JPH0721366B2 - 吸収器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は伝熱管外に空気などの冷却媒体を流す一方で伝
熱管内壁面に沿って吸収液を流下させつつこれに管内の
気状冷媒を吸収させる型式の吸収器に関する。

（ロ）従来の技術 上記型式の吸収器は、伝熱管内壁面に沿って流下する吸
収液の薄い液膜を形成させて吸収液と気状冷媒との接触
面積を拡大することにより冷媒の吸収能力を確保するも
のであり、伝熱管の下部へ至るほど冷媒を吸収した吸収
液の液膜も厚くなるためにその冷媒吸収能力も弱まる欠
点をもつ。そして、液膜の形成される伝熱管の長さにも
限度があり、これを越えると吸収液の冷媒吸収能力は殆
んど発揮されなくなる。また、伝熱管の長さに限度があ
るために伝熱管外の冷却媒体と伝熱管との熱交換面積に
も限度をもたらすことになり、この限度によって吸収液
の冷却が不十分となって吸収器の冷媒吸収能力の向上を
期し難いという欠点もある。

そこで、これらの欠点を少なくするために提案されてい
る上記型式の吸収器の従来の技術として、例えば実開昭
56−92063号公報にみられるように、所定の長さの複数
の伝熱管を並列に配置し、これら伝熱管のそれぞれに発
生器側からの冷媒吸収力の強い濃吸収液を散布して管内
壁面に沿い吸収液を流下させつつこれに冷媒を吸収さ
せ、これら伝熱管のそれぞれの底部まで流下した希吸収
液を液溜に集め、集まった希吸収液を再び発生器側へ戻
す構成の空冷式吸収器がある。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 上記した従来の空冷式吸収器においては、その伝熱管と
吸収液冷却用の空気との熱交換面積を十分に大きくでき
る利点があるものの、液溜に集まった希吸収液の濃度が
高く吸収液による冷媒の吸収の度合が小さいという問題
のあることが実験により確認された。例えば、従来の空
冷式吸収器において、その伝熱管のそれぞれに濃度60％
の臭化リチウム水溶液を散布して蒸発器からの５〜６℃
程度の水蒸気を吸収させる実験をした結果、吸収器の液
溜に流下した臭化リチウム水溶液の濃度は59％程度であ
り、濃吸収液と希吸収液との濃度差は１％程度であるこ
とが分かった。そして、周知のシェルアンドチューブ型
水冷式吸収器においては濃吸収液と希吸収液との濃度差
が３〜４％程度であることは一般に知られており、この
シェルアンドチューブ型水冷式吸収器の冷媒吸収能力に
くらべ従来の空冷式吸収器のそれは1/4ないし1/3程度で
あってはるかに低いことが分かった。また、このことが
空冷式吸収器の実用化を阻む大きな要因となっているこ
とも分かった。

本発明は、このような問題点に鑑み、前述の型式の吸収
器の冷媒吸収能力をシェルアンドチューブ型水冷式吸収
器のそれと同程度まで高めることを目的とすると共に、
簡単な構造の空冷式吸収器の実用化を目的としたもので
ある。

（ニ）問題点を解決するための手段 本発明は、上記の問題点を解決する手段として、前述の
型式の吸収器に配列した伝熱管をそれぞれ吸収液用管路
で直列に結んで吸収液を上流側の伝熱管から下流側のそ
れへ順に流す一方、空気などの冷却媒体を下流側の伝熱
管から上流側のそれへ順に流す構成としたものである。

（ホ）作用 本発明の吸収器においては、吸収液の最上流側の伝熱管
から最下流側のそれへ至るそれぞれの伝熱管内で冷媒が
吸収液に吸収されてそれぞれ０〜１％の濃度差を生じ、
トータルとしての濃度差すなわち吸収器を出入する希吸
収液と濃吸収液との濃度差を３〜４％程度あるいは４％
以上にする作用がある。かつまた、低濃度の吸収液の流
下する下流側の伝熱管ほど温度の低い空気などの媒体で
冷却されるため、下流側の伝熱管内での吸収液の冷媒吸
収能力と上流側でのそれとの差を小さくする作用があ
り、それぞれの伝熱管での冷媒吸収能力のバラツキを緩
和して吸収器全体としての能力の偏りを軽減することも
できる。

