DE112014003972T5

DE112014003972T5 - Ölabscheider, und mit diesem vorgesehener Verdichter

Info

Publication number: DE112014003972T5
Application number: DE112014003972.1T
Authority: DE
Inventors: Akinori Yoshioka; Ichiro Yogo
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Automotive Thermal Systems Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Thermal Systems Ltd
Priority date: 2013-08-28
Filing date: 2014-08-20
Publication date: 2016-06-30
Also published as: JP5991675B2; US20160136555A1; WO2015029845A1; CN105492843A; JP2015045442A; US10155188B2; CN105492843B

Abstract

Vorgesehen sind: ein Ölabscheider, mit dem die Effizienz der Ölabscheidung durch zuverlässige Aufnahme des Öls, sobald es abgeschieden wurde, und das Unterbinden Wiedereintrags des Öls verbessert werden kann; sowie ein Verdichter, welcher mit dem Ölabscheider vorgesehen ist. Dieser Ölabscheider (1) ist mit einem zylindrischen Abscheidezylinder (2) vorgesehen und ist dergestalt konfiguriert, dass Öl, welches in einem Gas enthalten ist, welches von einem in einer Tangentialrichtung vorgesehenen Gaszuflussanschluss (5) einströmt, entlang einer Innenumfangsfläche (4) des Abscheidezylinders (2) zentrifugal abgeschieden wird, und wobei das abgeschiedene Öl von einer Endseite des Abscheidezylinders (2) abgeleitet wird, während das Gas von einer anderen Endseite des Abscheidezylinders (2) abgeleitet wird. Der Ölabscheider (1) weist, vorgesehen an der Innenumfangsfläche (4) des Abscheidezylinders (2) darin, eine Öffnung 9 auf, welche mit dem Gaszuflussanschluss (5) und der Mehrzahl von ölabfangenden Öffnungen (10), welche zu einer Innenumfangsseite des zylindrischen Körpers herausragen und an dieser offen sind, in Verbindung steht. Außerdem ist beim Ölabscheider (1) ein zylindrischer Körper (8) eingepasst, welcher eine an der Außenumfangsseite vorgesehene Mehrzahl von Ölkanälen (11), welche mit den ölabfangenden Öffnungen (10) in Verbindung stehen, aufweist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Ölabscheider des Fliehkraftabscheidertyps, welcher in einem Kältemittelgas enthaltenes Öl abscheidet, sowie einen mit diesem vorgesehenen Verdichter.
Stand der Technik
In einer Klimaanlage, einem Kühlschrank oder desgleichen ist ein Ölabscheider in einem Absonderungskreislauf installiert, um das im Gas enthaltene Öl, welches vom Verdichter abgeleitet wird, abzuscheiden. Ausführungsbeispiele von nach dem Stand der Technik bekannten Ölabscheidern umfassen einen Ölabscheider des Fliehkraftabscheidertyps, welcher die Entwicklung einer Verwirbelung im Gas, welches das Öl enthält, bewirkt, und das Öl mittels Fliehkraft abscheidet. Patentdokument 1 legt einen Ölabscheider offen, bei dem ein Gasabflussrohr in einer Mitte eines Abscheider-Baukörpers, welcher eine in Tangentialrichtung daran angeschlossene Zuleitung aufweist, eingeführt und installiert wird, und bei dem eine Vielzahl zusätzlicher Abflussöffnungen auf einer Außenumfangsfläche davon vorgesehen sind. Bei einem derartigen Ölabscheider werden die zusätzlichen Abflussöffnungen jeweils mit einer Haube, welche eine auf einer Vorderseite in einer Wirbelrichtung der Verwirbelung ausgeformte Öffnung aufweist, vorgesehen. Außerdem legt Patentdokument 2 einen Ölabscheider offen, bei dem eine Zuleitung an ein Gehäuse, welche eine in ihrer Mitte eingeführtes und installiertes Gasabflussrohr aufweist, dergestalt angeschlossen ist, dass eine tangentiale Strecke einer Außnumfangsseite eines gekrümmten Rohrabschnitts der Zuleitung einer tangentialen Strecke einer Innenwand der Hülle gleicht.
Außerdem umfassen Ausführungsbeispiele von offengelegten Ölabscheidern, welche in ihrer Größe verkleinert und in einen Verdichter eingebaut wurden, einen Ölabscheider, bei dem ein Abscheidezylinder in einem Stück mit einem Kompressorgehäuse ausgebildet und eine Gasausgangsöffnung vorgesehen ist, welche zu einer Seite am unteren Ende des Abscheidezylinders hin bezüglich einer axialen Linie des Abscheidezylinders geneigt ist, wie in Patentdokument 3 veranschaulicht. Außerdem umfassen Ausführungsbeispiele von offengelegten Ölabscheidern, welche mit einem Verdichter integriert sind, einen Ölabscheider, bei dem ein Abscheidezylinder einstückig mit einem Kompressorgehäuse vorgesehen ist, bei dem eine Abscheideröhre in seiner Mitte installiert ist, bei dem ein innerer zirkumferenzieller Abscheidezylinder, welcher eine Vielzahl von Verbindungslöchern aufweist, in einem inneren zirkumferenziellen Bodenbereich des Abscheidezylinders installiert ist, und bei dem ein ringförmiger Raum zwischen dem inneren zirkumferenziellen Abscheidezylinder und dem Abscheidezylinder ausgeformt ist, wodurch sichergestellt wird, dass das abgeschiedene Öl nach unten geleitet wird, wie in Patentdokument 4 veranschaulicht.
