JP2015172469A - gas-liquid separator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、気液分離器に関する。 The present invention relates to a gas-liquid separator.
冷凍サイクル内に配置され液相冷媒と気相冷媒とを分離する気液分離器は、吸熱効率を高めるために液相冷媒を吸熱器へ導くとともに、分離した気相冷媒を再利用するために圧縮機で圧縮する必要がある。ここで、圧縮機へと導かれる気相冷媒中に液滴が含まれてしまう液戻り状態(液バック)が発生すると、圧縮機内で液圧縮現象が生じるので圧縮機が故障する原因となる。 The gas-liquid separator that is arranged in the refrigeration cycle and separates the liquid-phase refrigerant and the gas-phase refrigerant leads the liquid-phase refrigerant to the heat-absorber in order to increase the endothermic efficiency, and reuses the separated gas-phase refrigerant. It is necessary to compress with a compressor. Here, when a liquid return state (liquid back) in which droplets are contained in the gas-phase refrigerant guided to the compressor occurs, a liquid compression phenomenon occurs in the compressor, which causes the compressor to break down.
特許文献1には、気液混合流路と気相冷媒流路との間に、気相冷媒中に存在する液滴を取り除くデフューザ(プレート)の配置された気液分離器が、開示されている。 Patent Document 1 discloses a gas-liquid separator in which a diffuser (plate) that removes droplets present in a gas-phase refrigerant is disposed between a gas-liquid mixing channel and a gas-phase refrigerant channel. Yes.
しかしながら、特許文献1に記載の気液分離器によると、勢いよく気液分離器内に流入する冷媒によって、気液分離器内の下部に層として滞留する液相冷媒が巻き上げられて、気液分離器内の上部にまで到達することがある。また、流入する冷媒の勢いによって、飛散する液滴として液相冷媒が大量に発生して気液分離器内の上部に到達することがある。その結果、気相冷媒流出管を区画する一枚のプレートのみでは気相冷媒中に存在する液滴を十分に取り除けなくなり、液相冷媒が気相冷媒流出管を通じて圧縮機へ導かれ、液バックが発生する懸念がある。 However, according to the gas-liquid separator described in Patent Document 1, the liquid-phase refrigerant that stays as a layer in the lower part of the gas-liquid separator is wound up by the refrigerant that vigorously flows into the gas-liquid separator. May reach the top in the separator. In addition, a large amount of liquid-phase refrigerant may be generated as splashed droplets and reach the upper part in the gas-liquid separator due to the momentum of the refrigerant flowing in. As a result, only one plate that partitions the gas-phase refrigerant outflow pipe cannot sufficiently remove droplets present in the gas-phase refrigerant, and the liquid-phase refrigerant is guided to the compressor through the gas-phase refrigerant outflow pipe, and the liquid back There is a concern that will occur.
このように、液バックの発生を十分に抑制できる気液分離器は検討されていない。 Thus, a gas-liquid separator that can sufficiently suppress the occurrence of liquid back has not been studied.
そこで、本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、液相冷媒と気相冷媒とを分離する気液分離器において、滞留した液相冷媒の巻き上がりや飛散する液滴による気相冷媒流出管内への液相冷媒の侵入を防ぎ、圧縮機での液バックの発生を抑制することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and in a gas-liquid separator that separates a liquid-phase refrigerant and a gas-phase refrigerant, the accumulated liquid-phase refrigerant is rolled up or scattered. An object is to prevent the liquid-phase refrigerant from entering the gas-phase refrigerant outflow pipe and to suppress the occurrence of liquid back in the compressor.
