(57)【要約】【課題】伝熱面外部を流れる流体の回収手段を改良し、コンパクトで高性能な流下液膜式熱交換器と吸収冷凍機を提供する。【解決手段】伝熱面内部を流れる第一の流体と伝熱面外部を流下する第二の流体との間で熱交換を行う熱交換要素Ａと、伝熱面内部を流れる第三の流体と伝熱面外部を流下する第四の流体との間で熱交換を行う熱交換要素Ｂとを備え、該ＡとＢとを水平方向に交互に配置した流下液膜式熱交換器において、前記Ａ又はＢの下部に、伝熱面外部を流下する流体を回収する液体回収装置７を設けると共に、前記７を設けないＡ又はＢの下部に、伝熱面外部を流下する液体を液溜９に導く為の液案内装置９又は液溜からの液の跳ね返り防止装置を備えたものであり、前記７は、上部に開口した樋状であり、長手方向の一方側に傾斜して設けられ、前記９は、Ａ又はＢに接合された板状部材又は網状部材とするのがよい。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝熱面内部を流れる第一の流体と伝熱面外部を上方から下方に流下する第二の流体との間で熱交換を行う熱交換要素Ａと、伝熱面内部を流れる第三の流体と伝熱面外部を上方から下方に流下する第四の流体との間で熱交換を行う熱交換要素Ｂとを備え、該熱交換要素Ａと熱交換要素Ｂとを所定の間隔をおいて水平方向に交互に配置した流下液膜式熱交換器において、前記熱交換要素Ａ又は熱交換要素Ｂのいずれか一方の下部に、伝熱面外部を流下する流体を回収する液体回収装置を設けると共に、前記熱交換要素Ａ又は熱交換要素Ｂのうち、前記液体回収装置を設けない熱交換要素の下部に、伝熱面外部を流下する液体を液溜に導く為の液案内装置又は液溜からの液の跳ね返り防止装置を備えたことを特徴とする流下液膜式熱交換器。
【請求項２】
前記液体回収装置が、上部に開口した樋状であり、長手方向の一方側に傾斜し、該傾斜面の上部側端面を閉塞していると共に、熱交換要素Ａ又は熱交換要素Ｂにより保持又は接合されていることを特徴とする請求項１記載の流下液膜式熱交換器。
【請求項３】
前記液案内装置が、熱交換要素Ａ又は熱交換要素Ｂに接合された板状部材又は網状部材であるか、又は、前記液の跳ね返り防止装置が、液溜部に設けられた網状部材であることを特徴とする請求項１又は２記載の流下液膜式熱交換器。
【請求項４】
請求項１、２又は３記載の流下液膜式熱交換器を用いた吸収冷凍機において、前記熱交換要素Ａ又は熱交換要素Ｂのいずれか一方を蒸発器とし、他方を吸収器として構成したことを特徴とする吸収冷凍機。
【請求項５】
請求項１、２又は３記載の流下液膜式熱交換器を用いた吸収冷凍機において、前記熱交換要素Ａ又は熱交換要素Ｂのいずれか一方を凝縮器とし、他方を再生器として構成したことを特徴とする吸収冷凍機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱交換器に係り、特に、コンパクトで高性能な、吸収冷凍機に適した流下液膜式熱交換器とそれを用いた吸収冷凍機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
吸収冷凍機では、主要な構成要素として、例えば、蒸発器、吸収器、凝縮器、再生器などに、流下液膜式熱交換器が使われている。
特に、蒸発器と吸収器、及び凝縮器と再生器は、それらの作動圧力が同じである為に、同一のシェルに収容される場合が殆どである。
これらのシェルでは、圧力が比較的低い為に、冷媒蒸気の比容積が大きく、従って冷媒蒸気の流速が大きくなる為に、蒸気通路を十分に確保する必要があり、これが吸収冷凍機のコンパクト化を阻害する要因となっている。
これに対し、蒸発器と吸収器を交互に配置、又は凝縮器と再生器を交互に配置する提案がなされている。
【０００３】
しかしながら、蒸発器と吸収器、及び凝縮器と再生器では、熱交換器の外部を流下する液体が異なる。例えば、吸収器と再生器は、吸収溶液が流下し、蒸発器と凝縮器は、冷媒が流下する。
これら二種類の液体が、完全に分離できないと（吸収溶液と冷媒が混合すると）著しく性能の低下をきたすことになる。
特に、蒸発器と吸収器を、又は凝縮器と再生器を交互に配置し、その間隔を狭めた場合はこの点が重要な問題点となる。
この問題を解決する為には、吸収溶液又は冷媒のどちらか一方を分離回収しても不十分である。例えば、冷媒のみを分離回収し、吸収溶液を下部の液溜に落下させようとした場合、液溜に落下した吸収溶液が液面から上方に跳ね返り、結果として冷媒側に混入するという問題が発生する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点を解決する為になされたもので、伝熱面外部を流れる流体の回収手段を改良し、コンパクトで高性能な流下液膜式熱交換器とそれを用いた吸収冷凍機を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明では、伝熱面内部を流れる第一の流体と伝熱面外部を上方から下方に流下する第二の流体との間で熱交換を行う熱交換要素Ａと、伝熱面内部を流れる第三の流体と伝熱面外部を上方から下方に流下する第四の流体との間で熱交換を行う熱交換要素Ｂとを備え、該熱交換要素Ａと熱交換要素Ｂとを所定の間隔をおいて水平方向に交互に配置した流下液膜式熱交換器において、前記熱交換要素Ａ又は熱交換要素Ｂのいずれか一方の下部に、伝熱面外部を流下する流体を回収する液体回収装置を設けると共に、前記熱交換要素Ａ又は熱交換要素Ｂのうち、前記液体回収装置を設けない熱交換要素の下部に、伝熱面外部を流下する液体を液溜に導く為の液案内装置又は液溜からの液の跳ね返り防止装置を備えたことを特徴とする流下液膜式熱交換器としたものである。
