(57)【要約】      （修正有）【課題】冷媒蒸発速度および冷却能力が高い液膜流下式冷媒蒸発器と、その液膜流下式冷媒蒸発器を用いた吸着式冷凍機を提供すること。【解決手段】熱媒が流れる流路１２ｄの外表面１２ｅに付着した冷媒液を蒸発させて熱媒を冷却する蒸発部１２と、液溜め５１ａからの冷媒液を外表面１２ｅに分散付着させる分配部１１と、蒸発部１２で蒸発した冷媒蒸気を加熱する加熱部１３と、蒸発部１２と分配部１１と加熱部１３とが内部に配設され、加熱部１３で加熱された冷媒蒸気が吸着器４１、４２により吸引される蒸気出口１４ａを設けた真空容器１４とを備え、加熱部１３は、蒸発部１２の上方および側方のうち少なくともいずれか一方において蒸発部１２から離間して配置され、且つ加熱部１３の最も低い部分が蒸気出口１４ａより低い位置にある。【選択図】図１
2012112602.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱媒が流通する流路を備え、前記流路の外表面に付着した冷媒液を蒸発させて前記熱媒を冷却する蒸発部と、
液供給源から供給された冷媒液を前記蒸発部の外表面に分散付着させる孔を備える分配部と、
前記蒸発部で蒸発した冷媒蒸気を加熱する加熱部と、
前記蒸発部と前記分配部と前記加熱部とを収容し、前記加熱部で加熱された冷媒蒸気が吸引手段により吸引流出される蒸気出口を設けた容器と、
を備え、
前記加熱部は前記蒸発部の上方および側方のうち少なくともいずれか一方において前記蒸発部から離間して配置され、且つ前記加熱部の最も低い部分が前記蒸気出口より低い位置にあることを特徴とする液膜流下式冷媒蒸発器。
【請求項２】
前記加熱部は前記分配部より上方で且つ前記蒸気出口より下方に配置され、前記分配部は前記蒸発部より上方に配置されることを特徴とする請求項１に記載の液膜流下式冷媒蒸発器。
【請求項３】
前記加熱部は前記蒸発部の流路に流入する熱媒の温度より高い温度の媒介流体が流れる流路を備え、前記加熱部の流路は前記蒸発部の流路と隔絶されることを特徴とする請求項１または２に記載の液膜流下式冷媒蒸発器。
【請求項４】
前記加熱部の流路は前記蒸発部の流路の上流に連通され、前記媒介流体が前記熱媒であることを特徴とする請求項１または２に記載の液膜流下式冷媒蒸発器。
【請求項５】
第１移送手段により前記分配部へ移送される冷媒液を蒸発させて冷熱を熱媒へ伝達する請求項１乃至４のいずれか一項に記載の液膜流下式冷媒蒸発器と、
前記冷熱が伝達された前記熱媒を移送する第２移送手段と移送された前記熱媒から前記冷熱を被冷却体に伝達して前記被冷却体を冷却する熱交換器とを備えた冷熱移送伝達手段と、
前記液膜流下式冷媒蒸発器の前記蒸気出口から流出された冷媒を吸着・脱着する吸着材と、吸着時に前記吸着材と冷媒を冷却する冷却手段からの冷熱と脱着時に前記吸着材と冷媒を加熱する加熱手段からの温熱とを伝達する第１熱伝達手段とを備えた複数の吸着器と、
複数の前記吸着器と前記液膜流下式冷媒蒸発器との間にそれぞれ設けられ、吸着・脱着行程のタイミングをずらすように制御される第１制御弁と、
前記吸着材から脱着され圧送される冷媒蒸気に冷却手段からの冷熱を伝達する第２熱伝達手段を備え、前記第２熱伝達手段により前記分配部へ移送する冷媒液を生成する凝縮器と、
前記凝縮器と複数の前記吸着器との間にそれぞれ設けられ吸着・脱着行程のタイミングをずらすように制御される第２制御弁と、
を備えることを特徴とする冷媒蒸発器を用いた吸着式冷凍機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸着式冷凍機や吸収式冷凍機などのケミカル冷凍機に使用される液膜流下式冷媒蒸発器及びその液膜流下式冷媒蒸発器を用いた吸着式冷凍機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術の液膜流下式冷媒蒸発器として、複数の非互い違い型の熱交換管列を含み、これらの管列が互いに離間して垂直方向に整列する直列型熱交換管群と、複数の熱交換管列の近傍に供給された冷媒を流出する冷媒出口を有する少なくとも１つの冷媒分配装置と、冷媒出口に整列配置された複数のじゃま板とを備えた水平円筒多管式熱交換器が開示されている（例えば、特許文献１参照）。この水平円筒多管式熱交換器は、熱交換管内を流れる熱媒と熱交換管外表面の冷媒とが熱交換して熱媒を冷却する。より詳しくは、冷媒分配装置の冷媒出口から流出した冷媒が、じゃま板により直列型熱交換管群へ導かれて、熱交換管外表面に付着される。熱交換管外表面に付着された冷媒は、熱交換管内を流れる冷媒より温度の高い熱媒から吸熱して、液から蒸気へと相変化する。この冷媒の蒸発の際に生じる冷熱で熱媒が冷却される。そして、冷媒液が蒸発した熱交換管周辺の蒸気温度は、熱交換管に付着した冷媒の飽和温度になる。
【０００３】
また、液膜流下式冷媒蒸発器を用いた従来技術の吸着式冷凍機として、吸着質（冷媒）を吸脱着可能な吸着材と、吸着材が充填され吸着質の吸脱着により発生した熱を熱媒に伝達する吸脱着部である二つの吸着塔と、吸着質の蒸発により得られた冷熱を外部へ取り出す蒸発器と、吸着質の凝縮により得られた温熱を外部へ放出する凝縮器と、各吸着塔と蒸発器との間にそれぞれ設けた制御バルブと、各吸着塔と凝縮器との間にそれぞれ設けた制御バルブとから構成された吸着ヒートポンプが開示されている（例えば、特許文献２参照）。この吸着ヒートポンプは、各制御バルブを制御して、一方の吸着塔が吸着行程であるときは他方の吸着塔が脱着行程であり、一方の吸着塔が脱着行程であるときは他方の吸着塔が吸着行程であるように運転される。そして、蒸発器と室内機との間に冷却水を循環させる循環ポンプを設け、蒸発器で得られた冷熱を冷却水に伝達して、冷却水を室内機に移送し室内を冷却する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２３４８７８号公報
【特許文献２】特開２０００−９７８５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１によれば、じゃま板を設けることにより、冷媒分配装置から噴霧される冷媒は、直列型熱交換管群の各熱交換管の表面に効率良く分配される。しかし、熱交換管周辺の蒸気温度が熱交換管に付着した冷媒の飽和温度であるので、熱交換管の表面に付着した冷媒液が蒸発する際の冷媒蒸発速度（単位面積、単位時間あたりの冷媒蒸発量）が低くなり、冷媒蒸発による冷却能力も低いといった問題がある。
【０００６】
特許文献２によれば、吸着材の改良により、吸着材を再生する際の加熱温度を１００℃以下とした比較的低温の熱源で吸着ヒートポンプを駆動できるが、特許文献１と同様に、蒸発器の冷媒蒸発速度が低いため、特許文献１と同じ問題がある。
