒状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。

【００５６】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とは、それぞれ伝熱管嵌挿支持
用の第１，第２の管板１０ａ，１０ｂを介して仕切られ
ており、上記低温再生室４内には、該第１，第２の管板
１０ａ，１０ｂによって図示のような複数本の直管構造
の伝熱管４ａ，４ａ・・・、４ｂ，４ｂ・・・が器体幅
方向に所定の間隔を保って、上下２列状態となるよう
に、その冷媒蒸気出入口部分を各室２，３に連通させた
状態で嵌挿支持されている。そして、本実施の形態の場
合、同低温再生室４の底部には長手方向に所定の間隔を
保って中間濃溶液上流側から下流側複数個所に分岐され
た上記気液分離器からの第１〜第３の中間濃溶液導入口
５ａ〜５ｃが、又上部中央には低圧冷媒蒸気導出口６が
各々形成されている。上記第１〜第３の中間濃溶液導入
口５ａ〜５ｃは、図４に示すように、各々左右方向２個
所に所定の間隔をおいて開口されており（図示Ｙ部参
照）、特に伝熱管４ａ，４ａ・・・、４ｂ，４ｂ・・・
の中央から左右に２層の撹拌循環流を形成するようにな
っている。

【００５７】また、同低温再生室４の中間濃溶液下流側
側部（蒸気ヘッダ室側の器体側部）には、溶液出口１１
を備えたオーバフローせき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（濃溶液排出ボツク
ス）７が設けられている。そして、該濃溶液レシーバ７
内には、濃溶液レシーバ室８が設けられており、その底
部には濃溶液取出口（濃溶液下降管）８ａが設けられて
いる。

【００５８】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上下伝熱管４ａ，４ａ・・・、４
ｂ，４ｂ・・・内を流れる水蒸気ａと同気液分離室側か
ら上記第１〜第３の中間濃溶液導入口５ａ〜５ｃを介し
て上記低温再生室４内底部の中間濃溶液の流れ方向上流
側から下流側に複数の位置から供給され、上記複数本の
上下伝熱管４ａ，４ａ・・・、４ｂ，４ｂ・・・の外周
囲に水蒸気ａと対向して流される中間濃溶液ｂとを相互
に熱交換させることにより、上記複数本の上下伝熱管４
ａ，４ａ・・・、４ｂ，４ｂ・・・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の溶液出口１１から濃溶液レシ
ーバ室８内に留め、さらにその底部の濃溶液取出口８ａ
から取出して図示しない吸収器に供給する。

【００５９】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。

【００６０】また、上記低温再生室４の複数本の上下伝
熱管４ａ，４ａ・・・、４ｂ，４ｂ・・・内において凝
縮液化された凝縮水ｅは凝縮水レシーバ室３底部の凝縮
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。

【００６１】以上のように、本実施の形態の低温再生器
では、中間濃溶液ｂをシェルアンドチューブ構造の低温
再生室４の底部複数個所から供給するようにしている。

【００６２】一般に低温再生室４に流入する中間濃溶液
は過熱状態であるので、気液分離器からの供給管路内で
蒸気を発生し、気液２相流となっている。そこで、この
中間濃溶液を上記のように低温再生室４の底部から複数
カ所に分けて流入させることにより、当該低温再生室４
底部に滞留している前述のような濃溶液（イ）を、図４
のように、流入した２相流による上昇流が元々の気泡に
より生じる中央部の上昇流をさらに加速することにより
巻上げ、左右外側から内側に撹拌循環する。これによ
り、従来低温再生室４の底部に滞留して有効に利用され
ていなかった濃度の濃い溶液の一部が有効に利用され、
溶液濃縮の効率がアップし、性能が向上する。

【００６３】なお、低温再生室４に流入する中間濃溶液
は濃度が低いので溶液出口１１付近に大量に流入すると
濃度が低いまま流出してしまう恐れがある。従って、上
記第１〜第３の中間濃溶液導入口５ａ〜５ｃは、例えば
溶液出口１１から一番遠い導入口５ａを最大とし、溶液
出口１１側に近づくにつれて順次流量が減るように、配
管長、配管径を調整することが好ましい。

【００６４】これにより、今まで有効に利用されていな
かった低温再生室４底部の濃度の濃い溶液（イ）を有効
に活用できるようになるので、濃縮の効率がアップし、
性能が向上する。さらにまた、下段側の伝熱管４ｂ，４
ｂ・・・を覆っていた同濃度の濃い溶液（イ）が確実に
排出されるため、沸騰伝熱が回復し、性能が向上する。

