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。

此处，有时在液体制冷剂分散装置与蒸汽出口管之间设置上部罩，该上部罩用于抑制液体制冷剂直接流向蒸汽出口管。

然而，若制冷剂在上部罩的下方沿着导热管的长度方向流向蒸汽出口管，则在上部罩下方汇集至蒸汽出口管附近的制冷剂会一下子越过上部罩流向蒸汽出口管一侧。因此，在蒸汽出口管附近要越过上部罩的制冷剂的流速变得过快，容易产生液体制冷剂伴随着气体制冷剂经由蒸汽出口管流出至箱外这样的携带现象。

本发明是鉴于上述问题而完成的，其技术问题在于提供一种能够将蒸汽出口管附近的制冷剂流速抑制得较小的降膜式蒸发器。

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，该降膜式蒸发器具备导热管组、箱、液体制冷剂分散部、蒸汽出口管、罩以及抑制部件。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。蒸汽出口管从箱的上方伸出。罩在箱内具有位于比液体制冷剂分散部高的位置的部分。抑制部件在液体制冷剂分散部与罩之间设置于在导热管的长度方向上与蒸汽出口管不同的位置，抑制在液体制冷剂分散部与罩之间沿导热管的长度方向流动的制冷剂流。

另外，蒸汽出口管从箱的上方伸出，但此处所说的箱上方也可以指例如在上下方向上比箱的重心位置靠上侧的位置。

在该降膜式蒸发器中，将在蒸汽出口管附近要越过上部罩流动的制冷剂流的速度抑制得较小，因此，能够抑制液体制冷剂伴随着气体制冷剂导入蒸汽出口管。

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，抑制部件从罩的下表面朝下方伸出。

在该降膜式蒸发器中，能够充分地抑制沿着罩的下表面朝向导热管的长度方向流动的制冷剂流。

第三技术方案的降膜式蒸发器是在第一或第二技术方案的降膜式蒸发器的基础上，抑制部件是具有与导热管的长度方向垂直的面的板状部件。

另外，与导热管的长度方向垂直的面并不限于与导热管的长度方向完全垂直的面，例如，作为实质上垂直的面，也包含在±10度的范围内相对于与导热管的长度方向完全垂直的面倾斜的面。

在该降膜式蒸发器中，能够抑制沿着罩的下表面朝向导热管的长度方向流动的制冷剂流，并能够将在蒸汽出口管附近要越过罩流动的制冷剂流的速度抑制得更小。

第四技术方案的降膜式蒸发器是在第一至第三技术方案中任一技术方案的降膜式蒸发器的基础上，抑制部件相对于蒸汽出口管设置于导热管的长度方向的两侧。

在该降膜式蒸发器中，能够充分地抑制沿着罩的下方朝向导热管的长度方向流动的制冷剂流，并能够有效地抑制液体制冷剂伴随着气体制冷剂导入蒸汽出口管。

第五技术方案的降膜式蒸发器是在第一至第四技术方案中任一技术方案的降膜式蒸发器的基础上，抑制部件在液体制冷剂分散部与罩之间具有覆盖上下方向70％以上的部分。

在该降膜式蒸发器中，能够有效地抑制在蒸汽出口管附近要越过罩流动的制冷剂流的速度。

第六技术方案的降膜式蒸发器是在第一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，具备集管和第一行制冷剂桶。集管构成为：设置于液体制冷剂分散部与罩之间，并具有多个制冷剂孔，该制冷剂孔用于使制冷剂在沿导热管的长度方向观察时从内侧朝外侧通过，该集管能够使经由制冷剂流入口流入的制冷剂一边经由制冷剂孔流出至外侧，一边被引导至沿着导热管的长度方向的方向。第一行制冷剂桶构成为：配置于液体制冷剂分散部的上方，并能够接收经由制冷剂孔从集管流出的制冷剂并将其导入液体制冷剂分散部。抑制部件至少设置于集管的外侧的被第一行制冷剂桶和罩包围的位置。