【０００７】
また、上記の蒸発器の問題により、冷凍効率と冷却能力を十分に確保できない問題がある。
【０００８】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、冷媒蒸発速度および冷却能力が高い液膜流下式冷媒蒸発器と、その液膜流下式冷媒蒸発器を用いた吸着式冷凍機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】
【０００９】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、熱媒が流通する流路を備え、流路の外表面に付着した冷媒液を蒸発させて熱媒を冷却する蒸発部と、液供給源から供給された冷媒液を蒸発部の外表面に分散付着させる孔を備える分配部と、蒸発部で蒸発した冷媒蒸気を加熱する加熱部と、蒸発部と分配部と加熱部とを収容し加熱部で加熱された冷媒蒸気が吸引手段により吸引流出される蒸気出口を設けた容器とを備え、加熱部は蒸発部の上方および側方のうち少なくともいずれか一方において蒸発部から離間して配置され、且つ加熱部の最も低い部分が蒸気出口より低い位置にある。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明は、加熱部は分配部より上方で且つ蒸気出口より下方に配置され、分配部は蒸発部より上方に配置される。
【００１１】
また、請求項３に記載の発明は、加熱部は蒸発部の流路に流入する熱媒の温度より高い温度の媒介流体が流れる流路を備え、加熱部の流路は蒸発部の流路と隔絶される。
【００１２】
また、請求項４に記載の発明は、加熱部の流路は蒸発部の流路の上流に連通され、媒介流体が熱媒である。
【００１３】
また、請求項５に記載の発明は、第１移送手段により分配部へ移送される冷媒液を蒸発させて冷熱を熱媒へ伝達する請求項１乃至４のいずれか一項に記載の液膜流下式冷媒蒸発器と、冷熱が伝達された熱媒を移送する第２移送手段と移送された熱媒から冷熱を被冷却体に伝達して被冷却体を冷却する熱交換器とを備えた冷熱移送伝達手段と、液膜流下式冷媒蒸発器の蒸気出口から流出された冷媒を吸着・脱着する吸着材と、吸着時に吸着材と冷媒を冷却する冷却手段からの冷熱と脱着時に吸着材と冷媒を加熱する加熱手段からの温熱とを伝達する第１熱伝達手段とを備えた複数の吸着器と、複数の吸着器と液膜流下式冷媒蒸発器との間にそれぞれ設けられ、吸着・脱着行程のタイミングをずらすように制御される第１制御弁と、吸着材から脱着され圧送される冷媒蒸気に冷却手段からの冷熱を伝達する第２熱伝達手段を備え、第２熱伝達手段により分配部へ移送する冷媒液を生成する凝縮器と、凝縮器と複数の吸着器との間にそれぞれ設けられ、吸着・脱着行程のタイミングをずらすように制御される第２制御弁とを備える。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に記載の発明によれば、加熱部は蒸発部の上方および側方のうち少なくともいずれか一方において蒸発部から離間して配置されるので、蒸発部の外表面で蒸発した冷媒蒸気は、加熱部の加熱に基づく温度の高い加熱部から温度の低い蒸発部へ向かう熱の移動により蒸発部周辺で加熱される。結果、蒸発部周辺の冷媒蒸気の温度ＴＶは、蒸発部の外表面に付着している冷媒液の温度ＴＳより高くなる。
【００１５】
また、加熱部の最も低い部分は、容器の蒸気出口より低い位置にある。これにより、加熱部の最も低い部分に近い蒸発部周辺の冷媒蒸気は、加熱部の加熱による密度低下分、重力に抗して上昇する力が低減される。従って、例えば吸着器などの吸引手段で蒸気出口から冷媒蒸気を吸引する際に、蒸発部周辺の圧力ＰＶは、上述の重力に抗して上昇する力に相当する圧力差ΔＰ分、吸引手段による吸引圧力Ｐより低下する。即ち、圧力ＰＶは、ＰＶ＝Ｐ−ΔＰとなる。
【００１６】
ところで、蒸発部の外表面に付着した液が蒸発する冷媒液の単位表面積当りの蒸発速度Ｊは、後述するＨｅｒｔｚ  Ｋｎｕｄｓｅｎ  Ｓｃｈｒａｇｅの式（以下、Ｈｅｒｔｚの式）で示される。この式によれば、蒸発部周辺の冷媒蒸気温度ＴＶが高くなるほど、また、蒸発部周辺の圧力ＰＶが低くなるほど、蒸発速度Ｊは速くなる。
【００１７】
従って、Ｈｅｒｔｚの式に基づき、加熱部による冷媒蒸発部周辺の冷媒蒸気温度ＴＶの上昇と、加熱部の最も低い部分周辺の蒸気上昇に基づく蒸発部周辺の圧力低減とにより、蒸発部での冷媒液の蒸発速度が従来技術の冷媒蒸発器に比べて増大する。冷媒蒸発速度の増大により、蒸発部の流路を流通する熱媒を冷却する能力が増大する。また、冷媒蒸発速度の増大により、蒸発部の単位外表面積あたりの蒸発量が増大するので、所望の冷媒蒸発速度に対する蒸発部の外表面積（例えば、管の本数）が低減できる。結果、小型、且つ構成も簡素で、低コストの液膜流下式冷媒蒸発器が提供できる。さらに、蒸発速度の増大により、蒸発し切れず液膜流下式冷媒蒸発器に溜まる冷媒液の量が低減されるので、冷媒液を冷媒供給源に戻す、ポンプの容量、コストおよび消費電力が低減できる
また、請求項２に記載の発明では、加熱部は冷媒蒸気が流出される蒸気出口より下方で、蒸発部より上方に配置される。これにより、蒸発部周辺の殆どの冷媒蒸気は、加熱部の加熱による密度低下分、重力に抗して上昇する力が低減される。従って、請求項１に比べて、蒸気出口に上昇する冷媒蒸気は増大するので、蒸発部周辺の圧力ＰＶは請求項１に比べてより低減され、冷媒蒸発速度がさらに増大する。
【００１８】
加熱部による加熱のない従来技術の蒸発器では、蒸気出口近傍において、蒸発部から蒸気出口への流路抵抗による圧力損失と、蒸気分子の相互衝突による温度低下に基づく冷媒蒸気の再凝縮と、密度の増大が起る。これに対し、加熱部を蒸気出口の下方に配置した場合には、加熱部の加熱により蒸気出口近傍での再凝縮と密度増大が阻止され、さらには密度が低減され、蒸気出口への蒸気の流速が加速され、且つ蒸気密度増大による蒸気流れの停滞が解消される。結果、蒸気出口から流出される蒸気量が増大し、容器内の蒸気圧ＰＶが低下することなく、冷媒蒸発速度が増大する。
【００１９】
また、分配部は蒸発部の上方に配置され、冷媒液は分配部から蒸発部に向け下方へ噴霧、噴射あるいは滴下される。従って、分配部の上方にある加熱部には、分配部による冷媒液の噴霧、噴射あるいは滴下が阻止される。これにより、冷媒液の無駄な蒸発が阻止され、熱媒を冷却する冷凍効率を向上できる。
【００２０】
前述の冷媒蒸発速度の増大と蒸発部での冷媒液の蒸発量の増大と、により蒸発部の流路を流通する熱媒を冷却する能力が増大すると共に、冷却能力の増大により小型、且つ低コストの液膜流下式冷媒蒸発器が提供できる。
