特許 7386436 シェルアンドチューブ式吸収器及び冷凍機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-11-16

(45)【発行日】2023-11-27

(54)【発明の名称】シェルアンドチューブ式吸収器及び冷凍機

(51)【国際特許分類】

   F25B 37/00 20060101AFI20231117BHJP

【ＦＩ】

F25B37/00

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2019144167

(22)【出願日】2019-08-06

(65)【公開番号】P2020159679

(43)【公開日】2020-10-01

【審査請求日】2022-08-01

(31)【優先権主張番号】P 2019057375

(32)【優先日】2019-03-25

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107641

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 耕一

(74)【代理人】

【識別番号】100163463

【弁理士】

【氏名又は名称】西尾 光彦

(72)【発明者】

【氏名】河野 文紀

(72)【発明者】

【氏名】下田平 修和

(72)【発明者】

【氏名】田村 朋一郎

(72)【発明者】

【氏名】府内 秀樹

(72)【発明者】

【氏名】榎本 英一

【審査官】森山 拓哉

(56)【参考文献】

【文献】特開２００１－１６５５３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－０７１８２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－２４５４４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－００３２９６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２５Ｂ ３７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

吸収液を貯留するシェルと、
前記シェルの内部において重力方向に複数段をなすとともに重力方向に垂直な方向に複数列をなし、互いに平行に配置された、熱媒体が流れる複数の伝熱管を有する伝熱管群と、
前記シェルに前記吸収液を供給する第一供給路と、
前記シェルに冷媒蒸気を供給する第二供給路と、
前記第一供給路によって供給された前記吸収液を前記伝熱管群に向かって滴下する滴下器と、
仕切り部品と、を備え、
前記伝熱管群は、隣り合う左列及び右列を含み、前記伝熱管の長手方向に沿って前記左列及び前記右列を見たときに、前記右列における前記伝熱管の中心軸を含む水平な平面が前記左列において重力方向に隣り合う２つの前記伝熱管の中心軸を含む一対の水平な平面の間に位置する、又は、前記左列における前記伝熱管の中心軸を含む水平な平面が前記右列において重力方向に隣り合う２つの前記伝熱管の中心軸を含む一対の水平な平面の間に位置し、
前記左列の任意の上段の前記伝熱管の中心軸と前記左列の前記上段の一段下の段である下段の前記伝熱管の中心軸との距離（Ｌ１）は、前記左列の前記上段の前記伝熱管に隣接している前記右列の前記伝熱管の中心軸と前記左列の前記下段の前記伝熱管に隣接している前記右列の前記伝熱管の中心軸との距離（Ｌ２）と等しく、
前記伝熱管群は、前記熱媒体が特定方向に流れる第一伝熱管群と、重力方向において第一伝熱管群の上方に配置され、前記特定方向と反対方向に前記熱媒体が流れる第二伝熱管群とを有し、
前記仕切り部品は、前記第一伝熱管群の各列における最上段の前記伝熱管と、前記第二伝熱管群の各列における最下段の前記伝熱管との間に前記冷媒蒸気が流入することを阻害し、
前記伝熱管の長手方向及び重力方向に垂直な方向に沿って前記仕切り部品を見たとき、前記仕切り部品の少なくとも一部は、重力方向において、前記伝熱管の長手方向及び重力方向に垂直な方向における前記最上段の前記仕切り部品に近い端部に位置する前記伝熱管と、前記端部と同じ側の前記最下段の端部に位置する前記伝熱管との間に位置する、
シェルアンドチューブ式吸収器。

【請求項2】

前記左列において隣り合う２つの前記伝熱管の中心軸同士の距離は、第一長さ（Ｌ３）と、前記第一長さ（Ｌ３）より長い第二長さ（Ｌ１）とを含む、請求項１に記載のシェルアンドチューブ式吸収器。

【請求項3】

前記熱媒体は、前記第一伝熱管群を通過した後に前記第二伝熱管群に導かれる、又は、前記第二伝熱管群を通過した後に前記第一伝熱管群に導かれる、請求項１又は２に記載のシェルアンドチューブ式吸収器。

【請求項4】

前記左列の最上段の前記伝熱管の中心軸と前記左列の最下段の前記伝熱管の中心軸との距離は、前記右列の最上段の前記伝熱管の中心軸と前記右列の最下段の前記伝熱管の中心軸との距離と等しい、請求項１から３のいずれか１項に記載のシェルアンドチューブ式吸収器。

【請求項5】

前記滴下器は、前記左列の前記伝熱管に前記吸収液を滴下する第一滴下口と、前記右列の前記伝熱管に前記吸収液を滴下する第二滴下口とを有し、
前記伝熱管の長手方向に沿って前記滴下器を見たとき、前記第二滴下口は、重力方向において前記第一滴下口を含む水平な平面から外れた位置に配置されている、
請求項１から４のいずれか１項に記載のシェルアンドチューブ式吸収器。

【請求項6】

吸収液を貯留するシェルと、
前記シェルの内部において重力方向に複数段をなすとともに重力方向に垂直な方向に複数列をなし、互いに平行に配置された、熱媒体が流れる複数の伝熱管を有し、かつ、第一伝熱管群と、重力方向において前記第一伝熱管群の上方に配置された第二伝熱管群とを有する、伝熱管群と、
前記シェルに前記吸収液を供給する第一供給路と、
前記シェルに冷媒蒸気を供給する第二供給路と、
前記第一供給路によって供給された前記吸収液を前記伝熱管群に向かって滴下する滴下器と、
前記第一伝熱管群の各列における最上段の前記伝熱管と、前記第二伝熱管群の各列における最下段の前記伝熱管との間に前記冷媒蒸気が流入することを阻害する、仕切り部品と、を備え、
前記伝熱管群は、隣り合う左列及び右列を含み、前記伝熱管の長手方向に沿って前記左列及び前記右列を見たときに、前記右列における前記伝熱管の中心軸を含む水平な平面が前記左列において重力方向に隣り合う２つの前記伝熱管の中心軸を含む一対の水平な平面の間に位置する、又は、前記左列における前記伝熱管の中心軸を含む水平な平面が前記右列において重力方向に隣り合う２つの前記伝熱管の中心軸を含む一対の水平な平面の間に位置し、
前記伝熱管の長手方向及び重力方向に垂直な方向に沿って前記仕切り部品を見たとき、前記仕切り部品の少なくとも一部は、重力方向において、前記第一伝熱管群において前記仕切り部品に最も近い前記最上段の前記伝熱管である下側伝熱管と、前記第二伝熱管群において前記仕切り部品に最も近い前記最下段の前記伝熱管である上側伝熱管との間に位置し、
前記下側伝熱管の中心軸と前記上側伝熱管の中心軸との距離は、前記下側伝熱管を含む前記第一伝熱管群の列と隣り合う列における前記最上段の前記伝熱管と、前記上側伝熱管を含む前記第二伝熱管群の列と隣り合う列における前記最下段の前記伝熱管との距離より長い、
シェルアンドチューブ式吸収器。

