JP4147793B2 - Gas-liquid separator for ejector cycle - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エジェクタサイクル用の気液分離器に関するものである。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
エジェクタサイクルとは、周知のごとく、エジェクタにて冷媒を減圧膨張させて蒸発器にて蒸発した気相冷媒を吸引するとともに、膨張エネルギーを圧力エネルギーに変換して圧縮機の吸入圧を上昇させる冷凍サイクルである。
【0003】
つまり、エジェクタサイクルでは、圧縮機→放熱器→エジェクタ→気液分離器→圧縮機の順に循環する冷媒流れと、気液分離器→蒸発器→エジェクタ→気液分離器の順に循環する冷媒流れとが存在し、気液分離器は、エジェクタから流出した冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離して気相冷媒を圧縮機の吸引側に供給し、液相冷媒を蒸発器側に供給する。
【0004】
このとき、圧縮機にて液圧縮が発生することを防止するためには、理想的には気相冷媒、つまり飽和ガスのみを気液分離器から圧縮機に供給することが望ましい。なお、圧縮機にて液圧縮が発生すると、吐出温度及び吐出圧力が過度に上昇して圧縮機の寿命低下を招くとともに、圧縮機の消費動力が増大してしまう。
【0005】
一方、液相冷媒と共に多くの冷凍機油が蒸発器内に流れ込んでしまうと、冷凍機油が蒸発器内面に付着するようにして、多量の冷凍機油が蒸発器に滞留してしまうおそれがある。
【0006】
そして、冷凍機油が蒸発器内面に付着すると、液相冷媒と蒸発器との間の熱伝達率が低下して液相冷媒の蒸発を阻害し、蒸発器の熱交換効率の低下を招くとともに、実質的な冷媒通路断面積が縮小して蒸発器内を流れる冷媒流量の減少、及びこれに呼応して蒸発器での吸熱能力の低下を招く。
【0007】
さらに、蒸発器で冷凍機油が滞留するため、圧縮機にて冷凍機油不足、つまり潤滑不足が発生するおそれもある。
【0008】
本発明は、上記点に鑑み、気相冷媒、液相冷媒及び冷凍機油を分離することができる、従来と異なる新規な構造を有する気液気液分離器を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明では、圧縮機(10)にて圧縮された高圧の冷媒を放冷する放熱器(20)と、低圧の冷媒を蒸発させる蒸発器(30)、放熱器(20)から流出した冷媒の圧力エネルギーを速度エネルギーに変換して冷媒を減圧膨張させるノズル、及びノズルから噴射する冷媒と蒸発器(30)から吸引した冷媒とを混合させながら速度エネルギーを圧力エネルギーに変換して冷媒の圧力を昇圧させる昇圧部とを有するエジェクタ(40)とを備えるエジェクタサイクルに適用され、エジェクタ(40)から流出した冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離して気相冷媒を圧縮機(10)の吸引側に供給し、液相冷媒を蒸発器(30)側に供給する気液分離器であって、エジェクタ(40)から流出した冷媒が流入する流入部(52)、気相冷媒を流出させる気相冷媒流出部(53)、液相冷媒を流出させる液相冷媒流出部(54)、及び冷凍機油を流出させるオイル戻し部(55)が設けられたタンク本体(51)を有し、タンク本体(51)の上部側にて、主に気相成分と液相成分とを遠心分離し、一方、タンク本体(51)の下部側にて、主に液相冷媒と冷凍機油とを比重分離するように構成され、液相冷媒流出部(54)及びオイル戻し部(55)の上方側には、液相冷媒流出部(54)及びオイル戻し部(55)を覆うように流入抑止部材(56)が設けられており、流入抑止部材(56)には、タンク本体(51)内を旋回するように流れる冷媒を減速させる減速手段(56a)が設けられていることを特徴とする。
【0010】
これにより、気相冷媒、液相冷媒及び冷凍機油を分離することができる、従来と異なる新規な構造を有する気液気液分離器を得ることができる。
また、液相冷媒流出部(54)及びオイル戻し部(55)の上方側に、液相冷媒流出部(54)及びオイル戻し部(55)を覆うように流入抑止部材(56)を設けることで、タンク本体(51)内に流入した冷媒が、直接的に、液相冷媒流出部(54)及びオイル戻し部(55)側に流入することを抑制でき、気液分離器内に溜まった液相冷媒の液面をより一層安定させることができるので、液相冷媒と冷凍機油とを確実に比重分離することができる。
