(57)【要約】【課題】気液二相冷媒に含まれる液滴を効率良く捕捉し、気液分離効率の向上を図ることができる気液分離器を提供する。【解決手段】容器本体２内上部に気液二相冷媒を流入させるための気液二相冷媒流入口３ａを有する気液二相冷媒流入管３と、容器本体２内から気液二相冷媒から分離された気相冷媒を流出させるための気相冷媒流出口４ａを有する気相冷媒流出管４と、気液二相冷媒の液滴を捕捉するための液滴捕捉部材６と、気相冷媒流出口４ａへ流出する気相冷媒に気液二相冷媒流入口３ａから流入する気液二相冷媒の液滴が混入することを防止するための液滴混入防止部材７と、を一体で構成した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
気液二相冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離する気液分離器であって、頂部、底部およびその間を連結する中空胴部からなる容器本体と、前記頂部を貫通して前記容器本体内上部に前記気液二相冷媒を流入させるための気液二相冷媒流入口を有する気液二相冷媒流入管と、前記底部を貫通して前記容器本体内から前記気液二相冷媒から分離された前記気相冷媒を流出させるための気相冷媒流出口を有する気相冷媒流出管と、を有して構成される気液分離器において、
前記気液二相冷媒の液滴を捕捉するための液滴捕捉部材と、前記気相冷媒流出口へ流出する前記気相冷媒に前記気液二相冷媒流入口から流入する前記気液二相冷媒の液滴が混入することを防止するための液滴混入防止部材と、を一体の構造として前記気液二相冷媒流入口と前記気相冷媒流出口との間に配設したことを特徴とする気液分離器。
【請求項２】
前記液滴捕捉部材は、前記気液二相冷媒の流入方向に対して所定の角度を設けて配置し、前記液滴捕捉部材の表面積を大きくした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】
前記液滴捕捉部材は、前記液滴混入防止部材の下端面から前記前記容器本体の下部に向かうにしたがって拡径する円錐形状で形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の気液分離器。
【請求項４】
前記液滴捕捉部材の前記円錐形状の角度は、前記気液二相冷媒流入口に対して６０度以上の角度で形成されていることを特徴とする請求項３に記載の気液分離器。
【請求項５】
前記液滴混入防止部材は、前記気相冷媒流出管出口よりも上部に配設され、かつ前記気相冷媒流出管の内径よりも大きな直径で形成されていることを特徴とする請求項１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、冷凍サイクル装置などで使用される気液二相冷媒（気液混合冷媒）を気相冷媒（気体冷媒）と液相冷媒（液体冷媒）とに分離する気液分離器に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動販売機や冷凍／冷蔵ショーケース、飲料ディスペンサなどに設けられる断熱筐体の内部雰囲気を冷却するための冷凍サイクル装置は、圧縮機、放熱器、蒸発器、エジェクタおよび気液分離器などを備えて構成されている。
【０００３】
圧縮機は、供給された冷媒を圧縮するものである。放熱器は、圧縮機で圧縮された高圧冷媒を放熱させるものである。蒸発器は、商品収容庫などの断熱筐体の内部に配設されており、供給された冷媒を蒸発させるものである。
【０００４】
エジェクタは、放熱器から供給された高圧の冷媒（高圧冷媒）を減圧させることによるエネルギーを利用して、蒸発器で蒸発した低圧の冷媒（低圧冷媒）を吸引し、吸引した低圧冷媒を高圧冷媒と混合させ、低圧冷媒を昇圧させた後に吐出するものである。気液分離器は、エジェクタから供給された気液二相冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離し、気相冷媒を圧縮機に送出する一方、液相冷媒を蒸発器に送出するものである。
【０００５】
