JP2015206548A - evaporator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、吸収式冷凍装置用の蒸発器に関し、特に蒸発性能の向上対策に係るものである。 The present invention relates to an evaporator for an absorption refrigeration apparatus, and particularly relates to measures for improving evaporation performance.
従来より、吸収式冷凍装置が知られている。吸収式冷凍装置は、再生器、凝縮器、蒸発器、及び吸収器を有し、臭化リチウム水溶液を用いて吸収式冷凍サイクルを行う。 Conventionally, an absorption refrigeration apparatus is known. The absorption refrigeration apparatus includes a regenerator, a condenser, an evaporator, and an absorber, and performs an absorption refrigeration cycle using an aqueous lithium bromide solution.
特許文献1には、この種の吸収式冷凍装置が開示されている。特許文献1の蒸発器は、縦型螺旋状に形成した蒸発コイルと、該蒸発コイルに液を散布する散布機構とを備えている。特許文献1では、蒸発コイルの表面に接着剤とともに繊維を吹き付け、伝熱管の表面に繊維質層を形成している。これにより、散布機構から滴下した液体は、毛管現象により繊維質層に浸透する。この結果、特許文献1の蒸発コイルでは、蒸発コイルの全表面に液体を分布させている。
特許文献1に記載の蒸発器では、蒸発コイルの全表面に液体を分布させることで、蒸発器の蒸発性能を向上できる。しかしながら、蒸発コイルに繊維質層を形成するために、蒸発コイルの構造や製造工程の複雑化を招く。また、蒸発コイルの表面の繊維が剥がれ落ちた場合、この繊維を含んだ流体が吸収式冷凍サイクルの回路を循環することとなり、配管や散布器等の詰まりの原因となってしまう虞もある。
In the evaporator described in
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、吸収式冷凍装置用の蒸発器において、簡易な構造により、蒸発性能を向上できるようにすることである。 This invention is made | formed in view of this point, The objective is to enable it to improve evaporation performance with a simple structure in the evaporator for absorption refrigeration apparatuses.
第1の発明は、熱媒体が流れる伝熱管(82)が上下に隣り合うように螺旋状に形成された少なくとも1つの蒸発コイル(81)と、該蒸発コイル(81)の上側から液体を散布する散布機構(61)とを備えた吸収式冷凍装置用の蒸発器を対象とし、上記蒸発コイル(81)の上下に隣り合う上記伝熱管(82)の間に上記散布機構(61)から散布された液体を保持する隙間(85)を確保しながら、上下に隣り合う伝熱管(82)を固定する固定部材(86)を備えていることを特徴とする。 In the first aspect of the invention, at least one evaporation coil (81) formed in a spiral shape so that heat transfer tubes (82) through which a heat medium flows are vertically adjacent to each other, and liquid is sprayed from the upper side of the evaporation coil (81). An evaporator for an absorption refrigeration system equipped with a spraying mechanism (61) for spraying from the spraying mechanism (61) between the heat transfer tubes (82) adjacent to the top and bottom of the evaporation coil (81) And a fixing member (86) for fixing the heat transfer tubes (82) vertically adjacent to each other while securing a gap (85) for holding the liquid.
第1の発明では、散布機構(61)から散布された液体が蒸発コイル(81)の表面を伝って落ちていく。これにより、伝熱管(82)の表面の液体が、伝熱管(82)の内部を流れる熱媒体から吸熱して蒸発する。 In the first invention, the liquid sprayed from the spray mechanism (61) falls along the surface of the evaporation coil (81). As a result, the liquid on the surface of the heat transfer tube (82) absorbs heat from the heat medium flowing inside the heat transfer tube (82) and evaporates.
本発明では、上下に隣り合う伝熱管(82)の間に隙間(85)が確保されるように、各伝熱管(82)が固定部材(86)によって固定される。この隙間(85)の内部には、散布機構(61)から散布された液体が表面張力によって保持される。これにより、この隙間(85)の内部の液体は、その上下の伝熱管(82)を流れる熱媒体と熱交換する。この結果、蒸発せずに蒸発コイル(81)の下側まで流れてしまう液体(いわゆる無効冷媒)の量を低減でき、蒸発器(60)の蒸発性能を向上できる。 In the present invention, each heat transfer tube (82) is fixed by the fixing member (86) so that a gap (85) is ensured between the heat transfer tubes (82) vertically adjacent to each other. Inside the gap (85), the liquid sprayed from the spray mechanism (61) is held by surface tension. Thereby, the liquid inside the gap (85) exchanges heat with the heat medium flowing through the upper and lower heat transfer tubes (82). As a result, the amount of liquid (so-called invalid refrigerant) that does not evaporate and flows to the lower side of the evaporation coil (81) can be reduced, and the evaporation performance of the evaporator (60) can be improved.
第2の発明は、第1の発明において、上記熱媒体の流入部(51a)及び流出部(51b)に並列に接続され、互いに同一方向に熱媒体が流れる複数の上記蒸発コイル(81)が上下に積まれて構成される蒸発コイルユニット(80)を備え、上記固定部材(86)は、上下に隣り合う上記蒸発コイル(81)の間に上記散布機構(61)から散布された液体を保持する隙間(85)を確保しながら、上下に隣り合う上記蒸発コイル(81)を固定するように構成されていることを特徴とする。 According to a second invention, in the first invention, the plurality of evaporation coils (81) connected in parallel to the inflow portion (51a) and the outflow portion (51b) of the heat medium and through which the heat medium flows in the same direction. The evaporating coil unit (80) is configured to be stacked up and down, and the fixing member (86) allows the liquid sprayed from the spraying mechanism (61) between the evaporating coils (81) adjacent to each other vertically. The evaporating coil (81) adjacent to the upper and lower sides is fixed while securing the gap (85) to be held.
第2の発明では、複数の蒸発コイル(81)が上下に積まれて蒸発コイルユニット(80)が構成される。各蒸発コイル(81)は、上下の伝熱管(82)の間に隙間(85)が確保されるようにして、固定部材(86)に固定される。このため、各蒸発コイル(81)の間の隙間(85)にも液体が保持され、その上下を流れる伝熱管(82)の冷媒と熱交換する。この結果、蒸発せずに蒸発コイルユニット(80)の下側まで流れてしまう無効冷媒の量を低減でき、蒸発器(60)の蒸発性能を向上できる。 In the second invention, the plurality of evaporation coils (81) are stacked one above the other to constitute the evaporation coil unit (80). Each evaporation coil (81) is fixed to the fixing member (86) such that a gap (85) is secured between the upper and lower heat transfer tubes (82). For this reason, the liquid is also retained in the gaps (85) between the respective evaporation coils (81) and exchanges heat with the refrigerant in the heat transfer tubes (82) flowing above and below the liquids. As a result, the amount of invalid refrigerant that does not evaporate and flows to the lower side of the evaporation coil unit (80) can be reduced, and the evaporation performance of the evaporator (60) can be improved.
第3の発明は、第1又は第2の発明において、上記固定部材(86)は、上下に隣り合う伝熱管(82)を局所的に固定するロウ付部(86)で構成されていることを特徴とする。 According to a third invention, in the first or second invention, the fixing member (86) is constituted by a brazed portion (86) for locally fixing the heat transfer tubes (82) adjacent vertically. It is characterized by.
第3の発明では、固定部材(86)がロウ付部(86)によって構成される。蒸発コイル(81)では、上下に隣り合う伝熱管(82)に局所的にロウ付部(86)が形成されることで、液体を保持するための隙間(85)が形成される。 In 3rd invention, a fixing member (86) is comprised by the brazing part (86). In the evaporation coil (81), the brazing portion (86) is locally formed in the heat transfer tubes (82) adjacent to each other in the vertical direction, so that a gap (85) for holding the liquid is formed.
第4の発明は、第3の発明において、上記ロウ付部(86)は、上記伝熱管(82)の配列方向に延びていることを特徴とする。 According to a fourth invention, in the third invention, the brazed portion (86) extends in the arrangement direction of the heat transfer tubes (82).
第4の発明では、ロウ付部(86)が伝熱管(82)の配列方向に延びて形成されることで、各伝熱管(82)が隙間(85)を介して固定される。 In the fourth invention, the brazed portion (86) is formed to extend in the arrangement direction of the heat transfer tubes (82), whereby each heat transfer tube (82) is fixed via the gap (85).
第5の発明は、第3の発明において、上下に隣り合う複数のロウ付部(86)が、上記伝熱管(82)の周方向にずれるように配置されることを特徴とする。 A fifth invention is characterized in that, in the third invention, a plurality of brazing portions (86) adjacent vertically are arranged so as to be displaced in a circumferential direction of the heat transfer tube (82).
第5の発明では、上下に隣り合うロウ付部(86)が、伝熱管(82)の周方向にずれて配置される。上下に隣り合うロウ付部(86)が周方向に一致して上下に連なった状態になると、ロウ付部(86)の表面の液体が隙間(85)に入らずにロウ付部(85)を伝って下方へ流れ落ちてしまう虞がある。これに対し、本発明では、上下に隣り合うロウ付部(86)が周方向にずれることで、上側のロウ付部(86)のすぐ下側に、液体を保持するための隙間(85)が形成される。この結果、上述した無効冷媒の量を低減でき、蒸発器(60)の蒸発性能を向上できる。 In 5th invention, the brazing part (86) adjacent up and down is shifted | deviated and arrange | positioned in the circumferential direction of a heat exchanger tube (82). When the upper and lower brazing parts (86) are aligned vertically in the circumferential direction, the liquid on the surface of the brazing part (86) does not enter the gap (85) and the brazing part (85) There is a risk that it will flow down and down. On the other hand, in the present invention, the gaps (85) for holding the liquid just below the upper brazing part (86) by shifting the brazing parts (86) adjacent vertically in the circumferential direction. Is formed. As a result, the amount of the invalid refrigerant described above can be reduced, and the evaporation performance of the evaporator (60) can be improved.
第6の発明は、第3乃至第5のいずれか1つの発明において、上記散布機構(61)は、蒸発コイル(81)の伝熱管(82)の上方に位置し、液体を滴下させるとともに上記ロウ付部(86)に対して該伝熱管(82)の周方向にずれるように配置される散布部(74)を有していることを特徴とする。 According to a sixth invention, in any one of the third to fifth inventions, the spray mechanism (61) is located above the heat transfer tube (82) of the evaporation coil (81) to drop liquid and It has the spreading | diffusion part (74) arrange | positioned so that it may shift | deviate to the circumferential direction of this heat exchanger tube (82) with respect to the brazing part (86).
第6の発明では、蒸発コイル(81)の伝熱管(82)の上方に散布機構(61)の散布部(74)が配置される。散布部(74)は、ロウ付部(86)に対して伝熱管(82)の周方向にずれて配置されるため、散布部(74)が滴下した液体が、ロウ付部(86)の表面を伝ってしまうことを回避でき、この液体を隙間(85)の内部に確実に送ることができる。 In the sixth aspect of the invention, the spray part (74) of the spray mechanism (61) is disposed above the heat transfer tube (82) of the evaporation coil (81). Since the spraying part (74) is displaced in the circumferential direction of the heat transfer tube (82) with respect to the brazing part (86), the liquid dropped by the spraying part (74) It is possible to avoid traveling on the surface, and this liquid can be reliably sent into the gap (85).
第7の発明は、第1乃至第6のいずれか1つの発明において、上記散布機構(61)は、環状の底壁部(64)と、上記伝熱管(82)に沿うように上記底壁部(64)の外周縁部から下方に突出するとともに、上記液体が伝う突出板(63a,70a)とを備えていることを特徴とする。 According to a seventh invention, in any one of the first to sixth inventions, the spray mechanism (61) includes the bottom wall so as to follow the annular bottom wall (64) and the heat transfer tube (82). A protrusion plate (63a, 70a) is provided that protrudes downward from the outer peripheral edge of the portion (64) and through which the liquid is transmitted.
