降膜式蒸发器的制作方法

本发明涉及一种降膜式蒸发器。

背景技术：

目前，作为在涡轮制冷机等制冷装置中使用的制冷剂的蒸发器，存在例如专利文献1(日本专利特开平8-189726号公报)所示的降膜式蒸发器。降膜式蒸发器是如下形式的热交换器：利用液体制冷剂分散装置使液体制冷剂朝着导热管组流下，并利用导热管组使流下的液体制冷剂蒸发；该液体制冷剂分散装置设置于箱内的导热管组与从箱上方伸出的蒸汽出口管之间。被导热管组蒸发后的气体制冷剂经由从箱上方伸出的蒸汽出口管流出至箱外，并输送至压缩机。

技术实现要素：

发明所要解决的技术问题

在上述现有的降膜式蒸发器中，在由膨胀阀等减压机构减压后的制冷剂以气液两相状态供给至箱内的情况下，气液两相状态的制冷剂经由设置于箱的制冷剂入口管流入液体制冷剂分散装置。

然后，流入液体制冷剂分散装置的气液两相状态的制冷剂所包含的气体制冷剂和由导热管组蒸发而生成的气体制冷剂流向设置于箱上方的蒸汽出口管。

在此，在蒸汽出口管从箱的上方中央延伸出的情况下，从液体制冷剂分散装置流下的液体制冷剂到蒸汽出口管的距离较远，因此，液体制冷剂不易经由蒸汽出口管流出。

但是，若是像在箱上方需要配置其他构件的情况或蒸汽出口管的连接对象不是箱的上方的情况等那样，蒸汽出口管从箱的上方中央以外的倾斜的部位延伸出，就会形成从液体制冷剂分散装置流下的制冷剂容易到达的部分和不易到达的部分。

若像这样存在从液体制冷剂分散装置流下的液体制冷剂容易到达的部分，则有可能产生流过该部分的气体制冷剂与液体制冷剂一起经由蒸汽出口管流出至箱外的携带现象。

本发明是鉴于上述问题而完成的，本发明的课题是提供一种降膜式蒸发器，即便在将蒸汽出口管设于箱的上方中央以外的部位的情况下，也能将液体制冷剂的流出抑制得较小。

解决技术问题所采用的技术方案

第一技术方案的降膜式蒸发器是用于制冷装置的降膜式蒸发器，该降膜式蒸发器包括导热管组、箱、液体制冷剂分散部、蒸汽出口管以及隔离构件。导热管组具有多根导热管，该导热管的内部供热介质流动，并且该导热管在长度方向上延伸。箱的内部配置有导热管组，并且该箱设置有制冷剂流入口。液体制冷剂分散部使经由制冷剂流入口供给至箱内的气液两相状态的制冷剂中的液体制冷剂朝向导热管组流下。蒸汽出口管位于箱的上端以外的位置，从箱的长度方向观察是从侧方或上方延伸出的。隔离构件覆盖沿导热管的轴向观察时比箱与蒸汽出口管的连接部分中的最低的部分更靠下方的部位，并在蒸汽出口管与液体制冷剂分散部之间扩展，且使制冷剂在上部流通。隔离构件以隔离构件的长度方向与导热管的长度方向为相同方向的方式设置。

另外，蒸汽出口管从箱延伸出的位置只要是从箱的长度方向观察时的侧方或上方且是箱的上端以外的位置即可，例如，也可以以从比液体制冷剂分散部高的位置延伸出的方式设置。此外，从箱的长度方向观察的蒸汽出口管的延伸出的位置的侧方或上方(除上端外)，例如可以设为从箱的长度方向观察相对于箱重心从铅垂上方偏离±10度至±100度的范围。

另外，此处，隔离构件的长度方向和导热管的长度方向不必完全都相同，例如，也可以是导热管的长度方向相对于隔离构件的长度方向在±10度的范围内不同，但实质上相同。

在该降膜式蒸发器中，在蒸汽出口管连接于箱的上方央以外的部位的结构中，蒸汽出口管的附近有可能存在液体制冷剂。但是，即便像这样在蒸汽出口管的附近存在液体制冷剂，由于设有隔离构件，因此也抑制了在蒸汽出口管的附近液体制冷剂直接流向蒸汽出口管。具体而言，即便液体制冷剂在隔离构件的上方超过隔离构件进行，也会因液体制冷剂自重而不易朝向上方，从而不易到达蒸汽出口管。此外，即便制冷剂能从隔离构件在导热管的长度方向上的端部流过，由于隔离构件的长度方向与导热管的长度方向设为同一方向，且以液体制冷剂绕隔离构件的长度方向端部迂回而到达蒸汽出口管所需的移动距离变长的方式构成，因此制冷剂不易到达蒸汽出口管。

因此，能够抑制液体制冷剂从蒸汽出口管流出。

第二技术方案的降膜式蒸发器是在第一技术方案的降膜式蒸发器的基础上，隔离构件在沿导热管的轴向观察时延伸至箱的比蒸汽出口管更靠上方的内表面，且具有上部开口，该上部开口在隔离构件的上部沿厚度方向贯通；或者，隔离构件在沿蒸汽出口管从箱延伸出的方向观察时超过蒸汽出口管的上侧，而延伸至接近箱的内表面中的位于蒸汽出口管上方的部分的位置，藉此，形成上部间隙。