【００２１】
また、請求項３に記載の発明では、加熱部は、蒸発部の流路に流入する熱媒の温度より高い温度の媒介流体が流れる流路を備え、加熱部の流路は、蒸発部の流路と隔絶される。従って、容器内の冷媒蒸気は、蒸発部の流路に流入する熱媒より温度の高い媒介流体により加熱される。結果、容器内の冷媒蒸気温度が熱媒により加熱されるとした場合に比べて、容器内の冷媒蒸気温度が高くなるので、冷媒蒸発速度が増大できる。
【００２２】
また、請求項４に記載の発明では、加熱部の流路は、蒸発部の流路の上流に連通され、媒介流体が熱媒であるので、蒸発部の構成が簡素になり、液膜流下式冷媒蒸発器のコストが低減できる。
【００２３】
また、請求項５に記載の発明では、冷媒蒸発速度が速く、小型軽量、且つ低コストの液膜流下式冷媒蒸発器を使用した吸着式冷凍機は、凝縮器で凝縮した冷媒液を蒸発させて冷熱を熱媒に伝達し、冷熱移送伝達手段を介して冷熱を被冷却体に伝達し、被冷却体を冷却する。結果、高い冷却能力で、小型、且つ低コストの吸着式冷凍機が提供できる。
【００２４】
また、液膜流下式冷媒蒸発器の冷媒蒸発速度の増大により、所望の冷媒蒸発速度に対する蒸発部外表面積、例えば、管の本数が低減でき、管の間隔が拡げられる。従って、蒸気出口に向かって流れる冷媒蒸気の圧力損失が低減され、吸着器で吸着される冷媒の吸着量が増大する。これにより、吸着式冷凍機の冷凍効率が増大する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施例１に係る液膜流下式冷媒蒸発器及びその液膜流下式冷媒蒸発器を用いた吸着式冷凍機の説明図である。
【図２】図１の蒸発部外表面に付着した冷媒液の蒸発速度を示す図である。
【図３】実施例２に係る液膜流下式冷媒蒸発器及びその液膜流下式冷媒蒸発器を用いた吸着式冷凍機の説明図である。
【図４】実施例３に係る液膜流下式冷媒蒸発器及びその液膜流下式冷媒蒸発器を用いた吸着式冷凍機の説明図である。
【図５】実施例４に係る液膜流下式冷媒蒸発器の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下に本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２７】
（実施例１）
図１は、実施例１に係る液膜流下式冷媒蒸発器及びその液膜流下式冷媒蒸発器を用いた吸着式冷凍機の説明図である。吸着式冷凍機１は、液膜流下式冷媒蒸発器１０、吸着器（吸引手段）４１と４２、凝縮器５０、加熱手段６０、冷却手段７０、冷熱移送伝達手段８０、三方弁（第２制御弁）４と三方弁（第１制御弁）５、三方弁６〜９、及びポンプ５４を備える。
【００２８】
液膜流下式冷媒蒸発器１０は、真空容器（容器）１４と、真空容器１４内にそれぞれ配備される分配部１１と、蒸発部１２と、加熱部１３と、により構成される。
【００２９】
吸着器４１、４２、凝縮器５０、真空容器１４は三方弁４や三方弁５を介して配管により接続された閉鎖系を形成しており、その内部は冷媒を含んだ状態で低真空状態である。
【００３０】
分配部１１は、複数の冷媒散液管１１ｃが図１の紙面に直交する方向に所定の間隔を持って並列配列され、各冷媒散液管１１ｃの入口を連通して一つにまとめ、分配部１１の入口１１ａが形成される。そして分配部１１は、凝縮器５０の液溜め（液供給源）５１ａの冷媒液を液膜流下式冷媒蒸発器１０の蒸発部１２の外表面１２ｅに向けて噴射、噴霧あるいは滴下される複数の孔１１ｂが蒸発部１２の上部１２ｆ方向に開口される。
【００３１】
蒸発部１２は、複数の管を所定の間隔を持って略水平に並列配置し、各管の両端をそれぞれ連通して構成した熱交換器１２ｃが、複数、所定の間隔を持って図１の紙面に直交する方向に並列配列される。そして、各熱交換器１２ｃの入口を連通して一つにまとめて、蒸発部１２の入口１２ａが形成される。同様に、各熱交換器１２ｃの出口を連通して一つにまとめて、蒸発部１２の出口１２ｂが形成される。
【００３２】
蒸発部１２の入口１２ａと出口１２ｂは、それぞれ冷熱移送伝達手段８０の出口（ポンプ８１の吐出口）８０ｂと入口（熱交換器８２の入口）８０ａに接続される。冷熱移送伝達手段８０はポンプ（第２移送手段）８１と熱交換器８２とが直列接続され、冷熱移送伝達手段８０と蒸発部１２とにより熱媒（例えば、水等）が各熱交換器１２ｃの各流路１２ｄを通過して循環する循環回路が形成される。熱交換器６２は、例えば、室内の空気（被冷却体）８３に冷熱を伝達して空気８３を冷却する。
【００３３】
加熱部１３は、例えば、略コ字形状に管を曲げて成る熱交換器１３ｃが、所定の間隔を持って図１の紙面に直交する方向に複数、並列配列される。そして、各熱交換器１３ｃの入口を連通し一つにまとめて加熱部１３の入口１３ａが形成され、各熱交換器１３ｃの出口を連通し一つにまとめて加熱部１３の出口１３ｂが形成される。
【００３４】
加熱部１３の入口１３ａと出口１３ｂは、それぞれ加熱手段６０の出口（ポンプ６１の吐出口）６０ｂと入口（熱交換器６２の入口）６０ａに接続される。加熱手段６０は、ポンプ６１と熱交換器６２とが直列接続され、加熱手段６０と加熱部１３とにより媒介流体（例えば、水、オイル、ＬＬＣ（ロングライフクーラント）等）が、加熱部１３の各流路１３ｄを通過して循環する循環回路が形成される。熱交換器６２は、例えば、排熱などの高温熱源６３からの温熱を媒介流体へ伝達して媒介流体を加熱する。高温熱源６３としては、エンジン排熱など様々な熱が利用できる。
【００３５】
真空容器１４の上部１４ｂの中央には、真空容器１４内の冷媒蒸気が吸着器４１または吸着器４２により吸引され、流出する蒸気出口１４ａが設けられる。底部１４ｄには、蒸発部１２で蒸発しきれずに溜まった冷媒液を流出する液出口１４ｅが設けられる。
【００３６】
加熱部１３は、分配部１１の上方で、且つ蒸気出口１４ａの下方に配置され、分配部１１は液膜流下式冷媒蒸発器１０の上方に配置される。
【００３７】
尚、本実施例では、加熱部１３は蒸発部１２の上部１２ｆの上方に配置されているが、これに限定されることなく、蒸発部１２の底部１２ｈを除き、蒸発部１２の上部１２ｆまたは側部１２ｇの少なくともいずれか一方に離間して配置しても良い。
【００３８】
また、本実施例では、蒸気出口１４ａは真空容器１４の上部１４ｂの中央に配設されている。しかし、これに限定されることなく、側部１４ｃの冷媒液が溜まる部分と底面１４ｄとを除く側部１４ｃと上部１４ａの少なくともいずれか一方の位置で、且つ真空容器１４の蒸気出口が加熱部１３の最も低い部分より高い位置にあれば良い。好ましくは、蒸気出口は加熱部１３より高い位置が良い。即ち、蒸発部１２に対する加熱部１３および蒸気出口１４ａの位置は、蒸発部１２で蒸発し密度が低下した冷媒蒸気の多くが、上昇して蒸発部１２の外側に流れ出て、加熱部１３により加熱され、蒸気出口１４ａから流出するように配置されるのが好ましい。より好ましくは、加熱部１３を通過した蒸気が上昇しながら蒸気出口１４ａから流出される位置が良い。
