JPH0320707Y2

JPH0320707Y2 -

Info

Publication number: JPH0320707Y2
Application number: JP17531285U
Authority: JP
Priority date: 1985-11-13
Filing date: 1985-11-13
Publication date: 1991-05-02
Also published as: JPS6283155U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は、冷凍装置において使用される油分離
器に関するものである。

（従来の技術）一般に、冷凍装置では、冷凍機油が蒸発器内に
入り込み伝熱効果を阻害するのを防止し、或いは
クランクケース内の必要油量を保持するために当
該冷凍装置の圧縮機と凝縮器との間に所定の油分
離器を設け、圧縮機の吐出し管より吐き出される
冷媒ガス中の冷凍機油を分離回収するようになつ
ている。

そして、従来、このような油分離器としては、
例えば第３図に示すような、デミスタ等フイルタ
方式の油分離器が多く採用されている（社団法人
日本冷凍協会発行「新版冷凍空調便覧」第４版基
礎編第363頁の図7.4参照）。

すなわち、第３図において符号３１は、当該油
分離器の本体を構成するドラム状の中空シエルで
あり、このシエル３１の上端部には冷媒ガス流出
口３２が、また下端部には油取出し口３３がそれ
ぞれ形成されている。そして、上記シエル３１内
は、中央部より上方に位置させて設けられたワイ
ヤーデミスタ等のフイルタ部材３４により上方側
の第１室３５と下方側の第２室３６との２室に仕
切られ、上方側の第１室３５と下方側の第２室３
６とは上記フイルタ部材３４内の線条間空間を介
して連通せしめられる一方、上記下方側の第２室
３６側方には冷媒ガス流入口３７が形成され、こ
の冷媒ガス流入口３７には冷凍装置の圧縮機側冷
媒ガス吐出し管３８が接続されている。

従つて、上記冷媒ガス吐出し管３８内の冷媒ガ
スは、上記冷媒ガス流入口３７を介してシエル３
１内の上記第２室３６に導入された後、上記フイ
ルタ部材３４の線条間空間を介して上記上方側第
１室３５に流入しさらに冷媒ガス流出口３２より
蒸発器側に流出する。そして、上記流通過程にお
いて、上記フイルタ部材３４の線条部で当該冷媒
ガス中に含まれる油粒子が捕集分離される。そし
て、この捕集分離された油は下方に滴下し、油取
出し口３３から取出されて例えば圧縮機のクラン
クケース内に戻される。

（考案が解決しようとする問題点）ところが、このようなデミスタ等フイルタ方式
の油分離器は先ず一般的に当該フイルタ部材部分
での目詰りが生じ易いとともに圧力損失も高くな
る。また一方、圧縮機での油上り量が少なく冷媒
ガス中の油分粒子が小さくその量も少ない時に
は、上記フイルタ部材の捕集効率が低く、圧縮機
での油上り量によつて油分離効率に差が生じるな
どの問題点があつた。特に、当該油上り量の少な
い領域で分離効率を高くしようとすると、必然的
に上記フイルタ部材を高密度なものにする必要が
あるが、そのようにすると、上記目詰りがより生
じ易くなり、同時に圧力損失もはるかに大きくな
る。

（問題点を解決するための手段）本考案は、上記の問題点を改善することを目的
としてなされたもので、第１図に例示するよう
に、シエル１下部に油取出し口３を、またその上
方に冷媒ガス流入口部６並びに冷媒ガス流出口部
２をそれぞれ形成するとともに上記冷媒ガス流入
口部６と冷媒ガス流出口部２との間に油分離用の
フイルタ部材４を介装させた油分離器において、
上記冷媒ガス流入口部６または流出口部２を、冷
媒ガスの流通方向上流側に位置する大径管１３と
当該冷媒流通方向下流側に位置して上記大径管１
３の対向する端部内に所定の間〓を保つて所定長
嵌挿された小径管１４とにより構成し、上記大径
管１３の上記小径管１４との嵌挿部における冷媒
流通方向終端位置に油抜き孔１９を形成してなる
ものである。

（作用）上記の手段によると、油分離器の冷媒ガス流入
口部または流出口部が大径管と小径管とを所定の
〓間を保つて嵌合した二重管構造となつており、
フイルタ部材による油の分離作用に加えて、さら
に当該二重管部分の大径管側で生じる冷媒ガスの
環状流により大径管の内壁面側にへ偏倚され該大
径管の内壁面に付着して下流側小径管方向に流れ
る油分を上記嵌合部で分離抽出することができる
ので、より油の分離効果が向上する。

