JP2019168215A - Gas-liquid separator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、気液分離器に関するものである。 The present invention relates to a gas-liquid separator.
特許文献1には、蒸発器からの低温低圧の気液混在状態の冷媒が流入口を介してタンク内に導入され、導入された冷媒を液相冷媒と気相冷媒とに分離する気液分離器が開示されている。特許文献1の気液分離器では、流出管を通じて圧縮機に吸入される気相冷媒に異物が混入することを防止するため、流出管にフィルタが設けられている。
特許文献2には、冷房モードと暖房モードとに切り換え可能な空調ループが開示されている。この空調ループには、外部熱交換器から導かれる冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離させ、空調ループの動作モードに応じて第1の出口又は第2の出口から冷媒を出す気液分離器が設けられている。
特許文献1の気液分離器において、特許文献2に記載の気液分離器のような液相冷媒を流出させるための出口管を設けることが考えられる。しかしながら、このような構成では、液相冷媒を流出させるための出口管にも異物を除去するためのフィルタを設ける必要があり、部品点数が増加してしまう。
In the gas-liquid separator of
本発明は、気相冷媒を流出させるための出口管と、液相冷媒を流出させるための出口管と、を備えた気液分離器において、部品点数の増加を抑制することを目的とする。 An object of the present invention is to suppress an increase in the number of parts in a gas-liquid separator including an outlet pipe for allowing a gas-phase refrigerant to flow out and an outlet pipe for allowing a liquid-phase refrigerant to flow out.
本発明のある態様によれば、気液分離器は、流入した冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離して貯留するタンク部と、タンク部内に流入した冷媒の異物を除去するフィルタ部と、タンク部の上部に設けられてタンク部からの冷媒の出入口を形成する配管接続部と、配管接続部に接続されてタンク部内に挿入され、フィルタ部を通過した液相冷媒を気液分離器外に流出させるための第1出口管と、配管接続部に接続されてタンク部内に挿入され、タンク部内の気相冷媒を気液分離器外に流出させるための第2出口管と、第2出口管の外周に設けられ第2出口管の外周との間に流路を形成する外管部と、外管部の下端を閉塞する閉塞部と、第1出口管及び外管部を支持する支持部と、を備え、フィルタ部は支持部に設けられることを特徴とする。 According to an aspect of the present invention, the gas-liquid separator includes a tank unit that separates and stores the refrigerant that has flowed into a gas-phase refrigerant and a liquid-phase refrigerant, and a filter unit that removes foreign matter from the refrigerant that has flowed into the tank unit. And a pipe connection part provided at the upper part of the tank part to form an inlet / outlet of the refrigerant from the tank part, and a liquid phase refrigerant that has been connected to the pipe connection part and inserted into the tank part and passed through the filter part is gas-liquid separated. A first outlet pipe for flowing out of the apparatus, a second outlet pipe connected to the pipe connecting section and inserted into the tank section, for allowing the gas phase refrigerant in the tank section to flow out of the gas-liquid separator, 2 Outer pipe part provided on the outer periphery of the outlet pipe and forming a flow path between the outer periphery of the second outlet pipe, a closed part closing the lower end of the outer pipe part, and supporting the first outlet pipe and the outer pipe part And a filter part is provided on the support part.
上記態様では、支持部に設けられたフィルタ部によって、タンク部内に流入した冷媒の異物を除去できる。これにより、タンク部内の液相冷媒を気液分離器外に流出させるための第1出口管を設けた場合に、第1出口管のためのフィルタを別途設ける必要がない。したがって、部品点数の増加を抑制できる。 In the said aspect, the foreign material of the refrigerant | coolant which flowed in in the tank part can be removed with the filter part provided in the support part. Thereby, when the 1st exit pipe for flowing out the liquid phase refrigerant in a tank part out of a gas-liquid separator is provided, it is not necessary to provide the filter for the 1st exit pipe separately. Therefore, an increase in the number of parts can be suppressed.
以下、図1から図7Fを参照して、本発明の実施形態に係る気液分離器40について説明する。
