JP2002349999A - 蒸発器及びこれを有する冷凍機 - Google Patents
蒸発器及びこれを有する冷凍機Info
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- F25B2339/00—Details of evaporators; Details of condensers
- F25B2339/02—Details of evaporators
- F25B2339/024—Evaporators with refrigerant in a vessel in which is situated a heat exchanger
- F25B2339/0242—Evaporators with refrigerant in a vessel in which is situated a heat exchanger having tubular elements
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 冷凍機の蒸発器における沸騰性能を向上させ
る。 【解決手段】 蒸発器１２の容器１４内には、管群Ａ〜
Ｄが配置されており、管群Ａ〜Ｄの間には空隙２０が設
けられている。管群Ａ〜Ｄの下方には、液分配板１８が
配置されており、この液分配板１８には吹出孔１８ａが
配置されている。吹出孔１８ａは、空隙２０に沿って配
置されている。このため、供給管３０を介して供給され
た冷媒は、吹出孔１８ａから空隙２０に向かって吹き出
される。このため冷媒は、空隙２０を下方から上方に向
かって流れ、管群の上部にまで十分に供給され、管群の
上部における沸騰性能が向上する。
る。 【解決手段】 蒸発器１２の容器１４内には、管群Ａ〜
Ｄが配置されており、管群Ａ〜Ｄの間には空隙２０が設
けられている。管群Ａ〜Ｄの下方には、液分配板１８が
配置されており、この液分配板１８には吹出孔１８ａが
配置されている。吹出孔１８ａは、空隙２０に沿って配
置されている。このため、供給管３０を介して供給され
た冷媒は、吹出孔１８ａから空隙２０に向かって吹き出
される。このため冷媒は、空隙２０を下方から上方に向
かって流れ、管群の上部にまで十分に供給され、管群の
上部における沸騰性能が向上する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は蒸発器及びこれを有
する冷凍機に関し、例えば冷水、ブライン等の被冷却物
との間で熱交換を行わせて被冷却物を冷却するための蒸
発器及びこの蒸発器を具備する冷凍機に適用して有用な
ものである。本発明では蒸発器の容器の内部に備えた液
分配板に工夫をすることにより、蒸発器における沸騰性
の向上や平均伝熱性能の向上を図ると共に、キャリーオ
ーバの抑制を図るようにしたものである。
する冷凍機に関し、例えば冷水、ブライン等の被冷却物
との間で熱交換を行わせて被冷却物を冷却するための蒸
発器及びこの蒸発器を具備する冷凍機に適用して有用な
ものである。本発明では蒸発器の容器の内部に備えた液
分配板に工夫をすることにより、蒸発器における沸騰性
の向上や平均伝熱性能の向上を図ると共に、キャリーオ
ーバの抑制を図るようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】例えばビルのような大規模構造物におい
ては、冷凍機で冷却した冷水を構造物内に布設した配管
を通じて循環させ、各スペースの空気と熱交換させて冷
房を行うようになっている。
ては、冷凍機で冷却した冷水を構造物内に布設した配管
を通じて循環させ、各スペースの空気と熱交換させて冷
房を行うようになっている。
【０００３】ここで、冷凍機に具備される蒸発器の一例
を図６に示す。同図に示すように、蒸発器は、液状の冷
媒が底面側から供給される円筒形の容器１の中に、冷水
を流通する多数の伝熱管２が千鳥状に束になって配管さ
れた構造となっている。伝熱管２は、冷水入口３に連通
する往路側の管群と、冷水出口４に連通する復路側の管
群とに分かれており、冷水入口３から流入した冷水は容
器１内を通り水室（図示略）に至って折り返し、再び容
器１内を通って冷水出口４から流出する。この過程で、
冷水は容器１に導入された冷媒との間で熱交換を行って
冷却され、冷媒は冷水に熱を奪われて沸騰して気化す
る。なお、図６は冷水の流路が一往復（２パス）の場合
の蒸発器であるが、この流路数には特別な制限はなく、
用途に応じて種々のパス数のものが製作されている。
を図６に示す。同図に示すように、蒸発器は、液状の冷
媒が底面側から供給される円筒形の容器１の中に、冷水
を流通する多数の伝熱管２が千鳥状に束になって配管さ
れた構造となっている。伝熱管２は、冷水入口３に連通
する往路側の管群と、冷水出口４に連通する復路側の管
群とに分かれており、冷水入口３から流入した冷水は容
器１内を通り水室（図示略）に至って折り返し、再び容
器１内を通って冷水出口４から流出する。この過程で、
冷水は容器１に導入された冷媒との間で熱交換を行って
冷却され、冷媒は冷水に熱を奪われて沸騰して気化す
る。なお、図６は冷水の流路が一往復（２パス）の場合
の蒸発器であるが、この流路数には特別な制限はなく、
用途に応じて種々のパス数のものが製作されている。
【０００４】容器１の内部には、液分配板６が配置され
ている。この液分配板６は、容器１の内部を底面側空間
と上面側空間とに区画する状態で配置されている。そし
て、平面図である図７に示すように、この液分配板６
は、底面側空間と上面側空間とを連通する多数の吹出孔
６ａを有している。この吹出孔６ａは格子状に配列され
ている。底面側空間（容器１のうち液分配板６よりも下
方に位置する空間）に供給された液状の冷媒は、液分配
