JP4270631B2

JP4270631B2 - Multi-tube heat exchanger and its utilization device

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Publication number: JP4270631B2
Application number: JP06532699A
Authority: JP
Inventors: 泰司鎌田
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1999-03-11
Filing date: 1999-03-11
Publication date: 2009-06-03
Anticipated expiration: 2019-03-11
Also published as: JP2000258091A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、多管式熱交換器ならびにその利用装置、例えば、吸収式冷凍装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
こうした多管式熱交換器において、図５のように、熱交換操作を行うための流体（この発明において、熱操作流体という）を、それぞれ、一方向のみに流通して熱交換を行うようにした片道流通型の多管式熱交換器１００の構成（以下、第１従来技術という）が、日本機械学会昭和４５年９月発行「機械工学便覧」第１８編第２章２・６項（以下、第１文献という）に開示されている。なお、以下の図において、同一の符号で示す部分は、いずれかの図において説明する同一符号の部分と同一の機能をもつ部分である。
【０００３】
図５において、外管５０は、大きい内径Ｄ１・Ｄ２の管体５１の両端を端板５２・５３で閉塞して１つの管体として形成するとともに、所定の流路を介して与えられる一方の熱操作流体、すなわち、第１の熱操作流体６０を外管５０に流入させるための流入口５４と、第１の熱操作流体６０を外管５０内に流通したのちに所定の流路に流出させるための流出口５５とを設けて構成してある。
【０００４】
なお、外管５０側の流入口５４・流出口５５は上方側に配置してあるが、この配置を、流入口５４・流出口５５のいずれか一方を下方側に配置し、または、流出口５４・流出口５５を下方側に配置するように変更してもよい。
【０００５】
さらに、外管５０の内部に、垂直方向に配置した平行な複数の仕切板５６Ａ・５６Ｂの下側部分を切り欠いて設けた流路５７Ａと上側部分を切り欠いて設けた流路５７Ｂとを交互に配置することにより、第１の熱操作流体６０の流通を蛇行させることにより熱交換効率を向上させるように構成してある。
【０００６】
内管７は、外管５０の内径よりも小さい内径Ｄ３の管を、縦・横に各複数、すなわち、縦方向と横方向とにそれぞれ複数配置するとともに、外管５０の両端の端板５２・５３の間を貫通させて構成してあり、内管７０に第２の熱操作流体８０を流入させる側に、端板５２に隣接して外管５０とは区分された流入室７１と、内管７０を流通させた第２の熱操作流体８０を流出させる側に、端板５３に隣接して外管５０とは区分された流出室７２とを配置して構成してある。
【０００７】
そして、流入室７１には、所定の流路を介して与えられる他方の熱操作流体、すなわち、第２の熱操作流体８０を流入室７１に流入させるための流入口７３を設け、また、流出室７２には第２の熱操作流体８０を所定の流路に流出させるための流出口７４を設けることにより、流入室７１に流入した第２の熱操作流体８０を流入室７１から各内管７０の中に分流して流通した後に流出室７２で合流して所定の流路に流出するようにしている。
【０００８】
上記のような多管式熱交換器１００を利用する装置として、例えば、図６のような吸収式冷凍装置５００の構成（以下、第２従来技術という）が本願出願人による出願にもとづく特開平６−８８６５４号公報などにより開示されている。
【０００９】
図６の吸収式冷凍装置５００は、冷却運転と加温運転とに切り換えて運転することが可能な吸収式冷凍装置の構成例であり、冷却運転時には冷／温水３６ｂの部分が冷却された冷水になり、また、加温運転時には冷／温水３６ｂの部分が加温された温水になるものである。
【００１０】
図６において、まず、吸収液の循環系を、吸収器１の底部に溜っている低濃度の吸収液、すなわち、稀液２ａを起点として説明する。稀液２ａは、ポンプＰ１により、管路４を経て、高温再生器５に入る。高温再生器５は、下方からバーナーなどの加熱器６で加熱しているので、稀液２ａに中に含まれている冷媒が蒸発して、高温になった中濃度の吸収液、すなわち、中間液２ｂと、冷媒蒸気７ａとに分離する。
【００１１】
高温の中間液２ｂは、管路８を経て、高温側の熱交換器、すなわち、高温熱交換器９に入る。高温熱交換器９で、高温の中間液２ｂは、管路４を通る稀液２ａに熱を与えて放熱し、温度が低下した後、管路１０を経て、低温再生器１１に入る。
【００１２】
低温再生器１１では、管路２１を経て放熱管１１Ａに送り込まれた冷媒蒸気７ａが放熱管１１Ａを加熱しているので、この加熱により中間液２ｂの中に含まれている冷媒が蒸発して、高温になった高濃度の吸収液、すなわち、濃液２ｃと、冷媒蒸気７ｂとに分離する。
【００１３】
高温の濃液２ｃは、管路１２を経て、低温側の熱交換器、すなわち、低温熱交換器１３に入る。低温熱交換器１３で、高温の濃液２ｃは、管路４を通る稀液２ａに熱を与えて放熱し、中温になった後、管路１４を経て、吸収器１内の散布器１Ａに入り、散布器１Ａの多数の穴から散布する。
【００１４】
散布した濃液２ｃは、吸収器１内の冷却管１Ｂを流通する冷却用水３２ａによって冷却する。濃液２ｃは、冷却管１Ｂの外側を流下する際に、隣接する蒸発器２６から入ってくる冷媒蒸気７ｃを吸収して稀薄化し、低温の稀液２ａに戻り、吸収液の一巡が終えるという吸収液循環を繰り返すものである。
【００１５】
次に、冷媒の循環系を、吸収器１に入った冷媒蒸気７ｃを起点にして説明する。冷媒蒸気７ｃは、上記の吸収液の循環系で説明したように、吸収器１内の散布器１Ａから分散した濃液２ｃに吸収されて、稀液２ａの中に入り、高温再生器５で冷媒蒸気７ａになる。
【００１６】
冷媒蒸気７ａは、管路２１を経て、低温再生器１１の放熱管１１Ａに入り、中間液２ｂに熱を与えて放熱し、凝縮して冷媒液２４ａになった後、管路２２を経て、凝縮器２３の底部に入る。
【００１７】
凝縮器２３は、隣接する低温再生器１１との間の多数の通路１１Ｂを経て入ってくる冷媒蒸気７ｂを、凝縮器２３内の冷却管２３Ａを通る冷却用水３２ａで冷却することにり、冷媒蒸気７ｂを凝縮して低温の冷媒液２４ａにする。低温の冷媒液２４ａは、管路２５を経て、蒸発器２６に入り、蒸発器２６の低部に溜まって冷媒液２４ｂになる。
【００１８】
ポンプＰ２は、低温の冷媒液２４ｂを、管路２８を経て、散布器２６Ａに送り、散布器２６Ａの多数の穴から散布することを繰り返す。散布した冷媒液２４ｂは、蒸発器２６内の熱交換管２６Ｂを通る被熱操作流体、すなわち、冷／温水戻水３６ａを冷却する。この冷却の際に、冷媒液２４ｂは、冷／温水戻水３６ａから熱を吸収して蒸発して冷媒蒸気７ｃになった後、隣接する吸収器１との間の多数の通路２６Ｃを経て吸収器１に戻り、冷媒の一巡が終えるという冷媒循環を繰り返すものである。
【００１９】
以上のように、高温再生器５と低温再生器１１との二重の再生動作によって、吸収液と冷媒、つまり、熱操作流体を循環しながら蒸発器２６内の熱交換管２６Ｂ、すなわち、熱交換用配管によって、管路３５から与えられる被熱操作流体、すなわち、冷／温水戻水３５ａを冷却し、管路３７から冷水３５ｂを室内冷房機器などの冷却対象機器（図示せず）に冷却用被熱操作流体として与える運転を、二重効用の冷却運転と言い、主として、冷房用に用いているため、冷房運転とも言っている。
【００２０】
これに対して、高温再生器５で蒸発した冷媒蒸気７ａと高温熱交換器９に入れるべき高温の中間液２ｂとを、側路して吸収器１および蒸発器２６に与える管路４１・管路４２に設けた開閉弁Ｖ１・開閉弁Ｖ２を開いて、直接、吸収器１・蒸発器２６に戻し入れるとともに、散布器２６Ａより散布すべき冷媒液２４ｂを、蒸発器２６の底部と管路４の間を側路する管路４３に設けた開閉弁Ｖ３を開いて冷媒液２４ｂを吸収液２ａに混入するようにし、低温再生器１１を用いずに、高温再生器５のみの運転によって、吸収液循環と冷媒循環とを行いながら蒸発器２６内の熱交換管２６Ｂ、すなわち、熱交換用配管によって、管路３５から与えられる被熱操作流体、すなわち、冷／温水戻水３６ａを加温し、管路３７から温水３６ｂを室内暖房機器などの加温対象機器（図示せず）に加温用被熱操作流体として与える運転を、加温運転と言い、主として、暖房用に用いているため、暖房運転とも言っている。また、この加温運転時には、吸収器１と凝縮器２３との冷却は不要なので管路３１からの冷却用水３２ａの送水を停止している。
【００２１】
なお、管路８１は、オーバーフロー管を形成する部分であり、例えば、吸収液の稀釈運転時や、加温運転時、つまり、暖房運転時などに、低温再生器１１の底部に余分に貯留される吸収液を管路８１を介して吸収器１に戻しいれる側路であって、冷却運転時、つまり、冷房運転時には、Ｕ字状の垂れ下がった部分８２に吸収液を溜ておくことにより、冷媒蒸気７ｂが吸収器１に入らないように遮断しているものである。
【００２２】
また、管路２５も、管路８１と同様のオーバーフロー管に形成してあり、管路２５のＵ字状の垂れ下がった部分に凝縮器２３の底部からの冷媒液２４ａを溜ておくことにより、上記の各運転時などに、凝縮器２３の内部の冷媒蒸気７ｂが蒸発器２６に入らないように遮断しているものである。
【００２３】
上記の第２従来技術による吸収式冷凍装置５００の構成から加温運転に関連する部分を除去して、冷却運転のみを行うようにした図７の吸収式冷凍装置５００の構成（以下、第３従来技術という）が本願出願人による出願にもとづく特開平９−１４９９７５号公報などにより開示されている。そして、各部の動作は、上記の図６の第２従来技術による吸収式冷凍装置５００において説明した冷却運転の部分の動作と同様なので、ここでは説明を省略する。
【００２４】
そして、上記の図６・図７の第２従来技術・第３従来技術による吸収式冷凍装置５００における高温熱交換器９・低温熱交換器１３の部分に上記の図５の第１従来技術による多管式熱交換器１００が用いられており、図６・図７の高温熱交換器９に相当ずる図５の多管式熱交換器１００では、図６・図７の高温再生器５からの中間液２ｂを図５の第１の熱操作流体６０として、図６・図７の管路８を図５の流入路５４に接続し、図６・図７の管路１０を図５の流出路５５に接続するとともに、図６・図７の吸収器１からの稀液２ａを図５の第２の熱操作流体８０として、図６・図７の管路４の低温熱交換器１３側を図５の流入路７３に接続し、図６・図７の管路４の高温再生器５側を図５の流出路７４に接続するように構成している。
【００２５】