【請求項7】

前記熱媒体は、前記第一伝熱管群において特定方向に流れ、かつ、前記第二伝熱管群において前記特定方向と反対方向に流れる、請求項６に記載のシェルアンドチューブ式吸収器。

【請求項8】

前記仕切り部品は、重力方向において、前記上側伝熱管の下方に位置し、
重力方向において、前記上側伝熱管の中心軸と前記仕切り部品の上端との距離は、前記下側伝熱管の中心軸と前記仕切り部品の下端との距離より長い、請求項６又は７に記載のシェルアンドチューブ式吸収器。

【請求項9】

請求項１から８のいずれか１項に記載のシェルアンドチューブ式吸収器を備えた、冷凍機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、シェルアンドチューブ式吸収器及び冷凍機に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、吸収器を備えた吸収式冷凍機が知られている。

【0003】

特許文献１には、図９に示す通り、伝熱管３０１と、蒸気流路３０２と、流入部３０３と、吸収液散布装置３０４と、抽気口３０７と、吸収液排出口３０８とを備えた吸収器３００が記載されている。吸収液散布装置３０４から伝熱管３０１に向かって吸収液３０５が散布される。吸収器３００によれば、伝熱管３０１が密に配置された管群領域と壁面との間の蒸気流路３０２により、蒸気の流動抵抗を低減でき、抽気口３０７から不凝縮性ガスを高効率に排出できる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開平６－３０７７３５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に記載の技術は、伝熱管の高密度な配置と、吸収液によって伝熱管を適切に濡らすこととを両立する観点から、再検討の余地を有している。

【0006】

そこで、本開示は、伝熱管の高密度な配置と、吸収液によって伝熱管を適切に濡らすこととを両立する観点から有利な吸収器を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示は、
吸収液を貯留するシェルと、
前記シェルの内部において重力方向に複数段をなすとともに重力方向に垂直な方向に複数列をなし、互いに平行に配置された、熱媒体が流れる複数の伝熱管を有する伝熱管群と、
前記シェルに前記吸収液を供給する第一供給路と、
前記シェルに冷媒蒸気を供給する第二供給路と、
前記第一供給路によって供給された前記吸収液を前記伝熱管群に向かって滴下する滴下器と、を備え、
前記伝熱管群は、隣り合う左列及び右列を含み、前記伝熱管の長手方向に沿って前記左列及び前記右列を見たときに、前記右列において前記伝熱管の中心軸を含む水平な平面が前記左列において重力方向に隣り合う２つの前記伝熱管の中心軸を含む一対の水平な平面の間に位置する、又は、前記左列における前記伝熱管の中心軸を含む水平な平面が前記右列において重力方向に隣り合う２つの前記伝熱管の中心軸を含む一対の水平な平面の間に位置し、
前記左列の任意の上段の前記伝熱管の中心軸と前記左列の前記上段の一段下の下段の前記伝熱管の中心軸との距離は、前記左列の前記上段の前記伝熱管に隣接している前記右列の前記伝熱管の中心軸と前記左列の前記下段の前記伝熱管に隣接している前記右列の前記伝熱管の中心軸との距離と等しい、
シェルアンドチューブ式吸収器を提供する。

【発明の効果】

【0008】

本開示のシェルアンドチューブ式吸収器は、伝熱管の高密度な配置と、吸収液によって伝熱管を適切に濡らすこととを両立する観点から有利である。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、本開示の実施形態の一例に係るシェルアンドチューブ式吸収器の断面図である。

【図2】図２は、図１に示すシェルアンドチューブ式吸収器の滴下器を示す断面図である。

【図3】図３は、参考例に係るシェルアンドチューブ式吸収器の断面図である。

【図4】図４は、本実施形態の冷凍機の一例を示す構成図である。

【図5】図５は、本開示の実施形態の別の一例に係るシェルアンドチューブ式吸収器の断面図である。

【図6】図６は、本開示の実施形態のさらに別の一例に係るシェルアンドチューブ式吸収器の断面図である。

【図7】図７は、図６に示すシェルアンドチューブ式吸収器の滴下器を示す断面図である。

【図8】図８は、本開示の実施形態のさらに別の一例に係るシェルアンドチューブ式吸収器の断面図である。

【図9】図９は、従来の吸収器を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

（本開示の基礎となった知見）
シェルアンドチューブ式吸収器において、典型的に、吸収液への冷媒蒸気の吸収により発生した吸収熱が伝熱管を流れる熱媒体に放熱される。吸収液を所望の状態に保ちつつ滴下する観点から、重力方向に複数段をなす伝熱管を吸収液によって適切に濡らすことが有利である。シェルアンドチューブ式吸収器のシェルの内部において、重力方向に複数段をなすとともに重力方向に垂直な方向に複数列をなすように複数の伝熱管を互いに平行に配置して、伝熱管群を形成することが考えられる。この場合、隣り合う２つの伝熱管の列において、２つの伝熱管の列の一方の重力方向に隣り合う２つの伝熱管の間に、２つの伝熱管の列の他方の伝熱管を配置することが考えられる。本明細書において、このような伝熱管の配置を千鳥配置と呼ぶ。千鳥配置によれば、この伝熱管の配置における伝熱管同士の距離及び伝熱管群の高さを、複数の伝熱管の格子状の配置における伝熱管同士の距離及び伝熱管群の高さと同等に保つことができる。加えて、伝熱管群の重力方向に垂直な方向の幅が小さくなり、伝熱管の高密度な配置を実現しやすい。

【0011】

一方、本発明者らは、シェルアンドチューブ式吸収器において、複数の伝熱管を千鳥配置しようとすると、吸収液によって伝熱管を適切に濡らすことが難しくなる場合があることを新たに見出した。例えば、隣り合う２つの伝熱管の列の一方の重力方向に隣り合う２つの伝熱管同士の距離が、隣り合う２つの伝熱管の列の他方においてその２つの伝熱管のそれぞれと隣り合う伝熱管同士の距離が狭くなることがある。重力方向に隣り合う２つの伝熱管同士の距離が小さいと、その伝熱管同士の間を通過する冷媒蒸気の流速が高くなる。これにより、隣の列において伝熱管同士の距離が広い空間を落下している吸収液が高流速の冷媒蒸気の流れによりドラッグされる。その結果、下段の伝熱管に吸収液が接触しにくくなり、吸収液によって伝熱管を適切に濡らすことが難しくなる。