Liste der Entgegenhaltungen
Patentliteratur

Patentdokument 1: Japanisches Patent Nr. 2830618B
Patentdokument 2: Ungeprüfte veröffentlichte japanische Patentanmeldung Nr. 2010-286193A
Patentdokument 3: Ungeprüfte veröffentlichte japanische Patentanmeldung Nr. 2004-324564A
Patentdokument 4: Ungeprüfte veröffentlichte japanische Patentanmeldung Nr. 2013-15069A

Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Bei dem Ölabscheider des Fliehkraftabscheidertyps, obwohl sich nicht leugnen lässt, dass die Art und Weise, in der das Öl mittels Fliehkraft wirksam abgeschieden wird, wichtig ist, so ist das Verhindern eines Phänomens, bei dem das Öl, sobald es abgeschieden wurde, durch die Gasströmung aufgewirbelt, wieder mitgerissen und zusammen mit dem Gasstrom abgeleitet wird, für die Steigerung der Effizienz der Ölabscheidung wesentlich. Während Patentdokument 1 den Ölabscheider offenlegt, bei dem zusätzliche Abflussöffnungen mit einer Haube vorgesehen sind, wobei die aus den Abflussöffnungen abgeleitete Ölmenge vermindert wird, kann der Ölabscheider das Wiedereintragen des Öls, sobald es abgeschieden wurde, nicht vermindern, woraus eine Begrenzung des Nutzens davon resultiert und die hinreichende Steigerung der Effizienz der Ölabscheidung scheitert.
Andererseits kann, während Patentdokument 4 einen Ölabscheider offenlegt, bei dem ein innerer zirkumferenzieller Abscheidezylinder, welcher eine Vielzahl an Verbindungslöchern aufweist, in einem inneren zirkumferenziellen Bodenbereich des Abscheidezylinders installiert ist und ein ringförmiger Raum zwischen dem inneren zirkumferenziellen Abscheidezylinder und dem Abscheidezylinder ausgeformt ist, wodurch sichergestellt wird, dass das abgeschiedene Öl nach unten geleitet wird, der Ölabscheider das Öl mit den Verbindungslöchern nicht aktiv abfangen. Da außerdem der ringförmige Freiraum über die Vielzahl der Verbindungslöcher in Verbindung mit dem internen Freiraum des Abscheidezylinders steht, kann der Ölabscheider den Kontakt zwischen der Gasströmung und abgeschiedenem Öl nicht immer zum Erliegen bringen. Ein derartiger Ölabscheider scheitert somit daran, die Effizienz der Ölabscheidung hinreichend zu steigern, wodurch der Wunsch nach weiterer Verbesserung entsteht. Insbesondere bei einer Konfiguration, bei welcher der Ölabscheider in den Verdichter eingebaut ist, ist der Ölabscheider in der Größe verkleinert, und somit ist die Art und Weise, in der das Wiedereintragen des bis unmittelbar nach der Abscheidung vermindert wird, für die Steigerung der Effizienz der Ölabscheidung wesentlich.
Die vorliegende Erfindung erfolgte im Hinblick auf derartige Sachverhalte, und ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Ölabscheider bereitzustellen, mit dem die Effizienz der Ölabscheidung durch zuverlässiges Abfangen des Öls, sobald es abgeschieden wurde, und das Unterbinden des Wiedereintragen des Öls gesteigert werden kann; sowie einen Verdichter, welcher mit dem Ölabscheider vorgesehen wird.
Lösung für das Problem
Gemäß einem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein Ölabscheider mit einem zylindrischen Abscheidezylinder vorgesehen, und ist dergestalt konfiguriert, dass Öl, welches in einem Gas enthalten ist, das von einem in einer Tangentialrichtung vorgesehenen Gaszuflussanschluss einströmt, entlang einer Innenumfangsfläche des Abscheidezylinders zentrifugal abgeschieden wird, und das abgeschiedene Öl wird von einer Endseite des Abscheidezylinders abgeleitet, während das Gas von einer anderen Endseite des Abscheidezylinders abgeleitet wird. Eine Öffnung, welche mit dem Gaszuflussanschluss in Verbindung steht, und eine Mehrzahl von ölabfangenden Öffnungen, welche zu einer Innenumfangsseite des Abscheidezylinders herausragen und an dieser offen sind, ist an der Innenumfangsfläche vorgesehen, ein zylindrischer Körper ist an die Innenumfangsfläche angepasst, und eine Mehrzahl von Ölkanälen, welche mit den ölabfangenden Öffnungen in Verbindung stehen, ist an einer Außenumfangsflächenseite des zylindrischen Körpers vorgesehen.
Gemäß dieser Konfiguration fließt Gas, welches Öl enthält, vom Gaszuflussanschluss aus der Tangentialrichtung in den zylindrischen Körper, welcher an die Innenumfangsfläche des Abscheidezylinders angepasst ist, um eine Verwirbelung zu erzeugen, wodurch es ermöglicht wird, das Öl im Gas entlang der Innenumfangsfläche davon zentrifugal abzuscheiden. Bei einer derartigen Konfiguration wird das Öl von der Mehrzahl von ölabfangenden Öffnungen, welche zu der Innenumfangsseite des zylindrischen Körpers herausragen und an dieser offen sind, aufgenommen, und in die an der Außenumfangsfläche des zylindrischen Körpers vorgesehenen Ölkanäle eingeleitet, wodurch es ermöglicht wird, das von der Gasströmung abgeschiedene Öl von einer Endseite des zylindrischen Körpers abzuleiten, während das Gas, von welchem das Öl abgeschieden wurde, von einer anderen Endseite des zylindrischen Körpers abgeleitet wird. Als Folge davon ist es möglich, einem Phänomen Einhalt zu gebieten, bei welchem das Öl, sobald es abgeschieden wurde, durch die Gasströmung aufgewirbelt, wieder mitgerissen und zusammen mit dem Gasstrom abgeleitet wird, und somit die Effizienz der Ölabscheidung zu steigern.