また、流入抑止部材(56)に、タンク本体(51)内を旋回するように流れる冷媒を減速させる減速手段(56a)を設けることで、タンク断面積が小さい部位からタンク断面積が大きい部位に流入した冷媒の旋回速度を確実に低下させることができるので、気液分離器内に溜まった液相冷媒の液面をより一層安定させることができる、液相冷媒と冷凍機油とを確実に比重分離することができる。
【0011】
請求項2に記載の発明では、タンク本体(51)のうち液相冷媒流出部(54)が設けられた部位におけるタンク断面積(S1)は、タンク本体(51)のうち流入部(52)が設けられた部位におけるタンク断面積(S2)に比べて大きいことを特徴とする。
【0012】
これにより、タンク断面積が小さい部位からタンク断面積が大きい部位に流入した冷媒は、その旋回速度を低下させるので、気液分離器内に溜まった液相冷媒の液面を安定させることができる。
【0013】
したがって、液相冷媒と冷凍機油とを確実に比重分離することができるので、、液相冷媒を蒸発器(30)に安定的に供給することができ、封入冷媒量を低減することができる。延いては、エジェクタサイクルの製造原価低減を図ることができる。
【0015】
これにより、気液分離器内に溜まった液相冷媒の液面をより一層安定させることができるので、液相冷媒と冷凍機油とを確実に比重分離することができる。
【0018】
なお、液相冷媒の密度が冷凍機油の密度より小さい場合には、請求項3に記載の発明のごとく、液相冷媒流出部(54)をオイル戻し部(55)より上方側に位置させることが望ましい。
【0019】
因みに、液相冷媒の密度より小さい密度を有する冷凍機油を採用した場合には、オイル戻し部(55)を液相冷媒流出部(54)より上方側に位置させることが望ましい。
【0020】
請求項4に記載の発明では、圧縮機(10)にて圧縮された高圧の冷媒を放冷する放熱器(20)と、低圧の冷媒を蒸発させる蒸発器(30)と、放熱器(20)から流出した冷媒の圧力エネルギーを速度エネルギーに変換して冷媒を減圧膨張させるノズル、及びノズルから噴射する冷媒と蒸発器(30)から吸引した冷媒とを混合させながら速度エネルギーを圧力エネルギーに変換して冷媒の圧力を昇圧させる昇圧部とを有するエジェクタ(40)と、エジェクタ(40)から流出した冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離して気相冷媒を圧縮機(10)の吸引側に供給し、液相冷媒を蒸発器(30)側に供給する請求項1ないし3のいずれか1つに記載の気液分離器(50)とを備え、高圧の冷媒は、冷媒の臨界圧力以上まで加圧されることを特徴とする。
【0021】
これにより、エジェクタサイクルを効率よく稼動させることができる。
【0022】
なお、請求項5に記載の発明のごとく、冷媒は、二酸化炭素としてもよい。
【0023】
因みに、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【0024】
【発明の実施の形態】
本実施形態は、本発明に係るエジェクタサイクルを空調装置に適用したものであって、図1は本実施形態に係るエジェクタサイクルの模式図である。
【0025】
圧縮機10は冷媒を吸入圧縮するものであり、凝縮器20は圧縮機10から吐出した冷媒と室外空気とを熱交換して冷媒が吸熱した熱を放冷する高圧側熱交換器である。因みに、本実施形態では、冷媒としてフロン(R404)を用いているが、冷媒として二酸化炭素を用いてもよいことは言うまでもない。
【0026】
なお、冷媒としてフロンを用いた場合には、凝縮器20にて冷媒が凝縮するが、冷媒として、二酸化炭素を用いた場合には、高圧側冷媒圧力は冷媒の臨界圧力以上となり、かつ、凝縮器20内で冷媒が凝縮することなく、冷媒入口側から冷媒出口側に向かうほど冷媒温度が低下するような温度分布を有するので、凝縮器20は放熱器として機能する。
【0027】
蒸発器30は室内に吹き出す空気と液相冷媒とを熱交換させて液相冷媒を蒸発させることにより冷媒を蒸発させて空気から吸熱する低圧側熱交換器であり、エジェクタ40は、冷媒を減圧膨張させるノズル、並びに蒸発器30にて蒸発した気相冷媒を吸引するとともに膨張エネルギーを圧力エネルギーに変換して圧縮機10の吸入圧を上昇させる混合部及びディフューザからなる昇圧部を有して構成された減圧手段とポンプ手段とを兼ねるものである。
【0028】
