蒸发器的制作方法

1.本发明涉及一种蒸发器。


背景技术：

2.作为在制冷机中使用的蒸发器，已知有液膜式的蒸发器(例如，专利文献1)，其从上方对被冷却介质在内部流通的传热管组供给液相的制冷剂。
3.在专利文献1中记载有在传热管组中蒸发的制冷剂经由形成于阻挡壁的吸引狭缝被引导至设置于壳体的吸引管的蒸发器。
4.以往技术文献
5.专利文献
6.专利文献1：美国专利第8944152号说明书


技术实现要素：

7.发明要解决的技术课题
8.在液膜式的蒸发器中，传热管组配置至压力容器的上部，因此具有传热管组和制冷剂的出口靠近的倾向。因此，容易发生被排出到框体的外部的气相的制冷剂伴随有液相的制冷剂的现象(所谓的夹带(carry-over))。并且，由于传热管组配置至压力容器的上部，传热管组的上方空间变窄。因此，例如存在在传热管组的上方空间难以配置气液分离结构的问题。
9.并且，在专利文献1中，由于被引导至吸引管的制冷剂在水平方向上折回，因此无法充分进行制冷剂的气液分离，有可能发生被排出到框体外部的气相的制冷剂伴随有液相的制冷剂的现象(所谓的夹带)。若发生夹带，则液相的制冷剂被吸入到配置于蒸发器的后游侧的涡轮压缩机中。若液相的制冷剂被吸入到涡轮压缩机中，则涡轮压缩机的压缩比下降而效率降低，并且可能会损伤涡轮压缩机的叶片等。
10.并且，为了对制冷剂进行气液分离，也可以考虑在导向框体外部的制冷剂出口与传热管组之间设置除雾器等。然而，除雾器为比较高价的部件。并且，为了确保除雾器的分离性能，需要抑制除雾器前表面流速，因此导致蒸发器的尺寸增大。因此，当设置除雾器时，蒸发器的初始成本有可能增大。
11.本发明是鉴于这种情况而完成的，其目的在于提供一种能够使夹带难以发生的蒸发器。
12.并且，目的在于提供一种能够降低初始成本的蒸发器。
13.用于解决技术课题的手段
14.为了解决上述课题，本发明的蒸发器采用以下方案。
15.本发明的一实施方式所涉及的蒸发器具备：框体，具有排出蒸发的制冷剂的制冷剂出口，并构成外壳；第1传热管组，容纳于所述框体中，并浸渍于储存在设置于所述框体的下部的储存部中的液相的制冷剂中，且具有被冷却介质在内部流通的多个第1传热管；第2
传热管组，容纳于所述框体中，并设置于比储存在所述框体的下部的液相的制冷剂的液面更靠上方的位置，且具有被冷却介质在内部流通的多个第2传热管；制冷剂供给部，容纳于所述框体中，从上方向所述第2传热管组供给液相的制冷剂；及流路，将在所述第2传热管组中蒸发的制冷剂引导至所述制冷剂出口，所述流路具有：第1流路，供制冷剂从下方向上方流通；第2流路，供制冷剂从上方向下方流通；及连接流路，连接所述第1流路和所述第2流路并使制冷剂折回。
16.发明效果
17.根据本发明，能够使夹带难以发生。并且，能够降低初始成本。
附图说明
18.图1是本发明的第1实施方式所涉及的蒸发器的示意性纵剖视图。
19.图2是表示图1的变形例的纵剖视图。
20.图3是表示图1的变形例的纵剖视图。
21.图4是放大图3的主要部分(iv部分)的立体图。
22.图5是图4的v-v向视剖视图。
23.图6是本发明的第2实施方式所涉及的蒸发器的示意性纵剖视图。
24.图7是表示图6的变形例的纵剖视图。
具体实施方式
25.以下，参考附图对本发明所涉及的蒸发器的一实施方式进行说明。
26.〔第1实施方式〕
27.以下，使用图1对本发明的第1实施方式进行说明。另外，在以下的说明及附图中，将铅垂上下方向设为z轴方向，将传热管延伸的方向设为x轴方向，将与z轴方向及x轴方向正交的方向设为y轴方向而进行说明。
28.本实施方式所涉及的蒸发器10适用于涡轮制冷装置。涡轮制冷装置具备压缩制冷剂的涡轮压缩机(省略图示)、使由涡轮压缩机升压的制冷剂冷凝的冷凝器(省略图示)、使由冷凝器冷凝的制冷剂膨胀的膨胀阀(省略图示)及使由膨胀阀减压的制冷剂蒸发的蒸发器等，并且构成为单元状。各装置由供制冷剂流通的配管连接。作为制冷剂，例如使用在最高压力小于0.2mpag下使用的r1233zd等低压制冷剂等。另外，能够适用的制冷剂并不限定于低压制冷剂。例如，作为制冷剂，也可以使用高压制冷剂。
29.如图1所示，蒸发器10具有构成外壳的压力容器(框体)11、向压力容器11的内部导入制冷剂的制冷剂入口管12、设置于制冷剂入口管12的下方的制冷剂托盘(制冷剂供给部)13、浸渍于储存在压力容器11的下部的液相的制冷剂中的满液式传热管组(第1传热管组)14、设置于比储存在压力容器11的下部的液相的制冷剂的液面s(参考图2及图3)更靠上方的位置的液膜式传热管组(第2传热管组)15、从压力容器11排出蒸发的制冷剂的制冷剂出口管(制冷剂出口)16、从侧方覆盖液膜式传热管组15的挡板17及将在满液式传热管组14和液膜式传热管组15中蒸发的制冷剂引导至制冷剂出口管16的气液分离流路(流路)20。