そして、圧縮機、放熱器、エジェクタおよび気液分離器が冷媒管路で順次環状に接続され、エジェクタの低圧冷媒の吸入口と気液分離器の液相冷媒の送出口との間に蒸発器が設けられることにより、冷媒循環回路が構成され、この冷媒循環回路に冷媒を循環させるようにしている。これにより、蒸発器の周辺領域は、冷媒が蒸発することで熱を吸収することにより冷却され、断熱筐体の内部雰囲気が冷却される（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
このような構成の冷凍サイクル装置に備えられている気液分離器で、気液二相冷媒の中の液滴を凝縮させて気相冷媒と液相冷媒に分離する方式には、主に、重力分離方式、表面張力分離方式、遠心分離方式と３つの方式がある。
【０００７】
例えば、重力分離方式による気液分離器は、密閉容器の上部側に気液二相冷媒入口管を、下部側に密閉容器の内部上方に向けて伸びる気相冷媒出口管をそれぞれ接続するとともに、気液二相冷媒入口管の気液二相冷媒流出口と気相冷媒出口管の気相冷媒流入口とを、それぞれ密閉容器の内部上方において開口させるとともに、密閉容器内の上部で、気液二相冷媒流出口と気相冷媒流入口の間にバッフル板を設け、このバッフル板の下部には、密閉容器内壁に外周が近接する傘形状板を固着させるようにしている。
【０００８】
そして、密閉容器内壁に外周が近接する傘形状板をバッフル板下部に固着させることにより、密閉容器の上部側に接続している気液二相冷媒入口管の気液二相冷媒流出口から密閉容器内に流入した気液二相冷媒を傘形状板で密閉容器壁面に当てることで、気液二相冷媒の中の液滴を密閉容器壁面に付着させて落下させ、気液二相冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離するようにしている（例えば、特許文献２参照）。
【０００９】
このような重力分離方式による従来の気液分離器を図６を用いて説明する。図６に示すように、気液分離器１０には、頂部１２ａ、底部１２ｃ、および、頂部１２ａと底部１２ｃの間を連結する中空胴部１２ｂからなる容器本体１２、頂部１２ａを貫通して容器本体１２内上部に気液二相冷媒を流入させるための気液二相冷媒流入口１３ａを有する気液二相冷媒流入管１３、底部１２ｃを貫通して容器本体１２内から気液二相冷媒から分離された気相冷媒を流出させるための気相冷媒流出口１４ａを有する気相冷媒流出管１４、気液二相冷媒から分離された液相冷媒を流出させるための液相冷媒流出管１５、気液二相冷媒の液滴を捕捉するための液滴捕捉部材１６、気相冷媒流出口１４ａへ流出する気相冷媒に気液二相冷媒流入口１３ａから流入する気液二相冷媒の液滴が混入することを防止するための液滴混入防止部材１７から構成されており、液滴混入防止部材１７には液滴捕捉部材１６で捕捉された液滴を流下させる液滴流下穴１７ａが設けられている。
【００１０】
そして、気液二相冷媒流入管１３の気液二相冷媒流入口１３ａから容器本体１２内上部に流入した気液二相冷媒の液滴は液滴捕捉部材１６で捕捉されて液滴混入防止部材１７の液滴流下穴１７ａから流下し、液滴が溜まった液相冷媒は液相冷媒流出管１５から蒸発器に送出され、液相冷媒が分離された気相冷媒は気相冷媒流出口１４ａから流出して気相冷媒流出管１４から圧縮機に送出される。
【００１１】
また、重力分離方式と表面張力分離方式とを組み合わせた気液分離器では、気液二相冷媒が流入する冷媒流入配管に管の向きが途中で曲げられている流入配管曲がり部を設け、また、冷媒流入配管の途中に冷媒流入配管の内径よりも小さな直径を持つ気相冷媒流出管を流入配管曲がり部の管壁を貫通して接続して設けて冷媒流入配管と気相冷媒流出管の中心軸を略一致させ、さらに、冷媒流入配管内側にある気相冷媒流出管の端部である気相冷媒流入口を流入配管曲がり部から所定の距離位置となるように気相冷媒流出管を配設し、そして、気液分離後に液相冷媒が流出する液相冷媒流出管を冷媒流入配管と同一の管で構成するようにしている。
【００１２】
