JP6932740B2 - 液体供給装置および熱交換器ユニット - Google Patents

Description

本発明は、液体供給装置および熱交換器ユニットに関するものである。

従来、吸収冷凍機を構成する熱交換器に対して液体を供給する液散布装置として、液体を保持する樋状のトレーと、トレーに形成された複数の流出口を覆う側板と、を備えたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載された液散布装置では、液体を保持可能な材料によって側板を構成することにより、流出口を通過する液体の量を制限している。これにより、液体がトレー内で拡散された後に各流出口から滴下されるようになり、散布する液体の均等化を図っている。

特開２００５−３２１１６９号公報

しかしながら、熱交換器において供給される液体は、供給流量に誤差が生じたり、運転状況等に応じて供給流量が変更されたりすることがあり、特許文献１に記載された液散布装置では、このような供給流量の変化に対応することが困難であった。特に、特許文献１に記載の液散布装置において供給流量が低下すると、液体がトレー全体に拡散される前に流出口から滴下され、散布に偏りが生じやすくなる。また、各流出口において液体を通過しにくく設計すれば、供給流量の減少には対応しやすいものの、供給流量が増加した際にトレーから液体があふれてしまい、液体の散布に偏りが生じてしまう可能性がある。

本発明の目的は、液体の供給流量変化に対応し、熱交換面に対して水平方向において広範囲に液体を供給することができる液体供給装置および該液体供給装置を備えた熱交換器ユニットを提供することにある。

本願発明の液体供給装置は、水平方向に沿って延びるとともに上方から供給された液体を保持する主保持部、及び、前記主保持部内の液体を下降させる主下降部を有し、熱交換器において鉛直方向に沿って延びる熱交換面に対して液体を供給する主供給手段と、水平方向に沿って延びるとともに前記主保持部からオーバーフローした液体を保持する従保持部、及び、前記従保持部内の液体を下降させる従下降部を有し、前記熱交換面に対して液体を供給する１つ又は複数の従供給手段と、を備え、前記主下降部および前記従下降部のうち少なくとも一方は、鉛直方向に沿って延びる液体通過部を有し、前記主供給手段は、主板材と、上端側が開口するように前記主板材に形成されるとともに前記液体通過部として機能する主スリットと、を有し、前記従供給手段は、従板材と、上端側が開口するように前記従板材に形成されるとともに前記液体通過部として機能する従スリットと、を有し、前記主板材と前記従板材とが積層されるとともに、前記主スリットと前記従スリットとが水平方向においてずれて配置されていることを特徴とする。

このような本願発明の液体供給装置によれば、以下に詳述するように、主下降部における通過流量を小さく設定することにより、供給流量が小さい場合であっても水平方向において液体を充分に拡散し、供給流量が大きい場合には主保持部からオーバーフローした液体を従保持部によって保持し、水平方向における液体の偏りを抑制することができる。即ち、液体の供給流量変化に対応し、熱交換面に対して水平方向において広範囲に液体を供給することができる。

水平方向に沿って延びる主保持部に供給された液体は、主保持部において水平方向に拡散しようとし、これと同時に、主下降部において下降する。主下降部における通過流量に対し、主保持部への供給流量が同等以上であれば、主保持部において液体が充分に拡散する。従って、主下降部における通過流量を小さく設定すれば、供給流量の低下に対応し、水平方向において液体を拡散させることができる。

上記のように主下降部における通過流量を小さく設定すると、主保持部から液体がオーバーフローしやすくなる。このとき、従保持部が設けられていることで、主保持部からオーバーフローした液体が保持される。さらに、オーバーフローした液体は、従保持部において水平方向に拡散しようとし、これと同時に、従下降部において下降する。従って、オーバーフローした液体を水平方向に拡散させてから熱交換面に対して供給することで、主保持部からオーバーフローした液体が熱交換面に対して直接供給される構成と比較して、水平方向における液体の偏りを抑制することができる。尚、複数の従供給手段を備える場合、主保持部からオーバーフローした液体は、第１の従供給手段に供給され、第１の従供給手段においてオーバーフローした液体が、第２の従供給手段に供給されるように、各従供給手段に液体が供給される順序が予め定められていればよい。

本発明の実施形態に係る吸収式冷凍機を模式的に示す概略構成図である。 前記吸収式冷凍機に用いられる実施例１の液体供給装置を示す断面図である。 前記液体供給装置および比較例の液体供給装置において液体の供給流量を変化させた際の分配幅を模式的に示すグラフである。 前記吸収式冷凍機に用いられる実施例２の液体供給装置を示す断面図である。 前記液体供給装置に設けられるスリット板を示す正面図である。 前記吸収式冷凍機に用いられる実施例３の液体供給装置を示す断面図である。 前記液体供給装置に設けられる２枚のスリット板を示す正面図である。 前記吸収式冷凍機に用いられる実施例４の液体供給装置を示す部分断面図である。 前記吸収式冷凍機に用いられる実施例５の液体供給装置を示す部分断面図である。 変形例１の液体供給装置を示す部分断面図である。 前記液体供給装置を示す斜視図である。 変形例２の液体供給装置を示す断面図である。 変形例３の液体供給装置を示す分解斜視図である。

