JP2021183868A - 中間媒体式熱交換器 - Google Patents

Abstract

【課題】コストを抑制することが可能な中間媒体式熱交換器を提供する。【解決手段】中間媒体式熱交換器１は、第１のチャンバ１０ｃと第１の伝熱管１０ｄとを有する中間媒体蒸発器Ｅ１と、第２のチャンバ２０ｃと第２の伝熱管２０ｄとを有する液化ガス気化器Ｅ２と、第１の連通管３０と、第２の連通管４０と、を備える。中間媒体式熱交換器１の空間内には、中間媒体が封入されている。第１の連通管３０は、第１気化器側開口部３２と、第１蒸発器側開口部３１と、を有する。第２の連通管４０は、第２のチャンバ２０ｃ内における液状の中間媒体ＬＭの液面よりも下側の位置で開口する第２気化器側開口部４２と、第１のチャンバ１０ｃ内で開口する第２蒸発器側開口部４１と、液状の中間媒体ＬＭが溜められ第２の連通管４０を液封する液溜め部４４と、を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、中間媒体式熱交換器に関する。

従来、特許文献１に開示されているように、液化天然ガス（ＬＮＧ；Ｌｉｑｕｅｆｉｅｄ Ｎａｔｕｒａｌ Ｇａｓ）等の低温液化ガスを気化させる装置として、中間媒体を循環させながら熱源媒体からの熱を、中間媒体を介して低温液化ガスに伝熱する中間媒体式熱交換器が知られている。

特許文献１に開示されている中間媒体式熱交換器は、図１０に示されているように、中間媒体のケーシングであるチャンバ８０と伝熱管８８、９３とにより構成されており、中間媒体蒸発部８１とＬＮＧ気化部８２とを備えている。

具体的には、中間媒体蒸発部８１は、チャンバ８０の下部８０ｂと、下部８０ｂに通されている直管状の伝熱管８８と、を備えている。ＬＮＧ気化部８２は、チャンバ８０の上部８０ｔと、上部８０ｔに通されているＵ字状の伝熱管９３と、を備えている。下部８０ｂと上部８０ｔとにより、１つのチャンバ８０が形成されている。チャンバ８０の中には、中間媒体が封入されている。伝熱管８８には熱源媒体である海水が流れる。伝熱管９３にはＬＮＧが流れる。チャンバ８０内に溜まっている中間媒体は、伝熱管８８を介して海水によって加熱されてガス状の中間媒体ＧＭとなる。このガス状の中間媒体ＧＭは、伝熱管９３を介してＬＮＧによって冷やされて液状の中間媒体ＬＭとなる。これにより、中間媒体は、チャンバ８０の中を気体、液体間で相転移しながら循環する。

特開２０１７−１２０１２５公報

前記中間媒体式熱交換器は、中間媒体のケーシングである１つのチャンバ８０と、その上部８０ｔに通される伝熱管８８と、下部８０ｂに通される９３と、により構成されている。このため、前記中間媒体式熱交換器は、汎用のシェルアンドチューブ型の熱交換器により製造することができず、専用に設計されて製造する必要がある。このため、コストが増大する虞があった。

そこで、本発明の目的は、コストを抑制することが可能な中間媒体式熱交換器を提供することにある。

上記課題を解決するための手段として、本発明者らは、ＬＮＧ気化部（以下「液化ガス気化器」という。）と、中間媒体蒸発部（以下「中間媒体蒸発器」という。）と、について、別個の２つのシェルアンドチューブ型の熱交換器を用いることとした。そして、前記２つのシェルアンドチューブ型の熱交換器（液化ガス気化器及び中間媒体蒸発器）を、第１の連通管と第２の連通管とにより互いに連通することとした。

しかし、この構成においては、液状の中間媒体が第２の連通管を通じて液化ガス気化器から中間媒体蒸発器へ流れるものの、中間媒体蒸発器で気化したガス状の中間媒体が第２の連通管に流れ込むおそれがある。すなわち、第２の連通管の中での液状の中間媒体の流れがガス状の中間媒体によって阻害される現象、いわゆるフラッディング現象が発生するおそれがある。この現象により、中間媒体式熱交換器全体での中間媒体の循環量が低下し、中間媒体式熱交換器としての性能が低下するおそれがある。

そこで、本発明者らは、第２の連通管を液封すること、又は、流入抑止部材を設けることに想到した。具体的には、次のとおりである。

本発明の一局面に係る中間媒体式熱交換器は、中空状の第１のチャンバと、前記第１のチャンバ内を通過するように配置され熱源媒体が流入する第１の伝熱管と、を有する中間媒体蒸発器と、前記第１のチャンバよりも下方に配置される中空状の第２のチャンバと、前記第２のチャンバ内を通過するように配置され低温液化ガスが流入する第２の伝熱管と、を有する液化ガス気化器と、前記第１のチャンバ内と前記第２のチャンバ内とを相互に連通する第１の連通管と、前記第１のチャンバ内と前記第２のチャンバ内とを相互に連通する第２の連通管と、を備える。前記第１のチャンバ、前記第２のチャンバ、前記第１の連通管及び前記第２の連通管による空間内には中間媒体が封入されている。前記第１のチャンバ内の液状の中間媒体は、前記第１の伝熱管を介して前記熱源媒体に加熱されて気化し、ガス状の中間媒体になる。前記第２のチャンバ内のガス状の中間媒体は、前記第２の伝熱管を介して前記低温液化ガスに冷やされて凝縮し、液状の中間媒体になる。前記第１の連通管は、前記第２のチャンバ内における前記液状の中間媒体の液面よりも上側の位置で開口する第１気化器側開口部と、前記第１のチャンバ内における前記液状の中間媒体の液面よりも上側の位置で開口する第１蒸発器側開口部と、を有する。そして、前記第２の連通管は、前記第２のチャンバ内における前記液状の中間媒体の液面よりも下側の位置で開口する第２気化器側開口部と、前記第１のチャンバ内で開口する第２蒸発器側開口部と、前記液状の中間媒体が溜められ前記第２の連通管を液封する液溜め部と、を有する。

中間媒体式熱交換器では、第１のチャンバ内に溜まった液状の中間媒体は、第１のチャンバ内で第１の伝熱管を介して熱源媒体によって加熱されて気化し、ガス状の中間媒体になる。ガス状の中間媒体は、第１の連通管を通じて上昇し、液化ガス気化器の第２のチャンバ内に流入する。そして、第２のチャンバ内において、ガス状の中間媒体は、第２の伝熱管を介して、低温液化ガスを加熱することによって、低温液化ガスを気化させる。このとき、ガス状の中間媒体は、低温液化ガスに冷やされて凝縮し、再び液状の中間媒体になる。そして、第２のチャンバ内に溜まった液状の中間媒体は、第２の連通管を通じて、第１のチャンバ内に流入する。この一連の動作を繰り返すことによって、中間媒体式熱交換器では、中間媒体の循環を通じて、熱源媒体から低温液化ガスに熱伝達がされる。

さらに、中間媒体式熱交換器では、中間媒体蒸発器が第１のチャンバを有し液化ガス気化器が第２のチャンバを有しており、第１のチャンバ内と第２のチャンバ内とが第１の連通管と第２の連通管とで相互に連通されている。したがって、中間媒体式熱交換器は、専用に設計されることを必要とせず、汎用の熱交換器によって構成することができる。このため、コストを抑制することができる。

