例如，加压水型原子炉(P W R：Pressurized Water Reactor)将轻水 作为原子炉冷却材及中子减速材使用，形成为在炉心整体不沸腾的高温高 压水，将该高温高压水向蒸气产生器输送而通过热交换产生蒸气，并将该 蒸气向涡轮发电机输送从而进行发电。而且，该加压水型原子炉经由蒸气 产生器将高温高压的一次冷却水的热向二次冷却水传递，以二次冷却水产 生水蒸气。该蒸气产生器使一次冷却水在多个细传热管的内侧流动，向在 外侧流动的二次冷却水传递热而生成水蒸气，并通过该水蒸气使涡轮旋转 而发电。
该蒸气产生器在呈中空密闭形状的筒部内，与其内壁面保持规定间隔 而配置管组外筒，并且在该管组外筒内配置呈倒U字形状的多个传热管， 由管板支承各传热管的端部，并且由多个管支承板支承中间部，所述多个 管支承板由从管板延伸的支柱支承，在上部配置气水分离器和湿分分离 器。
因而，若通过在筒部的下部形成的水室向多个传热管供给一次冷却 水，另一方面，从在筒部的上部形成的供水管向该筒部内供给二次冷却水， 则于在多个传热管内流动的一次冷却水(热水)和在筒部内循环的二次冷 却水(冷水)之间进行热交换，由此二次冷却水吸收热而生成水蒸气，该 水蒸气上升时，在气水分离器及湿分分离器的作用下分离成水和蒸气，蒸 气从筒部的上端部排出，另一方面，水下落到下方。
现有的气水分离器包括：水蒸气上升的多个升降器；在该升降器的内 部设置的涡旋叶片；位于升降器的外侧而划分出降水管空间的降水管筒； 在升降器及降水管筒的上端隔开规定的空间对置配置且具有节流孔和通 气孔的盖板。
因而，在蒸气产生器中生成的蒸气和水的二相流从各升降器的下端部 导入而向上方移动，在涡旋叶片的作用下旋转上升，水附着在升降器的内 壁面上而成为液膜流且上升，蒸气在升降器的上方旋转且上升。而且，该 蒸气主要通过节流孔和通气孔而向盖板的上方移送，另一方面，水从升降 器的上端部和盖板的间隙向该升降器的外侧排出，流入降水管筒而流下， 只有蒸气向盖板之上流出。
还有，作为这样的气水分离器，下述专利文献1、2中有记载。
专利文献1：特开2001-079323号公报
专利文献2：特开2001-183489号公报
但是，在所述蒸气产生器中，在布局上需要弯曲形成气水分离器的外 周侧的升降器。图11及图12是表示现有的气水分离器的概略图。现有 的气水分离器中，如图11所示，水蒸气上升的升降器001通过在弯曲 部002的上端部连结铅直部003而成，在内部固定有涡旋叶片00 4。而且，在该升降器001的外侧设置划分出降水管空间的降水管筒0 05，并且在升降器001及降水管筒005的上方设置具有节流孔00 6和通气孔007的盖板008。
在该现有的气水分离器中，蒸气和水的二相流在升降器001内上 升，在该升降器001的下部设置弯曲部002，因此在二相流的流动中 产生偏差，二相流的液滴与弯曲部002的弯曲方向外侧接触而在此产生 液膜。而且，在二相流在涡旋叶片004的作用下旋转上升的期间，该液 膜成长，在升降器001的上端部，相对于弯曲部002的弯曲方向内侧 的液膜，弯曲部002的弯曲方向外侧的液膜变厚。
于是，被分离的蒸气的旋转流与该液膜接触而较多地含有液滴，原封 不动地向盖板的上方排出。若蒸气含有多量的液滴，则湿分分离器的处理 能力不足，存在无法生成被适当分离的优质蒸气的问题。另外，从升降器 001的上端部向降水管筒005流出的水的大部分在该降水管筒00 5中下降，但是由于一部分的液膜变厚，因此存在下述问题：一部分的水 从节流孔006向上方溢流，或者向降水管筒005的外侧溢流。
进而，如图12所示，由于在升降器001的下部设置弯曲部002， 因此在二相流的流速中也产生偏差，在该二相流的流速的偏差的作用下， 在升降器001的上端部，在弯曲部002的弯曲方向内侧和外侧，液膜 的厚度不同。而且，具有如下问题：由于从节流孔006和通气孔007 排出的蒸气流速的增加，带水也增加。

本发明解决所述问题，其目的在于提供一种通过使在气水上升管内形 成的液膜的厚度均匀化并且防止液膜流的溢流，由此提高气水分离性能的 气水分离器。
为实现所述目的，本发明第一方面提供一种气水分离器，其特征在于， 包括：气水上升管，其在下部具有弯曲部，用于水和蒸气的二相流上升； 旋转叶片，其设置在该气水上升管的内部；降水筒，其围住所述气水上升 管而设置从而划分出环状的降水管空间；盖板，其在所述气水上升管及所 述降水筒的上端隔开规定的空间对置配置，并且在所述气水上升管的上方 具有节流孔；液膜调整机构，其调整在所述气水上升管的内面形成的液膜 的厚度。
在本发明第二方面的气水分离器中，其特征在于，所述液膜调整机构 具有液膜流排出部，所述液膜流排出部位于所述气水上升管的所述弯曲部 和所述旋转叶片之间，并形成在该弯曲部的弯曲方向外侧。
在本发明第三方面的气水分离器中，其特征在于，所述液膜调整机构 具有液膜流通路，所述液膜流通路位于所述气水上升管的所述弯曲部和所 述旋转叶片之间，且将在该弯曲部的弯曲方向外侧形成的液膜导向弯曲方 向内侧。
