JP2010243050A - 散布管装置とこれを用いた熱交換器 - Google Patents

Abstract

【課題】潜熱の小さい散布液を流下液膜式蒸発器に用いても伝熱管に均一に散布液を散布することができる散布管装置およびこれを用いた熱交換器を提供する。
【解決手段】管軸Ｃに沿って並んだ噴出孔１６から上方へ散布液Ｍを噴出する散布管１８と、散布管１８の上方に配置され、噴出された散布液Ｍを受けて散布管１８との間の隙間Ｓを通って散布管１８の外面上を流下させるカバー２０と、カバー２０から流下した散布液Ｍの分布を管軸Ｃ方向に均一化させるフィン２２とを備え、カバー２０は、管軸Ｃに沿った長手方向と直交する断面で逆Ｕ字形であり、その両側壁２６の下端縁２７から上方に向かって切り欠かれ、長手方向に沿って所定ピッチで配置された切欠部３０と、隣接する切欠部３０間に形成された爪部３２とを有し、両側壁２６の下端縁２７における長手方向に沿った切欠部３０の幅ａが爪部３２の幅ｃよりも大きい。
【選択図】図２

Description

本発明は、流下液膜式の蒸発器のような熱交換器に用いられる散布管装置とこれを用いた熱交換器に関するものである。

低温排熱を熱源とするバイナリタービンの作動媒体の沸点は低温である必要があるので、作動媒体は水ではなく、フロンまたは代替フロンのような低沸点のものが用いられる。しかしながら、このような低沸点ガスは価格が高いので、保有量を極力抑えたいという要望がある。そこで、バイナリタービンの蒸発器として、吸収式冷凍機で使用されている、熱交換効率の高い流下液膜式を採用することが考えられる（例えば、特許文献１）。

特開昭５１−５１０４０号公報

図９および１０は、特許文献１の蒸発器の散布管装置を示す。図９に示すように、散布管１０１の上部の噴出孔１０２から上方に噴出した散布液Mがカバー１０３で跳ね返り、カバー１０３のスリット１０４から出て散布管１０１の表面を伝い、下方のフィン１０５に沿って流れて落ちる。噴出孔１０２を散布管１０１の上部に形成するのは、下部に形成した場合に生じやすい異物による孔詰まりを避けるためである。図１０に示すように、フィン１０５は散布管１０１の管軸に直交する方向に並んで４列配置されており、各列の直下に伝熱管１０６が配置されている。各列のフィン１０５を流れ落ちる散布液Mの流量は、それぞれ等しくなるように設定されている。

代替フロン、例えばハイドロフルオロエーテル（ＨＦＥ）−７０００の蒸発潜熱は１１３．８ｋＪ／ｋｇで、水の２４８９ｋＪ／ｋｇに比べて極めて小さい。そのため、蒸発量は多く、散布管に供給する液の量は、水に比べて質量で１３．７倍、体積で１１．１倍必要となる。よって、上述の特許文献１の散布管装置の散布液として潜熱の低いフロン等を用いると、流量が多くなることから、以下の問題が生じる。
（１）噴出孔１０２から出た散布液がカバー１０３に当たった後、流量が多いために散布管１０１の表面を伝わらず、幅の狭いスリット１０４から飛散する。
（２）散布管１０１の長手方向に沿ったフィン１０５のピッチ間隔が大きいので、流量が多いときに滝のような筋状となって伝熱管１０６に伝わり、伝熱管１０６表面に均一に散布されない。伝熱管１０６に均一に散布されないと、熱交換効率が低下し、散布液の気化が促進されない。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、フロンのような蒸発潜熱の小さい散布液を流下液膜式蒸発器に用いても伝熱管に均一に散布液を散布することができる散布管装置およびこれを用いた熱交換器を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明に係る散布管装置は、管軸に沿って並んだ噴出孔から上方へ散布液を噴出する散布管と、散布管の上方に配置され、前記噴出された散布液を受けて前記散布管との間の隙間を通って散布管の外面上に散布液を流下させるカバーと、前記カバーから流下した散布液の分布を管軸方向に均一化させる均一化構造体とを備え、前記カバーは、前記管軸に沿った長手方向と直交する断面で逆Ｕ字形であり、その両側壁の下端縁から上方に向かって切り欠かれ、前記長手方向に沿って所定ピッチで配置された切欠部と、隣接する前記切欠部間に形成された爪部とを有し、前記両側壁の下端縁における前記長手方向に沿った切欠部の幅が爪部の幅よりも大きい。前記下端縁における切欠部の幅は、爪部の幅の２〜６倍であることが好ましい。

