JP2007322001A - Mixed fluid separating device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、互いに比重の異なる複数の流体が混合した混合流体を分離するための混合流体分離装置に関するものである。 The present invention relates to a mixed fluid separation device for separating a mixed fluid in which a plurality of fluids having different specific gravities are mixed.
冷凍サイクルに使用される混合流体分離装置は、互いに比重の異なる気相冷媒および液相冷媒が混合した混合冷媒を一旦貯留するタンク形状の貯留部を備えている。この混合流体分離装置では、比較的比重の小さい気相冷媒が貯留部の上部に滞留する一方、比較的比重の大きい液相冷媒が貯留部の下部に滞留することになる。さらに貯留部の下部に滞留した液相冷媒は、両者の比重の差により分離し、上層に貯留する液冷媒と下層に貯留する機械油となる(例えば、特許文献1参照)。 The mixed fluid separation device used in the refrigeration cycle includes a tank-shaped storage unit that temporarily stores a mixed refrigerant in which a gas phase refrigerant and a liquid phase refrigerant having different specific gravities are mixed. In this mixed fluid separation device, the gas phase refrigerant having a relatively low specific gravity stays in the upper part of the storage part, while the liquid phase refrigerant having a relatively high specific gravity stays in the lower part of the storage part. Further, the liquid phase refrigerant staying in the lower part of the storage part is separated due to the difference in specific gravity between the two, and becomes liquid refrigerant stored in the upper layer and machine oil stored in the lower layer (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、特許文献1に記載の混合流体分離装置では、混合冷媒を貯留させた状態で互いに比重の異なる流体を分離するものであるため、分離効率を高めるためには大型のタンクが必要となる。この結果、大型のタンクを設置するための大きなスペースが必要となり、設置個所が制限される等の問題を招来することになる。 However, in the mixed fluid separation device described in Patent Document 1, fluids having different specific gravities are separated in a state where the mixed refrigerant is stored, so that a large tank is required to increase the separation efficiency. As a result, a large space for installing a large tank is required, which leads to problems such as a limited installation location.
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、大型化を招来することなく混合流体を効率良く分離することのできる混合流体分離装置を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of the said situation, and it aims at providing the mixed fluid separation apparatus which can isolate | separate a mixed fluid efficiently, without causing enlargement.
上記の目的を達成するために、本発明の請求項1に係る混合流体分離装置は、互いに比重の異なる複数の流体が混合した混合流体を分離するための装置であって、内部に混合流体を送流させる内管と、内管の外周を囲繞する外管とを有し、前記内管の周壁に径外方向に向く複数の貫通孔を設けつつ、内管および外管を共に螺旋状に形成したことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a mixed fluid separation device according to claim 1 of the present invention is a device for separating a mixed fluid in which a plurality of fluids having different specific gravities are mixed with each other. The inner tube and the outer tube are spirally provided with an inner tube to be sent and an outer tube surrounding the outer periphery of the inner tube, and provided with a plurality of through-holes facing radially outward in the peripheral wall of the inner tube. It is formed.
本発明の請求項2に係る混合流体分離装置は、互いに比重の異なる複数の流体が混合した混合流体を分離するための装置であって、上下方向に沿って配置した下端を閉塞して当該下端から所定高さの位置の側部に分岐配管を設けて内部に混合流体を送流させる外管と、前記外管に沿って内挿して前記分岐配管よりも下方の位置の周壁に貫通孔を設けて内部に他の流体を送流させる内管とを有し、分岐配管よりも上方の位置で内管および外管を共に螺旋状に形成したことを特徴とする。 A mixed fluid separation device according to a second aspect of the present invention is a device for separating a mixed fluid in which a plurality of fluids having different specific gravities are mixed with each other, closing the lower end disposed along the vertical direction and closing the lower end. A branch pipe is provided on the side of the position at a predetermined height from the outer pipe to send the mixed fluid to the inside, and a through hole is inserted in the peripheral wall at a position below the branch pipe inserted along the outer pipe. And an inner pipe for sending other fluid to the inside, and both the inner pipe and the outer pipe are formed in a spiral shape at a position above the branch pipe.
