(57)【要約】【課題】部品点数を削減し省スペース化が図れ熱交換効率に優れた一体型熱交換器を安価に供する。【解決手段】上方の気液タンク１１と下方の溶液タンク１２が複数の伝熱管１３により連結された多管式再生器１０と伝熱管２３が複数平行に延びるガス熱交換器２０とが互いの伝熱管１３，２３を平行に配列させて一体に構成され、前記配列された伝熱管１３，２３の多管式再生器１０側からガス熱交換器２０側へガスが送られる構成とした一体型熱交換器。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上方の気液タンクと下方の溶液タンクが複数の伝熱管により連結された多管式再生器と伝熱管が複数平行に延びるガス熱交換器とが互いの伝熱管を平行に配列させて一体に構成され、
前記配列された伝熱管の多管式再生器側からガス熱交換器側へガスが送られる構成としたことを特徴とする一体型熱交換器。
【請求項２】
前記配列された各伝熱管の周囲に共通のフィンが複数周設されることを特徴とする請求項１記載の一体型熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、吸収冷凍サイクルにおける再生器とガス熱交換器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
吸収冷凍サイクルにおいて、吸収器と再生器との間の吸収液回路には溶液熱交換器を設け、熱効率の向上を図っている。
また吸収器からの稀吸収液を排ガス熱交換器を通して排ガスと熱交換させ加熱して再生器に回送する例がある（例えば、特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−９８４３６号公報（段落
【００４２】、図面）
【０００４】
従来この排ガス熱交換器は、再生器とは別体に構成されていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
したがって部品点数および製造工数が多くコスト高となるとともに、全体のサイズも大きくなる。
【０００６】
また、排ガスとの熱交換を行う多管式再生器の場合、高温の排ガスは再生器の吸収液との熱交換を行った後も熱エネルギーを十分有しており無駄に消費されることになる。
【０００７】
本願発明は斯かる点に鑑みなされたもので、その目的とする処は、部品点数を削減し省スペース化が図れ熱交換効率に優れた一体型熱交換器を安価に供する点にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段及び作用効果】
上記目的を達成するために、本請求項１記載の発明は、上方の気液タンクと下方の溶液タンクが複数の伝熱管により連結された多管式再生器と伝熱管が複数平行に延びるガス熱交換器とが互いの伝熱管を平行に配列させて一体に構成され、前記配列された伝熱管の多管式再生器側からガス熱交換器側へガスが送られる構成とした一体型熱交換器とした。
【０００９】
多管式再生器とガス熱交換器とが一体に構成されるので、部品点数および製造工数が削減されてコストの低減を図り、かつサイズも省スペース化を図ることができる。
【００１０】
また、並列に配列された伝熱管の多管式再生器側からガス熱交換器側へガスが送られるので、ガス熱交換器から多管式再生器に流れる吸収液はガス流とは対向流となって効率の良い熱交換を実現することができるとともに、再生器ばかりでなくガス熱交換器の双方と熱交換を行ってガスの熱エネルギーを有効に利用することができる。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の一体型熱交換器において、前記配列された各伝熱管の周囲に共通のフィンが複数周設されることを特徴とする。
【００１２】
多管式再生器とガス熱交換器の各伝熱管に共通のフィンを複数周設することで、熱交換効率を良くするとともに部品点数を減らすことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下本願発明に係る一実施の形態について図１および図２に基づき説明する。本実施の形態に係る一体型熱交換器１は、多管式再生器１０に排ガス熱交換器２０を組合せ一体に構成したものである。