Beim ersten Gesichtspunkt können die oben beschriebenen ölabfangenden Öffnungen dergestalt offen sein, dass sie der Gasströmung, welche eine Verwirbelung im Inneren des oben beschriebenen zylindrischen Körpers ist, direkt zugewandt sind.
Gemäß dieser Konfiguration ist es möglich, das entlang der Innenumfangsfläche des zylindrischen Körpers durch die Verwirbelung zentrifugal abgeschiedene Öl über die ölabfangenden Öffnungen, welche der Gasströmung direkt zugewandt sind, wirksam aufzunehmen, das Öl in die Ölkanäle, welche an der Außenumfangsfläche des zylindrischen Körpers vorgesehen sind, einzuleiten, und das Öl von einer Endseite des zylindrischen Körpers abzuleiten. Als Folge davon kann die ölaufnehmende Wirksamkeit der ölabfangenden Öffnungen gesteigert werden, wodurch es möglich wird, die Effizienz der Ölabscheidung weiter zu steigern.
Beim ersten Gesichtspunkt kann die oben beschriebene Mehrzahl von Ölkanälen spiralförmig an der Außenumfangsfläche des oben beschriebenen zylindrischen Körpers vorgesehen sein und sich zu einer Endseite des zylindrischen Körpers erstrecken.
Gemäß dieser Konfiguration gerät das von den ölabfangenden Öffnungen aufgenommene und in die Ölkanäle eingeleitete Öl niemals mit der Gasströmung entlang der spiralförmigen Ölkanäle in Berührung, wodurch es möglich wird, das Öl rasch an einer Endseite des zylindrischen Körpers einzuleiten und das Öl aus dem Abscheidezylinder in einen außerhalb gelegenen Ölvorratsbehälter oder desgleichen abzuleiten. Als Folge davon wird das abgeschiedene Öl wirkungsvoll aufgenommen, wodurch es möglich wird, das Öl problemlos zu einem dazugehörigen Ölzufuhrort zur Rezirkulation ohne Wiedereintrag rückzuführen.
Beim ersten Gesichtspunkt kann die oben beschriebene Mehrzahl von Ölkanälen an der Außenumfangsfläche des oben beschriebenen zylindrischen Körpers als Nuten ausgeformt sein, wobei die Öffnungsseiten der Nuten durch die Innenumfangsfläche des oben beschriebenen Abscheidezylinders versperrt werden.
Gemäß dieser Konfiguration werden die Nuten mit einem geeigneten Bearbeitungsverfahren (wie Formpressen, Walzen oder Fräsen) in der Außenumfangsfläche des zylindrischen Körpers ausgeformt und die Öffnungsseiten werden durch Anpassen des zylindrischen Körpers an die Innenumfangsfläche des Abscheidezylinders versperrt, wodurch es möglich wird, von einer Gasströmungsbahn getrennte Ölkanäle auszuformen. Als Folge davon ist es möglich, zuverlässig eine Art und Weise zu unterbinden, bei welcher das Öl, sobald es abgeschieden wurde, mit der Gasströmung in Berührung gerät, während es die Ölkanäle abwärts fließt, wieder mitgerissen und zusammen mit dem Gasstrom abgeleitet wird, und dadurch die Effizienz der Ölabscheidung zu steigern.
Beim ersten Gesichtspunkt kann der zylindrische Körper durch Biegen eines Rohr- oder Plattenmaterials geformt werden.
Gemäß dieser Konfiguration können der zylindrische Körper, welcher mit der Öffnung, die mit dem Gaszuflussanschluss in Verbindung steht, die ölabfangenden Öffnungen, welche zu der Innenumfangsseite des zylindrischen Körpers herausragen und an dieser offen sind, sowie die Mehrzahl von Ölkanälen, welche mit den ölabfangenden Öffnungen in Verbindung stehen, auf einfache Weise mit einem allgemeinen Bearbeitungsverfahren bei Verwendung von einem Biegeprozess unterworfenen Rohr- oder Plattenmaterials hergestellt werden. Als Folge davon ist es möglich, den Ölabscheider, welcher eine hohe Ölabscheidungseffizienz aufweist, auf einfache Weise zu konfigurieren, wobei der zylindrische Körper bei niedrigen Kosten an die Innenumfangsfläche des Abscheidezylinders angepasst wird.
Beim ersten Gesichtspunkt kann der oben beschriebene Abscheidezylinder ein Gefäß sein, welches eine eigenständige geschlossene Konstruktion aufweist, wobei ein Zuflussrohr des Gases, welches Öl enthält, an den oben beschriebenen Gaszuflussanschluss angeschlossen werden, und das Abflussrohr des abgeschiedenen Öls an einer Endseite und das Abflussrohr des abgeschiedenen Gases an einer anderen Endseite des Gefäßes angeschlossen werden kann.
Gemäß dieser Konfiguration ist es möglich, einen Ölabscheider des Fliehkraftabscheidertyps in einen Ableitungskreis eines Kühlkreislaufs einzugliedern, indem ein Abflussrohrs des Verdichters an das Gaszuflussrohr dieses Ölabscheiders angeschlossen wird, wobei ein Ölrücklaufrohr des Verdichters an das Ölabflussrohr und eine Hochdruck-Gasleitung, welche sich zu einem Wärmetauscher zum Gasabflussrohr erstreckt, angeschlossen wird, und somit die Größe des im Kühlkreislauf installierten Ölabscheiders zu vermindern und die Effizienz zu steigern.
Außerdem wird gemäß eines zweiten Gesichtspunkts der vorliegenden Erfindung ein Verdichter mit einem Gehäuse vorgesehen, und das Gehäuse weist einen darin eingebauten Ölabscheider auf, welcher Öl abscheidet. In diesem Verdichter ist ein zylindrischer Abscheidezylinder einstückig für das Gehäuse vorgesehen, und ein jeglicher der vorstehend genannten Ölabscheider ist als der oben beschriebene Abscheidezylinder mit einbezogen.
