流下液膜式热交换器、吸收式制冷机系统及船舶、海洋构造物、水下构造物 |
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| 申请号 | CN201280043792.X | 申请日 | 2012-08-16 | 公开(公告)号 | CN103890523B | 公开(公告)日 | 2016-05-04 |
| 申请人 | 三井海洋开发株式会社; | 发明人 | 中村拓树; 川濑雅树; | ||||
| 摘要 | 在沿 水 平方向排列的导 热管 （21）的列与其下方的沿水平方向排列的导热管（21的列之间配置具有凹部（22a）的引导板（22A、22B），凹部（22a）的最下位部分配置在下侧的各个导热管（21）的顶上部分的近旁，即使在导热管（21）的左右方向发生倾斜，在上侧的各个导热管（21）的外表面流下的液体（D）也会传递到与上侧的各个导热管（21）一一对应的下侧的导热管（21）。由此，即使在搭载于 船舶 、海洋构造物、水下构造物等上，在这些船舶等发生倾斜、摆动的情况下，在流下液膜式 热交换器 中，也能将制冷剂、吸收液等液体大致均匀地分配而滴下到导热管的顶上，使从位于上列的导热管滴下的液体可靠地落下到位于下列的导热管的表面，避免热交换性能的降低。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种流下液膜式热交换器，具有大致水平配置的导热管，其特征在于，以呈在上下方向上具有间隔的列的方式配置多个导热管，在沿水平方向排列的导热管的列与在其下方的沿水平方向排列的导热管的列之间，在导热管的列的方向和导热管的长度方向双方上连续地沿水平方向配置具有凹部的引导板，所述凹部的最下位部分配置在下侧的各个所述导热管的顶上部分的近旁，并在该引导板的所述凹部的最下位部分设有用于使液滴流下到所述导热管的顶上的流下孔，即使在与所述导热管的管轴垂直的面内在预先设定的预定角度范围内发生了倾斜的状态下，在上侧的各个所述导热管的外表面流下的液体也传递到与上侧的各个导热管一一对应的下侧的导热管， |
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| 说明书全文 | 流下液膜式热交换器、吸收式制冷机系统及船舶、海洋构造物、水下构造物 技术领域[0001] 本发明涉及能够在摆动的船舶、海洋构造物、水下设备等上使用的流下液膜式热交换器、吸收式制冷机系统及搭载有上述流下液膜式热交换器、吸收式制冷机系统的船舶、海洋构造物、水下构造物。 背景技术[0002] 在冷气用的冷冻水冷却等中广泛利用的技术中，有流下液膜式热交换器及利用这种热交换器的吸收式制冷系统。这种流下液膜式热交换器是如下的热交换器，不仅沿水平方向排列供第1流体（液体或气体）流通的导热管，沿上下方向也排列许多导热管而形成管群，通过滴下或喷射等使第2流体（液体）流下到最上列的导热管的外表面上，用第2流体覆盖导热管的外表面，在第1流体与第2流体之间进行热交换，并使覆盖该列的导热管的外表面的第2流体流下到配置在该导热管的下一列的导热管，通过该列的导热管在第1流体与第2流体之间进行热交换，依次通过下一列的导热管在第1流体与第2流体之间进行热交换。 [0004] 此外，例如在国际公开号WO98／41798号公报记载的吸收式制冷系统中，在蒸发器中以第2流体为制冷剂，使该制冷剂流下到密闭容器内的导热管的外表面，在流下的过程中与导热管内的第1流体进行热交换，产生制冷剂的气体，并用与密闭容器连通的吸收器的吸收液吸收该气体，促进制冷剂的气化。为了促进这种制冷剂的气化，重要的是将形成，流下液膜的制冷剂在各导热管的全长范围均匀地分配以及将制冷剂可靠地分配于导热管群上。 [0005] 为此，对制冷剂、吸收液尽量均匀地分配、滴下到最上列的导热管进行研究，并需要将导热管间隔隔开一定程度，而在尤其是利用水平配置的导热管的情况下，需要使从位于上方的导热管滴下的液体可靠地滴下到位于下方的导热管，液体分配装置的结构尤为重要。作为这种液体分配装置，例如日本专利申请的特开2005－207620号公报记载的那样，提出由一张板构成、能够作为吸收式制冷机用的滴下装置使用的滴下装置。 [0006] 此外，例如日本专利申请的特开平11－108501号公报所记载的那样，提出如下构成的吸收式制冷机的蒸发器：为了防止在导热管表面流下的制冷剂液的干枯部分扩大，提高导热性能，而在上下方向以预定间隔在相邻的上下导热管之间沿该导热管的长度方向设置间隔件，在该间隔件与下级导热管的接合部近旁形成制冷剂液的储液部。 [0007] 但是，在这种流下液膜式热交换器及利用了这种热交换器的吸收式制冷系统中，若制冷剂、吸收液未被均匀地分配并滴下到最上列的导热管、或从位于上方的导热管滴下的液体未可靠地落下到位于下方的导热管的表面而未由液膜覆盖整个表面，则性能显著降低，因此存在几乎不能允许相对于水平面的倾斜、摆动这一缺点。若流下液膜式热交换器倾斜，则该缺点变严重，存在对于船舶、海洋构造物、水下构造物等伴随着摆动、倾斜的构造物，无法设置这种流下液膜式热交换器及利用了这种热交换器的吸收式制冷系统的问题。 [0008] 也就是说，关于流下液膜式热交换器的倾斜，存在穿通问题、非流下区域扩大问题和液膜减少问题。该穿通问题是第2流体穿过接着的下一列导热管之间而流向更下一层的列的导热管的问题。 [0009] 如图13所示，采用使流下液膜式热交换器的导热管21为交错配置的构造，在导热管21的横截面内流下液膜式热交换器不倾斜的状态下，第2流体D指向最上列的导热管21的中心线（管轴）地滴下，但产生滴下的第2流体D可能不与从上方起偶数层的列的导热管21接触地通过而穿通的可能性。 [0010] 在流体为水的情况下20滴为1cc左右，第2流体D的自然滴的直径仅为2mm左右，因此若不使导热管21的横向间隔S为该2mm以下，则无法避免该问题。但考虑到管片（管壁）的加工、强度，难以使导热管21的横向间隔S为2mm以下。 [0011] 此外，如图14所示，在不是交错配置的情况下，只要不产生20度左右的倾斜，就不会发生这种穿通问题，但如图15所示，一旦发生倾斜角超过20度左右的倾斜，则与交错配置的情况同样地发生穿通的问题，产生导热面积与该穿通相应地也减小50％的情况。 [0012] 此外，非流下区域扩大问题是指随着装置的横向倾斜而产生第2流体D不流下去的导热管21的区域、即非流下区域的问题。如图16所示，在倾斜较大的情况下，产生第2流体D不流下来的导热管21（标注阴影线的导热管）。如图16所示，在不是交错配置的情况下，在装置的倾斜为20度左右的倾斜之前不会发生该现象，但一旦发生非流下区域扩大问题，则如图16所示，导热面积减小，在图16的情况下整体的50％左右成为非流下区域。另一方面，如图17所示，在交错配置的情况下，即使稍微倾斜，在图17的情况下也会对导热面积的20％左右产生影响，进而虽然倾斜角增加，只要不达到40度左右就不会产生进一步的影响。另外，在图16及图17中，示出导热管群的导热管的上下根数和横向根数相同的情况，但在上下根数比横向根数多的情况下，该非流下域扩大问题更显著地发生。 [0013] 此外，液膜减少问题是液膜不覆盖导热管21的整个表面而仅覆盖表面的一部分的问题。如图18所示，在各导热管21中，若沿其竖直线（正上方）受到滴下，则液膜Ds形成在导热管21的左右两侧，如图19所示，若稍微错位则仅形成在单侧。在图19所示的情况下，液膜Ds减少到35％左右，整体的65％左右没有液膜Ds。尤其是在将将贴着导热管12的情况下，液膜Ds减少到整体的25％左右，整体的75％左右没有液膜Ds。尤其是在交错配置的情况下，即使不发生较大倾斜也会产生这样的问题。 [0014] 因此可以说，若装置的倾斜在20度左右以内，则只要导热管21的间隔具有一定程度的距离，则不交错配置更容易避免穿通问题、非流下区域扩大问题。但是，在不交错配置的情况下，认为由于液膜减少问题，若有一定程度的较大倾斜则只能发挥50％以下的能力，若倾斜20度左右则只能发挥35％左右的能力。 [0015] 此外，另一方面，在交错配置的情况下，为了即使在不存在较大倾斜的情况下也不会引起偶数层的穿通问题，使导热管的水平间隔为2mm左右以下尤为重要，但即使实现了使导热管的水平间隔为2mm左右以下，认为由于由非流下区域扩大问题引起的导热面积的减小和由液膜减少问题引起的导热面积的减小，即使在导热管群的导热管的上下根数与横向根数相同数量的情况下，也只能发挥30％左右的能力，在上下根数比横向根数多的情况下，只能发挥更低的能力。 [0016] 专利文献1：国际公开号ＷO98／41798号公报， [0017] 专利文献2：日本专利申请的特开2005－207620号公报， [0018] 专利文献3：日本专利申请的特开平11－108501号公报。 发明内容[0019] 本发明是鉴于上述状况而做出的，其目的在于提供一种如下的流下液膜式热交换器、吸收式制冷系统及船舶、海洋构造物、水下构造物，即使在搭载于船舶、海洋构造物、水下构造物等而存在这些船舶等的倾斜、摆动的情况下，在流下液膜式热交换器中，能够将制冷剂、吸收液等液体大致均匀地分配并滴下到导热管的顶上，使从位于上列的导热管滴下的液体可靠地落下到位于下列的导热管的表面，能够避免热交换性能的降低。 [0020] 即，提供一种可设置在船舶、海洋构造物、水下构造物等上的流下液膜式热交换器、吸收式制冷系统、和搭载了它们的船舶、海洋构造物、水下构造物。 [0021] 此外，另一目的在于提供一种与通常的陆地设置用相比，不会大型化、不增加要求维护的高功能零件等的流下液膜式热交换器、吸收式制冷系统。 [0022] 为了达到上述目的的本发明的流下液膜式热交换器具有大致水平配置的导热管，其特征在于，以呈在上下方向上具有间隔的列的方式配置多个导热管，在沿水平方向排列的导热管的列与在其下方的沿水平方向排列的导热管的列之间配置具有凹部的引导板，所述凹部的最下位部分配置在下侧的各个所述导热管的顶上部分的近旁，并在该引导板的所述凹部的最下位部分设有用于使液滴流下到所述导热管的顶上的流下孔，即使在与所述导热管的管轴垂直的面内在预先设定的预定角度范围内发生了倾斜的状态下，在上侧的各个所述导热管的外表面流下的液体也传递到与上侧的各个导热管一一对应的下侧的导热管。根据该构成，能够可靠地使液体滴下到下一层的列的导热管的顶上。 [0023] 在上述流下液膜式热交换器中，将所述引导板的所述凹部的最下位部分形成为左右对称形状。根据该构成，在其横截面内，液体相对于下侧的导热管的顶部的左右均等地流下，能够用液膜覆盖下侧的导热管的整个表面。 [0024] 在上述流下液膜式热交换器中，用设有折痕或波浪痕的板形成所述引导板。根据该构成，能够非常简单地制作引导板。 [0025] 在上述流下液膜式热交换器中，用开设有比滴下的液体的自然滴径小的孔的网片、筛条、网、百叶片的任一种形成所述引导板。根据该构成，只需对现有的销售品稍微加工，就能非常简单地制作引导板。 [0026] 在上述流下液膜式热交换器中，为使滴下的所述液体在所述引导板上不沿该引导板的所述凹部的谷底线移动，在所述引导板上形成具有与所述凹部的谷底线大致垂直的棱线的百叶或凹凸。该凹凸通过压花加工或褶皱加工等而形成。根据该构成，能够通过该凹凸防止液体沿谷底折曲线流动，能够在导热管的长度方向上使液体均匀地滴下。 [0027] 在上述流下液膜式热交换器中，所述流下孔是通过在所述凹部的最下位部分的左右设置在最下位部的大致中心线上具有两端点的半圆、Ｕ字型、Ｖ字型、コ字型、爪型、前叉爪型的任一形状的切口并进行谷底折曲而形成，由该切口形成的突起向所述凹部的下侧突出，形成最下位部的谷底折曲线的左侧的斜面的所述突起超过所述谷底折曲线向右侧连续地延长，所述谷底折曲线的右侧的斜面的所述突起超过所述谷底折曲线向左侧连续地延长的斜坡。在所述切口的断裂面产生飞边的情况下，使该飞边形成于所述凹部的上侧。该切口的断裂面的飞边是指在冲孔加工等加入切口时产生的“翘起”，也称为毛刺。 [0028] 根据该构成，即使在热交换器存在导热管的左右方向的倾斜的情况下，由切口形成的突起（舌）成为下侧的列的导热管向竖直线上顶部的引导，并且飞边防止液体在到达谷底折曲线之前落入由所述切口形成的孔中地向突起（舌）导向，即使在存在倾斜的情况下也能使液体向下侧的列的导热管的左右均匀地滴下。 [0029] 在上述流下液膜式热交换器中，所述引导板的所述凹部与下侧的所述导热管的顶部接触。根据该构成，能够可靠地使液体从上侧的导热管流下到下侧的导热管，而且，在其横截面内能够由液膜覆盖下侧的导热管的整个表面，此外，在引导板与导热管之间产生热传导，能够使引导板作为设于导热管上的散热或吸热翅片发挥功能。另外，在引导板和导热管使用不同种类金属的情况下需要防止因电位差引起的腐蚀时，例如可以在其间夹入填充有陶瓷填料的硅材料等的绝缘散热片。 [0030] 并且，为了达到上述目的的本发明的吸收式制冷系统使用上述流下液膜式热交换器而构成。根据该构成，能够起到与上述流下液膜式热交换器同样的效果。 [0031] 此外，为了达到上述目的的本发明的船舶搭载有上述流下液膜式热交换器或上述吸收式制冷系统而构成。此外，根据该构成，能够起到与上述流下液膜式热交换器同样的效果。而且，若将上述流下液膜式热交换器或上述吸收式制冷系统以导热管轴的方向与船长方向（船体的前后方向，摇晃轴方向）大致一致的方式搭载，则能够减少横向倾斜（倾侧）、横向摆动（摇晃）的影响。 [0032] 此外，为了达到上述目的的本发明的海洋构造物、水下构造物搭载有上述流下液膜式热交换器或上述吸收式制冷系统而构成。另外，在这些海洋构造物、水下构造物为大致船舶形状的情况下，优选是以使导热管轴的方向与船长方向（船体的前后方向，摇晃轴方向）大致一致的方式搭载。根据该构成，能够起到与上述流下液膜式热交换器、吸收式制冷系统及船舶同样的效果。 [0033] 另外，船舶是指具有推进机构而在海洋上航行的构造物，海洋构造物是指不具有推进机构的海洋上的构造物。此外，水下构造物是指水下航行体、潜水艇、水下基地等可在水下潜航的构造物、可在水下使用的构造物。 [0034] 如上所述，根据本发明的流下液膜式热交换器、吸收式制冷机系统及船舶、海洋构造物、水下构造物，即使在存在这些船舶等的倾斜、摆动的情况下，在流下液膜式热交换器中，也能够利用引导板使液体可靠地滴下到导热管的顶上，使从位于上列的导热管滴下的液体可靠地落下到位于下列的导热管的表面，能够避免热交换性能的降低。附图说明 [0035] 图1是示意性表示本发明的实施方式的流下液膜式热交换器的液体分配装置的结构的立体图； [0036] 图2是示意性表示本发明的实施方式的流下液膜式热交换器的液体分配装置的结构的主视图； [0037] 图3是示意性表示本发明的实施方式的流下液膜式热交换器的导热管群的结构的侧视图； [0038] 图4是示意性表示本发明的实施方式的吸收式制冷系统的蒸发器（左半部）及吸收器（右半部）的结构的主视图； [0039] 图5是示意性表示不是交错配置的情况下的导热管与引导板的结构的图； [0040] 图6是示意性表示交错配置的情况下的导热管与引导板的结构的图； [0041] 图7是图6的引导板的凹部的放大图； [0042] 图8是表示引导板的制造中途的板材的俯视图； [0043] 图9是表示将图8的引导板的板材弯折后的样态的立体图； [0044] 图10是表示图9的引导板的突起与导热管的位置关系的图，是表示不倾斜的情况的图； [0045] 图11是表示图10的引导板的突起与导热管的位置关系的图，是表示倾斜的情况的图； [0046] 图12是表示由筛条形成引导板的情况下的导热管与引导板的关系的立体图； [0047] 图13是用于说明针对流下液膜式热交换器中的交错配置的导热管群的穿通问题的图； [0048] 图14是用于说明针对流下液膜式热交换器中的未交错配置的导热管群的穿通问题的图，是无倾斜的情况下的图； [0049] 图15是用于说明针对流下液膜式热交换器中的交错配置的导热管群的穿通问题的图，是有倾斜的情况下的图； [0050] 图16是用于说明针对流下液膜式热交换器中的未交错配置的导热管群的非流下区域扩大问题的图，是有倾斜的情况下的图； [0051] 图17是用于说明针对流下液膜式热交换器中的交错配置的导热管群的非流下区域扩大问题的图，是有倾斜的情况下的图； [0052] 图18是用于说明针对流下液膜式热交换器中的导热管的液膜减少问题的图，是滴下到顶上的情况下的图； [0053] 图19是用于说明针对流下液膜式热交换器中的导热管的液膜减少问题的图，是滴下到偏离顶上的部分的情况下的图。 [0054] 附图标记说明： [0055] 10：液体分配装置，11：分配罐，12：排出装置，13：第1分配流路，14A、14B：第2分配流路，14a：分隔板，14b：分配孔，15：托盘，20：流下液膜式热交换器，20A：蒸发器，20B：吸收器，21：导热管，22A、22B、22C、22D：引导板，22a：凹部（谷底部），22b：流下孔，22c：突起（爪部、舌部），22d：切痕，22e：棱线，22g：筛条，22ga：扁条，22gb：棒材，23、24：管板，25：分隔板，26、26A、26B：底部，27A、27B：储液部，28：挡波部，29：制冷剂、吸收液分离百叶，30：吸收式制冷系统，D、Da、Db：液体（液滴）。 具体实施方式[0056] 以下，说明本发明的实施方式的流下液膜式热交换器、吸收式制冷机系统及船舶、海洋构造物、水下构造物。在本实施方式的说明中，作为能够搭载于船舶、海洋构造物及水下构造物（以下记作船舶等）的流下液膜式热交换器及吸收式制冷机系统进行了说明，但未必一定限于搭载于船舶等的流下液膜式热交换器及吸收式制冷机系统，可以是安装于其他陆地设备上的流下液膜式热交换器及吸收式制冷机系统。 [0057] 另外，本发明的实施方式的吸收式制冷系统可以构成为使用以下说明的本发明的实施方式的流下液膜式热交换器20，本发明的实施方式的船舶、海洋构造物、水下构造物构成为使用以下说明的本发明的实施方式的流下液膜式热交换器20或本发明的实施方式的吸收式制冷机。另外，在本实施方式的吸收式制冷系统中，以吸收液为溴化锂、制冷剂使用水的吸收式制冷机为例进行说明。 [0058] 本发明的实施方式的流下液膜式热交换器是对于导热管的管轴方向的摆动、与管轴垂直的面内的摆动都能承受的流下液膜式热交换器，从而能够搭载于船舶等，如图1及图2所示，具有将液体D分配到从上方观察在较广区域分布的导热管21的外表面的液体分配装置10。 [0059] 在将该流下液膜式热交换器搭载于船舶等的情况下，一般纵向摆动（船的前后上下移动的纵摇）比横向摆动（船的左右舷上下动的摇晃）的摆动角小，因此将导热管21的轴向配置成船舶等的船长方向（前后方向）。即，配置成导热管21的绕管轴方向与船舶、海洋构造物及水下构造物的摇晃一致。 [0060] 该液体分配装置10具有分配罐11、排出装置12、第1分配流路13及第2分配流路14A、14B。该分配罐11接收向导热管21的表面供给的液体D并暂时储存。此外，排出装置12用于将液体D从分配罐11均匀地排出，排出装置12设有多个，以成为相同的流体阻力的方式形成。在其中流动的液体D在排出装置12的出口暴露于热交换器内的环境压力下。第1分配流路13接收从排出装置12排出的液体D，从其端部向第2分配流路14A、14B排出。将该第1分配流路13中的至少主要部分配置在导热管21的分布中从上方观察的长度方向，或在导热管21的分布为正方形区域的情况下将该主要部分配置在该正方形的一边方向，并且使将该分布区域的长度方向划分为几个的区段作为第1分配流路13所具有的区域。此外，也可以使将分布区域的宽度方向作为第1分配流路13所具有的区域，或者在正方形区域的情况下使将另一边的方向也划分为几个的区段作为第1分配流路13所具有的区域。另外，为了从第1分配流路13不会溢出地流入第2分配流路14A、14B，可以预先将第1分配流路13的顶端弯折为例如Ｌ字型。 [0061] 第2分配流路14A、14B从第1分配流路13接收液体D，从设于第2分配流路底部的许多分配孔14a将液体D导入到第2分配流路14A、14B所具有的区域Ai的托盘15。该第1分配流路13与第2分配流路14A、14B由上方敞开的截面为凹部形状的长条状部件形成。 [0062] 该第2分配流路14A、14B设置成与接收从第1分配流路13的端部排出的液体D的托盘15交叉，或从上方观察时相对于第1分配流路13的主要部分交叉（在本实施方式中是正交）。而且，在托盘15或第2分配流路14A、14B设置分配孔14b，从该分配孔14b将液体D在第1分配流路13所具有的区域内分配，使液体D滴下到导热管21。 [0063] 例如，将第1分配流路13的朝向与导热管12的长度方向对齐地配置，并将第2分配流路14A、14B的朝向与导热管21的长度方向正交的方向对齐地配置。即，将第1分配流路13配置成沿船舶等的前后方向，将第2分配流路14A、14B配置成沿船舶等的左右方向。而且，使第1分配流路13具有前端侧朝向下方的5度以上且45度以下的向下梯度地形成。可以使第2分配流路14A、14B也具有前端侧朝向下方的向下梯度地形成。 [0064] 在将流下液膜式热交换器搭载于船舶等的情况下，流下液膜式热交换器以使导热管长度方向与船体前后方向对齐的方式设置。在该情况下，若将第1分配流路13以与导热管21的长度方向对齐的方式设置，则关于其梯度，仅与船体的前后运动对应即可。例如，为了与2度的船体纵倾（前后方向的静态倾斜）和3度的纵摇（前后方向的动态的旋转运动）的共计5度的前后倾斜对应，预先在流路设置比其大的角度、例如8度左右的向下梯度。由此能够始终确保必要的向下梯度。此外，在由通道型的桶构成该流路的情况下，需要将通道的壁设为足够高，以使得即使在20度左右的船体摇晃（横向的动态的旋转运动）时，液体D也不会溢出。 [0065] 在第1分配流路13设置向下梯度，并向下梯度大于流下液膜式热交换器的工作时的船舶等的船体纵倾与纵向摆动（纵摇）之和的倾斜角，因此即使在船舶等纵向摆动（纵摇）的情况下，在第1分配流路13中流动的液体D也不会逆流，能够排出到第2分配流路14A、14B。 [0066] 此外，将分配罐11配置在导热管21的长度方向的中央附近。通过该结构，能够降低第1分配流路13的向下梯度所需的高度。 [0067] 此外，由相同形状的粗短管形成排出装置12。来自分配罐11的排出部分的构造可以是简单的开口孔，但优选是高精度地一致成通过使各排出装置12具有一定程度的排出阻力，在分配罐11始终保持比任何排出装置12都高的液面位置，且从各排出装置12排出等量的液体D，各排出装置12具有一定程度的排出阻力，且各排出阻力相同。为此，优选是排出装置12由直径和长度相等的粗短管形成。 [0068] 此外，在液体分配装置10及具有该液体分配装置10的流下液膜式热交换器倾斜了时，倾斜时施加于各排出装置12的液压产生偏差，为了使来自各排出装置12的排出量不产生偏差，使各排出装置12的配置高度相同，并尽可能减小各排出装置12之间的分离水平距离。 [0069] 此外，在排出装置12由粗短管形成的情况下，为了使其后的第1分配流路13、第2分配流路14A、14B等的流路长度的差异所引起的流通阻力之差等不会影响到从粗短管排出的液体D的量，优选不是与粗短管连通的封闭的流路，而是使从该粗短管排出后的液体D在进入第1分配流路13之前在热交换器内的环境压力下释放。 [0070] 在第1分配流路13分别承担例如导热管的前端近旁的区域（区域）A1、稍后的区域A2这样的、将长度方向分割为几个区段的区域Ai。 [0071] 在船体横截方向也分布较多导热管21的情况下，关于横截方向也分割出承担区段Aij，例如，图1的左侧延伸最长的第1分配流路13中的跟前的第1分配通路13承担导热管21的前端近旁的右半部，其里侧的相邻的第1分配流路13承担导热管21的前端近旁的左半部。在该情况下，在从第1分配流路13接收液体D并将其沿横向分配的横向通道、即第2分配流路 14A、14B预先设有划分出左半部和右半部的分隔板14b，第1分配流路13使液体D分别仅流入第2分配通路14A、14B各自的右区段或左区段。 [0072] 图3及图4是表示流下液膜式热交换器20的导热管21的配置的图，在液体分配装置10的托盘15的下侧排列有导热管21，并以使液体分配装置10的第1分配流路13的长度方向与导热管21的长度方向平行、第2分配流路14A、14B的长度方向成为导热管21的左右方向的方式构成。 [0073] 如图3所示，在流下液膜式热交换器20中，导热管21由管片（管板）23、24保持，在水平方向及上下方向以相互平行的状态配置。此外，关于导热管21的列的上下方向，在上侧的列的导热管21与下侧的列的导热管21之间设有引导板22A（或22B）。 [0074] 此外，如图3及图4所示，在流下液膜式热交换器20的底部回收液体D，但为了不引起晃荡而设有用于防止液面激荡的图3所示的分隔板25。此外，为了即使在摆动下也能不断液地回收液体D，在底部26预先设置设想的倾斜角度以上的倾斜，优选是在底部26的最下部设置排出口（未图示）。作为该倾斜角度，在图3中考虑前后倾斜（纵倾）与前后摆动（纵摇）之和，在图4中考虑横向倾斜（倾侧）与横向摆动（摇晃）之和。 [0075] 此外，例如在吸收式制冷机30中，如图4所示，可以一体地设置作为蒸发器发挥功能的流下液膜式热交换器20A和作为吸收器发挥功能的流下液膜式热交换器20B，但在该情况下，为了避免在底部26A、26B混合不同的2种液体Da、液体Db，优选是在各个储液部27A、27B设置挡波部28，并在蒸发器与吸收器的边界上部设置制冷剂、吸收液分离百叶29。 [0076] 接着，参照图3～图11说明作为本发明的特征之一的、配置在上下的导热管21的列之间的引导板22A、22B和该引导板22A、22B与上下的导热管21的关系。 [0077] 关于该导热管21，从提高热交换效率方面考虑，无论哪个导热管21上均无偏倚地流下均等量的液体D较为重要，但需要避免从上侧的列的1根导热管21滴下到下侧的列的2根导热管21、或相反地来自上侧的列的2根导热管21的液体D集中到下侧的列的1根导热管21。 [0078] 为此，为使即使搭载了流下液膜式热交换器的船舶等左右地横向倾斜（倾侧）及横向摆动（摇晃）也始终滴下到同一导热管21，重要的是使液体D流下的上下的导热管21一一对应地构成。这通过以下的将对液体D具有适当透过性的引导板22A、22B配置在导热管21的上下之间的列之间来实现。 [0079] 如图3及图4所示，该导热管21配置为大致水平，在同一水平面内形成一列，将该水平面内的导热管21的列以在上下方向重叠的方式构成。并且，如图5及图6所示，以呈在上下方向具有间隔的列的方式配置多个导热管21，在沿水平方向排列的导热管21的列与其下方的沿水平方向排列的导热管21的列之间配置具有凹部22a的引导板22A、22B，凹部（谷底部）22a的最下位部分配置在下侧的各个导热管21的顶上部分的近旁。另外，图5表示导热管21的配置不是交错配置的情况，图6表示导热管21的配置为交错配置的情况。 [0080] 此外，在引导板22A、22B的凹部22a的最下位部分设有用于使液滴流下到导热管21的顶上的流下孔22b，即使在与导热管21的管轴垂直的面内发生了预先设定的预定角度范围βa内的倾斜角度β的倾斜（横向倾斜（倾侧）＋横向摆动（摇晃））的状态下，在上侧的各个导热管21的表面流下的液体D也传递到与上侧的列的各个导热管一一对应的下侧的列的导热管21。 [0081] 通过使上下的导热管21一一对应，从而在将上下的导热管21的列在上下方向对齐地配置的情况下，如图6所示，引导板22A可以是对称型的波浪板或弯折板。