另外，上部间隙不限于一个的情况，也可以通过在隔离构件的上端部形成凹凸形状，在隔离构件与箱内表面之间形成多个上部间隙。

在所述降膜式蒸发器中，即便是使蒸汽出口管在箱的上方中央以外的部位与箱连接的结构，也容易使从液体制冷剂分散部至蒸汽出口管的制冷剂的路径变得平衡。

第三技术方案的降膜式蒸发器是在第二技术方案的降膜式蒸发器的基础上，上部开口或上部间隙以越靠近蒸汽出口管越使制冷剂流过时的流过阻力变大的方式分为多个设置。

在所述降膜式蒸发器中，通过使蒸汽出口管附近的流过阻力变大，能使蒸汽出口管附近的制冷剂的流速有效降低。

第四技术方案的降膜式蒸发器是在第二技术方案或第三技术方案的降膜式蒸发器的基础上，上部开口或上部间隙在上下方向上设置在比蒸汽出口管与箱的连接部分高的位置处。

在所述降膜式蒸发器中，由于上部开口或上部间隙设于比蒸汽出口管与箱的连接部分高的位置处，因此容易抑制液体制冷剂抵抗自重而到达蒸汽出口管。

第五技术方案的降膜式蒸发器是在第二技术方案至第四技术方案中的任一技术方案的降膜式蒸发器的基础上，在隔离构件的下端形成有回油开口，或者，在隔离构件的下端与箱的内表面之间形成有回油间隙。回油开口以及回油间隙比上部开口以及上部间隙小。

在所述降膜式蒸发器中，由于设有回油开口或回油间隙，因此能使冷冻机油不积存于隔离构件与箱的内表面之间的下方部分。此外，即便像这样防止冷冻机油积存的回油结构设于隔离构件的下方，由于回油开口、回油间隙比上部开口、上部间隙小，因此也能抑制液体制冷剂从蒸汽出口管流出。

第六技术方案的降膜式蒸发器是在第一技术方案至第五技术方案中任一技术方案的降膜式蒸发器的基础上，隔离构件的长度方向端部与箱的内壁连接。

在所述降膜式蒸发器中，能更有效地抑制液体制冷剂经由隔离构件的长度方向端部而到达蒸汽出口管。

发明效果

在第一技术方案的降膜式蒸发器中，能抑制液体制冷剂从蒸汽出口管流出。

在第二技术方案的降膜式蒸发器中，即便是使蒸汽出口管在箱的上方中央以外的部位与箱连接的结构，也容易使从液体制冷剂分散部至蒸汽出口管的制冷剂的路径变得平衡。

在第三技术方案的降膜式蒸发器中，能有效降低蒸汽出口管附近的制冷剂的流速。

在第四技术方案的降膜式蒸发器中，能容易地抑制液体制冷剂抵抗自重而到达蒸汽出口管。

在第五技术方案的降膜式蒸发器中，即便是在回油结构设于隔离构件下方的情况下，由于回油开口、回油间隙比上部开口、上部间隙小，因此也能抑制液体制冷剂从蒸汽出口管流出。

在第六技术方案的降膜式蒸发器中，能更有效地抑制液体制冷剂经由隔离构件的长度方向端部而到达蒸汽出口管。

附图说明

图1是本发明一实施方式的降膜式蒸发器的外观图。

图2是表示降膜式蒸发器的内部结构的示意立体图。

图3是从与箱的长度方向垂直的水平方向观察降膜式蒸发器的剖视图。

图4是从箱的长度方向观察降膜式蒸发器的蒸汽出口管部分的剖视图。

图5是从箱的长度方向观察另一实施方式A的降膜式蒸发器的蒸汽出口管部分的剖视图。

图6是表示另一实施方式B的降膜式蒸发器的内部结构的示意立体图。

图7是表示另一实施方式E的降膜式蒸发器的图4的G-G截面的位置处的从侧面观察到的详细形状的剖视图。

图8是表示另一实施方式H的降膜式蒸发器的图4的G-G截面的位置处的从侧面观察到的详细形状的剖视图。

图9是表示另一实施方式I的降膜式蒸发器的图4的G-G截面的位置处的从侧面观察到的详细形状的剖视图。

具体实施方式

以下，基于附图对降膜式蒸发器的一实施方式进行说明。

(1)整体结构

图1是本发明一实施方式的降膜式蒸发器1的外观图。降膜式蒸发器1作为涡轮制冷机等较大容量的制冷装置的蒸发器使用。具体而言，在这样的制冷装置中，与降膜式蒸发器1一起设置有压缩机和散热器、膨胀机构等(未图示)，由这些设备构成蒸汽压缩式的制冷剂回路。而且，在这样的蒸汽压缩式的制冷剂回路中，从压缩机排出的气体制冷剂在散热器中散热。在该散热器中散热后的制冷剂通过在膨胀机构中减压而变为气液两相状态的制冷剂。该气液两相状态的制冷剂流入降膜式蒸发器1内，通过与水或卤水等热介质的热交换而蒸发成为气体制冷剂，并从降膜式蒸发器1流出。从该降膜式蒸发器1流出的气体制冷剂再次被吸入压缩机。另一方面，通过与水或卤水等热介质的热交换而未蒸发完的液体制冷剂与经由液体制冷剂返回管等(未图示)流入降膜式蒸发器1内的气液两相状态的制冷剂合流，并再次流入降膜式蒸发器1内。