気液分離器50はエジェクタ40から流出した冷媒が流入するとともに、その流入した冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離して冷媒を蓄える気液分離手段であり、気液分離器50の気相冷媒流出口は圧縮機10の吸引側に接続され、液相冷媒流出口は蒸発器30側の流入側に接続される。
【0029】
次に、気液分離器50の構造を述べる。
【0030】
図2は気液分離器50の模式図であり、タンク本体51は、エジェクタ40から流出した冷媒が流入する流入部をなす流入口52、気相冷媒を流出させる気相冷媒流出部をなす気相冷媒流出口53、液相冷媒を流出させる液相冷媒流出部をなす液相冷媒流出口54、及び冷凍機油を流出させるオイル戻し部をなすオイル戻し穴55が設けられ冷媒容器である。
【0031】
そして、液相冷媒流出口54及びオイル戻し穴55は流入口52より下方側に設けられ、気相冷媒流出口53は液相冷媒流出口54及びオイル戻し穴55より上方側に設けられ、液相冷媒流出口54はオイル戻し穴55より上方側に設けられている。
【0032】
なお、流入口52は、図3に示すように、小径部51bに流入した冷媒が小径部51b内で旋回するように小径部51bの円周内壁の接線方向に向けて開口している。
【0033】
また、タンク本体51のうち液相冷媒流出口54及びオイル戻し穴55が設けられた大径部51aのタンク断面積S1は、図2に示すように、タンク本体51のうち流入口52が設けられた小径部51bのタンク断面積S2に比べて大きくなっている。
【0034】
そして、液相冷媒流出口54及びオイル戻し穴55より上方側には、図2に示すように、タンク本体51内に流入した冷媒が、直接的に、液相冷媒流出口54及びオイル戻し穴55側に流入することを抑制する流入抑止部材としての遮蔽版56が設けられており、この遮蔽版56の上面側には、図4に示すように、タンク本体51内を旋回するように流れる冷媒を減速させる減速手段としての減速ブレード56aが一体形成されている。
【0035】
なお、タンク本体51は、加工性に優れた材質であり、本実施形態では、アルミニウム合金を採用している。
【0036】
次に、本実施形態に係る気液分離器50の作用効果述べる。
【0037】
流入口52からタンク本体51内に流入した冷媒は、タンク本体51の上部側、つまり小径部51bにて主に気相成分と液相成分とが遠心分離され、タンク本体51の下部側、つまり大径部51aにて主に液相冷媒と冷凍機油とを比重分離される。
【0038】
ここで、遠心分離とは、冷凍機油を含む冷媒を旋回させて、液相成分(液相冷媒及び冷凍機油)に作用する遠心力と気相成分(気相冷媒)に作用する遠心力との相違を利用して分離することであり、比重分離とは、液相冷媒に作用する重力と冷凍機油に作用する重力との相違を利用して分離することを言う。
【0039】
そして、気相成分に比べて密度が大きい液相成分は、気相成分に比べて大きな旋回速度でタンク本体51の内周壁に沿って下方側に螺旋状に流れ、気相成分は気相冷媒流出口53から圧縮機10側に流出する。
【0040】
このとき、大径部51aにおけるタンク断面積S1が小径部51bにおけるタンク断面積S2に比べて大きくなっているので、小径部51bから大径部51aに流入した冷媒は、その旋回速度を低下させる。
【0041】
したがって、気液分離器50内に溜まった液相冷媒の液面を安定させることができるので、液相冷媒と冷凍機油とを確実に比重分離することができる。延いては、液相冷媒を蒸発器30に安定的に供給することができるので、封入冷媒量を低減することができるので、エジェクタサイクルの製造原価低減を図ることができる。
【0042】
また、遮蔽版56にてタンク本体51内に流入した冷媒が、直接的に、液相冷媒流出口54及びオイル戻し穴55側に流入することが確実に抑制されるので、気液分離器50内に溜まった液相冷媒の液面をより一層安定させることができ、液相冷媒と冷凍機油とを確実に比重分離することができる。
【0043】
さらに、遮蔽版56に減速ブレード56aが設けられているので、小径部51bから大径部51aに流入した冷媒の旋回速度を確実に低下させることができるので、気液分離器50内に溜まった液相冷媒の液面をより一層安定させることができ、液相冷媒と冷凍機油とを確実に比重分離することができる。
【0044】
(その他の実施形態)
上述の実施形態では、空調装置に本発明を適用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、給湯器や冷蔵庫等にも適用することができる。
【0045】
