JP3123476B2 - 熱交換器 - Google Patents
熱交換器Info
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Description
散布液を散布し、伝熱管内の液と散布液との間で熱交換
をする熱交換器に関し、特に吸収式冷凍機の蒸発器およ
び吸収器のように散布液が熱交換中に増減する熱交換器
に関する。
管の外面に伝熱管の上部に設けられた散布液分散管から
散布液を散布し、散布液と伝熱管内の液との間で熱交換
をする熱交換では、熱交換効率を向上するために、伝熱
管上に均等に散布液を散布する必要がある。また熱交換
器の体積を小さくするため、伝熱管は密着して積層さ
れ、その直上に散布液分配管の軸線が伝熱管の軸線と同
型に設けられる。
に設けられ、軸線方向には散布液が均等に流下する構成
になっている。図5は従来技術の散布液分配管(1)と
密着されて積層された伝熱管群(2)との断面図であ
る。分配管(1)の上側には散布手段としての散布孔
(3)が穿設され、散布液は散布孔(3)から図5の左
右両側に分かれ、さらに伝熱管群(2)の左右両側を流
下する。この場合、分配管(1)の軸線と伝熱管群
(2)の軸線が同型であり、両軸線を結ぶ各管の中心線
(4)が鉛直であり、かつ散布孔(3)が、前記中心線
(4)上にあれば、散布液は分配管(1)および伝熱管
群(2)の左右に、すなわち周方向に均等に流下する。
しかし図9に示すように中心線(4)が鉛直であり、か
つ散布孔(3)を中心線(4)上に設けることは、実際
には困難であり、このため伝熱管群(2)の周方向に均
等に分布液が流下しない。
されて積層された伝熱管群の外面に均等に散布液を流下
できる熱交換器を提供することである。
下方向に積層された複数の伝熱管(18a,18b,
…)と、最上段の伝熱管(18a)の上に設けられる散
布液分配管(37)とを含み、散布液分配管(37)か
ら散布液を散布して散布液と伝熱管(18a,18b,
…)内の液体との間で熱交換を行う熱交換器において、
少なくとも最上段の伝熱管(18a)が、軸線方向に凹
部(12)と凸部(13)とを有する凹凸管(10)で
あり、散布液分配管(37)の径が伝熱管(18a,1
8b,…)の径よりも小さく、かつ散布液分配管(3
7)の両側斜下方に等間隔に散布孔(39)が穿設され
ていることを特徴とする熱交換器である。
管(18a)は、軸線(11)方向に凹部(12)と凸
部(13)とを有する凹凸管(10)を用いているの
で、密着して積層しても凹部(12)によって溝状隙間
(16)ができ、少なくとも最上段の伝熱管(18a)
と2段目の伝熱管(18b)との接触部で、伝熱管群
(18)の軸線に直角な断面上で左から右または右から
左へ分布液が流れ、少なくとも2段目以降の伝熱管(1
8b,18c)では周方向に分布液が均一に流下する。
従来の伝熱管には、一般に平滑管が用いられており、凹
凸管(10)は用いられていない。気−液熱交換器にお
いて、気体側に周方向にフィンを取付け、伝熱面積を増
したフィン付伝熱管はあるが、本発明の凹凸管(10)
は、フィン付管とは異なり、密着して積層できる。
べての伝熱管(18a,18b,…)に用いれば、分布
液は各伝熱管(18a,18b,…)の接触部で調整さ
れより好ましい状態となる。しかし最上段の伝熱管(1
8a)と2段目の伝熱管(18b)との間で分布液が一
番よく調整され、ここで周方向に均一にされれば、それ
以降で散布液が周方向にアンバランスになることは少な
い。また散布液分配管(37,47)と最上段の伝熱管
(18a)とが密着していれば、この間でも散布液の調
整が行われる。
径が分布液分配管(37)の管径より大きく、分配管
(37)の両側斜下方に等間隔で散布孔(39)が設け
られるので、散布液が伝熱管群(18)外面にスムーズ