この作用により、冷却水よりも温度レベルの高い外気を
吸収器の冷却媒体として用いた空冷式吸収器において
も、例えばシェルアンドチューブ型水冷式吸収器と同程
度もしくはそれ以上の冷媒吸収能力を発揮させることが
可能となる。また、複数の伝熱管を直列に配列した簡単
な構造の空冷式吸収器を提供することができる。

（ヘ）実施例 第１図は本発明による空冷式吸収器の一実施例を示した
概略の構成説明図である。第１図において、（A₁），
（A₂），（A₃），（A₄）はそれぞれ吸収器用の所定の長
さの伝熱管で、これらは垂直に配列され、かつ、これら
の上方の気相部と蒸発器（図示せず）とはダクト（Ｄ）
で接続されている。（１），（２），（３），（４）は
それぞれ伝熱管（A₁），（A₂），（A₃），（A₄）の頂部
に配備した液散布器である。液散布器（１）と発生器
（図示せず）側とは濃吸収液用管路（T_H）で接続される
一方、伝熱管（A₄）底部と発生器側とは希吸収液用ポン
プ（P_L）付きの管路（T_L）で接続されて吸収器と発生器
との間を吸収液が循環するようになっている。そして、
伝熱管（A₁）底部と液散布器（２）、伝熱管（A₂）底部
と液散布器（３）、伝熱管（A₃）底部と液散布器（４）
はそれぞれポンプ（P₁）付きの管路（T₁）、ポンプ
（P₂）付きの管路（T₂）、ポンプ（P₃）付きの管路
（T₃）で接続されている。つまり、４つの伝熱管が吸収
液経路によって直列に接続されているのである。

また、（Ｆ）は空気吸込み用のファンで、これにより外
気が伝熱管（A₄），（A₃），（A₂），（A₁）を順に流れ
るようになっている。なお、（５），（５）…は伝熱管
外壁に設けたフィンである。

このような構成の吸収器（以下、本器という）におい
て、例えば濃度60％の濃吸収液〔臭化リチウム水溶液〕
が液散布器（１）に流入してこれから伝熱管（A₁）の水
平部周縁に滴下されると、滴下された吸収液は伝熱管
（A₁）の垂直部の内壁面に沿い液膜を形成しつつ流下
し、吸収液は管（A₁）内の気状冷媒を吸収しつつその濃
度を下げる。そして、伝熱管（A₁）底部まで流下した吸
収液の濃度は約59％になる。次いで、約59％の吸収液が
ポンプ（P₁）により液散布器（２）へ送られ、ここから
伝熱管（A₂）の水平部周縁に滴下されると、吸収液は伝
熱管（A₁）のときと同様に流下してその濃度を下げ、伝
熱管（A₂）底部へ至った吸収液の濃度は約58％になる。
同様にして、伝熱管（A₃）底部へ至った吸収液の濃度は
約57％となり、伝熱管（A₄）底部へ至った希吸収液の濃
度は約56％となる。このように、本器においては、濃吸
収液と希吸収液との濃度差がおよそ４％となる。

また、本器においては、例えば30℃程度の外気がファン
（Ｆ）によって供給され、伝熱管（A₄），（A₃），
（A₂），（A₁）の順に吸収液の冷却用空気が流通してこ
れらの順に伝熱管内の吸収液の温度レベルが低められる
ので、いずれの伝熱管内の飽和蒸気圧もほぼ同じレベル
に保たれる。ちなみに、飽和蒸気圧は約7mmHg前後とな
り、伝熱管（A₄）を通過した冷却用空気の温度は33℃程
度、伝熱管（A₃）を通過したそれは36℃程度、伝熱管
（A₂）を通過したそれは39℃程度、伝熱管（A₁）を通過
したそれは42℃程度となる。このように、本器において
は、伝熱管（A₁），（A₂），（A₃），（A₄）のいずれも
約7mmHg前後の飽和蒸気圧に保たれて同程度の冷媒吸収
能力を発揮するので、吸収器としての能力の偏りが緩和
される。

