JPH0569568U - 吸収式冷凍機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ［目的］折り曲げプレートによる熱交換器の伝熱効率の
向上と炉中ロー付けによる熱歪の防止を図った吸収式冷
凍機を提供すること。 ［構成］吸収式冷凍機において、蒸発器２５、吸収器２
６、凝縮器２４、および低温再生器２３のうちの少なく
とも一つを、薄板の連続折り曲げにより加工した波形形
状の蛇腹フィン１と、この蛇腹フィン１の山部と谷部と
から形成される室を端面でシールするシールプレート
２，３とからなる熱交換器で構成するとともに、前記室
のうち冷媒および／または溶液の通る室８に網９を挿入
したこと。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は吸収式冷凍機に係り、より詳しくは熱交換の必要な部分の熱交換効率 の向上を図った吸収式冷凍機に関する。

【０００２】

【従来の技術】

吸収式冷凍機の熱交換器を薄板の連続折り曲げにより加工した波形形状の蛇腹 フィンと、この蛇腹フィンの山部と谷部とから形成される室を端面でシールする シールプレートとで構成するものとして、本出願人は実願平３−５２５５９号お よび特願平３−１６９７５７号を提案してきた。本出願はこのうち後者の改良に 係るものである。従来、この種の熱交換器を縦形としてもちいる際、冷媒および ／または溶液のプレート表面での濡れ性を向上して伝熱効率を良くするために、 図４に示すように、プレート表面にサンドブラストまたは転造加工によりローレ ット加工を行っている。また、熱交換器のシール部の接合は炉中ロー付けにて行 っている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、このような従来の吸収式冷凍機の熱交換器にあっては、プレー ト表面にサンドブラストまたは転造加工によりローレット加工を施しても伝熱効 率は十分ではなく、また、熱交換器のシール部の接合を炉中ロー付けにて行う際 に図５に示すように、炉中ロー付けによる熱歪により、折り曲げプレートにより 仕切られた流路が不均一になり熱交換効率の低下となるという欠点があった。

【０００４】 本考案は上記問題点を解決するためになされたもので、その目的は折り曲げプ レートによる熱交換器の伝熱効率の向上と炉中ロー付けによる熱歪の防止を図っ た吸収式冷凍機を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】 上記目的を達成するため本考案による吸収式冷凍機にあっては、蒸発器、吸収 器、凝縮器、および低温再生器のうちの少なくとも一つを、薄板の連続折り曲げ により加工した波形形状の蛇腹フィンと、この蛇腹フィンの山部と谷部とから形 成される室を端面でシールするシールプレートとからなる熱交換器で構成すると ともに、前記室のうち冷媒および／または溶液の通る室に網を挿入したことを特 徴とする。

【０００６】

【作用】

上記構成によれば、熱交換の必要な部分、例えば蒸発器内を流れる冷水（循環 水）と冷媒液は、薄板の連続折り曲げにより加工した波形形状の蛇腹フィンとこ の蛇腹フィンの山部と谷部とから形成される室を互いに逆方向へ流れることにな り、その接触面積が飛躍的に増大し、また、冷媒液の通る室に網を挿入したので 冷媒の横方向への濡れ広がり性を向上して伝熱効率が良くなり、冷水と冷媒液間 の熱交換効率は改良される。同様に、溶液の通る室に網を挿入したので、吸収器 や低温再生器の場合も溶液の横方向への濡れ広がり性の向上と撹拌性の向上によ り伝熱効率と吸収性能または沸騰伝熱性の改良となる。