また、図６・図７の低温熱交換器１３に相当する図５の多管式熱交換器１００では、図６・図７の低温再生器１１からの濃液２ｃを図５の第１の熱操作流体６０として、図６・図７の管路１２を図５の流入路５４に接続し、図６・図７の管路１４を図５の流出路５５に接続するとともに、図６・図７の吸収器１からの稀液２ａを図５の第２の熱操作流体８０として、図６・図７の管路４のポンプＰ１側を図５の流入路７３に接続し、図６・図７の管路４の高温熱交換器９側を図５の流出路７４に接続するように構成している。
【００２６】
ところで、上記の図５の第１従来技術による多管式熱交換器１００の構成では、内管７０による第２の熱操作流体８０の流通が一方向のみに流通する片道型の構成になっているので、十分な熱交換を行わせるには、内管７０の長さＬ１を十分に長くした構成にしなければならず、利用側の装置、例えば、吸収式冷凍装置５００の全体の構成を小型化したい場合でも、多管式熱交換器１００の内管７０の長さＬ１で決まる大きさ以下には小型化できないという不都合がある。
【００２７】
また、流入室７１に流入した第２の熱操作流体８０は、必然的に、上方側が温度の高い部分になり、下方側が温度の低い部分になるので、第１の熱操作流体６０に対する熱交換が上方側の部分では良好に行えるが下方側の部分では良好に行えないという不都合がある。
【００２８】
前者の不都合を解消するための多管式熱交換器１００として、図８のように、内管７０を往路部分７０Ａと復路部分７０Ｂとに分割し、第２の熱操作流体８０を往復させて流通する往復路型の内管７０を設けた多管式熱交換器１００の構成（以下、第４従来技術という）が上記の第１文献に開示されている。
【００２９】
図８において、上記の図７の構成と同様の熱交換動作を行わせる場合には、内管７０の配置数を増加するとともに、内管７０の長さＬ１を約半分の長さにして配置し、内管７０の一方の一群、例えば、下方部分に配置した半数を往路部分７０Ａとし、他方の一群、例えば、上方部分に配置した半数を復路部分７０Ｂとして構成することにより、第２の熱操作流体８０を往復させて流通するようにしている。
【００３０】
そして、流出室７２・流出口７４とは、端板５２側の流入室７１・流入口７３と隣接した箇所に配置され、上記の図７の第１従来技術の構成における流出室７２に相当する箇所に、往路部分７０Ａの終端と復路部分７０Ｂの終端とにわたって端板５３の外側に配置した室部分を回流室７５とし、往路部分７０Ａから流出した第２の熱操作流体８０を復路部分７０Ｂに回流させている。なお、外管５０側の流入口５４・流出口５５の配置については、上記の図７の第１従来技術で述べたとおりである。
【００３１】
この第４従来技術の構成では、内管７０の長さＬ１を短くして多管式熱交換器１００の全体の長さを短くした構成にできるが、流入室７１に流入した第２の熱操作流体８０は、必然的に、上方側が温度の高い部分になり、下方側が温度の低い部分になることに加えて、第２の熱操作流体８０が、往路部分７０Ａの始端から回流室７５を経て復路部分７０Ｂに流入する際にも、必然的に、点線の矢印で示したように、上方側が温度の高い部分になり、下方側が温度の低い部分になるので、第２の熱操作流体６０に対する熱交換が上方側の部分では良好に行えるが下方側の部分では良好に行えないという不都合がある。
【００３２】
こうした不都合を解消するための多管式熱交換器１００として、図９のように、往路部分７０Ａでの流通と復路部分７０Ｂでの流通とを反転させるようにしたＵ字管型の多管式熱交換器１００の構成（以下、第５従来技術という）が上記の第１文献により開示されている。
【００３３】
図９において、往路部分７０Ａの上方側に配置した内管７０は復路部分７０Ｂの下方側に配置した内管７０に連続させた「Ｕ字形」の管路７０Ｃにしてあり、また、往路部分７０Ａの下方側に配置した内管７０は復路部分７０Ｂの上方側に配置した内管７０に連続させた「Ｕ字形」の管路７０Ｃにしてある。
【００３４】
したがって、「Ｕ字形」の管路７０Ｃによって、往路部分７０Ａの下方側から流出した温度の低い第２の熱操作流体８０が復路部分７０Ｂの上方側に流通させられるので、第１の熱操作流体６０と第２の熱操作流体８０との間の熱交換が全体的に平均させられるようになり、熱交換が平均して良好に行われるようになるわけである。
【００３５】
なお、外管５０側の流入口５４・流出口５５の配置については、上記の図７の第１従来技術で述べたとおりである。また、上記の第４従来技術・第５従来技術の構成による多管式熱交換器１００を上記の第２従来技術・第３従来技術の構成による吸収式冷凍装置５００の熱交換器９・熱交換器１３として使用できることは言うまでもない。
【００３６】
【発明が解決しようとする課題】
上記の第５従来技術の構成では、内管７０を複雑な種々の形の「Ｕ字形」の管路に形成するため、構成が複雑になるほか加工費用もかさむので、多管式熱交換器１００またはその利用装置、例えば、吸収式冷凍装置５００を簡便安価な構成にして提供できないという第１の不都合がある。
【００３７】
また、往路部分７０Ａと復路部分７０Ｂとを上下に配置しているため、外形が縦方向に大きくなり、使用する装置の配置構成、例えば、吸収式冷凍装置５００の配置構成が縦方向に大きくできない場合には使用できないという第２の不都合がある。
【００３８】
さらに、上記の第２の不都合を解消するために、上記の第５従来技術の構成における往路部分７０Ａと復路部分７０Ｂとを水平方向に並べて、図９の縦断面が横断面になるように配置したとしても、複数の仕切板５６Ａ・５６Ｂによる流路抵抗があるため、第１の熱操作流体６０が流通を加圧できるような加圧構成、例えば、ポンプによる加圧、または、落差による加圧を行う構成を設ける必要があるという第３の不都合がある。
【００３９】
そして、利用装置、例えば、吸収式冷凍装置５００の構成では、高温再生器５と低温再生器１１との間の落差を大きくして、中間液２ｂの管路８と管路１０との間を加圧させ、さらに、低温再生器１１と吸収器１との間の落差を大きくして、濃液２ｃの管路１２と管路１４との間を加圧させるような構成にしなければならないので、利用装置、例えば、吸収式冷凍装置５００の構成を小型安価な構成にして提供できないという第４の不都合がある。
【００４０】
また、上記の第４の不都合を解消するために、所要の管路にポンプを設けて加圧する構成が考えられるが、こうした構成では、中間液２ｂは吸収剤を含むとともに高温であり、また、濃液２ｃは低温ではあるが吸収剤の濃度が高いので、ポンプの要部が腐食されやすく、また、吸収剤の析出による運転障害が生じやすいため、ポンプの耐久寿命が短く、保守交換の費用がかさむという第５の不都合がある。
このため、こうした不都合のない多管式熱交換器１００ならびにその利用装置、例えば、吸収式冷凍装置５００の提供が望まれているという課題がある。
【００４１】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記のような
両端を閉塞した大きい内径の管体、すなわち、外管の中に、上記の両端の間を貫通せた小さい内径の管体、すなわち、内管を縦・横に各複数配置し、上記の外管と上記の内管との間に第１の熱操作流体を流通するとともに、上記の内管のうちの一方の一群を往路部分とし、他方の一群を復路部分として、第２の熱操作流体を往復させて流通することにより、上記の第１の熱操作流体と上記の第２の熱操作流体との間で熱交換を行わせる多管式熱交換器において、
【００４２】
上記の往路部分と上記の復路部分とを水平方向に並べて配置する水平方向往復手段と、
上記の往路部分の終端と上記の復路部分の始端とにわたって配置されて上記の外管とは区分された室部分の中に、上記の往路部分の上方側から流出した上記の第２の熱操作流体と上記の往路部分の下方側から流出した上記の第２の熱操作流体とを混流させて上記の復路部分に流入させるための板状部分で形成された転向体を配置する混流手段と
を設ける第１の構成と、
【００４３】
上記の第１の構成における水平往復手段に代えて、
上記の外管の内部に上記の内管のみを配置するとともに、上記の往路部分と上記の復路部分とを水平方向に並べて配置する水平往復手段
を設ける第２の構成と、
【００４４】
上記の第１の構成・第２の構成において、
上記の往路部分の終端に面して、右下りに配置された板状部分と左下りに配置された板状部分とを隣接させて襷掛状に斜めに交差する第１の交差板状部分と、上記の復路部分の終端に面して上記の第１の交差板と平行して、右下りに配置された板状部分と左下りに配置された板状部分とを隣接させて斜めに襷掛状に交差する第２の交差板状部分とにより上記の転向体を構成した第３の構成と、吸収式冷凍装置の熱交換部分に、上記の第１の構成・第２の構成・第３の構成による多管式熱交換器を設けた第４の構成とにより上記の課題を解決したものである。
【００４５】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態として、上記の第４従来技術の構成における往路部分７０Ａと復路部分７０Ｂとを水平方向に並べた構成にこの発明を適用した実施例を説明する。
【００４６】
【実施例】
以下、図１〜図４により実施例を説明する。図１〜図４において、図５〜図６の符号と同一符号で示す部分は、図５〜図６で説明した同一符号の部分と同一の機能をもつ部分であり、また、図１〜図４に同一符号で示す部分は、図１〜図４のいずれかにおいて説明する同一符号の部分と同一の機能をもつ部分である。
【００４７】
〔第１実施例〕
以下、図１・図２により第１実施例を説明する。この第１実施例が上記の第５従来技術と異なる箇所は、第１には、図１の〔全体構成／斜視〕のように、内管７０の往路部分７０Ａと復路部分と７０Ｂとを水平方向に並べて配置した箇所である。
【００４８】
また、第２には、図１の〔全体構成／斜視〕と図２のように、外管５０の部分における仕切板５６Ａ・５６Ｂを除去して、内管７０のみを配置することにより、仕切板５６Ａ・５６Ｂによる流路抵抗を無くして構成した箇所である。
【００４９】
さらに、第３には、図１の〔内部構成／斜視〕のように、回流室７５、すなわち、往路部分７０Ａの終端と復路部分７０Ｂの始端とにわたって配置されていて外管５０とは区分された室部分の中に、往路部分７０Ａの上方側から流出した第２の熱操作流体８０と往路部分７０Ａの下方側から流出した第２の熱操作流体８０とを、混ぜ合わせるように流動（この発明において、混流という）させて復路部分７０Ｂに流入させるための板状部分７６Ａ・７６Ｂ・７６Ｃ・７６Ｄで形成された転向体７６を配置した箇所である。
【００５０】
また、第４には、上記の転向体７６を、往路部分７０Ａの終端に面して、板状部分７６Ａと板状部分７６Ｂとが重なり合わない状態（この発明において、襷掛状という）に斜めに交差する第１の交差板７６Ａ・７６Ｂと、復路部分７０Ｂの始端に面して上記の第１の交差板７６Ａ・７６Ｂと平行して斜めに襷掛状に交差する第２の交差板７６Ｃ・６７Ｄとにより構成した箇所である。
【００５１】
そして、概括的には、第１には、
両端を、例えば、端板５２・５３で閉塞した大きい内径の管体、すなわち、外管５０の中に、上記の両端の間、例えば、端板５２・５３の間を貫通せた小さい内径の管体、すなわち、内管７０を縦・横に各複数配置し、上記の外管５０と上記の内管７０との間に第１の熱操作流体６０を流通するとともに、上記の内管７０のうちの一方の一群を往路部分７０Ａとし、他方の一群を復路部分７０Ｂとして、第２の熱操作流体８０を往復させて流通することにより、上記の第１の熱操作流体６０と上記の第２の熱操作流体８０との間で熱交換を行わせる多管式熱交換器１００において、