に導かれる。分散孔(39)の穿孔方向は斜下方45°
前後が好ましい。
であって、散布液分散管(37)の両側方に接触して鉛
直に飛散防止板(38)が設けられることを特徴とす
る。
あって散布液分配管(37)に接触して両側に略鉛直に
飛散防止板(38)が設けられるので、散布液が飛散す
ることがない。
された複数の伝熱管(18a,18b,…)と、最上段
の伝熱管(18a)の上に設けられる散布液分配管(4
7)とを含み、散布液分配管(47)から散布液を散布
して散布液と伝熱管(18a,18b,…)内の液体と
の間で熱交換を行う熱交換器において、少なくとも最上
段の伝熱管(18a)が、軸線方向に凹部(12)と凸
部(13)とを有する凹凸管(10)であり、散布液分
配管(47)の径が伝熱管(18a,18b,…)の径
よりも小さく、かつ散布液分配管(47)の一方側斜下
方に等間隔に散布孔(49)が穿設されていることを特
徴とする熱交換器である。
斜下方に穿設される散布孔(49)は、分配管(47)
の一方の側のみでよい。これは少なくとも最上段の伝熱
管(18a)には軸線方向に凹凸が設けられているの
で、分配管(47)と該伝熱管(18a)との間で分布
液が一方の側から他方の側に移動し、以下の伝熱管(1
8b,…)でもその外面で周方向に均一に分布液が流下
する。
であって、散布液分散管(47)の一方側側方に接触し
て、略鉛直に飛散防止板(48)が設けられることを特
徴とする。
一方の側の斜下方にのみ散布孔(49)が設けられてい
るときは、分配管(47)の一方の側にのみ、散布孔
(49)の前面に飛散防止板(48)を設ければよい。
これによって分配管(47)の構成が簡単になる。
…)および散布液分配管(37,47)が略鉛直な軸線
まわりに巻回されることを特徴とする。
よび散布液分配管(37,47)は、直管であってもよ
いが、小型の熱交換器としては、略鉛直な軸線まわりに
多重に巻回されたものが好ましい。
機の蒸発器または吸収器であることを特徴とする。
蒸発器および吸収器に好適に用いることができる。吸収
式冷凍機の蒸発器では、冷媒たとえば水が減圧下で上方
から分布され、伝熱管群(18)中の水によって蒸発さ
れるとともに、伝熱管群(18)中の水が冷却される。
したがって冷媒としての水は伝熱管群(18)外面に均
一に分布され、蒸発される。また吸収器では、濃吸収液
によって、蒸発器で蒸発した水(水蒸気)が吸収され
る。濃吸収液が水蒸気を吸収する際に発熱するので、濃
吸収液は伝熱管群(18)外面に均一に分布され、水蒸
気を吸収するとともに、伝熱管内の冷却水で冷却され
る。冷媒ポンプのある蒸発器では、伝熱管群で蒸発され
ない冷媒は冷媒ポンプによって循環される。冷媒ポンプ
は必須でなく、冷媒ポンプのない吸収式冷凍機では、冷
媒散布量は、発生器で発生され、凝縮器で凝縮された冷
媒液しか散布されないので、冷媒ポンプを有する冷凍機
の冷媒散布量に比べ、散布液量はかなり少ない。また設
計上の伝熱管段数(積層数)よりも実際の伝熱管段数を
多くした吸収器が通常用いられ、このような吸収器では
伝熱管の伝熱面積当りに散布される吸収液量が少なくな
る。このような散布液量が少ない蒸発器および吸収器に
は、本発明の構成を有する熱交換器を用いることが好ま
しい。
(12)と凸部(13)とを有し、本発明の少なくとも
最上段の伝熱管として用いる凹凸管(10)の実施の一
形態の一部を切欠いた斜視図、図2は凹凸管(10)を
最上段の伝熱管(18a)に用い、2段目の伝熱管(1
8b)に平滑管(15)を用いて、密着して積層した伝
熱管群を示す断面図である。凹所(12)は、平滑管
(15)との間の溝(16)を構成する。図1、図2に
おいて凹凸管(10)は、図面を見易くするため、凹凸
を大きく示してあるが、凸部(13)の長さL1は0.