在本发明第四方面的气水分离器中，其特征在于，所述液膜流通路螺 旋状地设置在所述气水上升管的外侧。
在本发明第五方面的气水分离器中，其特征在于，所述液膜调整机构 具有液膜流排出部，所述液膜流排出部位于所述气水上升管的所述旋转叶 片的上方，并形成在所述弯曲部的弯曲方向外侧。
在本发明第六方面的气水分离器中，其特征在于，所述液膜调整机构 具有阻力板，所述阻力板设置在所述气水上升管的所述弯曲部和所述旋转 叶片之间，并在中心部形成二相流的通路。
在本发明第七方面的气水分离器中，其特征在于，所述液膜调整机构 具有设置在所述气水上升管的上端部的液膜流排出部，该液膜流排出部相 对于所述弯曲部的弯曲方向内侧的开口面积，将外侧的开口面积设定得 大。
在本发明第八方面的气水分离器中，其特征在于，所述节流孔相对于 所述气水上升管偏心地设置在所述弯曲部的弯曲方向内侧。
在本发明第九方面的气水分离器中，其特征在于，包括：气水上升管， 其在下部具有弯曲部，用于水和蒸气的二相流上升；旋转叶片，其设置在 该气水上升管的内部；降水筒，其围住所述气水上升管而设置从而划分出 环状的降水管空间；盖板，其在所述气水上升管及所述降水筒的上端隔开 规定的空间对置配置，并且在所述气水上升管的上方具有节流孔，所述节 流孔相对于所述气水上升管偏心地设置在所述弯曲部的弯曲方向内侧。
根据第一发明的气水分离器，由于设置在下部具有弯曲部且用于水和 蒸气的二相流上升的气水上升管，在该气水上升管的内部设置旋转叶片， 设置围住气水上升管而划分出环状的降水管空间的降水筒，并且设置在气 水上升管及降水筒的上端隔开规定的空间对置且在气水上升管的上方具 有节流孔的盖板，并设置对在气水上升管的内面形成的液膜的厚度进行调 整的液膜调整机构，因此，水和蒸气的二相流从气水上升管的下端部导入 而向上方移动，在旋转叶片的作用下旋转上升，水附着在气水上升管的内 面成为液膜流而同时上升，但是此时，由于通过液膜调整机构调整液膜的 厚度而同时上升，因此水不会溢流，适当地流入降水筒的降水管空间而流 下，另一方面，蒸气在气水上升管的上方旋转而同时上升，但是不会卷入 液膜的水分，而是通过节流孔适当地向盖板的上方排出，其结果，使在气 水上升管内形成的液膜的厚度均匀化并且防止液膜流的溢流，由此能提高 气水分离性能。
根据第二发明的气水分离器，由于作为液膜调整机构，在气水上升管 的弯曲部和旋转叶片之间，在弯曲部的弯曲方向外侧形成液膜流排出部， 因此，虽然二相流向气水上升管内导入而向上方移动，与弯曲部的弯曲方 向外侧接触而在此形成液膜，但是由于一部分的液膜流从液膜流排出部排 出，因此液膜的厚度不变厚而上升，不产生水的溢流及基于蒸气的液膜水 分的卷入，可提高气水分离性能。
根据第三发明的气水分离器，由于作为液膜调整机构，在气水上升管 的弯曲部和旋转叶片之间，在弯曲部的弯曲方向外侧形成将液膜向弯曲方 向内侧引导的液膜流通路，因此，虽然二相流导入气水上升管内而向上方 移动，与弯曲部的弯曲方向外侧接触而在此形成液膜，但是由于一部分的 液膜流通过液膜流通路而向弯曲方向内侧引导，因此液膜的厚度不变厚而 上升，不产生水的溢流及基于蒸气的液膜水分的卷入，可提高气水分离性 能。
根据第四发明的气水分离器，由于将液膜流通路螺旋状设置在气水上 升管的外侧，因此，通过液膜流通路的一部分的液膜流螺旋状流动而向弯 曲方向内侧引导，向二相流赋予旋转力，并且使全部的蒸气上升，由此可 提高气水分离性能。
根据第五发明的气水分离器，由于作为液膜调整机构，在气水上升管 的旋转叶片的上方，在弯曲部的弯曲方向外侧形成液膜流排出部，因此， 虽然二相流导入气水上升管内而向上方移动，与弯曲部的弯曲方向外侧接 触而在此形成液膜，且一边上升一边成长，但是由于从液膜流排出部排除 一部分的液膜流，因此不产生水的溢流及基于蒸气的液膜水分的卷入，可 提高气水分离性能。
根据第六发明的气水分离器，由于作为液膜调整机构，在气水上升管 的弯曲部和旋转叶片之间设置在中心部形成有二相流的通路的阻力板，因 此，虽然二相流导入气水上升管内而向上方移动，与弯曲部的弯曲方向外 侧接触而在此形成液膜，但是由于在阻力板的作用下抑制液膜流的成长， 因此液膜的厚度不变厚而上升，不产生水的溢流及基于蒸气的液膜水分的 卷入，可提高气水分离性能。
根据第七发明的气水分离器，由于作为液膜调整机构，在气水上升管 的上端部设置液膜流排出部，且该液膜流排出部相对于弯曲部的弯曲方向 内侧的开口面积，将外侧的开口面积设定得大，因此，虽然二相流导入气 水上升管内而向上方移动，与弯曲部的弯曲方向外侧接触而在此形成液 膜，且一边上升一边成长，但是由于位于弯曲部的弯曲方向外侧的液膜流 排出部的开口面积大，因此排出一部分的液膜流，不产生水的溢流及基于 蒸气的液膜水分的卷入，可提高气水分离性能。
根据第八发明的气水分离器，由于节流孔相对于气水上升管偏心地设 在弯曲部的弯曲方向内侧，因此虽然在弯曲部形成的液膜流上升，但是由 于节流孔偏心地设置，因此可防止水从节流孔溢流。