さらに、中間媒体式熱交換器では、第２の連通管を液封する液溜め部を有するので、中間媒体蒸発器の第１のチャンバ内で気化したガス状の中間媒体は、液溜め部を通過できない。したがって、第２の連通管には、液状の中間媒体が第２のチャンバから第１のチャンバに流れるのみであるため、第２の連通管の中でフラッディング現象が発生することが抑制される。

中間媒体式熱交換器の好ましい態様として、前記第２の連通管は、前記第２気化器側開口部から下方に延びる上側管部と、前記第２蒸発器側開口部から上方に延び且つ上端部が前記上側管部の下端部よりも上方に位置する下側管部と、を更に有してもよい。この場合において、前記液溜め部は、前記上側管部の前記下端部が前記液状の中間媒体に浸かるように前記液状の中間媒体を溜める形状に形成されていてもよい。

この態様に係る中間媒体式熱交換器では、第２のチャンバ内で凝縮した液状の中間媒体は、第２の連通管の上側管部の下端部から液溜め部に流出し、液溜め部から下側管部の上端部に流入して、第１のチャンバに流れる。このとき、液溜め部において、下側管部の上端部と上側管部の下端部との間で、液状の中間媒体が一定量溜まった状態が維持される。そして、上側管部の下端部は、下側管部の上端部よりも下方に位置するので、第１のチャンバ内で気化したガス状の中間媒体が下側管部を上昇したとしても、ガス状の中間媒体は、上側管部の下端部に向かうことができない。したがって、第２の連通管の中でフラッディング現象が発生することが抑制される。

中間媒体式熱交換器の好ましい態様として、前記液溜め部は、前記液状の中間媒体を溜める空間を形成し、底面が前記上側管部の前記下端部の下側に位置し、下向きに凸の底部と、前記空間に溜められた前記液状の中間媒体を前記下側管部の上端部に導く空間を形成する天部と、を有してもよい。

この態様に係る中間媒体式熱交換器では、第２のチャンバ内で凝縮した液状の中間媒体は、第２の連通管の上側管部に流入し、上側管部の下端部から流出して、底面が上側管部の下端部の下側に位置し下向きに凸の底部が形成する空間に溜まる。この状態で、第２のチャンバ内の液状の中間媒体がさらに第２の連通管の上側管部に流入すると、既に前記空間に溜まっている液状の中間媒体が前記空間から溢れる。溢れた液状の中間媒体は、天部が形成する空間によって下側管部の上端部に導かれる。このようにして、液溜め部では、上側管部から流れてきた液状の中間媒体を下側管部に流しながら、底部が形成する空間において上側管部の下端部が液状の中間媒体に浸っている状態が維持される。したがって、第１のチャンバ内で気化したガス状の中間媒体が、第２の連通管の下側管部を上昇したとしても、液溜め部に溜まる液状の中間媒体を通過して上側管部の下端部に向かうことができない。よって、第２連通管において、ガス状の中間媒体が液状の中間媒体の流れの障害になることが抑制可能である。

また、本発明に係る中間媒体式熱交換器は、中空状の第１のチャンバと、前記第１のチャンバ内を通過するように配置され熱源媒体が流入する第１の伝熱管と、を有する中間媒体蒸発器と、前記第１のチャンバよりも上方に配置される中空状の第２のチャンバと、前記第２のチャンバ内を通過するように配置され低温液化ガスが流入する第２の伝熱管と、を有する液化ガス気化器と、前記第１のチャンバ内と前記第２のチャンバ内とを相互に連通する第１の連通管と、前記第１のチャンバ内と前記第２のチャンバ内とを相互に連通する第２の連通管と、を備える。前記第１のチャンバ、前記第２のチャンバ、前記第１の連通管及び前記第２の連通管による空間内には中間媒体が封入されている。前記第１のチャンバ内の液状の中間媒体は、前記第１の伝熱管を介して前記熱源媒体に加熱されて気化し、ガス状の中間媒体になる。前記第２のチャンバ内のガス状の中間媒体は、前記第２の伝熱管を介して前記低温液化ガスに冷やされて凝縮し、液状の中間媒体になる。前記第１の連通管は、前記第２のチャンバ内における前記液状の中間媒体の液面よりも上側の位置で開口する第１気化器側開口部と、前記第１のチャンバ内における前記液状の中間媒体の液面よりも上側の位置で開口する第１蒸発器側開口部と、を有する。前記第２の連通管は、前記第２のチャンバ内における前記液状の中間媒体の液面よりも下側の位置で開口する第２気化器側開口部と、前記第１のチャンバ内における前記液状の中間媒体の液面よりも下側の位置であり且つ前記第１の伝熱管よりも上側の位置で開口する第２蒸発器側開口部と、を有する。そして、前記中間媒体蒸発器は、前記第１のチャンバ内のガス状の中間媒体が前記第２蒸発器側開口部を通じて前記第２の連通管内に流入することを抑止する流入抑止部材を更に有する。

この中間媒体式熱交換器では、上記と同様に、専用に設計されて製造することを必要とせず、汎用の熱交換器によって構成することができるので、コストを抑制することができる。

さらに、この中間媒体式熱交換器では、中間媒体蒸発器が流入抑止部材を有するので、中間媒体蒸発器の第１のチャンバ内で気化したガス状の中間媒体が、第２の連通管の第２蒸発器側開口部から第２の連通管内に流入することが抑止される。したがって、この中間媒体式熱交換器では、第２の連通管の中でフラッディング現象が発生することが抑制される。

前記中間媒体式熱交換器の好ましい態様として、前記流入抑止部材は、前記第２蒸発器側開口部の下側に位置する部分を有し、周端縁が前記第２蒸発器側開口部の周縁部よりも径方向外側に位置する形状を有する板状の流入抑止板であってもよい。

中間媒体式熱交換器では、第１のチャンバ内において第２の連通管の下側で気化したガス状の中間媒体が上昇すると、このガス状の中間媒体は、流入抑止板において第２蒸発器側開口部の下側に位置する部分の下面に到達する。このガス状の中間媒体は、流入抑止板に沿って移動して、流入抑止板の周端縁から再び上昇することとなる。すなわち、第１のチャンバ内において、ガス状の中間媒体は、流入抑止板をかわしながら上昇する。このとき、流入抑止板の周端縁が第２蒸発器側開口部の周縁部よりも径方向外側に位置するので、流入抑止板の周端縁から再び上昇するガス状の中間媒体が、第２蒸発器側開口部を通じて第２の連通管に流入することはできない。したがって、流入抑止板により第２の連通管の中でフラッディング現象が発生することが抑制される。

前記中間媒体式熱交換器の好ましい態様として、前記第２の連通管は、前記液化ガス気化器の底面に接続されており、前記第２気化器側開口部は、前記液化ガス気化器の底面に設けられていてもよい。

この態様に係る前記中間媒体式熱交換器では、前記液化ガス気化器の底面に前記第２気化器側開口部が設けられていることにより、前記液化ガス気化器の前記第２のチャンバ内で凝縮し、下方に溜まる液状の中間媒体を効率的に前記第２の連通管に流入させることができる。これにより、前記中間媒体式熱交換器の性能の向上を図ることができる。

