(57)【要約】【課題】分離ユニットのしっかりとした固定を気液の分離機能を損なうことなく実現する。【解決手段】気液分離器１００は、ケーシング１と、気体と液体とを分離させる分離ユニット３とを備えている。ケーシング１は、分離ユニット３を上方から押さえる第１支持面２２を有する第１ケース１１と、分離ユニット３を下方から押さえる第２支持面２４を有する第２ケース１２とを有している。分離ユニット３は、第１支持面２２と第２支持面２４とで挟み込まれることによってケーシング１に固定される。第１支持面２２と分離ユニット３の間には、分離ユニット３を第２支持面２４の方へ押圧する波形バネ８が設けられている。分離ユニット３は、第２支持面２４に密着している。【選択図】図１
2020000980.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシングと、
前記ケーシング内に収容され、気液の混合流体を旋回させながら上方から下方へ流通させることによって気体と液体とを分離させる分離ユニットとを備え、
前記ケーシングは、前記分離ユニットを上方から押さえる第１支持面を有する第１ケースと、前記分離ユニットを下方から押さえる第２支持面を有し、前記第１ケースの下方に配置される第２ケースとを有し、
前記分離ユニットは、前記第１支持面と前記第２支持面とで挟み込まれることによって前記ケーシングに固定され、
前記第１支持面と前記分離ユニットの間には、前記分離ユニットを前記第２支持面の方へ押圧する弾性部材が設けられ、
前記分離ユニットは、前記第２支持面に密着している気液分離器。
【請求項２】
請求項１に記載の気液分離器において、
前記分離ユニットには、気液の混合流体を旋回させながら上方から下方へ流通させる旋回流路が形成され、
前記第２支持面は、前記ケーシング内において気体及び液体が旋回する空間に位置している気液分離器。
【請求項３】
請求項２に記載の気液分離器において、
前記分離ユニットは、内部に前記旋回流路が形成された第１管を有し、
前記第１管の下端は、前記旋回流路の出口よりも下方に位置すると共に、前記第２支持面に密着している気液分離器。
【請求項４】
請求項３に記載の気液分離器において、
前記分離ユニットは、前記第１管の内側に位置する第２管を有し、
前記旋回流路は、前記第１管と前記第２管との間に形成され、
前記第２管の内側には、前記旋回流路を通過して分離された気体が流通する排気流路が形成され、
前記弾性部材は、前記第１支持面と前記第２管の上端との間に設けられている気液分離器。
【請求項５】
請求項４に記載の気液分離器において、
前記第１ケースには、混合流体が流入する流入ポートと、分離された気体が流出する流出ポートと、前記流出ポートの上流端に連通し且つ前記第２管の上端部が嵌る凹部とが形成され、
前記第１支持面は、前記凹部の中に形成され、
前記弾性部材は、前記凹部に配置され、前記流入ポートに露出していない気液分離器。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか１つに記載の気液分離器において、
前記弾性部材は、金属製である気液分離器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ここに開示された技術は、気液分離器に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、気液の混合流体を気体と液体とを分離させる分離ユニットと、分離ユニットを収容するケーシングとを備えた気液分離器が開示されている。ケーシングは、分割構造となっている。分離ユニットは、分割されたケーシングに挟み込まれることによってケーシングに固定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２８４２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、前述のような構成においては、分離ユニット及びケーシングに高い寸法精度が要求される。寸法精度が悪いと、分離ユニットがガタついたり、ケーシングを組み付けることができなかったりする。しかしながら、寸法精度を高めると、分離ユニットやケーシングのコストが増大してしまう。つまり、ある程度の寸法精度を許容しつつ、分離ユニットをケーシングにしっかりと固定できることが好ましい。その一方で、気液分離器は、気体と液体とを分離することを目的としているため、気液の分離機能を損なわないことも重要である。