【００６５】（実施の形態３）図５および図６は、本願
発明の実施の形態３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。

【００６６】本実施の形態における低温再生器の場合
も、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、低温再生室内に、もぐりせき構造とオーバフローせ
き構造の複数枚のバッフル板を交互に設けることによっ
て低温再生室底部の濃溶液を撹拌するようにしたことが
特徴である。

【００６７】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。そして、この低温再生室４内には、図示のよ
うにオーバフローせき構造の第１，第３、第５のバッフ
ル板１２，１４，１６ともぐりせき構造の第２，第４の
バッフル板１３，１５とが各々図示のような所定の間隔
を保って交互に設けられている。

【００６８】このように構成された低温再生室４と上記
蒸気ヘッダ室２および凝縮水レシーバ室３とは、それぞ
れ伝熱管嵌挿支持用の第１，第２の管板１０ａ，１０ｂ
を介して仕切られており、上記低温再生室４内には、該
第１，第２の管板１０ａ，１０ｂによって図示のような
複数本の直管構造の上下２組の伝熱管４ａ，４ａ・・
・、４ｂ，４ｂ・・・が上下方向および器体幅方向に所
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各室に連通させた状態で嵌挿支
持されている。そして、同低温再生室４の底部他端側に
は上記気液分離器からの中間濃溶液導入口５が、又その
中央側上部には低圧冷媒蒸気導出口６が各々形成されて
いる。

【００６９】また、同低温再生室４の上記蒸気ヘッダ室
２寄りの側部（器体側部）には、溶液出口１１を有する
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（濃溶液排出ボツクス）７が設
けられている。そして、該濃溶液レシーバ７内には、濃
溶液レシーバ室８が設けられており、その底部には濃溶
液取出口（濃溶液下降管）８ａが設けられている。

【００７０】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上下伝熱管４ａ，４ａ・・・、４
ｂ，４ｂ・・・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内に下
方から供給され、上記複数本の上下伝熱管４ａ，４ａ・
・・、４ｂ，４ｂ・・・の外周囲に滞留しながら水蒸気
ａと対向方向に流される中間濃溶液ｂとを相互に熱交換
させることにより、上記複数本の上下伝熱管４ａ，４ａ
・・・、４ｂ，４ｂ・・・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内に留め、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。

【００７１】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。

【００７２】また、上記低温再生室４の複数本の上下伝
熱管４ａ，４ａ・・・、４ｂ，４ｂ・・・内において凝
縮液化された凝縮水ｅは凝縮水レシーバ室３底部の凝縮
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。

【００７３】以上のように、本実施の形態の低温再生器
では、シェルアンドチューブ構造の低温再生室４内に、
もぐりせき構造とオーバフローせき構造を組み合わせた
第１〜第５の複数枚のバッフル板１２〜１６を用いて溶
液の上昇流と下降流を形成し、それによって底部の中間
濃溶液を撹拌するようになっている。

【００７４】今、上記オーバフローせき構造の第１，第
３のバッフル板１２，１４を越えてもぐりせき構造の第
２，第４のバッフル板１３，１５に至るまでを溶液の下
降部、もぐりせき構造の第２，第４のバッフル板１３，
１５からオーバフローせき構造の第３，第５のバッフル
板１４，１６に至るまでを同上昇部とする。

【００７５】上記溶液下降部では、溶液上昇部からオー
バフローせき構造の第１，第３のバッフル板１２，１４
を越えて流れ込んでくる溶液は、伝熱管４ａ，４ａ・・
・、４ｂ，４ｂ・・・群中央での気泡の上昇に伴う流速
の速い上昇流の影響を受け、側板１ａ，１ｂに沿って流
下することになり、もともとあった下降流の流速を増速
するので、その流速で底部の滞留濃溶液（イ）を効率良
く撹拌する図８のような溶液循環作用が起こる。

【００７６】一方、溶液上昇部では、上記溶液下降部の
底部から流れ込んでくる溶液により、底部の滞留濃溶液
（イ）を撹拌し、上昇させる。そして、この溶液上昇部
では、その流れのほとんどが図７のような上昇流とな
る。

【００７７】溶液下降部および溶液上昇部での上記のよ
うな溶液の流れの繰り返しにより効果的に溶液全体の撹
拌が促進され、その濃度分布が均一化し、底部の滞留濃
溶液（イ）の量も低下するので、溶液濃縮の効率がアッ
プする。

