JP2011202928A - 熱交換装置 - Google Patents

Abstract

【課題】熱交換効率を高めるのに有利な熱交換装置を提供する。
【解決手段】熱交換装置は、熱交換室１０を有する基体１と、第１熱交換媒体２９が流れる第１通路２３を有する第１熱交換要素２と、基体１に保持された第２熱交換要素３とを有する。第２熱交換要素３は、熱交換室１０内に吐出口３４を有する複数の細管３２からなる細管群３１を有する。細管３２は、第２熱交換媒体３９を細管３２の吐出口３４に向けて移動させる。各細管３２の吐出口３４は、各細管３２の吐出口３４から吐出された第２熱交換媒体３９が第１熱交換要素２に接触し、第１通路２３の第１熱交換媒体２９と熱交換するように、熱交換室１０内に設けられている。
【選択図】 図１

Description

本発明は第１熱交換媒体と第２熱交換媒体とを互いに熱交換させる熱交換装置に関する。例えば、ヒートポンプシステム等の熱交換装置に利用できる。

特許文献１には、パイプ孔を形成するパイプ周壁の上部に周壁貫通孔を形成したパイプと、パイプの貫通孔の上側を隙間を介して覆う整流板と、パイプの真下に設けられた伝熱管とを有する熱交換装置が開示されている。このものでは、パイプのパイプ孔に供給させた冷媒をパイプの周壁貫通孔から上向きに吐出させると共に、吐出させた冷媒を整流板によりパイプ周壁の外周面に沿って下方に流下させつつ案内し、その冷媒を伝熱管に接触させて伝熱管の流体と熱交換させることにしている。

特許文献２には、熱交換器の上部に液溜め部を形成し、毛細管作用が大きな多孔質の繊維状金属材で形成された液拡散バーを液溜め部の真下に設けた熱交換装置が開示されている。このものによれば、液溜め部に溜められている液を、繊維状金属材で形成された液拡散バーに落下させて毛細管作用により分散させた後、その分散させた液を熱交換器の伝熱板に供給させる。このものによれば、熱交換効率を高めることができる。

特開昭６４−７０６６６号公報 特開平１０−２６３３号公報

上記した特許文献１，２に係る技術は、熱交換装置における熱交換効率を高めるには必ずしも充分ではない。

本発明は上記した実情に鑑みてなされたものであり、熱交換効率を高めるのに有利な熱交換装置を提供することを課題とする。

本発明に係る熱交換装置は、（ｉ）熱交換室を有する基体と、（ｉｉ）基体の熱交換室の内部に配設され第１熱交換媒体が流れる第１通路を有する第１熱交換要素と、（ｉｉｉ）基体に保持され熱交換室内に位置する吐出口を有する複数の細管からなる細管群を有すると共に、第２熱交換媒体を細管の吐出口に向けて移動させる第２熱交換要素とを具備しており、（ｉｖ）細管群を構成する各細管の吐出口は、各細管の吐出口から吐出された第２熱交換媒体が第１熱交換要素に接触して第１通路の第１熱交換媒体と熱交換するように、熱交換室内設けられている。

本発明に係る装置によれば、第２熱交換要素は、複数の細管からなる細管群を有する。細管群を構成する複数の細管は、熱交換室内に吐出口を有すると共に、第２熱交換媒体を細管の吐出口に向けて移動させる。ここで、細管群を構成する複数の各細管の吐出口から吐出された第２熱交換媒体は、第１熱交換要素に接触し、第１熱交換要素の第１通路の第１熱交換媒体と熱交換する。このため第２熱交換媒体は、第１熱交換要素に広い面積で且つ分散された状態で接触することができ、第１熱交換要素の第１通路の第１熱交換媒体と広い面積で且つ分散された状態で熱交換することができる。この結果、第１熱交換媒体と第２熱交換媒体との熱交換効率を高めることができる。

