| 【発明の名称】 |
液分布器、それに用いる曲げ板及びそれを用いた熱交換器 |
| 【発明者】 |
【氏名】井上 修行
【氏名】鈴木 晃好
【氏名】森 喜久一
【氏名】杉山 憲教
【氏名】内村 知行
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| 【要約】 |
【課題】簡単な構造で加工が容易にでき、表面付近から吸い上げることができる液分布器、それに用いる曲げ板及びそれを用いる熱交換器を提供する。
【解決手段】液を保有する樋１を有し、該樋１に差し込まれたときに樋の側壁２との間に、液が該側壁の内部から外部へと流れる側端部が外側に開いた楔型６の細空間を備えたクリップ様の曲げ板３を、１個以上、前記樋の側壁２に差し込んだ構造としたことを特徴とする液分布器としたものであり、前記クリップ様の曲げ板３は、液が流れる楔型６の細空間を両側端部に備えており、また、樋の側壁外部の液を滴下する部分に、先端部を狭めた液だまり部７を設け、該液だまり部は、スリット８を有するのが良く、前記クリップ様の曲げ板は、ロウ付け又は溶接を用いて樋に固定するか、又は樋に一定間隔で突起９を設け、かつ曲げ板３の中央部に方形の穴１０を設け、両者をかみ合わせて固定することができる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 液を保有する樋を有し、該樋に差し込まれたときに樋の側壁との間に、液が該側壁の内部から外部へと流れる側端部が外側に開いた楔型の細空間を備えたクリップ様の曲げ板を、１個以上、前記樋の側壁に差し込んだ構造としたことを特徴とする液分布器。
【請求項２】 前記クリップ様の曲げ板は、液が流れる楔型の細空間を両側端部に備えていることを特徴とする請求項１記載の液分布器。
【請求項３】 前記クリップ様の曲げ板は、樋の側壁外部の液を滴下する部分に、先端部を狭めた液だまり部を設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の液分布器。
【請求項４】 前記液だまり部は、スリットを有することを特徴とする請求項３記載の液分布器。
【請求項５】 前記クリップ様の曲げ板は、ロウ付け又は溶接を用いて樋に固定するか、又は樋に一定間隔で突起を設け、かつ曲げ板の中央部に方形の穴を設け、両者をかみ合わせて固定することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の液分布器。
【請求項６】 液分布器の液を保有する樋の側壁に差し込んで用いる、樋の側壁との間に、側端部が外側に開いた、液が流れる楔型の細空間を備えたクリップ様曲げ板。
【請求項７】 請求項１〜５のいずれか１項記載の液分布器を液膜式の熱交換器に用い、該熱交換器の伝熱部の上方に前記液分布器を配備したことを特徴とする熱交換器。
【請求項８】 前記液膜式の熱交換器が、吸収式冷凍機を構成する蒸発器、吸収器又は再生器に用いる伝熱機器であり、液膜側の流体がサイクルの作動流体であることを特徴とする請求項７記載の熱交換器。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液分布器に係り、特に、吸収式冷凍機に用いる熱交換器の伝熱管等に液体を滴下し、分布させる液分布器とそれに用いる曲げ板及びそれを用いる熱交換器に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、吸収式冷凍機の蒸発器などでは、大型の機械においては、配管群にスプレーノズルを用いて冷媒を振り掛けるが、この方法は小型の機械の場合、冷媒等の液の量や必要な動力、機械の大きさなどを考えると現実的ではない。したがって、少量の液を配管に効率よくかけてやる工夫が必要である。そのための方法として、配管上部に樋を巡らし、樋の側面、あるいは底の穴等から配管に液を滴下することが、すでに多種多様考案されている。
【０００３】このうち、表面張力及びサイフォンを用いて滴下する方法で、曲げ板を樋側面に差し入れて、樋側面と曲げ板の間の隙間を利用して、サイフォン管を形成し滴下するものも少なくない。しかし、これらの方法では、樋の底の方から液を吸い上げる形のため、液表面に浮いているオクチルアルコールなどを滴下するのは難しく、また、ゴミ詰まりなどを起こす可能性がある。これらの問題点を解決するために、たとえばサイフォンの吸入側にスリットを形成するなど、さまざまな提案がされているが、どれも構造が複雑であったり、加工が面倒であり難点が多かった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技術の問題点を解消し、簡単な構造で、加工が容易にでき、液面付近から吸い上げることができる液分布器とそれに用いる曲げ板及びそれを用いた熱交換器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、液を保有する樋を有し、該樋に差し込まれたときに樋の側壁との間に、液が該側壁の内部から外部へと流れる側端部が外側に開いた楔型の細空間を備えたクリップ様の曲げ板を、１個以上、前記樋の側壁に差し込んだ構造としたことを特徴とする液分布器としたものである。前記液分布器において、クリップ様の曲げ板は、液が流れる楔型の細空間を両側端部に備えており、樋の側壁外部の液を滴下する部分に、先端部を狭めた液だまり部を設けており、該液だまり部は、スリットを有することができる。また、前記クリップ様の曲げ板は、ロウ付け又は溶接を用いて樋に固定するか、又は樋に一定間隔で突起を設け、かつ曲げ板の中央部に方形の穴を設け、両者をかみ合わせて固定することができる。