本実施形態の吸収式冷凍機１は、図１に示すように、蒸発器２と、吸収器３と、再生器４と、凝縮器５と、溶液熱交換器６と、液体供給装置７Ａ、７Ｂと、を備える。吸収式冷凍機１において、蒸発器２と吸収器３と再生器４とがそれぞれ熱交換器として機能する。本実施形態の吸収式冷凍機１では、例えば水を冷媒として用いるとともに臭化リチウムを吸収液として用いるものとするが、アンモニアを冷媒として用いるとともに水を吸収液として用いてもよく、冷媒と吸収液との組み合わせは用途等に応じて適宜に選択されればよい。

蒸発器２は、鉛直方向に沿って延びるガラス板２１を有して全体が平板状に形成される。ガラス板２１は、鉛直方向に対して多少の傾きを有していてもよい。蒸発器２は、吸収器３の後述するガラス板３１と対向するように（間隔をあけて平行に）配置され、ガラス板３１側が液体供給面２Ａとなる。即ち、凝縮器５から供給される液冷媒Ｌ１が、ガラス板２１に対して上方部分に配置された液体供給装置７Ａから、液体供給面２Ａに対して滴下される。液冷媒Ｌ１が供給されることにより、ガラス板２１が蒸発器２の熱交換面を構成する。

吸収器３は、鉛直方向に沿って延びるガラス板３１を有して全体が平板状に形成される。ガラス板３１は、鉛直方向に対して多少の傾きを有していてもよい。吸収器３のうちガラス板２１側が液体供給面３Ａとなる。即ち、再生器４から溶液熱交換器６を通過して供給される吸収液（濃溶液）Ｌ２が、ガラス板３１に対して上方部分に配置された液体供給装置７Ｂから、液体供給面３Ａに対して滴下される。吸収液Ｌ２が供給されることにより、ガラス板３１が吸収器３の熱交換面を構成する。

吸収式冷凍機１は、上記のように対向した蒸発器２と吸収器３とによって構成された二重ガラス構造の筐体１０を有する。また、蒸発器２と吸収器３との間には、蒸発空間Ｓが形成されている。尚、蒸発空間Ｓと筐体１０の外部空間との圧力差によってガラス板２１、３１が撓むことを抑制するために、ガラス板２１、３１同士を連結する柱状の連結部材を設けてもよい。

また、本実施形態では、吸収式冷凍機１は、建物の窓ガラスに対して室内側に配置されるか、又は、建物の開口部に設けられて窓部を構成する。室内と室外とを連通する開口部又はその近傍に吸収式冷凍機１が設けられる場合、蒸発器２が室内側に設けられるものとする。また、建物内において空間を仕切る壁部に吸収式冷凍機１を設けてもよい。

吸収式冷凍機１において、蒸発器２に液冷媒Ｌ１が供給されるとともに、吸収器３に吸収液Ｌ２が供給される。吸収器３において液冷媒Ｌ１が吸収液Ｌ２によって吸収されると、蒸発空間Ｓが減圧される。これにより、蒸発器２の液体供給面２Ａに付着した液冷媒Ｌ１が、周囲の熱を奪うことで蒸発し、冷却効果が得られるようになっている。このとき、供給された液体によって液体供給面２Ａ、３Ａが広く濡れるほど冷却効果（熱交換器の効率）が高くなる。また、蒸発器２に対して伝熱手段を設けることにより、冷却対象の空間と熱交換しやすい構成としてもよい。

液冷媒を吸収した吸収液（希溶液）Ｌ３は、蒸発器２および吸収器３の下方に配置された回収部７によって回収され、溶液熱交換器６を通過して再生器４に導入される。再生器４において希溶液が加熱され、蒸気冷媒Ｇ１と吸収液（濃溶液）Ｌ２とに分離される。尚、再生器４には、適宜な加熱手段が設けられていればよく、例えば太陽光によって温めた熱媒を再生器４に送り込む構成としてもよいし、再生器４を建物の開口部等に配置するとともに集熱パネルを取り付けることで太陽光を利用して直接加熱してもよい。蒸気冷媒Ｇ１は、凝縮器５に導入されて冷やされることにより液冷媒Ｌ１となる。また、再生器４に向かう希溶液Ｌ３と、再生器４から吸収器３に向かう吸収液Ｌ２と、が溶液熱交換器６において熱交換する。液冷媒Ｌ１および吸収液Ｌ２はそれぞれ液体供給装置７Ａ、７Ｂに導入され、上記のサイクルが繰り返される。