本発明に係る装置によれば、各細管の吐出口から吐出された第２熱交換媒体は、第１熱交換要素に接触して第１通路の第１熱交換媒体と熱交換することができる。このため第２熱交換媒体は、第１熱交換要素に広い面積で且つ分散された状態で接触し、第１熱交換要素の第１通路の第１熱交換媒体と広い面積で且つ分散された状態で熱交換することができる。この結果、第１熱交換媒体と第２熱交換媒体との熱交換効率を高めることができる。

実施形態１に係り、熱交換装置の垂直方向に沿って切断した断面図である。 実施形態１に係り、第２熱交換媒体が伝熱管に向けて吐出された状態を示す側面図である。 実施形態１に係り、熱交換装置の水平方向に沿って切断した断面図である。 実施形態１に係り、熱交換装置の異なる垂直方向に沿って切断した断面図である。 実施形態２に係り、細管の図示を省略しつつ熱交換装置の水平方向に沿って切断した断面図である。 実施形態３に係り、細管の吐出口が伝熱管に保持されている状態を示す側面図である。 実施形態３に係り、他の細管の吐出口が伝熱管に保持されている状態を示す側面図である。 （Ａ）〜（Ｇ）は実施形態４に係り、細管の吐出口が伝熱管に保持されている状態を示す側面図である。 実施形態５に係り、熱交換装置の垂直方向に沿って切断した断面図である。 実施形態６に係り、ヒートポンプシステムを示すシステム図である。

第１熱交換媒体および第２熱交換媒体は互いに熱交換できるものであり、且つ、流体状であれば何でも良く、液相状、気相状、気液混在状とすることができる。第２熱交換要素の細管群を構成する細管の基端部は、基体に保持された集合部材に集合されていることが好ましい。この場合、第２熱交換媒体を集合部材側に供給すれば、第２熱交換媒体を複数の細管に簡単に分配できる。

細管の吐出口側の先端部は、各細管の吐出口から吐出された第２熱交換媒体が第１熱交換要素に接触するように第１熱交換要素に保持されていることが好ましい。この場合、振動、外力、慣性力などが細管等に作用するときであっても、細管の吐出口は、第１熱交換要素に対面でき、第１熱交換媒体と第２熱交換媒体との熱交換を良好に実行できる。熱交換室のスペース全体を有効利用すべく、複数の細管は互いに離れるように分散されていることが好ましい。

細管における第２熱交換媒体の移動性を考慮すると、熱交換室の圧力は、細管の内圧よりも低いことが好ましい。殊に、熱交換室は大気圧未満の減圧状態または低真空状態に維持されていることが好ましい。この場合、細管の吐出口から吐出された少なくとも液相状とされた熱交換媒体は熱交換室において気化して蒸発潜熱を発生させることができる。この場合、第１熱交換要素の第１熱交換媒体を蒸発潜熱により吸熱させて効率よく冷却させることができる。吐出口は、第１熱交換要素に対面しつつ細管の先端部の中心軸線に対して角度θ１（θ１＜９０°）で傾斜していることが好ましい。吐出口の開口面積を増加させるのに有利である。

吸収式ヒートポンプシステム（吸収式冷凍機）の熱交換装置に適用できる。吸収式ヒートポンプシステムは、気相状の第２熱交換媒体を冷却部で冷却させて凝縮させて液相状の第２交換媒体とする凝縮室を有する凝縮器と、凝縮器で凝縮された液相状の第２熱交換媒体を蒸発気化させて蒸発潜熱により吸熱作用を発揮させる蒸発室をもつと共に吸熱作用により第１熱交換媒体を冷却させる蒸発器と、蒸発器で蒸発気化された気相状の第２熱交換媒体で吸収液を希釈させて希釈吸収液とする吸収器と、希釈吸収液を加熱により濃縮させて再生させる再生器とを有する。この場合、蒸発器は、本発明に係る熱交換装置で形成できる。

