(57)【要約】【課題】被加熱流体の突沸を抑えつつ、蒸気となった被加熱流体が流れる蒸気流路の低圧損化を図ることができる蒸発器を提供する。【解決手段】チューブ２０の外周面２０２は凹凸を有し、その凹凸を有することにより、被加熱流体供給部１８との間に螺旋空隙を形成している。そして、その螺旋空隙は、加熱流体からの熱によって蒸発気化された水蒸気が流れる蒸気流路１２６となっている。従って、水蒸気が蒸気流路１２６を流れやすく、水蒸気が流れる蒸気流路１２６の低圧損化を図ることができる。そして、被加熱流体供給部１８に浸透する水は膜状になってチューブ２０の外周凸部２０４に接することにより蒸発気化されるので、被加熱流体の突沸を抑えることができる。【選択図】図１
2015136658.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管状に形成され、加熱流体とその加熱流体によって加熱される被加熱流体とを熱交換させるチューブ（２０）と、
前記チューブに対して前記被加熱流体を供給する被加熱流体供給部（１８）とを備え、
前記チューブは、そのチューブの内側に形成された内周面（２０１）と、そのチューブの外側に形成された外周面（２０２）とを有し、前記内周面と前記外周面とのうちの一方の面には前記加熱流体が接触し、
前記被加熱流体供給部は、前記内周面と前記外周面とのうちの他方の面に対して部分的に接触しており、その接触している部分にまで毛細管現象によって前記被加熱流体を運び、
前記他方の面は凹凸を有し、その凹凸を有することにより、前記加熱流体からの熱によって蒸発気化された前記被加熱流体の蒸気が流れる蒸気流路（１２６）としての空隙を前記被加熱流体供給部との間に形成していることを特徴とする蒸発器。
【請求項２】
前記被加熱流体供給部は多孔質体で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の蒸発器。
【請求項３】
前記被加熱流体の蒸気が流出する蒸気出口（１２２、１６３）を備え、
前記蒸気流路は前記蒸気出口へ連通していることを特徴とする請求項１または２に記載の蒸発器。
【請求項４】
前記他方の面には螺旋状に延びる凹部（２０３、２０６）が形成され、前記他方の面はその凹部が形成されることによって凸凹を有するようになっており、
前記他方の面は前記凹部において前記蒸気流路を前記被加熱流体供給部との間に形成していることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の蒸発器。
【請求項５】
前記チューブの前記一方の面は前記内周面である一方で、前記他方の面は前記外周面であり、
前記外周面の前記凹部（２０３）の反対側に位置する前記内周面の部位は、その内周面において膨らんだ凸部（２０５）となっていることを特徴とする請求項４に記載の蒸発器。
【請求項６】
前記被加熱流体供給部には、前記チューブが挿通されているチューブ挿通孔（１８１）が形成され、
そのチューブ挿通孔の内壁面（１８１ａ）は前記チューブの外周面と部分的に接触し、前記凹部との間に前記蒸気流路を形成していることを特徴とする請求項５に記載の蒸発器。
【請求項７】
前記チューブの前記一方の面は前記内周面である一方で、前記他方の面は前記外周面であり、
前記チューブの外周面には膨出した膨出部（２０７）が形成され、その外周面はその膨出部が形成されることによって凸凹を有するようになっていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の蒸発器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を加熱して蒸発させることによりその液体の蒸気を生成する蒸発器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