【００１４】
多管式再生器１０は、上方に気液タンク１１が位置し、その下方に溶液タンク１２が位置して、両タンク１１，１２を鉛直方向に指向した複数本の伝熱管１３が連結して内部を連通して水密に維持している。
【００１５】
他方排ガス熱交換器２０は、上下に相対向して配置された支持板２１，２２の間を蛇行して上下方向に繰り返し延びる伝熱管２３の上下の屈曲部が支持板２１，２２を貫通し、かつ支持板２１，２２に嵌着して支持されている。
【００１６】
多管式再生器１０の上下のタンク１１，１２と排ガス熱交換器２０の上下の支持板２１，２２が連結部材５，６を介して一体に連結されている。
多管式再生器１０の鉛直方向に指向した複数本の伝熱管１３と排ガス熱交換器２０の上下方向に繰り返し延びる伝熱管２３とは一列に平行に配列されている。
【００１７】
このそれぞれの伝熱管１３，２３は、水平姿勢にある薄板状の共通のフィン７を多数枚貫通して互いに等間隔に嵌着支持し、各伝熱管１３，２３の周囲に多数枚のフィン７が周設される。
なお多管式再生器１０と排ガス熱交換器２０でフィンを共通にせず別個に設けるようにしてもよい。
【００１８】
多管式再生器１０における下方の溶液タンク１２には排ガス熱交換器２０寄りに溶液入口１４があり、この溶液入口１４と排ガス熱交換器２０の２３の多管式再生器１０寄りの下流端出口２５とが連結されて、排ガス熱交換器２０の上流端入口２４から入り伝熱管２３を通った吸収液が多管式再生器１０の溶液タンク１２に流入する。
【００１９】
多管式再生器１０の気液タンク１１には排ガス熱交換器２０と離れた位置に溶液出口１５があり、気液タンク１１の上壁には排気口１６が開口している。
そして並列に配列された伝熱管１３，２３の多管式再生器１０側から排ガス熱交換器２０側へ高温の排ガスが送られる。
【００２０】
以上のように本一体型熱交換器１は、多管式再生器１０と排ガス熱交換器２０が一体化されて構成されているので、部品点数および製造工数が削減されてコストの低減を図り、かつサイズも省スペース化を図ることができる。
【００２１】
この一体型熱交換器１の排ガス熱交換器２０の上流端入口２４には、吸収器３０で冷媒蒸気を吸収して薄くなった稀吸収液が溶液熱交換器３５を介して導入される。
排ガス熱交換器２０の上流端入口２４に導入された稀吸収液は伝熱管２３を通る間に排ガスにより加熱されて多管式再生器１０の溶液タンク１２に流入する。
【００２２】
溶液タンク１２に流入した稀吸収液は各伝熱管１３内を上方に流れる間に更に排ガスの熱エネルギーを受けて冷媒を蒸発させて濃度を高くしていき、冷媒蒸気を分離して最も高濃度となる気液タンク１１において溶液出口１５から濃吸収液が流出する。
分離された冷媒蒸気は、排気口１６から排出され凝縮器等へ回送される。
【００２３】
溶液出口１５から流出した濃吸収液は、溶液熱交換器３５を経由して前記吸収器３０から流出した稀吸収液と熱交換して吸収器３０に供給される。
吸収器３０では濃吸収液が蒸発器から発生した冷媒蒸気を吸収することになる。
【００２４】
ここに一体型熱交換器１は、並列に配列された伝熱管１３，２３の多管式再生器１０側から排ガス熱交換器２０側へ排ガスが送られるので、排ガス熱交換器２０から多管式再生器１０に流れる吸収液はガス流とは対向流となって効率の良い熱交換を実現することができる。
【００２５】
また、排ガスは多管式再生器１０との熱交換後になお有する熱エネルギーを排ガス熱交換器２０との熱交換に利用することができ、排ガスの熱エネルギーを有効に利用することができる。
【００２６】
以上の一体型熱交換器１では、多管式再生器１０と排ガス熱交換器２０の配列される伝熱管１３，２３は１列を想定したが、これを複数列に配列される構成にしてもよい。
【００２７】
次に別の実施の形態に係る一体型熱交換器５０について図３および図４に基づいて説明する。
本一体型熱交換器５０は、多管式再生器６０と排ガス熱交換器７０とを一体的に構成したものである。
【００２８】
本排ガス熱交換器７０は、多管式再生器６０と同じく上下のタンク間を伝熱管が連結する多管式であり、一体形成された上側タンク５１と下側タンク５２をそれぞれ仕切板５３，５４により再生器６０側と排ガス熱交換器７０側とに仕切っている。