【０００５】
ここに開示された技術は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、分離ユニットのしっかりとした固定を気液の分離機能を損なうことなく実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
ここに開示された気液分離器は、ケーシングと、前記ケーシング内に収容され、気液の混合流体を旋回させながら上方から下方へ流通させることによって気体と液体とを分離させる分離ユニットとを備え、前記ケーシングは、前記分離ユニットを上方から押さえる第１支持面を有する第１ケースと、前記分離ユニットを下方から押さえる第２支持面を有し、前記第１ケースの下方に配置される第２ケースとを有し、前記分離ユニットは、前記第１支持面と前記第２支持面とで挟み込まれることによって前記ケーシングに固定され、前記第１支持面と前記分離ユニットの間には、前記分離ユニットを前記第２支持面の方へ押圧する弾性部材が設けられ、前記分離ユニットは、前記第２支持面に密着している。
【発明の効果】
【０００７】
前記気液分離器によれば、分離ユニットのしっかりとした固定を気液の分離機能を損なうことなく実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、気液分離器の縦断面図である。
【図２】図２は、分離ユニットの斜視図である。
【図３】図３は、分離ユニットの上端部を中心とする気液分離器の拡大断面図である。
【図４】図４は、分離ユニットの下端部を中心とする気液分離器の拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、例示的な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、気液分離器１００の縦断面図である。
【００１０】
気液分離器１００は、ケーシング１と、ケーシング１内に収容された分離ユニット３と、分離ユニット３をケーシング１に固定するための波形バネ８とを備えている。気液分離器１００は、気液の混合流体を気体と液体とに分離する。例えば、気液分離器１００は、水が混合された蒸気又は空気を蒸気又は空気と水とに分離する。気液分離器１００は、液体を流出させる一方、気体の流出を阻止するトラップ機構７をさらに備えていてもよい。以下、「上流」とは、流体の流れ方向における上流を意味し、「下流」とは、流体の流れ方向における下流を意味する。
【００１１】
ケーシング１は、第１ケース１１と、第２ケース１２と、第３ケース１３との分割構造となっている。第１ケース１１の下方に第２ケース１２が配置され、第２ケース１２の下方に第３ケース１３が配置される。第１ケース１１は、第２ケース１２の上部に連結される。第３ケース１３は、第２ケース１２の下部に連結される。第１ケース１１と第２ケース１２とは、ボルト締結される。第２ケース１２と第３ケース１３とは、ボルト締結される。
【００１２】
第２ケース１２は、筒状に形成されている。詳しくは、第２ケース１２は、上下方向（即ち、鉛直方向）に延びる軸Ｘを中心とする略円筒状に形成されている。
【００１３】
第１ケース１１には、混合流体が流入する流入ポート１４と、気体が流出する気体流出ポート１５とが形成されている。気体流出ポート１５の上流端部は、第１ケース１１の内側に下方へ向かって開口している。気体流出ポート１５の下流端部は、第１ケース１１の外側に側方へ向かって開口している。気体流出ポート１５の上流端部の軸心は、軸Ｘと一致している。流入ポート１４の上流端部は、第１ケース１１の外側に側方へ向かって開口している。流入ポート１４の下流端部は、第１ケース１１の内側であって、気体流出ポート１５の上流端部よりも軸Ｘを中心とする半径方向外側の位置で開口している。気体流出ポート１５は、流出ポートの一例である。
