CN103348203A - 气液分离器及制冷循环装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种气液分离器(1A)，具备：包括上覆盖部(21)、筒状部(22)及下覆盖部(23)的密闭容器(2)；作为从密闭容器(2)的外部向内部延伸的三根配管的第一配管(3A)、第二配管(3B)及气体出口管(4)。在密闭容器(2)内配置有在其与上覆盖部(21)之间形成流入空间(11)并且在其与筒状部(22)的内周面之间形成使双层流F通过的流通路(15)的引导构件(5)。第一配管(3A)及第二配管(3B)构成为，在哪一方使气液二相流体从密闭容器(2)的外部向流入空间(11)流入时，另一方都使液面形成在比内部的液体出口孔(31或32)更靠上侧的位置且同时使储液部(13)的液体从液体出口孔(31或32)向密闭容器(2)的外部流出。

Description

气液分离器及制冷循环装置

技术领域

本发明涉及适于小型化的气液分离器及使用了该气液分离器的制冷循环装置。

背景技术

以往以来，已知利用基于回旋流的离心力来将气液二相流体分离为液体和气体的气液分离器。这样的气液分离器为了获得较大的离心力而需要一定程度的大小。与此相对地，近年中，提出一种利用了表面张力的气液分离器。该利用了表面张力的气液分离器无需形成回旋流，而能够小型化。

例如，在专利文献1中公开了一种图15所示那样的气液分离器100。在该气液分离器100中，在密闭容器110的顶部连接有使气液二相流体向密闭容器110的内部流入的入口管151，在密闭容器110的侧部连接有使在密闭容器110内分离后的液体向密闭容器110的外部流出的液体出口管152。另外，使在密闭容器110内分离后的气体向密闭容器110的外部流出的气体出口管153贯通密闭容器110的底部并延伸。

在密闭容器110内配设有分隔板120，该分隔板120将该密闭容器110的内部分隔为流入空间111和扩大空间113，并且在它们之间形成有沿着密闭容器110的内周面的环状的极小空间112。即，从入口管151向流入空间111流入的气液二相流体通过极小空间112而流入扩大空间113，流路截面积从极小空间112到扩大空间113急剧扩大。

进而，在分隔板120的下方以与分隔板120相接的方式配设有沿着密闭容器110的内周面的筒状的分离构件130。该分离构件130具有向径向内侧开口的多个纵槽。如此，在流路截面积急剧扩大的部分存在纵槽，从而能够实现利用了表面张力的气液分离。即，流入了纵槽内的气液二相流体中的液体借助表面张力而滞留在槽内，仅仅气体从槽中流出。由分离构件130分离后的液体滞留在密闭容器110的下部，并通过液体出口管152而向外部排出。另一方面，分离后的气体汇集于密闭容器100的中心，并通过气体出口管153而向外部排出。

【先行技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】：国际公开第2007/055386号

【发明概要】

【发明所要解决的课题】

不过，在例如用于空调的制冷循环装置中，在供暖运转和制冷运转中，在热泵回路中流动的制冷剂的朝向是相反的，故寻求一种可逆性的气液分离器。但是，在图15所示的气液分离器100中，流体的流动方向仅仅为一个方向，故无法使用在流体的流动方向进行反转的场所。

发明内容

本发明就是鉴于这样的状况而作出的，其目的在于，提供适于小型化的可逆性的气液分离器及使用了该气液分离器的制冷循环装置。

【用于解决课题的手段】

即，本发明提供一种气液分离器，其中，具备：密闭容器，其包括上覆盖部、筒状部以及下覆盖部，所述上覆盖部在使朝向上方喷射的气液二相流体扩散的同时对该气液二相流体朝向下方进行诱导，由此使所述气液二相流体中所包含的液体附着于内侧面而将所述气液二相流体转换为包括液体层和富气层的双层流，所述筒状部使所述液体层沿着内周面流下，所述下覆盖部保持所述液体层而形成储液部；引导构件，其配置在所述密闭容器内，在该引导构件与所述上覆盖部之间形成有流入空间且在该引导构件与所述筒状部的内周面之间形成有使所述双层流通过的流通路，并且所述引导构件以使所述富气层沿着所述筒状部的内周面流下的方式对所述富气层进行引导；第一配管，其以前端向所述流入空间内开口的方式贯通所述下覆盖部及所述引导构件并进行延伸，且在浸于所述储液部的部分设有液体出口孔；第二配管，其以前端向所述流入空间内开口的方式贯通所述下覆盖部及所述引导构件并进行延伸，且在浸于所述储液部的部分设有液体出口孔；气体出口管，其用于使借助所述液体层的表面张力从所述富气层中除去了液体而得到的气体向所述密闭容器的外部流出，所述第一配管及所述第二配管构成为，无论在哪一方使所述气液二相流体从所述密闭容器的外部向所述流入空间流入时，另一方都使液面形成在比内部的所述液体出口孔更靠上侧的位置且同时使所述储液部的液体从所述液体出口孔向所述密闭容器的外部流出。