【0012】

そこで、本発明者らは、複数の伝熱管を千鳥配置にしても、吸収液によって伝熱管を適切に濡らすことが可能な伝熱管の配置について鋭意検討を重ね、本開示のシェルアンドチューブ式吸収器を案出した。

【0013】

（本開示に係る一態様の概要）
本開示の第１態様に係るシェルアンドチューブ式吸収器は、
吸収液を貯留するシェルと、
前記シェルの内部において重力方向に複数段をなすとともに重力方向に垂直な方向に複数列をなし、互いに平行に配置された、熱媒体が流れる複数の伝熱管を有する伝熱管群と、
前記シェルに前記吸収液を供給する第一供給路と、
前記シェルに冷媒蒸気を供給する第二供給路と、
前記第一供給路によって供給された前記吸収液を前記伝熱管群に向かって滴下する滴下器と、を備え、
前記伝熱管群は、隣り合う左列及び右列を含み、前記伝熱管の長手方向に沿って前記左列及び前記右列を見たときに、前記右列における前記伝熱管の中心軸を含む水平な平面が前記左列において重力方向に隣り合う２つの前記伝熱管の中心軸を含む一対の水平な平面の間に位置する、又は、前記左列における前記伝熱管の中心軸を含む水平な平面が前記右列において重力方向に隣り合う２つの前記伝熱管の中心軸を含む一対の水平な平面の間に位置し、
前記左列の任意の上段の前記伝熱管の中心軸と前記左列の前記上段の一段下の下段の前記伝熱管の中心軸との距離は、前記左列の前記上段の前記伝熱管に隣接している前記右列の前記伝熱管の中心軸と前記左列の前記下段の前記伝熱管に隣接している前記右列の前記伝熱管の中心軸との距離と等しい。

【0014】

第１態様によれば、隣り合う左列及び右列において伝熱管が上記のように配置されていることにより、伝熱管群において伝熱管を高密度に配置できる。加えて、左列の上段の伝熱管の中心軸と左列の下段の伝熱管の中心軸との距離が、これらの伝熱管に隣接している右列の伝熱管の中心軸同士の距離と等しいので、冷媒蒸気の流速が低く保たれやすい。また、吸収液が落下する距離が短くなりやすく、吸収液が冷媒蒸気の流れによりドラッグされにくい。その結果、吸収液によって伝熱管を適切に濡らすことができる。

【0015】

本開示の第２態様において、例えば、第１態様に係るシェルアンドチューブ式吸収器では、前記左列において隣り合う２つの前記伝熱管の中心軸同士の距離は、第一長さと、前記第一長さより長い第二長さとを含んでいてもよい。第２態様によれば、左列において隣り合う２つの伝熱管の中心軸同士の距離が、何らかの理由により異なる場合でも、その距離が長くなる部分において冷媒蒸気の流速が低く保たれやすい。このため、吸収液が冷媒蒸気の流れによりドラッグされにくい。吸収液によって伝熱管を適切に濡らすことができる。

【0016】

本開示の第３態様において、例えば、第１態様又は第２態様に係るシェルアンドチューブ式吸収器では、前記伝熱管群は、前記熱媒体が特定方向に流れる第一伝熱管群と、重力方向において第一伝熱管群の上方に配置され、前記特定方向と反対方向に前記熱媒体が流れる第二伝熱管群とを有していてもよい。第一伝熱管群と第二伝熱管群との間の距離を、第一伝熱管群における伝熱管同士の距離及び第二伝熱管群における伝熱管同士の距離に合わせることが難しい場合がある。第３態様によれば、この場合でも、第一伝熱管群と第二伝熱管群との間の空間において、冷媒蒸気の流速が低く保たれやすい。このため、吸収液が冷媒蒸気の流れによりドラッグされにくい。吸収液によって伝熱管を適切に濡らすことができる。

【0017】

本開示の第４態様において、例えば、第３態様に係るシェルアンドチューブ式吸収器では、前記熱媒体は、前記第一伝熱管群を通過した後に前記第二伝熱管群に導かれてもよく、又は、前記第二伝熱管群を通過した後に前記第一伝熱管群に導かれてもよい。第４態様によれば、シェルの内部における熱媒体の流路が長くなり、吸収液への冷媒蒸気の吸収により発生した吸収熱を効果的に熱媒体に放熱できる。

【0018】

本開示の第５態様において、例えば、第３態様又は第４態様に係るシェルアンドチューブ式吸収器は、前記第一伝熱管群の各列における最上段の前記伝熱管と、前記第二伝熱管群の各列における最下段の前記伝熱管との間に前記冷媒蒸気が流入することを阻害する、仕切り部品をさらに備えていてもよく、前記伝熱管の長手方向及び重力方向に垂直な方向に沿って前記仕切り部品を見たとき、前記仕切り部品の少なくとも一部は、重力方向において、前記伝熱管の長手方向及び重力方向に垂直な方向における前記最上段の前記仕切り部品に近い端部に位置する前記伝熱管と、前記端部と同じ側の前記最下段の端部に位置する前記伝熱管との間に位置していてもよい。第５態様によれば、第一伝熱管群の各列における最上段の伝熱管と、第二伝熱管群の各列における最下段の伝熱管との間に冷媒蒸気が流入することが阻害され、この部分における冷媒蒸気の流量及び流速が減少する。このため、第二伝熱管群の各列における最下段から第一伝熱管群の各列における最上段の伝熱管に向かって落下する吸収液が冷媒蒸気の流れによりドラッグされにくい。その結果、吸収液によって伝熱管を適切に濡らすことができる。

【0019】

本開示の第６態様において、例えば、第１態様から第５態様のいずれか１つの態様に係るシェルアンドチューブ式吸収器では、前記左列の最上段の前記伝熱管の中心軸と前記左列の最下段の前記伝熱管の中心軸との距離は、前記右列の最上段の前記伝熱管の中心軸と前記右列の最下段の前記伝熱管の中心軸との距離と等しくてもよい。第６態様によれば、左列における伝熱管の数と右列における伝熱管の数とを一致させやすい。