以下に、蒸発器２に液冷媒を供給する液体供給装置７Ａの具体的な実施例について説明する。尚、吸収器３に吸収液を供給する液体供給装置７Ｂが液体供給装置７Ａと同様の構成を有していてもよい。蒸発器２と液体供給装置７Ａとが熱交換器ユニットを構成し、吸収器３と液体供給装置７Ｂとが熱交換器ユニットを構成する。また、以下の説明では、鉛直方向をＺ方向とし、蒸発器２と吸収器３との対向方向をＸ方向とし、水平面内に沿うとともにＸ方向に直交する方向をＹ方向とする。

［実施例１］
本実施例の液体供給装置７Ａは、図２に示すように、主供給手段７１と、従供給手段７２と、主供給手段７１と従供給手段７２とを区画するための板状のスペーサ７３と、液冷媒を供給する供給手段と、を備え、２段式となっている。

主供給手段７１は、主下降部としてのシート部材７１１と、Ｙ方向を長手方向として棒状に延びるガラススペーサ７１２と、を有する。従供給手段７２は、従下降部としてのシート部材７２１を有する。ガラス板２１の液体供給面２Ａに対し、シート部材７２１と、スペーサ７３と、シート部材７１１と、ガラススペーサ７１２と、がこの順で重ねられる。吸収器３側の液体供給装置７Ｂも同様の構成を有している場合には、液体供給装置７Ａのガラススペーサ７１２と、液体供給装置７Ｂのガラススペーサ７１２と、が背中合わせに配置される。

スペーサ７３は、液冷媒が浸透しないように例えばＰＴＦＥ等の樹脂によって板状に形成されている。ガラススペーサ７１２は、スペーサ７３の上端よりも低い位置に配置された上面７１２Ａと、蒸発器２から離れた側において上面から突出した突出部７１２Ｂと、を有している。スペーサ７３と、突出部７１２Ｂと、を一対の側面とするとともに上面７１２Ａを底面とする溝部７４が形成される。溝部７４は、Ｙ方向に沿って延び、供給手段によって上方から供給された液冷媒を保持することにより、主保持部として機能する。溝部７４は、シート部材７１１を介して下方の空間と連通されており、溝部７４内に保持された液冷媒は、シート部材７１１に浸透しつつ通過することによって下降する。シート部材７１１は、溝部７４のＹ方向全体に亘って設けられている。また、スペーサ７３の上端は蒸発器２の上端よりも下方に配置されており、スペーサ７３よりも上方且つ蒸発器２側の空間は、Ｙ方向に沿って延び、シート部材７２１に浸透しようとする液冷媒を保持する従保持部７２２となる。このとき、突出部７１２Ｂの上端は、スペーサ７３およびシート部材７２１の上端よりも上方に位置しており、溝部７４から液冷媒がオーバーフローした際に、蒸発器２とは反対側に向かわないようになっている。突出部７２１Ｂのうち、スペーサ７３とＸ方向に対向する部分が主保持部としての溝部７４を形成し、スペーサ７３の上端よりも上方に位置する部分が従保持部７２２を形成する。尚、突出部７１２Ｂに代えて仕切り部材を設けることにより、溝部７４からオーバーフローした液冷媒が蒸発器２とは反対側に向かわないようにしてもよい。

溝部７４を構成する３面のうち底面（即ちガラススペーサ７１２の上面）には、親水処理が施されており、溝部７４に供給された液冷媒が底面上でＹ方向に広がりやすくなっている。尚、溝部７４を構成する他の２面にも親水処理が施されていてもよいし、従保持部７２２の内面に親水処理が施されていてもよい。

シート部材７１１、７２１は、例えばガラスクロスや不織布等の浸透部材によって構成されている。本実施例では、シート部材７１１は２枚のガラスクロスが重ねられたものであり、シート部材７２１は３枚のガラスクロスが重ねられたものである。即ち、主供給手段７１の方よりも従供給手段７２の方が浸透可能な液冷媒の量が多くなっている。尚、シート部材７１１、７２１を構成するガラスクロスの枚数は、定格流量に応じて適宜に設定されればよい。

図２においては、主供給手段７１のシート部材７１１の上端が、スペーサ７３の上端よりも下方に配置され、従供給手段７２のシート部材７２１の上端が、スペーサ７３の上端よりも上方に配置されているものとするが、シート部材７１１の上端とスペーサ７３の上端とシート部材７２１の上端とが略同一高さに配置されていてもよい。

本実施例の液体供給装置７Ａでは、まず供給手段によって溝部７４に対して液冷媒が供給される。このとき、供給手段の供給位置は、蒸発器２におけるＹ方向の中央部であることが好ましい。また、供給手段はＹ方向において複数箇所に設けられていることが好ましいが、１箇所のみに設けられていてもよい。溝部７４に供給された液冷媒は、シート部材７１１を伝って下降する。このとき、液冷媒がシート部材７１１内でＹ方向において拡散される。液冷媒がシート部材７１１に浸透する際には多少の時間を要することから、溝部７４内で液冷媒がＹ方向に広がっていく。