另外，本发明提供一种制冷循环装置，其中，具备：热泵回路，其包括对制冷剂进行压缩的压缩机、在室内的空气与制冷剂之间进行换热的室内换热器、使制冷剂膨胀的第一膨胀机构及第二膨胀机构、以及在室外的空气与制冷剂之间进行换热的室外换热器，并且包括上述的气液分离器，所述气液分离器的所述第一配管与所述第二膨胀机构连接且所述第二配管与所述第一膨胀机构连接；喷射管，其以使在制冷剂的压缩中向所述压缩机注入制冷剂的方式将所述气液分离器的所述气体出口管与所述压缩机连接；切换机构，其将向所述热泵回路流动的制冷剂的流动的方向在供暖运转时切换为将从所述压缩机喷出的制冷剂导向所述室内换热器的第一方向，在制冷运转时切换为将从所述压缩机喷出的制冷剂导向所述室外换热器的第二方向。

发明效果

根据上述的结构，通过密闭容器的上覆盖部而使气液二相流体的朝向反转180度，故能够借助此时的离心力(惯性力)而对气体和液体进行一定程度的分离。进而，如此形成的双层流沿着筒状部的内周面流下，故在液体层的表面张力的作用下将气体和液体大致完全地分离。根据该结构，能够实现气液分离器的小型化。

进而，根据上述的结构，在第一配管及第二配管中的一方作为气液二相流体的流入管发挥功能时，另一方作为液体的出口管来发挥功能。并且，第一配管和第二配管的功能仅仅通过选择向哪一方供给气液二相流体，即可根据流体的性状而自然地进行切换。由此，能够通过适于小型化的简单的结构来实现可逆性。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式所涉及的气液分离器的纵向剖视图。

图2是沿着图1的II-II线的横向剖视图。

图3中图3A是表示圆形的液体出口孔的放大图，图3B是长圆形的液体出口孔的放大图。

图4是使用了图1所示的气液分离器的制冷循环装置的结构图。

图5是本发明的第二实施方式所涉及的气液分离器的纵向剖视图。

图6是沿着图5的VI-VI线的横向剖视图。

图7是本发明的第三实施方式所涉及的气液分离器的纵向剖视图。

图8是本发明的第四实施方式所涉及的气液分离器的纵向剖视图。

图9是沿着图8的IX-IX线的横向剖视图。

图10是本发明的第五实施方式所涉及的气液分离器的纵向剖视图。

图11是沿着图10的XI-XI线的横向剖视图。

图12是本发明的第六实施方式所涉及的气液分离器的纵向剖视图。

图13中图13A是沿着图12的XIIIA-XIIIA线的横向剖视图，图13B是沿着图12的XIIIB-XIIIB线的横向剖视图。

图14是本发明的第七实施方式所涉及的气液分离器的纵向剖视图。

图15是现有的气液分离器的纵向剖视图。

具体实施方式

以下，关于本发明的实施方式，边参考附图边进行说明。需要说明的是，本发明并不是通过以下的实施方式来加以限定。

(第一实施方式)

图1及图2表示本发明的第一实施方式所涉及的气液分离器1A。该气液分离器1A具备：沿着铅垂方向延伸的密闭容器2；作为从密闭容器2的外部向内部延伸的三根配管的第一配管3A、第二配管3B及气体出口管4。在本实施方式中，气体出口管4配置在密闭容器2的中心轴上，且第一配管3A及第二配管3B夹着气体出口管4而位于相反180度的相反位置。

密闭容器2包括朝向下方开口的半球状的上覆盖部21、圆筒状的筒状部22及朝向上方开口的半球状的下覆盖部23。上覆盖部21在使朝向上方喷射的气液二相流体扩散的同时对该气液二相流体朝向下方进行诱导，由此使气液二相流体中所包含的液体附着于内侧面，从而将气液二相流体转换为包括液体层F1和富气层(gas-rich layer)F2的双层流F。需要说明的是，气液二相流体被喷射的朝上方向并非必须为与铅垂方向平行的方向，也可以为相对于铅垂方向稍稍倾斜的方向。筒状部22使液体层F1沿着内周面流下。下覆盖部23保持液体层F1而形成储液部13。

需要说明的是，上覆盖部21及下覆盖部23并非必须为半球状，例如也可以为由圆盘状的主壁和从该主壁的周缘部立起的周壁构成的桶状。另外，上覆盖部21及下覆盖部23的高度也无特别限定，可以任意地设定。

在密闭容器2内的与筒状部22的上部对应的位置配置有引导构件5。引导构件5在其与上覆盖部21之间形成流入空间11，并且在其与筒状部22的内周面之间形成使双层流F通过的流通路15。并且，引导构件5以使富气层F2沿着筒状部22的内周面流下的方式进行引导。在引导构件5的下方形成有分离空间12。换而言之，引导构件5将密闭容器2的内部分隔成流入空间11与分离空间12仅仅由沿着筒状部22的内周面的环状的极小空间连通。

