本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、その目的とする所は、冷凍装置や蒸気サイクル装置などの各種の装置に組み込むことができる気液分離器であり、装置の効率や信頼性を向上させることが可能な気液分離器を提供することにある。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and the object of the present invention is a gas-liquid separator that can be incorporated into various apparatuses such as a refrigeration apparatus and a steam cycle apparatus, and the efficiency of the apparatus. Another object is to provide a gas-liquid separator capable of improving reliability .
本発明は上記課題を解決することを目的としてなされたものである。
即ち、本発明（１）は、
貯液室の上部に該貯液室径と同径若しくは小さな径に作られた分離室を有する円筒状気液分離器であり、且つ、該分離室内に流入管を導入すると共に、該分離室内に液相と気相の二相流を旋回流となるように導入した気液分離器において、流入管の吐出側の開口部の上端を含む外郭体の軸芯に垂直な平面と流入管の吐出側の開口部の上端より上部の立ち上がり壁内面と天井壁内面とで構成された空間の容積を分離室水平断面積で除した平均高さをＨｍ、分離室の内径をＤｉとしたとき、Ｈｍ／Ｄｉ≦０．２５としたことを特徴とする気液分離器である。
本発明（２）は、
貯液室の上部に該貯液室径と同径若しくは小さな径に作られた分離室を有する円筒状気液分離器であり、且つ、上記貯液室の下端縮径部に送液管を、また分離室の上端縮径部に吐出管をそれぞれ接続し、さらに、液相と気相の二相流の流入管を分離室立ち上がり壁の接線方向より導入した気液分離器において、流入管上端部を含む外郭体の軸芯に垂直な平面と流入管上端部より上部の立ち上がり壁内面と天井壁内面とで構成された空間の容積を分離室水平断面積で除した平均高さをＨｍ、分離室の内径をＤｉとしたとき、Ｈｍ／Ｄｉ≦０．２５としたことを特徴とする気液分離器である。
本発明（３）は、
貯液室の上部に該貯液室径と同径若しくは小さな径に作られた分離室を有する円筒状気液分離器であり、且つ、上記貯液室の下端縮径部に送液管を、また分離室の上端縮径部に吐出管をそれぞれ接続し、さらに、液相と気相の二相流の流入管を分離室立ち上がり壁の接線方向より導入した気液分離器において、外郭体の軸芯を含む垂直断面で、立ち上がり壁内側と天井壁内側とを接続する半径Ｒの円弧と、該円弧と滑らかに接続する該天井壁内側との接続点Ｘにおける該半径Ｒの円弧の接線に対し、外郭体の軸芯に垂直な線分がなす角度θを５度≦θ≦２８度としたことを特徴とする気液分離器である。
本発明（４）は、
貯液室の上部に該貯液室径と同径若しくは小さな径に作られた分離室を有する円筒状気液分離器であり、且つ、上記貯液室の下端縮径部に送液管を、また分離室の上端縮径部に吐出管をそれぞれ接続し、さらに、液相と気相の二相流の流入管を分離室立ち上がり壁の接線方向より導入した気液分離器において、外郭体の軸芯を含む垂直断面で、立ち上がり壁内側と天井壁内側を接続する半径Ｒの円弧をＲ≦２．５ｍｍとしたことを特徴とする気液分離器である。
本発明（５）は、
分離室立ち上がり壁の接線方向から、分離室内に導入される流入管先端部に、該流入管の吐出管に対向する側の一部を該流入管中心側に向う方向に潰した傾斜部を設け、この傾斜部で分離室の略軸芯に設けられた吐出管と流入管とが当らないようにしたことを特徴とする（１）から（４）のいずれかに記載の気液分離器である。