前記中間媒体式熱交換器の好ましい態様として、前記第１の連通管の口径は、前記第２の連通管の口径よりも大きくてもよい。

この態様に係る前記中間媒体式熱交換器では、前記第１の連通管におけるガス状の中間媒体の圧力損失が、抑えられる。

前記中間媒体式熱交換器の好ましい態様として、前記第１の連通管の全長は、前記第２の連通管の全長よりも短くてもよい。

この態様に係る前記中間媒体式熱交換器では、前記第１の連通管におけるガス状の中間媒体の圧力損失が、抑えられる。

前記中間媒体式熱交換器の好ましい態様として、前記第１の連通管及び前記第２の連通管の少なくとも一方は、大気と接触する部位に断熱材が設けられていてもよい。

この態様に係る前記中間媒体式熱交換器では、断熱材によって、前記第１の連通管及び前記第２の連通管の少なくとも一方を流れる中間媒体の、大気への放熱及び大気からの入熱が抑えられる。

したがって、本発明に係る中間媒体式熱交換器では、コストを抑制することができる。

本発明の第１実施形態に係る中間媒体式熱交換器を示す正面断面図である。 本発明の第１実施形態に係る中間媒体式熱交換器を示す側面断面図であり、図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。 本発明の第１実施形態に係る液溜め部の変形例を示す正面断面図である。 本発明の第１実施形態の変形例に係る中間媒体式熱交換器を示す正面断面図である。 本発明の第２実施形態に係る中間媒体式熱交換器を示す正面断面図である。 本発明の第２実施形態に係る中間媒体式熱交換器を示す側面断面図であり、図５のＶ−Ｖ線断面図である。 図５の流入抑止部材周辺の部分拡大図である。 本発明の第２実施形態に係る流入抑止部材の変形例を示す正面断面図である。 本発明の第２実施形態の変形例に係る中間媒体式熱交換器を示す正面断面図である。 従来の中間媒体式熱交換器を示す正面断面図である。

本発明の好ましい実施形態である第１実施形態に係る中間媒体式熱交換器１を、図１及び図２に基づいて説明する。なお、本明細書において、「長手方向一方側」とは、図１及び図４の左側を意味するものとし、「長手方向他方側」とは、図１及び図４の右側を意味するものとする。

（第１実施形態）
中間媒体式熱交換器１は、熱源媒体と低温液化ガスとの間で中間媒体を介して熱交換させる熱交換器である。中間媒体式熱交換器１は、中間媒体を循環させながら熱源媒体の熱を、中間媒体を介して液化天然ガス（ＬＮＧ）に伝熱し、ＬＮＧを気化させて天然ガス（ＮＧ）を生成する。中間媒体式熱交換器１は、低温液化ガスとしてＬＮＧを気化させる構成に限られず、例えばエチレン、液化酸素、液化窒素等を気化させるものであってもよい。また、熱源媒体は、海水、工業用水等である。

中間媒体式熱交換器１は、中間媒体蒸発器Ｅ１と、液化ガス気化器Ｅ２と、第１の連通管３０と、第２の連通管４０と、を備える。中間媒体式熱交換器１は、中間媒体蒸発器Ｅ１、液化ガス気化器Ｅ２、第１の連通管３０及び第２の連通管４０により形成される閉じられた空間を有している。そして、中間媒体式熱交換器１の空間内には、中間媒体が封入されている。

中間媒体蒸発器Ｅ１は、シェルアンドチューブ型の熱交換器によって構成されている。すなわち、中間媒体蒸発器Ｅ１は、長手方向を水平方向とする中空状のチャンバ（第１のチャンバ）１０ｃと、第１のチャンバ１０ｃ内を通過するように配置され熱源媒体が流入する第１の伝熱管１０ｄと、を有する。中間媒体蒸発器Ｅ１は、熱源媒体と液状の中間媒体ＬＭとの間で熱交換させる。中間媒体蒸発器Ｅ１では、熱源媒体からの熱を中間媒体に伝熱させて液状の中間媒体ＬＭを蒸発させ、ガス状の中間媒体ＧＭを生成する。

第１の伝熱管１０ｄは、図１に示すように、直管形状を有し、第１のチャンバ１０ｃ内の下側（底側）を通過するように配置されている。第１の伝熱管１０ｄは、第１のチャンバ１０ｃをその長手方向に貫通する。そして、第１の伝熱管１０ｄにおいて、熱源媒体である海水が図１の左側から流入し図１の右側へ流出している。図２に示すように、第１の伝熱管１０ｄは、複数本用意されている。

第１のチャンバ１０ｃ内には、中間媒体式熱交換器１の稼働状態において、図１及び図２に示すように、液状の中間媒体ＬＭが溜まっている。第１の伝熱管１０ｄは、第１のチャンバ１０ｃ内に溜まった液状の中間媒体ＬＭに浸かっている。

液化ガス気化器Ｅ２は、シェルアンドチューブ型の熱交換器によって構成されている。すなわち、液化ガス気化器Ｅ２は、第１のチャンバ１０ｃよりも上方に配置され長手方向を水平方向とする中空状のチャンバ（第２のチャンバ）２０ｃと、第２のチャンバ２０ｃ内を通過するように配置され低温液化ガスが流入する第２の伝熱管２０ｄと、を有する。液化ガス気化器Ｅ２は、ガス状の中間媒体ＧＭと低温液化ガスとの間で熱交換させる。液化ガス気化器Ｅ２では、ガス状の中間媒体ＧＭの熱を低温液化ガスに伝熱させて低温液化ガスを気化させる。

第２の伝熱管２０ｄは、図１に示すように、Ｕ字形状を有し、第２のチャンバ２０ｃの底部との間に間隔をあけて、第２のチャンバ２０ｃ内を通過するように配置されている。具体的には、第２の伝熱管２０ｄは、その一端が第２のチャンバ２０ｃの長手方向一方側壁部に接続され、第２のチャンバ２０ｃの長手方向他方側壁部の近傍にまで延びている。そして、第２の伝熱管２０ｄは、長手方向他方側壁部の近傍で屈曲するように折り返し、その他端が第２のチャンバ２０ｃの長手方向一方側壁部に接続されている。図２に示すように、第２の伝熱管２０ｄは、複数本用意されている。第２の伝熱管２０ｄは、Ｕ字形状を有しているものに限定されず、直管状のものであってもよい。

第２のチャンバ２０ｃ内には、中間媒体式熱交換器１の稼働状態において、図１及び図２に示すように、ガス状の中間媒体ＧＭと液状の中間媒体ＬＭとが溜まっている。第２の伝熱管２０ｄは、第２のチャンバ２０ｃ内に溜まった液状の中間媒体ＬＭよりも上方に離れて配置されている。