この構成によれば、前記散布管の外面上を流下する散布液の分布を管軸方向に均一化させる均一化構造体を備えているので、大量の散布液であっても均一に媒体を散布することができる。また、前記切欠部の幅を爪部の幅よりも大きくしたので、散布液が切欠部から外方へ飛散することがなくなり、爪部を通って雨滴状に散布管に流下する。このとき、切欠部の幅が大きいから、爪部のピッチ間隔も大きくなるので、隣り合う爪部からの液滴が接触して滝のようになって筋状に流下するのを防ぐことができる。

本発明において、前記切欠部は、下方に向かって幅が徐々に増大しており、前記下端縁と直交する方向の深さが前記下端縁における幅の０．５〜１．２倍であることが好ましい。この構成によれば、切欠部の深さが十分に確保されるので、爪部の先端で媒体を集めて液滴とすることが容易になる。

本発明において、前記均一化構造体は、前記散布管の下部に配置されており、前記管軸方向に沿って並んだ下方に向く複数のフィンを有することが好ましい。この構成によれば、前記散布管の外面上を流下した散布液が、管軸方向に沿って並んだフィンを伝わって管軸方向に適切な間隔を空けてフィンから落下させることができる。例えば、散布管の下方に伝熱管を配置して、その伝熱管に媒体を散布する場合、媒体を液体のシートとして散布するよりも、液滴として散布するほうが伝熱管上で管軸方向に拡散し易いが、上記フィンを有することで、フィンの先端から散布液の液滴が雨滴状に散布されて、伝熱管上で管軸方向に拡散し、熱交換効率が向上する。

さらに、前記フィンは管軸方向に平行な２列に並んでおり、両側のフィンが前記管軸方向に沿って互いに半ピッチずれて配置されていることが好ましい。この構成によれば、１列のフィンに流れる流量は全体の半分であり、しかも２列の位相がずれているので、２列のフィンから単一の伝熱管上に散布する場合、散布液の集中を抑制して散布液を伝熱管に安定して均一に散布することができる。

本発明において、前記均一化構造体は、前記散布管の下部に散布管と平行に配置され、表面に散布液を管軸方向と平行な方向に拡散させる凹凸を有する拡散パイプとすることができる。この構成によれば、拡散パイプを取り付けるだけなので、製造が容易である。
また、前記均一化構造体は、前記散布管の表面に形成されて、散布液を管軸方向と平行な方向に拡散させる凹凸部からなるものとしてもよい。この構成によれば、別体の均一化構造体が不要となるので、部品点数を抑えることができる。

本発明に係る熱交換器は、本発明の散布管装置と、前記均一化構造体から滴下される散布液を外面に受けて、内方を流れる他の流体と散布液との間で熱交換を行う伝熱管とを備えている。この構成によれば、フロンのような潜熱の低い媒体を用いても前記伝熱管に均一に媒体を散布することで、熱交換効率を向上させることができる。

本発明に係る別の熱交換器は、請求項５に記載の散布管装置と、前記２列のフィンから滴下される散布液を外面に受けて、内方を流れる他の流体と散布液との間で熱交換を行う単一の伝熱管とを備えている。この構成によれば、前記２列に並んだフィンから散布することで、１列のフィンにより散布する場合よりも安定して均一に前記伝熱管に散布液を散布することができる。

本発明の散布管装置または熱交換器によれば、散布管の外面上を流下する散布液の分布を管軸方向に均一化させる均一化構造体を備えているので、大量の散布液であっても均一に媒体を散布することができる。また、前記切欠部の幅を爪部の幅よりも大きくしたので、散布液が切欠部から外方へ飛散することがなくなり、爪部を通って雨滴状に散布管に流下する。このとき、切欠部の幅が大きいから、爪部のピッチ間隔も大きくなるので、隣り合う爪部からの液滴が接触して滝のようになって筋状に流下するのを防いで、散布管上で十分拡散させることができる。