このように気液分離器を構成することにより、気相冷媒流出管の端部付近において気液二相冷媒が環状流になっている場合、冷媒流入配管と気相冷媒流出管の中心軸は略一致しているため、気液二相冷媒の中から気相冷媒を分離して取り出すことができる。一方、気相冷媒流出管の端部付近において気液二相冷媒が環状流になっていない場合でも、流れ方向に進む慣性力が大きな液相冷媒は液相冷媒流出管方向に流れていき、気相冷媒は気相冷媒流出管を通過するため、気相冷媒を分離して取り出すことができるようになる（例えば、特許文献３参照）。
【００１３】
さらに、遠心分離方式による気液分離器は、内部に螺旋状流路が形成された本体部と、螺旋状流路の一端側に連通するように設けられた冷媒流入配管と、螺旋状流路の他端側で且つ螺旋状流路の軸線方向から見て螺旋状流路の外周側部分に連通するように設けられ、螺旋状流路内で分離された液相冷媒を流出させる液相冷媒流出管と、螺旋状流路の他端側で且つ軸線方向から見て螺旋状流路の内周側部分に連通するように設けられ、螺旋状流路内で分離された気相冷媒を流出させる気相冷媒流出管と、を備えている。
【００１４】
そして、気液分離器の本体部内に冷媒流入配管から流入した気液二相冷媒は、螺旋状流路によって旋回成分が与えられ、その遠心力によって液相冷媒と気相冷媒とに分離される。すなわち、比重の大きい液相冷媒は、より大きな遠心力を受けるため、螺旋状流路の外周側に集まる一方、比重の小さい気相冷媒はそれ以外の部分、つまり螺旋状流路の内周側に集まることになる（例えば、特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開２００８−５７９４１号公報
【特許文献２】特開平８−２６１６０３号公報
【特許文献３】特開２０１１−２４７４７３号公報
【特許文献４】特開２００８−５１３４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、重力分離方式による気液分離器は、液滴捕捉部材の表面積に限りがあり、多量の気液二相冷媒が流入してきた場合に気液分離効率が悪くなるという課題がある。
【００１７】
また、表面張力分離方式による気液分離器は、小型化に適する反面、構造が複雑となり、コスト増加および圧力損失が増加するという課題がある。
【００１８】
さらに、遠心分離方式による気液分離器は、大型化、大口径化が求められるが、コスト増加および大型化、大口径化に伴う配置スペースに制約が生じることとなる。
【００１９】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、気液二相冷媒に含まれる液滴を効率良く捕捉し、気液分離効率の向上を図るとともに、気相冷媒と液相冷媒に気液分離した後の気相冷媒への液滴の混入を防いで気液分離効率の低下を防止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】
【００２０】
上記の目的を達成するために、本発明に係る気液分離器は、気液二相冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離する気液分離器であって、頂部、底部およびその間を連結する中空胴部からなる容器本体と、前記頂部を貫通して前記容器本体内上部に前記気液二相冷媒を流入させるための気液二相冷媒流入口を有する気液二相冷媒流入管と、前記底部を貫通して前記容器本体内から前記気液二相冷媒から分離された前記気相冷媒を流出させるための気相冷媒流出口を有する気相冷媒流出管と、を有して構成される気液分離器において、前記気液二相冷媒の液滴を捕捉するための液滴捕捉部材と、前記気相冷媒流出口へ流出する前記気相冷媒に前記気液二相冷媒流入口から流入する前記気液二相冷媒の液滴が混入することを防止するための液滴混入防止部材と、を一体の構造として前記気液二相冷媒流入口と前記気相冷媒流出口との間に配設したことを特徴とする。
【００２１】
また、上記気液分離器において、前記液滴捕捉部材は、前記気液二相冷媒の流入方向に対して所定の角度を設けて配設し、前記液滴捕捉部材の表面積を大きくしたことを特徴とする。
【００２２】
また、上記気液分離器において、前記液滴捕捉部材は、液滴混入防止部材の下端面から前記容器本体の下部に向かうにしたがって拡径する円錐形状で形成されていることを特徴とする。