引导构件5呈具有顶板部51及从该顶板部51的周缘下垂的侧壁部52的朝向下方开口的轴对称的容器状的形状，气体出口管4的前端位于由引导构件5包围的空间内。顶板部51为圆盘状，其构成平坦的引导构件5的上表面。侧壁部52构成与筒状部22的内周面对置的、朝向下方扩径的锥形状的引导构件5的外周面。其中，引导构件5的上表面并非必须为平坦，也可以为与引导构件5的外周面连续那样的拱顶状的曲面，还可以为圆锥面。另外，引导构件5的形状并非必须为轴对称，也并非必须为容器状。

气体出口管4为用于使借助液体层F1的表面张力而从富气层F2中除去了液体的气体向密闭容器2的外部流出的构件。具体而言，气体出口管4以使该气体出口管4的前端朝向上方开口的方式贯通密闭容器2的下覆盖部23并延伸。在本实施方式中，气体出口管4沿着铅垂方向延伸。

第一配管3A及第二配管3B以使前端向流入空间11内开口的方式贯通密闭容器2的下覆盖部23及引导构件5的顶板部51并延伸。第一配管3A及第二配管3B可以例如在储液部13中弯折大致90度，但优选实质上为直线状。在此，所谓“实质上为直线状”是指，即便在中途弯折但其弯折角度为10度以下。在本实施方式中，第一配管3A及第二配管3B沿着铅垂方向延伸。

在第一配管3A的浸于储液部13的部分设有液体出口孔31，在第二配管3B的浸于储液部13的部分设有液体出口孔32。并且，第一配管3A及第二配管3B构成为，在任一方使气液二相流体从密闭容器2的外部向流入空间11流入时，另一方也使液面形成在比内部的液体出口孔(31或者32)更靠上侧的位置且同时使储液部13的液体从液体出口孔(31或者32)向密闭容器2的外部流出。

具体而言，液体出口孔31、32以即便在储液部13的液面下降的情况下也位于比其液面更靠下方的位置的方式设置在接近密闭容器13的底部的位置上。

在此，假定为在密闭容器2内在流入空间11与分离空间12之间以外没有压力损失，将从液体出口孔31、32的位置到储液部13的液面为止的高度设为H₁[m]、将从液体出口孔31、32的位置到第一配管3A、第二配管3B的前端为止的高度设为H₂[m]、将液体的密度设为ρ₁[kg/m³]、将气体的密度设为ρ₂[kg/m³]。

在通过第一配管3A而将气液二相流体导入时，第二配管3B的内部被从液体出口孔32流入至储液部13的液面高度附近的液体填充，由此在第二配管3B内形成液面。相反，在通过第二配管3B而将气液二相流体导入时，第一配管3A的内部被从液体出口孔31流入至储液部13的液面高度附近的液体填充，由此在第一配管3A内形成有液面。

在通过第一配管3A而将气液二相流体导入时，以液体出口孔32为基准而将第二配管3B内的压力设为P_IN，此时，若假定从第二配管3B的前端流入气体，则P_IN使用流入空间11的压力P₂，而表示为

P_IN＝ρ₂·g·H₂+P₂…(式1)

。另外，在以液体出口孔32为基准而将储液部13内的压力设为P_OUT时，P_OUT使用分离空间12的压力P₁，而表示为

P_OUT＝ρ₁·g·H₁+P₁+ρ₂·g·(H₂-H₁)…(式2)

。另外，由流入空间11与分离空间12之间的压力损失ΔP的关系可得

P₁＝P₂-ΔP…(式3)

。当从这些式1～3中将P₁及P₂消去时，可得

P_OUT-P_IN＝g·H₁·(ρ₁-ρ₂)-ΔP…(式4)

。为了不从第二配管3B的前端流入气体而从液体出口孔32流出液体而在第二配管3B内形成液面，需要P_OUT＞P_IN，因此导出以下的式5。需要说明的是，该式5在通过第二配管3B导入气液二相流体时也相同。

g·H₁·(ρ₁-ρ₂)-ΔP＞0…(式5)

因而，以使流入空间11与分离空间12之间的压力损失ΔP、即在引导构件5与密闭容器2的筒状部22的内周面之间形成的流通路15及其附近处产生的压力损失ΔP满足式5的方式，对引导构件5的形状及液体出口孔31、32的位置进行设计即可。

液体出口孔31、32的形状既可以如图3A所示那样为圆形，又可以如图3B所示那样为长圆形。液体出口孔31的面积设定在第一配管3A的流路截面积以下，液体出口孔32的面积设定在第二配管3B的流路截面积以下。

接着，对气液分离器1A的动作进行说明。需要说明的是，在通过第一配管3A而导入气液二相流体的情况下和在通过第二配管3B而导入气液二相流体的情况下，仅仅是第一配管3A和第二配管3B的功能相反，因此，以下，仅仅对在通过第一配管3A而导入气液二相流体的情况进行说明。