しかも、上記二重管部分での油の分離は、デミ
スタのようなフイルタ部材による濾過作用の場合
と異なり、冷媒ガス中の油分量に直接関係なく常
に一定の分離効率をもつて行うことができること
から、上記フイルタ部材による低油上り率の範囲
での油分離効率の悪さをそれによつて充分に補償
することができるようになり、両者を組合せた全
体としての油分離効率を大きく向上させることが
可能となる。

（実施例）第１図は、本考案の実施例に係る冷凍装置用の
油分離器を示すものである。

先ず第１図において、符号１は油分離器本体を
構成するドラム状のシエルであり、このシエルの
上端部には冷媒ガス流出口部２が、また下端部に
は油取出し口３が、さらに側部には冷媒ガス流入
口部６がそれぞれ形成されている。そして、上記
冷媒ガス流入口部６と冷媒ガス流出口部２との間
にはシエル１内上方部に位置して略水平に嵌装固
定されたワイヤーデミスタ（実用新案登録請求の
範囲中のフイルタ部材に該当する）４が介装され
ており、冷媒ガス流入口部６よりシエル１内に導
入された冷媒ガスは上記ワイヤーデミスタ４を介
して冷媒ガス流出口部２より図示しない凝縮器側
に流出するようになつている。

一方、上記冷媒ガス流入口部６は、基部側を上
記シエル１の側壁部１ａに形成された嵌装孔に嵌
装して固定されたスリーブ状のボス部材７内を貫
通して保持され一端側開口部８を上記シエル１内
に突入させる一方、他端側開口部を上記シエル１
の外部に突出させて圧縮機側冷媒ガス吐き出し管
１０と接続された冷媒ガス流通方向上流側に位置
する大径管１３と、この大径管１３の上記シエル
１内側開口端部８内に一端側を所定の長さ嵌挿さ
れた上記冷媒ガス流通方向下流側に位置する小径
管１４とで構成され、上記小径管１４の非嵌挿側
端部にはメツシユ部材１５が冠装されている。

そして、上記大径管１３のシエル１内に嵌挿さ
れた部分の管壁部１６は、例えば螺旋状に螺溝が
形成されており、当該管内部を流れる冷媒ガス流
に旋回方向の遠心力を作用させるようになつてい
る。また、上記大径管１３の上記小径管１４との
嵌合側端部は、小径管１４の管壁外周面に接合さ
れシールされており、当該接合部近傍の下方部
（冷媒ガス流通方向終端位置）に油抜き孔１９を
形成している。

従つて、上記の構成によると、圧縮機より吐出
された冷媒ガスは、先ず冷媒ガス吐出し管１０か
ら冷媒ガス導入用の大径管１３を経て小径管１４
内に導入される。そして、この小径管１４内への
冷媒ガス導入時において、上記冷媒ガス中の油の
第１段階の分離が行なわれる。

すなわち、上記冷媒ガス導入用の大径管１３の
シエル内側管壁部１６は上述のように冷媒ガス流
通方向に螺旋状となつており、そのために当該大
径管１３内を流れる冷媒ガス流は効果的に環状流
となつて管壁方向に遠心力が作用するようにな
る。そして、この遠心力は当該冷媒ガス中の比重
の大きい油に対して最も大きく作用する。その結
果、油は次第に上記大径管１３の螺溝部内周壁面
に集まつて下流側に流れるようになり、最終的に
は上記小径管１４との嵌合部接合面付近下方に集
合せしめられるようになる。そして、この集合部
底部には油抜き孔１９が形成されているから、上
記集合部に滞留する油は上記油抜き孔１９よりシ
エル１内下方に滴下し、油取出し口３から外部に
取出され例えば返油路を介して圧縮機のクランク
ケース内に戻される。この場合、上記第１段階に
おける油分離作用は、上記のように冷媒ガスを螺
旋状に流すことにより当該冷媒ガス中の比重の大
きい油に対して効果的に遠心力を作用させ、油の
みを抽出するようにしているので、圧縮機での油
上り量の多寡に関係なく常に一定の分離効率を上
げることができる。