30.压力容器11一体地具有中心轴线沿着x轴方向延伸的圆筒部11a和封闭沿该圆筒部11a的中心轴线的方向(x轴方向)的两个端部的两张管板(省略图示)。圆筒部11a以中心
轴线大致成水平的方式配置。各管板为圆盘状的板材。并且，在压力容器11的下部储存有液相的制冷剂。以下，将储存有液相的制冷剂的区域称为储存部11c。
31.另外，在以下的说明中，当简称为“内侧”及“外侧”时，是指以圆筒部11a的中心轴线为基准的“内侧”及“外侧”。即，“内侧”是指圆筒部11a的中心轴线侧，“外侧”是指圆筒部11a的内周面侧。
32.制冷剂入口管12为沿上下方向延伸的圆筒状的部件，形成为大致直线状。制冷剂入口管12以沿上下方向贯穿圆筒部11a的上部的方式设置。制冷剂入口管12设置于圆筒部11a的x轴方向的大致中央。制冷剂入口管12与连接蒸发器10和膨胀阀的配管(省略图示)连接。即，由膨胀阀膨胀的制冷剂经由制冷剂入口管12被引导至压力容器11的内部。
33.制冷剂托盘13为大致矩形板状的部件。制冷剂托盘13以板面在压力容器11的内部的上部成为大致水平的方式配置。并且，制冷剂托盘13以板面与制冷剂入口管12的下端对置的方式设置。制冷剂托盘13以y轴方向的两个端部距压力容器11的圆筒部11a的内周面仅分开规定距离的方式配置。并且，制冷剂托盘13遍及压力容器11的x轴方向的大致整个区域而设置。制冷剂托盘13的x轴方向的两个端部分别固定于管板。在制冷剂托盘13形成有沿上下方向贯穿的多个孔。多个孔形成于制冷剂托盘13的大致整个区域。从制冷剂入口管12吐出的液体制冷剂被排出到制冷剂托盘13上。被排出到制冷剂托盘13的制冷剂在制冷剂托盘13的上表面流动，然后通过多个孔向下方掉落。以该方式，制冷剂托盘13能够将从制冷剂入口管12供给的制冷剂向x轴方向及y轴方向分配。
34.满液式传热管组14容纳于压力容器11中。并且，满液式传热管组14浸渍于储存在储存部11c中的制冷剂中。即，配置于比所储存的制冷剂的液面s更靠下方的位置。满液式传热管组14具有沿着x轴方向延伸的多个第1传热管14a。多个第1传热管14a大致平行地配置。多个第1传热管14a在上下方向(z轴方向)及y轴方向上以规定的间隔排列配置。详细而言，多个第1传热管14a在上下方向上排列有多个段，并且在y轴方向上排列有多个段。作为被冷却介质的水(以下，称为“被冷却水”)在各第1传热管14a的内部流通。并且，各第1传热管14a形成为直线状。并且，各第1传热管14a从压力容器11的x轴方向的一端延伸至另一端而贯穿各管板。
35.液膜式传热管组15容纳于压力容器11中。液膜式传热管组15配置于比所储存的制冷剂的液面s更靠上方的位置。液膜式传热管组15具有沿着x轴方向延伸的多个第2传热管15a。多个第2传热管15a大致平行地配置。多个第2传热管15a在上下方向(z轴方向)及y轴方向上以规定的间隔排列配置。详细而言，多个第2传热管15a在上下方向上排列有多个段，并且在y轴方向上排列有多个段。作为被冷却介质的水在各第2传热管15a的内部流通。并且，各第2传热管15a形成为直线状。并且，各第2传热管15a从压力容器11的x轴方向的一端延伸至另一端而贯穿各管板。
36.制冷剂出口管16为以相对于z轴方向倾斜的方式延伸的圆筒状的部件。制冷剂出口管16以与形成于圆筒部11a的上部的开口连通的方式设置。制冷剂出口管16设置于圆筒部11a的x轴方向的端部侧。即，制冷剂出口管16设置于压力容器11的管板附近。在蒸发器10中蒸发的制冷剂经由制冷剂出口管16被排出到压力容器11的外部。
37.挡板17为以板面成为铅垂面的方式配置的平板状的部件。挡板17配置于液膜式传热管组15的两个侧方。即，挡板17配置于液膜式传热管组15的y轴方向的外侧。各挡板17以
板面与液膜式传热管组15对置的方式配置。挡板17从制冷剂托盘13的y轴方向的两个端部向下方延伸规定距离。挡板17的下端位于比液膜式传热管组15的下端更靠上方的位置。并且，挡板17沿着液膜式传热管组15遍及压力容器11的x轴方向的大致整个区域而延伸。另外，挡板17也可以仅设置于x轴方向的一部分。
38.气液分离流路20为将在满液式传热管组14中蒸发的制冷剂及在液膜式传热管组15中蒸发的制冷剂引导至制冷剂出口管16的流路。另外，从制冷剂入口管12流入到压力容器11内的制冷剂包含气相的制冷剂。气液分离流路20也可以将经由制冷剂入口管12及制冷剂托盘13流入到配置有液膜式传热管组15的空间中的气相的制冷剂引导至制冷剂出口管16。