【００３９】
また、本実施例では、分配部１１は、蒸発部１２の上部１２ｆの上方で、且つ孔１１ｂが蒸発部１２側に開口され、且つ加熱部１３の下方に配置されている。しかし、これに限定されることなく、例えばポンプを使用して、孔１１ｂから流出する冷媒液を蒸発部１２の表面１２ｅの広範囲に亘り供給できる位置しても良い。但し、孔１１ｂから流出する冷媒液が、加熱部１３へ噴射、噴霧あるいは滴下が阻止できるようにしなければならない。例えば、分配部１１は蒸発部１２の側部１２ｇに離間して配置しても良い。
【００４０】
凝縮器５０は、容器５１の内部に複数の管から成る熱交換器（第２熱伝達手段）５２が設けられる。容器５１の底部５１ｃ側は、凝縮された冷媒液を貯溜する液溜め５１ａが形成される。液溜め５１ａは、配管５３を介して分配部１１の入口１１ａと、ポンプ５４を介して真空容器１４の底部１４ｄに設けた液出口１４ｅと、に接続される。
【００４１】
熱交換器５２の入口５２ａと出口５２ｂは、それぞれ、ポンプ７１と熱交換器７２とを直列接続した冷却手段７０の出口（熱交換器７２の出口）７０ｂと入口（ポンプ７１の吸入口）７０ａに接続される。熱交換器５２は、低温熱源７３からの冷熱を媒介流体へ伝達して媒介流体を冷却する。
【００４２】
尚、本実施例では、凝縮器５０の液溜め５１ａは蒸発部１２の分配部１１より上方に配置され、液溜め５１ａと分配部１１との高低差に基づく液溜め５１ａの冷媒液に作用する重力（第１移送手段）により、冷媒液が液溜め５１ａから分配部１１へ移送される。しかし、これに限定されることなく、ポンプなどの第１移送手段を配管５３の途中に配備しても良い。凝縮器５０の液溜め５１ａが、分配部１１より低い位置にある場合、あるいは分配部１１が蒸発部１２の側部１２ｇ側に配置される場合は、液溜め５１ａと分配部１１との間にポンプが配備される。
【００４３】
吸着器４１は、容器４３と、容器４３に充填される吸着材４４と、熱交換器（第１熱伝達手段）４５と、により構成される。熱交換器４５は、脱着時に加熱手段６０からの温熱を吸着材４４と冷媒に伝達し、吸着時に冷却手段７０の冷熱を吸着材４４と冷媒へ伝達する。
【００４４】
吸着器４２は、容器４６と、容器４６に充填される吸着材４７と、熱交換器（第１熱伝達手段）４８と、により構成される。熱交換器４８は、脱着時に加熱手段６０からの温熱を吸着材４７と冷媒に伝達し、吸着時に冷却手段７０の冷熱を吸着材４７と冷媒へ伝達する。
【００４５】
三方弁４〜９の各ポートの接続は以下の通りである。三方弁４のポート４ａ、４ｂは、それぞれ吸着器４１、４２に接続され、三方弁４のポート４ｃは容器５１の気相部５１ｂに接続される。
【００４６】
三方弁５のポート５ａ、５ｂは、それぞれ吸着器４１、４２に接続され、三方弁５のポート５ｃは真空容器１４の蒸気出口１４ａに接続される。
【００４７】
三方弁６のポート６ａ、６ｂは、それぞれ加熱手段６０の出口６０ｂ（ポンプ６１の吐出口）、熱交換器４５の入口４５ａに接続され、三方弁６のポート６ｃは熱交換器４８の入口４８ａに接続される。
【００４８】
三方弁７のポート７ａ、７ｂは、それぞれ加熱手段６０の入口６０ａ（熱交換器６２の入口）、熱交換器４５の出口４５ｂに接続され、三方弁７のポート７ｃは熱交換器４８の出口４８ｂに接続される。
【００４９】
三方弁８のポート８ａ、８ｂは、それぞれ冷却手段７０の出口７０ｂ（熱交換器７２の出口）、熱交換器４８の入口４８ａに接続され、三方弁８のポート８ｃは熱交換器４５の入口４５ａに接続される。
【００５０】
三方弁９のポート９ａ、９ｂは、それぞれ冷却手段７０の入口７０ａ（ポンプ７１の吸入口）、熱交換器４８の出口４８ｂに接続され、三方弁９のポート９ｃは熱交換器４５の出口４５ｂに接続される。
【００５１】
尚、本実施例では、液膜流下式冷媒蒸発器１０の加熱部１３、吸着器４１の熱交換器４５、および吸着器４２の熱交換器４８は、加熱手段６０を共用しているが、それぞれ別の加熱手段を用いても良い。あるいは、熱交換器４５と熱交換器４８は共通の加熱手段を使用し、加熱部１３は別の加熱手段を用いても良い。また、加熱手段６０は、水等の媒介流体による加熱方式以外に、電気ヒータ方式でも良い。
【００５２】
また、本実施例では、凝縮器５０の熱交換器５２、吸着器４１の熱交換器４５、および吸着器４２の熱交換器４８は、冷却手段７０を共用しているが、それぞれ別の冷却手段を使用しても良い。あるいは、熱交換器４５と熱交換器４８は共通の冷却手段を使用し、熱交換器５２は別の冷却手段を使用しても良い。
【００５３】
また、三方弁４〜９は、各々、三方弁と同じ機能を持つように二つの二方弁に置き換えても良い。
【００５４】
次に、本実施例に係る液膜流下式冷媒蒸発器の作動と効果について説明する。
【００５５】
凝縮器５０の液溜め５１ａの冷媒液（例えば、水）は、重力の作用により分配部１１に移送され、孔１１ｂから蒸発部１２の熱交換器１２ｃ（以下、蒸発部１２）の外表面１２ｅへ向けて噴射、噴霧あるいは滴下される。外表面１２ｅに付着した冷媒液は、流路壁を介し、冷熱移送伝達手段８０のポンプ８１により流路１２ｄを通過する高温の熱媒（例えば約３０℃の水）により加熱されて冷媒蒸気となる。この場合、外表面１２ｅの冷媒は飽和状態であり、冷媒温度は外表面１２ｅと略同じ温度になる。
【００５６】
ところで、蒸発部１２の外表面１２ｅに付着した冷媒液の単位面積、単位時間あたりの蒸発量、即ち冷媒蒸発速度Ｊは、次に示すＨｅｒｔｚ  Ｋｎｕｄｓｅｎ  Ｓｃｈｒａｇｅの式（以下、Ｈｅｒｔｚの式）により求められる。
【００５７】
Ｊ＝｛２／（２−α）｝×｛Ｍ／（２πＲ）｝０．５×（αＰＳ／ＴＳ０．５−βＰＶ／ＴＶ０．５）
ここで、Ｍは冷媒のモル質量、Ｒは理想気体定数、ＰＳは外表面１２ｅの飽和状態の冷媒圧力、ＴＳは外表面１２ｅの飽和状態の冷媒温度（蒸発温度）、ＰＶ、ＴＶは外表面１２ｅに付着した冷媒液周辺の冷媒蒸気の圧力、温度であり、α、βは冷媒の蒸発係数、冷媒の凝縮係数で一定値である。
【００５８】
冷媒蒸発速度Ｊを増大させるには、Ｈｅｒｔｚの式のαＰＳ／ＴＳ０．５の項を大きくするか、あるいはβＰＶ／ＴＶ０．５の項を小さくすれば良い。熱媒により冷却される空気８３の温度は所定温度に設定されるので、冷媒の飽和温度ＴＳも所定温度に設定され、ＴＳが決まれば飽和圧力ＰＳも自動的に決まる。αＰＳ／ＴＳ０．５は所定値であるので、蒸発速度Ｊを増大させるには、Ｈｅｒｔｚの式のβＰＶ／ＴＶ０．５の項を小さくすれば良い。即ち、外表面１２ｅ周辺の冷媒蒸気温度ＴＶの増大と、外表面１２ｅ周辺の冷媒蒸気圧力ＰＶの減少の少なくともいずれか一方により、冷媒蒸発速度Ｊは増大できる。