【００５２】
上記の往路部分７０Ａと上記の復路部分７０Ｂとを水平方向に並べて配置する水平方向往復手段と、
上記の往路部分７０Ａの終端と上記の復路部分７０Ｂの始端とにわたって配置されて上記の外管５０とは区分された室部分、例えば、回流室７５の中に、上記の往路部分７０Ａの上方側から流出した上記の第２の熱操作流体８０と上記の往路部分７０Ａの下方側から流出した上記の第２の熱操作流体８０とを混流させて上記の復路部分７０Ｂに流入させるための板状部分７６Ａ・７６Ｂ・７６Ｃ・７６Ｄで形成された転向体７６を配置する混流手段と
を設けた上記の第１の構成を構成しているものである。
【００５３】
また、第２には、
上記の第１の構成における水平往復手段に代えて、
上記の外管５０の内部に上記の内管７０のみを配置するとともに、上記の往路部分７０Ａと上記の復路部分７０Ｂとを水平方向に並べて配置する水平往復手段
を設けた上記の第２の構成を構成しているものである。
【００５４】
さらに、第３には、
上記の第１の構成・第２の構成において、
上記の往路部分７０Ａの終端に面して襷掛状に斜めに交差する第１の交差板状部分７６Ａ・７６Ｂと、上記の復路部分７０Ｂの始端に面して上記の第１の交差板７６Ａ・７６Ｂと平行して斜めに襷掛状に交差する第２の交差板状部分７６Ｃ・７６Ｄとにより上記の転向体７６を構成した上記の第３の構成を構成しているものである。
【００５５】
つまり、具体的には、図１の〔全体構成／斜視〕におけるイ−イ箇所の断面と、ロ−ロ箇所の断面とは、図２の〔イ−イ断面〕〔ロ−ロ断面〕のように構成されたおり、外管５０の内部には、上記の第４従来技術の構成における仕切板５６Ａ・５６Ｂに相当する部分は全く配置されておらず、第１の熱操作流体６０の流通に対する流路抵抗を低減してある。
【００５６】
また、回流室７５の中に配置した転向体７６は、図１の〔内部構成／斜視〕〔要部／側面〕のように、往路部分７０Ａの終端に面して配置した第１の交差板状部分７６Ａ・７６Ｂと、復路部分７０Ｂに面して配置した第２の交差板状部分７６Ｃ・７６Ｄとで構成してある。
【００５７】
そして、板状部分７６Ａと板状部分７６Ｃは平行して配置してあり、板状部分７６Ａの上面と板状部分７６Ｃの下面との間は１つの流路を形成しているので、この流路の部分における往路部分７０Ａの終端から流出した直後の第２の熱操作流体８０は、板状部分７６Ａと板状部分７６Ｃとの間の流路を通って復路部分７０Ｂに流入させられることになるが、板状部分７６Ａの上面側に位置付けれらた往路部分７０Ａの内管７０は上方側の数が多く、下方側に至るに従って数が少なっているのに対して、板状部分７６Ｃの下面側に位置付けれ復路部分７０Ｂの内管７０は、逆に、上方側の数が少なく、下方側の数が多くなっているので、往路部分７０Ａから流出した直後の第２の熱操作流体８０のうちの上方側の部分が強制的に復路部分７０Ｂの下方側に案内されて流入するように流動させられることになる。
【００５８】
また、板状部分７６Ａの下面側に位置付けられた内管７０から流出した直後の第２の熱操作流体８０は、板状部分７６Ａで邪魔されて、板状部分７６Ｃの箇所まで流動した後に、板状部分７６Ｃの上面側で案内されて往路部分７０Ａの上方側から流出した第２の熱操作流体８０と混流させられるように流動する第１の流動部分と、板状部分７６Ｃの下面側で案内されて板状部分７６Ｃの下面側と板状部分７６Ｄの上面側との間の流路を通って往路部分７０Ａの下方側から流出した第２の熱操作流体８０と混流させられるように流動する第２の流動部分とに分かれて流動した後に、これら第１の流動部分と第２の流動部分とが混流させられて、復路部分７０Ｂの上方側と下方側とに流入するように流動させられることになる。
【００５９】
したがって、復路部分７０Ｂの管路７０を流通する第２の熱操作流体８０は、往路部分７０Ａの上方側から流出した温度の高い部分と、往路部分７０Ａの下方側から流出した温度の低い部分とが混流させられて温度が平均化された熱操作流体になって復路部分７０Ｂに流通することになるので、復路部分７０Ｂでの第１の熱操作流体６０と第２の熱操作流体８０との間の熱交換が、復路部分７０Ｂの全体にわたって平均化された熱操作流体になるため、熱交換効率を向上できることになる。
【００６０】
しかも、図９の構成のように、「Ｕ字形」の管路７０Ｃを形成するような複雑な構成を必要としないので、構成を簡便小型化・安価化して提供し得るほか、外管５０の部分には、図８の構成における複数の仕切板５６Ａ・５６Ｂのような流路抵抗を有する部分が無いので、第１の熱操作流体６０を流通させるための流通加圧量をごく低圧化した場合でも利用することができることになる。
【００６１】
〔第２実施例〕
以下、図１〜図３により第２実施例を説明する。この第２実施例の構成が上記の第１実施例の構成と異なる箇所は、第１実施例における転向体７６に代えて、図３のように、往路部分７０Ａの終端と復路部分７０Ｂの始端とに面して、すなわち、端板５３に面して、上方側に流路部分７６Ｅを設けて配置した垂直方向の仕切板７６Ｆと、下方側に流路部分７６Ｇを設けて配置した垂直方向の仕切板７６Ｈとを交互に間隔を置いて配置した転向体７６を設けて構成した箇所であり、この構成によって、往路部分７０Ａの終端から流出した第２の熱操作流体８０を各仕切板７６Ｆ・７６Ｈの間の流路に沿って蛇行させる際に、往路部分７０Ａの上方側から流出した第２の熱操作流体８０と、往路部分７０Ａの下方側から流出した第２の熱操作流体８０とが混流させながら復路部分７０Ｂの各内管７０に流入するようにしたものである。
【００６２】
そして、概括的には、
上記の第１実施例による上記の第１の構成における混流手段に代えて、
上記の往路部分７０Ａの終端と上記の復路部分７０Ｂの始端とにわたって配置されて上記の外管５０とは区分された室部分、例えば、回流室７５の中に、上記の往路部分７０Ａの上方側から流出した上記の第２の熱操作流体８０と上記の往路部分７０Ａの下方側から流出した上記の第２の熱操作流体８０とを混流させて上記の復路部分７０Ｂに流入させるための板状部分７６Ｆ・７６Ｈで形成された転向体７６を配置する混流手段
を設けた上記の第１の構成を構成していることになる。
【００６３】
そして、熱交換効率の向上、構成の簡便小型化・安価化、第１の熱操作流体８０の流通加圧の低圧化については、上記の第１実施例で説明したと同様なので、ここでは説明を省略する。
【００６４】
〔第３実施例〕
以下、図１・図２・図４により第３実施例を説明する。この第３実施例の構成が上記の第１実施例の構成と異なる箇所は、第１実施例における転向体７６に代えて、図４のように、往路部分７０Ａの終端と復路部分７０Ｂの始端とに面して、すなわち、端板５３に面して、下方側に流路部分７６Ｊを設けて配置した垂直方向の仕切板７６Ｋと、左右に各流路部分７６Ｌ・７６Ｍを設けて配置した水平方向の仕切板７６とを配置した「逆Ｔ字形」の転向体７６を設けて構成した箇所であり、この構成によって、往路部分７０Ａの終端から流出した第２の熱操作流体８０を各仕切板７６Ｌ・７６Ｍで形成された流路に沿って回流させる際に、往路部分７０Ａの上方側から流出した第２の熱操作流体８０と、往路部分７０Ａの下方側から流出した第２の熱操作流体８０とが混流させながら復路部分７０Ｂの各内管７０に流入するようにしたものである。
【００６５】
そして、概括的には、
上記の第１実施例による上記の第１の構成における混流手段に代えて、
上記の往路部分７０Ａの終端と上記の復路部分７０Ｂの始端とにわたって配置されて上記の外管５０とは区分された室部分、例えば、回流室７５の中に、上記の往路部分７０Ａの上方側から流出した上記の第２の熱操作流体８０と上記の往路部分７０Ａの下方側から流出した上記の第２の熱操作流体８０とを混流させて上記の復路部分７０Ｂに流入させるための板状部分７６Ｌ・７６Ｍで形成された転向体７６を配置する混流手段
を設けた上記の第１の構成を構成していることになる。
【００６６】
そして、熱交換効率の向上、構成の簡便小型化・安価化、第１の熱操作流体８０の流通加圧の低圧化については、上記の第１実施例で説明したと同様なので、ここでは説明を省略する。
【００６７】
〔第４実施例〕
以下、図１〜図４・図８により第４実施例を説明する。この第４実施例の構成が上記の第１実施例・第２実施例・第３実施例の構成と異なる箇所は、第１実施例・第２実施例・第３実施例における図１の〔全体構成／斜視〕と図２との構成における外管５０の部分に、図示してはいないが、図８の仕切板５６Ａ・５６Ｂと同様の仕切板を配置して構成した箇所である。
【００６８】
そして、概括的には、上記の第１実施例・第２実施例・第３実施例による第１の構成と同様に、上記の第１の構成を構成していることになるものである。
【００６９】
したがって、この第４実施例の構成によれば、上記の第１実施例で説明した第１の熱操作流体８０の流通加圧の低圧化は行い得ないが、熱交換効率の向上、構成の簡便小型化・安価化については、上記の第１実施例で説明したと同様の効果を得ることができる。
【００７０】
〔第５実施例〕
以下、図１〜図４・図６〜図８により第５実施例を説明する。この第５実施例の構成は、上記の第１実施例〜第４実施例による多管式熱交換器１００を、例えば、図６・図７の構成による吸収式冷凍装置５００における高温熱交換器９・低温熱交換器１３の箇所に用いて構成したものである。
【００７１】
そして、概括的には、
吸収式冷凍装置５００の熱交換部分に、上記の第１実施例〜第４実施例による多管式熱交換器１００を設けた上記の第４の構成を構成していることになるものである。
【００７２】
したがって、こうした構成の吸収式冷凍装置５００の構成によれば、上記の第１実施例〜第４実施例の構成による多管式熱交換器１００の各構成に対応して、上記の第１実施例〜第４実施例で説明した熱交換効率の向上、構成の簡便小型化・安価化、第１の熱操作流体８０の流通加圧の低圧化についての効果を得ることができるものである。
【００７３】
〔変形実施例〕
この発明は次のように変形して実施することを含むものである。
（１）外管５０・回流室７５の端板５２・５３に平行した断面形状を円形にして構成するとともに、その円形の左右に分けた一方を往路部分７０Ａとし、他方を復路部分７０Ｂにして構成するとともに、流入室７１を往路部分７０Ａの断面形状と対応する形状とし、流出室７２を復路部分７０Ｂの断面形状と対応する形状にして構成する。
【００７４】
（２）外管５０側の流入口５４・流出口５５の配置を、流入口５４・流出口５５の両方を外管５０の上方側に配置し、または、流入口５４・流出口５５の両方を外管５０の下方側に配置し、もしくは、流入口５４を外管５０の上方側に配置し、流出口５５を外管５０を外管５０の下方側に配置するように変更して構成する。
【００７５】
【発明の効果】
この発明によば、以上のように、第２の熱操作流体を流通する往路部分と復路部分とを水平方向に並べて配置しているので、多管式熱交換器の全体構成を高さを低くして小型化したものにすることができ、また、回流室の中の板状部分で形成した転向体により復路部分の管路を流通する第２の熱操作流体を、往路部分の上方側から流出した温度の高い部分と、往路部分の下方側から流出した温度の低い部分とを混流して温度を平均化した熱操作流体にしているので熱交換効率が向上できる。