【０００７】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図面に基づいて説明する。吸収式冷凍機の熱交換器 を説明するのに先立って一般的な吸収式冷凍機の概要を図３を用いて説明してお くこととする。図３において、高温再生器２１は内部に燃焼室が収められ、冷媒 を吸収して濃度が薄くなった稀溶液を加熱し、この稀溶液から冷媒蒸気を発生す る。分離器２２は冷媒蒸気を蒸発して濃度が濃くなった中間濃溶液と冷媒蒸気と を分離し、前者を高温溶液熱交換器２７へ後者を低温再生器２３へと送り込む。 低温再生器２３は高温溶液熱交換器２７により温度が低下した中間濃溶液を分離 器２２からくる冷媒蒸気で再加熱し、中間濃溶液の中から更に冷媒蒸気を発生さ せ、これを凝縮器２４へ送出しかつ中間濃溶液自身を濃溶液にするとともに、分 離器２２からきた冷媒蒸気を一部凝縮し冷媒液にして凝縮器２４へと送り込む。 凝縮器２４は低温再生器２３で発生した冷媒蒸気と低温再生器２３で冷媒液とな らなかった冷媒蒸気を冷却水を用いて冷却液化して冷媒液にし蒸発器２５へ送り 込む。蒸発器２５は内部に冷却すべき循環水が流れる伝熱管（冷水器）２５Ａが 配設され、伝熱管２５Ａに凝縮器２４から送られてくる冷媒液を散布器２５Ｂを 用いて散布し、冷媒液が冷媒蒸気となるときの気化熱を利用して循環水を冷却し て冷水にする。吸収器２６は低温再生器２３から低温溶液熱交換器２８を通って きた濃溶液が導入され上部に設けられた散布器２６Ｂを用いて散布・滴下され、 この濃溶液は蒸発器２５内で気化した冷媒蒸気を吸収する。吸収器２６の吸収作 用によって蒸発器２５内は高真空が確保されており、蒸発器２５内の伝熱管２５ Ａ上に散布された冷媒液は直ちに蒸発できるようになっている。また、吸収器２ ６には濃溶液が冷媒蒸気を吸収して稀溶液となる際の冷却のための冷却手段２６ Ａが配設されている。この冷却手段２６Ａはコイル状パイプで構成されており、 凝縮器２４内の冷却手段２４Ａとも連なっており、内部を冷却水が循環するよう になっている。高温溶液熱交換器２７は高温の中間濃溶液と低温の稀溶液との間 で熱交換し、また、低温溶液熱交換器２８は高温の濃溶液と低温の稀溶液との間 で熱交換を行い、高温側と低温側とに２段に設けて熱交換効率の向上を図ってい る。溶液循環ポンプ２９は吸収器２６において冷媒蒸気を吸収して稀溶液となっ たものを低温溶液熱交換器２８および高温溶液熱交換器２７を介して高温再生器 ２１に送り、再び循環させるために設けられている。なお、符号３０は冷暖房切 替弁であり、この冷暖房切替弁３０は分離器２２と蒸発器２５および吸収器２６ の間の配管の途中に設けられており、暖房時には高温再生器２１で発生した高温 の冷媒蒸気を分離器２２を介して直接蒸発器２５へ導入し伝熱管（温水器）２５ Ａで循環水と熱交換して温水を得るようになっている。

【０００８】 本考案は図３に示される吸収式冷凍機の例えば蒸発器２５、吸収器２６、凝縮 器２４、および低温再生器２３等に用いられるものであって、その実施例は図１ に示されるごとく熱伝導性の良い薄い板を連続的に折り曲げて波形形状の蛇腹フ ィン１を形成し、この蛇腹フィン１の山部と谷部とで形成される室を確保するた め端面をシールするようにシールプレート２，３を設けて一体化して熱交換器を 形成している。図１はこの熱交換器の概略構成図であり、図１（ａ）はこの熱交 換器を鉛直方向に縦形にして用いる場合の正面図であり、図１（ｂ）はそのＡ− Ａ矢視図である。図１において、蛇腹フィン１と側板４とで形成される密閉され た一方の室５には下部に入口６が、上部に出口７が設けられている。また、他方 の室８には網９が挿入され、この熱交換器の上方に配設された散布器１０からこ の室８に冷媒液または溶液が滴下されるようになっている。挿入される網９とし てはエキスパンドメタルが一般的に使用されるが、特に、デッキプレート状のも のが有効である。そして、網９に付着した冷媒または溶液が伝熱面側に流れ、拡 散させるようにしてやれば更によい。このように、折り曲げプレートで仕切られ た冷媒および／または溶液の通る室８に網９を挿入することにより、炉中ロー付 けの際の熱歪による流路の断面積の減少によって熱交換効率が低下するのを防止 することができる。以下に、この熱交換器を蒸発器２５、吸収器２６、凝縮器２ ４、および低温再生器２３等に用いた場合の作用について説明する。

