CN103842748B - 储液器 - Google Patents

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Abstract

在冷媒回路中配置在压缩机的吸入侧且分离冷媒的气液并储存液态冷媒的储液器，具备：形成内部空间(S)的压力容器(2)；设于压力容器的冷媒的流入口(5)和冷媒的流出口(6)；将压力容器内的冷媒向流出口引导的导管(8)；和气液分离构件(15)，与流入口对置地设于压力容器内，且具有相对于流入口中的流线的方向大致垂直地扩展的分离板(16)，气液分离构件在与流入口相面对的区域的分离板上具有山形的突出部(18)，该山形的突出部具有朝向流入口方向突出的一个顶部(18a)及倾斜面(18b)。

Description

储液器
技术领域
本发明涉及在冷媒回路中配置在压缩机的吸入侧且用于分离冷媒的气液并储存液态冷媒的储液器。
背景技术
作为上述的储液器，已知在内部配置气液分离板并使气液二相的冷媒与该气液分离板相冲突的类型的、例如专利文献1的图9所示的储液器。图5是表示专利文献1的图9的储液器的图，此储液器具备：在压力容器102的上部并列配置的流体的入口105及出口106；将气体冷媒导向出口的双重管108；和按照覆盖所述双重管108的气体冷媒流入口的方式，呈大致圆锥状或伞状扩展的气液分离板(伞状部件)115。而且，从入口105流入的气液二相状态的冷媒将通过与伞状部件115进行冲突而使气液分离，气体冷媒流经伞状部件115与压力容器102内面之间的周围间隙S3，从双重管的外侧管110的上端流入双重管内并下降，其后在内侧管109内上升，再从出口106输送到压缩机(未图示)。分离后的液态冷媒和冷媒中所含的油流经伞状部件与容器内面之间的周围间隙S3并掉落，存积在容器的下部。
但是，在图9的储液器中，流路截面积发生了在从流入口105向伞状部件115的上方的空间S2转移的过程中经过扩大之后，在伞状部件115与容器内面之间的周围间隙S3被缩小这样的变化，因为此流路截面积的变化而产生了比较大的冷媒的压力损失。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：JP特开2000-356439号公报
发明内容
发明要解决的课题
图5所示的基于现有技术的储液器充分实现了其所寻求的功能，其结果虽对恰当维持压缩机的工作有利，但是因此产生的压力损失比较大，其结果却存在降低了制冷循环装置的效率这样的问题。
本发明鉴于上述问题而开发的，其目的在于提供压力损失小的冷媒用的储液器。
用于解决课题的手段
为解决上述课题，本发明提供一种储液器1，在冷媒回路中配置在压缩机的吸入侧，且分离冷媒的气液并储存液态冷媒，所述储液器1具备：形成内部空间S的压力容器2；设于压力容器2的冷媒的流入口5和冷媒的流出口6；将压力容器2内的冷媒向流出口6引导的导管8；和气液分离构件15，与流入口5对置地设于压力容器2内，且具有相对于流入口5中的流线的方向大致垂直地扩展的分离板16，气液分离构件15在与所述流入口5相面对的区域的所述分离板16上具有山形的突出部18，该山形的突出部18具有朝向流入口5方向突出的一个顶部18a及倾斜面18b。
由此，根据山形的突出部18的效果，由于能够顺利地进行从流入口5流入的冷媒的大致垂直的方向变换，以及可以使分离板16的配置比较接近流入口5，因此流路截面积的变化减小，从而可以将储液器1内产生的冷媒的压力损失抑制得较小。
在本发明中，优选气液分离构件15具有以界定在与流入口5相反的相反侧敞开的空间S1的方式围绕在分离板16周围的周壁部17，导管8的入口11配置在气液分离构件15所界定的所述空间S1内。由此，可防止液状的冷媒从导管8的入口11侵入到导管8内。
在本发明中，山形的突出部18可具有锥体的形状。
在本发明中，山形的突出部18的倾斜面18b优选为呈凹状弯曲。
在本发明中，山形的突出部18的顶部18a优选位于流入口5的中心轴线5x上。
