(57)【要約】【課題】コンパクトな構成で適正に気体と液体とを分離して排出することができる気液分離器を提供する。【解決手段】中心軸線２ａが鉛直方向に沿った円筒状に形成され、気液二相流流体を冷媒蒸気と液体冷媒とに分離可能な気液分離エレメント７が設けられると共に中心軸線２ａ上の気液分離エレメント７よりも下方に形成される液体流出口５及び中心軸線２ａ上の気液分離エレメント７よりも上方に形成される気体流出口４とを有する容器２と、中心軸線２ａと交差する方向に沿って容器２外部から容器２内部に気液二相流流体を流入可能とし、この気液二相流流体を噴出する気液二相流流体流入口３が中心軸線２ａ上で液体流出口５に対向して設けられる流入管３ａと、気液二相流流体流入口３と液体流出口５との間に設けられ、気液二相流流体が衝突可能な衝突部９とを備える。【選択図】図１
2008196721.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心軸線が鉛直方向に沿った筒状に形成され、気液二相流流体を気体と液体とに分離可能な気液分離エレメントが設けられると共に前記中心軸線上の前記気液分離エレメントよりも下方に形成される液体流出口及び前記中心軸線上の前記気液分離エレメントよりも上方に形成される気体流出口とを有する容器と、
前記中心軸線と交差する方向に沿って前記容器外部から前記容器内部に気液二相流流体を流入可能とし、該気液二相流流体を噴出する気液二相流流体流入口が前記中心軸線上で前記液体流出口に対向して設けられる流入管と、
前記気液二相流流体流入口と前記液体流出口との間に設けられ、前記流体が衝突可能な衝突部とを備えることを特徴とする、
気液分離器。
【請求項２】
前記衝突部は、板状に形成されることを特徴とする、
請求項１に記載の気液分離器。
【請求項３】
前記衝突部は、頂点が前記気液二相流流体流入口に対向する錐状に形成されることを特徴とする、
請求項１に記載の気液分離器。
【請求項４】
前記容器内底部に前記分離された液体を貯溜する貯留部を備え、
前記衝突部は、前記液体の液面に設けられることを特徴とする、
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の気液分離器。
【請求項５】
前記衝突部は、前記気液二相流流体流入口に設けられることを特徴とする、
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の気液分離器。
【請求項６】
前記衝突部の下方に、前記容器内面の径方向に沿って設けられる環状突起部を備えることを特徴とする、
請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の気液分離器。
【請求項７】
前記衝突部は、前記流体との衝突面に複数の突状部を有することを特徴とする、
請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の気液分離器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気液分離器に関し、例えば、ターボ冷凍機に適用されて好適な気液分離器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の気液分離器としては、例えば、図１６に示すような、いわゆる横置き型の気液分離器００１が知られている。すなわち、このような従来の横置き型の気液分離器００１は、軸線が水平方向に沿った円筒形状に形成される容器００２と、容器００２の上側部に設けられる気液二相流流体の流入口００３と、複数の孔を有する多孔板００４と、気体と液体とを分離するデミスタ００５と、容器００２の上側部に設けられる気体流出口００６と、容器００２の下側部（底部）に設けられる液体流出口００７とを備える。従って、流入口００３を介して容器００２に流入した気液二相流流体は、多孔板００４にて整流され、デミスタ００５にて気体と液体とに分離され、この分離された気体は気体流出口００６を介して外部に流出する一方、液体は容器００２底部に一時的に貯留された後、液体流出口００７を介して外部に流出する。
【０００３】
ところで、このような気液分離器では、コスト低減や設置スペース削減等の要求から小型化が望まれているが、このような横置き型の気液分離器では、分離された液体が容器００２内底部に一時貯留されることから、その径方向断面において流体が通過可能な多孔板の有効面積が減少する結果、容器００２の一端側から導入された流体による一端側から他端側への流れ（いわゆる軸流）において、容器００２内で偏った流速分布が形成されるおそれがある。そして、容器００２内で流体の流れに偏流が発生すると、流体のデミスタ００５への近寄り流速が相対的に高くなる領域が部分的に形成され、例えば、流体の流速がデミスタ００５において適正な気液分離性能を発揮しうる限界流速を上回り、すなわち、デミスタ００５における流体の滞在時間が短くなり十分に気液分離ができなくなるおそれがある。また、流体が容器００２内で一端側から他端側へ流れることで、この流体の動圧の影響等で容器００２内底部に貯留された液体に渦状の流れが形成され、これにより、液体流出口００７を介した液体の外部への排出に支障をきたすおそれがある。このため、横置き型の気液分離器に代えて、容器の径方向断面の全体を流体通路として用いることができる縦置き型の気液分離器が望まれていた。
【０００４】
このような縦置き型の気液分離器として、例えば、特許文献１に記載された気液分離装置のように、側部より気体と液体の二相流流体が供給され上部より分離気体を排出し下部より分離液体を排出する円筒形状のサイクロン分離器を備えるものがある。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１３８０５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した特許文献１に記載された縦置き型の気液分離装置では、小型化のため、例えば、軸方向の長さを短くすると、容器内底部の液体貯留部の深さ、つまり、液面と液体流出口との距離が短くなることで、流体が容器内に流入する際に貯留液体中への気泡の巻き込みが生じた場合、液面と液体流出口との距離が短くなったがために、この巻き込まれた気泡が液体流出口まで到達してしまい、この結果、気液二相流流体中の気体が液体流出口を介して外部に排出されてしまうことがあった。
【０００７】
そこで本発明は、コンパクトな構成で適正に気体と液体とを分離して排出することができる気液分離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】
