JP3583595B2

JP3583595B2 - Gas-liquid separator for refrigeration cycle equipment

Info

Publication number: JP3583595B2
Application number: JP27398497A
Authority: JP
Inventors: 伸二渡辺; 成人山口; 正▲廣▼ 新; 雄一薬丸
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1997-09-19
Filing date: 1997-09-19
Publication date: 2004-11-04
Anticipated expiration: 2017-09-19
Also published as: JPH1194403A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ガス成分を運転状態に応じて圧縮機にインジェクションするようにした冷凍サイクル装置の気液分離器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の冷凍サイクル装置としては、圧縮機の能力を高める等の観点から、例えば実開平１ー５８０４６号公報に見られるように、ガスインジェクションにより圧縮機の能力を向上させるようにした冷凍サイクル装置が提案されている。
一方、近年冷凍サイクル装置に用いる冷媒としては、環境破壊を防止すること等を考慮してＨＦＣ系冷媒の採用が検討されている。そして、このＨＦＣ系冷媒を採用するときには、これと相溶性のあるエステル系オイルを潤滑油として利用するのが望ましいとされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ガスインジェクション機能を有する冷凍サイクル装置は、冷凍サイクル中に気液分離器やインジェクション管等を加える必要がある。
一方、ＨＦＣ系冷媒を利用する場合に用いられるエステル系オイルは、水分が含まれることによって加水分解を起こし、劣化してしまうという問題を有する。従って、エステル系冷媒の水分による劣化を防止するには、冷凍サイクル中に、例えばドライヤ装置等の水分を除去するための装置を配設することが必要となる。以上のことより、冷媒としてＨＦＣ系冷媒を用い、ガスインジェクション機能付きの冷凍サイクル装置にあっては、通常の冷凍サイクル装置に比べて、少なくとも気液分離器やガスインジェクション管、更にはドライヤ装置等を付加する必要がある。しかしこのような装置の付加は、昨今の空気調和装置の小型化の要請に逆行したものとならざるを得ない。特に、一般的にルームエアコンと呼ばれる家庭用の空気調和装置では、特に、部品点数の削減およびこれに伴う装置の小型化が強く要請される。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、気液分離器を備えてガスインジェクションを行う冷凍サイクル装置の冷媒としてＨＦＣ系冷媒を採用する場合に必要となる冷媒の乾燥を、別途ドライヤ装置を付設することなく、これを行うことのできる冷凍サイクル装置の気液分離器を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の本発明の冷凍サイクル装置の気液分離器は、運転状態に応じて、圧縮機にインジェクションするガス成分を分離する冷凍サイクル装置の気液分離器において、前記気液分離器の中の一部の領域に、冷媒に含まれる水分を吸収する乾燥剤を充填した水分除去層を設け、一対の区画板の間に押さえ板を取付け、一方の前記区画板と前記押さえ板との間に配置したスプリングによって前記押さえ板を他方の前記区画板の方向に付勢し、前記押さえ板と他方の前記区画板との間に前記乾燥剤を充填することで前記水分除去層が形成されることを特徴とする。
請求項２記載の本発明の冷凍サイクル装置の気液分離器は、上下方向に延びる本体と、前記本体の上端部に形成されたガス成分出口と、前記本体の下端部に形成された液体成分出口と、前記本体内に冷媒を導入する冷媒導入管と、乾燥剤を充填した水分除去層とを有し、前記水分除去層を、前記ガス成分出口と前記冷媒導入管の開口との間に設け、一対の区画板の間に押さえ板を取付け、一方の前記区画板と前記押さえ板との間に配置したスプリングによって前記押さえ板を他方の前記区画板の方向に付勢し、前記押さえ板と他方の前記区画板との間に前記乾燥剤を充填することで前記水分除去層が形成されることを特徴とする。
請求項３記載の本発明の冷凍サイクル装置の気液分離器は、請求項２に記載の冷凍サイクル装置の気液分離器において、前記冷媒導入管を前記本体の下端部から挿入したことを特徴とする。
請求項４記載の本発明の冷凍サイクル装置の気液分離器は、請求項３に記載の冷凍サイクル装置の気液分離器において、前記冷媒導入管の開口位置を前記液体成分出口の開口位置よりも高くしたことを特徴とする。
請求項５記載の本発明の冷凍サイクル装置の気液分離器は、上下方向に延びる本体と、前記本体の上端部に形成されたガス成分出口と、前記本体の下端部に形成された液体成分出口と、前記本体内に冷媒を導入する冷媒導入管と、乾燥剤を充填した水分除去層とを有し、前記水分除去層を、前記冷媒導入管と前記液体成分出口との間に設け、一対の区画板の間に押さえ板を取付け、一方の前記区画板と前記押さえ板との間に配置したスプリングによって前記押さえ板を他方の前記区画板の方向に付勢し、前記押さえ板と他方の前記区画板との間に前記乾燥剤を充填することで前記水分除去層が形成されることを特徴とする。
請求項６記載の本発明の冷凍サイクル装置の気液分離器は、請求項２又は請求項５に記載の冷凍サイクル装置の気液分離器において、前記冷媒導入管を前記本体の中間部から挿入し、前記冷媒導入管の開口が前記本体の側壁内面に向けられていることを特徴とする。
請求項７記載の本発明の冷凍サイクル装置の気液分離器は、請求項２又は請求項５に記載の冷凍サイクル装置の気液分離器において、前記冷媒導入管の開口を前記水分除去層に向けたことを特徴とする。
請求項８記載の本発明の冷凍サイクル装置の気液分離器は、請求項５に記載の冷凍サイクル装置の気液分離器において、前記冷媒導入管を前記本体の上端部から挿入したことを特徴とする。
請求項９記載の本発明の冷凍サイクル装置の気液分離器は、請求項８に記載の冷凍サイクル装置の気液分離器において、前記冷媒導入管の開口位置を前記ガス成分出口の開口位置よりも低くしたことを特徴とする。