Hereinafter, the gas-
まず、図1から図3を参照して、気液分離器40が適用される空調装置100について説明する。
First, an
図1に示すように、空調装置100は、冷媒が循環する冷凍サイクル2と、温水が循環する温水サイクル6と、空調に利用される空気が通過するHVAC(Heating Ventilation and Air Conditioning)ユニット5と、空調装置100の動作を制御する制御部としてのコントローラ10と、を備える。空調装置100は、冷暖房可能なヒートポンプシステムである。空調装置100は、車両(図示せず)に搭載されて車室(図示せず)内の空調を行う。例えば、冷媒にはHFO−1234yfが用いられ、温水には不凍液が用いられる。
As shown in FIG. 1, an
冷凍サイクル2は、圧縮機としてのコンプレッサ21と、温水−冷媒熱交換器としての水冷コンデンサ22と、室外熱交換器23と、気液分離器40と、内部熱交換器30と、蒸発器としてのエバポレータ25と、膨張弁としての温度式膨張弁26と、絞り機構としての固定絞り27と、固定絞り27をバイパスする冷媒が流れるバイパス路20aと、バイパス路20aを開閉する流路切換弁としての第2流路切換弁29と、これらを冷媒が循環可能となるように接続する冷媒流路20と、を備える。冷媒流路20には、開閉弁としての第1流路切換弁28が設けられる。
The
コンプレッサ21は、ガス状冷媒(気相冷媒)を吸入し圧縮する。これにより、ガス状冷媒は高温高圧になる。
The
水冷コンデンサ22は、暖房運転時に、コンプレッサ21を通過した後の冷媒を凝縮させる凝縮器として機能する。水冷コンデンサ22は、コンプレッサ21によって高温高圧となった冷媒と温水サイクル6を循環する温水との間で熱交換を行い、冷媒の熱を温水に伝達する。水冷コンデンサ22にて凝縮した冷媒は、固定絞り27へと流れる。
The water-cooled
水冷コンデンサ22は、コンプレッサ21にて圧縮された冷媒の熱を用いて、温水サイクル6を循環する温水を介して、車室内に導かれて空調に用いられる空気を加熱する。ここでは、水冷コンデンサ22と温水サイクル6とが、車室内に導かれる空気を加熱する加熱器に相当する。これに代えて、温水サイクル6を設けずに、コンプレッサ21にて圧縮された冷媒がヒータコア62に直接導かれるようにしてもよい。この場合、ヒータコア62が加熱器に相当する。
The water-cooled
室外熱交換器23は、例えば車両のエンジンルーム(電気自動車においてはモータルーム)内に配置され、冷媒と外気との間で熱交換を行う。室外熱交換器23は、冷房運転時には凝縮器として機能し、暖房運転時には蒸発器として機能する。室外熱交換器23には、車両の走行や室外ファン4の回転によって、外気が導入される。
The
気液分離器40は、室外熱交換器23の下流に位置し、室外熱交換器23から流入した冷媒を、ガス状冷媒(気相冷媒)と液状冷媒(液相冷媒)とに気液分離する。
The gas-
気液分離器40は、タンク部41と、配管接続部42と、を有する。
The gas-
タンク部41は、流入した冷媒を重力によってガス状冷媒と液状冷媒とに分離して貯留する。タンク部41は、その中心軸が鉛直になるように設けられる。タンク部41内では、下側に液状冷媒が溜まり、液状冷媒の上側の空間にガス状冷媒が溜まる。
The
配管接続部42は、タンク部41の上部に設けられて、タンク部41からの冷媒の出入口を形成する。配管接続部42には、第1流路切換弁28が設けられる。配管接続部42には、気液分離器40に接続されるすべての配管が集約される。よって、第1流路切換弁28を外部に設ける場合に必要な配管を省略することができるとともに、気液分離器40と他の構成要素とを接続する配管を簡素化することができる。
The
気液分離器40は、暖房運転時には、室外熱交換器23から流入するガス状冷媒をコンプレッサ21に導く。気液分離器40からコンプレッサ21へは、分離したガス状冷媒のみが流れる。気液分離器40は、冷房運転時には、室外熱交換器23から流入する液状冷媒を貯留し、液状冷媒の一部を内部熱交換器30と温度式膨張弁26とを介してエバポレータ25に導く。気液分離器40から温度式膨張弁26へは、分離された液状冷媒のみが流れる。図1から図3では、概念図のため省略しているが、ガス状冷媒をコンプレッサ21に導く通路は、回路内に含まれるオイルの戻りが可能なように構成されている。
The gas-
気液分離器40と温度式膨張弁26との間には、差圧弁31が設けられる。差圧弁31は、内部熱交換器30の上流に設けられる。差圧弁31は、差圧弁31の上流側の圧力が設定圧力を超えると開く。この設定圧力は、暖房運転時には差圧弁31が開かず、冷房運転時にのみ差圧弁31が開くような圧力に予め設定される。差圧弁31が設けられることによって、暖房運転時に気液分離器40から温度式膨張弁26を介してエバポレータ25に冷媒が流れることを防止できる。よって、エバポレータ25が凍結することや、冷媒流路20内を流れる潤滑用オイルがエバポレータ25に貯留されることが防止される。なお、差圧弁31を、内部熱交換器30と温度式膨張弁26との間に設けてもよい。
A
エバポレータ25は、HVACユニット5内に配置される。エバポレータ25は、冷凍サイクル2の運転モードが冷房モードである場合に、車室に導かれる空気の熱を冷媒に吸収させて冷媒を蒸発させる。エバポレータ25にて蒸発した冷媒は、内部熱交換器30を介して気液分離器40へと流れる。
The
温度式膨張弁26は、内部熱交換器30とエバポレータ25との間に配置され、室外熱交換器23から気液分離器40及び内部熱交換器30を介して導かれた液状冷媒を減圧膨張させる。温度式膨張弁26は、エバポレータ25を通過した冷媒の温度、即ちガス状冷媒の過熱度に応じて開度を自動的に調節する。
The temperature
エバポレータ25の負荷が増加した場合には、ガス状冷媒の過熱度が増加する。そうすると温度式膨張弁26の開度が大きくなって過熱度を調節する様に冷媒量が増加する。一方、エバポレータ25の負荷が減少した場合には、ガス状冷媒の過熱度が減少する。そうすると温度式膨張弁26の開度が小さくなって過熱度を調節する様に冷媒量が減少する。このように、温度式膨張弁26は、エバポレータ25を通過したガス状冷媒の温度をフィードバックして、ガス状冷媒が適切な過熱度となるように開度を調節する。
When the load on the
内部熱交換器30は、温度式膨張弁26の上流の冷媒とエバポレータ25の下流の冷媒との間で、温度差を利用して熱交換させる。
The
固定絞り27は、水冷コンデンサ22と室外熱交換器23との間に配置され、コンプレッサ21にて圧縮されて水冷コンデンサ22にて凝縮した冷媒を減圧膨張させる。固定絞り27には、例えば、オリフィスやキャピラリーチューブが用いられる。固定絞り27の絞り量は、予め使用頻度の高い特定の運転条件に対応するように設定される。
The fixed
固定絞り27に代えて、例えば、少なくとも全開と所定の絞り状態とを有し、段階的に又は無段階に開度を調節できる電磁絞り弁(図示せず)を可変絞り(絞り機構)として用いてもよい。この場合、バイパス路20a及び第2流路切換弁29を設ける必要はない。電磁絞り弁は、冷房運転時には、冷媒の流れを絞らないように調節され、暖房運転時には、冷媒の流れを絞るように調節される。