第１の連通管３０は、第１のチャンバ１０ｃ内と第２のチャンバ２０ｃ内とを相互に連通する管である。第１の連通管３０は、下端が第１のチャンバ１０ｃに接続され、上端が第２のチャンバ２０ｃに接続されている。第１の連通管３０の上端は、第２のチャンバ２０ｃ内における液状の中間媒体ＬＭの液面よりも上側に離間した位置において、第２のチャンバ２０ｃに接続されている。すなわち、第１の連通管３０の上端は、第２のチャンバ２０ｃ内における液状の中間媒体ＬＭの液面よりも上側に離間した位置で開口する第１気化器側開口部３２を有する。第１の連通管３０の下端は、第１のチャンバ１０ｃ内における液状の中間媒体の液面よりも上側に離間した位置において、第１のチャンバ１０ｃに接続されている。すなわち、第１の連通管３０の下端は、第１のチャンバ１０ｃ内における液状の中間媒体の液面よりも上側に離間した位置で開口する第１蒸発器側開口部３１を有する。なお、第１の連通管３０は、図１では一本のみ図示されているが、複数本あってもよい。

第２の連通管４０は、第１のチャンバ１０ｃ内と第２のチャンバ２０ｃ内とを相互に連通する管である。第２の連通管４０は、下端が第１のチャンバ１０ｃに接続され、上端が第２のチャンバ２０ｃに接続されている。第２の連通管４０の上端は、第２のチャンバ２０ｃ内における液状の中間媒体ＬＭの液面よりも下側に離間した位置（液状の中間媒体ＬＭに浸かる位置）において、第２のチャンバ２０ｃに接続されている。すなわち、第２の連通管４０の上端は、第２のチャンバ２０ｃ内における液状の中間媒体ＬＭの液面よりも下側に離間した位置で開口する第２気化器側開口部４２を有する。第２の連通管４０の下端は、第１のチャンバ１０ｃ内における液状の中間媒体ＬＭの液面よりも上側に離間した位置において、第１のチャンバ１０ｃに接続されている。すなわち、第２の連通管４０の下端は、第１のチャンバ１０ｃ内における液状の中間媒体ＬＭの液面よりも上側に離間した位置で開口する第２蒸発器側開口部４１を有する。なお、第２の連通管４０は、図１では一本のみ図示されているが、複数本あってもよい。また、第２の連通管４０の下端は、第１のチャンバ１０ｃ内における液状の中間媒体ＬＭの液面よりも下側に離間した位置に接続されていてもよい。すなわち、第１実施形態において、第２蒸発器側開口部４１の位置は、第１のチャンバ１０ｃ内の任意の位置であってよい。

第２の連通管４０は、第２気化器側開口部４２から下方に（すなわち第１のチャンバ１０ｃに向かって）延びる上側管部４３と、第２蒸発器側開口部４１から上方に（すなわち第２のチャンバ２０ｃに向かって）延びる下側管部４５と、液状の中間媒体ＬＭが溜められ第２の連通管４０を液封する液溜め部４４と、を有する。

上側管部４３は、第２のチャンバ２０ｃの底面と第１のチャンバ１０ｃの天面との間において、第２のチャンバ２０ｃの底面から、例えば真っすぐ下方に延びる管である。上側管部４３の第２気化器側開口部４２は、第２のチャンバ２０ｃの底面に形成されている。上側管部４３は、第２気化器側開口部４２の反対側の開口部であって下側の開口部を形成する下端部４３１を有する。上側管部４３は、第２のチャンバ２０ｃ内に一旦溜まった液状の中間媒体ＬＭを第２気化器側開口部４２から受け入れて下方に流す。

下側管部４５は、第２のチャンバ２０ｃの底面と第１のチャンバ１０ｃの天面との間において、第１のチャンバ１０ｃの天面から、例えば真っすぐ上方に延びる管である。下側管部４５の第２蒸発器側開口部４１は、第１のチャンバ１０ｃの天面に形成されている。下側管部４５は、第２蒸発器側開口部４１の反対側の開口部であって上側の開口部を形成する上端部４５２を有する。下側管部４５の上端部４５２は、上側管部４３の下端部４３１よりも上方に位置している。下側管部４５は、液溜め部４４に一時的に溜められた液状の中間媒体ＬＭを、第１のチャンバ１０ｃ内に導く。

液溜め部４４は、屈曲管からなり、上側管部４３の下端部４３１と、下側管部４５の上端部４５２と、を接続している。

液溜め部４４は、図１に示すように、略Ｓ字状に屈曲する形状に形成された管であり、下側の屈曲部である底部４４ｂと、上側の屈曲部である天部４４ｔと、を有している。

底部４４ｂは、上側管部４３の下端部４３１に接続されている。すなわち、底部４４ｂは、下端部４３１から下方に向いた状態で下端部４３１に接続され、屈曲して上方に向きを変える形状の略Ｕ字状の管部である。これにより、底部４４ｂは、底面が上側管部４３の下端部４３１の下側に位置し、下向きに凸の形状を有する。そして、底部４４ｂは、液状の中間媒体ＬＭを溜める空間を形成する。

天部４４ｔは、下側管部４５の上端部４５２に接続されている。すなわち、天部４４ｔは、上端部４５２から上方に向いた状態で上端部４５２に接続され、屈曲して下方に向きを変える形状の上向きに凸の略Ｕ字状の管部であり、底部４４ｂに繋がっている。天部４４ｔは、底部４４ｂが形成する空間に溜められた液状の中間媒体ＬＭを下側管部４５の上端部４５２に導く空間を形成する。

液溜め部４４は、底部４４ｂと天部４４ｔとを有していることにより、上側管部４３の下端部４３１が液状の中間媒体ＬＭに浸かるように液状の中間媒体ＬＭを溜める形状に形成されている。

第１の連通管３０の口径は、第２の連通管４０の口径よりも大きくなっている。さらに、第１の連通管３０の長さは、第２の連通管４０の長さよりも短くなっている。

次に、第１実施形態に係る中間媒体式熱交換器１の運転動作による作用効果を説明する。

中間媒体式熱交換器１では、第１のチャンバ１０ｃ内に溜まった液状の中間媒体ＬＭは、第１のチャンバ１０ｃ内で第１の伝熱管１０ｄを介して熱源媒体によって加熱されて気化し、ガス状の中間媒体ＧＭになる。ガス状の中間媒体ＧＭは、一旦第１のチャンバ１０ｃ内の上側に溜まった後、第１の連通管３０を通じて上昇し、液化ガス気化器Ｅ２の第２のチャンバ２０ｃ内に流入する。そして、第２のチャンバ２０ｃ内において、ガス状の中間媒体ＧＭは、第２の伝熱管２０ｄを介して、低温液化ガスを加熱することによって、低温液化ガスを気化させる。このとき、ガス状の中間媒体ＧＭは、低温液化ガスに冷やされて凝縮し、再び液状の中間媒体ＬＭになる。そして、第２のチャンバ２０ｃ内に一旦溜まった液状の中間媒体は、第２の連通管４０を通じて、第１のチャンバ１０ｃ内に流入する。この一連の動作を繰り返すことによって、中間媒体式熱交換器１では、中間媒体の循環を通じて、熱源媒体から低温液化ガスに熱伝達がされる。

以上説明したように、本実施形態に係る中間媒体式熱交換器１では、中間媒体蒸発器Ｅ１が第１のチャンバ１０ｃを有し、液化ガス気化器Ｅ２が第２のチャンバ２０ｃを有しており、第１のチャンバ１０ｃ内と第２のチャンバ２０ｃ内とが第１の連通管３０と第２の連通管４０とで相互に連通されている。したがって、中間媒体式熱交換器１は、専用に設計されることを必要とせず、汎用の熱交換器によって構成することができる。このため、コストを抑制することができる。