請求項１０記載の本発明の冷凍サイクル装置の気液分離器は、請求項１から請求項９のいずれかに記載の冷凍サイクル装置の気液分離器において、冷媒としてＨＦＣ系冷媒を用いたことを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施の形態における気液分離器は、ガスインジェクションを行う冷凍サイクルの要素として必須の気液分離器の中の一部を利用して、乾燥剤を充填した水分除去層を設けたことから、別途ドライヤ装置を設ける必要がない。したがって、ＨＦＣ系冷媒の採用したときに、これに相溶性のあるエステル系オイルの劣化を装置の部品点数を増加させることなく達成することができる。またさらには、気液分離器の中では、乾燥剤のバッフル作用による気液分離を期待することができることから、気液分離器本来の機能を高めることができるという効果を有する。
【０００７】
本発明の第２の実施形態における気液分離器は、水分除去層をガス成分出口と冷媒導入管の開口との間に設けたものである。このように、ガスインジェクションを行う冷凍サイクルの要素として必須の気液分離器の中の一部を利用して、乾燥剤を充填した水分除去層を設けたことから、別途ドライヤ装置を設ける必要がない。したがって、ＨＦＣ系冷媒の採用したときに、これに相溶性のあるエステル系オイルの劣化を装置の部品点数を増加させることなく達成することができる。またさらには、水分除去層をガス成分出口と冷媒導入管の開口との間に設けたことから、この水分除去層による整流作用によってガス分離が一層促進されるとともにガスインジェクションの脈動も減少することができる。
【０００８】
本発明の第３の実施の形態は、第２の実施形態において、冷媒導入管を本体の下端部から挿入したものである。従って、液体成分出口に接続される配管と冷媒導入管とを本体下部において同一方向に隣接して設けることになり加工工数を削減することができる。
【０００９】
本発明の第４の実施の形態は、第３の実施の形態において、冷媒導入管の開口位置を液体成分出口の開口位置よりも高くしたものである。このように冷媒導入管の開口位置を高く設定することによって冷媒導入に伴って液体成分を乱すことを防止することができる。
【００１０】
本発明の第５の実施形態における気液分離器は、水分除去層を冷媒導入管と液体成分出口との間に設けたものである。このように、ガスインジェクションを行う冷凍サイクルの要素として必須の気液分離器の中の一部を利用して、乾燥剤を充填した水分除去層を設けたことから、別途ドライヤ装置を設ける必要がない。したがって、ＨＦＣ系冷媒の採用したときに、これに相溶性のあるエステル系オイルの劣化を装置の部品点数を増加させることなく達成することができる。またさらには、水分除去層を冷媒導入管と前記液体成分出口との間に設けたことから、液体成分の状態で水分除去層を通過するとともに、ガスインジェクションを行わない通常運転状態でも冷媒は水分除去層を通過し、水分吸収能力を高めることができる。
【００１１】
本発明の第６の実施の形態は、第２又は第５の実施の形態に記載の冷凍サイクル装置の気液分離器において、冷媒導入管を前記本体の中間部から挿入し、冷媒導入管の開口を本体の側壁内面に向けたものである。このように冷媒導入管の開口を本体の側壁内面に向けることによって、導入された冷媒は、側壁内面と衝突するため、液体成分とガス成分との分離が一層促進されることになる。従って、気液分離機能を高めることができる。
【００１２】
本発明の第７の実施の形態は、第２又は第５の実施の形態において、冷媒導入管の開口を水分除去層に向けたものである。このように冷媒導入管の開口を水分除去層に向けることにより、気液分離領域に存在する液体成分を乱すことがない。従って、気液分離機能を高めることができる。
【００１３】
本発明の第８の実施の形態は、第５の実施形態において、冷媒導入管を本体の上端部から挿入したものである。従って、ガス成分出口に接続される配管と冷媒導入管とを本体上部において同一方向に隣接して設けることになり加工工数を削減することができる。
【００１４】
本発明の第９の実施の形態は、第８の実施の形態において、冷媒導入管の開口位置をガス成分出口の開口位置よりも低くしたものである。このように冷媒導入管の開口位置を低く設定することによって、十分に気液分離されていない冷媒がガス成分出口から流出することを防止することができる。
【００１５】
本発明の第１０の実施の形態は、第１から第９の実施の形態において、冷媒としてＨＦＣ系冷媒を用いたものである。冷媒としてＨＦＣ系冷媒を用いた場合には、特に水分の除去機能が要求されるため、上記のような水分除去層を設ける効果が高い。
【００１６】
【実施例】
以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明による冷凍サイクル装置の一例としての空気調和装置の全体構成図であり、図２はこの空気調和装置に組み込まれた気液分離器の拡大縦断面図である。この空気調和装置１は、概略的には、室内機２と、室外機３と、これらの間を接続する第１、第２の接続用配管４、５とで構成されている。室内機２は、蒸発器又は凝縮器となる室内側熱交換器６と、室内側熱交換器６の出入口に夫々接続された内部配管７、８とで構成され、この内部配管７、８に対して上述した第１、第２の接続用配管４、５の一端が着脱自在に連結されている。同図において９は室内送風機であり、この室内送風機９は、室内機２の吹き出し口（図示せず）に取付られる。
【００１７】
室外機３は、凝縮器又は蒸発器となる室外側熱交換器１０と、その出入口に夫々接続された第１、第２の内部配管１１、１２とを有し、第１の内部配管１１は、前述した第１の接続用配管４の他端に着脱自在に連結され、第２の内部配管１２は、前述した第２の接続用配管５の他端に着脱自在に連結されている。同図中、１３は、室外側熱交換機１０に隣接して配置された電動ファンを示す。第１の内部配管１１には、ブリッジ回路１４が介装され、このブリッジ回路１４は第１ないし第４の４つの逆止弁１５〜１８を有し、また、その連絡配管１９には第１の減圧機構としてのメイン膨張弁２０と気液分離器２１とが取付けられている。また、第１の内部配管１１には、ブリッジ回路１４と室外側熱交換器１０との間に、第２の減圧機構としてのキャピラリーチューブ２２が介装されている。
【００１８】
他方、第２の内部配管１２には圧縮機２３と四方弁２４とが設けられており、冷暖房の切り替えは、この四方弁２４を切り替えることによって行われる。図中、実線で示す矢印の方向は暖房運転モードでの冷媒の流れ方向を示し、破線で示す矢印の方向は冷房運転モードでの冷媒の流れ方向を示す。圧縮機２３は、その本来の吸込ポート２３ａ又は吐出ポート２３ｂとは別途独立したインジェクションポート２３ｃを有し、このインジェクションポート２３ｃは、電磁式の開閉弁２６を備えたガスインジェクション管２５を介して、気液分離器２１に連結されている。ここに、この空気調和装置１は、冷媒としてＨＦＣ系冷媒が採用され、また潤滑油としてポリオールエステル油が採用されている。
【００１９】