【０００６】
前記流下液膜式熱交換器において、液体回収装置が、上部に開口した樋状であり、長手方向の一方側に傾斜し、該傾斜面の上部側端面を閉塞していると共に、熱交換要素Ａ又は熱交換要素Ｂにより保持又は接合されているのがよく、また、前記液案内装置が、熱交換要素Ａ又は熱交換要素Ｂに接合された板状部材又は網状部材であるか、又は、前記液の跳ね返り防止装置が、液溜部に設けられた網状部材であるのがよい。
また、本発明では、前記した流下液膜式熱交換器を用いた吸収冷凍機において、前記熱交換要素Ａ又は熱交換要素Ｂのいずれか一方を蒸発器とし、他方を吸収器として構成するか、及び／又は、前記熱交換要素Ａ又は熱交換要素Ｂのいずれか一方を凝縮器とし、他方を再生器として構成したことを特徴とする吸収冷凍機としたものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明を図面を用いて具体的に説明する。
図１は、本発明の流下液膜式熱交換器の一例を示す断面構造図である。
図１では、シェル１内に熱交換要素Ａと熱交換要素Ｂが、交互に３個ずつ配置された例を示している。熱交換要素Ａ、熱交換要素Ｂの上部には伝熱面外部を流下する液体の散布装置５Ａ、５Ｂが設けられている。
シェル１内の下部には、熱交換要素Ｂを流下する液体の液溜部９がある。
更に、熱交換要素Ｂの下部には熱交換要素Ｂの外部を流下する液体を、下部の液溜部９に案内するための液案内板８が設けられている。これにより、液溜部からの液滴の跳ね返りを防止ししている。
熱交換要素Ａの下部には、熱交換要素Ａの外面を流下する液体を分離回収するための液体回収装置７がその長手方向に沿って設けられている。
【０００８】
図２は、本発明の熱交換器の他の例を示す断面構造図である。
図１との違いは、熱交換要素Ｂに液案内板を設けるかわりに、下部の液溜部９にマット状の跳ね返り防止装置１０を用いた例を示している。
熱交換要素Ｂの外面を流下した液体は、そのまま、下部の液溜部に落下するが、液跳ね返り防止装置１０により跳ね返りが防止される。
この跳ね返り防止装置１０は、網状部材で構成されている、例えば冷却塔の下部水槽に使用される水切り音防止マットのようなものが良い。
【０００９】
図３は、図１に用いた熱交換要素Ｂの液案内装置の一例を示す正面構造図である。
熱交換要素Ｂの下部に、液案内装置として液案内板８が装備された状態を示している。
液案内板８は、熱交換要素Ｂに接合されている。接合方法は、点溶接でも、ロー接又は接着剤による接合でも良く、接合方法は問わない。
液案内装置としては、板状部材（金属製、樹脂製）にスリットを設けても良いし、また金網等の網状部材で構成しても良い。また、液案内装置は下部液溜部の液にその先端が没していることが好ましい。
図４は、図１に用いた熱交換要素Ａの液体回収装置７の一例を示す正面構造図である。熱交換要素Ａの下部に液体回収装置７が上部に開口した樋状に、長手方向の一方側に傾斜して、上部側端面を閉塞１１して配備した状態を示している。液体回収装置７は、熱交換要素Ａに接合されている。接合方法は、接合部材により点溶接、ロー接、接着等を用いて接合している。
【００１０】
【発明の効果】
本発明によれば、前記のような構成としたことにより、熱交換要素Ａ、Ｂを交互に配置して間隔を狭めても、該熱交換要素Ａ、Ｂの伝熱面外部を流れる流体が、相互に混入することがなく、コンパクトで、高性能な流下液膜式熱交換器とすることができ、吸収冷凍機の主要な構成要素である蒸発器、吸収器、凝縮器、再生器などに好適に用いることができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の熱交換器の一例を示す断面構造図。
【図２】本発明の熱交換器の他の例を示す断面構造図。
【図３】図１の熱交換要素Ｂの液案内装置の一例を示す正面構造図。
【図４】図１の熱交換要素Ａの液体回収装置７の一例を示す正面構造図。
【符号の説明】
１：シェル、７：液体回収装置、８：液案内板、９：液溜部、１０：液跳ね返り防止装置、１１：閉塞、Ａ、Ｂ：熱交換要素、５Ａ、５Ｂ：液体の散布装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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