さらに、中間媒体式熱交換器１では、第２の連通管４０を液封する液溜め部４４を有するので、中間媒体蒸発器Ｅ１の第１のチャンバ１０ｃ内で気化したガス状の中間媒体ＧＭは、液溜め部４４を通過できない。したがって、第２の連通管４０には、液状の中間媒体ＬＭが第２のチャンバ２０ｃから第１のチャンバ１０ｃに流れるのみであるため、第２の連通管４０の中でフラッディング現象が発生することが抑制される。

具体的には、中間媒体式熱交換器１では、第２のチャンバ２０ｃ内で凝縮した液状の中間媒体ＬＭは、第２の連通管４０の上側管部４３の下端部４３１から液溜め部４４に流出し、液溜め部４４から下側管部４５の上端部４５２に流入して、第１のチャンバ１０ｃに流れる。このとき、液溜め部４４において、下側管部４５の上端部４５２と上側管部４３の下端部４３１との間で、液状の中間媒体が一定量溜まった状態が維持される。そして、上側管部４３の下端部４３１は、下側管部４５の上端部４５２よりも下方に位置するので、第１のチャンバ１０ｃ内で気化したガス状の中間媒体ＧＭが下側管部４５を上昇したとしても、ガス状の中間媒体は、上側管部４３の下端部４３１に向かうことができない。したがって、第２の連通管４０の中でフラッディング現象が発生することが抑制される。

さらに詳細には、次のとおりである。中間媒体式熱交換器１では、第２のチャンバ２０ｃ内で凝縮した液状の中間媒体ＬＭは、第２の連通管４０の上側管部４３に流入し、上側管部４３の下端部４３１から流出して、底面が上側管部４３の下端部４３１の下側に位置し下向きに凸の底部４４ｂが形成する空間に溜まる。この状態で、第２のチャンバ２０ｃ内の液状の中間媒体ＬＭがさらに第２の連通管４０の上側管部４３に流入すると、既に前記空間に溜まっている液状の中間媒体ＬＭが前記空間から溢れる。溢れた液状の中間媒体ＬＭは、天部４４ｔが形成する空間によって下側管部４５の上端部４５２に導かれる。このようにして、液溜め部４４では、上側管部４３から流れてきた液状の中間媒体ＬＭを下側管部４５に流しながら、底部４４ｂが形成する空間において上側管部４３の下端部４３１が液状の中間媒体に浸っている状態が維持される。したがって、第１のチャンバ１０ｃ内で気化したガス状の中間媒体ＧＭが、第２の連通管４０の下側管部４５を上昇したとしても、液溜め部４４に溜まる液状の中間媒体を通過して、上側管部４３の下端部４３１に向かうことができない。よって、第２の連通管４０において、ガス状の中間媒体ＧＭが液状の中間媒体ＬＭの流れの障害になることが抑制可能である。

また、中間媒体式熱交換器１では、液化ガス気化器Ｅ２の底面に第２気化器側開口部４２が設けられていることにより、液化ガス気化器Ｅ２の第２のチャンバ２０ｃ内で凝縮し下方に溜まる液状の中間媒体ＬＭを効率的に第２の連通管４０に流入させることができる。これにより、中間媒体式熱交換器１の性能の向上を図ることができる。

また、中間媒体式熱交換器１では、第１の連通管３０の口径が第２の連通管４０の口径よりも大きいので、ガス状の中間媒体ＧＭが流れる第１の連通管３０の圧力損失が、液状の中間媒体ＬＭが流れる第２の連通管４０の圧力損失よりも小さくなる。

また、中間媒体式熱交換器１では、第１の連通管３０の全長が第２の連通管４０の全長よりも小さいので、ガス状の中間媒体ＧＭが流れる第１の連通管３０の圧力損失が、液状の中間媒体ＬＭが流れる第２の連通管４０の圧力損失よりも小さくなる。

なお、液溜め部４４は、屈曲管で構成された液溜め部４４に限定されず、その他の形態により液状の中間媒体が溜められ前記第２の連通管を液封するものであってもよい。

例えば、液溜め部４４は、図３に示すように、上側管部４３が上側から挿入され且つ下側管部４５が下側から挿入される中空状の部材を有しており、内部に液状の中間媒体ＬＭ及びガス状の中間媒体ＧＭを収容するための閉じた空間を形成する。液溜め部４４は、下向きに凸の底部４４ｂと、上向きに凸の天部４４ｔと、を有する。底部４４ｂは、底面部４４ｂ１と、底面部４４ｂ１の周縁から立ち上がる下側面部４４ｂ２と、を有する。天部４４ｔは、天面部４４ｔ１と、天面部４４ｔ１の周縁と下側面部４４ｂ２とを互いに接続する上側面部４４ｔ２と、を有する。上側管部４３は、天部４４ｔの天面部４４ｔ１を貫通して、底部４４ｂ内に開口している。下側管部４５は、底部４４ｂの底面部４４ｂ１を貫通して、天部４４ｔ内に開口している。底部４４ｂは、液溜め部４４が形成する空間の内の下側の空間であって下側管部４５の上端部４５２の高さ位置よりも下の空間を形成する部分を有する。天部４４ｔは、液溜め部４４が形成する空間の内の上側の空間であって下側管部４５の上端部４５２の高さ位置から上側の空間を形成する部分（すなわち、底部４４ｂを除く部分）を有する。

下側管部４５の上端部４５２は、上側管部４３の下端部４３１よりも上方に位置する。このため、上側管部４３の中を流れてきた液状の中間媒体ＬＭは、下端部４３１から底部４４ｂが形成する空間に流出し、前記空間の中において、下側管部４５の上端部４５２の高さ位置まで溜まることができる。すなわち、底部４４ｂは、液状の中間媒体ＬＭを溜める空間を形成し、底面が上側管部４３の下端部４３１の下側に位置し、下向きに凸の形状を有する。

天部４４ｔは、底部４４ｂが形成する空間において下側管部４５の上端部４５２の高さ位置まで溜められた液状の中間媒体ＬＭを、下側管部４５の上端部４５２に導く空間を形成する。

底部４４ｂが形成する空間に液状の中間媒体ＬＭが溜まった状態において、上側管部４３から更に液状の中間媒体ＬＭが流出すると、液状の中間媒体ＬＭは、底部４４ｂが形成する空間から溢れ出す。このとき、天部４４ｔが形成する空間において、溢れ出した液状の中間媒体ＬＭが下側管部４５の上端部４５２に導かれて、下側管部４５に流入する。なお、天部４４ｔが形成する空間には、下側管部４５の中を通って上昇してきたガス状の中間媒体ＧＭが溜まるが、液状の中間媒体ＬＭの液面が下側管部４５の上端部４５２の高さ位置にあり、上側管部４３の下端部４３１がその高さ位置よりも下方に位置するので、天部４４ｔに溜まったガス状の中間媒体ＧＭが、液面を通過して上側管部４３の下端部４３１に流入することはない。

図４に示すように、中間媒体式熱交換器１には、第１の接続管３０及び第２の接続管４０をそれぞれ覆うように断熱材３６及び断熱材４６が設けられてもよい。断熱材３６は、第１蒸発器側開口部３１から第１気化器側開口部３２に亘って、第１の接続管３０の外表面を覆うように形成されている。断熱材４６は、上側管部４３の外周面、下側管部４５の外周面、液溜め部４４の底部４４ｂ及び天部４４の外表面を覆うように形成されている。すなわち、第１の接続管３０及び第２の接続管４０は、大気と接触する部位が断熱されており、外部の温度変化の影響を受け難い。

