CN103851843A - 气液分离器，及具备了气液分离器的冷冻装置以及蒸气循环装置 - Google Patents

Abstract

气液分离器，及具备了气液分离器的冷冻装置以及蒸气循环装置，能减小阻碍性能的空间，进行效率良好的液体分离，谋求小型化。该气液分离器是在储液室的上部具有被做成了与该储液室直径相同的直径或比其小的直径的分离室的圆筒状气液分离器，而且，将送液管与上述储液室的下端缩径部连接，将排出管与分离室的上端缩径部连接，进而，将液体和气体制冷剂的二相流的流入管从分离室上升壁的切线方向导入，使用离心力在分离室内将液体和气体制冷剂的二相流分离，其中，当设由流入管上端部、与流入管上端部相比为上部的上升壁内面和顶壁内面构成的空间的平均高度为Hm，分离室的内径为Di时，使Hm/Di≤0.25，并且通过拉深加工、锻造加工或冲压加工构成分离室，进而由一体或分体构成分离室的上升壁和顶壁。

Description

气液分离器,及具备了气液分离器的冷冻装置以及蒸气循环装置

技术领域

本发明涉及获得从冷冻循环、蒸气循环等的液相和气相的二相流分离液相的气液分离器及使用了该气液分离器的冷冻装置、蒸气循环等装置的技术。

背景技术

在以往的气液分离器的例中，存在专利文献1（日本特开2009-109102号）。

在此分离器中，如在专利文献1的说明中也存在的那样，由离心力使从流入管31被取入腔35内的油和气体制冷剂的二相流回旋，在此腔35内从气体制冷剂分离油，将该油积存在储油部，并从底部的送油管40向压缩机等返回。

此气液分离器，因为腔35及储油部37是从圆棒通过机械加工做成圆筒管，所以材料费当然不用说，加工费等也变高，具备了此分离器的冷冻装置变得昂贵。

另外，此气液分离器是从腔35的切线方向将流入管31导入腔35内，但完全未考虑与流入管31相比形成在上部的流入管上部空间对油分离性能产生的影响。

专利文献2（日本特开2011-247575号）的气液分离器，在容器1的上部设置入口管2和气相出口管3，由离心力将从入口管流入了的二相流分离成液相和气相，但完全未考虑入口管2的上部空间对气液分离性能产生的影响。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2009-109102号

专利文献2：日本特开2011-247575号

发明内容

发明所要解决的课题

专利文献1所示的油分离器，由于分别机械加工回旋部、储油室，所以存在批量生产性差、变得昂贵等课题。

另外，明确与流入管相比形成在上部的流入管上部空间对油分离性能产生的影响，是一个课题。

如专利文献2的图1所示，在以往的离心力式的油分离器中，流入管的流入口与排出管的吸入口的位置关系，一般是确保流入管的流入口至排出管的吸入口的距离，而且，排出管的吸入口被构成在比流入管低的位置。

另外，在通过拉深等加工了的油分离器中，如专利文献2的图1所示，在流入管的上端面的上部必然形成流入管上部空间，未考虑该空间对油分离性能下降产生的影响。

本发明是为了解决上述课题而做出的，其目的在于提供一种油分离性能良好，并且批量生产性良好，廉价，耐压性优越的油分离器。

为了解决课题的手段

本发明是以解决上述课题为目的而做出的。

即，一种气液分离器，是在储液室的上部具有被做成了与该储液室直径相同的直径或比其小的直径的分离室的圆筒状气液分离器，而且，将送液管与上述储液室的下端缩径部连接，将排出管与分离室的上端缩径部连接，进而，将液相和气相的二相流的流入管从分离室上升壁的切线方向导入，使用离心力在分离室内将液相和气相的二相流分离，其特征为，当设由流入管上端部、与流入管上端部相比为上部的上升壁内面和顶壁内面构成的空间的平均高度为Hm，分离室的内径为Di时，使Hm/Di≤0.25，并且通过拉深加工、锻造加工或冲压加工构成分离室，进而，由一体或分体构成分离室的上升壁和顶壁。

另外，是以下那样的气液分离器，即，半径R的圆弧（以下称为拐角圆弧的半径R）连接上升壁内面和顶壁内面，并与顶壁内面圆弧平滑地连接，将相对于在半径R的圆弧与顶壁内面圆弧的连接点X的半径R的圆的切线和与外轮廓体的轴心垂直的平面构成的角度θ做成：5度≤θ≤28度。

另外，是将上述拐角圆弧的半径R做成R≤2.5mm的气液分离器。

另外，是以下那样的气液分离器，即，在从分离室上升壁的切线方向被导入分离室的流入管前端部，设置将该流入管的与排出管相向的一侧的一部分在朝向该排出管的中心侧的方向压扁了的倾斜部，由此倾斜部避开被设置在分离室的大致轴心的排出管。

另外，是将构成分离室的顶壁内面做成粗糙面，使回旋流速下降，抑制液体及液相和气相的二相流的上升的气液分离器。

另外，是在分离室中，使下部直径比上部直径细，使离心力增大或防止离心力下降的气液分离器。

另外，是将分离器的排出管和与循环装置连接的连接件做成了一体的气液分离器。

另外，是在圆筒状气液分离器中，将构成的外轮廓体的连接排出管的节流部、分离室和储液室一体地成形，并且将盖体构成为储液室的下端部的气液分离器。

另外，是将构成圆筒状气液分离器的外轮廓体的连接排出管的节流部、分离室和储液室一体地成形的气液分离器。

另外，是在圆筒状气液分离器的外轮廓体外周部，设置了加强用的条状加强筋的气液分离器。

另外，是以下那样的气液分离器，即，将构成圆筒状气液分离器的外轮廓体做成外轮廓主体部和外轮廓体底部，将外轮廓主体部做成形成了连接排出管的上端缩径部、分离室及储液室的圆筒状外轮廓体，将外轮廓体底部做成覆盖储液室底部的盖体，在此盖体上形成了设置了将液体向送液管侧引导的倾斜的液体积存部及连接送液管的下端缩径部。