【０００６】また、本発明では、液分布器の液を保有する樋の側壁に差し込んで用いる、樋の側壁との間に、側端部が外側に開いた、液が流れる楔型の細空間を備えたクリップ様の曲げ板としたものである。さらに、本発明では、前記した液分布器を液膜式の熱交換器に用い、該熱交換器の伝熱部の上方に前記液分布器を配備した熱交換器としたものである。前記熱交換器において、液膜式の熱交換器が、吸収式冷凍機を構成する蒸発器、吸収器又は再生器に用いる伝熱機器であり、液膜側の流体がサイクルの作動流体である冷媒液又は溶液とすることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の液分布器は、クリップ様の曲げ板を樋に差し込んで構成し、表面張力とサイフォンの原理を用いて液を輸送し、そして、液の通る部分が、外側に開いた楔型の形状をしているものであり、また、曲げ板の両側端部（両脇）が流路となっており、液だまり部（ペン先のような形状をした部分）を設けているのが良い。この液分布器は、吸収式冷凍機のシェルアンドチューブ型熱交換器の伝熱管、あるいは伝熱プレート面など（以下、伝熱管などと称する）に、表面張力及びサイフォンの原理を用いて冷媒液あるいは溶液（以下液と称する）を滴下し、分布させるものに好適に用いることができる。本発明の具体例では、曲げ板の両脇に構成される、外側に開いた楔型の空間をサイフォン管のように使用することで、表面付近からの冷媒の吸い上げを可能にしており、このような形状のものは、これまでに液分布器としては知られていない。おそらく、サイフォン管を形成するという概念にとらわれて、外部に開口してしまうとサイフォンの原理が働かないという考えが働き、この形状の発想に至らなかったものと思われる。
【０００８】しかしながら、本発明者らの行った実験では、側面が開口していることはサイフォンの原理には何ら支障が無い。なぜならば、開口している部分の水面が表面張力により自ら側面となり、水路を形成するからである。この点が、本発明のもっとも特徴的な点である。なお、開きの角度は液の物性（表面張力、濡れ性や粘性力など）によるが、定性的には小さい方が液を吸い上げやすく、大きい方が液を流しやすい。両者はトレードオフの関係にあるので、一概に言えないが、２°〜１５°程度が適当である。実験では、６°、８°、１０°の３通りを行ったが、このうち１０°が最も流れやすく、６°が最も吸い上げやすかった。８°は吸い上げがなくならずに最も流れやすかった。
【０００９】以下、本発明を図面を用いて詳細に説明する。図１は、伝熱管上に設置した液分布器の全体側断面図であり、図２の（ａ）に図１の液分布器の曲げ板部分の正面図、（ｂ）に（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）に（ａ）のＢ−Ｂ断面図を示す。図において、１は樋、２は樋の側壁、３はクリップ様の曲げ板、４は伝熱管、５は冷媒、６は曲げ板の楔部分、７は液だまり部、８はスリット部、９は固定用突起部、１０は穴を示す。
【００１０】図１及び図２に示されているように、本発明の液分布器は、液を保有し、分布させる樋１と、その樋１に差し込まれたクリップ状の曲げ板３（以下、曲げ板と称する）から成り、樋の側面２と、曲げ板３により形成される楔６型の空間を通って液５が吸い上げられ（表面張力、及びサイフォンの原理による）、伝熱管４などに滴下される。従来のものと違い、液５だけではなく液表面に浮いている能力増進剤（オクチルアルコール）なども同時に滴下でき、なおかつゴミ等の吸い上げも少なくなる。この液分布器では、曲げ板の楔部分６は片側８°の角度で開いている。
【００１１】本発明は曲げ板３が独立しているため、樋１に固定する場合位置決めが必要となる。しかし曲げ板３には弾性があるので、図１、図２にあるように樋１に爪９を設け、曲げ板３に爪９の引っかかるメス穴１０を開け、かみ合わせて固定することで、むしろ簡単に取付けができ、位置決めも容易にできる。量産にも向く。図３に曲げ板の展開図を示す。このように、本発明の液分布器は、一枚の板から折り曲げ加工することにより簡単に得ることができる。図４に、本発明の液分布器の他の形状を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。このように、曲げ板の上部の楔部分をふくらませることもできる。このような構造にすると、単純な折り曲げでは加工できないが、流路が素直な形状となるので冷媒等が通りやすくなる。
【００１２】本発明の液分布器は、吸収式冷凍機、特に小型の吸収冷温水機の、蒸発器と再生器に使用でき、水冷式であれば吸収器にも使用できる。例えば、吸収式冷凍機は、冷媒として水を用い、冷却したい液体の通る配管（蒸発管）を水をかけて蒸発させ、その気化熱で液を冷却するのが一般的であり、本発明の液分布器は、この蒸発管にかける水に適用できる。また、本発明の液分布器は、吸収式に限らず、他の冷凍機でも利用は可能であり、さらに、冷凍機以外でも、液を継続的に滴下する技術に適宜利用できる。なお、実施例では伝熱管を用いたプレート式熱交換器でもよい。
【００１３】
【発明の効果】本発明によれば、次のような効果を奏することができる。
１）液面付近からも液を吸い上げるため、能力増進剤なども同時に滴下できる。
２）液面付近からも液を吸い上げるため、底の方に堆積するゴミ等を吸いにくい。
３）両脇に開口しているため、ゴミ等が詰まりにくい。
４）多数取り付けても連続している必要が無いため、材料が節約できる。
５）形状が単純であるため、製造が容易である。
６）形状が単純であるため、ばらつき、不良が少ない。
７）形状が単純であるため、安価である。
８）一枚の薄板であるので、弾性があり、固定しやすい。
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| 【出願人】 |
【識別番号】００００００２３９
【氏名又は名称】株式会社荏原製作所
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| 【出願日】 |
平成１０年８月１２日（１９９８．８．１２） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８９４２８
【弁理士】
【氏名又は名称】吉嶺 桂 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２０００−５５５０８（Ｐ２０００−５５５０８Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年２月２５日（２０００．２．２５） |
| 【出願番号】 |
特願平１０−２３９４５９ |
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