【００２３】
また、上記気液分離器において、前記液滴捕捉部材の円錐形状の角度は、前記気液二相冷媒流入口に対して６０度以上の角度で形成されていることを特徴とする。
【００２４】
また、上記気液分離器において、前記液滴混入防止部材は、前記気相冷媒流出管出口よりも上部に配設され、かつ前記気相冷媒流出管の内径よりも大きな直径で形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、気液二相冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離する気液分離器であって、頂部、底部およびその間を連結する中空胴部からなる容器本体と、前記頂部を貫通して前記容器本体内上部に前記気液二相冷媒を流入させるための気液二相冷媒流入口を有する気液二相冷媒流入管と、前記底部を貫通して前記容器本体内から前記気液二相冷媒から分離された前記気相冷媒を流出させるための気相冷媒流出口を有する気相冷媒流出管と、を有して構成される気液分離器において、前記気液二相冷媒の液滴を捕捉するための液滴捕捉部材と、前記気相冷媒流出口へ流出する前記気相冷媒に前記気液二相冷媒流入口から流入する前記気液二相冷媒の液滴が混入することを防止するための液滴混入防止部材と、を一体の構造として前記気液二相冷媒流入口と前記気相冷媒流出口との間に配設したことにより、シンプルな構造で気液二相冷媒に含まれる液滴を効率良く捕捉し、気液分離効率の向上を図るとともに、気相冷媒と液相冷媒に気液分離した後の気相冷媒への液滴の混入を防いで気液分離効率の低下を防止することができる。
【００２６】
また、前記液滴捕捉部材は、前記気液二相冷媒の流入方向に対して所定の角度を設けて配設され、前記液滴捕捉部材を前記液滴混入防止部材の下端面から前記前記容器本体の下部に向かうにしたがって拡径する円錐形状で形成することにより、前記液滴捕捉部材の表面積を大きくすることができるため、前記液滴捕捉部材への液滴の衝突確率も前記液滴捕捉部材の表面積に比例して高くなり、前記気液二相冷媒の流入方向に対して気液二相冷媒に含まれる液滴を高効率で捕捉し、気液分離効率の向上を図ることができる。
【００２７】
また、前記液滴捕捉部材の円錐形状の角度を前記気液二相冷媒流入口に対して６０度以上の角度で形成することにより、前記液滴捕捉部材への液滴衝突面積は角度を設ける前の表面積（平坦形状の場合の表面積）に対して２倍以上となり、前記液滴捕捉部材への液滴衝突確率を高めることができるため液滴を効率良く捕捉することができる。この結果液滴をより確実に捕捉し、容器本体の底部（液溜領域）へ流入させることができる。
【００２８】
また、前記液滴捕捉部材は、前記気相冷媒流出口の上端よりも下方に配設されているため、気液二相冷媒が液滴捕捉部材を通過する時に捕捉しきれなかった液滴が存在していた場合においても、その液滴が気相冷媒流出口に到達するまでに重力の影響によって液相冷媒の貯留部へ落下することになる。
【００２９】
また、前記液滴混入防止部材は、前記気相冷媒流出管出口よりも上部に配設され、かつ前記気相冷媒流出管の内径よりも大きな直径で形成されていることにより、気液二相冷媒流入管から流入する気液二相冷媒中の液滴は、液滴混入防止部材により、気相冷媒流出管４の気相冷媒流出口４ａに直接流入することを防止でき、気相冷媒流出口内部に液滴が混入することを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に係る気液分離器の実施の形態の概略構成を示し、（ａ）は気液分離器の断面側面図、（ｂ）は液滴捕捉部材と液滴混入防止部材を示す断面平面図である。
【図２】液滴が液滴捕捉部材に衝突する確率を検証した流路モデル図である。
【図３】液滴が液滴捕捉部材に衝突する確率を検証した図である。
【図４】液滴捕捉部材の角度θにおける液滴の衝突確率比を示すグラフであり、垂直入射をθ＝０度としている。
【図５】本発明に係る気液分離器における容器本体、気相冷媒流出管、液滴混入防止部材、および液滴捕捉部材の寸法と角度を示す断面平面図である。