根据第九发明的气水分离器，由于设置在下部具有弯曲部且用于水和 蒸气的二相流上升的气水上升管，在该气水上升管的内部设置旋转叶片， 设置围住气水上升管而划分出环状的降水管空间的降水筒，并且设置在气 水上升管及降水筒的上端隔开规定的空间对置且在气水上升管的上方具 有节流孔的盖板，该节流孔相对于气水上升管偏心地设置在弯曲部的弯曲 方向内侧，因此虽然水和蒸气的二相流从气水上升管的下端部导入而向上 方移动，在旋转叶片的作用下旋转上升，水附着在气水上升管的内面成为 液膜流而同时上升，但是由于节流孔偏心地设置，因此水不会从该节流孔 溢流，可适当流入降水筒的降水管空间而流下，其结果，能够提高气水分 离性能。
附图说明
图1是本发明实施例1的气水分离器的要部概略图。
图2是实施例1的气水分离器的升降器的侧视图。
图3是具有加压水型原子炉的发电设备的概略结构图，所述加压水型 原子炉应用了具有实施例1的气水分离器的蒸气产生器。
图4是表示具有实施例1的气水分离器的蒸气产生器的概略结构图。
图5是实施例1的气水分离器的概略图。
图6是本发明实施例2的气水分离器的要部概略图。
图7是本发明实施例3的气水分离器的要部概略图。
图8是本发明实施例4的气水分离器的要部概略图。
图9是本发明实施例5的气水分离器的要部概略图。
图10是本发明实施例6的气水分离器的要部概略图。
图11是表示现有的气水分离器的概略图。
图12是表示现有的气水分离器的概略图。
图中：13-蒸气产生器，31-筒部，32-管组外筒，37-传热管，38-传热 管组，45-气水分离器，46-湿分分离器，47-供水管，51、52-升降器(气水 上升管)，53-垂直部，54-弯曲部，55-涡旋叶片，56-降水管筒(降水筒)， 58-降水管空间，60-盖板，61-节流孔，62-通气口，63、81、101、102-液 膜流排出部(液膜调整机构)64、73、74、82、103、104-狭缝，71-液膜 流通路(液膜调整机构)，72-罩，92-阻力板(液膜调整机构)。

以下参照附图，详细说明本发明的气水分离器的优选实施例。还有， 该实施例并不用来限定本发明。
实施例1
图1是本发明的实施例1的气水分离器的要部概略图，图2是实施例 1的气水分离器的升降器的侧视图，图3是具有加压水型原子炉的发电设 备的概略结构图，所述加压水型原子炉应用了具有实施例1的气水分离器 的蒸气产生器，图4是表示具有实施例1的气水分离器的蒸气产生器的 概略结构图，图5是实施例1的气水分离器的概略图。
实施例1的原子炉是加压水型原子炉(P W R：Pressurized Water Reactor)，即，将轻水作为原子炉冷却材及中子减速材使用，形成为在炉 心整体不沸腾的高温高压水，将该高温高压水送向蒸气产生器，通过热交 换产生蒸气，并将该蒸气向涡轮发电机输送而发电。
即，具有该加压水型原子炉的发电设备中，如图3所示，在原子炉存 储容器11内存储有加压水型原子炉12及蒸气产生器13，该加压水型 原子炉12和蒸气产生器13经由冷却水配管14、15连结，在冷却水 配管14上设有加压器16，在冷却水配管15上设有冷却水泵17。此 时，作为减速材及一次冷却水使用轻水，为了抑制炉心部的一次冷却水的 沸腾，一次冷却系统被加压器16施加150～160气压左右的高压 力。因而，在加压水型原子炉12中，通过作为燃料的低浓缩铀或M O X 加热轻水作为一次冷却水，高温的轻水在被加压器16维持为规定高压的 状态下通过冷却水配管14送向蒸气产生器13。该蒸气产生器13中， 在高压高温的轻水和作为二次冷却水的水之间进行热交换，被冷却的轻水 通过冷却水配管15返回到加压水型原子炉12中。
蒸气产生器13经由冷却水配管20、21与在原子炉存储容器11 的外部设置的涡轮18及凝汽器19连结，在冷却水配管21上设有供水 泵22。另外，涡轮18上连接有发电机23，凝汽器19上连结有供排 冷却水(例如，海水)的供给管24及配水管25。因而，蒸气产生器1 3中，与高压高温的轻水进行热交换而生成的蒸气通过冷却水配管20送 向涡轮18，通过该蒸气驱动涡轮18，利用发电机23进行发电。驱动 涡轮18的蒸气被凝汽器19冷却后，通过冷却水配管21返回到蒸气产 生器13中。
具有加压水型原子炉的发电设备的蒸气产生器13中，如图4所示， 筒部31呈密闭的中空圆筒形状，相对于上部，下部的直径稍小。该筒部 31内，与该筒部31的内壁面隔着规定间隔而配置呈圆筒形状的管组外 筒32，下端部延设到管板33附近。而且，该管组外筒32在长度方向 的隔开规定间隔的位置且周向的隔开规定间隔的位置，由多个支承构件3 4定位支承在筒部31上。
另外，在管组外筒32内，在与支承构件34对应的高度位置配置有 多个管支承板35，由从管板33向上方延设的多个支柱36支承。而且， 该管组外筒32内配置有由多个呈倒U字形状的传热管37构成的传热 管组38，各传热管37的端部扩管支承在管板33上，并且中间部由多 个管支承板35支承。此时，管支承板35上形成有多个贯通孔(省略图 示)，各传热管37以非接触状态在该贯通孔内贯通。