（実施形態１）
図１〜図４は実施形態１の概念を示す。図１に示すように、熱交換装置は、熱交換室１０を有する箱状の基体１と、基体１の熱交換室１０の内部に配設された第１熱交換要素２と、基体１に保持された第２熱交換要素３とを有する。第１熱交換要素２は、基体１の熱交換室１０の内部に配設された複数の伝熱管２１で形成されている。場合によっては、伝熱管２１は単数としても良い。伝熱管２１は、Ｕターンする複数の曲成部２０をもつ伝熱材料（例えば、銅、鋼系、アルミニウム、アルミニウム系の金属、炭化珪素等の伝熱セラミックス）で形成されたパイプで形成されており、第１熱交換媒体２９（例えば冷却水等の液体）を流すパイプ孔で形成された第１通路２３を有する。伝熱管２１の入口２１ｉおよび出口２１ｐは、基体１の同じ側壁１ｓ側に設けられているが、互いに反対側としても良く、更には他の部位でも良い。

図１に示すように、第２熱交換要素３は、基体１の上部壁１ｕの側に保持された集合部材３０と、熱交換室１０内に配置されるように集合部材３０から分岐された複数の細管３２からなる細管群３１とを有する。細管３２は、集合部材３０から横方向に拡開するように分岐されて下方に延びる第１管部３２ａと、曲成部３２ｃと、曲成部３２ｃから縦方向に沿って延設された第２管部３２ｄとをもつ。第１管部３２ａ同士が互いに離れるように集合部材３０から横方向に拡開するように延びているため、熱交換室１０の全体に細管群３１が配置され、熱交換室１０が有効に利用される。

細管群３１を構成する細管３２の数は、特に限定されるものではなく、例えば、３〜５００個、４〜１００個、５〜５０個などとすることが例示される。細管３２の内径が小さくなれば、基体１のサイズを抑えつつ細管３２の数を増加できる。細管３２の内径は適宜選択できるが、例えば、０．０２〜１ミリメートル、０．０２〜０．５ミリメートル、０．１３〜０．１８ミリメートル、０．０６〜０．０７ミリメートルが挙げられる。但しこれらに限定されるものではない。なお、細管３２の材質は適宜選択できる。細管３２自体は厚みが小さく且つ長さが長いという形状特性に基づいて、ある程度の可撓性を有するため、金属、セラミックス、硬質樹脂等で形成しても良い。細管３２の可撓性および柔軟性を更に高めるために、細管３２をゴムや軟質樹脂などの柔らかい材質で形成することもできる。場合によっては、細管３２は、曲成部を有するものの、可撓性を実質的に有しないように剛体で形成しても良い。

集合部材３０は、複数の細管３２のうち先端部３３と反対側の基端部３５を集合させつつ、第２熱交換媒体３９を供給する供給部４０に接続されている。集合部材３０において、複数の細管３２の基端部３５間には、シール性を高めるためシール材３６が装填されていることが好ましい。各細管３２は、集合部材３０から下方に向けて拡開するように延設されており、第２熱交換媒体３９を集合部材３０から細管３２の先端部３３の吐出口３４に向けて重力などにより移動させる。

図２に示すように、各細管３２の先端部３３の吐出口３４は、第１熱交換要素２を構成する伝熱管２１の外周壁面２２に接近しており、特に伝熱管２１の外周壁面２２の上部に対面しつつ接近している。場合によっては、吐出口３４から第２熱交換媒体３９を伝熱管２１の外周壁面２２に向けて吐出できるのであれば、吐出口３４は、伝熱管２１の外周壁面２２に接触していても良い。この結果、各細管３２の吐出口３４から吐出された第２熱交換媒体３９（一般的には、液相状の水、あるいは、気液混在状態の水）は、伝熱管２１の外周壁面２２に接触し、伝熱管２１の第１通路２３を流れる第１熱交換媒体２９（冷却水等の冷媒）と熱交換することができる。