上記の目的を達成するための請求項１の発明の気液分離器は、中心軸線が鉛直方向に沿った筒状に形成され、気液二相流流体を気体と液体とに分離可能な気液分離エレメントが設けられると共に前記中心軸線上の前記気液分離エレメントよりも下方に形成される液体流出口及び前記中心軸線上の前記気液分離エレメントよりも上方に形成される気体流出口とを有する容器と、前記中心軸線と交差する方向に沿って前記容器外部から前記容器内部に気液二相流流体を流入可能とし、該気液二相流流体を噴出する気液二相流流体流入口が前記中心軸線上で前記液体流出口に対向して設けられる流入管と、前記気液二相流流体流入口と前記液体流出口との間に設けられ、前記流体が衝突可能な衝突部とを備えることを特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明の気液分離器では、前記衝突部は、板状に形成されることを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明の気液分離器では、前記衝突部は、頂点が前記気液二相流流体流入口に対向する錐状に形成されることを特徴とする。
【００１１】
請求項４の発明の気液分離器では、前記容器内底部に前記分離された液体を貯溜する貯留部を備え、前記衝突部は、前記液体の液面に設けられることを特徴とする。
【００１２】
請求項５の発明の気液分離器では、前記衝突部は、前記気液二相流流体流入口に設けられることを特徴とする。
【００１３】
請求項６の発明の気液分離器では、前記衝突部の下方に、前記容器内面の径方向に沿って設けられる環状突起部を備えることを特徴とする。
【００１４】
請求項７の発明の気液分離器では、前記衝突部は、前記流体との衝突面に複数の突状部を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の発明の気液分離器によれば、気液二相流流体流入口が液体流出口に対向して設けられていることから、気液二相流流体流入口から液体流出口に向かって噴出される気液二相流流体の噴流は落下位置がほぼ一定し、さらに、気液二相流流体流入口と液体流出口との間において固定化された気液二相流流体の落下位置に衝突部が位置することから、この衝突部に確実に気液二相流流体の噴流が衝突することで、その落下速度を低減することができる。さらに、衝突部に衝突した気液二相流流体の噴流は、容器の内面に衝突することでさらに速度が低減され、また、容器の内面に沿って落水することで、底部に貯留される液体への気体の連行距離をさらに短くすることができる。よって、コンパクトな構成で適正に気体と液体とを分離して排出することができる。
【００１６】
また、気液二相流流体流入口、気体流出口及び液体流出口は、径方向に対する位置が中心軸線上で一致するように設定されていることから、渦巻状の噴流が形成されることを防止することができ、底部に貯留される液体に渦状の流れが形成されることを防止することができる。これにより、液体流出口を介した液体の外部への排出に支障をきたすことを防止することができる。
【００１７】
請求項２の発明の気液分離器によれば、衝突部が板状に形成されることから、製造が容易であり、より簡単な構成で適正に気体と液体とを分離して排出することができる。
【００１８】
請求項３の発明の気液分離器によれば、頂点が気液二相流流体流入口に対向するように錐状の衝突部を設けたことから、気液二相流流体流入口から噴出される気液二相流流体が衝突部に衝突しこの衝突部に沿って落下する際に、気液二相流流体と衝突部の上斜面との摩擦等により気液二相流流体の流速を効果的に低減することができる。
【００１９】
請求項４の発明の気液分離器によれば、衝突部が貯留部に貯留される液体の液面に設けられることから、気液二相流流体が衝突部に衝突した後の衝突部から液面までの落下距離が短くなるので、衝突部に衝突した後、気液二相流流体の落下中の速度上昇を最小限に抑えることができる。
【００２０】
請求項５の発明の気液分離器によれば、衝突部を気液二相流流体流入口に設けたことから、気液二相流流体を確実に衝突部に衝突させることができ、よって気液二相流流体の速度を確実に低下させることができる。また、衝突部の面積を比較的小さくすることができるので、容器の径方向断面において気液二相流流体が通過可能な流体通路の有効面積を最大限に確保することができ、よって、気液二相流流体の偏流を防止することもできる。
【００２１】
請求項６の発明の気液分離器によれば、衝突部の下方の容器内面に環状突起部を設けたことから、気液二相流流体の噴流が容器内面に沿って落下する際に、この環状突起部が抵抗体となるので、噴流の速度をさらに低減することができる。
【００２２】
請求項７の発明の気液分離器によれば、衝突部の衝突面に複数の突状部が設けられることから、気液二相流流体の噴流が衝突部に衝突し径方向に広がる際に、この複数の突状部が抵抗体となるので、噴流の速度をさらに低減することができ、また、気液二相流流体が衝突部に衝突した際の跳ね返りも防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に、本発明に係る気液分離器の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。
【実施例１】
【００２４】
図１は、本発明の実施例１に係る中間冷却器の軸方向断面図、図２は、本発明の実施例１に係る中間冷却器の径方向断面図、図３は、本発明の実施例１に係る中間冷却器の軸方向部分断面図、図４は、流体の流入位置と気泡の巻き込みとの関係を説明する線図、図５は、本発明の実施例１に係る中間冷却器が適用されるターボ冷凍機の概略配管系統図である。
【００２５】
本発明の実施例に係る気液分離器としての中間冷却器１は、図５に示すように、ターボ圧縮機（遠心圧縮機）５０を備えるターボ冷凍機１００に適用した場合で説明する。ターボ冷凍機１００は、冷媒（例えば、フルオロカーボン類等オゾン破壊係数がゼロの有機冷媒）を用いた蒸気圧縮冷凍方式の冷凍機であり、ターボ圧縮機５０が吸い込んだ冷媒蒸気（気体）を高速回転する羽根車５０ａ、５０ｂで速度エネルギーを与え、ディフューザ部で圧力に変換する圧縮方式である。このターボ冷凍機１００は、例えば、ビル空調、蓄熱用途、熱供給事業としての地域冷暖房、工場空調、化学プラント等のプロセス冷却など、広範にわたる用途に適用されている冷熱源機である。
【００２６】