本発明の第１実施形態に係る散布管装置を用いた熱交換器の一種である蒸発器を示す系統図である。 同上散布管装置の一部断面で示す側面図である。 同上散布管装置の横断面図である。 同上散布管装置の散布液の流れを示す概略図である。 本発明の第２実施形態に係る散布管装置の側面図である。 （Ａ）は同上散布管装置における拡散パイプの表面の拡大図であり、（Ｂ）は（Ａ）の変形例である。 本発明の第３実施形態に係る散布管装置の側面図である。 本発明の各実施形態に係る散布管装置の散布状況の検証試験のモデルを示す概略図である。 従来の散布管装置の側面図である。 従来の散布管装置の縦断面図である。

以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る熱交換器の一種である蒸発器２を示す。蒸発器２は、例えば、製鉄所、窯業などで発生する温水を熱源４とし、低沸点の物質を作動媒体Ｍとするバイナリタービンに用いられるものである。蒸発器２には、配管５を通して熱源４から温水Ｈが供給されており、蒸発器２内の伝熱管６を通る温水Ｈとの熱交換、つまり、熱源４との熱交換により作動媒体Ｍを蒸気化する。気相となった作動媒体Ｍは気相媒体送給路８を経由して、図示しない発電ユニットのバイナリタービンに供給される。バイナリタービンから排出された気相の作動媒体Ｍは、図示しない凝縮器を経て液相となった後、液相媒体回収路９から蒸発器２に戻る。

蒸発器２には、蒸発器２の下部と上部との間を連通するように配置した循環通路１０が接続され、この循環通路１０に循環ポンプ１２が設けられている。この循環ポンプ１２により、蒸発器２の下部から取り出した液相の作動媒体Ｍを、蒸発器２内の上部に配置した散布管装置１４に供給し、この散布管装置１４から蒸発器２内部に散布して伝熱管６の外面に噴き付けることにより、伝熱管６の内方を流れる温水Ｈと作動媒体Ｍとの間で熱交換を促進させる。作動媒体Ｍは、例えば、ハイドロフルオロエーテル（ＨＦＥ）のような水より沸点の低い媒体である。

図２に示すように、散布管装置１４は、管軸Ｃに沿って並んだ複数の噴出孔１６から上方へ散布液である作動媒体Ｍを噴出する散布管１８と、散布管１８の上方に配置されたカバー２０と、散布管１８の下部に配置された均一化構造体２２とを備えている。

散布管１８は、散布管は継ぎ目がなく、表面加工が施されていない、例えば鋼製の円筒形配管であり、一端（右端）が循環通路１０（図１）に接続され、他端は閉止部材２４で塞がれている。散布管１８の内径は、例えば、約２５ｍｍ、肉厚は約２ｍｍである。

噴出孔１６は、散布管１８の上部に設けられて管軸Ｃ方向に一定の孔ピッチＰ１で配置された貫通孔であり、散布液Ｍはこの噴出孔１６から上向きに噴出されるので、散布管１８の内部または外部のごみが噴出孔１６に詰まらないようになっている。噴出孔１６の孔径は小さ過ぎるとごみ詰まりを起こしたり、加工精度から孔径に対して相対的に大きなばらつきが生じたりするので、１ｍｍ以上とすることが望ましい。しかし、表１に示すように、孔径が大きくなると、噴出孔１６での圧損が小さくなるから、散布管１８の入口（右端）付近から管軸Ｃ方向への圧力勾配や散布管１８の傾きによる影響を受けやすくなり、各噴出孔１６からの噴出量にばらつきが生じる。また、孔径が大きく噴出速度が小さいと、噴出高さが低くなるので、散布液Ｍがカバー２０の上壁に当たらなくなるうえに、噴出孔１６の向きが鉛直方向から傾いたときにカバー２０に一層当たりにくくなる。よって、本実施形態では、孔径は、ごみ詰まりを起こさず、管軸Ｃ方向に均一な噴出量となる１ｍｍとした。

加工工程を少なくするためには、噴出孔１６の孔ピッチＰ１は広くすることが望ましいが、孔ピッチＰ１を大きくとると、散布管１８からの散布液Ｍの分布が管軸Ｃ方向にばらつくので、伝熱管６を均一に濡らすことができない。加工性を維持しつつ、伝熱管６を均一に濡らすには、噴出孔１６の孔ピッチＰ１を５〜１０ｍｍとすることが望ましい。本実施形態では、孔ピッチＰ１を、加工工程が少なくて済む１０ｍｍとした。