加熱流体の熱で被加熱流体の蒸気を生成する蒸発器が従来から知られている。例えば、特許文献１に開示された蒸発器がそれである。その特許文献１の蒸発器は、加熱流体である高温流体の通路と被加熱流体である低温流体の通路とが仕切板を介して隣接した熱交換コアを備えている。その低温流体の通路には、その通路の上方から液状の低温流体が流下させられ、それと共に、高温流体の通路には、ガス状の高温流体が導入される。そして、熱交換コアにおいて低温流体と高温流体とが仕切板を介して熱交換させられ、それにより、低温流体が蒸発気化させられる。また、低温流体の通路内にはセラミック等の充填材が充填されており、仕切板の低温流体側には、低温流体の流れに抗する板状のフィンが配設されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２８９８５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
蒸発器においては、液体の被加熱流体が蒸発して蒸気になる際には急激な体積膨張を伴うため、その蒸気が流れる流路の流路抵抗が高いと所望の流量を確保することが困難になるという課題がある。また、安定的に蒸気を得るために、加熱された被加熱流体の突然沸騰すなわち突沸に起因した圧力変動は抑制される必要がある。
【０００５】
上記特許文献１の蒸発器では、被加熱流体の突沸に起因した圧力変動は充填材によって抑制されるようであるが、低温流体の通路すなわち被加熱流体の通路に充填材が最密に充填されているため、被加熱流体の流路面積が狭くなりその流路の流路抵抗が増大し、蒸気となった被加熱流体の圧力損失が大きくなる。従って、蒸気の流量を十分に確保することが困難になるおそれがあった。
【０００６】
また、特許文献１の蒸発器と同様の構造をもって蒸気の十分な流路面積を確保しようとすれば、蒸発器の大型化を招くという問題を生じる。
【０００７】
本発明は上記点に鑑みて、被加熱流体の突沸を抑えつつ、蒸気となった被加熱流体が流れる蒸気流路の低圧損化を図ることができる蒸発器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の蒸発器の発明では、管状に形成され、加熱流体とその加熱流体によって加熱される被加熱流体とを熱交換させるチューブ（２０）と、
チューブに対して被加熱流体を供給する被加熱流体供給部（１８）とを備え、
チューブは、そのチューブの内側に形成された内周面（２０１）と、そのチューブの外側に形成された外周面（２０２）とを有し、内周面と外周面とのうちの一方の面には加熱流体が接触し、
被加熱流体供給部は、内周面と外周面とのうちの他方の面に対して部分的に接触しており、その接触している部分にまで毛細管現象によって被加熱流体を運び、
他方の面は凹凸を有し、その凹凸を有することにより、加熱流体からの熱によって蒸発気化された被加熱流体の蒸気が流れる蒸気流路（１２６）としての空隙を被加熱流体供給部との間に形成していることを特徴とする。
【０００９】
上述の発明によれば、被加熱流体供給部は、チューブの他方の面に対して部分的に接触しており、その接触している部分にまで毛細管現象によって被加熱流体を運ぶので、液体の被加熱流体は、チューブの他方の面に対し膜状になって接し蒸発気化される。このように被加熱流体が膜状になって蒸発気化されるので、被加熱流体の突沸を抑えることができる。
【００１０】
そして、チューブの他方の面は、凹凸を有することにより、加熱流体からの熱によって蒸発気化された被加熱流体の蒸気が流れる蒸気流路としての空隙を被加熱流体供給部との間に形成しているので、被加熱流体の蒸気が蒸気流路を流れやすく、蒸気が流れる蒸気流路の低圧損化を図ることができる。
【００１１】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した括弧内の各符号は、後述する実施形態に記載した各符号に対応したものである。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態の蒸発器１０の断面を示した模式図である。
【図２】図１のII−II断面図である。
【図３】図２におけるIII部分の詳細図である。
【図４】第１実施形態の蒸発器１０が有するチューブ２０単体を示した図であって、チューブ２０の軸方向に直交する方向からチューブ２０を見た図である。
【図５】第２実施形態の蒸発器１０の断面を示した模式図である。
【図６】図５のVI−VI断面図である。
【図７】第１実施形態の第１の変形例においてチューブ２０単体を表した図である。
【図８】図７のVIII矢視図であって、チューブ２０に加えて被加熱流体供給部１８も表示した図である。