ターボ冷凍機１００は、ターボ圧縮機５０と、凝縮器５１と、サブクーラ５２と、中間冷却器１と、蒸発器５３とを備える。ターボ圧縮機５０、凝縮器５１、サブクーラ５２、中間冷却器１及び蒸発器５３は、冷媒を循環させる閉じた系を構成するために主配管によって接続されている。
【００２７】
ターボ圧縮機５０は、冷媒蒸気を２段階に昇圧する第１段羽根車５０ａ及び第２段羽根車５０ｂを有する。第１段羽根車５０ａ及び第２段羽根車５０ｂは、駆動機構５０ｃに接続される。駆動機構５０ｃは、駆動源である電動機５０ｄと、電動機５０ｄの駆動力を第１段羽根車５０ａ及び第２段羽根車５０ｂに伝達する動力伝達機構５０ｅとを有する。したがって、駆動機構５０ｃは、電動機５０ｄが駆動し、動力伝達機構５０ｅがこの電動機５０ｄの駆動力を第１段羽根車５０ａ及び第２段羽根車５０ｂに伝達することで、第１段羽根車５０ａ及び第２段羽根車５０ｂを駆動する。ターボ圧縮機５０は、吸入口から吸い込んだ冷媒蒸気を第１段羽根車５０ａの回転による遠心力で中間圧に昇圧し、この第１段羽根車５０ａで中間圧に昇圧した冷媒蒸気を第２段羽根車５０ｂの回転による遠心力で凝縮圧力に昇圧する。ターボ圧縮機５０は、配管を介して凝縮器５１に接続され、ターボ圧縮機５０にて昇圧された高温高圧の冷媒蒸気は、凝縮器５１に送られる。なお、第２段羽根車５０ｂには、後述の中間冷却器１からの配管が接続され、中間冷却器１からの冷媒蒸気も吸入される。
【００２８】
凝縮器５１は、ターボ圧縮機５０で昇圧した冷媒蒸気を液体冷媒（液体）に凝縮、液化する。すなわち、凝縮器５１は、内部を冷却水が通過可能な伝熱管群５１ａを有し、ターボ圧縮機５０から送られる冷媒蒸気と、伝熱管群５１ａ内を流通する冷却水との間で熱交換が行われることにより、冷媒蒸気の温度が低下しこの冷媒蒸気が液体冷媒に凝縮、液化する一方、冷却水の温度が上昇する。ここで、凝縮、液化された液体冷媒は、凝縮器５１の底部に一旦貯留される。そして、凝縮器５１は、配管を介してサブクーラ５２に接続され、凝縮器５１にて凝縮、液化された液体冷媒及び液化しきらなかった冷媒蒸気は、気液二相流流体としてサブクーラ５２に送られる一方、温度が上昇した冷却水は外部に導出され、熱源として用いられる。
【００２９】
サブクーラ５２は、過冷却器として機能し、凝縮器５１において液化した液体冷媒及び液化しきらなかった冷媒蒸気を冷却水により過冷却する。サブクーラ５２は、配管を介して中間冷却器１に接続され、サブクーラ５２にて凝縮、液化された液体冷媒及び液化しきらなかった冷媒蒸気は、気液二相流流体として中間冷却器１に送られる。
【００３０】
中間冷却器１は、凝縮器５１、サブクーラ５２において液化した液体冷媒を減圧する。さらに、中間冷却器１は、凝縮器５１と蒸発器５３との間に一定の圧力差を保持すると共に、液体冷媒の一部を蒸発させて蒸発器５３での潜熱の増大を図るものである。また、中間冷却器１は、凝縮器５１にて凝縮し切れなかった冷媒蒸気と液体冷媒とが気液二相流流体として導入され、この冷媒蒸気の気泡と液体冷媒とを分離する気液分離器として機能し、分離された冷媒蒸気はターボ圧縮機５０に送られ、液体冷媒は蒸発器５３に送られる。中間冷却器１は、気体流出口４（図１参照）が配管を介してターボ圧縮機５０の第２段羽根車５０ｂの吸込口に接続される一方、液体流出口５（図１参照）が配管を介して蒸発器５３に接続される。中間冷却器１では、中間冷却器１と第２段羽根車５０ｂとの間の配管に設けられるオリフィス５４により凝縮器５１から送られる液体冷媒を中間圧力まで減圧して膨張させ、一部を冷媒蒸気とする。この冷媒蒸気は、前述したように、ターボ圧縮機５０の第２段羽根車５０ｂに吸入（中間吸込）される。一方、冷媒液体の蒸発により冷却された残りの液体冷媒は更に減圧されて蒸発器５３に送られる。
なお、この中間冷却器１の構成は、後述の図１乃至図４で詳細に説明する。
【００３１】
蒸発器５３は、中間冷却器１で減圧した液体冷媒を冷媒蒸気に蒸発、気化する。すなわち、蒸発器５３は、内部を冷水が通過可能な伝熱管群５３ａを有し、中間冷却器１から送られる液体冷媒と、伝熱管群５３ａ内を流通する冷水との間で熱交換が行われることにより、液体冷媒の温度が上昇しこの液体冷媒が冷媒蒸気に蒸発、気化する一方、冷水の温度が低下する。
【００３２】
上記のように構成されるターボ冷凍機１００では、ターボ圧縮機５０の吸入口から吸い込まれた冷媒蒸気は、第１段羽根車５０aにて中間圧に昇圧され、続けて次段の第２段羽根車５０ｂにて及び中間冷却器１にて分離された冷媒蒸気と共に凝縮圧力に昇圧され、凝縮器５１に送られる。ターボ圧縮機５０で昇圧された冷媒蒸気は、凝縮器５１にて液体冷媒に凝縮、液化され、この液体冷媒及び液化しきらなかった冷媒蒸気は、気液二相流流体としてサブクーラ５２に送られ、このサブクーラ５２にて過冷却された後、中間冷却器１に送られる。中間冷却器１に導入された液体冷媒と冷媒蒸気との気液二相流流体は、冷媒蒸気と液体冷媒とが分離され、分離された冷媒蒸気はターボ圧縮機５０に送られ、液体冷媒は蒸発器５３に送られる。このとき、液体冷媒を中間圧力まで減圧して膨張させ、一部を冷媒蒸気とすることで、残りの液体冷媒はさらに冷却され減圧されて蒸発器５３に送られる。ターボ圧縮機５０に送られた冷媒蒸気は、上述のように第２段羽根車５０ｂに導入され、蒸発器５３に送られた液体冷媒は、蒸発器５３にて冷媒蒸気に蒸発、気化する一方、冷水の温度が低下し、蒸発、気化した冷媒蒸気は、再びターボ圧縮機５０の第１段羽根車５０ａに吸い込まれる一方、温度が低下した冷水は外部に導出され、冷熱源として用いられる。
【００３３】
次に、図１乃至図４を参照して中間冷却器１について詳細に説明する。中間冷却器１は、いわゆる縦置き型の気液分離器である。すなわち、中間冷却器１は、円筒中空状の容器２を有し、この容器２の中心軸線２ａの方向が鉛直方向とほぼ一致する姿勢で配置され、容器２内部に導入される冷媒蒸気と液体冷媒との気液二相流流体を冷媒蒸気と液体冷媒とに分離し、各々排出可能である。この中間冷却器１は、容器２に気液二相流流体流入口としての流入口３、気体流出口４及び液体流出口５が設けられると共にその内部に多孔板６と気液分離エレメントとしてのデミスタ７が設けられる。
【００３４】
容器２は、上述のように中心軸線２ａが鉛直方向に沿った円筒形状に形成される。この容器２は、両端面が閉端した形状に形成される。容器２は、気液二相流流体を容器２内部に導入する流入管３ａが側面に設けられる。この流入管３ａは、一端が流入口３として容器２内で開口する一方、他端が上述したサブクーラ５２（図５参照）に接続される。この流入管３ａは、凝縮器５１（図５参照）から排出されサブクーラ５２で過冷却された気液二相流流体を容器２の中心軸線２ａと交差する方向に沿って容器２外部から容器２内部に導入し、流入口３を介してこの気液二相流流体を噴出可能とする。