【００５９】
図２は、Ｈｅｒｔｚの式に基づき算出した温度差（ＴＶ−ＴＳ）と冷媒蒸発速度Ｊの関係を示す図である。算出の設定条件は、冷媒は水、ＴＳは２０℃、ＰＳは２３１８Ｐａ、αとβは共に０．０５、そしてＰＶはＰＳより１０Ｐａ低い値である。尚、Ｐａは、パスカルで圧力の単位である。
【００６０】
図２から解かるように、冷媒蒸発速度Ｊは、外表面１２ｅ周辺の蒸気温度ＴＶと冷媒の蒸発温度ＴＳとの差が増加すると増大する。差が０℃の場合は蒸発速度Ｊが０．０００６Ｋｇ／ｍ２／ｓであるのに対して、差が５℃の場合は蒸発速度Ｊが０．００１６Ｋｇ／ｍ２／ｓ、差が１０℃の場合は蒸発速度Ｊが０．００２７Ｋｇ／ｍ２／ｓとなる。前述したように、外表面１２ｅに付着した冷媒液の温度は外表面１２ｅと略同じであるので、外表面１２ｅ周辺の冷媒蒸気と外表面１２ｅとの温度差が５℃〜１０℃である場合は、温度差がない場合に比べて冷媒蒸発速度Ｊは２．５〜４．５倍に増大する。尚、図２において、冷媒蒸発速度Ｊの負は、外表面１２ｅで冷媒蒸気が凝縮されていることを意味する。
【００６１】
ところで、加熱部１３は、蒸発部１２の上部１２ｆとに離間して配置されているので、蒸発部１２の例えば約２０℃の外表面１２ｅで蒸発した冷媒蒸気は、蒸発部１２の周辺において加熱部１３の例えば約７０℃の加熱に基づく温度の高い加熱部１３から温度の低い蒸発部１２方向への熱の移動により加熱される。結果、蒸発部１２周辺の冷媒蒸気の温度ＴＶは、例えば３０℃に昇温され、蒸発部１２の外表面に付着している冷媒液の温度（例えば２０℃）ＴＳより高くなる。従って、外表面１２ｅ周辺（蒸発部１２周辺）の冷媒蒸気温度ＴＶが外表面１２ｅに付着した飽和状態の冷媒の蒸発温度Ｔｓより高くなるので、前述したＨｅｒｔｚの式に基づき、液膜流下式冷媒蒸発器１０の冷媒蒸発速度Ｊを増大できる。例えば、温度差（ＴＶ−ＴＳ）が約１０℃である場合は、従来技術の液膜流下式冷媒蒸発器に比べて、液膜流下式冷媒蒸発器１０の冷媒蒸発速度Ｊは約４．５倍に増大する。
【００６２】
また、加熱部１３の流路１３ｄは、蒸発部１２の熱媒が流れる流路１２ｄと隔絶されているので、媒介流体は流路１２ｄに流入する熱媒の温度より高くすることができる。従って、真空容器１４内の冷媒蒸気温度は、蒸発部１２の流路１２ｄに流入する熱媒より温度の高い媒介流体により加熱される。結果、真空容器１４内の冷媒蒸気が熱媒により加熱されるとした場合に比べて、真空容器１４内の冷媒蒸気温度および蒸発部１２周辺の冷媒蒸気温度が高くなるので、蒸発部１２の外表面１２ｅに付着した冷媒液の蒸発速度が増大する。
【００６３】
また、真空容器１４内の冷媒蒸気は、吸着行程にある吸着器４１の吸着材４４により、蒸気出口１４ａから三方弁５を介して吸着器４１に吸引される。これにより、真空容器１４内の冷媒蒸気の圧力ＰＶは、外表面１２ｅに付着した飽和状態の冷媒の飽和圧力Ｐｓより低くなる。吸着式冷凍機１の運転モードによって異なるが、通常、５Ｐａ＜ＰＳ−ＰＶ＜５０Ｐａに設定される。
【００６４】
加熱部１３により加熱された蒸発部１２周辺の冷媒蒸気の密度ρＶは、加熱部１３による加熱が無い場合の冷媒蒸気の密度ρに比べて低くなる。従って、この冷媒密度低下（ρ−ρＶ）分、重力に抗して冷媒蒸気が上昇する力が低減される。そして、加熱部１３は蒸気出口１４ａの下方に配置されているので、真空容器１４内（蒸発部１２周辺）の圧力ＰＶは、吸着器４１または吸着器４２により吸引される圧力Ｐより上述の重力に抗して上昇する力に相当する圧力差ΔＰ分、低減される。即ち、圧力ＰＶは、ＰＶ＝Ｐ−ΔＰとなる。従って、Ｈｅｒｔｚの式に基づき、液膜流下式冷媒蒸発器１０による冷媒蒸発速度Ｊが増大する。尚、圧力差ΔＰは、密度差（ρ−ρＶ）に蒸発部１２周辺の密度ρの冷媒蒸気と蒸気出口１４ａの高さＨと重力加速度ｇを掛け合わせた値、即ち、ΔＰ＝（ρ−ρＶ）×Ｈ×ｇである。
【００６５】
また、加熱部による加熱のない従来技術の蒸発器では、蒸発部１２から蒸気出口１４ａへの流路抵抗による圧力損失と、温度低下による冷媒蒸気の再凝縮と、密度の増大と、が蒸気出口１４ａ近傍において起る。しかし、液膜流下式冷媒蒸発器１０は、蒸気出口１４ａの下方に加熱部１３があるので、加熱部１３の加熱により蒸気出口１４ａ近傍での再凝縮と密度増大が阻止され、さらには密度が低減され、蒸気出口１４ａへの蒸気の流速が加速され、且つ蒸気密度増大による蒸気流れの停滞が解消される。結果、蒸気出口１４ａから流出される蒸気量が増大し、しかも真空容器１４の蒸気圧ＰＶが低下することなく、冷媒蒸発速度が増大する。
【００６６】
また、蒸発速度の増大により、蒸発部１２での単位外表面積あたりの蒸発量が増大するので、所望の冷媒蒸発速度に対する蒸発部１２の外表面積が低減できる。これにより、例えば、熱交換器１２ｃを構成する管の本数が低減され、各管の間隔を十分にとれて冷媒蒸気の圧力損失も低減される。結果、真空容器１４の冷媒蒸気圧力ＰＶが低下することなく、冷媒蒸発速度が増大すると共に、液膜流下式冷媒蒸発器１０の構成が簡素になる。
【００６７】
以上、説明した冷媒蒸気温度ＴＶの増加に基づく冷媒蒸発速度の増大により、蒸発部１２の流路１２ｄを流通する熱媒を冷却する能力が増大される。
【００６８】
また、分配部１１は蒸発部１２の上方で、且つ加熱部１３の下方にあるので、分配部１１の孔１１ａから蒸発部１２に向け下方に噴霧、噴射あるいは滴下される。従って、分配部１１の上方にある加熱部１３への分配部１１による冷媒液の噴霧、噴射あるいは滴下が阻止される。これにより、冷媒液の無駄な蒸発が阻止され、蒸発部１２での冷媒液の蒸発量が増大する。結果、蒸発部１２の流路１２ｄを流通する熱媒の冷却能力を増大し得る液膜流下式冷媒蒸発器１０となる。
【００６９】
前述した冷媒蒸発速度の増大と、蒸発部での熱媒を冷却する冷却能力の増大と、構成の簡素化とにより、小型で、低コストの液膜流下式冷媒蒸発器１０が提供できる。
【００７０】
また、冷媒蒸発速度の増大により、蒸発し切れずに液膜流下式冷媒蒸発器１０の底部１４ｄに溜まる冷媒液の量が低減されるので、冷媒液を凝縮器５０の液溜め５１ａに戻すポンプ５４の容量、コストおよび消費電力が低減できる。
【００７１】
さらに、加熱部１３は、流路１３ｄに温熱が伝達された媒介流体を通過させて、真空容器１４内の冷媒蒸気を加熱するので、各種（例えば、自動車のエンジンの排気ガス等）の排熱を有効利用できる。
【００７２】
