JP2001174099A - 熱交換器、再生器及び吸収冷温水機 - Google Patents
熱交換器、再生器及び吸収冷温水機Info
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Abstract
効率向上および再生器の効率向上を図った吸収冷温水機
の提供。 【構成】 吸収冷温水機の系内で使用される熱交換器
(10)が、第1の熱交換部(11)と第2の熱交換部
(21)とで構成され、第1の熱交換部(11)は第1
の液槽(13)内の被加熱流体(L1)の中に第1の加
熱ライン(15)が配置され、第2の熱交換部(21)
は第2の液槽(23)内の被加熱流体(L1)の液滴
(D1)の中に第2の加熱ライン(18)が配置され、
第1の加熱ライン(15)の出口と第2の加熱ライン
(18)の入口が接続され、第1の液槽(23)の底部
(23a)と第2の液槽(23)の頂部が接続されてい
る。
Description
書において、「熱交換器」なる文言は、蒸発、再生等の
相変化を伴う熱交換を行うタイプの熱交換器を意味して
おり、顕熱(液−液)熱交換器は含まれない)と、再生
器と、吸収冷温水機に関し、特に、熱交換器、再生器の
小型化を図る技術に関する。
よび低温の2重効用の再生器を有する一般的なブロック
構成を図13に示す。符号HGeは高温再生器、LGe
は低温再生器、Cnは凝縮器、Evは蒸発器、Abは吸
収器、HExは高温側熱交換器、LHxは低温側熱交換
器をそれぞれ示している。このような2重効用の再生器
による効率向上を図った構成であっても、まだ効率向上
の余地がある。
(蒸気発生器或いは再生器)の構成を示している。図1
4において、ラインA19から供給され、ラインA20
から流出する被加熱流体L中に、内部に加熱流体が流れ
る加熱ラインA15を配置して、当該加熱ラインA15
を流れる加熱流体が保有する熱量により被加熱流体を加
熱する満液式熱交換器が示されている。この満液式熱交
換器における総括伝熱係数Kと温度差△Tとの特性は、
加熱ラインA15内の温度と、被加熱流体Lとの温度差
を横軸、総括伝熱係数Kを縦軸に取った伝熱特性線図1
6においては、実線で示す特性線ALとなる。
を発生して沸騰が起きる場合の特性として、温度差△T
に比例して総括伝熱係数Kが大になる。したがって、温
度差△Tが高い領域では総括伝熱係数Kが大きいが、温
度差△Tが低い領域では総括伝熱係数Kが小さくなって
しまう、という欠点がある。従って、再生器における溶
液濃度幅を大きくとるためには、大きな再生器を使用し
なければならない。即ち、満液式熱交換器を使用する吸
収冷温水機では上記による温度差△Tが低い領域での総
括伝熱係数Kの改善が必要である。
換器が示されている。この流下液膜式熱交換器によれ
ば、ラインB19を介して供給され、ラインB20から
流出する被加熱流体は、符号Dで示す様に液滴として滴
下されており、被加熱流体の液滴が滴下する空間内に配
置された加熱ラインB15は、その表面に被加熱流体の
液膜が形成され、加熱ラインB15内を流れる加熱流体
が保有する熱量が当該液膜に対して伝熱される。この流
下液膜式熱交換器において、加熱ラインB15内の温度
と被加熱流体Dとの温度差△Tを横軸、総括伝熱係数K
を縦軸にした場合の伝熱特性線は、図16の符号BLで
示されている。
差△Tに対して総括伝熱係数Kがあまり変わらない特性
を有している。したがって、温度差△Tが低い領域でも
総括伝熱係数Kが小にならない代わりに、温度差△Tが
高い領域でも総括伝熱係数Kが大きくならない欠点があ
る。そのため、再生器における溶液濃度幅を大きくとる
ためには大きな再生器を使用しなければならない。即
ち、液膜式熱交換器を使用する吸収冷温水機では、温度
差△Tが高い領域での総括伝熱係数Kの改善が必要であ
る。
技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、温度差△
Tとは無関係に常に良好な総括伝熱係数Kを維持すると
いう特性を備えている熱交換器、再生器、或いはその様
な再生器を具備する吸収冷温水機の提供を目的としてい
る。
1の熱交換部と第2の熱交換部とを有し、第1の熱交換
部は第1の液槽を備え、第1の液槽内に貯留している被
加熱流体の中には加熱流体が流れる第1の加熱ラインが
配置されており(従って、満液式熱交換器としての構成
を具備しており)、前記第2の熱交換部は、第2の液槽
を備え、第2の液槽の上方には前記第1の熱交換部を経
由した被加熱流体を液滴として滴下する滴下機構が設け