在该降膜式蒸发器中，抑制部件设置于集管的外侧的在上下方向上被第一行制冷剂桶和罩包围的位置，因此，能够抑制刚从集管流出的制冷剂朝导热管的长度方向流动。

第七技术方案的降膜式蒸发器是在第一至第六技术方案中任一技术方案的降膜式蒸发器的基础上，液体制冷剂分散部设置为：液体制冷剂分散部的长度方向与导热管的长度方向为相同方向。

另外，此处，液体制冷剂分散部的长度方向和导热管的长度方向不必为完全都相同的方向，例如，也可以是导热管的长度方向相对于液体制冷剂分散部的长度方向在±10度的范围内不同的实质上相同的方向。

在该降膜式蒸发器中，即使在液体制冷剂被液体制冷剂分散部分散于长度方向的情况下，也能够抑制液体制冷剂伴随着气体制冷剂导入蒸汽出口管。

第八技术方案的降膜式蒸发器是在第一至第七技术方案中任一技术方案的降膜式蒸发器的基础上，抑制部件以具有在导热管的长度方向上靠近蒸汽出口管的部分一侧的相互的配置间隔较狭窄的部分的方式在导热管的长度方向上排列设置有多个。

在该降膜式蒸发器中，制冷剂容易在导热管的长度方向上靠近蒸汽出口管的部分汇集流动，但通过使该部分的抑制部件的间隔变狭窄，能够提高使制冷剂分布均匀化的效果。

第九技术方案的降膜式蒸发器是在第一至第八技术方案中任一技术方案的降膜式蒸发器的基础上，抑制部件以具有在导热管的长度方向上靠近制冷剂流入口的部分一侧的相互的配置间隔较狭窄的部分的方式在导热管的长度方向上排列设置有多个。

在该降膜式蒸发器中，制冷剂容易在导热管的长度方向上靠近制冷剂流入口的部分汇集流动，但通过使该部分的抑制部件的间隔变狭窄，能够提高使制冷剂分布均匀化的效果。

发明效果

在第一技术方案的降膜式蒸发器中，能够抑制液体制冷剂伴随着气体制冷剂导入蒸汽出口管。

在第二技术方案的降膜式蒸发器中，能够充分地抑制沿着罩的下表面朝向导热管的长度方向流动的制冷剂流。

在第三技术方案的降膜式蒸发器中，能够将在蒸汽出口管附近要越过罩流动的制冷剂流的速度抑制得更小。

在第四技术方案的降膜式蒸发器中，能够更有效地抑制液体制冷剂伴随着气体制冷剂导入蒸汽出口管。

在第五技术方案的降膜式蒸发器中，能够有效地抑制在蒸汽出口管附近要越过罩流动的制冷剂流的速度。

在第六技术方案的降膜式蒸发器中，能够抑制刚从集管流出的制冷剂朝导热管的长度方向流动。

在第七技术方案的降膜式蒸发器中，即使在液体制冷剂被液体制冷剂分散部分散于长度方向的情况下，也能够抑制液体制冷剂导入蒸汽出口管。

在第八技术方案的降膜式蒸发器中，能够提高使制冷剂分布均匀化的效果。

在第九技术方案的降膜式蒸发器中，能够提高使制冷剂分布均匀化的效果。

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是示出降膜式蒸发器内部结构的概略立体图。

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是图2以及图5的I-I剖视图(仅图示第一行制冷剂桶、第二行制冷剂桶以及分隔板)。

图5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6是从箱的长度方向观察降膜式蒸发器的垂直板部分的剖视图。