板６に分散配置した各吹出孔６ａを介して上面側空間
（容器１のうち液分配板６よりも上方に位置する空間）
に分散して吹き出されるため、上面側空間には略均一化
されて冷媒が供給されることになる。なお伝熱管２は、
上面側空間のうち、図６において一点鎖線で示した範囲
に配置してある。
ている。この液分配板６は、容器１の内部を底面側空間
と上面側空間とに区画する状態で配置されている。そし
て、平面図である図７に示すように、この液分配板６
は、底面側空間と上面側空間とを連通する多数の吹出孔
６ａを有している。この吹出孔６ａは格子状に配列され
ている。底面側空間（容器１のうち液分配板６よりも下
方に位置する空間）に供給された液状の冷媒は、液分配
板６に分散配置した各吹出孔６ａを介して上面側空間
（容器１のうち液分配板６よりも上方に位置する空間）
に分散して吹き出されるため、上面側空間には略均一化
されて冷媒が供給されることになる。なお伝熱管２は、
上面側空間のうち、図６において一点鎖線で示した範囲
に配置してある。
【０００５】また、容器１の上面にはその中央部、もし
くはその中央部から若干オフセットした位置（図６では
右側にオフセットした位置）に吸込管（図示せず）が配
設されており、蒸発器内で冷水との熱交換により蒸発し
た冷媒ガスは、吸込管を介して圧縮機（図示せず）に供
給される。そして、容器１の内部空間の前記吸込管の開
口部に至る部分には、支持枠５で支持したデミスタ７が
配設してある。圧縮機に至る吸込管は、他の機器（凝縮
器等）との配置上の関係で、上述したように、容器１の
中央部から若干オフセットした位置に配設されているた
め、デミスタ７も容器１の上面側空間に斜めに配設して
ある。このデミスタ７は蒸発器内で蒸発した冷媒ガスに
混入するミスト状の冷媒を除去するもので、メッシュ状
の部材で構成してあり、ミスト状の冷媒をメッシュ部で
捕捉し、ミスト状冷媒が吸込管を介して圧縮機に混入す
るのを防止している。
くはその中央部から若干オフセットした位置（図６では
右側にオフセットした位置）に吸込管（図示せず）が配
設されており、蒸発器内で冷水との熱交換により蒸発し
た冷媒ガスは、吸込管を介して圧縮機（図示せず）に供
給される。そして、容器１の内部空間の前記吸込管の開
口部に至る部分には、支持枠５で支持したデミスタ７が
配設してある。圧縮機に至る吸込管は、他の機器（凝縮
器等）との配置上の関係で、上述したように、容器１の
中央部から若干オフセットした位置に配設されているた
め、デミスタ７も容器１の上面側空間に斜めに配設して
ある。このデミスタ７は蒸発器内で蒸発した冷媒ガスに
混入するミスト状の冷媒を除去するもので、メッシュ状
の部材で構成してあり、ミスト状の冷媒をメッシュ部で
捕捉し、ミスト状冷媒が吸込管を介して圧縮機に混入す
るのを防止している。
【０００６】また最近では、多数の伝熱管２を複数の管
群に分け、管群どうしが離間して管群の間に、上下方向
に貫通する空隙を設ける技術が開発された。この技術に
おいても、格子状に吹出孔６ａが形成された液分配板６
を採用している。
群に分け、管群どうしが離間して管群の間に、上下方向
に貫通する空隙を設ける技術が開発された。この技術に
おいても、格子状に吹出孔６ａが形成された液分配板６
を採用している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】図６に示す従来技術に
係る蒸発器においては、多数の伝熱管２がひとつに束ね
られた構造となっているので、容器１の下部に位置する
伝熱管２の周囲で沸騰した冷媒が気泡となり、その上に
位置する伝熱管２の周囲をまとわり付くようにして液中
を浮かび上がるので、上部の伝熱管２の周囲に液状の冷
媒が十分に供給されない傾向にある。そのため、特に束
の中央（芯にあたる部分）および束の上部付近に配設さ
れた伝熱管２における熱伝達率が周囲に比べて低くなっ
てしまうという問題がある。
係る蒸発器においては、多数の伝熱管２がひとつに束ね
られた構造となっているので、容器１の下部に位置する
伝熱管２の周囲で沸騰した冷媒が気泡となり、その上に
位置する伝熱管２の周囲をまとわり付くようにして液中
を浮かび上がるので、上部の伝熱管２の周囲に液状の冷
媒が十分に供給されない傾向にある。そのため、特に束
の中央（芯にあたる部分）および束の上部付近に配設さ
れた伝熱管２における熱伝達率が周囲に比べて低くなっ
てしまうという問題がある。
【０００８】また、液分配板６には、吹出孔６ａを格子
状に均一に配列しているだけであるため、管群のうち上
部に位置する伝熱管２にまで冷媒の供給を十分に行うこ
とができない恐れがあり、上部の伝熱管２での沸騰性能
が抑制されていた。また、吹出孔６ａを単純に均一に格
子状配列しているため、冷媒供給位置に近い吹出孔６ａ
から多量の冷媒が噴出され、供給位置から離れた吹出孔
６ａからの冷媒噴出量が少なくなり、冷媒噴出量が蒸発
器の長手方向の位置によって異なってくることがあり、
沸騰状態を均一化することができなかった。更に、吸込
管の近くでは冷媒ガスが多量に吸い込まれるため、ミス
ト状の冷媒が吸い込まれること（キャリーオーバが発生
すること）を防止するためには、吸込管の近くには冷媒
の噴出量を抑えることが望ましいが、従来技術ではかか
る工夫はされていなかった。
状に均一に配列しているだけであるため、管群のうち上
部に位置する伝熱管２にまで冷媒の供給を十分に行うこ
とができない恐れがあり、上部の伝熱管２での沸騰性能
が抑制されていた。また、吹出孔６ａを単純に均一に格
子状配列しているため、冷媒供給位置に近い吹出孔６ａ
から多量の冷媒が噴出され、供給位置から離れた吹出孔
６ａからの冷媒噴出量が少なくなり、冷媒噴出量が蒸発