図１に図示する四方弁２４は、その冷房運転モードでの態様を破線で図示してあり、暖房運転モードでの態様を実線で示してある。冷房運転モードでは、室外側熱交換器１０を出て第１の内部配管１１に入った冷媒は、ブリッジ回路１４の第１の逆止弁１５を通りメイン膨張弁２０を経て気液分離器２１を通った後に第２の逆止弁１６を通って室内機２側に進む経路を通る。他方、暖房運転モードでは、室内機２側から第１の接続用配管４を通って室外機３側に入った冷媒は、ブリッジ回路１４の第３の逆止弁１７を通りメイン膨張弁２０を経て気液分離器２１を通った後に第４の逆止弁１８を通りキャピラリーチューブ２２を経て室外側熱交換器１０に入る経路を進む。暖房運転中、特に大きな能力が要求されるときには、開閉弁２６が開かれてガスインジェクション管２５が開通され、このガスインジェクション管２５を通じて、気液分離器２１で分離されたガス成分が圧縮機２３にインジェクションされる。これにより圧縮機２３はその能力が増大される。
【００２０】
気液分離器２１は、図２に示すように、上下方向に延びる比較的細長い円筒状の本体３０を備えている。この本体３０は、上端にガス成分出口３１を有し、下端に液体成分出口３２を有する。また本体３０は、その長手方向中央部分に冷媒導入管３３を有する。この冷媒導入管３３及び液体成分出口３２は、上述した連絡配管１９に接続されている。冷媒導入管３３の開口３３ａは本体３０の側壁に向けられている。すなわち、冷媒は、冷媒導入管３３の開口３３ａを通じて、本体３０の側壁に向けて吐出される。他方、ガス成分出口３１は、上述したガスインジェクション管２５に接続されている。
【００２１】
本体３０の内部には、冷媒導入管３３よりも上方領域に水分除去層３４が形成され、冷媒導入管３３よりも下方領域が気液分離領域３５とされている。すなわち、本体３０の中には、冷媒導入管３３よりも上方の領域に、上下に離間して一対の区画板３６、３７が設けられ、これら区画板３６、３７は、夫々、かしめ等によって本体３０に固定されている。区画板３６、３７には、図３に示すように、多数の連通孔３８が形成されている。下方の第１の区画板３６の上にはスプリング３９を介して押さえ板４０が取付けられ、この押さえ板４０には、区画板３６、３７と同様に、多数の連通孔（図示せず）が形成されている。押さえ板４０と上方の第２の区画板３７とで挟まれた空間には乾燥剤４１が充填されて、上述した要素により水分除去層３４が形成されている。乾燥剤４１としては、水分を吸収する能力を備えたモレキュラシーブなどの比較的大きな粒子の乾燥剤を採用するのがよい。このような乾燥剤４１は、バネ付勢された押さえ板４０によって本体３０の中に保持される。
【００２２】
上述した気液分離器２１の冷媒流れを、暖房運転モードにおけるガスインジェクション運転時について説明する。メイン膨張弁２０を通過した気液２相の冷媒は、冷媒導入管３３を通って気液分離器２１内に導入される。このとき、本体３０の内壁面との衝突及び気液分離領域３５での液体粒子同士の凝集などにより、液体成分とガス成分との分離が促進される。気液分離された後の冷媒の液体成分は、液体成分出口３２を通じて気液分離器２１から流出する。一方、ガス成分は、乾燥剤４１を通過し、このガス成分の中に混入した水分が除去された後に、ガス成分出口３１を通じて気液分離器２１から流出する。この冷媒ガスは、インジェクションポート２３ｃから圧縮機２３の中に入る。このように、ガスインジェクション運転モードを利用して冷媒の乾燥を行うことができる。また、ガス成分出口３１の近傍に配置した乾燥剤４１を通過することによる整流作用によってガス分離が一層促進されるとともに、ガスインジェクションの脈動を減少することになる。このように、気液分離器２１は、その本来的な機能である気液分離が促進される他に乾燥剤４１によるガス成分の乾燥も合わせて行われることになり、単体の装置で、気液分離と、ＨＦＣ系冷媒の中に混入した水分の除去とを合わせて行うことができ、この２つの機能を別々の装置で構成する場合に比べて、省スペース化を図ることができる。
【００２３】
図４ないし図８は、本発明の第２ないし第６実施例による気液分離器の拡大縦断面図である。これらの他の実施例の説明において、上述した第１実施例と同一の要素については同一の参照符号を付すことによりその説明を省略し、以下に、これら他の実施例の各々の特徴部分について説明する。
【００２４】
図４は、本発明による第２実施例を示すものであり、この第２実施例にあっては、冷媒導入管３３の開口３３ａが上方に向けて曲げられて、その開口３３ａが水分除去層３４に向けて開放されている。
このように構成した第２実施例によれば、気液分離器２１の本体３０において、冷媒の液体成分が存在する気液分離領域３５を回避するようにして冷媒導入管３３から冷媒を導入することができるため、冷媒導入に伴って液体成分を乱すことを防止することができ、よって気液分離器２１本来の気液分離性能を向上させることができる。
【００２５】
図５は、本発明による第３実施例を示すものであり、この第３実施例にあっては、冷媒導入管３３が本体３０の下端に液体成分出口３２に隣接して配置されており、冷媒導入管３３は、本体３０の軸線に沿って上方に真っ直ぐ延びており、その開口３３ａが水分除去領域３４に向けて開放されている。
なお、冷媒導入管３３の開口３３ａは、液体成分出口３２の開口位置よりも高い位置に設けている。
このように構成した第２実施例によれば、冷媒の液体成分を流出させる連絡配管１９と冷媒導入管３３とを同一方向に隣接して設けることにより加工工数を削減できる。また、冷媒導入管３３の開口３３ａを、液体成分出口３２の開口位置よりも高い位置に設けることにより、冷媒導入に伴う液体成分の乱れを防止することができる。
【００２６】
図６は、本発明による第４実施例を示すものであり、この第４実施例にあっては、本体３０の下方領域つまり液体成分出口３２に隣接した領域に水分除去層３４が配設されている。
この第４実施例においては、気液分離器２１の中の液体成分の中に乾燥剤４１を存在させているので、乾燥剤４１の水分吸収能力を最大限活用することができる。また、ガスインジェクションを行わない通常運転時にも、冷媒は水分除去層３４を必ず通過することになるので水分除去効果は高い。
【００２７】
図７は、本発明による第５実施例を示すものであり、この第５実施例にあっては、図６に示す第４実施例と同様に、本体３０の下方領域つまり液体成分出口３２に隣接した領域に乾燥剤４１が配設されている。また、本体３０の長手方向中央部分に配置された冷媒導入管３３の開口３３ａは下方に向けて曲げられて、水分除去層３４に向けて開放されている。
この第５実施例においては、本体内部に導入した冷媒を、直接、区画板３６、押さえ板４０、乾燥剤４１に衝突させて、液体成分の凝集を促進し、これにより気液分離性能を向上させることができる。
【００２８】
図８は、本発明による第６実施例を示すものであり、この第６実施例にあっては、図６に示す第４実施例と同様に、本体３０の下方領域つまり液体成分出口３２に隣接した領域に乾燥剤４１が配設されている。また、冷媒導入管３３が本体３０の上端にガス成分出口３１に隣接して配置されており、冷媒導入管３３は、本体３０の軸線に沿って下方に真っ直ぐ延びており、その開口３３ａが乾燥剤４１に向けて下方に開放されている。