另外，是利用缓冲板的弹性变形，将设置在该缓冲板的外周的卡定片卡定在设置在分离室的下部的凹槽内的气液分离器。

另外，是将构成分离室的上升壁的壁厚构成得比储液室的壁厚厚，在此构成得厚的位置形成缓冲板固定用的凹槽的气液分离器。

另外，是在冷冻循环中设置了具备了上述结构的气液分离器的冷冻装置。

另外，是在蒸气循环中设置了具备了上述结构的气液分离器的蒸气循环装置。

发明的效果

因为本发明的油分离器，是通过拉深加工、锻造加工或冲压加工构成分离室，进而由一体或分体构成分离室的上升壁和顶壁，使形成在分离室上部的流入管上部空间变得最小的油分离器，所以能够做成油分离性能良好，并且批量生产性良好，廉价，耐压性优越的油分离器。

附图说明

图1是表示本发明的油分离器的实施方式1的剖视说明图。

图2是图1的A-A剖视图。

图3是图1的油分离器的主要部分放大图。

图4是图1的油分离器的主要部分说明图。

图5是图3的Q部放大图。

图6是表示Hm/Di与油分离性能的关系的说明图。

图7是表示角度θ与油分离性能的关系的说明图。

图8是表示拐角圆弧的半径R与油分离性能的关系的说明图。

图9是表示与图1不同的实施方式2的剖视图，是在分离室上部设置了顶部分隔板的例。

图10是说明本发明的另一实施方式2的分离器的剖视图，是在分离室上部设置了分体分离室顶壁的例。

图11是说明与图1不同的实施方式3的油分离器的剖视图。

图12是说明与图1不同的实施方式4的油分离器的剖视图。

图13是说明与用于图1中的缓冲板不同的缓冲板的固定构造的剖视图（实施方式5）。

图14是说明与图1不同的分离室构造的油分离器的剖视图（实施方式6）。

图15是以相同直径构成了图1的分离室和储油室，进而一体地构成了外轮廓主体部和外轮廓体底部的油分离器的剖视图（实施方式7）。

图16是以相同直径构成了图1的分离室和储油室的油分离器的剖视图（实施方式8）。

图17是说明本发明的另一实施方式9的油分离器。

图18是说明与图1不同的实施方式10的油分离器的立体图。

图19是图18的正视图（实施方式10）。

图20是图18的俯视图（实施方式10）。

图21是说明与图1不同的实施方式10的油分离器的正视图。

图22是说明与图1不同的实施方式10的油分离器的正视图。

图23是说明与图1不同的实施方式10的油分离器的正视图。

图24是说明与图1不同的实施方式10的油分离器的正视图。

图25是说明与图1不同的实施方式10的油分离器的正视图。

图26是将本发明的油分离器装入在冷冻装置中的说明图（实施方式11）。

图27是将本发明的油分离器作为雾分离器装入在蒸气循环装置中的说明图（实施方式12）。

具体实施方式

为了实施发明的方式

下面参照附图说明本发明的实施方式。另外，本发明不被此实施方式限定。

实施方式1

使用图1～图5对实施方式1进行说明。

图1是表示本发明的实施方式1的油分离器的剖视图，图2是图1的A-A剖视图，图3是本发明的油分离器的主要部分放大图，图4是本发明的油分离器的主要部分说明图，图5是图3的Q部放大图。

在上述图1至图5中，符号1是被装入在冷冻循环等中的圆筒状的油分离器，此油分离器1在储油室3的上部具有被制作成比该储油室3的直径小的直径的分离室4。符号12是被设置在储油室3的上部的斜面。由此斜面12连接储油室3的内径与分离室4的内径。此油分离器1的外轮廓体2，通过拉深加工、锻造加工或冲压加工等由一体构成了储油室3和分离室4。分离室4由上升壁4a和向下喇叭口形状的顶壁4b构成。而且，上端缩径部6与向下喇叭口形状的顶壁4b连接地形成。进而排出管8与上端缩径部6连接。进而，分离室4具有从分离室4的切线方向将油和气体制冷剂的二相流取入分离室4内的流入管9。此流入管9位于油分离器1的上部。

上述流入管9如在图2中也表示的那样，从分离室4的切线方向被导入分离室4内。另外，此流入管9在前端部具有将该流入管9的与排出管8相向的一侧的一部分在朝向该排出管9的中心侧的方向压扁了的倾斜部9a。流入管9，以由此倾斜部9a越过向分离室4的大致轴心导入的排出管8，并与构成分离室4的上升壁内面4c接近的方式配设，并且以不碰到排出管8的方式构成。而且，以如下的方式构成，即，使从流入管9流入的油滴30和气体制冷剂的二相流势头良好地碰到分离室4的上升壁4a，使该油滴30和气体制冷剂的二相流回旋，由离心力效率良好进行油的分离。

另外，上述排出管8的排出管吸入口8a，到达设置在分离室4的底部的平板状缓冲板13a附近。

平板状缓冲板13a被卡定在上升壁4a上。进而在外轮廓主体部2a上设置了条状加强筋11。进而在外轮廓主体部2a的下端焊接了外轮廓体底部2b，外轮廓体底部2b形成覆盖储油室3的底部的盖体14a和下端缩径部5，外轮廓体底部2b的下端缩径部5与送油管7连接。另外，盖体14a是进行了拉深加工、锻造加工或冲压加工的构件。