第7の発明では、散布機構(61)の環状の底壁部(64)の外周縁部から下方に突出する突出板(63a,70a)が設けられる。突出板(63a,70a)を伝った液体は、伝熱管(82)の表面へ流れ落ちる。このように底壁部(64)に対して突出板(63a,70a)を突出させると、突出板(63a,70a)の突端にある液体が、表面張力によって底壁部(64)側へ流れてしまうことを防止できる。この結果、突出板(63a,70a)を伝った液体を確実に蒸発コイル(81)の伝熱管(82)の表面へ供給できる。 In 7th invention, the protrusion board (63a, 70a) which protrudes below from the outer-periphery edge part of the cyclic | annular bottom wall part (64) of a distribution mechanism (61) is provided. The liquid that has traveled through the protruding plates (63a, 70a) flows down to the surface of the heat transfer tube (82). When the protruding plate (63a, 70a) is protruded from the bottom wall (64) in this way, the liquid at the protruding end of the protruding plate (63a, 70a) flows to the bottom wall (64) side due to surface tension. Can be prevented. As a result, the liquid transmitted through the protruding plates (63a, 70a) can be reliably supplied to the surface of the heat transfer tube (82) of the evaporation coil (81).
第8の発明は、第7の発明において、上記突出板(63a,70a)の下端と連続し、下方に突出する少なくとも1つの突起部(74)を備えていることを特徴とする。 The eighth invention is characterized in that, in the seventh invention, it comprises at least one protrusion (74) which is continuous with the lower end of the protruding plate (63a, 70a) and protrudes downward.
第8の発明では、突出板(63a,70a)を伝った液体が突起部(74)に伝わり、下方へ流れ落ちる。これにより、液体を蒸発コイル(81)の伝熱管(82)の所望とする位置に確実に供給できる。 In the eighth invention, the liquid transmitted through the protruding plates (63a, 70a) is transmitted to the projecting portion (74) and flows downward. Thereby, a liquid can be reliably supplied to the desired position of the heat exchanger tube (82) of the evaporation coil (81).
第9の発明は、第1乃至第8のいずれか1つの発明において、上記散布機構(61)には、流体が流入する流体流入路(66)と、上記流入した流体をガスと液に分離する気液分離空間(67)と、上記気液分離空間(67)で分離したガスが流出するガス流出路(68)と、上記気液分離空間(67)に溜まった液体を下方に散布する液体流出路(72)とが形成されている事を特徴とする。 According to a ninth invention, in any one of the first to eighth inventions, the spray mechanism (61) has a fluid inflow path (66) into which a fluid flows, and the fluid that has flowed in is separated into a gas and a liquid. Gas-liquid separation space (67), gas outflow passage (68) through which the gas separated in the gas-liquid separation space (67) flows out, and liquid accumulated in the gas-liquid separation space (67) is sprayed downward A liquid outflow path (72) is formed.
第9の発明では、流体流入路(66)から流入した流体が、気液分離空間(67)で液とガスとに分離される。分離したガスは、ガス流出路(68)より散布機構(61)の外部へ排出される。分離した液体は、液体流出路(72)を通じて蒸発コイル(81)へ供給される。本発明では、流体がフラッシュ(気化)してガスが発生したとしても、分離した液体だけを確実に蒸発コイル(81)へ供給できる。 In the ninth invention, the fluid flowing in from the fluid inflow path (66) is separated into liquid and gas in the gas-liquid separation space (67). The separated gas is discharged from the gas outflow passage (68) to the outside of the spray mechanism (61). The separated liquid is supplied to the evaporation coil (81) through the liquid outflow path (72). In the present invention, even if the fluid is flushed (vaporized) to generate gas, only the separated liquid can be reliably supplied to the evaporation coil (81).
本発明によれば、上下に隣接する伝熱管(82)の隙間(85)に液体を保持するようにしたので、蒸発せずに流出する無効冷媒の量を低減することができ、蒸発器の蒸発性能を向上できる。また、従来例のように、伝熱管(82)の表面に繊維質層を形成するような加工が不要となり、比較的簡易な構造により蒸発器の蒸発性能を向上できる。 According to the present invention, since the liquid is held in the gap (85) between the heat transfer tubes (82) vertically adjacent to each other, the amount of the invalid refrigerant that flows out without being evaporated can be reduced. Evaporation performance can be improved. Further, unlike the conventional example, it is not necessary to form a fiber layer on the surface of the heat transfer tube (82), and the evaporation performance of the evaporator can be improved with a relatively simple structure.
また、上下に隣接する伝熱管(82)の間に隙間(85)を形成することで、これらの伝熱管(82)を流れる熱媒体同士の熱交換を抑制できる。即ち、蒸発コイル(81)では、伝熱管(82)を流れる熱媒体が徐々に冷却されるため、上下に隣接する伝熱管(82)を流れる熱媒体の間にも温度差が生じることがある。この場合、各伝熱管(82)を流れる熱媒体同士が熱交換し、伝熱管(82)を流れる熱媒体の冷却性能が低下してしまう可能性がある。 Moreover, by forming the gap (85) between the heat transfer tubes (82) that are vertically adjacent to each other, heat exchange between the heat media flowing through these heat transfer tubes (82) can be suppressed. That is, in the evaporation coil (81), since the heat medium flowing through the heat transfer tube (82) is gradually cooled, there may be a temperature difference between the heat medium flowing through the heat transfer tubes (82) adjacent to each other in the vertical direction. . In this case, the heat media flowing through the heat transfer tubes (82) exchange heat, and the cooling performance of the heat media flowing through the heat transfer tubes (82) may be reduced.
これに対し、本発明では、隣り合う伝熱管(82)の間にそれぞれ隙間(85)を形成しているため、隣り合う伝熱管(82)を流れる熱媒体同士の熱交換を隙間(85)によって抑制できる。この結果、蒸発器(60)における熱媒体の冷却性能が向上する。 On the other hand, in the present invention, since the gaps (85) are formed between the adjacent heat transfer tubes (82), the heat exchange between the heat media flowing through the adjacent heat transfer tubes (82) is performed by the gap (85). Can be suppressed. As a result, the cooling performance of the heat medium in the evaporator (60) is improved.
第2の発明によれば、上下に隣接する蒸発コイル(81)の間の隙間(85)にも液体を保持することができ、無効冷媒の量を低減でき、蒸発器の蒸発性能を向上できる。 According to the second invention, the liquid can also be held in the gap (85) between the upper and lower adjacent evaporation coils (81), the amount of ineffective refrigerant can be reduced, and the evaporation performance of the evaporator can be improved. .
また、上下に隣接する蒸発コイル(81)の間に隙間(85)を形成することで、各蒸発コイル(81)の伝熱管(82)を流れる熱媒体同士の熱交換を抑制できる。即ち、各蒸発コイル(81)では、熱媒体が流れる方向が同一となっているため、例えば最も上段の伝熱管(82)の熱媒体が最も低温となり、例えば最も下段の伝熱管(82)の熱媒体が最も高温となることがある。このため、蒸発コイル(81)を上下に積み上げた蒸発コイルユニット(80)では、最も低温の熱媒体が流れる伝熱管(82)と最も高温の熱媒体が流れる伝熱管(82)とが上下に隣接する。この場合、両者の伝熱管(82)を流れる熱媒体の温度差が大きくなり、熱媒体同士の熱交換が促進される。この結果、各蒸発コイル(81)の伝熱管(82)を流れる熱媒体の冷却性能が低下してしまう可能性がある。 Further, by forming the gap (85) between the vertically adjacent evaporation coils (81), heat exchange between the heat media flowing through the heat transfer tubes (82) of each evaporation coil (81) can be suppressed. That is, in each of the evaporation coils (81), the heat medium flows in the same direction. For example, the heat medium of the uppermost heat transfer tube (82) has the lowest temperature, for example, the heat transfer tube (82) of the lowermost heat transfer tube (82). The heat medium may be the hottest. For this reason, in the evaporation coil unit (80) in which the evaporation coils (81) are stacked up and down, the heat transfer tube (82) through which the lowest temperature heat medium flows and the heat transfer tube (82) through which the highest temperature heat medium flows are arranged vertically. Adjacent. In this case, the temperature difference between the heat media flowing through the heat transfer tubes (82) becomes large, and heat exchange between the heat media is promoted. As a result, the cooling performance of the heat medium flowing through the heat transfer tubes (82) of each evaporation coil (81) may be reduced.
これに対し、本発明では、隣り合う蒸発コイル(81)の間にもそれぞれ隙間(85)を形成しているため、各蒸発コイル(81)の熱媒体同士の熱交換により冷却性能が著しく低下してしまうことを回避できる。 On the other hand, in the present invention, since gaps (85) are also formed between the adjacent evaporation coils (81), the cooling performance is remarkably deteriorated due to heat exchange between the heating media of the evaporation coils (81). Can be avoided.
第3の発明によれば、蒸発コイル(81)の伝熱管(82)同士をロウ付部(86)によって局所的に固定することで、比較的簡易な構造により、液体を保持する隙間(85)を確保することができる。また、第2の発明のように、複数の蒸発コイル(81)を上下に積み重ねる構成においても、比較的簡易な構造により蒸発コイルユニットを自立させることができる。 According to the third aspect of the present invention, the heat transfer tubes (82) of the evaporation coil (81) are locally fixed by the brazing portion (86), so that the gap (85 ) Can be secured. Moreover, even in the configuration in which the plurality of evaporation coils (81) are stacked one above the other as in the second invention, the evaporation coil unit can be made independent by a relatively simple structure.
第4の発明によれば、ロウ付部(86)を伝熱管(82)の配列方向に延びて形成することで、上下に隣り合う伝熱管(82)を容易な加工により固定することができる。 According to the fourth invention, by forming the brazed portion (86) extending in the arrangement direction of the heat transfer tubes (82), the heat transfer tubes (82) adjacent in the vertical direction can be fixed by easy processing. .
第5の発明によれば、上下に隣接するロウ付部(86)を伝熱管(82)の周方向にずらすことで、伝熱管(82)の表面を伝う液体を確実に隙間(85)に保持させることができ、無効冷媒の量を低減して蒸発性能を更に向上できる。 According to the fifth aspect of the invention, the brazing part (86) adjacent vertically is shifted in the circumferential direction of the heat transfer tube (82), so that the liquid transmitted on the surface of the heat transfer tube (82) is surely made into the gap (85). The amount of the ineffective refrigerant can be reduced and the evaporation performance can be further improved.
第6の発明によれば、散布部(74)とロウ付部(86)とを伝熱管(82)の周方向にずらすことで、伝熱管(82)の表面を伝う液体を確実に隙間(85)に保持させることができ、無効冷媒の量を低減して蒸発性能を更に向上できる。 According to the sixth aspect of the invention, by shifting the spraying part (74) and the brazing part (86) in the circumferential direction of the heat transfer tube (82), the liquid flowing on the surface of the heat transfer tube (82) can be reliably separated by a gap ( 85) and the evaporation performance can be further improved by reducing the amount of ineffective refrigerant.
第7の発明によれば、散布機構(61)の突出板(63a,70a)を伝った液体が表面張力によって底壁部(64)側へ流れるのを防止でき、伝熱管(82)の表面に確実に液体を供給できる。 According to the seventh aspect of the invention, it is possible to prevent the liquid transmitted through the projecting plates (63a, 70a) of the spraying mechanism (61) from flowing to the bottom wall (64) side due to surface tension, and the surface of the heat transfer tube (82) The liquid can be reliably supplied.
第8の発明によれば、突出板(63a,70a)を伝った液体を突起部(74)の突端から滴下できるため、伝熱管(82)の表面のうち所望とする箇所へ液体を供給できる。 According to the eighth invention, since the liquid transmitted through the protruding plate (63a, 70a) can be dropped from the protruding end of the protruding portion (74), the liquid can be supplied to a desired location on the surface of the heat transfer tube (82). .
第9の発明によれば、散布機構(61)から分離した液体だけを蒸発コイル(81)へ供給できるので、蒸発器の蒸発性能を更に向上できる。 According to the ninth aspect, since only the liquid separated from the spray mechanism (61) can be supplied to the evaporation coil (81), the evaporation performance of the evaporator can be further improved.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The following embodiments are essentially preferable examples, and are not intended to limit the scope of the present invention, its application, or its use.