られ、該滴下機構から被加熱流体の液滴が滴下される空
間内に第2の加熱ラインが配置され(従って、流下液膜
式熱交換器としての構成を具備しており)、前記第1の
加熱ラインの出口と前記第2の加熱ラインの入口が接続
され、前記第1の液槽の底部と前記滴下機構とが接続さ
れている。ここで、本明細書において、「熱交換器」な
る文言は、満液式熱交換器や流下液膜式熱交換器の様
に、蒸発、再生等の相変化を伴う熱交換を行うタイプを
意味しており、顕熱(液−液)熱交換器は含まれない。
インと被加熱流体との温度差が大きい領域では総括伝熱
係数の大きい満液式熱交換とし、第2の加熱ラインと被
加熱流体との温度差が小さい領域で総括伝熱係数の大き
い流下液膜式熱交換をして、総熱伝達量を大にしてい
る。これにより熱交換器を小型にできる。
第2の熱交換部とを有し、第1の熱交換部は第1の液槽
を備え、第1の液槽内に貯留している吸収溶液の中には
加熱流体が流れる第1の加熱ラインが配置されており
(従って、満液式熱交換器としての構成を具備してお
り)、前記第2の熱交換部は、第2の液槽を備え、第2
の液槽の上方には前記第1の熱交換部を経由した吸収溶
液を液滴として滴下する滴下機構が設けられ、該滴下機
構から吸収溶液の液滴が滴下される空間内に第2の加熱
ラインが配置され(従って、流下液膜式熱交換器として
の構成を具備しており)、前記第1の加熱ラインの出口
と前記第2の加熱ラインの入口が接続され、前記第1の
液槽の底部と前記滴下機構とが接続されている。
れば、第1の熱交換部では満液式熱交換、第2の熱交換
部では流下液膜式熱交換を行い、全領域において総括伝
熱係数を大きくとることが出来るので、再生器における
熱伝達効率を向上して、小型化することが出来る。再生
器の効率を向上するためには、吸収溶液の濃度幅を広げ
なければならない。そして濃度幅を広げることにより、
再生器における稀溶液と濃溶液の飽和温度の差が大きく
なる。その結果、被加熱側(吸収溶液)と加熱源(一定
温度)との温度差ΔTは、再生器の吸収溶液入口では大
きくなるが、吸収溶液出口では小さくなる。すなわち、
再生器の吸収溶液入口の温度差ΔTは、吸収溶液出口の
ΔTよりも大きくなる。本発明によれば、温度差が大き
い領域と、温度差が小さい領域に、それぞれ適した熱交
換方式を用いることにより、再生器をコンパクトにする
ことが出来るのである。換言すれば、同一伝熱面積で、
再生量を増加することが出来る。
器と、低温再生器と、凝縮器と、蒸発器と、吸収器とを
有し、前記低温再生器は、第1の熱交換部と第2の熱交
換部とを有し、第1の熱交換部は第1の液槽を備え、第
1の液槽内に貯留している吸収溶液の中には、高温再生
器で再生した冷媒蒸気が流れる第1の加熱ラインが配置
されており、前記第2の熱交換部は、第2の液槽を備
え、第2の液槽の上方には前記第1の熱交換部を経由し
た吸収溶液を液滴として滴下する滴下機構が設けられ、
該滴下機構から吸収溶液の液滴が滴下される空間内に第
2の加熱ラインが配置され、前記第1の加熱ラインの出
口と前記第2の加熱ラインの入口が接続され、前記第1
の液槽の底部と前記滴下機構とが接続されている。
溶液を昇温して再生し易い状態とせしめ、再生器におけ
る熱伝達効率を向上して、小型化することが出来る。換
言すれば、同一伝熱面積で、再生量を増加することが出
来るのである。
器と、低温再生器と、凝縮器と、蒸発器と、吸収器とを
有し、前記吸収器と前記高温再生器とを接続する稀溶液
ラインに排熱焚再生器を介装し、その排熱焚再生器は、
第1の熱交換部と第2の熱交換部とを有し、第1の熱交
換部は第1の液槽を備え、第1の液槽内に貯留している
吸収溶液の中には、外部熱源から供給される加熱流体
(例えば高温水等)が流れる第1の加熱ラインが配置さ
れており、前記第2の熱交換部は、第2の液槽を備え、
第2の液槽の上方には前記第1の熱交換部を経由した吸
収溶液を液滴として滴下する滴下機構が設けられ、該滴
下機構から吸収溶液の液滴が滴下される空間内に第2の
加熱ラインが配置され、前記第1の加熱ラインの出口と
前記第2の加熱ラインの入口が接続され、前記第1の液
槽の底部と前記滴下機構とが接続されている。かかる構
成を有する本発明によれば、再生器を小型化することが
出来る。すなわち、同一伝熱面積で、再生量を増加する
ことが出来るのである。
低温再生器と、凝縮器と、蒸発器と、吸収器とを有し、
前記高温再生器は、第1の熱交換部と第2の熱交換部と
を有し、第1の熱交換部は第1の液槽を備え、第1の液
