JP2003004343A - 気液分離装置及びこれを用いた空気調和装置 - Google Patents

気液分離装置及びこれを用いた空気調和装置

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JP2003004343A JP2001192515A JP2001192515A JP2003004343A JP 2003004343 A JP2003004343 A JP 2003004343A JP 2001192515 A JP2001192515 A JP 2001192515A JP 2001192515 A JP2001192515 A JP 2001192515A JP 2003004343 A JP2003004343 A JP 2003004343A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 蒸発器として機能する熱交換器の熱交換路の
途中の冷媒の気液分離効率を高める気液分離装置及びこ
れを用いた空気調和装置を提供する。 【解決手段】 軸芯が略鉛直である筒状側壁、この筒状
側壁の上端を封止する頂部壁11a及び下端を封止する
底部壁11bを有するケーシング11を備え、ガス出口
管14を頂部壁11a又はその近傍に結合すると共に、
液出口管13を底部壁11b又はその近傍に結合し、か
つ、液出口管13の管路の断面積を気液2相流入口管1
2の管路の断面積以上とし、液出口管13の管路の断面
積を気液2相流入口管12の管路の断面積よりも小さく
したことを特徴とする。空気調和装置はこの気液分離装
置を用いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、蒸発器と
して機能する熱交換器の熱交換路の途中の冷媒を気液分
離し、分離された気相の冷媒を、熱交換器の出口側の管
路に流入させる気液分離装置及びこれを用いた空気調和
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】空気調和装置において、蒸発器として機
能する熱交換器は液相又は気液混合状態の冷媒を気相の
冷媒に変化させて送り出すもので、液相分と気相分とが
混合して流れる熱交換路の流速が高すぎると、圧力損失
が大きくなって熱交換能力が低下する。この圧力損失を
抑制するために、蒸発器として機能する熱交換器の入口
に気液分離装置を設置することが考えられている。この
気液分離装置は、R22の代替冷媒であるR410Aで
の性能向上が顕著であることから種々のものが提案され
ている。
【0003】この気液分離装置の代表的なものとして、
例えば、図9(a),(b)にその平面図及び縦断面図
で示すものが知られている。この気液分離装置20は、
円筒状側壁の両端を封止したケーシング21の頂部壁
に、気液2相流入口管22、液出口管23及びガス出口
管24を配置して内部に貫入させ、気液2相流入口管2
2及び液出口管23の先端を底部壁の近傍まで延ばし、
ガス出口管24の先端を頂部壁から僅かに内側に突出さ
せる構成になっていた。因みに、気液2相流入口管22
及び液出口管23の各口径は9.52mmで、ガス出口
管24の口径は6.35mmであった。
【0004】かかる構成により気液分離装置20の内部
に静的な状態で液冷媒を滞留させることが可能となる。
また、気液2相流入口管22を頂部壁より貫入させて底
部壁の近くまで挿入したことにより、液相の冷媒を液出
口管23より確実に流出させることができる。また、ガ
ス出口管24の口径を小さくしたため、液滴のガス出口
管24からの突発的な流入を防ぐことができる。
【0005】ところで、上述したように気液分離装置2
0を、蒸発器として機能する熱交換器の入口に設ける手
法は圧縮機を改造しなければならず、また、制御も複雑
になるため、実際には予期したほど効率を向上させるこ
とができなかった。そのため、理論的な効率向上を図り
得ないものの、冷凍サイクル系統の構成が簡易になこと
から、蒸発器の冷媒流入口と冷媒流出口との間の途中の
冷媒を気液分離し、分離された気相の冷媒を、蒸発器の
出口側の管路に流入させる方法が、例えば、特開平9−
152216号公報に開示されている。
【0006】しかしながら、蒸発器の熱交換路の途中に