カバー２０は、散布管１８の上部に固着されて管軸Ｃ方向に並んだ複数のカバーサポート２８により、散布管１８の外面に接触しない状態で散布管１８の上方に支持されている。カバー２０は、ステンレス製の板材からなり、図３に示すように、管軸Ｃに沿った長手方向と直交する横断面で逆Ｕ字形であり、上壁２５とその両側から下方に延びた側壁２６とを有している。カバ２０ーと散布管１８との隙間Ｓは、１．７〜２ｍｍ程度である。図２に示すように、カバー２０の両側壁２６には、その下端縁２７から上方に向かって切り欠かれた切欠部３０が、前記長手方向に沿って所定ピッチで形成されており、隣接する切欠部３０間に爪部３２が形成されている。切欠部３０のピッチは、この例では前記孔ピッチＰ１と同一であり、切欠部３０と噴出孔１６の管軸Ｃ方向の位置は同一に設定されている。

図３に示すカバー２０は、管軸Ｃを通る鉛直面Ｖを挟んで左右対称のカバー左半体２０ａとカバー右半体２０ｂとからなり、これらカバー左半体２０ａとカバー右半体２０ｂとが鉛直面Ｖ上で接合されている。

図２に示す切欠部３０は、下方に向かって幅が徐々に増大する滑らかな曲線状であり、この実施形態では半円形である。ただし、半円形に限定されず、例えば、半楕円形状、三角形状であってもよい。カバー２０の両側壁２６の下端縁２７における長手方向Ｃに沿った切欠部３０の幅ａは、爪部３２の幅ｃよりも大きくなっている。爪部３２の先端部は半径Ｒの丸味がつけられているが、この丸味はなくてもよい。爪部３２のピッチＰ２は狭いほうが散布液Ｍを管軸Ｃ方向に均一に散布できるが、爪ピッチＰ２が狭すぎると隣り合う爪部３２の液滴ｄ１が合わさり、筋状になって流れ落ちるから、散布管１８の外面上で管軸Ｃ方向に拡散しにくくなる。散布管１８外面上の散布液Ｍの流れが管軸Ｃ方向に不均一であると、その下方の伝熱管６への散布も不均一となってしまう。よって、爪ピッチＰ２は、５〜２０ｍｍが好ましく、本実施形態では、１０ｍｍとしている。爪ピッチＰ２が５ｍｍよりも狭いと、隣り合う爪部３２の液滴ｄ１が合体して筋状の流れとなり、２０ｍｍよりも広いと、液滴ｄ１同士が管軸Ｃ方向に離れすぎて、管軸Ｃ方向に不均一な流れとなる。

液滴ｄ１の幅は、隣り合う爪部３２の液滴ｄ１が合わさらないために、あまり大きくないほうが好ましく、したがって、爪部３２の先端部の幅ｃも小さいほうが、具体的には１ｍｍ以下が好ましい。加工性の問題から、極端に小さくするのは好ましくないので、本実施形態では、１ｍｍとしている。切欠部３０の幅ａは爪部３２の幅ｃの２〜６倍であることが好ましい。また、爪部３２の先端で液滴ｄ１とするためには、切欠部３０における、カバー２０の下端縁２７と直交する方向の深さｂが切欠部３０の幅ａに対して、０．５ａ〜１．２ａであることが望ましい。爪部３２の先端部では、幅ｃが１ｍｍで液滴ｄ１を形成することが確認された。

散布管１８の下部に配置された均一化構造体２２は、２列のフィン２２を有するエプロン２３により形成されている。このエプロン２３はステンレス製の板材からなり、図３に示すように、横断面で逆Ｕ字形であり、上壁２９と、上壁２９の両側端から下方に延びた両側壁３１，３１とを有している。フィン２２は両側壁３１，３１に形成されて下方に向かって延びている。各列の複数のフィン２２は、図２に示す管軸Ｃ方向に沿って一定のフィンピッチＰ３で配置されている。散布管１８の外面上を流下した散布液Ｍが、管軸Ｃ方向に沿って並んだ各列のフィン２２を伝わって、管軸Ｃ方向に適切な間隔を空けてフィン２２から落下する。

フィン２２はカバー２０の爪部３２と同様な山切り形状で、管軸Ｃ方向に一定のフィンピッチＰ３に形成され、各列のフィン２２の位相はフィンピッチＰ３の１／２だけずれている。フィンピッチＰ３は、好ましくは４〜２０ｍｍであり、本実施形態では、８ｍｍとしている。４ｍｍよりも狭いと、隣り合うフィン２２の液滴ｄ２が合体して筋状の流れとなり、２０ｍｍよりも広いと、液滴ｄ２同士が管軸Ｃ方向に離れすぎて、管軸Ｃ方向に不均一な流れとなる。