本発明の請求項3に係る混合流体分離装置は、互いに比重の異なる複数の流体が混合した混合流体を分離するための装置であって、内部に混合流体を送流させる第一内管、および第一内管の外周を囲繞する第一外管を有し、前記第一内管の周壁に径外方向に向く複数の貫通孔を設けつつ、上下に向けた所定軸線の周りに第一内管および第一外管を共に螺旋状に形成した第一分離手段と、前記第一外管の下流に連通してあり上下方向に沿って配置した下端を閉塞して当該下端から所定高さの位置の側部に分岐配管を設けた第二外管、および前記第一内管の下流に連通してあり前記第二外管に沿って内挿して前記分岐配管よりも下方の位置の周壁に貫通孔を設けた第二内管を有し、分岐配管よりも上方の位置で第二内管および第二外管を共に螺旋状に形成した第二分離手段とを備え、前記第一分離手段の螺旋を所定傾斜とし、前記第二分離手段の螺旋を前記所定傾斜よりも緩く形成したことを特徴とする。 A mixed fluid separation device according to a third aspect of the present invention is a device for separating a mixed fluid in which a plurality of fluids having different specific gravities are mixed with each other, and a first inner pipe for feeding the mixed fluid therein, and A first outer tube surrounding an outer periphery of the first inner tube, and a plurality of through holes facing radially outward are provided in a peripheral wall of the first inner tube, and the first inner tube is disposed around a predetermined axis line directed vertically. A first separation means in which both the pipe and the first outer pipe are formed in a spiral shape, and a lower end that is communicated downstream of the first outer pipe and is disposed along the vertical direction, and has a predetermined height from the lower end. A second outer pipe provided with a branch pipe on the side of the position, and communicated downstream of the first inner pipe and inserted along the second outer pipe to a peripheral wall at a position below the branch pipe Has a second inner pipe with a through hole, and spirals both the second inner pipe and the second outer pipe at a position above the branch pipe And a second separating means formed on the spiral of the first separation means to a predetermined inclination, characterized in that the helix of the second separation means to form loosely than the predetermined inclination.
本発明に係る混合流体分離装置によれば、内部に混合流体を送流させる内管と、内管の外周を囲繞する外管とを有し、内管の周壁に径外方向に向く複数の貫通孔を設けつつ、内管および外管を共に螺旋状に形成した。このため、比重の大きな流体が貫通孔から外管に移動する分離流力を作用させ、比重の小さい流体を内管に残すため、混合流体を貯留させることなく効率的に分離することが可能となる。この結果、大型化を招来することなく混合流体を効率良く分離することができる。 The mixed fluid separation device according to the present invention has an inner tube that feeds the mixed fluid therein and an outer tube that surrounds the outer periphery of the inner tube, and a plurality of walls that are directed radially outward on the peripheral wall of the inner tube. Both the inner tube and the outer tube were formed in a spiral shape while providing a through hole. For this reason, a separation fluid force that moves a fluid with a large specific gravity from the through hole to the outer tube is applied, and a fluid with a small specific gravity is left in the inner tube, so that it is possible to efficiently separate the mixed fluid without storing it. Become. As a result, the mixed fluid can be efficiently separated without causing an increase in size.
特に、内管の周壁に径外方向に向く複数の貫通孔を設けてある。このため、内管に送流された混合流体が高流量の場合に螺旋による遠心力からなる分離流力を主に利用して螺旋の径外方向の貫通孔から外管に流体を移動させる。一方、内管に送流された混合流体が低流量の場合には、重力からなる分離流力を主に利用して鉛直方向の貫通孔から外管に流体を移動させる。この結果、流量に影響されずに混合流体を効率良く分離することができる。 In particular, a plurality of through-holes facing in the radially outward direction are provided in the peripheral wall of the inner tube. For this reason, when the mixed fluid sent to the inner pipe has a high flow rate, the fluid is moved from the through-hole in the radially outward direction of the spiral to the outer pipe mainly using the separation flow force formed by the centrifugal force by the spiral. On the other hand, when the mixed fluid sent to the inner pipe has a low flow rate, the fluid is moved from the vertical through hole to the outer pipe mainly using the separated flow force consisting of gravity. As a result, the mixed fluid can be efficiently separated without being affected by the flow rate.