而且，此处采用横置的壳管型热交换器作为降膜式蒸发器1。如图1～图4所示，降膜式蒸发器1主要具有箱10、导热管组20、液体制冷剂分散装置30以及隔离构件50。在此，图2是表示降膜式蒸发器1的内部结构的立体图(这里省略隔离构件50的图示)。图3是从与箱10的长度方向垂直的水平方向观察降膜式蒸发器1的剖视图。图4是从箱10的长度方向观察降膜式蒸发器1的蒸汽出口管18所在部分的剖视图。另外，在以下说明中使用的“上”、“下”、“左”、“右”、“水平”等表示方向的文字是指图1所示的降膜式蒸发器1使用时的设置状态下的方向。

(2)箱10

箱10主要具有壳11和头部12a、12b。此处，壳11是长度方向的两端部开口的横置圆筒状的构件。头部12a、12b是将壳11长度方向的两端部的开口封闭的碗状的构件。此处，在图1～图3中，将头部12a、12b中配置于壳11左侧的头部作为头部12a，将配置于壳11右侧的头部作为头部12b。

此外，在头部12a与壳11之间以夹持的方式配置有管板13a。在头部12b与壳11之间也以夹持的方式配置有管板13b。管板13a、13b是大致圆板状的构件，并形成有管孔(未图示)，该管孔用于在插入构成导热管组20的多根导热管21长度方向的两端部的状态下固定多根导热管21长度方向的两端部。由此，箱10内的空间在水平方向上被分割为：头部空间SH1，该头部空间SH1由头部12a和管板13a围成；壳空间SS，该壳空间SS由壳11和管板13a、13b围成；以及头部空间SH2，该头部空间SH2由头部12a和管板13a围成。

此外，头部12a设置有热介质入口管14和热介质出口管15。热介质入口管14是用于使热介质流入箱10的头部空间SH1内的管构件，此处，该热介质入口管14设置于头部12a的下部。热介质出口管15是用于使热介质流出至箱10的头部12a外的管构件，此处，该热介质出口管15设置于头部12a的上部。此外，头部空间SH1在上下方向上被头部空间分隔板16分割为下部头部空间SHi和上部头部空间SHo，其中，所述下部头部空间SHi与热介质入口管14连通，所述上部头部空间SHo与热介质出口管15连通。由此，经由热介质入口管14流入头部12a的下部头部空间SHi内的热介质流入与下部头部空间SHi连通的多根导热管21(此处为构成导热管组20的下部的多根导热管21)，并输送至头部空间SH2。输送至该头部空间SH2的热介质以在头部空间SH2内向上方折返的方式流动后，流入与上部头部空间SHi连通的多根导热管(此处为构成导热管组20的上部的多根导热管21)，并输送至上部头部空间SHo。输送至该上部头部空间SHo的热介质经由热介质出口管15流出至上部头部空间SHo外(即，从降膜式蒸发器1流出)。

此外，在壳11设置有制冷剂入口管17、蒸汽出口管18以及液体出口管19。制冷剂入口管17是用于使气液两相状态的制冷剂流入箱10的壳空间SS内的管构件，此处，该制冷剂入口管17设置于壳11的上部且偏向壳11长度方向左侧的部分。制冷剂入口管17的壳11内的前端形成为使制冷剂流入箱10的制冷剂流入口。蒸汽出口管18是用于使在导热管组20中蒸发而生成的气体制冷剂流出至箱10的壳空间SS外的管构件。在该实施方式中，该蒸汽出口管18以从如下的位置伸出的方式设置：在壳体11的上方的、从上端向沿壳11的长度方向观察时相对于铅垂上方倾斜30度左右的位置的、壳11长度方向的大致中央部分。另外，蒸汽出口管18与壳11之间的连接部分处的蒸汽出口管18的轴向倾斜角度可以在±10度至100度的范围内，也可以在±30度至60度的范围内。此外，在该实施方式中，蒸汽出口管18与壳11之间的连接位置位于比制冷剂分散装置30的第二行制冷剂桶35靠上方的位置处。液体出口管19是用于使在导热管组20中未蒸发完的液体制冷剂流出至箱10的壳空间SS外的管构件，此处，该液体出口管19设置于壳11的下部且在壳11长度方向的大致中央部分。由此，经由制冷剂入口管17供给至箱10的壳空间SS内的气液两相状态的制冷剂中的液体制冷剂利用液体制冷剂分散装置30而从导热管组20的上方分散。分散至导热管组20的液体制冷剂通过与构成导热管组20的导热管21内流动的热介质的热交换而蒸发成为气体制冷剂。在导热管组20中蒸发而生成的气体制冷剂朝蒸汽出口管18向斜上方流动，并经由蒸汽出口管18流出至箱10的壳空间SS外。流出至该箱10的壳空间SS外的气体制冷剂再次被吸入压缩机。另一方面，在导热管组20中未蒸发完的液体制冷剂经由设置于箱10的壳空间SS下部的液体出口管19流出至箱10的壳空间SS外。流出至该箱10的壳空间SS外的液体制冷剂与经由液体制冷剂返回管等流入箱10的壳空间SS内的气液两相状态的制冷剂合流，并再次经由制冷剂入口管17流入箱10的壳空间SS内。