《発明の実施形態1》
本発明の実施形態1は、室内の冷房と暖房とを行う空調システム(1)である。図1に示すように、空調システム(1)は、吸収式冷凍装置(10)と、熱源装置(40)と、空気調和装置(50)とを備えている。
〈吸収式冷凍装置〉
吸収式冷凍装置(10)は、再生器(30)と凝縮器(31)と蒸発器(60)と吸収器(32)とを備えている。吸収式冷凍装置(10)は、臭化リチウム(LiBr)水溶液を吸収液として用い、水を冷媒として用いる。吸収式冷凍装置(10)では、吸収式冷凍サイクルが行われる。吸収式冷凍装置(10)は、熱源装置(40)から供給された温熱を利用して作動する。吸収式冷凍装置(10)は、空気調和装置(50)の冷媒の冷却に利用される。
<Absorption refrigeration system>
The absorption refrigeration apparatus (10) includes a regenerator (30), a condenser (31), an evaporator (60), and an absorber (32). The absorption refrigeration apparatus (10) uses an aqueous solution of lithium bromide (LiBr) as an absorption liquid and water as a refrigerant. In the absorption refrigeration apparatus (10), an absorption refrigeration cycle is performed. The absorption refrigeration apparatus (10) operates by using the warm heat supplied from the heat source apparatus (40). The absorption refrigeration apparatus (10) is used for cooling the refrigerant of the air conditioner (50).
再生器(30)は、発生容器(30a)と吸収液散布器(30b)と伝熱プレート(30c)とを備えている。発生容器(30a)は、起立した中空直方体状の部材である。発生容器(30a)の頂部には、蒸気流出管(11)が接続されている。発生容器(30a)の底部には、第1吸収液流出管(12)の流入端が接続されている。発生容器(30a)の上部側壁には、第1吸収液供給管(13)が貫通している。第1吸収液供給管(13)の流出端は、吸収液散布器(30b)に接続している。 The regenerator (30) includes a generation container (30a), an absorbing liquid spreader (30b), and a heat transfer plate (30c). The generating container (30a) is an upright hollow rectangular parallelepiped member. A steam outflow pipe (11) is connected to the top of the generation container (30a). The inflow end of the first absorbent outflow pipe (12) is connected to the bottom of the generation container (30a). A first absorbent supply pipe (13) passes through the upper side wall of the generation container (30a). The outflow end of the first absorbent supply pipe (13) is connected to the absorbent spreader (30b).
吸収液散布器(30b)は、伝熱プレート(30c)の上側に配置されている。吸収液散布器(30b)は、第1吸収液供給管(13)から供給された吸収液を伝熱プレート(30c)の表面に散布する。 The absorbing liquid spreader (30b) is disposed on the upper side of the heat transfer plate (30c). The absorbing liquid spreader (30b) spreads the absorbing liquid supplied from the first absorbing liquid supply pipe (13) on the surface of the heat transfer plate (30c).
発生容器(30a)の下部側壁には、第1熱媒体流入管(14)が貫通している。第1熱媒体流入管(14)の流出端は、伝熱プレート(30c)の内部流路(図示省略)の流入端に接続されている。発生容器(30a)の上部側壁には、第1熱媒体流出管(15)が貫通している。第1熱媒体流出管(15)の流入端は、伝熱プレート(30c)の内部流路の流出端に接続されている。伝熱プレート(30c)の内部流路では、熱源装置(40)から供給された熱媒体が下部から上部に向かって流れる。伝熱プレート(30c)では、内部流路を流れる熱媒体と、吸収液散布器(30b)から散布された吸収液とが熱交換する。 The first heat medium inflow pipe (14) passes through the lower side wall of the generation container (30a). The outflow end of the first heat medium inflow pipe (14) is connected to the inflow end of the internal flow path (not shown) of the heat transfer plate (30c). The first heat medium outlet pipe (15) passes through the upper side wall of the generation container (30a). The inflow end of the first heat medium outflow pipe (15) is connected to the outflow end of the internal flow path of the heat transfer plate (30c). In the internal flow path of the heat transfer plate (30c), the heat medium supplied from the heat source device (40) flows from the lower part toward the upper part. In the heat transfer plate (30c), the heat medium flowing through the internal flow path and the absorbing liquid sprayed from the absorbing liquid sprayer (30b) exchange heat.
凝縮器(31)は、蒸気流出管(11)の流出側に接続されている。凝縮器(31)の近傍には、第1ファン(31a)が設置されている。凝縮器(31)では、凝縮器(31)の内部を流れる水蒸気と第1ファン(31a)が送風する空気とが熱交換する。 The condenser (31) is connected to the outflow side of the steam outflow pipe (11). A first fan (31a) is installed in the vicinity of the condenser (31). In the condenser (31), heat exchange is performed between the water vapor flowing inside the condenser (31) and the air blown by the first fan (31a).
蒸発器(60)及び吸収器(32)は、1つのシェル部材(33)の内部に収容されている。シェル部材(33)の内部空間は、エリミネータ(34)によって左右に区画されている。エリミネータ(34)は、複数の孔を有し、水蒸気中から液体を分離する。シェル部材(33)の内部空間のうちエリミネータ(34)で仕切られた一方の空間には、蒸発器(60)が収容され、他方の空間には吸収器(32)が収容されている。 The evaporator (60) and the absorber (32) are accommodated in one shell member (33). The internal space of the shell member (33) is divided into left and right by an eliminator (34). The eliminator (34) has a plurality of holes and separates the liquid from the water vapor. The evaporator (60) is accommodated in one space partitioned by the eliminator (34) in the internal space of the shell member (33), and the absorber (32) is accommodated in the other space.
蒸発器(60)は、散布機構(61)と、該散布機構(61)の下側に配置された蒸発コイルユニット(80)とを備えている。シェル部材(33)の頂部には、液供給管(16)が貫通している。液供給管(16)の流出端は、散布機構(61)に接続している。散布機構(61)は、液供給管(16)から供給された液体(水)を、蒸発コイルユニット(80)の上側から散布する。 The evaporator (60) includes a spraying mechanism (61) and an evaporation coil unit (80) disposed below the spraying mechanism (61). The liquid supply pipe (16) passes through the top of the shell member (33). The outflow end of the liquid supply pipe (16) is connected to the spraying mechanism (61). The spraying mechanism (61) sprays the liquid (water) supplied from the liquid supply pipe (16) from the upper side of the evaporation coil unit (80).
蒸発コイルユニット(80)は、空気調和装置(50)から供給される冷媒(熱媒体)が流れる伝熱管(82)を有している。蒸発コイルユニット(80)では、散布機構(61)から散布された水と、伝熱管(82)を流れる冷媒とが熱交換する。蒸発器(60)は、散布機構(61)から散布されてシェル部材(33)の底部に溜まった液体がそのまま排出される、いわゆる一過式に構成される。散布機構(61)及び蒸発コイルユニット(80)の詳細な構造は後述する。 The evaporation coil unit (80) has a heat transfer tube (82) through which a refrigerant (heat medium) supplied from the air conditioner (50) flows. In the evaporation coil unit (80), the water sprayed from the spray mechanism (61) exchanges heat with the refrigerant flowing through the heat transfer tube (82). The evaporator (60) is configured in a so-called transient manner in which the liquid sprayed from the spray mechanism (61) and accumulated at the bottom of the shell member (33) is discharged as it is. Detailed structures of the spraying mechanism (61) and the evaporation coil unit (80) will be described later.
吸収器(32)は、吸収液散布部材(32a)を備えている。シェル部材(33)の頂部には、第2吸収液供給管(17)が貫通している。第2吸収液供給管(17)の流出端は、吸収液散布部材(32a)に接続している。吸収液散布部材(32a)は、第2吸収液供給管(17)から供給された吸収液を水蒸気に向かって散布する。シェル部材(33)の底部には、吸収液流入管(18)の流出端と、第2吸収液流出管(19)の流入端とが接続されている。 The absorber (32) includes an absorbent dispersion member (32a). The second absorbing liquid supply pipe (17) passes through the top of the shell member (33). The outflow end of the second absorbent supply pipe (17) is connected to the absorbent dispersion member (32a). The absorbing liquid spraying member (32a) sprays the absorbing liquid supplied from the second absorbing liquid supply pipe (17) toward the water vapor. The bottom of the shell member (33) is connected to the outflow end of the absorption liquid inflow pipe (18) and the inflow end of the second absorption liquid outflow pipe (19).
吸収式冷凍装置(10)は、ポンプ(35)と冷却用熱交換器(36)と溶液熱交換器(37)と過熱器(38)とを備えている。 The absorption refrigeration apparatus (10) includes a pump (35), a cooling heat exchanger (36), a solution heat exchanger (37), and a superheater (38).
ポンプ(35)は、第2吸収液流出管(19)の途中に接続されている。ポンプ(35)は、シェル部材(33)から流出した吸収液を搬送する搬送機構を構成している。 The pump (35) is connected in the middle of the second absorption liquid outflow pipe (19). The pump (35) constitutes a transport mechanism that transports the absorbing liquid that has flowed out of the shell member (33).
冷却用熱交換器(36)は、第2吸収液流出管(19)から分岐した第2吸収液供給管(17)に接続されている。冷却用熱交換器(36)の近傍には、第2ファン(36a)が設置されている。冷却用熱交換器(36)では、冷却用熱交換器(36)の内部を流れる吸収液と第2ファン(36a)が送風する空気とが熱交換する。 The cooling heat exchanger (36) is connected to a second absorption liquid supply pipe (17) branched from the second absorption liquid outflow pipe (19). A second fan (36a) is installed in the vicinity of the cooling heat exchanger (36). In the cooling heat exchanger (36), heat is exchanged between the absorbing liquid flowing inside the cooling heat exchanger (36) and the air blown by the second fan (36a).
溶液熱交換器(37)は、第1流路(37a)と第2流路(37b)とが形成されたプレート式の熱交換器である。溶液熱交換器(37)の第1流路(37a)の流入端は、第2吸収液流出管(19)と接続している。溶液熱交換器(37)の第1流路(37a)の流出端は、過熱器(38)の第2流路(38b)と繋がっている。溶液熱交換器(37)の第2流路(37b)の流入端は、第1吸収液流出管(12)と接続している。溶液熱交換器(37)の第2流路(37b)の流出端は、吸収液流入管(18)と接続している。 The solution heat exchanger (37) is a plate heat exchanger in which a first channel (37a) and a second channel (37b) are formed. The inflow end of the first flow path (37a) of the solution heat exchanger (37) is connected to the second absorption liquid outflow pipe (19). The outflow end of the first flow path (37a) of the solution heat exchanger (37) is connected to the second flow path (38b) of the superheater (38). The inflow end of the second flow path (37b) of the solution heat exchanger (37) is connected to the first absorbent outflow pipe (12). The outflow end of the second flow path (37b) of the solution heat exchanger (37) is connected to the absorbing liquid inflow pipe (18).
溶液熱交換器(37)では、第1流路(37a)を流れる吸収液と、第2流路(37b)を流れる吸収液とが熱交換する。溶液熱交換器(37)では、第1流路(37a)を流れる吸収液と、第2流路(37b)を流れる吸収液とが互いに逆向きとなっている。つまり、溶液熱交換器(37)は、対向流式の熱交換器を構成している。 In the solution heat exchanger (37), the absorption liquid flowing through the first flow path (37a) and the absorption liquid flowing through the second flow path (37b) exchange heat. In the solution heat exchanger (37), the absorbent flowing through the first flow path (37a) and the absorbent flowing through the second flow path (37b) are opposite to each other. That is, the solution heat exchanger (37) constitutes a counter flow heat exchanger.
過熱器(38)は、第1流路(38a)と第2流路(38b)とが形成されたプレート式の熱交換器である。過熱器(38)の第1流路(38a)の流入端は、第2熱媒体流入管(20)と接続している。過熱器(38)の第1流路(38a)の流出端は、第2熱媒体流出管(21)と接続している。第2熱媒体流入管(20)は、第1熱媒体流入管(14)から分岐し、第2熱媒体流出管(21)は、第1熱媒体流出管(15)から分岐している。 The superheater (38) is a plate heat exchanger in which a first flow path (38a) and a second flow path (38b) are formed. The inflow end of the first flow path (38a) of the superheater (38) is connected to the second heat medium inflow pipe (20). The outflow end of the first flow path (38a) of the superheater (38) is connected to the second heat medium outflow pipe (21). The second heat medium inflow pipe (20) branches from the first heat medium inflow pipe (14), and the second heat medium outflow pipe (21) branches from the first heat medium outflow pipe (15).