槽内に貯留している吸収溶液の中には、外部熱源から供
給される加熱流体(例えば高圧蒸気等)が流れる第1の
加熱ラインが配置されており、前記第2の熱交換部は、
第2の液槽を備え、第2の液槽の上方には前記第1の熱
交換部を経由した吸収溶液を液滴として滴下する滴下機
構が設けられ、該滴下機構から吸収溶液の液滴が滴下さ
れる空間内に第2の加熱ラインが配置され、前記第1の
加熱ラインの出口と前記第2の加熱ラインの入口が接続
され、前記第1の液槽の底部と前記滴下機構とが接続さ
れている。
の形態を説明する。図1および図2に、本発明の第1の
実施形態である熱交換器10を示す。熱交換器10は、
第1の熱交換部11(満液式の構成を有する部分)と、
第2の熱交換部21(流下液膜式の構成を有する部分)
とで構成されている。第1の熱交換部11は、その内部
を加熱流体(温水、蒸気等)が流れる第1の加熱ライン
15が、被加熱流体L1中に配置された構造となってい
る。そして第2の熱交換部21は、第2の加熱ライン1
8が、被加熱流体の液滴D1が滴下する領域中に配置さ
れた構造を有している。
交換部11は、第1の液槽13と、被加熱流体L1が導
入される流入ライン19と、被加熱流体L1中に配置さ
れ且つ内部に加熱流体(蒸気、熱水等)が流れている複
数の第1の加熱ライン15、とを備えている。第1の液
槽13は、被加熱流体L1が極めて低速で流過する様に
複数の邪魔板13bを有しており、加熱された被加熱流
体L1を第2の熱交換部21に導く出口部13cが設け
られている。ここで、第1の加熱ライン15は、図示し
ない熱源から加熱流体(例えば熱水或いは高圧蒸気、そ
の他)が供給されている。
の熱交換部21は、第2の液槽23と、出口部13cか
らの被加熱流体L1が導入される皿体16と、皿体16
から流下する(被加熱流体L1の)液滴D1中に配置さ
れ且つ内部に加熱流体が流れている複数の第2の加熱ラ
イン18と、加熱後に貯留された被加熱流体L1を外部
に導く流出ライン20、とを備えている。第2の液槽2
3は、その上端部が第1の液槽13の底部と接続され、
上部に皿体16を支持し、皿体16の下方に流下液滴D
1が放散される空間を有し(すなわち、被加熱流体の液
滴を滴下する滴下機構を備えており)、第2の加熱ライ
ン18の下方に加熱された被加熱流体L1が収納される
空間を有している。皿体16の底部には複数の小孔16
aが穿孔されており、被加熱流体L1が液滴となって流
下するよう構成されている。そして、第1の加熱ライン
15の出口と、第2の加熱ライン18の入口は接続部1
7によって接続されている。
を説明する。図1および図2において、熱交換器10の
第1の液槽13上部からライン19を介して被加熱流体
L1が導入され、第1の加熱ライン15を介して加熱流
体が側方から導入される。被加熱流体L1は、液槽13
内を非常に遅い速度で流過する。一方、貯留された被加
熱流体L1内に配置された第1の加熱ライン15は、そ
のライン壁を介して、温度差△Tによる伝熱により、そ
の保有する熱量を被加熱流体L1に投入して、加熱・昇
温させる。第1の熱交換部11における伝熱の形態は、
被加熱流体中に加熱ラインがあるので、上述した様にと
なる。即ち、図3において、折線A0で示される総括伝
熱係数Kの特性において、符号「A1」で示す領域の特
性となる。すなわち、第1の熱交換部11においては、
効率の良い満液式熱交換(伝熱による熱交換)で、被加
熱流体L1は加熱される。ちなみに、点線BLは、流下
液膜式の場合の総括伝熱係数Kで、こちらの形態を採用
すれば熱交換の効率は低くなる。
熱された被加熱流体L1の温度は上昇すると共に、第1
の加熱ライン15との温度差△Tは小さくなる。そして
被加熱流体L1は、出口部13cを介して、第2の熱交
換部21の上部に流入する。一方、第1の加熱ライン1
5内を流れる加熱流体の温度は降下して(後記のよう
に、加熱流体が蒸気であれば温度降下は小さく、加熱流
体が液体であれば温度降下は大きい)、接続部17を介
して第2の加熱ライン18に導かれる。
L1は、皿体16の複数の小孔16aから液滴D1とな
って流下し、第2の加熱ライン18のライン壁外周に液
膜となって付着し加熱される。この時の伝熱の形態は、
被加熱流体L1が液膜なので流下液膜式熱交換となる。
即ち、図3において、折線A0で示される総括伝熱係数
Kの特性において、符号「A2」で示す領域の特性とな
るので、効率の良好な伝熱による熱交換により、被加熱
流体L1は加熱される。ちなみに、点線ALは、満液式
の場合の総括伝熱係数Kで、こちらの形態を採用すれば