本実施例に係る吸着式冷凍機１の作動と効果について説明する。表１は、吸着器４１と吸着器４２の吸着行程と脱着行程における三方弁４〜９の導通、閉鎖を示す。
【表１】
2012112602.tif 000003
【００７３】
吸着式冷凍機１は、吸着器４１と吸着器４２それぞれの吸着行程と脱着行程とにより形成されるサイクルを１サイクルとした場合に、吸着器４１と吸着器４２の各吸脱着行程が半サイクルずれて運転される。即ち、表１に示すように三方弁４〜９の流路を切り換えて、吸着器４１と吸着器４２のうち、一方の吸着器が吸着行程であるとき、他方の吸着器は脱着行程であるように制御される。
【００７４】
吸着器４１または吸着器４２のうち吸着状態の吸着器の冷媒蒸気と、吸着材４４または４７は、熱交換器４５または４８を介して、冷却手段７０のポンプ７１で圧送された媒介流体により冷却（冷熱を伝達）される。これにより、蒸発器１０内の冷媒蒸気は、蒸気出口１４ａから吸引されて吸着状態の吸着器４１または４２に流入し、吸着材４４または４７に吸着される。
【００７５】
吸着器４１または吸着器４２のうち脱着状態の吸着器の冷媒蒸気と、吸着材４４または４７は、熱交換器４５または４８を介して加熱手段６０のポンプ６１で圧送された媒介流体により加熱（温熱を伝達）される。これにより、吸着材４４または４７に吸着されていた冷媒が脱着され、吸着器内の圧力が上昇され、脱着された冷媒蒸気は凝縮器５０へ流入する。
【００７６】
凝縮器５０は、脱着行程の吸着器４１または吸着器４２から凝縮器５０へ流入した冷媒蒸気を凝縮する。即ち、凝縮器５０へ圧送された冷媒蒸気は、熱交換器５２を介して、冷却手段７０のポンプ７１で圧送された媒介流体により冷熱を伝達され、液となって液溜め５１ａに貯溜される。貯溜された冷媒液は、重力により液膜流下式冷媒蒸発器１０の分配部１１へ移送される。
【００７７】
前述したように液膜流下式冷媒蒸発器１０では、分配部１１に移送された冷媒液が、孔１１ｂから蒸発部１２の熱交換器１２ｃの外表面１２ｅへ向けて噴射、噴霧あるいは滴下される。外表面１２ｅに付着した低温（例えば約２０℃）の冷媒液は、熱交換器１２ｃを介し、冷熱移送伝達手段８０のポンプ８１により圧送され、流路１２ｄを流れる、例えば約３０℃の熱媒（例えば、水）により、温熱が伝達され冷媒蒸気となる。この冷媒蒸気は、加熱部１３を流れる高温（例えば約７０℃）の媒体流体により加熱され、蒸発部１２周辺では約３０℃に昇温され、蒸気出口１４ａから、例えば約３５℃に昇温されて流出する。
【００７８】
一方、流路１２ｄを流れる熱媒は、冷媒液を蒸発させる際に、蒸発熱が持ち去られ（冷熱が伝達され）、低い温度（例えば約２０℃）になって蒸発部１２から流出し、冷熱移送伝達手段８０の熱交換器８２に流入して、室内の空気８３を冷却する。空気８３を冷却した熱媒は冷媒液より高い温度（例えば、約３０℃）に昇温され、ポンプ８１により再び蒸発部１２へ圧送される。熱交換器８２は室内機を構成する。なお、冷却手段７０は室外機を構成し、外気が低温熱源７３として利用される。
【００７９】
前述したように、加熱手段６０は、媒体流体を介して、加熱部１３と脱着中の吸着器４１または吸着器４２に高温の温熱、例えば約７０℃を伝達する。これにより、媒体流体は、例えば約４０℃に降温され、熱交換器６２に戻り、そこで例えば約８０℃の高温熱源６３から受熱して例えば約７０℃に昇温され、ポンプ６１により再び加熱部１３と脱着中の吸着器４１または吸着器４２へ圧送される。
【００８０】
前述したように、冷却手段７０は、媒体流体を介して、凝縮器５０と吸着中の吸着器４１または吸着器４２に中温の温熱（例えば約３０℃）を伝達する。これにより、媒体流体は、例えば約３５℃に昇温され、熱交換器６２に戻り、そこで例えば約３０℃の低温熱源７３により例えば約３０℃に冷却され、ポンプ７１により再び凝縮器５０と吸着中の吸着器４１または吸着器４２へ圧送される。
【００８１】
以上により、吸着式冷凍機１は、前述した冷媒蒸発速度が速く、冷却能力が大きく、小型、且つ低コストの液膜流下式冷媒蒸発器１０を使用しているので、冷却能力が大きく、小型、且つ低コストになる。
【００８２】
また、前述したように液膜流下式冷媒蒸発器１０の冷媒蒸発速度の増大により、所望の冷媒蒸発速度に対する蒸発部１２の外表面積（例えば、熱交換器１２ｃを構成する管の本数）が低減でき、例えば、管の間隔を拡げられる。従って、蒸気出口１４ａに向かって流れる冷媒蒸気の圧力損失が低減され、吸着器４１、４２で吸着される冷媒の吸着量が増大するので、吸着式冷凍機１の冷凍効率を増大可能となる。
【００８３】
また、加熱部１３に媒介流体を使用して真空容器１４内の冷媒蒸気を加熱することにより、吸着式冷凍機１は各種の排熱を有効利用できる。
【００８４】
尚、本実施例では、吸着式冷凍機１は、吸着器４１と吸着器４２の二つを使用しているが、二つ以上でも良い。この場合は、各吸着器の吸着・脱着行程から成る１サイクルのタイミングをそれぞれの間でずらす。例えば、吸着器を三つ使用する場合は、各吸着器の吸着・脱着行程の１サイクルの時間を同じにし、吸着器間の吸着・脱着行程のタイミングを例えば１／３サイクルの時間ずらす。これにより、凝縮器に供給される冷媒蒸気あるいはガス量が時間に対して均等になり、凝縮器で凝縮される冷媒液量も均等になる。結果、液膜流下式冷媒蒸発器で発生される冷却量も均等化され、吸着式冷凍機の時間に対する冷却能力が均等になる。
【００８５】
また、実施例１は、液膜流下式冷媒蒸発器１０を吸着式冷凍機１に適用した例であるが、吸収式冷凍機などのケミカル冷凍機に液膜流下式冷媒蒸発器１０を適応しても良い。
【００８６】
（実施例２）
図３は、実施例２に係る液膜流下式冷媒蒸発器及びその液膜流下式冷媒蒸発器を用いた吸着式冷凍機の説明図である。吸着式冷凍機２は、液膜流下式冷媒蒸発器２０の構成が図１の液膜流下式冷媒蒸発器１０と異なるが、他の構成は図１の吸着式冷凍機１と同じである。図３において、液膜流下式冷媒蒸発器２０以外の部品および部位は、図１の吸着式冷凍機１と同じ符番を付す。尚、液膜流下式冷媒蒸発器２０の分配部は、図１の分配部１１と同じ構成であるので、図１の符番を付す。
【００８７】
液膜流下式冷媒蒸発器２０は、真空容器（容器）２４と、真空容器２４内にそれぞれ配備される分配部１１と、蒸発部２２と、加熱部２３と、により構成される。
【００８８】
蒸発部２２は、略コ字形状に複数回、管を曲げて成る熱交換器２２ｃが、複数、所定の間隔を持って図３の紙面に直交する方向に並列配列される。そして、各熱交換器２２ｃの入口を連通して一つにまとめて蒸発部２２の入口２２ａが形成され、同様に、各熱交換器２２ｃの出口を連通して一つにまとめて蒸発部２２の出口２２ｂが形成される。入口２２ａと出口２２ｂは、それぞれ冷熱移送伝達手段８０の出口８０ｂと入口８０ａに接続され、冷熱移送伝達手段８０と蒸発部２２と、により水等の熱媒が各流路２２ｄを通過して循環する循環回路が形成される。