図３に示すように、２列のフィン２２の直下に単一の伝熱管６が配置されている。したがって、２列のフィン２２から滴下される散布液Ｍは、伝熱管６の両側に分かれて伝熱管６の外面上を流下し、伝熱管６の内方を流れる温水Ｈと散布液Ｍとの間で、伝熱管６の壁を通して熱交換が行われ、散布液Ｍが加熱されて蒸発する。フィン２２は２列に限定されず、１列あるいは３列以上であってもよく、伝熱管６も２列のフィン２２に対して単一である必要はなく、各列のフィン２２の下方に伝熱管６が１つずつ配置されてもよい。

次に、カバー２０とエプロン２３の製造方法について説明する。
カバー２０の製造にあたり、まず、２枚の矩形のステンレス製の板材が、打ち抜き加工、レ−ザー加工等により等間隔に半円形で繰り抜かれて、切欠部３０と爪部３２とが形成される。次に、上記ステンレスの板材を曲げ加工により、Ｕ字形の半分の形状となるように折り曲げてカバー左半体２０ａおよびカバー右半体２０ｂを成形した後で、カバー左半体２０ａとカバー右半体２０ｂとを接合部Ｗ１において、溶接のような接合手段により固着してカバー２０を成形する。カバーサポート２８は、例えば、鋳造、鍛造等により門形に成形され、門形の内面２８ａがカバー２０の外面に合致するようになっている。成形したカバー２０にカバーサポート２８を係合して、その係合部Ｗ２において、溶接のような固着手段により固着して、カバー２０をカバーサポート２８に取り付ける。カバーサポート２８は、下端の固着部Ｗ３において、溶接のような固着手段により散布管１８に固着される。

エプロン２３もカバー２０と同様な方法により製造される。すなわち、エプロン２３をエプロン左半体２３ａとエプロン右半体２３ｂとで形成し、エプロン左半体２３ａ、エプロン右半体２３ｂをステンレス製の板材から形成する。まず、２枚の矩形のステンレス製の板材の１辺を、打ち抜き加工、レーザー加工等により等間隔に半円形で繰り抜いてフィン２２が形成される。繰り抜き形状は、やはり半円形に限定されず、半楕円形、三角形状などであってもよい。次に、上記ステンレスの板材を曲げ加工により、Ｕ字形の半体となるように折り曲げた後で、エプロン左半体２３ａとエプロン右半体２３ｂとを固着部Ｗ４において、スポット溶接のような固着手段により固着してエプロン２３を成形する。こうして製造されたエプロン２３は固着部Ｗ５において、スポット溶接のような固着手段により散布管１８に固着される。

本実施形態の作用を図４とともに説明する。循環ポンプ１２（図１）により散布管１８へ圧送された散布液Ｍは、散布管１８上部の噴出孔１６から上方向へ噴出し、カバー２０の上壁２５の内面に当たる。つづいて散布液Ｍは、逆Ｕ字形のカバー２０の両側方へ等分に分けられて両側壁２６の内面を伝わって流下し、カバー２０と散布管１８との間の隙間Ｓを通って散布管１８の外面上を流下する。このとき、散布液Ｍの一部は、図２の切欠部３０の縁に沿って流れ、爪部３２の先端に集められて、この先端から雨滴のような液滴状となって散布管１８上に落下する。これにより、散布液Ｍが散布管１８の管軸Ｃ方向に拡散して散布管１８の外面全体に広がる。ここで、散布管１８は継ぎ目がなく、表面加工を施していないので、散布液Ｍが管軸Ｃ方向に一層効果的に拡散する。

散布管１８の下部まで流下した散布液Ｍは、エプロン２３にも管軸Ｃ方向に均一化された状態で流入し、図４のフィン２２により集められて大きな液滴ｄ２となり、雨滴のように伝熱管６上に落下する。ここで、散布液Ｍは散布管１８上に均一に拡散し、その状態でエプロン２３に流入するから、エプロン２３上で局所的に集まって筋状の流れとなることがない。