【００７８】これにより、今まで有効に利用されていな
かった低温再生室４底部の濃度の濃い溶液を有効に活用
できるようになるので、溶液濃縮の効率がアップし、性
能が向上する。さらにまた、下段側の伝熱管４ｂ，４ｂ
・・・を覆っていた濃度の濃い溶液が確実に排出される
ため、沸騰伝熱が回復し、性能が向上する。

【００７９】（実施の形態４）図９は、本願発明の実施
の形態４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。

【００８０】本実施の形態における低温再生器は、上記
実施の形態３のものと同様に、低温再生室内に第１〜第
５の複数枚のバッフル板１２〜１６を設けた構成におい
て、その内の特にオーバフローせき構造となっている第
１，第３，第５のバッフル板１２，１４，１６の両側部
上端に各々図示のような切欠部３０，３０を形成するこ
とによって低温再生室４の側板１ａ，１ｂ付近に中間濃
溶液の流れを集中させるようにしたことを特徴とするも
のである。

【００８１】このように、オーバフローせき構造の第
１，第３，第５のバッフル板１２，１４，１６の両側板
側上端を切り欠くことにより、溶液の流れが側板１ａ，
１ｂ付近に集中するようにすると、図示のように上述し
た溶液下降部での下降流への溶液の流入をスムーズにす
ることができ、上述した撹拌、循環の効果が一層アップ
する。

【００８２】（実施の形態５）図１０は、本願発明の実
施の形態５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。

【００８３】本実施の形態における低温再生器は、上記
実施の形態４のものと同様の構成において、さらに上記
側板１ａ，１ｂ側溶液下降流部の伝熱管４ａ，４ｂ、４
ａ，４ｂと各側板１ａ，１ｂとの間に各々上下方向の仕
切板３１，３１を設けたことを特徴とするものである。

【００８４】このように、溶液下降流部の伝熱管４ａ，
４ｂ、４ａ，４ｂと各側板１ａ，１ｂの間に図示のよう
に上下方向の仕切板３１，３１を設置すると、溶液下降
流と溶液上昇流それぞれの通路を確保することができ、
溶液の流れをよりスムーズにガイドすることができるよ
うになるので、上述した撹拌、循環の効果がさらに一層
アップする（側板１ａ，１ｂ付近では熱流束が小さいと
はいえ、沸騰が起こらないというわけではなく、少なか
らず気泡が発生し、この気泡が下降流の流れを妨げるこ
とになるので、仕切板３１，３１を設けることにより、
上記下降流と上昇流を確実に分離することができる）。

【００８５】また、この場合においても中間濃溶液導入
口５は底部に設けるほうが溶液を撹拌する効果が大きく
なり有効である。

【００８６】（実施の形態６）図１１〜図１３は、本願
発明の実施の形態６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。

【００８７】本実施の形態における低温再生器は、上記
実施の形態２と実施の形態３の構成とを相互に組合せて
構成したことを特徴とするものである。

【００８８】このようにすると、例えば図１３に示すよ
うに、上記実施の形態２と３の各作用が相乗して撹拌、
循環の効果がさらにアップする。特に、この場合、主た
る流入部となる上流側第１の中間濃溶液導入口５ａ以外
の第２，第３の中間濃溶液導入口５ｂ，５ｃは、図示の
ように、それぞれ上述した溶液下降部に流入させるよう
にして、当該溶液下降部での撹拌、循環を効果的に促進
させるほうが望ましい。

【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
用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
用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】本願発明の実施の形態３に係る吸収式冷凍装置
用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。

【図７】同低温再生器の第１の構成部分の作用を示す横
断面図である。

【図８】同低温再生器の第２の構成部分の作用を示す横
断面図である。

【図９】本願発明の実施の形態４に係る吸収式冷凍装置
用低温再生器の構成を示す横断面図である。

【図１０】本願発明の実施の形態５に係る吸収式冷凍装
置用低温再生器の構成を示す横断面図である。

【図１１】本願発明の実施の形態６に係る吸収式冷凍装
置用低温再生器の構成を示す縦断面図である。

【図１２】同低温再生器の構成を示す横断面図である。

【図１３】同低温再生器の要部の構成の作用を示す横断
面図である。

【図１４】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１５】同低温再生器の構成を示す横断面図である。