【００３５】
さらに、容器２は、容器２内部で後述するデミスタ７により気液二相流流体から分離された冷媒蒸気を外部に流出させる気体流出管４ａが鉛直方向上側の閉端面に設けられる。この気体流出管４ａは、一端が気体流出口４として容器２内で開口する一方、他端が上述した第２段羽根車５０ｂ（図５参照）の吸入口に接続される。すなわち、気体流出口４は、容器２において中心軸線２ａ上のデミスタ７よりも上方に形成される。また、容器２は、容器２内部でデミスタ７により気液二相流流体から分離された液体冷媒を外部に流出させる液体流出管５ａが鉛直方向下側の閉端面に設けられる。この液体流出管５ａは、一端が液体流出口５として容器２内で開口する一方、他端が上述した蒸発器５３（図５参照）に接続される。すなわち、液体流出口５は、容器２において中心軸線２ａ上のデミスタ７よりも下方に形成される。つまり、この気体流出口４と液体流出口５とは、共に容器２の中心軸線２ａ上に位置するように配置され、すなわち、気体流出口４と液体流出口５とは、この中心軸線２ａ上で互いに対向している。
【００３６】
多孔板６は、複数の孔を有し容器２内に導入された気液二相流流体を整流するものであり、容器２の径方向（中心軸線２ａ方向に直交する方向）に沿って設けられる。つまり、多孔板６は、容器２内に導入され気体流出口４側に向かう気液二相流流体の流動方向に対して交差するように設けられる。本実施例では、多孔板６は、中心軸線２ａ方向に所定の間隔をあけて２つ設けられる。
【００３７】
デミスタ７は、気液二相流流体が通過することで冷媒蒸気と液体冷媒とを分離するものであり、例えば、細い金属線をメリヤス状に編み、この金網を重ね合わせること構成される。デミスタ７は、気液二相流流体の流動方向に対して多孔板６の下流側、つまり、多孔板６と気体流出口４と間に設けられる。また、デミスタ７は、多孔板６と同様に容器２の径方向に沿って設けられる。ただし、このデミスタ７は、径方向に対して角度α（例えば１５°程度）を有して傾斜して設けられる。デミスタ７を径方向に対して傾斜させて設けることで、このデミスタ７にて冷媒蒸気と液体冷媒とを分離した際に、この分離された液体冷媒を鉛直方向下方に落下させやすくすることができる。そして、このデミスタ７の鉛直方向下方、すなわち、容器２内の底部には貯留部８が設けられている。デミスタ７から落下した液体冷媒は、この貯留部８に一時的に貯留される。上述の液体流出口５は、この貯留部８の最下部に設けられている一方、気体流出口４は、デミスタ７の下流側の容器２内最上部に設けられている。
【００３８】
したがって、流入口３を介して容器２内に導入された気液二相流流体は、多孔板６の複数の孔を通ることで整流された後、デミスタ７に至り、このデミスタ７で冷媒蒸気と液体冷媒とに分離される。そして、デミスタ７で分離された冷媒蒸気は、このデミスタ７を通過して気体流出口４を介して外部に流出する一方、デミスタ７で分離された液体冷媒は、貯留部８に一時的に貯留された後、液体流出口５を介して外部に流出する。この間、気液二相流流体は、多孔板６の複数の孔を通ることで整流され、下流側に配置されるデミスタ７での気液二相流流体の流速分布が均一化される。そして、気液二相流流体の偏流が抑制されることで気液二相流流体のデミスタ７への近寄り流速が相対的に高くなる領域が部分的に形成されることが抑制され、気液二相流流体の流速がデミスタ７において適正な気液分離性能を発揮しうる限界流速を上回ってしまうことが防止され、これにより、デミスタ７における気液二相流流体の滞在時間が十分に確保され、液体冷媒と冷媒蒸気とを適正に分離することができる。
【００３９】
そしてこの中間冷却器１は、上述のように、容器２の中心軸線２ａの方向が鉛直方向とほぼ一致する姿勢で配置されることから、コスト低減や設置スペース削減等の要求から容器２の径を小さくして小型化した場合でも、デミスタ７にて分離された液体冷媒が容器２内の鉛直方向下部の貯留部８に貯留されるため、容器２の径方向断面において気液二相流流体が通過可能な多孔板６の有効面積が減少することを防止することができる。よって、容器２の径方向断面の全体を流体通路として気液二相流流体が通過可能であることから、容器２内を流動する気液二相流流体の流れにおいて、容器２内で偏った流速分布が形成されることを確実に防止することができる。
【００４０】
ところで、上記のような縦置き型の中間冷却器１では、さらなる小型化のため、例えば、軸線方向の長さを短くすると、容器２内底部の貯留部８の深さ、つまり、貯留部８に貯留される液体冷媒の液面と液体流出口５との距離が短くなることで、気液二相流流体が容器２内に流入し貯留液体冷媒に落下する際、貯留液体冷媒中への冷媒蒸気の気泡の巻き込みが生じた場合に、液面と液体流出口５との距離が短くなったがために、この巻き込まれた気泡が液体流出口５まで到達してしまい、この結果、気液二相流流体中の冷媒蒸気が液体流出口５を介して外部に排出されてしまうおそれがある。そして、仮に冷媒蒸気が液体流出口５を介して外部に排出され、蒸発器５３（図５参照）まで送られてしまうと、蒸発器５３での蒸発の効率が悪くなるおそれがある。
【００４１】
そこで、本実施例の中間冷却器１は、図１乃至図４に示すように、気液二相流流体流入口としての流入口３を液体流出口５に対向して設けると共に衝突部としての衝突板９を設けることで、コンパクトな構成で液体冷媒と冷媒蒸気との適正な分離及び排出を図っている。
【００４２】
流入口３は、中心軸線２ａ上に液体流出口５に対向して設けられる。ここでは、流入口３は、中心軸線２ａと交差する方向に沿って容器２の側面に挿入される流入管３ａの先端部をエルボ管によりほぼ直角に曲げることで、液体流出口５を向くように設定される。すなわち、流入口３、気体流出口４及び液体流出口５は、径方向に対する位置が中心軸線２ａ上で一致するように設定されている。
【００４３】
衝突板９は、板状に形成され、流入口３と液体流出口５との間に設けられる。さらに具体的には、衝突板９は、少なくとも一部分が中心軸線２ａ上に位置すると共に流入口３と液体流出口５との間に位置するように設けられる。したがって、衝突板９には、流入口３から液体流出口５に向かって噴出される気液二相流流体の噴流が衝突可能である。また、衝突板９は、図１に示すように、貯留部８に一時的に貯留される液体冷媒中の液面近傍、ここでは液面にほぼ接するように設けられる。また、衝突板９は、図２、図３に示すように、両端が容器２の内面に固定されると共にその側面と容器２の内面との間に気液二相流流体が通過可能な所定の間隔をあけて設けられる。なお、貯留部８に貯留されている液体冷媒の液面位置は、液体流出管５ａに設けられる不図示の弁の開閉により調節可能である。