本発明のある態様によれば、冷凍サイクル内に配置され、冷媒を液相冷媒と気相冷媒とに分離する気液分離器であって、液相冷媒が滞留する液相冷媒滞留室として気液分離器内の下部を区画する第一プレートと、気相冷媒が集合する気相冷媒集合室として気液分離器内の上部を区画する第二プレートと、液相冷媒滞留室に連通し、液相冷媒を気液分離器外へ流出させる液相冷媒流出管と、気相冷媒集合室に連通し、気相冷媒を気液分離器外へ流出させる気相冷媒流出管と、気液分離器内の第一プレートと第二プレートとの間に形成される冷媒流入室に連通し、冷媒流入室内へ冷媒を流入させる冷媒流入管と、を備える。また、第一プレートは、液相冷媒滞留室と冷媒流入室との間で冷媒が流通可能な第一冷媒流通口を有し、第二プレートは、気相冷媒集合室と冷媒流入室との間で冷媒が流通可能な第二冷媒流通口を有するものが提供される。 According to an aspect of the present invention, a gas-liquid separator that is disposed in a refrigeration cycle and separates a refrigerant into a liquid-phase refrigerant and a gas-phase refrigerant, and serves as a liquid-phase refrigerant retention chamber in which the liquid-phase refrigerant stays. A first plate that defines a lower part in the liquid separator, a second plate that defines an upper part in the gas-liquid separator as a gas-phase refrigerant collecting chamber in which gas-phase refrigerant collects, and communicates with the liquid-phase refrigerant residence chamber, A liquid-phase refrigerant outflow pipe that allows liquid-phase refrigerant to flow out of the gas-liquid separator, a gas-phase refrigerant outflow pipe that communicates with the gas-phase refrigerant collecting chamber and outflows out of the gas-liquid separator, and gas-liquid separation. A refrigerant inflow pipe that communicates with the refrigerant inflow chamber formed between the first plate and the second plate in the container and allows the refrigerant to flow into the refrigerant inflow chamber. The first plate has a first refrigerant flow port through which the refrigerant can flow between the liquid phase refrigerant retention chamber and the refrigerant inflow chamber, and the second plate includes a gas phase refrigerant collecting chamber and a refrigerant inflow chamber. What has a 2nd refrigerant | coolant distribution port which can distribute | circulate a refrigerant | coolant between is provided.