在筒部31的下端部固定有水室39，内部被隔壁40划分成入室4 1及出室42，并且形成有入口喷嘴43及出口喷嘴44，各传热管37 的一端部与入室41连通，另一端部与出室42连通。还有，在该入口喷 嘴43上连结有所述冷却水配管14，另一方面，在出口喷嘴44上连结 有冷却水配管15。
在筒部31的上部设有将供水分离为蒸气和热水的气水分离器45 和除去该分离的蒸气的湿分而形成为接近干蒸气的状态的湿分分离器4 6。另外，在筒部31，在传热管组38和气水分离器45之间插入向筒 部31内进行二次冷却水的供水的供水管47，另一方面，在顶部形成蒸 气排出口48。而且，在筒部31内设有供水路49，所述供水路49使 从供水管47向该筒部31内供给的二次冷却水在筒部31和管组外筒 32之间流下而在管板33向上方循环，当在传热管组38内上升时在与 各传热管37内流动的热水(一次冷却水)之间进行热交换。还有，在供 水管47上连结有所述冷却水配管21，另一方面，在蒸气排出口48上 连结有冷却水配管20。
因而，在加压水型原子炉12加热的一次冷却水通过冷却水配管14 送向蒸气产生器13的入室41，通过多个传热管37内而循环并到达出 室42。另一方面，由凝汽器19冷却的二次冷却水通过冷却水配管21 送向蒸气产生器13的供水管47，通过筒部31内的供水路49与在传 热管37内流动的热水(一次冷却水)进行热交换。即，筒部31内，在 高压高温的一次冷却水和二次冷却水之间进行热交换，被冷却的一次冷却 水从出室42通过冷却水配管15而返回到加压水型原子炉12。另一方 面，与高压高温的一次冷却水进行了热交换的二次冷却水在筒部31内上 升，被气水分离器45分离为蒸气和热水，由湿分分离器46除去该蒸气 的湿分之后，通过冷却水配管20而送向涡轮18。
如此构成的蒸气产生器13的气水分离器45中，如图5所示，在管 组外筒32的上部，在中央部设有呈铅直形状的多个升降器(气水上升管) 51，在外周部设有呈弯曲形状的升降器(气水上升管)52。即，在位于 管组外筒32外周部的升降器52和筒部31之间需要在制作时作业者 用于进行焊接作业等的作业空间，位于该管组外筒32外周部的升降器5 2的下端部需要形成为弯曲形状。
但是，具有弯曲形状的升降器52的气水分离器中，当蒸气和热水的 二相流在升降器52内上升时，在二相流的流动中产生偏差，液滴与弯曲 部的内面接触而在此产生比较厚的液膜，二相流一边旋转一边上升时，该 液膜成长，在升降器52的上端部产生液膜厚度的偏差。于是，分离的蒸 气的旋转流与该液膜接触而较多含有液滴，从而气水分离性能下降。另外， 由于升降器52的上端部的液膜变厚，因此一部分的热水与蒸气一起向上 方溢流。
因此，在本实施例中，在导入蒸气和热水的二相流的升降器52中设 置对在其内面形成的液膜的厚度进行调整的液膜调整机构。
即，本实施例的气水分离器45中，如图1及图5所示，升降器52 通过在铅直部53的下部通过焊接等一体连结弯曲部54而成，其下端部与 管组外筒32连结，由此，能从弯曲部54的下方导入蒸气和热水的二相 流。升降器52在铅直部53的内部固定有涡旋叶片(旋转叶片)55， 能向二相流赋予旋转力。而且，在升降器52的铅直部53的外侧设有降 水管筒(降水筒)56以围住该升降器52，并由支柱57支承在管组外 筒32上，由此在升降器52和降水管筒56之间划分出环状的降水管空 间58。
另外，在升降器52及降水管筒56的上方隔开规定的空间配置有盖 板60，外周部固定在管组外筒32上。在该盖板60上与升降器52的 上方对置而形成有节流孔61，并且与该节流孔61邻接而形成有多个通 气孔62。
而且，在升降器52上，在弯曲部54和涡旋叶片55之间，作为液膜 调整机构，在弯曲部54的弯曲方向外侧的铅直部53上形成有液膜流排出 部63。本实施例中，如图2详细所示，作为该液膜流排出部63的多个狭 缝64水平形成在铅直部53的下端部。
在此，说明所述构成的本实施例的气水分离器45的作用。
蒸气和热水的二相流从升降器52的下部导入而上升，在涡旋叶片 55的作用下受到旋转力而上升，由于与质量差队赢得旋转半径的不同，分 离为以热水为主成分的流体和以蒸气为主成分的流体。然后，以质量轻的 以蒸气为主成分的流体以将升降器52的中心轴附近作为中心的小旋转 半径在升降器52内旋转上升，通过节流孔61和通气孔62而向盖板6 0的上方排出。另一方面，以质量重的热水为主成分的流体以比将蒸气作 为主成分的流体大的旋转半径在升降器52内旋转且同时上升，从升降器 52和盖板60之间的间隙向降水管筒56的降水管空间58导入。
此时，蒸气和热水的二相流导入升降器52的弯曲部54，由此与该 弯曲部54的弯曲方向外侧的内面接触而在此形成液膜，但是由于在其上 部形成有狭缝64，一部分的液膜流从该狭缝64向外部排出，因此，液 膜的厚度不会变厚。即，虽然在升降器52的内面形成液膜，但是在由多 个狭缝64构成的液膜流排出部63的作用下，周向的液膜的厚度被调整 均匀且同时上升，从而热水不会从节流孔61溢流，而是适当流入降水管 筒56的降水管空间58而流下，另一方面，虽然蒸气在升降器52的上 方旋转且同时上升，但是液膜没有偏差，因此不会卷入水分，而是通过节 流孔61适当地向盖板60的上方排出。