【0020】

本開示の第７態様において、例えば、第１態様から第６態様のいずれか１つの態様に係るシェルアンドチューブ式吸収器では、前記滴下器は、前記左列の前記伝熱管に前記吸収液を滴下する第一滴下口と、前記右列の前記伝熱管に前記吸収液を滴下する第二滴下口とを有していてもよく、前記伝熱管の長手方向に沿って前記滴下器を見たとき、前記第二滴下口は、重力方向において前記第一滴下口を含む水平な平面から外れた位置に配置されていてもよい。第７態様によれば、右列の最上段に位置する伝熱管と第二滴下口との距離を、左列の最上段に位置する伝熱管と第一滴下口との距離と合わせやすい。これにより、左列の最上段の伝熱管及び右列の最上段の伝熱管と、滴下器との間を通過する冷媒蒸気の流速を低く保ちやすい。加えて、右列の最上段に位置する伝熱管と第二滴下口との距離及び左列の最上段に位置する伝熱管と第一滴下口との距離が適切に調整されやすく、吸収液が冷媒蒸気の流れによりドラッグされにくい。その結果、吸収液によって伝熱管を適切に濡らすことができる。

【0021】

本開示の第８態様に係るシェルアンドチューブ式吸収器は、
吸収液を貯留するシェルと、
前記シェルの内部において重力方向に複数段をなすとともに重力方向に垂直な方向に複数列をなし、互いに平行に配置された、熱媒体が流れる複数の伝熱管を有し、かつ、第一伝熱管群と、重力方向において前記第一伝熱管群の上方に配置された第二伝熱管群とを有する、伝熱管群と、
前記シェルに前記吸収液を供給する第一供給路と、
前記シェルに冷媒蒸気を供給する第二供給路と、
前記第一供給路によって供給された前記吸収液を前記伝熱管群に向かって滴下する滴下器と、
前記第一伝熱管群の各列における最上段の前記伝熱管と、前記第二伝熱管群の各列における最下段の前記伝熱管との間に前記冷媒蒸気が流入することを阻害する、仕切り部品と、を備え、
前記伝熱管群は、隣り合う左列及び右列を含み、前記伝熱管の長手方向に沿って前記左列及び前記右列を見たときに、前記右列における前記伝熱管の中心軸を含む水平な平面が前記左列において重力方向に隣り合う２つの前記伝熱管の中心軸を含む一対の水平な平面の間に位置する、又は、前記左列における前記伝熱管の中心軸を含む水平な平面が前記右列において重力方向に隣り合う２つの前記伝熱管の中心軸を含む一対の水平な平面の間に位置し、
前記伝熱管の長手方向及び重力方向に垂直な方向に沿って前記仕切り部品を見たとき、前記仕切り部品の少なくとも一部は、重力方向において、前記第一伝熱管群において前記仕切り部品に最も近い前記最上段の前記伝熱管である下側伝熱管と、前記第二伝熱管群において前記仕切り部品に最も近い前記最下段の前記伝熱管である上側伝熱管との間に位置し、
前記下側伝熱管の中心軸と前記上側伝熱管の中心軸との距離は、前記下側伝熱管を含む前記第一伝熱管群の列と隣り合う列における前記最上段の前記伝熱管と、前記上側伝熱管を含む前記第二伝熱管群の列と隣り合う列における前記最下段の前記伝熱管との距離より長い。

【0022】

第８態様によれば、上側伝熱管と下側伝熱管との間に流入する冷媒蒸気の量及び冷媒蒸気の流速が所望の範囲に保たれやすく、冷媒蒸気が流入する方向と吸収液が滴下する方向とのなす角が小さくなりやすい。これにより、上側伝熱管から滴下される吸収液は、伝熱管の長手方向及び重力方向に垂直な方向にドラッグされにくい。このため、第一伝熱管群及び第二伝熱管群に流れ込む冷媒蒸気の量が所望の範囲に保たれ、第二伝熱管群の最下段の伝熱管から滴下された吸収液が第一伝熱管群の最上段の伝熱管に付着しやすい。その結果、例えば、一時的に吸収液における冷媒蒸気の吸収量が増加する、吸収液希釈運転等の運転においても、第一伝熱管群の伝熱管を吸収液で濡らすことができる、吸収器の熱通過率が向上しやすい。

【0023】

本開示の第９態様において、例えば、第８態様に係るシェルアンドチューブ式吸収器では、前記熱媒体は、前記第一伝熱管群において特定方向に流れ、かつ、前記第二伝熱管群において前記特定方向と反対方向に流れてもよい。第９態様によれば、吸収液への冷媒蒸気の吸収により発生した吸収熱を効果的に熱媒体に放熱できる。

【0024】

本開示の第１０態様において、例えば、第８態様又は第９態様に係るシェルアンドチューブ式吸収器では、前記仕切り部品は、重力方向において、前記上側伝熱管の下方に位置してもよく、重力方向において、前記上側伝熱管の中心軸と前記仕切り部品の上端との距離は、前記前記下側伝熱管の中心軸と前記仕切り部品の下端との距離より長くてもよい。第１０態様によれば、冷媒蒸気が流入する方向と吸収液が滴下する方向とのなす角がより確実に小さくなりやすく、上側伝熱管から滴下される吸収液が伝熱管の長手方向及び重力方向に垂直な方向にドラッグされにくい。

【0025】

本開示の第８態様に係る冷凍機は、第１態様から第７態様のいずれか１つの態様に係るシェルアンドチューブ式吸収器を備える。第８態様によれば、高い成績係数（ＣＯＰ）を発揮できる小型な冷凍機を提供できる。

【0026】

以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら説明する。本開示は、以下の実施形態に限定されない。

【0027】

図１は、本開示の実施形態の一例に係るシェルアンドチューブ式吸収器１ａの断面図である。本明細書において、「シェルアンドチューブ式吸収器」を単に「吸収器」と記載することがある。なお、添付の図面においてＺ軸負方向が重力方向であり、ＸＹ平面が水平である。Ｘ軸及びＹ軸は互いに直交している。

【0028】

図１に示すように、吸収器１ａは、シェル２と、伝熱管群３ｇと、第一供給路４と、第二供給路７と、滴下器８とを備えている。シェル２は、吸収液を貯留する。伝熱管群３ｇは、熱媒体が流れる複数の伝熱管３を有する。伝熱管群３ｇにおいて、複数の伝熱管３は、シェル２の内部において重力方向に複数段をなすとともに重力方向に垂直な方向に複数列をなし、互いに平行に配置されている。第一供給路４は、シェル２に吸収液を供給する経路である。第二供給路７は、シェル２に冷媒蒸気を供給する経路である。滴下器８は、第一供給路４によって供給された吸収液を伝熱管群３ｇに向かって滴下する。図２は、滴下器８を示す断面図である。

【0029】

吸収器１ａにおいて、典型的には、吸収液への冷媒蒸気の吸収により発生した吸収熱が伝熱管３を流れる熱媒体に放熱される。重力方向に複数段をなす伝熱管３を吸収液によって適切に濡らすことによって、吸収液を所望の状態、例えば、過冷却状態に保ちつつ滴下できる。