(3)导热管组20

导热管组20具有沿着箱10的长度方向延伸的多根导热管21。在从箱10的长度方向观察时，导热管组20配置于箱10的壳空间SS内的水平方向的大致中央且偏向上下方向的下方的部分。在从箱10的长度方向观察时，多根导热管21配置为多行多列，此处，多根导热管21以呈11列×9行的交叉排列的方式配置。导热管21长度方向的两端部延伸至管板13a、13b，在插入的状态下固定于管板13a、13b的管孔(未图示)。而且，构成偏向导热管组20上下方向的上方的部分的导热管21长度方向的两端部与头部空间SH2的下部以及下部头部空间SHi连通，构成偏向导热管组20上下方向的下方的部分的导热管21长度方向的两端部与头部空间SH2的上部以及上部头部空间SHo连通。

另外，构成导热管组20的导热管21的根数或排列并不限定于本实施方式中的根数或排列，能够采用各种根数或排列。此外，在采用仅在壳长度方向的一端部设置管板以及头部的箱的情况下，也可以采用U字管状的导热管。

(4)液体制冷剂分散装置30

液体制冷剂分散装置30配置于箱10的壳空间SS内的导热管组20与蒸汽出口管18的上下方向间。液体制冷剂分散装置30主要具有集管31、制冷剂桶33以及上部罩36。

集管31是用于将经由制冷剂入口管17供给至箱10的壳空间SS内的气液两相状态的制冷剂导入制冷剂桶33(此处为第一行制冷剂桶34)的管构件。集管31是沿着箱10的长度方向延伸的管构件。集管31的一端部(此处为左侧的端部)与制冷剂入口管17连接。此处，集管31的从箱10的长度方向观察时的截面具有大致矩形的形状。在集管31的上壁31a以及侧壁31b的上部，除了连接有制冷剂入口管17的端部(此处为左侧的端部)以及集管31长度方向的两端壁以外，形成有多个集管制冷剂孔31c，这多个集管制冷剂孔31c用于使在集管31内流动的气液两相状态的制冷剂流出至第一行制冷剂桶34。

此外，在集管31上，除了连接有制冷剂入口管17的端部(此处为集管31左侧的端部)以外，设置有气液分离构件32，该气液分离构件32在与集管31的外周侧隔开间隙的状态下覆盖于集管31的上壁31a以及侧壁31b上部的外周侧。气液分离构件32的从箱10的长度方向观察时的截面具有朝下的大致U字形状。而且，气液分离构件32形成有多个集管通气孔32a。集管通气孔32a是用于容许气体制冷剂通过且抑制液体制冷剂通过的孔，该气体制冷剂是在集管31内流动的、经由制冷剂入口管17供给至箱10的壳空间SS内的气液两相状态的制冷剂中的气体制冷剂，该液体制冷剂是在集管31内流动的、经由制冷剂入口管17供给至箱10的壳空间SS内的气液两相状态的制冷剂中的液体制冷剂。

制冷剂桶33是用于将液体制冷剂积存之后使其朝向下方的导热管组20流下的桶状构件，该液体制冷剂是经由设置于箱10的壳11的制冷剂入口管17供给至箱10的壳空间SS内的气液两相状态的制冷剂中的液体制冷剂。制冷剂桶33主要具有第一行制冷剂桶34和第二行制冷剂桶35。

第一行制冷剂桶34是用于将液体制冷剂积存之后使其流至下方的桶状构件，该液体制冷剂是经由设置于箱10的壳11的制冷剂入口管17供给至箱10的壳空间SS内的气液两相状态的制冷剂中的液体制冷剂。第一行制冷剂桶34沿着箱10的长度方向延伸。此处，第一行制冷剂桶34的从箱10的长度方向观察时的截面具有朝上的大致U字形状。在第一行制冷剂桶34的底壁34a上配置有集管31。由此，经由制冷剂入口管17供给至箱10的壳空间SS内的气液两相状态的制冷剂经由集管31的集管制冷剂孔31c以及气液分离构件32的集管通气孔32a导入第一行制冷剂桶34内。此时，从集管31导入第一行制冷剂桶24内的气液两相状态的制冷剂被气液分离构件32气液分离。即，气液两相状态的制冷剂中的液体制冷剂的大部分不通过气液分离构件32的集管通气孔32a，而是导入第一行制冷剂桶34并积存于第一行制冷剂桶34。积存于第一行制冷剂桶34的液体制冷剂经由形成于第一行制冷剂桶34的底壁34a的多个液体制冷剂流下孔34c朝向下方的第二行制冷剂桶35流下。另一方面，气液两相状态的制冷剂中的气体制冷剂通过气液分离构件32的集管通气孔32a，并导入第一行制冷剂桶34正上方的第一行制冷剂桶正上方空间SSd1(此处为上部罩36与第一行制冷剂桶34的上下方向间的空间)。导入第一行制冷剂桶正上方空间SSd1的气体制冷剂朝蒸汽出口管18流动，与在导热管组20中蒸发而生成的气体制冷剂一起经由蒸汽出口管18流出至箱10的壳空间SS外。