下面，对在以上的结构中分离室4内的油分离的作用进行说明。

促进分离室4内的油分离的作用是，在图3所示油分离器1中，从流入管9流入分离室4中的油和气体制冷剂的二相流的大部分一面沿分离室4的上升壁内面4c如回旋流37a的那样回旋一面向流入管9的下方流动。在此期间，比重比气体制冷剂大的油滴30一面由通过回旋流37a产生的离心力沿分离室4的上升壁内面4c成为向下油膜31进行回旋，一面向下方的储油室3流动。另一方面，作为妨碍油分离的作用是，在图3所示油分离器1中，分离了油的气体制冷剂一面在分离室4内回旋一面成为回旋流37a，到达排出管8的下方，从排出管吸入口8a被吸入。另外，在此种油分离器中，根据其使用条件，也存在由离心力不能将微细的油滴30捕捉至分离室4的上升壁内面4c上的情况，未能捕捉的微细的油滴30从排出管吸入口8a与气体制冷剂一起被吸入，该现象难以使油分离性能成为100%。

另一方面，使油分离性能下降的主要原因还在于流入管上端部9b之上的流入管上部空间4e。以下对该问题进行说明。另外，流入管上部空间4e，是由流入管上端部9b、上升壁内面4c的与流入管上端部9b相比位于上方的部分和顶壁内面4d构成的空间。如图3及图4所示，如果在流入管上端部9b的上方存在流入管上部空间4e，则从流入管9流入了分离室4的二相流的一部分也向流入管上部空间4e流入，该二相流在流入管上部空间4e中如回旋流37b的那样一面回旋一面向上方流动。在这里，比重比气体制冷剂大的油滴30，由通过回旋产生的离心力沿分离室4的上升壁内面4c成为向上油膜32，一面进行回旋一面向上方流动，到达对上升壁内面4c和顶壁内面4d进行连接的半径R的圆弧（以下称为拐角圆弧的半径R）与上升壁内面4c的连接点Q（以下称为Q点）。此时，如图5所示，半径R的圆弧与顶壁内面圆弧平滑地连接，将相对于在半径R的圆弧与顶壁内面圆弧的连接点X的半径R的圆的切线和与外轮廓体的轴心垂直的平面构成的角度θ做成：5度≤θ≤28度（以下称为角度θ），在角度θ大的情况下，一面沿分离室上升壁内面4c回旋一面到达了Q点的油进一步沿顶壁内面4d流动。然后，由于油成为沿排出管的外表面的油膜33落下，从排出管吸入口8a的下端与气体制冷剂一起被吸入，所以成为油分离性能下降的原因。为了防止此油分离性能的下降，使角度θ变小，分离断开要通过Q点向顶壁内面4d侧上升的向上油膜32的流动。另外，如回旋流37b的那样一面回旋一面上升的流动是向上油膜32。进而，也可以通过使拐角圆弧的半径R（在图5中进行图示）变小来进行。

另一方面，流入了流入管上部空间4e的二相流的气体制冷剂一面在流入管上部回旋一面向上方流动，但在流入管上部空间4e的顶壁内面4d中，如在图3中由断续线表示的那样成为沿排出管近旁的向下气体流34。此时，将未分离尽而残留的微细的油滴30卷入，该微细的油滴30从排出管吸入口8a与气体制冷剂一起被吸入，成为油分离性能下降的原因。

以上叙述了的现象都起因于流入管上部空间4e的油滴30，因为流入管上部空间4e的容积V越小则存在于该空间中的油滴30的量也少，所以通过使流入管上部空间4e的容积V变小，能够消除油分离性能的下降的原因。

基于以上的考虑方法，将分别通过实验明确了Hm/Di与油分离性能、角度θ与油分离性能及拐角圆弧的半径R与油分离性能的关系的结果，表示在图6、图7及图8中。

图6是表示油分离性能相对于Hm/Di的关系的图。在这里，将流入管上部空间4e的容积V除以分离室水平截面积S的值，是流入管上部空间4e的平均高度Hm。因此，Hm/Di意味着将平均高度Hm除以分离室内径Di的无量纲平均高度。纵轴的油分离性能，当设从流入管9流入的二相流的油含有率为OCR1，从排出管8流出的二相流的油含有率为OCR2时，是由下式求出的值。

另外，所谓的OCR，是油循环率（Oil Circulation Ratio）的略语。

如图6所示，作为油分离性能，在Hm/Di=0.25存在拐点，通过使Hm/Di≤0.25，发挥良好的油分离效果。

另外，当设此时的入口流量为Gi，该油分离器的容许最大流量为Gmax时，是Gi/Gmax=0.4～0.6的情况。

图7是表示角度θ与油分离性能的关系的图，横轴是角度θ，纵轴是油分离性能。根据此图，如果与角度28度相比变大，则性能下降变得显著。因此，通过使角度θ≤28度，由于要向顶壁内面4d侧上升的油的流动被分离断开，所以发挥良好的油分离效果。

另外，下面对角度θ的下限值的考虑方法进行叙述。在图4中，符号4是分离室，符号4a是上升壁，符号4b是分离室顶壁，符号6是上端缩颈部。

在图中，在顶壁4b的加工时，为了减小此前说明了的流入管上部空间4e的容积V，只要以角度成为0度的方式对顶壁内面4d进行加工即可，但因为如果加工成0度，则加工时的塑性变形量变大，所以加工时间变长。因此，通过使角度θ不是0度而是5度以上，能够缩短加工时间，所以使下限角度作为5度，使角度θ的范围为5度≤角度θ≤28度的范围。