熱交換の効率は低くなる。
温度差△T0(図3)を分岐点として、温度差△Tが大
きい場合は満液式熱交換とし、温度差△Tが小さい場合
に流下液膜式熱交換として、総括伝熱係数Kを常に良好
となる様にしている。
施形態である第2実施形態にかかる吸収冷温水機2を示
している。以下、図13に示した従来の吸収冷温水機J
1と異なる装置、部分を主体に説明する。なお、図13
の吸収冷温水機J1と同様な機器については、同様な符
号を重複して使用する。図5および図6において、吸収
冷温水機2は所謂「シリーズフロータイプ」の吸収冷温
水機として構成されており、低温再生器2LGeは、第
1の熱交換部A11と、第2の熱交換部A21、とで構
成されている。第1の熱交換部A11は、満液式熱交換
器としての構成を具備しており、第1の加熱ライン32
が、高温再生器HGeで発生した冷媒蒸気が流れるライ
ン31に接続しており、被加熱流体である吸収溶液L1
中に配置されている。一方、第2の熱交換部A21は流
下液膜式熱交換器としての構成を具備しており、第2の
加熱ライン34が吸収溶液L1の液滴D1中に配置され
ている。以下の細部については、図2をも参考にして説
明する。
と、吸収溶液L1中に配置された複数の第1の加熱ライ
ン32、とを備えている。第1の液槽13は、高温再生
器HGeから導かれた吸収溶液L1が非常に遅い流速で
流れる様に、複数の邪魔板13bを有し、加熱された吸
収溶液L1を第2の熱交換部A21に導く出口部13c
が設けられている。第1の加熱ライン32は、複数の直
ライン(その内部を、高温再生器HGeから導かれた冷
媒蒸気が加熱流体として流れている)となって、吸収溶
液L1を加熱するよう構成されている。
と、第1の熱交換部A11から導かれた吸収溶液L1が
導入される皿体16と、皿体16から流下する液滴D1
中に配置された複数の第2の加熱ライン34と、加熱後
に貯留された吸収溶液L1を外部に導く流出ライン4
2、とを備えている。第2の液槽23は、その上端部で
第1の液槽13の底部と接続され、上部に皿体16を支
持し、皿体16の下方に流下液滴D1が放散される空間
を有し(すなわち、被加熱流体の液滴を滴下する滴下機
構を備えており)、第2の加熱ライン34の下方に加熱
された吸収溶液L1が貯留される空間を有している。皿
体16には、底部に複数の小孔16aが設けられ、吸収
溶液L1が液滴となって流下するよう構成されている。
第2の加熱ライン34は、第1の加熱ライン32の出口
に接続部33で接続されて、複数の直ラインとなって液
滴D1中に配置されている。
温再生器HGe、凝縮器Cn、吸収器Abは、以下の様
に接続されている。第1の液槽13の上部に吸収溶液L
1を導くライン41は高温再生器HGeに接続され、第
1の液槽13下部の吸収溶液L1中に配置されている第
1の加熱ライン32は、上述した様に、高温再生器HG
eで発生した冷媒蒸気が流れる冷媒蒸気ライン31に接
続されている。第1の液槽13の上部には、凝縮器Cn
に連通するライン38が接続されており、第1の液槽1
3で発生(再生)した冷媒蒸気を導くよう接続されてい
る。第2の液槽23に配置された第2の加熱ライン34
は、ライン35を介して凝縮器Cnに連通する。第2の
液槽23の底部23aと吸収器Abとは、ライン42を
介して接続されている。そして、第2の液槽23の上部
はライン38a(第2の液槽23で発生・再生した冷媒
蒸気が流れる冷媒蒸気ライン)及びライン38を介して
凝縮器Cnに接続されている。
低温再生器2LGeまわりに限定して説明する。高温再
生器HGeで加熱・濃縮された吸収溶液はライン41を
介して、低温再生器2LGeの第1の熱交換部A11に
導かれる。そして、高温再生器HGeで発生・再生した
冷媒蒸気はライン31を介して冷媒蒸気が、低温再生器
2LGeの第1の熱交換部A11に導かれる。吸収溶液
L1は、第1の液槽13内で冷媒蒸気による加熱ライン
32で加熱され昇温し、蒸発した冷媒蒸気はライン38
を介して凝縮器Cnに導かれる。この時の加熱ライン3
2と吸収溶液L1との熱交換の形態は、満液式の熱交換
である。
溶液L1は、第2の熱交換部A21における第2の液槽
23に入り、皿体16の小孔16aから、液滴D1とな
って流下する。この液滴D1が第2の加熱ライン34に
液膜となって接触し、第2の加熱ライン34内を流れる
加熱流体が保有する熱量により加熱され、昇温して、冷
媒蒸気を発生(再生)させる。この時の加熱ライン34
と液滴D1(即ち吸収溶液L1)との熱交換の形態は、