气液二相流体通过第一配管3A而被导入密闭容器2的内部。在第一配管3A上横向地设有液体出口孔31，但由于流动因惯性而要直线前进，故大部分的气液二相流体从第一配管3A的前端向流入空间11流入。需要说明的是，即便稍微产生通过了液体出口孔31的储液部13的液体的流入或者气液二相流体的流出，也无特别问题。

流入空间11被上覆盖部21从上方覆盖，故向流入空间11流入后的气液二相流体向周围扩散。此时，气液二相流体既可以与上覆盖部21冲撞，也可以不与上覆盖部21冲撞。之后，气液二相流体逐渐地一边朝向下方地改变朝向一边向双层流F变化。即，通过密闭容器2的上覆盖部21而使气液二相流体的朝向反转180度，故能够借助此时的离心力(惯性力)而对气体和液体进行一定程度的分离。

通过上覆盖部21形成的双层流F通过流通路15而沿着筒状部22的内周面流下。此时，富气层F2的流下速度比液体层F1的流下速度快，故富气层F2以在液体层F1的表面上摩擦的方式进行流动。由此，在液体层F1的表面张力的作用下从富气层F2中除去大部分的液体，从而将双层流F分离为液体和气体。

分离后的气体在分离空间12内上升，并在由引导构件5包围的空间内朝向下方地改变朝向。此时，气体中稍稍混入的雾状的液体借助离心力或重力而被除去。之后，气体从气体出口管4向密闭容器2的外部排出。

另一方面，分离后的液体在筒状部22的内周面上直接流下，形成储液部13之后，从横向地设于第二配管3B的液体出口孔32向第二配管3B流入，从而排出到密闭容器2的外部。此时，如上所述，第二配管3B的内部被从液体出口孔32流入至储液部13的液面高度附近的液体填充，因此，在该液体对第二配管3B进行闭塞的作用下，流入空间11内的气液二相流体无法通过第二配管3B而向密闭容器2的外部流出。

如以上说明那样，在本实施方式中，在基于上覆盖部21的气液二相流体的朝向的反转及液体层F1的表面张力的作用下，能够将气体和液体基本完全地分离，故能够实现气液分离器1A的小型化。

并且，在第一配管3A及第二配管3B的一方作为气液二相流体的流入管来发挥功能时，另一方作为液体的出口管来发挥功能。并且，第一配管3A和第二配管3B的功能仅仅通过选择向哪一方供给气液二相流体即可根据流体的性状而自然地进行切换。由此，能够通过适于小型化的简单结构来实现可逆性。进而，在密闭容器2内无需通过致动器等来切换流路，因此，与采用单向阀等的现有的可逆性的气液分离器相比，能够实现低成本化。

另外，引导构件5的外周面为朝向下方扩径的锥形状，因此，能够使双层流F顺畅地流入流通路15，且同时使富气层F2的流速逐渐地加快。

进而，气体出口管4的前端位于由引导构件5包围的空间内，因此，在分离空间12内沿着筒状部22的内周面的朝向下方的气体的流动变更为朝向上方。通过这一向克服重力的方向的流动朝向的变更，能够借助重力及离心力而将气体中稍稍混入的液体除去。进而，在本实施方式中，气体出口管4的前端朝向上方地开口，因此，在由引导构件5包围的空间内，气体的流动从朝向上方变更为朝向下方。由此，能够进一步地利用伴随着流动的朝向变更产生的离心力而将气体中稍稍混入的液体更加精度良好地除去。

另外，如果第一配管3A及第二配管3B实质上呈直线状，则能够将液体出口孔31、32设置在储液部13的最深部附近，即便在液面高度发生变动的情况下，也能够充分地确保从液体出口孔31、32的位置到储液部13的液面为止的高度H₁。由此，能够使气液分离器1A的分离性能的稳定性提高。

接着，参考图4，对使用了气液分离器1A的制冷循环装置9进行说明。

该制冷循环装置9是用于进行室内的供暖及制冷的空调的设备，其具备：使制冷剂循环的热泵回路90；使制冷剂进行旁通的喷射管97。

热泵回路90包括对制冷剂进行压缩的压缩机91、在室内的空气与制冷剂之间进行换热的室内换热器93、使制冷剂膨胀的第一膨胀机构94及第二膨胀机构95、以及在室外的空气与制冷剂之间进行换热的室外换热器96。气液分离器1A以使第一配管3A与第二膨胀机构95连接且使第二配管3B与第一膨胀机构94连接的方式装入热泵回路90。

压缩机91具有低级工作室与高级工作室由内部流路连接而成的结构。喷射管97以在制冷剂的压缩中向压缩机91注入制冷剂的方式将气液分离器1A的气体出口管4与压缩机91的内部流路连接。