【００１４】
以下、特段の断りがない限り、「半径方向」とは、軸Ｘを中心とする半径方向を、「周方向」とは、軸Ｘ周りの周方向を意味する。
【００１５】
第３ケース１３には、液体が流出する液体流出ポート１６が形成されている。液体流出ポート１６の上流端部は、第３ケース１３の内側に開口し、液体流出ポート１６の下流端部は、第３ケース１３の外側に開口している。第３ケース１３には、トラップ機構７が配置される。
【００１６】
図２は、分離ユニット３の斜視図である。分離ユニット３は、第１管３１と、第１管３１の内側に位置する第２管３２と、第１管３１と第２管３２との間に設けられた複数の傾斜壁３３とを有している。第１管３１と第２管３２とは、同軸上に配置されている。
【００１７】
第１管３１の軸心と第２管３２の軸心は、軸Ｘと一致している。第１管３１及び第２管３２は、上下の両方に開口している。第２管３２は、第１管３１よりも上下の両側に突出しいている。第２管３２の下端部は、下端縁に向かって拡径するように形成されている。
【００１８】
傾斜壁３３の上端部は、第１管３１の上端よりも上方まで延びている。一方、傾斜壁３３の下端部は、第１管３１の上下方向における中央付近まで延びている。
【００１９】
第１管３１と第２管３２との間に、旋回流路３４が形成されている。詳しくは、複数の傾斜壁３３は、第１管３１と第２管３２との隙間において周方向に並んで配置されている。周方向に隣り合う各２つの傾斜壁３３と第１管３１と第２管３２とによって旋回流路３４が区画されている。
【００２０】
旋回流路３４には、上方から混合流体が流入する。旋回流路３４は、混合流体を軸Ｘ回りに旋回させながら上方から下方へ流通させるような形状に形成されている。
【００２１】
傾斜壁３３の下端は第１管３１の上下方向における中央付近で終わっているので、旋回流路３４の出口は、第１管３１の上下方向における中央付近に位置している。つまり、第１管３１の下端は、旋回流路３４の出口よりも下方に位置している。旋回流路３４の出口（即ち、下流端）は、第１管３１の内周面、傾斜壁３３の下端及び第２管３２の外周面によって区画される。旋回流路３４の出口よりも下方においては、第１管３１と第２管３２の隙間は、傾斜壁３３で仕切られておらず、周方向に連続する円環状の空間となっている。
【００２２】
旋回流路３４の上流端には、流体から異物を取り除くためのスクリーン３６が設けられていてもよい。スクリーン３６は、流体が通過可能なメッシュ構造となっている。スクリーン３６は、全体として、略円錐台に形成されている。図２では、スクリーン３６が省略されている。
【００２３】
第２管３２の内部は、排気流路３５となっている。第２管３２には、液体の分離された気体が下方から流入する。気体は、排気流路３５を通って上方へ流出する。
【００２４】
分離ユニット３は、第１ケース１１と第２ケース１２とで挟み込まれている。分離ユニット３の旋回流路３４の上流端は、流入ポート１４の下流端に接続されている。分離ユニット３の排気流路３５の下流端は、気体流出ポート１５の上流端に接続されている。
【００２５】
分離ユニット３よりも下方であって、ケーシング１の比較的下部は、分離された液体を貯留する貯留部１７となっている。
【００２６】
トラップ機構７は、ボール７１と、弁座７２と、カバー７３とを有している。
【００２７】
ボール７１は、中空の球体である。カバー７３は、ボール７１を収容できる程度の内部空間を有するドーム状に形成されている。カバー７３には、複数の管通孔７３ａが形成されている。カバー７３は、第３ケース１３に取り付けられている。ボール７１は、第３ケース１３とカバー７３との間に収容されている。ボール７１は、第３ケース１３とカバー７３との間において貯留部１７の液体に浮遊する。貯留部１７の液体が少ないとき、又は、無いときには、ボール７１は第３ケース１３上に位置している。
【００２８】