Gemäß dieser Konfiguration ist der zylindrische Abscheidezylinder einstückig für das Gehäuse des Verdichters vorgesehen und der zylindrische Körper ist an die Innenumfangsfläche des Abscheidezylinders angepasst, wodurch es möglich wird, den vorstehend genannten Ölabscheider des Fliehkraftabscheidertyps einstückig in den Verdichter einzubauen. Als Folge davon ist es möglich, die Effizienz der Ölabscheidung eines kompakten, eingebauten Ölabscheiders zu steigern, einen Ölanstieg vom Verdichter und somit eine Ölumlaufmenge (oil circulation rate (OCR)) zu senken, eine Wärmetauschleistung eines jeden der Wärmetauscher eines Klimageräts, eines Kühlschranks, verschiedener Wärmepumpen und desgleichen zu steigern, sowie deren Kapazität zu erhöhen.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Gemäß dem Ölabscheider der vorliegenden Erfindung fließt Gas, welches Öl enthält, vom Zuflussanschluss aus der Tangentialrichtung in den zylindrischen Körper, welcher an die Innenumfangsfläche des Abscheidezylinders angepasst ist, um eine Verwirbelung zu erzeugen, wodurch es ermöglicht wird, das Öl im Gas entlang der Innenumfangsfläche davon zentrifugal abzuscheiden. Außerdem wird das Öl von der Mehrzahl von ölabfangenden Öffnungen, welche zu der Innenumfangsseite des zylindrischen Körpers herausragen und an dieser offen sind, aufgenommen, und in die an der Außenumfangsfläche des zylindrischen Körpers vorgesehenen Ölkanäle eingeleitet, wodurch es ermöglicht wird, das von der Gasströmung abgeschiedene Öl von einer Endseite des zylindrischen Körpers abzuleiten, und das Gas, von welchem das Öl abgeschieden wurde, von einer anderen Endseite des zylindrischen Körpers abzuleiten. Als Folge davon ist es möglich, das Phänomen zu verhindern, bei welchem das Öl, sobald es abgeschieden wurde, durch die Gasströmung aufgewirbelt, wieder mitgerissen und zusammen mit dem Gasstrom abgeleitet wird, und dadurch die Effizienz der Ölabscheidung zu steigern.
Gemäß dem Verdichter der vorliegenden Erfindung ist der zylindrische Abscheidezylinder einstückig für das Kompressorgehäuse vorgesehen und der zylindrische Körper ist an die Innenumfangsfläche des Abscheidezylinders angepasst, wodurch es möglich wird, den vorstehend genannten Ölabscheider des Fliehkraftabscheidertyps einstückig in den Verdichter einzubauen. Als Folge davon ist es möglich, die Effizienz der Ölabscheidung des kompakten, eingebauten Ölabscheiders zu steigern, den Ölanstieg vom Verdichter und somit die Ölumlaufmenge (oil circulation rate (OCR)) zu senken, die Wärmetauschleistung eines jeden der Wärmetauscher eines Klimageräts, eines Kühlschranks und verschiedener Wärmepumpen zu steigern, sowie deren Kapazität zu erhöhen.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Längsschnitt eines Ölabscheiders gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist ein Längsschnitt eines Abscheidezylinders des oben beschriebenen Ölabscheiders.
3A ist eine Seitenansicht, 3B ist eine Seitenansicht der rechten Seite, 3C ist eine Rückansicht und 3D ist eine Draufsicht eines zylindrischen Körpers des oben beschriebenen Ölabscheiders.
4 ist eine Draufsicht einer Seite des zylindrischen Körpers des oben beschriebenen Ölabscheiders, welcher mit einer Gaszuflussöffnung vorgesehen ist.
5 zeigt eine Querschnittsansicht entlang einer Linie A-A in 4.
6 zeigt eine Querschnittsansicht entlang einer Linie B-B in 4.
7 zeigt eine Querschnittsansicht entlang einer Linie C-C in 4.
Beschreibung der Ausführungsformen
Nachstehend werden die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
[Erste Ausführungsform]
Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Verwendung von 1 bis 7 beschrieben. 1 veranschaulicht einen Längsschnitt eines Ölabscheiders gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, 2 veranschaulicht einen Längsschnitt eines Abscheidezylinders davon und 3 bis 7 veranschaulichen detaillierte Strukturansichten des zylindrischen Körpers des Ölabscheiders. Ein Ölabscheider 1 umfasst einen zylindrischen Abscheidezylinder 2 und einen zylindrischen Körper 8, welcher an die Innenumfangsfläche 4 einer zylindrischen Gasströmungsbahn 3 im Inneren des Abscheidezylinders 2 angepasst ist.
Der Abscheidezylinder 2 weist die darin ausgeformte Gasströmungsbahn 3 auf und ein Gaszuflussanschluss 5 (in diesem Beispiel zwei Gaszuflussanschlüsse, ein oberer und ein unterer), welcher sich in einer Tangentialrichtung erstreckt, leitet schräg nach unten zur zylindrischen Gasströmungsbahn 3 ein. Die Gaszuflussanschlüsse 5 stehen in Verbindung mit einer Ableitungskammer und desgleichen eines Verdichters. Außerdem ist ein Anschlussstück 6 zum Anschluss einer Leitung zur Ableitung des Gases, von dem das Öl abgeschieden wurde, an einem oberen Endabschnitt der Gasströmungsbahn 3 vorgesehen, und ein Ausflussloch 7 für das vom Gas abgeschiedene Öl ist an einem unteren Endabschnitt der Gasströmungsbahn 3 vorgesehen. Es sollte beachtet werden, dass das Ölausflussloch 7 mit einem Ölvorratsbehälter oder ähnlichem in Verbindung steht.