また、遮蔽版56、特に減速ブレード56aの形状は、図4に示された形状に限定されるものではなく、冷媒速度を減速させることができる形状であればよい。
【0046】
また、上述の実施形態では、段付き状にタンク本体51内の断面積が変化するものであったが、本発明はこれに限定されるものではなく、下方側に向かうほど、タンク断面積Sが増大するような円錐フラスコ状のタンク本体51を採用してもよい。
【0047】
また、冷媒は、二酸化炭素及びフロンに限定されるものではなく、炭化水素系の冷媒や窒素等の自然冷媒又は混合冷媒であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係るエジェクタサイクルの模式図である。
【図2】本発明の実施形態に係る気液分離器の模式図である。
【図3】本発明の実施形態に係る気液分離器の上面図である。
【図4】本発明の実施形態に係る遮蔽版の二面図である。
【符号の説明】
50…気液分離器、51…タンク本体、52…流入口、53…気相冷媒流出口53、54…液相冷媒流出口、55…オイル戻し穴、56…遮蔽版。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a gas-liquid separator for an ejector cycle.
[0002]
[Prior art and problems to be solved by the invention]
As is well known, an ejector cycle is a refrigeration system in which a refrigerant is decompressed and expanded by an ejector and a vapor-phase refrigerant evaporated by an evaporator is sucked, and expansion energy is converted into pressure energy to increase the suction pressure of the compressor. Cycle.
[0003]
In other words, in the ejector cycle, the refrigerant flow that circulates in the order of compressor → radiator → ejector → gas-liquid separator → compressor and the refrigerant flow that circulates in the order of gas-liquid separator → evaporator → ejector → gas-liquid separator The gas-liquid separator separates the refrigerant flowing out from the ejector into a gas phase refrigerant and a liquid phase refrigerant, supplies the gas phase refrigerant to the suction side of the compressor, and supplies the liquid phase refrigerant to the evaporator side. To do.
[0004]
At this time, in order to prevent liquid compression from occurring in the compressor, ideally, it is desirable to supply only the gas-phase refrigerant, that is, saturated gas, from the gas-liquid separator to the compressor. When liquid compression occurs in the compressor, the discharge temperature and the discharge pressure increase excessively, leading to a reduction in the life of the compressor and an increase in power consumption of the compressor.