进而，在热泵回路90中设有作为切换机构的四通阀92。四通阀92将向热泵回路90流动的制冷剂的流动的方向在供暖运转时切换为将从压缩机91喷出的制冷剂导向室内换热器93的第一方向，而在制冷运转时切换为将从压缩机91喷出的制冷剂导向室外换热器96的第二方向。即，在供暖运转中，制冷剂在室外换热器96中进行吸热而在室内换热器93中进行放热，在制冷运转中，制冷剂在室内换热器93中进行吸热而在室外换热器96中进行放热。需要说明的是，本发明的切换机构并不局限于四通阀92，也可以为例如桥接电路等。

在将图15所示那样的现有的气液分离器100用于在供暖运转和制冷运转中制冷剂的流动的朝向反转的制冷循环装置9的情况下，需要进一步地追加用于使制冷剂向气液分离器100的流入方向固定的四通阀。与此相对地，如果将可逆性的气液分离器1A用于制冷循环装置9，则无需追加这样的四通阀，从而能够实现在膨胀行程的中途从气液分离器1A使气体制冷剂向压缩行程的中途注入的喷射循环。由此，通过利用制冷剂的蒸发潜热来实现与低温侧热源进行换热的制冷运转时的室内换热器93或供暖运转时的室外换热器96的制冷剂配管的压力损失的降低、压缩机91的压缩动力降低等，从而能够实现制冷循环装置9的高效率化。并且，通过向压缩行程的中途注入的制冷剂所带来的冷却效果，能够抑制压缩比升高的低外气温时的喷出温度。由此，能够缓和压缩机91的转速的上限，故能够实现供暖能力的提高。

(第二实施方式)

图5及图6表示本发明的第二实施方式所涉及的气液分离器1B。需要说明的是，在本实施方式中，对于与在第一实施方式中说明了的结构相同的部分标以相同的符号，而省略其说明。这一点在后述的第三～第七实施方式中也是同样的。

在本实施方式中，在形成于筒状部22的内周面与引导构件5的外周面之间的流通路15的下方配设有沿着筒状部22的内周面的筒状的分离构件6。其他的结构与第一实施方式的气液分离器1A相同。

分离构件6既可以从引导构件5向下方分离，也可以与引导构件5密接。或者是，也可以使分离构件6的上部稍微进入流通路15中。储液部13的液面在通常稳定时维持为比分离构件6更靠下方。

分离构件6为能够使液体层F1的表面积比筒状部22的内周面更为扩张的结构。作为这样的分离构件6，可以使用具有多个纵槽的波纹材料或者网状材料。在本实施方式中，采用了沿着周向使向径向内侧开口的纵槽及向径向外侧开口的纵槽交替地反复的蛇腹状的波纹材料。不过，波纹材料也可以为例如仅仅具有向径向内侧开口的纵槽的结构。

分离构件6通过支承板65从下方被支承。在本实施方式中，支承板65通过钎焊等固定于气体出口管4，第一配管3A及第二配管3B通过设于支承板65的穿孔而延伸。需要说明的是，支承板65也可以固定在第一配管3A及第二配管3B上。

如本实施方式那样，如果设有分离构件6，则与第一实施方式相比，能够在径向上增加液体层F2的表面积，因此，能够使分离空间12低型化而使气液分离器1B更进一步地小型化或使分离效率提高。

另外，由于作为分离构件6采用了具有多个纵槽的波纹材料，因此能够借助表面张力使液体滞留在槽内，且同时使该液体在重力的作用下顺畅地向储液部13引导。

(第三实施方式)

图7表示本发明的第三实施方式所涉及的气液分离器1C。在本实施方式中，在流入空间11内配设有将该流入空间11上下分割的分隔构件7。其他的结构与第二实施方式的气液分离器1B相同。

分隔构件7与密闭容器2的上覆盖部21同样地，在使朝向上方喷射的气液二相流体扩散的同时对该气液二相流体朝向下方地诱导，由此使气液二相流体中所包含的液体附着于内侧面，从而将气液二相流体转换为包括液体层F1和富气层F2的双层流F。

在本实施方式中，分隔构件7为朝向下方开口的容器状的形状而具有与引导构件5类似的形状，第二配管3B贯通分隔构件7。不过，分隔构件7的形状并不局限于该形状，也可以为例如朝向下方开口的半球状。另外，也可以代替第二配管3B而使第一配管3A贯通分隔构件7。

本实施方式的气液分离器1C的基本动作与第二实施方式的气液分离器1B同样，但在通过第一配管3A而将气液二相流体导入的情况下，气液二相流体从分隔构件7的下侧的空间被向流通路15进行引导，而在通过第二配管3B而将气液二相流体导入的情况下，气液二相流体从分隔构件7的上侧的空间被向流通路15进行引导。