【００７６】
また、往路部分と復路部分との回流に「Ｕ字形」の管路のような複雑な管路構成を必要せず、単なる板状部分で形成した転向体で回流させているので、構成を簡便小型化・安価化して提供し得る。
【００７７】
さらに、外管の部分に複数の仕切板による第１の熱操作流体の蛇行路を設けない構成では、第１の熱操作流体の流路抵抗を低減できるので、第１の熱操作流体を流通させるための流通加圧量をごく低圧化した構成の場合でも利用することができる。
【００７８】
そして、熱交換部分に、こうした構成の多管式熱交換器を利用する装置、例えば、吸収式冷凍装置では、上記のような熱交換効率の向上、構成の簡便小型化・安価化、熱操作流体の流通加圧量の低圧化を可能にして簡便小型・安価な吸収式冷凍装置を提供できるなどの特長がある。
【図面の簡単な説明】
図面中、図１〜図４はこの発明の実施例を、また、図５〜図９は従来技術を示し、各図の内容は次のとおりである。
【図１】全体構成斜視・内部構成斜視・要部側面図
【図２】全体構成縦断面図
【図３】内部構成斜視・要部側面図
【図４】内部構成斜視・要部側面図
【図５】全体構成縦断面図
【図６】全体ブロック構成図
【図７】全体ブロック構成図
【図８】全体構成縦断面図
【図９】全体構成縦断面図
【符号の説明】
１吸収器
１Ａ散布器
１Ｂ冷却管
２ａ稀液
２ｂ中間液
２ｃ濃液
４管路
５高温再生器
６加熱器
７ａ冷媒蒸気
７ｂ冷媒蒸気
７ｃ冷媒蒸気
８管路
９高温熱交換器
１０管路
１１低温再生器
１１Ａ放熱管
１２管路
１３低温熱交換器
１４管路
２１管路
２２管路
２３凝縮器
２３Ａ冷却管
２４ａ冷媒液
２４ｂ冷媒液
２５管路
２６蒸発器
２６Ａ散布器
２６Ｂ熱交換管
２８管路
３１管路
３２ａ冷却用水
３５管路
３６ａ冷／温水戻水
３６ｂ冷／温水
３７管路
４１管路
４２管路
４３管路
５０外管
５１管体
５２端板
５３端板
５４流入口
５５流出口
５６Ａ仕切板
５６Ｂ仕切板
５７Ａ流路
５７Ｂ流路
６０熱操作流体
７０内管
７０Ａ往路部分
７０Ｂ復路部分
７０ＣＵ字形管路
７１流入室
７２流出室
７３流入口
７４流出口
７５回流室
７６転向体
７６Ａ板状部分
７６Ｂ板状部分
７６Ｃ板状部分
７６Ｄ板状部分
７６Ｅ流路部分
７６Ｆ仕切板
７６Ｇ流路部分
７６Ｈ仕切板
７６Ｊ流路部分
７６Ｋ仕切板
７６Ｌ流路部分
７６Ｍ流路部分
８０熱操作流体
８１管路
８２垂下部分
１００多管式熱交換器
５００吸収式冷凍装置
Ｄ１内径
Ｄ２内径
Ｄ３内径
Ｌ１長さ
Ｐ１ポンプ
Ｐ２ポンプ
Ｖ１開閉弁
Ｖ２開閉弁[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a multi-tube heat exchanger and a device utilizing the same, for example, an absorption refrigeration apparatus.
[0002]
[Prior art]
In such a multi-tube heat exchanger, as shown in FIG. 5, a fluid for performing a heat exchange operation (referred to as a heat operation fluid in this invention) is circulated only in one direction to perform heat exchange. The configuration of the one-way circulation type multi-tube heat exchanger 100 (hereinafter referred to as “first prior art”) is “Mechanical Engineering Handbook” Vol. Hereinafter, it is disclosed in the first document). In the following drawings, portions denoted by the same reference numerals are portions having the same functions as those denoted by the same reference numerals described in any of the drawings.
[0003]
In FIG. 5, an outer tube 50 is formed as one tube by closing both ends of a tube 51 having a large inner diameter D1 and D2 with end plates 52 and 53, and is provided through a predetermined flow path. An inlet 54 for allowing the thermal manipulation fluid, that is, the first thermal manipulation fluid 60 to flow into the outer tube 50, and the first thermal manipulation fluid 60 flows into the outer tube 50 and then flows out into a predetermined flow path. And an outflow port 55 is provided.
[0004]
In addition, although the inflow port 54 and the outflow port 55 on the outer pipe 50 side are arranged on the upper side, either one of the inflow port 54 or the outflow port 55 is arranged on the lower side, or the outflow port is arranged. 54. You may change so that the outflow port 55 may be arrange | positioned below.
[0005]
Furthermore, a flow path 57A provided by notching the lower portions of the plurality of parallel partition plates 56A and 56B arranged in the vertical direction and a flow path 57B provided by notching the upper portions in the outer tube 50 are provided. By arranging them alternately, the heat exchange efficiency is improved by meandering the circulation of the first thermal operation fluid 60.
[0006]
The inner tube 7 includes a plurality of tubes each having an inner diameter D3 smaller than the inner diameter of the outer tube 50 in the vertical and horizontal directions, that is, in the vertical and horizontal directions, and end plates 52 at both ends of the outer tube 50.・ Place between 53 Configured An inflow chamber 71 separated from the outer tube 50 adjacent to the end plate 52 on the side where the second heat operating fluid 80 flows into the inner tube 70, and a second heat operation through which the inner tube 70 is circulated. An outflow chamber 72 separated from the outer tube 50 is arranged adjacent to the end plate 53 on the side from which the fluid 80 flows out.
[0007]
The inflow chamber 71 is provided with an inflow port 73 for allowing the other thermal operation fluid given through a predetermined flow path, that is, the second thermal operation fluid 80 to flow into the inflow chamber 71. The chamber 72 is provided with an outlet 74 for allowing the second thermal operation fluid 80 to flow into a predetermined flow path, so that the second thermal operation fluid 80 that has flowed into the inflow chamber 71 flows from the inflow chamber 71 to each inner pipe. After being divided and distributed in 70, it joins in the outflow chamber 72 and flows out to a predetermined flow path.
[0008]
As an apparatus using the multi-tube heat exchanger 100 as described above, for example, the configuration of an absorption refrigeration apparatus 500 as shown in FIG. 6 (hereinafter referred to as second prior art) is based on an application filed by the applicant of the present application. 6-88654 and the like.