Instead of the fixed
第1流路切換弁28は、開閉によって冷媒の流れを切り換える。第1流路切換弁28は、コントローラ10によって制御されるソレノイドを有する電磁弁である。第1流路切換弁28は、気液分離器40に一体に設ける。これにより、配管を簡素にできるとともに、空調装置100全体の構成を簡素にできる。
The first flow
冷房運転時には、第1流路切換弁28が閉じられる。これにより、気液分離器40内で分離された液状冷媒が、内部熱交換器30,温度式膨張弁26,及びエバポレータ25を通過してコンプレッサ21に導かれる。一方、暖房運転時には、第1流路切換弁28が開かれる。これにより、気液分離器40内で分離されたガス状冷媒が、第1流路切換弁28を通過してコンプレッサ21に導かれる。よって、暖房運転時には、冷媒は、内部熱交換器30,温度式膨張弁26,及びエバポレータ25をバイパスして流れる。
During the cooling operation, the first flow
第2流路切換弁29は、開閉によって冷媒の流れを切り換える。第2流路切換弁29は、コントローラ10によって制御されるソレノイドを有する電磁弁である。
The second flow
冷房運転時には、第2流路切換弁29が開かれる。これにより、コンプレッサ21によって圧縮された冷媒は、水冷コンデンサ22を通過した後、固定絞り27をバイパスして室外熱交換器23へ流入する。一方、暖房運転時には、第2流路切換弁29が閉じられる。これにより、コンプレッサ21によって圧縮された冷媒は、水冷コンデンサ22及び固定絞り27を通過して室外熱交換器23へ流入する。
During the cooling operation, the second flow
温水サイクル6は、ポンプとしてのウォータポンプ61と、ヒータコア62と、補助加熱器としての温水ヒータ63と、水冷コンデンサ22と、これらを温水が循環可能となるように接続する温水流路60と、を備える。
The hot water cycle 6 includes a
ウォータポンプ61は、温水流路60内の温水を循環させる。
The
ヒータコア62は、HVACユニット5内に配置され、暖房運転時に、ヒータコア62を通過する空気と温水との熱交換によって、空調に用いられる空気を加熱する。
The
温水ヒータ63は、車室に導かれる空気の加熱を補助する。温水ヒータ63は、内部にヒータ(図示せず)を有し、外部動力を用いて温水を加熱する。ヒータには、例えば、シーズヒータやPTC(Positive Temperature Coefficient)ヒータが用いられる。
The
温水ヒータ63に代えて、例えば、車室に導かれる空気を直接加熱する空気式ヒータ(図示せず)、又は車両の内燃機関としてのエンジン(図示せず)の排熱を使用して車室に導かれる空気を加熱する温水式熱交換器(図示せず)を用いてもよい。また、温水ヒータ63、空気式ヒータ、及び温水式熱交換器のいずれか一つを単体で用いてもよく、これらを任意に組み合わせて用いてもよい。
Instead of the
HVACユニット5は、空調に利用する空気を冷却又は加熱する。HVACユニット5は、ブロワ52と、エアミックスドア53と、これらを空調に利用する空気が通過可能となるように囲うケース51と、を備える。HVACユニット5内には、エバポレータ25とヒータコア62とが配置される。ブロワ52から送風された空気は、エバポレータ25内を流れる冷媒との間、及びヒータコア62内を流れる温水との間で熱交換を行う。
The
ブロワ52は、HVACユニット5内に空気を送風する送風機である。
The
エアミックスドア53は、HVACユニット5内に配置されたヒータコア62を通過する空気の量を調整する。エアミックスドア53は、ヒータコア62のブロワ52側に設置される。エアミックスドア53は、暖房運転時にヒータコア62側を開き、冷房運転時にヒータコア62側を閉じる。エアミックスドア53の開度によって、空気とヒータコア62内の温水との間の熱交換量が調節される。
The
空調装置100には、冷媒温度検出器としての室外熱交換器出口温センサ12と、蒸発器温度検出器としてのエバポレータ温度センサ13と、外気温度検出器としての外気温センサ15と、が設置されている。
The
室外熱交換器出口温センサ12は、室外熱交換器23の出口に設けられて冷媒流路20内の冷媒の温度を検出する。室外熱交換器出口温センサ12は、室外熱交換器23を通過した冷媒の温度を検出する。
The outdoor heat exchanger
外気温センサ15は、室外熱交換器23に取り込まれて通過する前の外気の温度を検出する。
The outside
エバポレータ温度センサ13は、HVACユニット5内におけるエバポレータ25の空気流れ下流側に設置され、エバポレータ25を通過した空気の温度を検出する。なお、エバポレータ温度センサ13は、エバポレータ25に直接設置されてもよい。
The
コントローラ10は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)などによって構成されるマイクロコンピュータである。コントローラ10を複数のマイクロコンピュータで構成することも可能である。コントローラ10は、ROMに記憶されたプログラムをCPUによって読み出すことで、空調装置100に各種機能を発揮させる。
The
コントローラ10は、冷凍サイクル2の制御を実行するようにプログラムされている。コントローラ10には、室外熱交換器出口温センサ12と、エバポレータ温度センサ13と、外気温センサ15と、からの信号が入力される。なお、コントローラ10には、図示しない他のセンサからの信号が入力されてもよい。
The
コントローラ10は、入力された信号に基づいて、冷凍サイクル2の制御を実行する。即ち、コントローラ10は、図1に破線で示すように、コンプレッサ21の出力を設定するとともに、第1流路切換弁28及び第2流路切換弁29の開閉制御を実行する。また、コントローラ10は、図示しない出力信号を送信することで、温水サイクル6及びHVACユニット5の制御を実行する。
The
次に、図2及び図3を参照して、空調装置100の各空調運転モードについて説明する。
Next, with reference to FIG.2 and FIG.3, each air-conditioning operation mode of the
<冷房運転>
冷房運転時には、冷凍サイクル2は、冷房モードに切り換えられる。冷房モードでは、冷凍サイクル2内の冷媒は、図2に太実線で示すように循環する。
<Cooling operation>
During the cooling operation, the
コントローラ10は、第1流路切換弁28を閉じた状態にするとともに、第2流路切換弁29を開いた状態にする。
The
コンプレッサ21で圧縮されて高温高圧になった冷媒は、水冷コンデンサ22及び第2流路切換弁29を通って、室外熱交換器23へと流れる。このとき、温水サイクル6内の温水は循環していないので、水冷コンデンサ22では、殆ど熱交換は行われない。また、冷媒は、固定絞り27をバイパスしてバイパス路20aを通過する。固定絞り27に代えて電磁絞り弁(図示せず)を設ける場合には、電磁絞り弁は、冷媒の流れを絞らないように調節される。