【図９】第１実施形態の第２の変形例においてチューブ２０単体を表した図である。
【図１０】第１実施形態の第３の変形例においてチューブ２０単体を表した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
【００１４】
（第１実施形態）
図１は、本実施形態の蒸発器１０の断面を示した模式図である。また、図２は、図１のII−II断面図である。図１および図２において矢印ＤＲ１は、蒸発器１０の使用状態おける鉛直方向ＤＲ１すなわち上下方向ＤＲ１を表している。
【００１５】
図１に示す蒸発器１０は、燃料電池システムの一部を構成する熱交換器であり、その燃料電池システムにおいて、天然ガスを改質して水素化するために用いられる水蒸気を発生させる。従って、蒸発器１０に導入される加熱流体としての気体の高温流体は水素の燃焼ガスであり、その加熱流体により加熱される被加熱流体としての液体の低温流体は水であり、蒸気となった低温流体は水蒸気である。
【００１６】
図１および図２に示すように、蒸発器１０は、蒸発容器部１２と、第１ヘッダータンク１４と、第２ヘッダータンク１６と、被加熱流体供給部１８と、複数本のチューブ２０とを備えている。
【００１７】
蒸発容器部１２は、アルミニウム合金製で直方体状の箱形状を成しており、被加熱流体入口１２１と被加熱流体出口１２２とを備えている。蒸発容器部１２を構成する各部材は互いにロウ付け等により接合されており、その接合部分においては気密性が確保されている。
【００１８】
被加熱流体入口１２１は蒸発容器部１２の下方に設けられている。被加熱流体入口１２１は、蒸発容器部１２の内部に水を導入する水導入口であり、被加熱流体入口１２１には、水が貯留されている貯留タンク２６がサプライポンプ２８を介して接続されている。サプライポンプ２８が駆動されることにより、貯留タンク２６の水が被加熱流体入口１２１から蒸発容器部１２内へ導入される。
【００１９】
被加熱流体出口１２２は蒸発容器部１２の上方に設けられている。被加熱流体出口１２２は、蒸発容器部１２の内部で発生した水蒸気を矢印ＡＲｖｏｕｔのように流出させる水蒸気出口であり、例えば水蒸気を必要とする機器へ水蒸気を導く配管が接続されている。
【００２０】
第１ヘッダータンク１４は、加熱流体を複数本のチューブ２０へそれぞれ分配するための分配タンクである。第１ヘッダータンク１４は、矢印ＡＲ１ｉｎのように加熱流体が導入される加熱流体入口１４２を有するタンク本体部材１４１を備えている。そのタンク本体部材１４１は、蒸発容器部１２の一部を構成する第１ヘッダープレート１２３にロウ付け等により気密に接合されており、これにより、その第１ヘッダープレート１２３との間に第１タンク空間１４ａを形成している。この第１タンク空間１４ａは、複数本のチューブ２０が積層されるチューブ積層方向ＤＲｔ（図２参照）に延びるように形成され、加熱流体入口１４２に連通している。
【００２１】
第２ヘッダータンク１６は、複数本のチューブ２０から流出する加熱流体を集合させる集合タンクである。第２ヘッダータンク１６は、蒸発容器部１２を挟んで第１ヘッダータンク１４と対称的に構成されている。具体的には、第２ヘッダータンク１６は、矢印ＡＲ１ｏｕｔのように加熱流体を流出させる加熱流体出口１６２を有するタンク本体部材１６１を備えている。そのタンク本体部材１６１は、蒸発容器部１２の一部を構成し第１ヘッダープレート１２３に対して水平方向の反対側に位置する第２ヘッダープレート１２４にロウ付け等により気密に接合されており、これにより、その第２ヘッダープレート１２４との間に第２タンク空間１６ａを形成している。この第２タンク空間１６ａは、チューブ積層方向ＤＲｔ（図２参照）に延びるように形成され、加熱流体出口１６２に連通している。
【００２２】
被加熱流体供給部１８は、被加熱流体である水をチューブ２０の外周面２０２（図３参照）に対して供給するものであり、例えば、アルミナ、ジルコニア、チタニア等のセラミックスから成り多数の微細孔が形成されている多孔質体で構成されている。従って、被加熱流体供給部１８の一部分が水に浸漬されると、毛細管現象によりその水は被加熱流体供給部１８の全体に浸透する。
【００２３】