上記構成によれば、図２の散布管１８の外面上を流下する散布液Ｍの分布を管軸Ｃ方向に均一化させるフィン２２を備えているので、散布液Ｍが大量であっても均一に散布することができる。また、切欠部３０の幅ａを爪部３２の幅ｃよりも大きくしたので、散布液Ｍが切欠部３０から外方へ飛散することがなくなり、爪部３２を通って雨滴状に散布管１８に流下する。このとき、切欠部３０の幅ａが大きいから、爪部３２のピッチＰ２も大きくなるので、隣り合う爪部３２からの液滴ｄ１同士が接触して滝のようになって筋状に流下するのを防ぐことができる。しかも、散布管１８の外面上を流下した散布液Ｍが、管軸Ｃ方向に沿って並んだ各列のフィン２２を伝わって、管軸Ｃ方向に適切な間隔を空けてフィン２２から落下する。これにより、散布液Ｍが大量であっても、伝熱管６に均一に散布液Ｍを散布することができる。

さらに、切欠部３０は、下方に向かって幅が徐々に増大しており、下端縁２７と直交する方向の深さｂが下端縁２７における幅ａの０．５〜１．２倍に設定されているから、切欠部３０の深さｂが十分に確保され、爪部３２の先端で散布液Ｍを集めて液滴ｄ１とすることが容易になる。

また、エプロン２３が散布管１８の下部に配置されており、管軸Ｃ方向に沿って並んだ下方に向く複数のフィン２２を有しているので、散布管１８の外面上を流下した散布液Ｍが、管軸Ｃ方向に沿って並んだフィン２２を伝わって管軸Ｃ方向に適切な間隔を空けてフィン２２から落下する。このように管軸Ｃ方向に間隔が空いた状態で、散布液Ｍの液滴ｄ２がフィン２２の先端から雨滴のように伝熱管６に散布されて、伝熱管６上で管軸Ｃ方向に拡散し、熱交換効率が向上する。

また、フィン２２は管軸Ｃ方向に平行な２列に並んで配置されているから、１列のフィン２２に流れる流量は全体の半分であり、しかも２列の位相が半ピッチずれているから、散布液Ｍが大量であっても、単一の伝熱管６に対して散布液Ｍの集中を抑制して、散布液Ｍを伝熱管６に安定して管軸Ｃ方向に均一に散布することができる。

図５は、本発明の第２実施形態に係る散布管装置１４Ａを示す。本実施形態は、散布管１８の上部に噴出孔１６があり、カバー２０を設けている点は第１実施形態と同じであるが、均一化構造体２２Ａとして、散布管１８の下部に、表面に凹凸のある拡散パイプ２２Ａが固着されている点で異なっている。拡散パイプ２２Ａは、散布管１８と平行に配置されている。

拡散パイプ２２Ａは、散布管１８よりも小径の円筒配管で、外表面全体に図６（Ａ）に示すような凹凸が形成されており、この凹凸が、第1実施形態のエプロン２３のフィン２２と同様の機能を果たしている。すなわち、拡散パイプ２２Ａの隣接する薄い四角錘形の凸部３４の間の溝３６が、管軸Ｃ方向にもジグザグに連なっているので、散布管１８の表面を流下した散布液Ｍは、この溝３６により管軸Ｃ方向と平行な方向に拡散される。拡散パイプ２２Ａとしては、表面の凹凸のある銅管、例えばＣＣＳ管などが用いられる。凹凸の形状として、図６（Ｂ）に示すような、階段状の凸部３４Ａを有するものも使用できる。この例でも、隣接する凸部３４Ａの間に管軸Ｃ方向に連なる溝３６Ａが形成されている。

第２実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果が得られるうえに、エプロン２３（図２）に代えて、拡散パイプ２２Ａを１本取り付けるだけなので、散布管装置１４Ａの製造が容易である。

図７は、本発明の第３実施形態に係る散布管装置１４Ｂの側面図である。本実施形態は、散布管１８の上部に噴出孔１６があり、カバー２０を設けている点は第１実施形態と同じであるが、均一化構造体２２Ｂとして、散布管１８の表面に凹凸部２２Ｂが形成されている点で異なっている。具体的には、本実施形態では、散布管１８として、第２実施形態の拡散パイプ２２Ａを使用しており、前記凹凸部２２Ｂは、図６（Ａ），（Ｂ）に示した管軸Ｃ方向に連なる溝３６，３６Ａを持つ凹凸によって形成されている。したがって、散布管１８の表面を流下した散布液Ｍは、凹凸部２２Ｂにより管軸Ｃ方向と平行な方向に拡散される。