以上説明したように本実施形態によれば、各細管３２の吐出口３４から吐出された第２熱交換媒体３９は、第１熱交換要素２に接触して第１通路２３の第１熱交換媒体２９と熱交換することができる。このため、第２熱交換媒体３９は、図１および図２に示すように、伝熱管２１の外周壁面２２に広い面積で且つ分散された状態で接触することができ、ひいては、伝熱管２１の第１通路２３を流れる第１熱交換媒体２９と効率よく熱交換することができる。この結果、第１熱交換媒体２９と第２熱交換媒体３９との熱交換効率を高めることができる。

本実施形態によれば、細管３２の吐出口３４側の先端部３３が伝熱管２１の外周壁面２２に対面するように、細管３２は図略の保持部により固定状態に保持されていることが好ましい。保持部は、細管３２の長さ方向の中間部を基体１に接続させる構造としても良いし、あるいは、細管３２の長さ方向の先端部３３を伝熱管２１に局部的に接続させる構造としても良い。

このため振動、外力、慣性力等が基体１や伝熱管２１に作用するときであっても、細管３２の吐出口３４側の先端部３３は、伝熱管２１の外周壁面２２に対面するように保持される。この結果、細管３２の吐出口３４側の先端部３３は、第１熱交換要素２を構成する伝熱管２１の外周壁面２２に良好に対面できる。従って、各細管３２の吐出口３４から吐出された第２熱交換媒体３９は、伝熱管２１の外周壁面２２に良好に接触できる。この結果、第１熱交換媒体２９と第２熱交換媒体３９との熱交換効率を高めることができる。

本実施形態によれば、基体１の熱交換室１０は、熱交換室１０の気体を吸引させる吸引装置７０（例えば吸引ポンプ等）に接続されていることが好ましい。この場合、吸引装置７０の作動により、熱交換室１０は大気圧未満の低真空状態に維持されることが好ましい。この場合、細管３２の吐出口３４から熱交換室１０に吐出される液相状の第１熱交換媒体２９の気化が進行され、蒸発潜熱を発生させることができ、第１熱交換媒体２９を更に低温化できる。なお、低真空状態は熱交換装置の種類などに応じて適宜選択でき、例えば２０．０〜０．０１ｋＰａ、１０．０〜０．０１ｋＰａにでき、３．０〜０．０１ｋＰａ、２．０〜０．０１ｋＰａ、１．０〜０．０１ｋＰａ、殊に０．１〜０．０１ｋＰａとされていることが好ましい。但し、これらに限定されるものではない。なお、吸引装置７０の吸引力を調整可能とし、熱交換室１０の圧力を調整可能としても良い。この場合、細管３２の吐出口３４から熱交換室１０に吐出される第１熱交換媒体２９の沸点を調整でき、ひいては蒸発潜熱による吸熱量を調整できる。

さて使用時には、細管３２に基端側を集合させた集合部材３０には、液相状態の第２熱交換媒体３９が供給される。この第２熱交換媒体３９は、細管３２の基端部３５から細管３２の先端部３３に向けて重力などにより、細管３２の長さ方向に沿って流れる。この場合、第２熱交換媒体３９は細管３２の長さ方向に沿って流れるものの、液相状態は維持されることが好ましい。細管３２を流れた第２熱交換媒体３９は、細管３２の先端部３３の吐出口３４から熱交換室１０に吐出され、伝熱管２１の外周壁面２２に接触し、伝熱管２１の第１通路２３の第１熱交換媒体２９と熱交換して第１熱交換媒体２９を冷却させることができる。なお、基体１の底部１ｂには、液相状の第２熱交換媒体３９が貯留部３９ｅとして溜まる。