なお、冷媒導入管３３の開口３３ａは、ガス成分出口３１の開口位置よりも低い位置に設けている。
このように構成した第６実施例によれば、冷媒のガス成分を流出させる連絡配管１９と冷媒導入管３３とを同一方向に隣接して設けることにより加工工数を削減できる。また、冷媒導入管３３の開口３３ａを、ガス成分出口３１の開口位置よりも低い位置に設けることにより、気液分離が十分にされていない冷媒をガス成分出口から吐出することを防止することができる。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように本発明は、ガスインジェクション機能を備えた冷凍サイクル装置においては、この装置に付設される気液分離器の内部空間の一部を乾燥剤収納空間として利用したことから、装置の占めるスペースを増大することなく、ＨＦＣ系冷媒の中に混入した水分の除去による潤滑剤の劣化防止を図ることができると共に、乾燥剤による整流作用によっても気液分離を促進することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による実施例としての空気調和装置の全体構成図
【図２】本発明による空気調和装置に適用された第１実施例の気液分離器の拡大縦断面図
【図３】図２のＩＩＩーＩＩＩ線に沿った断面図
【図４】第２実施例の気液分離器の拡大縦断面図
【図５】第３実施例の気液分離器の拡大縦断面図
【図６】第４実施例の気液分離器の拡大縦断面図
【図７】第５実施例の気液分離器の拡大縦断面図
【図８】第６実施例の気液分離器の拡大縦断面図
【符号の説明】
１空気調和装置
６室内側熱交換器
１０室外側熱交換器
１９連絡配管
２０メイン膨張弁
２１気液分離器
２２キャピラリーチューブ
２３圧縮機
２５ガスインジェクション管
３０気液分離器の本体
３１ガス成分出口
３２液体成分出口
３３冷媒導入管
３４水分除去層
４１乾燥剤[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a gas-liquid separator of a refrigeration cycle apparatus in which a gas component is injected into a compressor according to an operation state.
[0002]
[Prior art]
As a conventional refrigeration cycle device, there is a refrigeration cycle device in which the capacity of a compressor is improved by gas injection as seen in, for example, Japanese Utility Model Laid-Open No. 1-58046 from the viewpoint of increasing the capacity of the compressor. Proposed.
On the other hand, in recent years, adoption of an HFC-based refrigerant as a refrigerant used in a refrigeration cycle device has been studied in consideration of preventing environmental destruction and the like. When employing this HFC-based refrigerant, it is desirable to use an ester-based oil compatible with the HFC-based refrigerant as a lubricating oil.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, a refrigeration cycle apparatus having a gas injection function needs to add a gas-liquid separator, an injection pipe, and the like during the refrigeration cycle.
On the other hand, ester-based oils used when using HFC-based refrigerants have a problem that they are hydrolyzed and deteriorated due to the inclusion of moisture. Therefore, in order to prevent the deterioration of the ester-based refrigerant due to moisture, it is necessary to provide a device for removing moisture, such as a dryer, during the refrigeration cycle. As described above, in a refrigeration cycle device using an HFC-based refrigerant as a refrigerant and having a gas injection function, compared to a normal refrigeration cycle device, at least a gas-liquid separator, a gas injection pipe, a dryer device, and the like. Need to be added. However, the addition of such a device must go against the recent demand for downsizing of the air conditioner. In particular, in a home air conditioner generally called a room air conditioner, particularly, a reduction in the number of parts and a reduction in the size of the device due to this are strongly demanded.