溝部７４の容量は、蒸発器２に対して定格流量の液冷媒が供給された場合にオーバーフローするように設定されている。オーバーフローした液冷媒は、スペーサ７３を越えて従保持部７２２に流れ込む。従保持部７２２に流れ込んだ液冷媒は、従保持部７２２によって保持されつつ、シート部材７２１に浸透して下降する。

シート部材７１１は下方に向かうにしたがって液体供給面２Ａに近づくように設けられている。従って、シート部材７１１に浸透して下降する液冷媒と、シート部材７２１に浸透して下降する液冷媒と、はいずれも液体供給面２Ａに対して供給される。

ここで、液体供給装置７Ａによって液体供給面２Ａに液冷媒を供給する際の分配幅について図３を参照して説明する。尚、分配幅とは、液体供給面２Ａに対してＹ方向において液冷媒が供給される範囲を意味する。分配幅の最大値は、液体供給装置７ＡのＹ方向寸法によって決まる装置幅となる。図３のグラフの横軸の「流量」は、溝部７４（比較例においては後述する保持部）に対して供給される液冷媒の流量を意味する。

図３に示す比較例の液体供給装置は、液冷媒を保持する１つの保持部と、保持部内の液冷媒を下降させる１つの下降部と、を備えるものである。比較例において、下降部が５枚のガラスクロスによって構成されている。

本実施例では、主供給手段７１のシート部材７１１を構成するガラスクロスの枚数が比較例よりも少ないことから、浸透可能な液冷媒の流量が小さい。従って、比較例よりも本実施例の方が、流量を増加させた際の分配幅の増加量が多くなっている（図３におけるグラフの傾きが大きくなっている）。本実施例において流量を０から増加させていくと、分配幅が徐々に広くなっていき、第１流量Ｘ１において溝部７４のＹ方向全体に液冷媒が拡散される（分配幅が最大となる）。さらに流量を増加させると、溝部７４における液位が上昇していき、第２流量Ｘ２においてオーバーフローして従保持部７２２に流れ込む。さらに流量を増加させると、従保持部７２２において液冷媒がＹ方向に拡散されるとともに、従保持部７２２における液位が上昇し、第３流量において従保持部７２２でオーバーフローが生じる。

液体供給装置７Ａは、第１流量Ｘ１および第２流量Ｘ２が定格流量よりも小さく、且つ、第３流量Ｘ３が定格流量よりも大きくなるように設計される。例えば、第３流量Ｘ３が定格流量の２倍程度であることが好ましい。このような本実施例においては、溝部７４への供給流量が第１流量Ｘ１から第３流量Ｘ３の間においては、最大の分配幅が得られるとともに、液体供給装置７Ａ全体からのオーバーフローが生じないようになっている。

一方、比較例において流量を０から増加させていくと、分配幅が徐々に広くなっていき、定格流量において保持部のＹ方向全体に液冷媒が拡散される（分配幅が最大となる）。さらに流量を増加させると、保持部における液位が上昇していき、第４流量Ｘ４においてオーバーフローする。保持部からオーバーフローした液冷媒は、保持部において意図しない部分からあふれて蒸発器に対して直接（拡散することなく）供給されるため、均一に分配されない。このように、比較例においては、定格流量から第４流量の間においてのみ、最大の分配幅が得られ、且つ、液冷媒が蒸発器に対して正常に供給される。定格流量と第４流量との差は、保持部の容量によって決まるが、実施例１における第１流量Ｘ１と第３流量Ｘ３との差よりも大きくすることは極めて困難である。

［実施例２］
本実施例の液体供給装置７Ａは、図４に示すように、実施例１の液体供給装置に対してスリット板７５が追加されたものである。また、シート部材７２１を構成するガラスクロスの数が２枚となっている。

スリット板７５は、液冷媒が浸透しないように例えばＰＴＦＥ等の樹脂によって板状に形成され、図５に示すように、上端側が開口してＺ方向に沿って延びる複数のスリット７５１が形成されている。スリット板７５は、主供給手段７１のシート部材７１１に対して吸収器３側に重ねられ、スリット７５１の上端は溝部７４内に開口している。スリット７５１の下端部は、スペーサ７３の下端部およびガラススペーサ７１２の下端部のいずれよりも下方に配置されているものとするが、スペーサ７３の下端部およびガラススペーサ７１２の下端部のうち少なくとも一方よりも下方に配置されていればよい。

溝部７４に供給された液冷媒は、シート部材７１１に浸透するだけでなく、スリット７５１内を下降しようとする。従って、スリット板７５を設けることにより、主供給手段７１における液体の下降速度が上昇し、流量増加に対応しやすくなっている。このように、本実施例では、シート部材７１１だけでなく、スリット（液体通過部）７５１も主下降部として機能する。