流下液膜式熱交換である。
るもので、第1の加熱ライン32および第2の加熱ライ
ン34内を流れる冷媒蒸気の温度と、それに対する被加
熱流体L1の温度状態を示している。図7の左側の領域
(満液式)は、第1の熱交換部A11に対応しており、
温度差△Tが大きいので、満液式熱交換により吸収溶液
L1を加熱再生している。一方、図7の右側の領域(流
下液膜式)は、第2の熱交換部A21に対応しており、
温度差△Tが小さいので、流下液膜式熱交換により吸収
溶液L1を加熱再生させている。その結果、温度差△T
の大小に関り無く、総括伝熱係数Kが常に大きい状態で
低温再生器LGeで吸収溶液を加熱しているので、従来
の満液式熱交換のみに比べて、高い再生効率を維持する
ことが出来る。図4は、図5−図7で説明した吸収冷温
水機の作動を示すデューリング線図であり、満液式の低
温再生器の作動である点線で示す特性に対して、総括伝
熱係数Kを最良に選択した満液および流下液膜式の合成
では、熱伝達がQLgとなって大きくなることがわか
る。
収冷温水機3を示す。図13に示した従来の吸収冷温水
機J1と異なる装置、部分を主として説明する。なお、
同様な機器については同様な符号を重複して使用する。
図8および図9において、吸収冷温水器3を構成する排
熱焚再生器MGeが稀溶液ラインである稀溶液ライン5
4に介装されている。その排熱焚再生器MGeは、第1
の熱交換部B11と、第2の熱交換部B21、とで構成
されている。第1の熱交換部B11は満液式熱交換器と
しての構成を具備しており、加熱流体が内部を流れる第
1の加熱ライン15が、被加熱流体である稀溶液K中に
配置されている。一方、第2の熱交換部B21は流下液
膜式熱交換器としての構成を具備しており、第2の加熱
ライン18が稀溶液Kの液滴D1中に配置されて、構成
されている。以下の細部については、図2をも参照しつ
つ説明する。
と、稀溶液K中に配置された複数の第1の加熱ライン1
5、とを備えている。第1の液槽13は、吸収器Abか
ら導かれる稀溶液Kが非常に遅い流速で流過するための
複数の邪魔板13bを有し、加熱された稀溶液Kを第2
の熱交換部B21に導く出口部13cが設けられてい
る。第1の加熱ライン15は、外部から供給される(加
熱流体である)高温水がその内部を流れており、複数の
直ラインとなって稀溶液Kを加熱する。
と、第1の熱交換部B11から流入した稀溶液Kが導入
される皿体16と、皿体16から流下する液滴D1中に
配置された複数の第2の加熱ライン18と、加熱後に貯
留された稀溶液Kを外部に導く流出ライン55、とを有
している。第2の液槽23は、その上端部で第1の液槽
13の底部と接続され、上部に皿体16を支持してお
り、皿体16の下方に流下液滴D1が滴下する空間を有
し、そして、第2の加熱ライン18の下方には、加熱さ
れた稀溶液Kが貯留される空間を有している。皿体16
の底部には複数の小孔16aが形成されており、稀溶液
Kが液滴となって流下するよう構成されている。第2の
加熱ライン18は、接続部17を介して、第1の加熱ラ
イン15の出口に接続された複数の直ラインとなって、
液滴D1が滴下する空間中に配置されている。
温再生器HGe、凝縮器Cn、吸収器Abは、つぎの様
に構成されている。第1の液槽13に稀溶液Kを供給す
るライン54は、吸収器Abに接続され、第1の液槽1
3の稀溶液K中に配置されている第1の加熱ライン15
は、外部の熱源である燃焼排熱源(図示せず)に接続さ
れている。また、第1の液槽13から発生(再生)した
冷媒蒸気は、ライン57を介して、凝縮器Cnに供給さ
れている。
イン18(の出口側)は、図示しない燃焼排熱源に連通
している。排熱焚再生器MGe或いは第2の液槽23の
底部23aと、高温再生器HGeとは、第2の稀溶液ラ
イン55を介して接続されている。また、第2の液槽2
3で発生(再生)した蒸気は、ライン57aを介してラ
イン57に接続されて、凝縮器Cnに連通している。
排熱焚再生器MGeに関連する部分を主として説明す
る。吸収器Abで冷媒蒸気を吸収して稀釈された吸収溶
液(稀溶液)Kは、第1の稀溶液ライン54を介して、
排熱焚再生器MGeの第1の熱交換部B11に流入す
る。また、外部の排熱焚熱源(図示せず)からは、加熱
流体(例えば高温水)が、第1の加熱ライン15に導か
れる。稀溶液Kは、第1の液槽13内で、加熱ライン1
5内を流れる加熱流体(例えば高温水)が保有する熱量
により加熱され昇温し、発生(再生)した冷媒蒸気はラ
イン57を介して凝縮器Cnに送出される。この時の加