第二行制冷剂桶35是将从第一行制冷剂桶34流下的液体制冷剂积存后使其朝向下方的导热管组20流下的桶状构件。第二行制冷剂桶35沿着箱10的长度方向延伸。在本实施方式中，第二行制冷剂桶35设置为：第二行制冷剂桶35的长度方向与导热管21的长度方向为相同方向。此处，第二行制冷剂桶35的从箱10的长度方向观察时的截面具有朝上的大致U字形状。在从下方观察第二行制冷剂桶35时(沿着箱10的长度方向观察第二行制冷剂桶35时也相同)，第二行制冷剂桶35比第一行制冷剂桶34向外侧突出。即，沿着箱10的长度方向观察第二行制冷剂桶35时，第二行制冷剂桶35的侧壁35b配置于比第一行制冷剂桶34的侧壁34b靠外侧的位置。由此，从第一行制冷剂桶34流下的液体制冷剂导入第二行制冷剂桶35，并积存于第二行制冷剂桶35。积存于第二行制冷剂桶35的液体制冷剂经由形成于第二行制冷剂桶35的底壁35a的多个液体制冷剂流下孔35c朝向下方的导热管组20流下。此处，将第一行制冷剂桶34与第二行制冷剂桶35的上下方向间的空间作为第二行制冷剂桶正上方空间SSd2。

上部罩36在制冷剂桶33(此处为第一行制冷剂桶34)的上方以隔开间隙的方式配置，并且是覆盖制冷剂桶33(此处为第一行制冷剂桶34)的上方以及斜上方的屋顶状构件。除了制冷剂入口管17与集管31连接的端部(此处为集管31左侧的端部)以外，上部罩36沿着箱10的长度方向延伸。此处，上部罩36的从箱10的长度方向观察时的截面具有朝下的大致U字形状。此处，上部罩36具有：上壁36a，该上壁36a的从箱10的长度方向观察时的截面为水平板状；侧壁36b，该侧壁36b从上壁36a的端部向斜下方延伸；以及壁端部36c，该壁端部36c从侧壁36b的下端向下方延伸。另外，上部罩36a的侧壁36b以及壁端部36c朝斜下方延伸至比蒸汽出口管18和壳11的连接部分中的下端(图5中用点X表示的部分)低的位置。此外，上部罩36a的上壁36a位于比集管31更靠上方的位置，该集管31位于第二行制冷剂桶35的上方。

此外，在沿着箱10的长度方向观察上部罩36时，在上部罩36的、比集管31以及气液分离构件32靠外侧且比第一行制冷剂桶34的侧壁34b靠内侧的位置，设置有朝下方突出的突出壁36d。突出壁36d沿着箱10的长度方向延伸。而且，在从上方观察上部罩36时(沿着箱10的长度方向观察上部罩36时也相同)，上部罩36覆盖第一行制冷剂桶34，并且突出至比第一行制冷剂桶34靠外侧的位置。即，沿着箱10的长度方向观察上部罩36时，上部罩36的侧壁36b的端部配置于比第一行制冷剂桶34的侧壁34b靠外侧的位置。壁端部36c的下端位于比第二行制冷剂桶35靠上方的位置。而且，在箱10的壳空间SS内形成有上部罩36与制冷剂桶33(此处为第二行制冷剂桶35)的上下方向间的空间，即分散装置空间SSd。

分散装置空间SSd具有上述的第一行制冷剂桶正上方空间SSd1、上述的第二行制冷剂桶正上方空间SSd2以及第一行制冷剂桶侧方空间SSd3。此处，在沿着箱10的长度方向观察液体制冷剂分散装置30时，第一行制冷剂桶侧方空间SSd3是在第二行制冷剂桶35的上侧且比第一行制冷剂桶34的侧壁34b靠外侧的空间。此外，箱10的壳空间SS中除了分散装置空间SSd以外的空间构成蒸汽主流路空间SSv，在该蒸汽主流路空间SSv中，在导热管组20中通过蒸发而生成的气体制冷剂朝向蒸汽出口管18流动。在沿着箱10的长度方向观察液体制冷剂分散装置30时，蒸汽主流路空间SSv经由上部罩36的侧壁36b的端部与第二行制冷剂桶35的侧壁35b的上端的上下方向间的间隙而与分散装置空间SSd的第一行制冷剂桶侧方空间SSd3连通。