【０００９】 蒸発器２５に用いた場合、図１において、蛇腹フィン１と側板４とで形成され る密閉された一方の室５の入口６から冷水（暖房時は温水）が流入し、その上部 に配設された出口７から冷水は流出する。これに対し、他方の室８には、凝縮器 ２４からくる冷媒液が散布器１０から滴下され、この冷媒液が冷媒蒸気となると きの気化熱を利用して冷水を冷却する。この場合、蛇腹フィン１の表面は濡れ性 の向上のためにサンドブラストにより表面粗度を荒くするか、または転造加工に よるローレット加工によって表面粗度を荒くしている。この実施例では、さらに 冷媒液の通る室８に網９を挿入したので、冷媒の横方向への濡れ広がり性を向上 させることができ、伝熱効率の改良にもなった。

【００１０】 吸収器２６に用いた場合、図１において、蛇腹フィン１と側板４とで形成され る密閉された一方の室５の入口６から冷却水が流入し、その上部に配設された出 口７から冷却水は流出する。これに対し、他方の室８には、低温再生器２３から 低温溶液熱交換器２８を経てくる濃溶液が散布器１０から滴下されると同時に蒸 発器２５からくる冷媒蒸気が流入する。その結果、蛇腹フィン１の薄板を介し、 冷却水と濃溶液および冷媒蒸気とが熱交換することによって、この両者は冷却さ れ濃溶液が冷媒を吸収して稀溶液となる。この場合も蛇腹フィン１の表面は濡れ 性の向上を図る必要があり、サンドブラストまたは転造加工によるローレット加 工により表面粗度を荒くしているが、この実施例では、さらに濃溶液および冷媒 蒸気が通る室８に網９を挿入したので、吸収溶液の横方向への濡れ広がり性の向 上と撹拌性の向上とにより、伝熱効率および吸収性能の改良となった。

【００１１】 凝縮器２４に用いた場合、図１において、蛇腹フィン１と側板４とで形成され る密閉された一方の室５の入口６から冷却水が流入し、その上部に配設された出 口７から冷却水は流出する。これに対し、他方の室８にも側板（図示していない ）を設けて閉室とし、低温再生器２３からくる冷媒蒸気がこの閉室８の上方向か ら封入され下方へと流下する。その結果、蛇腹フィン１の薄板を介して冷却水と 冷媒蒸気とが熱交換することによって、冷媒蒸気は冷却されて冷媒液となって下 方部に配設された冷媒液取出口（図示していない）から流出する。この実施例に おいても、冷媒蒸気が通る閉室８に網９を挿入したので、冷媒の横方向への濡れ 広がり性を向上させることができ、伝熱効率の改良になる。

【００１２】 低温再生器２３に用いた場合、図１において、蛇腹フィン１と側板４とで形成 される密閉された一方の室５の上部に配設された出口７から、分離器２２を通っ てくる高温の冷媒蒸気を流入させ、下部に配設された入口６から冷媒液を回収す るようにする。これに対し、他方の室８にも側板（図示していない）を設けて閉 室とし、高温溶液熱交換器２７を通ってくる中間濃溶液がこの閉室８の上方向か ら滴下され下方へと流下する。その結果、蛇腹フィン１の薄板を介して高温の冷 媒蒸気と中間濃溶液が熱交換することによって、中間濃溶液からさらに冷媒蒸気 を沸騰して蒸発させた後、閉室８の下方より濃溶液を回収するようにする。この 場合も蛇腹フィン１の表面は濡れ性の向上を図る必要があり、サンドブラストま たは転造加工によるローレット加工により表面粗度を荒くしているが、この実施 例においても、中間濃溶液が通る閉室８に網９を挿入したので、中間濃溶液の横 方向への濡れ広がり性の向上と撹拌性の向上とにより、伝熱効率および沸騰伝熱 性の改良となった。

【００１３】 また、蒸発器２５、吸収器２６、および凝縮器２４にこの熱交換器を用いる場 合、図２に示すように、室８に加えて冷水（または温水）および冷却水の通る室 ５の側にも網９を挿入してもよい。こうすることによって、水に乱流作用を発生 させ伝熱効率の向上を図ると共に両室５および８に網９を挿入することにより炉 中ロー付けの際に生じる熱歪をさらに少なくすることができる。