[0009]
The absorption refrigeration apparatus 500 shown in FIG. 6 is an example of the configuration of an absorption refrigeration apparatus that can be operated by switching between a cooling operation and a heating operation, and cold / hot water 36b is cooled in the cooling operation. In addition, during the heating operation, the cold / warm water 36b portion becomes heated warm water.
[0010]
In FIG. 6, first, the circulating system of the absorbing liquid will be described starting from the low concentration absorbing liquid accumulated at the bottom of the absorber 1, that is, the dilute liquid 2a. The dilute liquid 2a enters the high temperature regenerator 5 through the pipe line 4 by the pump P1. Since the high-temperature regenerator 5 is heated from below by a heater 6 such as a burner, the refrigerant contained in the dilute liquid 2a evaporates and becomes a medium-concentrated absorbing liquid that has become a high temperature, that is, an intermediate It separates into liquid 2b and refrigerant vapor 7a.
[0011]
The high-temperature intermediate liquid 2 b enters the high-temperature side heat exchanger, that is, the high-temperature heat exchanger 9 through the pipe line 8. In the high-temperature heat exchanger 9, the high-temperature intermediate liquid 2 b gives heat to the dilute liquid 2 a passing through the pipe line 4 to dissipate it. After the temperature drops, it enters the low-temperature regenerator 11 through the pipe line 10.
[0012]
In the low temperature regenerator 11, since the refrigerant vapor 7a sent to the heat radiating pipe 11A through the pipe line 21 heats the heat radiating pipe 11A, the refrigerant contained in the intermediate liquid 2b is evaporated by this heating. Then, it is separated into a high-concentration absorbing liquid that has reached a high temperature, that is, concentrated liquid 2c and refrigerant vapor 7b.
[0013]
The hot concentrated liquid 2 c enters the low-temperature side heat exchanger, that is, the low-temperature heat exchanger 13 through the pipe 12. In the low-temperature heat exchanger 13, the hot concentrated liquid 2 c gives heat to the dilute liquid 2 a passing through the pipe line 4, dissipates it, reaches a medium temperature, passes through the pipe line 14, and then spreader 1 A in the absorber 1. And spray from a number of holes in the spreader 1A.
[0014]
The sprayed concentrated liquid 2c is cooled by cooling water 32a flowing through the cooling pipe 1B in the absorber 1. When the concentrated liquid 2c flows down the outside of the cooling pipe 1B, it absorbs the refrigerant vapor 7c entering from the adjacent evaporator 26 and dilutes, returns to the low-temperature diluted liquid 2a, and completes the cycle of the absorbing liquid. The absorption liquid circulation is repeated.
[0015]
Next, the refrigerant circulation system will be described starting from the refrigerant vapor 7c entering the absorber 1. The refrigerant vapor 7c is absorbed by the concentrated liquid 2c dispersed from the spreader 1A in the absorber 1 and enters the dilute liquid 2a as described in the above-described absorption liquid circulation system. It becomes the refrigerant | coolant vapor | steam 7a.
[0016]
The refrigerant vapor 7a enters the heat radiating pipe 11A of the low-temperature regenerator 11 through the pipe line 21, gives heat to the intermediate liquid 2b, dissipates it, condenses into the refrigerant liquid 24a, passes through the pipe line 22, Enter the bottom of the condenser 23.
[0017]
The condenser 23 cools the refrigerant vapor 7b entering through a large number of passages 11B between the adjacent low-temperature regenerators 11 with cooling water 32a passing through the cooling pipe 23A in the condenser 23, The vapor 7b is condensed into a low-temperature refrigerant liquid 24a. The low-temperature refrigerant liquid 24 a enters the evaporator 26 through the pipe 25 and accumulates in the lower part of the evaporator 26 to become the refrigerant liquid 24 b.
[0018]
The pump P2 repeatedly sends the low-temperature refrigerant liquid 24b to the spreader 26A via the pipe line 28 and sprays it from many holes of the spreader 26A. The sprayed refrigerant liquid 24b cools the heat-treated fluid that passes through the heat exchange pipe 26B in the evaporator 26, that is, the cold / hot water return water 36a. During this cooling, the refrigerant liquid 24b absorbs heat from the cold / hot water return water 36a and evaporates into the refrigerant vapor 7c, and then absorbs through a number of passages 26C between the adjacent absorbers 1. Returning to the vessel 1, the refrigerant circulation in which the circulation of the refrigerant is completed is repeated.
[0019]
As described above, by the double regeneration operation of the high temperature regenerator 5 and the low temperature regenerator 11, the heat exchange pipe 26B in the evaporator 26, that is, the heat, is circulated while circulating the absorption liquid and the refrigerant, that is, the heat operation fluid. The heated operation fluid supplied from the pipe line 35, that is, the cold / hot water return water 35a is cooled by the replacement pipe, and the cold water 35b is cooled from the pipe line 37 to a cooling target device (not shown) such as an indoor cooling device. The operation given as the heat-treated operating fluid is called a double-effect cooling operation, which is mainly used for cooling and is also called a cooling operation.
[0020]
In contrast, the refrigerant vapor 7a evaporated in the high temperature regenerator 5 and the high temperature intermediate liquid 2b to be put in the high temperature heat exchanger 9 are bypassed. Absorber 1 and Opening the on-off valve V1 and the on-off valve V2 provided in the pipe line 41 and the pipe line 42 to be supplied to the evaporator 26, the absorber 1 directly ・ Evaporator 26 The refrigerant liquid 24b to be sprayed from the sprayer 26A is provided in the conduit 43 that bypasses the bottom of the evaporator 26 and the conduit 4. On-off valve V3 So that the refrigerant liquid 24b is mixed into the absorbent 2a, and only the high temperature regenerator 5 is operated without using the low temperature regenerator 11, and the heat in the evaporator 26 is circulated while absorbing liquid circulation and refrigerant circulation. Heated operation fluid, i.e., cold / hot water return water 36a, supplied from the pipe 35 is heated by the exchange pipe 26B, i.e., heat exchange pipe, and the hot water 36b is heated from the pipe 37 by a room heating device or the like. The operation given to the target device (not shown) as a heating operation fluid for heating is called a heating operation, which is mainly used for heating and is also called a heating operation. Also this Heating operation Sometimes, the cooling of the absorber 1 and the condenser 23 is unnecessary, so that the water supply of the cooling water 32a from the pipe 31 is stopped.
[0021]
The pipe 81 is a part that forms an overflow pipe, and is stored at the bottom of the low-temperature regenerator 11 during, for example, dilution operation of the absorbing liquid or heating operation, that is, heating operation. In the cooling operation, that is, in the cooling operation, by storing the absorption liquid in the U-shaped sagging portion 82, the side liquid is returned to the absorber 1 through the pipe 81. The refrigerant vapor 7 b is blocked from entering the absorber 1.
[0022]
Further, the pipe line 25 is also formed in the same overflow pipe as the pipe line 81, and by storing the refrigerant liquid 24a from the bottom of the condenser 23 in the U-shaped hanging part of the pipe line 25, The refrigerant vapor 7b inside the condenser 23 is blocked from entering the evaporator 26 during each of the above operations.
[0023]
The configuration of the absorption refrigeration apparatus 500 of FIG. 7 in which the portion related to the heating operation is removed from the configuration of the absorption refrigeration apparatus 500 according to the second prior art and only the cooling operation is performed (hereinafter referred to as the third configuration). Japanese Patent Laid-Open No. 9-149975 based on an application filed by the present applicant. The operation of each part is the same as the operation of the cooling operation described in the absorption refrigeration apparatus 500 according to the second prior art in FIG.
[0024]
And according to the second prior art and third prior art of FIG. 6 and FIG. Absorption refrigeration system 500 5 is used in the high-temperature heat exchanger 9 and the low-temperature heat exchanger 13 in FIG. 5, and the high-temperature heat exchanger 9 in FIGS. In the corresponding multitubular heat exchanger 100 of FIG. 5, the intermediate liquid 2b from the high-temperature regenerator 5 of FIGS. 6 and 7 is used as the first heat operating fluid 60 of FIG. 5 is connected to the inflow path 54 of FIG. 5, the conduit 10 of FIGS. 6 and 7 is connected to the outflow path 55 of FIG. 5, and the diluted liquid 2a from the absorber 1 of FIGS. As the second heat control fluid 80, the low-temperature heat exchanger 13 side of the pipe line 4 in FIGS. 6 and 7 is connected to the inflow path 73 in FIG. 5, and the high-temperature regenerator in the pipe line 4 in FIGS. 5 side is connected to the outflow path 74 of FIG.
[0025]
Further, in the multitubular heat exchanger 100 of FIG. 5 corresponding to the low temperature heat exchanger 13 of FIGS. 6 and 7, the concentrated liquid 2c from the low temperature regenerator 11 of FIGS. 6 and 7 are connected to the inflow passage 54 of FIG. 5, the conduit 14 of FIGS. 6 and 7 is connected to the outflow passage 55 of FIG. The dilute liquid 2a from the absorber 1 in FIG. 7 is used as the second thermal operation fluid 80 in FIG. 5, and the pump P1 side of the pipe 4 in FIGS. 6 and 7 is connected to the inflow path 73 in FIG. -The high temperature heat exchanger 9 side of the pipe line 4 of FIG. 7 is connected to the outflow path 74 of FIG.
[0026]
By the way, in the configuration of the multi-tube heat exchanger 100 according to the first prior art of FIG. 5 described above, a one-way configuration is adopted in which the second thermal operation fluid 80 flows through the inner tube 70 in only one direction. Therefore, in order to perform sufficient heat exchange, the length L1 of the inner tube 70 must be sufficiently long, and the overall configuration of the use-side apparatus, for example, the absorption refrigeration apparatus 500 is small. Even if it is desired to make it smaller, there is an inconvenience that the size cannot be reduced below the size determined by the length L1 of the inner tube 70 of the multi-tube heat exchanger 100.
[0027]
In addition, the second thermal operation fluid 80 that has flowed into the inflow chamber 71 inevitably has a high temperature portion on the upper side and a low temperature portion on the lower side, so that heat exchange with the first thermal operation fluid 60 is performed. However, there is an inconvenience that it can be performed well in the upper part but not in the lower part.