被加熱流体供給部１８は直方体形状を成している。そして、被加熱流体供給部１８には、チューブ２０が挿通されている複数のチューブ挿通孔１８１が形成されている。そのチューブ挿通孔１８１は水平方向に貫通しており、図２におけるIII部分の詳細図である図３に示すように、チューブ挿通孔１８１の内壁面１８１ａはチューブ２０の外周面２０２と部分的に接触している。
【００２４】
そして、図１に示すように被加熱流体入口１２１から蒸発容器部１２内へ流入した水は被加熱流体供給部１８の下部に供給され、その水は被加熱流体供給部１８の全体に浸透する。すなわち、被加熱流体供給部１８は、チューブ２０と接触している部分、詳細にはチューブ挿通孔１８１の内壁面１８１ａ（図３参照）のうちのチューブ２０に対する接触部分にまで、毛細管現象によって水を運ぶ。
【００２５】
被加熱流体供給部１８は蒸発容器部１２内に収容されており、その蒸発容器部１２内において、チューブ２０の軸方向の一方に偏って配置されている。詳細には第１ヘッダータンク１４側に偏って配置されている。そのため、蒸発容器部１２内における第２ヘッダータンク１６側には、被加熱流体供給部１８が存しない空間１２５が形成されている。その空間１２５は、チューブ２０まわりで発生した水蒸気が集合させられる水蒸気集合空間として機能し、被加熱流体出口１２２に連通している。すなわち、その被加熱流体出口１２２は、水蒸気となった被加熱流体が流出する蒸気出口として機能する。
【００２６】
チューブ２０は、環状の断面形状を成しアルミニウム合金製であり薄肉厚のパイプ部材である。チューブ２０は、チューブ２０の内側に形成された一方の面である内周面２０１（図３参照）と、チューブ２０の外側に形成された他方の面である外周面２０２とを備え、チューブ２０の軸方向が水平となるように配置されている。
【００２７】
また、チューブ２０は、図２に示すように、複数列を成してチューブ積層方向ＤＲｔに並んで配置されているが、鉛直方向ＤＲ１から見たときに、チューブ２０同士が重ならないように配置されている。
【００２８】
図１に示すように、チューブ２０の軸方向の一端は第１ヘッダープレート１２３を貫通し第１ヘッダープレート１２３にロウ付け等により気密に接合されている。これにより、チューブ２０内のチューブ空間２０ａ（図３参照）は第１タンク空間１４ａと連通している。また、チューブ２０の軸方向の他端は第２ヘッダープレート１２４を貫通し第２ヘッダープレート１２４にロウ付け等により気密に接合されている。これにより、チューブ２０内のチューブ空間２０ａは第２タンク空間１６ａと連通している。
【００２９】
チューブ２０内のチューブ空間２０ａには、第１タンク空間１４ａから高温の加熱流体が流入し、チューブ２０の内周面２０１（図３参照）に接触する。そのため、チューブ２０は、外周面２０２（図３参照）に接触する被加熱流体である水または水蒸気へ加熱流体の熱を伝達する。要するに、チューブ２０は、その被加熱流体と加熱流体とを熱交換させる。
【００３０】
チューブ２０の外周面２０２には、図４に示すように、チューブ２０の径方向に凹み螺旋状に延びる凹部２０３すなわち外周凹部２０３が形成されている。その外周凹部２０３は図４では３本形成されている。すなわち、３本の外周凹部２０３は３条の螺旋溝となっている。図４は、チューブ２０単体を示した図であって、チューブ２０の軸方向に直交する方向からチューブ２０を見た図である。図４では、右上側の部分においてチューブ２０が断面図示されている。なお、螺旋状の外周凹部２０３の図示は、図１において省略されている。
【００３１】
図３および図４に示すように、外周面２０２には上記のように外周凹部２０３が形成されているので、外周面２０２においてその外周凹部２０３が形成されていない部分すなわち外周凹部２０３同士の間の部分は、外周凹部２０３との関係で相対的に膨らんだ外周凸部２０４となっている。そして、チューブ２０の外周面２０２は、その外周凸部２０４においてチューブ挿通孔１８１の内壁面１８１ａと接触している。すなわち、図３に示す周方向範囲ＷＤｃｎにおいてチューブ２０の外周面２０２とチューブ挿通孔１８１の内壁面１８１ａとが接触している。
【００３２】
また、図３および図４に示すように、チューブ２０の外周面２０２は、外周凹部２０３が形成されることによって凸凹を有するようになっており、その凹凸を有することにより、螺旋状に延びる螺旋空隙１２６を被加熱流体供給部１８との間に形成している。詳細に言えば、外周面２０２は外周凹部２０３において螺旋空隙１２６を被加熱流体供給部１８との間に形成している。つまり、チューブ挿通孔１８１の内壁面１８１ａは、外周凹部２０３との間に螺旋空隙１２６を形成している。
