JPS605834B2 - 気液二相流用配管 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は高層ピルの空調装置およびプラントなどに使用
される気液二相流用配管に関するものである。

従来のこの種気液二相流用配管、例えば高層ビルの空調
装置用降水管にはオープンサーキット方式とクローズド
サーキツト方式があり、蓄熱糟を有する場合には前者の
降水管が使用されている。

このオープンサーキット方式の鉛直な降水管では、その
上端と下端が大気に開放され、水の流下と共に上端から
空気が吸込まれて気液二相流となる。この場合、水の流
量が少量のときには、水は管壁面に沿って流下し、空気
は管中心部を流通し、いわゆる環状流となる。

しかし水の流量が多量になると、流れが乱れて空気が水
のなかに混入するようになるため、空気の圧縮性により
振動と騒音を発生する。また降水管の下端が直綾蓄熱槽
の水面上に開放されている場合には、流れが環状流に保
たれるように管径を選定すれば問題がない。ところが第
１図および第２図に示すように縦管１の直下に水槽がな
く、縦管１の下端に曲管４を介して接続された機管３に
より水槽へ導かれる場合には、縦管１の中央部を流通し
た空気は曲管４で水と混合してスラグ流となり、振動お
よび騒音が激しくなる欠点がある。このような欠点を除
去するため、次のような方法が提案されている。（ｉ）
曲管４の直前に逆Ｖ字形の煩斜板７を設ける方法（第１
，２図）：縦管１内を壁面に沿って流下する液２のうち
、曲部内側に流れる液２ａは逆Ｖ字型の傾斜板７により
両側に分流される。この液は曲管４の側面に沿って横管
３へ流れる。一方、縦管１内の空気５は額斜板７の下方
から横管３内の空気層６と連適するため、空気が水中に
閉じ込められることによる気液二相流の振動を防止する
ことができる。（ｉｉ）曲管４の直前に気液分離器８を
設ける方法（第３図）：曲管４の直前に気液分離器８を
設け、気体を逃し通気管９および合流部１０を経て機管
４内の空気層６と運速させる。

曲管４における気液二相流の振動は曲管４の前後の空気
層を蓮適することにより、他の場所へ波及するのを防止
することができる。ところが上記（ｉ）項の場合には曲
管４の直後に生ずるジャンピング現象を完全に防止する
ことができないばかりでなく、液量が多量になると、横
管３の上部に達するから、空気は水に巻き込まれる恐れ
がある。

また縦管１内の上流の影響により環状流の液膜が均一で
ない場合には、横管３内で旋回流を生ずるため、縦管１
と横管３の通気はとれなくなる。また上記（ｉｉ）項の
場合には、配管が複雑化して多大の配管スペースを必要
とする。上記の従来例では縦管から横管へ接続する場合
について述べたが、実際には横管からさらに他の縦管ま
たは横管に接続される場合が多い。

このような場合、途中で通気が中断れると「そこで生じ
た気液二相流の振動が上流側にも波及する。すなわち二
相流配管では総べての曲警部で通気をとることが必要で
あるが、横管からの接続には一般に単純な曲管が用いら
れているから通気をとることができない恐れがある。本
発明は上記欠点を解消し、気液二相流に基づく振動を防
止することを目的とするもので、縦管と横管とを曲管に
より接続してなる気液二相流用配管において、前記縦管
および横管の各気体流路を通気管または仕切板により形
成される連絡路を介して接続することを特徴とするもの
である。

また、本発明は前記目的を達成る為に前記通気管または
連絡路の外側に整流板を設けたことを特３徴としている
。以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第４図および第５図において、１は縦管、２は縦管１内
の液膜、３は曲管４を介して縦管１に愛４綾された横管
、９は曲管４の内部に設けられた通気管で、その入口側
は縦管１とほゞ同心に、出口側は横管３の上部にそれぞ
れ開口されている。

１２ａ，１２ｂは曲管４の下流側に設けられ、藤管３内
で液が旋回するのを防止する任意数の横整流板および縦
整流板、１３は上流側より流下する水が直接通気管９に
当るのを防止ために通気管９の上流側に設けられたひれ
である。

前記機、縦整流タ板１２ａ，１２ｂの枚数は管径および
整流板の長さ‘こより変化し、また両整流板のうちいづ
れか一方だけでもよく、さらに整流板は液が流れやすい
ように曲面に形成してもよい。本実施例は上記のような
構成からなり、縦管１０内を流下する液は壁面に沿って
曲管４に達し、流れに旋回が付与される。

しかしこの旋回成分は整流板１２ａ，１２ｂにより止め
られるので、液は横管３の軸方向に整流されて横管３内
に流入する。このため穣管３内ではジャンピング現象が
超夕らず層状の流れとなり、また縦管１内の空気５は通
気管９を経て横管３内の空気層６に連絡される。このよ
うに縦管１と横管３の通気をとることにより、気液二相
流による振動を防止することができる。０ 本実施例で
は縦管１から横管３へ接続する場合について説明したが
、第６図および第７図に示す他の実施例は横管３ａから
横管３ｂへ接続する曲管４の上流側空気層５と下流側空
気層６とを仕切板１１ａ，１１ｂと管壁により形成され
る連絡路夕により運通するようにしたものである。

また第８図および第９図に示す他の実施例は曲管４内に
通気管９を設け「この通気管９の上流側を横管３の上部
に、下流側を縦管１とほゞ同○‘こそれぞれ閉口したも
のである。

その通気管９の周囲には整流板１２が設けられており、
この整流板１２は僅かにひねりを与え、液を旋回させて
縦管１の壁面に沿って流下させるようにしてもよい。上
記両実施例（第６図〜第９図）は前記実施例（第４，５
図）と同様な作用を行い、かつ同様な効果を奏する。以
上説明したように、本発明によれば簡単な構造により気
体が液体中に巻き込まれるのを防ぐことにより、気液二
相流による振動および騒音を防止することができる。

図面の簡単な説明第１図および第２図は従来の気液二相
流用配管の縦断側面図および縦断正面図、第３図は従来
の他の気液二相流用配管の縦断側面図、第４図および第
５図は本発明の気液二相流用配管の一実施例を示す縦断
側面図および一部開正面図、第６図および第７図は本発
明に係わる他の実施例の縦断平面図および一部切開正面
図、第８図および第９図は本発明に係わる他の実施例の
縦断側面図および一部切開裏面図である。

１・…・・縦管、３…・・・横管、４……曲管、９・・
・…通気管、１１ａ，１１ｂ…・・・仕切板、１２，１
２ａ，１２ｂ・・・・・・整流板。

素ー図 ※２図 素３図 豹４図 第５図 弟ク図 東７図 系８図 兼？図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 縦管と横管とを曲管により接続してなる気液二相流
   用配管において、前記縦管と横管の各気体流路を通気管
   または仕切板により形成される連絡路を介して接続する
   ことを特徴とする気液二相流用配管。 ２ 縦管と横管とを曲管により接続してなる気液二相流
   用配管において、前記縦管と横管の各気体流路を通気管
   または仕切板により形成される連絡路を介して接続し、
   その通気管または連絡路の外側に整流板を設けたことを
   特徴とする気液二相流用配管。