尚、スリット板７５において、スリットの幅や数、ピッチは適宜に設定されていればよく、スリット７５１の間隔は均等でなくてもよい。例えば、液体供給面２Ａに対してＹ方向の中央部に液冷媒が供給されやすい場合には、Ｙ方向中央部において端部よりもスリット間隔を大きくしてもよい。また、スリット板７５とガラススペーサ７１２との間にシート部材（ガラスクロス）を配置してもよい。

［実施例３］
本実施例の液体供給装置７Ａは、図６に示すように、実施例１の液体供給装置においてスペーサ７３に代えて２枚のスリット板７６、７７が設けられたものである。また、シート部材７２１を構成するガラスクロスの数が２枚となっている。

スリット板７６、７７は、液冷媒が浸透しないように例えばＰＴＦＥ等の樹脂によって板状に形成されるとともに互いに重ねられ、図７に示すように、上端側が開口してＺ方向に沿って延びる複数のスリット７６１、７７１がそれぞれ形成されている。スリット板７６は、主供給手段７１のシート部材７１１に対して吸収器３側に重ねられ、スリット７６１の上端は溝部７４内に開口している。スリット板７７は、従供給手段７２のシート部材７２１に対して蒸発器２側に重ねられ、スリット７７１の上端は従保持部７２２内に開口している。

液冷媒は、シート部材７１１、７２１に浸透するだけでなく、スリット７６１、７７１内を下降しようとし、実施例２と同様に流量増加に対応しやすくなっている。このように、本実施例では、シート部材７１１だけでなく、スリット（液体通過部）７６１も主下降部として機能し、シート部材７２１だけでなく、スリット（液体通過部）７７１も従下降部として機能する。尚、スリット７６、７７において、スリットの幅や数、ピッチは、実施例２と同様に適宜に設定されていればよい。

スリット７６１とスリット７７１とは、Ｙ方向に互いにずれて交互に配置されている。即ち、Ｘ方向から見た際に、スリット７６１がスリット板７７によって塞がれ、スリット７７１の一部がスリット板７６によって塞がれる。また、スリット７７１は、スリット７６の下端よりも下方側に延びている。

これにより、溝部７４内の液冷媒は、スリット板７７を通過せず、オーバーフローした場合にのみ従保持部７２２に移動するようになっている。即ち、スリット板７６、７７が、溝７４と従保持部７２２とを区画する区画部として機能するようになっている。

［実施例４］
本実施例の液体供給装置７Ａは、図８に示すように、上面７０Ａと一対の側面７０Ｂ、７０Ｃと下面７０Ｄとを有してＹ方向に沿って延びる四角柱状に形成され、全体がブロック状部材となっている。この液体供給装置７Ａは、例えばガラスによって構成されていればよい。

側面７０Ｂが蒸発器２の液体供給面２Ａに接触し、側面７０Ｃが吸収器３側を向くように設けられる。上面７０Ａは、側面７０Ｂ側に向かうにしたがって下方に向かうように傾斜している。このとき、吸収器３側の液体供給装置７Ｂは、ＹＺ平面を対称面として液体供給装置７Ａと対称な形状を有しており、液体供給装置７Ａ、７Ｂが背中合わせに配置されている（Ｙ方向から見た際に２つの上面によって山が形成されている）。また、液体供給装置７Ａ、７Ｂ同士の間に仕切り部材を設けたり、これらを離隔して配置したりすることにより、それぞれに供給される液体が混合されないようにすることが好ましい。

側面７０Ｂには、上面７０Ａから下面７０Ｄに亘ってＺ方向に沿って延びる複数の溝部７１３が形成されており、側面７０Ｂが液体供給面２Ａに接触することにより、液冷媒が通過可能な通路が形成される。また、液体供給装置７ＡのＸ方向中央部には、Ｚ方向に沿って延びるとともに液冷媒が通過可能な複数の貫通孔７２３が形成されている。複数の貫通孔７２３はＹ方向に沿って並んでいる。

液体供給装置７Ａのうち、貫通孔７２３よりも下方側（蒸発器２側）の部分が主供給手段７１として機能する。即ち、供給手段によって上面７０Ａのうち貫通孔７２３よりも下方側に液冷媒が供給されると、この液冷媒は、傾斜した上面７０Ａと液体供給面２Ａとによって形成される溝部（主保持部）によって保持されつつ、溝部７１３によって形成される通路（主下降部）を通過して下降する。

液体供給装置７Ａのうち、貫通孔７２３を含んで上方側（吸収器３側）の部分が従供給手段７２として機能する。上面７０Ａに液冷媒を供給すると、まずは上面７０Ａと液体供給面２Ａとによって形成される溝部において液冷媒がＹ方向において拡散されつつ、主下降部を下降する。液冷媒の供給量を増加させると、Ｙ方向における分配幅が大きくなるとともに、この溝部における液位が上昇する。さらに液冷媒の供給量を増加させ、液位が貫通孔７２３以上となると（溝部においてオーバーフローが生じると）、この液冷媒は、液体供給装置７Ａのうち貫通孔７２３を含んで上方側の部分によって保持されつつ、貫通孔７２３を通過して下降する。尚、貫通孔７２３を通過した液冷媒が液体供給面２Ａに向かうように、下面７０Ｄを傾斜させておくことが好ましい。