39.气液分离流路20设置于液膜式传热管组15的两个侧方。两个气液分离流路20以通过压力容器11的中心轴线的xz平面为基准对称地设置，因此在以下的说明中，对其中一个气液分离流路20进行说明，而省略另一个气液分离流路20的说明。
40.气液分离流路20具有配置于挡板17的y轴方向的外侧的平板状的第1流路规定部21和配置于第1流路规定部21的y轴方向的外侧的板状的第2流路规定部22。气液分离流路20遍及压力容器11的x轴方向的大致整个区域而设置。
41.第1流路规定部21以与挡板17对置的方式配置。第1流路规定部21以板面成为铅垂面的方式配置。第1流路规定部21与挡板17分开。在第1流路规定部21与挡板17之间形成有主要供在液膜式传热管组15中蒸发的制冷剂流通的上升流路23。即，上升流路23由第1流路规定部21的板面和挡板17的板面规定。
42.第1流路规定部21的下端位于比储存在储存部11c中的制冷剂的液面s更靠下方的位置。并且，第1流路规定部21的下端与压力容器11的内周面分开。即，在第1流路规定部21的下端与压力容器11的内周面之间形成有间隙g。第1流路规定部21的上端位于比挡板17的上端更靠下方的位置且比挡板17的下端更靠上方的位置。详细而言，第1流路规定部21的上端位于与挡板17的z轴方向的中央部附近大致相同的高度处。
43.并且，为了防止流通的制冷剂的剥离，在第1流路规定部21的上端部设置有第1剥离防止部27。第1剥离防止部27从第1流路规定部21的外侧的板面突出。
44.第2流路规定部22一体地具有从制冷剂托盘13的y轴方向的端部向外侧下方弯曲地延伸的弯曲部22a和从弯曲部22a的下端向下方延伸的铅垂部22b。
45.弯曲部22a配置于第1流路规定部21的上方。在弯曲部22a的下方形成有连接上升流路23和后述的下降流路24的连接流路25。
46.铅垂部22b配置于第1流路规定部21的y轴方向的外侧。铅垂部22b以与第1流路规定部21对置的方式配置。铅垂部22b以板面成为铅垂面的方式配置。铅垂部22b与第1流路规定部21分开。铅垂部22b和第1流路规定部21分开的距离长于第1流路规定部21与挡板17分开的距离。在铅垂部22b与第1流路规定部21之间形成有主要供在液膜式传热管组15中蒸发的制冷剂流通的下降流路24。即，下降流路24由铅垂部22b的板面和第1流路规定部21的板面规定。如上所述，铅垂部22b与第1流路规定部21分开的距离长于第1流路规定部21与挡板17分开的距离。因此，上升流路23的流路面积小于下降流路24的流路面积。
47.并且，铅垂部22b的外侧的板面与圆筒部11a的内周面对置。在铅垂部22b与圆筒部11a之间形成有主要供在液膜式传热管组15中蒸发的制冷剂流通的压力容器流路(框体流
路)26。即，压力容器流路26由铅垂部22b的板面和圆筒部11a的内周面规定。压力容器流路26以压力容器11的内周面(参考图1的p)位于所流入的制冷剂碰撞的位置的方式形成。并且，铅垂部22b与圆筒部11a的内周面分开的距离长于铅垂部22b与第1流路规定部21分开的距离。因此，压力容器流路26的流路面积大于下降流路24的流路面积。
48.铅垂部22b的下端位于比第1流路规定部21的下端更靠上方的位置。铅垂部22b的下端位于比第1流路规定部21的上端更靠下方的位置。
49.并且，为了防止流通的制冷剂的剥离，在铅垂部22b的下端部设置有第2剥离防止部28。第2剥离防止部28从铅垂部22b的外侧的板面突出。
50.在如以上那样构成的蒸发器10中，制冷剂如以下那样流通。
51.如图1所示，在蒸发器10中，从制冷剂入口管12流入到压力容器11的内部。流入到压力容器11内的制冷剂因制冷剂托盘13而向压力容器11的x轴方向及y轴方向分散之后，通过形成于制冷剂托盘13的多个孔向下方掉落。
52.从制冷剂托盘13掉落的液相状的制冷剂与配置于液膜式传热管组15的最上段的第2传热管15a接触，并将第2传热管15a的外周面覆盖成膜状。将第2传热管15a的外周面覆盖成膜状的制冷剂与第2传热管15a的内部的被冷却水进行热交换。通过热交换而超过了沸点的制冷剂蒸发，并且未超过沸点的制冷剂进一步向配置于下方的第2传热管15a掉落。连续地重复这种热交换。通过与配置于最下部的第2传热管15a内的水的热交换也未蒸发的制冷剂储存于设置于压力容器11的下部的储存部11c中。以该方式，在压力容器11的内部的储存部11c形成液相的制冷剂池。该制冷剂池的液面s的液位自动调整为规定的高度。
