(57)【要約】  蒸気圧縮システム（１４）内で使用されるための分配器（１４２）が、熱交換器（３８）内を実質的に水平に延在する複数のチューブを有するチューブバンドル（７８）を有する熱交換器（３８）内に配置されるように構成されるエンクロージャ（１４４）を有する。少なくとも１つの分配デバイス（１４６）が、チューブバンドル（７８）に対向するように配置される、エンクロージャ（１４４）の端部（１４８）内に形成され、この少なくとも１つの分配デバイス（１４６）が、分配器（１４２）に入る流体をチューブバンドル（７８）に当てるように構成される。エンクロージャ（１４４）が約１／２：１から約１０：１の間のアスペクト比を有する。【選択図】図７
2016520792.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸気圧縮システム内で使用されるための分配器であって、
熱交換器内を実質的に水平に延在する複数のチューブを備えるチューブバンドルを有する熱交換器内に配置されるように構成されるエンクロージャと、
前記チューブバンドルに対向するように配置される前記エンクロージャの端部内に形成される少なくとも１つの分配デバイスであって、前記分配器に入る流体を前記チューブバンドルに当てるように構成される、少なくとも１つの分配デバイスと
を備え、
前記エンクロージャが約１／２：１から約１０：１の間のアスペクト比を有する、
分配器。
【請求項２】
前記エンクロージャの前記端部が端部特徴部分を備え、前記少なくとも１つの分配デバイスが前記端部特徴部分内に形成される少なくとも１つの開口部を備え、
前記少なくとも１つの開口部が、前記システムの前記分配器の動作に関連付けられる流体圧力の実質的に全範囲にわたって、約６０度から約１８０度の間の噴射角度で流体を分配するように構成および配置される
請求項１に記載の分配器。
【請求項３】
前記端部特徴部分が、湾曲プロフィール、線形プロフィール、または、それらの組み合わせ、のうちの少なくとも１つを備える、請求項２に記載の分配器。
【請求項４】
前記エンクロージャの前記端部から離れる方向に延在する、概して平行な対向する部分を備える、請求項２に記載の分配器。
【請求項５】
前記対向する部分が互いに平行な位置から０度から約４５度の間で逸脱してよい、請求項４に記載の分配器。
【請求項６】
前記端部特徴部分に関連付けられ、前記端部特徴部分の前記対向する部分に対して概して垂直な基準線が、前記端部特徴部分の遠位側の接する部分から第１の距離だけ離れるように配置され、第２の距離が、前記少なくとも１つの開口部内に形成される縁部と前記端部特徴部分の遠位側の接する部分との有効間隔に関連付けられ、前記第１の距離が前記第２の距離より大きい、請求項４に記載の分配器。
【請求項７】
前記基準線が前記端部特徴部分の有効半径の中心点に一致する、請求項６に記載の分配器。
【請求項８】
前記エンクロージャの対称面が前記中心点に一致する、請求項７に記載の分配器。
【請求項９】
前記アスペクト比が約２：１から約４：１の間である、請求項１に記載の分配器。
【請求項１０】
前記アスペクト比が約２：１である、請求項１に記載の分配器。
【請求項１１】
前記アスペクト比が約４：１である、請求項１に記載の分配器。
【請求項１２】
前記噴射角度が約１６０度から約１７０度の間である、請求項２に記載の分配器。
【請求項１３】
前記噴射角度が約１６５度である、請求項２に記載の分配器。
【請求項１４】
前記チューブバンドルから見て外方を向くように配置される前記エンクロージャの端部内に入口が形成され、前記入口が前記エンクロージャに入る流体を受け取るように構成され、前記入口が前記エンクロージャの長さに対して概して中央に配置され、前記入口が前記エンクロージャの長さの約６分の１から約３分の１の間である、請求項２に記載の分配器。
【請求項１５】
前記少なくとも１つの分配デバイスが、前記エンクロージャの長さに沿って前記端部特徴部分内に形成される複数の開口部を備える、請求項１４に記載の分配器。
【請求項１６】
前記端部特徴部分内に形成される前記複数の開口部が実質的に均一のサイズである、請求項１５に記載の分配器。
【請求項１７】
前記端部特徴部分内に形成される前記複数の開口部が実質的に均等に離間されている、請求項１４に記載の分配器。
【請求項１８】
前記少なくとも１つの分配デバイスが前記端部特徴部分内に形成される複数の開口部を備え、前記複数の開口部の少なくとも一部が前記エンクロージャの長さの中央セグメントに相当する第１の間隔を有し、前記複数の開口部のうちの残りの開口部の少なくとも一部が対の端部セグメントのうちの少なくとも１つの端部セグメントに相当する第２の間隔を有し、前記第１の間隔が前記第２の間隔より小さい、請求項１４に記載の分配器。
【請求項１９】
蒸気圧縮システム内で使用されるための分配器であって、
熱交換器内を実質的に水平に延在する複数のチューブを備えるチューブバンドルを有する熱交換器内に配置されるように構成されるエンクロージャと、
前記チューブバンドルに対向するように配置される前記エンクロージャの端部内に形成される少なくとも１つの分配デバイスであって、前記分配器に入る流体を前記チューブバンドルに当てるように構成される、少なくとも１つの分配デバイスと
を備え、
前記エンクロージャが約１／２：１から約１０：１の間のアスペクト比を有し、
前記エンクロージャの前記端部が端部特徴部分を備え、前記少なくとも１つの分配デバイスが前記端部特徴部分内に形成される少なくとも１つの開口部を備え、
前記少なくとも１つの開口部が、前記システムの前記分配器の動作に関連付けられる流体圧力の実質的に全範囲にわたって、約６０度から約１８０度の間の噴射角度で流体を分配するように構成および配置される、
分配器。
【請求項２０】
蒸気圧縮システム内で流体を分配する方法であって、
熱交換器内を実質的に水平に延在する複数のチューブを備えるチューブバンドルを有する熱交換器内に配置されるように構成されるエンクロージャを提供するステップと、
前記チューブバンドルに対向するように配置される前記エンクロージャの端部内に少なくとも１つの分配デバイスを形成するステップであって、前記少なくとも１つの分配デバイスが前記分配器に入る流体を前記チューブバンドルに当てるように構成され、前記エンクロージャが約１／２：１から約１０：１の間のアスペクト比を有する、ステップと、
前記蒸気圧縮システムを動作させるステップと
を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
[0001]本出願は、２０１３年６月７日に出願された「ＶＡＰＯＲ  ＣＯＭＰＲＥＳＳＩＯＮ  ＳＹＳＴＥＭ」と題される米国非仮特許出願第１３／９１２，６３４号の優先権および利益を主張するものである。
【０００２】
[0002]本出願は、概して、冷凍システム、空調システムおよび冷却液体システム（ｃｈｉｌｌｅｄ  ｌｉｑｕｉｄ  ｓｙｓｔｅｍ）での蒸気圧縮システムに関する。本出願は、より詳細には、蒸気圧縮システム内での分配のシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
[0003]加温・換気・空調システムで使用される従来の冷却液体システムは、システムの冷媒と、冷却されることになる別の液体との間での熱エネルギーの伝達を実施するための蒸発器を有する。１つのタイプの蒸発器は、冷却される液体を循環させるときに通すためのチューブバンドル（複数可）を形成する複数のチューブを備えるシェル（ｓｈｅｌｌ）を有する。冷媒がシェルの内部でチューブバンドルの外側表面または外部表面に接触させられ、それにより、冷却される液体と冷媒との間で熱エネルギーが伝達される。例えば、冷媒は、「流下膜式」蒸発器と一般に称される蒸発器では、噴射により、または、他の類似の技術により、チューブバンドルの外部表面上に付着され得る。別の例では、「満液式」蒸発器と一般に称される蒸発器では、チューブバンドルの外部表面が液体冷媒中に完全にまたは部分的に浸漬され得る。また別の例では、「ハイブリッド型流下膜式（ｈｙｂｒｉｄ  ｆａｌｌｉｎｇ  ｆｉｌｍ）」蒸発器と一般に称される蒸発器では、チューブバンドルの一部分が冷媒を外部表面上に付着させることができ、チューブバンドルの別の一部分が液体冷媒中に浸漬され得る。