尚、溝部７１３および貫通孔７２３の内径や数、ピッチは、実施例２のスリット７５１と同様に適宜に設定されていればよく、溝部７１３および貫通孔７２３の間隔は均等でなくてもよい。例えば、液体供給面２Ａに対してＹ方向の中央部に液冷媒が供給されやすい場合には、Ｙ方向中央部において端部よりも溝部７１３および貫通孔７２３の間隔を大きくしてもよい。また、Ｙ方向の一方側に溝部７１３を偏在させるとともに他方側に貫通孔７２３を偏在させることにより、主供給手段７１においてＹ方向の一方側に重点的に液体を供給し、従供給手段７２においてＹ方向の他方側に重点的に液体を供給する構成としてもよい。これは、以下の実施例５および変形例１においても同様である。

［実施例５］
本実施例の液体供給装置７Ａは、図９に示すように、実施例４の液体供給装置７Ａに対し、上面７０Ａに段差が形成されたものである。上面７０Ａは、貫通孔７２３よりも蒸発器２側の第１面７０１Ａと、貫通孔７２３を含んで吸収器３側の第２面７０２Ａと、第１面７０１Ａと第２面７０２Ａとを接続するとともに蒸発器２を向いた第３面７０３Ａと、を有し、第２面７０２Ａの方が第１面７０１Ａよりも上方に配置されている。第２面７０２Ａは、吸収器３に向かうにしたがって下方に向かうように傾斜している。

液体供給装置７Ａのうち、第３面７０３Ａを含んで蒸発器２側の部分が主供給手段７１として機能する。即ち、第１面７０１Ａと第３面７０３Ａと液体供給面２Ａとによって形成される溝部（主保持部）に対して液冷媒が供給されると、この液冷媒は、溝部によって保持されつつ、溝部７１３によって形成される通路（主下降部）を通過して下降する。

液体供給装置７Ａのうち、第３面７０３Ａよりも吸収器３側の部分が従供給手段７２として機能する。即ち、上記のように溝部に液冷媒が供給される際に、溝部からオーバーフローした液冷媒は、第２面７０２Ａ上に形成される従保持部によって保持されつつ、貫通孔７２３を通過して下降する。

このような本実施形態によれば、以下のような効果がある。即ち、主保持部としての溝部からオーバーフローした液冷媒が従保持部によって保持されることで、小流量時においても液冷媒をＹ方向全体に拡散させやすく、大流量時において主保持部からオーバーフローした液冷媒が熱交換面に対して直接供給されない。従って、液冷媒の供給流量変化に対応し、液体供給面２Ａに対してＹ方向において広範囲に液冷媒を供給することができる。

また、実施例１〜３のように主下降部および従下降部が浸透部材としてのシート部材７１１、７２１を有する場合には、液冷媒が下降する速度を低くし、溝部において液冷媒をＹ方向に拡散させやすくすることができる。さらに、シート部材７１１、７２１に浸透した液冷媒をＹ方向に拡散させることができる。

また、実施例２〜５のように、貫通孔、溝部またはスリットによって構成される液体通過部を下降部として有する場合には、液冷媒が下降する速度を高くし、大流量に対応しやすくすることができる。

また、実施例１のように溝部７４の内面に親水処理が施されている場合には、溝部７４において液冷媒をＹ方向に拡散させやすくすることができる。

なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的が達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。

例えば、前記実施形態では、吸収式冷凍機１において、熱交換器としての蒸発器２および吸収器３のそれぞれに液体供給装置７Ａ、７Ｂが設けられて熱交換器ユニットを構成するものとしたが、二重ガラス構造の筐体を備えた再生器４に対して同様の液体供給装置が設けられて熱交換器ユニットが構成されてもよい。

また、前記実施形態では、蒸発器２と吸収器３とが対向して筐体１０が構成されているものとしたが、このような構成に限定されない。例えば、１枚のガラス板のうち所定領域を蒸発器として用いるとともに他の領域を吸収器として用いてもよい。また、いずれも蒸発器として機能する２枚のガラス板によって構成された筐体と、いずれも吸収器として機能する２枚のガラス板によって構成された筐体と、を用意するとともに、これらの筐体を、流体が通過可能な通路部によって接続してもよい。このように蒸発器と吸収器とが対向しない構成においては、吸収器で発生した熱が蒸発器に伝わることによる冷却効果の低下を抑制することができる。

また、前記実施形態では、蒸発器２と吸収器３とを備えた筐体１０が蒸発器２を室内側に向けて設けられるものとしたが、吸収器３を室内側に向けてもよい。また、凝縮器や再生器によって構成された筐体を建物の開口部に配置してもよい。尚、吸収器や凝縮器のように発熱する装置が室内側に向くように配置される場合には、熱を屋外に伝達する排熱手段を設けることが好ましい。排熱手段は水冷式であってもよいし空冷式であってもよい。