また、本発明に係る混合流体分離装置によれば、上下方向に沿って配置した下端を閉塞して当該下端から所定高さの位置の側部に分岐配管を設けて内部に混合流体を送流させる外管と、外管に沿って内挿して分岐配管よりも下方の位置の周壁に貫通孔を設けて内部に他の流体を送流させる内管とを有し、分岐配管よりも上方の位置で内管および外管を共に螺旋状に形成した。このため、分岐配管よりも下側の閉塞部位に比較的比重の大きい流体を貯留しつつ、分岐配管から比較的比重の小さい流体を送流する。さらに、貯留した流体を貫通孔を介して内管に送流させる。特に、混合流体を螺旋状部分に貯めつつ送流させる。この結果、大型化を招来することなく混合流体を効率良く分離することができる。 In addition, according to the mixed fluid separation device according to the present invention, the lower end disposed along the vertical direction is closed, and a branch pipe is provided on a side portion at a predetermined height from the lower end to send the mixed fluid to the inside. And an inner pipe that is inserted along the outer pipe and is provided with a through hole in the peripheral wall at a position lower than the branch pipe to allow other fluid to flow inside. In position, both the inner and outer tubes were helically formed. For this reason, a fluid having a relatively low specific gravity is sent from the branch pipe while a fluid having a relatively high specific gravity is stored in the closed portion below the branch pipe. Further, the stored fluid is sent to the inner pipe through the through hole. In particular, the mixed fluid is sent while being stored in the spiral portion. As a result, the mixed fluid can be efficiently separated without causing an increase in size.
また、本発明に係る混合流体分離装置によれば、内部に混合流体を送流させる第一内管、および第一内管の外周を囲繞する第一外管を有し、第一内管の周壁に径外方向に向く複数の貫通孔を設けつつ、上下に向けた所定軸線の周りに第一内管および第一外管を共に螺旋状に形成した第一分離手段と、第一外管の下流に連通してあり上下方向に沿って配置した下端を閉塞して当該下端から所定高さの位置の側部に分岐配管を設けた第二外管、および第一内管の下流に連通してあり第二外管に沿って内挿して分岐配管よりも下方の位置の周壁に貫通孔を設けた第二内管を有し、分岐配管よりも上方の位置で第二内管および第二外管を共に螺旋状に形成した第二分離手段とを備え、第一分離手段の螺旋を所定傾斜とし、第二分離手段の螺旋を所定傾斜よりも緩く形成した。このため、第一分離手段では、比重の大きな流体が貫通孔から外管に移動する分離流力を作用させ、比重の小さい流体を内管に残す。また、第二分離手段では、分岐配管よりも下側の閉塞部位に比較的比重の大きい流体を貯留しつつ、分岐配管から比較的比重の小さい流体を送流し、さらに貯留した流体を貫通孔を介して内管に送流させる。この結果、混合流体を貯留させることなく効率的に分離する。大型化を招来することなく混合流体を効率良く分離することができる。特に、第一分離手段の螺旋を所定傾斜とし、第二分離手段の螺旋を所定傾斜よりも緩く形成したことにより、第二分離手段の傾斜を緩く形成した分、混合流体を螺旋状部分に貯めつつ送流させ、かつ、装置全体の高さを低く抑えることで、装置の小型化を図ることができる。 Moreover, according to the mixed fluid separation device according to the present invention, the first inner tube that feeds the mixed fluid to the inside, and the first outer tube that surrounds the outer periphery of the first inner tube, A first separation means having a first inner pipe and a first outer pipe formed in a spiral shape around a predetermined axial line facing up and down while providing a plurality of through-holes facing radially outward in the peripheral wall; A second outer pipe that is closed downstream and is arranged along the vertical direction, and a branch pipe is provided on a side portion at a predetermined height from the lower end, and communicates downstream of the first inner pipe. The second inner pipe is inserted along the second outer pipe and has a through hole in the peripheral wall at a position lower than the branch pipe, and the second inner pipe and the second pipe are positioned above the branch pipe. A second separation means formed in a spiral shape with both outer tubes, the spiral of the first separation means having a predetermined inclination, and the spiral of the second separation means having a predetermined inclination Was loosely than the. For this reason, in the first separation means, a separation flow force in which a fluid having a large specific gravity moves from the through hole to the outer tube acts, and a fluid having a small specific gravity remains in the inner tube. Further, in the second separation means, a fluid having a relatively high specific gravity is stored in the closed portion below the branch pipe, while a fluid having a relatively low specific gravity is sent from the branch pipe, and the stored fluid is further passed through the through hole. To the inner pipe. As a result, the mixed fluid is efficiently separated without storing. The mixed fluid can be efficiently separated without causing an increase in size. In particular, the mixed fluid is stored in the spiral portion by the amount that the second separating means is slackened by setting the spiral of the first separating means to a predetermined slope and the spiral of the second separating means to be looser than the predetermined slope. However, the apparatus can be reduced in size by feeding the air while keeping the height of the entire apparatus low.