なお、本器において、図示していないが冷却用空気を第
１図の紙面の裏側から表側へ向けて流通させる場合、伝
熱管（A₁），（A₂），（A₃），（A₄）の順にその長さを
大きくすることにより、底部の吸収液の濃度がそれぞれ
約59％,58％,57％,56％にすることも可能である。尤
も、この場合には伝熱管（A₄）の長さに限度があること
は勿論である。

第２図は本発明による吸収器の他の実施例を示した概略
の構成説明図で、この図において第１図の実施例の構成
機器と同様のものには同一の符号が付されている。第２
図において、（Ｅ）は蒸発器で、これと伝熱管（A₁），
（A₂），（A₃），（A₄）とそれぞれダクト（D₁），
（D₂），（D₃），（D₄）で接続し、かつ、伝熱管を吸収
液流下用の管路（T₁），（T₂），（T₃）で直列に接続し
た実施例が示されている。また、（Ｗ）は空気などの冷
却媒体の流路である。第２図に示した実施例において
も、それぞれの伝熱管を出入する吸収液の濃度差はほぼ
１％とすることが可能であり、第１図に示した実施例と
同様に吸収器としての能力の偏りを防いでその濃度差を
４％程度にすることができ、シェルアンドチューブ型水
冷式吸収器と同程度の能力を発揮させることができる。

なお、本発明の吸収器においては、伝熱管の数を５つ以
上にすることにより、濃吸収液と希吸収液との濃度差を
４％以上にすることも可能である。

上述のように、本発明の吸収器は、これを空冷する場合
においても複数の伝熱管を吸収液用管路で直列に配列し
た簡単な構造とすることにより、濃吸収液と希吸収液と
の濃度差を３〜４％になし得る水冷式吸収器と同程度も
しくはそれ以上の能力を発揮できるものである。

（ト）発明の効果 以上のとおり、本発明によれば、伝熱管路外に空気など
の冷却媒体を流す一方で伝熱管路内壁面に沿い吸収液を
流下させつつこれに伝熱管路内の気状冷媒を吸収させる
型式の吸収器において、その冷媒吸収能力を例えばシェ
ルアンドチューブ型水冷式吸収器と同程度まで向上させ
る効果、言い代えれば、上記型式の従来の空冷式吸収器
の冷媒吸収能力よりも高め得る効果とそれぞれの伝熱管
路内での吸収液の飽和蒸気圧をほぼ均等化させて冷媒吸
収能力のバラツキを緩和し得る効果とがもたらされる。

そして、本発明は、伝熱管路を吸収液用配管で直列に結
んだ簡単な構造で、従来のものよりも高性能の空冷式吸
収器の提供を可能にするものとして実用的価値の高いも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による空冷式吸収器の一実施例を示した
概略構成説明図であり、第２図は本発明による吸収器の
他の実施例を示した概略構成説明図である。 （A₁）〜（A₄）…伝熱管、（１）〜（４）…液散布器、
（Ｄ）〜（D₄）…ダクト、（Ｆ）…ファン、（T₁）〜
（T₃）…管路、（Ｗ）…冷却媒体の流路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 唯人 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三洋 電機株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−202972（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数個の伝熱管路を垂直にあるいは傾斜さ
   せて配列し、これら伝熱管路の内壁面に沿って吸収液を
   流下させると共に伝熱管路外に冷却媒体を流通させて伝
   熱管路内の気状の冷媒を吸収液に吸収させる構成とした
   吸収器において、伝熱管路の底部と次列の伝熱管路の頂
   部とを吸収液用経路で結び最上流側の伝熱管路から最下
   流側のそれへ吸収液をシリーズに導く流路を形成し、か
   つ、最下流側の伝熱管路から最上流側のそれへ冷却媒体
   をシリーズに導く流路を形成したことを特徴とする吸収
   器。
2. 【請求項２】特許請求の範囲第１項に記載の冷却媒体が
   空気である吸収器。