器の長手方向の位置によって異なってくることがあり、
沸騰状態を均一化することができなかった。更に、吸込
管の近くでは冷媒ガスが多量に吸い込まれるため、ミス
ト状の冷媒が吸い込まれること（キャリーオーバが発生
すること）を防止するためには、吸込管の近くには冷媒
の噴出量を抑えることが望ましいが、従来技術ではかか
る工夫はされていなかった。
【０００９】本発明は、上記従来技術に鑑み、上部の伝
熱管での沸騰性能を向上し、長手方向の平均伝熱性能を
向上させ、キャリーオーバを抑制することができる蒸発
器及びこれを有する冷凍機を提供することを目的とす
る。
熱管での沸騰性能を向上し、長手方向の平均伝熱性能を
向上させ、キャリーオーバを抑制することができる蒸発
器及びこれを有する冷凍機を提供することを目的とす
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の蒸発器の構成は、液状の冷媒が底面側から供給され
ると共に蒸発した冷媒ガスが上面側から吸い出される容
器と、前記容器の内部を底面側空間と上面側空間とに区
画する状態で前記容器の中に配置されると共に、前記底
面側空間と前記上面側空間とを連通する多数の吹出孔を
有する液分配板と、前記上面側空間内に配置されてお
り、被冷却物を流通する多数の伝熱管とを有する蒸発器
において、前記多数の伝熱管が複数の管群に分けられ、
管群どうしが離間して管群の間には上下方向に貫通する
空隙が設けられると共に、前記液分配板の吹出孔は、前
記空隙に沿って配置されていることを特徴とする。
明の蒸発器の構成は、液状の冷媒が底面側から供給され
ると共に蒸発した冷媒ガスが上面側から吸い出される容
器と、前記容器の内部を底面側空間と上面側空間とに区
画する状態で前記容器の中に配置されると共に、前記底
面側空間と前記上面側空間とを連通する多数の吹出孔を
有する液分配板と、前記上面側空間内に配置されてお
り、被冷却物を流通する多数の伝熱管とを有する蒸発器
において、前記多数の伝熱管が複数の管群に分けられ、
管群どうしが離間して管群の間には上下方向に貫通する
空隙が設けられると共に、前記液分配板の吹出孔は、前
記空隙に沿って配置されていることを特徴とする。
【００１１】また本発明の構成は、液状の冷媒が底面側
から供給されると共に蒸発した冷媒ガスが上面側から吸
い出される容器と、前記容器の内部を底面側空間と上面
側空間とに区画する状態で前記容器の中に配置されると
共に、前記底面側空間と前記上面側空間とを連通する多
数の吹出孔を有する液分配板と、前記上面側空間内に配
置されており、被冷却物を流通する多数の伝熱管とを有
する蒸発器において、前記多数の伝熱管が複数の管群に
分けられ、管群どうしが離間して管群の間には上下方向
に貫通する空隙が設けられると共に、前記液分配板の吹
出孔は、前記空隙に沿って配置され、しかも前記冷媒ガ
スが吸い出される部分に近い位置では前記吹出孔の配列
ピッチが広く、前記冷媒ガスが吸い出される部分から離
れた位置では前記吹出孔の配列ピッチが狭いことを特徴
とする。
から供給されると共に蒸発した冷媒ガスが上面側から吸
い出される容器と、前記容器の内部を底面側空間と上面
側空間とに区画する状態で前記容器の中に配置されると
共に、前記底面側空間と前記上面側空間とを連通する多
数の吹出孔を有する液分配板と、前記上面側空間内に配
置されており、被冷却物を流通する多数の伝熱管とを有
する蒸発器において、前記多数の伝熱管が複数の管群に
分けられ、管群どうしが離間して管群の間には上下方向
に貫通する空隙が設けられると共に、前記液分配板の吹
出孔は、前記空隙に沿って配置され、しかも前記冷媒ガ
スが吸い出される部分に近い位置では前記吹出孔の配列
ピッチが広く、前記冷媒ガスが吸い出される部分から離
れた位置では前記吹出孔の配列ピッチが狭いことを特徴
とする。
【００１２】また本発明の構成は、液状の冷媒が底面側
から供給されると共に蒸発した冷媒ガスが上面側から吸
い出される容器と、前記容器の内部を底面側空間と上面
側空間とに区画する状態で前記容器の中に配置されると
共に、前記底面側空間と前記上面側空間とを連通する多
数の吹出孔を有する液分配板と、前記上面側空間内に配
置されており、被冷却物を流通する多数の伝熱管とを有
する蒸発器において、前記多数の伝熱管が複数の管群に
分けられ、管群どうしが離間して管群の間には上下方向
に貫通する空隙が設けられると共に、前記液分配板の吹
出孔は、前記冷媒が供給される位置の直上の位置を除
き、前記空隙に沿って配置されていることを特徴とす
る。
から供給されると共に蒸発した冷媒ガスが上面側から吸
い出される容器と、前記容器の内部を底面側空間と上面
側空間とに区画する状態で前記容器の中に配置されると
共に、前記底面側空間と前記上面側空間とを連通する多
数の吹出孔を有する液分配板と、前記上面側空間内に配
置されており、被冷却物を流通する多数の伝熱管とを有
する蒸発器において、前記多数の伝熱管が複数の管群に
分けられ、管群どうしが離間して管群の間には上下方向
に貫通する空隙が設けられると共に、前記液分配板の吹
出孔は、前記冷媒が供給される位置の直上の位置を除
き、前記空隙に沿って配置されていることを特徴とす
る。
【００１３】また本発明の冷凍機の構成は、気体状の冷
媒を凝縮して液化する凝縮器と、液化された冷媒を減圧
する膨張弁と、凝縮された冷媒と被冷却物との間で熱交
換を行わせて該被冷却物を冷却するとともに冷媒を蒸発
させる蒸発器と、気化された冷媒を圧縮して前記凝縮器
に供給する圧縮機とで冷凍サイクルを構成している冷凍
機において、前述した何れか一つに記載する蒸発器を有
することを特徴とする。
媒を凝縮して液化する凝縮器と、液化された冷媒を減圧
する膨張弁と、凝縮された冷媒と被冷却物との間で熱交