おける気液2相の冷媒は、気相分の割合が高く、また、
流入速度も高いため、図9に示した気液分離装置20を
用いると、液出口管23への気相分の冷媒流入量、及
び、ガス出口管24への液相分の冷媒流入量が多くなる
ため、気液分離効率がかなり低下してしまうという問題
点があった。
【0007】そこで、蒸発器の冷媒流入口と冷媒流出口
との間の冷媒に対する気液分離装置として、例えば、特
開2000−23482号公報に開示されたものがあ
る。この公報に記載の装置の基本的な構成は、ガス出口
管をケーシングの頂部壁に設け、その下部に複数本の液
出口管と気液2相流入口管とを順次に配設し、必要に応
じてガス出口管の近傍に流動抵抗体を設ける構成になっ
ていた。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、特開
2000−23482号公報に開示された気液分離装置
では、ガス出口管を複数本設けることによって、パス間
の偏流を防止することは可能であるが、気液を効率的に
分離することが困難であった。すなわち、液出口管が気
液2相流入口管よりも上部に位置していることに加え
て、複数本設置されているために、気相分の割合の大き
い熱交換路の中間での分離では、ケーシング内を上昇す
る気相分が液出口管に流出することが避けられず、この
ために、気液分離効率が低かった。特に、液出口管が複
数本設置されているために、液出口管の実際の流路断面
積が大きくなるため抵抗が小さくなり、液出口管への気
相冷媒の流入が容易になっていた。
【0009】本発明は、上記の事情を考慮してなされた
もので、蒸発器として機能する熱交換器の熱交換路の途
中の冷媒を気液分離するに当たり、気液分離効率を高め
ることのできる気液分離装置及びこれを用いた空気調和
装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明は、
ケーシングと、ケーシングの壁部に形成された開口にそ
れぞれ結合され、気相分と液相分とが混合して気液2相
流となった冷媒を流入させる気液2相流入口管、冷媒の
液相分を流出させる液出口管及び冷媒の気相分を流出さ
せるガス出口管とを備える気液分離装置において、ケー
シングは、軸芯が略鉛直である筒状側壁、この筒状側壁
の上端を封止する頂部壁及び下端を封止する底部壁を有
し、ガス出口管をケーシングの頂部壁又はその近傍に結
合すると共に、液出口管をケーシングの底部壁又はその
近傍に結合し、かつ、ガス出口管の管路の断面積を気液
2相流入口管の管路の断面積以上とし、液出口管の管路
の断面積を気液2相流入口管の管路の断面積よりも小さ
くした、 ことを特徴とする気液分離装置。
【0011】請求項2に係る発明は、請求項1に記載の
気液分離装置において、液出口管の近傍のケーシングの
内部に、冷媒の液相分の流動に抵抗を作用させる流動抵
抗板を設けたことを特徴とする。
【0012】請求項3に係る発明は、請求項1に記載の
気液分離装置において、気液2相流入口管をケーシング
の頂部壁より貫入させると共に、貫入された先端を液出
口管が設けられる底部壁に近接させたことを特徴とす
る。
【0013】請求項4に係る発明は、請求項1に記載の
気液分離装置において、ケーシングの筒状側壁を円筒状
に形成し、その軸方向長さが直径の略3倍以上であるこ
とを特徴とする。
【0014】請求項5に係る発明は、請求項1に記載の
気液分離装置において、ケーシングの筒状側壁を円筒状
に形成し、気液2相流入口管を筒状側壁より貫入させる
と共に、貫入された先端部を側壁面の接線方向に対して
径方向内側に鋭角をなすように側壁面に近接させ、か
つ、気液2相流入口管をガス出口管よりも液出口管に近
い部位に設けたことを特徴とする。
【0015】請求項6に係る発明は、請求項1に記載の
気液分離装置において、ガス出口管をケーシングの頂部
壁より貫入させると共に、貫入された先端を内壁面より
内側に突出させたことを特徴とする。
【0016】請求項7に係る発明は、請求項6に記載の
気液分離装置において、ガス出口管の近傍のケーシング
の内部に、冷媒の液相分の伝達を防止する液伝達防止板
を設けたことを特徴とする。
【0017】請求項8に係る発明は、気相の冷媒を圧送
する圧縮機の吐出側と吸入側の間に、第1の熱交換器と
