[发明专利]吸收式制冷机用热交换器

说明书

本发明涉及用于吸收式制冷机的吸收器、再生器和蒸发器等的热交换管。具体说涉及外表面有沟槽和凹凸的吸收式制冷机用热交换管。

一般吸收式制冷机如图19所示，有蒸发器4、吸收器5、再生器6及冷凝器7。

在处于真空状态的蒸发器4内，热交换管40被以一定间距以水平状态，在垂直及水平方向上配置。上下方向上配置的热交换管40互相连通。

来自具有冷凝器7或制冷剂泵的冷却介质管路41的冷却介质(水)44，通过喷淋管路43，喷淋在蒸发器用的热交换管40。使热交换管40内流动的水被顺热交换管40表面流下的冷却介质所冷却。

吸收器5内及再生器6内各自的热交换管50、60被以水平状态在垂直及水平方向上以一定间距并列配置。上下方向上相邻的各热交换管50、60互相连通。

由喷淋管51将吸收液喷淋在吸收器用热交换管50的外表面(溴化锂水溶液)。在冷却介质热交换管50内部流动，此冷却介质供给配置于冷凝器7内的热交换管70。

由热交换管40内流动的水的温度而蒸发了的冷却介质44的蒸汽被沿吸收器5内热交换管50表面流下的低温吸收液52吸收。因吸收冷却介质的蒸汽而浓度下降的吸收液52被泵53送到再生器6内的喷淋管61。

送到喷淋管61的低浓度吸收液52，由该喷淋管61向再生器用热交换管60的表面喷淋。被吸收液52吸收的冷却介质当吸收液52沿热交换管60的表面流下时，被热交换管60内流动的加热介质加热、沸腾、从吸收液52中分离出来。

由再生器6从吸收液52中分离出来的冷却介质蒸汽被冷凝器7内的热交换管70冷却凝缩。冷凝后的冷却介质44返回蒸发器4，通过喷淋管43喷淋在热交换管40。

另一方面，由再生器再生的吸收液52被热交换管54冷却后返回吸收器。

由于上述循环，在蒸发器4的热交换管40内流动的水被连续地冷却。

随着近年来制冷机小型化、高性能的要求，用于吸收式制冷机的热交换管，不仅要求小直径而且要求高性能。

蒸发器4、吸收器5及再生器6使用的热交换管，因其内部流体和与该热交换管表面接触流下的介质液(吸收液52和冷却介质44)间进行热传导，所以为使这些热交换管小型化和导热性能提高，必须尽量使热交换管的表面被介质普遍浸湿，即必须促进在热交换管表面的介质的扩散性和浸湿面积扩大(或者提高湿润性)。

又、因为要在热交换管和介质的接触面上进行良好的热传导，所以必须使介质沿热交换管的表面流下时，更进一步加强它们的对流(界面扰动或液膜紊流)。        

作为促进外周面流动介质的湿润面积的扩大及液膜紊流的结构，例如：在实开昭57—100161号公报(Masaki Minemoto的发明)提出了管外周面形成许多小的螺旋状沟的吸收器用热交换管。

此公报所记载的热交换管，使吸收液沿管表面的螺旋状的沟流动，通过使吸收液沿管的轴向(长度方向)充分扩散，使管表面的湿润面积变大，以谋求提高其性能、机器小型化。

又、作为一种促进介质的界面扰动的热交换管，例如：在特开昭63—6364号公报(Giich：Nagaoka等的发明)，记载着在外径19mm的管材外表面上形成了与管轴平行高2mm的多条凸条，在各凸条间以5mm间距形成深0.5mm的切槽的吸收器用热交换管。

发明者们制作了多个试验装置。该试验装置由沿垂直方向间隔6mm水平地支承5个热交换管的一对支柱和距支承在支柱上的最上部的热交换管的上方25mm位置外设置的喷淋管组成，在热交换器上使用上述热交换管和与上述以前技术试作的同样的热交换管，一面从上述散水管连续喷淋红墨水，一面观察在这些热交换管表面的墨水的流动状态及这些热交换管的湿润状态。

其结果：使用实开昭57—100161号公报记载的热交换管的情况是：在从该热交换管的上面到侧面的范围，红墨水由于重力沿螺旋状沟槽向管轴方向(长度方向)流动。而且确认了流到管的侧面的墨水不仅沿上述螺旋状沟槽流动，而且大部分在流下途中越过沟侧部的凸起落下了。即发生了在管的下侧相当大部分没有浸湿。

还有即使在管的顶上面，液体向管轴方向扩散状态也不理想。

另一方面，使用上述特开昭63—6364号公报记载的热交换管情况是：墨水沿热交换管的凸条向管轴方向扩散，若墨水在相邻的凸条之间(沟)到达其凸条的沟槽并积存，墨水就从凸条的沟槽部分沿管轴方向向下一条沟移动。再沿其沟向管轴方向扩散。即从整体上看，管表面湿润情况良好。