53.另一方面，如箭头a1所示，在液膜式传热管组15中蒸发的制冷剂迂回挡板17的下端而流入到上升流路23中。流入到上升流路23中的制冷剂在上升流路23内从下方向上方流通。在上升流路23中进行了流通的制冷剂从上升流路23的上端流入到连接流路25中。如箭头a2所示，流入到连接流路25中的制冷剂折回流通方向。在连接流路25中折回的制冷剂流入到下降流路24中。如箭头a3所示，流入到下降流路24中的制冷剂在下降流路24内从上方向下方流通。从第2流路排出的制冷剂迂回第2流路规定部22的铅垂部22b的下端而朝向上方。此时，如箭头a4所示，从第2流路排出的制冷剂在压力容器11的圆筒部11a的内周面的碰撞位置p碰撞。如箭头a5所示，在碰撞位置p碰撞的制冷剂在压力容器流路26内沿着圆筒部11a的内周面向上方移动，并流入到制冷剂托盘13的上方空间中。流入到制冷剂托盘13的上方空间中的制冷剂被引导至制冷剂出口管16，并被排出到压力容器11的外部。从制冷剂出口管16排出的制冷剂被吸入到涡轮压缩机中并被压缩。
54.满液式传热管组14的第1传热管14a成为浸渍于储存部11c的所储存的液相的制冷剂中的状态。在第2传热管15a内流通的被冷却水与储存在储存部11c中的制冷剂进行热交换。与第2传热管15a进行了热交换的制冷剂蒸发，从液面s引导至上方。在液膜式传热管组15及满液式传热管组14中蒸发的制冷剂被引导至制冷剂出口管16。被引导至制冷剂出口管16的制冷剂被排出到压力容器11的外部。从制冷剂出口管16排出的制冷剂被吸入到涡轮压缩机中并被压缩。
55.根据本实施方式，发挥以下作用效果。
56.在本实施方式中，在液膜式传热管组15中蒸发的制冷剂在气液分离流路20中流通。在气液分离流路20中流通的制冷剂在连接流路25中从上方向下方折回流通方向。此时，
离心力作用于在连接流路25中流通的制冷剂。由此，能够将制冷剂离心分离为气相的制冷剂和液相的制冷剂。由此，能够使从制冷剂出口管16被排出到压力容器11的外部的制冷剂伴随有液相的制冷剂的现象(所谓的夹带)难以发生。
57.并且，在本实施方式中，利用气液分离流路20进行制冷剂的气液分离。由此，无需使用除雾器等高价的部件，而能够进行制冷剂的气液分离。因此，能够降低蒸发器10的初始成本。
58.并且，在本实施方式中，连接于连接流路25的上游侧的上升流路23的流路面积小于连接于连接流路25的下游侧的下降流路24的流路面积。由此，能够加快在连接于连接流路25的上游侧的上升流路23中流通的制冷剂的流速。因此，能够增强在连接流路25中流通时作用于制冷剂的离心力。因此，能够更有效地将制冷剂离心分离为气相的制冷剂和液相的制冷剂。
59.并且，在本实施方式中，流入到压力容器流路26中的制冷剂在压力容器11的内周面碰撞。因在压力容器11的内周面碰撞时的冲击，制冷剂进行气液分离(所谓的碰撞分离)。因此，能够利用压力容器流路26将制冷剂分离为气相的制冷剂和液相的制冷剂。因此，能够使夹带更难以发生。
60.并且，在本实施方式中，压力容器流路26的流路面积大于上升流路23及下降流路24的流路面积。由此，能够减慢在压力容器流路26中流通的制冷剂的流速。在压力容器流路26中，制冷剂从下方朝向上方流通。因此，通过减慢流速，能够更适当地利用重力进行制冷剂的气液分离。因此，能够使夹带更难以发生。
61.并且，第1流路规定部21的下端设置于比液面s更靠下方的位置。即，第1流路规定部21的下端浸渍于储存在储存部11c中的制冷剂中。由此，附着于第1流路规定部21的液相的制冷剂沿着第1流路规定部21被引导至储存部11c。因此，能够适当地使液相的制冷剂返回到储存部11c。
62.并且，在第1流路规定部21的下端与压力容器11的圆筒部11a的内周面之间形成有间隙g。由此，能够利用间隙g连接比第1流路规定部21更靠内侧的空间和比第1流路规定部21更靠外侧的空间。因此，即使在经气液分离的液相的制冷剂返回到比第1流路规定部21更靠外侧的情况下，也能够将返回到储存部11c的液相的制冷剂通过间隙g引导至设置有满液式传热管组14的空间。
63.[变形例1]
[0064]
对本实施方式的变形例进行说明。在上述说明中，对设置挡板17的情况进行了说明，但本发明并不限定于此。例如，如图2所示，也可以省略挡板17。在省略了挡板17的情况下，不存在上升流路23及连接流路25。
[0065]
即使在如此构成的情况下，在液膜式传热管组15中蒸发的制冷剂从下降流路24流入到压力容器流路26时，流通方向向上下方向折回，因此也会被离心分离。并且，与存在挡板17的情况同样地，在流入到压力容器流路26中时制冷剂被碰撞分离，并且在压力容器流路26中流通时制冷剂被重力分离。因此，即使在省略了挡板17的情况下，也能够使夹带难以发生。
[0066]
[变形例2]
[0067]
并且，如图3所示，可以在第2流路规定部22的铅垂部22b的下端设置第1排出管(第