图8是表示拐角圆弧的半径R与油分离性能的关系的图，横轴是拐角圆弧的半径R，纵轴是油分离性能。根据此图，如果拐角圆弧的半径R与2.5mm相比变大，则性能下降变得显著。因此，通过使拐角圆弧的半径R≤2.5mm，由于要向顶壁内面4d侧上升的油的流动被分离断开，所以发挥良好的油分离效果。

如以上说明的那样，通过使角度θ变小，使拐角圆弧的半径R变小，另外，如图1所示使顶壁内面4d成为向下喇叭口形状，能够减小流入管上部空间4e的容积V，能够获得良好的油分离性能，并且能够降低整体的高度尺寸。

进而，通过使顶壁内面4d为粗糙面，能够降低回旋流速，对要向顶壁内面4d侧上升的油及油和气体制冷剂的二相流的上升进行抑制，获得良好的油分离性能。

进而，在图1的实施方式中，在覆盖储油室3的底部的盖体14a上具备油积存部10，即使油分离器1倾斜，也容易向送油管7引导油。

在本实施方式中，通过与外轮廓体2的下端部直径一致地焊接盖体14a，并以分割成两部分的方式构成，作为外轮廓主体部2a的加工方法，拉深加工、锻造加工、冲压加工等选择方式扩大，并且能够进行内部结构的完成确认，可靠性增加。

下面，对缓冲板进行说明。

缓冲板的作用及效果，是防止由在储油室内部的油的回旋流导致的卷起，抑制在储油室中的油的回旋。此缓冲板，也存在根据用途而不设置地构成油分离器的情况。

在图1中，符号13a是平板状缓冲板，符号13c是设置在此平板状缓冲板13a上的用于使油流动的孔。

为了精度良好卡定平板状缓冲板13a的轴向、高度方向的位置，存在对外轮廓主体部2a的上升壁内面4c进行切削加工的情况，但本发明预先将比储油室3的侧壁厚（t1）加工得厚的分离室上升壁4a的壁厚（t2）做成厚壁，考虑了切削加工的尺寸，以便即使进行切削加工，耐压性也不下降。

平板状缓冲板13a的固定，一般是使上升壁4a的外周进行塑性变形地构成，但上述平板状缓冲板13a的固定，是使用冲头等局部地打出上升壁4a的外周，形成突起片15a进行了固定。在此情况下，因为也预先将上升壁4a进行了厚壁化，所以不会损害耐压性，能够精度良好卡定平板状缓冲板13a的轴向、高度方向的位置。另外，平板状缓冲板13a的固定，也有如在图16中所示的突起片15b的那样在外轮廓体2的外周方向连续地形成并进行固定的方法。

符号11是加强用的条状加强筋。此加强用条状加强筋11设置在外轮廓体2的外周部，是为了提高外轮廓体2的刚性增加耐压性并且将储油室的变形抑制成最小而设置的。此加强用条状加强筋11通过与需要相应地形成多条，即使是薄壁材料也具有耐压性，并且能够廉价地做成。

实施方式2

使用图9及图10对实施方式2进行说明。

在实施方式1中，使形成分离室4的上升壁4a和顶壁4b成为一体，如图4所示，流入管上部空间4e包含至顶壁4b构成的空间，但在实施方式2中说明的是除掉了上述顶壁4b构成的空间的结构。即，图9所示的是设置了顶部分隔板35的结构，图10是将分离室4的顶壁做成了分体的结构。通过这样做，能够减小流入管上部空间4e的容积V，使油分离性能良好。另外，在图9及图10所示的实施方式中，是能够除掉先前叙述了的拐角R的结构。

即，如果由图8对实施方式3的图9及图10进行说明，则是表示R=0的结构。

另外，如由图6进行说明，则由于与实施1相比能够进一步减小Hm/Di，所以能够获得高的油分离性能。

其第一手段如图9所示，在上升壁4a的上部设置顶部分隔板35，顶部分隔板下面35a实际上作为分离室4的顶壁起作用。另外，顶部分隔板35被固定在排出管8上。在这样的结构中，通过尽可能地减小顶部分隔板下面35a与流入管上端部9b的距离H，能够减小流入管上部空间4e的容积V，能够实现Hm/Di≤0.25。另外，即使做成将与顶部分隔板下面35a位置相比上方的部分埋上的构造，作用及效果也相同。

图9中的上述结构以外是与图1相同的结构，其作用及效果相同。

第二手段，是将图10所示的分离室4的顶壁做成分体分离室顶壁36，与分离室4的上升壁4a接合。在这样的结构中，通过尽可能地减小分体分离室顶壁内面36a与流入管上端部9b的距离H，能够减小流入管上部空间4e的容积V，能够实现Hm/Di≤0.25。

图10中的上述结构以外是与图1相同的结构，其作用及效果相同。

实施方式3

使用图11对实施方式3进行说明。

在实施方式1中，是与外轮廓体2的下端部直径一致地焊接盖体14a构成，但在实施方式3中，是如图11所示，将通过切削加工等形成对储油室3的底部进行覆盖的盖体14b焊接来构成，具备了盖体14b。

通过切削加工盖体14b，能够容易地将送油管7的位置变更成盖体的任意的位置。进而通过改变盖体14b的厚度，做成了使焊接方法的选择方式扩大的构造。另外，在此盖体14b上设置盖体倾斜部29，即使油分离器1倾斜，也容易向送油管7引导油。

图11中的上述结构以外是与图1相同的结构，其作用及效果相同。

实施方式4

使用图12对实施方式4进行说明。

在实施方式1中，是与外轮廓体2的下端部直径一致地焊接盖体14a来构成，但在实施方式4中，是如图12所示将外轮廓体2的储油室缩径部21缩径，将盖体14c的直径与上述缩径了的直径一致地焊接。