[0004]
Therefore, an object of the present invention is to dry a refrigerant required when an HFC-based refrigerant is adopted as a refrigerant of a refrigeration cycle device that performs gas injection with a gas-liquid separator without providing a separate dryer device. An object of the present invention is to provide a gas-liquid separator of a refrigeration cycle device that can perform this.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The gas-liquid separator of the refrigeration cycle device according to the present invention according to claim 1, wherein the gas-liquid separator of the refrigeration cycle device that separates a gas component to be injected into a compressor according to an operation state. In a part of the region, a moisture removal layer filled with a desiccant that absorbs moisture contained in the refrigerant is provided , a holding plate is attached between a pair of partition plates, and between one of the partition plates and the holding plate. The moisture removing layer is formed by urging the holding plate in the direction of the other partition plate by the arranged spring and filling the desiccant between the holding plate and the other partition plate. It is characterized by.
3. The gas-liquid separator of a refrigeration cycle apparatus according to claim 2, wherein the main body extends vertically, a gas component outlet formed at an upper end of the main body, and a liquid component formed at a lower end of the main body. An outlet, a coolant introduction pipe for introducing a coolant into the main body, and a moisture removal layer filled with a desiccant, wherein the moisture removal layer is provided between the gas component outlet and the opening of the coolant introduction pipe. A pressing plate is mounted between a pair of partitioning plates, and the pressing plate is urged in the direction of the other partitioning plate by a spring disposed between one of the partitioning plates and the pressing plate, and The moisture removing layer is formed by filling the desiccant between the partition plate and the partition plate .
According to a third aspect of the present invention, in the gas-liquid separator of the refrigeration cycle apparatus according to the second aspect, the refrigerant introduction pipe is inserted from a lower end of the main body. And
According to a fourth aspect of the present invention, in the gas-liquid separator of the refrigeration cycle apparatus according to the third aspect, the opening position of the refrigerant introduction pipe is set to be smaller than the opening position of the liquid component outlet. It is also characterized by being raised.
6. The gas-liquid separator of a refrigeration cycle apparatus according to claim 5, wherein the main body extends vertically, a gas component outlet formed at an upper end of the main body, and a liquid component formed at a lower end of the main body. An outlet, a refrigerant introduction pipe for introducing a refrigerant into the main body, and a moisture removal layer filled with a desiccant, wherein the moisture removal layer is provided between the refrigerant introduction pipe and the liquid component outlet , A press plate is attached between a pair of partition plates, and the press plate is urged in the direction of the other partition plate by a spring disposed between one of the partition plates and the press plate, and the press plate and the other of the other partition plates are urged. The moisture removal layer is formed by filling the desiccant between the partition plate and the partition plate .
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the gas-liquid separator of the refrigeration cycle apparatus according to the second or fifth aspect, wherein the refrigerant introduction pipe is inserted from an intermediate portion of the main body. An opening of the refrigerant introduction pipe is directed to an inner surface of a side wall of the main body.
A gas-liquid separator of a refrigeration cycle device according to the present invention according to claim 7 is the gas-liquid separator of the refrigeration cycle device according to claim 2 or 5, wherein an opening of the refrigerant introduction pipe is provided in the water removal layer. It is characterized by aiming.
The gas-liquid separator of the refrigeration cycle device according to the present invention according to claim 8 is the gas-liquid separator of the refrigeration cycle device according to claim 5, wherein the refrigerant introduction pipe is inserted from an upper end of the main body. And
The gas-liquid separator of the refrigeration cycle device according to the ninth aspect of the present invention is the gas-liquid separator of the refrigeration cycle device of the eighth aspect, wherein the opening position of the refrigerant introduction pipe is set to be smaller than the opening position of the gas component outlet. It is also characterized by being lowered.
According to a tenth aspect of the present invention, in the gas-liquid separator for a refrigeration cycle apparatus according to any one of the first to ninth aspects, an HFC-based refrigerant is used as a refrigerant. It is characterized by.
[0006]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The gas-liquid separator according to the first embodiment of the present invention uses a part of the gas-liquid separator essential as an element of a refrigeration cycle for performing gas injection to form a moisture removal layer filled with a desiccant. Since it is provided, there is no need to provide a separate dryer device. Therefore, when the HFC-based refrigerant is adopted, the deterioration of the ester-based oil compatible with the HFC-based refrigerant can be achieved without increasing the number of parts of the apparatus. Furthermore, since the gas-liquid separator can be expected to perform gas-liquid separation by the baffle action of the desiccant, the gas-liquid separator has the effect of improving its original function.
[0007]
In the gas-liquid separator according to the second embodiment of the present invention, a moisture removal layer is provided between a gas component outlet and an opening of a refrigerant introduction pipe. As described above, since a part of the gas-liquid separator, which is essential as an element of the refrigeration cycle for performing gas injection, is used, and the moisture removal layer filled with the desiccant is provided, it is necessary to separately provide a dryer. Absent. Therefore, when the HFC-based refrigerant is adopted, the deterioration of the ester-based oil compatible with the HFC-based refrigerant can be achieved without increasing the number of parts of the apparatus. Furthermore, since the moisture removal layer is provided between the gas component outlet and the opening of the refrigerant introduction pipe, the rectification action of the moisture removal layer further promotes gas separation and reduces pulsation of gas injection. Can be.
[0008]
The third embodiment of the present invention is different from the second embodiment in that a refrigerant introduction pipe is inserted from the lower end of the main body. Therefore, the piping connected to the liquid component outlet and the refrigerant introduction pipe are provided adjacent to each other in the same direction at the lower part of the main body, so that the number of processing steps can be reduced.
[0009]
The fourth embodiment of the present invention is different from the third embodiment in that the opening position of the refrigerant introduction pipe is higher than the opening position of the liquid component outlet. By setting the opening position of the refrigerant introduction pipe high as described above, it is possible to prevent the liquid component from being disturbed with the introduction of the refrigerant.