The refrigerant compressed to high temperature and high pressure by the
室外熱交換器23へ流れた冷媒は、室外熱交換器23に導入される外気と熱交換を行い冷却された後、気液分離器40にて気液分離される。気液分離器40の下流側に接続される温度式膨張弁26には、気液分離器40に貯留された液状冷媒の一部が内部熱交換器30を介して流通する。
The refrigerant that has flowed to the
その後、液状冷媒は、温度式膨張弁26で減圧膨張してエバポレータ25へ流通し、エバポレータ25を通過する際に空調に利用する空気の熱を吸収することで蒸発する。エバポレータ25にて蒸発したガス状冷媒は、内部熱交換器30を通過し再びコンプレッサ21へと流れる。
After that, the liquid refrigerant is decompressed and expanded by the temperature
即ち、冷房モードでは、水冷コンデンサ22は、コンプレッサ21が吐出した高圧冷媒は、水冷コンデンサ22を通過して室外熱交換器23に流入する。そして、室外熱交換器23から導出された冷媒は気液分離器40に流入し、気液分離器40においてガス状冷媒と液状冷媒に分離される。さらに、温度式膨張弁26は、気液分離器40から導かれる液状冷媒を減圧膨張させ、エバポレータ25は、温度式膨張弁26にて減圧膨張した低圧冷媒と車室へ導かれる空気とを熱交換させて冷媒を蒸発される。このようにして蒸発したガス状冷媒は、コンプレッサ21に吸入され、再び圧縮されてコンプレッサ21から吐出される。
That is, in the cooling mode, the high-pressure refrigerant discharged from the
ここで、気液分離器40から内部熱交換器30に流通する液状冷媒は、高圧の流体であり、気液分離器40にて気液分離されることで、過冷却度がほぼ0℃の略飽和液状態となっている。一方、エバポレータ25から内部熱交換器30に流通するガス状冷媒は、温度式膨張弁26を通過する際に減圧膨張して低温の流体になっている。そのため、液状冷媒は、内部熱交換器30を流通する際に低温のガス状冷媒との間で熱交換を行い、ガス状冷媒により過度に冷却されて飽和液状態から過冷却度をもった過冷却状態となる。また、ガス状冷媒は、内部熱交換器30を流通する際に、液状冷媒によって加熱されることで過熱度を持った加熱状態となる。
Here, the liquid refrigerant flowing from the gas-
エバポレータ25にて冷媒によって冷却された空気は、HVACユニット5の下流に流されて冷房風として用いられる。
The air cooled by the refrigerant in the
<暖房運転>
暖房運転時には、冷凍サイクル2は、ヒートポンプ暖房モードに切り換えられる。暖房運転時には、いわゆる外気吸熱ヒートポンプ運転が実行される。ヒートポンプ暖房モードでは、冷凍サイクル2内の冷媒及び温水サイクル6内の温水は、図3に太実線で示すように循環する。
<Heating operation>
During the heating operation, the
コントローラ10は、第1流路切換弁28を開いた状態にするとともに、第2流路切換弁29を閉じた状態にする。
The
コンプレッサ21で圧縮され高温になった冷媒は、水冷コンデンサ22へと流れる。水冷コンデンサ22へ流れた冷媒は、水冷コンデンサ22の内部で温水を加熱し、固定絞り27を通って減圧膨張することで低温となって、室外熱交換器23へと流れる。
The refrigerant that has been compressed by the
室外熱交換器23へ流れた冷媒は、室外熱交換器23に導入される外気との間で熱交換した後、気液分離器40へと流れて気液分離される。そして、気液分離器40で気液分離された冷媒のうちガス状冷媒が、第1流路切換弁28を通って再びコンプレッサ21へと流れる。このように、ヒートポンプ暖房モードでは、気液分離器40には液状冷媒が貯留されて、ガス状冷媒がコンプレッサ21に導かれる。
The refrigerant that has flowed to the
即ち、ヒートポンプ暖房モードでは、水冷コンデンサ22は、コンプレッサ21が吐出した高圧冷媒と車室へ導かれる空気とを温水サイクル6を介して熱交換させる。そして、固定絞り27は、水冷コンデンサ22から導出された冷媒を減圧膨張させ、室外熱交換器23には、固定絞り27にて減圧膨張した冷媒が流入する。気液分離器40は、室外熱交換器23から導出された低圧冷媒をガス状冷媒と液状冷媒とに分離させる。このようにして分離されたガス状冷媒は、コンプレッサ21に吸引され、再び圧縮されてコンプレッサ21から吐出される。
That is, in the heat pump heating mode, the water-cooled
一方、水冷コンデンサ22で冷媒によって加熱された温水は、循環してヒータコア62に流れ、ヒータコア62の周囲の空気を加熱する。加熱された空気は、HVACユニット5の下流側に流されることで、暖房風として用いられる。
On the other hand, the hot water heated by the refrigerant in the water-cooled
なお、水冷コンデンサ22で冷媒が充分に温水を加熱できない場合には、外気吸熱ヒートポンプ運転と併用して又は独立して温水ヒータ63を運転させることによって温水を加熱してもよい。
In addition, when the refrigerant cannot sufficiently heat the hot water by the water-cooled
次に、図4A、図4B、図5、図6、及び図7A〜Fを参照して、気液分離器40の具体的な構成について説明する。
Next, a specific configuration of the gas-
図5及び図6に示すように、気液分離器40は、タンク部41と、配管接続部42と、タンク部41内に流入した冷媒を液状冷媒とガス状冷媒とに分離する分離部材46と、タンク部41内の液状冷媒を気液分離器40外に流出させるための第1出口管43と、タンク部41内のガス状冷媒を気液分離器40外に流出させるための第2出口管44と、第2出口管44の外周に設けられ第2出口管44の外周との間に流路47を形成する外管部45gと、第1出口管43が貫通し外管部45gを支持する支持部45aと、支持部45aに設けられタンク部41内に流入した冷媒の異物を除去するフィルタ部としてのフィルタ48と、を備える。
As shown in FIGS. 5 and 6, the gas-
タンク部41は、有底円筒形状に形成される。タンク部41の開口部には配管接続部42が溶着される。これにより、タンク部41の内部には、冷媒を貯留する空間Sが形成される。
The