【００４４】
上記のように構成される中間冷却器１では、流入口３から液体流出口５に向かって噴出される気液二相流流体の噴流は、流入口３が液体流出口５に対向して設けられていることから、気液二相流流体の噴出速度が変化しても噴出後の気液二相流流体の落下位置はほぼ一定しており、中心軸線２ａの近傍に固定化できる。そして、流入口３と液体流出口５との間において固定化された気液二相流流体の落下位置に衝突板９が位置することから、この衝突板９に確実に気液二相流流体の噴流が衝突することで、気液二相流流体は一旦径方向に広がるのでその速度が低減される。さらに、径方向に広がった気液二相流流体の噴流の一部は、容器２の内面に衝突することで、ここでもその速度が低減される。その後、径方向に広がった気液二相流流体の噴流は、貯留液体冷媒中に落水する。このとき、衝突板９は、液体冷媒の液面にほぼ接するように設けられることから、衝突板９から液面までの落下距離が短くなるので、衝突板９に衝突した後、気液二相流流体の落下中の速度上昇も最小限に抑えることができる。なお、本実施例では、衝突板９は液体冷媒中に設けられていることから、衝突板９に衝突した後の気液二相流流体の落下距離は厳密に言えばゼロである。
【００４５】
そして、径方向に広がった気液二相流流体の噴流は、貯留液体冷媒中に突入する際の速度が低減されることに加え、容器２の内面に沿って落下することで、この容器２の内面との摩擦等により貯留液体冷媒中に突入した際の冷媒蒸気の気泡の連行距離がさらに短くなる。図４は、所定の流体の流入位置と気泡の巻き込みとの関係を説明する線図である。本図中、Ｖt（横軸）は流体が排出される平均排出速度、ｈ（縦軸）は気泡の連行距離、Ｖ0は流体が液面に突入する際の速度を示す。例えば、管径Ｄ＝４０ｃｍ、Ｖt＝１５ｃｍ／ｓｅｃ、Ｖ0＝９．０ｃｍ／ｓｅｃの場合、流体が管周縁から液中に混入した際の気泡連行距離ｈは０．９ｍ程度であるのに対して、管中央からら液中に混入した際の気泡連行距離ｈは１．０ｍであり、管周縁から液中に混入した場合の方が、気泡連行距離ｈがより短くなることを示している。
【００４６】
すなわち、本実施例の中間冷却器１では、噴出後の気液二相流流体の落下位置をほぼ一定にすることができ、この落下位置に衝突板９が位置し、衝突板９に気液二相流流体の噴流が衝突することでその速度が低減され、さらに、容器２の内面に衝突することでここでも速度が低減され、これに加えて、気液二相流流体が容器２の内面に沿って落下することで、冷媒蒸気の気泡の連行距離がさらに短くなる。よって、貯留液体冷媒中への冷媒蒸気の気泡の連行距離を短くすることができるので、貯留部８の容積を最小限に抑制するために容器２の軸線方向の長さを短くして、貯留部８に貯留される液体冷媒の液面と液体流出口５との距離を短くしても、冷媒蒸気の気泡が液体流出口５まで到達して外部に排出されてしまうことを防止することができる。したがって、コンパクトな構成で適正に冷媒蒸気と液体冷媒とを分離して排出することができ、蒸発器５３での蒸発の効率が悪化することを防止することができる。また、中間冷却器１は、上述したように、容器２の中心軸線２ａの方向が鉛直方向とほぼ一致する姿勢で配置されることから、容器２を小径化しても、容器２の径方向断面において気液二相流流体が通過可能な有効面積が減少することを防止することができる。
【００４７】
さらに、この中間冷却器１では、流入口３、気体流出口４及び液体流出口５は、径方向に対する位置が中心軸線２ａ上で一致するように設定されていることから、気液二相流流体が容器２の中心軸線２ａに沿って噴出され、貯留液体冷媒に落下した後、折り返して衝突板９の両側方を抜けて気体流出口４から排出されるため、渦巻状の噴流が形成されることを防止することができ、この気液二相流流体の動圧の影響等により貯留部８に貯留された液体冷媒に渦状の流れが形成されることを防止することができる。
【００４８】
このように本実施例の中間冷却器１にあっては、中心軸線２ａが鉛直方向に沿った円筒状に形成され、気液二相流流体を冷媒蒸気と液体冷媒とに分離可能なデミスタ７が設けられると共に中心軸線２ａ上のデミスタ７よりも下方に形成される液体流出口５及び中心軸線２ａ上のデミスタ７よりも上方に形成される気体流出口４とを有する容器２と、中心軸線２ａと交差する方向に沿って容器２外部から容器２内部に気液二相流流体を流入可能とし、この気液二相流流体を噴出する流入口３が中心軸線２ａ上で液体流出口５に対向して設けられる流入管３ａと、流入口３と液体流出口５との間に設けられ、気液二相流流体が衝突可能な衝突板９とを備える。
【００４９】
したがって、流入口３が液体流出口５に対向して設けられていることから、流入口３から液体流出口５に向かって噴出される気液二相流流体の噴流は、噴出速度が変化しても噴出後の気液二相流流体の落下位置はほぼ一定し、さらに、流入口３と液体流出口５との間において固定化された気液二相流流体の落下位置に衝突板９が位置することから、この衝突板９に確実に気液二相流流体の噴流が衝突することで、その落下速度を低減することができる。さらに、衝突板９に衝突した気液二相流流体の噴流は、容器２の内面に衝突することでさらに速度が低減され、また、容器２の内面に沿って落下することで、冷媒蒸気の気泡の連行距離をさらに短くすることができる。よって、貯留液体冷媒中への冷媒蒸気の気泡の連行距離を短くすることができるので、コンパクトな構成で適正に冷媒蒸気と液体冷媒とを分離して排出することができる。
【００５０】
また、流入口３、気体流出口４及び液体流出口５は、径方向に対する位置が中心軸線２ａ上で一致するように設定されていることから、渦巻状の噴流が形成されることを防止することができ、貯留部８に貯留された液体冷媒に渦状の流れが形成されることを防止することができる。これにより、液体流出口５を介した液体冷媒の外部への排出に支障をきたすことも防止することができる。
【００５１】
さらに、このように本実施例の中間冷却器１にあっては、衝突部としての衝突板９は、板状に形成される。したがって、製造が容易であり、より簡単な構成で適正に冷媒蒸気と液体冷媒とを分離して排出することができる。
【００５２】
さらに、このように本実施例の中間冷却器１にあっては、容器２内底部に分離された液体冷媒を貯溜する貯留部８を備え、衝突板９は、貯留部８に貯溜される液体冷媒の液面に設けられる。したがって、衝突板９が液体冷媒の液面にほぼ接するように設けられることから、衝突板９から液面までの落下距離が短くなるので、衝突板９に衝突した後、気液二相流流体の落下中の速度上昇も最小限に抑えることができる。