[0028]
As a multi-tube heat exchanger 100 for eliminating the former inconvenience, as shown in FIG. 8, the inner tube 70 is divided into an outward path portion 70A and a return path portion 70B, and the second thermal operation fluid 80 is reciprocated. The configuration of the multi-tube heat exchanger 100 provided with a circulating round-trip type inner pipe 70 (hereinafter referred to as a fourth prior art) is disclosed in the above-mentioned first document.
[0029]
In FIG. 8, when the heat exchange operation similar to the configuration of FIG. 7 is performed, the number of the inner tubes 70 is increased, and the length L1 of the inner tubes 70 is approximately halved. One half of the inner tube 70, for example, the half disposed in the lower portion is used as the forward path portion 70A, and the other group, for example, the half disposed in the upper portion is configured as the return path portion 70B. The operating fluid 80 is reciprocated to circulate.
[0030]
The outflow chamber 72 and the outflow port 74 are the inflow chamber 71 on the end plate 52 side. Inlet 73 7 and the end of the forward path portion 70B and the end of the return path portion 70B at the location corresponding to the outflow chamber 72 in the configuration of the first prior art in FIG. And over The chamber portion disposed outside the end plate 53 is a circulating chamber 75, and the second thermal operation fluid 80 flowing out from the forward path portion 70A is circulated to the backward path portion 70B. The arrangement of the inlet 54 and outlet 55 on the outer tube 50 side is as described in the first prior art in FIG.
[0031]
In the configuration of the fourth prior art, the length L1 of the inner tube 70 can be shortened to shorten the overall length of the multi-tube heat exchanger 100. However, the second heat flowing into the inflow chamber 71 can be achieved. The operating fluid 80 inevitably has a high temperature portion on the upper side and a low temperature portion on the lower side, and in addition, the second thermal operation fluid 80 passes through the circulation chamber 75 from the beginning of the forward path portion 70A. Even when it flows into the return path portion 70B, the upper side is inevitably a high temperature portion and the lower side is a low temperature portion, as indicated by the dotted arrow, and therefore the second thermal operation fluid 60 However, there is an inconvenience that heat exchange with respect to can be performed satisfactorily in the upper part but not in the lower part.
[0032]
As a multitubular heat exchanger 100 for solving such inconvenience, as shown in FIG. 9, the U-shaped multitubular system in which the flow in the forward path portion 70A and the flow in the return path portion 70B are reversed. The configuration of the heat exchanger 100 (hereinafter referred to as fifth prior art) is disclosed in the first document.
[0033]
In FIG. 9, the inner pipe 70 arranged on the upper side of the forward path portion 70A is a “U-shaped” pipeline 70C continuous with the inner pipe 70 arranged on the lower side of the return path portion 70B. The inner pipe 70 arranged on the lower side is a “U-shaped” pipe 70 C continuous with the inner pipe 70 arranged on the upper side of the return path portion 70 B.
[0034]
Accordingly, since the second heat operation fluid 80 having a low temperature flowing out from the lower side of the forward path portion 70A is circulated to the upper side of the return path portion 70B by the “U-shaped” pipe 70C, the first heat operation fluid The heat exchange between the 60 and the second heat operating fluid 80 is averaged as a whole, and the heat exchange is performed well on average.
[0035]
The arrangement of the inlet 54 and outlet 55 on the outer tube 50 side is as described in the first prior art in FIG. Further, the multi-tube heat exchanger 100 having the configuration of the fourth prior art and the fifth conventional technology is used as the heat exchanger 9 and heat of the absorption refrigeration apparatus 500 having the configuration of the second prior art and the third conventional technology. Needless to say, it can be used as the exchanger 13.
[0036]
[Problems to be solved by the invention]
In the configuration of the fifth prior art described above, the inner tube 70 is formed into a complicated “U-shaped” pipe having various shapes, which makes the configuration complicated and increases the processing cost. 100 or its utilization device, for example, the absorption refrigeration device 500 has a first disadvantage that it cannot be provided with a simple and inexpensive configuration.
[0037]
Further, since the forward path portion 70A and the return path portion 70B are arranged vertically, the outer shape becomes larger in the vertical direction, and the arrangement configuration of the apparatus to be used, for example, the arrangement configuration of the absorption refrigeration apparatus 500 cannot be increased in the vertical direction. In some cases, there is a second inconvenience that it cannot be used.
[0038]
Further, in order to eliminate the second inconvenience, the forward path portion 70A and the return path portion 70B in the configuration of the fifth prior art are arranged in the horizontal direction so that the vertical cross section of FIG. 9 becomes a horizontal cross section. Even so, since there is flow path resistance due to the plurality of partition plates 56A and 56B, the first thermal operation fluid 60 can be pressurized so as to pressurize the flow, for example, pressurization by a pump or addition by a drop. There is a third inconvenience that it is necessary to provide a structure for performing pressure.
[0039]
In the configuration of the utilization apparatus, for example, the absorption refrigeration apparatus 500, the drop between the high temperature regenerator 5 and the low temperature regenerator 11 is increased, and the space between the pipe line 8 and the pipe line 10 of the intermediate liquid 2b is increased. Since the pressurization is performed and the head between the low-temperature regenerator 11 and the absorber 1 is increased, the pressure between the conduit 12 and the conduit 14 of the concentrated liquid 2c must be increased. There is a fourth disadvantage that the configuration of the utilization device, for example, the absorption refrigeration apparatus 500 cannot be provided in a small and inexpensive configuration.
[0040]
Moreover, in order to eliminate said 4th inconvenience, the structure which provides a pump in a required pipe line and pressurizes can be considered, However, In such a structure, the intermediate liquid 2b contains an absorbent and is high temperature, Concentrated liquid 2c is low in temperature, but the concentration of the absorbent is high, so that the main part of the pump is easily corroded, and operation failure due to the deposition of the absorbent is likely to occur. There is a fifth inconvenience of being bulky.
For this reason, there is a problem that it is desired to provide the multi-tube heat exchanger 100 and the utilization device thereof, for example, the absorption refrigeration apparatus 500 without such inconvenience.
[0041]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is as described above.
A plurality of small inner diameter pipes, i.e., inner pipes, are arranged vertically and laterally in the outer pipe, i.e., the inner pipe, and the outer pipes are arranged in the outer pipe. The first thermal operation fluid is circulated between the pipe and the inner pipe, and one group of the inner pipes is set as the forward path portion and the other group is set as the return path portion. In a multi-tube heat exchanger that exchanges heat between the first thermal operation fluid and the second thermal operation fluid by reciprocating the flow,
[0042]
Horizontal reciprocating means for arranging the forward path part and the return path part side by side in a horizontal direction;
The second thermal operation that has flowed out from the upper side of the forward path portion into a chamber portion that is disposed across the end of the forward path portion and the start end of the return path portion and is separated from the outer pipe. A mixing means for disposing a turning body formed of a plate-like portion for mixing the fluid and the second thermal operation fluid flowing out from the lower side of the forward path portion and flowing the fluid into the return path portion;
A first configuration providing:
[0043]
Instead of the horizontal reciprocating means in the first configuration,
Horizontal reciprocating means for arranging only the inner pipe inside the outer pipe and arranging the forward path part and the return path part side by side in the horizontal direction.
A second configuration providing:
[0044]
In the first configuration and the second configuration,
Facing the end of the outbound path The plate-like part arranged at the lower right and the plate-like part arranged at the lower left are adjacent to each other. A first intersecting plate-like portion that crosses diagonally in a hooked manner, and faces the end of the return path portion in parallel with the first intersecting plate The plate-like part arranged at the lower right and the plate-like part arranged at the lower left are adjacent to each other. In the third configuration in which the turning body is configured by a second intersecting plate-shaped portion that obliquely intersects in a hooked manner, and in the heat exchange portion of the absorption refrigeration apparatus, the first configuration and the second configuration described above The above-described problem is solved by the fourth configuration provided with the multi-tube heat exchanger according to the configuration / third configuration.
[0045]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
As an embodiment of the present invention, an embodiment in which the present invention is applied to a configuration in which the forward path portion 70A and the backward path portion 70B in the configuration of the fourth prior art are arranged in the horizontal direction will be described.
[0046]
【Example】
The embodiment will be described below with reference to FIGS. 1 to 4, the parts denoted by the same reference numerals as those in FIGS. 5 to 6 are parts having the same functions as the parts having the same reference numerals described in FIGS. 5 to 6. The parts denoted by the same reference numerals in FIG. 4 are the parts having the same functions as the parts having the same reference numerals described in any of FIGS.
[0047]
[First embodiment]
The first embodiment will be described below with reference to FIGS. The first embodiment differs from the fifth prior art in the first place. First, as shown in [Overall configuration / perspective view] in FIG. 1, the forward path portion 70A, the return path portion and 70B of the inner pipe 70 are horizontally arranged. It is the place arranged in the direction.
[0048]
Second, as shown in [Overall configuration / perspective view] in FIG. 1 and FIG. 2, the partition plates 56A and 56B in the portion of the outer tube 50 are removed and only the inner tube 70 is disposed, thereby separating the partition. This is a place where the flow path resistance due to the plates 56A and 56B is eliminated.
[0049]
Further, thirdly, as shown in [Internal structure / perspective view] in FIG. 1, the circulation chamber 75, that is, is arranged over the end of the forward path portion 70 A and the start end of the return path portion 70 B and is separated from the outer pipe 50. The second thermal operation fluid 80 flowing out from the upper side of the forward path portion 70A and the second thermal operation fluid 80 flowing out from the lower side of the forward path portion 70A flow into the chamber portion (this In the present invention, this is a place where a turning body 76 formed of plate-like portions 76A, 76B, 76C, and 76D for mixing and flowing into the return passage portion 70B is disposed.
[0050]
Fourth, the turning body 76 faces the end of the forward path portion 70A so that the plate-like portion 76A and the plate-like portion 76B do not overlap (referred to as a hook shape in this invention). The first crossing plates 76A and 76B that cross diagonally and the second crossing plate that faces the starting end of the return path portion 70B and crosses the first crossing plates 76A and 76B diagonally in a slanting manner. 76C ・ 67D It is a place constituted by.