1排出部)30。第1排出管30沿着z轴方向延伸。如图4及图5所示，第1排出管30成为将圆筒状的部件沿着长度方向分割为两个的形状。并且，如图3及图4所示，第1排出管30的上端连接于铅垂部22b的下端。并且，如图3所示，第1排出管30的下端位于比储存在储存部11c中的制冷剂的液面s更靠下方的位置。并且，第1排出管30的下端与压力容器11的内周面分开。如图4所示，第1排出管30设置于铅垂部22b的x轴方向的一部分区域。并且，第1排出管30可以设置有多个。当设置有多个时，可以在x轴方向上以规定的间隔排列配置。并且，如图5所示，第1排出管30以圆筒状的外周面朝向在气液分离流路20中流通的制冷剂流的上游侧的方式配置。
[0068]
根据本变形例，发挥以下的作用效果。
[0069]
在气液分离流路20中流通时，经气液分离的液相的制冷剂的一部分附着于第2流路规定部22。在本变形例中，能够将所附着的制冷剂经由第1排出管30引导至储存部11c。被引导至储存部11c的制冷剂通过与满液式传热管组14进行热交换而蒸发。如此，能够将经气液分离的液相的制冷剂引导至满液式传热管组14，因此能够减少未供给到各传热管组的制冷剂。因此，能够提高蒸发器10的性能。
[0070]
并且，在本变形例中，第1排出管30以圆筒状的外周面朝向在气液分离流路20中流通的制冷剂流的上游侧的方式配置。由此，第1排出管30能够从上游侧覆盖沿着第1排出管30的制冷剂w(参考图5)。因此，如图4的虚线箭头所示，在气液分离流路20中流通的制冷剂迂回第1排出管30而流通。因此，能够使由第1排出管30引导的制冷剂w难以被在气液分离流路20中流通的制冷剂飞散。因此，能够适当地将液相的制冷剂引导至储存部11c。
[0071]
并且，第1排出管30的下端设置于比液面s更靠下方的位置。即，第1排出管30的下端浸渍于储存在储存部11c中的制冷剂中。由此，附着于第1排出管30的液相的制冷剂沿着第1排出管30被引导至储存部11c。因此，能够适当地使液相的制冷剂返回到储存部11c。
[0072]
[第2实施方式]
[0073]
接着，使用图6对本发明所涉及的第2实施方式进行说明。
[0074]
在本实施方式中，主要是气液分离流路的结构与第1实施方式不同。其他点与第1实施方式相同，因此对相同的结构标注相同的符号并省略其详细说明。
[0075]
本实施方式所涉及的气液分离流路40具有配置于挡板17的y轴方向的外侧并设置于比挡板17的下端更靠上方的位置的第3流路规定部41和设置于第3流路规定部41的上方的第4流路规定部42。气液分离流路40遍及压力容器11的x轴方向的大致整个区域而设置。
[0076]
第3流路规定部41一体地具有从挡板17的外侧的板面向y轴方向的外侧延伸的板状的第1水平部41a和从第1水平部41a的y轴方向的外侧的端部曲折为大致直角而向上方延伸的板状的第1铅垂部41b。
[0077]
第1水平部41a以板面成为水平面的方式配置。第1水平部41a的y轴方向的内侧的端部与挡板17的下部抵接或靠近。并且，y轴方向的外侧的端部延伸至圆筒部11a的内周面附近。
[0078]
第1铅垂部41b以板面成为铅垂面的方式配置。第1铅垂部41b的外侧的板面与圆筒部11a的内周面对置。在第1铅垂部41b与圆筒部11a之间形成有主要供在液膜式传热管组15中蒸发的制冷剂流通的压力容器流路(框体流路)43。即，压力容器流路43由第1铅垂部41b的板面和圆筒部11a的内周面规定。
[0079]
第4流路规定部42一体地具有从圆筒部11a的内周面向y轴方向的内侧延伸的板状的第2水平部42a、从第2水平部42a的内侧的端部向下方曲折为大致直角而向下方延伸的板状的第2铅垂部42b、从第2铅垂部42b的下端曲折为大致直角而向y轴方向的外侧延伸的板状的捕集部42c及从捕集部42c的y轴方向的外侧的端部曲折为大致直角而向上方延伸的板状的第3铅垂部42d。
[0080]
第2水平部42a以板面成为水平面的方式配置。第2水平部42a设置于第1铅垂部41b的上端的上方。第2水平部42a的y轴方向的外侧的端部与圆筒部11a的内周面抵接或靠近。并且，y轴方向的内侧的端部延伸至挡板17的附近。第2水平部42a的y轴方向的内侧的端部与挡板17分开。并且，在第2水平部42a的下方形成有连接压力容器流路43和后述的下降流路46的连接流路47。
[0081]
第2铅垂部42b以板面成为铅垂面的方式配置。第2铅垂部42b的内侧的板面与挡板17对置。在第2铅垂部42b与挡板17之间形成有主要供在液膜式传热管组15中蒸发的制冷剂流通的上升流路44。即，上升流路44由第2铅垂部42b和挡板17规定。第2铅垂部42b的下端配置于第1水平部41a的上方。第2铅垂部42b的下端与第1水平部41a分开。
[0082]