此油分离器1，通过使外轮廓体2的下端的直径进行了缩径化，与盖体14c的焊接长度变短，能够提高可靠性。进而因为盖体14c的受压面积变小，作用在这里的力变小，所以耐压性优越。使焊接盖体14c的外轮廓体2的节流部内径与缓冲板的外径相比增大，能从储油室3侧将缓冲板装入在分离室4中。

图12中的上述结构以外是与图1相同的结构，其作用及效果相同。

实施方式5

使用图13对实施方式5进行说明。

在实施方式1中，平板状缓冲板13a，是从外周使用冲头等局部地打出与储油室3侧壁厚（t1）相比加工得厚了的上升壁4a的壁厚（t2），由突起片15a进行固定的构造。作为此外的手段，在实施方式5中使用图13进行说明。如图13所示，在弹簧性缓冲板13b上，存在用于使油流动的孔13c，在弹簧性缓冲板13b的外周设置了具有弹性的卡定片13d。另外，符号17是设置在分离室4的上升壁内面4c侧的凹槽，是卡定弹簧性缓冲板13的卡定片13d的槽，此槽通过机械加工等设置在分离室4的上升壁4a上。一面使弹簧性缓冲板13b的卡定片13d进行弹性变形，一面将其嵌入凹槽17中，能够容易地固定。

图13中的上述结构以外是与图1相同的结构，其作用及效果相同。

实施方式6

使用图14对实施方式6进行说明。

在图14中，符号1是油分离器，符号2是外轮廓体，符号3是储油室，符号4是分离室，符号5是下端缩径部，符号6是上端缩径部，符号7是送油管，符号8是排出管，符号9是流入管，符号13a是平板状缓冲板。

本实施方式所示的油分离器1，是相对于实施方式1与分离室4的上部直径27相比将下部直径28做得细的油分离器。

通过这样构成，在分离室4中，通过向下逐渐增加离心力或防止离心力下降，谋求油分离性能的提高。

另外，图14中的上述结构以外是与图1相同的结构。

实施方式7

使用图15对实施方式7进行说明。

在图15中，符号1是油分离器，符号2c是将分离室4及储油室3做成相同直径而且做成了一体的一体外轮廓体，在该一体外轮廓体2c的上部连接了向下喇叭口形状的顶壁4b，在顶壁4b的上部连接了上端缩径部6，并连接了排出管8。另外，在下部具备储油室缩径部20，在储油室缩径部20的下部连接了下端缩径部5，并连接了送油管7。

另外，在图15中做成了没有缓冲板的构造，但此时的分离室4成为大致双点划线的上部。在此情况下，不用分割外轮廓体就能一体地构成，并且通过减少接合部位，可靠性提高，加工工时被缩短。另外，在构成缓冲板的情况下，也可以使上端缩径部6或下端缩径部5在缓冲板插入以及固定后缩径。

图15中的上述结构以外是与图1相同的结构。

实施方式8

使用图16对实施方式8进行说明。

在图16中，符号1是油分离器，符号2是外轮廓体，符号3是储油室，符号4是分离室，符号5是下端缩径部，符号6是上端缩径部，符号7是送油管，符号8是排出管，符号9是流入管，符号13a是平板状缓冲板。

本实施方式所示油分离器1，以相同直径制作了先前说明了的分离室4和储油室3。

另外，由突起片15b固定了平板状缓冲板的上下。由此突起片15b，能够获得与条状加强筋11同样的作用及效果。

图16中的上述结构以外是与图1相同的结构，其作用及效果相同。

实施方式9

使用图17对实施方式9进行说明。

符号16是一体型连接件，符号4a是上升壁，符号4c是上升壁内面，符号4b是向下喇叭口形状的顶壁，符号4d顶壁内面，符号9是流入管，符号9b是流入管上端面，符号6是上端缩径部，符号19是钎料，符号18是钎料接受部。另外，此钎料接受部18在之前的外轮廓主体部2a的制作时刻形成。

在这里，此一体型连接件16的内侧与图1的排出管8的内径一致，外侧将外径构成得大直到尽可能地接近流入管9的流入管上端部9a的位置，由此使流入管上部空间4e变小，获得分离性能的提高。

另外，通过使用一体型连接件16，除了谋求产品的小型化外，还使得焊接的可靠性增加。

此外，在构成上端缩径部6时，通过将钎料接受部18进行厚壁加工，做成了使焊接一体型连接件16时使用的钎料19保持在钎料接受部18，防止向顶壁4b溢出的构造。

图17中的上述结构以外是与图1相同的结构，其作用及效果相同。

实施方式10

使用图18至图25，对实施方式10进行说明。

在图中，符号1是油分离器，符号2是外轮廓体，符号3是储油室，符号4是分离室，符号5是下端缩径部，符号6是上端缩径部，符号7是送油管，符号8是排出管，符号9是流入管。

本实施方式所示油分离器1，在图18中，是将外轮廓体2形成为一体（外轮廓主体部、外轮廓体底部）的油分离器，图19是图18的正视图，图20是图18的俯视图。图21是由外轮廓主体部2a形成了分离室4及储油室的一部分，由外轮廓体底部2b形成了储油室3的油分离器的图，图22是进一步将图21的外轮廓体底部2b分成了两个部件的油分离器。另外，图23至图25所示的油分离器，是在本发明的范围内将上述外轮廓体2改变了分割或组合的油分离器。

在上述图18至图25中，外轮廓主体部2a都通过拉深加工、锻造加工或冲压加工构成分离室，进而由一体或分体构成了分离室的上升壁和顶壁。

另外，图18至图25中的送油管7、排出管8、流入管9也可以不是直管，而是向任意的方向弯曲了的管。进而分离室与储油室的外径比没有限定，可以适当地改变，容易地进行向产品的应用。另外，图18至图24的分离室的顶壁，也可以如图10所示以分体分离室顶壁36的方式构成。