[0051]
And in general, first,
Both ends, for example, a large-diameter tube closed with end plates 52 and 53, that is, an outer tube 50 having a small inner diameter that penetrates between both ends, for example, between the end plates 52 and 53, are provided. A plurality of pipe bodies, that is, inner pipes 70 are arranged in the vertical and horizontal directions, and the first thermal operation fluid 60 is circulated between the outer pipe 50 and the inner pipe 70, and the inner pipe 70. One group of them is used as the forward path portion 70A, and the other group is used as the return path portion 70B. In the multitubular heat exchanger 100 that performs heat exchange with the two heat operation fluids 80,
[0052]
Horizontal reciprocating means for arranging the forward path portion 70A and the return path portion 70B side by side in the horizontal direction;
A chamber portion arranged between the end of the forward path portion 70A and the start end of the return path portion 70B and separated from the outer pipe 50, for example, in the circulation chamber 75, the upper side of the forward path portion 70A. The plate-like shape for mixing the second thermal operation fluid 80 flowing out from the above and the second thermal operation fluid 80 flowing out from the lower side of the forward path portion 70A into the return path portion 70B. Mixed flow means for disposing the turning body 76 formed by the portions 76A, 76B, 76C and 76D;
This constitutes the first configuration provided with.
[0053]
Secondly,
Instead of the horizontal reciprocating means in the first configuration,
Horizontal reciprocating means for arranging only the inner pipe 70 inside the outer pipe 50 and arranging the forward path portion 70A and the return path portion 70B side by side in the horizontal direction.
This constitutes the above-described second configuration.
[0054]
Thirdly,
In the first configuration and the second configuration,
First crossing plate-like portions 76A and 76B that obliquely cross in a hooked manner facing the terminal end of the forward path portion 70A, and the first crossing plate 76A that faces the starting end of the return path portion 70B. The third configuration in which the turning body 76 is configured by the second intersecting plate-shaped portions 76C and 76D that obliquely cross in parallel with 76B in a hook shape.
[0055]
In other words, specifically, the cross section of the II portion and the cross section of the roll portion in [Overall structure / perspective view] in FIG. 1 are the same as the cross section of [II cross section] and [Rolo cross section] in FIG. The portion corresponding to the partition plates 56A and 56B in the configuration of the fourth prior art is not arranged at all inside the outer tube 50, and the first thermal operation fluid 60 is circulated. The flow path resistance is reduced.
[0056]
Further, the turning body 76 arranged in the circulation chamber 75 is a first intersecting plate arranged facing the terminal end of the forward path portion 70A as shown in [Internal configuration / perspective view] [main part / side surface] in FIG. And the second intersecting plate portions 76C and 76D arranged to face the return path portion 70B.
[0057]
The plate-like portion 76A and the plate-like portion 76C are arranged in parallel, and one flow path is formed between the upper surface of the plate-like portion 76A and the lower surface of the plate-like portion 76C. The second thermal operation fluid 80 immediately after flowing out from the end of the forward path portion 70A in the path portion is caused to flow into the return path portion 70B through the flow path between the plate-shaped portion 76A and the plate-shaped portion 76C. However, the inner pipe 70 of the forward path portion 70A positioned on the upper surface side of the plate-like portion 76A has a large number on the upper side and decreases in number toward the lower side, whereas the plate-like portion 76C. On the other hand, the inner pipe 70 of the return path portion 70B positioned on the lower surface side of the second pipe has a smaller number on the upper side and a larger number on the lower side, so that the second thermal operation fluid immediately after flowing out from the forward path portion 70A The upper part of 80 is forcibly the return part 70B. So that is caused to flow so as to flow is guided downward.
[0058]
Further, the second thermal operation fluid 80 immediately after flowing out from the inner pipe 70 positioned on the lower surface side of the plate-like portion 76A is interrupted by the plate-like portion 76A and flows to the place of the plate-like portion 76C. A first fluid portion that is guided by the upper surface side of the plate-like portion 76C and flows so as to be mixed with the second thermal operation fluid 80 that has flowed out from the upper side of the forward passage portion 70A, and a lower surface side of the plate-like portion 76C. Flows so as to be mixed with the second thermal operation fluid 80 that has been guided and passed through the flow path between the lower surface side of the plate-like portion 76C and the upper surface side of the plate-like portion 76D and outflowed from the lower side of the forward passage portion 70A. The first flow portion and the second flow portion are mixed and flowed so as to flow into the upper side and the lower side of the return path portion 70B. Will be.
[0059]
Accordingly, the second thermal operation fluid 80 flowing through the pipe line 70 of the return path portion 70B has a high temperature part flowing out from the upper side of the forward path part 70A and a low temperature part flowing out from the lower side of the forward path part 70A. Is mixed and flows into the return part 70B as a temperature-operated thermal operation fluid, so that the first thermal operation fluid 60 and the second thermal operation fluid 80 in the return part 70B Since the heat exchange between them becomes a heat operation fluid averaged over the entire return path portion 70B, the heat exchange efficiency can be improved.
[0060]
Moreover, unlike the configuration of FIG. 9, a complicated configuration that forms the “U-shaped” conduit 70 C is not required, so that the configuration can be provided in a simple and compact and inexpensive manner. Since there is no portion having a flow path resistance like the plurality of partition plates 56A and 56B in the configuration of FIG. 8 in the portion, the flow pressure amount for flowing the first thermal operation fluid 60 is extremely reduced. It can be used even in cases.
[0061]
[Second Embodiment]
The second embodiment will be described below with reference to FIGS. The configuration of the second embodiment differs from the configuration of the first embodiment described above in place of the turning body 76 in the first embodiment, as shown in FIG. 3, at the end of the forward path portion 70A and the start of the return path portion 70B. Facing the end plate 53, that is, facing the end plate 53, a vertical partition plate 76F arranged with a flow passage portion 76E on the upper side and a vertical direction arranged with a flow passage portion 76G on the lower side. The partition plates 76H are provided with turning bodies 76 alternately arranged at intervals. With this configuration, the second thermal operation fluid 80 that has flowed out from the end of the forward path portion 70A is supplied to each partition plate 76F. -When meandering along the flow path between 76H, the second thermal operation fluid 80 that flows out from the upper side of the forward path portion 70A, and the second thermal operation fluid 80 that flows out from the lower side of the forward path portion 70A, Each inner pipe of the return path portion 70B while mixing 0 is obtained so as to flow into.
[0062]
And generally,
Instead of the mixing means in the first configuration according to the first embodiment,
A chamber portion arranged between the end of the forward path portion 70A and the start end of the return path portion 70B and separated from the outer pipe 50, for example, in the circulation chamber 75, the upper side of the forward path portion 70A. The plate-like shape for mixing the second thermal operation fluid 80 flowing out from the above and the second thermal operation fluid 80 flowing out from the lower side of the forward path portion 70A into the return path portion 70B. Mixed flow means for disposing turning body 76 formed of portions 76F and 76H
That is, the above-described first configuration is provided.
[0063]
The improvement in heat exchange efficiency, the simple size reduction / cost reduction of the configuration, and the low pressure in the flow and pressurization of the first thermal operation fluid 80 are the same as described in the first embodiment. Is omitted.
[0064]
[Third embodiment]
In the following, referring to FIGS. 3 Examples will be described. The difference of the configuration of the third embodiment from the configuration of the first embodiment described above is that instead of the turning body 76 in the first embodiment, as shown in FIG. 4, the end of the forward path portion 70A and the start of the return path portion 70B. Facing the end plate 53, that is, facing the end plate 53, a vertical partition plate 76K arranged with a flow passage portion 76J on the lower side, and arranged with respective flow passage portions 76L and 76M on the left and right. This is a portion configured by providing an “inverted T-shaped” diverting body 76 in which a horizontal partition plate 76 is arranged. With this configuration, the second thermal operation fluid 80 that has flowed out from the end of the forward path portion 70A is separated from each partition. When circulating along the flow path formed by the plates 76L and 76M, the second thermal operation fluid 80 that flows out from the upper side of the forward path portion 70A and the second thermal operation fluid that flows out from the lower side of the forward path portion 70A Returning portion 70B while fluid 80 is mixed It is obtained so as to flow into the inner tube 70.
[0065]
And generally,
Instead of the mixing means in the first configuration according to the first embodiment,
A chamber portion arranged between the end of the forward path portion 70A and the start end of the return path portion 70B and separated from the outer pipe 50, for example, in the circulation chamber 75, the upper side of the forward path portion 70A. The plate-like shape for mixing the second thermal operation fluid 80 flowing out from the above and the second thermal operation fluid 80 flowing out from the lower side of the forward path portion 70A into the return path portion 70B. Mixed flow means for disposing turning body 76 formed of portions 76L and 76M
That is, the above-described first configuration is provided.
[0066]
The improvement in heat exchange efficiency, the simple size reduction / cost reduction of the configuration, and the low pressure in the flow and pressurization of the first thermal operation fluid 80 are the same as described in the first embodiment. Is omitted.
[0067]
[Fourth embodiment]
Hereinafter, FIG. 1 to FIG. 4 and FIG. 4 Examples will be described. The difference between the configuration of the fourth embodiment and the configuration of the first, second, and third embodiments is that in FIG. 1 in the first, second, and third embodiments. Although not shown, the partition plate similar to the partition plates 56A and 56B in FIG. 8 is arranged in the portion of the outer tube 50 in the configuration of FIG.
[0068]
In general, the first configuration is the same as the first configuration according to the first, second, and third embodiments.
[0069]
Therefore, according to the configuration of the fourth embodiment, the flow pressure of the first thermal operation fluid 80 described in the first embodiment cannot be reduced, but the heat exchange efficiency is improved and the configuration is improved. As for simple size reduction and cost reduction, the same effect as described in the first embodiment can be obtained.
[0070]
[Fifth embodiment]
Hereinafter, FIGS. 1 to 4 and FIGS. 5 Examples will be described. The configuration of the fifth embodiment is the same as that of the multi-tube heat exchanger 100 according to the first to fourth embodiments described above, for example, a high-temperature heat exchanger in the absorption refrigeration apparatus 500 having the configurations of FIGS. 9. It is configured to be used at the location of the low temperature heat exchanger 13.
[0071]
And generally,
That is, the fourth configuration in which the multi-tube heat exchanger 100 according to the first to fourth embodiments is provided in the heat exchange portion of the absorption refrigeration apparatus 500 is configured. .