上記態様によれば、第一プレートが冷媒流入室と液相冷媒滞留室とを区画しているので、滞留した液相冷媒が巻き上がって冷媒流入室に入ることを抑制できる。また、第二プレートが冷媒流入室と気相冷媒集合室とを区画しているので、冷媒流入室に流入した冷媒が液滴となって気相冷媒集合室に入ることを抑制できる。この結果、気相冷媒流出管内への液相冷媒の侵入を防ぎ、圧縮機での液バックの発生を抑制することができる。 According to the said aspect, since the 1st plate has divided the refrigerant | coolant inflow chamber and the liquid phase refrigerant | coolant retention chamber, it can suppress that the retained liquid phase refrigerant rolls up and enters into a refrigerant | coolant inflow chamber. Further, since the second plate partitions the refrigerant inflow chamber and the gas phase refrigerant collecting chamber, it is possible to suppress the refrigerant flowing into the refrigerant inflow chamber from entering the gas phase refrigerant collecting chamber as droplets. As a result, the liquid-phase refrigerant can be prevented from entering the gas-phase refrigerant outflow pipe, and the occurrence of liquid back in the compressor can be suppressed.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(第1実施形態)
図1は本発明の第1実施形態の気液分離器40を備えた冷凍サイクルシステム100の概略構成図であり、図2は冷凍サイクルシステム100内にある気液分離器40の内部を側方から見たときの構造図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a
図1に示す冷凍サイクルシステム100は、室内の冷房や冷凍機に用いられる冷凍システムであり、例えば車両に搭載され車室内の冷房を行う車両用の冷凍システムである。冷凍サイクルシステム100は、冷媒の流れる冷媒流路60と、冷媒流路60上に設けられ冷媒を圧縮する圧縮機10と、圧縮機10によって高圧となった冷媒の熱を放出し気相冷媒を凝縮させる放熱器20と、を備える。また、冷凍サイクルシステム100は、放熱器20によって冷やされた液相冷媒を減圧膨張させる減圧膨張弁30と、減圧膨張弁30により減圧膨張した冷媒を気液分離する気液分離器40と、気液分離器40により分離された液相冷媒を蒸発させることで周囲の熱を吸収する吸熱器50と、を備える。
A
冷媒流路60は、冷媒が循環する閉回路として構成されている。冷媒には、例えば液化しやすいHFC−134a等が用いられる。冷媒流路60上には、圧縮機10、放熱器20、減圧膨張弁30、気液分離器40及び吸熱器50が配置されている。冷媒流路60は、気相冷媒バイパス62と、気液分離器上流側流路63と、気液分離器下流側流路61と、を有する。気相冷媒バイパス62は、気液分離器40と圧縮機10との間に接続される流路である。気液分離器上流側流路63は、減圧膨張弁30と気液分離器40との間に接続される流路である。気液分離器下流側流路61は、気液分離器40と吸熱器50との間に接続される流路である。
The
圧縮機10は、吸熱器50の下流側に配置され、吸熱器50を通過してきた気相冷媒を吸引し圧縮する。圧縮機10は、気液分離器40により分離された気相冷媒も気相冷媒バイパス62を通じて吸引し圧縮する。
The
放熱器20は、圧縮機10の下流側に配置される。放熱器20は、気相冷媒の熱を周囲の空気中へ放出し、気相冷媒を凝縮(液化)させて液相冷媒にする。放熱器20に供給される気相冷媒は、圧縮機10により高圧となっているので、周囲の空気温度程度に冷やされるだけでも容易に液化する。
The
減圧膨張弁30は、放熱器20の下流側に配置され、放熱器20から供給される液相冷媒を減圧膨張する。低温高圧の液相冷媒は、減圧膨張弁30中の小さな孔から噴射されることによって低温の減圧膨張した霧状の冷媒となり、蒸発(気化)しやすい状態となる。なお、減圧膨張弁30に代えて、固定絞り(キャピラリーチューブ)を用いても良い。
The
気液分離器40は、減圧膨張弁30の下流側に配置され、減圧膨張弁30により減圧膨張して霧状となった冷媒を気液分離する。減圧膨張弁30により減圧膨張した冷媒は、気液分離器40の上流側に接続された気液分離器上流側流路63を通じて、気液分離器40へと流される。気液分離器40は、気液分離器上流側流路63中で一部蒸発した気相冷媒や放熱器20で液化しきれなかった気相冷媒を、液相冷媒から分離する。分離した気相冷媒は、気相冷媒バイパス62を通じて圧縮機10に流される。他方で、分離した液相冷媒は、気液分離器40の下流側に接続された気液分離器下流側流路61を通じて、吸熱器50へと流される。
The gas-
吸熱器50は、気液分離器40の下流側に配置され、分離した低温の液相冷媒を用いて吸熱対象物の熱を吸収する。熱の吸収により蒸発した冷媒は、再度圧縮して利用するために圧縮機10へと流される。冷媒と吸熱対象物との熱交換に液相冷媒の蒸発潜熱も利用できるようになるので、吸熱器50には液相冷媒を供給することが望ましい。したがって、気液分離器40は、吸熱器50の吸熱効率を向上させるために、分離した液相冷媒を吸熱器50へと供給する。