捕集部42c以板面成为水平面的方式配置。捕集部42c配置于第1水平部41a的上方。并且，捕集部42c配置于比第1铅垂部41b的上端更靠下方的位置。捕集部42c的下表面与第1水平部41a的上表面对置。在捕集部42c的下表面与第1水平部41a的上表面之间形成有水平流路45。即，水平流路45由捕集部42c和第1水平部41a规定。在捕集部42c的上表面与第2水平部42a的下表面之间形成有捕集经离心分离的液相的制冷剂的空间。该空间的y轴方向的内侧由第2铅垂部42b规定。
[0083]
在捕集部42c设置有将所捕集的液相的制冷剂引导至储存部11c的第2排出管(第2排出部)50。第2排出管50的上端连接于捕集部42c的上表面，这点与在第1实施方式的变形例2中所说明的第1排出管30不同。关于其他点，与第1排出管30大致相同，因此省略第2排出管50的详细说明。
[0084]
并且，在水平流路45中设置有将液相的制冷剂引导至储存部11c的第3排出管51。第3排出管51的上端连接于第1水平部41a的上表面，这点与在第1实施方式的变形例2中所说明的第1排出管30不同。关于其他点，与第1排出管30大致相同，因此省略第3排出管51的详细说明。第3排出管51设置于上升流路44的铅垂下方附近。
[0085]
第3铅垂部42d以板面成为铅垂面的方式配置。第3铅垂部42d的外侧的板面与第2铅垂部42b内侧的板面对置。在第3铅垂部42d与第2铅垂部42b之间形成有主要供在液膜式传热管组15中蒸发的制冷剂流通的下降流路46。即，下降流路46由第3铅垂部42d和第1铅垂部41b规定。下降流路46的流路面积小于上升流路44的流路面积。
[0086]
第3铅垂部42d的上端配置于第2水平部42a的下方。第3铅垂部42d的上端与第2水平部42a分开。并且，第3铅垂部42d的上端配置于比第1铅垂部41b的上端更靠下方的位置。
[0087]
接着，对本实施方式中的制冷剂的流通方法进行说明。另外，除了在各传热管组中蒸发的制冷剂流以外，与第1实施方式相同，因此省略说明。
[0088]
在本实施方式中，如箭头a6所示，在液膜式传热管组15中蒸发的制冷剂迂回挡板17的下端而在压力容器11的圆筒部11a的内周面的碰撞位置p碰撞。如箭头a7所示，在碰撞位置p碰撞的制冷剂在压力容器流路43内沿着圆筒部11a的内周面向上方移动。在压力容器
流路43中进行了流通的制冷剂从压力容器流路43的上端流入到连接流路47中。流入到连接流路47中的制冷剂折回流通方向。液相的制冷剂的密度高于气相的制冷剂的密度，因此在折回时，如箭头a8所示，大幅转弯。大幅转弯的液相的制冷剂被捕集部42c捕集。另一方面，如箭头a9所示，密度低的气相的制冷剂小幅转弯而流入到下降流路46中。流入到下降流路46中的制冷剂在下降流路46内从上方向下方流通。在下降流路46中进行了流通的制冷剂在水平流路45中流通。在水平流路45中进行了流通的制冷剂流入到上升流路44中。如箭头a10所示，流入到上升流路44中的制冷剂在上升流路44内从下方向上方流通。在上升流路44中进行了流通的制冷剂流入到制冷剂托盘13的上方空间中。流入到制冷剂托盘13的上方空间中的制冷剂被引导至制冷剂出口管16，并被排出到压力容器11的外部。
[0089]
根据本实施方式，发挥以下作用效果。
[0090]
在本实施方式中，在液膜式传热管组15中蒸发的制冷剂首先被引导至压力容器流路43。由此，对于制冷剂，能够在利用连接流路47进行离心分离之前，使其在压力容器11的内周面碰撞而进行碰撞分离。因此，能够加快在压力容器11的内周面碰撞的制冷剂的速度。因此，能够更有效地通过碰撞分离进行制冷剂的气液分离。
[0091]
并且，在本实施方式中，捕集分离出的液相的制冷剂的捕集部42c设置于所连接的流路中的下游侧的流路(下降流路46)侧。由此，能够适当地捕集经离心分离的液相。
[0092]
并且，在本实施方式中，所捕集的制冷剂经由第2排出管50被引导至储存部11c。被引导至储存部11c的制冷剂通过与满液式传热管组14进行热交换而蒸发。如此，能够将经气液分离的液相的制冷剂引导至满液式传热管组14，因此能够减少未供给到各传热管组的制冷剂。因此，能够提高蒸发器10的性能。
[0093]
[变形例3]
[0094]
另外，捕集部42c可以相对于水平面沿着x轴方向倾斜。在该情况下，若捕集部42c以设置有第2排出管50的部分变低的方式倾斜，则液相的制冷剂集中到第2排出管50中，因此能够更适当地使液相的制冷剂返回到储存部11c。并且，当第2排出管50沿着x轴方向排列配置有多个时，捕集部42c可以以设置有各第2排出管50的部分变低的方式具有多个倾斜面。
[0095]
[变形例4]
[0096]