此外，在配置成交错型的情况下，如图7所示，若由非对称型的波浪板或弯折形成，则能够使上下的导热管一一对应。尤其是在配置成交错型的情况下，在图3所示的管片（管板）23、24中，能够使支承由导热管21包围的面的板材的宽度（导热管21相互间的距离）比未交错配置时大，因此能够增加管片（管板）23、24的强度，例如增加针对液体D晃荡的强度。 [0082] 此外，能够使液体D可靠地从上侧的导热管21流下到下侧的导热管21，而且，在其横截面内，能够用液膜覆盖下侧的导热管21的整个表面，此外，为了在引导板22A、22B与导热管21之间产生热传导，使引导板22A、22B作为设于导热管21的散热或吸热翅片发挥功能，以使引导板22A、22B的凹部22a与下侧的导热管21的顶部接触的方式配置引导板22A、22B。另外，在引导板22A、22B和导热管21使用不同种金属的情况下需要防止因电位差引起的腐蚀时，例如可以在其间夹入填充有陶瓷填料的硅材料等的绝缘散热片。 [0083] 该引导板22A、22B既可以仅在凹部22a的近旁开设流下孔22b，也可以在整面开设流下孔22b，但在整面开设流下孔22b的情况下，为使倾斜时从上方的导热管21滴下的液体D不通过引导板22A、22B而需要做成比滴径D小的开口，或形成从上方的导热管21观察看不透的百叶片。 [0084] 在以导热管21的表面产生或吸收气体的用途使用的情况下，为了不妨碍气体的往来，优选是使引导板22A、22B确保充分的气体透过性。此外，由于气体的发生、吸收过程不仅在导热管21的表面、在引导板22A、22B的表面也能进行，因此引导板22A、22B与其下方的导热管21之间相接触以传递热。 [0085] 并且，在想要长时间确保从上方滴下的液体D的滞留时间的情况下，以使液体不会因表面张力、毛细管现象而从导热管21的表面向其下方的引导板22A、22B流下地滴下为好，因此隔开滴径程度以上的间隔，以使引导板22A、22B不会与其上方的导热管21接触。 [0086] 而且，如图8所示，为在其横截面内使液体D相对下侧的导热管的顶部的左右均等地流下，能够用液膜覆盖下侧的导热管的整个表面，将引导板22A、22B的凹部22a的最下位部分形成为左右对称形状。 [0087] 该引导板22A、22B可以是使用开设有比滴下的液体D的自然滴径小的孔的网片、筛条、网、百叶片的任一种板材，并在该板材施加折痕或波纹痕来制作。 [0088] 此外，如图8所示，在凹部22a的最下位部分的左右，设置在最下位部的大致中心线上具有两端点的半圆、Ｕ字型、Ｖ字型、コ字型、爪型、前叉爪型的任一形状的切口并进行谷底折曲，从而形成流下孔22b。即，使板材交替地为峰顶折曲和谷底折曲而制成波浪板或弯折板，在谷底折曲部分加入半圆、Ｕ字型、Ｖ字型、コ字型、爪型、前叉爪型等的切痕22d，进行谷底折曲时，在谷底折曲部分的外侧形成突起（爪部、舌部）22c，以上述方式形成图9所示的引导板22C。由此，由突起22c形成谷底折曲部分左侧的斜面向谷底折曲部分右侧延长的斜坡，由突起22c形成谷底折曲部分右侧的斜面向谷底折曲部分左侧延长的斜坡。形成突起22c的切痕22d通过冲压机进行的剪切加工而形成，此时产生的“飞边（毛刺）”形成于引导板 22C的上表面（谷底部的内侧）。 [0089] 另外，该“飞边”是指在例如用剪刀切薄金属板时，在切断面产生的微细的尖锐部分，也称为毛刺。此外，在图8的俯视图中，优选是预先开设微细的冲孔（未图示），此时也会有冲孔加工的“飞边”形成于引导板22C的上表面。 [0090] 用该引导板22C的峰顶部分接收从上侧的列的导热管21流下来的液滴D，利用斜面的倾斜或湿润或毛细管现象，将液滴导入谷底折曲部分的凹部22a。此时，由于存在例如绕导热管21的管轴的左旋倾斜，因此滴下到左斜面的液体D在流下孔22b的周围被形成于引导板22C的上表面的“飞边”妨碍，如图9所示，避开流下孔22b而被突起22c引导地流下，沿突起22c的斜坡滑下而被导向比谷底折曲的折痕稍靠右侧，在此滴下并移动到下侧的列的导热管21。同样，滴下到右斜面的液体D避开“飞边”而被导向比谷底折曲的折痕稍靠左侧而滴下，移动到下侧的列的导热管21。由此，如图11所示，即使在存在绕导热管21的管轴的倾斜的情况下，也具有使液滴流下到正下方的导热管21的竖直线上近旁的效果。另外，优选是使滴下的液体D在到达谷底折曲近旁的突起22c之前不绕到引导板22C的里面（下侧的面），为此，可以预先在上表面形成平面部的冲孔（未图示）的“飞边”。 [0091] 根据该方法，如图11所示，即使在多少产生了倾斜的情况下，也能期待更可靠地利用下侧的列的导热管21的左右两侧的外表面。