Der Abscheidezylinder 2 entläßt Kältemittelgas, welches Öl enthält, aus den Gaszuflussanschlüssen 5 in die zylindrische Gasströmungsbahn 3 im Inneren, wodurch eine Verwirbelung im Gas entsteht, und wodurch ein Ölabscheider 1 des Fliehkraftabscheidertyps, welcher das Öl zentrifugal abscheidet, begründet wird. Bei dem Ölabscheider 1 der vorliegenden Ausführungsform ist der zylindrische Körper 8 in einem eng angehafteten Zustand an die Innenumfangsfläche 4 der zylindrischen Gasströmungsbahn 3 angepasst, um die Effizienz der Ölabscheidung zu steigern.
Dieser zylindrische Körper 8 ist ein dünner röhrenförmiger zylindrischer Körper, welcher sich von einem unteren Abschnitt des Anschlussstücks 6 der Gasströmungsbahn 3 zum unteren Endabschnitt der mit dem Ölausflussloch 7 versehenen Gasströmungsbahn 3 erstreckt, deren spezifische Konfiguration in 3A bis 7 veranschaulicht ist. Eine rechteckige Gaszuflussöffnung 9, welche in einer Längsrichtung dergestalt verlängert ist, dass sie den Gaszuflussanschlüssen 5 an der Seite des Abscheidezylinders 2 zugewandt ist, ist im Wesentlichen in einer Zwischenstellung in einer Längsrichtung des zylindrischen Körpers 8 vorgesehen, und eine Mehrzahl von ölabfangenden Öffnungen 10 ist in einer Vertikalrichtung zu einem Bereich an einer nachgelagerten Seite in der Gasströmungsrichtung dieser Öffnung 9 vorgesehen. Die Öffnung 9 und die ölabfangenden Öffnungen 10 sind jeweils dergestalt vorgesehen, dass sie durch eine Innen- und eine Außenseite des zylindrischen Körpers 8 durchführen.
Die Öffnung 8 führt das von den Gaszuflussanschlüssen 5 entlassene Gas, so wie es ankommt, zu, wobei eine Verwirbelung in der Tangentialrichtung entlang einer Innenumfangsfläche des zylindrischen Körpers 8 erzeugt wird. Unterdessen tritt die Mehrzahl von ölabfangenden Öffnungen 10 in einem vorher festgelegten Ausmaß zu der Innenumfangsseite des zylindrischen Körpers 8 hervor und sind an dieser offen und öffnen dergestalt, dass sie der Gasströmung, welche eine Verwirbelung ist, direkt zugewandt sind.
Die Mehrzahl von ölabfangenden Öffnungen 10 steht mit Ölkanälen 11, welche durch eine Mehrzahl von Nutenreihen gebildet werden, die spiralförmig an einer Außenumfangsfläche des zylindrischen Körpers 8 vorgesehen sind, in Verbindung. Jeder der Ölkanäle 11 erstreckt sich von einer Öffnungsposition der ölabfangenden Öffnung 10 zu einem Abschnitt am unteren Ende des zylindrischen Körpers 8, wodurch bewirkt wird, dass das von der ölabfangenden Öffnung 10 abgefangene und auf der Seite des Ölkanals 11 eingeleitete Öl zum Abschnitt am unteren Ende des zylindrischen Körpers 8 nach unten fließt und zum Ölausflussloch 7 abgeleitet wird. Es sollte beachtet werden, dass es sich bei den Ölkanälen 11, wobei der zylindrische Körper 8 in einem eng angehafteten Zustand an die Innenumfangsfläche 4 der Gasströmungsbahn 3 angepasst ist, und die Öffnungsseiten der Nuten durch die Innenumfangsfläche 4 versperrt sind, von der Gasströmungsbahn 3 getrennte und eigenständige Kanäle handelt.
Der zylindrische Körper 8 kann beispielsweise durch Ausformung von Nuten in einer Außenumfangsfläche eines nahtlosen Rohrs durch Walzen oder ähnlichem herausgebildet werden, wobei die ölabfangenden Öffnungen 10 dergestalt geöffnet werden, dass die ölabfangenden Öffnungen 10 der Gasströmung an einem Ende, das zur Innenumfangsseite davon herausragt, direkt zugewandt sind, und wobei vorgesehen wird, dass die Öffnung 9 den Gaszuflussanschlüssen 5 zugewandt ist. Außerdem kann der zylindrischer Körper 8 mit einem Platten- anstelle des Rohrmaterials ausgeformt werden, wobei die Öffnung 9 in jeder vorher festgelegten Position ausgestanzt wird, die Nuten formgepresst werden, die ölabfangenden Öffnungen 10 dergestalt geöffnet werden, dass die ölabfangenden Öffnungen 10 der Gasströmung an einem Endabschnitt davon direkt zugewandt sind, und das Material in eine Röhrenform gebogen wird. Es sollte beachtet werden, dass Nuten ebenso durch Fräsen oder desgleichen ausgeformt werden können.
Um außerdem sicherzustellen, dass eine öffnende Oberfläche der ölabfangenden Öffnung 10 geringfügig größer als eine Querschnittsfläche des Ölkanals 11 ist, kann die Querschnittsfläche eines Endabschnitts an der Seite, welche mit der ölabfangenden Öffnung 10 des Ölkanals 11 versehen ist, um ein derartiges Maß größer gestaltet werden, und die ölabfangende Öffnung 10 kann an diesem Endabschnitt dergestalt vorgesehen werden, dass sie der Gasströmung direkt zugewandt ist. Außerdem kann, während die ölabfangenden Öffnungen 10 dergestalt herausragen und offen sind, dass sie von der Innenumfangsfläche des zylindrischen Körpers 8 zur Mittelseite hin hervorstehen, die Form der Öffnung eine Vielfalt an Formen aufweisen, wie eine schuppenartige Form, einen Halbkreis oder ein Polygon, um das Ölabfangen zu erleichtern.
Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration weist die vorliegende Ausführungsform die folgende Arbeitsweise und folgende Wirkungen auf. Hochdruckgas, welches vom Verdichter verdichtet wird und das von den Gaszuflussanschlüssen 5 über die Ableitungskammer oder dergleichen in den zylindrischen Körper 8, welcher in die Innenumfangsfläche davon eingepasst ist, entlassene Öl im Inneren der Gasströmungsbahn 3 des Abscheidezylinders 2 des Ölabscheiders 1 enthält. Zu diesem Zeitpunkt sind die Gaszuflussanschlüsse 5 in der Tangentialrichtung bezüglich der zylindrischen Gasströmungsbahn 3 offen, wodurch eine Verwirbelung in der Gasströmung erzeugt wird. Als Folge davon wird das im Gas enthaltene Öl entlang einer Innenumfangswand des zylindrischen Körpers 8 durch die Fliehkraft abgeschieden.
Das Öl wird von der Mehrzahl von ölabfangenden Öffnungen 10, welche von der Innenumfangsfläche des zylindrischen Körpers 8 zu einer Mittelseite hin hervorstehen und dergestalt öffnen, dass die der Verwirbelung direkt zugewandt sind, aufgenommen und in die Ölkanäle 11, welche an einem Außenumfang des zylindrischen Körpers 8, zu welchem hin sich die ölabfangenden Öffnungen 10 erstrecken, vorgesehen sind, eingeleitet. Somit wird das zentrifugal abgeschiedene Öl von der Mehrzahl von ölabfangenden Öffnungen 10, welche zu einer Innenwand des zylindrischen Körpers 8 hin öffnen, aufgenommen, ohne entlang der Innenwand des zylindrischen Körpers 8 abwärts zu fließen, und in die Ölkanäle 11, welche am Außenumfang des zylindrischen Körpers 8 vorgesehen sind, eingeleitet, wobei bewirkt wird, dass das aus der Gasströmung abgeschiedene Öl im Inneren der spiralförmigen Ölkanälen 11 abwärts fließt und dann aus dem unteren Endabschnitt des zylindrischen Gehäuses 8 zum Ölausflussloch 7 abgeleitet wird.
Als Folge davon ist es möglich, zuverlässig das Phänomen zu unterbinden, bei welchem das Öl, sobald es abgeschieden wurde, durch die Gasströmung aufgewirbelt, wieder mitgerissen und aus dem Ölabscheider 1 zusammen mit dem Gasstrom nach außen abgeleitet wird, und dadurch die Effizienz der Ölabscheidung zu steigern. Unterdessen steigt das Gas, von dem das Öl abgeschieden wurde, im Inneren des zylindrischen Körpers 8 an und wird über das Gasabflussrohr, welches am Anschlussstück 6, das am oberen Endabschnitt der Gasströmungsbahn 3 vorgesehen ist, angeschlossen ist, nach außen geführt, wodurch es möglich wird, den Ölanstieg zur Seite des Kältemittelkreislaufs zu unterbinden.
Somit weist der Ölabscheider 1 des Fliehkraftabscheidertyps gemäß der vorliegenden Ausführungsform, vorgesehen an der Innenumfangsfläche 4 des Abscheidezylinders 3 darin, die Öffnung 9 auf, welche mit den Gaszuflussanschlüssen 5 und der Mehrzahl von ölabfangenden Öffnungen 10, welche zu der Innenumfangsseite des zylindrischen Körpers herausragen und an dieser offen sind, in Verbindung steht. Außerdem ist beim Ölabscheider 1 des Fliehkraftabscheidertyps der zylindrische Körper 8 eingepasst, welcher die an der Außenumfangsseite vorgesehene Mehrzahl von Ölkanälen 11 aufweist, welche mit den ölabfangenden Öffnungen 10 in Verbindung stehen. Als Folge davon fließt das Gas, welches das Öl enthält, von den Gaszuflussanschlüssen 5 aus der Tangentialrichtung in den zylindrischen Körper 8, welcher an die Innenumfangsfläche 4 des Abscheidezylinders 2 angepasst ist, um eine Verwirbelung zu erzeugen, wobei es ermöglicht wird, das Öl im Gas entlang der Innenumfangsfläche davon zentrifugal abzuscheiden.
Dann wird das abgeschiedene Öl von der Mehrzahl von ölabfangenden Öffnungen 10, welche zu der Innenumfangsseite des zylindrischen Körpers 8 herausragen und an dieser offen sind, aufgenommen, und in die an der Außenumfangsfläche des zylindrischen Körpers 8 vorgesehenen Ölkanäle 11 eingeleitet, wodurch es ermöglicht wird, das von der Gasströmung abgeschiedene Öl von einer Endseite des zylindrischen Körpers 8 abzuleiten, während das Gas, von welchem das Öl abgeschieden wurde, von einer anderen Endseite des zylindrischen Körpers 8 abgeleitet wird. Als Folge davon ist es möglich, einem Phänomen Einhalt zu gebieten, bei welchem das Öl, sobald es abgeschieden wurde, durch die Gasströmung aufgewirbelt, wieder mitgerissen und zusammen mit dem Gasstrom abgeleitet wird, und somit die Effizienz der Ölabscheidung zu steigern.
Außerdem sind die oben beschriebenen ölabfangenden Öffnungen 10 dergestalt geöffnet, dass sie der Gasströmung, welche eine Verwirbelung im Inneren des zylindrischen Körpers 8 ist, direkt zugewandt sind, wodurch es möglich ist, das entlang der Innenumfangsfläche des zylindrischen Körpers 8 durch die Verwirbelung zentrifugal abgeschiedene Öl über die ölabfangenden Öffnungen 10, welche der Gasströmung direkt zugewandt sind, wirksam aufzunehmen, das Öl in die Ölkanäle 11, welche an der Außenumfangsfläche des zylindrischen Körpers 8 vorgesehen sind, einzuleiten, und das Öl von einer Endseite des zylindrischen Körpers 8 abzuleiten. Als Folge davon kann die ölaufnehmende Wirksamkeit der ölabfangenden Öffnungen 10 gesteigert und die Effizienz der Ölabscheidung weiter verbessert werden.