【図６】本発明に係る気液分離器における液滴混入防止部材の直径に対する液滴捕捉部材の面積比を示すグラフである。
【図７】従来の気液分離器の概略構成を示す断面側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、図面を参照しながら、本発明に係る気液分離器の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００３２】
この実施の形態の気液分離器は、冷凍サイクル装置などで使用されている気液二相冷媒（気液混合冷媒）の中の液滴を凝縮させて気相冷媒（気体冷媒）と液相冷媒（液体冷媒）とに分離する装置である。
【００３３】
図１は、本発明に係る気液分離器の実施の形態の概略構成を示し、（ａ）は断面側面図、（ｂ）は液滴捕捉部材と液滴混入防止部材を示す断面平面図である。
【００３４】
図１に示すように、気液分離器１には、頂部２ａ、底部２ｃ、および、頂部２ａと底部２ｃの間を連結する中空胴部２ｂからなる容器本体２、頂部２ａを貫通して容器本体２内上部に気液二相冷媒を流入させるための気液二相冷媒流入口３ａを有する気液二相冷媒流入管３、底部２ｃを貫通して容器本体２内上部から気液二相冷媒から分離された気相冷媒を流出させるための気相冷媒流出口４ａを有する気相冷媒流出管４、気液二相冷媒から分離された液相冷媒を流出させるための液相冷媒流出管５が設けられている。
【００３５】
また、気液二相冷媒の液滴を捕捉するための液滴捕捉部材６と、気相冷媒流出口４ａへ流出する気相冷媒に気液二相冷媒流入口３ａから流入する気液二相冷媒の液滴が混入することを防止するための液滴混入防止部材７と、を一体の構造とした気液分離部材８を気液二相冷媒流入口３ａと気相冷媒流出口４ａとの間に同心円状に配設している。このようにして使用される液滴捕捉部材６は、例えば、ステンレス鋼等の耐浸食性細線の織物や編み物で作ったメッシュ部材を用いるようにしている。また、液滴混入防止部材７は、例えば、ステンレス鋼等の耐浸食性鋼板をカバー状に形成したものである。そして、液滴捕捉部材６と液滴混入防止部材７を一体の構造とした気液分離部材８とするには、ろう付けや溶接等を用いて固着したり、ねじ止めにより固定する等の方法がある。
【００３６】
さらに、液滴捕捉部材６と液滴混入防止部材７を一体の構造とした気液分離部材８を円錐台形状とし、液滴捕捉部材６を気液二相冷媒流入口３ａから流入する気液二相冷媒の流入方向に対して所定の角度を設けて配設することによって液滴捕捉部材６の表面積を大きくするようにしている。
【００３７】
そして、上述した実施の形態である気液分離器１で、気液二相冷媒を気相冷媒と液相冷媒に分離させる動作を説明すると、気液二相冷媒は、気液二相冷媒流入管３の気液二相冷媒流入口３ａから容器本体２内上部に流入し、容器本体２内上部に流入した気液二相冷媒は容器本体２内を円錐台形状とした気液分離部材８の液滴混入防止部材７に案内されて液滴捕捉部材６へと流れる。このようにして、液滴捕捉部材６へと流れた気液二相冷媒に含まれる液滴は液滴捕捉部材６で捕捉されて容器本体２の底部２ｃの液溜領域に降下して溜まる。この底部２ｃの液溜領域に溜まった液相冷媒は液相冷媒流出管５から蒸発器に送出される。また、液滴が液滴捕捉部材６で捕捉されて液相冷媒と分離した気相冷媒は容器本体２内を上昇して気相冷媒流出口４ａに流入して気相冷媒流出管４から圧縮機に送出される。
【００３８】
このように、気液二相冷媒の液滴を捕捉するための液滴捕捉部材６と、気相冷媒流出口４ａへ流出する気相冷媒に気液二相冷媒流入口３ａから流入する気液二相冷媒の液滴が混入することを防止するための液滴混入防止部材７と、を一体の構造とした気液分離部材８を気液二相冷媒流入口３ａと気相冷媒流出口４ａとの間に同心円状に配設し、さらに、液滴捕捉部材６と液滴混入防止部材７を一体の構造とした気液分離部材８を円錐台形形状とし、気液二相冷媒流入口３ａから流入する気液二相冷媒の流入方向に対して液滴捕捉部材６を所定の角度（本発明の実施の形態として、気液二相冷媒の流入方向に対する入射角度θ＝６０度）を設けて配置することによって液滴捕捉部材６の表面積を大きくし、気液二相冷媒に含まれる液滴が液滴捕捉部材６に衝突する確率を高めることができ、気液二相冷媒に含まれる液滴を効率良く捕捉し、気液分離効率の向上を図ることができる。