图7是从箱的长度方向观察另一实施方式(D)的降膜式蒸发器的剖视图。

图8是从箱的长度方向观察另一实施方式(E)的降膜式蒸发器的剖视图。

图9是示出另一实施方式(G)的图4所示形状的变形例的图。

图10是示出另一实施方式(H)的图4所示形状的变形例的图。

图11是示出流速分布的模拟结果的图。

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5所示，降膜式蒸发器1主要具有箱10、导热管组20以及液体制冷剂分散装置30。此处，图2是示出降膜式蒸发器1的内部结构的立体图。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是图2以及图5、图6的I-I剖视图(仅图示后述的第一行制冷剂桶34、第二行制冷剂桶35以及垂直板40)。图5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。图6是从箱10的长度方向观察降膜式蒸发器1的垂直板40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部件。头部12a、12b是将壳11长度方向的两端部的开口关闭的碗状的部件。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是大致圆板状的部件，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内的管部件，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外的管部件，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，该下部头部空间SHi与热介质入口管14连通；以及上部头部空间SHo，该上部头部空间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，壳11设置有制冷剂流入管17、蒸汽出口管18以及液体出口管19。制冷剂流入管17是用于使气液两相状态的制冷剂流入箱10的壳空间SS内的管部件，此处，该制冷剂流入管17设置于壳11的上部且偏向壳11长度方向左侧的部分。制冷剂流入管17的壳11内的前端构成使制冷剂流入箱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外的管部件。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、在从上端沿壳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。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外的管部件，此处，该液体出口管19设置于壳11的下部且壳11长度方向的大致中央部分(参照图6)。由此，经由制冷剂流入管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，并再次经由制冷剂流入管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流入管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)的管部件。集管31是沿着箱10的长度方向延伸的管部件。集管31的一端部(此处为左侧的端部)与制冷剂流入管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，除了连接有制冷剂流入管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，除了连接有制冷剂流入管17的端部(此处为集管31左侧的端部)以外，设置有气液分离部件32，该气液分离部件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。气液分离部件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，气液分离部件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、经由制冷剂流入管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、经由制冷剂流入管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流下的桶状部件，该液体制冷剂是经由设置于箱10的壳11的制冷剂流入管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部件，该液体制冷剂是经由设置于箱10的壳11的制冷剂流入管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，经由制冷剂流入管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以及气液分离部件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部件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部件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部件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流下的桶状部件。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部件。除了制冷剂流入管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，在本实施方式中，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以及气液分离部件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)垂直板40

如图5所示，从导热管21的长度方向观察时，垂直板40以在导热管21的长度方向上排列多张的方式设置于液体制冷剂分散装置30的集管31的左侧和右侧。另外，在本实施方式中，多张垂直板40在导热管21的长度方向上以相互呈等间隔的方式配置。

该垂直板40是在第一行制冷剂桶侧方空间SSd3(在沿着箱10的长度方向观察液体制冷剂分散装置30时，该第一行制冷剂桶侧方空间SSd3是在上部罩36的下侧和第二行制冷剂桶35的上侧的、且比第一行制冷剂桶34的侧壁34b靠外侧的空间)以与导热管21的长度方向垂直地扩展的方式设置的板状部件。

具体而言，垂直板40以从上部罩36左右方向的各端部附近的下表面侧向下方伸出的方式(以垂直板40的上端与上部罩36的下表面连接的方式)设置。此处，垂直板40具有从上部罩36的上壁36a的左端部和左边的侧壁36b的下表面向下方延伸的垂直板以及从上部罩36的上壁36a的右端部和右边的侧壁36b的下表面向下方延伸的垂直板。在本实施方式中，垂直板40的下端位于第二行制冷剂桶35稍上方的位置。此处，垂直板40设置为：在第二行制冷剂桶35与上部罩36之间，存在覆盖上下方向上90％以上的部分。另外，也可以不设置为存在覆盖90％以上的部分，而设置为存在覆盖70％以上的部分。

将从箱10的长度方向观察降膜式蒸发器1的蒸汽出口管18所处的部分的剖视图即图5与从箱10的长度方向观察垂直板40所处的部分的剖视图即图6相比可知，在导热管21的长度方向上，垂直板40设置于与壳11和蒸汽出口管18的连接部分相同的位置以外的位置。具体而言，在导热管21的长度方向上，垂直板40以不在蒸汽出口管18的中心轴的延长线上的方式设置。