【0030】

伝熱管群３ｇは、隣り合う左列３ｈ及び右列３ｍを含む。伝熱管３の長手方向（Ｙ軸方向）に沿って左列３ｈ及び右列３ｍを見たときに、伝熱管３の中心軸が配置Ｉ又は配置IIを示す。配置Ｉにおいて、右列３ｍにおいて伝熱管３の中心軸を含む水平な平面が左列３ｈにおいて重力方向に隣り合う２つの伝熱管３の中心軸を含む一対の水平な平面の間に位置する。配置IIにおいて、伝熱管３の長手方向に沿って左列３ｈ及び右列３ｍを見たときに、左列３ｈにおいて伝熱管３の中心軸を含む水平な平面が右列３ｍにおいて重力方向に隣り合う２つの伝熱管３の中心軸を含む一対の水平な平面の間に位置する。これにより、伝熱管群３ｇにおいて伝熱管３を高密度に配置することができる。なお、左列３ｈ及び右列３ｍにおいて、伝熱管３の中心軸が配置Ｉ又は配置IIを示さない領域が存在していてもよい。例えば、右列３ｍの最下段を含む領域では、伝熱管３の中心軸は配置Ｉを示さない。

【0031】

例えば、伝熱管群３ｇの隣り合う２つの列において、第二供給路７に対して近位の列が左列３ｈに該当し、第二供給路７に対して遠位の列が右列３ｍに該当する。

【0032】

左列３ｈの任意の上段の伝熱管３の中心軸と左列３ｈの上段の一段下の下段の伝熱管３の中心軸との距離Ｌ１は、距離Ｌ２と等しい。距離Ｌ２は、左列３ｈの上段の伝熱管３に隣接している右列３ｍの伝熱管３の中心軸と左列３ｈの下段の伝熱管３に隣接している右列３ｍの伝熱管３の中心軸との距離である。なお、距離Ｌ１が距離Ｌ２と等しいとは、これらが実質的に等しいことを意味する。吸収器１ａの製造上の理由により距離Ｌ１と距離Ｌ２とが完全に一致していなくても、例えば、距離Ｌ１が距離Ｌ２の９０～１１０％の範囲であれば、距離Ｌ１が距離Ｌ２と等しいとみなせる。

【0033】

図３は、参考例に係るシェルアンドチューブ式吸収器１ｒの断面図である。吸収器１ｒは、特に説明する部分を除き吸収器１ａと同様に構成されている。吸収器１ａの構成要素と同一又は対応する吸収器１ｒの構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

【0034】

吸収器１ｒの伝熱管群３ｇにおける複数の伝熱管３の配置は、千鳥配置である。吸収器１ｒの伝熱管群３ｇの隣り合う左列３ｈ及び右列３ｍにおいて、特定の領域で、距離Ｌ１が距離Ｌ２より小さくなっている。これにより、特定の領域における左列３ｈの伝熱管３同士の間を通過する冷媒蒸気の流速が高くなる。このため、右列３ｍにおいて伝熱管３同士の距離が広い空間を落下している吸収液が高流速の冷媒蒸気の流れによりドラッグされる。その結果、下段の伝熱管３に吸収液が接触しにくくなり、吸収液によって伝熱管３を適切に濡らすことが難しくなる。

【0035】

一方、吸収器１ａによれば、距離Ｌ１が距離Ｌ２と等しいので、左列３ｈにおいて伝熱管３同士を通過する冷媒蒸気の流速が低く保たれやすい。また、右列３ｍにおいて吸収液が落下する距離が短くなりやすく、吸収液が冷媒蒸気の流れによりドラッグされにくい。このため、吸収液によって伝熱管３を適切に濡らすことができる。その結果、吸収器１ａにおいて熱通過率が高くなりやすく、吸収器１ａは、小型化又は高いＣＯＰを発揮できる冷凍機の提供の観点から有利である。例えば、吸収器１ａの熱通過率を格子配列の伝熱管群を有する従来の吸収器の熱通過率の約１．３倍に調整することも可能である。

【0036】

図１に示す通り、吸収器１ａにおいて、左列３ｈにおいて隣り合う２つの伝熱管３の中心軸同士の距離は、第一長さＬ３と、第一長さＬ３より長い第二長さＬ１とを含む。吸収器１ａにおいて、例えば、伝熱管３に接続される部材の配置等の理由により、左列３ｈにおいて隣り合う２つの伝熱管３の中心軸同士の距離が異なることがある。吸収器１ａによれば、伝熱管３の中心軸同士の距離が第二の長さＬ１を示す領域で冷媒蒸気の流速が低く保たれやすい。このため、吸収液が冷媒蒸気の流れによりドラッグされにくく、吸収液によって伝熱管３を適切に濡らすことができる。

【0037】

図１に示す通り、吸収器１ａの伝熱管群３ｇの全体において、複数の伝熱管３の配置が千鳥配置である。一方、吸収器１ａの伝熱管群３ｇの一部において、複数の伝熱管３が格子状に配置されていてもよい。

【0038】

伝熱管群３ｇにおいて、左列３ｈは、例えば、伝熱管群３ｇにおいて第二供給路７に最も近い。

【0039】

伝熱管群３ｇにおいて、左列３ｈにおける伝熱管３の数及び右列３ｍにおける伝熱管３の数のそれぞれは、例えば、奇数である。

【0040】

吸収器１ａの伝熱管群３ｇは、例えば、第一伝熱管群３ａと、第二伝熱管群３ｂとを有している。第一伝熱管群３ａにおいて、熱媒体が特定方向に流れる。特定方向は、例えば、Ｙ軸正方向である。第二伝熱管群３ｂは、重力方向において第一伝熱管群３ａの上方に配置されている。第二伝熱管群３ｂにおいて、熱媒体が特定方向と反対方向に流れる。反対方向は、例えば、Ｙ軸負方向である。この場合、第一伝熱管群３ａと第二伝熱管群３ｂとの間の距離を、第一伝熱管群３ａにおける伝熱管３同士の距離及び第二伝熱管群３ｂにおける伝熱管３同士の距離に合わせることが難しい場合がある。しかし、左列３ｈ及び右列３ｍにおいて、複数の伝熱管３が上記のように配置されているので、第一伝熱管群３ａと第二伝熱管群３ｂとの間の空間において、冷媒蒸気の流速が低く保たれやすい。このため、吸収液が冷媒蒸気の流れによりドラッグされにくく、吸収液によって伝熱管３を適切に濡らすことができる。第二伝熱管群３ｂにおいて、熱媒体は特定方向に流れてもよい。