【００８９】
分配部１１の構成と、蒸発部２２、凝縮器５０に対する配置は、図１と同様である。また、分配部１１への液溜め５１ａの冷媒液の移送は、配管５３を介して分配部１１より上方にある液溜め５１ａと分配部１１との高低差に基づく重力による移送手段（第１移送手段）によって行われる。
【００９０】
真空容器２４の図３における左側の側部２４ｃの上側には、真空容器２４内の冷媒蒸気が流出される蒸気出口２４ａが設けられ、底部２４ｄには蒸気し切れずに溜まった冷媒液を流出する液出口２４ｅが設けられる。液出口２４ｅは、ポンプ５４を介して凝縮器５０の液溜め５１ａに連通される。
【００９１】
加熱部２３は、略コ字形状に管を曲げて成る熱交換器２３ｃが、コ字に曲げた長い方の管が略鉛直方向になるように配置されると共に、所定の間隔を持って図３の紙面に直交する方向に複数、並列配列される。そして、各熱交換器２３ｃの入口を連通し一つにまとめて加熱部２３の入口２３ａが形成され、各熱交換器２３ａの出口を連通し一つにまとめて加熱部２３の出口２３ｂが形成される。入口２３ａと出口２３ｂは、それぞれ加熱手段６０の出口６０ｂと入口６０ａに接続され、加熱手段６０と加熱部２３とにより水等の媒体流体が、加熱部２３の各流路２３ｄを通過して循環する循環回路がされる。
【００９２】
そして、加熱部２３は、真空容器２４の蒸気出口２４ａがある側部２４ｃと、蒸発部２２の図３の左側の側部２２ｇおよび分配部１１の端部１１ｅとの間に配設される。他の構成は、吸着式冷凍機１と同じである。
【００９３】
前述したように、加熱部２３の略コ字形状に曲げた管の並列する管部分が略鉛直方向に配置されるので、蒸発部２２の各熱交換器２２ｃの略水平に配置した管部分の上下方向各列で蒸発した蒸気は、均等に加熱される。従って、各熱交換器２２ｃの周辺の冷媒蒸気ＴＶの温度が均等に高められるので、各熱交換器２２ｃの外表面２２ｅに付着した冷媒液の蒸発速度が増大する。
【００９４】
また、加熱部２３の蒸気出口２４ａより低い部分に近い蒸発部２２周辺の冷媒蒸気は、加熱部２３の加熱による密度低下分、重力に抗して上昇する力が低減される。従って、吸着器４１、４２の吸引手段で蒸気出口２４ａから冷媒蒸気を吸引する際に、蒸発部２２周辺の圧力ＰＶは、上述の重力に抗して上昇する力に相当する圧力差ΔＰ分、吸引手段による吸引圧力Ｐより低下する。即ち、圧力ＰＶは、ＰＶ＝Ｐ−ΔＰとなる。結果、冷媒蒸発速度が増大する。
【００９５】
さらに、加熱部２３は、真空容器２４の蒸気出口２４ａがある側部２４ｃと、配部１１の端部１１ｅとの間に配設されるので、加熱部２３は分配部１１から蒸発部２２への冷媒液の分散供給の際に起る飛び散りが防止できる。これにより、冷媒液の無駄な蒸発が阻止され、蒸発部２２での冷媒液の蒸発量が増大するので、液膜流下式冷媒蒸発器２０は、蒸発部２２の流路２２ｄを流通する熱媒を冷却する能力が増大する。
【００９６】
蒸発速度の増大により生じる液膜流下式冷媒蒸発器２０の効果は、図１の液膜流下式冷媒蒸発器１０と同じである。
【００９７】
尚、分配部１１は、蒸発部２２の側部２２ｇと加熱部２３との間に配置しても良い。この場合、冷媒液はポンプなどの圧送手段により加熱部に移送され、移送された冷媒液が流出する複数の孔は側部２２ｇの方向に開口される。
【００９８】
（実施例３）
図４は、実施例３に係る液膜流下式冷媒蒸発器及びその液膜流下式冷媒蒸発器を用いた吸着式冷凍機の説明図である。吸着式冷凍機３は、液膜流下式冷媒蒸発器３０の構成が図１の示す液膜流下式冷媒蒸発器１０と異なり、また図１の配管５３の途中にポンプ（第１移送手段）５５が配備されるが、他の構成は図１の吸着式冷凍機１と同じである。図４において、液膜流下式冷媒蒸発器３０とポンプ５５以外の部品および部位は、図１の吸着式冷凍機１と同じ符番を付す。尚、液膜流下式冷媒蒸発器３０の分配部は、図１の分配部１１と同じ構成であるので、図１の符番を付す。
【００９９】
液膜流下式冷媒蒸発器３０は、真空容器（容器）３４と、真空容器３４内にそれぞれ配備される分配部１１と、蒸発部３２と、加熱部３３と、により構成される。
【０１００】
蒸発部３２と加熱部３３とは、互いの流路３２ｄと３３ｄと、が連通され一体になった一体型加熱・蒸発部３５を形成する。即ち、一体型加熱・蒸発部３５は、管を略コ字形状に曲げて成る加熱部３３の熱交換器３３ｃと、管を略コ字形状に複数回曲げて成る蒸発部３２の熱交換器３２ｃとを繋ぎ部３５ｄを介し連通して熱交換器３５ｃを形成する。そして、熱交換器３５ｃが所定の間隔を持って、図４の紙面に直交する方向に複数、並列配列され、並列配列した各熱交換器３５ｃの各入口を連通し一つにまとめて一体型加熱・蒸発部３５の入口３５ａが形成される。同様に、配列した各熱交換器３５ｃの各出口を連通し一つにまとめて一体型加熱・蒸発部３５の出口３５ｂが形成される。
【０１０１】
入口３５ａと出口３５ｂは、それぞれ冷熱移送伝達手段８０の出口８０ｂと入口８０ａに接続され、加熱部３３の流路３３ｄを流れる媒体流体は、蒸発部３２の流路３２ｄと冷熱移送伝達手段８０を流れる熱媒である。そして、一体型加熱・蒸発部３５は、加熱部３３が蒸発部３２より上方にあるように配設され、加熱部３３と蒸発部３２との間に分配部１１が配設される。
【０１０２】
分配部１１の入口１１ａと液溜め（液供給源）５１ａとを接続する配管５３の途中にポンプ５５が設けられ、ポンプ５５により液溜め５１ａの冷媒液が分配部１１に移送される。移送された冷媒液は、蒸発部３２の上部３２ｆ方向に開口された分配部１１の孔１１ｂから、蒸発部３２の外表面３２ｅに向けて噴射、あるいは噴霧される。
【０１０３】
真空容器３４は、図１の真空容器１１と同様に、上部３４ｂ中央に冷媒蒸気が流出する蒸気出口３４ａが設けられ、底部３４ｄには蒸発し切れなかった冷媒液が流出する液出口３４ｅが設けられる。蒸気出口３４ａは三方弁５のポート５ｃに接続され、液出口３４ｅはポンプ５４を介して凝縮器５０の液溜め５１ａに接続される。吸着式冷凍機３の他の構成は、図１の吸着式冷凍機１と同じである。
【０１０４】
冷熱移送伝達手段８０の熱交換器８２において、室内の空気８３（被冷却体）を冷却し、昇温した熱媒は、ポンプ８１により圧送されて加熱部３３へ流入する。加熱部３３では、熱媒は蒸発部３２で蒸発した冷媒蒸気を加熱し、繋ぎ部分３５ａを通過して、蒸発部３２に流入し、そこで蒸発部３２の外表面３２ｅに付着している冷媒液を加熱して蒸発させる。熱媒は、加熱部３３と蒸発部３２において冷媒から冷熱を伝達され、低温になって熱交換器８２へ戻り室内の空気８３を冷却する。他の作動は、図１の液膜流下式冷媒蒸発器１０および吸着式冷凍機１と同じである。