第２の連通管４０に設けられた断熱材４６によって、第２の連通管４０を流れる液状の中間媒体ＬＭが、大気によって温められて気化することを抑制できる。これにより、第２の連通管４０内における、フラッディング現象の発生及び流通抵抗の増加は抑制される。また、第１の連通管３０に設けられた断熱材３６によって、第１の連通管３０のガス状の中間媒体ＧＭが、大気によって冷やされることを抑制できる。これにより、液化ガス気化器Ｅ２におけるガス状の中間媒体ＧＭの気化効率の低下は抑制される。なお、断熱材３６、３７は、第１の接続管３０及び第２の接続管４０の熱伝導率の１００分の１以下の熱伝導率を有しており、例えば、グラスウール、ロックウール、ポリスチレンフォーム及び硬質ウレタンフォーム等が用いられる。また、断熱材３６、３７のうち、いずれか一方だけが設けられていてもよい。

（第２実施形態）
上記の第１実施形態では、第２の連通管４０が液溜め部４４によって液封されている。これに対し、第２実施形態では、流入抑止部材５０（図５〜図７参照）によって第２の連通管４０へのガス状の中間媒体ＧＭの流入が抑止される。

第２実施形態に係る中間媒体式熱交換器１を、図５ないし図７に基づいて説明する。なお、第２実施形態において、上記の第１実施形態と同一の構成要素については同一の符号を用いて説明を省略することとし、主に異なる構成要素について説明を行う。

第２の連通管４０は、第１のチャンバ１０ｃと第２のチャンバ２０ｃとを互いに接続する管である。第２実施形態に係る第２の連通管４０には、第１実施形態と異なり、液溜め部４４が設けられていない。第２の連通管４０は、第２のチャンバ２０ｃの底面から第１のチャンバ１０ｃの天面に向かって上下方向に延びている。第２の連通管４０は、第２のチャンバ２０ｃの底面と第１のチャンバ１０ｃの天面とにそれぞれ接続されている。さらに、第２の連通管４０の下側部分は、第１のチャンバ１０ｃの天面を貫通して、第１のチャンバ１０ｃ内に溜まっている液状の中間媒体ＬＭの液面よりも下側且つ第１のチャンバ１０ｃ内の第１の伝熱管１０ｄの上側の位置にまで延びている。そして、第２の連通管４０は、第２のチャンバ２０ｃの底面との接続位置で開口する第２気化器側開口部４２を有し、第１のチャンバ１０ｃ内の液面と第１の伝熱管１０ｄとの間で開口する第２蒸発器側開口部４１を有する。これにより、第２の連通管４０の第２蒸発器側開口部４１は、第１のチャンバ１０ｃに溜まった液状の中間媒体ＬＭに浸かっており、液状の中間媒体ＬＭに液封された状態となっている。

第２の連通管４０の第２蒸発器側開口部４１では、上記の通り液封されているものの、第１のチャンバ１０ｃ内の第１の伝熱管１０ｄで発生したガス状の中間媒体ＧＭが流入するおそれがある。そこで、中間媒体蒸発器Ｅ１は、ガス状の中間媒体ＧＭが第２の連通管４０内に流入することを抑止する流入抑止部材５０を更に有する。

流入抑止部材５０は、第２の連通管４０の第２蒸発器側開口部４１と第１の伝熱管１０ｄとの間で水平方向に延びるように配置される板状の部材である。すなわち、流入抑止部材５０は、第２の連通管４０の第２蒸発器側開口部４１の下側に位置する部分を有する流入抑止板である。流入抑止部材５０は、第１のチャンバ１０ｃの底面から上方を見たときに、第２蒸発器側開口部４１を覆って見えなくする程度の面積を有する。すなわち、流入抑止部材５０は、図７に示すように、その周端縁５０ｒが第２蒸発器側開口部４１の周縁部４１ｒよりも径方向外側に位置する形状を有する。これにより、流入抑止部材５０は、第１のチャンバ１０ｃ内の第１の伝熱管１０ｄで発生したガス状の中間媒体ＧＭが第２蒸発器側開口部４１を通じて第２の連通管４０内に流入することを抑止する。

以上説明したように、第２実施形態に係る中間媒体式熱交換器１は、第１実施形態に係る中間媒体式熱交換器１と同様に、専用に設計されて製造することを必要とせず、汎用の熱交換器によって構成することができるので、コストを抑制することができる。

さらに、中間媒体式熱交換器１では、中間媒体蒸発器Ｅ１が流入抑止部材５０を有するので、中間媒体蒸発器Ｅ１の第１のチャンバ１０ｃ内で気化したガス状の中間媒体ＧＭが、第２の連通管４０の第２蒸発器側開口部４１から第２の連通管４０内に流入することが抑制される。したがって、中間媒体式熱交換器１では、第２の連通管４０の中でフラッディング現象が発生することが抑制される。

具体的には、次のとおりである。図７に示すように、中間媒体式熱交換器１では、第１のチャンバ１０ｃ内の第１の伝熱管１０ｄにおいて第２の連通管４０の下側で気化したガス状の中間媒体ＧＭが上昇すると、このガス状の中間媒体ＧＭは、流入抑止部材（流入抑止板）５０において第２蒸発器側開口部４１の下側に位置する部分の下面に到達する。このガス状の中間媒体は、流入抑止部材５０の下面に沿って水平方向に移動して、流入抑止部材５０の周端縁５０ｒから再び上昇することとなる。すなわち、第１のチャンバ１０ｃ内において、ガス状の中間媒体ＧＭは、流入抑止部材５０をかわしながら上昇する。このとき、流入抑止部材５０の周端縁５０ｒが第２蒸発器側開口部４１の周縁部４１ｒよりも径方向外側に位置するので、流入抑止部材５０の周端縁５０ｒから再び上昇するガス状の中間媒体ＧＭが、第２蒸発器側開口部４１を通じて第２の連通管４０に流入することはできない。したがって、流入抑止部材５０により第２の連通管４０の中でフラッディング現象が発生することが抑制される。

また、中間媒体式熱交換器１でも、液化ガス気化器Ｅ２の底面に第２気化器側開口部４２が設けられていることにより、液化ガス気化器Ｅ２の第２のチャンバ２０ｃ内で凝縮し、下方に溜まる液状の中間媒体ＬＭを効率的に第２の連通管４０に流入させることができる。これにより、中間媒体式熱交換器１の性能の向上を図ることができる。

また、中間媒体式熱交換器１でも、第１の連通管３０の口径が第２の連通管４０の口径よりも大きいので、ガス状の中間媒体ＧＭが流れる第１の連通管３０の圧力損失が、液状の中間媒体ＬＭが流れる第２の連通管４０の圧力損失よりも小さくなる。

また、中間媒体式熱交換器１でも、第１の連通管３０の全長が第２の連通管４０の全長よりも小さいので、ガス状の中間媒体ＧＭが流れる第１の連通管３０の圧力損失が、液状の中間媒体ＬＭが流れる第２の連通管４０の圧力損失よりも小さくなる。