【００３３】
そして、その螺旋空隙１２６は、チューブ空間２０ａを流れる加熱流体からの熱によって蒸発気化された水蒸気が流れる蒸気流路１２６として機能する。被加熱流体供給部１８に浸透する水は膜状になって周方向範囲ＷＤｃｎ（図３参照）でチューブ２０の外周凸部２０４に接することにより蒸発気化され、その蒸発気化された水蒸気が螺旋空隙１２６に流れ込むからである。
【００３４】
また、チューブ２０の外周凹部２０３は、第１ヘッダープレート１２３と第２ヘッダープレート１２４との間のチューブ２０全長にわたって、外周面２０２に形成されている。従って、蒸気流路１２６は、水蒸気集合空間１２５に開放されており、その水蒸気集合空間１２５を介して被加熱流体出口１２２へ連通している。なお、確認的に述べるが、蒸気流路１２６は、チューブ２０と各ヘッダープレート１２３、１２４との接合部分の気密性を損なわないようするために、その接合部分には及ばないように形成されている。
【００３５】
チューブ２０は薄肉厚の部材であり、チューブ２０の外周凹部２０３は、チューブ２０の材料である円筒状のパイプを回転させながら塑性変形させることにより成形される。そのため、内周面２０１のうち、外周凹部２０３の反対側に位置する部位は、その内周面２０１において膨らんだ凸部すなわち内周凸部２０５となっている。この内周凸部２０５は、外周凹部２０３に対応して形成されているので、外周凹部２０３と同様に螺旋状に延びて形成されている。
【００３６】
上述したように、本実施形態によれば、チューブ２０の外周面２０２は凹凸を有し、その凹凸を有することにより、被加熱流体供給部１８との間に螺旋空隙を形成している。そして、その螺旋空隙は、加熱流体からの熱によって蒸発気化された水蒸気が流れる蒸気流路１２６となっている。従って、蒸気流路１２６では水蒸気が流れやすく、水蒸気が流れる蒸気流路１２６の低圧損化を図ることができる。そして、被加熱流体供給部１８に浸透する水は膜状になって周方向範囲ＷＤｃｎ（図３参照）でチューブ２０の外周凸部２０４に接することにより蒸発気化されるので、被加熱流体の突沸を抑えることができる。
【００３７】
また、本実施形態によれば、被加熱流体供給部１８は多孔質体で構成されているので、毛細管現象により水を運ぶ機能を備えることができる。
【００３８】
また、本実施形態によれば、蒸気流路１２６は、水蒸気集合空間１２５を介して被加熱流体出口１２２へ連通しているので、例えば蒸気流路１２６が被加熱流体出口１２２につながっていない構成と比較して、水蒸気の流通抵抗を低く抑えることが可能である。
【００３９】
また、本実施形態によれば、外周面２０２の外周凹部２０３の反対側に位置する内周面２０１の部位は、その内周面２０１において膨らんだ内周凸部２０５となっているので、その内周凸部２０５も外周凹部２０３と同様に螺旋状に形成されている。そのため、チューブ空間２０ａを流れる加熱流体は、螺旋状の内周凸部２０５に沿って回転しながら流れ乱流となる。従って、この乱流効果により、加熱流体から被加熱流体への熱伝達率を向上させることが可能である。
【００４０】
また、本実施形態によれば、複数本のチューブ２０は、図２に示すように、鉛直方向ＤＲ１から見たときに、チューブ２０同士が重ならないように配置されているので、被加熱流体供給部１８の下方から供給された水が各チューブ２０へ行き渡りやすくなっている。
【００４１】
また、本実施形態によれば、水蒸気が流れる蒸気流路１２６は、チューブ２０の外周凹部２０３と被加熱流体供給部１８との間に形成されているので、チューブ空間２０ａ内の加熱流体は、蒸気流路１２６を流れる水蒸気を加熱し続ける。そのため、その水蒸気が冷えて再凝縮することを回避することが可能である。
【００４２】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第１実施形態と異なる点を主として説明し、第１実施形態と同一または均等な部分については省略または簡略化して説明する。
【００４３】