【０００４】
[0004]液体を用いて熱エネルギーが伝達されることの結果として、冷媒が加温されて蒸気状態へと変換され、次いで圧縮機へと戻され、そこで蒸気が圧縮され、次の冷媒循環が開始される。冷却された液体が、建物全体に位置する複数の熱交換器まで循環させられ得る。建物からのより暖かい空気が熱交換器を通過し、そこで、冷却された液体が暖められ、一方で、建物のための空気が冷却される。建物の空気によって暖められた液体が蒸発器まで戻され、それによりこのプロセスが繰り返される。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
[0005]本発明は、熱交換器内を実質的に水平に延在する複数のチューブを有するチューブバンドルを有する熱交換器内に配置されるように構成されるエンクロージャを有する、蒸気圧縮システム内で使用されるための分配器に関する。少なくとも１つの分配デバイスがチューブバンドルに対向するように配置されるようにエンクロージャの端部内に形成され、この少なくとも１つの分配デバイスは、分配器に入る流体をチューブバンドルに対して当てるように構成される。エンクロージャは約１／２：１から約１０：１の間のアスペクト比を有する。
【０００６】
[0006]本発明はさらに、熱交換器内を実質的に水平に延在する複数のチューブを備えるチューブバンドルを有する熱交換器内に配置されるように構成されるエンクロージャを有する、蒸気圧縮システム内で使用されるための分配器に関する。少なくとも１つの分配デバイスがチューブバンドルに対向するように配置されるようにエンクロージャの端部内に形成され、この少なくとも１つの分配デバイスは、分配器に入る流体をチューブバンドルに対して当てるように構成される。エンクロージャは約１／２：１から約１０：１の間のアスペクト比を有する。エンクロージャの端部が端部特徴部分を有し、少なくとも１つの分配デバイスが端部特徴部分内に形成される少なくとも１つの開口部を有する。少なくとも１つの開口部は、システムの分配器の動作に関連付けられる流体圧力の実質的に全範囲にわたって、約６０度から約１８０度の間の噴射角度で流体を分配するように構成および配置される。
【０００７】
[0007]本発明はまたさらに、蒸気圧縮システム内で流体を分配する方法に関する。この方法が、熱交換器内を実質的に水平に延在する複数のチューブを備えるチューブバンドルを有する熱交換器内に配置されるように構成されるエンクロージャを提供することを含む。この方法が、チューブバンドルに対向するように配置されるようにエンクロージャの端部内に少なくとも１つの分配デバイスを形成することを含み、この少なくとも１つの分配デバイスが、分配器に入る流体をチューブバンドルに対して当てるように構成される。エンクロージャは約１／２：１から約１０：１の間のアスペクト比を有する。この方法が、蒸気圧縮システムを動作させることを含む。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】[0008]加温・換気・空調システムの例示の実施形態を示す図である。
【図２】[0009]例示の蒸気圧縮システムを示す等角図である。
【図３】[0010]蒸気圧縮システムの例示の実施形態を示す概略図である。
【図４】蒸気圧縮システムの例示の実施形態を示す概略図である。
【図５Ａ】[0011]例示の蒸発器を示す一部切欠分解図である。
【図５Ｂ】[0012]図５Ａの蒸発器を示す上方から見た等角図である。
【図５Ｃ】[0013]図５Ｂの線５−５に沿う、蒸発器を示す断面図である。
【図６Ａ】[0014]例示の蒸発器を示す上方から見た等角図である。
【図６Ｂ】[0015]図６Ａの線６−６に沿う、蒸発器を示す断面図である。
【図６Ｃ】図６Ａの線６−６に沿う、蒸発器を示す断面図である。
【図７】[0016]エンクロージャの例示の実施形態を示す上側斜視図である。
【図８】[0017]図７のエンクロージャを示す平面図である。
【図９】[0018]図７の線９−９に沿う、エンクロージャを示す部分正面図である。
【図１０】[0019]図９の線１０−１０に沿う、エンクロージャを示す断面図である。
【図１１】[0020]図９の線１０−１０に沿う、エンクロージャの例示の実施形態を示す断面図である。
【図１２】[0021]図９の線１０−１０に沿う、エンクロージャの別の例示の実施形態を示す断面図である。
【図１３】[0022]図９の線１０−１０に沿う、エンクロージャの別の例示の実施形態を示す断面図である。
【図１４】[0023]図９の線１０−１０に沿う、エンクロージャのさらに別の例示の実施形態を示す断面図である。
【図１５】[0024]エンクロージャの例示の実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
[0025]図１が、典型的な商用設備（ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ  ｓｅｔｔｉｎｇ）の場合の、建物１２内の、冷却液体システムを組み込む加温・換気・空調（ＨＶＡＣ：ｈｅａｔｉｎｇ，  ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ  ａｎｄ  ａｉｒ  ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ）システム１０における例示の環境を示す。システム１０が、建物１２を冷却するのに使用され得る冷却液体を供給することができる蒸気圧縮システム１４を有することができる。システム１０が、建物１２を加温するのに使用され得る加温された液体を供給するためのボイラ１６と、建物１２を通して空気を循環させる空気分配システムとを有することができる。また、空気分配システムが、空気リターンダクト１８と、空気供給ダクト２０と、空気ハンドラ（ａｉｒ  ｈａｎｄｌｅｒ）２２とを有することができる。空気ハンドラ２２が、導管２４により、ボイラ１６および蒸気圧縮システム１４に接続される熱交換器を有することができる。空気ハンドラ２２内の熱交換器が、システム１０の動作モードに応じて、ボイラ１６からの加温された液体または蒸気圧縮システム１４からの冷却液体のいずれかを受け取ることができる。システム１０は建物１２の各フロアに個別の空気ハンドラを備えるように示されるが、これらの構成要素がフロア間で共有されてもよいことを認識されたい。
【００１０】
[0026]図２および３が、ＨＶＡＣシステム１０などのＨＶＡＣシステム内で使用され得る例示の蒸気圧縮システム１４を示す。蒸気圧縮システム１４が、モータ５０によって駆動される圧縮機３２と、凝縮器３４と、膨張デバイス（複数可）３６と、液体冷却装置（ｌｉｑｕｉｄ  ｃｈｉｌｌｅｒ）または蒸発器３８とを通るように冷媒を循環させることができる。蒸気圧縮システム１４が、さらに、アナログ・デジタル（Ａ／Ｄ）変換器４２と、マイクロプロセッサ４４と、不揮発性メモリ４６と、インターフェースボード４８とを有することができる制御盤４０を有することができる。蒸気圧縮システム１４内で冷媒として使用され得る流体のいくつかの例には、例えばＲ−４１０Ａ、Ｒ−４０７、Ｒ−１３４ａなどのハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）ベースの冷媒、ハイドロフルオロオレフィン（ＨＦＯ）、Ｒ−７１７のアンモニア（ＮＨ３）やＲ−７４４の二酸化炭素（ＣＯ２）のような「自然」冷媒、もしくは、炭化水素ベースの冷媒、水蒸気、または、他の任意適切なタイプの冷媒がある。例示の実施形態では、蒸気圧縮システム１４が、ＶＳＤ５２、モータ５０、圧縮機３２、凝縮器３４および／または蒸発器３８をそれぞれ、１つまたは複数使用することができる。
【００１１】