The
次に、図2を参照して、気液分離器40の内部形状について説明する。図2は、気液分離器40の内部を側方から見たときの構造図である。図2に示すように、気液分離器40は、内部に第一プレート44と第二プレート45とを備える。
Next, the internal shape of the gas-
第一プレート44は、気液分離器40の内壁40Aと第一プレート44の外縁とが接触するように配置される。第一プレート44をこのように配置することで、液相冷媒の滞留する液相冷媒滞留室41が、気液分離器40内の下部に区画される。第一プレート44は、冷媒の流通可能な第一冷媒流通口44Aを複数個有する。
The
第二プレート45は、第一プレート44よりも上方に、気液分離器40の内壁40Aと第二プレート45の外縁とが接触するように配置される。第二プレート45をこのように配置することで、気相冷媒が集合する気相冷媒集合室42が、気液分離器40内の上部に区画される。第二プレート45は、冷媒の流通可能な第二冷媒流通口45Aを複数個有する。
The
第一プレート44と第二プレート45との間には、冷媒流入室43が区画される。第一プレート44及び第二プレート45をこのように配置することで、気液分離器40内は中央部に冷媒流入室43が区画される。
A
液相冷媒滞留室41には、滞留した液相冷媒を効率的に流せるように、液相冷媒滞留室41の下方に液相冷媒流出管46の一端が接続される。また、液相冷媒流出管46の他端は気液分離器下流側流路61に接続されており、液相冷媒滞留室41に滞留した液相冷媒は、液相冷媒流出管46及び気液分離器下流側流路61を通って吸熱器50へと流れる。
One end of a liquid phase
気相冷媒集合室42には、重力の作用によって液相冷媒が到達しにくいように、気相冷媒集合室42の上方に気相冷媒流出管47の一端が接続される。また、気相冷媒流出管47の他端は気相冷媒バイパス62に接続されており、気相冷媒集合室42に集合した気相冷媒は、気相冷媒流出管47及び気相冷媒バイパス62を通って圧縮機10へと流れる。
One end of a gas-phase
冷媒流入室43には、冷媒流入管48の一端が接続される。冷媒流入管48の他端は気液分離器上流側流路63に接続されており、減圧膨張弁30により減圧膨張された冷媒は、気液分離器上流側流路63及び冷媒流入管48を通って冷媒流入室43へと流れる。冷媒流入管48は、気相冷媒集合室42及び第二プレート45を縦方向に通り抜けるように挿通され、冷媒流入管48の出口孔48Aが冷媒流入室43内に位置するよう配置される。したがって、第二プレート45には、冷媒流入管48を挿通するための挿通口45Bが設けられている。また、第一プレート44には、冷媒流入管48の出口孔48Aと対向しないようにずらして第一冷媒流通口44Aが配置されている。
One end of a
冷媒流入管48の出口孔48Aから冷媒流入室43へ流入する冷媒は、出口孔48Aと対向する第一プレート44の対向部44Bに衝突することで、液相冷媒と気相冷媒とに分離(衝突分離)される。
The refrigerant flowing into the
衝突分離した液相冷媒は、流入時の勢いが減衰するとともに重力によって冷媒流入室43の下方へ移動し、第一プレート44の第一冷媒流通口44Aを通って液相冷媒滞留室41へと流れ込み滞留する。液相冷媒滞留室41に滞留した液相冷媒は、その後、液相冷媒流出管46を通じて気液分離器40外へと流れ出る。気液分離器40外へ流出した液相冷媒は、液相冷媒流出管46と接続されている気液分離器下流側流路61へと流れ、その後、液相冷媒は吸熱器50で吸熱対象物の熱を吸収するために使われる。
The collision-separated liquid-phase refrigerant attenuates the momentum at the time of inflow, moves to the lower side of the
他方で、衝突分離した気相冷媒は、第二プレート45の第二冷媒流通口45Aを通って、気相冷媒集合室42へと流れる。気相冷媒集合室42に集合した気相冷媒は、その後、気相冷媒流出管47を通じて気液分離器40外へと流れ出る。気液分離器40外へ流出した気相冷媒は、気相冷媒流出管47と接続されている気相冷媒バイパス62を通って圧縮機10へと直接流れ、その後、気相冷媒は圧縮機10によって再圧縮される。
On the other hand, the vapor-phase refrigerant separated by collision flows through the second