如第一实施方式说明那样，在通过第一配管3A而导入气液二相流体的情况下，具有在第二配管3B中通过液体出口孔32的位置处的气体与液体的压力差来防止从第一配管3A的前端流入到流入空间11中的气液二相流体从第二配管3B的前端流出的效果。除此以外，通过分隔构件7使第一配管3A的前端与第二配管3B的前端在空间上远离，且形成为无法将该第一配管3A的前端与第二配管3B的前端直线连结的配置，由此能够以简易的结构来进一步地强化防止在流入空间11中气液二相流体的流动从第一配管3A朝向第二配管3B短路的效果，从而使气液分离器1C的分离性能进一步地提高。在通过第二配管3B而导入气液二相流体的情况下也可获得同样的效果是自不待言的。

需要说明的是，在图7中描绘出了分离构件6，但也可以与第一实施方式同样地将分离构件6省略。

(第四实施方式)

图8及图9表示本发明的第四实施方式所涉及的气液分离器1D。在本实施方式中，第一配管3A及第二配管3B彼此接近配置，气体出口管4以使该气体出口管4的前端朝向第一配管3A及第二配管3B的双方横向开口的方式贯通筒状部22及引导构件5的侧壁部52并进行延伸。

根据该结构，由于能够使第一配管3A及第二配管3B彼此接近配置，故能够使密闭容器2小径化。由此，能够构成紧凑化的气液分离器1D，例如在有限的空间的空调用室外机的箱体内配置气液分离器之际的自由度得以提高，并且也能够期待基于构件的小型化的低成本化的效果。

另外，由于气体出口管4的前端朝向第一配管3A及第二配管3B横向开口，因此，在分离空间12内上升的气体在气体出口管4的相反侧在第一配管3A及第二配管3B的周围回转之后流入气体出口管4的前端。由此，能够使在密闭容器2内未完全分离而混入气体的雾状的液体在离心力的作用下向第一配管3A及第二配管3B的侧面冲撞及附着而分离，因此即便在构成为小型的气液分离器1D中也能够实现较高的分离效果。

需要说明的是，在图8及图9中，为了使效果最大化，使气体出口管4的前端朝向彼此接近配置的第一配管3A及第二配管3B的双方开口，但只要使气体出口管4的前端朝向第一配管3A及第二配管3B中的至少一方开口，能够获得同样的效果也是自不待言的。

另外，虽然说使气体出口管4的前端越靠近第一配管3A或者第二配管3B则分离效果越增加是自不待言的，但当极端靠近时，向气体出口管4流入之际的压力损失变大，故不优选。在分离效果和压力损失的平衡方面，优选将在气体出口管4的前端开口的方向上的从气体出口管4的前端到第一配管3A或者第二配管3B为止的距离设定为气体出口管4的外径的0.5倍以上且1.5倍以下，以使气体出口管4的前端附近的压力损失与气体出口管4内部的流动的压力损失相等。

进而，在图8中描绘出了分离构件6，但也可以与第一实施方式同样地将分离构件6省略。

(第五实施方式)

图10及图11表示本发明的第五实施方式所涉及的气液分离器1E。在本实施方式中，第一配管3A及第二配管3B彼此接近配置，气体出口管4以使该气体出口管4的前端朝向下方开口的方式贯通上覆盖部21及引导构件5的顶板部51并进行延伸。

根据该结构，与第四实施方式同样地，由于能够使第一配管3A及第二配管3B彼此接近配置，故能够使密闭容器2小径化。另外，能够将气体出口管4的前端配置在由引导构件5包围的空间的最上方位置，因此，能够更为显著地获得使在密闭容器2内未完全分离的雾状的液体在分离空间12中借助重力而从气体分离的效果。

需要说明的是，在图10中描绘出了分离构件6，但也可以与第一实施方式同样地将分离构件6省略。

(第六实施方式)

图12以及图13A及13B表示本发明的第六实施方式所涉及的气液分离器1F。在本实施方式中，在密闭容器2内设有将流入空间11分隔为第一配管3A侧和第二配管3B侧的流入隔壁81，并且设有将储液部13分隔为第一配管3A侧和第二配管3B侧的流出隔壁82。进而，在本实施方式中，作为分离构件6而使用由金属或树脂构成的网状材料，分离构件6的上部稍微嵌入流通路15中而使分离构件6与引导构件5密接。其他的结构与第二实施方式同样。

流入隔壁81固定在引导构件5的上表面，但也可以固定在上覆盖部21的内侧面。流入隔壁81至少位于将第一配管3A的前端与第二配管3B的前端连结的直线上即可，以能够防止从第一配管3A(或者第二配管3B)的前端向流入空间11开放的气液二相流体直接流入第二配管3B(或者第一配管3A)的前端的情况。即，在第一配管3A的前端及第二配管3B的前端的上方或下方、或者在比图12的纵剖面更靠眼前侧或里侧处，流入空间11的第一配管3A侧与第二配管3B侧连通也可。

流出隔壁82固定在密闭容器2或者气体出口管4。流出隔壁82至少位于将液体出口孔31、32彼此连结的直线上，以能够防止从第一配管3A的液体出口孔31(或者第二配管3B的液体出口孔32)泄漏的气液二相流体中的气体直接流入第二配管3B的液体出口孔32(或者第一配管3A的液体出口孔31)的情况即可。即，在液体出口孔31、32的上方或下方、或者比图12的纵剖面更靠眼前侧或里侧处，储液部13的第一配管3A侧与第二配管3B侧连通也可。