在本发明中，也可以是：流出口6相对于流入口5大致平行地排列设置，山形的突出部18的顶部18a在远离流出口6的方向上偏离了流入口5的中心轴线5x。由此，连接在流出口6的内侧的导管8或在为了结合其导管8的压力容器2上所形成的环状的突出部可缓和针对从流入口5进入且沿分离板16流动的流体的阻碍程度。
在本发明中，与分离板16对置的压力容器2的内面和分离板16平行地延伸，分离板16与压力容器2的内面之间的间隔g可以为流入口5的内径D的1／4倍以上。
在本发明中，山形的突出部18的顶部18a的高度优选为压力容器2的内部空间S和流入口5的边界面以下的高度。
在本发明中，导管8构成为由内侧管9和包围内侧管9的外侧管10构成的双重管，内侧管9的一端与流出口6连接而另一端在外侧管10的内部敞开，外侧管10的具有用于导入气体冷媒的入口11的端部优选呈喇叭状扩开。由此可以抑制在导管8的入口11处的气体冷媒的压力损失。
附图说明
图1为本发明的实施方式的储液器的纵截面图。
图2为图1的储液器的上部的局部放大纵截面图。
图3为图2的要部的更进一步的局部放大纵截面图。
图4为本发明的实施方式的储液器的变形例的上部的局部放大纵截面图。
图5为在先技术的储液器的纵截面图。
具体实施方式
参照本发明的实施方式的储液器1的纵截面图即图1、以及图1的要部的放大图即图2，对本发明的实施方式的储液器1进行说明。
图1所示的储液器1是均未图示的、被配置在车辆用的制冷循环装置的压缩机的吸入侧的装置。储液器1具备形成内部空间S的圆筒状的压力容器2，此压力容器2具有上部敞开的深的有底圆筒状的容器主体部3、和封闭容器主体部3的所敞开的上部且在整体上呈大致圆板状的盖部件4，所述盖部件4通过焊接而结合在容器主体部3上，从而形成压力容器2。盖部件4上并列设置了在图1上下方向上形成流线的流体的流入口5和流出口6，在流入口5的外侧连接了从蒸发器引导来冷媒的供给管(未图示)，在流出口6的外侧连接了向压缩机送出冷媒的送出管(未图示)。另外，盖部件4在流出口6的内侧周围具有环状突出部7，此突出部7与后述的导管8的内侧管9连接。
图1的储液器1在其内部还具备向流出口6引导压力容器2内的冷媒的导管8、和与流入口5对置地设置的气液分离构件15。本实施方式的导管8形成为由内侧管9和包围其的外侧管10构成的双重管8，此双重管8在流出口6的正下方朝铅垂下方延伸。另外，内侧管9的上端与压力容器2的盖部件4的流出口6结合，其下端在外侧管10的内部敞开。外侧管10在其喇叭状扩开的上端部具有入口11，此入口11位于由气液分离构件15所界定的空间S1内所含的高度，另外下端部延伸到接近压力容器2的底部。外侧管10的下端部具备微小的回油孔12，除此孔12外封闭。进而，设置了从外侧管10的大致下半部的内周面起朝向中心延伸至与内侧管9的外周面相接的4个翅片(fin)13(图1中，只示出2个)，经由此翅片13，外侧管10与内侧管9相结合。
内侧管9的上端与流出口6的连接是将内侧管9的上端插入盖部件4的环状突出部7之中后进行扩径由此进行的，此时进一步为了将气液分离构件15的后述的分离板16上所形成的凹部16a夹在盖部件4的环状突出部7的端面和内侧管9之间进行固定，例如通过凸缘加工而在内侧管9形成环状凸缘14。
本实施方式的气液分离构件15在图1中具有大致水平、换而言之相对于流入口5的流线方向大致垂直扩展的分离板16、和从分离板16的外周部向下方延伸的周壁部17。气液分离构件15通过这些分离板16和周壁部17而形成了朝流入口5的相反侧敞开的空间S1，如前所述那样，导管8的外侧管10的入口11在此空间S1内进行开口。另外，气液分离构件15在与流入口5对置的分离板16的区域具有一体成形的山形的突出部18，该山形的突出部18具有向流入口5的方向突出的一个顶部18a及倾斜面18b。山形的突出部18如图2的更进一步的局部放大图即图3所示那样，在本实施方式中，虽然是具有圆形底面的类似圆锥形的形状的构件，但是因为其倾斜面18b呈凹状弯曲，所以是与圆锥形不同的形状。另外突出部18的顶部18a在本实施方式中配置在流入口5的中心轴线5x上，其前端正好到达流入口5的内侧的开口面，即压力容器2的内部空间S和流入口5的边界面，更详细而言是后述的分离板上方空间S2和流入口5的边界面。