なお、流入抑止部材５０は、図７に示す形態に限定されず、その他の形態のものであってもよい。例えば、図８（ａ）に示すように、流入抑止部材５０は、第２の連通管４０の第２蒸発器側開口部４１と第１の伝熱管１０ｄとの間で水平方向から傾斜した方向に延びるように配置されていてもよい。流入抑止部材５０は、全体として第２蒸発器側開口部４１よりも下方に配置されている。

図８（ａ）の流入抑止部材５０は、水平方向から傾斜した方向に延びる板状の部材であるので、効率的にガス状の中間媒体ＧＭを第２蒸発器側開口部４１から離れた位置に誘導することができる。

図８（ｂ）に示すように、流入抑止部材５０は、第２の連通管４０の第２蒸発器側開口部４１の下側で最下点を有する円錐形状を有し、水平方向から傾斜した方向に延びる板状の部材であってもよい。流入抑止部材５０の周端縁５０ｒは、第２蒸発器側開口部４１の周縁部４１ｒよりも上方に位置してもよく、第２蒸発器側開口部４１の周縁部４１ｒよりも径方向外側に位置するのであれば周縁部４１ｒよりも下方に位置してもよい。

図８（ｂ）の流入抑止部材５０は、水平方向から傾斜した方向に延びる部分を有するとともに周端縁５０ｒが第２蒸発器側開口部４１の周縁部４１ｒよりも上方に位置するので、より効率的にガス状の中間媒体ＧＭを第２蒸発器側開口部４１から離れた位置に誘導することができる。

図８（ｃ）に示すように、流入抑止部材５０は、第２の連通管４０の第２蒸発器側開口部４１と第１の伝熱管１０ｄとの間で水平方向に延びる底部と、底部の周端縁から上方に向けて屈曲し延びる縦壁部と、を有する板状の部材であってもよい。縦壁部の周端縁５０ｒは、第２蒸発器側開口部４１の周縁部４１ｒよりも上方に位置してもよく、第２蒸発器側開口部４１の周縁部４１ｒよりも径方向外側に位置するのであれば周縁部４１ｒよりも下方に位置してもよい。

図８（ｃ）の流入抑止部材５０は、周端縁５０ｒが第２蒸発器側開口部４１の周縁部４１ｒよりも上方に位置するので、効率的にガス状の中間媒体ＧＭを第２蒸発器側開口部４１から離れた位置に誘導することができる。

図８（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）の流入抑止部材５０のいずれも、第２蒸発器側開口部４１の下側に位置する部分を有し、周端縁５０ｒが第２蒸発器側開口部４１の周縁部４１ｒよりも径方向外側に位置する形状を有する。これにより、図８（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）の流入抑止部材５０は、第１のチャンバ１０ｃ内のガス状の中間媒体ＧＭが第２蒸発器側開口部４１を通じて第２の連通管４０内に流入することを抑止する。

上記第１、第２実施形態において、第１の連通管３０が第１のチャンバ１０ｃ及び第２のチャンバ２０ｃに接続する位置は、上記実施形態に示される位置に限定されない。すなわち、上記第１実施形態及び第２実施形態において、第１の連通管３０は、第１のチャンバ１０ｃ及び第２のチャンバ２０ｃの長手方向他方側に接続されているが、例えば、第１の連通管３０の接続位置は、第１のチャンバ１０ｃ及び第２のチャンバ２０ｃの長手方向一方側壁部（図１の左側）であってもよいし、それぞれの前側壁部又は後側壁部（図２の左右側）であってもよい。この場合においても、第１の連通管３０の第１蒸発器側開口部３１が第１のチャンバ１０ｃ内における液状の中間媒体ＬＭの液面よりも上側の位置で開口する位置となるように、第１の連通管３０と第１のチャンバ１０ｃとが互いに接続されていればよい。同様に、第１の連通管３０の第１気化器側開口部３２が第２のチャンバ２０ｃ内における液状の中間媒体ＬＭの液面よりも上側の位置で開口する位置となるように、第１の連通管３０と第２のチャンバ２０ｃとが互いに接続されていればよい。

第１の連通管３０の第１蒸発器側開口部３１が第１のチャンバ１０ｃ内の中間媒体ＬＭの液面よりも上側に位置しているなら、第１の連通管３０は、第１のチャンバ１０ｃ内にまで延びていてもよい。同様に、第１の連通管３０の第１気化器側開口部３２が第２のチャンバ２０ｃ内の中間媒体ＬＭの液面よりも上側に位置しているなら、第１の連通管３０は、第２のチャンバ２０ｃ内にまで延びていてもよい。

上記第１、第２実施形態において、第２の連通管４０が第１のチャンバ１０ｃ及び第２のチャンバ２０ｃに接続する位置は、上記実施形態に示される位置に限定されない。第２の連通管４０の接続位置は、第１のチャンバ１０ｃ及び第２のチャンバ２０ｃの長手方向一方側壁部又は長手方向他方側壁部（図１の左右側）であってもよいし、それぞれの前側壁部又は後側壁部（図２の左右側）であってもよい。この場合においても、第２の連通管４０の第２気化器側開口部４２が第２のチャンバ２０ｃ内における液状の中間媒体ＬＭの液面よりも下側の位置で開口するように、第２の連通管４０と第２のチャンバ２０ｃとが互いに接続されていればよい。

また、第２の連通管４０が液溜め部４４を有する第１実施形態においては、第２の連通管４０の第２蒸発器側開口部４１は、第１のチャンバ１０ｃ内の任意の位置で開口するように、第２の連通管４０と第１のチャンバ１０ｃとが互いに接続されていればよい。また、中間媒体蒸発器Ｅ１が流入抑止部材５０を有する第２実施形態においては、第２の連通管４０の第２蒸発器側開口部４１は、第２の連通管４０の第２蒸発器側開口部４１が第１のチャンバ１０ｃ内における液状の中間媒体ＬＭの液面よりも下側の位置で開口するように、第２の連通管４０と第１のチャンバ１０ｃとが互いに接続されていればよい。

第２の連通管４０の第２気化器側開口部４２が第２のチャンバ２０ｃ内の中間媒体ＬＭの液面よりも下側に位置しているなら、第２の連通管４０は、第２のチャンバ２０ｃ内にまで延びていていてもよい。

第１の連通管３０の口径は、第２の連通管４０の口径に等しいか当該口径よりも小さくてもよい。

第１の連通管３０の全長は、第２の連通管４０の全長に等しいか当該全長よりも大きくてもよい。

図９に示すように、中間媒体式熱交換器１には、第１の接続管３０及び第２の接続管４０をそれぞれ覆うように断熱材３６及び断熱材４６が設けられてもよい。断熱材３６は、第１蒸発器側開口部３１から第１気化器側開口部３２に亘って、第１の接続管３０の外表面を覆うように形成されている。断熱材４６は、第２の接続管４０の第１のチャンバ１０ｃにおける接続部から第２気化器側開口部４２に亘って、第２の接続管４０の外表面を覆うように形成されている。すなわち、第１の接続管３０及び第２の接続管４０は、大気と接触する部位が断熱されており、外部の温度変化の影響を受け難い。