【０１０５】
上述の蒸発部３２と加熱部３３との一体構成により、液膜流下式冷媒蒸発器３０および吸着式冷凍機３の構成が簡素になると共に、液膜流下式冷媒蒸発器３０および吸着式冷凍機３のコストが更に低減される。液膜流下式冷媒蒸発器３０および吸着式冷凍機３の他の効果は、図１の液膜流下式冷媒蒸発器１０と吸着式冷凍機１と同じである。
【０１０６】
尚、本実施例では、凝縮器５０が液膜流下式冷媒蒸発器３０の上方に配置されているが、ポンプ５５が配備されているので、液膜流下式冷媒蒸発器３０の下方に配置しても良い。
【０１０７】
また、一体型加熱・蒸発部３５は、加熱部３３が真空容器３４の側部３４ｃに離間して配置しても良い。
【０１０８】
（実施例４）
図５は、実施例４に係る液膜流下式冷媒蒸発器の説明図である。図５において、分配部と加熱部は、図３の分配部１１と加熱部２３と同構成であるので、図３と同じ符番を付す。液膜流下式冷媒蒸発器９０は、真空容器（容器）９４と、真空容器９４内にそれぞれ配備される二つの分配部１１、１１と、蒸発部９１、９２と、加熱部２３と、により構成される。
【０１０９】
蒸発部９１は、略コ字形状に複数回、管を曲げて成る熱交換器９１ｃが、複数、所定の間隔を持って図５の紙面に直交する方向に並列配列される。そして、各熱交換器９１ｃの入口を連通し一つにまとめて蒸発部９１の入口９１ａが形成され、各熱交換器９１ｃの出口を連通し一つにまとめて蒸発部９１の出口９１ｂが形成される。出口９１ｂは真空容器９４の底部９４ｄ側中央に設けられ、入口９１ａは真空容器９４の上部９４ｂ側の図５における右側の側部９４ｃ側に設けられる。
【０１１０】
同様に、蒸発部９２は、略コ字形状に複数回、管を曲げて成る熱交換器９２ｃが、複数、所定の間隔を持って図５の紙面に直交する方向に並列配列される。そして、各熱交換器９２ｃの入口を連通して一つにまとめて蒸発部９２の入口９２ａが形成され、各熱交換器９２ｃの出口を連通して一つにまとめて蒸発部９２の出口９２ｂが形成される。出口９２ｂは真空容器９４の底部９４ｄ側中央に設けられ、入口９２ａは真空容器９４の上部９４ｂ側の図５における左側の側部９４ｃ側に設けられる。
【０１１１】
さらに、出口９１ｂと出口９２ｂがそれぞれティー９３の両端に接続して一つにまとめられ、蒸発部９１、９２の共通の出口９３ｂが、真空容器９４の底部９４ｄ中央側に形成される。入口９１ａと入口９２ａに、それぞれ真空容器９４の外に設けた配管９５、９６の一端を接続し、配管９５、９６の他端を一つにまとめて、蒸発部９１と９２の共通の入口９３ａが形成される。入口９３ａと出口９３ｂは、それぞれ図３に示す冷熱移送伝達手段８０の出口８０ｂと入口８０ａに接続される。そして、蒸発部９０と冷熱移送伝達手段８０とにより熱媒（例えば、水等）が各熱交換器９１ｃ、９２ｃの各流路９１ｄ、９２ｄを通過して循環する循環回路が形成される。
【０１１２】
各蒸発部９１、９２の上部９１ｆ、９２ｆの上方には、図３と同構成の分配部１１、１１が配設され、各入口１１ａ、１１ａは一つにまとめられ、配管５３を介して図３に示す凝縮器５０の液溜め５１ａに接続される。
【０１１３】
蒸発部９１の図５における左側の側部９１ｇと、蒸発部９２の図５における右側の側部９２ｇとの間には、各側部９１ｇ、９２ｇに離間して、図３と同構成の加熱部２３が配設される。加熱部２３の入口２３ａと出口２３ｂは、真空容器９４の上部９４ｂ側に設けられ、それぞれ図３に示す加熱手段６０の出口６０ｂと入口６０ａに接続される。そして、加熱部２３と加熱手段６０とにより、媒介流体（例えば、水等）が加熱部２３の流路２３ｄを通過して循環する循環回路が形成される。
【０１１４】
真空容器９４の上部９４ｂで、加熱部２３の図５における左右側にそれぞれ蒸気出口９４ａ、９４ａが設けられ、各蒸気出口９４ａ、９４ａは配管で一つにまとめられ、図３に示す三方弁５のｃポート５ｃに接続される。また、真空容器９４の底部９４ｄには、各蒸発部９１、９２の外表面９１ｅ、９２ｅで蒸発し切れず、底部９４ｄに溜まった冷媒液を流出する液出口９４ｅが設けられる。液出口９４ｅは、図３に示すポンプ５４を介し凝縮器５０（図３）に接続される。
【０１１５】
以上の構成により、液膜流下式冷媒蒸発器９０は、蒸発部９１、９２の熱交換器９１ｃ、９２ｃの外表面９１ｅ、９２ｅに付着した冷媒液が蒸発し、蒸発した冷媒蒸気が加熱部１１、１１により加熱されて蒸気出口９４ａ、９４ａから流出する。そして、液膜流下式冷媒蒸発器９０は、一つの加熱部２３で二つの蒸発器９１、９２の各周辺の冷媒蒸気を加熱するので、加熱効率が高くなると共に、熱媒を冷却する冷却能力が増大する。
【０１１６】
また、図３の液膜流下式冷媒蒸発器２０と同様に、加熱部２３の略コ字形状に曲げた熱交換器２３ｃの並列する管部分が略鉛直方向に配置される。これにより、蒸発部９１、９２の各熱交換器９１ｃ、９２ｃの略水平に配置した管部分の上下方向各列で蒸発した蒸気は、均等に加熱される。従って、各熱交換器９１ｃ、９２ｃの周辺の冷媒蒸気ＴＶの温度が均等に高められるので、各熱交換器９１ｃ、９２ｃの外表面９１ｅ、９２ｅに付着した冷媒液の蒸発速度が増大する。
【０１１７】
蒸発速度の増大により生じる液膜流下式冷媒蒸発器９０の効果は、図１の液膜流下式冷媒蒸発器１０と同じである。
【符号の説明】
【０１１８】
１、２、３  吸着式冷凍機
４  三方向弁（第２制御弁）
５  三方向弁（第１制御弁）
１０、２０、３０、９０  液膜流下式冷媒蒸発器
１１  分配部
１１ｂ  孔
１２、２２、３２、９１、９２  蒸発部
１２ｄ、２２ｄ、３２ｄ、９１ｄ、９２ｄ  流路
１２ｅ、２２ｅ、３２ｅ、９１ｅ、９２ｅ  外表面
１２ｆ、２２ｆ、３２ｆ、９１ｆ、９２ｆ  上部
１２ｇ、２２ｇ、３２ｇ、９１ｇ、９２ｇ  側部
１３、２３、３３  加熱部
１３ｄ、２３ｄ、３３ｄ  流路
１４、２４、３４、９４  真空容器（容器）
１４ａ  蒸気出口
４１、４２  吸着器（吸引手段）
４４、４７  吸着材
４５、４８  熱交換器（第１熱伝達手段）
５２  熱交換器（第２熱伝達手段）
５０  凝縮器
５１ａ  液供給源
５５  ポンプ（第１移送手段）
６０  加熱手段
７０  冷却手段
８０  冷熱移送伝達手段
８１  ポンプ（第２移送手段）
８２  熱交換器
８３  空気（被冷却体）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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