Außerdem sind die Mehrzahl von Ölkanälen 11 spiralförmig an der Außenumfangsfläche des zylindrischen Körpers 8 vorgesehen und erstrecken sich zu einer Endseite des zylindrischen Körpers 8. Als Folge davon gerät das von den ölabfangenden Öffnungen 10 aufgenommene und in die Ölkanäle 11 eingeleitete Öl niemals mit der Gasströmung entlang der spiralförmigen Ölkanäle 11 in Berührung, wodurch es möglich wird, das Öl rasch an einer Endseite des zylindrischen Körpers 8 einzuleiten und das Öl aus dem Abscheidezylinder 2 in einen außerhalb gelegenen Ölvorratsbehälter oder desgleichen abzuleiten. Als Folge davon wird das abgeschiedene Öl wirkungsvoll aufgenommen, wodurch es möglich wird, das Öl problemlos zu einem dazugehörigen Ölzufuhrort zur Rezirkulation ohne Wiedereintrag rückzuführen.
Außerdem sind die Mehrzahl von Ölkanälen 11 als Nuten in der Außenumfangsfläche des zylindrischen Körpers 8 ausgeformt, wobei die Öffnungsseiten der Nuten durch die Innenumfangsfläche 4 des Abscheidezylinders 2 versperrt sind, wodurch es möglich wird, die Nuten mit einem geeigneten Bearbeitungsverfahren (wie Formpressen, Walzen oder Fräsen) in der Außenumfangsfläche des zylindrischen Körpers 8 auszuformen, und die Öffnungseiten durch Anpassen des zylindrischen Körpers 8 an die Innenumfangsfläche 4 des Abscheidezylinders 2 zu versperren, und somit die Ölkanäle 11 von der Gasströmungsbahn 3 getrennt auszuformen. Entsprechend ist es möglich, zuverlässig eine Art und Weise zu unterbinden, bei welcher das Öl, sobald es abgeschieden wurde, mit der Gasströmung in Berührung gerät, während es die Ölkanäle 11 abwärts fließt, wieder mitgerissen und zusammen mit dem Gasstrom abgeleitet wird, und dadurch die Effizienz der Ölabscheidung zu steigern.
Außerdem wird der zylindrische Körper 8 durch Biegen eines Rohr- oder Plattenmaterials geformt. Als Folge davon können der zylindrische Körper 8, welcher mit der Öffnung 9, die mit den Gaszuflussanschlüssen 5 in Verbindung steht, die ölabfangenden Öffnungen 10, welche zu der Innenumfangsseite des zylindrischen Körpers herausragen und an dieser offen sind, sowie die Mehrzahl von Ölkanälen 11, welche mit den ölabfangenden Öffnungen 10 in Verbindung stehen, auf einfache Weise mit einem allgemeinen Bearbeitungsverfahren bei Verwendung des Rohr- oder Plattenmaterials, welches dem Biegen unterworfen wird, hergestellt werden. Als Folge davon ist es möglich, den Ölabscheider 1, welcher eine hohe Ölabscheidungseffizienz aufweist, auf einfache Weise zu konfigurieren, wobei der zylindrische Körper 8 bei niedrigen Kosten an die Innenumfangsfläche des Abscheidezylinders 2 angepasst wird.
[Weitere Ausführungsformen]
Im Folgenden werden weitere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben.

(1) Während die Grundkonfiguration des Ölabscheiders 1 des Fliehkraftabscheidertyps gemäß der vorliegenden Erfindung in der oben beschriebenen ersten Ausführungsform veranschaulicht ist, kann der Ölabscheider 1, wenn dieser Ölabscheider 1 in einem Ableitungskreis eines Verdichters in einem Kühlkreislauf einer Klimaanlage, eines Kühlschranks, verschiedener Wärmepumpen oder desgleichen vorgesehen ist, dergestalt konfiguriert werden, dass der Abscheidezylinder 2 ein Gefäß ist, welches eine eigenständige geschlossene Konstruktion aufweist, dass ein Zuflussrohr des Gases, welches das Öl enthält, an die Gaszuflussanschlüsse 5 angeschlossen ist, und dass ein Abflussrohr des abgeschiedenen Öls an einer Endseite und das Abflussrohr des abgeschiedenen Gases an einer anderen Endseite des Gefäßes angeschlossen ist.

Somit ist es bei dem Abscheidezylinder 2, welcher ein eigenständiges bautechnisch geschlossenes Gefäß ist, wobei das Zuflussrohr des Gases, welches das Öl enthält, an die Gaszuflussanschlüsse 5 angeschlossen ist, und das Abflussrohr des abgeschiedenen Öls an eine andere Endseite angeschlossen ist und das Abflussrohr des abgeschiedenen Gases an eine andere Endseite des geschlossenen Gefäßes angeschlossen ist, möglich, den Ölabscheider 1 in den Ableitungskreis des Kühlkreislaufs durch Anschließen des Gaszuflussrohrs des Ölabscheiders 1 an ein Abflussrohrs des Verdichters, durch Anschließen des Ölabflussrohrs an ein Ölrücklaufrohr des Verdichters, und durch Anschließen des Gasabflussrohrs an eine Hochdruck-Gasleitung, welche sich zu einem Wärmetauscher erstreckt, einzugliedern, und dadurch die Größe des im Kühlkreislauf installierten Ölabscheiders 1 zu vermindern und die Effizienz zu steigern.