于是在实施例1的蒸气产生器中，在具有铅直部53和弯曲部54的升 降器52的内部固定涡旋叶片55，通过在升降器52的铅直部53的外侧 设置降水管筒56而划分出环状的降水管空间58，在升降器52及降水 管筒56的上方隔开规定的空间配置盖板60，并形成节流孔61和通气 孔62，在升降器52的弯曲部54和涡旋叶片55之间，在该弯曲部54 的弯曲方向外侧的铅直部53形成作为液膜流排出部63的多个水平狭缝6 4。
因而，虽然导入升降器52的蒸气和热水的二相流与弯曲部54的弯 曲方向外侧的内面接触而在此形成液膜，但是一部分的液膜流从液膜流排 出部63的狭缝64向外部排出，因此，周向的液膜的厚度被调整均匀， 从而热水不会从节流孔61溢流，而是能适当流入降水管筒56的降水管 空间58而流下，另一方面，虽然蒸气在升降器52的上方旋转且同时上 升，但是由于在液膜上没有偏差，因此不会卷入水分，能够通过节流孔6 1适当向盖板60的上方排出，其结果，能提高气水分离性能。
另外，本实施例中，在弯曲部54的弯曲方向外侧形成作为液膜流排 出部63的多个水平狭缝64而构成了本发明的液膜调整机构。因而，能 够以简单的结构来调整在弯曲部54的弯曲方向外侧的内面形成的液膜的 厚度。
还有，所述的实施例中，通过多个水平狭缝64构成了作为液膜调整 机构的液膜流排出部63，但是也可以是多个圆孔。
实施例2
图6是本发明的实施例2的气水分离器的要部概略图。还有，对具有 与在所述实施例中说明的结构相同的功能的构件标注相同的符号，省略重 复的说明。
实施例2的气水分离器45中，如图6所示，升降器52通过在铅直 部53的下部一体连结弯曲部54而构成，蒸气和热水的二相流能从弯曲部 54的下方导入，在铅直部53的内部固定有涡旋叶片55。而且，以围住升 降器52的铅直部53的方式设置降水管筒56，由此，在升降器52和 降水管筒56之间划分出环状的降水管空间58。另外，在升降器52及 降水管筒56的上方隔开规定的空间配置有盖板60，并形成有节流孔6 1及通气孔62。
而且，在升降器52中，在弯曲部54和涡旋叶片55之间，作为液膜 调整机构，形成有将弯曲部54的弯曲方向外侧的铅直部53的液膜向弯曲 方向内侧引导的液膜流通路71。本实施例中，该液膜流通路71包括： 将弯曲部54的弯曲方向外侧和弯曲方向内侧连结而固定在铅直部53的外 侧且呈螺旋状的罩72；将该罩72内的空间和升降器52的内部连通的 多个下部狭缝73及多个上部狭缝74。
在此，说明所述构成的本实施例的气水分离器45的作用。
蒸气和热水的二相流从升降器52的下部导入而上升，在涡旋叶片55 的作用下受到旋转力而上升，由于与质量差对应的旋转半径的不同，分离 成以热水为主成分的流体和以蒸气为主成分的流体。而且，以质量轻的以 蒸气为主成分的流体以将升降器52的中心轴附近作为中心的小旋转半 径在升降器52内旋转上升，通过节流孔61及通气孔62而向盖板60 的上方排出。另一方面，以质量重的热水为主成分的流体以比将蒸气作为 主成分的流体大的旋转半径在升降器52内旋转且同时上升，从升降器5 2和盖板60之间的间隙导入降水管筒56的降水管空间58。
此时，蒸气和热水的二相流导入升降器52的弯曲部54，由此与该弯 曲部54的弯曲方向外侧的内面接触而在此形成液膜，但是由于在其上部 形成有从弯曲方向外侧至弯曲方向内侧的液膜流通路71，一部分的液膜 流从下部狭缝73进入罩72内，并从上部狭缝74返回到升降器52 内，因此，铅直部53的弯曲方向外侧的液膜的厚度不会变厚。即，虽然 升降器52的内面形成液膜，但是在液膜流通路71的作用下位于弯曲方 向外侧的液膜流的一部分向弯曲方向内侧流动，由此周向的液膜的厚度被 调整均匀且同时上升，从而热水不会从节流孔61溢流，而是向降水管筒 56的降水管空间58适当流入而流下。另一方面，虽然蒸气在升降器5 2的上方旋转且同时上升，但是在液膜上没有偏差，因此，不会卷入水分， 可通过节流孔61适当向盖板60的上方排出。
于是，实施例2的蒸气产生器中，在具有铅直部53和弯曲部54的升 降器52的内部固定涡旋叶片55，在升降器52的铅直部53的外侧设置 降水管筒56，由此划分出环状的降水管空间58，在升降器52及降水 管筒56的上方隔开规定的空间配置盖板60，并形成节流孔61和通气 孔62，在升降器52的弯曲部54和涡旋叶片55之间，形成将弯曲部54 的弯曲方向外侧的铅直部53的液膜向弯曲方向内侧引导的液膜流通路7 1。
因而，虽然导入升降器52中的蒸气和热水的二相流在弯曲部54的 弯曲方向外侧的内面接触而在此形成液膜，但是由于一部分的液膜流通过 液膜流通路71而向弯曲方向内侧流动，因此，周向的液膜的厚度被调整 均匀，从而热水不会从节流孔61溢流，而是能适当流入降水管筒56的 降水管空间58而流下，另一方面，虽然蒸气在升降器52的上方旋转且 同时上升，但是由于在液膜上没有偏差，因此不会卷入水分，可通过节流 孔61适当向盖板60的上方排出，其结果，可提高气水分离性能。