第３実施形態によれば、第１実施形態および第２実施形態と同様の効果が得られるうえに、散布管１８と別体の均一化構造体が不要となるので、部品点数が減少する。

本発明の各実施形態と、均一化構造体がない散布管装置とについて、伝熱管６への散布状況を比較するための可視化試験を行った。図８はその試験のモデルを示す簡略図で、表２はその結果である。

（ａ）〜（ｃ）のモデルはそれぞれ、第１〜３実施形態の散布管装置１４、１４Ａ，１４Ｂである。（ｄ）のモデルは、第１実施形態の散布管装置１４において、フィン２２を１列としたものである。（ｅ）のモデルは、第１実施形態の散布管装置１４において、各列のフィン２２の下に伝熱管６を１つずつ配置したものである。（ｆ）は、均一化構造体がない散布管装置である。

表２に示すように、均一化構造体がないモデル（ｆ）では、散布液Ｍは筋状となって流れ落ちて、伝熱管６に均一に散布されなかったのに対し、第１〜３実施形態のモデル（ａ）〜（ｃ）では、液滴状で流れ落ちて、伝熱管６に均一に散布された。また、モデル（ｄ）および（ｅ）においても、ほぼ液滴状で流れ落ちて、伝熱管６にある程度均一に散布されることが確認された。

以上のとおり、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、種々の追加、変更または削除が可能である。したがって、そのようなものも本発明の範囲内に含まれる。

２ 蒸発器（熱交換器）
６ 伝熱管
１４、１４Ａ，１４Ｂ 散布管装置
１６ 噴出孔
１８ 散布管
２０ カバー
２５ カバーの上壁
２６ カバーの側壁
２２ フィン（均一化構造体）
２２Ａ 拡散パイプ（均一化構造体）
２２Ｂ 凹凸部（均一化構造体）
２７ カバーの下端縁
３０ 切欠部
３２ 爪部
ａ 切欠部の幅
ｂ 切欠部の深さ
ｃ 爪部の幅
Ｃ 管軸
Ｍ 散布液
Ｓ 隙間

Claims (9)

1. 管軸に沿って並んだ噴出孔から上方へ散布液を噴出する散布管と、散布管の上方に配置され、前記噴出された散布液を受けて前記散布管との間の隙間を通って散布管の外面上に散布液を流下させるカバーと、前記カバーから流下した散布液の分布を管軸方向に均一化させる均一化構造体とを備え、
   前記カバーは、前記管軸に沿った長手方向と直交する断面で逆Ｕ字形であり、その両側壁の下端縁から上方に向かって切り欠かれ、前記長手方向に沿って所定ピッチで配置された切欠部と、隣接する前記切欠部間に形成された爪部とを有し、
   前記両側壁の下端縁における前記長手方向に沿った切欠部の幅が爪部の幅よりも大きい散布管装置。
2. 請求項１において、前記下端縁における切欠部の幅が爪部の幅の２〜６倍である散布管装置。
3. 請求項１または２において、前記切欠部は、下方に向かって幅が徐々に増大しており、前記下端縁と直交する方向の深さが前記下端縁における幅の０．５〜１．２倍である散布管装置。
4. 請求項１，２または３において、前記均一化構造体は、前記散布管の下部に配置されており、前記管軸方向に沿って並んだ下方に向く複数のフィンを有する散布管装置。
5. 請求項４において、前記フィンは管軸方向に平行な２列に並んで、一定のピッチで配置されており、両側のフィンが前記管軸方向に沿って互いに半ピッチずれて配置されている散布管装置。
6. 請求項１，２または３において、前記均一化構造体は、前記散布管の下部に散布管と平行に配置され、表面に散布液を管軸方向と平行な方向に拡散させる凹凸を有する拡散パイプである散布管装置。
7. 請求項１，２または３において、前記均一化構造体は、前記散布管の表面に形成されて、散布液を管軸方向と平行な方向に拡散させる凹凸部からなる散布管装置。
8. 請求項１から７のいずれか一項に記載の散布管装置と、
   前記均一化構造体から滴下される散布液を外面に受けて、内方を流れる他の流体と散布液との間で熱交換を行う伝熱管と、
   を備えた熱交換器。
9. 請求項５に記載の散布管装置と、
   前記２列のフィンから滴下される散布液を外面に受けて、内方を流れる他の流体と散布液との間で熱交換を行う単一の伝熱管と、
   を備えた熱交換器。

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