第2の熱交換器とを直列に管接続し、第1及び第2の熱
交換器のいずれか一方を蒸発器とし、いずれか他方を凝
縮器としてそれぞれ機能させる空気調和装置において、
蒸発器として機能する熱交換器の熱交換路の途中の冷媒
を、請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載された
気液分離装置を用いて気液分離し、分離された気相の冷
媒を蒸発器として機能する熱交換器の出口と圧縮機との
間の接続管路に流入させることを特徴とする。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す好適な
実施形態に基づいて詳細に説明する。図1は本発明に係
る空気調和装置の全体の構成を示す冷凍サイクルであ
る。図1において、圧縮機1はサクションタンク2を付
帯し、圧縮機1の吐出側とサクションタンク2の吸入側
との間に四方切換弁3の一次ポートが接続されている。
この四方切換弁3の二次ポートの間に、室内熱交換器
4、膨張弁5及び室外熱交換器6が順次に管接続されて
いる。このうち、室外熱交換器6の熱交換路は途中で分
離され、一方の分離端が気液分離装置7の気液2相流入
口管に接続され、他方の分離端が気液分離装置7の液出
口管に接続されている。また、気液分離装置7のガス出
口管が、二方電磁弁8を介して、四方切換弁3とサクシ
ョンタンク2との接続管路に接続されている。
【0019】図1に示した冷凍サイクルにおいて、これ
を暖房モードで運転する場合には、冷媒は実線の矢印で
示した方向に循環せしめられ、室内熱交換器4が凝縮器
として機能し、室外熱交換器6が蒸発器として機能す
る。反対に、冷房モード又は除湿モードで運転する場合
には、四方切換弁3により冷媒の循環流路が切替えら
れ、破線の矢印で示した方向に循環せしめられる。
【0020】ここで、気液分離装置7は暖房モードでの
運転時にその機能を発揮するもので、この暖房モードで
の運転時に二方電磁弁8は開放され、冷房モードでの運
転時に二方電磁弁8は閉成される。以下、本発明に直接
的に関係する暖房モードでの運転時についてその動作を
説明する。
【0021】先ず、圧縮機1から吐出された気相の冷媒
は四方切換弁3を介して室内熱交換器4に流入し、ここ
での熱交換により大部分が液相の冷媒に変化し、この冷
媒が膨張弁5で減圧されて室外熱交換器6に流入する。
室外熱交換器6は少なくとも上流の熱交換路と下流の熱
交換路とに分離され、上流側の熱交換路にて流入冷媒の
半分程度が気相に変化し、気液分離装置7の気液2相流
入口管に流入する。気液分離装置7で分離された気相の
冷媒は、二方電磁弁8を介して、サクションタンク2に
接続された管路に流入し、気液分離装置7で分離されて
残った液相の冷媒は下流の熱交換路にて気相に変化し、
四方切換弁3を介して、サクションタンク2に吸入され
る。従って、気液分離装置7から流出した気相の冷媒
と、室外熱交換器6から最終的に流出した気相の冷媒は
四方切換弁3とサクションタンク2の間で合流してサク
ションタンク2に吸入される。
【0022】図2(a),(b)は上述した気液分離装
置の第1の実施形態の構成を示す平面図及び側面図であ
る。ここで、ケーシング11は、軸芯が略鉛直である筒
状側壁、この筒状側壁の上端及び下端を封止する、それ
ぞれ内側が半球面状の頂部壁11a及び下端を封止する
底部壁11bを有し、このうち頂部壁11aに気液2相
流入口管12及びガス出口管14が結合されており、底
部壁11bに液出口管13が結合されている。なお、気
液2相流入口管12として口径d1が9.52mmのも
のが、筒状側壁の中心から偏芯した位置に設けられ、ガ
ス出口管14として口径d3が12.7mmのものが、
筒状側壁の軸芯上に設けられ、さらに、液出口管13と
して口径が8.0mmのものが筒状側壁の軸芯から偏芯
した位置に設けられている。
【0023】図2(a),(b)に示した気液分離装置
においては、気液2相流入口管12より流入した高ボイ
ド率の冷媒は、ケーシング11の内部に流入した際、一
部の気相分がその流れから分離してその上部のガス出口
管14に向かうけれども、大部分の冷媒は底部壁11b
の傾斜面に衝突し、そのときに流速が低下して気相分が
さらに冷媒の流れから分離してガス出口管14に向か
う。