熱ライン15を流れる加熱流体(例えば高温水)と稀溶
液Kとの熱交換の形態は、満液式熱交換である。第1の
液槽13で加熱された稀溶液Kは、第2の熱交換部B2
1における第2の液槽23に入り、皿体16の小孔16
aから液滴D1となって滴下される(すなわち、被加熱
流体の液滴を滴下する滴下機構を備えている)。この液
滴D1が第2の加熱ライン18に液膜となって接触し、
第2の加熱ライン18内を流れる加熱流体が保有する熱
量により加熱され、昇温して、冷媒蒸気が再生される。
この時の加熱ライン18と液滴D1即ち稀溶液Kとの熱
交換の形態は、流下液膜式熱交換である。
するもので、第1の加熱ライン15および第2の加熱ラ
イン18内を流れる高温水の温度変化と、被加熱流体で
ある稀溶液Kの温度変化とを比較して、温度差△Tと共
に示している。第1の熱交換部B11においては、温度
差△Tが大きいので、満液式熱交換により稀溶液Kを加
熱再生させている。一方、第2の熱交換部B21では温
度差△Tが小さいので、流下液膜式熱交換により稀溶液
Kを加熱再生させている。なお、加熱流体が温水の場合
は、蒸気の場合とは異なり、熱交換によって加熱流体の
温度が低下している。
ける稀溶液Kの再生前に、予め稀溶液Kを外部熱源の高
温水により満液式および流下液膜式を併用して、加熱し
再生している。そのため、高温再生器HGeにおける加
熱量を節約することが出来、しかも、冷媒蒸気の再生量
も増加するので、吸収冷温水機の効率が向上するのであ
る。
る吸収冷温水機4を示す。以下、図11の実施形態にか
かる吸収冷温水機4について、図13に示した従来の吸
収冷温水機J1と異なる装置、部分を主体に説明する。
なお、同様な機器については、同様な符号を重複して使
用する。図11および図12において、吸収冷温水機2
を構成する高温再生器4HGeは、第1の熱交換部C1
1と、第2の熱交換部C21、とで構成されている。そ
して第1の熱交換部C11は、満液式熱交換器として構
成されており、その内部に加熱流体が流れる第1の加熱
ライン15が、被加熱流体である稀溶液K1中に配置さ
れている。一方、第2の熱交換部C21は流下液膜式熱
交換器として構成されており、第1の熱交換部C11を
経由した吸収溶液L2の液滴D1が滴下する空間中に、
第2の加熱ライン18が配置された構成を具備してい
る。以下の細部については、図2をも参考にして説明す
る。
と、稀溶液K1中に配置された複数の第1の加熱ライン
15、とで主要構成がされている。第1の液槽13に
は、稀溶液K1が非常に遅い流速にて流過するための複
数の邪魔板13bと、加熱された稀溶液K1を第2の熱
交換部C21に導く出口部13c、とが設けられてい
る。第2の熱交換部C21は、第2の液槽23と、第1
の熱交換部C11から導かれた吸収溶液L2が導入され
る皿体16と、皿体16から流下する液滴D1中に配置
された複数の第2の加熱ライン18と、加熱後に貯留さ
れた吸収溶液L2を外部に導く流出ライン41、とを有
している。第2の液槽23は、その上端部で第1の液槽
13の底部と接続され、上部に皿体16を支持し、皿体
16の下方に流下液滴D1が滴下される空間を有し、第
2の加熱ライン18の下方には、加熱された後の吸収溶
液L2が貯留される空間を有している。皿体16には、
底部に複数の小孔16aが設けられ、吸収溶液L1が液
滴となって滴下するよう構成されている。第2の加熱ラ
イン18は、接続部17を介して第1の加熱ライン15
に接続されており、複数の直ラインの形態で、液滴D1
が滴下する空間中に配置されている(すなわち、被加熱
流体の液滴を滴下する滴下機構を備えている)。
再生器LGe、凝縮器Cn、吸収器Abを有する吸収冷
温水機4は、次の様に接続されて、冷媒蒸気、吸収溶液
が循環している。第1の液槽13には、吸収器Abから
第1の稀溶液ライン54を介して稀溶液K1が供給され
る。そして、第1の液槽13の稀溶液K1中に配置され
ている第1の加熱ライン15には、外部の図示しない熱
源より、加熱流体である高圧蒸気が供給されている。第
1の液槽13で発生(再生)した冷媒蒸気は、ライン3
1を介して、凝縮器Cnに供給されている。
イン18は、図示しない高圧蒸気源に戻されるよう接続
されている。第2の液槽23の底部23a(或いは高温
再生器4HGe)と低温再生器LGeとは、吸収溶液ラ
イン41により連通されている。また、第2の液槽23
の上部はライン31aによってライン31に接続されて
おり、第2の液槽23で発生(再生)した冷媒蒸気が、
ライン31a、ライン31を介して、低温再生器LGe