[0072]
Therefore, according to the configuration of the absorption refrigeration apparatus 500 having such a configuration, the first implementation described above corresponds to each configuration of the multitubular heat exchanger 100 according to the configuration of the first to fourth embodiments. It is possible to obtain the effects of improving the heat exchange efficiency, simplifying the structure, reducing the cost, and reducing the flow pressure of the first thermal operation fluid 80 described in the examples to the fourth embodiment. it can Is.
[0073]
[Modified Example]
The present invention includes the following modifications.
(1) The cross section of the outer tube 50 and the circulation chamber 75 parallel to the end plates 52 and 53 is formed into a circular shape, and one of the circular portions divided into the left and right is the forward path portion 70A, and the other is the return path portion 70B. In addition, the inflow chamber 71 has a shape corresponding to the cross-sectional shape of the forward path portion 70A, and the outflow chamber 72 has a shape corresponding to the cross-sectional shape of the return path portion 70B.
[0074]
(2) The arrangement of the inlet 54 and outlet 55 on the outer pipe 50 side is such that both the inlet 54 and outlet 55 are arranged above the outer pipe 50, or both the inlet 54 and outlet 55 are provided. Is arranged on the lower side of the outer pipe 50, or the inlet 54 is arranged on the upper side of the outer pipe 50, and the outlet 55 is changed so that the outer pipe 50 is arranged on the lower side of the outer pipe 50. To do.
[0075]
【The invention's effect】
According to the present invention, as described above, since the forward path portion and the return path portion through which the second thermal operation fluid flows are arranged side by side in the horizontal direction, the overall configuration of the multitubular heat exchanger is increased in height. The second thermal operation fluid that circulates in the pipeline of the return path portion by the turning body formed by the plate-like portion in the circulation chamber can be reduced to the upper side of the forward path portion. The heat exchange fluid can be improved because the high temperature portion flowing out from the high temperature portion and the low temperature portion flowing out from the lower side of the forward passage portion are mixed to form a thermally manipulated fluid whose temperature is averaged.
[0076]
In addition, the circuit between the forward path and the return path does not require a complicated pipe configuration such as a “U-shaped” pipe, and is simply circulated by a turning body formed of a plate-like part, thus simplifying the configuration. It can be provided in a compact and inexpensive manner.
[0077]
Further, in the configuration in which the first thermal operation fluid meandering path by the plurality of partition plates is not provided in the outer tube portion, the flow resistance of the first thermal operation fluid can be reduced, and thus the first thermal operation fluid is circulated. It can be used even in the case of a configuration in which the flow pressure for flowing is extremely low.
[0078]
And in an apparatus that uses a multi-tube heat exchanger having such a configuration for the heat exchange part, for example, an absorption refrigeration apparatus, the heat exchange efficiency is improved as described above, the configuration is simplified, the cost is reduced, and the heat operation is performed. There is a feature that it is possible to provide a simple, small and inexpensive absorption refrigeration system by enabling the pressure of the fluid to be pressurized.
[Brief description of the drawings]
1 to 4 show an embodiment of the present invention, and FIGS. 5 to 9 show prior art. The contents of each figure are as follows.
FIG. 1 is an overall configuration perspective view, an internal configuration perspective view, and a main part side view.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the overall configuration
FIG. 3 is a perspective view of the internal configuration and a side view of the main part.
FIG. 4 is a perspective view of the internal configuration and a side view of the main part.
FIG. 5 is a longitudinal sectional view of the entire configuration.
FIG. 6 is an overall block diagram.
FIG. 7 is an overall block diagram.
FIG. 8 is a longitudinal sectional view of the overall configuration
FIG. 9 is a longitudinal sectional view of the entire configuration.
[Explanation of symbols]
1 Absorber
1A spreader
1B Cooling pipe
2a dilute solution
2b Intermediate liquid
2c concentrated liquid
4 pipelines
5 High temperature regenerator
6 Heater
7a Refrigerant vapor
7b Refrigerant vapor
7c Refrigerant vapor
8 pipelines
9 High temperature heat exchanger
10 pipeline
11 Low temperature regenerator
11A radiator tube
12 pipelines
13 Low temperature heat exchanger
14 pipeline
21 pipeline
22 pipeline
23 Condenser
23A cooling pipe
24a Refrigerant liquid
24b Refrigerant liquid
25 pipeline
26 Evaporator
26A spreader
26B heat exchange tube
28 pipelines
31 pipeline
32a Water for cooling
35 pipeline
36a Cold / hot water return water
36b cold / hot water
37 pipeline
41 pipeline
42 pipeline
43 pipeline
50 outer pipe
51 tube
52 End plate
53 End plate
54 Inlet
55 Outlet
56A divider
56B divider
57A flow path
57B flow path
60 Thermally manipulated fluid
70 Inner pipe
70A Outward part
70B Return part
70C U-shaped pipeline
71 Inflow chamber
72 Outflow chamber
73 Inlet
74 Outlet
75 recirculation chamber
76 Turning body
76A plate-shaped part
76B Plate-shaped part
76C Plate-shaped part
76D plate-like part
76E Channel part
76F divider
76G channel part
76H divider
76J Channel part
76K divider
76L channel part
76M Channel part
80 Thermal operation fluid
81 pipeline
82 Hanging part
100 Multi-tube heat exchanger
500 Absorption refrigeration equipment
D1 Inner diameter
D2 Inner diameter
D3 Inner diameter
L1 length
P1 pump
P2 pump
V1 On-off valve
V2 open / close valve

Claims

両端を閉塞した大きい内径の管体（以下、外管という）の中に、前記両端の間を貫通させた小さい内径の管体（以下、内管という）を縦・横に各複数配置し、前記外管と前記内管との間に第１の熱操作流体を流通するとともに、前記内管のうちの一方の一群を往路部分とし、他方の一群を復路部分として、第２の熱操作流体を往復させて流通することにより、前記第１の熱操作流体と前記第２の熱操作流体との間で熱交換を行わせる多管式熱交換器であって、
前記往路部分と前記復路部分とを水平方向に並べて配置する水平方向往復手段と、
前記往路部分の終端と前記復路部分の始端とにわたって配置されて前記外管とは区分された室部分の中に、前記往路部分の上方側から流出した前記第２の熱操作流体と前記往路部分の下方側から流出した前記第２の熱操作流体とを混流させて前記復路部分に流入させるための板状部分で形成された転向体を配置する混流手段とを具備することを特徴とする多管式熱交換器。A plurality of small-bore inner pipes (hereinafter referred to as inner pipes) penetrating between the both ends are arranged vertically and laterally in large-bore pipe bodies (hereinafter referred to as outer pipes) closed at both ends. A first thermal operation fluid is circulated between the outer tube and the inner tube, and one group of the inner tubes is used as an outward path portion, and the other group is used as a return path portion. A multi-tubular heat exchanger that exchanges heat between the first thermal operation fluid and the second thermal operation fluid by reciprocating
Horizontal reciprocating means for arranging the forward path part and the return path part side by side in a horizontal direction;
The second thermally-operated fluid and the forward path portion that have flowed out from the upper side of the forward path portion in a chamber portion that is disposed across the end of the forward path portion and the start end of the return path portion and is separated from the outer pipe. And a second mixing means for arranging a turning body formed of a plate-like portion for mixing the second thermal operation fluid that has flowed out from the lower side of the first flow into the return path portion. Tube heat exchanger.

両端を閉塞した大きい内径の管体（以下、外管という）の中に、前記両端の間を貫通させた小さい内径の管体（以下、内管という）を縦・横に各複数配置し、前記外管と前記内管との間に第１の熱操作流体を流通するとともに、前記内管のうちの一方の一群を往路部分とし、他方の一群を復路部分として、第２の熱操作流体を往復させて流通することにより、前記第１の熱操作流体と前記第２の熱操作流体との間で熱交換を行わせる多管式熱交換器であって、
前記外管の内部に前記内管のみを配置するとともに、前記往路部分と前記復路部分とを水平方向に並べて配置する水平往復手段と、
前記往路部分の終端と前記復路部分の始端とにわたって配置されて前記外管とは区分された室部分の中に、前記往路部分の上方側から流出した前記第２の熱操作流体と前記往路部分の下方側から流出した前記第２の熱操作流体とを混流させて前記復路部分に流入させるための板状部分で形成された転向体を配置する混流手段とを具備することを特徴とする多管式熱交換器。A plurality of small-bore inner pipes (hereinafter referred to as inner pipes) penetrating between the both ends are arranged vertically and laterally in large-bore pipe bodies (hereinafter referred to as outer pipes) closed at both ends. A first thermal operation fluid is circulated between the outer tube and the inner tube, and one group of the inner tubes is used as an outward path portion, and the other group is used as a return path portion. A multi-tubular heat exchanger that exchanges heat between the first thermal operation fluid and the second thermal operation fluid by reciprocating
Horizontal reciprocating means for arranging only the inner pipe inside the outer pipe and arranging the forward path part and the return path part side by side in a horizontal direction;
The second thermally-operated fluid and the forward path portion that have flowed out from the upper side of the forward path portion in a chamber portion that is disposed across the end of the forward path portion and the start end of the return path portion and is separated from the outer pipe. And a second mixing means for arranging a turning body formed of a plate-like portion for mixing the second thermal operation fluid that has flowed out from the lower side of the first flow into the return path portion. Tube heat exchanger.

前記往路部分の終端に面して、右下りに配置された板状部分と左下りに配置された板状部分とを隣接させて襷掛状に斜めに交差する第１の交差板状部分と、前記復路部分の始端に面して前記第１の交差板状部分と平行して、右下りに配置された板状部分と左下りに配置された板状部分とを隣接させて斜めに襷掛状に交差する第２の交差板状部分とにより前記転向体を構成した請求項１または請求項２に記載の多管式熱交換器。Facing the end of the forward path portion, a first intersecting plate-like portion that obliquely crosses in a hooked manner by adjoining a plate-like portion arranged on the lower right and a plate-like portion arranged on the lower left Facing the starting end of the return path portion, in parallel with the first intersecting plate-like portion, the plate-like portion arranged on the lower right side and the plate-like portion arranged on the lower left side are adjacent to each other in an oblique manner. The multitubular heat exchanger according to claim 1 or 2, wherein the turning body is constituted by a second intersecting plate-like portion that intersects in a hanging manner.

請求項１、請求項２または請求項３に記載の多管式熱交換器を具備することを特徴とする吸収式冷凍装置。 An absorption refrigeration apparatus comprising the multitubular heat exchanger according to claim 1, 2 or 3.