此外，在导热管21的长度方向上，垂直板40在蒸汽出口管18的一侧和另一侧设置有多张，在本实施方式中，垂直板40在一侧和另一侧设置相同的张数。

(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。

对此，在本实施方式的降膜式蒸发器1中，多张垂直板40以在导热管21的长度方向上排列的方式设置于上下方向上的上部罩36与第二行制冷剂桶35之间。因此，在箱10的一端附近流入集管31的气液两相状态的制冷剂中的液体制冷剂一边沿着箱10的长度方向(导热管21的长度方向)流动，一边经由第一行制冷剂桶34以及第二行制冷剂桶35朝着导热管组20流下。此外，流入集管31的气液两相状态的制冷剂中的气体制冷剂一边沿着箱10的长度方向(导热管21的长度方向)流动，一边在左右方向上通过集管制冷剂孔31c或集管通气孔32a，并以迂回的方式通过上部罩36左右的端部朝上方流动，从而经由蒸汽出口管18流出。

此时，在长度方向上流经集管31并且在上部罩36与第二行制冷剂桶35之间或上部罩36与第一行制冷剂桶34之间朝左右方向外侧流动的制冷剂被以在导热管21的长度方向上排列有多张的方式设置的垂直板40分隔，因此，限制了沿导热管21长度方向的移动。

因此，要经由箱10和蒸汽出口管18的连接部分流出的气体制冷剂的流速被垂直板40抑制得较小。

如此，通过使箱10和蒸汽出口管18的连接部分附近的制冷剂流速变小，能够抑制液体制冷剂因高流速的气体制冷剂而伴随着流出的携带效应。由此，能够使制冷装置的压缩机中的液体压缩的问题不易产生。

(6—2)

在本实施方式的降膜式蒸发器1中，垂直板40从上部罩36向下方延伸，并以在垂直板40的上端与上部罩36的下表面之间不产生间隙的方式构成。因此，能够使比重较轻且容易沿着上部罩36的下表面流动的气体制冷剂在导热管21的长度方向上适当地分隔而流动，从而能够更充分地抑制携带效应。

此外，在集管31的左右方向外侧，垂直板40以覆盖上部罩36与第二行制冷剂桶35的上下方向之间的大部分的方式设置。因此，能够充分地获得使气体制冷剂分隔流动的效果。

(6—3)

在本实施方式的降膜式蒸发器1中，垂直板40以与集管31的长度方向(导热管21的长度方向)垂直的方式设置。因此，能够将流经上部罩36下方的制冷剂的流速抑制得较小。

此外，垂直板40相对于蒸汽出口管18在导热管21的长度方向的一侧和另一侧分别设置有多张。因此，与未设置这样的垂直板40的情况相比较，在导热管21的长度方向的各位置上，能够使流经上部罩36下方的制冷剂的流速均等化。

(6—4)

在本实施方式的降膜式蒸发器1中，集管31以及第二行制冷剂桶35以在与导热管21的长度方向或箱10的长度方向相同的方向上延伸的方式设置。因此，能够使液体制冷剂从较宽的区域朝着导热管组20流下，确保了液体制冷剂与导热管组20有较宽的接触面积，从而能够提高蒸发效率。

如此，即使在为了提高蒸发效率而使集管31或第二行制冷剂桶35沿着导热管21的长度方向延伸的情况下，通过如上所述设置垂直板40，也能够使该长度方向上的制冷剂流速均匀化。由此，能够防止在蒸汽出口管18附近的局部产生高流速。

(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要对本发明进行任何限定，且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，以蒸汽出口管18设置成从壳11的斜上方伸出的情况为例进行说明。