図3A及び図3Bに示すように、第一プレート44の第一冷媒流通口44A及び第二プレート45の第二冷媒流通口45Aは、気液分離器40の内壁40Aから所定の距離d1又は距離d2となる範囲には形成されていない。図3Aは図2のIIIa−IIIa線に沿う横断面図であり、図3Bは図2のIIIb−IIIb線に沿う横断面図である。第一冷媒流通口44A及び第二冷媒流通口45Aは、同じ開口面積となるよう形成される。距離d1は、内壁40Aを伝ってせり上がってきた液相冷媒が第一冷媒流通口44Aまで到達できず、第一プレート44を乗り越えて移動できなくなる距離である。距離d2は、内壁40Aを伝ってせり上がってきた液相冷媒が第二冷媒流通口45Aまで到達できず、第二プレート45を乗り越えて移動できなくなる距離である。
As shown in FIGS. 3A and 3B, the first
上記した第1実施形態による気液分離器40によれば、以下の効果を得ることができる。
According to the gas-
本実施形態による気液分離器40は、冷凍サイクルシステム100内に配置され、冷媒を液相冷媒と気相冷媒とに分離する気液分離器40であって、液相冷媒が滞留する液相冷媒滞留室41として気液分離器40内の下部を区画する第一プレート44と、気相冷媒が集合する気相冷媒集合室42として気液分離器40内の上部を区画する第二プレート45と、を備える。また、気液分離器40は、液相冷媒滞留室41に設けられ、液相冷媒を気液分離器40外へ流出させる液相冷媒流出管46と、気相冷媒集合室42に設けられ、気相冷媒を気液分離器40外へ流出させる気相冷媒流出管47と、気液分離器40内の第一プレート44と第二プレート45との間に形成される冷媒流入室43に設けられ、気液分離器40内へ冷媒を流入させる冷媒流入管48と、を備える。そして、第一プレート44は、液相冷媒滞留室41と冷媒流入室43との間で冷媒が流通可能な第一冷媒流通口44Aを有する。第二プレート45は、気相冷媒集合室42と冷媒流入室43との間で冷媒が流通可能な第二冷媒流通口45Aを有する。
The gas-
本実施形態の気液分離器40内には、下部を区画する第一プレート44と、上部を区画する第二プレート45と、を設けている。このような構成とすることで、液相冷媒滞留室41に滞留した冷媒が巻き上がっても、冷媒流入室43に入ることを第一プレート44によって抑制できる。また、冷媒流入室43に流入した冷媒が液滴となって気相冷媒集合室42に入ることを第二プレート45によって抑えることができる。したがって、第一プレート44及び第二プレート45によって、巻き上がった液相冷媒及び飛散する液滴の上方への移動が抑制されるので、気相冷媒流出管47内への液相冷媒の侵入を防ぎ、圧縮機10での液バックの発生を抑制することができる。
In the gas-
また、本実施形態による気液分離器40では、第一プレート44の第一冷媒流通口44Aは、冷媒流入管48の出口孔48Aと対向しないようにずらして配置される。このような構成とすることで、出口孔48Aより冷媒流入室43へ流入した冷媒は、第一プレート44の対向部44Bと衝突することになるので、流入の勢いが減衰されることとなる。この結果、冷媒流入室43へ流入する冷媒が、勢いよく第一冷媒流通口44Aを通らなくなるので、液相冷媒滞留室41に滞留する液相冷媒の巻き上げをより効果的に抑えることができ、気相冷媒流出管47内への液相冷媒の侵入懸念をより少なくできる。さらに、液相冷媒滞留室41に滞留する液相冷媒の液面が安定するので、滞留する液相冷媒をより安定して吸熱器50のために取り出すことができる。
In the gas-
さらに、本実施形態による気液分離器40では、第一プレート44の第一冷媒流通口44A及び第二プレート45の第二冷媒流通口45Aは、気液分離器40の内壁40Aから離されて形成される。このような構成とすることで、液相冷媒滞留室41に滞留する液相冷媒は、内壁40Aを伝ってせり上がるものの、第一プレート44や第二プレート45を乗り越えて移動できなくなる。この結果、せり上がりにより液相冷媒が気相冷媒集合室42に入ることを抑えられるので、気相冷媒流出管47内への液相冷媒の侵入を防ぎ、圧縮機10での液バックの発生を抑制することができる。
Furthermore, in the gas-
なお、第一プレート44の第一冷媒流通口44A又は第二プレートの第二冷媒流通口45Aのどちらか一方のみを、気液分離器40の内壁40Aから離間した位置に設けることとしてもよい。このような構成とすることでも、液相冷媒は、第一プレート44又は第二プレート45を乗り越えて移動できなくなるので、液相冷媒のせり上がりによる気相冷媒集合室42への侵入を抑制できる。
Only one of the first
また、本実施形態の気液分離器40を車両に搭載した場合においても、車体の傾斜等により滞留する液相冷媒の液面が乱れても、第一プレート44及び第二プレート45によって液相冷媒が気相冷媒集合室42に入ることを抑えられるので、圧縮機10での液バックの発生を抑制することができる。
Even when the gas-
(第2実施形態)
図4は、第2実施形態による気液分離器40の内部を側方から見たときの構造図である。図5Aは図4のVa−Va線に沿う横断面図であり、図5Bは図4のVb−Vb線に沿う横断面図である。
(Second Embodiment)
FIG. 4 is a structural diagram when the inside of the gas-