図4Aに示すように、配管接続部42は、コンプレッサ21の吸入側に連通する配管が接続される第1ポート42aと、連通部42fを通じて第1ポート42aと連通するとともに内部熱交換器30に連通する配管が接続される第2ポート42bと、内部熱交換器30に液状冷媒を供給するための配管が接続される第3ポート42cと、室外熱交換器23を通過した冷媒が導かれる配管が接続される第4ポート42dと、を備える。第1ポート42aは、配管接続部42の側面に設けられる。第2ポート42b、第3ポート42c、及び第4ポート42dは、配管接続部42の上面に設けられる。
As shown in FIG. 4A, the
図5及び図6に示すように、分離部材46は、有底筒状に形成され、底部が上方に位置するようにタンク部41内の上部に設けられる。室外熱交換器23から第4ポート42dを通じて気液分離器40内に流入した冷媒は、分離部材46に衝突することで、液状冷媒とガス状冷媒とに分離される。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
第1出口管43は、樹脂製あるいは金属製のパイプによって構成される。第1出口管43は、配管接続部42に形成された流路42e及び第3ポート42cを通じて内部熱交換器30に連通する(図6参照)。第1出口管43は、圧入あるいは溶着等によって配管接続部42に固定され、配管接続部42の流路42eに接続される。第1出口管43の下端は、常時、空間S内に貯留される液状冷媒の液位より下方に位置するように設けられる。
The
第2出口管44は、樹脂製あるいは金属製のパイプによって構成される。第2出口管44は、配管接続部42に形成された流路42g及び連通部42fを通じて第1ポート42a及び第2ポート42bに連通する。第2出口管44は、圧入あるいは溶着等によって配管接続部42に固定され、配管接続部42の流路42gに接続される。連通部42fと流路42gとの間には、第1流路切換弁28が設けられる。第1流路切換弁28の開閉に伴って連通部42fと流路42gとは連通または遮断する。
The
外管部45gは、第2出口管44の外径よりも大きな内径を有するパイプ状に形成される。外管部45gは、第2出口管44の外周に設けられ、外管部45gと第2出口管44の外周との間に円環状の流路47が形成される。外管部45gの上端は空間Sの上部に開口し、下端は閉塞部45dによって閉塞される。これにより、空間S内のガス状冷媒は、図5及び図6に矢印で示すように、外管部45gの上部の開口から流路47を通じて吸入され、第2出口管44の下端で折り返して第2出口管44内に流入する。
The
閉塞部45dには、空間Sと外管部45gの内部とを連通する貫通孔45eが形成される。液状冷媒とともに空間Sの下部に溜まったオイルは、貫通孔45e及び第2出口管44を通じて、ガス状冷媒とともにコンプレッサ21に吸入され、冷媒流路20内の各機器を潤滑する。
A through-
閉塞部45dは、タンク部41の底面側に突出する突起部45hを備える。突起部45hは、貫通孔45eがタンク部41の底面によって閉塞されることを防止する。言い換えると、突起部45hは、閉塞部45dとタンク部41の底面との間にオイルの流れを確保するための隙間を形成する。なお、突起部45hに代えて、例えば、閉塞部45dのタンク部41の底面と対向する端面に、貫通孔45eと空間Sとを連通する溝を設けてもよい。
The closing
外管部45gの下端側には、第2出口管44の軸方向の移動を規制する規制部45fが設けられる。第2出口管44が規制部45fに当接し、さらに、閉塞部45dがタンク部41の底部に当接することにより、第2出口管44及び外管部45gの軸方向の移動が規制される。また、規制部45fは、第2出口管44の下端が閉塞部45dに当接し、ガス状冷媒の流れが妨げられることを防止する。
On the lower end side of the
支持部45aは、略円板状の本体部45bと、本体部45bの端面から第1出口管43の軸方向に突出するように形成され、第1出口管43の外周を支持する筒部45iと、を有する。本体部45bには、タンク部41内に流入した冷媒やオイルに含まれる異物を除去するフィルタ48が複数設けられる。
The
支持部45aは、タンク部41の内周面との間をシールするシール部45cをさらに備える。シール部45cは、本体部45bの外周部からタンク部41の内周面に沿って延びる円環状に形成される。このように、シール部45cをタンク部41の内周面に沿って延びるように形成することで、軸方向におけるシールの距離を長くすることができる。したがって、本体部45bの外周面とタンク部41の内周面との間のシール性が向上する。これにより、液状冷媒がシール部45cとタンク部41の内周面との間を通過することなく、フィルタ48を確実に通過するので、第1出口管43を通じて流出する液状冷媒や貫通孔45eを通じてガス状冷媒とともに第2出口管44から流出するオイルに含まれる異物を確実に除去することができる。また、シール部45cをタンク部41の内周面に沿って延びるように形成することで、支持部45aと一体に形成された外管部45gをガタつくことなく支持できる。
The
筒部45iは、本体部45bの中心からオフセットされた位置に設けられる。第1出口管43が筒部45i及び本体部45bを貫通するように挿入されることで、第1出口管43は、筒部45i及び本体部45bによって支持される。筒部45iの内周面は、第1出口管43の外周面との間でシールを構成する。このように、筒部45iの内周面と第1出口管43の外周面との間でシールを構成することで、軸方向におけるシールの距離を長くすることができる。つまり、第1出口管43と支持部45aとの間のシール性が向上する。
The
図7Aに示すように、支持部45a(本体部45b)の中央には、乾燥剤70を載置するための載置部45jが設けられる。載置部45jには、乾燥剤70が接着などによって固定される。
As shown in FIG. 7A, a
複数のフィルタ48は、支持部45aの外周側、具体的には、支持部45aにおける載置部45jより外周部分に、円周方向に沿って設けられる。
The plurality of
分離部材46によって分離された液相冷媒は、タンク部41の内周面に沿って、本体部45bの外縁側に降下する。このため、載置部45jを本体部45bの中央に設け、フィルタ48を載置部45jの外周に設けることにより、乾燥剤70の載置場所を確保しつつ、フィルタ48の濾過効率を良好なものとすることができる。なお、乾燥剤70の載置場所が不要な場合には、載置部45jにもフィルタ48を設けてもよい。
The liquid-phase refrigerant separated by the
また、複数のフィルタ48は、第1出口管43と第2出口管44とを結ぶ直線に対し対称に配置される。これにより、フィルタ48を通過する冷媒の流れを均一にすることができる。
The plurality of
なお、図7Bや図7Cに示すように、載置部45jと本体部45bの外縁部分とを接続するリブ45kを設けるようにしてもよい。これにより、支持部45aの強度が向上する。
As shown in FIGS. 7B and 7C, a