【0041】

吸収器１ａにおいて、例えば、熱媒体は、第一伝熱管群３ａを通過した後に第二伝熱管群３ｂに導かれる、又は、第二伝熱管群３ｂを通過した後に第一伝熱管群３ａに導かれる。この場合、シェル２の内部における熱媒体の流路が長くなり、吸収液への冷媒蒸気の吸収により発生した吸収熱を効果的に熱媒体に放熱できる。

【0042】

吸収器１ａにおいて、熱媒体が、第二伝熱管群３ｂを通過した後に第一伝熱管群３ａに導かれる場合、吸収液への冷媒蒸気の吸収により発生する吸収熱の放熱に関する温度効率が高くなりやすい。なぜなら、この場合、熱媒体と吸収液との間の伝熱が、対向流による伝熱に類似したものとなるからである。

【0043】

吸収器１ａにおいて、例えば、左列３ｈの最上段の伝熱管３の中心軸と左列３ｈの最下段の伝熱管３の中心軸との距離は、右列３ｍの最上段の伝熱管３の中心軸と右列３ｍの最下段の伝熱管３の中心軸との距離と等しい。この場合、左列３ｈにおける伝熱管３の数と右列３ｍにおける伝熱管３の数とを一致させやすい。

【0044】

図１に示す通り、吸収器１ａは、例えば、排出路５と、ポンプ６と、エリミネータ９とをさらに備えている。吸収液は、冷媒蒸気を吸収できる限り、特定の液に限定されない。吸収液の主成分は、例えば、臭化リチウム水溶液である。本明細書において、主成分とは、質量基準で最も多く含まれている成分を意味する。この場合、吸収液には、微量のオクチルアルコールが添加されていてもよい。

【0045】

シェル２は、例えば、断熱性及び耐圧性を有する。シェル２は、典型的には、吸収液を貯留するとともに、シェル２の内部の吸収液及び冷媒蒸気を外気（例えば、大気圧の空気）から隔離する。

【0046】

伝熱管３の内面及び伝熱管３の外面の少なくとも一方には、溝が形成されていてもよい。伝熱管３を流れる熱媒体は、特定の流体に限定されない。伝熱管３を流れる熱媒体は、例えば、水である。

【0047】

第一供給路４は、例えば、断熱性及び耐圧性を有する配管によって構成されている。第一供給路４によって、例えば、再生器等の吸収器１ａの外部で濃縮された吸収液がシェル２の内部に供給される。第一供給路４における吸収液の臭化リチウムの濃度は、約６３重量％であり、第一供給路４における吸収液の温度は、例えば約５０℃である。第一供給路４には、絞り弁が配置されていてもよい。この場合、第一供給路４における吸収液のフラッシュ蒸発を防止しやすい。

【0048】

排出路５は、シェル２の内部で冷媒蒸気を吸収することにより希釈された吸収液を排出し、再生器等の吸収器１ａの外部に導くための経路である。排出路５は、例えば、断熱性及び耐圧性を有する配管によって構成されている。排出路５における吸収液の臭化リチウムの濃度は、約５７重量％であり、排出路５における吸収液の温度は、例えば約３６℃である。

【0049】

ポンプ６は、例えば、排出路５に配置されている。ポンプ６の作動により、シェル２の内部から再生器等の吸収器１ａの外部に吸収液が送られる。ポンプ６は、例えば、速度型のポンプである。この場合、ポンプ６によって吸収液に運動量が与えられ、その後吸収液の流速が低下することにより、吸収液の圧力が上昇する。速度型のポンプとして、遠心ポンプ、斜流ポンプ、及び軸流ポンプを例示できる。ポンプ６は、回転数を変化させるための機構を備えていてもよい。その機構は、例えば、インバータによって駆動されるモータである。

【0050】

第二供給路７は、例えば、断熱性及び耐圧性を有する配管によって構成されている。例えば、蒸発器から供給された冷媒蒸気が第二供給路７に導かれ、シェル２に冷媒蒸気が供給される。

【0051】

図２に示す通り、滴下器８は、第一滴下口１４ａと、第二滴下口１４ｂとを有する。第一滴下口１４ａは、例えば、左列３ｈの伝熱管３に向かって吸収液を滴下する。第二滴下口１４ｂは、例えば、右列３ｍの伝熱管３に向かって吸収液を滴下する。

【0052】

滴下器８は、例えば、上トレイ１２、側板１３、及び滴下部１４を備えている。上トレイ１２は、例えば、ステンレス製の薄板によって構成されている。上トレイ１２の底面には貫通穴が形成されている。側板１３は、例えば、テンレス製の薄板によって構成されている。滴下部１４は、例えば、上トレイ１２の底部の外面の一部に接合されている。また、滴下部１４の側部の外面には、一対の側板１３が接合されている。滴下部１４には、第一滴下口１４ａ及び第二滴下口１４ｂが形成されている。

【0053】

第一供給路４によってシェル２に供給された吸収液は、上トレイ１２に導かれる。吸収液は、上トレイ１２の底面の貫通穴を通過して上トレイ１２の外部に排出される。側板１３は、上トレイ１２から排出された吸収液を貯留するための堰としての役割を果たす。側板１３によって貯留された吸収液は、第一滴下口１４ａ及び第二滴下口１４ｂから主に重力の作用により滴下される。

【0054】

エリミネータ９は、例えば、ステンレス製の薄板によって構成されている。エリミネータ９は、例えば、第二供給路７において山なりに曲がった流路を形成している。吸収器１ａに供給される冷媒蒸気に液滴が含まれている場合、山なりに曲がった流路に沿って冷媒蒸気の流れ方向が変わること伴う遠心力により、冷媒蒸気の流れから液滴が分離される。

【0055】

吸収器１ａの動作の一例を説明する。夜間等の所定期間、吸収器１ａが放置された場合、吸収器１ａの内部は、吸収器１ａが置かれた環境の温度及び圧力にほぼ保たれている。例えば、吸収器１ａが置かれた環境の温度が２５℃のとき、吸収器１ａの内部の温度は約２５℃に保たれている。伝熱管群３ｇの複数の伝熱管３の内部には、例えば、大気に熱を放出した熱媒体が流れている。熱媒体が伝熱管３に流入するときの温度は、例えば３２℃である。

【0056】

最初に、ポンプ６が起動される。これにより、シェル２の内部に貯留された吸収液がシェル２から抜き取られ、排出路５を通って、例えば再生器等の吸収器１ａの外部に送られる。例えば、再生器に送られた吸収液は、濃縮され、第一供給路４を通って、シェル２の内部に供給される。例えば、シェル２に供給される吸収液における臭化リチウムの濃度は約６３質量％であり、シェル２に供給される吸収液の温度は約５０℃である。また、蒸発器等の吸収器１ａの外部で生成された冷媒蒸気が第二供給路７を通って、エリミネータ９において冷媒蒸気の流から液滴が分離される。その後、冷媒蒸気がシェル２に供給される。供給される冷媒蒸気の温度は例えば６℃である。