前述の第１実施形態では、加熱流体がチューブ２０内を流通し被加熱流体がチューブ２０の外側を流通するが、逆に本実施形態では、加熱流体がチューブ２０の外側を流通し被加熱流体がチューブ２０内を流通する。従って、本実施形態では、チューブ２０において、加熱流体が接触する一方の面は外周面２０２であり、被加熱流体が接触する他方の面は内周面２０１である。
【００４４】
図５は、本実施形態の蒸発器１０の断面を示した模式図である。図５に示すように、本実施形態の蒸発器１０は第１ヘッダータンク１４および第２ヘッダータンク１６を備えているが、第１実施形態とは異なり、第１ヘッダータンク１４には、被加熱流体としての水が流入する。従って、第１ヘッダータンク１４は、第１ヘッダープレート１２３とタンク本体部材１４１とを備え、そのタンク本体部材１４１は、水が導入される被加熱流体入口１４３を備えている。被加熱流体入口１４３には、貯留タンク２６（図１参照）がサプライポンプ２８を介して接続されている。
【００４５】
そして、第２ヘッダータンク１６には、被加熱流体としての水蒸気が各チューブ２０から流入する。従って、第２ヘッダータンク１６は、第２ヘッダープレート１２４とタンク本体部材１６１とを備え、そのタンク本体部材１６１は、水蒸気を蒸発器１０から流出させる被加熱流体出口１６３を備えている。
【００４６】
また、チューブ２０は、第１実施形態とは異なり、チューブ２０の軸方向が鉛直方向ＤＲ１と平行になるように配置されている。そして、第１ヘッダータンク１４は第２ヘッダータンク１６の下方に配置されている。すなわち、チューブ２０の下端は第１ヘッダータンク１４の第１ヘッダープレート１２３に接続され、チューブ２０の上端は第２ヘッダータンク１６の第２ヘッダープレート１２４に接続されている。
【００４７】
被加熱流体供給部１８は、図５のVI−VI断面図である図６に示すように円形断面を成す円柱状に形成されている。図５および図６に示すように、被加熱流体供給部１８はチューブ２０毎に設けられ、被加熱流体供給部１８の外周面１８２はチューブ２０の内周凸部２０５と接している。本実施形態でも被加熱流体供給部１８は第１実施形態と同じ多孔質体で構成されている。
【００４８】
そして、チューブ２０の内周面２０１は、外周凸部２０４の反対側に位置し内周面２０１において凹んだ内周凹部２０６を備えており、被加熱流体供給部１８の外周面１８２はその内周凹部２０６との間に螺旋空隙１２６すなわち蒸気流路１２６を形成している。要するに、チューブ２０の内周面２０１は、凹凸を有することにより、水蒸気が流れる蒸気流路１２６を被加熱流体供給部１８との間に形成している。
【００４９】
また、第１タンク空間１４ａ内には水が貯留されるようになっている。そして、被加熱流体供給部１８の上部はチューブ２０内に挿入されているが、被加熱流体供給部１８の下部は、第１タンク空間１４ａ内へ突き出ており、第１タンク空間１４ａ内の水に漬かっている。従って、第１タンク空間１４ａ内の水は被加熱流体供給部１８の毛細管現象により被加熱流体供給部１８全体に浸透する。そして、被加熱流体供給部１８は、その浸透する水をチューブ２０の内側にまで供給する。
【００５０】
加熱流体は、チューブ積層方向ＤＲｔおよび鉛直方向ＤＲ１に直交する方向から矢印ＡＲ１ｆ（図６参照）のように、チューブ２０の外周面２０２へ不図示の送風機によって吹き付けられる。
【００５１】
上述したように、本実施形態によれば、チューブ２０の内周面２０１は凹凸を有し、その凹凸を有することにより、被加熱流体供給部１８との間に螺旋空隙を形成している。そして、その螺旋空隙は、加熱流体からの熱によって蒸発気化された水蒸気が流れる蒸気流路１２６となっている。そして、被加熱流体供給部１８はチューブ２０の内周凸部２０５と接触している。従って、第１実施形態と同様に、被加熱流体である水の突沸を抑えつつ、蒸気流路１２６の低圧損化を図ることができる。
【００５２】
（他の実施形態）
（１）上述の各実施形態において、蒸発器１０は燃料電池システムに用いられるものであるが、燃料電池システム以外の用途に用いられても差し支えない。
【００５３】
（２）上述の各実施形態において、蒸発器１０に導入される加熱流体は水素の燃焼ガスであるが、そのような燃焼ガスに限定されるものではなく、液体であっても差し支えない。また、被加熱流体は水または水蒸気であるが、蒸発器において蒸発すればよく、水または水蒸気に限定されるものではない。