換を行わせて該被冷却物を冷却するとともに冷媒を蒸発
させる蒸発器と、気化された冷媒を圧縮して前記凝縮器
に供給する圧縮機とで冷凍サイクルを構成している冷凍
機において、前述した何れか一つに記載する蒸発器を有
することを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
に基づき詳細に説明する。
に基づき詳細に説明する。
【００１５】
【発明の実施の形態】＜第１の実施の形態＞本発明の第
１の実施の形態に係る蒸発器１２及び冷凍機を図１〜図
３に基づき説明する。
１の実施の形態に係る蒸発器１２及び冷凍機を図１〜図
３に基づき説明する。
【００１６】まず、冷凍機の概略構成を図１に示す。図
１に示す冷凍機は、冷却水と気体状の冷媒ガスとの間で
熱交換を行わせて冷媒ガスを凝縮・液化する凝縮器１０
と、凝縮された冷媒を減圧する膨張弁１１と、凝縮され
た冷媒と冷水（被冷却物）との間で熱交換を行わせて冷
水を冷却するとともに冷媒を蒸発・気化する蒸発器１２
と、気化された冷媒ガスを圧縮したうえで凝縮器に供給
する圧縮機１３とを備えている。冷凍機は、蒸発器１２
で冷水を製造しビルの空調等に利用するようになってい
る。
１に示す冷凍機は、冷却水と気体状の冷媒ガスとの間で
熱交換を行わせて冷媒ガスを凝縮・液化する凝縮器１０
と、凝縮された冷媒を減圧する膨張弁１１と、凝縮され
た冷媒と冷水（被冷却物）との間で熱交換を行わせて冷
水を冷却するとともに冷媒を蒸発・気化する蒸発器１２
と、気化された冷媒ガスを圧縮したうえで凝縮器に供給
する圧縮機１３とを備えている。冷凍機は、蒸発器１２
で冷水を製造しビルの空調等に利用するようになってい
る。
【００１７】蒸発器１２は、冷媒が導入される円筒形の
容器１４の中に冷水を流通する多数の伝熱管１５が束に
なって（図１では簡略して図示）容器１４の長手方向に
配管された構造となっている。伝熱管１５は、冷水入口
１６に連通する往路側の管と冷水出口１７に連通する復
路側の管とに別れており、冷水入口１６に連通する管路
と冷水出口１７に連通する管路とでは冷水の流れる方向
が異なっている。なお、本例は伝熱管１５による冷水の
流路の数が２パスの場合であるが、冷水入口，出口の管
路が同一である１パスも含めこれに限定するものではな
い。パスの数は任意に選択し得る設計要素である。なお
図１において、３０は供給管、３１は吸込管である。
容器１４の中に冷水を流通する多数の伝熱管１５が束に
なって（図１では簡略して図示）容器１４の長手方向に
配管された構造となっている。伝熱管１５は、冷水入口
１６に連通する往路側の管と冷水出口１７に連通する復
路側の管とに別れており、冷水入口１６に連通する管路
と冷水出口１７に連通する管路とでは冷水の流れる方向
が異なっている。なお、本例は伝熱管１５による冷水の
流路の数が２パスの場合であるが、冷水入口，出口の管
路が同一である１パスも含めこれに限定するものではな
い。パスの数は任意に選択し得る設計要素である。なお
図１において、３０は供給管、３１は吸込管である。
【００１８】図２は図１をII−II線で切断した場合の蒸
発器１２を概念的に示す説明図である。同図に示すよう
に、本実施例に係る蒸発器１２では、冷媒が導入される
容器１４の内部に配設される多数本の伝熱管１５は複数
の管群Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに分けられている。そして各管群
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄどうしは離間しており、管群Ａ，Ｂ，
Ｃ，Ｄの間には、上下方向に貫通する空隙２０が設けら
れている。この空隙２０は伝熱管１５の長手方向に沿い
延びて存在している。なお、図２において、５は支持
枠、７はデミスタであり、これらは図６に示す従来技術
のものと同様である。
発器１２を概念的に示す説明図である。同図に示すよう
に、本実施例に係る蒸発器１２では、冷媒が導入される
容器１４の内部に配設される多数本の伝熱管１５は複数
の管群Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに分けられている。そして各管群
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄどうしは離間しており、管群Ａ，Ｂ，
Ｃ，Ｄの間には、上下方向に貫通する空隙２０が設けら
れている。この空隙２０は伝熱管１５の長手方向に沿い
延びて存在している。なお、図２において、５は支持
枠、７はデミスタであり、これらは図６に示す従来技術
のものと同様である。
【００１９】このように本実施の形態では、空隙２０を
設けたことにより、管群Ａ〜Ｄ内の比較的下方における
伝熱管１５のまわりで発生した気泡が、空隙２０を抜け
て浮かび上がる。これにより、管群Ａ〜Ｄの中央および
上部付近に配設された伝熱管１５に影響を与える気泡が
少なくなる。したがって、熱伝達率の低下が抑えられ
る。
設けたことにより、管群Ａ〜Ｄ内の比較的下方における
伝熱管１５のまわりで発生した気泡が、空隙２０を抜け
て浮かび上がる。これにより、管群Ａ〜Ｄの中央および
上部付近に配設された伝熱管１５に影響を与える気泡が
少なくなる。したがって、熱伝達率の低下が抑えられ
る。
【００２０】また、容器１４内では、液状の冷媒が供給
管３０から供給されて容器１４の底面側空間に導入さ
れ、気化した冷媒ガスが容器１４の上面側空間から吸込
管３１を介して容器１４外に吸い出される構造となって
おり、導入される冷媒は容器１４内で上方に向かって流
れる傾向が強いが、管群どうしを離間させて配置したこ
とにより冷媒が流れ易くなり、冷媒と冷水との熱交換が