[0005]
On the other hand, if a lot of refrigerating machine oil flows into the evaporator together with the liquid phase refrigerant, a large amount of refrigerating machine oil may stay in the evaporator as the refrigerating machine oil adheres to the inner surface of the evaporator.
[0006]
And when the refrigeration oil adheres to the evaporator inner surface, the heat transfer coefficient between the liquid phase refrigerant and the evaporator is lowered to inhibit the evaporation of the liquid phase refrigerant, leading to a decrease in the heat exchange efficiency of the evaporator, The substantial cross-sectional area of the refrigerant passage is reduced to reduce the flow rate of the refrigerant flowing in the evaporator, and in response to this, the heat absorption capacity of the evaporator is reduced.
[0007]
Furthermore, since the refrigerating machine oil stays in the evaporator, there is a possibility that the refrigerating machine oil shortage, that is, insufficient lubrication may occur in the compressor.
[0008]
An object of this invention is to provide the gas-liquid gas-liquid separator which can isolate | separate a gaseous-phase refrigerant | coolant, a liquid phase refrigerant | coolant, and refrigerator oil which has a novel structure different from the former in view of the said point.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the present invention, in the invention described in claim 1, the radiator (20) for cooling the high-pressure refrigerant compressed by the compressor (10) and the low-pressure refrigerant are evaporated. The evaporator (30) to be discharged, the pressure energy of the refrigerant flowing out of the radiator (20) into velocity energy to decompress and expand the refrigerant, the refrigerant injected from the nozzle, and the refrigerant sucked from the evaporator (30) Is applied to an ejector cycle having a booster that converts pressure energy into pressure energy to increase the pressure of the refrigerant, and the refrigerant flowing out of the ejector (40) A gas-liquid separator that separates into a liquid phase refrigerant and supplies the gas phase refrigerant to the suction side of the compressor (10) and supplies the liquid phase refrigerant to the evaporator (30) side, from the ejector (40) Flow Inflow section (52) through which the refrigerant flows in, gas phase refrigerant outflow section (53) through which the gas phase refrigerant flows out, liquid phase refrigerant outflow section (54) through which the liquid phase refrigerant flows out, and oil return section through which the refrigeration machine oil flows out (55) is provided, and in the upper part of the tank body (51), mainly the gas phase component and the liquid phase component are centrifuged, while the tank body (51) On the lower side, the liquid phase refrigerant and the refrigeration oil are mainly separated by specific gravity. Above the liquid phase refrigerant outflow part (54) and the oil return part (55), the liquid phase refrigerant outflow part ( 54) and an oil return portion (55) are provided so as to cover the inflow suppression member (56), and the inflow suppression member (56) decelerates the refrigerant flowing so as to turn in the tank body (51). A deceleration means (56a) is provided .
[0010]
Thereby, the gas-liquid gas-liquid separator which can isolate | separate a gaseous-phase refrigerant | coolant, a liquid phase refrigerant | coolant, and refrigerator oil which has a novel structure different from the past can be obtained.
Further, an inflow suppression member (56) is provided on the upper side of the liquid phase refrigerant outflow portion (54) and the oil return portion (55) so as to cover the liquid phase refrigerant outflow portion (54) and the oil return portion (55). Thus, the refrigerant that has flowed into the tank body (51) can be prevented from flowing directly into the liquid-phase refrigerant outflow portion (54) and the oil return portion (55), and accumulated in the gas-liquid separator. Since the liquid level of the liquid phase refrigerant can be further stabilized, the liquid phase refrigerant and the refrigerating machine oil can be reliably separated by specific gravity.
In addition, by providing the inflow suppressing member (56) with a speed reduction means (56a) for decelerating the refrigerant flowing so as to turn in the tank body (51), the tank cross-sectional area is changed to the part having a large tank cross-sectional area. Since the swirling speed of the flowing refrigerant can be reliably reduced, the liquid level of the liquid phase refrigerant accumulated in the gas-liquid separator can be further stabilized, and the specific gravity of the liquid phase refrigerant and the refrigerating machine oil can be reliably ensured. Can be separated.