さらに、図7D、図7E、及び図7Fに示すように、フィルタ48の形状を円形や四角形といった同一形状とし、これらを支持部45aに同心円状に設けられるようにしてもよい。フィルタ48をこのような単純な形状とすることで、フィルタ48の生産性を向上することができる。
Further, as shown in FIGS. 7D, 7E, and 7F, the
次に、気液分離器40の組み立てについて説明する。
Next, assembly of the gas-
まず、第1出口管43を配管接続部42の流路42eに接続するように固定するとともに、第2出口管44を配管接続部42の流路42gに接続するように固定する。さらに、分離部材46を第1出口管43及び第2出口管44に固定する。
First, the
次に、第1出口管43を筒部45iに挿入するとともに、第2出口管44を外管部45g内に挿入する。そして、タンク部41内にこれらの組立体を挿入する。このとき、筒部45iが本体部45bの中心からオフセットされた位置に設けられているので、上記組立体をタンク部41内に挿入することで、第2出口管44と外管部45gとの相対位置が位置決めされる。これにより、第2出口管44と外管部45gとの間に形成される流路47の形状(第2出口管44と外管部45gとの間隔)を一定のものとすることができる。
Next, the
また、外管部45gの下端側には、第2出口管44の軸方向の移動を規制する規制部45fが設けられている。これにより、第2出口管44が規制部45fに当接し、さらに、外管部45gの閉塞部45d(突起部45h)がタンク部41の底部に当接することにより、第2出口管44及び外管部45gの軸方向の移動が規制される。よって、外管部45g及び支持部45aが軸方向にガタつくことを防止できる。
Further, a restricting
以上の実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。 According to the above embodiment, there exist the effects shown below.
気液分離器40は、流入した冷媒をガス状冷媒と液状冷媒とに分離して貯留するタンク部41と、タンク部41内に流入した冷媒の異物を除去するフィルタ48と、タンク部41の上部に設けられてタンク部41からの冷媒の出入口を形成する配管接続部42と、配管接続部42に接続されてタンク部41内に挿入され、フィルタ48を通過した液状冷媒を気液分離器40外に流出させるための第1出口管43と、配管接続部42に接続されてタンク部41内に挿入され、タンク部41内のガス状冷媒を気液分離器40外に流出させるための第2出口管44と、第2出口管44の外周に設けられ第2出口管44の外周との間に流路47を形成する外管部45gと、外管部45gの下端を閉塞する閉塞部45dと、第1出口管43及び外管部45gを支持する支持部45aと、を備え、フィルタ48は支持部45aに設けられる。
The gas-
この構成では、支持部45aに設けられたフィルタ48によって、タンク部41内に流入した冷媒やオイルの異物を除去できる。これにより、タンク部41内の液状冷媒を気液分離器40外に流出させるためのフィルタを別途第1出口管43に設ける必要がない。したがって、部品点数の増加を抑制できる。
In this configuration, the
気液分離器40では、第1出口管43は、支持部45aを貫通して支持部45aに支持される。
In the gas-
この構成では、第1出口管43が支持部45aに支持されるので、第1出口管43のガタつきを防止できる。
In this structure, since the
気液分離器40では、支持部45aは、略円板状の本体部45bと、本体部45bの端面から第1出口管43の軸方向に突出するように形成され、第1出口管43の外周をシールする筒部45iと、を有する。
In the gas-
筒部45iが第1出口管43の外周面をシールすることにより、第1出口管43と支持部45aとの間のシール性が向上する。これにより、液状冷媒がフィルタ48を確実に通過するので、第1出口管43を通じて流出する液状冷媒やオイルの異物を確実に除去することができる。
The
気液分離器40では、筒部45iは、本体部45bの中心からオフセットされた位置に設けられ、支持部45aは、タンク部41の内周面との間をシールするシール部45cをさらに備える。
In the gas-
第1出口管43を筒部45iに挿入し、第2出口管44を外管部45g内に挿入した状態でタンク部41内にこれらを挿入したときに、筒部45iとシール部45cによって、第2出口管44及び外管部45gの相対位置が位置決めされる。これにより、第2出口管44と外管部45gとの間に形成される流路47の形状(第2出口管44と外管部45gとの間隔)を一定のものとすることができる。
When these are inserted into the
気液分離器40では、シール部45cは、本体部45bの外周部からタンク部41の内周面に沿って延びるように形成される。
In the gas-
シール部45cをタンク部41の内周面に沿って延びるように形成することで、支持部45aの外周面とタンク部41の内周面との間のシール性が向上する。これにより、液状冷媒とオイルがフィルタ48を確実に通過するので、第1出口管43を通じて流出する液状冷媒やオイルの異物を確実に除去することができる。
By forming the
気液分離器40では、外管部45gは、支持部45aと一体に形成される。
In the gas-
外管部45gと支持部45aとが一体に形成されることにより、部品点数を少なくできる。
By forming the
気液分離器40では、第2出口管44の一端は、配管接続部42に接続され、第2出口管44の他端は、外管部45gに形成された規制部45fに当接し、閉塞部45dがタンク部41の底部に当接することで、第2出口管44及び外管部45gの軸方向の移動が規制される。
In the gas-
第2出口管44が規制部45fに当接し、さらに、閉塞部45dがタンク部41の底部に当接することにより、第2出口管44及び外管部45gの軸方向の移動を規制することができる。また、規制部45fを設けることにより、第2出口管44の下端が閉塞部45dに当接し、ガス状冷媒の流れが妨げられることを防止できる。
The movement of the
気液分離器40では、閉塞部45dには、下方側の端面から突出するように形成され、タンク部41の底部と接触する突起部45hと、閉塞部45dを貫通する貫通孔45eと、が設けられる。
In the gas-
この構成では、突起部45hが設けられるので、タンク部41の底面によって貫通孔45eが閉塞されることを防止できる。これにより、貫通孔45eからオイルが吸入されることを妨げられるおそれがない。
In this configuration, since the
気液分離器40では、複数のフィルタ48は、支持部45aの円周方向に並んで設けられる。
In the gas-
分離部材46によって分離された液相冷媒は、タンク部41の内周面に沿って降下する。したがって、複数のフィルタ48を支持部45aの円周方向に並んで設けられことにより、フィルタ48の濾過効率を良好なものとすることができる。