与此相对，蒸汽出口管18与壳11的连接形态并不限定于此。

例如，蒸汽出口管18也可以设置成从壳11的上端部分朝铅垂方向上方伸出。

(7－2)另一实施方式B

在上述实施方式中，以垂直板40具有与导热管21的长度方向垂直并扩展的面的情况为例进行了说明。

与此相对，垂直板40并不限于与导热管21的长度方向完全垂直的情况，例如，也可以使垂直板40相对于导热管21的长度方向在70度～110度的范围内适当倾斜。

(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也可以配置成导热管组20的长度方向和箱10的长度方向稍微不同，例如，以导热管组20的长度方向和箱10的长度方向呈±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，以垂直板40在第二行制冷剂桶35与上部罩36之间仅设置于外侧部分的情况为例进行了说明。

与此相对，例如，如图7所示的垂直板240那样，垂直板240也可以在第一行制冷剂桶34与上部罩36的上下方向之间的除了集管31的内侧以外的部分扩展。即，垂直板240也可以以遍及第二行制冷剂桶35与上部罩36之间的全部区域的方式扩展而构成。

另外，在该情况下，垂直板240不必由一张板状部件覆盖第二行制冷剂桶35与上部罩36之间的全部区域，例如也可以由比上部罩36的第一行制冷剂桶34靠左右方向外侧的下方且在第二行制冷剂桶35的上侧部分扩展的部件和在上部罩36和第一行制冷剂桶34之间扩展的部件这多个部件构成。

此外，垂直板也可以设置为在第一行制冷剂桶34与上部罩36的上下方向之间的除了集管31的内侧以及集管31的上方以外的部分扩展。由于自重作用，制冷剂难以到达集管31上方和上部罩36下方的空间，但在第一行制冷剂桶34与上部罩36的上下方向之间的除了集管31的内侧以及集管31的上方以外的部分容易通过较多的制冷剂。因此，通过在该部分设置垂直板，更能够获得效果。

(7－5)另一实施方式E

在上述实施方式中，以在蒸汽出口管18与上部罩36之间未配置任何部件的情况为例进行了说明。

与此相对，例如，如图8所示，也可以在箱10的内部设置隔离部件50，该隔离部件50以隔离蒸汽出口管18和液体制冷剂分散装置30的方式扩展。该隔离部件50将在沿导热管21的轴向观察时比箱10与蒸汽出口管18的连接部分中最低部分更靠下方的部分覆盖，并且大概延伸至超过在沿蒸汽出口管18从箱10伸出的方向观察时的蒸汽出口管18的上侧。

在该情况下，从集管31流出的制冷剂中，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，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与隔离部件50之间的狭窄缝隙而流向蒸汽出口管18一侧。因此，在靠近蒸汽出口管18的部分和远离蒸汽出口管18的部分，能够使制冷剂流路的路径均匀化。

(7－6)另一实施方式F

在上述实施方式中，作为垂直板40，以板状形状的部件为例进行了说明。

与此相对，例如也可以在垂直板40上设置在板厚方向上贯通的多个开口。即使在如此在垂直板40上设置开口的情况下，通过例如将开口的大小设计为一定小的程度，也能够捕捉沿着导热管21的长度方向流动的制冷剂，从而限制制冷剂向该方向移动。

(7－7)另一实施方式G

在上述实施方式中，以多张垂直板40在导热管21的长度方向上相互呈等间隔地配置的情况为例进行了说明。

与此相对，例如，如图9所示，也可以以如下的方式配置垂直板40：多张垂直板40中配置于蒸汽出口管18附近的垂直板彼此的间隔(在导热管21的长度方向上的间隔)比远离蒸汽出口管18而配置的垂直板彼此的间隔(在导热管21的长度方向上的间隔)狭窄。

在该情况下，制冷剂容易在导热管21的长度方向上靠近蒸汽出口管18的部分汇集流动，但通过将该部分的垂直板40的间隔配置得较狭窄，能够在该部分更有效地抑制要沿着导热管21的长度方向流动的制冷剂流，从而提高使制冷剂分布均匀化的效果。

另外，在图9中示出了配置于第一行制冷剂桶34外侧的垂直板40，但即使在例如另一实施方式D所述那样将垂直板40配置于第一行制冷剂桶34内侧的情况下，同样也可以以如下的方式配置垂直板40：配置于蒸汽出口管18附近的垂直板彼此的间隔比远离蒸汽出口管18而配置的垂直板彼此的间隔狭窄。