[0011]
In the invention according to claim 2, the tank cross-sectional area (S1) in the portion of the tank body (51) where the liquid-phase refrigerant outflow portion (54) is provided is the inflow portion (52) of the tank body (51). It is characterized by being larger than the tank cross-sectional area (S2) at the site where the is provided.
[0012]
As a result, the refrigerant that has flowed from the portion having the small tank cross-sectional area into the portion having the large tank cross-sectional area reduces the swirling speed, so that the liquid level of the liquid-phase refrigerant accumulated in the gas-liquid separator can be stabilized. .
[0013]
Therefore, the liquid phase refrigerant and the refrigerating machine oil can be reliably separated by specific gravity, so that the liquid phase refrigerant can be stably supplied to the evaporator (30), and the amount of enclosed refrigerant can be reduced. As a result, the manufacturing cost of the ejector cycle can be reduced.
[0015]
Thereby, since the liquid level of the liquid-phase refrigerant accumulated in the gas-liquid separator can be further stabilized, specific gravity separation of the liquid-phase refrigerant and the refrigerating machine oil can be ensured.
[0018]
If the density of the liquid refrigerant is smaller than that of the refrigerating machine oil, the liquid refrigerant outlet portion (54) is positioned above the oil return portion (55) as in the third aspect of the invention. Is desirable.
[0019]
Incidentally, when refrigeration oil having a density smaller than that of the liquid-phase refrigerant is employed, it is desirable to position the oil return part (55) above the liquid-phase refrigerant outflow part (54).
[0020]
In invention of Claim 4 , the heat radiator (20) which cools the high voltage | pressure refrigerant | coolant compressed with the compressor (10), the evaporator (30) which evaporates a low voltage | pressure refrigerant | coolant, and a heat radiator (20) The pressure energy of the refrigerant flowing out from the nozzle is converted into velocity energy, and the velocity energy is converted into pressure energy while mixing the refrigerant that is decompressed and expanded, and the refrigerant injected from the nozzle and the refrigerant sucked from the evaporator (30). And an ejector (40) having a booster for increasing the pressure of the refrigerant, and separating the refrigerant flowing out of the ejector (40) into a gas-phase refrigerant and a liquid-phase refrigerant to convert the gas-phase refrigerant into the compressor (10) The gas-liquid separator (50) according to any one of claims 1 to 3 , wherein the high-pressure refrigerant is supplied to the suction side and supplies the liquid-phase refrigerant to the evaporator (30) side. Be pressurized to above critical pressure The features.
[0021]
Thereby, an ejector cycle can be operated efficiently.
[0022]
Note that, as in the invention described in claim 5 , the refrigerant may be carbon dioxide.
[0023]
Incidentally, the reference numerals in parentheses of each means described above are an example showing the correspondence with the specific means described in the embodiments described later.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In this embodiment, the ejector cycle according to the present invention is applied to an air conditioner, and FIG. 1 is a schematic diagram of the ejector cycle according to the present embodiment.
[0025]
The
[0026]
In the case where chlorofluorocarbon is used as the refrigerant, the refrigerant is condensed in the
[0027]
The
[0028]
The gas-
[0029]
Next, the structure of the gas-
[0030]
FIG. 2 is a schematic diagram of the gas-
[0031]
The liquid-phase
[0032]
In addition, as shown in FIG. 3, the
[0033]
Further, the tank cross-sectional area S1 of the large-
[0034]
Further, as shown in FIG. 2, the refrigerant flowing into the
[0035]
The tank
[0036]
Next, operational effects of the gas-
[0037]
The refrigerant that has flowed into the
[0038]
Here, the centrifugal separation refers to the centrifugal force acting on the gas phase component (gas phase refrigerant) and the centrifugal force acting on the liquid phase component (liquid phase refrigerant and refrigeration oil) by rotating the refrigerant containing the refrigerator oil. Separation is based on the difference, and the specific gravity separation means separation using the difference between the gravity acting on the liquid-phase refrigerant and the gravity acting on the refrigerating machine oil.