【0024】また、底部壁11bの傾斜面に衝突する冷
媒は、高ボイド率であることと流入速度が大きいため、
衝突後であっても気相分が混じっているが、液出口管1
3の口径が気液2相流入口管12の口径よりも小さいた
め、液相分の流速をさほど低下させずに気相分を分離す
ることができる。このようにして分離された気相の冷媒
量は気液2相流入口管12の近傍での分離量と比較して
かなり多いため、微細な液滴が多量に混じっている。し
かし、ガス出口管14の口径が気液2相流入口管12の
口径より大きいため、気相分の流出速度は低下し、気相
分に伴ってガス出口管14から流出する液相分の割合を
低下させることができる。
【0025】かくして、本発明に係る気液分離装置の第
1の実施形態によれば、蒸発器として機能する室外熱交
換器の熱交換路の入側と出側の中間部に設置しても分離
器内の圧力損失を抑えながら、気液分離効率を高めるこ
とができる。
【0026】なお、上記第1の実施形態では、頂部壁1
1aから鉛直下方に向かう気液2相流入口管12を設け
たが、筒状の側壁の頂部壁11aの近傍から内部に貫入
し、その先端が鉛直下方に向くように構成しても、上述
したと同様な効果が得られる。
【0027】図3(a),(b)は本発明に係る気液分
離装置の第2の実施形態の構成を示す横断面図及び縦断
面図である。図中、図2に示した第1の実施形態と同一
の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。こ
こに示した気液分離装置10Bは、ケーシング11の内
部の液出口管13の近傍に、ディスク状に形成された平
面部の複数箇所に孔15aが形成され、これによって冷
媒の液相分の流動に抵抗を作用させる流動抵抗板15を
新たに設けた点が図2に示した第1の実施形態と構成を
異にしている。
【0028】図3(a),(b)に示した気液分離装置
10Bにおいては、気液2相流入口管12より流入した
高ボイド率の冷媒は、ケーシング11の内部に流入した
際、一部の気相分がその流れから分離してその上部のガ
ス出口管14に向かうけれども、大部分の冷媒は流動抵
抗板15に衝突する。流動抵抗板15に衝突した冷媒は
流動抵抗板15の表面に液膜を形成し、液出口管13へ
の冷媒の気相分の混入を低減することができる。
【0029】流動抵抗板15の表面に形成される液膜
は、孔15aの直径によってその挙動が変わるが、孔1
5aの直径及びその個数を適切に選択することにより、
低循環流量域において液膜を全面に形成させ、高循環領
域でもその一部に形成させ、これによって、気相分をよ
り多く分離させることができる。なお、高循環領域で流
動抵抗板15の表面全体に液膜を形成させると、流入冷
媒の極端な速度低下が起こり、気液分離器内部の圧力損
失が増大するため、その一部に域膜を形成させるように
孔15aの直径及び個数を適切に選択する。
【0030】かくして、第2の実施形態によっても、蒸
発器として機能する室外熱交換器の熱交換路の入側と出
側の中間部に設置しても分離器内の圧力損失を抑えなが
ら、気液分離効率を高めることができる。
【0031】図4(a),(b)は本発明に係る気液分
離装置の第3の実施形態の構成を示す横断面図及び縦断
面図である。図中、図2に示した第1の実施形態と同一
の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。こ
こに示した気液分離装置10Cは気液2相流入口管12
Aをケーシング11の頂部壁11aから貫入させると共
に、貫入された先端を液出口管13が設けられる底部壁
11bに近接させたもので、気液2相流入口管12Aの
先端と液出口管13とは、ケーシング11の軸芯とは互
いに反対側に偏芯した位置に配置されている。
【0032】図4(a),(b)に示した気液分離装置
10Cにおいては、気液2相流入口管12Aより流入す
る冷媒噴流は、高ボイド率の環状流であるため、気液2
相流入口管12Aの先端から底部壁11bに向かって流
出する際、底部壁11bの内壁面に沿って広がる性質を
持っている。特に、一つの仕様の気液分離器を能力可変
範囲の大きい空気調和装置に適用する場合、大能力領域
で冷媒が高循環量であるため、噴流の広がりも大きく、
また、気相分の流量も多いため、気液分離装置10Cに
流入した液相の冷媒がそのままガス出口管14へ誘導さ