The liquid phase refrigerant separated by the
気液分離器40では、複数のフィルタ48は、支持部45aに同心円状に設けられる。
In the gas-
分離部材46によって分離された液相冷媒は、タンク部41の内周面に沿って降下する。したがって、複数のフィルタ48を支持部45aの円周方向に並んで設けられことにより、フィルタ48の濾過効率を良好なものとすることができる。
The liquid phase refrigerant separated by the
気液分離器40では、複数のフィルタ48は、同一形状である。
In the gas-
この構成では、フィルタ48の生産性を向上することができる。
With this configuration, the productivity of the
気液分離器40では、複数のフィルタ48は、第1出口管43と第2出口管44とを結ぶ直線に対し対称に配置される。
In the gas-
この構成では、フィルタ48を通過する冷媒の流れを均一にすることができる。
In this configuration, the flow of the refrigerant passing through the
気液分離器40では、支持部45aの中央には、乾燥剤70を載置するための載置部45jが設けられ、フィルタ48は、載置部45jの外周に設けられる。
In the gas-
分離部材46によって分離された液相冷媒は、タンク部41の内周面に沿って降下する。このため、フィルタ48を載置部45jの外周に設けることにより、乾燥剤70の載置場所を確保しつつ、フィルタ48の濾過効率を良好なものとすることができる。
The liquid phase refrigerant separated by the
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。 The embodiment of the present invention has been described above. However, the above embodiment only shows a part of application examples of the present invention, and the technical scope of the present invention is limited to the specific configuration of the above embodiment. Absent.
100 空調装置
20 冷媒流路
21 コンプレッサ(圧縮機)
22 水冷コンデンサ(温水−冷媒熱交換器)
23 室外熱交換器
25 エバポレータ(蒸発器)
26 温度式膨張弁(膨張弁)
28 第1流路切換弁(開閉弁)
40 気液分離器
41 タンク部
42 配管接続部
43 第1出口管
44 第2出口管
45a 支持部
45b 本体部
45c シール部
45d 閉塞部
45e 貫通孔
45f 規制部
45g 外管部
45i 筒部
45j 載置部
45k リブ
46 分離部材
47 流路
48 フィルタ(フィルタ部)
70 乾燥剤
100
22 Water-cooled condenser (hot water-refrigerant heat exchanger)
23
26 Thermal expansion valve (expansion valve)
28 First flow path switching valve (open / close valve)
40 Gas-
70 Desiccant
Claims (13)
流入した冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離して貯留するタンク部と、
前記タンク部内に流入した冷媒の異物を除去するフィルタ部と、
前記タンク部の上部に設けられて前記タンク部からの冷媒の出入口を形成する配管接続部と、
前記配管接続部に接続されて前記タンク部内に挿入され、前記フィルタ部を通過した液相冷媒を前記気液分離器外に流出させるための第1出口管と、
前記配管接続部に接続されて前記タンク部内に挿入され、前記タンク部内の気相冷媒を前記気液分離器外に流出させるための第2出口管と、
前記第2出口管の外周に設けられ前記第2出口管の外周との間に流路を形成する外管部と、
前記外管部の下端を閉塞する閉塞部と、
前記第1出口管及び前記外管部を支持する支持部と、を備え、
前記フィルタ部は前記支持部に設けられる
ことを特徴とする気液分離器。 A gas-liquid separator,
A tank unit that separates and stores the inflowing refrigerant into a gas phase refrigerant and a liquid phase refrigerant;
A filter part for removing foreign substances in the refrigerant flowing into the tank part;
A pipe connection part provided at an upper part of the tank part to form an inlet / outlet of the refrigerant from the tank part;
A first outlet pipe connected to the pipe connection portion, inserted into the tank portion, and for causing liquid phase refrigerant that has passed through the filter portion to flow out of the gas-liquid separator;
A second outlet pipe connected to the pipe connection part and inserted into the tank part, for allowing the gas-phase refrigerant in the tank part to flow out of the gas-liquid separator;
An outer pipe part provided on the outer periphery of the second outlet pipe and forming a flow path with the outer circumference of the second outlet pipe;
A closing portion for closing the lower end of the outer tube portion;
A support part for supporting the first outlet pipe and the outer pipe part,
The gas-liquid separator, wherein the filter part is provided in the support part.