此外，如图10所示，通过引导板22C的突起22c与下侧的列的导热管21接触，从而引导板22C稳定地位于下侧的列的导热管21，进而接触面积增加，因此也进行基于热传导的热传递，能够可靠地从引导板22C向导热管21导热。 [0092] 此外，在图8及图9的右侧示出如下例子，实施凸加工以形成与谷底线正交的棱线22e，更主动地将液体D引导向突起22c，为了防止在倾斜时向与谷底线平行的方向移动，换言之防止液体D沿谷底线移动，而在板材22C设置了Ｖ字型的切痕22d和峰顶折曲的棱线 22e。 [0093] 此外，如图12所示，在使用将钢材编成格子状的筛条22g形成引导板22D的情况下，可以使用平行的扁条22ga和用棒材22gb将该扁条22ga的底边近旁之间连接而成的构造。在该情况下，为使弯折筛条22g后的扁条22ga的间隔Ｌ1与导热管21的间隔Ｌ2相同，可以通过冲压加工变形为波浪型，从而形成引导板22D。另外，可以是弯折筛条22g后的扁条22ga的间隔Ｌ1为导热管21的横向间隔Ｌ2的一半，将成为下侧的扁条22ga配置在导热管21的顶部的上方。 [0094] 根据上述的流下液膜式热交换器20、吸收式制冷机系统30及船舶、海洋构造物、水下构造物，即使在这些船舶等发生倾斜、摆动的情况下，在流下液膜式热交换器20中，也能利用液体分配装置10将制冷剂、吸收液等液体D均匀分配，使其滴下到导热管21的顶上，使从位于上列的导热管21滴下的液体D可靠地落下到位于下列的导热管21的表面，能够避免热交换性能的降低。 [0095] 尤其是，通过液体分配装置10的结构将液体D均匀地分配到托盘15，能够使液体D滴下到导热管21。此外，能够在较广的水平面内分配液体D。此外，即使在导热管21的长度方向上倾斜45度，也能将液体D持续供给到导热管21。其结果，也能够搭载于船舶、海洋构造物、水下构造物等。 [0096] 此外，通过配置具有上凹部的引导板22A、22B、22C，从而即使在与导热管21的管轴垂直的面内在预先设定的预定角度范围内发生了倾斜的状态下，在上侧的各个导热管21的外表面流下的液体D也传递到与上侧的各个导热管21一一对应的下侧的导热管21，因此能够可靠地将液体D滴下到下一列的导热管21的顶上。 [0097] 此外，在导热管群的配置上，即使配置了比导热管的横向根数多的上下根数，也能避免因在与管轴垂直的面内的倾斜所导致的性能降低，因此具有能够减小设置所需的占地面积的效果，而且通过这样的导热管群的配置，具有能够在液体分配装置10中简化横向分配的效果。 [0098] 此外，通过将分配罐11配置在导热管21的长度方向的中央附近，从而在第1分配流路13和第2分配流路14A、14B设置向下梯度的情况下，能够使向下梯度的长度最短，因此能够降低整个装置的高度。而且，通过用相同形状的粗短管形成排出装置12，从而排出时的流体阻力变得相同，因此能够容易使从各粗短管的出口排出的液体D的量均匀。 [0099] 并且，本发明的实施方式的吸收式制冷系统30使用上述流下液膜式热交换器20而构成，能够起到与上述流下液膜式热交换器20同样的效果。 [0100] 此外，本发明的实施方式的船舶，将上述的流下液膜式热交换器20或上述的吸收式制冷系统10以使其导热管分布区域的长度方向与船长方向（船体的前后方向、摇晃轴方向）一致或在导热管分布区域为正方形区域的情况下使该正方形的一边的方向与船长方向一致的方式搭载。根据该构成，能够起到与上述流下液膜式热交换器20同样的效果。 [0101] 而且，由于本发明的实施方式的海洋构造物、水下构造物是搭载了上述的流下液膜式热交换器20或上述的吸收式制冷系统10而构成，因此能够起到与上述流下液膜式热交换器20同样的效果。另外，在这些海洋构造物、水下构造物为大致船舶形状的情况下，优选是以使其导热管分布区域的长度方向与船长方向一致或在导热管分布区域为正方形区域的情况下使该正方形的一边的方向与船长方向一致的方式搭载。 [0102] 根据本发明的流下液膜式热交换器、吸收式制冷机系统及船舶、海洋构造物、水下构造物，即使在这些船舶等倾斜、摆动的情况下，在流下液膜式热交换器中，利用引导板能够使液体可靠地滴下到导热管的顶上而使从位于上列的导热管滴下的液体可靠地落下到位于下列的导热管的表面，能够避免热交换性能的降低，因此能够利用于所有流下液膜式热交换器，此外，能够广泛利用于使用流下液膜式热交换器的吸收器、蒸发器、蒸馏器、浓缩装置、吸收式制冷系统等，此外能够广泛利用于船舶、海洋构造物、水下构造物。 |
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