如此，此处采用具有第一行制冷剂桶34以及第二行制冷剂桶35的结构作为液体制冷剂分散装置30的基本结构。而且，由这样的液体制冷剂分散装置30和具有多根导热管21的导热管组20构成降膜式蒸发器1，该降膜式蒸发器1通过在导热管21内流动的热介质与从第二行制冷剂桶35流下的液体制冷剂的热交换而使液体制冷剂蒸发。

(5)隔离构件50

如图4所示，在箱10的内部，在连接有蒸汽出口管18的部分附近设有隔离构件50。

所述隔离构件50以如下方式设置：覆盖沿导热管21的轴向观察时比箱10与蒸汽出口管18的连接部分中的最低的部分(图4中的点X)更靠下方的部位，并在蒸汽出口管18与液体制冷剂分散装置30之间扩展，且使制冷剂在上部流通。如图2所示，所述隔离构件50通过沿导热管21的长度方向延伸而使隔离构件50的长度方向与导热管21的长度方向成为实质相同的方向。在本实施方式中，隔离构件50的长度方向的两端延伸至管板13a、13b的正前方，藉此，隔离构件50的长度方向的两端不焊接在管板13a、13b或箱10的内壁等而是朝导热管21的长度方向开放。

在本实施方式中，隔离构件50从比箱10与蒸汽出口管18与连接部分中最低的部分(点X)更低的位置延伸至沿蒸汽出口管18从箱10延伸出的方向观察时超过蒸汽出口管18的上侧左右，没有延伸至到达箱10的内表面。另外，在从水平方向观察降膜式蒸发器1的情况下，隔离构件50延伸至比箱10与蒸汽出口管18的连接部分中最高的部分(图4中的点Y)更靠上方的位置。

隔离构件50的上端和与所述隔离构件50的上端最靠近的箱10的内表面之间形成有上部间隙51。另外，在本实施方式中，隔离构件50的上端呈直线地形成为沿导热管21的长度方向延伸。

在从水平方向观察降膜式蒸发器1的情况下，所述上部间隙51设在比箱10与蒸汽出口管18之间的连接部分中最高的部分(图4中的点Y)更靠上方的位置，藉此，使上部间隙51配置于比箱10与蒸汽出口管18的连接部分高的位置。

另外，隔离构件50在比箱10与蒸汽出口管18的连接部分中最低的部分(点X)更低的部分，通过焊接而固定于箱10的内壁。

隔离构件50从所述固定部分、即比箱10与蒸汽出口管18的连接部分中最低的部分(点X)更低的部分朝箱10的中央附近稍许延伸之后，以一边在水平方向上朝箱10的内侧一边在上下方向上朝箱10的上方的方式延伸。此外，在隔离构件50的上端附近设有朝铅垂上方延伸的部分。

此外，在隔离构件50的下端附近设有沿上下方向贯通的细微的开口即回油开口52。所述回油开口52的最大通过面积构成为比上述上部间隙51的最大通过面积小。

另外，在远离蒸汽出口管18的部分，制冷剂绕上部罩36迂回后进一步朝蒸汽出口管18一侧流动；在靠近蒸汽出口管18的部分，制冷剂绕上部罩36迂回后进一步以流过上部罩36与隔离构件50之间的狭小间隙的方式流动。在此，隔离构件50以流过远离蒸汽出口管18的部分的制冷剂的流速和流过靠近蒸汽出口管18的部分的制冷剂的流速形成为相同程度的方式调节上部罩36与隔离构件50之间的狭小间隙处的通过面积的大小后配置。

(6)本实施方式的特征

(6－1)

一般而言，在与箱连接的蒸汽出口管附近，要从箱内部流出的制冷剂汇集流动，因此，与通过其他部分的制冷剂的流动相比流速容易变快。因此，存在容易产生液体制冷剂伴随着气体制冷剂的高流速而流出至箱外的携带现象的情况。此外，在蒸汽出口管18与箱10的连接位置设于靠近液体制冷剂流过的位置的部分的情况下，更容易产生所述携带现象。

对此，在本实施方式的降膜式蒸发器1中，蒸汽出口管18不连接在箱10的正上方，而是连接在倾斜的位置处，藉此，连接在集管31或液体制冷剂分散装置30等的靠近供液体制冷剂流通的位置的部分，虽然是这样的连接方式，但在蒸汽出口管18与制冷剂分散装置30之间设有隔离构件50。

藉此，从集管31流出的制冷剂在远离蒸汽出口管18的部分绕上部罩36迂回后再流向蒸汽出口管18一侧，在靠近蒸汽出口管18的部分绕上部罩36迂回后通过上部罩36与隔离构件50之间的狭窄间隙而流向蒸汽出口管18一侧(在此，隔离构件50的长度方向两端部的开放的部分位于远离蒸汽出口管18的位置，因此，几乎不会流过制冷剂)。

因此，即便是在液体制冷剂混入从集管31流出的制冷剂的情况下，由于至蒸汽出口管18的路径充分长，且制冷剂流通的上部间隙51设于箱10内的上方，因此比气体制冷剂比重大的液体制冷剂不得不以对抗自重朝上方上升的方式流动，因此，液体制冷剂不易流过上部间隙51。