[0027]圧縮機３２と共に使用されるモータ５０は、変速駆動装置（ＶＳＤ：ｖａｒｉａｂｌｅ  ｓｐｅｅｄ  ｄｒｉｖｅ）５２によって動力を供給され得るか、あるいは、交流（ＡＣ）電源または直流（ＤＣ）電源により直接に動力を供給され得る。使用される場合、ＶＳＤ５２は、ＡＣ電源からの、特定の一定の線間電圧および一定の線周波数を有するＡＣ電力を受け取り、可変電圧および可変周波数を有する電力をモータ５０に供給する。モータ５０には、ＶＳＤによって動力を供給され得るかまたはＡＣ電源もしくはＤＣ電源により直接に動力を供給され得る任意のタイプの電気モータが含まれてよい。例えば、モータ５０は、スイッチドリラクタンスモータ、誘導モータ、電子転流永久磁石モータ、または、他の任意適切なモータタイプであってよい。別の例示の実施形態では、圧縮機３２を駆動させるのに、蒸気タービンもしくはガスタービンまたは蒸気エンジンもしくはガスエンジンおよび付随する構成要素などの他の駆動機構が使用されてもよい。
【００１２】
[0028]圧縮機３２が冷媒蒸気を圧縮し、その蒸気を吐出ラインを通して凝縮器３４まで送達する。圧縮機３２は、遠心圧縮機、ねじ圧縮機、往復圧縮機、回転圧縮機、スウィングリンク圧縮機、スクロール圧縮機、タービン圧縮機、または、他の任意適切な圧縮機であってよい。圧縮機３２により凝縮器３４まで送達される冷媒蒸気が、例えば水または空気などの、流体へと熱を伝達させる。流体を用いて熱が伝達されることの結果として、凝縮器３４内で冷媒蒸気が凝結して冷媒液となる。凝縮器３４からの液体冷媒が膨張デバイス３６を通って蒸発器３８まで流れる。図３に示される例示の実施形態では、凝縮器３４は水冷式であり、冷却塔５６に接続されるチューブバンドル５４を有する。
【００１３】
[0029]蒸発器３８まで送達された液体冷媒が、同じ種類の流体であってもそうでなくてもよい凝縮器３４で使用されるための別の流体から熱を吸収し、相変化して冷媒蒸気となる。図３に示される例示の実施形態では、蒸発器３８が、冷却負荷６２に接続される供給ライン６０Ｓおよびリターンライン６０Ｒを有するチューブバンドルを有する。例えば、水、エチレングリコール、塩化カルシウムブライン、塩化ナトリウムブライン、または、他の任意適切な液体などの、プロセス流体がリターンライン６０Ｒを介して蒸発器３８に入り、供給ライン６０Ｓを介して蒸発器３８から出る。蒸発器３８がチューブ内のプロセス流体の温度を低下させる。蒸発器３８内のチューブバンドルが、複数のチューブと、複数のチューブバンドルとを含むことができる。蒸気冷媒が蒸発器３８から出て吸込ラインにより圧縮機３２に戻り、それによりサイクルが完了する。
【００１４】
[0030]図３に類似する図４が、冷却能力、効率および性能を向上させるための、凝縮器３４と膨張デバイス３６との間に組み込まれ得る中間回路６４を備える冷媒回路を示す。中間回路６４が、凝縮器３４に直接に接続され得るかまたは凝縮器３４に流体連通され得る入口ライン６８を有する。示されるように、入口ライン６８は、中間容器７０の上流側に配置される膨張デバイス６６を有する。中間容器７０は、例示の実施形態では、フラッシュタンクであってよく、これはフラッシュインタークーラ（ｆｌａｓｈ  ｉｎｔｅｒｃｏｏｌｅｒ）とも称される。別の例示の実施形態では、中間容器７０は熱交換器または「サーフェスエコノマイザ（ｓｕｒｆａｃｅ  ｅｃｏｎｏｍｉｚｅｒ）」として構成されてよい。フラッシュインタークーラの構成では、第１の膨張デバイス６６が、凝縮器３４から受け取る液体の圧力を低下させるように動作する。フラッシュインタークーラ内での膨張プロセス中、液体の一部が蒸発する。中間容器７０が、蒸発した蒸気を、凝縮器から受け取った液体から分離させるのに使用され得る。蒸発した液体が、圧縮機３２により、吸込圧力と吐出圧力との間の中間の圧力のところの、つまり、ライン７４を介する圧縮の中間段階のところのポートへと引き入れられ得る。蒸発していない液体がこの膨張プロセスによって冷却されて中間容器７０の底部に集まり、そこで、液体が、第２の膨張デバイス３６を備えるライン７２を介して蒸発器３８まで流れるように回収される。
【００１５】
[0031]「表面インタークーラ（ｓｕｒｆａｃｅ  ｉｎｔｅｒｃｏｏｌｅｒ）」の構成では、当業者には既知であるように実装形態がわずかに異なる。図４に示されるように、凝縮器３４からの冷媒の全量を受け取ることの代わりに、中間回路６４が凝縮器３４からの冷媒の一部のみを受け取り、残りの冷媒が膨張デバイス３６へと直接に進む、ことを除いて、中間回路６４は上述したものと同様に動作し得る。
【００１６】
[0032]図５Ａ〜５Ｃが、「ハイブリッド型流下膜式」蒸発器として構成される蒸発器の例示の実施形態を示す。図５Ａ〜５Ｃに示されるように、蒸発器１３８が、シェル７６の長さに沿って実質的に水平に延在するチューブバンドル７８を形成する複数のチューブを備える概略円筒形のシェル７６を有する。少なくとも１つの支持体１１６が、チューブバンドル７８内の複数のチューブを支持するためにシェル７６の内部に配置され得る。水、エチレン、エチレングリコールまたは塩化カルシウムブラインなどの適切な流体がチューブバンドル７８のチューブを通って流れる。チューブバンドル７８の上方に配置される分配器８０が、複数の位置からチューブバンドル７８内のチューブ上へ、冷媒１１０を分配させるか、冷媒１１０を付着させるか、または、冷媒１１０を当てる。例示の一実施形態では、分配器８０によって付着される冷媒はすべて液体冷媒であってよいが、別の例示の実施液体では、分配器８０によって付着される冷媒は液体冷媒および蒸気冷媒の両方を含んでもよい。
【００１７】
[0033]状態変化せずにチューブバンドル７８のチューブの周りを流れる液体冷媒がシェル７６の下側部分に集まる。集まった液体冷媒は液体冷媒８２のプールまたはリザーバを形成することができる。分配器８０からの付着位置には、チューブバンドル７８に対して長手方向位置または横方向位置の任意の組み合わせが含まれてよい。別の例示の実施形態では、分配器８０からの付着位置は、チューブバンドル７８の上側のチューブ上に付着するような付着位置のみに限定されない。分配器８０は、冷媒の分散源（ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ  ｓｏｕｒｃｅ）から供給を受ける複数のノズルを有することができる。例示の実施形態では、分散源は、凝縮器３４などの冷媒の供給源に接続されるチューブである。ノズルには噴射ノズルが含まれるが、冷媒をチューブの表面上まで案内または誘導することができる機械加工される開口部も含まれる。ノズルは、チューブバンドル７８のチューブの上側の列をカバーするように、ジェットパターンなどの所定のパターンで冷媒を当てることができる。チューブバンドル７８のチューブは、冷媒をチューブ表面の周りで膜の形態で流すのを促進するように構成され得、この場合、液体冷媒は液滴を形成するように融合するか、またはいくつかの例では、チューブ表面の底部に液体冷媒のカーテンまたはシートを形成するように融合する。薄く広げることによりチューブ表面を濡らすことが促進され、それにより、チューブバンドル７８のチューブの内部を流れる流体とチューブバンドル７８のチューブの表面の周りを流れる冷媒との間の伝熱効率が向上する。
【００１８】
[0034]液体冷媒８２のプール中にチューブバンドル１４０が浸漬され得るかまたは少なくとも部分的に浸漬され得、それにより、冷媒とプロセス流体との間で追加的に熱エネルギーが伝達され、それにより液体冷媒８２のプールが蒸発する。例示の実施形態では、チューブバンドル７８は少なくとも部分的にチューブバンドル１４０の上方に配置され得る（つまり、少なくとも部分的に重なる）。例示の一実施形態では、蒸発器１３８がツーパスシステムを組み込み、このツーパスシステムの中で、冷却されることになるプロセス流体がまずチューブバンドル１４０のチューブ内部を流れ、次いで、チューブバンドル７８のチューブ内部でチューブバンドル１４０内の流れと反対方向に流れるように誘導される。ツーパスシステムの第２のパスでは、チューブバンドル７８内を流れる流体の温度が低下することから、プロセス流体を所望される温度にするための、チューブバンドル７８の表面上を流れる冷媒を用いての必要とされる熱伝達の量が低減される。
【００１９】