【００３９】
ここで液滴捕捉部材６は、表面積が大きいほどより多くの液滴が液滴捕捉部材６に衝突するのでより多くの液滴を捕捉できることになる。しかし、気液分離部材８は液滴捕捉部材６と液滴混入防止部材７の一体構造であるため、液滴混入防止部材７は気相冷媒流出口４ａへの液滴混入防止のための表面積を確保しなければならないことから、相対的に液滴捕捉部材６の表面積が小さくなることは避けられない。従って、液滴捕捉部材６を気液二相冷媒の流入方向に対して所定の角度（本発明の実施の形態として、気液二相冷媒の流入方向に対する入射角度θ＝６０度）を設けて配設し、容器本体２内において下方に向かうに従い拡径する円錐形状で形成して配置することにより、液滴捕捉部材６の表面積が大きくなるため、前記液滴捕捉部材への液滴の衝突確率も高くなり、滴捕捉部材６の表面積減少防止と、液滴混入防止部材７の表面積確保という２つの課題を両立することが可能となる。
【００４０】
次に、液滴が液滴捕捉部材６に衝突する確率の検証を図２、図３を用いて説明する。図２を液滴捕捉部材６の流路モデルとして、角度θ＝０度の時に流入する全ての気液二相冷媒が液滴捕捉部材６に垂直に入射すると仮定した（図３（ａ）参照）。ここで、図３（ａ）〜図３（ｃ）に示すように液滴捕捉部材６を平行な２本線として見立てた場合において、液滴が線に衝突する確率の変化を調べて相対比較した。これは液滴からみた線の占める表面積（投影面積）の変化を調べることと同じであり、線の太さや間隔（ピッチ）に依存する成分を除き、角度によって変化する成分のみをθ＝０度（垂直入射）を基準として相対比較を行った。この図３（ａ）〜図３（ｃ）に示す通り、液滴の衝突角度により液滴から見た線の占める表面積（占有率）が相対的に変化し、垂直入射時（θ＝０度）の場合が最も占有率が小さく、角度θが大きくなるほど占有率が大きくなり、占有率に比例して衝突確率が増加することが分かった。さらに、液滴捕捉部材６の表面積に比例して、液滴の衝突確率についても増加することが分かった。
【００４１】
ここで液滴捕捉部材６に角度を設けたことによる液滴の衝突確率の増加と、液滴捕捉部材６の表面積の増加による液滴の衝突確率の増加から、合計の液滴の衝突確率の増加を求めると、両者の増加の乗算結果ではなく、それよりも小さい結果となる。これは、液滴捕捉部材６の角度による液滴の衝突確率の増加の前提条件には表面積の増加が含まれているためである。つまり、気液二相冷媒の流路断面積の全てを液滴捕捉部材６が覆っている場合、角度を設けた時にも液滴捕捉部材６はその流路断面積の全てを覆っていることを前提条件として液滴の衝突確率の増加を求めており、必然的に液滴捕捉部材６の表面積が増加することを含んでおり、図４に示しているように液滴捕捉部材６の角度θを大きくするほど液滴が液滴捕捉部材６に衝突する確率は高くなる。そのため、液滴捕捉部材６の設計時には、容器本体２の大きさの範囲内で可能な限り大きい角度θで形成することによって、液滴捕捉部材６への液滴の衝突確率を可能な限り高めることができる。
【００４２】
図５は、本発明に係る気液分離器１の実施の形態として例示する容器本体２、気相冷媒流出管４、液滴混入防止部材７、および液滴捕捉部材６の寸法と角度を示す断面平面図を示し、気液分離器１の容器本体２の内径Ｄ＝φ５５ｍｍ、液滴混入防止部材の直径ｄ１＝φ３９ｍｍ、気相冷媒流出管の内径ｄ２＝φ８ｍｍで形成されている。また、液滴捕捉部材６の円錐形状の角度θは６０度である。なお、ここで例示する寸法は上記に限定するものではない。
【００４３】
この図５に示す気液分離器１の容器本体２の内径Ｄ＝φ５５ｍｍ、液滴混入防止部材７の直径ｄ１＝φ３９ｍｍにおいては、図６のグラフに点線で示した通り、液滴捕捉部材６の表面積比は容器本体の内径Ｄ全体を液滴捕捉部材６で覆った場合に対して表面積比は５０％（距離の２乗）に減少する。しかし、液滴捕捉部材６の角度θ＝６０度の場合、垂直入射角度θ＝０度に対して液滴捕捉部材６の表面積は２倍になることから、容器本体２の内径Ｄ全体を液滴捕捉部材６で覆った場合と同一となり、液滴捕捉面積を確保できる。さらに、液滴捕捉部材６の角度をθ＝６０度以上で形成した場合、容器本体の内径Ｄ全体を液滴捕捉部材６で覆った場合以上に液滴捕捉部材６の表面積を大きくとることができ、より多くの液滴を捕捉することができる。