其它具备与实施方式1同样的结构，起到相同的效果。

实施方式11

使用图26说明将上述油分离器应用于空调机等的冷冻装置的例。

在图26中，制冷剂在蒸发器25中蒸发，因此夺取热而气化，气体制冷剂由压缩机22吸入压缩。在从压缩机22排出的高温及高压的气体制冷剂中，用于进行在压缩机内需要的润滑、密封作用的油从压缩机22流出。在此被包含的油滞留在了压缩机22以外的部件中的情况下，失去压缩机22的润滑作用，因情况而存在压缩机22故障的可能性。另外，在滞留在了用于进行热交换的冷凝器23及蒸发器25内的情况下，由于热交换效率下降，空调机整体的能力下降，所以在压缩机22的下游设置油分离器。

作为此油分离器适用了上述油分离器1。

从压缩机22经流入管9进入了分离室4的油和气体制冷剂的二相流由离心力回旋，将油分离。然后，被分离了的气体制冷剂从排出管8向冷凝器23侧出去，被分离了的油积存在储油室3中。积存了的油由高低压的压力差通过送油管7返回至压缩机22，对压缩机22的轴承部及滑动部等进行润滑。

从油分离器1的排出管8出来的气体制冷剂，通过在冷凝器23中与外部进行热交换，成为液体制冷剂，通过膨胀阀24，进入蒸发器25。

通过反复此过程，空调机确保规定的性能。

此时，本发明的油分离器1起到在先前说明的作用效果。

实施方式12

根据图27对实施方式12进行说明。

在以上的实施例中，作为将油分离的例进行了说明，但此油分离器不限于油，即使是水的雾也能够同样地作为雾分离器使用。

下面，使用图27说明将上述雾分离器适用于蒸气循环装置中的例。

在图27中，由给水泵38压缩了的水，由锅炉39加热，成为高压水蒸气。此时，在高压水蒸气中混入了水滴雾，如果水滴雾流入涡轮40，则对涡轮叶片产生损伤。因此，在进入涡轮40之前设置雾分离器1，从流入管9将水滴雾混入了的高压水蒸气向雾分离器1引导，从排出管8将除去了水滴雾的高压水蒸气向涡轮40引导。通过在涡轮40中高压水蒸气膨胀，产生动力，由发电机41发电。膨胀了的低压蒸气在冷凝器42中冷凝，成为水，被向给水泵38供给。另一方面，由雾分离器1分离了的水滴雾，从送液管7返回至给水泵38的吸入侧。

通过反复此过程，蒸气循环装置确保规定的功能。

如上述的那样，本发明的气液分离装置也能够向上述循环扩大适用。

本发明因为是具有以上说明了的那样的结构的分离器，所以具有以下的效果。

即，是一种油分离器，该油分离器是在储油室的上部具有被做成了与该储油室直径相同的直径或比其小的直径的分离室的圆筒状油分离器，而且，将送油管与上述储油室的下端缩径部连接，将排出管与分离室的上端缩径部连接，进而，将油和气体制冷剂的二相流的流入管从分离室上升壁的切线方向导入，使用离心力在分离室内将油和气体制冷剂的二相流分离，其中，当设由流入管上端部、与流入管上端部相比为上部的上升壁内面和顶壁内面构成的空间的平均高度为Hm，分离室的内径为Di时，使Hm/Di≤0.25，并且通过拉深加工、锻造加工或冲压加工构成分离室，进而由一体或分体构成分离室的上升壁和顶壁。

由此，能够减小阻碍性能的空间（=流入管上部空间），进行效率良好的油分离，并且谋求油分离器的小型化。

另外，是以下那样的油分离器，即，半径R的圆弧连接上升壁内面和顶壁内面，并与顶壁内面圆弧平滑地连接，将相对于在半径R的圆弧与顶壁内面圆弧的连接点X的半径R的圆的切线和与外轮廓体的轴心垂直的平面构成的角度θ做成：5度≤θ≤28度。

由此，批量生产性良好当然不用说，由于还能够减小阻碍性能的空间（=流入管上部空间），而且，能够对油和气体制冷剂的二相流的向顶壁侧的流动进行抑制，所以能够进行效率良好的油分离，并且谋求油分离器的小型化。

另外，是将连接上升壁内面和顶壁内面的半径R的圆弧做成R≤2.5mm的油分离器。

由此，能够减小阻碍性能的空间（=流入管上部空间），而且，能够对油和气体制冷剂的二相流的向顶壁侧的流动进行抑制，进行效率良好的油分离，并且谋求油分离器的小型化。

另外，是以下那样的油分离器，即，在从分离室上升壁的切线方向被导入分离室的流入管前端部，设置将该流入管的与排出管相向的一侧的一部分在朝向该排出管的中心侧的方向压扁了的倾斜部，由此倾斜部避开被设置在分离室的大致轴心的排出管。

由此，由于能够防止从流入管流入分离室内的油和气体制冷剂的二相流向分离室中心侧扩展，所以能够进行效率良好的油分离，并且谋求油分离器的小型化。

另外，是将构成分离室的顶壁内面做成粗糙面，使回旋流速下降，抑制油及油和气体制冷剂的二相流的上升的油分离器。

由此，能够对油及油和气体制冷剂的二相流的向顶壁侧的流动进行抑制，能够进行效率良好的油分离。

另外，是在分离室中，使下部直径比上部直径细，使离心力增大或防止离心力下降的油分离器。

由此，能够确保离心力，进行效率良好的油分离。

另外，是将分离器的排出管和与循环装置连接的连接件做成了一体的油分离器。

由此，除了能够进行小型化之外，连接部位也变少，可靠性增加。

另外，是在圆筒状油分离器中，将构成的外轮廓体的连接排出管的节流部、分离室和储油室一体地成形，并且将分体的盖体构成为储油室的下端部的油分离器。

由此，作为加工方法，拉深加工、锻造加工、冲压加工等选择方式扩大。能够在制作外轮廓体后装入缓冲板，获得批量生产性优越的油分离器。进而通过将外轮廓体和盖体分割，能够进行内部结构的完成确认，获得可靠性优越的油分离器。