弁座７２は、第３ケース１３の液体流出ポート１６の上流端部に配置されている。弁座７２は、弁口７２ａが貫通形成された管状の部材である。弁口７２ａは、液体流出ポート１６と連通している。弁座７２の上流端は、第３ケース１３からケース１の内方に突出している。弁座７２の上流端にボール７１が着座することによって弁口７２ａが閉じられる。一方、弁座７２の上流端からボール７１が離座することによって弁口７２ａが開かれる。
【００２９】
ここで、分離ユニット３のケーシング１への固定について詳しく説明する。図３は、分離ユニット３の上端部を中心とする気液分離器の拡大断面図である。図４は、分離ユニット３の下端部を中心とする気液分離器の拡大断面図である。
【００３０】
第１ケース１１には、図３に示すように、分離ユニット３の第２管３２が嵌る第１凹部２１が形成されている。第１凹部２１は、第１ケース１１のうち気体流出ポート１５の上流端に連通するように形成されている。第１凹部２１は、軸Ｘを中心とする略円形の断面を有している。第１凹部２１の断面の直径は、第２管３２の上端の外径よりも若干大きい。さらに、第１凹部２１の断面は、気体流出ポート１５の断面よりも大きい。そのため、第１凹部２１の最も奥の部分、即ち、第１凹部２１の上端には、下方を向く第１支持面２２が形成されている。第１支持面２２は、軸Ｘを中心とする略円環状に形成されている。第１支持面２２の内径は、第２管３２の上端の外径よりも小さい。第１凹部２１は、凹部の一例である。
【００３１】
分離ユニット３の第２管３２の少なくとも上端部が第１凹部２１に嵌っている。第２管３２の上端には、平坦な上端面３２ａが形成されている。上端面３２ａと第１支持面２２との間に波形バネ８が設けられる。つまり、第１支持面２２は、分離ユニット３を上方から波形バネ８を介して間接的に押さえている。
【００３２】
波形バネ８は、略円環状の板バネで形成されている。波形バネ８は、厚み方向に波打つような形状をし、厚み方向に弾性を有する。波形バネ８は、ばね鋼等の金属で形成されている。波形バネ８は、弾性部材の一例である。
【００３３】
第２ケース１２の上端部には、図４に示すように、分離ユニット３の第１管３１が嵌る第２凹部２３が形成されている。第２凹部２３は、軸Ｘを中心とする略円形の断面を有している。第２凹部２３の断面の直径は、第１管３１の下端の外径よりも若干大きい。さらに、第２凹部２３の断面は、第２ケース１２における第２凹部２３よりも下方の部分の断面よりも大きい。そのため、第２凹部２３の最も奥の部分、即ち、第２凹部２３の下端には、上方を向く第２支持面２４が形成されている。第２支持面２４は、軸Ｘを中心とする略円環状に形成されている。第２支持面２４の内径は、第１管３１の外径よりも小さい。
【００３４】
分離ユニット３の第１管３１の少なくとも下端部が第２凹部２３に嵌っている。第１管３１の下端には、平坦な下端面３１ａが形成されている。下端面３１ａは、第２支持面２４に接触している。つまり、第２支持面２４は、分離ユニット３を下方から直接的に押さえている。このとき、第１管３１の内周面は、第２ケース１２の内周面と、略面一となっている。
【００３５】
このように、第２管３２の上端部が第１凹部２１に嵌り且つ第１管３１の下端部が第２凹部２３に嵌った状態で、第１ケース１１と第２ケース１２とがボルト締結される。分離ユニット３は、第１支持面２２と第２支持面２４とで挟み込まれることによってケーシング１に固定される。このとき、波形バネ８は、第２管３２の上端面３２ａと第１支持面２２とで厚み方向（即ち、上下方向）に圧縮変形させられる。波形バネ８は、弾性力を発揮し、第２管３２を下方に押圧する。その結果、第１管３１の下端面３１ａが第２支持面２４に押し付けられ、下端面３１ａが第２支持面２４に密着する。
【００３６】
波形バネ８を設けない場合には、第１ケース１１と第２ケース１２とで分離ユニット３を固定するためには、第１ケース１１、第２ケース１２及び分離ユニット３に高い寸法精度が求められる。これらに寸法誤差が生じると、分離ユニット３が第１ケース１１と第２ケース１２との間でガタついてしまう。それに対し、波形バネ８を設けることによって、多少の寸法誤差を許容しつつ、分離ユニット３を第１ケース１１及び第２ケース１２にしっかりと固定することができる。