[0035]第１のパスをチューブバンドル１４０に関連付け、第２のパスをチューブバンドル７８に関連付けるようなツーパスシステムが説明されるが、他の構成も企図されることを理解されたい。例えば、蒸発器１３８はワンパスシステムを組み込むこともでき、この場合、プロセス流体がチューブバンドル１４０およびチューブバンドル７８の両方を通って同じ方向に流れる。別法として、蒸発器１３８はスリーパスシステムを組み込むこともでき、ここでは、２つのパスがチューブバンドル１４０に関連付けられ、残りのパスがチューブバンドル７８に関連付けられ、またはここでは、１つのパスがチューブバンドル１４０に関連付けられ、残りの２つのパスがチューブバンドル７８に関連付けられる。さらに、蒸発器１３８は別のツーパスシステムを組み込むこともでき、ここでは、１つのパスがチューブバンドル７８およびチューブバンドル１４０の両方に関連付けられ、第２のパスがチューブバンドル７８およびチューブバンドル１４０の両方に関連付けられる。例示の一実施形態では、チューブバンドル７８は少なくとも部分的にチューブバンドル１４０の上方に配置され、隙間がチューブバンドル１４０からチューブバンドル７８を分離させる。別の例示の実施形態では、フード８６がチューブバンドル７８の上に重ねられ、ここではフード８６が隙間に向かって延在してその隙間近くで終端する。まとめると、各パスをチューブバンドル７８およびチューブバンドル１４０の一方または両方に関連付けることができる形の任意の数のパスが企図される。
【００２０】
[0036]エンクロージャまたはフード８６がチューブバンドル７８の上に配置され、それにより、クロスフローが発生することが実質的に防止され、つまり、チューブバンドル７８のチューブの間で蒸気冷媒または液体・蒸気冷媒１０６が横方向に流れることが防止される。フード８６はチューブバンドル７８のチューブの上に配置されて側方においてチューブバンドル７８のチューブの境界を画定する。フード８６は、シェル７６の上側部分の近くに配置される上側端部８８を有する。分配器８０がフード８６とチューブバンドル７８との間に配置され得る。さらに別の例示の実施形態では、分配器８０はフード８６の近くではあるがその外側に配置されてもよく、その場合、分配器８０はフード８６とチューブバンドル７８との間には配置されない。しかし、分配器８０がフード８６とチューブバンドル７８との間に配置されない場合でも、分配器８０のノズルは、冷媒をチューブの表面上まで誘導するようにまたは当てるように構成される。フード８６の上側端部８８は、加えられる冷媒１１０および部分的に蒸発した冷媒の流れ、すなわち、液体および／または蒸気の冷媒１０６が直接に出口１０４まで流れるのを実質的に防止するように構成される。代わりに、加えられる冷媒１１０および冷媒１０６はフード８６によって抑制され、より具体的には、壁９２の間を強制的に下方に移動させられ、その後、冷媒がフード８６内の開端部９４を通って外に出ることができる。フード８６の周りでの蒸気冷媒９６の流れには、液体冷媒８２のプールから離れるように流れる蒸発した冷媒も含まれる。
【００２１】
[0037]少なくとも、上で確認される相関関係が本開示の他の例示の実施形態に関して非限定的であることを理解されたい。例えば、フード８６は上で考察した蒸発器の他の構成要素に対して回転してもよく、つまり、フード８６は、壁９２も含めて、垂直の向きに限定されない。チューブバンドル７８のチューブに実質的に平行な軸を中心としてフード８６を十分に回転させると、フード８６はチューブバンドル７８のチューブの「上に配置されている」とみなされたりまたはチューブバンドル７８のチューブの「側方の境界を画定する」とみなされたりできなくなる可能性がある。同様に、フード８６の「上側」端部８８がシェル７６の「上側部分」の近くに存在しない可能性もあり、したがって、他の例示の実施形態はフードとシェルとの間でのこのような構成に限定されない。例示の実施形態ではフード８６はチューブバンドル７８を覆うところの後方で終端するが、別の例示の実施形態では、フード８６はチューブバンドル７８を覆うところの後方でさらに延在する。
【００２２】
[0038]フード８６が冷媒１０６を壁９２の間で下方に押し込んで開端部９４を通過させた後、蒸気冷媒が急激に方向を変化させ、その後、シェル７６の下側部分からシェル７６の上側部分までシェル７６と壁９２との間のスペースを移動する。流れの方向が急激に変化することにより、重力の影響と相まって、取り込まれたすべての冷媒の液滴のうちの一定の割合の量が液体冷媒８２またはシェル７６のいずれかと衝突するようになり、それにより、蒸気冷媒９６の流れからこれらの液滴が除去される。また、壁９２の間をフード８６の長さに沿って移動する冷媒ミスト（ｒｅｆｒｉｇｅｒａｎｔ  ｍｉｓｔ）が融合してより大きい液滴となり、このより大きい液滴は重力によりより容易に分離されることになるかあるいはチューブバンドル７８の十分に近くでまたはチューブハンドル７８に接触した状態で維持されることになり、それにより、チューブバンドルとの熱伝達により冷媒ミストを蒸発させることが可能となる。滴径が増大することで、重力により液体を分離させることの効率が向上し、それにより、壁９２とシェル７６との間のスペースにおいて蒸発器を通って流れる蒸気冷媒９６の上方への速度を増大させることが可能となる。開端部９４から流れてくる場合または液体冷媒８２のプールから流れてくる場合のいずれでも、蒸気冷媒９６が、上側端部８８の近くで壁９２から突出する一対の延長部９８の上を流れてチャンネル１００に入る。蒸気冷媒９６は、延長部９８の端部とシェル７６との間のスペースであるスロット１０２を通ってチャンネル１００に入り、その後、出口１０４のところで蒸発器１３８から外に出る。別の例示の実施形態では、蒸気冷媒９６は、スロット１０２の代わりに、延長部９８内に形成される開口部またはアパーチャを通ってチャンネル１００に入ることができる。さらに別の例示の実施形態では、スロット１０２はフード８６とシェル７６との間のスペースによって形成されてもよく、つまり、フード８６が延長部９８を有さなくてもよい。
【００２３】
[0039]言い換えると、冷媒１０６がフード８６から外に出た後、蒸気冷媒９６がシェル７６の下側部分からシェル７６の上側部分まで指定の通路に沿って流れる。例示の実施形態では、通路は、出口１０４に達する手前においてフード８６の表面とシェル７６の表面との間で実質的に対称であってよい。例示の実施形態では、延長部９８などのバッフルが蒸発器出口の近くに設けられ、それにより、蒸気冷媒９６の経路が圧縮機入口まで直接につながることが防止される。
【００２４】
[0040]例示の一実施形態では、フード８６が、反対側にある実質的に平行な壁９２を有する。別の例示の実施形態では、壁９２が実質的に垂直に延在してよく、上側端部８８の実質的に反対側に位置する開端部９４のところで終端してよい。上側端部８８および壁９２はチューブバンドル７８のチューブの近くで接近して配置され、壁９２がシェル７６の下側部分に向かって延在し、実質的に側方においてチューブバンドル７８のチューブの境界を画定する。例示の実施形態では、壁９２は、チューブバンドル７８内のチューブから、約０．５ｍｍ（０．０２インチ）から約２０ｍｍ（０．８インチ）の間で離間され得る。別の例示の実施形態では、壁９２は、チューブバンドル７８内のチューブから、約３ｍｍ（０．１インチ）から約５ｍｍ（０．２インチ）の間で離間され得る。しかし、チューブとフードの上側端部との間に分配器８０を配置するのに十分な間隔を得るために、上側端部８８とチューブバンドル７８のチューブとの間の間隔が５ｍｍ（０．２インチ）より大幅に大きくてもよい。フード８６の壁９２が実質的に平行でありかつシェル７６が円筒形であるような例示の実施形態では、壁９２は、壁９２を分離するスペースを分断する、シェルの中心の対称垂直面を中心として対称であってもよい。他の例示の実施形態では、壁９２はチューブバンドル７８の下側チューブを通過するように垂直方向に延在しなくてもよく、また、壁９２は平面でなくてもよく、したがって、壁９２は湾曲してもよく、または、他の非平面形状を有してもよい。特定の構造に関係なく、フード８６は、フード８６の開端部９４を通して、壁９２の領域内で冷媒１０６を流通させるように構成される。
【００２５】