この場合、吸引装置７０により熱交換室１０の圧力が大気圧よりも減圧されていることが好ましい。この場合、細管３２の吐出口３４から熱交換室１０に吐出された第２熱交換媒体３９の沸点は、低下する。よって、液相状とされた第２熱交換媒体３９は、細管３２の先端部３３の吐出口３４から熱交換室１０に吐出されると、熱交換室１０において気化が進行して気相化（水蒸気化）され、蒸発潜熱を発生させて吸熱させる。第２熱交換媒体３９は、吸熱を伴う蒸発潜熱により更に低温化される。この結果、細管３２を流れて吐出口３４から吐出された第２熱交換媒体３９は、伝熱管２１を流れる第１熱交換媒体２９を吸熱させて熱交換を行うことができる。上記したように液相状の第２熱交換媒体３９が細管３２の先端部３３の吐出口３４から熱交換室１０に吐出されると、前述したように熱交換室１０において液相状の第２熱交換媒体３９の気化が進行する。このように気化が進行すると、第２熱交換媒体３９の体積が飛躍的に増加するため、第２熱交換媒体３９と伝熱管２１との接触面積および熱交換面積を更に増加させて熱交換効率を更に高めることができる。このため第２熱交換媒体３９の気化は、伝熱管２１の外周壁面２２付近において行われることが好ましい。気化した第２熱交換媒体３９（水蒸気）は、基本的には、吸引装置７０の作動により基体１の吸引口１ｋから吸引される。

本実施形態によれば、細管３２の内径および流路断面積は小さいため、細管３２内の第２熱交換媒体３９の圧力は熱交換室１０の圧力に比較して高く、細管３２を流れる第２熱交換媒体３９が細管３２内で気化することは抑えられている。このため細管３２を流れる第２熱交換媒体３９は、吐出口３４から熱交換室１０内に吐出された直後に気化し、その気化潜熱に基づく吸熱作用により、伝熱管２１の第１通路２３を流れる第１熱交換媒体２９を効率よく冷却させることができる。

なお、細管３２で分配される直前の第１熱交換媒体２９が水であり、その流量が２００ｃｃ／ｍｉｎであり、圧力が１０ｋＰａであり、細管３２の数が４０個であり、細管３２の内径が０．２ミリメートルであり、細管３２がストレート形状であり、細管３２で分配される直前の第１熱交換媒体２９の流量が２００ｃｃ／ｍｉｎであり、細管３２で分配される直前の第１熱交換媒体２９の圧力が１０ｋＰａであると仮定するとき、１個あたり細管３２を流れる第１熱交換媒体２９の流量は５ｃｃ／ｍｉｎとなり、圧力はほぼ３．２ｋＰａとなり、細管３２内の第２熱交換媒体３９の温度が２５℃とすれば、細管３２内において水の気化が進行することは抑えられる。

更に、細く延びる細管３２はその形状特性を有するため、ある程度の可撓性を有する。故に、伝熱管２１の形状が複雑な場合であっても、細管３２の先端部３３の吐出口３４を伝熱管２１の外周壁面２２に対面させることができる。

図１に示すように、細管群３１を構成する細管３２の基端部３５は、基体１に保持された集合部材３０に集合されている。この場合、第２熱交換媒体３９を集合部材３０側に供給すれば、第２熱交換媒体３９を複数の細管３２に簡単に分配できる。なお、場合によっては、熱交換室１０をほぼ大気圧に維持させたまま、第２熱交換媒体３９を細管３２の吐出口３４から熱交換室１０に吐出させることにしても良い。この場合であっても、細管３２を流れた低温の第２熱交換媒体３９は、吐出口３４から熱交換室１０に吐出され、伝熱管２１の外周壁面２２に接触し、伝熱管２１の第１通路２３の第１熱交換媒体２９と熱交換して第１熱交換媒体２９を冷却させることができる。

（実施形態２）
図５は実施形態２を示す。本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成および同様の作用効果を有する。図５に示すように、第２熱交換要素３を構成する伝熱管２１は、基体１の熱交換室１０において複数個併設されている。伝熱管２１の１個あたり、複数の細管３２の吐出口３４は、伝熱管２１の外周壁面２２の上部において伝熱管２１の長さ方向（Ｌ方向）に沿って並設されている。このため細管３２の吐出口３４から吐出された第２熱交換媒体３９は、伝熱管２１の外周壁面２２において広い面積で且つ分散された状態で接触することができる。この結果、細管３２の第１熱交換媒体２９と伝熱管２１の第２熱交換媒体３９との熱交換効率を高めることができる。