以下に添付図面を参照して、本発明に係る混合流体分離装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。 Exemplary embodiments of a mixed fluid separator according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
まず、本発明に係る混合流体分離装置を適用する冷媒回路について説明する。図1は本発明に係る混合流体分離装置を適用した冷媒回路を例示する概略図である。図1に示すように冷媒回路は、主に、圧縮機51、ガスクーラ(放熱器)52、エジェクタ53、混合流体分離装置54、蒸発器55および内部熱交換器56を接続して、冷媒を循環可能な冷媒循環経路を形成したものである。循環させる冷媒としては、例えばHFC冷媒(ハイドロフルオロカーボン)または二酸化炭素を使用している。特に、二酸化炭素は、不燃性、不腐食性を有し、さらにオゾン層への影響が少ない冷媒であり、冷媒回路に使用するのに適している。
First, a refrigerant circuit to which the mixed fluid separator according to the present invention is applied will be described. FIG. 1 is a schematic view illustrating a refrigerant circuit to which a mixed fluid separator according to the present invention is applied. As shown in FIG. 1, the refrigerant circuit mainly circulates the refrigerant by connecting a
圧縮機51は、気相冷媒を圧縮して高温高圧の状態としてガスクーラ52に供給するものである。圧縮機51としては、レシプロ圧縮機、ロータリー圧縮機、スクロール圧縮機などがある。また、これらの圧縮能力を調整可能なインバータ圧縮機などがある。そして、冷媒回路を配設する対象、環境、あるいは、冷媒回路のコストなどに見合う圧縮機を適宜適用すればよい。
The
ガスクーラ52は、圧縮機51から供給される高温高圧の気相冷媒を放熱させるためのものである。ガスクーラ52は、例えば銅管とアルミフィンとで構成したフィンチューブタイプのものを使用してある。図1には明示しないが、ガスクーラ52には、ガスクーラファンが設けてある。ガスクーラファンは、ガスクーラ52を送風によって冷却するためのものであり、ファンモータによって駆動される。
The
エジェクタ53は、ガスクーラ52から供給される液相冷媒を利用した吸引作用によって蒸発器55側からの冷媒を吸引するとともに、昇圧作用によって圧縮機51に至る吸入圧を上昇させるものである。図1に示すように、エジェクタ53は、二相流噴射型エジェクタを使用してあり、ノズル部531、混合部532およびディフューザ部533からなる。ノズル部531は、ガスクーラ52を介した高圧の冷媒を減圧して加速することで蒸発器55を介した低圧の冷媒を吸引する。このノズル部531は、高圧の冷媒を減圧するためのノズル径を調節するノズル弁531aを有している。混合部532は、高圧冷媒に対して低圧冷媒を混合する。ディフューザ部533は、混合した混合冷媒を昇圧して吐出する。
The
混合流体分離装置54は、エジェクタ53から供給される混合流体としての混合冷媒を液相冷媒と気相冷媒とに分離し、混合流体として油を含む液相冷媒をさらに液相冷媒と油とに分離するためのものである。そして、混合流体分離装置54は、分離した気相冷媒および油を一緒に圧縮機51に帰還させる一方で、液相冷媒を蒸発器55に供給する。
The mixed
蒸発器55は、混合流体分離装置54から供給される液相冷媒を蒸発させて、周囲の熱を吸収することによって周囲温度を冷却するためのものである。この蒸発器55は、例えば自動販売機、冷蔵庫、冷凍ショーケース・冷蔵ショーケース、あるいは飲料ディスペンサなどにおける断熱構造の冷却庫の内部に配置される。特に、図1は自動販売機についてのサイクルを示しており、複数の商品収容庫(冷却庫)をそれぞれ独立して冷却するために、各商品収容庫に配置する蒸発器55(55a,55b,55c)が記載されている。蒸発器55a,55b,55cは、混合流体分離装置54から3方に分岐したそれぞれの経路に並列して接続してある。また、分岐した各経路において各蒸発器55a,55b,55cの入口側には、開閉弁としての電磁弁551a,551b,551cがそれぞれ設けてある。そして、各電磁弁551a,551b,551cを選択的に開放することで、各蒸発器55a,55b,55cに混合流体分離装置54からの液相冷媒が供給される。また、各蒸発器55a,55b,55cの出口側の経路は、互いに集合してエジェクタ53におけるノズル部531の吸入側に接続してある。
The
なお、内部熱交換器56は、エジェクタ53に供給される高圧の液相冷媒と低圧の気相冷媒との相互の熱交換を行うためのものである。内部熱交換器56は、ガスクーラ52とエジェクタ53との間、および蒸発器55とエジェクタ53との間に設けてある。
The
また、上述した冷媒回路において、図1に示すように、混合流体分離装置54と蒸発器55との間であって、混合流体分離装置54の出口側で各蒸発器55(55a,55b,55c)に分岐する以前の部位には、電子膨張弁57が設けてある。