[0010]
In the gas-liquid separator according to the fifth embodiment of the present invention, a water removal layer is provided between a refrigerant introduction pipe and a liquid component outlet. As described above, since a part of the gas-liquid separator, which is essential as an element of the refrigeration cycle for performing gas injection, is used, and the moisture removal layer filled with the desiccant is provided, it is necessary to separately provide a dryer. Absent. Therefore, when the HFC-based refrigerant is adopted, the deterioration of the ester-based oil compatible with the HFC-based refrigerant can be achieved without increasing the number of parts of the apparatus. Furthermore, since the water removal layer is provided between the refrigerant introduction pipe and the liquid component outlet, the refrigerant passes through the water removal layer in the state of the liquid component, and the refrigerant retains moisture even in the normal operation state in which gas injection is not performed. It can pass through the removal layer and increase the water absorption capacity.
[0011]
According to a sixth embodiment of the present invention, in the gas-liquid separator of the refrigeration cycle apparatus according to the second or fifth embodiment, a refrigerant introduction pipe is inserted from an intermediate portion of the main body, and a refrigerant introduction pipe is provided. The opening is directed toward the inner surface of the side wall of the main body. By directing the opening of the refrigerant introduction pipe toward the inner surface of the side wall of the main body, the introduced refrigerant collides with the inner surface of the side wall, so that the separation of the liquid component and the gas component is further promoted. Therefore, the gas-liquid separation function can be enhanced.
[0012]
The seventh embodiment of the present invention is different from the second or fifth embodiment in that the opening of the refrigerant introduction pipe is directed to the moisture removal layer. By directing the opening of the refrigerant introduction pipe toward the moisture removal layer in this manner, the liquid component existing in the gas-liquid separation region is not disturbed. Therefore, the gas-liquid separation function can be enhanced.
[0013]
The eighth embodiment of the present invention is the same as the fifth embodiment, except that the refrigerant introduction pipe is inserted from the upper end of the main body. Therefore, the pipe connected to the gas component outlet and the refrigerant introduction pipe are provided adjacent to each other in the same direction in the upper part of the main body, so that the number of processing steps can be reduced.
[0014]
In a ninth embodiment of the present invention, the opening position of the refrigerant introduction pipe is lower than the opening position of the gas component outlet in the eighth embodiment. By setting the opening position of the refrigerant introduction pipe low as described above, it is possible to prevent the refrigerant that has not been sufficiently gas-liquid separated from flowing out from the gas component outlet.
[0015]
The tenth embodiment of the present invention uses the HFC-based refrigerant as the refrigerant in the first to ninth embodiments. When an HFC-based refrigerant is used as the refrigerant, a function of removing water is particularly required, so that the effect of providing the above-described water removal layer is high.
[0016]
【Example】
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is an overall configuration diagram of an air conditioner as an example of a refrigeration cycle device according to the present invention, and FIG. 2 is an enlarged vertical sectional view of a gas-liquid separator incorporated in the air conditioner. The air conditioner 1 is generally composed of an indoor unit 2, an outdoor unit 3, and first and second connection pipes 4 and 5 connecting between them. The indoor unit 2 includes an indoor heat exchanger 6 serving as an evaporator or a condenser, and internal pipes 7 and 8 connected to the entrance and exit of the indoor heat exchanger 6, respectively. On the other hand, one ends of the first and second connection pipes 4 and 5 described above are detachably connected. In the figure, reference numeral 9 denotes an indoor blower, and the indoor blower 9 is attached to an outlet (not shown) of the indoor unit 2.
[0017]
The outdoor unit 3 includes an outdoor heat exchanger 10 serving as a condenser or an evaporator, and first and second internal pipes 11 and 12 connected to the entrance and exit, respectively. The second internal pipe 12 is detachably connected to the other end of the first connection pipe 4 described above, and the second internal pipe 12 is detachably connected to the other end of the second connection pipe 5 described above. In the figure, reference numeral 13 denotes an electric fan arranged adjacent to the outdoor heat exchanger 10. A bridge circuit 14 is interposed in the first internal pipe 11, the bridge circuit 14 has first to fourth four check valves 15 to 18, and a communication pipe 19 has a first check valve 15 to 18. The main expansion valve 20 and the gas-liquid separator 21 as a pressure reducing mechanism are mounted. Further, a capillary tube 22 as a second pressure reducing mechanism is interposed between the bridge circuit 14 and the outdoor heat exchanger 10 in the first internal pipe 11.
[0018]
On the other hand, a compressor 23 and a four-way valve 24 are provided in the second internal pipe 12, and switching between cooling and heating is performed by switching the four-way valve 24. In the drawing, the direction of the arrow indicated by the solid line indicates the flow direction of the refrigerant in the heating operation mode, and the direction of the arrow indicated by the broken line indicates the flow direction of the refrigerant in the cooling operation mode. The compressor 23 has an injection port 23c which is independent of its original suction port 23a or discharge port 23b, and this injection port 23c is connected via a gas injection pipe 25 provided with an electromagnetic on-off valve 26, It is connected to the gas-liquid separator 21. Here, in this air conditioner 1, an HFC-based refrigerant is employed as a refrigerant, and a polyol ester oil is employed as a lubricating oil.
[0019]
In the four-way valve 24 shown in FIG. 1, the mode in the cooling operation mode is shown by a broken line, and the mode in the heating operation mode is shown by a solid line. In the cooling operation mode, the refrigerant that exits the outdoor heat exchanger 10 and enters the first internal pipe 11 passes through the first check valve 15 of the bridge circuit 14, passes through the main expansion valve 20, and passes through the gas-liquid separator 21. After passing through the second check valve 16, the vehicle passes through a path that advances to the indoor unit 2 side. On the other hand, in the heating operation mode, the refrigerant that has entered the outdoor unit 3 from the indoor unit 2 through the first connection pipe 4 passes through the third check valve 17 of the bridge circuit 14 and passes through the main expansion valve 20. After passing through the gas-liquid separator 21, it passes through the fourth check valve 18, passes through the capillary tube 22 and enters the outdoor heat exchanger 10. During the heating operation, particularly when a large capacity is required, the on-off valve 26 is opened to open the gas injection pipe 25, and the gas component separated by the gas-liquid separator 21 is passed through the gas injection pipe 25 to the compressor 23. Injected into. Thereby, the capacity of the compressor 23 is increased.