【００３７】
続いて、気液分離器１００の動作について図１を参照しながら説明する。ここでは、水混じりの蒸気を混合流体の例とし、蒸気と水とを分離させる場合を例に説明する。
【００３８】
水混じりの蒸気（以下、「混合蒸気」と称する）は、流入ポート１４を介して気液分離器１００に流入する。混合蒸気は、流入ポート１４から旋回流路３４に流入し、旋回流路３４を通過していく。混合蒸気は、旋回流路３４を通過する間に旋回流となり、旋回流として旋回流路３４から流出していく。つまり、旋回流路３４内及び旋回流路３４よりも下流側の空間は、混合された状態、又は、分離された状態の気体及び液体が旋回する空間である。混合蒸気が旋回流路３４で旋回し、さらには、旋回流路３４を出てからも旋回することによって、混合蒸気に遠心力が作用する。この遠心力によって水が半径方向外側へしだいに移動し、蒸気と水とが分離されていく。分離された水のうちの多くは、第１管３１の内周面及び第２ケース１２の内周面を伝って下方へ落下していく。
【００３９】
尚、混合蒸気が第２管３２に接触することによって一部の水は第２管３２の外表面に付着し、これによっても水が分離される。第２管３２の外表面に付着した水は、第２管３２の外表面を下方へ伝っていき、第２管３２の下端に達する。第２管３２の下端に達した水は、しばらくは下端に留まる。一方で、第２管３２の下端部は半径方向外側に広がっているので、旋回流路３４から流出する蒸気が第２管３２の下端部に当たりやすく、且つ、この下端部に当たった蒸気は下端部に案内されることによって半径方向外側へ向かいやすい。第２管３２の下端に留まっている水は、このように流出する蒸気によって半径方向外側へ吹き飛ばされ、落下していく。
【００４０】
水が分離された蒸気は、分離ユニット３の下方の空間に流出した後、第２管３２の下端から排気流路３５に流入し、排気流路３５及び気体流出ポート１５を経て、気液分離器１００から流出していく。一方、分離された水は、貯留部１７に貯留していく。水の貯留量が少ない間は、ボール７１が弁座７２に着座し、弁口７２ａが閉じられている。そのため、貯留部１７には、水が溜まっていく。貯留部１７の水の貯留量が増加するとボール７１が浮遊し、ボール７１が弁座７２から離座する。これにより、弁口７２ａが開き、貯留部１７の水が液体流出ポート１６を介して気液分離器１００から流出していく。貯留部１７の水の貯留量が減少すると、ボール７１が弁座７２に着座し、弁口７２ａが閉じられる。
【００４１】
ここで、分離された水は、旋回流の遠心力によって半径方向外側へ向かう傾向にある。つまり、分離された水は、ケーシング１の内周面に沿って、又は、ケーシング１の内周面の近傍を下方に向かって落下していく。そして、旋回流路３４の出口よりも下方には、図４に示すように、第１管３１の内周面と第２ケース１２の内周面との継ぎ目、即ち、第１管３１の下端面３１ａと第２支持面２４との継ぎ目が位置している。詳しくは、旋回流路３４の出口の一部は、分離ユニット３の第１管３１の内周面によって区画されている一方、第１管３１の下端面３１ａは第２支持面２４と密着している。つまり、第１管３１の下端面３１ａと第２支持面２４との継ぎ目は、旋回流路３４の出口よりも下方の空間に露出し、旋回流となった蒸気及び水に晒されている。
【００４２】
仮に、第１管３１の下端面３１ａと第２支持面２４との間に隙間が存在すると、旋回流路３４から流出した水がその隙間に付着して溜まる虞がある。さらに、旋回流路３４からは蒸気も流出するため、この隙間に溜まった水は、蒸気に巻き込まれ、蒸気に再び混ざる虞がある。その結果、気液分離能力が悪化してしまう。例えば、分離ユニット３を固定するための波形バネ８を第１管３１の下端面３１ａと第２支持面２４との間に配置する場合には、第１管３１の下端面３１ａと第２支持面２４との間に隙間が発生してしまう。
【００４３】