另外，是将构成圆筒状油分离器的外轮廓体的连接排出管的节流部、分离室和储油室一体地成形的油分离器。

由此，通过减少接合部位，可靠性提高。进而能够获得批量生产性好、廉价的油分离器。

另外，是在圆筒状油分离器的外轮廓体外周部，设置了加强用的条状加强筋的油分离器。

由此，提高储油室的刚性，获得即使是薄壁材料也具有耐压性并且廉价的油分离器。

另外，是具有以下特征的油分离器，即，将构成圆筒状油分离器的外轮廓体做成外轮廓主体部和外轮廓体底部，将外轮廓主体部做成形成了连接排出管的上端缩径部、分离室及储油室的圆筒状外轮廓体，将外轮廓体底部做成覆盖储油室底部的盖体，在此盖体上形成了将油向送油管侧引导的油积存部及连接送油管的下端缩径部。

由此，通过将外轮廓体分成二部件进行制作，外轮廓主体部变得能进行拉深加工等的一体成形，在外轮廓体底部上能够容易地形成引导油的油积存部等。

另外，是利用缓冲板的弹性变形，将设置在该缓冲板的外周的卡定片卡定在设置在分离室的下部的凹槽内的油分离器。

由此，由于不用使用特别的部件就能够安装缓冲板，所以获得批量生产性优越、廉价的油分离器。

另外，是将构成分离室的上升壁的壁厚构成得比储液室的壁厚厚，在此构成得厚的位置形成缓冲板固定用的凹槽的油分离器。

由此，因为能不损害耐压性地构成凹槽，并且不需要使用厚壁材料，所以能够获得廉价的油分离器。

另外，是以在冷冻循环中设置了具备了上述结构的油分离器为特征的冷冻装置。

由此，除了能够做成效率良好的冷冻装置外，还能获得使可靠性提高了的冷冻装置。

在以上的本实施例中，说明了对冷冻循环中的油与气体制冷剂的二相流进行分离的油分离器。

另外，本发明的分离器，也能作为将蒸气循环等的水和水蒸气分离的雾分离器适用。由此，在蒸气循环装置中，能够减少使涡轮叶片损伤的水滴雾，获得使可靠性提高了的蒸气循环装置。

产业上的利用可能性

通过在空调机等冷冻装置、蒸气循环装置中装入本发明的气液分离器，能获得效率良好、使可靠性提高了的廉价的冷冻装置、蒸气循环装置。

符号的说明：

1：油分离器（雾分离器）

2：外轮廓体

2a：外轮廓主体部：

2b：外轮廓体底部

2c：一体外轮廓体

3：储油室

3a：周壁

4：分离室

4a：上升壁

4b：顶壁

4c：上升壁内面

4d：顶壁内面

4e：流入管上部空间（阻碍油分离性能的空间）

5：下端缩径部

6：上端缩径部

7：送油管

8：排出管

8a：排出管吸入口

9：流入管

9a：倾斜部

9b：流入管上端部

10：油积存部

11：条状加强筋

12：斜面

13a：平板状缓冲板

13b：弹簧性缓冲板

13c：孔

13d：卡定片

14a：盖体

14b：盖体

14c：盖体

15a：突起片

15b：突起片

16：一体型连接件

17：凹槽

18：钎料接受部

19：钎料

20：储油室缩径部

21：储油室缩径部

22：压缩机

23：冷凝器

24：膨胀阀

25：蒸发器

26：粗糙面

27：上部直径

28：下部直径

29：盖体倾斜部

30：油滴

31：向下油膜

32：向上油膜

33：沿排出管的外表面的油膜

34：向下气体流

35：顶部分隔板

35a：顶部分隔板下面

36：分体分离室顶壁

36a：分体分离室顶壁内面

37a：回旋流

37b：回旋流

38：给水泵

39：锅炉

40：涡轮

41：发电机

42：冷凝器。

Claims (17)

1.一种气液分离器，是在储液室的上部具有被做成了与该储液室直径相同的直径或比其小的直径的分离室的圆筒状气液分离器，而且，将送液管与上述储液室的下端缩径部连接，将排出管与分离室的上端缩径部连接，进而，将液相和气相的二相流的流入管从分离室上升壁的切线方向导入，使用离心力在分离室内将液相和气相的二相流分离，其特征为，当设由流入管上端部、与流入管上端部相比为上部的上升壁内面和顶壁内面构成的空间的平均高度为Hm，分离室的内径为Di时，使Hm/Di≤0.25，并且通过拉深加工、锻造加工或冲压加工构成分离室，进而，由一体或分体构成分离室的上升壁和顶壁。

2.一种气液分离器，是在储液室的上部具有被做成了与该储液室直径相同的直径或比其小的直径的分离室的圆筒状气液分离器，而且，将送液管与上述储液室的下端缩径部连接，将排出管与分离室的上端缩径部连接，进而，将液相和气相的二相流的流入管从分离室上升壁的切线方向导入，使用离心力在分离室内将液相和气相的二相流分离，其特征为，半径R的圆弧连接上升壁内面和顶壁内面，并与顶壁内面圆弧平滑地连接，将相对于在半径R的圆弧与顶壁内面圆弧的连接点X的半径R的圆的切线和与外轮廓体的轴心垂直的平面构成的角度θ做成：5度≤θ≤28度。