過熱器(38)では、第1流路(38a)を流れる熱媒体と第2流路(38b)を流れる吸収液とが熱交換する。過熱器(38)では、第1流路(38a)を流れる熱媒体と、第2流路(38b)を流れる吸収液とが互いに逆向きとなっている。つまり、過熱器(38)は、対向流式の熱交換器を構成している。 In the superheater (38), the heat medium flowing through the first flow path (38a) and the absorbing liquid flowing through the second flow path (38b) exchange heat. In the superheater (38), the heat medium flowing through the first flow path (38a) and the absorbing liquid flowing through the second flow path (38b) are in opposite directions. That is, the superheater (38) constitutes a counterflow heat exchanger.
〈熱源装置〉
図1に示すように、熱源装置(40)は、集熱部(41)と熱媒体循環回路(42)とを備えている。熱媒体循環回路(42)の流出端は、連絡配管を介して第1熱媒体流入管(14)と繋がっている。熱媒体循環回路(42)の流入端は、連絡配管を介して第1熱媒体流出管(15)と繋がっている。熱源装置(40)は、集熱部(41)で得られた熱を再生器(30)の伝熱プレート(30c)へ供給する。
<Heat source device>
As shown in FIG. 1, the heat source device (40) includes a heat collecting section (41) and a heat medium circulation circuit (42). The outflow end of the heat medium circulation circuit (42) is connected to the first heat medium inflow pipe (14) through a communication pipe. The inflow end of the heat medium circulation circuit (42) is connected to the first heat medium outflow pipe (15) through a communication pipe. The heat source device (40) supplies the heat obtained by the heat collecting unit (41) to the heat transfer plate (30c) of the regenerator (30).
〈空気調和装置〉
図1に示すように、空気調和装置(50)は、室外ユニット(50a)と室内ユニット(50b)とが連絡配管で接続され、冷媒回路(51)が構成されている。冷媒回路(51)では、充填された冷媒(R410A)が循環して蒸気圧縮式の冷凍サイクルが行われる。
<Air conditioning device>
As shown in FIG. 1, in the air conditioner (50), an outdoor unit (50a) and an indoor unit (50b) are connected by a communication pipe to form a refrigerant circuit (51). In the refrigerant circuit (51), the filled refrigerant (R410A) circulates to perform a vapor compression refrigeration cycle.
冷媒回路(51)には、圧縮機(52)と四方切換弁(53)と室外熱交換器(54)と膨張弁(55)と室内熱交換器(56)とが接続されている。圧縮機(52)と四方切換弁(53)と室外熱交換器(54)と膨張弁(55)とは、室外ユニット(50a)に収容され、室外熱交換器(54)は、室内ユニット(50b)に収容される。また、冷媒回路(51)では、室外熱交換器(54)と膨張弁(55)との液ラインに、吸収式冷凍装置(10)の蒸発コイルユニット(80)が接続されている。 A compressor (52), a four-way switching valve (53), an outdoor heat exchanger (54), an expansion valve (55), and an indoor heat exchanger (56) are connected to the refrigerant circuit (51). The compressor (52), the four-way switching valve (53), the outdoor heat exchanger (54), and the expansion valve (55) are accommodated in the outdoor unit (50a), and the outdoor heat exchanger (54) 50b). In the refrigerant circuit (51), the evaporation coil unit (80) of the absorption refrigeration apparatus (10) is connected to the liquid line of the outdoor heat exchanger (54) and the expansion valve (55).
圧縮機(52)の吐出管は、四方切換弁(53)の第1ポートに接続し、圧縮機(52)の吸入管は、四方切換弁(53)の第3ポートに接続している。冷媒回路(51)では、四方切換弁(53)の第3ポートから第4ポートに向かって順に、室外熱交換器(54)、蒸発コイルユニット(80)、膨張弁(55)、室内熱交換器(56)が接続されている。 The discharge pipe of the compressor (52) is connected to the first port of the four-way switching valve (53), and the suction pipe of the compressor (52) is connected to the third port of the four-way switching valve (53). In the refrigerant circuit (51), the outdoor heat exchanger (54), the evaporation coil unit (80), the expansion valve (55), and the indoor heat exchange are sequentially performed from the third port to the fourth port of the four-way switching valve (53). Device (56) is connected.
四方切換弁(53)は、第1ポートと第3ポートとが連通し且つ第2ポートと第4ポートとが連通する第1状態(図1の実線で示す状態)と、第1ポートと第4ポートとが連通し且つ第2ポートと第3ポートとが連通する第2状態(図1の破線で示す状態)とに切換可能に構成される。 The four-way switching valve (53) includes a first state (state indicated by a solid line in FIG. 1) in which the first port and the third port communicate with each other and the second port and the fourth port communicate with each other, It is configured to be switchable to a second state (state indicated by a broken line in FIG. 1) in which the four ports communicate and the second port and the third port communicate.
室外熱交換器(54)の近傍には、室外ファン(54a)が設置される。室外熱交換器(54)では、内部を流れる冷媒と室外ファン(54a)が送風する室外空気とが熱交換する。膨張弁(55)は、開度が調節可能な電子膨張弁で構成される。室内熱交換器(56)の近傍には、室内ファン(56a)が設置される。室内熱交換器(56)では、内部を流れる冷媒と室内ファン(56a)が送風する室内空気とが熱交換する。 An outdoor fan (54a) is installed in the vicinity of the outdoor heat exchanger (54). In the outdoor heat exchanger (54), heat is exchanged between the refrigerant flowing inside and the outdoor air blown by the outdoor fan (54a). The expansion valve (55) is an electronic expansion valve whose opening degree can be adjusted. An indoor fan (56a) is installed in the vicinity of the indoor heat exchanger (56). In the indoor heat exchanger (56), the refrigerant flowing inside exchanges heat with the indoor air blown by the indoor fan (56a).
〈蒸発器の詳細な構成〉
実施形態1に係る蒸発器(60)の構成について、図2〜図10を参照しながら詳細に説明する。図2にも示すように、蒸発器(60)は、散布機構(61)と、該散布機構(61)の下側に設けられる蒸発コイルユニット(80)と、該蒸発コイルユニット(80)を支持する支持部材(90)とを備えている。
<Detailed configuration of the evaporator>
The configuration of the evaporator (60) according to the first embodiment will be described in detail with reference to FIGS. As shown in FIG. 2, the evaporator (60) includes a spraying mechanism (61), an evaporation coil unit (80) provided below the spraying mechanism (61), and the evaporation coil unit (80). And a supporting member (90) for supporting.
支持部材(90)は、円環状のプレート部(91)と、該プレート部(91)の上面から上方に延びる4本の支柱部(92)とを備えている。4本の支柱部(92)の上端部に蒸発コイルユニット(80)が設置されている。 The support member (90) includes an annular plate portion (91) and four support columns (92) extending upward from the upper surface of the plate portion (91). An evaporation coil unit (80) is installed at the upper end of the four support columns (92).
本実施形態の蒸発コイルユニット(80)は、8つの蒸発コイル(81)が上下方向に積み重ねられて構成されている。なお、蒸発コイル(81)の数量はこれに限らず、少なくとも1つ以上であればよい。各蒸発コイル(81)は、冷媒(熱媒体)が流れる伝熱管(82)が上下に隣り合うように螺旋状に形成されている。各蒸発コイル(81)は、その下端側に冷媒の流入管(83)が形成され、その上端側に冷媒の流出管(84)が形成されている。つまり、蒸発コイル(81)では、下側の流入管(83)から流入した冷媒が、伝熱管(82)の内部を徐々に上方へ流れ、上側の流出管(84)より流出する。 The evaporation coil unit (80) of the present embodiment is configured by stacking eight evaporation coils (81) in the vertical direction. Note that the number of the evaporation coils (81) is not limited to this and may be at least one. Each of the evaporation coils (81) is formed in a spiral shape so that the heat transfer tubes (82) through which the refrigerant (heat medium) flows are vertically adjacent. Each evaporation coil (81) has a refrigerant inflow pipe (83) formed on the lower end side, and a refrigerant outflow pipe (84) formed on the upper end side thereof. That is, in the evaporation coil (81), the refrigerant flowing in from the lower inflow pipe (83) gradually flows upward in the heat transfer pipe (82) and flows out from the upper outflow pipe (84).
図3に模式的に示すように、蒸発コイルユニット(80)では、8つの蒸発コイル(81)が冷媒回路(51)に並列に接続されている。具体的に、各蒸発コイル(81)は、冷媒回路(51)の流入部(51a)及び流出部(51b)に並列に接続されている。従って、冷媒回路(51)の冷媒は、流入部(51a)から各蒸発コイル(81)の流入管(83)にそれぞれ分流する。分流した冷媒は、各蒸発コイル(81)の伝熱管(82)を流れ、各流出管(84)より冷媒回路(51)の流出部(51b)で合流する。 As schematically shown in FIG. 3, in the evaporation coil unit (80), eight evaporation coils (81) are connected in parallel to the refrigerant circuit (51). Specifically, each evaporation coil (81) is connected in parallel to the inflow part (51a) and the outflow part (51b) of the refrigerant circuit (51). Accordingly, the refrigerant in the refrigerant circuit (51) is diverted from the inflow portion (51a) to the inflow pipe (83) of each evaporation coil (81). The divided refrigerant flows through the heat transfer tubes (82) of the respective evaporation coils (81), and joins at the outflow portion (51b) of the refrigerant circuit (51) through the respective outflow tubes (84).
図2、図4、図5、図6等に示すように、散布機構(61)は、外形が略円筒状の部材によって構成される。図4に示すように、散布機構(61)は、円筒状の内側筒部(62)と、該内側筒部(62)の周囲に形成される円筒状の外側筒部(63)と、内側筒部(62)と外側筒部(63)の各下端の間に介在する環状の底壁部(64)とを有している。外側筒部(63)の外径は、内側筒部(62)の外径より大きい。内側筒部(62)と外側筒部(63)と底壁部(64)の軸心は概ね一致している。内側筒部(62)の高さは、外側筒部(63)の高さよりも大きい。また、外側筒部(63)の外径は、各蒸発コイル(81)の外径と概ね等しく、且つ外側筒部(63)の軸心と各蒸発コイル(81)の軸心も概ね一致している。 As shown in FIG. 2, FIG. 4, FIG. 5, FIG. As shown in FIG. 4, the spreading mechanism (61) includes a cylindrical inner cylinder part (62), a cylindrical outer cylinder part (63) formed around the inner cylinder part (62), and an inner side. It has an annular bottom wall (64) interposed between the lower ends of the cylindrical portion (62) and the outer cylindrical portion (63). The outer diameter of the outer cylinder part (63) is larger than the outer diameter of the inner cylinder part (62). The axial centers of the inner cylindrical portion (62), the outer cylindrical portion (63), and the bottom wall portion (64) are substantially aligned. The height of the inner cylinder part (62) is larger than the height of the outer cylinder part (63). Further, the outer diameter of the outer cylindrical portion (63) is substantially equal to the outer diameter of each evaporation coil (81), and the axial center of the outer cylindrical portion (63) and the axial center of each evaporation coil (81) are substantially the same. ing.
散布機構(61)は、略筒状の仕切部材(65)を有している。仕切部材(65)は、上蓋部(65a)と外壁部(65b)と傾斜部(65c)と中間仕切部(65d)とを備えている。上蓋部(65a)は、円環状に形成され、内側筒部(62)の上部外周面に固定されている。上蓋部(65a)には、上述した液供給管(16)の流出部が貫通している。外壁部(65b)は、上蓋部(65a)の外周端部から下方に延びる筒状に形成される。傾斜部(65c)は、外壁部(65b)の下端から内側斜め下方に傾斜したテーパー筒状に形成される。中間仕切部(65d)は、傾斜部(65c)の下端から下方に延びる筒状に形成され、内側筒部(62)と外側筒部(63)の間に位置している。中間仕切部(65d)の下端は、外側筒部(63)の高さ方向の中間位置にある。 The spreading mechanism (61) has a substantially cylindrical partition member (65). The partition member (65) includes an upper lid part (65a), an outer wall part (65b), an inclined part (65c), and an intermediate partition part (65d). The upper lid part (65a) is formed in an annular shape, and is fixed to the upper outer peripheral surface of the inner cylinder part (62). The outflow part of the liquid supply pipe (16) described above passes through the upper lid part (65a). The outer wall portion (65b) is formed in a cylindrical shape extending downward from the outer peripheral end portion of the upper lid portion (65a). The inclined portion (65c) is formed in a tapered cylindrical shape that is inclined obliquely inwardly from the lower end of the outer wall portion (65b). The intermediate partition (65d) is formed in a cylindrical shape that extends downward from the lower end of the inclined portion (65c), and is positioned between the inner cylindrical portion (62) and the outer cylindrical portion (63). The lower end of the intermediate partition (65d) is at an intermediate position in the height direction of the outer cylinder (63).