第2実施形態による気液分離器40は、冷媒流入管48の設置の態様が第1実施形態とは相違する。なお、以下の実施形態では第1実施形態と同じ機能を果たす構成には同一の符号を用い、重複する記載を適宜省略して説明する。
The gas-
図4に示すように、第2実施形態による気液分離器40は、冷媒流入管48が気液分離器40の側方から挿通され、冷媒流入室43に冷媒流入管48の出口孔48Aが側方を向いて位置するように設置される。また、図5Bに示すように、冷媒流入管48は、気液分離器40の軸中心を外して挿通される。
As shown in FIG. 4, in the gas-
冷媒流入管48を気液分離器40の側方から挿通することによって、冷媒流入室43に流入した冷媒は、第一プレート44及び第二プレート45に沿う方向に流れる。また、気液分離器40の軸中心を外して冷媒流入管48が挿通されているので、冷媒流入室43に流入した冷媒は、冷媒流入管48の出口孔48Aの先にある気液分離器40の内壁40Aへと向かい、その後、内壁40Aに沿うようにして円周方向に回転する。この時の遠心力によって、冷媒流入室43に流入した冷媒は、液相冷媒と気相冷媒とに分離(遠心分離)される。
By inserting the
また、図5A及び図5Bに示すように、第一プレート44は冷媒が流通可能な第一冷媒流通口44Aを複数個有し、第二プレート45は冷媒が流通可能な第二冷媒流通口45Aを複数個有する。第一プレート44の第一冷媒流通口44Aは、第二プレート45の第二冷媒流通口45Aよりも、開口面積が大きく形成されている。このため、液相冷媒は、開口面積が大きく形成された第一冷媒流通口44Aをより容易に通過することができる。また、気相冷媒は、気体なので、開口面積が小さく形成された第二冷媒流通口45Aを容易に通過することができる。
As shown in FIGS. 5A and 5B, the
上記した第2実施形態による気液分離器40によれば、以下の効果を得ることができる。
According to the gas-
本実施形態による気液分離器40では、第一冷媒流通口44Aは、第二冷媒流通口45Aよりも開口面積が大きく形成される。また、冷媒流入管48は、冷媒流入室43内に側方から冷媒を流入させるように挿通される。
In the gas-
このような構成とすることで、分離された液相冷媒は、開口面積の大きな第一冷媒流通口44Aを通って速やかに液相冷媒滞留室41へと流される。このため、冷媒流入室43に液相冷媒が滞留しなくなるので、冷媒流入室43での液相冷媒の巻き上がりも抑制できる。また、勢いよく流入する冷媒によって飛散する液滴は、開口面積の小さな第二冷媒流通口45Aを通過しにくく、第二プレート45に衝突することよって冷媒流入室43中に留まる。したがって、滞留した液相冷媒の巻き上げや、飛散する液滴の気相冷媒集合室42への移動を効率的に防止することができるので、気相冷媒流出管47への液相冷媒の侵入を防ぐことができ、液バックをより抑制することができる。
With such a configuration, the separated liquid phase refrigerant is quickly flowed to the liquid phase
また、冷媒流入室43に側方から冷媒を流入させることで、冷媒が第一プレート44及び第二プレート45に沿う方向に流れるので、第二冷媒流通口45Aに向かって飛散する液滴は、流入する冷媒により飛散方向を曲げられることとなる。このため、液滴は、第二冷媒流通口45Aに向かって垂直に飛散しにくくなるので、第二冷媒流通口45Aをより通り抜けにくくなる。また、流入する冷媒は、第一プレート44に沿って流れることで勢いを減衰してから第一冷媒流通口44Aより液相冷媒滞留室41へと流れるので、滞留した液相冷媒の巻き上げをより抑制できる。したがって、第一プレート44及び第二プレート45に沿う方向から冷媒を流入させることで、滞留した液相冷媒の巻き上がりを抑制でき、飛散する液滴が気相冷媒集合室42に入ることを抑えられるので、気相冷媒流出管47への液相冷媒の侵入を防ぎ、圧縮機10での液バックの発生を抑制することができる。
Moreover, since the refrigerant flows in the direction along the
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。 The embodiment of the present invention has been described above. However, the above embodiment only shows a part of application examples of the present invention, and the technical scope of the present invention is limited to the specific configuration of the above embodiment. Absent.