[0020]
As shown in FIG. 2, the gas-liquid separator 21 includes a relatively elongated cylindrical main body 30 extending in the vertical direction. The main body 30 has a gas component outlet 31 at an upper end and a liquid component outlet 32 at a lower end. Further, the main body 30 has a refrigerant introduction pipe 33 at a central portion in the longitudinal direction. The refrigerant introduction pipe 33 and the liquid component outlet 32 are connected to the communication pipe 19 described above. The opening 33 a of the refrigerant introduction pipe 33 faces the side wall of the main body 30. That is, the refrigerant is discharged toward the side wall of the main body 30 through the opening 33 a of the refrigerant introduction pipe 33. On the other hand, the gas component outlet 31 is connected to the gas injection pipe 25 described above.
[0021]
Inside the main body 30, a water removal layer 34 is formed in an area above the refrigerant introduction pipe 33, and an area below the refrigerant introduction pipe 33 is a gas-liquid separation area 35. That is, in the main body 30, a pair of partitioning plates 36 and 37 are provided vertically separated from each other in a region above the refrigerant introduction pipe 33, and these partitioning plates 36 and 37 are respectively formed by caulking or the like. It is fixed to 30. As shown in FIG. 3, a large number of communication holes 38 are formed in the partition plates 36 and 37. A holding plate 40 is mounted on the lower first partitioning plate 36 via a spring 39, and the holding plate 40 has a large number of communication holes (not shown) like the partitioning plates 36 and 37. Is formed. The space sandwiched between the pressing plate 40 and the upper second partition plate 37 is filled with a desiccant 41, and the above-described elements form the moisture removal layer. As the desiccant 41, a desiccant having relatively large particles such as molecular sieve having an ability to absorb moisture is preferably used. Such a desiccant 41 is held in the main body 30 by a pressing plate 40 which is biased by a spring.
[0022]
The refrigerant flow of the gas-liquid separator 21 described above will be described during the gas injection operation in the heating operation mode. The gas-liquid two-phase refrigerant that has passed through the main expansion valve 20 is introduced into the gas-liquid separator 21 through the refrigerant introduction pipe 33. At this time, the separation between the liquid component and the gas component is promoted by the collision with the inner wall surface of the main body 30 and the aggregation of the liquid particles in the gas-liquid separation region 35. The liquid component of the refrigerant after the gas-liquid separation flows out of the gas-liquid separator 21 through the liquid component outlet 32. On the other hand, the gas component passes through the desiccant 41, and after the moisture mixed in the gas component is removed, flows out of the gas-liquid separator 21 through the gas component outlet 31. This refrigerant gas enters the compressor 23 from the injection port 23c. As described above, the refrigerant can be dried using the gas injection operation mode. In addition, gas separation is further promoted by the rectification effect of passing through the desiccant 41 disposed near the gas component outlet 31, and pulsation of gas injection is reduced. As described above, the gas-liquid separator 21 not only promotes the gas-liquid separation, which is its original function, but also performs the drying of the gas components by the desiccant 41. Liquid separation and removal of water mixed in the HFC-based refrigerant can be performed together, and space saving can be achieved as compared with a case where these two functions are configured by separate devices.
[0023]
4 to 8 are enlarged vertical sectional views of gas-liquid separators according to second to sixth embodiments of the present invention. In the description of these other embodiments, the same elements as those in the above-described first embodiment will be denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. Hereinafter, each characteristic portion of these other embodiments will be described. explain.
[0024]
FIG. 4 shows a second embodiment according to the present invention. In the second embodiment, the opening 33a of the refrigerant introduction pipe 33 is bent upward so that the opening 33a is provided with a moisture removing layer. Opened to 34.
According to the second embodiment configured as described above, in the main body 30 of the gas-liquid separator 21, the refrigerant is introduced from the refrigerant introduction pipe 33 so as to avoid the gas-liquid separation region 35 where the liquid component of the refrigerant exists. Therefore, it is possible to prevent the liquid component from being disturbed due to the introduction of the refrigerant, and to thereby improve the original gas-liquid separation performance of the gas-liquid separator 21.
[0025]
FIG. 5 shows a third embodiment according to the present invention. In this third embodiment, a refrigerant introduction pipe 33 is arranged at the lower end of the main body 30 adjacent to the liquid component outlet 32, The refrigerant introduction pipe 33 extends straight upward along the axis of the main body 30, and its opening 33 a is open to the moisture removal area 34.
The opening 33a of the refrigerant introduction pipe 33 is provided at a position higher than the opening position of the liquid component outlet 32.
According to the second embodiment configured as described above, the number of processing steps can be reduced by providing the communication pipe 19 for allowing the liquid component of the refrigerant to flow out and the refrigerant introduction pipe 33 adjacent to each other in the same direction. Further, by providing the opening 33a of the refrigerant introduction pipe 33 at a position higher than the opening position of the liquid component outlet 32, it is possible to prevent the liquid component from being disturbed due to the introduction of the refrigerant.
[0026]
FIG. 6 shows a fourth embodiment according to the present invention. In the fourth embodiment, a moisture removal layer 34 is provided in a region below the main body 30, that is, in a region adjacent to the liquid component outlet 32. ing.
In the fourth embodiment, since the desiccant 41 is present in the liquid component in the gas-liquid separator 21, the desiccant 41 can make maximum use of its water absorbing ability. In addition, even during the normal operation without gas injection, the refrigerant always passes through the water removal layer 34, so that the water removal effect is high.