[0039]
Then, the liquid phase component having a density higher than that of the gas phase component spirals downward along the inner peripheral wall of the
[0040]
At this time, since the tank cross-sectional area S1 in the large-
[0041]
Therefore, since the liquid level of the liquid phase refrigerant accumulated in the gas-
[0042]
Further, since the refrigerant that has flowed into the
[0043]
Further, since the
[0044]
(Other embodiments)
In the above-described embodiment, the present invention is applied to the air conditioner. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to a water heater, a refrigerator, and the like.
[0045]
Further, the shape of the shielding
[0046]
Moreover, in the above-mentioned embodiment, although the cross-sectional area in the tank
[0047]
Further, the refrigerant is not limited to carbon dioxide and chlorofluorocarbon, and may be a hydrocarbon refrigerant, a natural refrigerant such as nitrogen, or a mixed refrigerant.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram of an ejector cycle according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram of a gas-liquid separator according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a top view of the gas-liquid separator according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a two-side view of a shielding plate according to an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (5)
低圧の冷媒を蒸発させる蒸発器(30)、
前記放熱器(20)から流出した冷媒の圧力エネルギーを速度エネルギーに変換して冷媒を減圧膨張させるノズル、及び前記ノズルから噴射する冷媒と前記蒸発器(30)から吸引した冷媒とを混合させながら速度エネルギーを圧力エネルギーに変換して冷媒の圧力を昇圧させる昇圧部とを有するエジェクタ(40)とを備えるエジェクタサイクルに適用され、
前記エジェクタ(40)から流出した冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離して気相冷媒を前記圧縮機(10)の吸引側に供給し、液相冷媒を前記蒸発器(30)側に供給する気液分離器であって、
前記エジェクタ(40)から流出した冷媒が流入する流入部(52)、気相冷媒を流出させる気相冷媒流出部(53)、液相冷媒を流出させる液相冷媒流出部(54)、及び冷凍機油を流出させるオイル戻し部(55)が設けられたタンク本体(51)を有し、
前記タンク本体(51)の上部側にて、主に気相成分と液相成分とを遠心分離し、一方、前記タンク本体(51)の下部側にて、主に液相冷媒と冷凍機油とを比重分離するように構成され、
前記液相冷媒流出部(54)及び前記オイル戻し部(55)の上方側には、前記液相冷媒流出部(54)及び前記オイル戻し部(55)を覆うように流入抑止部材(56)が設けられており、
前記流入抑止部材(56)には、前記タンク本体(51)内を旋回するように流れる冷媒を減速させる減速手段(56a)が設けられていることを特徴とするエジェクタサイクル用の気液分離器。A radiator (20) that cools the high-pressure refrigerant compressed by the compressor (10);
An evaporator (30) for evaporating the low-pressure refrigerant;
While the pressure energy of the refrigerant flowing out of the radiator (20) is converted into velocity energy to decompress and expand the refrigerant, the refrigerant injected from the nozzle and the refrigerant sucked from the evaporator (30) are mixed. Applied to an ejector cycle comprising an ejector (40) having a pressure-increasing part for converting velocity energy into pressure energy to increase the pressure of the refrigerant;
The refrigerant flowing out of the ejector (40) is separated into a gas phase refrigerant and a liquid phase refrigerant, and the gas phase refrigerant is supplied to the suction side of the compressor (10), and the liquid phase refrigerant is supplied to the evaporator (30) side. A gas-liquid separator to be supplied to
The inflow part (52) into which the refrigerant that has flowed out from the ejector (40) flows in, the gas phase refrigerant outflow part (53) through which the gas phase refrigerant flows out, the liquid phase refrigerant outflow part (54) through which the liquid phase refrigerant flows out, and the refrigeration It has a tank body (51) provided with an oil return part (55) through which machine oil flows out,
On the upper side of the tank body (51), mainly the gas phase component and the liquid phase component are centrifuged, while on the lower side of the tank body (51), mainly the liquid phase refrigerant and the refrigerator oil. Is configured to separate specific gravity ,
On the upper side of the liquid-phase refrigerant outflow portion (54) and the oil return portion (55), an inflow suppression member (56) is provided so as to cover the liquid-phase refrigerant outflow portion (54) and the oil return portion (55). Is provided,
A gas-liquid separator for an ejector cycle, wherein the inflow suppression member (56) is provided with a speed reduction means (56a) for decelerating the refrigerant flowing so as to turn in the tank body (51) . .