(7－8)另一实施方式H

在上述实施方式中，以在蒸汽出口管18与上部罩36之间未配置任何部件的情况为例进行了说明。

与此相对，例如，如图10所示，也可以以如下的方式配置垂直板40：多张垂直板40中配置于制冷剂流入管17附近的垂直板彼此的间隔(在导热管21的长度方向上的间隔)比远离制冷剂流入管17而配置的垂直板彼此的间隔(在导热管21的长度方向上的间隔)狭窄。

在该情况下，在导热管21的长度方向上靠近制冷剂流入管17的部分，制冷剂因从一个位置流入箱10内而具有流速较快的倾向，但通过将该部分的垂直板40的间隔配置得较狭窄，能够在该部分更有效地抑制要沿着导热管21的长度方向流动的制冷剂流，从而提高使制冷剂分布均匀化的效果。

另外，在图10中示出了配置于第一行制冷剂桶34外侧的垂直板40，但即使在例如另一实施方式D所述那样将垂直板40配置于第一行制冷剂桶34内侧的情况下，同样也可以以如下的方式配置垂直板40：配置于制冷剂流入管17附近的垂直板彼此的间隔比远离制冷剂流入管17而配置的垂直板彼此的间隔狭窄。

另外，在同时实现使用另一实施方式G和另一实施方式H的情况下，也可以缩窄靠近蒸汽出口管18的垂直板和靠近制冷剂流入管17的垂直板的配置间隔，并扩大远离蒸汽出口管18的垂直板和远离制冷剂流入管17的垂直板的配置间隔。具体而言，也可以以如下的方式配置垂直板40：随着从制冷剂流入管17朝导热管21的长度方向前进至蒸汽出口管18一侧，多张垂直板的间隔扩大后，间隔再次缩窄。

(8)模拟结果

对于如上述实施方式那样采用垂直板40的结构、如另一实施方式D那样垂直板40以在第二行制冷剂桶35与上部罩36之间的全部区域扩展的方式构成的结构以及如另一实施方式E那样设置有隔离部件50的结构进行了模拟，该模拟对制冷剂流速(在上部罩36左右的端部流向下方的制冷剂流速的左右的平均值)在导热管21的长度方向上的分布进行调查。将模拟结果在图11中示出。

在图11中，(A)是表示仅在蒸汽出口管18附近设置隔离部件50(在导热管21的长度方向上的长度较短的例子)但未设置垂直板40的例子；(B)是表示不仅在蒸汽出口管18附近设置隔离部件50，而是以沿着导热管21的长度方向整体扩展的方式设置隔离部件50，但未设置垂直板40的例子；(C)是表示不仅在蒸汽出口管18附近设置隔离部件50，而是以沿着导热管21的长度方向整体扩展的方式设置隔离部件50，并且如另一实施方式D那样垂直板40以在第二行制冷剂桶35与上部罩36之间的全部区域扩展的方式构成的例子；(D)表示不仅在蒸汽出口管18附近设置隔离部件50，而是以沿着导热管21的长度方向整体扩展的方式设置隔离部件50，并且如上述实施方式那样在第二行制冷剂桶35与上部罩36之间仅在左右方向的两端设置垂直板40的例子。

由该模拟结果可知，在未设置垂直板40的情况下，制冷剂流速的标准偏差变大，但在设置了垂直板40的情况下，能够将制冷剂流速的标准偏差抑制得较小，从而使流速均匀化。

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，使经由制冷剂流入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 制冷剂流入管

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

31 集管

31c 制冷剂孔

33 制冷剂桶

34 第一行制冷剂桶

34a 底壁

34b 侧壁

35 第二行制冷剂桶(液体制冷剂分散部)

35b 侧壁

36 上部罩(罩)

36a 上壁

36b 侧壁

36c 壁端部

36d 突出壁

40 垂直板(抑制部件)

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。