【実施例２】
【００５３】
図６は、本発明の実施例２に係る中間冷却器の径方向断面図、図７は、本発明の実施例２に係る中間冷却器の軸方向部分断面図である。実施例２に係る気液分離器としての中間冷却器は、実施例１に係る気液分離器としての中間冷却器と略同様の構成であるが、多孔質物を備える点で実施例１の中間冷却器とは異なる。その他、実施例１と共通する構成、作用、効果については、重複した説明はできるだけ省略するとともに、同一の符号を付す。
【００５４】
本実施例の気液分離器としての中間冷却器２０１では、図６、図７に示すように、衝突部としての衝突板９は、複数の突状部としての多孔質物２１０を有する。多孔質物２１０は、衝突板９における気液二相流流体との衝突面、すなわち、鉛直方向上面に設けられる。多孔質物２１０は、例えば、金網を複数枚重ねたようなものなど、衝突板９の衝突面にポーラス状に複数の突状部を形成するものであればなんでもよい。これにより、気液二相流流体の噴流が衝突板９に衝突し径方向に広がる際に、この多孔質物２１０が抵抗体となって気液二相流流体の噴流の速度がさらに低減される。また、気液二相流流体が衝突板９に衝突した際の跳ね返りも防止することができる。
【００５５】
このように本実施例の中間冷却器２０１にあっては、中心軸線２ａが鉛直方向に沿った円筒状に形成され、気液二相流流体を冷媒蒸気と液体冷媒とに分離可能なデミスタ７が設けられると共に中心軸線２ａ上のデミスタ７よりも下方に形成される液体流出口５及び中心軸線２ａ上のデミスタ７よりも上方に形成される気体流出口４とを有する容器２と、中心軸線２ａと交差する方向に沿って容器２外部から容器２内部に気液二相流流体を流入可能とし、この気液二相流流体を噴出する流入口３が中心軸線２ａ上で液体流出口５に対向して設けられる流入管３ａと、流入口３と液体流出口５との間に設けられ、気液二相流流体が衝突可能な衝突板９とを備える。したがって、液体冷媒中への冷媒蒸気の気泡連行距離を短くすることができるので、コンパクトな構成で適正に冷媒蒸気と液体冷媒とを分離して排出することができる。また、貯留部８に貯留された液体冷媒に渦状の流れが形成されることを防止することができるので、液体流出口５を介した液体冷媒の外部への排出に支障をきたすことも防止することができる。
【００５６】
さらに、このように本実施例の中間冷却器２０１にあっては、衝突板９は、気液二相流流体との衝突面に多孔質物２１０を有する。したがって、衝突板９の衝突面に多孔質物２１０が設けられることから、気液二相流流体の噴流が衝突板９に衝突し径方向に広がる際に、この多孔質物２１０が抵抗体となるので、噴流の速度をさらに低減することができ、また、気液二相流流体が衝突板９に衝突した際の跳ね返りも防止することができる。
【実施例３】
【００５７】
図８は、本発明の実施例３に係る中間冷却器の径方向断面図、図９は、本発明の実施例３に係る中間冷却器の軸方向部分断面図である。実施例３に係る気液分離器としての中間冷却器は、実施例１に係る気液分離器としての中間冷却器と略同様の構成であるが、環状突起板を備える点で実施例１の中間冷却器とは異なる。その他、実施例１と共通する構成、作用、効果については、重複した説明はできるだけ省略するとともに、同一の符号を付す。
【００５８】
本実施例の気液分離器としての中間冷却器３０１は、図８、図９に示すように、環状突起部としての環状突起板３１１を備える。環状突起板３１１は、衝突板９の下方に設けられる。さらに具体的には、環状突起板３１１は、容器２の内壁に径方向に沿って設けられる。つまり、環状突起板３１１は、容器２の内面にて、この内面から径方向内方側に突出するように立設され、その径方向中心が容器２の中心軸線２ａ上に位置するように設けられる。これにより、気液二相流流体の噴流が衝突板９に衝突し径方向に広がって容器２の内面に衝突した後、容器２の内面に沿って落下する際に、この内面に沿って落下する気液二相流流体が環状突起板３１１に衝突することで、この環状突起板３１１が抵抗体となって気液二相流流体の噴流の速度がさらに低減される。
【００５９】
このように本実施例の中間冷却器３０１にあっては、中心軸線２ａが鉛直方向に沿った円筒状に形成され、気液二相流流体を冷媒蒸気と液体冷媒とに分離可能なデミスタ７が設けられると共に中心軸線２ａ上のデミスタ７よりも下方に形成される液体流出口５及び中心軸線２ａ上のデミスタ７よりも上方に形成される気体流出口４とを有する容器２と、中心軸線２ａと交差する方向に沿って容器２外部から容器２内部に気液二相流流体を流入可能とし、この気液二相流流体を噴出する流入口３が中心軸線２ａ上で液体流出口５に対向して設けられる流入管３ａと、流入口３と液体流出口５との間に設けられ、気液二相流流体が衝突可能な衝突板９とを備える。したがって、液体冷媒中への冷媒蒸気の気泡連行距離を短くすることができるので、コンパクトな構成で適正に冷媒蒸気と液体冷媒とを分離して排出することができる。また、貯留部８に貯留された液体冷媒に渦状の流れが形成されることを防止することができるので、液体流出口５を介した液体冷媒の外部への排出に支障をきたすことも防止することができる。
【００６０】
さらに、このように本実施例の中間冷却器３０１にあっては、衝突板９の下方に、容器２内面の径方向に沿って設けられる環状突起板３１１を備える。したがって、衝突板９の下方の容器２内面に環状突起板３１１を設けたことから、気液二相流流体の噴流が容器２内面に沿って落下する際に、この環状突起板３１１が抵抗体となるので、噴流の速度をさらに低減することができる。
【実施例４】
【００６１】
図１０は、本発明の実施例４に係る中間冷却器の径方向断面図、図１１は、本発明の実施例４に係る中間冷却器の軸方向部分断面図である。実施例４に係る気液分離器としての中間冷却器は、実施例１に係る気液分離器としての中間冷却器と略同様の構成であるが、衝突部の構成が実施例１の中間冷却器とは異なる。その他、実施例１と共通する構成、作用、効果については、重複した説明はできるだけ省略するとともに、同一の符号を付す。
【００６２】