それに対し、波形バネ８は第２管３２の上端面３２ａと第１支持面２２との間に配置され、第１管３１の下端面３１ａと第２支持面２４とは密着している。そのため、第１管３１の下端面３１ａと第２支持面２４との間に隙間は形成されていない。その結果、第１管３１の下端面３１ａと第２支持面２４との継ぎ目に溜まる水が低減され、蒸気への再度の水の混入も低減される。つまり、気液分離能力の悪化が防止される。
【００４４】
一方、第２管３２の上端部は第１凹部２１に嵌り、波形バネ８は、第１凹部２１の中に配置されている。そのため、波形バネ８を含む、第２管３２の上端面３２ａと第１支持面２２との継ぎ目は、排気流路３５及び気体流出ポート１５に露出するだけで、分離ユニット３の下方の空間（即ち、分離後の気体と液体とが共存する空間）には露出していない。換言すると、波形バネ８を含む、第２管３２の上端面３２ａと第１支持面２２との継ぎ目は、旋回流路３４から流出する水に晒されていない。そのため、第２管３２の上端面３２ａと第１支持面２２との継ぎ目の近くを流れる流体は、水を含まないか、水を含んでいるとしても旋回流によって分離できなかった微量の水だけである。そのため、第２管３２の上端面３２ａと第１支持面２２との間に隙間があっても、その隙間には水がほとんど溜まらない。尚、波形バネ８を含む、第２管３２の上端面３２ａと第１支持面２２との継ぎ目は、吸入ポート１４にも露出していない。換言すると、波形バネ８を含む、第２管３２の上端面３２ａと第１支持面２２との継ぎ目は、混合蒸気にも晒されていない。このことによっても、第２管３２の上端面３２ａと第１支持面２２との隙間には水がほとんど溜まらない。このように、第２管３２の上端面３２ａと第１支持面２２との間に波形バネ８を配置しても、気液分離能力を悪化させることがない。
【００４５】
尚、波形バネ８は、排気流路３５及び気体流出ポート１５を流通する気体に晒されることになる。この気体が蒸気等の高温の気体であっても、波形バネ８は金属製なので、波形バネ８の気体による損傷が防止される。
【００４６】
以上のように、気液分離器１００は、ケーシング１と、ケーシング１内に収容され、気液の混合流体を旋回させながら上方から下方へ流通させることによって気体と液体とを分離させる分離ユニット３とを備え、ケーシング１は、分離ユニット３を上方から押さえる第１支持面２２を有する第１ケース１１と、分離ユニット３を下方から押さえる第２支持面２４を有し、第１ケース１１の下方に配置される第２ケース１２とを有し、分離ユニット３は、第１支持面２２と第２支持面２４とで挟み込まれることによってケーシング１に固定され、第１支持面２２と分離ユニット３の間には、分離ユニット３を第２支持面２４の方へ押圧する波形バネ８（弾性部材）が設けられ、分離ユニット３は、第２支持面２４に密着している。
【００４７】
この構成によれば、分離ユニット３は、第１支持面２２と第２支持面２４とに挟み込まれ且つ、分離ユニット３と第１支持面２２との間には分離ユニット３を第２支持面２４の方へ押圧する波形バネ８が設けられているので、分離ユニット３がケーシング１にしっかりと固定される。第１ケース１１、第２ケース１２及び分離ユニット３に寸法誤差があったとしても、波形バネ８の弾性変形によって吸収することができる。
【００４８】
それに加えて、波形バネ８を分離ユニット３と第１支持面２２との間に設け、分離ユニット３と第２支持面２４とを密着させることによって、気液分離器１００の気液分離機能を損なうことを防止することができる。詳しくは、分離ユニット３を上方から下方へ流通する気体及び液体、並びに、分離ユニット３から下方へ流出する気体及び液体は、旋回流となっている。分離ユニット３は、第２支持面２４によって下方から押さえられているので、分離ユニット３と第２支持面２４との継ぎ目には、旋回する気体及び液体が流れてくる可能性がある。旋回する気体及び液体においては、少なくとも一部の液体が遠心力によって半径方向外側に分離されている。分離ユニット３と第２支持面２４との継ぎ目に隙間があると、分離された液体がその隙間に付着して溜まってしまう。分離ユニット３と第２支持面２４との継ぎ目に溜まった液体は、分離ユニット３から流出する気体に再び混ざる虞がある。それに対し、分離ユニット３と第２支持面２４との継ぎ目に隙間が無いので、分離ユニット３と第２支持面２４との継ぎ目に液体が溜まることが抑制される。そのため、液体の分離された気体に液体が再び混ざることが抑制される。こうして、気液分離器１００の気液分離機能を損なうことが防止される。