促進されて熱伝達率の向上を図ることができる。
管３０から供給されて容器１４の底面側空間に導入さ
れ、気化した冷媒ガスが容器１４の上面側空間から吸込
管３１を介して容器１４外に吸い出される構造となって
おり、導入される冷媒は容器１４内で上方に向かって流
れる傾向が強いが、管群どうしを離間させて配置したこ
とにより冷媒が流れ易くなり、冷媒と冷水との熱交換が
促進されて熱伝達率の向上を図ることができる。
【００２１】更に、本実施の形態では、液分配板１８に
は、平面図である図３に示すように、多数の吹出孔１８
ａが形成されている。この吹出孔１８ａは、容器１２の
長手方向（図２では紙面に対して垂直方向）に並んでお
り、しかも、その配置位置は、空隙２０に沿った位置と
なっている。
は、平面図である図３に示すように、多数の吹出孔１８
ａが形成されている。この吹出孔１８ａは、容器１２の
長手方向（図２では紙面に対して垂直方向）に並んでお
り、しかも、その配置位置は、空隙２０に沿った位置と
なっている。
【００２２】このように、吹出孔１８ａを空隙２０に沿
った位置に配置しているため、供給管３０を介して容器
１４の底面側空間に供給された冷媒は、吹出孔１８ａを
介して、容器１４の上面側空間のうち空隙２０の部分に
向かって集中して吹き出される。このため、管群Ａ〜Ｄ
のうちの上部に位置する伝熱管１５にまで冷媒を十分に
供給することができる。この結果、管群Ａ〜Ｄのうちの
上部に位置する伝熱管１５の伝熱性能が向上し、上部管
群での沸騰性能が向上する。
った位置に配置しているため、供給管３０を介して容器
１４の底面側空間に供給された冷媒は、吹出孔１８ａを
介して、容器１４の上面側空間のうち空隙２０の部分に
向かって集中して吹き出される。このため、管群Ａ〜Ｄ
のうちの上部に位置する伝熱管１５にまで冷媒を十分に
供給することができる。この結果、管群Ａ〜Ｄのうちの
上部に位置する伝熱管１５の伝熱性能が向上し、上部管
群での沸騰性能が向上する。
【００２３】＜第２の実施の形態＞次に、本発明の第２
の実施の形態の要部を、図４を参照して説明する。図４
に示すように、第２の実施の形態では、液分配板１８に
は、多数の吹出孔１８ａが、空隙２０に沿った位置で、
容器１４の長手方向に並んで配列されている。しかも、
配列方向に関して、吸込管３１に近い位置では吹出孔１
８ａの配列ピッチが広く、吸込管３１から離れるにした
がって吹出孔１８ａの配列ピッチを狭くしている。他の
部分の構成は、図１及び図２に示す第１の実施の形態と
同様である。
の実施の形態の要部を、図４を参照して説明する。図４
に示すように、第２の実施の形態では、液分配板１８に
は、多数の吹出孔１８ａが、空隙２０に沿った位置で、
容器１４の長手方向に並んで配列されている。しかも、
配列方向に関して、吸込管３１に近い位置では吹出孔１
８ａの配列ピッチが広く、吸込管３１から離れるにした
がって吹出孔１８ａの配列ピッチを狭くしている。他の
部分の構成は、図１及び図２に示す第１の実施の形態と
同様である。
【００２４】一般的に吸込管３１の近くでは沸騰が激し
いので、容器１４の長手方向に沿い沸騰状況が異なって
いる。しかし本実施の形態では、吸込管３１に近い位
置、即ち沸騰が激しくなる位置では吹出孔１８ａの配列
ピッチを広くして冷媒の吹出を抑え、吸込管３１から離
れた位置、即ち沸騰が少ない位置では吹出孔１８ａの配
列ピッチを狭くして冷媒の吹出を多くしている。この結
果、蒸発器１２の長手方向の沸騰状況の偏りを無くして
蒸発器１２の平均伝熱性能を向上させることができる。
またキャリーオーバの発生を抑制することができる。
いので、容器１４の長手方向に沿い沸騰状況が異なって
いる。しかし本実施の形態では、吸込管３１に近い位
置、即ち沸騰が激しくなる位置では吹出孔１８ａの配列
ピッチを広くして冷媒の吹出を抑え、吸込管３１から離
れた位置、即ち沸騰が少ない位置では吹出孔１８ａの配
列ピッチを狭くして冷媒の吹出を多くしている。この結
果、蒸発器１２の長手方向の沸騰状況の偏りを無くして
蒸発器１２の平均伝熱性能を向上させることができる。
またキャリーオーバの発生を抑制することができる。
【００２５】＜第３の実施の形態＞本発明の第３の実施
の形態の要部を、図５を参照して説明する。図５に示す
ように、第３の実施の形態では、液分配板１８には、多
数の吹出孔１８ａが、空隙２０に沿った位置で、容器１
４の長手方向に並んで配列されている。ただし、供給管
３０が配置される位置（の直上の位置）には吹出孔１８
ａを配置していない。そして、配列方向に関して、吸込
管３１に近い位置では吹出孔１８ａの配列ピッチが広
く、吸込管３１から離れるにしたがって吹出孔１８ａの
配列ピッチを狭くしている。他の部分の構成は、図１及
び図２に示す第１の実施の形態と同様である。
の形態の要部を、図５を参照して説明する。図５に示す
ように、第３の実施の形態では、液分配板１８には、多
数の吹出孔１８ａが、空隙２０に沿った位置で、容器１
４の長手方向に並んで配列されている。ただし、供給管
３０が配置される位置（の直上の位置）には吹出孔１８
ａを配置していない。そして、配列方向に関して、吸込
管３１に近い位置では吹出孔１８ａの配列ピッチが広
く、吸込管３１から離れるにしたがって吹出孔１８ａの
配列ピッチを狭くしている。他の部分の構成は、図１及
び図２に示す第１の実施の形態と同様である。
【００２６】一般的に吸込管３１の近くでは沸騰が激し
いので、容器１４の長手方向に沿い沸騰状況が異なって
いる。しかし本実施の形態では、吸込管３１に近い位
置、即ち沸騰が激しくなる位置では吹出孔１８ａの配列
ピッチを広くして冷媒の吹出を抑え、吸込管３１から離
れた位置、即ち沸騰が少ない位置では吹出孔１８ａの配