例えば、第一プレート44及び第二プレート45は平板だけに限らず、凹凸状であってもよい。このような構成とすることで、巻き上がった液相冷媒や飛散する液滴が、第一プレート44及び第二プレート45に沿って移動する際に、凹凸によって抵抗を受けることとなるので、気相冷媒集合室42への移動をより効率的に防止することができる。
For example, the
第一冷媒流通口44Aや第二冷媒流通口45Aは、メッシュ状や金属等の細い線をウール状に固めたものを使用してもよい。このような構成とすることで、流入する冷媒の勢いをより減衰しやすくなるとともに、巻き上がった液相冷媒や飛散した液滴が第一プレート44及び第二プレート45と衝突しやすくなるので、気相冷媒流出管47への液相冷媒の侵入を防ぐことができる。
As the first
第一冷媒流通口44Aは、一つの大きな開口として第一プレート44の中央部に形成されることとしてもよい。このような構成とすることで、気液分離器40の内壁40Aを伝ってせり上がる液相冷媒を第一プレート44で遮断するとともに、冷媒流入室43内で分離された液相冷媒を大きな開口として形成された第一冷媒流通口44Aから効率よく液相冷媒滞留室41に流すことができる。
44 A of 1st refrigerant | coolant circulation openings are good also as being formed in the center part of the
さらに、上記実施形態の気液分離器40を備える冷凍サイクルシステム100は、圧縮機10と減圧膨張弁30を一つずつ備えることとしたが、二つずつ備える構成であってもよい。このような冷凍サイクルシステム100は、特に吸熱器50における冷媒の温度を極端に下げたいヒートポンプシステムとして利用する場合等に用いられる。例えば、図6に示すように、冷凍サイクルシステム100は、気液分離器40の上流側に配置される上流側減圧膨張弁30Aと、気液分離器40の下流側に配置される下流側減圧膨張弁30Bと、を備える。また、冷凍サイクルシステム100は、放熱器20の上流側に圧縮機10を二台備える。圧縮機10は、吸熱器50の直後に配置される上流側圧縮機10Aと、上流側圧縮機10Aにより圧縮された冷媒と気相冷媒バイパス62を通過した冷媒との混合冷媒が流れ込む下流側圧縮機10Bと、からなる。また、上記実施形態の気液分離器40では、第一プレート44の第一冷媒流通口44Aは、冷媒流入管48の出口孔48Aと対向しないようにずらして配置される(図2及び図4参照)。
Furthermore, although the refrigerating
図6に示す冷凍サイクルシステム100では、冷媒は、上流側圧縮機10A及び下流側圧縮機10Bによって、比較的高い圧力に圧縮される。このため、高圧の冷媒は、上流側減圧膨張弁30Aによって減圧膨張されることで、圧力解放に伴い強い勢いで気液分離器40内へと流入することとなる。
In the
このような多段圧縮多段膨張型の冷凍サイクルシステム100に上記実施形態の気液分離器40を用いることで、強い勢いで冷媒流入室43に冷媒が流入しても、第一プレート44及び第二プレート45によって、滞留した液相冷媒及び飛散する液相冷媒の上方への移動を抑制できる。この結果、気相冷媒流出管47内に液相冷媒が入り込みにくくなり、圧縮機10への液バックを抑制することができる。また、冷媒流入室43に流入する冷媒は、液相冷媒滞留室41に直接到達せずに第一プレート44や気液分離器40の内壁40Aに衝突することによって、勢いが減衰されることとなる。この結果、液相冷媒滞留室41に滞留する液相冷媒の液面が安定するので、滞留する液相冷媒をより安定して取り出すことができ、気相冷媒が混入することによる下流側減圧膨張弁30Bでのハンチングの発生も抑制することができる。
By using the gas-
なお、上記実施形態は、適宜組み合わせ可能である。 In addition, the said embodiment can be combined suitably.