除流出口6的内侧的环状突出部7外，压力容器2的盖部件4的内面，平坦且水平地延伸，因此，在与气液分离构件15的分离板16之间，形成除山形的突出部18的区域外，是具有大致同一高度g的空间S2。另外，其后称所述空间S2为“分离板上方空间S2”。图1～3所示的储液器中，按照该分离板上方空间S2的高度g成为流入口5的内径D的1／4倍的方式配置气液分离构件15。在本发明的实施方式的构造中，分离板上方空间S2的高度g，即，分离板16和盖部件4的内面之间的间隔g因流入的冷媒的流速条件、以及气液分离构件15的周壁部17和压力容器内周面之间的间隙S3(以下，称为“周壁部间隙S3”)的大小等而其的最佳值会不同，大概流入口5的内径D的1／4～1倍为适合的范围。
另外，本说明书中的术语“流入口的内径D”的意思是与压力容器2的内部空间S相接的流入侧的流路的内径D。因而，在图1～3所示的实施方式的情况下，“流入口的内径D”与在盖部件4形成的流入口5的内侧的开口面的内径D一致。但是，在其他的未图示的实施方式中，当从蒸发器出来的供给管的前端插入到盖部件4的内侧端面的情况下，其供给管的前端部的内径成为“流入口的内径”。
其次，对图1的实施方式的储液器1是如何工作的情况进行说明。
由蒸发器(未图示)送出的气液二相的冷媒自储液器1的流入口5，如图2中以箭头所示那样，大致铅垂向下导入，与大致水平配置的气液分离构件15的分离板16冲突，其结果，质量大的液相冷媒及冷媒所含的油将附着在气液分离构件15的表面及压力容器2的内面，由此向下方滴下，存积在容器2内。另一方面，气体冷媒通过周壁部间隙S3从外侧管10的上端部的入口11流入双重管8内，向下方流动，自内侧管9的下端开口起在内侧管9内上升，到达流出口6，其后送到压缩机(未图示)。
另外，在本实施方式的储液器1中，在压力容器2的底部附近所存积的含有大量油的液态冷媒也经由在外侧管10的底部所设置的微小的回油孔12被吸入双重管8内，与气体冷媒共同回到压缩机。
在本实施方式的储液器1中，从流入口5流入的冷媒由于与流入口5对置地设于分离板16上的山形的突出部18的作用，能使其流动平稳地从铅垂方向变换到水平方向，因此与没有山形的突出部18的情况相比较，可降低压力损失。进而，分离板上方空间S2的高度g在本实施方式中设定为相对窄达流入口5的内径D的1／4倍，因此流路的截面积的变化变小，更具体来说，分离板上方空间S2的流路截面积相对于流入口5的流路截面积的扩大率、及周壁部间隙S3的流路截面积相对于分离板上方空间S2的流路截面积的缩小率变得相对较小，从而将冷媒气体的压力损失抑制得较小。
另外，分离后的气体冷媒所流入的双重管8的入口11呈喇叭状扩开，因此也可将此部分的压力损失抑制得较小。
其他实施方式
在上述实施方式中，山形的突出部18是具有圆形底面的类似圆锥形的构件，是其倾斜面18b呈凹状弯曲的形状，但是山形的突出部18也可以是下述的实施方式，即，具有直线状的倾斜面18b的圆锥形或多边锥形的实施方式(未图示)。
在上述实施方式中，山形的突出部18的顶部18a的前端恰好到达流入口5的内侧的开口面，但是由于山形的突出部18的高度最佳值例如因分离板上方空间S2的高度g的不同而不同，因此也有通过比图3的实施方式的突出部18低而其前端未到达所述开口面的实施方式(未图示)来进一步降低压力损失这样的情况。
另外，流出口6因为必须结合内侧管9，所以在盖部件4的内侧形成了环状突出部7，但此环状突出部7对于从流入口5流入且流向周壁部17方向的流体来说成为障碍物。因而，为了缓和此障碍物的影响及压力损失，也可设为下述实施方式，即，山形的突出部18的顶部18a的水平方向位置如图4所示那样，在远离流出口6的方向，从流入口5的中心轴线5x仅偏离距离e的实施方式。另外，虽未图示，但即便是下述构造也可，即，不在盖部件4的内侧形成环状突出部7地将内侧管9与流出口6相结合这样的构造，不过在这种情况下，内侧管9自身对于气体冷媒流动来说成为障碍物。