【００１４】

【考案の効果】

以上、説明したように、本考案の吸収式冷凍機によれば薄板の連続折り曲げに より加工した波形形状の蛇腹フィンとこの蛇腹フィンの山部と谷部とから形成さ れる室により熱交換を行う場合に、冷媒および／または溶液の通る室に網を挿入 したので冷媒や溶液の横方向への濡れ広がり性を向上して伝熱効率が良くなり、 また、溶液では撹拌性の向上もみられ伝熱効率と吸収性能または沸騰伝熱性の改 良となる。冷水（または温水）や冷却水の通る室の側にも網を挿入してやると乱 流作用により伝熱効率の改良も図ることができる。その結果、熱交換効率も向上 する。さらに、炉中ロー付けの際の熱歪による熱交換効率への影響をも少なくす ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案による吸収式冷凍機の熱交換器の一実施
例の概略構成図を示すものである。

【図２】本考案による吸収式冷凍機の熱交換器の別の実
施例の概略構成図を示すものである。

【図３】一般的な吸収式冷凍機の概略構成図を示すもの
である。

【図４】従来技術を説明するための図である。

【図５】従来技術の欠点を説明するための図である。

【符号の説明】

１ 蛇腹フィン ２，３ シールプレート ４ 側板 ５ 室 ６ 入口 ７ 出口 ８ 室 ９ 網 １０ 散布器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 頓宮 伸二 静岡県浜松市子安町1370 矢崎総業株式会 社内

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 稀溶液を加熱源で加熱する高温再生器
   と、該高温再生器で加熱された溶液を冷媒蒸気および中
   間濃溶液に分離する分離器と、該分離器からの中間濃溶
   液を稀溶液と熱交換する高温溶液熱交換器と、該高温溶
   液熱交換器により温度が低下した中間濃溶液を前記分離
   器からくる冷媒蒸気で再加熱し中間濃溶液の中からさら
   に冷媒蒸気を発生させ濃溶液とする低温再生器と、該低
   温再生器で発生した冷媒蒸気を冷却液化して冷媒液にす
   る凝縮器と、該凝縮器からの冷媒液を冷水器に散布して
   冷水器から冷水を得る蒸発器と、前記低温再生器から低
   温溶液熱交換器を通って熱交換を行ってくる濃溶液が散
   布され前記蒸発器で気化した冷媒蒸気を吸収する吸収器
   と、該吸収器にて冷媒を吸収した稀溶液を熱交換器を介
   して前記高温再生器に送る溶液循環ポンプとを有する吸
   収冷凍機において、前記蒸発器、吸収器、凝縮器、およ
   び低温再生器のうちの少なくとも一つを、薄板の連続折
   り曲げにより加工した波形形状の蛇腹フィンと、該蛇腹
   フィンの山部と谷部とから形成される室を端面でシール
   するシールプレートとからなる熱交換器で構成するとと
   もに、前記室のうち冷媒および／または溶液の通る室に
   網を挿入したことを特徴とする吸収式冷凍機。
2. 【請求項２】 請求項１において、蒸発器を前記熱交換
   器で構成する場合、蛇腹フィンの山部と谷部とから形成
   される室の一方を閉室とし、鉛直方向の下方から冷水
   （または温水）を導入して上方から排出するようにし、
   他方の室にこの蛇腹フィンの上方から冷媒液を滴下する
   とともに、前記冷水（または温水）を導入する室にも網
   を挿入したことを特徴とする吸収式冷凍機。
3. 【請求項３】 請求項１において、吸収器を前記熱交換
   器で構成する場合、蛇腹フィンの山部と谷部とから形成
   される室の一方を閉室とし、鉛直方向の下方から冷却水
   を導入して上方から排出するようにし、他方の室にこの
   蛇腹フィンの上方から濃溶液を滴下しつつ冷媒蒸気が通
   過できるようにするとともに、前記冷却水を導入する室
   にも網を挿入したことを特徴とする吸収式冷凍機。
4. 【請求項４】 請求項１において、凝縮器を前記熱交換
   器で構成する場合、蛇腹フィンの山部と谷部とから形成
   される室の一方を閉室とし、鉛直方向の下方から冷却水
   を導入して上方から排出するようにし、他方の室も閉室
   として上方から冷媒蒸気を流入させ下方から冷媒液を回
   収するようにするとともに、前記冷却水を導入する室に
   も網を挿入したことを特徴とする吸収式冷凍機。