[0041]図６Ａ〜６Ｃが、「流下膜式」蒸発器１２８として構成される蒸発器の例示の実施形態を示す。図６Ａ〜６Ｃに示されるように、蒸発器１２８がシェルの下側部分に集まる冷媒８２のプール中にチューブバンドル１４０を有さないことを除いて、蒸発器１２８は図５Ａ〜５Ｃに示される蒸発器１３８に類似する。例示の実施形態では、フード８６はチューブバンドル７８を覆うところの後方で終端するが、別の例示の実施形態では、フード８６はチューブバンドル７８を覆うところに後方で冷媒８２のプールに向かってさらに延在する。さらに別の例示の実施形態では、フード８６は、チューブバンドルの全体を覆うわけではないように、つまり、チューブバンドルの大部分を覆うように、終端する。
【００２６】
[0042]図６Ｂおよび６Ｃに示されるように、ポンプ８４が、ライン１１４を介してシェル７６の下側部分から分配器８０まで液体冷媒８２のプールを再循環させるのに使用され得る。さらに図６Ｂに示されるように、ライン１１４は、凝縮器（図示せず）に流体連通され得る調整デバイス１１２を有することができる。別の例示の実施形態では、排出装置（図示せず）が、凝縮器３４からの加圧された冷媒を使用してシェル７６の下側部分から液体冷媒８２を引き入れるのに採用され得、これはベルヌーイ効果によって動作する。排出装置は、調整デバイス１１２の機能およびポンプ８４の機能を組み合わせる。
【００２７】
[0043]例示の実施形態では、チューブまたはチューブバンドルの一構成が、垂直方向および水平方向において位置合わせされる、均等に離間される複数のチューブによって画定され得、それにより、概略長方形であってよい外形が形成される。しかし、積層構成のチューブバンドルが使用されてもよく、この場合、チューブは垂直方向にも水平方向にも位置合わせされず、さらには、均等に離間されないような構成が使用されてもよい。
【００２８】
[0044]別の例示の実施形態では、別のチューブバンドル構造が企図される。例えば、チューブバンドルの最も上の水平方向の列すなわち最も上の部分に沿うような形などで、チューブバンドル内でフィン付きのチューブ（図示せず）が使用され得る。フィン付きのチューブを使用することが可能であることに加えて、「満液式」蒸発器などでは、プール沸騰の用途においてより効率的に動作するように開発されたチューブが採用されてもよい。加えて、つまりフィン付きチューブとの組み合わせで、多孔性被覆物がチューブバンドルのチューブの外側表面に加えられてもよい。
【００２９】
[0045]別の例示の実施形態では、蒸発器シェルの断面プロフィールが非円形であってもよい。
[0046]例示の実施形態では、フードの一部分がシェル出口の中まで部分的に延在してもよい。
【００３０】
[0047]さらに、システム１４の膨張デバイスの膨張機能を分配器８０に組み込むことも可能である。例示の一実施形態では、２つの膨張デバイスが採用され得る。１つの膨張デバイスは分配器８０の噴射ノズル内に存在する。例えば膨張デバイス３６などの、もう一方の膨張デバイスが、蒸発器内部に配置される噴射ノズルによって提供される前に冷媒を部分的に予備膨張させることができる。例示の実施形態では、このもう一方の膨張デバイス、つまり、非噴射ノズルの膨張デバイスは蒸発器内での液体冷媒８２の高さによって制御され得、それにより、蒸発圧力および凝縮圧力さらには部分的な冷却負荷などの、運転条件の変化を考慮に入れることが可能となる。代替の例示の実施形態では、膨張デバイスは、凝縮器内での、または別の例示の実施形態では「フラッシュエコノマイザ（ｆｌａｓｈ  ｅｃｏｎｏｍｉｚｅｒ）」容器内での、液体冷媒の高さによって制御され得る。例示の一実施形態では、膨張の大部分がノズル内で行われ得、この場合は圧力差が大きくなるが、一方で同時にノズルのサイズを縮小させることも可能となり、それにより、ノズルのサイズおよびコストが低減されることになる。
【００３１】
[0048]本出願は、本出願人の発明の、２０１０年９月３日に出願された「ＶＡＰＯＲ  ＣＯＭＰＲＥＳＳＩＯＮ  ＳＹＳＴＥＭ」と題される米国非仮特許出願第１２／８７５，７４８号に含まれる分配器の開示を含めて、他の開示にも言及し、これは参照により本明細書に組み込まれる。
【００３２】
[0049]図７が、図６Ｂなどで上で示された手法と同様の手法で、分配器１４２に入る流体をチューブバンドルに当てるように構成される分配器１４２の例示の実施形態を示す。分配器１４２が、チューブバンドル（例えば、図６Ｂ）に対向するように配置される一方の端部１４８と、チューブバンドルから見て外方を向く反対側の端部１５０とを有するエンクロージャ１４４を有する。分配器１４２がまた、終端部１５２と反対側の終端部１５４との間を延在する、端部１５０内に形成される入口１５６を有する。端部１４８が端部特徴部分１５８を有し、この端部特徴部分１５８には、少なくとも１つの分配デバイス１４６または複数の分配デバイス１４６が動作可能に関連付けられる。一実施形態では、分配デバイス１４６が、端部１４８の端部特徴部分１５８内に形成される開口部１６０（図９）を有する。このような構成により、蒸気および液体の二相混合物を含んでよい、エンクロージャ１４４の入口１５６に入る流体２０６が、エンクロージャ１４４の長さに沿って分配され、分配された流体２０８として分配デバイス（複数可）１４６を介してエンクロージャ１４４から外に出る。この新規の構造のエンクロージャ１４４により、エンクロージャ１４４の長さに沿う分配された流体２０８の流れが改善され、つまり、エンクロージャの長さに沿ってより一様に流れるように誘導されるようになる。
【００３３】
[0050]単一のチューブバンドルと共に、１つ、２つまたはそれより多い分配器１４２が使用され得ることを理解されたい。一実施形態では、２つ以上の分配器が、分配される流体２０８（図１１）の重複する噴射角度１６６を有することができる。一実施形態では、分配器を独立させて、チューブバンドルが、垂直方向において分離される領域などの、複数の領域に分割され得る。例えば、大きいチューブバンドルが垂直方向において分離される複数の領域へと分割される場合、１つまたは複数の分配器が各領域の間に配置され得、それにより、チューブバンドルのチューブを複数の高さにおいて濡らすことが改善される。
【００３４】
[0051]図７〜１０では溶接などにより複数の部片から組み立てられるものとして示されるが、エンクロージャ１４４は、一体構造すなわち一部品構造を有するように押出加工されてもよい。
【００３５】
[0052]図１０が、端部１４８の端部特徴部分１５８内に形成される開口部１６０を通って延びる図９の線１０−１０に沿う断面図を示す。端部１４８が、対向するエンクロージャ部分１６８、１７０まで延在する。図１０に示されるように、エンクロージャ部分１６８、１７０は互いに平行であり、互いに対する対称面１８０を有する。図１０にさらに示されるように、エンクロージャが高さ１７６および幅１７８を有する。エンクロージャのアスペクト比という用語は、高さ１７６をその幅１７８で割ったものを意味する。エンクロージャのアスペクト比は、約１／２：１から約１０：１の間、約１／２：１から約８：１の間、約２：１から約６：１の間、約２：１から約４：１の間、約２：１から約３：１の間、約３：１から約８：１の間、約４：１から約６：１の間、約２：１、約３：１、約４：１、または、それらの任意の下位組み合わせ、の範囲であってよい。開口部１６０のサイズおよび間隔との組み合わせで、アスペクト比を適切なサイズにすることにより、エンクロージャの開口部１６０を通る流体流れが最適化され得、つまり、この流体流れが、本開示の分配器の動作に関連付けられる流体圧力の実質的に全範囲にわたって、エンクロージャの長さに沿ってより一様になる。
【００３６】