【図１６】同従来の吸収式冷凍装置の低温再生器の作用
を示す縦断面図である。

【図１７】同従来の低温再生器の作用を示す横断面図で
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、４は低温
再生室、４ａ，４ｂは伝熱管、５，５ａ〜５ｃは中間濃
溶液導入口、８は濃溶液レシーバ室、９はオーバフロー
せき、９ａはもぐりせき、９ｂはオーバフローせき、１
０ａ，１０ｂは第１，第２の管板、１１は溶液出口、１
２〜１６は第１〜第５のバッフル板である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 内海 正人 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 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 (6)

【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ヘッダ室
   （２）を、同器体（１）の他端端側に凝縮水レシーバ室
   （３）を、それらの中間に低温再生室（４）を各々設
   け、該低温再生室（４）内に複数本の伝熱管（４ａ），
   （４ａ）・・・、（４ｂ），（４ｂ）・・・を配設する
   一方、上記低温再生室（４）の側部に濃溶液レシーバ室
   （８）を設けてなる吸収式冷凍装置用低温再生器におい
   て、上記低温再生室（４）と濃溶液レシーバ室（７）と
   をもぐりせき（９ａ）およびオーバフローせき（９ｂ）
   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
   凍装置用低温再生器。
2. 【請求項２】 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、同器体（１）の他端端側に凝縮水レシーバ室
   （３）を、それらの中間に低温再生室（４）を各々設
   け、該低温再生室（４）内に複数本の伝熱管（４ａ），
   （４ａ）・・・、（４ｂ），（４ｂ）・・・を配設する
   一方、上記低温再生室（４）の側部に濃溶液レシーバ室
   （８）を設け、上記低温再生室（４）と濃溶液レシーバ
   室（７）とをオーバフローせき（９）を介して相互に連
   通せしめてなる吸収式冷凍装置用低温再生器において、
   上記低温再生室（４）の底部所定個所に気液分離器から
   の溶液を導入する溶液導入口（５）を設けたことを特徴
   とする吸収式冷凍装置用低温再生器。
3. 【請求項３】 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、同器体（１）の他端端側に凝縮水レシーバ室
   （３）を、それらの中間に低温再生室（４）を各々設
   け、該低温再生室（４）内に複数本の伝熱管（４ａ），
   （４ａ）・・・、（４ｂ），（４ｂ）・・・を配設する
   一方、上記低温再生室（４）の側部に濃溶液レシーバ室
   （８）を設け、上記低温再生室（４）と濃溶液レシーバ
   室（７）とをオーバフローせき（９）を介して相互に連
   通せしめてなる吸収式冷凍装置用低温再生器において、
   上記低温再生室（４）の底部複数個所に気液分離器から
   の溶液を導入する複数の溶液導入口（５ａ）〜（５ｃ）
   を設けたことを特徴とする吸収式冷凍装置用低温再生
   器。
4. 【請求項４】 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、同器体（１）の他端端側に凝縮水レシーバ室
   （３）を、それらの中間に低温再生室（４）を各々設
   け、該低温再生室（４）内に複数本の伝熱管（４ａ），
   （４ａ）・・・、（４ｂ），（４ｂ）・・・を配設する
   一方、上記低温再生室（４）の側部に濃溶液レシーバ室
   （８）を設け、上記低温再生室（４）と濃溶液レシーバ
   室（７）とをオーバフローせき（９）を介して相互に連
   通せしめてなる吸収式冷凍装置用低温再生器において、
   上記低温再生室（４）内に、もぐりせき構造とオーバフ
   ローせき構造を組み合わせた複数枚のバッフル板（１
   ２）〜（１６）を設けたことを特徴とする吸収式冷凍装
   置用低温再生器。
5. 【請求項５】 オーバフローせき構造のバッフル板（１
   ２），（１４），（１６）の器体（１）側板（１ａ），
   （１ｂ）側上部に切欠部（３０），（３０）が形成され
   ていることを特徴とする請求項４記載の吸収式冷凍装置
   用低温再生器。
6. 【請求項６】 低温再生室（４）内の器体（１）側板
   （１ａ），（１ｂ）側の伝熱管（４ａ），（４ａ）・・
   ・、（４ｂ），（４ｂ）・・・と器体（１）側板（１
   ａ），（１ｂ）との間に上下方向の仕切板（３１），
   （３１）を設けたことを特徴とする請求項５記載の吸収
   式冷凍装置用低温再生器。