在图1～3的实施方式中，山形的突出部18和分离板16一体成形，但也可以是下述实施方式，即：山形的突出部和分离板是分离的部件，由分离板上例如用螺钉等止动构件所安装的部件来构成的实施方式(未图示)。
前述实施方式的气液分离构件15具有周壁部17，但也可以是气液分离构件15不具有周壁部17的实施方式(未图示)。
前述实施方式中的导管8由双重管构成，但是也可以是下述实施方式，即，导管8由双重管以外的管构造形状，例如U字形状弯曲，一端与流出口6连接而另一端在压力容器2的内部空间S内敞开的一根U字管构成这样的实施方式(未图示)。
另外，虽然根据特定的实施方式详细论述了本发明，但本领域技术人员可以不脱离本发明的权利要求范围及思想地进行各种变更、修正等。
符号说明
1储液器
2压力容器
3容器主体部
4盖部件
5流入口
6流出口
8导管
9内侧管
10外侧管
11入口
15气液分离构件
16分离板
17周壁部
18山形的突出部

Claims (7)

1.一种储液器(1)，在冷媒回路中配置在压缩机的吸入侧，且分离冷媒的气液并储存液态冷媒，所述储液器(1)具备：
形成内部空间(S)的压力容器(2)；
设于所述压力容器(2)的冷媒的流入口(5)和冷媒的流出口(6)；
将所述压力容器(2)内的冷媒向所述流出口(6)引导的导管(8)；和
气液分离构件(15)，与所述流入口(5)对置地设于所述压力容器(2)内，且具有相对于所述流入口(5)中的流线的方向大致垂直地扩展的分离板(16)，
所述气液分离构件(15)在与所述流入口(5)相面对的区域的所述分离板(16)上具有山形的突出部(18)，该山形的突出部(18)具有朝向所述流入口(5)方向突出的一个顶部(18a)及倾斜面(18b)，
与所述分离板(16)对置的压力容器(2)的内面和所述分离板(16)平行地延伸，
所述分离板(16)与所述压力容器(2)的所述内面之间的间隔(g)为流入口(5)的内径(D)的1/4～1倍，
所述气液分离构件(15)还具有以界定在与所述流入口(5)相反的相反侧敞开的空间(S1)的方式围绕在所述分离板(16)周围、且从所述分离板(16)的外周部向下方延伸的周壁部(17)，所述导管(8)的入口(11)配置在所述气液分离构件(15)所界定的所述空间(S1)内，
气体冷媒通过形成在所述气液分离构件(15)的所述周壁部(17)和所述压力容器(2)的内周面之间的间隙(S3)。
2.根据权利要求1所述的储液器(1)，其中，
所述山形的突出部(18)具有锥体的形状。
3.根据权利要求1所述的储液器(1)，其中，
所述山形的突出部(18)的所述倾斜面(18b)呈凹状弯曲。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的储液器(1)，其中，
所述山形的突出部(18)的所述顶部(18a)位于所述流入口(5)的中心轴线(5x)上。
5.根据权利要求1～3中任一项所述的储液器(1)，其中，
所述流出口(6)相对于所述流入口(5)大致平行地排列设置，
所述山形的突出部(18)的所述顶部(18a)在远离所述流出口(6)的方向上偏离了所述流入口(5)的中心轴线(5x)。
6.根据权利要求1～3中任一项所述的储液器(1)，其中，
所述山形的突出部(18)的所述顶部(18a)的高度为所述压力容器(2)的所述内部空间(S)和所述流入口(5)的边界面以下的高度。
7.根据权利要求1～3中任一项所述的储液器(1)，其中，
所述导管(8)构成为由内侧管(9)和包围所述内侧管(9)的外侧管(10)所构成的双重管，
所述内侧管(9)的一端与所述流出口(6)相连接而另一端在所述外侧管(10)的内部敞开，
所述外侧管(10)的具有用于导入气体冷媒的入口(11)的端部呈喇叭状扩开。
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