【0057】

第一供給路４によって供給された吸収液は、滴下器８に貯留され、伝熱管群３ｇに向かって滴下される。伝熱管群３ｇへ滴下された吸収液は、伝熱管群３ｇの伝熱管３の外面で広がり、冷媒蒸気を吸収する。冷媒蒸気を吸収した吸収液は、希釈され、希釈と同時に吸収熱により冷媒蒸気の温度が上昇する。しかし、吸収液は、伝熱管３ｇの内部を流れる熱媒体によって冷却されることで、過冷却状態となり、再び、冷媒蒸気を吸収する。このように、吸収液は、冷媒蒸気の吸収、温度上昇、及び冷却を繰り返しながら、重力方向に伝熱管群３ｇの伝熱管３の外面に接触しつつ流下していく過程で希釈される。希釈された吸収液がシェル２の下部に貯留される。その後、シェル２の内部に貯留された吸収液が排出路５を再び通って再生器等の吸収器１ａの外部に送られる。定常状態において、排出路５における吸収液の臭化リチウムの濃度は、約５７重量％であり、排出路５における吸収液の温度は、例えば約３６℃である。また、伝熱管３に流入する熱媒体の温度は、例えば約３２℃であり、伝熱管３から流出する熱媒体の温度は、例えば約３６℃である。伝熱管３から流出した熱媒体は、例えば、最終的にクーリングタワー等によって約３２℃に冷却され、伝熱管３に再び導かれる。

【0058】

図４は、吸収器１ａを備えた冷凍機１００を示す構成図である。冷凍機１００は、例えば、蒸発器５０、吸収器１ａ、再生器６０、及び凝縮器７０を備えている。冷凍機１００は、吸収器１ａを備えているので、小型で、高いＣＯＰを発揮しやすい。

【0059】

冷凍機１００は、例えば、一重効用サイクルの吸収式冷凍機である。冷凍機１００は、二重効用サイクル又は三重効用サイクルの吸収式冷凍機に変更されてもよい。再生器６０の熱源としてガスバーナーを使用したとき、冷凍機１００は、ガス式チラーでありうる。

【0060】

吸収器１ａは、様々な観点から変更可能である。例えば、吸収器１ａは、図５に示す吸収器１ｂ又は図６及び７に示す吸収器１ｃのように変更されてもよい。吸収器１ｂ及び吸収器１ｃは、特に説明する部分を除き、吸収器１ａと同様に構成されている。吸収器１ａの構成要素と同一又は対応する吸収器１ｂ及び吸収器１ｃの構成要素には、同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。吸収器１ａに関する説明は、技術的に矛盾しない限り、吸収器１ｂ及び吸収器１ｃにも当てはまる。

【0061】

図５に示す通り、吸収器１ｂは、仕切り部品１０をさらに備えている。仕切り部品１０は、第一伝熱管群３ａの各列における最上段の伝熱管３と、第二伝熱管群３ｂの各列における最下段の伝熱管との間に冷媒蒸気が流入することを阻害する。伝熱管３の長手方向（Ｙ軸方向）及び重力方向（Ｚ軸方向）に垂直な方向（Ｘ軸方向）に沿って仕切り部品１０を見る。このとき、仕切り部品１０の少なくとも一部は、重力方向において、伝熱管αと伝熱管βとの間に位置する。伝熱管αは、Ｘ軸方向における第一伝熱管群３ａの最上段の仕切り部品１０に近い端部に位置する伝熱管３である。伝熱管βは、その端部と同じ側の、第二伝熱管群３ｂの最下段の端部に位置する伝熱管３である。

【0062】

伝熱管群の段方向のピッチを強度上問題にならない程度に小さくすることで伝熱管の配置の高密度化を図ることができる。例えば、第一伝熱管群３ａ及び第二伝熱管群３ｂにおける熱媒体の流路のヘッダが配置される。この場合、第一伝熱管群３ａの各列における最上段の伝熱管３と第二伝熱管群３ｂの最下段の伝熱管３との間の距離が、その他の伝熱管３の重力方向の距離より広くなりやすい。このため、第一伝熱管群３ａの各列における最上段の伝熱管３と第二伝熱管群３ｂの最下段の伝熱管３との間の冷媒蒸気の流動損失が相対的に小さい。例えば、その流動損失は、第一伝熱管群３ａ及び第二伝熱管群３ｂの伝熱管３の外の冷媒蒸気の流動損失に比べて小さく、伝熱管αと伝熱管βとの間に流れ込む冷媒蒸気の量が相対的に多くなりやすい。

【0063】

一方、吸収器１ｂによれば、仕切り部品１０によって、伝熱管αと伝熱管βとの間における冷媒蒸気の流量及び流速が減少する。このため、第二伝熱管群３ｂの各列における最下段から第一伝熱管群３ａの各列における最上段の伝熱管３に向かって落下する吸収液が冷媒蒸気の流れによりドラッグされにくい。その結果、第二伝熱管群３ｂの最上段の伝熱管３を吸収液によって適切に濡らすことができ、吸収器１ｂにおける熱通過率が高い。吸収器１ｂは、例えば、吸収すべき冷媒蒸気の流量が多く、大きな能力が求められる高負荷条件に適応しやすい。例えば、吸収器１ｂの熱通過率を格子配列の伝熱管群を有する従来の吸収器の熱通過率の約１．４倍に調整することも可能である。

【0064】

図６に示す通り、吸収器１ｃは、滴下器８ａを備えている。滴下器８ａは、特に説明する部分を除き、吸収器１ａの滴下器８と同様に構成されている。

【0065】

図７に示す通り、伝熱管３の長手方向に沿って滴下器８ａを見たとき、第二滴下口１４ｂは、重力方向において第一滴下口１４ａを含む水平な平面から外れた位置に配置されている。これにより、右列３ｍの最上段に位置する伝熱管３と第二滴下口１４ｂとの距離を、左列３ｈの最上段に位置する伝熱管３と第一滴下口１４ａとの距離と合わせやすい。これにより、左列３ｈの最上段の伝熱管３及び右列３ｍの最上段の伝熱管３と、滴下器８ａとの間を通過する冷媒蒸気の流速を低く保ちやすい。このため、吸収液が冷媒蒸気の流れによりドラッグされにくい。その結果、吸収液によって伝熱管３を適切に濡らすことができ、吸収器１ｃにおける熱通過率が高い。吸収器１ｃは、例えば、吸収すべき冷媒蒸気の流量が多い、再生運転条件に適応しやすい。例えば、吸収器１ｃの熱通過率を格子配列の伝熱管群を有する従来の吸収器の熱通過率の約１．５倍に調整することも可能である。