(2) Wenn der oben beschriebene Ölabscheider 1 in einen Verdichter eingebaut wird, kann der Ölabscheider 1 einstückig in das Gehäuse des Verdichters integriert werden, indem der zylindrische Abscheidezylinder 2 mit dem Gehäuse des Verdichters einstückig ausgeformt wird, durch Einsetzen des oben beschriebenen zylindrischen Körpers 8 innen im Abscheidezylinder 2, durch Verbinden der Gaszuflussanschlüsse 5 mit der Ableitungskammer des Verdichters, durch Verbinden des Ölausflusslochs 7 mit dem Ölvorratsbehälter des Verdichters, und durch Anschließen des Abflussrohrs an das Anschlussstück 6 des oberen Endabschnitts des Abscheidezylinders 2.

Somit ist es mit dem zylindrischen Abscheidezylinder, welcher mit dem Gehäuse des Verdichters einstückig ausgeformt ist, und in den vorstehend genannten Ölabscheider 1, welcher mit diesem zylindrischen Abscheidezylinder als der Abscheidezylinder 2 integriert ist, möglich, den Ölabscheider 1 des Fliehkraftabscheidertyps in den Verdichter einstückig einzubauen. Als Folge davon ist es möglich, die Effizienz der Ölabscheidung eines kompakten, eingebauten Ölabscheiders 1 zu steigern, einen Ölanstieg vom Verdichter zu vermindern, um eine Ölumlaufmenge (oil circulation rate (OCR)) zu senken, eine Wärmetauschleistung eines jeden der Wärmetauscher eines Klimageräts, eines Kühlschranks, verschiedener Wärmepumpen und desgleichen zu steigern, sowie die Kapazität von diesen zu erhöhen.
Es ist zu beachten, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die Erfindung gemäß den Ausführungsformen, wie oben beschrieben, begrenzt ist, und dass Änderungen, so wie sie zweckdienlich sind, ohne Abkehr von ihrem Inhaltskern vorgenommen werden können. Während beispielsweise in den oben beschriebenen Ausführungsformen die Form der Öffnung der ölabfangenden
Öffnungen 10 eine schuppenartige Form, ein Halbkreis oder ein Polygon ist, ist der Querschnitt der Ölkanäle 11, welche mit den ölabfangenden Öffnungen 10 in Verbindung gebracht sind, nicht besonders eingeschränkt, wodurch es möglich ist, dass der Querschnitt der Nuten, welche die Kanäle 11 ausmachen, jegliche Form, wie etwa die gleiche Form wie die Form der Öffnung der ölabfangenden Öffnungen 10, haben kann.
Bezugszeichenliste

1: Ölabscheider
2: Abscheidezylinder
3: Gasströmungsbahn
4: Innenumfangsfläche
5: Gaszuflussanschluss
6: Anschlussstück
7: Ölausflussloch
8: Zylindrischer Körper
9: Öffnung
10: Ölabfangende Öffnung
11: Ölkanal

Claims

Ölabscheider, welcher einen zylindrischen Abscheidezylinder umfasst, wobei dieser dergestalt konfiguriert ist, dass Öl, welches in einem Gas enthalten ist, welches von einem in einer Tangentialrichtung vorgesehenen Gaszuflussanschluss einströmt, entlang einer Innenumfangsfläche des Abscheidezylinders zentrifugal abgeschieden wird, und wobei das abgeschiedene Öl von einer Endseite des Abscheidezylinders abgeleitet wird, während das Gas von einer anderen Endseite des Abscheidezylinders abgeleitet wird, wobei eine Öffnung, welche mit dem Gaszuflussanschluss in Verbindung steht, und eine Mehrzahl von ölabfangenden Öffnungen, welche zu einer Innenumfangsseite des Abscheidezylinders herausragen und an dieser offen sind, an der Innenumfangsfläche vorgesehen ist; ein zylindrischer Körper an die Innenumfangsfläche angepasst ist, und eine Mehrzahl von Ölkanälen, welche mit den ölabfangenden Öffnungen in Verbindung stehen, an einer Außenumfangsflächenseite des zylindrischen Körpers vorgesehen ist.
Ölabscheider nach Anspruch 1, wobei die ölabfangenden Öffnungen offen sind, derart, dass sie einer Gasströmung, welche eine Verwirbelung im Inneren des zylindrischen Körpers ist, direkt zugewandt sind.
Ölabscheider nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Mehrzahl von Ölkanälen spiralförmig an der Außenumfangsfläche des zylindrischen Körpers vorgesehen ist und sich zu einer Endseite des zylindrischen Körpers erstreckt.
Ölabscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Mehrzahl von Ölkanälen als Nuten an der Außenumfangsfläche des zylindrischen Körpers ausgeformt ist, und wobei Öffnungsseiten der Nuten durch die Innenumfangsfläche des zylindrischen Körpers versperrt sind.
Ölabscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der zylindrische Körper durch Biegen eines Rohr- oder Plattenmaterials geformt ist.
Ölabscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Abscheidezylinder ein Gefäß ist, welches eine eigenständige geschlossene Konstruktion aufweist, wobei ein Zuflussrohr von Gas, welches Öl enthält, an den Gaszuflussanschluss angeschlossen ist, und wobei ein Abflussrohr von abgeschiedenem Öl an einer Endseite des Gefäßes und ein Abflussrohr von abgeschiedenem Gas an einer anderen Endseite des Gefäßes angeschlossen ist.
Verdichter, welcher ein Gehäuse umfasst, wobei das Gehäuse einen darin eingebauten Ölabscheider aufweist, und wobei der Ölabscheider für die Abscheidung von Öl konfiguriert ist, wobei ein zylindrischer Abscheidezylinder einstückig für das Gehäuse vorgesehen ist, und der in einem der Ansprüche 1 bis 5 beschriebene Ölabscheider mit dem zylindrischen Abscheidezylinder, welcher als der Abscheidezylinder dient, integriert ist.