上記のように２枚のガラス板が同様の機能を有する（即ち同種類の液体が供給される）二重ガラス構造の筐体に対しては、以下に説明する変形例１の液体供給装置が設けられてもよい。尚、以下では２枚のガラス板がいずれも蒸発器として機能するものとするが、２枚のガラス板は吸収器として機能してもよいし再生器として機能してもよい。

［変形例１］
変形例１の液体供給装置７Ｃは、図１０に示すように、実施例５の液体供給装置７Ａが２つ背中合わせに接合された形状を有している。即ち、液体供給装置７Ｃは、Ｘ方向中央部が上方に凸に形成された上面７０Ａと、それぞれ蒸発器２の熱供給面２Ａに接触する側面７０Ｂ、７０Ｃと、Ｘ方向中央部に向かうにしたがって上方に向かうように傾斜した下面７０Ｄと、を有する。

液体供給装置７ＣにはＸ方向中央部に複数の貫通孔７２３が形成され、複数の貫通孔７２３は、Ｙ方向に延びる列を２列形成している。上面７０Ａは、貫通孔７２３が形成された第１面７０４Ａと、第１面７０４ＡのＸ方向両側の第２面７０５Ａおよび第３面７０６Ａと、一方の蒸発器２側を向いた第４面７０７Ａと、他方の蒸発器２側を向いた第５面７０８Ａと、を有する。

液体供給装置７Ｃのうち、第４面７０７Ａを含んで一方の蒸発器２側の部分と、第５面７０８Ａを含んで他方の蒸発器２側の部分と、がそれぞれ主供給手段７１として機能する。即ち、第２面７０５Ａと第４面７０７Ａと一方の液体供給面２Ａとによって形成される第１溝部（主保持部）７８に対して液冷媒が供給されると、この液冷媒は、第１溝部７８によって保持されつつ、側面７０Ｂの溝部７１３によって形成される通路（主下降部）を通過して下降する。また、第３面７０６Ａと第５面７０８Ａと他方の液体供給面２Ａとによって形成される第２溝部（主保持部）７９に対して液冷媒が供給されると、この液冷媒は、第２溝部７９によって保持されつつ、側面７０Ｃの溝部７１３によって形成される通路（主下降部）を通過して下降する。

液体供給装置７Ｃのうち、第４面７０７Ａと第５面７０８Ａとの間の部分が従供給手段７２として機能する。第１溝部７８および第２溝部７９に液冷媒を供給すると、まずは第１溝部７８および第２溝部７９において液冷媒がＹ方向において拡散されつつ、主下降部を下降する。液冷媒の供給量を増加させると、Ｙ方向における分配幅が大きくなるとともに、第１溝部７８および第２溝部７９における液位が上昇する。さらに液冷媒の供給量を増加させると、第１溝部７８および第２溝部７９から液冷媒がオーバーフローし、オーバーフローした液冷媒は、第１面７０４Ａの上方部分（従保持部）によって保持されつつ、貫通孔７２３を通過して下降する。

また、液体供給装置７ＣのＹ方向端部には、図１１に示すように、溝部７８、７９をＹ方向から塞ぐ閉塞壁部７８１、７９１が形成されている。

また、前記実施例１〜３では、主供給手段７１が従供給手段７２よりも下方に配置されているものとしたが、以下に説明する変形例２のように、主供給手段７１が従供給手段７２の上方に配置される構成としてもよい。

［変形例２］
変形例２の液体供給装置７Ｄは、図１２に示すように、蒸発器２側から吸収器３に向かって順に、主供給手段７１のシート部材７１１と、スペーサ７３と、従供給手段７２と、が配置されたものである。

シート部材７１１は、液体供給面２Ａに対して重ねられる。スペーサ７３は、シート部材７１１に重ねられるとともに、吸収器３側の端部に、上方に突出した壁部７３１を有する。これにより、スペーサ７３の上面を底面とし、液体供給面２Ａおよび壁部７３１を一対の側面とする溝部（主保持部）７４が形成されている。

従供給手段７２は、スペーサ７３に重ねられるシート部材７２１と、シート部材７２１と液体供給面３Ａとの間に配置される棒状のガラススペーサ７２４と、を有する。これにより、ガラススペーサ７２４の上面を底面とし、ガラススペーサ７２４の突出部および壁部７３１を一対の側面とする溝部（従保持部）７２５が形成されている。

主供給手段７１の溝部７４は、従供給手段７２の溝部７２５よりも上方に配置されており、溝部７４からオーバーフローして壁部７３１を乗り越えた液冷媒が溝部７２５によって保持されるようになっている。

また、前記実施例３では、スリット板７６とスリット板７７とが直接重ねられるものとしたが、以下に説明する変形例３のように、スリット板７６とスリット板７７との間にシート部材が設けられる構成されていてもよい。