3.一种气液分离器，是在储液室的上部具有被做成了与该储液室直径相同的直径或比其小的直径的分离室的圆筒状气液分离器，而且，将送液管与上述储液室的下端缩径部连接，将排出管与分离室的上端缩径部连接，进而，将液相和气相的二相流的流入管从分离室上升壁的切线方向导入，使用离心力在分离室内将液相和气相的二相流分离，其特征为，将连接上升壁内面与顶壁内面的半径R的圆弧做成R≤2.5mm。

4.一种气液分离器，是在储液室的上部具有被做成了与该储液室直径相同的直径或比其小的直径的分离室的圆筒状气液分离器，而且，将送液管与上述储液室的下端缩径部连接，将排出管与分离室的上端缩径部连接，进而，将液相和气相的二相流的流入管从分离室上升壁的切线方向导入，使用离心力在分离室内将液相和气相的二相流分离，其特征为，当设由流入管上端部、与流入管上端部相比为上部的上升壁内面和顶壁内面构成的空间的平均高度为Hm，分离室的内径为Di时，使Hm/Di≤0.25，并且通过拉深加工、锻造加工或冲压加工构成分离室，进而，由一体或分体构成分离室的上升壁和顶壁，并且在从分离室上升壁的切线方向被导入分离室的流入管前端部，设置将该流入管的与排出管相向的一侧的一部分在朝向该排出管的中心侧的方向压扁了的倾斜部，由此倾斜部避开被设置在分离室的大致轴心的排出管。

5.一种气液分离器，是在储液室的上部具有被做成了与该储液室直径相同的直径或比其小的直径的分离室的圆筒状气液分离器，而且，将送液管与上述储液室的下端缩径部连接，将排出管与分离室的上端缩径部连接，进而，将液相和气相的二相流的流入管从分离室上升壁的切线方向导入，使用离心力在分离室内将液相和气相的二相流分离，其特征为，半径R的圆弧连接上升壁内面和顶壁内面，并与顶壁内面圆弧平滑地连接，将相对于在半径R的圆弧与顶壁内面圆弧的连接点X的半径R的圆的切线和与外轮廓体的轴心垂直的平面构成的角度θ做成：5度≤θ≤28度，并且在从分离室上升壁的切线方向被导入分离室的流入管前端部，设置将该流入管的与排出管相向的一侧的一部分在朝向该排出管的中心侧的方向压扁了的倾斜部，由此倾斜部避开被设置在分离室的大致轴心的排出管。

6.一种气液分离器，是在储液室的上部具有被做成了与该储液室直径相同的直径或比其小的直径的分离室的圆筒状气液分离器，而且，将送液管与上述储液室的下端缩径部连接，将排出管与分离室的上端缩径部连接，进而，将液相和气相的二相流的流入管从分离室上升壁的切线方向导入，使用离心力在分离室内将液相和气相的二相流分离，其特征为，将连接上升壁内面与顶壁内面的半径R的圆弧做成R≤2.5mm，并且在从分离室上升壁的切线方向被导入分离室的流入管前端部，设置将该流入管的与排出管相向的一侧的一部分在朝向该排出管的中心侧的方向压扁了的倾斜部，由此倾斜部避开被设置在分离室的大致轴心的排出管。

7.根据权利要求1至6中的任一项所述的气液分离器，其特征在于：将构成分离室的顶壁内面做成粗糙面，使回旋流速下降，抑制液体及液相和气相的二相流的上升。

8.根据权利要求1至6中的任一项所述的气液分离器，其特征在于：在分离室中，使下部直径比上部直径细，使离心力增大或防止离心力下降。

9.根据权利要求1至6中的任一项所述的气液分离器，其特征在于：将分离器的排出管和与循环装置连接的连接件做成了一体。

10.根据权利要求1至6中的任一项所述的气液分离器，其特征在于：在圆筒状气液分离器中，将构成的外轮廓体的连接排出管的节流部、分离室和储液室一体地成形，并且将分体的盖体构成为储液室的下端部。

11.根据权利要求1至6中的任一项所述的气液分离器，其特征在于：将构成圆筒状气液分离器的外轮廓体的连接排出管的节流部、分离室和储液室一体地成形。

12.根据权利要求1至6中的任一项所述的气液分离器，其特征在于：在圆筒状气液分离器的外轮廓体外周部，设置了加强用的条状加强筋。

13.根据权利要求1至6中的任一项所述的气液分离器，其特征在于：将构成圆筒状气液分离器的外轮廓体做成外轮廓主体部和外轮廓体底部，将外轮廓主体部做成形成了连接排出管的上端缩径部、分离室及储液室的圆筒状外轮廓体，将外轮廓体底部做成覆盖储液室底部的盖体，在此盖体上形成了设置了将液体向送液管侧引导的倾斜的液体积存部及连接送液管的下端缩径部。

14.根据权利要求1至6中的任一项所述的气液分离器，其特征在于：利用缓冲板的弹性变形，将设置在该缓冲板的外周的卡定片卡定在设置在分离室的下部的凹槽内。

15.根据权利要求1至6中的任一项所述的气液分离器，其特征在于：将构成分离室的上升壁的壁厚构成得比储液室的壁厚厚，在此构成得厚的位置形成缓冲板固定用的凹槽。

16.一种冷冻装置，其特征在于：在冷冻循环中设置了权利要求1至15中的任一项所述的气液分离器。

17.一种蒸气循环装置，其特征在于：在蒸气循环中设置了权利要求1至15中的任一项所述的气液分离器。

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