を経由して、凝縮器Cnに連通する様に構成されてい
る。
高温再生器4HGeに関連する構成を主として説明す
る。吸収器Abで冷媒蒸気を吸収して稀釈された稀溶液
K1は、第1の稀溶液ライン54を介して、高温再生器
4HGeの第1の熱交換部C11に導かれる。また、外
部の高圧蒸気源から、第1の加熱ライン15に高圧蒸気
が導かれる。稀溶液K1は第1の液槽13内で、加熱ラ
イン15を流れる高圧蒸気が保有する熱量により、加熱
され昇温し、再生される。再生した冷媒蒸気は、ライン
31を介して凝縮器Cnに供給される。この時の加熱ラ
イン15と稀溶液K1との熱交換の形態は、満液式熱交
換である。第1の液槽13で加熱され濃縮された稀溶液
K1は、第2の熱交換部C21における第2の液槽23
に入り、皿体16の小孔16aから液滴D1となって滴
下する。この液滴D1が第2の加熱ライン18に液膜と
なって接触し、第2の加熱ライン18内を流れる加熱流
体により加熱されて、昇温し、再生される。この時の加
熱ライン18と液滴D1即ち稀溶液K1との熱交換の形
態は、流下液膜式熱交換である。
様になり、第1および第2の加熱ライン15および18
内の高圧蒸気は温度が一定どあるのに対し、被加熱流体
である稀溶液K1の温度は徐々に上昇する。図3で示す
のと同様に、第1の熱交換部C11では温度差△Tが大
きいので、満液式熱交換により稀溶液K1を加熱再生さ
せる。一方、第2の熱交換部C21では温度差△Tが小
さいので、流下液膜式熱交換により吸収溶液L2を加熱
再生させている。上記のようにして、高温再生器4HG
eでの稀溶液K1の再生を、従来の満液式熱交換のみに
比べて高い再生をさせている。
なわち加熱流体と被加熱流体との温度差が大きい領域で
は満液式熱交換とし、第2の加熱ラインと被加熱流体と
の熱交換、すなわち加熱流体と被加熱流体との温度差が
小さい領域では流下液膜式熱交換をしているので、熱伝
達量が非常に大きい。 (2) 熱交換器を小型にできる。 (3) 再生器に利用すれば、被加熱側の吸収溶液と加
熱源との温度差が小さい領域まで熱交換を行うことが出
来るので、吸収溶液の濃度幅を大きく取ることができ
る。そのため、高効率となる。 (4) 低温再生器、排熱焚再生器に本発明を適用すれ
ば、加熱流体が保有する熱量が吸収溶液に対して効率的
に投入され、吸収溶液温度が上昇するので、高温再生器
で付加される熱量を減少することが出来るので、吸収冷
温水機の効率が向上する。 (5) 低温再生器、排熱焚再生器、高温再生器に本発
明を適用すれば、加熱流体が保有する熱量が効率的に吸
収溶液に投入される結果、冷媒蒸気の再生量が増加し、
吸収冷温水機の効率が向上する。
成図。
図。
リング線図。
を示すブロック構成図。
交換器の特性線図。
を示すブロック構成図。
の熱交換器の特性線図。
機を示すブロック構成図。
係数の比較線図。
Claims (5)
- 【請求項1】 第1の熱交換部と第2の熱交換部とを有
し、第1の熱交換部は第1の液槽を備え、第1の液槽内
に貯留している被加熱流体の中には加熱流体が流れる第
1の加熱ラインが配置されており、前記第2の熱交換部
は、第2の液槽を備え、第2の液槽の上方には前記第1
の熱交換部を経由した被加熱流体を液滴として滴下する
滴下機構が設けられ、該滴下機構から被加熱流体の液滴
が滴下される空間内に第2の加熱ラインが配置され、前
記第1の加熱ラインの出口と前記第2の加熱ラインの入
口が接続され、前記第1の液槽の底部と前記滴下機構と
が接続されていることを特徴とする熱交換器。 - 【請求項2】 第1の熱交換部と第2の熱交換部とを有
し、第1の熱交換部は第1の液槽を備え、第1の液槽内
に貯留している吸収溶液の中には加熱流体が流れる第1
の加熱ラインが配置されており、前記第2の熱交換部
は、第2の液槽を備え、第2の液槽の上方には前記第1
の熱交換部を経由した吸収溶液を液滴として滴下する滴
下機構が設けられ、該滴下機構から吸収溶液の液滴が滴
下される空間内に第2の加熱ラインが配置され、前記第
1の加熱ラインの出口と前記第2の加熱ラインの入口が
接続され、前記第1の液槽の底部と前記滴下機構とが接
続されていることを特徴とする再生器。 - 【請求項3】 高温再生器と、低温再生器と、凝縮器
と、蒸発器と、吸収器とを有し、前記低温再生器は、第
1の熱交換部と第2の熱交換部とを有し、第1の熱交換
部は第1の液槽を備え、第1の液槽内に貯留している吸
収溶液の中には、高温再生器で再生した冷媒蒸気が流れ
る第1の加熱ラインが配置されており、前記第2の熱交