[0053]例えば、図８〜１０にまとめて示されるように、入口１５６が、長さ２００の約６分の１から３分の１の間の長さ１９４を有する。入口１５６は、対向する端部分１９６、１９８の間の概して中央に配置される。一実施形態では、端部１４８の端部特徴部分１５８内に形成される隣接する開口部１６０が長さ２００に沿って互いから実質的に等しい間隔１６４を有する。別の実施形態では、入口１５６に関連付けられる隣接する開口部１６０の少なくとも一部分の間の間隔１６４が、端部分１９６に関連付けられる隣接する開口部１６０の少なくとも一部分の間の間隔２０２より大きくてよく、および／または、端部分１９８に関連付けられる隣接する開口部１６０の少なくとも一部分の間の間隔２０４より大きくてよく、それにより、集合的な開口部１６０を通る流体流れを、エンクロージャ１４４の長さ２００に沿ってより一様にすることが促進される。一実施形態では、端部分１９６に関連付けられる隣接する開口部１６０の少なくとも一部分の間の間隔２０２は、端部分１９８に関連付けられる隣接する開口部１６０の少なくとも一部分の間の間隔２０４と実質的に等しくなるように離間され得る。一実施形態では、開口部１６０が実質的に一様な幅１６２を有する。一実施形態では、開口部１６０の切り口の端部は「四角」であってよく、つまり概略長方形であってよいが、別の実施形態では、図１１〜１４のそれぞれの端部特徴部分１５８、２５８、３５８、４５８で示される手法と同様の手法で、切り口の端部は湾曲していてもよく、または、湾曲部分と線形部分とが組み合わされていてもよく、これは後でさらに詳細に考察される。別の実施形態では、開口部１６０は変化する幅を有することができる。したがって、開口部１６０のサイズが、高さとも称される、開口部１６０の切り口の端部から、エンクロージャの端部特徴部分１５８の遠位側接点１８４（図１１）までの距離１８６と、幅１６２（図１０）との組み合わせに相当することを理解されたい。つまり、開口部１６０の幅１６２が互いに実質的に等しい場合、開口部の高さまたは距離１８６も実質的に等しいことを条件として、開口部１６０のサイズは実質的に等しいとみなされる。一実施形態では、開口部１６０の幅１６２が互いに異なる場合、開口部の高さまたは距離１８６は互いに異なっていてよいが、エンクロージャの長さ２００（図８）に沿って流体流れが実質的に一様になることを条件として、開口部１６０のサイズは互いに実質的に等しくてもよい。一実施形態では、開口部１６０のうちの少なくとも２つの開口部が互いに実質的に等しく、つまり、実質的に等しいサイズを有する。
【００３７】
[0054]エンクロージャ部分１６８、１７０は図１０では概して平行に示されるが、エンクロージャ部分１６８が角度変位（ａｎｇｕｌａｒ  ｄｅｖｉａｔｉｏｎ）１７２を有することもでき、および／または、エンクロージャ部分１７０が角度変位１７４を有することもできる。その結果、エンクロージャ部分１６８、１７０は、Ｖ形に類似するように、互いに平行な位置から０度から約４５度の間でまたはそれらの任意の下位組み合わせで各々が逸脱することができる。一実施形態では、角度変位１７２および／または角度変位１７４は所望される場合にエンクロージャの長さに沿って変化してもよい。
【００３８】
[0055]図１０の領域１１の拡大図である図１１が、エンクロージャ１４４の例示の端部特徴部分１５８の詳細をさらに示す。図１１にさらに示されるように、特徴部分１５８が、半径または有効半径すなわち径方向距離１８９を有し、対向するエンクロージャ部分１６８、１７０まで延在する湾曲プロフィールまたは半球プロフィールを画定する。一実施形態では、半径または有効半径すなわち径方向距離１８９は、異なる曲率半径を有する１つまたは複数のカーブを有することができる。有効半径または半径すなわち径方向距離１８９は、対向するエンクロージャ部分１６８、１７０に対して概して垂直な基準線１８２に一致する中心点または一致点１８１から外側に延在する。図１０に示されるように、エンクロージャ部分１６８、１７０は互いに平行であり、互いに対する対称面１８０を有し、また、一実施形態では、対称面１８０が基準線１８２に一致する。一実施形態では、一致点１８１はエンクロージャ１４４の中心には配置されない。一実施形態では、エンクロージャが対称面を有さない。開口部１６０が、開口部１６０に関連付けられる切り口の端部に関連付けられる縁部１６１、１６３を有し、縁部１６１がエンクロージャ部分１６８に関連付けられてそのエンクロージャ部分１６８に近接し、縁部１６３がエンクロージャ部分１７０に関連付けられてそのエンクロージャ部分１７０に近接する。図１１にさらに示されるように、基準線１８３は対向するエンクロージャ部分１６８、１７０に対して概して垂直であり、縁部１６１、１６３を通って延在する。基準線１８２は基準線１８３に平行である。エンクロージャ部分１６８、１７０に対する端部１４８の端部特徴部分１５８の遠位側部分１８７が、基準線１８２、１８３に共に平行である基準線１８５に一致する遠位側接点１８４を有する。基準線１８５に沿って測定される、開口部１６０の縁部１６１、１６３と端部特徴部分１５８の遠位側部分１８７の接点１８４との間の間隔または有効間隔により、距離１８６が得られる。基準線１８５に沿って測定される、一致点１８１を通って延在する基準線１８２と遠位側接点１８４との間の間隔により、距離１８８が得られる。距離１８８は距離１８６より大きい。つまり、端部特徴部分１５８の接点１８４などの遠位側の接する部分に関連付けられる半径または有効半径すなわち径方向距離１８９（距離１８８）は、接点１８４などの遠位側の接する部分に関連付けられる縁部１６１、１６３の間の有効間隔または間隔（距離１８６）より大きい。その結果、開口部１６０を通って流れる分配される流体は、約６０度から約１８０度の間、約９０度から約１８０度の間、約１２０度から約１８０度の間、約１５０度から約１８０度の間、約１６０度から約１８０度の間、約１６０度から約１７０度の間、約１６０度から約１６５度の間、約１６０度、約１６５度、および、約１７０度の噴射角度１６６に制限され、この噴射角度１６６は、蒸気圧縮システムの分配器の動作に関連付けられる流体圧力の実質的に全範囲にわたって比較的一定を維持する。
【００３９】
[0056]図１０の領域１１に類似の領域の拡大図である図１２が、エンクロージャ１４４の例示の端部特徴部分２５８の詳細をさらに示す。図１２にさらに示されるように、特徴部分２５８が、有効半径すなわち有効径方向距離２８９を有し、対向するエンクロージャ部分１６８、１７０まで延在する、エンクロージャの線形セグメントから構成される四角プロフィールすなわち長方形プロフィールを画定する。有効半径すなわち有効径方向距離２８９は、対向するエンクロージャ部分１６８、１７０に対して概して垂直な基準線２８２に一致する中心点または一致点２８１から外側に延在する。一実施形態では、一致点２８１はエンクロージャ１４４の中心には配置されない。一実施形態では、エンクロージャが対称面を有さない。開口部２６０が、開口部２６０に関連付けられる切り口の端部に関連付けられる縁部２６１、２６３を有し、縁部２６１がエンクロージャ部分１６８に関連付けられてそのエンクロージャ部分１６８に近接し、縁部２６３がエンクロージャ部分１７０に関連付けられてそのエンクロージャ部分１７０に近接する。図１２にさらに示されるように、基準線２８３は対向するエンクロージャ部分１６８、１７０に対して概して垂直であり、縁部２６１、２６３を通って延在する。基準線２８２は基準線２８３に平行である。エンクロージャ部分１６８、１７０に対する端部１４８の端部特徴部分２５８の遠位側部分２８７が、基準線２８２、２８３に共に平行である基準線２８５に一致する遠位側接点２８４を有する。基準線２８５に沿って測定される、開口部２６０の縁部２６１、２６３と端部特徴部分２５８の遠位側部分２８７の接点２８４との間の間隔または有効間隔により、距離２８６が得られる。基準線２８５に沿って測定される、一致点２８１を通って延在する基準線２８２と遠位側接点２８４との間の間隔により、距離２８８が得られる。距離２８８は距離２８６より大きい。つまり、端部特徴部分２５８の接点２８４などの遠位側の接する部分に関連付けられる有効半径すなわち有効径方向距離２８９（距離２８８）は、接点２８４などの遠位側の接する部分に関連付けられる縁部１６１、１６３の間の有効間隔または間隔（距離２８６）より大きい。その結果、開口部２６０を通って流れる分配される流体は、約６０度から約１８０度の間、約９０度から約１８０度の間、約１２０度から約１８０度の間、約１５０度から約１８０度の間、約１６０度から約１８０度の間、約１６０度から約１７０度の間、約１６０度から約１６５度の間、約１６０度、約１６５度、および、約１７０度の噴射角度１６６（図１１）に制限され、この噴射角度１６６は、蒸気圧縮システムの分配器の動作に関連付けられる流体圧力の実質的に全範囲にわたって比較的一定を維持する。
【００４０】