散布機構(61)には、流体流入路(66)と気液分離空間(67)とガス流出路(68)とが形成される。流体流入路(66)は、内側筒部(62)と仕切部材(65)との間に形成される。流体流入路(66)には、液供給管(16)の流体(主として水)が流出する。流体流入路(66)では、流体の一部がフラッシュ(気化)してガスが発生することがある。気液分離空間(67)は、仕切部材(65)と底壁部(64)との間に形成される筒状の空間で構成される。気液分離空間(67)では、流体がフラッシュしたガス(水蒸気)と、液体(水)とに分離される。分離した液体は、気液分離空間(67)の下部に溜まり込む。 In the spraying mechanism (61), a fluid inflow path (66), a gas-liquid separation space (67), and a gas outflow path (68) are formed. The fluid inflow channel (66) is formed between the inner cylindrical portion (62) and the partition member (65). The fluid (mainly water) in the liquid supply pipe (16) flows out to the fluid inflow path (66). In the fluid inflow path (66), a part of the fluid may be flashed (vaporized) to generate gas. The gas-liquid separation space (67) is a cylindrical space formed between the partition member (65) and the bottom wall portion (64). In the gas-liquid separation space (67), the fluid is separated into flashed gas (water vapor) and liquid (water). The separated liquid collects in the lower part of the gas-liquid separation space (67).
ガス流出路(68)は、仕切部材(65)と外側筒部(63)との間に形成される。ガス流出路(68)には、気液分離空間(67)で分離した水蒸気が流れ、この水蒸気は散布機構(61)の外部へ流出する。 The gas outflow path (68) is formed between the partition member (65) and the outer cylinder part (63). The water vapor separated in the gas-liquid separation space (67) flows through the gas outflow passage (68), and this water vapor flows out of the spray mechanism (61).
図2、図5、図6、図10にも示すように、散布機構(61)は、3枚のガイド板(69)と、該ガイド板(69)の外側に対応して配置される3枚のカバー板(70)とを備えている。各ガイド板(69)及び各カバー板(70)は、周方向に等間隔に配置される。 As shown in FIGS. 2, 5, 6, and 10, the spraying mechanism (61) is arranged corresponding to the three guide plates (69) and the outside of the guide plate (69) 3. Sheet cover plate (70). Each guide plate (69) and each cover plate (70) are arranged at equal intervals in the circumferential direction.
3枚のガイド板(69)は、内側筒部(62)の外周面に沿った円弧状に形成される。各ガイド板(69)には、それぞれ3つの切欠溝(69a)が形成される。各切欠溝(69a)は、ガイド板(69)の周方向の両端部と、該ガイド板(69)の周方向の中間部とにそれぞれ1つずつ形成されている。各切欠溝(69a)は、ガイド板(69)の下端から上端近傍まで延びている。切欠溝(69a)は、縦長に形成され、下側に向かって開放されている。 The three guide plates (69) are formed in an arc shape along the outer peripheral surface of the inner cylinder portion (62). Each guide plate (69) has three cutout grooves (69a). Each notch groove (69a) is formed one each at both ends in the circumferential direction of the guide plate (69) and in the intermediate portion in the circumferential direction of the guide plate (69). Each notch groove (69a) extends from the lower end of the guide plate (69) to the vicinity of the upper end. The cutout groove (69a) is formed in a vertically long shape and is opened downward.
外側筒部(63)には、各切欠溝(69a)の上端部に対応する位置に連通孔(71)がそれぞれ形成される。また、各切欠溝(69a)は、各ガイド板(69)に対応する円弧状のカバー板(70)によって覆われる。これにより、切欠溝(69a)の内部には、連通孔(71)を介して気液分離空間(67)と連通する液体流出路(72)が形成される。 In the outer cylinder portion (63), a communication hole (71) is formed at a position corresponding to the upper end portion of each notch groove (69a). Each notch groove (69a) is covered with an arcuate cover plate (70) corresponding to each guide plate (69). Thus, a liquid outflow passage (72) communicating with the gas-liquid separation space (67) through the communication hole (71) is formed inside the notch groove (69a).
外側筒部(63)には、ガイド板(69)及びカバー板(70)に対応する位置に、底壁部(64)の外周縁部から下方に突出する内側突出板(63a)が形成される。内側突出板(63a)は、下側の伝熱管(82)に沿った円弧状に形成され、液体流出路(72)を流れる水が伝うように構成される。また、カバー板(70)の下部には、底壁部(64)の外周縁部から下方に突出する外側突出板(70a)が形成される。外側突出板(70a)は、下側の伝熱管(82)に沿った円弧状に形成され、液体流出路(72)を流れる水が伝うように構成される。内側突出板(63a)の下端と外側突出板(70a)の下端と高さは概ね等しい。これに対し、ガイド板(69)の下端は、内側突出板(63a)や外側突出板(70a)の下端よりも上方に位置している。これにより、ガイド板(69)の下端部とガイド板(69)の下端部との間には、平面視において円弧状の溝(73)が形成される(図6を参照)。 The outer cylindrical portion (63) is formed with an inner protruding plate (63a) protruding downward from the outer peripheral edge of the bottom wall portion (64) at a position corresponding to the guide plate (69) and the cover plate (70). The The inner projecting plate (63a) is formed in an arc shape along the lower heat transfer tube (82), and is configured to transmit water flowing through the liquid outflow passage (72). Further, an outer protruding plate (70a) protruding downward from the outer peripheral edge portion of the bottom wall portion (64) is formed at the lower portion of the cover plate (70). The outer protruding plate (70a) is formed in an arc shape along the lower heat transfer tube (82), and is configured to transmit water flowing through the liquid outflow passage (72). The lower end of the inner projecting plate (63a) and the lower end of the outer projecting plate (70a) are approximately equal in height. On the other hand, the lower end of the guide plate (69) is located above the lower ends of the inner protruding plate (63a) and the outer protruding plate (70a). Thereby, an arcuate groove (73) is formed between the lower end portion of the guide plate (69) and the lower end portion of the guide plate (69) (see FIG. 6).
各ガイド板(69)には、3つ切欠溝(69a)(液体流出路(72))の下部に対応する位置にそれぞれ一対の突起部(74,74)が形成される。つまり、各ガイド板(69)には、周方向の両端部と、その中間部とにそれぞれ一対の突起部(74,74,)が形成される。一対の突起部(74,74,)は、液体流出路(72)の流出口(72a)の周方向両側に隣接して配置される(図5(B)を参照)。一対の突起部(74,74,)は、互いに平行な略棒状に形成される。一対の突起部(74,74,)は、内側突出板(63a)及び外側突出板(70a)の下端部から下方に突出している。一対の突起部(74,74,)の突端は、径方向外方から視て円弧状に形成されている。各一対の突起部(74,74,)は、蒸発コイル(81)の伝熱管(82)と筒軸方向にオーバーラップする位置にある。突起部(74)は、蒸発コイル(81)の伝熱管(82)の上方に位置し、液体を滴下させる散布部を構成している。なお、突起部(74)の数は単なる例示であり、少なくとも1つ以上であれば如何なる数であってもよい。 Each guide plate (69) has a pair of protrusions (74, 74) at positions corresponding to the lower portions of the three cutout grooves (69a) (liquid outflow passage (72)). That is, each guide plate (69) is formed with a pair of protrusions (74, 74,) at both ends in the circumferential direction and at an intermediate portion thereof. The pair of protrusions (74, 74,) are disposed adjacent to both sides in the circumferential direction of the outlet (72a) of the liquid outflow passage (72) (see FIG. 5B). The pair of protrusions (74, 74,) are formed in a substantially bar shape parallel to each other. The pair of protrusions (74, 74,) protrudes downward from the lower ends of the inner protrusion plate (63a) and the outer protrusion plate (70a). The protruding ends of the pair of protrusions (74, 74,) are formed in an arc shape when viewed from the outside in the radial direction. Each pair of protrusions (74, 74,) is in a position overlapping the heat transfer tube (82) of the evaporation coil (81) in the cylinder axis direction. The protrusion (74) is located above the heat transfer tube (82) of the evaporation coil (81), and constitutes a spraying part for dropping liquid. The number of protrusions (74) is merely an example, and any number may be used as long as it is at least one.
〈蒸発コイルの隙間について〉
実施形態に係る蒸発器(60)では、図8〜図10に示すように、上下に隣り合う伝熱管(82)の間に僅かな隙間(85)が形成されている。具体的に、蒸発コイルユニット(80)では、上下に隣り合う全ての伝熱管(82)の間に約1mmの隙間(85)が確保されるように、各伝熱管(82)がロウ付部(固定部材(86))によって固定される。例えばこの隙間(85)を確保するためには、各伝熱管(82)の間の約1mmの隙間(85)を確保するように蒸発コイルユニット(80)を治具で固定し、この状態で各伝熱管(82)をロウ付けする。本実施形態では、図7及び図8に示すように、蒸発コイル(81)の周方向に等間隔(等角度90°)を置いた4箇所において、局所的にロウ付部(86)が形成される。また、本実施形態では、4箇所に形成された各ロウ付部(86)が伝熱管(82)の配列方向(上下方向)に連なって延びており、隣り合う伝熱管(82)同士を互いに固定している。
<Evaporation coil gap>
In the evaporator (60) according to the embodiment, as shown in FIGS. 8 to 10, a slight gap (85) is formed between the heat transfer tubes (82) adjacent in the vertical direction. Specifically, in the evaporation coil unit (80), each heat transfer tube (82) is brazed so that a gap (85) of about 1 mm is secured between all the heat transfer tubes (82) adjacent vertically. It is fixed by (fixing member (86)). For example, in order to secure the gap (85), the evaporation coil unit (80) is fixed with a jig so as to secure a gap (85) of about 1 mm between the heat transfer tubes (82). Braze each heat transfer tube (82). In this embodiment, as shown in FIGS. 7 and 8, brazed portions (86) are locally formed at four locations at equal intervals (equal angle of 90 °) in the circumferential direction of the evaporation coil (81). Is done. Moreover, in this embodiment, each brazing part (86) formed in four places is extended in a row in the arrangement direction (up-down direction) of the heat transfer tubes (82), and the adjacent heat transfer tubes (82) are mutually connected. It is fixed.
これにより、各ロウ付部(86)の間には、図9に示すように僅かな隙間(85)が形成される。この隙間(85)は、散布機構(61)から散布された液体を保持する間隔に設定されている。つまり、この隙間(85)が小さすぎると、散布機構(61)から散布された液体が隙間にほとんど入らない。また、この隙間(85)が大きすぎると、散布機構(61)から散布された液体を表面張力により保持できなくなる。。 As a result, a slight gap (85) is formed between the brazed portions (86) as shown in FIG. The gap (85) is set to an interval for holding the liquid sprayed from the spray mechanism (61). That is, when the gap (85) is too small, the liquid sprayed from the spray mechanism (61) hardly enters the gap. If the gap (85) is too large, the liquid sprayed from the spray mechanism (61) cannot be held by the surface tension. .
図10に示すように、本実施形態では、散布機構(61)の各一対の突起部(74,74,)と、上下に延びるロウ付部(86)の位置が伝熱管(82)の周方向にずれている。つまり、一対の突起部(74,74,)は、ロウ付部(86)と筒軸方向に一致しておらず、ロウ付部(86)の間の隙間(85)と筒軸方向にオーバーラップしている。 As shown in FIG. 10, in this embodiment, the position of each pair of protrusions (74, 74,) of the spreading mechanism (61) and the brazing part (86) extending vertically is the circumference of the heat transfer tube (82). It is displaced in the direction. That is, the pair of protrusions (74, 74,) does not coincide with the brazed portion (86) in the cylinder axis direction, and is over the gap (85) between the brazed portion (86) in the cylinder axis direction. Wrapping.