本発明（６）は、
分離室を絞り加工、鍛造加工、若しくはプレス加工で構成し、さらに分離室の立ち上がり壁と天井壁を一体若しくは別体で構成したことを特徴とする（１）から（５）のいずれかに記載の気液分離器である。
本発明（７）は、
天井壁を下向きベルマウス形状にしたことを特徴とする（１）から（５）のいずれかに記載の気液分離器である。
本発明（８）は、
分離室を構成する天井壁内面を粗面としたことを特徴とする（１）から（５）のいずれかに記載の気液分離器である。
本発明（９）は、
分離室において上部径より下部径を細くしたことを特徴とする（１）から（５）のいずれかに記載の気液分離器である。
本発明（１０）は、
分離器の吐出管とサイクルに接続する接続具を、一体にしたことを特徴とする（１）から（５）のいずれかに記載の気液分離器である。
本発明（１１）は、
円筒状気液分離器において、分離室の上端部に設けられた該分離室と別体である蓋体と、貯液室の下端部に設けられた該貯液室と別体である蓋体と、の少なくとも一方を備えたことを特徴とする（１）から（５）のいずれかに記載の気液分離器である。
本発明（１２）は、
円筒状気液分離器を構成する上端縮径部と、分離室と、貯液室とを一体に成形することを特徴とする（１）から（５）のいずれかに記載の気液分離器である。
本発明（１３）は、
円筒状気液分離器の外郭体外周部に補強用のビードを設けたことを特徴とする（１）から（５）のいずれかに記載の気液分離器である。
本発明（１４）は、
円筒状気液分離器を構成する外郭体をＡ外郭体とＢ外郭体とし、Ａ外郭体は、吐出管を接続する上端縮径部、分離室および貯液室を形成した円筒状外郭体とし、Ｂ外郭体は貯液室底部を覆う蓋体とし、この蓋体に液を送液管側に導く傾斜を設けた液溜め部、および送液管が接続される下端縮径部を形成したことを特徴とする（１）から（５）のいずれかに記載の気液分離器である。
本発明（１５）は、
バッフル板の外周に設けた弾性変形可能な係止片を、弾性変形を利用して、分離室の下部に設けた凹溝内に嵌め込み、該バッフル板を係止したことを特徴とする（１）から（５）のいずれかに記載の気液分離器である。
本発明（１６）は、
分離室を構成する立ち上がり壁の肉厚を貯液室の肉厚より厚く構成し、この厚く構成した位置にバッフル板固定用の凹溝を形成するようにしたことを特徴とする（１）から（５）のいずれかに記載の気液分離器である。
本発明（１７）は、
（１）から（１６）のいずれかに記載された気液分離器を、冷凍サイクルに設けたことを特徴とする冷凍装置である。
本発明（１８）は、
（１）から（１６）のいずれかに記載された気液分離器を、蒸気サイクルに設けたことを特徴とする蒸気サイクル装置である。
ここで、本発明は、以下の形態であってもよい。
即ち、貯液室の上部に該貯液室径と同径若しくは小さな径に作られた分離室を有する円筒状気液分離器であり、且つ、上記貯液室の下端縮径部に送液管を、また分離室の上端縮径部に吐出管をそれぞれ接続し、さらに、液相と気相の二相流の流入管を分離室立ち上がり壁の接線方向より導入し、遠心力を使って分離室内で液相と気相の二相流を分離するようにした気液分離器において、流入管上端部と流入管上端部より上部の立ち上がり壁内面と天井壁内面とで構成された空間の平均高さをＨｍ、分離室の内径をＤｉとしたとき、Ｈｍ／Ｄｉ≦０．２５とするとともに、分離室を絞り加工、鍛造加工、若しくはプレス加工で構成し、さらに分離室の立ち上がり壁と天井壁を一体若しくは別体で構成した気液分離器である。
The present invention has been made for the purpose of solving the above problems.