本実施例の気液分離器としての中間冷却器４０１は、図１０、図１１に示すように、衝突部としての衝突円板４１２を備える。衝突円板４１２は、円形板状に形成される。そして、衝突円板４１２は、気液二相流流体流入口としての流入口３に設けられる。衝突円板４１２は、ステー４１３を介して流入管３ａに固定されると共に気液二相流流体の噴射方向に対してこの流入口３から所定の間隔、ここでは気液二相流流体が通過可能な間隔をあけて設けられる。これにより、流入口３から噴出される気液二相流流体の噴出速度が変化しても、この気液二相流流体は確実に衝突円板４１２に衝突し、その速度が低下する。また、衝突円板４１２は、例えば、実施例１において液面に設けた衝突板９と比較してその面積をさらに小さくすることができるので、容器２の径方向断面において気液二相流流体が通過可能な流体通路の有効面積を最大限に確保することができることから、気液二相流流体の偏流を防止することもできる。
【００６３】
このように本実施例の中間冷却器４０１にあっては、中心軸線２ａが鉛直方向に沿った円筒状に形成され、気液二相流流体を冷媒蒸気と液体冷媒とに分離可能なデミスタ７が設けられると共に中心軸線２ａ上のデミスタ７よりも下方に形成される液体流出口５及び中心軸線２ａ上のデミスタ７よりも上方に形成される気体流出口４とを有する容器２と、中心軸線２ａと交差する方向に沿って容器２外部から容器２内部に気液二相流流体を流入可能とし、この気液二相流流体を噴出する流入口３が中心軸線２ａ上で液体流出口５に対向して設けられる流入管３ａと、流入口３と液体流出口５との間に設けられ、気液二相流流体が衝突可能な衝突円板４１２とを備える。したがって、液体冷媒中への冷媒蒸気の気泡連行距離を短くすることができるので、コンパクトな構成で適正に冷媒蒸気と液体冷媒とを分離して排出することができる。また、貯留部８に貯留された液体冷媒に渦状の流れが形成されることを防止することができるので、液体流出口５を介した液体冷媒の外部への排出に支障をきたすことも防止することができる。
【００６４】
さらに、このように本実施例の中間冷却器４０１にあっては、衝突円板４１２は、流入口３に設けられる。したがって、衝突円板４１２を流入口３に設けたことから、気液二相流流体を確実に衝突円板４１２に衝突させることができ、よって気液二相流流体の速度を確実に低下させることができる。また、衝突円板４１２の面積を比較的小さくすることができるので、容器２の径方向断面において気液二相流流体が通過可能な流体通路の有効面積を最大限に確保することができ、よって、気液二相流流体の偏流を防止することもできる。
【実施例５】
【００６５】
図１２は、本発明の実施例５に係る中間冷却器の径方向断面図、図１３は、本発明の実施例５に係る中間冷却器の軸方向部分断面図である。実施例５に係る気液分離器としての中間冷却器は、実施例１に係る気液分離器としての中間冷却器と略同様の構成であるが、衝突部の構成が実施例１の中間冷却器とは異なる。その他、実施例１と共通する構成、作用、効果については、重複した説明はできるだけ省略するとともに、同一の符号を付す。
【００６６】
本実施例の気液分離器としての中間冷却器５０１は、図１２、図１３に示すように、衝突部としての衝突円錐板５１４を備える。衝突円錐板５１４は、円錐板状に形成される。そして、衝突円錐板５１４は、その頂点が気液二相流流体流入口としの流入口３に対向するように配置される。衝突円錐板５１４は、不図示のステーにより容器２内面に固定されてもよいし流入管３ａに固定されてもよい。これにより、流入口３から噴出される気液二相流流体がこの衝突円錐板５１４に衝突し、一旦径方向に広がってその速度が低減される際に、気液二相流流体はこの衝突円錐板５１４の上斜面に沿って落下する。このとき、気液二相流流体と衝突円錐板５１４の上斜面との摩擦等により気液二相流流体の流速が効果的に低減される。
【００６７】
このように本実施例の中間冷却器５０１にあっては、中心軸線２ａが鉛直方向に沿った円筒状に形成され、気液二相流流体を冷媒蒸気と液体冷媒とに分離可能なデミスタ７が設けられると共に中心軸線２ａ上のデミスタ７よりも下方に形成される液体流出口５及び中心軸線２ａ上のデミスタ７よりも上方に形成される気体流出口４とを有する容器２と、中心軸線２ａと交差する方向に沿って容器２外部から容器２内部に気液二相流流体を流入可能とし、この気液二相流流体を噴出する流入口３が中心軸線２ａ上で液体流出口５に対向して設けられる流入管３ａと、流入口３と液体流出口５との間に設けられ、気液二相流流体が衝突可能な衝突円錐板５１４とを備える。したがって、液体冷媒中への冷媒蒸気の気泡連行距離を短くすることができるので、コンパクトな構成で適正に冷媒蒸気と液体冷媒とを分離して排出することができる。また、貯留部８に貯留された液体冷媒に渦状の流れが形成されることを防止することができるので、液体流出口５を介した液体冷媒の外部への排出に支障をきたすことも防止することができる。
【００６８】
さらに、このように本実施例の中間冷却器５０１にあっては、衝突円錐板５１４は、頂点が流入口３に対向する錐状に形成される。したがって、頂点が流入口３に対向するように衝突円錐板５１４を設けたことから、流入口３から噴出される気液二相流流体が衝突円錐板５１４に衝突しこの衝突円錐板５１４に沿って落下する際に、気液二相流流体と衝突円錐板５１４の上斜面との摩擦等により気液二相流流体の流速を効果的に低減することができる。
【実施例６】
【００６９】
図１４は、本発明の実施例６に係る中間冷却器の径方向断面図、図１５は、本発明の実施例６に係る中間冷却器の軸方向部分断面図である。実施例６に係る気液分離器としての中間冷却器は、実施例５に係る気液分離器としての中間冷却器と略同様の構成であるが、環状突状部を有する点で実施例５の中間冷却器とは異なる。その他、実施例５と共通する構成、作用、効果については、重複した説明はできるだけ省略するとともに、同一の符号を付す。
【００７０】
本実施例の気液分離器としての中間冷却器６０１では、図１４、図１５に示すように、衝突円錐板５１４は、複数の突状部としての環状突状部６１５を有する。環状突状部６１５は、衝突円錐板５１４における気液二相流流体との衝突面、すなわち、鉛直方向上斜面に設けられる。環状突状部６１５は、衝突円錐板５１４の衝突面から突出する突状としてこの衝突面に立設される。本実施例では、環状突状部６１５は、衝突円錐板５１４の頂点を中心として同心円状に４つ設けられている。これにより、気液二相流流体の噴流が環状突状部６１５に衝突しこの衝突円錐板５１４の上斜面に沿って落下する際に、この環状突状部６１５が抵抗体となって気液二相流流体の噴流の速度がさらに低減される。
【００７１】