另外，本实施例中，将本发明的液膜调整机构形成为将弯曲部54的 弯曲方向外侧的铅直部53的液膜导向弯曲方向内侧的液膜流通路71， 该液膜流通路71包括将弯曲部54的弯曲方向外侧和弯曲方向内侧连结 而固定在铅直部53的外侧且呈螺旋状的罩72、连通该罩72内的空间 和升降器52的内部的多个下部狭缝73及多个上部狭缝74。因而，能 以简单的结构来对在弯曲部54的弯曲方向外侧的内面形成的液膜的厚度 进行调整，并且不会将在升降器52内上升的二相流的蒸气向外部排出， 从而可实现气水分离处理的效率化。
实施例3
图7是本发明的实施例3的气水分离器的要部概略图。还有，对具有 与在所述实施例中说明的结构相同的功能的构件标注相同的符号，省略重 复的说明。
实施例3的气水分离器45中，如图7所示，升降器52通过在铅直 部53的下部一体连结弯曲部54而构成，蒸气和热水的二相流能从弯曲部 54的下方导入，在铅直部53的内部固定有涡旋叶片55。而且，以围住升 降器52的铅直部53的方式设置降水管筒56，由此，在升降器52和 降水管筒56之间划分出环状的降水管空间58。另外，在升降器52及 降水管筒56的上方隔开规定的空间配置有盖板60，并形成有节流孔6 1及通气孔62。
而且，在升降器52中，在涡旋叶片55的上方，作为液膜调整机构， 在弯曲部54的弯曲方向外侧的铅直部53上形成有液膜流排出部81。本 实施例中，作为该液膜流排出部81的多个狭缝82在铅直部53的上端 部水平地形成。
在此，说明所述构成的本实施例的气水分离器45的作用。
蒸气和热水的二相流从升降器52的下部导入而上升，在涡旋叶片55 的作用下受到旋转力而上升，由于与质量差对应的旋转半径的不同，分离 成以热水为主成分的流体和以蒸气为主成分的流体。而且，以质量轻的以 蒸气为主成分的流体以将升降器52的中心轴附近作为中心的小旋转半 径在升降器52内旋转上升，通过节流孔61及通气孔62而向盖板60 的上方排出。另一方面，以质量重的热水为主成分的流体以比将蒸气作为 主成分的流体大的旋转半径在升降器52内旋转且同时上升，从升降器5 2和盖板60之间的间隙导入降水管筒56的降水管空间58。
此时，蒸气和热水的二相流导入升降器52的弯曲部54，由此与该弯 曲部54的弯曲方向外侧的内面接触而在此形成液膜，在涡旋叶片55的作 用下受到旋转力后，其液膜厚度也成长而上升，但是由于在铅直部53的 上部形成有狭缝82，一部分的液膜流从该狭缝82向外部排出，因此， 液膜的厚度不会变厚。即，虽然在升降器52的内面形成液膜，但是在由 多个狭缝82构成的液膜流排出部81的作用下铅直部53上部的周向的 液膜的厚度被调整均匀，从而热水不会从节流孔61溢流，而是适当流入 降水管筒56的降水管空间58而流下，另一方面，虽然蒸气在升降器5 2的上方旋转且同时上升，但是由于在液膜上没有偏差，因此不会卷入水 分，可通过节流孔61适当向盖板60的上方排出。
于是，实施例3的蒸气产生器中，在具有铅直部53和弯曲部54的升 降器52的内部固定涡旋叶片55，在升降器52的铅直部53的外侧设置 降水管筒56，由此，划分出环状的降水管空间58，在升降器52及降 水管筒56的上方隔开规定的空间配置盖板60，并形成节流孔61和通 气孔62，且在升降器52的涡旋叶片55的上方，在弯曲部54的弯曲方 向外侧的铅直部53的上部形成作为液膜流排出部81的多个水平狭缝8 2。
因而，虽然导入升降器52中的蒸气和热水的二相流与弯曲部54的 弯曲方向外侧的内面接触而在此形成液膜，该液膜成长且同时上升到铅直 部53，但是由于一部分的液膜流从液膜流排出部81的狭缝82向外部排 出，因此升降器52的上端部的周向的液膜的厚度被调整均匀，热水不会 从节流孔61溢流，而是能适当流入降水管筒56的降水管空间58而流 下，另一方面，虽然蒸气在升降器52的上方旋转且同时上升，但是由于 在液膜上没有偏差，因此不会卷入水分，可通过节流孔61适当向盖板6 0的上方排出，其结果，可提高气水分离性能。
另外，本实施例中，在铅直部53的弯曲部54的弯曲方向外侧形成作 为液膜流排出部81的多个水平狭缝82而构成本发明的液膜调整机构。 因而，能以简单的结构对在铅直部53的弯曲方向外侧的内面形成的液膜 的厚度进行调整。
还有，所述的实施例中，通过多个水平狭缝82构成了作为液膜调整 机构的液膜流排出部81，但是也可以是多个圆孔。
实施例4
图8是本发明的实施例4的气水分离器的要部概略图。还有，对具有 与在所述实施例中说明的结构相同的功能的构件标注相同的符号，省略重 复的说明。
实施例4的气水分离器45中，如图8所示，升降器52通过在铅直 部53的下部一体连结弯曲部54而构成，蒸气和热水的二相流能从弯曲部 54的下方导入，在铅直部53的内部固定有涡旋叶片55。而且，以围住升 降器52的铅直部53的方式设置降水管筒56，由此，在升降器52和 降水管筒56之间划分出环状的降水管空间58。另外，在升降器52及 降水管筒56的上方隔开规定的空间配置有盖板60，并形成有节流孔6 1及通气孔62。