[0057]図１０の領域１１に類似の領域の拡大図である図１３が、エンクロージャ１４４の例示の端部特徴部分３５８の詳細をさらに示す。図１３にさらに示されるように、端部特徴部分３５８が、有効半径すなわち有効径方向距離３８９を有し、対向するエンクロージャ部分１６８、１７０まで延在する、エンクロージャの線形セグメントから構成される「Ｖ」プロフィールを画定する。有効半径すなわち有効径方向距離３８９は、対向するエンクロージャ部分１６８、１７０に対して概して垂直な基準線３８２に一致する中心点または一致点３８１から外側に延在する。一実施形態では、一致点３８１はエンクロージャ１４４の中心には配置されない。一実施形態では、エンクロージャが対称面を有さない。開口部３６０が、開口部３６０に関連付けられる切り口の端部に関連付けられる縁部３６１、３６３を有し、縁部３６１がエンクロージャ部分１６８に関連付けられてそのエンクロージャ部分１６８に近接し、縁部３６３がエンクロージャ部分１７０に関連付けられてそのエンクロージャ部分１７０に近接する。図１３にさらに示されるように、基準線３８３は対向するエンクロージャ部分１６８、１７０に対して概して垂直であり、縁部３６１、３６３を通って延在する。基準線３８２は基準線３８３に平行である。エンクロージャ部分１６８、１７０に対する端部１４８の端部特徴部分３５８の遠位側部分３８７が、基準線３８２、３８３に共に平行である基準線３８５に一致する遠位側接点３８４を有する。基準線３８５に沿って測定される、開口部３６０の縁部３６１、３６３と端部特徴部分３５８の遠位側部分３８７の接点３８４との間の間隔または有効間隔により、距離３８６が得られる。基準線３８５に沿って測定される、一致点３８１を通って延在する基準線３８２と遠位側接点３８４との間の間隔により、距離３８８が得られる。距離３８８は距離３８６より大きい。つまり、端部特徴部分３５８の接点３８４などの遠位側の接する部分に関連付けられる有効半径すなわち有効径方向距離３８９（距離３８８）は、接点３８４などの遠位側の接する部分に関連付けられる縁部３６１、３６３の間の有効間隔または間隔（距離３８６）より大きい。その結果、開口部３６０を通って流れる分配される流体は、約６０度から約１８０度の間、約９０度から約１８０度の間、約１２０度から約１８０度の間、約１５０度から約１８０度の間、約１６０度から約１８０度の間、約１６０度から約１７０度の間、約１６０度から約１６５度の間、約１６０度、約１６５度、および、約１７０度の噴射角度１６６（図１１）に制限され、この噴射角度１６６は、蒸気圧縮システムの分配器の動作に関連付けられる流体圧力の実質的に全範囲にわたって比較的一定を維持する。
【００４１】
[0058]図１０の領域１１に類似の領域の拡大図である図１４が、エンクロージャ１４４の例示の端部特徴部分４５８の詳細をさらに示す。図１４にさらに示されるように、特徴部分４５８が、有効半径すなわち有効径方向距離４８９を有し、対向するエンクロージャ部分１６８、１７０まで延在する、エンクロージャの線形セグメントおよび湾曲セグメントの組み合わせから構成される「Ｄ」プロフィールの下側部分を画定する。一実施形態では、湾曲セグメントおよび線形セグメントの別の構成またはプロフィールが使用されてもよい。有効半径すなわち有効径方向距離４８９は、対向するエンクロージャ部分１６８、１７０に対して概して垂直な基準線４８２に一致する中心点または一致点４８１から外側に延在する。一実施形態では、一致点４８１はエンクロージャ１４４の中心には配置されない。一実施形態では、エンクロージャが対称面を有さない。開口部４６０が、開口部４６０に関連付けられる切り口の端部に関連付けられる縁部４６１、４６３を有し、縁部４６１がエンクロージャ部分１６８に関連付けられてそのエンクロージャ部分１６８に近接し、縁部４６３がエンクロージャ部分１７０に関連付けられてそのエンクロージャ部分１７０に近接する。図１３にさらに示されるように、基準線４８３は対向するエンクロージャ部分１６８、１７０に対して概して垂直であり、縁部４６１、４６３を通って延在する。基準線４８２は基準線４８３に平行である。エンクロージャ部分１６８、１７０に対する端部１４８の端部特徴部分４５８の遠位側部分４８７が、基準線４８２、４８３に共に平行である基準線４８５に一致する遠位側接点４８４を有する。基準線４８５に沿って測定される、開口部４６０の縁部４６１、４６３と端部特徴部分４５８の遠位側部分４８７の接点４８４との間の間隔または有効間隔により、距離４８６が得られる。基準線４８５に沿って測定される、一致点４８１を通って延在する基準線４８２と遠位側接点４８４との間の間隔により、距離４８８が得られる。距離４８８は距離４８６より大きい。つまり、端部特徴部分４５８の接点４８４などの遠位側の接する部分に関連付けられる有効半径すなわち有効径方向距離４８９（距離４８８）は、接点４８４などの遠位側の接する部分に関連付けられる縁部４６１、４６３の間の有効間隔または間隔（距離４８６）より大きい。その結果、開口部４６０を通って流れる分配される流体は、約６０度から約１８０度の間、約９０度から約１８０度の間、約１２０度から約１８０度の間、約１５０度から約１８０度の間、約１６０度から約１８０度の間、約１６０度から約１７０度の間、約１６０度から約１６５度の間、約１６０度、約１６５度、および、約１７０度の噴射角度１６６（図１１）に制限され、この噴射角度１６６は、蒸気圧縮システムの分配器の動作に関連付けられる流体圧力の実質的に全範囲にわたって比較的一定を維持する。
【００４２】
[0059]それぞれの距離１８６、２８６、３８６、４８６に関連付けられる線１８３、２８３、３８３、４８３が、それぞれの開口部１６０、２６０、３６０、４６０のそれぞれの縁部１６１および１６３、２６１および２６３、３６１および３６３、４６１および４６３の各々を通って延在することに限定されないことを理解されたい。例えば、一実施形態では、開口部１６０の縁部１６１および１６３は線１８３に対してオフセットされてもよく、その結果、線１８３が、対応する縁部１６１、１６３の間の平均距離１８６を示すようになる。しかし、線１８３、２８３、３８３、４８３からそれぞれの接点１８４、２８４、３８４、４８４までの、それぞれの対応する距離１８６、２８６、３８６、４８６は、線１８２、２８２、３８２、４８２からそれぞれの接点１８４、２８４、３８４、４８４までの、それぞれの対応する距離１８８、２８８、３８８、４８８より小さく、それにより、これまで上述したことを理由として、分配される流体流れの噴射角度１６６（図１１）が安定して調整され得るようになる。
【００４３】
[0060]図１５が、線形の軸１９０とは異なり、湾曲する軸１９２を有する分配器１４２の例示の実施形態を示しており、これは、別の構成の開口部１６０（図８）と組み合わされる場合などにおいて、直線すなわち線形の軸を有する分配器と比較する場合、いくつかのチューブバンドル構成よりも流体の分配を向上させることができる。
【００４４】
[0061]本発明の特定の特徴および実施形態のみを示して説明してきたが、特許請求の範囲に記載される本主題の新規性のある教示および利点から実質的に逸脱することなく、多くの修正および変更（例えば、種々の要素のサイズ、寸法、構造、形状および比率の変更、パラメータ値（例えば、温度、圧力など）の変更、設置構成の変更、使用材料の変更、色の変更、向きの変更、など）が当業者には思い付くであろう。代替的実施形態に従って、任意のプロセスまたは方法ステップの順序または並びが変更されたりまたは並び替えられたりしてよい。したがって、添付の特許請求の範囲が本発明の真の趣旨の範囲内にあるようなすべての修正および変更を包含することを意図されることを理解されたい。また、例示の実施形態を簡潔に説明するために、実際の実装形態のすべての特徴が説明されていなくてもよい（つまり、本発明を実行するのに現在最良と考えられる形態に関係しない特徴、または、特許請求される発明を可能にすることに関係しない特徴）。任意の工学プロジェクトまたは設計プロジェクトなどで、任意のそのような実際の実装形態を開発する際、実装形態固有の多くの決定がなされ得ることを認識されたい。このような開発努力は複雑で時間を要するものとなる可能性があるが、それでもこれは、過度の実験を必要としない、本開示の利益を享受する当業者にとっての、設計、製作および製造の通常の仕事である。