列ピッチを狭くして冷媒の吹出を多くしている。この結
果、蒸発器１２の長手方向の沸騰状況の偏りを無くして
蒸発器１２の平均伝熱性能を向上させることができる。
またキャリーオーバの発生を抑制することができる。
いので、容器１４の長手方向に沿い沸騰状況が異なって
いる。しかし本実施の形態では、吸込管３１に近い位
置、即ち沸騰が激しくなる位置では吹出孔１８ａの配列
ピッチを広くして冷媒の吹出を抑え、吸込管３１から離
れた位置、即ち沸騰が少ない位置では吹出孔１８ａの配
列ピッチを狭くして冷媒の吹出を多くしている。この結
果、蒸発器１２の長手方向の沸騰状況の偏りを無くして
蒸発器１２の平均伝熱性能を向上させることができる。
またキャリーオーバの発生を抑制することができる。
【００２７】更に、供給管３０が配置される位置（の直
上の位置）には吹出孔１８ａを配置していない。したが
って、容器１４の上面側空間の空隙２０のうち、供給管
３０の直上部分では他の部分に比べて供給が減少され長
手方向の冷媒供給を均一化することにより、長手方向の
性能差の発生を抑え蒸発器全体として平均的に性能を上
げることができる。
上の位置）には吹出孔１８ａを配置していない。したが
って、容器１４の上面側空間の空隙２０のうち、供給管
３０の直上部分では他の部分に比べて供給が減少され長
手方向の冷媒供給を均一化することにより、長手方向の
性能差の発生を抑え蒸発器全体として平均的に性能を上
げることができる。
【００２８】なお、図５の例では、配列方向に関して、
吸込管３１に近い位置では吹出孔１８ａの配列ピッチが
広く、吸込管３１から離れるにしたがって吹出孔１８ａ
の配列ピッチを狭くしているが、配列ピッチを等しくす
ると共に、吸込管３１が配置される位置（の直下の位
置）には吹出孔１８ａを配置しないように構成しても、
キャリーオーバの発生を抑制することができる。
吸込管３１に近い位置では吹出孔１８ａの配列ピッチが
広く、吸込管３１から離れるにしたがって吹出孔１８ａ
の配列ピッチを狭くしているが、配列ピッチを等しくす
ると共に、吸込管３１が配置される位置（の直下の位
置）には吹出孔１８ａを配置しないように構成しても、
キャリーオーバの発生を抑制することができる。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の蒸発器で
は、液状の冷媒が底面側から供給されると共に蒸発した
冷媒ガスが上面側から吸い出される容器と、前記容器の
内部を底面側空間と上面側空間とに区画する状態で前記
容器の中に配置されると共に、前記底面側空間と前記上
面側空間とを連通する多数の吹出孔を有する液分配板
と、前記上面側空間内に配置されており、被冷却物を流
通する多数の伝熱管とを有する蒸発器において、前記多
数の伝熱管が複数の管群に分けられ、管群どうしが離間
して管群の間には上下方向に貫通する空隙が設けられる
と共に、前記液分配板の吹出孔は、前記空隙に沿って配
置されている構成とした。
は、液状の冷媒が底面側から供給されると共に蒸発した
冷媒ガスが上面側から吸い出される容器と、前記容器の
内部を底面側空間と上面側空間とに区画する状態で前記
容器の中に配置されると共に、前記底面側空間と前記上
面側空間とを連通する多数の吹出孔を有する液分配板
と、前記上面側空間内に配置されており、被冷却物を流
通する多数の伝熱管とを有する蒸発器において、前記多
数の伝熱管が複数の管群に分けられ、管群どうしが離間
して管群の間には上下方向に貫通する空隙が設けられる
と共に、前記液分配板の吹出孔は、前記空隙に沿って配
置されている構成とした。
【００３０】このような構成としたため、管群の間の空
隙に集中して冷媒を吹き込むことができ、管群のうち上
部に位置する伝熱管にまで冷媒を十分に供給することが
でき、上部の伝熱管での伝熱性能が向上し、沸騰性能が
向上する。
隙に集中して冷媒を吹き込むことができ、管群のうち上
部に位置する伝熱管にまで冷媒を十分に供給することが
でき、上部の伝熱管での伝熱性能が向上し、沸騰性能が
向上する。
【００３１】また本発明の蒸発器では、液状の冷媒が底
面側から供給されると共に蒸発した冷媒ガスが上面側か
ら吸い出される容器と、前記容器の内部を底面側空間と
上面側空間とに区画する状態で前記容器の中に配置され
ると共に、前記底面側空間と前記上面側空間とを連通す
る多数の吹出孔を有する液分配板と、前記上面側空間内
に配置されており、被冷却物を流通する多数の伝熱管と
を有する蒸発器において、前記多数の伝熱管が複数の管
群に分けられ、管群どうしが離間して管群の間には上下
方向に貫通する空隙が設けられ、しかも前記液分配板の
吹出孔は、前記空隙に沿って配置されると共に、前記冷
媒ガスが吸い出される部分に近い位置では前記吹出孔の
配列ピッチが広く、前記冷媒ガスが吸い出される部分か
ら離れた位置では前記吹出孔の配列ピッチが狭い構成と
した。
面側から供給されると共に蒸発した冷媒ガスが上面側か
ら吸い出される容器と、前記容器の内部を底面側空間と
上面側空間とに区画する状態で前記容器の中に配置され
ると共に、前記底面側空間と前記上面側空間とを連通す
る多数の吹出孔を有する液分配板と、前記上面側空間内
に配置されており、被冷却物を流通する多数の伝熱管と
を有する蒸発器において、前記多数の伝熱管が複数の管
群に分けられ、管群どうしが離間して管群の間には上下
方向に貫通する空隙が設けられ、しかも前記液分配板の
吹出孔は、前記空隙に沿って配置されると共に、前記冷
媒ガスが吸い出される部分に近い位置では前記吹出孔の
配列ピッチが広く、前記冷媒ガスが吸い出される部分か
ら離れた位置では前記吹出孔の配列ピッチが狭い構成と
した。
【００３２】このような構成としたため、蒸発器の長手