而且，在升降器52中，在弯曲部54和涡旋叶片55之间，作为液膜 调整机构，固定有在中心部形成有二相流的通路91的阻力板92。
在此，说明所述构成的本实施例的气水分离器45的作用。
蒸气和热水的二相流从升降器52的下部导入而上升，在涡旋叶片55 的作用下受到旋转力而上升，由于与质量差对应的旋转半径的不同，分离 成以热水为主成分的流体和以蒸气为主成分的流体。而且，以质量轻的以 蒸气为主成分的流体以将升降器52的中心轴附近作为中心的小旋转半 径在升降器52内旋转上升，通过节流孔61及通气孔62而向盖板60 的上方排出。另一方面，以质量重的热水为主成分的流体以比将蒸气作为 主成分的流体大的旋转半径在升降器52内旋转且同时上升，从升降器5 2和盖板60之间的间隙导入降水管筒56的降水管空间58。
此时，蒸气和热水的二相流导入升降器52的弯曲部54，由此与该弯 曲部54的弯曲方向外侧的内面接触而在此形成液膜，但是由于在其上部 固定有阻力板92，从而该液膜的成长被抑制，液膜的厚度不会变厚。即， 虽然在升降器52的内面形成液膜，但是在阻力板92的作用下阻止其上 升，从而升降器52的铅直部53的周向的液膜的厚度被调整均匀，热水 不会从节流孔61溢流，而是适当流入降水管筒56的降水管空间58而 流下，另一方面，虽然蒸气在升降器52的上方旋转且同时上升，但是由 于在液膜上没有偏差，因此不会卷入水分，可通过节流孔61适当向盖板 60的上方排出。
于是，实施例4的蒸气产生器中，在具有铅直部53和弯曲部54的升 降器52的内部固定涡旋叶片55，在升降器52的铅直部53的外侧设置 降水管筒56，由此划分出环状的降水管空间58，在升降器52及降水 管筒56的上方隔开规定的空间配置盖板60，并形成节流孔61和通气 孔62，且在升降器52的弯曲部54和涡旋叶片55之间固定在中心部形 成有二相流的通路91的阻力板92。
因而，虽然导入升降器52中的蒸气和热水的二相流与弯曲部54的 弯曲方向外侧的内面接触而在此形成液膜，但是在阻力板92的作用下其 上升被阻止，从而升降器52的铅直部53的周向的液膜的厚度被调整均 匀，热水不会从节流孔61溢流，而是能适当流入降水管筒56的降水管 空间58而流下，另一方面，虽然蒸气在升降器52的上方旋转且同时上 升，但是由于在液膜上没有偏差，因此不会卷入水分，可通过节流孔61 适当向盖板60的上方排出，其结果，可提高气水分离性能。
另外，本实施例中，通过形成有二相流的通路91的阻力板92构成 了本发明的液膜调整机构。因而，能以简单的结构对在铅直部53的弯曲 方向外侧的内面形成的液膜的厚度进行调整，并且不会将在升降器52内 上升的二相流的蒸气向外部排出，可实现气水分离处理的效率化。
实施例5
图9是本发明的实施例5的气水分离器的要部概略图。还有，对具有 与在所述实施例中说明的结构相同的功能的构件标注相同的符号，省略重 复的说明。
实施例5的气水分离器45中，如图9所示，升降器52通过在铅直 部53的下部一体连结弯曲部54而构成，蒸气和热水的二相流能从弯曲部 54的下方导入，在铅直部53的内部固定有涡旋叶片55。而且，以围住升 降器52的铅直部53的方式设置降水管筒56，由此，在升降器52和 降水管筒56之间划分出环状的降水管空间58。另外，在升降器52及 降水管筒56的上方隔开规定的空间配置有盖板60，并形成有节流孔6 1及通气孔62。
而且，在升降器52中，在涡旋叶片55的上方，作为液膜调整机构， 形成有液膜流排出部101、102，且相对于位于弯曲部54的弯曲方 向内侧的液膜流排出部102的开口面积，将位于弯曲部54的弯曲方向 外侧的液膜流排出部101的开口面积设定得大。本实施例中，将该液膜 流排出部101、102形成为在铅直部53的上端部水平地形成的多个 狭缝103、104，且将液膜流排出部101的狭缝103形成为5根， 将液膜流排出部102的狭缝104形成为3根。
在此，说明所述构成的本实施例的气水分离器45的作用。
蒸气和热水的二相流从升降器52的下部导入而上升，在涡旋叶片55 的作用下受到旋转力而上升，由于与质量差对应的旋转半径的不同，分离 成以热水为主成分的流体和以蒸气为主成分的流体。而且，以质量轻的以 蒸气为主成分的流体以将升降器52的中心轴附近作为中心的小旋转半 径在升降器52内旋转上升，通过节流孔61及通气孔62而向盖板60 的上方排出。另一方面，以质量重的热水为主成分的流体以比将蒸气作为 主成分的流体大的旋转半径在升降器52内旋转且同时上升，从升降器5 2和盖板60之间的间隙导入降水管筒56的降水管空间58。