れてしまう虞れがある。本実施形態はこのことに対処す
るべく、気液2相流入口管12Aの先端を底部壁11b
に近接せしめ、気液2相流入口管12Aから流出した冷
媒が広がる前にその速度を低下させることによってガス
出口管14への液相の冷媒の流入を防ぐことができる。
【0033】かくして、第3の実施形態によれば、蒸発
器として機能する室外熱交換器の熱交換路の入側と出側
の中間部に設置しても分離器内の圧力損失を抑えなが
ら、気液分離効率を高めることができる。また、能力制
御範囲の広い空気調和装置に適用するのに有利であると
いう効果も得られる。
【0034】図5(a),(b)は本発明に係る気液分
離装置の第4の実施形態の構成を示す横断面図及び縦断
面図である。図中、図2に示した第1の実施形態と同一
の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。こ
こに示した気液分離装置10Dはケーシング11Aの軸
方向長さLを、筒状側壁の直径(内径)Dの略3倍以上
としたものである。
【0035】図5(a),(b)に示した気液分離装置
10Dにおいては、筒状側壁を胴長にすることにより、
気液2相流入口管12より流入した冷媒はそのまま広が
り筒状側壁に衝突する。筒状側壁の内面に衝突した冷媒
のうち、液相分は表面張力により壁面に付着し、重力の
作用で下部の液出口管13へと伝わって流出する一方、
気相分はガス出口管14より流出する。むろん、気液2
相流入口管12から流入した冷媒の全てが側壁の壁面に
衝突するわけではなく、残りは底部壁11bの斜壁部に
衝突する。
【0036】この場合、ケーシング11Aの側壁部の直
径が小さいため、壁面に衝突して跳ね返った冷媒は他の
近接した壁面に再度衝突し、底部壁11bに液溜まりを
生じさせ、気相分が液出口管13から流出する割合を低
減することができる。また、ケーシング11Aが胴長で
あるため、気相分の気液分離器内部の滞留時間が増加す
るため、気相分に同伴されていた液相分を重力の作用で
分離することができ、簡易な構造でガス分離効率が高め
られる。
【0037】なお、ケーシング11Aの軸方向長さL
と、筒状側壁の直径(内径)Dの関係は、種々の実験を
通して得られた結果である。
【0038】かくして、第4の実施形態によれば、蒸発
器として機能する室外熱交換器の熱交換路の入側と出側
の中間部に設置しても分離器内の圧力損失を抑えなが
ら、気液分離効率を高めることができる。
【0039】図6(a),(b)は本発明に係る気液分
離装置の第5の実施形態の構成を示す横断面図及び縦断
面図である。図中、図2に示した第1の実施形態と同一
の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。こ
こに示した気液分離装置10Eは、ケーシング11の筒
状側壁を円筒状に形成し、気液2相流入口管12Bを筒
状側壁に貫入させると共に、貫入された先端部を側壁面
の接線方向に対して径方向内側に鋭角をなすように側壁
面に近接させ、かつ、気液2相流入口管12Bをガス出
口管14よりも液出口管13Aに近い部位に設置したも
のである。この場合、気液2相流入口管12Bから液出
口管13Aまでの距離をL1、気液2相流入口管12B
からガス出口管14までの距離をL2としたとき、L1
<L2の関係にあり、さらに、液出口管13Aは筒状側
壁の中心軸上に設けられると共に、ケーシング11の内
部に突出する構成になっている。
【0040】図6(a),(b)に示した気液分離装置
10Eにおいては、気液2相流入口管12Bより流入し
た冷媒は、円筒状の側壁の内面にその接線に近い鋭角の
角度で衝突するため、遠心力により内壁面を周回しなが
ら重力の作用により次第に降下して液出口管13Aに向
かう。このとき、冷媒の気相分は上部のガス出口管14
に向かう。
【0041】この場合、気液2相流入口管12Bをガス
出口管14に近づけると、冷媒の内側壁での周回運動に
より、ケーシング11の内部での滞在時間が長くされ、
これによって気相の冷媒の分離効率が高められると考え
られる。しかし、液出口管13Aでは冷媒が環状流的に
流出するため、実際には分離効率が低下することがあっ
た。そこで、この実施形態では、ケーシング11の内部