第２の連通管４０に設けられた断熱材４６によって、第２の連通管４０を流れる液状の中間媒体ＬＭが、大気によって温められて気化することを抑制できる。これにより、第２の連通管４０内における、フラッディング現象の発生及び流通抵抗の増加は抑制される。また、第１の連通管３０に設けられた断熱材３６によって、第１の連通管３０のガス状の中間媒体ＧＭが、大気によって冷やされることを抑制できる。これにより、液化ガス気化器Ｅ２におけるガス状の中間媒体ＧＭの気化効率の低下は抑制される。なお、断熱材３６、３７のうち、いずれか一方だけが設けれていてもよい。

１ 中間媒体式熱交換器
Ｅ１ 中間媒体蒸発器
１０ｃ 第１のチャンバ
１０ｄ 第１の伝熱管
Ｅ２ 液化ガス気化器
２０ｃ 第２のチャンバ
２０ｄ 第２の伝熱管
３０ 第１の連通管
３１ 第１蒸発器側開口部
３２ 第１気化器側開口部
３６ 断熱材
４０ 第２の連通管
４１ 第２蒸発器側開口部
４１ｒ 第２蒸発器側開口部の周縁部
４２ 第２気化器側開口部
４３ 第２の連通管の上側管部
４３１ 第２の連通管の上側管部の下端部
４４ 第２の連通管の液溜め部
４４ｂ 液溜め部の底部
４４ｂ１ 底面部
４４ｂ２ 下側面部
４４ｔ 液溜め部の天部
４４ｔ１ 天面部
４４ｔ２ 上側面部
４５ 第２の連通管の下側管部
４５２ 第２の連通管の下側管部の上端部
４６ 断熱材
５０ 流入抑止部材（流入抑止板）
５０ｒ 流入抑止板の周端縁
ＬＭ 液状の中間媒体
ＧＭ ガス状の中間媒体

Claims (9)

1. 中空状の第１のチャンバと、前記第１のチャンバ内を通過するように配置され熱源媒体が流入する第１の伝熱管と、を有する中間媒体蒸発器と、
   前記第１のチャンバよりも上方に配置される中空状の第２のチャンバと、前記第２のチャンバ内を通過するように配置され低温液化ガスが流入する第２の伝熱管と、を有する液化ガス気化器と、
   前記第１のチャンバ内と前記第２のチャンバ内とを相互に連通する第１の連通管と、
   前記第１のチャンバ内と前記第２のチャンバ内とを相互に連通する第２の連通管と、
   を備え、
   前記第１のチャンバ、前記第２のチャンバ、前記第１の連通管及び前記第２の連通管による空間内には中間媒体が封入されており、
   前記第１のチャンバ内の液状の中間媒体は、前記第１の伝熱管を介して前記熱源媒体に加熱されて気化し、ガス状の中間媒体になり、
   前記第２のチャンバ内のガス状の中間媒体は、前記第２の伝熱管を介して前記低温液化ガスに冷やされて凝縮し、液状の中間媒体になり、
   前記第１の連通管は、
   前記第２のチャンバ内における前記液状の中間媒体の液面よりも上側の位置で開口する第１気化器側開口部と、
   前記第１のチャンバ内における前記液状の中間媒体の液面よりも上側の位置で開口する第１蒸発器側開口部と、
   を有し、
   前記第２の連通管は、
   前記第２のチャンバ内における前記液状の中間媒体の液面よりも下側の位置で開口する第２気化器側開口部と、
   前記第１のチャンバ内で開口する第２蒸発器側開口部と、
   前記液状の中間媒体が溜められ前記第２の連通管を液封する液溜め部と、
   を有する、
   中間媒体式熱交換器。
2. 前記第２の連通管は、
   前記第２気化器側開口部から下方に延びる上側管部と、前記第２蒸発器側開口部から上方に延び且つ上端部が前記上側管部の下端部よりも上方に位置する下側管部と、
   を更に有し、
   前記液溜め部は、前記上側管部の前記下端部が前記液状の中間媒体に浸かるように前記液状の中間媒体を溜める形状に形成されている、
   請求項１に記載の中間媒体式熱交換器。
3. 前記液溜め部は、
   前記液状の中間媒体を溜める空間を形成し、底面が前記上側管部の前記下端部の下側に位置し、下向きに凸の底部と、
   前記空間に溜められた前記液状の中間媒体を前記下側管部の上端部に導く空間を形成する天部と、
   を有する、
   請求項２に記載の中間媒体式熱交換器。
4. 中空状の第１のチャンバと、前記第１のチャンバ内を通過するように配置され熱源媒体が流入する第１の伝熱管と、を有する中間媒体蒸発器と、
   前記第１のチャンバよりも上方に配置される中空状の第２のチャンバと、前記第２のチャンバ内を通過するように配置され低温液化ガスが流入する第２の伝熱管と、を有する液化ガス気化器と、
   前記第１のチャンバ内と前記第２のチャンバ内とを相互に連通する第１の連通管と、
   前記第１のチャンバ内と前記第２のチャンバ内とを相互に連通する第２の連通管と、
   を備え、
   前記第１のチャンバ、前記第２のチャンバ、前記第１の連通管及び前記第２の連通管による空間内には中間媒体が封入されており、
   前記第１のチャンバ内の液状の中間媒体は、前記第１の伝熱管を介して前記熱源媒体に加熱されて気化し、ガス状の中間媒体になり、
   前記第２のチャンバ内のガス状の中間媒体は、前記第２の伝熱管を介して前記低温液化ガスに冷やされて凝縮し、液状の中間媒体になり、
   前記第１の連通管は、
   前記第２のチャンバ内における前記液状の中間媒体の液面よりも上側の位置で開口する第１気化器側開口部と、
   前記第１のチャンバ内における前記液状の中間媒体の液面よりも上側の位置で開口する第１蒸発器側開口部と、
   を有し、
   前記第２の連通管は、
   前記第２のチャンバ内における前記液状の中間媒体の液面よりも下側の位置で開口する第２気化器側開口部と、
   前記第１のチャンバ内における前記液状の中間媒体の液面よりも下側の位置であり且つ前記第１の伝熱管よりも上側の位置で開口する第２蒸発器側開口部と、
   を有し、
   前記中間媒体蒸発器は、前記第１のチャンバ内のガス状の中間媒体が前記第２蒸発器側開口部を通じて前記第２の連通管内に流入することを抑止する流入抑止部材を更に有する、
   中間媒体式熱交換器。
5. 前記流入抑止部材は、前記第２蒸発器側開口部の下側に位置する部分を有し、周端縁が前記第２蒸発器側開口部の周縁部よりも径方向外側に位置する形状を有する板状の流入抑止板である、
   請求項４に記載の中間媒体式熱交換器。
6. 前記第２の連通管は、前記液化ガス気化器の底面に接続されており、
   前記第２気化器側開口部は、前記液化ガス気化器の底面に設けられている、
   請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の中間媒体式熱交換器。
7. 前記第１の連通管の口径は、前記第２の連通管の口径よりも大きい、
   請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の中間媒体式熱交換器。
8. 前記第１の連通管の全長は、前記第２の連通管の全長よりも小さい、
   請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載の中間媒体式熱交換器。
9. 前記第１の連通管及び前記第２の連通管の少なくとも一方は、大気と接触する部位に断熱材が設けられている、
   請求項１ないし請求項８のいずれか一項に記載の中間媒体式熱交換器。

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