方向の沸騰状況の偏りをなくして、蒸発器の平均伝熱性
能を向上させることができる。またキャリーオーバの発
生を抑制することができる。
方向の沸騰状況の偏りをなくして、蒸発器の平均伝熱性
能を向上させることができる。またキャリーオーバの発
生を抑制することができる。
【００３３】また本発明の蒸発器では、液状の冷媒が底
面側から供給されると共に蒸発した冷媒ガスが上面側か
ら吸い出される容器と、前記容器の内部を底面側空間と
上面側空間とに区画する状態で前記容器の中に配置され
ると共に、前記底面側空間と前記上面側空間とを連通す
る多数の吹出孔を有する液分配板と、前記上面側空間内
に配置されており、被冷却物を流通する多数の伝熱管と
を有する蒸発器において、前記多数の伝熱管が複数の管
群に分けられ、管群どうしが離間して管群の間には上下
方向に貫通する空隙が設けられると共に、前記液分配板
の吹出孔は、前記冷媒が供給される位置の直上の位置を
除き、前記空隙に沿って配置されている構成とした。
面側から供給されると共に蒸発した冷媒ガスが上面側か
ら吸い出される容器と、前記容器の内部を底面側空間と
上面側空間とに区画する状態で前記容器の中に配置され
ると共に、前記底面側空間と前記上面側空間とを連通す
る多数の吹出孔を有する液分配板と、前記上面側空間内
に配置されており、被冷却物を流通する多数の伝熱管と
を有する蒸発器において、前記多数の伝熱管が複数の管
群に分けられ、管群どうしが離間して管群の間には上下
方向に貫通する空隙が設けられると共に、前記液分配板
の吹出孔は、前記冷媒が供給される位置の直上の位置を
除き、前記空隙に沿って配置されている構成とした。
【００３４】このような構成としたため、長手方向に関
して均一に冷媒が吹き出され、蒸発器の平均伝熱性能を
向上させることができる。
して均一に冷媒が吹き出され、蒸発器の平均伝熱性能を
向上させることができる。
【００３５】また本発明の冷凍機では、気体状の冷媒を
凝縮して液化する凝縮器と、液化された冷媒を減圧する
膨張弁と、凝縮された冷媒と被冷却物との間で熱交換を
行わせて該被冷却物を冷却するとともに冷媒を蒸発させ
る蒸発器と、気化された冷媒を圧縮して前記凝縮器に供
給する圧縮機とで冷凍サイクルを構成している冷凍機に
おいて、前述した何れか一つに記載する蒸発器を有する
構成とした。
凝縮して液化する凝縮器と、液化された冷媒を減圧する
膨張弁と、凝縮された冷媒と被冷却物との間で熱交換を
行わせて該被冷却物を冷却するとともに冷媒を蒸発させ
る蒸発器と、気化された冷媒を圧縮して前記凝縮器に供
給する圧縮機とで冷凍サイクルを構成している冷凍機に
おいて、前述した何れか一つに記載する蒸発器を有する
構成とした。
【００３６】このように、沸騰性能及び平均伝熱性能が
高く、キャリーオーバが抑制された蒸発器を用いていく
ため、冷凍性能の高い冷凍機を実現することができる。
高く、キャリーオーバが抑制された蒸発器を用いていく
ため、冷凍性能の高い冷凍機を実現することができる。
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる冷凍機を示
す概略構成図。
す概略構成図。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ断面図。
【図３】本発明の第１の実施の形態に用いる液分配板を
示す平面図。
示す平面図。
【図４】本発明の第２の実施の形態に用いる液分配板を
示す平面図。
示す平面図。
【図５】本発明の第３の実施の形態に用いる液分配板を
示す平面図。
示す平面図。
【図６】冷凍機の従来の蒸発器を示す構成図。
【図７】従来の蒸発器に用いる液分配板を示す平面図。
１０ 凝縮器 １１ 膨張弁 １２ 蒸発器 １３ 圧縮機 １４ 容器 １５ 伝熱管 １６ 冷水入口 １７ 冷水出口 １８ 液分配板 １８ａ 吹出孔 ２０ 空隙 ３０ 供給管 ３１ 吸込管
Claims (4)
- 【請求項１】 液状の冷媒が底面側から供給されると共
に蒸発した冷媒ガスが上面側から吸い出される容器と、 前記容器の内部を底面側空間と上面側空間とに区画する
状態で前記容器の中に配置されると共に、前記底面側空
間と前記上面側空間とを連通する多数の吹出孔を有する
液分配板と、 前記上面側空間内に配置されており、被冷却物を流通す
る多数の伝熱管とを有する蒸発器において、 前記多数の伝熱管が複数の管群に分けられ、管群どうし
が離間して管群の間には上下方向に貫通する空隙が設け
られると共に、 前記液分配板の吹出孔は、前記空隙に沿って配置されて
いることを特徴とする蒸発器。 - 【請求項２】 液状の冷媒が底面側から供給されると共
に蒸発した冷媒ガスが上面側から吸い出される容器と、 前記容器の内部を底面側空間と上面側空間とに区画する
状態で前記容器の中に配置されると共に、前記底面側空
間と前記上面側空間とを連通する多数の吹出孔を有する
液分配板と、 前記上面側空間内に配置されており、被冷却物を流通す
る多数の伝熱管とを有する蒸発器において、 前記多数の伝熱管が複数の管群に分けられ、管群どうし
が離間して管群の間には上下方向に貫通する空隙が設け
られると共に、 前記液分配板の吹出孔は、前記空隙に沿って配置され、
しかも前記冷媒ガスが吸い出される部分に近い位置では
前記吹出孔の配列ピッチが広く、前記冷媒ガスが吸い出
される部分から離れた位置では前記吹出孔の配列ピッチ
が狭いことを特徴とする蒸発器。 - 【請求項３】 液状の冷媒が底面側から供給されると共
に蒸発した冷媒ガスが上面側から吸い出される容器と、 前記容器の内部を底面側空間と上面側空間とに区画する
状態で前記容器の中に配置されると共に、前記底面側空
間と前記上面側空間とを連通する多数の吹出孔を有する
液分配板と、 前記上面側空間内に配置されており、被冷却物を流通す