因此，即便是在将蒸汽出口管18设于箱10的上方中央以外的部位的情况下，也能利用隔离构件50将液体制冷剂的流出抑制得较小。

此外，隔离构件50是以流过远离蒸汽出口管18的部分的制冷剂的流速和流过靠近蒸汽出口管18的部分的制冷剂的流速形成为相同程度的方式调节上部罩36与隔离构件50之间的狭小间隙处的通过面积的大小后配置的，因此，能将远离蒸汽出口管18一侧与靠近蒸汽出口管18一侧的制冷剂的流速的差距抑制得较小。

另外，在不将蒸汽出口管18连接在箱10的正上方的情况下，能确保箱10的正上方的空间，因此，能配置其他构件。此外，也能将其他构件设置于箱10的上方。

此外，即便是在不将蒸汽出口管18连接于箱10的正上方而是将蒸汽出口管18设于箱10的上方中央以外的部位的情况下，也能通过设置隔离构件50，使流过集管31或液体制冷剂分散装置30中靠近蒸汽出口管18的一侧的制冷剂经由隔离构件50较大幅度地迂回，因此，能使流过集管31或液体制冷剂分散装置30中靠近蒸汽出口管18的一侧和远离蒸汽出口管18的一侧的制冷剂的分布变得平衡。

(6-2)

在本实施方式的降膜式蒸发器1中，在从水平方向观察降膜式蒸发器1的情况下，在隔离构件50的上端与箱10的内壁之间形成的上部间隙51设于比箱10与蒸汽出口管18的连接部分中最高的部分(图4中的点Y)更靠上方的位置处。因此，能使比气体制冷剂比重大的液体制冷剂不易到达上部间隙51。

(6-3)

在本实施方式的降膜式蒸发器1中，在隔离构件50的下端附近形成有回油开口52，因此，能抑制冷冻机油在隔离构件50与箱10的内壁之间积存。

此外，通过这样设置回油开口52，能抑制冷冻机油的积存，并且，通过使该回油开口52的大小构成为比上部间隙51小很多，能抑制液体制冷剂流过回油开口52而到达蒸汽出口管18。

(6-4)

在本实施方式的降膜式蒸发器1中，隔离构件50以隔离构件50的长度方向与导热管21的长度方向相同的方式延伸形成。

因此，即便较多的液体制冷剂在绕隔离构件50的长度方向端部迂回后(流过隔离构件50的长度方向端部的更外侧)要朝蒸汽出口管18流动，由于其流过距离确保为充分长，因此能抑制液体制冷剂到达蒸汽出口管18。

(7)其他实施方式

在上述实施方式中，说明了本发明实施方式的一例，但是上述实施方式的主旨不是对本发明进行任何限定，本发明不限于上述实施方式。本发明当然包含在不脱离其主旨的范围内进行适当改变后的形态。

(7-1)另一实施方式A

在上述实施方式中，以隔离构件50的上端与箱10的内壁之间形成有上部间隙51的情况为例进行了说明。

与此相对，例如，如图5所示，也可以构成为：隔离构件250的上端延伸至到达箱10的内壁，在所述隔离构件250的上端稍下方的上部设置沿板厚方向贯通的上部开口251。

即便是在这样的情况下，也能起到与上述实施方式的上部间隙51相同的效果。

(7-2)另一实施方式B

在上述实施方式中，以隔离构件50的长度方向的两端没有实施焊接等而开放的情况为例进行了说明。

与此相对，例如，如图6所示，也可以构成为：隔离构件350的长度方向的两端350P、350Q延伸至到达管板13a、13b并通过焊接等连接于管板13a、13b。此外，也可以在朝箱10的内壁侧弯曲等后通过焊接等与箱10的内壁连接。这样，也可以构成为隔离构件的长度方向的端部被封闭。

在像这样将隔离构件的长度方向的端部封闭的情况下，能更有效地抑制较多液体制冷剂经由隔离构件的长度方向的端部(流过隔离构件的长度方向端部的更外侧)朝蒸汽出口管18流过而到达蒸汽出口管18。

(7-3)另一实施方式C

在上述实施方式中，以容纳于箱10内的导热管组20配置成导热管组20的长度方向和箱10的长度方向为相同方向的情况为例进行了说明。

与此相对，容纳于箱10内的导热管组20也可以以导热管组20的长度方向和箱10的长度方向稍有不同的方式配置，例如，以导热管组20的长度方向和箱10的长度方向处在±20度范围内的方式将导热管组20配置于箱10内。

(7-4)另一实施方式D

在上述实施方式中，以在隔离构件50的下端附近设置沿上下方向贯通的回油开口52的情况为例进行了说明。

与此相对，例如，也可以在隔离构件50的下方的端部与箱10的内壁之间形成回油间隙来替代设置回油开口52。在这样的情况下，优选构成为回油间隙的最大通过面积比上部间隙51的最大通过面积小。