（実施形態３）
図６は実施形態３を示す。本実施形態は上記した実施形態と基本的には同様の構成および同様の作用効果を有する。図６に示すように、細管３２の吐出口３４を形成する先端部３３は、細管３２の先端部３３の中心軸線Ｐ１に対して角度θ１（θ１は例えば８０〜１０°の範囲内、７０〜２０°の範囲内）傾斜させて形成されている。これによりθ１＝９０°の場合よりも、吐出口３４の開口面積が大きめに確保される。この場合、細管３２の吐出口３４から吐出させた第２熱交換媒体３９を広い面積で吐出させ、ひいては、第２熱交換媒体３９を広い面積で第２熱交換要素３の伝熱管２１の外周壁面２２に接触させることができ、熱交換効率を高め得る。細管３２の先端部３３の突き出し端３３０は、伝熱管２１の外周壁面２２に摩擦力で接触し、細管３２の外周壁面２２に対する位置がずれないように保持されている。突き出し端３３０は、細管３２の先端部３３を伝熱管２１に摩擦力で保持する保持部として機能できる。

このため振動、外力、慣性力等が基体１や伝熱管２１に作用するときであっても、細管３２の吐出口３４側の先端部３３は、伝熱管２１の外周壁面２２に固定状態に保持される。この結果、各細管３２の吐出口３４から吐出された第２熱交換媒体３９は、第１熱交換要素２を構成する伝熱管２１の外周壁面２２に良好に対面または接触できる。この結果、第１熱交換媒体２９と第２熱交換媒体３９との熱交換効率を高めることができる。更に、図７に示すように、細管３２の先端部３３の突き出し端３３０を結合部５２（保持部）で伝熱管２１の外周壁面２２に固定状態に保持させても良い。結合部５２は、溶接部、半田付け部、接着材硬化部も含む。

（実施形態４）
図８は実施形態４を示す。本実施形態は上記した実施形態と基本的には同様の構成および同様の作用効果を有する。図８（Ａ）に示す形態によれば、細管３２の先端部３３の吐出口３４は、細管３２の先端部３３の中心軸線Ｐ１に対して角度θ１（θ１＜９０°）傾斜させて形成されている。更に、細管３２の先端部３３から延設された保持部として機能する突き出し端３３０は、伝熱管２１の外周壁面２２の上部に沿って摩擦力で接触係合し、細管３２に対する位置がずれないように保持されている。図８（Ｂ）に示す形態によれば、細管３２の先端部３３から延設された突き出し端３３０Ｂは、伝熱管２１の外周壁面２２に沿って接触されつつ摩擦力で接触し、且つ、位置がずれないように結合部５２で固定されて保持されている。結合部５２としては、溶接部、半田付け部、接着材硬化部も含む意味である。図８（Ｃ）に示す形態によれば、細管３２の先端部３３から外方に延設された二股状の突き出し端３３０Ｃは、伝熱管２１の外周壁面２２に沿って逆Ｕ形状または逆Ｖ形状に延設されつつ、摩擦力で接触している。この場合、位置がずれないように結合部５２で固定されて保持されていることが好ましい。

図８（Ｄ）に示す形態によれば、細管３２の先端部３３から外方に延設された突き出し端３３０Ｄは、伝熱管２１の外周壁面２２に沿って摩擦力で接触し、且つ、位置がずれないように巻線５０（保持部）で拘束されて伝熱管２１の外周壁面２２に保持されている。図８（Ｅ）に示す形態によれば、細管３２の吐出口３４を形成する先端部３３は、先端部３３の中心軸線Ｐ１に対して直交する方向に切断され、伝熱管２１の外周壁面２２の上部に隙間２２０を介して対面している。この状態で、Ｌ形状の保持部３８Ｅにより細管３２の先端部３３は伝熱管２１の外周壁面２２に固定状態に保持されている。この場合、吐出口３４から吐出された第２熱交換媒体３９は、伝熱管２１の外周壁面２２にほぼ直交状態に衝突する。