100 冷凍サイクルシステム
10 圧縮機
20 放熱器
30 減圧膨張弁
40 気液分離器
40A 内壁
41 液相冷媒滞留室
42 気相冷媒集合室
43 冷媒流入室
44 第一プレート
44A 第一冷媒流通口
45 第二プレート
45A 第二冷媒流通口
46 液相冷媒流出管
47 気相冷媒流出管
48 冷媒流入管
48A 出口孔
50 吸熱器
60 冷媒流路
62 気相冷媒バイパス
DESCRIPTION OF
Claims (5)
液相冷媒が滞留する液相冷媒滞留室として前記気液分離器内の下部を区画する第一プレートと、
気相冷媒が集合する気相冷媒集合室として前記気液分離器内の上部を区画する第二プレートと、
前記液相冷媒滞留室に連通し、液相冷媒を前記気液分離器外へ流出させる液相冷媒流出管と、
前記気相冷媒集合室に連通し、気相冷媒を前記気液分離器外へ流出させる気相冷媒流出管と、
前記気液分離器内の前記第一プレートと前記第二プレートとの間に形成される冷媒流入室に連通し、前記冷媒流入室内へ冷媒を流入させる冷媒流入管と、を備え、
前記第一プレートは、前記液相冷媒滞留室と前記冷媒流入室との間で冷媒が流通可能な第一冷媒流通口を有し、
前記第二プレートは、前記気相冷媒集合室と前記冷媒流入室との間で冷媒が流通可能な第二冷媒流通口を有する、
ことを特徴とする気液分離器。 A gas-liquid separator that is arranged in a refrigeration cycle and separates a refrigerant into a liquid-phase refrigerant and a gas-phase refrigerant,
A first plate that defines a lower part in the gas-liquid separator as a liquid-phase refrigerant retention chamber in which the liquid-phase refrigerant stays;
A second plate that defines an upper portion in the gas-liquid separator as a gas-phase refrigerant collecting chamber in which gas-phase refrigerant collects;
A liquid-phase refrigerant outflow pipe that communicates with the liquid-phase refrigerant retention chamber and allows the liquid-phase refrigerant to flow out of the gas-liquid separator;
A gas-phase refrigerant outflow pipe communicating with the gas-phase refrigerant collecting chamber and allowing the gas-phase refrigerant to flow out of the gas-liquid separator;
A refrigerant inflow pipe communicating with the refrigerant inflow chamber formed between the first plate and the second plate in the gas-liquid separator and allowing the refrigerant to flow into the refrigerant inflow chamber,
The first plate has a first refrigerant flow port through which a refrigerant can flow between the liquid-phase refrigerant retention chamber and the refrigerant inflow chamber,
The second plate has a second refrigerant flow port through which a refrigerant can flow between the gas-phase refrigerant collecting chamber and the refrigerant inflow chamber.
A gas-liquid separator characterized by that.
前記第一冷媒流通口及び前記第二冷媒流通口の少なくとも一方は、前記気液分離器の内壁から離間した位置に設けられる、
ことを特徴とする気液分離器。 The gas-liquid separator according to claim 1,
At least one of the first refrigerant circulation port and the second refrigerant circulation port is provided at a position separated from the inner wall of the gas-liquid separator,
A gas-liquid separator characterized by that.
前記第一冷媒流通口は、前記冷媒流入管の出口部と対向しないようにずらして配置される、
ことを特徴とする気液分離器。 The gas-liquid separator according to claim 1 or 2,
The first refrigerant circulation port is arranged so as not to face the outlet portion of the refrigerant inflow pipe.
A gas-liquid separator characterized by that.
前記冷媒流入管は、前記冷媒流入室内に側方から冷媒を流入させる、
ことを特徴とする気液分離器。 The gas-liquid separator according to any one of claims 1 to 3,
The refrigerant inflow pipe flows the refrigerant from the side into the refrigerant inflow chamber.
A gas-liquid separator characterized by that.
前記第一冷媒流通口の開口面積は、前記第二冷媒流通口の開口面積より大きい、
ことを特徴とする気液分離器。 The gas-liquid separator according to any one of claims 1 to 4,
The opening area of the first refrigerant circulation port is larger than the opening area of the second refrigerant circulation port,
A gas-liquid separator characterized by that.
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