并且，如图7所示，第3流路规定部可以由弯曲面形成。本变形例所涉及的第3流路规定部(弯曲部)60一体地具有从挡板17的下端向y轴方向的外侧且向上方弯曲的同时延伸的第1部分61和从第1部分61的上端向y轴方向的内侧且向上方弯曲的同时延伸的第2部分62。第2部分62的上端延伸至第2水平部42a的附近。第2部分62的上端与第2水平部42a分开。并且，第2部分62的上端与第2铅垂部42b分开。
[0097]
并且，第3排出管51设置于第1部分61。详细而言，设置于第1部分61的下端。
[0098]
在本变形例中，如箭头a11所示，在液膜式传热管组15中蒸发的制冷剂在第3流路规定部60与压力容器11的内周面之间流通。接着，如箭头a12所示，在第2部分62的上端与第2水平部42a之间及第2部分62的上端与第2铅垂部42b之间流通。接着，如箭头a13所示，制冷剂流入到第1部分61与第3铅垂部42d之间并沿着第1部分61流通。然后，如箭头a14所示，制冷剂流入到上升流路44中，并流入到制冷剂托盘13的上方空间中。流入到制冷剂托盘13的上方空间中的制冷剂被引导至制冷剂出口管16，并被排出到压力容器11的外部。
[0099]
在本变形例中，第3流路规定部60弯曲。由此，对在气液分离流路中流通的制冷剂的压力损耗减小。因此，能够适当地将制冷剂引导至制冷剂出口管16。
[0100]
并且，由于第3流路规定部60弯曲，因此即使经气液分离的液相的制冷剂掉落到第1部分61的上表面的任何位置，都能够将液相的制冷剂引导至第3排出管51。由此，例如，与如第2实施方式那样仅由平板部件构成第3流路规定部的情况相比，能够扩大向第3排出管51引导制冷剂的区域。因此，能够适当地使液相的制冷剂返回到储存部11c。
[0101]
另外，本发明并不限定于上述实施方式，能够在不脱离其宗旨的范围内适当地进行变形。
[0102]
例如，在上述各实施方式中，对在连接流路的上游侧连接供制冷剂向上方流通的流路并在下游侧连接供制冷剂向下方流通的流路的例子进行了说明，但本发明并不限定于此。例如，也可以在连接流路的上游侧连接供制冷剂向下方流通的流路。
[0103]
并且，例如，在上述各实施方式中，对使用制冷剂托盘作为向液膜式传热管组等供给制冷剂的装置的例子进行了说明，但本发明并不限定于此。供给制冷剂的装置只要为能够向液膜式传热管组供给制冷剂的结构，则例如也可以为沿着x轴方向延伸的配管状的部件。
[0104]
以上说明的本实施方式中所记载的蒸发器例如可以如下掌握。
[0105]
本发明的一方式所涉及的蒸发器具备：框体11，具有排出蒸发的制冷剂的制冷剂出口16，并构成外壳；第1传热管组14，容纳于所述框体中，并浸渍于储存在设置于所述框体的下部的储存部11c中的液相的制冷剂中，且具有被冷却介质在内部流通的多个第1传热管14a；第2传热管组15，容纳于所述框体中，并设置于比储存在所述框体的下部的液相的制冷剂的液面s更靠上方的位置，且具有被冷却介质在内部流通的多个第2传热管15a；制冷剂供给部13，容纳于所述框体中，从上方向所述第2传热管组供给液相的制冷剂；及流路20，将在所述第2传热管组中蒸发的制冷剂引导至所述制冷剂出口，所述流路具有：第1流路23，供制冷剂从下方向上方流通；第2流路24，供制冷剂从上方向下方流通；及连接流路25，连接所述第1流路和所述第2流路并使制冷剂折回。
[0106]
在上述结构中，在第2传热管组中蒸发的制冷剂在流路中流通。在流路中流通的制冷剂在连接流路中从上方向下方或从下方向上方折回。此时，离心力作用于在连接流路中流通的制冷剂。由此，能够将制冷剂离心分离为气相的制冷剂和液相的制冷剂。由此，能够使从制冷剂出口被排出到框体外部的制冷剂伴随有液相的制冷剂的现象(所谓的夹带)难以发生。
[0107]
并且，在上述结构中，利用流路进行制冷剂的气液分离。由此，无需使用除雾器等高价的部件，而能够进行制冷剂的气液分离。因此，能够降低初始成本。
[0108]
另外，第1流路及第2流路为方便起见的名称，“第1”及“第2”并不是指制冷剂流通的顺序。
[0109]
并且，在本发明的一方式所涉及的蒸发器中，连接于所述连接流路的上游侧的所述第1流路或所述第2流路的流路面积小于连接于所述连接流路的下游侧的所述第1流路或所述第2流路的流路面积。
[0110]
在上述结构中，设置于连接流路的上游侧的流路的流路截面面积变小。由此，能够加快在设置于连接流路的上游侧的流路中流通的制冷剂的流速。因此，能够增强在连接流
路中流通时作用于制冷剂的离心力。因此，能够更有效地将制冷剂离心分离为气相的制冷剂和液相的制冷剂。
[0111]
并且，在本发明的一方式所涉及的蒸发器中，所述流路具有一部分由所述框体的内周面规定的框体流路26，所述框体流路在所流入的制冷剂碰撞的位置配置有所述框体的所述内周面。