低圧の冷媒を蒸発させる蒸発器(30)と、
前記放熱器(20)から流出した冷媒の圧力エネルギーを速度エネルギーに変換して冷媒を減圧膨張させるノズル、及び前記ノズルから噴射する冷媒と前記蒸発器(30)から吸引した冷媒とを混合させながら速度エネルギーを圧力エネルギーに変換して冷媒の圧力を昇圧させる昇圧部とを有するエジェクタ(40)と、
前記エジェクタ(40)から流出した冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離して気相冷媒を前記圧縮機(10)の吸引側に供給し、液相冷媒を前記蒸発器(30)側に供給する請求項1ないし3のいずれか1つに記載の気液分離器(50)とを備え、
前記高圧の冷媒は、冷媒の臨界圧力以上まで加圧されることを特徴とするエジェクタサイクル。A radiator (20) that cools the high-pressure refrigerant compressed by the compressor (10);
An evaporator (30) for evaporating the low-pressure refrigerant;
While the pressure energy of the refrigerant flowing out of the radiator (20) is converted into velocity energy to decompress and expand the refrigerant, the refrigerant injected from the nozzle and the refrigerant sucked from the evaporator (30) are mixed. An ejector (40) having a boosting unit that converts the velocity energy into pressure energy to boost the pressure of the refrigerant;
The refrigerant flowing out of the ejector (40) is separated into a gas phase refrigerant and a liquid phase refrigerant, and the gas phase refrigerant is supplied to the suction side of the compressor (10), and the liquid phase refrigerant is supplied to the evaporator (30) side. A gas-liquid separator (50) according to any one of claims 1 to 3 , wherein
The ejector cycle, wherein the high-pressure refrigerant is pressurized to a critical pressure or higher of the refrigerant.
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JP4929971B2 (en) * | 2006-10-18 | 2012-05-09 | ダイキン工業株式会社 | Oil separator |
JP5004879B2 (en) * | 2008-06-20 | 2012-08-22 | 三菱電機株式会社 | Refrigeration cycle equipment |
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KR101086021B1 (en) * | 2009-04-22 | 2011-11-22 | 한국에너지기술연구원 | Oil Recovery Equipment |
JP6070465B2 (en) * | 2013-07-31 | 2017-02-01 | 株式会社デンソー | Ejector |
JP6459235B2 (en) * | 2014-06-18 | 2019-01-30 | 富士電機株式会社 | Gas-liquid separator |
CN109357449A (en) * | 2018-10-29 | 2019-02-19 | 中国科学院理化技术研究所 | Gas-liquid separator and refrigeration/heat pump system |
CN109974355A (en) * | 2019-04-16 | 2019-07-05 | 西北工业大学 | A kind of gas-liquid separator |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105115204A (en) * | 2015-08-14 | 2015-12-02 | 浙江大学 | Gas-liquid separator capable of controlling lubricating oil circulation volume and control method thereof |
CN105115204B (en) * | 2015-08-14 | 2017-08-08 | 浙江大学 | The gas-liquid separator and control method of a kind of controllable lubrication oil circulation amount |
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