を窺うことができるように可視化し、かつ、気液分離装
置10Bを上下方向の中間点よりも液出口管13A側に
設けると、側壁面の液膜の厚さが増加し、この状態で気
相分が良好に分離されることを確認することができた。
【0042】かくして、第5の実施形態によっても、蒸
発器として機能する室外熱交換器の熱交換路の入側と出
側の中間部に設置しても分離器内の圧力損失を抑えなが
ら、気液分離効率を高めることができる。
【0043】図7(a),(b)は本発明に係る気液分
離装置の第6の実施形態の構成を示す横断面図及び縦断
面図である。図中、図6に示した第5の実施形態と同一
の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。こ
こに示した気液分離装置10Fはガス出口管14Aをケ
ーシング11の頂部壁11aより貫入させると共に、貫
入された先端を壁面より内側に突出させた点が図6に示
した第5の実施形態と構成上異なっており、これ以外は
図6に示した第5の実施形態と全く同一に構成されてい
る。
【0044】気液2相流入口管12Bより流入した冷媒
の流量が多くなると、周回しながら上昇するガス中に含
まれる液滴は、ガスの圧力により壁面に液膜が形成さ
れ、気相分と共にガス出口管14Aに向かう。しかし、
この実施形態ではガス出口管14の先端を壁面より内側
に突出させているため、液膜が管の突出部を乗り越える
ことができず、これによって、ガス出口管14Aへの液
相分の混入を低減することができる。
【0045】かくして、第6の実施形態によれば、蒸発
器として機能する室外熱交換器の熱交換路の入側と出側
の中間部に設置したときに、冷媒の循環流量が多い場合
でも、分離器内の圧力損失を抑えながら、気液分離効率
を高めることができる。
【0046】図8(a),(b)は本発明に係る気液分
離装置の第7の実施形態の構成を示す横断面図及び縦断
面図である。図中、図6に示した第5の実施形態と同一
の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。こ
こに示した気液分離装置10Gはガス出口管14の近傍
のケーシング11の内部に、冷媒の液相分の伝達を防止
する液伝達防止板16を設けた点が図6に示した第5の
実施形態と構成上異なっており、これ以外は図6に示し
た第5の実施形態と全く同一に構成されている。
【0047】ここで、液伝達防止板16は中心部と周縁
部を除いた部位に孔16aを設けた形状を有している。
このような構成によれば、気液2相流入口管12Bより
流入する冷媒の流量がかなり多くなると、壁面を周回し
ながら上昇する液滴の他に、筒状側壁の胴体径の相対的
な縮小により、中心部の強烈な気相の冷媒に乗る形で液
滴がガス出口管14に向かう。この際、液伝達防止板1
6を設けたことによって、2種類の液滴が気相分に混じ
ってガス出口管14へ向かうことを効果的に阻止するこ
とができる。
【0048】かくして、第7の実施形態によれば、蒸発
器として機能する室外熱交換器の熱交換路の入側と出側
の中間部に設置したときに、冷媒の循環流量が多い場合
でも、あるいは、冷媒の循環量が少ない場合でも、分離
器内の圧力損失を抑えながら、気液分離効率を高めるこ
とができる。
【0049】また、第1乃至第7の実施形態に係る気液
分離装置を用いることによって、気液分離効率を高める
ことのできる空気調和装置を提供することができる。
【0050】
【発明の効果】以上の説明によって明らかなように、本
発明によれば、蒸発器として機能する熱交換器の熱交換
路の途中の冷媒を気液分離するに当たり、気液分離効率
を高めることのできる気液分離装置及びこれを用いた空
気調和装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る空気調和装置の全体の構成を示す
冷凍サイクル。
【図2】本発明に係る気液分離装置の第1の実施形態の
構成を示す平面図及び側面図。
【図3】本発明に係る気液分離装置の第2の実施形態の
構成を示す横断面図及び縦断面図。
【図4】本発明に係る気液分離装置の第3の実施形態の
構成を示す横断面図及び縦断面図。
【図5】本発明に係る気液分離装置の第4の実施形態の
構成を示す横断面図及び縦断面図。
【図6】本発明に係る気液分離装置の第5の実施形態の