In the refrigerant circuit described above, as shown in FIG. 1, each evaporator 55 (55a, 55b, 55c) is provided between the
次に、混合流体分離装置54について説明する。図2は本発明に係る混合流体分離装置を示す構成図、図3は図2で示す気液分離部の断面図である。
Next, the
図2に示すように混合流体分離装置54は、気液分離部(第一分離手段)541および液油分離部(第二分離手段)542を備えている。気液分離部541は、内管(第一内管)5411と外管(第一外管)5412とを有している。内管5411は、管部材からなり、その上流端5411aを冷媒回路におけるエジェクタ53の吐出側(ディフューザ部533)に接続してある。また、内管5411の管壁(周壁)には、貫通孔5411bが設けてある。この貫通孔5411bは、図3に示すように内管5411の径外方向(例えば図3における上下左右方向)に向く態様で複数設けてあり、かつ内管5411の延在方向に沿って複数設けてある。一方、外管5412は、管部材からなり、内管5411の貫通孔5411bを設けた部位を囲繞しつつ、内管5411の上流端5411a側に位置する上流端5412aを閉塞して内管5411と共に2重配管構造をなしている。この気液分離部541は、上下に向けた所定軸線Oの周りに内管5411および外管5412を螺旋状に形成してある。
As shown in FIG. 2, the mixed
液油分離部542は、内管(第二内管)5421と外管(第二外管)5422とを有している。内管5421および外管5422は、管部材からなり外管5422に内管5421を内挿した2重管構造をなしている。外管5422には、その下流端5422a側において、上下方向(特に鉛直方向)に沿って配置した下端から所定高さ上方の位置の側部に連通した分岐配管(方向転換部)5423が設けてある。この分岐配管5423は、冷媒回路における電子膨張弁57に接続してある。また、外管5422には、その下流端5422a側において、上下方向(特に鉛直方向)に沿って配置した下端を閉塞してなる貯留部5422bが設けてある。すなわち、ここでの貯留部5422bは、外管5422の閉塞した下流端5422aから、分岐配管5423の下方に至り設けた閉塞域からなる。一方、外管5422に内挿されている内管5421の下流端5421a側は、貯留部5422bに至り、当該貯留部5422bを通過して外管5422の閉塞した下端より外管5422の外側に引き出して設けてある。また、分岐配管5423よりも下方の位置であって貯留部5422bを通過する内管5421の内壁には、貫通孔5421bが設けてある。また、外管5422の外側に引き出された内管5421の下流端5421aは、冷媒回路における圧縮機51の吸入側に接続してある。この液油分離部542は、分岐配管5423よりも上方の位置で、上記所定軸線Oの周りに内管5421および外管5422を螺旋状に形成してある。
The liquid
なお、本実施の形態での液油分離部542は、気液分離部541の2重配管構造をなしたまま、当該気液分離部541の下流側に連続して形成してある。すなわち、内管(第一内管)5411と内管(第二内管)5421とを一連の管部材で構成してあり、かつ外管(第一外管)5412と外管(第二外管)5422とを一連の管部材で構成してある。そして、気液分離部541での螺旋を水平線Lに対して所定傾斜θ1とし、液油分離部542での螺旋を前記所定傾斜θ1よりも緩い傾斜θ2としてある。
In addition, the liquid
以下、上記混合流体分離装置54の作用について説明する。冷媒回路のエジェクタ53は、一定の流速で混合冷媒を気液分離部541の内管5411に供給する。
Hereinafter, the operation of the
気液分離部541の螺旋状の部位を通過する混合冷媒には、分離流力が作用する。分離流力としては、遠心力,慣性力,重力,圧力差などがある。この分離流力は、図3に示すように、気相冷媒に比べて比重の大きい液相冷媒を内管5411の曲率半径外側方向に偏らせる。そして、液相冷媒は、内管5411に設けた貫通孔5411bを介して外管5412に移送される。これに対して比重の小さい気相冷媒は、内管5411内に留まることになる。この結果、混合冷媒が分離し、気相冷媒が内管5411に送流される一方、液相冷媒が外管5412に送流される。なお、混合冷媒には、圧縮機51において機械的摩擦を緩和するための冷凍機油(油)が含まれている。この冷凍機油は、気相冷媒に比べて比重が大きいため、液相冷媒とともに外管5412に送流される。
Separation flow force acts on the mixed refrigerant passing through the spiral portion of the gas-
液油分離部542では、上記気液分離部541の外管5412に連通する外管5422の螺旋状部分に液相冷媒および冷凍機油が送流される一方、気液分離部541の内管5411に連通する内管5421の螺旋状部分に気相冷媒が送流される。そして、外管5422において、比較的比重の大きい冷凍機油は慣性力および重力の作用によって貯留部5422bに貯留される。一方、比較的比重の小さい液相冷媒は分岐配管5423に送流される。また、外管5422の貯留部5422bには、貫通孔5421bを設けた内管5421が通過しており、この内管5421には上述のごとく気相冷媒が送流されている。このため、貯留部5422bに貯留した冷凍機油は、貫通孔5421bから内管5421の内部に移動して気相冷媒とともに内管5421の内部に送流される。
In the liquid