次に、上記のようにして先ず第１段階の油分離
過程を終えた冷媒ガスは、上記小径管１４を通つ
てさらにその出口部のメツシユ部材１５によつて
上記冷媒ガス中の油滴が第２段階として捕集分離
される。

この第２段階の油の分離が行われた冷媒ガス
は、続いてシエル１内空間部に導かれた後に、さ
らに上記ワイヤーデミスタ４を通して上記冷媒ガ
ス流出口部２から流出する。そして、上記ワイヤ
ーデミスタ４の部分で第３段階としての油の分離
が行われる。すなわち、上記ワイヤーデミスタ４
は、複数のワイヤー線条を高密度に組合せて構成
されており、当該線条空間に冷媒ガスを通すこと
により当該冷媒ガス中に含まれているミスト状の
油分子を捕集分離する。これにより、最終的に油
の分離が行われた冷媒ガスは、当初に含まれてい
た油滴分からミスト状の油分子分までの高範囲の
油分が除去されたものとなる。

以上の第１〜第３段階の各段階における油分離
効率特性並びにそれらの組合せによる油分離効率
特性を示すと第２図のようになり、上記本考案の
実施例のように第１〜第３段階の油分離作用を組
合せると、圧縮機の油上り率の高い範囲から低い
範囲までの全ての範囲においてほぼ100％に近い
油分離効率を上げることができるようになること
が分かる。

なお、上記実施例においては、第１段階として
の二重管構造による油の分離作用に加えて第２段
階としてメツシユ部材１５による油の分離並びに
第３段階としてのワイヤーデミスタ４による油の
分離の３種の分離作用を組合せたが、上記第２段
階のメツシユ部材１５を設けることなく二重管と
ワイヤーデミスタ４のみによる油分離作用によつ
ても充分に高い油分離効率を上げることができ
る。

また、大径管１３のシエル１内管壁部１６は、
必ずしも螺溝状にする必要はなく、所定値以上の
流速の場合にはストレートな管壁であつても一般
に環状流が形成されるので充分に分離効果を得る
ことができる。

（考案の効果）本考案は、以上に説明したように、シエル下部
に油取出し口を、またその上方に冷媒ガス流入口
部並びに冷媒ガス流出口部をそれぞれ形成すると
ともに上記冷媒ガス流入口部と冷媒ガス流出口部
との間に油分離用のフイルタ部材を介装させた油
分離器において、上記冷媒ガス流入口部または流
出口部を、冷媒ガスの流通方向上流側に位置する
大径管と当該冷媒流通方向下流側に位置して上記
大径管の対向する端部内に所定の間〓を保つて所
定長嵌挿された小径管とにより構成し、上記大径
管の上記小径管との嵌挿部における冷媒流通方向
終端位置に油抜き孔を形成したことを特徴とする
ものである。

従つて、本考案によると、油分離器の冷媒ガス
流入口部または流出口部が大径管と小径管とを所
定の〓間を保つて嵌合した二重管構造となつてお
り、フイルタ部材による油の分離作用に加えて、
さらに当該二重管部分の大径管側で生じる冷媒ガ
スの環状流により大径管の内壁面側にへ偏倚され
該大径管の内壁面に付着して下流側小径管方向に
流れる油分を上記嵌合部で分離抽出することがで
きるので、より油の分離効果が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の実施例に係る油分離器の断
面図、第２図は、上記実施例の油分離器の油分離
効率を示すグラフ、第３図は、従来の油分離器の
中央縦断面図である。１……シエル、２……冷媒ガス流出口部、３…
…油取出し口、４……ワイヤーデミスタ、６……
冷媒ガス流入口部、１３……大径管、１４……小
径管、１９……油抜き孔。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

シエル１下部に油取出し口３を、またその上方
に冷媒ガス流入口部６並びに冷媒ガス流出口部２
をそれぞれ形成するとともに上記冷媒ガス流入口
部６と冷媒ガス流出口部２との間に油分離用のフ
イルタ部材４を介装させた油分離器において、上
記冷媒ガス流入口部６または流出口部２を、冷媒
ガスの流通方向上流側に位置する大径管１３と当
該冷媒流通方向下流側に位置して上記大径管１３
の対向する端部内に所定の間〓を保つて所定長嵌
挿された小径管１４とにより構成し、上記大径管
１３の上記小径管１４との嵌挿部における冷媒流
通方向終端位置に油抜き孔１９を形成したことを
特徴とする油分離器。