−空調システムの運転動作−
空調システム(1)は、冷房運転と暖房運転とを行う。暖房運転では、吸収式冷凍装置(10)及び熱源装置(40)が停止状態なり、空気調和装置(50)が運転状態となる。つまり、暖房運転では、図1に示す四方切換弁(53)が第2状態となり、圧縮機(52)で圧縮された冷媒が室内熱交換器(56)で凝縮し、膨張弁(55)で減圧された後、室外熱交換器(54)で蒸発する。
-Operation of air conditioning system-
The air conditioning system (1) performs a cooling operation and a heating operation. In the heating operation, the absorption refrigeration apparatus (10) and the heat source apparatus (40) are stopped, and the air conditioner (50) is in the operating state. That is, in the heating operation, the four-way switching valve (53) shown in FIG. 1 is in the second state, and the refrigerant compressed by the compressor (52) is condensed by the indoor heat exchanger (56), and is then expanded by the expansion valve (55). After being depressurized, it evaporates in the outdoor heat exchanger (54).
一方、空調システム(1)の冷房運転では、冷房負荷が比較的高い場合において、吸収式冷凍装置(10)及び熱源装置(40)が運転状態となる。ここでは、この冷房運転の基本的な動作について図1を参照しながら説明する。 On the other hand, in the cooling operation of the air conditioning system (1), when the cooling load is relatively high, the absorption refrigeration apparatus (10) and the heat source apparatus (40) are in an operating state. Here, the basic operation of the cooling operation will be described with reference to FIG.
〈冷房運転〉
冷房運転では、吸収式冷凍装置(10)、熱源装置(40)、及び空気調和装置(50)が運転状態となる。吸収式冷凍装置(10)では、ポンプ(35)が運転される。空気調和装置(50)では、圧縮機(52)が運転され、四方切換弁(53)が第1状態となる。また、熱源装置(40)では、集熱部(41)で過熱された熱媒体が熱媒体循環回路(42)を循環する。
<Cooling operation>
In the cooling operation, the absorption refrigeration apparatus (10), the heat source apparatus (40), and the air conditioner (50) are in operation. In the absorption refrigeration apparatus (10), the pump (35) is operated. In the air conditioner (50), the compressor (52) is operated, and the four-way switching valve (53) is in the first state. Further, in the heat source device (40), the heat medium heated in the heat collecting section (41) circulates in the heat medium circulation circuit (42).
吸収式冷凍装置(10)では、シェル部材(33)の底部に溜まった吸収液が、ポンプ(35)によって搬送される。この吸収液は、一部が冷却用熱交換器(36)に分流し、残りが溶液熱交換器(37)の第1流路(37a)を流れる。冷却用熱交換器(36)では、第2ファン(36a)に搬送される空気によって吸収液が冷却される。冷却された吸収液は、吸収器(32)の吸収液散布部材(32a)から下方に散布され、シェル部材(33)の内部の水蒸気を吸収する。 In the absorption refrigeration apparatus (10), the absorption liquid accumulated at the bottom of the shell member (33) is conveyed by the pump (35). Part of this absorbing liquid is diverted to the cooling heat exchanger (36), and the rest flows through the first flow path (37a) of the solution heat exchanger (37). In the cooling heat exchanger (36), the absorbing liquid is cooled by the air conveyed to the second fan (36a). The cooled absorbing liquid is sprayed downward from the absorbing liquid spraying member (32a) of the absorber (32) and absorbs water vapor inside the shell member (33).
溶液熱交換器(37)の第1流路(37a)を流れる吸収液は、第2流路(37b)を流れる吸収液から吸熱し、その温度が上昇する。溶液熱交換器(37)の第1流路(37a)を流出した吸収液は、過熱器(38)の第2流路(38b)を流れる。過熱器(38)の第2流路(38b)を流れる吸収液は、第1流路(38a)を流れる熱媒体から吸熱し、その温度が上昇する。このとき、第2流路(38b)の吸収液の温度は、その沸点まで上昇する。つまり、過熱器(38)の第2流路(38b)では、吸収液が顕熱変化する。 The absorption liquid flowing through the first flow path (37a) of the solution heat exchanger (37) absorbs heat from the absorption liquid flowing through the second flow path (37b), and the temperature rises. The absorbent that has flowed out of the first flow path (37a) of the solution heat exchanger (37) flows through the second flow path (38b) of the superheater (38). The absorbing liquid flowing through the second flow path (38b) of the superheater (38) absorbs heat from the heat medium flowing through the first flow path (38a), and the temperature rises. At this time, the temperature of the absorbing liquid in the second channel (38b) rises to its boiling point. That is, in the second flow path (38b) of the superheater (38), the absorption liquid changes in sensible heat.
過熱器(38)の第2流路(38b)から流出した吸収液は、再生器(30)の吸収液散布器(30b)から下方へ散布される。再生器(30)の伝熱プレート(30c)では、吸収液散布器(30b)から散布された吸収液が、内部流路を流れる熱媒体によって加熱される。この結果、吸収液中から水蒸気が発生し、吸収液の濃度が高くなる。 The absorbing liquid flowing out from the second flow path (38b) of the superheater (38) is sprayed downward from the absorbing liquid sprayer (30b) of the regenerator (30). In the heat transfer plate (30c) of the regenerator (30), the absorbing liquid sprayed from the absorbing liquid sprayer (30b) is heated by the heat medium flowing through the internal flow path. As a result, water vapor is generated from the absorbing solution, and the concentration of the absorbing solution increases.
発生容器(30a)の底部に溜まった吸収液は、溶液熱交換器(37)の第2流路(37b)を流れ、第1流路(37a)を流れる吸収液へ放熱する。溶液熱交換器(37)の第2流路(37b)で冷却された吸収液は、シェル部材(33)の底部に流入する。 The absorption liquid accumulated at the bottom of the generation container (30a) flows through the second flow path (37b) of the solution heat exchanger (37) and dissipates heat to the absorption liquid flowing through the first flow path (37a). The absorbing liquid cooled in the second flow path (37b) of the solution heat exchanger (37) flows into the bottom of the shell member (33).
発生容器(30a)の外部へ流出した水蒸気は、凝縮器(31)へ流入し、空気へ放熱して凝縮する。凝縮した流体(主として水)は、散布機構(61)から蒸発コイルユニット(80)へ散布される。蒸発コイルユニット(80)の伝熱管(82)には、冷媒が流れている。このため、蒸発コイルユニット(80)の表面の水は、冷媒から吸熱して蒸発する。蒸発した水蒸気は、エリミネータを通過し、吸収液散布部材(32a)から散布された吸収液に吸収される。 The water vapor flowing out of the generation container (30a) flows into the condenser (31), dissipates heat to the air, and condenses. The condensed fluid (mainly water) is sprayed from the spray mechanism (61) to the evaporation coil unit (80). The refrigerant flows through the heat transfer tube (82) of the evaporation coil unit (80). For this reason, the water on the surface of the evaporation coil unit (80) absorbs heat from the refrigerant and evaporates. The evaporated water vapor passes through the eliminator and is absorbed by the absorbing liquid sprayed from the absorbing liquid spraying member (32a).
空気調和装置(50)では、圧縮機(52)で圧縮された冷媒が、室外熱交換器(54)で凝縮する。凝縮した冷媒は、図3に示すように、冷媒回路(51)の流入部(51a)から各蒸発コイル(81)の流入管(83)に分流する。各蒸発コイル(81)では、各伝熱管(82)を流れる冷媒が、散布機構(61)から散布された水に放熱して冷却される。つまり、吸収式冷凍装置(10)の蒸発器(60)は、冷媒回路(51)の過冷却熱交換器を構成する。各蒸発コイル(81)の伝熱管(82)を流れた冷媒は、各流出管(84)より冷媒回路(51)の流出部(51b)に合流する。つまり、蒸発コイルユニット(80)では、複数(8つの)の並列の冷媒パスが形成される。 In the air conditioner (50), the refrigerant compressed by the compressor (52) is condensed by the outdoor heat exchanger (54). As shown in FIG. 3, the condensed refrigerant is diverted from the inflow portion (51a) of the refrigerant circuit (51) to the inflow pipe (83) of each evaporation coil (81). In each evaporation coil (81), the refrigerant flowing through each heat transfer tube (82) dissipates heat to the water sprayed from the spray mechanism (61) and is cooled. That is, the evaporator (60) of the absorption refrigeration apparatus (10) constitutes a supercooling heat exchanger of the refrigerant circuit (51). The refrigerant that has flowed through the heat transfer pipe (82) of each evaporation coil (81) joins the outflow part (51b) of the refrigerant circuit (51) from each outflow pipe (84). That is, in the evaporation coil unit (80), a plurality of (eight) parallel refrigerant paths are formed.
蒸発コイルユニット(80)で過冷却された冷媒は、膨張弁(55)で減圧された後、室内熱交換器(56)で蒸発する。この結果、室内空気が冷却され、冷房が行われる。室内熱交換器(56)で蒸発した冷媒は、圧縮機(52)に吸入されて再び圧縮される。 The refrigerant supercooled by the evaporation coil unit (80) is depressurized by the expansion valve (55) and then evaporated by the indoor heat exchanger (56). As a result, the indoor air is cooled and cooling is performed. The refrigerant evaporated in the indoor heat exchanger (56) is sucked into the compressor (52) and compressed again.
〈蒸発器の動作〉
上述した冷房運転における蒸発器の動作について詳細に説明する。
<Evaporator operation>
The operation of the evaporator in the above-described cooling operation will be described in detail.
図4に示すように、冷房運転では、凝縮器(31)で凝縮した水が、液供給管(16)を流れ、流体流入路(66)へ流入する。この際、流体流入路(66)の水の一部が、フラッシュ(気化)して水蒸気になることがある。水と水蒸気とを含む流体は、気液分離空間(67)へ流れ液(水)とガス(水蒸気)とに分離される。分離された水は、気液分離空間(67)の下部に溜まっていく。分離されたガスは、ガス流出路(68)を上方へ流れ、散布機構(61)の外部へ排出される。このように、散布機構(61)は、散布する前の流体を液とガスとに分離し、液だけを散布するように構成されるため、蒸発コイルユニット(80)での蒸発性能(冷媒の冷却性能)が向上する。 As shown in FIG. 4, in the cooling operation, the water condensed by the condenser (31) flows through the liquid supply pipe (16) and flows into the fluid inflow path (66). At this time, part of the water in the fluid inflow path (66) may be flashed (vaporized) to become water vapor. The fluid containing water and water vapor flows into the gas-liquid separation space (67) and is separated into liquid (water) and gas (water vapor). The separated water accumulates in the lower part of the gas-liquid separation space (67). The separated gas flows upward in the gas outflow passage (68) and is discharged to the outside of the spraying mechanism (61). In this way, the spray mechanism (61) is configured to separate the fluid before spraying into liquid and gas and spray only the liquid, so the evaporation performance (refrigerant of the refrigerant) in the evaporation coil unit (80) is configured. (Cooling performance) is improved.
図5に示すように、気液分離空間(67)の下部に溜まった水は、連通孔(71)を通じて液体流出路(72)へ流出する。この水は、液体流出路(72)を流れ、外側突出板(70a)及び内側突出板(63a)を伝って下方へ落ちていく。図5(A)に示すように、外側突出板(70a)及び内側突出板(63a)は、底壁部(64)よりも下方に突出している。このため、外側突出板(70a)及び内側突出板(63a)を伝う水が、例えば図5(A)の破線矢印で示すように、表面張力により底壁部(64)側へ流れることを回避でき、各突出板(63a,70a)の下方へ確実に水を滴下することができる。 As shown in FIG. 5, the water accumulated in the lower part of the gas-liquid separation space (67) flows out to the liquid outflow path (72) through the communication hole (71). This water flows through the liquid outflow path (72) and falls downward along the outer projecting plate (70a) and the inner projecting plate (63a). As shown in FIG. 5A, the outer protruding plate (70a) and the inner protruding plate (63a) protrude downward from the bottom wall portion (64). For this reason, water flowing through the outer projecting plate (70a) and the inner projecting plate (63a) is prevented from flowing to the bottom wall (64) side due to surface tension, for example, as shown by the broken line arrow in FIG. In other words, water can be reliably dripped below the protruding plates (63a, 70a).