【００５４】
（３）上述の第１実施形態において、チューブ２０は図３のようにパイプ形状を成しているが、それ以外の形状を成していても差し支えない。例えば、図７および図８に示すように、鉛直方向ＤＲ１に延びた扁平断面形状を有していても差し支えない。
【００５５】
図７および図８に示す例について説明すると、各チューブ２０の外周面２０２には、膨出した膨出部２０７が形成されている。この膨出部２０７はチューブ２０の長手方向すなわち水平方向に延びるように形成され、扁平断面形状のチューブ２０の表裏それぞれに２つ、合計４つ設けられている。そして、チューブ２０の外周面２０２は、その膨出部２０７が形成されることによって凸凹を有し、それにより、蒸気流路１２６としての空隙を被加熱流体供給部１８との間に形成している。なお、図７は、第１実施形態の第１の変形例においてチューブ２０単体を表した図である。図８は図７のVIII矢視図であって、チューブ２０に加えて被加熱流体供給部１８も表示した図である。
【００５６】
また、チューブ２０の外形形状は図９または図１０のようなものであっても差し支えない。図９は、第１実施形態の第２の変形例においてチューブ２０単体を表した図である。図９の変形例は、膨出部２０７がチューブ２０の長手方向に断続的に設けられているという点で上述の図７、８の変形例と異なるが、その他の点では図７、８の変形例と同じである。
【００５７】
また、図１０は、第１実施形態の第３の変形例においてチューブ２０単体を表した図である。上述の図９の変形例では、個々の膨出部２０７の長手方向はチューブ２０の長手方向に一致しているが、図１０の変形例では、膨出部２０７の長手方向はチューブ２０の長手方向に対して傾いている。
【００５８】
（４）上述の第１実施形態において、被加熱流体供給部１８は直方体形状を成しているが、蒸気流路１２６となる空隙がチューブ２０との間に形成されるのであれば、多数の粒子状物で構成されていても差し支えない。
【００５９】
（５）上述の第１実施形態において、サプライポンプ２８によって被加熱流体供給部１８の下部へ水が供給されるが、水の供給方法はそのような供給方法に限定されるものではなく、例えば、貯留タンク２６およびサプライポンプ２８が設けられておらず、被加熱流体供給部１８の下部が、貯留された水に浸漬されていてもよい。このようにしても、被加熱流体供給部１８が多孔質体であるので、毛細管現象によりその水が吸い上げられ、被加熱流体供給部１８の全体に浸透する。
【００６０】
（６）上述の各実施形態において、被加熱流体供給部１８は、セラミックス製の多孔質体で構成されているが、毛細管現象により水が被加熱流体供給部１８の全体に浸透するのであれば、スチールウールまたは不織布などで構成されていても差し支えない。
【００６１】
（７）上述の各実施形態において、蒸発器１０は複数本のチューブ２０を備えているが、チューブ２０は１本であっても差し支えない。
【００６２】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の材質、形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の材質、形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その材質、形状、位置関係等に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００６３】
１０        蒸発器
１８        被加熱流体供給部
２０        チューブ
１２６      蒸気流路
２０１      内周面
２０２      外周面
【図１】
2015136658.tif 000003
【図２】
2015136658.tif 000004
【図３】
2015136658.tif 000005
【図４】
2015136658.tif 000006
【図５】
2015136658.tif 000007
【図６】
2015136658.tif 000008
【図７】
2015136658.tif 000009
【図８】
2015136658.tif 000010
【図９】
2015136658.tif 000011
【図１０】
2015136658.tif 000012