即便是这样的结构，也能抑制冷冻机油在隔离构件50与箱10的内壁之间积存。

(7-5)另一实施方式E

在上述实施方式中，以隔离构件50的上端朝导热管21的长度方向沿直线延伸且隔离构件50的上端与箱10的内壁之间形成一个间隙的情况为例进行了说明。

与此相对，例如，也可以构成为：如表示侧视观察图4的G-G截面的图7所示，隔离构件450的上端与箱10的壳11的内壁之间的上部间隙451分隔为多个。例如，也可以构成为：在导热管21的长度方向上，具有隔离构件450的上端延伸至与壳11的内壁接触的部分和以不与壳11的内壁接触的方式延伸的部分。

(7-6)另一实施方式F

在上述实施方式中，以蒸汽出口管18与壳11的连接位置比液体制冷剂分散装置30的第二行制冷剂桶35更靠上方的情况为例进行了说明。

与此相对，也可以蒸汽出口管18与壳11的连接位置是与液体制冷剂分散装置30的第二行制冷剂桶35相等的高度位置。

(7-7)另一实施方式G

在上述实施方式中，以隔离构件50的长度方向与导热管21的长度方向为相同方向且设置成延伸至接近管板13a、13b的情况为例进行了说明。

在此，优选隔离构件50在导热管21的长度方向上的长度S是与导热管21的长度方向正交的面中的隔离构件50的端部彼此间的距离T的两倍以上，更优选三倍以上。

此外，在隔离构件50的长度方向的两端开放的结构的情况下，优选隔离构件50在导热管21的长度方向上的长度S配置构成为使制冷剂主要流过上部间隙51一侧而不是所述两端开放的部分。

(7-8)另一实施方式H

在上述实施方式中，以隔离构件50的上端朝导热管21的长度方向沿直线延伸且隔离构件的上端与箱10的内壁之间形成一个间隙的情况为例进行了说明。

与此相对，例如，如表示侧视观察图4的G-G截面的图8所示，也可以形成为：隔离构件550的上端延伸至到达箱10的壳11的内壁，在隔壁构件550的上部，多个沿导热管21的长度方向(也是隔离构件550的长度方向)排列形成的上部开口551沿板厚方向贯通。此外，如图8所示，所述多个上部开口551也可以构成为：越靠近蒸汽出口管18的附近，制冷剂流过上部开口551时的流过阻力越大。具体而言，也可以设置为：将多个上部开口551彼此分隔的部分551a(各部分551a的大小恒定)的间隔在靠近蒸汽出口管18的部分比在远离蒸汽出口管18的部分紧密。此外，也可以设置为：多个上部开口551的通过面积在靠近蒸汽出口管18的部分比在远离蒸汽出口管18的部分小。此外，也可以设置为：将多个上部开口551彼此分隔的部分551a的大小(相邻上部开口551彼此之间的距离)在靠近蒸汽出口管18的部分比在远离蒸汽出口管18的部分大(长)。

藉此，能充分降低流过蒸汽出口管18附近的制冷剂的流速。

(7-9)另一实施方式I

此外，另一实施方式H的越靠近蒸汽出口管18的附近制冷剂流过上部开口551时的流过阻力越大的结构，不限于上端延伸至到达壳11的内壁且形成有上部开口551的隔离构件550。

例如，如图9所示，也可以构成为：在上端不到达壳11的内壁而延伸至接近壳11的内壁的隔离构件650中，在隔离构件650的上端与壳11之间形成多个上部间隙651，越靠近蒸汽出口管18，制冷剂流过上部间隙651时的流过阻力越大。具体而言，也可以设置为：将多个上部间隙651彼此分隔的部分651a(各部分651a的大小恒定)的间隔在靠近蒸汽出口管18的部分比在远离蒸汽出口管18的部分紧密。此外，也可以设置为：多个上部间隙651的通过面积在靠近蒸汽出口管18的部分比在远离蒸汽出口管18的部分小。此外，也可以设置为：将多个上部间隙651彼此分隔的部分651a的大小(相邻上部间隙651彼此之间的距离)在靠近蒸汽出口管18的部分比在远离蒸汽出口管18的部分大(长)。

即便在这样的情况下，也能充分降低流过蒸汽出口管18附近的制冷剂的流速。

工业上的可利用性

本发明能够广泛适用于降膜式蒸发器，该降膜式蒸发器利用设置于箱内的导热管组与上部的蒸汽出口管的上下方向间的液体制冷剂分散装置，使经由制冷剂入口管供给至箱内的气液两相状态的制冷剂中的液体制冷剂朝着导热管组流下，并利用导热管组使液体制冷剂蒸发。

符号说明

1 降膜式蒸发器

10 箱

17 制冷剂入口管

18 蒸汽出口管

20 导热管组

21 导热管

30 液体制冷剂分散装置(液体制冷剂分散部)

31 集管

33 制冷剂桶

341 第一行制冷剂桶

34a 底壁

34b 侧壁

352 第二行制冷剂桶

35b 侧壁

36 上部罩

36a 上壁

36b 侧壁

36c 壁端部

36d 突出壁

50 隔离构件

51 上部间隙

52 回油开口

251 上部开口

350 隔离构件

450 隔离构件

451 上部间隙

550 隔离构件

551 上部开口

650 隔离构件

651 上部间隙

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开平8-189726号公报。