【００４９】
具体的には、分離ユニット３には、気液の混合流体を旋回させながら上方から下方へ流通させる旋回流路３４が形成され、第２支持面２４は、ケーシング１内において気体及び液体が旋回する空間に位置している。
【００５０】
この構成によれば、分離ユニット３と第２支持面２４との継ぎ目は、旋回する気体及び液体に晒されている。このような構成であっても、分離ユニット３と第２支持面２４を密着させて、分離ユニット３と第２支持面２４との継ぎ目の隙間を無くすことによって、気液分離器１００の気液分離機能を損なうことが防止される。
【００５１】
より具体的には、分離ユニット３は、内部に旋回流路３４が形成された第１管３１を有し、第１管３１の下端面３１ａ（下端）は、旋回流路３４の出口よりも下方に位置すると共に、第２支持面２４に密着している。
【００５２】
この構成によれば、第１管３１の下端面３１ａと第２支持面２４との継ぎ目は、旋回流路３４の出口よりも下方に位置している。旋回する気体及び液体は、このような構成であっても、第１管３１の下端面３１ａと第２支持面２４を密着させて、第１管３１の下端面３１ａと第２支持面２４との継ぎ目の隙間を無くすことによって、気液分離器１００の気液分離機能を損なうことが防止される。
【００５３】
また、分離ユニット３は、第１管３１の内側に位置する第２管３２を有し、旋回流路３４は、第１管３１と第２管３２との間に形成され、第２管３２の内側には、旋回流路３４を通過して分離された気体が流通する排気流路３５が形成され、波形バネ８は、第１支持面２２と第２管３２の上端面３２ａ（上端）との間に設けられている。
【００５４】
この構成によれば、分離ユニット３のうち第２管３２の上端面３２ａが波形バネ８を介して第１支持面２２に押される。
【００５５】
さらに、第１ケース１１には、混合流体が流入する流入ポート１４と、分離された気体が流出する気体流出ポート１５と、気体流出ポート１５の上流端に連通し且つ第２管３２の上端部が嵌る第１凹部２１とが形成され、第１支持面２２は、第１凹部２１の中に形成され、波形バネ８は、第１凹部２１に配置され、流入ポート１４に露出していない。
【００５６】
この構成によれば、第２管３２の上端部は、第１ケース１１の気体流出ポート１５の上流端に連通するように形成された第１凹部２１に嵌っている。そして、波形バネ８は、第１凹部２１内において第１支持面２２と第２管３２の上端面３２ａとの間に配置される。波形バネ８は流入ポート１４に露出していないので、波形バネ８を含む、第２管３２の上端面３２ａと第１支持面２２との継ぎ目も流入ポート１４に露出していない。つまり、第２管３２の上端面３２ａと第１支持面２２との継ぎ目は、混合流体に晒されない。そのため、波形バネ８が設けられているにもかかわらず、第２管３２の上端面３２ａと第１支持面２２との継ぎ目に液体が付着して溜まることが抑制される。
【００５７】
また、波形バネ８は、金属製である。
【００５８】
この構成によれば、波形バネ８は、樹脂製の弾性部材に比べて耐熱性が高い。そのため、例えば混合蒸気のように、混合流体が比較的高温であっても、この気液分離器１００を適用することができる。
【００５９】
《その他の実施形態》
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、前記実施形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、前記実施形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。また、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、前記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。
【００６０】