2〜1.5mmである。
の散布液分配管(37)とその下に密着して設けられた
前記と同じ伝熱管群(18)の各管の軸線に直角な切断
線による断面図である。本実施の形態では、分配管(3
7)の径が伝熱管(18)の径よりも小さいことおよび
分配管(37)の両側斜下方に分布孔(39)が対をな
して穿設され、また分布孔(39)の前面に略鉛直に飛
散防止板(38)が設けられる。飛散防止板(38)
は、分配管(37)の両側面にそれぞれ溶接などによっ
て固定される。
器の散布液分配管(47)とその下に密着して設けられ
た前記と同じ伝熱管群(18)の各管の軸線に直角な切
断線による断面図である。本実施の形態は、図7の実施
の形態に類似するが、分配管(47)の一方の側、たと
えば右側のみに分散孔(49)が穿設され、その前面に
略鉛直に飛散防止板(48)が設けられる。散布液は分
配管(47)の一方の側のみに噴出されるが、最上段の
伝熱管(18a)の上下部で凹部(12)によって生じ
る溝状隙間(16)で散布液が図8の伝熱管(18a)
の右方から左方へ移動し、第2段目の伝熱管(18b)
以下で周方向に均一に流下する。
特に散布液が熱交換中に増減する吸収式冷凍機の蒸発
器、吸収器に好適に用いられる。
て上下方向に積層された伝熱管群(18)の少なくとも
最上段の伝熱管(18a)に軸線方向に凹部(12)と
凸部(13)とを有する凹凸管(10)を用い、前記伝
熱管(18a)の上方に設けられる散布液分配管(3
7,47)の径は、伝熱管(18a,18b,…)の径
よりも小さく、散布液分配管(37,47)の両側また
は一方側斜下方に等間隔に散布孔(39,49)が穿設
されている。これによって散布液分配管(37,47)
から散布される散布液は、伝熱管群(18)の周方向に
均一に流下し、散布液と伝熱管(18a,18b,…)
内の液との熱交換が効率よく行われる。特に本発明の熱
交換器は、散布液が熱交換中に増減する吸収式冷凍機の
蒸発器、吸収器に用いることが好ましい。
施の形態の一部を切欠いた斜視図である。
積層した状態の断面図である。
と伝熱管群(18)との断面図である。
7)と伝熱管群(18)との断面図である。
(2)との断面図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 密着されて上下方向に積層された複数の
伝熱管(18a,18b,…)と、最上段の伝熱管(1
8a)の上に設けられる散布液分配管(37)とを含
み、散布液分配管(37)から散布液を散布して散布液
と伝熱管(18a,18b,…)内の液体との間で熱交
換を行う熱交換器において、 少なくとも最上段の伝熱管(18a)が、軸線方向に凹
部(12)と凸部(13)とを有する凹凸管(10)で
あり、 散布液分配管(37)の径が伝熱管(18a,18b,
…)の径よりも小さく、かつ散布液分配管(37)の両
側斜下方に等間隔に散布孔(39)が穿設されているこ
とを特徴とする熱交換器。 - 【請求項2】 前記散布孔(39)の前方であって、散
布液分散管(37)の両側方に接触して鉛直に飛散防止
板(38)が設けられることを特徴とする請求項1記載
の熱交換器。 - 【請求項3】 密着されて上下方向に積層された複数の
伝熱管(18a,18b,…)と、最上段の伝熱管(1
8a)の上に設けられる散布液分配管(47)とを含
み、散布液分配管(47)から散布液を散布して散布液
と伝熱管(18a,18b,…)内の液体との間で熱交
換を行う熱交換器において、 少なくとも最上段の伝熱管(18a)が、軸線方向に凹
部(12)と凸部(13)とを有する凹凸管(10)で
あり、 散布液分配管(47)の径が伝熱管(18a,18b,
…)の径よりも小さく、かつ散布液分配管(47)の一
方側斜下方に等間隔に散布孔(49)が穿設されている
ことを特徴とする熱交換器。 - 【請求項4】 前記散布孔(49)の前方であって、散
布液分散管(47)の一方側側方に接触して略鉛直に飛
散防止板(48)が設けられることを特徴とする請求項
3記載の熱交換器。 - 【請求項5】 伝熱管(18a,18b,…)および散
布液分配管(37,47)が略鉛直な軸線まわりに巻回
されることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載
の熱交換器。 - 【請求項6】 前記熱交換器が吸収式冷凍機の蒸発器ま
たは吸収器であることを特徴とする請求項1〜5のいず
れか1項に記載の熱交換器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP09208062A JP3123476B2 (ja) | 1997-08-01 | 1997-08-01 | 熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP09208062A JP3123476B2 (ja) | 1997-08-01 | 1997-08-01 | 熱交換器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1151509A JPH1151509A (ja) | 1999-02-26 |
JP3123476B2 true JP3123476B2 (ja) | 2001-01-09 |
Family
ID=16550020
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP09208062A Expired - Fee Related JP3123476B2 (ja) | 1997-08-01 | 1997-08-01 | 熱交換器 |
Country Status (1)
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Families Citing this family (1)
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---|---|---|---|---|
KR101045447B1 (ko) * | 2009-01-09 | 2011-06-30 | 엘지전자 주식회사 | 흡수식 냉온수기용 전열관 |
-
1997
- 1997-08-01 JP JP09208062A patent/JP3123476B2/ja not_active Expired - Fee Related
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---|---|
JPH1151509A (ja) | 1999-02-26 |
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