［変形例３］
変形例３の液体供給装置７Ｄは、図１３に示すように、主板材としてのスリット板７６と、従板材としてのスリット板７７と、２枚のシート部材８１、８２と、ガラススペーサ８３と、を備える。蒸発器２側から吸収器３に向かって順に、シート部材８１、スリット板７７、シート部材８２、スリット板７６およびガラススペーサ８３の順で積層され、これらが一体化される。

スリット板７６、７７には、実施例３と同様に液体通過部としてのスリット７６１、７７１がそれぞれ形成されており、スリット７６１、７７１は、図７に示すように、実施例３と同様の位置関係を有している。尚、変形例３においては、スリット板７７のＹ方向中央部にスリット７７１が形成されていない。

シート部材８１、８２は、ガラスクロスによって形成されている。ガラススペーサ８３は、Ｙ方向を長手方向とする帯板状に形成されている。ガラススペーサ８３の上端縁は、スリット板７６の上端縁よりも下方に配置される。

ガラススペーサ８３の上面に対して上方から液冷媒が供給されると、この液冷媒は、ガラススペーサ８３の上面によって保持され、ガラススペーサ８３が主保持部として機能する。このとき、ガラススペーサ８３の上面からスリット板７６とは反対側に液冷媒が漏れることを抑制するために、ガラススペーサ８３に対してスリット板７６の反対側に板材を重ねたり、ガラススペーサ８３の上面から突出部を突出させたりしてもよい。

ガラススペーサ８３の上面に保持された液冷媒は、主下降部としてのスリット７６１を通過して下降するとともに、主下降部としてのシート部材８２に浸透して下降する。ガラススペーサ８３の上面に保持された液冷媒の液位がスリット板７６の上端縁よりも高くなると、主保持部においてオーバーフローが生じ、オーバーフローした液冷媒は、スリット板７７側に移動して保持される。従って、スリット板７６よりもスリット板７７側の部分が従保持部として機能する。従保持部に保持された液冷媒は、従下降部としてのスリット７７１を通過して下降するとともに、従下降部としてのシート部材８１に浸透して下降する。

また、前記実施例１では、主保持部としての溝部７４の底面に親水処理が施されているものとしたが、例えば主保持部および従保持部において液体がＹ方向に広がりやすい場合や、主下降部および従下降部において液体の下降速度が低い場合等には、主保持部および従保持部の内面に親水処理が施されていなくてもよい。

また、前記実施例１〜５では、液体供給装置が１つの従供給手段７２を備え、２段式となっているものとしたが、液体供給装置は、２以上の従供給装置を備えて３段以上に形成されていてもよい。このとき、主保持部からオーバーフローした液体が、第１の従供給手段に供給され、第１の従供給手段においてオーバーフローした液体が、第２の従供給手段に供給されるように、各従供給手段に液体が供給される順序が予め定められていればよい。

その他、本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、且つ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。従って、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部、もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。

２ 蒸発器（熱交換器）
２１ ガラス板（熱交換面）
３ 吸収器（熱交換器）
３１ ガラス板（熱交換面）
７Ａ、７Ｂ 液体供給装置
７１ 主供給手段
７１１ シート部材（主下降部、浸透部材）
７２ 従供給手段
７２１ シート部材（主下降部、浸透部材）
７２２ 従保持部
７４ 溝部（主保持部）
７６ スリット板（主板材）
７６１ スリット
７７ スリット板（従板材）
７７１ スリット

Claims (4)

1. 水平方向に沿って延びるとともに上方から供給された液体を保持する主保持部、及び、前記主保持部内の液体を下降させる主下降部を有し、熱交換器において鉛直方向に沿って延びる熱交換面に対して液体を供給する主供給手段と、
   水平方向に沿って延びるとともに前記主保持部からオーバーフローした液体を保持する従保持部、及び、前記従保持部内の液体を下降させる従下降部を有し、前記熱交換面に対して液体を供給する１つ又は複数の従供給手段と、を備え、
   前記主下降部および前記従下降部のうち少なくとも一方は、鉛直方向に沿って延びる液体通過部を有し、
   前記主供給手段は、主板材と、上端側が開口するように前記主板材に形成されるとともに前記液体通過部として機能する主スリットと、を有し、
   前記従供給手段は、従板材と、上端側が開口するように前記従板材に形成されるとともに前記液体通過部として機能する従スリットと、を有し、
   前記主板材と前記従板材とが積層されるとともに、前記主スリットと前記従スリットとが水平方向においてずれて配置されている
   ことを特徴とする液体供給装置。
2. 前記主下降部および前記従下降部のうち少なくとも一方は、液体が浸透しつつ通過する浸透部材を有することを特徴とする請求項１に記載の液体供給装置。
3. 前記主保持部および前記従保持部のうち少なくとも一方の内面には、親水処理が施されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の液体供給装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の液体供給装置と、
   前記熱交換面がガラス板によって構成された熱交換器と、を備えることを特徴とする熱交換器ユニット。

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