また、散布機構(61)では、各突出板(63a,70a)の下端部に連続するようにして、複数の突起部(74)が設けられている。このため、液体流出路(72)から流出した水は、各突起部(74)を伝うように下方へ落ちていく。これにより、水の散布位置を確実に管理でき、この水を蒸発コイル(81)の伝熱管(82)の所望とする箇所に供給できる。 Moreover, in the spreading | diffusion mechanism (61), the several protrusion part (74) is provided so that it may continue to the lower end part of each protrusion board (63a, 70a). For this reason, the water flowing out from the liquid outflow path (72) falls downward so as to be transmitted through the protrusions (74). Thereby, the spray position of water can be managed reliably, and this water can be supplied to the desired location of the heat transfer tube (82) of the evaporation coil (81).
蒸発コイルユニット(80)の表面に滴下した水は、各伝熱管(82)の表面を伝って下方へ流れ落ちていく。図10に示すように、各突起部(74)とロウ付部(86)とは、伝熱管(82)の周方向に互いにずれている。このため、各突起部(74)から滴下した水がロウ付部(86)の表面を伝っていくことを回避でき、伝熱管(82)の内部の冷媒と水の伝熱が損なわれてしまうのを回避できる。 The water dropped on the surface of the evaporation coil unit (80) flows down along the surface of each heat transfer tube (82). As shown in FIG. 10, each protrusion (74) and brazing part (86) are mutually displaced in the circumferential direction of the heat transfer tube (82). For this reason, it can avoid that the water dripped from each protrusion part (74) is transmitted to the surface of a brazing part (86), and the heat transfer of the refrigerant | coolant and water inside a heat exchanger tube (82) will be impaired. Can be avoided.
また、各突起部(74)から滴下した水は、各伝熱管(82)の隙間(85)を通過する。これにより、伝熱管(82)の表面を伝う水は、表面張力により隙間(85)の内部に保持される。この結果、蒸発コイルユニット(80)では、水と冷媒との伝熱が促進され、蒸発性能(冷媒の冷却性能)が向上する。 Moreover, the water dripped from each protrusion part (74) passes the clearance gap (85) of each heat exchanger tube (82). Thereby, the water which propagates the surface of a heat exchanger tube (82) is hold | maintained inside a clearance gap (85) by surface tension. As a result, in the evaporation coil unit (80), heat transfer between water and the refrigerant is promoted, and the evaporation performance (cooling performance of the refrigerant) is improved.
この隙間(85)は、上下に隣接する伝熱管(82)同士の冷媒の熱交換を抑制する効果も奏する。つまり、蒸発コイル(81)の伝熱管(82)では、下側から上側に向かって徐々に冷媒の温度が低くなる。冷房運転では、蒸発コイル(81)において冷媒が過冷却されるからである。このため、上下に隣接する伝熱管(82)では、各々の伝熱管(82)を流れる冷媒に温度差が生じる。このようにして、それぞれの冷媒が上下の伝熱管(82)を介して熱交換すると、冷媒の冷却性能が低下してしまう。これに対し、本実施形態の蒸発コイル(81)では、上下に隣接する伝熱管(82)の間に隙間(85)が形成されるため、各伝熱管(82)の冷媒同士の熱交換を抑制できる。この結果、蒸発コイル(81)では、所望とする冷媒の冷却性能を得ることができる。 The gap (85) also has an effect of suppressing the heat exchange of the refrigerant between the heat transfer tubes (82) adjacent vertically. That is, in the heat transfer tube (82) of the evaporation coil (81), the temperature of the refrigerant gradually decreases from the lower side toward the upper side. This is because in the cooling operation, the refrigerant is supercooled in the evaporation coil (81). For this reason, in the heat transfer tubes (82) adjacent vertically, a temperature difference occurs in the refrigerant flowing through each heat transfer tube (82). In this way, when each refrigerant exchanges heat via the upper and lower heat transfer tubes (82), the cooling performance of the refrigerant is deteriorated. On the other hand, in the evaporation coil (81) of the present embodiment, since a gap (85) is formed between the heat transfer tubes (82) that are vertically adjacent to each other, heat exchange between the refrigerants of the heat transfer tubes (82) is performed. Can be suppressed. As a result, in the evaporation coil (81), a desired cooling performance of the refrigerant can be obtained.
更に、この隙間(85)は、上下に隣接する各蒸発コイル(81)同士の冷媒の熱交換を抑制する効果も奏する。つまり、各蒸発コイル(81)では、最下段の伝熱管(82)を流れる冷媒の温度が最も高く、最上段の伝熱管(82)を流れる冷媒の温度が最も低い。このため、各蒸発コイル(81)を上下に積んで蒸発コイルユニット(80)を構成すると、下側の蒸発コイル(81)の最上段の伝熱管(82)を流れる冷媒と、その上側に隣接する蒸発コイル(81)の最下段の伝熱管(82)を流れる冷媒の温度差がかなり大きくなる。このようにして、それぞれの冷媒が各伝熱管(82)を介して熱交換すると、冷媒の冷却性能が著しく低下してしまう。これに対し、本実施形態の蒸発コイルユニット(80)では、上下に隣接する蒸発コイルユニット(80)の間にも隙間(85)を形成しているため、各蒸発コイルユニット(80)の伝熱管(82)の冷媒同士の熱交換を抑制できる。この結果、蒸発コイルユニット(80)では、所望とする冷媒の冷却性能を得ることができる。 Further, the gap (85) also has an effect of suppressing heat exchange of the refrigerant between the evaporation coils (81) adjacent vertically. That is, in each evaporation coil (81), the temperature of the refrigerant flowing through the lowermost heat transfer tube (82) is the highest, and the temperature of the refrigerant flowing through the uppermost heat transfer tube (82) is the lowest. Therefore, when the evaporation coil unit (80) is configured by stacking the evaporation coils (81) vertically, the refrigerant flowing through the uppermost heat transfer tube (82) of the lower evaporation coil (81) is adjacent to the upper side thereof. The temperature difference of the refrigerant flowing through the lowermost heat transfer tube (82) of the evaporation coil (81) is considerably increased. Thus, if each refrigerant | coolant exchanges heat through each heat exchanger tube (82), the cooling performance of a refrigerant | coolant will fall remarkably. On the other hand, in the evaporation coil unit (80) of the present embodiment, a gap (85) is also formed between the evaporation coil units (80) that are vertically adjacent to each other. Heat exchange between refrigerants in the heat pipe (82) can be suppressed. As a result, in the evaporation coil unit (80), a desired cooling performance of the refrigerant can be obtained.
−実施形態1の効果−
実施形態1によれば、上下に隣接する伝熱管(82)の隙間(85)に液体を保持するようにしたので、蒸発せずに流出する、いわゆる無効冷媒の量を低減することができ、蒸発器の蒸発性能を向上できる。また、従来例のように、伝熱管(82)の表面に繊維質層を形成するような加工が不要となり、比較的簡易な構造により蒸発器の蒸発性能を向上できる。
-Effect of Embodiment 1-
According to the first embodiment, since the liquid is held in the gap (85) between the heat transfer tubes (82) adjacent vertically, the amount of so-called invalid refrigerant that flows out without being evaporated can be reduced. The evaporation performance of the evaporator can be improved. Further, unlike the conventional example, it is not necessary to form a fiber layer on the surface of the heat transfer tube (82), and the evaporation performance of the evaporator can be improved with a relatively simple structure.
また、上下に隣接する伝熱管(82)の間に隙間(85)を形成することで、これらの伝熱管(82)を流れる冷媒同士の熱交換を抑制できる。この結果、隣接する伝熱管(82)を流れる冷媒同士の熱交換に起因して、蒸発器(60)の冷却性能が低下してしまうことを防止できる。 Moreover, the heat exchange between the refrigerants flowing through these heat transfer tubes (82) can be suppressed by forming the gap (85) between the heat transfer tubes (82) adjacent vertically. As a result, it is possible to prevent the cooling performance of the evaporator (60) from being deteriorated due to heat exchange between the refrigerants flowing through the adjacent heat transfer tubes (82).
また、上下に隣接する蒸発コイル(81)の間に隙間(85)を形成することで、比較的温度差の大きな冷媒同士が熱交換することも抑制できる。この結果、このような冷媒同士の熱交換に起因して、蒸発器(60)の冷却性能が著しく低下してしまうことを防止できる。 In addition, by forming the gap (85) between the evaporation coils (81) that are vertically adjacent to each other, heat exchange between refrigerants having a relatively large temperature difference can be suppressed. As a result, it is possible to prevent the cooling performance of the evaporator (60) from being significantly reduced due to such heat exchange between the refrigerants.
また、図8に示すように、蒸発コイルユニット(80)では、伝熱管(82)の配列方向(上下方向)にロウ付部(86)を延ばして各伝熱管(82)を固定している。このため、比較的容易な加工により各伝熱管(82)を固定しつつ、各伝熱管(82)の間に隙間(85)を確保できる。また、このようにすると、各蒸発コイル(81)を互いに固定する柱部材等を用いずとも、蒸発コイルユニット(80)を自立させることができる。例えば柱部材により蒸発コイル(81)を互いに固定すると、散布機構(61)から散布された液体が柱部材を伝って流れることがあり、無効冷媒の量が増大してしまう可能性がある。これに対し、本実施形態では、ロウ付部(86)を固定部材とすることで、このような無効冷媒の量を低減でき、蒸発器(60)の蒸発性能を向上できる。 Further, as shown in FIG. 8, in the evaporation coil unit (80), the brazed portion (86) is extended in the arrangement direction (vertical direction) of the heat transfer tubes (82) to fix the heat transfer tubes (82). . For this reason, it is possible to secure a gap (85) between the heat transfer tubes (82) while fixing the heat transfer tubes (82) by relatively easy processing. Further, in this way, the evaporation coil unit (80) can be made independent without using column members or the like that fix the evaporation coils (81) to each other. For example, when the evaporation coil (81) is fixed to each other by the column member, the liquid sprayed from the spray mechanism (61) may flow along the column member, which may increase the amount of the invalid refrigerant. On the other hand, in this embodiment, the amount of such an ineffective refrigerant can be reduced and the evaporation performance of the evaporator (60) can be improved by using the brazed portion (86) as a fixed member.
また、図10に示すように、液体が滴下する突起部(74)と、ロウ付部(86)とは、伝熱管(82)の周方向にずれている。このため、突起部(74)から滴下された液体が、ロウ付部(86)の表面を伝って下方まで流出してしまうことを防止できる。つまり、突起部(74)から滴下された液体は、確実に隙間(85)の内部に保持されるため、液体と冷媒との熱交換が促進され、蒸発器(60)の蒸発性能を向上できる。 Moreover, as shown in FIG. 10, the protrusion part (74) from which the liquid drops and the brazed part (86) are displaced in the circumferential direction of the heat transfer tube (82). For this reason, it can prevent that the liquid dripped from the projection part (74) flows out below the surface of a brazing part (86). That is, since the liquid dropped from the protrusion (74) is reliably held inside the gap (85), heat exchange between the liquid and the refrigerant is promoted, and the evaporation performance of the evaporator (60) can be improved. .
また、図4に示すように、散布機構(61)に供給された流体は、気液分離空間(67)で液(水)とガス(水蒸気)とに分離され、分離された水だけを蒸発コイルユニット(80)へ散布している。この結果、蒸発器(60)の蒸発性能を更に向上できる。 Further, as shown in FIG. 4, the fluid supplied to the spray mechanism (61) is separated into liquid (water) and gas (water vapor) in the gas-liquid separation space (67), and only the separated water is evaporated. It is sprayed on the coil unit (80). As a result, the evaporation performance of the evaporator (60) can be further improved.