此时，蒸气和热水的二相流导入升降器52的弯曲部54，由此与该弯 曲部54的弯曲方向外侧的内面接触而在此形成液膜，在涡旋叶片55的作 用下受到旋转力之后，其液膜厚度也成长而上升，但是由于在铅直部53 的上部形成有狭缝103，一部分的液膜流从该狭缝103向外部排出， 因此液膜的厚度不会变厚。即，虽然在升降器52的内面形成液膜，但是 在铅直部53的上部形成有作为液膜流排出部101、102的狭缝10 3、104，且相对于位于弯曲方向内侧的液膜流排出部102的开口面 积，将位于弯曲方向外侧的液膜流排出部101的开口面积设定得大，从 而，在弯曲方向内侧形成的薄液膜流的一部分从狭缝104排出，在弯曲 方向外侧形成的厚液膜流的大部分从狭缝103排出。因此，铅直部53 的上部的周向的液膜的厚度被调整均匀，热水不会从节流孔61溢流，而 是适当流入降水管筒56的降水管空间58而流下，另一方面，虽然蒸气 在升降器52的上方旋转且同时上升，但是由于在液膜上没有偏差，因此 不会卷入水分，可通过节流孔61适当向盖板60的上方排出。
于是，实施例5的蒸气产生器中，在具有铅直部53和弯曲部54的升 降器52的内部固定涡旋叶片55，在升降器52的铅直部53的外侧设置 降水管筒56，由此划分出环状的降水管空间58，在升降器52及降水 管筒56的上方隔开规定的空间配置盖板60，并形成节流孔61和通气 孔62，且在升降器52的涡旋叶片55的上方形成作为液膜流排出部1 01、102的狭缝103、104，并相对于位于弯曲部54的弯曲方 向内侧的液膜流排出部102的开口面积，将位于弯曲部54的弯曲方向 外侧的液膜流排出部101的开口面积设定得大。
因而，虽然导入升降器52中的蒸气和热水的二相流与弯曲部54的 弯曲方向外侧的内面接触而在此形成液膜，该液膜成长且同时上升到铅直 部53，但是由于在弯曲方向外侧形成的厚液膜流的大部分从狭缝103排 出，因此升降器52的上端部的周向的液膜的厚度被调整均匀，从而热水 不会从节流孔61溢流，而是能适当流入降水管筒56的降水管空间58 而流下，另一方面，虽然蒸气在升降器52的上方旋转且同时上升，但是 由于在液膜上没有偏差，因此不会卷入水分，可通过节流孔61适当向盖 板60的上方排出，其结果，可提高气水分离性能。
实施例6
图10是本发明的实施例6的气水分离器的要部概略图。还有，对具 有与在所述实施例中说明的结构相同的功能的构件标注相同的符号，省略 重复的说明。
实施例6的气水分离器45中，如图9所示，升降器52通过在铅直 部53的下部一体连结弯曲部54而构成，蒸气和热水的二相流能从弯曲部 54的下方导入，在铅直部53的内部固定有涡旋叶片55。而且，以围住升 降器52的铅直部53的方式设置降水管筒56，由此，在升降器52和 降水管筒56之间划分出环状的降水管空间58。另外，在升降器52及 降水管筒56的上方隔开规定的空间配置有盖板60，并形成有节流孔6 1及通气孔62。
而且，该节流孔61的中心O2相对于升降器52的中心O1以规定量 d偏心设置在弯曲部54的弯曲方向内侧。
在此，说明所述构成的本实施例的气水分离器45的作用。
蒸气和热水的二相流从升降器52的下部导入而上升，在涡旋叶片55 的作用下受到旋转力而上升，由于与质量差对应的旋转半径的不同，分离 成以热水为主成分的流体和以蒸气为主成分的流体。而且，以质量轻的以 蒸气为主成分的流体以将升降器52的中心轴附近作为中心的小旋转半 径在升降器52内旋转上升，通过节流孔61及通气孔62而向盖板60 的上方排出。另一方面，以质量重的热水为主成分的流体以比将蒸气作为 主成分的流体大的旋转半径在升降器52内旋转且同时上升，从升降器5 2和盖板60之间的间隙导入降水管筒56的降水管空间58。
此时，蒸气和热水的二相流导入升降器52的弯曲部54，由此与该弯 曲部54的弯曲方向外侧的内面接触而在此形成液膜，在涡旋叶片55的作 用下受到旋转力之后，其液膜厚度也成长而上升，但是由于节流孔61相 对于升降器52偏心设置在弯曲方向内侧，因此液膜流不会从节流孔61 溢流。即，虽然在升降器52的内面形成液膜，且成长到涡旋叶片55的 上方，但是由于盖板60相对于在升降器52的弯曲方向外侧形成的厚液 膜设置，因此该液膜流不会从节流孔61溢流，而是被盖板60引导而导 入降水管筒56的降水管空间58。
于是，实施例6的蒸气产生器中，在具有铅直部53和弯曲部54的升 降器52的内部固定涡旋叶片55，在升降器52的铅直部53的外侧设置 降水管筒56，由此划分出环状的降水管空间58，在升降器52及降水 管筒56的上方隔开规定的空间配置盖板60，且节流孔61相对于升降 器52偏心设置在弯曲部54的弯曲方向内侧。
因而，虽然导入升降器52中的蒸气和热水的二相流与弯曲部54的 弯曲方向外侧的内面接触而在此形成液膜，该液膜成长且同时上升到铅直 部53，但是由于节流孔61相对于升降器52偏置形成，从而在弯曲方向 外侧形成的厚液膜被盖板60引导而向降水管筒56的降水管空间58 导入，可防止热水从节流孔61溢流。
还有，该实施例6中，节流孔61相对于升降器52偏心地设置在弯 曲部54的弯曲方向内侧，但是也可以将该结构应用于所述实施例1～5 中。
另外，所述各实施例中，将本发明的气水分离器应用于在加压水型原 子炉的蒸气产生器内设置的气水分离器中而进行了说明，但是并不限定于 该领域，也可以应用于其它领域中使用的气水分离器中。
产业上的可利用性
本发明的气水分离器使形成在气水上升管内的液膜的厚度均匀化，并 且防止液膜流的溢流，由此可提高气水分离性能，可应用在任一种类的气 水分离器中。