図８（Ｆ）に示す形態によれば、細管３２の先端部３３をほぼＬ字形状に曲成させつつ、先端部３３を伝熱管２１の外周壁面２２に巻線５０（保持部）で巻き付けて保持している。細管３２の吐出口３４は、先端部３３の中心軸線Ｐ１に対してほぼ直交している。図８（Ｇ）に示す形態によれば、細管３２の先端部３３をほぼＬ字形状に曲成させつつ、先端部３３を伝熱管２１の外周壁面２２にテープ５０Ｂ（保持部）で巻き付けて保持している。細管３２の吐出口３４は、伝熱管２１の外周壁面２２に指向するように下向きとされており、先端部３３の中心軸線Ｐ１に対して傾斜している。この場合、吐出口３４から吐出される第２熱交換媒体３９と伝熱管２１の外周壁面２２との接触効率を高めることができる。

（実施形態５）
図９は実施形態５を示す。本実施形態は上記した実施形態と基本的には同様の構成および同様の作用効果を有する。第２熱交換要素３は、基体１の上部壁１ｕに保持された集合部材３０と、熱交換室１０内に配置されるように集合部材３０から分岐された複数の細管３２からなる細管群３１とを有する。図９に示すように、各細管３２の先端部３３に形成されている吐出口３４は、伝熱管２１の外周壁面２２の上方に配置されており、多数の小孔３４ｘで形成されている。１個の小孔３４ｘの内径は細管３２の内径よりも遙かに小さく設定されている。この結果、各細管３２の吐出口３４の小孔３４ｘから吐出された第２熱交換媒体３９（一般的には、液相状の水、気液混在状態の水）は、伝熱管２１の上方においてシャワー状に吐出され、伝熱管２１の外周壁面２２に広面積で接触する。これにより、伝熱管２１の第１通路２３を流れる第１熱交換媒体２９（冷却水等の冷媒）を効率よく熱交換させて冷却することができる。

なお、真上から投影されるとき、基体１の熱交換室１０について水平方向に沿った切断面１Ｘの投影面積が１００と相対表示されるとき、伝熱管２１は２０〜９５の範囲内、４０〜９０の範囲内を投影面積を占有することが好ましい。この場合、細管３２の先端部３３の位置を伝熱管２１に対して定位置に保持する保持部を使用しても良いし、使用せずとも良い。

(実施形態６)
図１０は実施形態６に係り、吸収式ヒートポンプシステムの蒸発器１１２に適用したものであり、前記した実施形態と基本的には同様の構成、同様の作用効果を有するため、図１〜図９を準用できる。吸収式ヒートポンプシステム（吸収式冷凍機）１００は、気相状の水蒸気を冷却部１０３で冷却させて凝縮させて液相状の凝縮水とする凝縮室１０２を有する凝縮器１０１と、図略の吸引装置により低真空状態または高真空状態に維持される蒸発室１１１をもつと共に冷媒（第１熱交換媒体）を冷却させる蒸発器１１２と、吸収液を水蒸気（第２熱交換媒体）で希釈させて希釈吸収液とする吸収器１３０と、希釈吸収液を濃縮させて再生させる再生器１３２とを有する。

図１０に示すように、再生器１３２が加熱部１６０により加熱されると、再生器１３２から気相状の水蒸気が発生する。その水蒸気は、流路１５１を介して凝縮器１０１の凝縮室１０２に供給され、凝縮器１０１の冷却部１０３で冷却され、ひいては凝縮され、液相状の凝縮水を形成する。このとき凝縮潜熱（発熱作用）が得られる。凝縮器１０１で凝縮された液相状の凝縮水（第２熱交換媒体）は、流路１５２を介して蒸発器１１２の蒸発室１１１（熱交換室）に移動する。ここで、流路１５２は、図１０では概念化されているが、実際的には、複数の細管で形成された細管群で構成されている。