[0112]
在上述结构中，流入到框体流路中的制冷剂在框体的内周面碰撞。因在框体的内周面碰撞时的冲击，制冷剂进行气液分离(所谓的碰撞分离)。因此，能够利用框体流路将制冷剂分离为气相的制冷剂和液相的制冷剂。因此，能够使从制冷剂出口被排出到框体外部的制冷剂伴随有液相的制冷剂的现象(所谓的夹带)更难以发生。
[0113]
并且，在本发明的一方式所涉及的蒸发器中，所述框体流路设置于比所述连接流路更靠上游侧的位置。
[0114]
在上述结构中，对于制冷剂，能够在利用连接部进行离心分离之前，使其在框体的内周面碰撞而进行碰撞分离。由此，能够加快在框体的内周面碰撞的制冷剂的速度。因此，能够更有效地通过碰撞分离进行制冷剂的气液分离。
[0115]
并且，在本发明的一方式所涉及的蒸发器中，在所述流路上设置有将液相的制冷剂引导至所述储存部的第1排出部30。
[0116]
在上述结构中，在流路中流通时，经气液分离的液相的制冷剂附着于流路。所附着的制冷剂经由第1排出部被引导至储存部。被引导至储存部的制冷剂通过与第1传热管组进行热交换而蒸发。如此，能够将经气液分离的液相的制冷剂引导至第1传热管组，因此能够减少未供给到各传热管组的制冷剂。因此，能够提高蒸发器的性能。
[0117]
另外，第1排出部可以成为例如将圆筒状的部件沿着长度方向分割为两个的形状，并以圆筒面位于在流路中流通的制冷剂流的上游侧的方式配置。通过如此设定，第1排出部能够从在流路中流通的制冷剂流的上游侧覆盖由第1排出部引导的制冷剂。因此，能够使由第1排出部引导的制冷剂难以被在流路中流通的制冷剂飞散。因此，能够适当地将液相的制冷剂引导至储存部。
[0118]
并且，第1排出部也可以配置成上端连接于流路，下端位于储存在储存部中的制冷剂中并且与框体的内周面分开。
[0119]
并且，在本发明的一方式所涉及的蒸发器中，在所述连接流路中，在所连接的下游侧的流路侧设置有捕集分离出的液相的制冷剂的捕集部42c。
[0120]
在连接部离心分离的液相的制冷剂的密度高于分离的气相的制冷剂的密度。由此，分离出的液相的制冷剂在折回时比气相的制冷剂大幅转弯。即，液相的制冷剂在折回时在下游侧的流路附近流通。在上述结构中，捕集分离出的液相的制冷剂的捕集部设置于所连接的流路中的下游侧的流路侧。由此，能够适当地捕集经离心分离的液相。
[0121]
并且，在本发明的一方式所涉及的蒸发器中，在所述捕集部设置有将所捕集的液相的制冷剂引导至所述储存部的第2排出部50。
[0122]
在上述结构中，所捕集的制冷剂经由第2排出部被引导至储存部。被引导至储存部的制冷剂通过与第1传热管组进行热交换而蒸发。如此，能够将经气液分离的液相的制冷剂引导至第1传热管组，因此能够减少未供给到各传热管组的制冷剂。因此，能够提高蒸发器的性能。
[0123]
并且，在本发明的一方式所涉及的蒸发器中，所述捕集部以设置有所述第2排出部的位置变低的方式倾斜。
[0124]
在上述结构中，捕集部以设置有第2排出部的位置变低的方式倾斜。由此，由捕集部捕集的液相的制冷剂朝向第2排出部流动。因此，能够更适当地经由第2排出部将所捕集的制冷剂引导至储存部。
[0125]
并且，在本发明的一方式所涉及的蒸发器中，所述流路具有规定所述流路的面弯曲的弯曲部60。
[0126]
在上述结构中，流路具有弯曲部。由此，在弯曲部，对在流路中流通的制冷剂的压力损耗减小。因此，能够适当地将制冷剂引导至制冷剂出口。
[0127]
符号说明
[0128]
10-蒸发器，11-压力容器(框体)，11a-圆筒部，11c-储存部，12-制冷剂入口管，13-制冷剂托盘(制冷剂供给部)，14-满液式传热管组(第1传热管组)，14a-第1传热管，15-液膜式传热管组(第2传热管组)，15a-第2传热管，16-制冷剂出口管(制冷剂出口)，17-挡板，20-气液分离流路(流路)，21-第1流路规定部，22-第2流路规定部，22a-弯曲部，22b-铅垂部，23-上升流路(第1流路)，24-下降流路(第2流路)，25-连接流路，26-压力容器流路(框体流路)，27-第1剥离防止部，28-第2剥离防止部，30-第1排出管(第l排出部)，40-气液分离流路，41-第3流路规定部，41a-第1水平部，41b-第1铅垂部，42-第4流路规定部，42a-第2水平部，42b-第2铅垂部，42c-捕集部，42d-第3铅垂部，43-压力容器流路(框体流路)，44-上升流路，45-水平流路，46-下降流路，47-连接流路，50-第2排出管(第2排出部)，51-第3排出管，60-第3流路规定部，61-第1部分，62-第2部分，g-间隙，p-碰撞位置，s-液面。