【００４４】
なお、上述した実施の形態においては、液滴捕捉部材６と液滴混入防止部材７を一体の構造とした気液分離部材８は円錐台形状であり、液滴混入防止部材７を平坦形状としているが、液滴混入防止部材７を気液分離器１内に収めるスペースがあれば、液滴混入防止部材７は尖った形状であっても構わない。
【００４５】
以上説明したように本発明によれば、気液二相冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離する気液分離器１であって、頂部２ａ、底部２ｃおよびその間を連結する中空胴部２ｂからなる容器本体２と、頂部２ａを貫通して容器本体２内上部に気液二相冷媒を流入させるための気液二相冷媒流入口３ａを有する気液二相冷媒流入管３と、底部２ｃを貫通して容器本体２内から気液二相冷媒から分離された気相冷媒を流出させるための気相冷媒流出口４ａを有する気相冷媒流出管４と、を有して構成される気液分離器１において、気液二相冷媒の液滴を捕捉するための液滴捕捉部材６と、気相冷媒流出口４ａへ流出する気相冷媒に気液二相冷媒流入口３ａから流入する気液二相冷媒の液滴が混入することを防止するための液滴混入防止部材７と、を一体の構造として気液二相冷媒流入口３ａと気相冷媒流出口４ａとの間に配設したことにより、気液二相冷媒に含まれる液滴を効率良く捕捉し、気液分離効率の向上を図るとともに、気相冷媒と液相冷媒に気液分離した後の気相冷媒への液滴の混入を低減し、気液分離効率の低下をより低減できる気液分離器１を提供することが可能となる。
【００４６】
また、気液分離部材８における液滴捕捉部材６を気液二相冷媒の流入方向に対して所定の角度を設け、液滴混入防止部材７の下端から容器本体２の下部に向かうにしたがって拡径する円錐形状で形成し、さらに液滴捕捉部材６の角度を容器本体２の大きさの範囲内で可能な限り大きい角度とすることにより、液滴捕捉部材６の表面積を大きくでき、液滴捕捉部材６への液滴の衝突確率を高めることができる。
【００４７】
また、気液分離部材８における液滴混入防止部材７を気相冷媒流出管出口４ａよりも上部に配設し、気相冷媒流出管４の内径よりも大きな直径で形成することにより、気液二相冷媒流入管３から流入する気液二相冷媒に対して液滴混入防止部材７により、気液二相冷媒中の液滴が直接、気相冷媒流出管４の気相冷媒流出口４ａに流入することを防止できる。
【００４８】
上述したように、気液二相冷媒の液滴を捕捉するための液滴捕捉部材６と、気相冷媒流出口４ａへ流出する気相冷媒に気液二相冷媒流入口３ａから流入する気液二相冷媒の液滴が混入することを防止するための液滴混入防止部材７と、を一体の構造として形成して、前記気液二相冷媒流入口３ａと気相冷媒流出口４ａとの間に配設することにより、気液二相冷媒に含まれる液滴を的確に捕捉し、気液分離がより確実に行なうことができる気液分離器を提供することができる。
【符号の説明】
【００４９】
１      気液分離器
２      容器本体
３      気液二相冷媒流入管
３ａ    気液二相冷媒流入口
４      気相冷媒流出管
４ａ    気相冷媒流出口
５      液相冷媒流出管
６      液滴捕捉部材
７      液滴混入防止部材
８      気液分離部材
【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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【図６】
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【図７】
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