このように、上述した混合流体分離装置54では、気液分離部541において、内管5411を螺旋状に形成しているので、内管5411の内部を送流する混合冷媒に分離流力(遠心力など)を作用させることになる。この分離流力は、エジェクタ53から混合冷媒が高速で吐出されることで、この吐出速度を利用して適宜得られる。
As described above, in the mixed
そして、液相冷媒と気相冷媒とを分離させる構成として内管5411と外管5412とを2重管構造とし、この2重管を螺旋状に形成し、内管5411に貫通孔5411bを設けたことで、分離流力によって比較的比重の大きい液相冷媒が外管5412に移動して送流される一方、比較的比重の小さい気相冷媒が内管5411に残って送流される。この結果、液相冷媒と気相冷媒とを分離することができる。この場合、気相冷媒と液相冷媒とがそれぞれ内管5411と外管5412とに分離して送流されるので、気相冷媒と液相冷媒(および冷凍機油)とを液油分離部542に対して容易に移送することが可能である。
As a configuration for separating the liquid-phase refrigerant and the gas-phase refrigerant, the
特に、気液分離部541において、内管5411に設けた貫通孔5411bは、内管5411の径外方向に向く態様で複数設けてある。このため、混合冷媒が低流量である場合、遠心力および慣性力が小さくなって分離性能が低下するが、このような場合であっても図3に示すように下方に向く貫通孔5411bから比較的比重の大きい液相冷媒および冷凍機油を外管5412に移動させることになる。この結果、混合冷媒が低流量であっても気相冷媒と液相冷媒(および冷凍機油)との分離性能を維持することが可能になる。
In particular, in the gas-
また、上述した混合流体分離装置54では、液油分離部542において、外管5422の下流端5422aを閉塞した貯留部5422bを設け、この貯留部5422bの上方である外管5422の側部に分岐配管5423を設けた。このため、比較的比重の大きい冷凍機油が貯留部5422bに貯留し、比較的比重の小さい液相冷媒が分岐配管5423に送流される。この結果、液相冷媒と冷凍機油とを分離することができる。この場合、管部材に貯留部5422bを有するため、従来例のごとく液相冷媒を貯留するためのタンク型形状の貯留部を備える必要がなく、液油分離部542を設置するためのスペース効率を向上することが可能になる。
Further, in the above-described mixed
特に、液油分離部542において、分岐配管5423よりも上方の位置で内管5421および外管5422を共に螺旋状に形成してある。このため、貯留部5422bに至る以前の螺旋部分に液相冷媒および冷凍機油を貯えることになるので、気液分離部541で分離された液相冷媒および冷凍機油を貯留する貯留容積をタンク型とすることなく得ることが可能になる。さらに、液油分離部542の螺旋の傾斜θ2を気液分離部541の螺旋の所定傾斜θ1よりも緩く形成したことで、液油分離部542を設置するためのスペース効率をさらに向上することが可能になる。ここで、気液分離部541では、外管5412に分離した液相冷媒および冷凍機油を重力によって下方に送流するために所定傾斜θ1(以上)の傾斜を必要とする。一方、液油分離部542では、分離した液相冷媒および冷凍機油を貯留するため、その螺旋の傾斜θ2に所定傾斜θ1程の傾斜を必要としない。
In particular, in the liquid
そして、貯留部5422bを通過する内管5421の周壁に貫通孔5421bを設けてあるので、分離した冷凍機油を内管5421の内部に移動させて、内管5421の内部を送流する気相冷媒に合わせて冷凍機油を一緒に圧縮機51に送流させることができる。これにより、冷凍機油を圧縮機51に供給することができ、圧縮機51の磨耗等による損傷を防止することができる。
And since the through-
さらに、液相冷媒の逆流する分岐配管5423を蒸発器55側に接続しているので、冷凍サイクルを効率よく作動させることができる。また、内管5421の下流端5421aを圧縮機51に接続しているので、圧縮機51への液相冷媒の送流がないため、圧縮機51での液圧縮による故障を防止することができる。
Furthermore, since the
なお、上述した実施の形態で説明した混合流体分離装置は、混合流体として液相冷媒と気相冷媒との混合物、並びに液相冷媒と冷凍機油との混合物を例示しているが、その他の互いに比重の異なる混合流体を分離する場合にも適用することが可能である。 In addition, although the mixed fluid separation apparatus demonstrated by embodiment mentioned above has illustrated the mixture of a liquid phase refrigerant | coolant and a gaseous-phase refrigerant | coolant, and the mixture of a liquid phase refrigerant | coolant and refrigerating machine oil as mixed fluids, The present invention can also be applied to the case of separating mixed fluids having different specific gravity.