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
2016520792.tif 000011
【図６Ｃ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【手続補正書】
【提出日】平成26年6月2日(2014.6.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸気圧縮システム(１４)内で使用されるための分配器（８０、１４２）であって、
熱交換器(１３８)内を実質的に水平に延在する複数のチューブを備えるチューブバンドル(７８)を有する熱交換器(１３８)内に配置されるように構成されるエンクロージャ(１４４)と、
前記チューブバンドル(７８)に対向するように配置される前記エンクロージャ(１４４)の端部(１４８)内に形成される少なくとも１つの分配デバイス(１４６)であって、前記分配器（８０、１４２）に入る流体(２０６)を前記チューブバンドル(７８)に当てるように構成される、少なくとも１つの分配デバイス(１４６)と
を備え、
改善が、
前記エンクロージャ(１４４)が約２：１から約６：１の間のアスペクト比を有する
ことを特徴とする
分配器（８０、１４２）。
【請求項２】
前記エンクロージャ(１４４)の前記端部(１４８)が端部特徴部分(１５８)を備え、前記少なくとも１つの分配デバイス(１４６)が前記端部特徴部分(１５８)内に形成される少なくとも１つの開口部(１６０)を備え、
前記少なくとも１つの開口部(１６０)が、前記システム(１４)の前記分配器（８０、１４２）の動作に関連付けられる流体圧力の実質的に全範囲にわたって、約６０度から約１８０度の間の噴射角度(１６６)で流体を分配するように構成および配置される
請求項１に記載の分配器（８０、１４２）。
【請求項３】
前記端部特徴部分(１５８)が、湾曲プロフィール、線形プロフィール、または、それらの組み合わせ、のうちの少なくとも１つを備える、請求項２に記載の分配器（８０、１４２）。
【請求項４】
前記エンクロージャ(１４４)の前記端部(１４８)から離れる方向に延在する、概して平行な対向する部分（１６８、１７０）を備える、請求項２に記載の分配器（８０、１４２）。
【請求項５】
前記対向する部分（１６８、１７０）が互いに平行な位置から０度から約４５度の間で逸脱してよい、請求項４に記載の分配器（８０、１４２）。
【請求項６】
前記端部特徴部分(１５８)に関連付けられ、前記端部特徴部分(１５８)の前記対向する部分（１６８、１７０）に対して概して垂直な基準線(１８５)が、前記端部特徴部分(１５８)の遠位側の接する部分(１８７)から第１の距離(１８８)だけ離れるように配置され、第２の距離(１８６)が、前記少なくとも１つの開口部(１６０)内に形成される縁部(１６３)と前記端部特徴部分(１５８)の遠位側の接する部分(１８７)との有効間隔に関連付けられ、前記第１の距離(１８８)が前記第２の距離(１８６)より大きい、請求項４に記載の分配器（８０、１４２）。
【請求項７】
前記基準線(１８２)が前記端部特徴部分(１５８)の有効半径(１８９)の中心点(１８１)に一致する、請求項６に記載の分配器（８０、１４２）。
【請求項８】
前記エンクロージャ(１４４)の対称面(１８０)が前記中心点(１８１)に一致する、請求項７に記載の分配器（８０、１４２）。
【請求項９】
前記アスペクト比が約２：１から約４：１の間である、請求項１に記載の分配器（８０、１４２）。
【請求項１０】
前記アスペクト比が約２：１である、請求項１に記載の分配器（８０、１４２）。
【請求項１１】
前記アスペクト比が約４：１である、請求項１に記載の分配器（８０、１４２）。
【請求項１２】
前記噴射角度(１６６)が約１６０度から約１７０度の間である、請求項２に記載の分配器（８０、１４２）。
【請求項１３】
前記噴射角度が約１６５度である、請求項２に記載の分配器（８０、１４２）。
【請求項１４】
前記チューブバンドル(７８)から見て外方を向くように配置される前記エンクロージャ(１４４)の端部(１５０)内に入口(１５６)が形成され、前記入口(１５６)が前記エンクロージャ(１４４)に入る流体(２０６)を受け取るように構成され、前記入口(１５６)が前記エンクロージャ(１４４)の長さに対して概して中央に配置され、前記入口(１５６)が前記エンクロージャ(１４４)の長さの約６分の１から約３分の１の間である、請求項２に記載の分配器（８０、１４２）。
【請求項１５】
前記少なくとも１つの分配デバイス(１４６)が、前記エンクロージャ(１４４)の長さに沿って前記端部特徴部分(１５８)内に形成される複数の開口部(１６０)を備える、請求項１４に記載の分配器（８０、１４２）。
【請求項１６】
前記端部特徴部分(１５８)内に形成される前記複数の開口部(１６０)が実質的に均一のサイズである、請求項１５に記載の分配器（８０、１４２）。
【請求項１７】
前記端部特徴部分(１５８)内に形成される前記複数の開口部(１６０)が実質的に均等に離間されている、請求項１４に記載の分配器（８０、１４２）。
【請求項１８】
前記少なくとも１つの分配デバイス(１４６)が前記端部特徴部分(１５８)内に形成される複数の開口部(１６０)を備え、前記複数の開口部(１６０)の少なくとも一部が前記エンクロージャ(１４４)の長さの中央セグメントに相当する第１の間隔(１６４)を有し、前記複数の開口部(１６０)のうちの残りの開口部(１６０)の少なくとも一部が対の端部セグメントのうちの少なくとも１つの端部セグメント（１９６、１９８）に相当する第２の間隔（２０２、２０４）を有し、前記第１の間隔(１６４)が前記第２の間隔（２０２、２０４）より小さい、請求項１４に記載の分配器（８０、１４２）。
【請求項１９】
蒸気圧縮システム(１４)内で使用されるための分配器（８０、１４２）であって、
熱交換器(１３８)内を実質的に水平に延在する複数のチューブを備えるチューブバンドル(７８)を有する熱交換器(１３８)内に配置されるように構成されるエンクロージャ(１４４)と、
前記チューブバンドル(７８)に対向するように配置される前記エンクロージャ(１４４)の端部(１４８)内に形成される少なくとも１つの分配デバイス(１４６)であって、前記分配器（８０、１４２）に入る流体(２０６)を前記チューブバンドル(７８)に当てるように構成される、少なくとも１つの分配デバイス(１４６)と
を備え、
改善が、
前記エンクロージャが約２：１から約６：１の間のアスペクト比を有する
ことを特徴とし、
前記エンクロージャ(１４４)の前記端部が端部特徴部分(１５８)を備え、前記少なくとも１つの分配デバイス(１４６)が前記端部特徴部分(１５８)内に形成される少なくとも１つの開口部(１６０)を備え、
前記少なくとも１つの開口部(１６０)が、前記システム(１４)の前記分配器（８０、１４２）の動作に関連付けられる流体圧力の実質的に全範囲にわたって、約６０度から約１８０度の間の噴射角度(１６６)で流体(２０６)を分配するように構成および配置される、
分配器（８０、１４２）。
【請求項２０】
蒸気圧縮システム(１４)内で流体(２０６)を分配する方法であって、
熱交換器(１３８)内を実質的に水平に延在する複数のチューブを備えるチューブバンドル(７８)を有する熱交換器(１３８)内に配置されるように構成されるエンクロージャ(１４４)を提供するステップと、
前記チューブバンドル(７８)に対向するように配置される前記エンクロージャ(１４４)の端部(１４８)内に少なくとも１つの分配デバイス(１４６)を形成するステップであって、前記少なくとも１つの分配デバイス(１４６)が前記分配器（８０、１４２）に入る流体(２０６)を前記チューブバンドル(７８)に当てるように構成される、ステップと、
前記蒸気圧縮システム(１４)を動作させるステップと
を含み、
改善が、
前記エンクロージャ(１４４)が約２：１から約６：１の間のアスペクト比を有する
ことを特徴とする
方法。
【国際調査報告】
2016520792.tif 000022
2016520792.tif 000023