That is, the present invention (1)
A cylindrical gas-liquid separator having a separation chamber having the same diameter as or smaller than the diameter of the liquid storage chamber at an upper portion of the liquid storage chamber, and an inflow pipe is introduced into the separation chamber; In the gas-liquid separator, in which a liquid phase and a gas phase two-phase flow are introduced so as to form a swirl flow, a plane perpendicular to the axis of the outer body including the upper end of the opening on the discharge side of the inflow pipe and the inflow pipe When the average height obtained by dividing the volume of the space formed by the rising wall inner surface and the ceiling wall inner surface above the upper end of the opening on the discharge side by the separation chamber horizontal sectional area is Hm, and the inner diameter of the separation chamber is Di, The gas-liquid separator is characterized in that Hm / Di ≦ 0.25.
The present invention (2)
A cylindrical gas-liquid separator having a separation chamber having the same diameter as or smaller than the diameter of the liquid storage chamber at the upper part of the liquid storage chamber, and a liquid feed pipe at the lower diameter reduced portion of the liquid storage chamber; In addition, in the gas-liquid separator in which the discharge pipe is connected to the upper diameter reduced portion of the separation chamber, and the liquid-phase and gas-phase two-phase flow inflow pipes are introduced from the tangential direction of the separation chamber rising wall, Hm is the average height obtained by dividing the volume of the space formed by the plane perpendicular to the axis of the outer shell including the upper end, the inner surface of the rising wall above the upper end of the inflow pipe, and the inner surface of the ceiling by the horizontal sectional area of the separation chamber The gas-liquid separator is characterized in that Hm / Di ≦ 0.25 when the inner diameter of the separation chamber is Di.
The present invention (3)
A cylindrical gas-liquid separator having a separation chamber having the same diameter as or smaller than the diameter of the liquid storage chamber at the upper part of the liquid storage chamber, and a liquid feed pipe at the lower diameter reduced portion of the liquid storage chamber; In addition, in the gas-liquid separator in which the discharge pipe is connected to the reduced diameter portion of the upper end of the separation chamber, and the liquid-phase and gas-phase two-phase flow inflow pipes are introduced from the tangential direction of the separation chamber rising wall, And an arc of radius R connecting the inside of the rising wall and the inside of the ceiling wall and a tangent of the arc of radius R at the connection point X between the inside of the ceiling wall and smoothly connecting to the arc On the other hand, the gas-liquid separator is characterized in that an angle θ formed by a line segment perpendicular to the axis of the outer shell is 5 ° ≦ θ ≦ 28 °.
The present invention (4)
A cylindrical gas-liquid separator having a separation chamber having the same diameter as or smaller than the diameter of the liquid storage chamber at the upper part of the liquid storage chamber, and a liquid feed pipe at the lower diameter reduced portion of the liquid storage chamber; In addition, in the gas-liquid separator in which the discharge pipe is connected to the reduced diameter portion of the upper end of the separation chamber, and the liquid-phase and gas-phase two-phase flow inflow pipes are introduced from the tangential direction of the separation chamber rising wall, The gas-liquid separator is characterized in that an arc having a radius R connecting the inner side of the rising wall and the inner side of the ceiling wall is set to R ≦ 2.5 mm in a vertical cross section including the axis.
The present invention (5)
From the tangential direction of the rising wall of the separation chamber, an inclined portion is formed by crushing a part of the side of the inflow pipe facing the discharge pipe toward the center of the inflow pipe at the tip of the inflow pipe introduced into the separation chamber. The gas-liquid separator according to any one of (1) to (4), characterized in that the discharge pipe and the inflow pipe provided in the substantially axial center of the separation chamber do not contact with each other at the inclined portion. is there.
The present invention (6)
Any one of (1) to (5), wherein the separation chamber is configured by drawing, forging, or pressing, and the rising wall and the ceiling wall of the separation chamber are formed integrally or separately. This is a gas-liquid separator.
The present invention (7)
The gas-liquid separator according to any one of (1) to (5), wherein the ceiling wall has a downward bell mouth shape.
The present invention (8)
The gas-liquid separator according to any one of (1) to (5), wherein an inner surface of a ceiling wall constituting the separation chamber is a rough surface.