例えば、気液分離器１００の構成は、前述の構成に限られない。例えば、気液分離器１００は、トラップ機構７を備えていなくてもよい。気液分離器１００は、任意の気液の混合流体に適用することができる。例えば、混合流体は、水、空気及び蒸気が混合された流体であってもよい。
【００６１】
ケーシング１は、第１ケース１１、第２ケース１２及び第３ケース１３の３分割構造であるが、２分割又は４分割以上の分割構造であってもよい。
【００６２】
第１支持面２２は、気体流出ポート１５の上流端に連通する位置に形成されているが、これに限られるものではない。例えば、第１支持面２２は、分離ユニット３の第１管３１の上端に対向する位置に形成されていてもよい。その場合、第１支持面２２は、第１管３１の上端を波形バネ８を介して押さえる。
【００６３】
第２支持面２４は、第２ケース１２の上端部に形成されているが、これに限られるものではない。
【００６４】
分離ユニット３の構成は、前述の構成に限られるものではない。旋回流路３４は、複数でなくてもよい。また、分離ユニット３には、旋回流路３４が形成されていればよく、排気流路３５が形成されていなくてもよい。例えば、分離ユニット３は、第２管３２の代わりに円柱状の部材を有していてもよい、また、第２管３２の下端部は、ストレート管に形成されていてもよい。
【００６５】
分離ユニット３のうち第１支持面２２に押される部分は、第２管３２の上端面３２ａ以外の部分であってもよい。同様に、分離ユニット３のうち第２支持面２４に押される部分は、第１管３１の下端面３１ａ以外の部分であってもよい。第２管３２の上端に形成された上端面３２ａは平坦面であるが、第２管３２の上端は平坦面に限らず、例えば、湾曲面であってもよい。同様に、第１管３１の下端に形成された下端面３１ａは平坦面であるが、第１管３１の下端は平坦面に限らず、例えば、湾曲面であってもよい。ただし、下端面３１ａと第２支持面２４との間の隙間を低減する観点からは、下端面３１ａは平坦面であることが好ましい。
【００６６】
また、第１管３１の下端面３１ａは、旋回流路３４の出口よりも下方に位置している。つまり、第１管３１の下端面３１ａと第２支持面２４との継ぎ目は、旋回流路３４の出口よりも下方に位置している。しかしながら、例えば、第１管３１の下端が上下方向において旋回流路３４の出口よりも上方又は旋回流路３４の出口と同じ位置に位置していてもよい。前者の場合、第１管３１の下端面３１ａと第２支持面２４との継ぎ目は、上下方向において旋回流路３４の出口よりも上方であって旋回流路３４の途中に位置し、旋回流路３４を流通する蒸気及び水に晒される。後者の場合、第１管３１の下端面３１ａと第２支持面２４との継ぎ目は、上下方向において旋回流路３４の出口と同じ位置に位置し、旋回流路３４から流出してすぐの蒸気及び水に晒される。つまり、ケーシング１内において旋回流路３４及び旋回流路３４よりも下方の空間は、気体及び液体が旋回する空間である。第２支持面２４はこの空間に位置していればよい。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
以上説明したように、ここに開示された技術は、気液分離器について有用である。
【符号の説明】
【００６８】
１００      気液分離器
１          ケーシング
１１        第１ケース
１２        第２ケース
１４        流入ポート
１５        気体流出ポート（流出ポート）
２１        第１凹部（凹部）
２２        第１支持面
２４        第２支持面
３          分離ユニット
３１        第１管
３１ａ      下端面
３２        第２管
３２ａ      上端面
３４        旋回流路
３５        排気流路
８          波形バネ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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