また、図5に示すように、気液分離空間(67)で分離された水は、内側突出板(63a)や外側突出板(70a)を伝って下方へ流れ、更に突起部(74)の突端より下方へ流れ落ちる。これにより、分離された水が、表面張力により底壁部(64)側へ流れてしまうことを防止でき、伝熱管(82)の所望とする箇所に確実に液体を供給することができる。 Further, as shown in FIG. 5, the water separated in the gas-liquid separation space (67) flows downward through the inner projecting plate (63a) and the outer projecting plate (70a), and further flows into the projection (74). It flows down from the tip. Thereby, it can prevent that the isolate | separated water flows into the bottom wall part (64) side by surface tension, and can supply a liquid to the desired location of a heat exchanger tube (82) reliably.
《発明の実施形態2》
本発明の実施形態2について図11を参照しながら説明する。実施形態2は、実施形態1と固定部材(ロウ付部(86))の構成が異なるものである。
<< Embodiment 2 of the Invention >>
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The second embodiment is different from the first embodiment in the configuration of the fixing member (the brazed portion (86)).
実施形態2では、上下に隣接する伝熱管(82)を固定するロウ付部(86)が点付けされている。蒸発コイルユニット(80)では、上下に隣り合う各ロウ付部(86)が周方向にずれるように形成されている。より具体的に、例えば図11の例では、上下に隣り合う各ロウ付部(86)の間に1つの隙間(85)が介在するように、各ロウ付部(86)が上下方向に配列されている。そして、周方向に隣り合う各列のロウ付部(86)同士は、1つの隙間(85)分だけ上下方向にシフトして配置される。つまり、実施形態2の蒸発コイルユニット(80)では、各ロウ付部(86)が千鳥状に配列されている。また、実施形態2においても、散布機構(61)の各突起部(74)と、各列のロウ付部(86)とが、伝熱管(82)の周方向にずれている。 In Embodiment 2, the brazing part (86) which fixes the heat exchanger tube (82) adjacent up and down is dotted. In the evaporation coil unit (80), the brazing portions (86) adjacent to each other in the vertical direction are formed so as to be displaced in the circumferential direction. More specifically, for example, in the example of FIG. 11, the brazed portions (86) are arranged in the vertical direction so that one gap (85) is interposed between the brazed portions (86) adjacent vertically. Has been. The brazed portions (86) in each row adjacent to each other in the circumferential direction are arranged so as to be shifted in the vertical direction by one gap (85). That is, in the evaporation coil unit (80) of Embodiment 2, the brazed portions (86) are arranged in a staggered manner. Also in the second embodiment, the protrusions (74) of the spreading mechanism (61) and the brazed portions (86) of the rows are displaced in the circumferential direction of the heat transfer tube (82).
実施形態1のように、蒸発コイルユニット(80)のロウ付部(86)が上下方向に連続して連なっている場合、仮に散布された水がロウ付部(86)の表面に伝わると、水がこのロウ付部(86)を伝って蒸発コイルユニットの下端までいっきに流れ落ちてしまう可能性がある。 When the brazed portion (86) of the evaporation coil unit (80) is continuously continuous in the vertical direction as in the first embodiment, if the sprayed water is transmitted to the surface of the brazed portion (86), Water may flow down to the lower end of the evaporation coil unit through the brazing part (86).
これに対し、実施形態2では、複数のロウ付部(86)が千鳥状に配列され、上下方向に連続して連なっていない。このため、散布された水がロウ付部(86)の表面に伝わったとしても、この水は、その下側の隙間(85)に保持される。従って、実施形態2では、ロウ付部(86)の表面に伝わった水が蒸発コイルユニットの下端までいっきに流れ落ちてしまうことを確実に防止でき、蒸発性能(冷媒の冷却性能)を向上できる。 On the other hand, in Embodiment 2, the plurality of brazed portions (86) are arranged in a staggered manner and are not continuously connected in the vertical direction. For this reason, even if the sprayed water is transmitted to the surface of the brazing portion (86), the water is held in the lower gap (85). Therefore, in the second embodiment, it is possible to reliably prevent water transmitted to the surface of the brazing part (86) from flowing down to the lower end of the evaporation coil unit at once, and to improve the evaporation performance (cooling performance of the refrigerant).
《その他の実施形態》
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。
<< Other Embodiments >>
About the said embodiment, it is good also as the following structures.
上記実施形態の散布機構(61)では、円弧状のガイド板(69)及び円弧状のカバー板(70)がそれぞれ3つずつ設けられているが、これらを1つの筒状の部材として構成してもよい。この場合、外側筒部(63)において、周方向に等間隔に連通孔(71)を形成し、ガイド板(69)には、この連通孔(71)に対応する位置に切欠溝(69a)を形成する。これにより、散布機構(61)からは、周方向に等間隔置きに水を滴下できるので、蒸発コイルユニット(80)の全周に均一に水を供給でき、蒸発性能を向上できる。 In the spraying mechanism (61) of the above-described embodiment, three arcuate guide plates (69) and three arcuate cover plates (70) are provided, but these are configured as one cylindrical member. May be. In this case, communication holes (71) are formed at equal intervals in the circumferential direction in the outer cylindrical portion (63), and the guide plate (69) has a notch groove (69a) at a position corresponding to the communication hole (71). Form. Thereby, since water can be dripped from the spreading mechanism (61) at equal intervals in the circumferential direction, water can be uniformly supplied to the entire circumference of the evaporation coil unit (80), and the evaporation performance can be improved.
また、上記実施形態の固定部材は、ロウ付部(86)によって構成されているが、例えば伝熱管(82)の隙間(85)を確保しつつ、各伝熱管(82)を保持する柱部材や他の部材を固定部材としてもよい。 Moreover, although the fixing member of the said embodiment is comprised by the brazing part (86), the column member which hold | maintains each heat exchanger tube (82), for example, ensuring the clearance gap (85) of a heat exchanger tube (82). Or other members may be used as the fixing members.
また、上記実施形態の吸収式冷凍装置(10)では、吸収液として臭化リチウム水溶液を用いているが、これに限らず例えばアンモニアを吸収液として用いてもよい。 Further, in the absorption refrigeration apparatus (10) of the above embodiment, the lithium bromide aqueous solution is used as the absorption liquid.
また、上記実施形態の空気調和装置(50)では、冷媒としてR410Aを用いているが、これに限らず例えばCO2やR32を冷媒として用いてもよい。 Moreover, in the air conditioning apparatus (50) of the said embodiment, although R410A is used as a refrigerant | coolant, you may use not only this but CO2 and R32 as a refrigerant | coolant, for example.
以上説明したように、本発明は、吸収式冷凍装置用の蒸発器にについて有用である。 As described above, the present invention is useful for an evaporator for an absorption refrigeration apparatus.
51a 流入部
51b 流出部
60 蒸発器
61 散布機構
63a 内側突出板(突出板)
64 底壁部
66 流体流入路
67 気液分離空間
68 ガス流出路
70a 外側突出板(突出板)
74 突起部(散布部)
80 蒸発コイルユニット
81 蒸発コイル
82 伝熱管
85 隙間
86 ロウ付部(固定部材)
51a Inflow part
51b Outflow part
60 Evaporator
61 Spraying mechanism
63a Inner protruding plate (protruding plate)
64 Bottom wall
66 Fluid inlet
67 Gas-liquid separation space
68 Gas outlet
70a Outer protruding plate (protruding plate)
74 Projection (spreading part)
80 Evaporating coil unit
81 Evaporating coil
82 Heat transfer tube
85 Clearance
86 Brazed part (fixing member)
Claims (9)
上記蒸発コイル(81)の上下に隣り合う上記伝熱管(82)の間に上記散布機構(61)から散布された液体を保持する隙間(85)を確保しながら、上下に隣り合う伝熱管(82)を固定する固定部材(86)を備えている
ことを特徴とする蒸発器。 At least one evaporation coil (81) spirally formed so that the heat transfer tubes (82) through which the heat medium flows are vertically adjacent to each other, and a spray mechanism (61) for spraying liquid from the upper side of the evaporation coil (81) An evaporator for an absorption refrigeration apparatus comprising:
While ensuring a gap (85) for holding the liquid sprayed from the spray mechanism (61) between the heat transfer tubes (82) adjacent to the top and bottom of the evaporation coil (81), 82) An evaporator comprising a fixing member (86) for fixing 82).
上記熱媒体の流入部(51a)及び流出部(51b)に並列に接続され、互いに同一方向に熱媒体が流れる複数の上記蒸発コイル(81)が上下に積まれて構成される蒸発コイルユニット(80)を備え、
上記固定部材(86)は、上下に隣り合う上記蒸発コイル(81)の間に上記散布機構(61)から散布された液体を保持する隙間(85)を確保しながら、上下に隣り合う上記蒸発コイル(81)を固定するように構成されている
ことを特徴とする蒸発器。 In claim 1,
An evaporation coil unit (a plurality of the evaporation coils (81) connected in parallel to the inflow part (51a) and the outflow part (51b) of the heat medium and stacked in the vertical direction with the heat coils flowing in the same direction. 80)
The fixing member (86) is configured so that the vaporizers adjacent to each other in the vertical direction are secured while securing a gap (85) for holding the liquid sprayed from the spray mechanism (61) between the vaporizer coils (81) that are vertically adjacent to each other. An evaporator characterized by being configured to fix the coil (81).
上記固定部材(86)は、上下に隣り合う伝熱管(82)を局所的に固定するロウ付部(86)で構成されている
ことを特徴とする蒸発器。 In claim 1 or 2,
The evaporator, wherein the fixing member (86) includes a brazing portion (86) for locally fixing the heat transfer tubes (82) vertically adjacent to each other.
上記ロウ付部(86)は、上記伝熱管(82)の配列方向に延びている
ことを特徴とする蒸発器。 In claim 3,
The said brazing part (86) is extended in the sequence direction of the said heat exchanger tube (82). The evaporator characterized by the above-mentioned.
上下に隣り合う複数のロウ付部(86)が、上記伝熱管(82)の周方向にずれるように配置される
ことを特徴とする蒸発器。 In claim 3,
An evaporator, wherein a plurality of brazing parts (86) adjacent vertically are arranged so as to be displaced in a circumferential direction of the heat transfer tube (82).
上記散布機構(61)は、蒸発コイル(81)の伝熱管(82)の上方に位置し、液体を滴下させるとともに上記ロウ付部(86)に対して該伝熱管(82)の周方向にずれるように配置される散布部(74)を有している
ことを特徴とする蒸発器。 In any one of Claims 3 thru | or 5,
The spraying mechanism (61) is located above the heat transfer tube (82) of the evaporation coil (81), drip liquid, and in the circumferential direction of the heat transfer tube (82) with respect to the brazed portion (86). An evaporator having a spraying part (74) arranged so as to be displaced.
上記散布機構(61)は、
環状の底壁部(64)と、
上記伝熱管(82)に沿うように上記底壁部(64)の外周縁部から下方に突出するとともに、上記液体が伝う突出板(63a,70a)と
を備えている
ことを特徴とする蒸発器。 In any one of Claims 1 thru | or 6,
The spray mechanism (61)
An annular bottom wall (64);
Evaporation characterized by comprising: a projecting plate (63a, 70a) that projects downward from the outer peripheral edge of the bottom wall (64) along the heat transfer tube (82) and that transmits the liquid. vessel.
上記突出板(63a,70a)の下端と連続し、下方に突出する少なくとも1つの突起部(74)を備えている
ことを特徴とする蒸発器。 In claim 7,
An evaporator, comprising: at least one protrusion (74) that is continuous with a lower end of the protrusion plate (63a, 70a) and protrudes downward.
上記散布機構(61)には、
流体が流入する流体流入路(66)と、
上記流入した流体をガスと液に分離する気液分離空間(67)と、
上記気液分離空間(67)で分離したガスが流出するガス流出路(68)と、
上記気液分離空間(67)に溜まった液体を下方に散布する液体流出路(72)と
が形成されている
ことを特徴とする蒸発器。 In any one of claims 1 to 8,
The spray mechanism (61)
A fluid inflow path (66) through which fluid flows,
A gas-liquid separation space (67) for separating the inflowing fluid into gas and liquid;
A gas outflow passage (68) through which the gas separated in the gas-liquid separation space (67) flows out;
An evaporator comprising: a liquid outflow passage (72) for spraying downward the liquid accumulated in the gas-liquid separation space (67).
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