如本实施方式那样，如果作为分离构件6使用网状材料的话，能够以低成本来实现小型且分离效率高的结构。网状材料既可以预先形成为圆筒状，也可以将切割为带状的网状材料呈圆筒状卷绕例如双层或者三层而嵌入密闭容器2的内侧。

进而，在本实施方式中，在流入空间11内设有流入隔壁81，因此，在通过第一配管3A而导入气液二相流体的情况下，能够更加可靠地防止从第一配管3A的前端向流入空间11开放的气液二相流体在流入空间11的内部直接到达第二配管3B的前端而不经由分离空间流出的情况。由此，能够使气液分离器1F的分离效率更加提高。在通过第二配管3B而导入气液二相流体的情况下也是同样的。

另外，在储液部13内设有流出隔壁82，因此，在通过第一配管3A而导入气液二相流体的情况下，能够防止从第一配管3A流入的气液二相流体的一部分从第一液体出口孔31流出，且包含于其中的气体从第二配管3B的液体出口孔32与液体混合地流出的情况。由此，能够使气液分离器1F的分离效率更加提高。在通过第二配管3B而导入气液二相流体的情况下也是同样的。

需要说明的是，在图12中描绘出了分离构件6，但也可以与第一实施方式同样地将分离构件6省略。

(第七实施方式)

图14表示本发明的第七实施方式所涉及的气液分离器1G。在本实施方式6中，在第一配管3A及第二配管3B的内侧分别配设有可动阀35。

可动阀35以能够沿着轴向滑动的方式与第一配管3A及第二配管3B嵌合，且以不闭塞第一配管3A及第二配管3B的方式形成管状。开闭阀35的可动范围通过设于第一配管3A及第二配管3B的内部的突起等而限制在液体出口孔31、32附近。可动范围的下限为可动阀35位于比液体出口孔31、32更靠下方的位置而将液体出口孔31、32打开的第一位置，可动范围的上限为可动阀35将液体出口孔31、32堵塞的第二位置。

需要说明的是，在图14中，示出了第一配管3A内的可动阀35位于第二位置，第二配管3B内的可动阀35位于第一位置的状态。

本实施方式的气液分离器1G的动作除了可动阀35的动作以外，与第二实施方式的气液分离器1B同样。

可动阀35通常在重力的作用下位于第一位置。在通过第一配管3A而将气液二相流体导入的情况下(以下，称为“第一运转模式”。)，在第一配管3A内，气液二相流体通过开闭阀35而产生压力损失，从而使成为流动的下游侧的开闭阀35的上方的压力变得比成为流动的上游侧的开闭阀35的下方的压力低。借助该压力差使开闭阀35在克服重力的同时向上方抬起，并以在第二位置处停止的状态对液体出口孔31进行闭塞。由此，在第一配管3A中流动的气液二相流体不会从液体出口孔31泄漏，而使其全量从第一配管3A的前端向流入空间11流入。

另一方面，在第一运转模式中液体流出的第二配管3B中，开闭阀35由于重力而被维持在第一位置，故液体出口孔32成为打开的状态。因此，开闭阀35不会阻碍来自液体出口孔32的液体的流出。另外，由于所流出的液体通过可动阀35之际的压力损失，使开闭阀35被向下方按压，故能够防止开闭阀35的摇晃等。

在通过第二配管3B而将气液二相流体导入的情况(以下，称为“第二运转模式”。)也是同样的。

通过以上说明的开闭阀35的动作，在第一运转模式中第一配管3A的液体出口孔31被开闭阀35堵塞，第二配管3B的液体出口孔32成为打开的状态。另外，在第一配管3A与第二配管3B的流动反转的第二运转模式中，第二配管3B的液体出口孔32被开闭阀35堵塞，第一配管3A的液体出口孔31成为打开的状态。

因此，第一运转模式及第二运转模式均能够防止气液二相流体的一部分从液体出口孔31、32流出的情况，故能够使其全量导入流入空间11。由此，能够使气液分离效果更加显著。并且，在本实施方式中，利用流体的流动来使可动阀35工作，而无需使用例如弹簧等的特别的构件，故能够以低成本的结构来获得上述的效果。

需要说明的是，在图14中描绘出了分离构件6，但也可以与第一实施方式同样地将分离构件6省略。

Claims (15)

1.一种气液分离器，其中，具备：

密闭容器，其包括上覆盖部、筒状部以及下覆盖部，所述上覆盖部在使朝向上方喷射的气液二相流体扩散的同时对该气液二相流体朝向下方进行诱导，由此使所述气液二相流体中所包含的液体附着于内侧面而将所述气液二相流体转换为包括液体层和富气层的双层流，所述筒状部使所述液体层沿着内周面流下，所述下覆盖部保持所述液体层而形成储液部；