上記したように蒸発室１１１に移動した液相状の凝縮水（第２熱交換媒体）は、蒸発器１１２の真空状態の蒸発室１１１において気化され、水蒸気となる。このとき蒸発器１１２において蒸発潜熱（吸熱作用）が得られる。このように蒸発器１１２では、水蒸気化に伴う蒸発潜熱に起因して吸熱作用が得られるため、空調装置１９０から延設された伝熱管２１の第１通路２３を流れる第１熱交換媒体としての冷媒を冷却できる。

蒸発器１１２の蒸発室１１１で蒸発された水蒸気（第２熱交換媒体）は、水蒸気供給路１４０を介して流通口１４５から吸収器１３０に流入し、吸収器１３０の吸収液に吸収される。これにより吸収器１３０の吸収液が水蒸気で希釈される。なお、水蒸気の吸収に伴い吸収液は発熱する。

上記したように吸収器１３０において水蒸気で希釈された吸収液は、吸収液供給路１４６からポンプ１８０（搬送要素）により、再生器１３２に供給される。そして、再生器１３２に供給された希釈状態の吸収液は、加熱部１６０により加熱される。この結果、再生器１３２の吸収液に含まれる水は、再び水蒸気として蒸発し、再生器１４０の吸収液は濃縮される。濃縮された吸収液は、重力または図略のポンプ等の搬送要素により吸収液供給路１４２を介して吸収器１３０に帰還する。上記した吸収液としては臭化リチウムまたはヨウ化リチウムが例示される。

（その他）本発明は上記し且つ図面に示した実施形態のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施できる。

本発明は例えば車両用、産業機器用の吸収式ヒートポンプシステムに使用される熱交換装置に適用できる。

１は基体、１０は熱交換室、２は第１熱交換要素、２３は第１通路、２１は伝熱管、２２は外周壁面、２９は第１熱交換媒体、３は第２熱交換要素、３０は集合部材、３１は細管群、３２は細管、３３は先端部、３４は吐出口、３５は基端部、３８は保持部、３９は第２熱交換媒体、５０は巻線（保持部）、５２は結合部（保持部）を示す。

Claims (5)

1. 熱交換室を有する基体と、
   前記基体の前記熱交換室の内部に配設され第１熱交換媒体が流れる第１通路を有する第１熱交換要素と、
   前記基体に保持され前記熱交換室内に位置する吐出口を有する複数の細管からなる細管群を有すると共に、第２熱交換媒体を前記細管の前記吐出口に向けて移動させる第２熱交換要素とを具備しており、
   前記細管群を構成する各前記細管の前記吐出口は、各細管の前記吐出口から吐出された前記第２熱交換媒体が前記第１熱交換要素に接触して前記第１通路の前記第１熱交換媒体と熱交換するように、前記熱交換室内に設けられている熱交換装置。
2. 請求項１において、前記第２熱交換要素の前記細管群を構成する前記細管の基端部は、前記基体に保持された集合部材に集合されている熱交換装置。
3. 請求項１または２において、前記細管の前記吐出口側の先端部は、各前記細管の前記吐出口から吐出された前記第２熱交換媒体が前記第１熱交換要素に接触するように、前記第１熱交換要素に保持されている熱交換装置。
4. 請求項１〜３のうちの一項において、前記熱交換室は大気圧未満の低真空状態に維持されており、前記細管の前記吐出口から吐出された少なくとも液相状とされた前記第２熱交換媒体は、前記熱交換室において気化して蒸発潜熱を発生することにより前記第１熱交換要素の前記第１熱交換媒体を吸熱させて熱交換を行う熱交換装置。
5. 請求項１〜４のうちの一項において、前記吐出口は、前記第１熱交換要素に対面しつつ、前記細管の先端部の中心軸線に対して角度θ１（θ１＜９０°）で傾斜している熱交換装置。

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