The present invention (9)
The gas-liquid separator according to any one of (1) to (5), wherein a lower diameter is made thinner than an upper diameter in the separation chamber.
The present invention (10)
The gas-liquid separator according to any one of (1) to (5), wherein a discharge pipe of the separator and a connector connected to the cycle are integrated.
The present invention (11)
In a cylindrical gas-liquid separator, a lid that is separate from the separation chamber provided at the upper end of the separation chamber, and a lid that is separate from the liquid storage chamber provided at the lower end of the liquid storage chamber The gas-liquid separator according to any one of (1) to (5), characterized in that at least one of the above is provided.
The present invention (12)
The gas-liquid separator according to any one of (1) to (5), wherein an upper-end diameter-reduced portion constituting the cylindrical gas-liquid separator, a separation chamber, and a liquid storage chamber are integrally formed. It is.
The present invention (13)
The gas-liquid separator according to any one of (1) to (5), wherein a reinforcing bead is provided on an outer peripheral portion of an outer shell of the cylindrical gas-liquid separator.
The present invention (14)
The outer bodies constituting the cylindrical gas-liquid separator are the A outer body and the B outer body, and the A outer body is a cylindrical outer body in which an upper diameter reducing portion connecting the discharge pipe, a separation chamber and a liquid storage chamber are formed. The outer shell B is a lid that covers the bottom of the liquid storage chamber, and a liquid reservoir portion that is inclined to guide the liquid to the liquid feeding tube side and a lower diameter reduced portion to which the liquid feeding tube is connected are formed on the lid body. The gas-liquid separator according to any one of (1) to (5), wherein
The present invention (15)
An elastically deformable locking piece provided on the outer periphery of the baffle plate is fitted into a recessed groove provided in the lower part of the separation chamber by using elastic deformation to lock the baffle plate (1 The gas-liquid separator according to any one of (5) to (5).
The present invention (16)
From (1), the thickness of the rising wall constituting the separation chamber is made thicker than the thickness of the liquid storage chamber, and a concave groove for fixing the baffle plate is formed at the thickly constructed position. (5) The gas-liquid separator according to any one of (5).
The present invention (17)
A refrigeration apparatus comprising the gas-liquid separator described in any one of (1) to (16) in a refrigeration cycle.
The present invention (18)
A vapor cycle apparatus characterized in that the gas-liquid separator described in any one of (1) to (16) is provided in a vapor cycle.
Here, the present invention may be in the following forms.
That is, a cylindrical gas-liquid separator having a separation chamber formed at the upper part of the liquid storage chamber having the same diameter as or smaller than the diameter of the liquid storage chamber, and the liquid is fed to the lower diameter reduced portion of the liquid storage chamber. Connect the pipe and the discharge pipe to the reduced diameter part of the upper end of the separation chamber, and introduce the inflow pipe of the two-phase flow of liquid phase and gas phase from the tangential direction of the rising wall of the separation chamber, and use centrifugal force In a gas-liquid separator configured to separate a liquid phase and a gas phase two-phase flow in a separation chamber, a space formed by an upper end of the inflow pipe, an inner surface of the rising wall above the upper end of the inflow pipe, and an inner surface of the ceiling wall When the average height is Hm and the inner diameter of the separation chamber is Di, Hm / Di ≦ 0.25, and the separation chamber is configured by drawing, forging, or pressing, and the rising wall of the separation chamber This is a gas-liquid separator in which the ceiling wall is constructed as a single body or as a separate body.
本発明の気液分離器によれば、冷凍装置や蒸気サイクル装置などの各種の装置に組み込むことができ、装置の効率や信頼性を向上させることが可能な気液分離器とすることができる。
According to the gas-liquid separator of the present invention, the gas-liquid separator can be incorporated into various devices such as a refrigeration device and a steam cycle device, and the efficiency and reliability of the device can be improved. .