引导构件，其配置在所述密闭容器内，在该引导构件与所述上覆盖部之间形成有流入空间且在该引导构件与所述筒状部的内周面之间形成有使所述双层流通过的流通路，并且所述引导构件以使所述富气层沿着所述筒状部的内周面流下的方式对所述富气层进行引导；

第一配管，其以前端向所述流入空间内开口的方式贯通所述下覆盖部及所述引导构件并进行延伸，且在浸于所述储液部的部分设有液体出口孔；

第二配管，其以前端向所述流入空间内开口的方式贯通所述下覆盖部及所述引导构件并进行延伸，且在浸于所述储液部的部分设有液体出口孔；

气体出口管，其用于使借助所述液体层的表面张力从所述富气层中除去了液体而得到的气体向所述密闭容器的外部流出，

所述第一配管及所述第二配管构成为，无论在哪一方使所述气液二相流体从所述密闭容器的外部向所述流入空间流入时，另一方都使液面形成在比内部的所述液体出口孔更靠上侧的位置且同时使所述储液部的液体从所述液体出口孔向所述密闭容器的外部流出。

2.如权利要求1所述的气液分离器，其中，

所述引导构件具有与所述筒状部的内周面对置且朝向下方扩径的锥形状的外周面。

3.如权利要求1或2所述的气液分离器，其中，

所述引导构件具有朝向下方开口的容器状的形状，且所述气体出口管的前端位于由所述引导构件包围的空间内。

4.如权利要求3所述的气液分离器，其中，

所述气体出口管以使该气体出口管的前端朝向所述第一配管及所述第二配管中的至少一方而横向开口的方式贯通所述筒状部及所述引导构件并进行延伸。

5.如权利要求4所述的气液分离器，其中，

在所述气体出口管的前端开口的方向上的、从所述气体出口管的前端到所述第一配管或者所述第二配管的距离为所述气体出口管的外径的0.5倍以上且1.5倍以下。

6.如权利要求3所述的气液分离器，其中，

所述气体出口管以使该气体出口管的前端朝向下方开口的方式贯通所述上覆盖部及所述引导构件并进行延伸。

7.如权利要求1～6中任一项所述的气液分离器，其中，

还具备分隔构件，该分隔构件设置成将所述流入空间上下分割，通过在使朝向上方喷射的气液二相流体扩散的同时对该气液二相流体朝向下方进行诱导，由此使所述气液二相流体中所包含的液体附着于内侧面而将所述气液二相流体转换为液体层和富气层的双层流，

所述第一配管及所述第二配管中的任一方贯通所述分隔构件。

8.如权利要求1～6中任一项所述的气液分离器，其中，

还具备流入隔壁，该流入隔壁将所述流入空间分隔为所述第一配管侧和所述第二配管侧。

9.如权利要求1～8中任一项所述的气液分离器，其中，

还具备流出隔壁，该流出隔壁将所述储液部分隔为所述第一配管侧和所述第二配管侧。

10.如权利要求1～9中任一项所述的气液分离器，其中，

所述第一配管及所述第二配管实质上呈直线状。

11.如权利要求1～10中任一项所述的气液分离器，其中，

在所述第一配管及所述第二配管的内侧分别配设有以能够沿着轴向滑动的方式与所述第一配管或者所述第二配管嵌合的管状的可动阀，

所述可动阀通常在重力的作用下位于将所述液体出口孔打开的第一位置，在使所述气液二相流体通过时，所述可动阀在所述气液二相流体的作用下被抬起而向将所述液体出口孔堵塞的第二位置移动。

12.如权利要求1～11中任一项所述的气液分离器，其中，

还具备筒状的分离构件，该筒状的分离构件配设在所述流通路的下方且沿着所述筒状部的内周面，能够使所述液体层的表面积比该内周面更为扩张。

13.如权利要求12所述的气液分离装置，其中，

所述分离构件为具有多个纵槽的波纹材料。

14.如权利要求12所述的气液分离装置，其中，

所述分离构件为网状材料。

15.一种制冷循环装置，其中，具备：

热泵回路，其包括对制冷剂进行压缩的压缩机、在室内的空气与制冷剂之间进行换热的室内换热器、使制冷剂膨胀的第一膨胀机构及第二膨胀机构、以及在室外的空气与制冷剂之间进行换热的室外换热器，并且包括权利要求1～14中任一项所述的气液分离器，所述气液分离器的所述第一配管与所述第二膨胀机构连接且所述第二配管与所述第一膨胀机构连接；

喷射管，其以使在制冷剂的压缩中向所述压缩机注入制冷剂的方式将所述气液分离器的所述气体出口管与所述压缩机连接；

切换机构，其将向所述热泵回路流动的制冷剂的流动的方向在供暖运转时切换为将从所述压缩机喷出的制冷剂导向所述室内换热器的第一方向，在制冷运转时切换为将从所述压缩机喷出的制冷剂导向所述室外换热器的第二方向。

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