51 圧縮機
52 ガスクーラ(放熱器)
53 エジェクタ
531 ノズル部
531a ノズル弁
532 混合部
533 ディフューザ部
54 混合流体分離装置
541 気液分離部
5411 内管
5411a 上流端
5411b 貫通孔
5412 外管
5412a 上流端
542 液油分離部
5421 内管
5421a 下流端
5421b 貫通孔
5422 外管
5422a 下流端
5422b 貯留部
5423 分岐配管
55(55a,55b,55c) 蒸発器
551(551a,551b,551c) 電磁弁
56 内部熱交換器
57 電子膨張弁(膨張弁)
L 水平線
O 所定軸線
θ1 所定傾斜
θ2 傾斜
51
53
L horizontal line O predetermined axis line θ1 predetermined inclination θ2 inclination
Claims (3)
内部に混合流体を送流させる内管と、
内管の外周を囲繞する外管と
を有し、前記内管の周壁に径外方向に向く複数の貫通孔を設けつつ、内管および外管を共に螺旋状に形成したことを特徴とする混合流体分離装置。 An apparatus for separating a mixed fluid in which a plurality of fluids having different specific gravities are mixed,
An inner pipe for sending a mixed fluid into the interior;
An outer tube surrounding an outer periphery of the inner tube, and the inner tube and the outer tube are both formed in a spiral shape while providing a plurality of through holes facing radially outward in the peripheral wall of the inner tube. Mixed fluid separator.
上下方向に沿って配置した下端を閉塞して当該下端から所定高さの位置の側部に分岐配管を設けて内部に混合流体を送流させる外管と、
前記外管に沿って内挿して前記分岐配管よりも下方の位置の周壁に貫通孔を設けて内部に他の流体を送流させる内管と
を有し、分岐配管よりも上方の位置で内管および外管を共に螺旋状に形成したことを特徴とする混合流体分離装置。 An apparatus for separating a mixed fluid in which a plurality of fluids having different specific gravities are mixed,
An outer pipe that closes the lower end arranged along the vertical direction and provides a branch pipe on the side portion at a predetermined height from the lower end to send the mixed fluid inside;
An inner pipe that is inserted along the outer pipe and has a through hole in a peripheral wall at a position lower than the branch pipe to allow other fluid to flow inside, and is provided at a position above the branch pipe. A mixed fluid separation device characterized in that both a tube and an outer tube are formed in a spiral shape.
内部に混合流体を送流させる第一内管、および第一内管の外周を囲繞する第一外管を有し、前記第一内管の周壁に径外方向に向く複数の貫通孔を設けつつ、上下に向けた所定軸線の周りに第一内管および第一外管を共に螺旋状に形成した第一分離手段と、
前記第一外管の下流に連通してあり上下方向に沿って配置した下端を閉塞して当該下端から所定高さの位置の側部に分岐配管を設けた第二外管、および前記第一内管の下流に連通してあり前記第二外管に沿って内挿して前記分岐配管よりも下方の位置の周壁に貫通孔を設けた第二内管を有し、分岐配管よりも上方の位置で第二内管および第二外管を共に螺旋状に形成した第二分離手段と
を備え、前記第一分離手段の螺旋を所定傾斜とし、前記第二分離手段の螺旋を前記所定傾斜よりも緩く形成したことを特徴とする混合流体分離装置。 An apparatus for separating a mixed fluid in which a plurality of fluids having different specific gravities are mixed,
A first inner pipe for sending a fluid mixture therein, and a first outer pipe surrounding the outer circumference of the first inner pipe, and a plurality of through-holes facing radially outward are provided in the peripheral wall of the first inner pipe While, the first separation means in which the first inner pipe and the first outer pipe are both spirally formed around a predetermined axis directed upward and downward,
A second outer pipe that communicates downstream of the first outer pipe and that has a lower end disposed along the vertical direction and has a branch pipe on a side at a predetermined height from the lower end; and the first A second inner pipe that is in communication with the downstream of the inner pipe, is inserted along the second outer pipe, and has a through hole in a peripheral wall at a position below the branch pipe; A second separating means having a second inner tube and a second outer tube formed in a spiral shape at a position, the spiral of the first separating means is set to a predetermined inclination, and the spiral of the second separating means is A mixed fluid separator characterized by being formed loosely.