換部は、第2の液槽を備え、第2の液槽の上方には前記
第1の熱交換部を経由した吸収溶液を液滴として滴下す
る滴下機構が設けられ、該滴下機構から吸収溶液の液滴
が滴下される空間内に第2の加熱ラインが配置され、前
記第1の加熱ラインの出口と前記第2の加熱ラインの入
口が接続され、前記第1の液槽の底部と前記滴下機構と
が接続されていることを特徴とする吸収冷温水機。 - 【請求項4】 高温再生器と、低温再生器と、凝縮器
と、蒸発器と、吸収器とを有し、前記吸収器と前記高温
再生器とを接続する稀溶液ラインに排熱焚再生器を介装
し、その排熱焚再生器は、第1の熱交換部と第2の熱交
換部とを有し、第1の熱交換部は第1の液槽を備え、第
1の液槽内に貯留している吸収溶液の中には、外部熱源
から供給される加熱流体が流れる第1の加熱ラインが配
置されており、前記第2の熱交換部は、第2の液槽を備
え、第2の液槽の上方には前記第1の熱交換部を経由し
た吸収溶液を液滴として滴下する滴下機構が設けられ、
該滴下機構から吸収溶液の液滴が滴下される空間内に第
2の加熱ラインが配置され、前記第1の加熱ラインの出
口と前記第2の加熱ラインの入口が接続され、前記第1
の液槽の底部と前記滴下機構とが接続されていることを
特徴とする吸収冷温水機。 - 【請求項5】 高温再生器と、低温再生器と、凝縮器
と、蒸発器と、吸収器とを有し、前記高温再生器は、第
1の熱交換部と第2の熱交換部とを有し、第1の熱交換
部は第1の液槽を備え、第1の液槽内に貯留している吸
収溶液の中には、外部熱源から供給される加熱流体が流
れる第1の加熱ラインが配置されており、前記第2の熱
交換部は、第2の液槽を備え、第2の液槽の上方には前
記第1の熱交換部を経由した吸収溶液を液滴として滴下
する滴下機構が設けられ、該滴下機構から吸収溶液の液
滴が滴下される空間内に第2の加熱ラインが配置され、
前記第1の加熱ラインの出口と前記第2の加熱ラインの
入口が接続され、前記第1の液槽の底部と前記滴下機構
とが接続されていることを特徴とする吸収冷温水機。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP35268599A JP3849965B2 (ja) | 1999-12-13 | 1999-12-13 | 熱交換器、再生器及び吸収冷温水機 |
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JP35268599A JP3849965B2 (ja) | 1999-12-13 | 1999-12-13 | 熱交換器、再生器及び吸収冷温水機 |
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JP35268599A Expired - Fee Related JP3849965B2 (ja) | 1999-12-13 | 1999-12-13 | 熱交換器、再生器及び吸収冷温水機 |
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JP2003106700A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-09 | Daikin Ind Ltd | 吸収式冷凍装置 |
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CN101963417A (zh) * | 2010-03-22 | 2011-02-02 | 浪达科技(深圳)有限公司 | 车载制冷装置的发生器 |
US10108029B2 (en) | 2011-09-15 | 2018-10-23 | Henkel Ag & Co. Kgaa | Sealant composition |
CN113283199A (zh) * | 2021-06-28 | 2021-08-20 | 中国人民解放军国防科技大学 | 含相变的空气预冷器设计方法、装置、计算机***及存储介质 |
WO2024051607A1 (zh) * | 2022-09-05 | 2024-03-14 | 约克(无锡)空调冷冻设备有限公司 | 发生器 |
-
1999
- 1999-12-13 JP JP35268599A patent/JP3849965B2/ja not_active Expired - Fee Related
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