【００２９】
仕切板５３，５４により仕切られた上下のタンク５１，５２の多管式再生器６０側は気液タンクと溶液タンクであり、両者間を伝熱管６１が連結し、排ガス熱交換器７０側のタンク間を伝熱管７１が連結している。
【００３０】
伝熱管６１，７１は、鉛直方向に指向して並列に配列されている。
この伝熱管６１，７１は、水平姿勢にある薄板状の共通のフィン５５を多数枚貫通して互いに等間隔に嵌着支持し、各伝熱管６１，７１の周囲に多数枚のフィン５５が周設される。
【００３１】
上側タンク５１の排ガス熱交換器７０側には吸収液の流入口５６を有し、多管式再生器６０側には流出口５７を有するとともに上壁に排気口５８が開口している。
そして下側タンク５２に設けられる仕切板５４には、図４に示すように複数の連通孔５９が幅方向一列に穿設されている。
【００３２】
前記並列に配列された伝熱管５５，５６の多管式再生器６０側から排ガス熱交換器７０側へ高温の排ガスが送られる。
【００３３】
以上のように本一体型熱交換器５０は、多管式再生器６０と排ガス熱交換器７０が一体構造を構成しているので、部品点数および製造工数が削減されてコストの低減を図り、かつサイズも省スペース化を図ることができる。
【００３４】
この一体型熱交換器５０の排ガス熱交換器７０の流入口５６に、吸収器で冷媒蒸気を吸収して薄くなった稀吸収液が溶液熱交換器を介して導入される。
排ガス熱交換器７０の流入口５６に導入された稀吸収液は上側タンクから伝熱管７１を通る間に排ガスにより加熱されて下側タンクに至り、仕切板５３に列設された複数の連通孔５９を通って多管式再生器６０の下側の溶液タンクに流入する。
【００３５】
このとき図４に示すように伝熱管７１から導出した稀吸収液は仕切板５４が抵抗となって撹拌されて幅方向に広がり列設された複数の連通孔５９から均等に稀吸収液が多管式再生器６０の溶液タンクに流入し、稀吸収液が部分的に集中して流れ込むことが防止される。
【００３６】
多管式再生器６０の溶液タンクに流入した稀吸収液は各伝熱管１３内を上方に流れる間に更に排ガスの熱エネルギーを受けて冷媒を蒸発させて濃度を高くしていき、冷媒蒸気を分離して最も高濃度となる上側の気液タンクにおいて流出口１５から濃吸収液が流出し、溶液熱交換器を介して吸収器へ供給される。
【００３７】
ここに一体型熱交換器５０は、並列に配列された伝熱管６１，７１の多管式再生器６０側から排ガス熱交換器７０側へ排ガスが送られるので、排ガス熱交換器７０から多管式再生器６０に流れる吸収液はガス流とは対向流となって効率の良い熱交換を実現することができ、また排ガスは多管式再生器６０との熱交換後になお有する熱エネルギーを排ガス熱交換器７０との熱交換に利用することができ、排ガスの熱エネルギーを有効に利用することができる。
【００３８】
本一体型熱交換器５０の場合も、多管式再生器６０と排ガス熱交換器７０の配列される伝熱管６１，７１は１列に限らず複数列に配列される構成にしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の一実施の形態に係る一体型熱交換器の側面図である。
【図２】同一体型熱交換器の断面図および吸収器との回路図を示す図である。
【図３】別の実施の形態に係る一体型熱交換器の断面図である。
【図４】同一体型熱交換器の下側タンクの構造を示す斜視図である。
【符号の説明】
１…一体型熱交換器、５，６…連結部材、
１０…多管式再生器、１１…気液タンク、１２…溶液タンク、１３…伝熱管、１４…溶液入口、１５…溶液出口、１６…排気口、
２０…排ガス熱交換器、２１…支持板、２３…伝熱管、２４…上流端入口、２５…下流端出口、
３０…吸収器、３５…溶液熱交換器、
５０…一体型熱交換器、５１…上側タンク、５２…下側タンク、５３，５４…仕切板、５５…フィン、５６…流入口、５７…流出口、５８…排気口、５９…連通孔、
６０…多管式再生器、６１…伝熱管、７０…排ガス熱交換器、７１…伝熱管。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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