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010078248A (en) * | 2008-09-26 | 2010-04-08 | Mitsubishi Electric Corp | Gas-liquid separator and refrigerating cycle device including the same |
JP2012093048A (en) * | 2010-10-28 | 2012-05-17 | Sanden Corp | Refrigeration cycle device |
JP2017039077A (en) * | 2015-08-19 | 2017-02-23 | 日野自動車株式会社 | Gas-liquid separator |
JP2017080657A (en) * | 2015-10-26 | 2017-05-18 | 日野自動車株式会社 | Gas-liquid separation device |
WO2018186129A1 (en) * | 2017-04-05 | 2018-10-11 | 株式会社デンソー | Gas/liquid separator and refrigeration cycle device |
WO2018186130A1 (en) * | 2017-04-05 | 2018-10-11 | 株式会社デンソー | Gas/liquid separator and refrigerant cycle device |
JP2020508862A (en) * | 2017-02-28 | 2020-03-26 | タタ コンサルタンシー サービシズ リミテッドTATA Consultancy Services Limited | Spiral separation device and its use |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6280473A (en) * | 1985-10-02 | 1987-04-13 | 株式会社日立製作所 | Cooler with oil separator |
JPH10220927A (en) * | 1997-02-10 | 1998-08-21 | Takenaka Komuten Co Ltd | Structure of liquid receiving part in refrigeration cycle |
JP2000111210A (en) * | 1998-10-08 | 2000-04-18 | Matsushita Refrig Co Ltd | Accumulator |
JP2002277109A (en) * | 2001-03-15 | 2002-09-25 | Mitsubishi Electric Corp | Oil separator |
JP2004116938A (en) * | 2002-09-27 | 2004-04-15 | Denso Corp | Ejector cycle |
-
2006
- 2006-05-30 JP JP2006149396A patent/JP4899641B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6280473A (en) * | 1985-10-02 | 1987-04-13 | 株式会社日立製作所 | Cooler with oil separator |
JPH10220927A (en) * | 1997-02-10 | 1998-08-21 | Takenaka Komuten Co Ltd | Structure of liquid receiving part in refrigeration cycle |
JP2000111210A (en) * | 1998-10-08 | 2000-04-18 | Matsushita Refrig Co Ltd | Accumulator |
JP2002277109A (en) * | 2001-03-15 | 2002-09-25 | Mitsubishi Electric Corp | Oil separator |
JP2004116938A (en) * | 2002-09-27 | 2004-04-15 | Denso Corp | Ejector cycle |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010078248A (en) * | 2008-09-26 | 2010-04-08 | Mitsubishi Electric Corp | Gas-liquid separator and refrigerating cycle device including the same |
JP2012093048A (en) * | 2010-10-28 | 2012-05-17 | Sanden Corp | Refrigeration cycle device |
JP2017039077A (en) * | 2015-08-19 | 2017-02-23 | 日野自動車株式会社 | Gas-liquid separator |
JP2017080657A (en) * | 2015-10-26 | 2017-05-18 | 日野自動車株式会社 | Gas-liquid separation device |
JP2020508862A (en) * | 2017-02-28 | 2020-03-26 | タタ コンサルタンシー サービシズ リミテッドTATA Consultancy Services Limited | Spiral separation device and its use |
JP7012735B2 (en) | 2017-02-28 | 2022-01-28 | タタ コンサルタンシー サービシズ リミテッド | Spiral separator and its usage |
WO2018186129A1 (en) * | 2017-04-05 | 2018-10-11 | 株式会社デンソー | Gas/liquid separator and refrigeration cycle device |
WO2018186130A1 (en) * | 2017-04-05 | 2018-10-11 | 株式会社デンソー | Gas/liquid separator and refrigerant cycle device |
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