このように本実施例の中間冷却器６０１にあっては、中心軸線２ａが鉛直方向に沿った円筒状に形成され、気液二相流流体を冷媒蒸気と液体冷媒とに分離可能なデミスタ７が設けられると共に中心軸線２ａ上のデミスタ７よりも下方に形成される液体流出口５及び中心軸線２ａ上のデミスタ７よりも上方に形成される気体流出口４とを有する容器２と、中心軸線２ａと交差する方向に沿って容器２外部から容器２内部に気液二相流流体を流入可能とし、この気液二相流流体を噴出する流入口３が中心軸線２ａ上で液体流出口５に対向して設けられる流入管３ａと、流入口３と液体流出口５との間に設けられ、気液二相流流体が衝突可能な衝突円錐板５１４とを備える。したがって、液体冷媒中への冷媒蒸気の気泡連行距離を短くすることができるので、コンパクトな構成で適正に冷媒蒸気と液体冷媒とを分離して排出することができる。また、貯留部８に貯留された液体冷媒に渦状の流れが形成されることを防止することができるので、液体流出口５を介した液体冷媒の外部への排出に支障をきたすことも防止することができる。
【００７２】
さらに、このように本実施例の中間冷却器６０１にあっては、衝突円錐板５１４は、気液二相流流体との衝突面に環状突状部６１５を有する。したがって、衝突円錐板５１４の衝突面に環状突状部６１５が設けられることから、気液二相流流体の噴流が衝突円錐板５１４に衝突しこの衝突円錐板５１４に沿って落下する際に、この環状突状部６１５が抵抗体となるので、噴流の速度をさらに低減することができる。
【００７３】
なお、上述した本発明の実施例に係る気液分離器は、上述した実施例に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の変更が可能である。以上の説明では、本発明の気液分離器は、ターボ冷凍機１００に中間冷却器１として適用した場合で説明したが、これに限らず、気液二相流流体を気体と液体とに分離するものであれば、種々の装置に適用することができる。また、本発明の実施例に係る気液分離器は、以上で説明した実施例を複数組み合わせることで構成してもよい。また、容器２は、円筒形状に形成されるものとして説明したが、矩形筒形状に形成してもよい。
【００７４】
また、以上の説明では、衝突板９は容器２の内面、衝突円板４１２は流入管３ａ、衝突円錐板５１４は容器２の内面又は流入管３ａに固定するものとして説明したが、衝突板９、衝突円板４１２又は衝突円錐板５１４を軽量の材料で構成し、貯留部８に貯留されている液体冷媒上に浮くことができる浮体構造としてもよい。例えば、実施例１の衝突板９は、長手方向両端面が容器２の内面に固定されるものとして説明したが、この衝突板９を浮体構造とする場合、長手方向両端面をガイド面（衝突板９の姿勢を維持するガイド部）とし、このガイド面が容器２の内面に当接しながら衝突板９全体が中心軸線２ａ近傍を回転中心として回転可能にすることで、衝突板９が常に流入口３と液体流出口５との間に位置するようにすればよい。このようにすることで、貯留部８に貯留されている液体冷媒の量が増減しても、衝突板９は常に液体冷媒の液面に位置することができるので、衝突板９から液面までの落下距離を常にゼロに維持することができる。
【００７５】
また、以上の実施例１の説明では、衝突板９は、図１に示すように、貯留部８に一時的に貯留される液体冷媒中の液面近傍、ここでは、液面にほぼ接するように設けられるものとして説明したが、液体冷媒の外側で液面にほぼ接するように設けてもよい。要するに、衝突板９に衝突した後の気液二相流流体の落下距離が短くなればよい。
【００７６】
また、以上の実施例５の説明では、衝突部は、円錐形状の衝突円錐板５１４として説明したが、例えば、三角錐形状であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明に係る気液分離器は、コンパクトな構成で適正に気体と液体とを分離して排出するものであり、種々の気液分離器に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の実施例１に係る中間冷却器の軸方向断面図である。
【図２】本発明の実施例１に係る中間冷却器の径方向断面図である。
【図３】本発明の実施例１に係る中間冷却器の軸方向部分断面図である。
【図４】流体の流入位置と気泡の巻き込みとの関係を説明する線図である。
【図５】本発明の実施例１に係る中間冷却器が適用されるターボ冷凍機の概略配管系統図である。
【図６】本発明の実施例２に係る中間冷却器の径方向断面図である。
【図７】本発明の実施例２に係る中間冷却器の軸方向部分断面図である。
【図８】本発明の実施例３に係る中間冷却器の径方向断面図である。
【図９】本発明の実施例３に係る中間冷却器の軸方向部分断面図である。
【図１０】本発明の実施例４に係る中間冷却器の径方向断面図である。
【図１１】本発明の実施例４に係る中間冷却器の軸方向部分断面図である。
【図１２】本発明の実施例５に係る中間冷却器の径方向断面図である。
【図１３】本発明の実施例５に係る中間冷却器の軸方向部分断面図ある。
【図１４】本発明の実施例６に係る中間冷却器の径方向断面図である。
【図１５】本発明の実施例６に係る中間冷却器の軸方向部分断面図である。
【図１６】従来の横置き型の気液分離器の軸方向概略断面図である。
【符号の説明】
【００７９】
１、２０１、３０１、４０１、５０１、６０１    中間冷却器（気液分離器）
２ａ    中心軸線
２    容器
３    流入口（気液二相流流体流入口）
３ａ    流入管
４    気体流出口
４ａ    気体流出管
５    液体流出口
５ａ    液体流出管
６    多孔板
７    デミスタ（気液分離エレメント）
８    貯留部
９    衝突板（衝突部）
５０    ターボ圧縮機
５１    凝縮器
５２    サブクーラ
５３    蒸発器
５４    オリフィス
１００    ターボ冷凍機
２１０    多孔質物（突状部）
３１１    環状突起板（環状突起部）
４１２    衝突円板（衝突部）
５１４    衝突円錐板（衝突部）
６１５    環状突状部（突状部）
【図１】
2008196721.tif 000003
【図２】
2008196721.tif 000004
【図３】
2008196721.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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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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【図１６】
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