【0066】

右列３ｍの最上段に位置する伝熱管３と第二滴下口１４ｂとの距離は、左列３ｈの最上段に位置する伝熱管３と第一滴下口１４ａとの距離と等しくてもよい。

【0067】

図８は、本開示の実施形態の別の一例に係るシェルアンドチューブ式吸収器１ｄの断面図である。吸収器１ｄは、特に説明する部分を除き、吸収器１ｂと同様に構成されている。吸収器１ｂの構成要素と同一又は対応する吸収器１ｄの構成要素には、同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。吸収器１ａ～１ｃに関する説明は、技術的に矛盾しない限り、吸収器１ｄにも当てはまる。

【0068】

図８に示す通り、吸収器１ｄにおいて、伝熱管３の長手方向及び重力方向に垂直な方向に沿って仕切り部品１０を見たとき、仕切り部品１０の少なくとも一部は、重力方向において、下側伝熱管３ｓと上側伝熱管３ｕとの間に位置する。下側伝熱管３ｓは、第一伝熱管群３ａにおいて仕切り部品１０に最も近い最上段の伝熱管３である。上側伝熱管３ｕは、第二伝熱管群３ｂにおいて仕切り部品１０に最も近い最下段の伝熱管３である。吸収器１ｄにおいて、下側伝熱管３ｓの中心軸と上側伝熱管３ｕの中心軸との距離Ｌ６は、距離Ｌ７より長い。距離Ｌ７は、下側伝熱管３ｓを含む第一伝熱管群３ａの列と隣り合う列における最上段の伝熱管３と、上側伝熱管３ｕを含む第二伝熱管群３ｂの列と隣り合う列における最下段の伝熱管３との距離である。

【0069】

仕切り部品１０によって、下側伝熱管３ｓと上側伝熱管３ｕとの間に流れ込む冷媒蒸気の流量及び流速が減少しやすい。一方、距離Ｌ６が距離Ｌ７より長いので、上側伝熱管３ｕと下側伝熱管３ｓとの間に流入する冷媒蒸気の量及び冷媒蒸気の流速が所望の範囲に保たれやすく、冷媒蒸気が流入する方向と吸収液が滴下する方向とのなす角が小さくなりやすい。このため、上側伝熱管３ｕから滴下される吸収液は、伝熱管３の長手方向及び重力方向に垂直な方向にドラッグされにくい。これにより、第一伝熱管群３ａ及び第二伝熱管群３ｂに流れ込む冷媒蒸気の量が所望の範囲に保たれ、第二伝熱管群３ｂの最下段の伝熱管３から滴下された吸収液が第一伝熱管群３ａの最上段の伝熱管に付着しやすい。その結果、例えば、一時的に吸収液における冷媒蒸気の吸収量が増加する、吸収液希釈運転等の運転においても、第一伝熱管群３ａの伝熱管３を吸収液で適切に濡らすことができ、吸収器１ｄの熱通過率が向上しやすい。例えば、吸収器１ｄの熱通過率を格子配列の伝熱管群を有する従来の吸収器の熱通過率の約１．６倍に調整することも可能である。

【0070】

吸収器１ｄにおいて、例えば、熱媒体は、第一伝熱管群３ａにおいて特定方向に流れ、かつ、第二伝熱管群３ｂにおいて特定方向と反対方向に流れる。このような構成によれば、吸収液への冷媒蒸気の吸収により発生した吸収熱を効果的に熱媒体に放熱できる。吸収器１ｄにおいて、例えば、熱媒体は、第一伝熱管群３ａ及び第二伝熱管群３ｂにおいて特定方向に流れてもよい。

【0071】

図８に示す通り、吸収器１ｄにおいて、例えば、仕切り部品１０は、重力方向において、上側伝熱管３ｕの下方に位置する。換言すると、仕切り部品１０の上端は、上側伝熱管３ｕの下端の下方に位置する。加えて、上側伝熱管３ｕの中心軸と仕切り部品１０の上端との距離Ｌ８は、距離Ｌ９より長い。距離Ｌ９は、下側伝熱管３ｓの中心軸と仕切り部品１０の下端との距離である。エリミネータ９は、例えば、第二供給路７において山なりに曲がった流路を有し、山なりに曲がった流路に沿って冷媒蒸気がエリミネータ９を通過する。このため、冷媒蒸気の流れは、斜め下方を向いた状態で仕切り部品１０の周囲に到達しやすい。距離Ｌ８が距離Ｌ９より長いことは、冷媒蒸気の流れが斜め下方を向いた状態を保ったまま下側伝熱管３ｓと上側伝熱管３ｕとの間に流れ込ませるうえで有利である。その結果、下側伝熱管３ｓと上側伝熱管３ｕとの間に置いて、冷媒蒸気が流入する方向と吸収液が滴下する方向とのなす角が小さくなりやすい。

【0072】

吸収器１ｄは、様々な観点から変更可能である。例えば、重力方向において、上側伝熱管３ｕと仕切り部品１０とは重なっていてもよい。この場合、仕切り部品１０は、開口を有していてもよい。この開口の少なくとも一部は、例えば、重力方向において上側伝熱管３ｕより下方に位置し、かつ、この開口は、上側伝熱管３ｕの下端の近くに位置する。この場合、冷媒蒸気の流れは、その開口を通過して斜め下方を向いた状態で下側伝熱管３ｓと上側伝熱管３ｕとの間に流れ込みやすい。その結果、下側伝熱管３ｓと上側伝熱管３ｕとの間に置いて、冷媒蒸気が流入する方向と吸収液が滴下する方向とのなす角が小さくなりやすい。

【産業上の利用可能性】

【0073】

本開示のシェルアンドチューブ式吸収器は、吸収式冷凍機に備えられ、ビルのセントラル空調システム及びプロセス冷却用のチラー等の用途にも適用できる。

【符号の説明】

【0074】

１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ シェルアンドチューブ式吸収器
２ シェル
３ 伝熱管
３ａ 第一伝熱管群
３ｂ 第二伝熱管群
３ｇ 伝熱管群
３ｈ 左列
３ｍ 右列
３ｓ 下側伝熱管
３ｕ 上側伝熱管
４ 第一供給路
７ 第二供給路
８ 滴下器
１０ 仕切り部品
１４ａ 第一滴下口
１４ｂ 第二滴下口
１００ 冷凍機

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】