構成を示す横断面図及び縦断面図。
【図7】本発明に係る気液分離装置の第6の実施形態の
構成を示す横断面図及び縦断面図。
【図8】本発明に係る気液分離装置の第7の実施形態の
構成を示す横断面図及び縦断面図。
【図9】空気調和装置に用いられる従来の代表的な気液
分離装置の平面図及び縦断面図。
【符号の説明】
1 圧縮機 2 サクションタンク 3 四方切換弁 4 室内熱交換器 5 膨張弁 6 室外熱交換器 7 気液分離装置 8 二方電磁弁 10A,10B,10C,10D,10E,10F,1
0G 気液分離装置 11,11A ケーシング 11a 頂部壁 11b 底部壁 12,12A,12B 気液2相流入口管 13,13A 液出口管 14,14A ガス出口管 15 流動抵抗板 16 液伝達防止板

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ケーシングと、前記ケーシングの壁部に形
    成された開口にそれぞれ結合され、気相分と液相分とが
    混合して気液2相流となった冷媒を流入させる気液2相
    流入口管、冷媒の液相分を流出させる液出口管及び冷媒
    の気相分を流出させるガス出口管とを備える気液分離装
    置において、 前記ケーシングは、軸芯が略鉛直である筒状側壁、この
    筒状側壁の上端を封止する頂部壁及び下端を封止する底
    部壁を有し、 前記ガス出口管を前記ケーシングの頂部壁又はその近傍
    に結合すると共に、前記液出口管を前記ケーシングの底
    部壁又はその近傍に結合し、かつ、前記ガス出口管の管
    路の断面積を前記気液2相流入口管の管路の断面積以上
    とし、前記液出口管の管路の断面積を前記気液2相流入
    口管の管路の断面積よりも小さくした、 ことを特徴とする気液分離装置。
  2. 【請求項2】前記液出口管の近傍の前記ケーシングの内
    部に、冷媒の液相分の流動に抵抗を作用させる流動抵抗
    板を設けたことを特徴とする請求項1に記載の気液分離
    装置。
  3. 【請求項3】前記気液2相流入口管を前記ケーシングの
    頂部壁より貫入させると共に、貫入された先端を前記液
    出口管が設けられる前記底部壁に近接させたことを特徴
    とする請求項1に記載の気液分離装置。
  4. 【請求項4】前記ケーシングの筒状側壁を円筒状に形成
    し、その軸方向長さが直径の略3倍以上であることを特
    徴とする請求項1に記載の気液分離装置。
  5. 【請求項5】前記ケーシングの筒状側壁を円筒状に形成
    し、前記気液2相流入口管を前記筒状側壁より貫入させ
    ると共に、貫入された先端部を側壁面の接線方向に対し
    て径方向内側に鋭角をなすように前記側壁面に近接さ
    せ、かつ、前記気液2相流入口管を前記ガス出口管より
    も前記液出口管に近い部位に設けたことを特徴とする請
    求項1に記載の気液分離装置。
  6. 【請求項6】前記ガス出口管を前記ケーシングの頂部壁
    より貫入させると共に、貫入された先端を内壁面より内
    側に突出させたことを特徴とする請求項1に記載の気液
    分離装置。
  7. 【請求項7】前記ガス出口管の近傍の前記ケーシングの
    内部に、冷媒の液相分の伝達を防止する液伝達防止板を
    設けたことを特徴とする請求項6に記載の気液分離装
    置。
  8. 【請求項8】気相の冷媒を圧送する圧縮機の吐出側と吸
    入側の間に、第1の熱交換器と第2の熱交換器とを直列
    に管接続し、前記第1及び第2の熱交換器のいずれか一
    方を蒸発器とし、いずれか他方を凝縮器としてそれぞれ
    機能させる空気調和装置において、 蒸発器として機能する前記熱交換器の熱交換路の途中の
    冷媒を、請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載さ
    れた気液分離装置を用いて気液分離し、分離された気相
    の冷媒を蒸発器として機能する前記熱交換器の出口と前
    記圧縮機との間の接続管路に流入させる、 ことを特徴とする空気調和装置。
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