る多数の伝熱管とを有する蒸発器において、 前記多数の伝熱管が複数の管群に分けられ、管群どうし
が離間して管群の間には上下方向に貫通する空隙が設け
られると共に、 前記液分配板の吹出孔は、前記冷媒が供給される位置の
直上の位置を除き、前記空隙に沿って配置されているこ
とを特徴とする蒸発器。 - 【請求項４】 気体状の冷媒を凝縮して液化する凝縮器
と、液化された冷媒を減圧する膨張弁と、凝縮された冷
媒と被冷却物との間で熱交換を行わせて該被冷却物を冷
却するとともに冷媒を蒸発させる蒸発器と、気化された
冷媒を圧縮して前記凝縮器に供給する圧縮機とで冷凍サ
イクルを構成している冷凍機において、 請求項１乃至請求項３の何れか一つに記載する蒸発器を
有することを特徴とする冷凍機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001152001A JP4451998B2 (ja) | 2001-05-22 | 2001-05-22 | 蒸発器及びこれを有する冷凍機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001152001A JP4451998B2 (ja) | 2001-05-22 | 2001-05-22 | 蒸発器及びこれを有する冷凍機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002349999A true JP2002349999A (ja) | 2002-12-04 |
| JP4451998B2 JP4451998B2 (ja) | 2010-04-14 |
Family
ID=18996741
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001152001A Expired - Fee Related JP4451998B2 (ja) | 2001-05-22 | 2001-05-22 | 蒸発器及びこれを有する冷凍機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4451998B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102192621A (zh) * | 2010-03-17 | 2011-09-21 | Lg电子株式会社 | 分配器以及具有该分配器的蒸发器和制冷机 |
| WO2012132113A1 (ja) | 2011-03-30 | 2012-10-04 | 三菱重工業株式会社 | リボイラ |
| EP2976587A4 (en) * | 2013-03-20 | 2017-03-15 | ConocoPhillips Company | Core-in-shell exchanger refrigerant inlet flow distributor |
| US20170153049A1 (en) * | 2014-09-25 | 2017-06-01 | Mitsubishi Heavy Industries Thermal Systems, Ltd. | Evaporator and refrigerator |
| US20180187932A1 (en) * | 2015-10-09 | 2018-07-05 | Mitsubishi Heavy Industries Thermal Systems, Ltd. | Evaporator and centrifugal chiller provided with the same |
| CN113124511A (zh) * | 2021-04-29 | 2021-07-16 | 青岛海尔空调电子有限公司 | 布液器、换热器及空调冷水机组 |
| US11486615B2 (en) | 2017-03-31 | 2022-11-01 | Carrier Corporation | Flow balancer and evaporator having the same |
| WO2024204114A1 (ja) * | 2023-03-29 | 2024-10-03 | ダイキン工業株式会社 | シェルアンドプレート式熱交換器及び冷凍装置 |
-
2001
- 2001-05-22 JP JP2001152001A patent/JP4451998B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| US10151540B2 (en) | 2011-03-30 | 2018-12-11 | Mitsubishi Heavy Industries Engineering, Ltd. | Reboiler with void within the heat transfer tube group |
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| CN113124511A (zh) * | 2021-04-29 | 2021-07-16 | 青岛海尔空调电子有限公司 | 布液器、换热器及空调冷水机组 |
| WO2024204114A1 (ja) * | 2023-03-29 | 2024-10-03 | ダイキン工業株式会社 | シェルアンドプレート式熱交換器及び冷凍装置 |
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| JP4451998B2 (ja) | 2010-04-14 |
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