前記第1出口管は、前記支持部を貫通して前記支持部に支持される、
ことを特徴とする気液分離器。 The gas-liquid separator according to claim 1,
The first outlet pipe is supported by the support portion through the support portion;
A gas-liquid separator characterized by that.
前記支持部は、
略円板状の本体部と、
前記本体部の端面から前記第1出口管の軸方向に突出するように形成され、前記第1出口管の外周をシールする筒部と、を有する、
ことを特徴とする気液分離器。 The gas-liquid separator according to claim 1 or 2,
The support part is
A substantially disc-shaped body,
A cylindrical portion that is formed so as to protrude in an axial direction of the first outlet pipe from an end surface of the main body portion, and seals an outer periphery of the first outlet pipe.
A gas-liquid separator characterized by that.
前記筒部は、前記本体部の中心からオフセットされた位置に設けられ、
前記支持部は、前記タンク部の内周面との間をシールするシール部をさらに備える、
ことを特徴とする気液分離器。 The gas-liquid separator according to claim 3,
The cylindrical portion is provided at a position offset from the center of the main body,
The support portion further includes a seal portion that seals between the inner peripheral surface of the tank portion,
A gas-liquid separator characterized by that.
前記シール部は、前記本体部の外周部から前記タンク部の内周面に沿って延びるように形成される、
ことを特徴とする気液分離器。 The gas-liquid separator according to claim 4,
The seal portion is formed so as to extend from the outer peripheral portion of the main body portion along the inner peripheral surface of the tank portion.
A gas-liquid separator characterized by that.
前記外管部は、前記支持部と一体に形成される、
ことを特徴とする気液分離器。 A gas-liquid separator according to any one of claims 1 to 5,
The outer tube portion is formed integrally with the support portion.
A gas-liquid separator characterized by that.
前記第2出口管の一端は、前記配管接続部に接続され、
前記第2出口管の他端は、前記外管部に形成された規制部に当接し、
前記閉塞部が前記タンク部の底部に当接することで、前記第2出口管及び前記外管部の軸方向の移動が規制される、
ことを特徴とする気液分離器。 A gas-liquid separator according to any one of claims 1 to 6,
One end of the second outlet pipe is connected to the pipe connection portion,
The other end of the second outlet pipe abuts on a regulating part formed in the outer pipe part,
When the closed portion is in contact with the bottom of the tank portion, movement of the second outlet pipe and the outer pipe portion in the axial direction is restricted.
A gas-liquid separator characterized by that.
前記閉塞部には、
下方側の端面から突出するように形成され、前記タンク部の底部と接触する突起部と、
前記閉塞部を貫通する貫通孔と、が設けられる、
ことを特徴とする気液分離器。 A gas-liquid separator according to any one of claims 1 to 7,
In the blocking part,
A protruding portion that is formed so as to protrude from the lower end surface, and that contacts the bottom of the tank portion;
A through hole penetrating the blocking portion is provided,
A gas-liquid separator characterized by that.
前記フィルタ部は、複数のフィルタを有し、
前記複数のフィルタは、前記支持部の円周方向に並んで設けられる、
ことを特徴とする気液分離器。 A gas-liquid separator according to any one of claims 1 to 8,
The filter unit has a plurality of filters,
The plurality of filters are provided side by side in a circumferential direction of the support portion.
A gas-liquid separator characterized by that.
前記フィルタ部は、複数のフィルタを有し、
前記複数のフィルタは、前記支持部に同心円状に設けられる、
ことを特徴とする気液分離器。 A gas-liquid separator according to any one of claims 1 to 9,
The filter unit has a plurality of filters,
The plurality of filters are provided concentrically on the support.
A gas-liquid separator characterized by that.
前記フィルタ部は、複数のフィルタを有し、
前記複数のフィルタは同一形状である、
ことを特徴とする気液分離器。 A gas-liquid separator according to any one of claims 1 to 10,
The filter unit has a plurality of filters,
The plurality of filters have the same shape.
A gas-liquid separator characterized by that.
前記フィルタ部は、複数のフィルタを有し、
前記複数のフィルタは、前記第1出口管と前記第2出口管とを結ぶ直線に対し対称に配置される、
ことを特徴とする気液分離器。 The gas-liquid separator according to any one of claims 1 to 11,
The filter unit has a plurality of filters,
The plurality of filters are arranged symmetrically with respect to a straight line connecting the first outlet pipe and the second outlet pipe.
A gas-liquid separator characterized by that.
前記支持部の中央には、乾燥剤を載置するための載置部が設けられ、
前記フィルタ部は、前記載置部の外周に設けられる、
ことを特徴とする気液分離器。 A gas-liquid separator according to any one of claims 1 to 12,
In the center of the support portion, a placement portion for placing a desiccant is provided,
The filter part is provided on the outer periphery of the mounting part.
A gas-liquid separator characterized by that.
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