[0027]
FIG. 7 shows a fifth embodiment according to the present invention. In the fifth embodiment, similarly to the fourth embodiment shown in FIG. A desiccant 41 is provided in an adjacent area. Further, the opening 33 a of the refrigerant introduction pipe 33 arranged at the central portion in the longitudinal direction of the main body 30 is bent downward and opened toward the moisture removal layer 34.
In the fifth embodiment, the refrigerant introduced into the main body directly collides with the partition plate 36, the holding plate 40, and the desiccant 41 to promote the aggregation of the liquid components, thereby improving the gas-liquid separation performance. Can be done.
[0028]
FIG. 8 shows a sixth embodiment according to the present invention. In the sixth embodiment, similarly to the fourth embodiment shown in FIG. A desiccant 41 is provided in an adjacent area. Further, a refrigerant introduction pipe 33 is disposed at the upper end of the main body 30 adjacent to the gas component outlet 31, and the refrigerant introduction pipe 33 extends straight downward along the axis of the main body 30, and its opening 33a is dried. It is opened downward toward the agent 41.
The opening 33a of the refrigerant introduction pipe 33 is provided at a position lower than the opening position of the gas component outlet 31.
According to the sixth embodiment having such a configuration, the number of processing steps can be reduced by providing the connecting pipe 19 for allowing the gas component of the refrigerant to flow out and the refrigerant introducing pipe 33 adjacent to each other in the same direction. Further, by providing the opening 33a of the refrigerant introduction pipe 33 at a position lower than the opening position of the gas component outlet 31, it is possible to prevent the refrigerant that is not sufficiently separated from the gas component from being discharged from the gas component outlet. it can.
[0029]
【The invention's effect】
INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, the present invention occupies a refrigeration cycle apparatus having a gas injection function, since a part of the internal space of a gas-liquid separator attached to the apparatus is used as a desiccant storage space. Without increasing the space, it is possible to prevent the deterioration of the lubricant due to the removal of water mixed in the HFC-based refrigerant, and to promote the gas-liquid separation by the rectifying action of the desiccant.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall configuration diagram of an air conditioner as an embodiment according to the present invention; FIG. 2 is an enlarged longitudinal sectional view of a gas-liquid separator of a first embodiment applied to an air conditioner according to the present invention; FIG. 4 is an enlarged longitudinal sectional view of the gas-liquid separator of the second embodiment. FIG. 5 is an enlarged longitudinal sectional view of the gas-liquid separator of the third embodiment. 6 is an enlarged vertical sectional view of the gas-liquid separator of the fourth embodiment. FIG. 7 is an enlarged vertical sectional view of the gas-liquid separator of the fifth embodiment. FIG. 8 is an enlarged longitudinal section of the gas-liquid separator of the sixth embodiment. Surface view [Description of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Air conditioner 6 Indoor heat exchanger 10 Outdoor heat exchanger 19 Communication pipe 20 Main expansion valve 21 Gas-liquid separator 22 Capillary tube 23 Compressor 25 Gas injection pipe 30 Body of gas-liquid separator 31 Gas component outlet 32 Liquid component outlet 33 Refrigerant introduction pipe 34 Water removal layer 41 Desiccant

Claims

In a gas-liquid separator of a refrigeration cycle device that separates a gas component to be injected into a compressor according to an operation state, a desiccant that absorbs moisture contained in a refrigerant is provided in a part of the gas-liquid separator. Is provided , a holding plate is attached between a pair of partition plates, and the holding plate is urged in the direction of the other partition plate by a spring disposed between one of the partition plates and the holding plate. A gas-liquid separator for a refrigeration cycle device , wherein the moisture removing layer is formed by filling the desiccant between the holding plate and the other partition plate .

A vertically extending main body, a gas component outlet formed at an upper end of the main body, a liquid component outlet formed at a lower end of the main body, a refrigerant introduction pipe for introducing a refrigerant into the main body, and a desiccant. A moisture removal layer filled with the water component, the moisture removal layer is provided between the gas component outlet and the opening of the refrigerant introduction pipe, and a holding plate is attached between a pair of partition plates. The spring disposed between the holding plate and the holding plate urges the holding plate in the direction of the other partition plate, and fills the desiccant between the holding plate and the other partition plate to form the moisture. A gas-liquid separator for a refrigeration cycle device, wherein a removal layer is formed .

The gas-liquid separator of a refrigeration cycle apparatus according to claim 2, wherein the refrigerant introduction pipe is inserted from a lower end of the main body.

The gas-liquid separator of a refrigeration cycle apparatus according to claim 3, wherein an opening position of the refrigerant introduction pipe is higher than an opening position of the liquid component outlet.

A vertically extending main body, a gas component outlet formed at an upper end of the main body, a liquid component outlet formed at a lower end of the main body, a refrigerant introduction pipe for introducing a refrigerant into the main body, and a desiccant. A moisture removal layer filled with the water, the moisture removal layer is provided between the refrigerant introduction pipe and the liquid component outlet, and a retaining plate is attached between a pair of partition plates, and one of the partition plates and the retainer The pressing plate is urged in the direction of the other partition plate by a spring disposed between the holding plate and the other partition plate, and the desiccant is filled between the pressing plate and the other partition plate to form the moisture removal layer. gas-liquid separator of a refrigeration cycle apparatus characterized by but is formed.

The refrigeration cycle apparatus according to claim 2 or 5, wherein the refrigerant introduction pipe is inserted from an intermediate portion of the main body, and an opening of the refrigerant introduction pipe is directed to an inner surface of a side wall of the main body. Gas-liquid separator.

The gas-liquid separator of a refrigeration cycle apparatus according to claim 2 or 5, wherein an opening of the refrigerant introduction pipe is directed to the moisture removal layer.

The gas-liquid separator of a refrigeration cycle apparatus according to claim 5, wherein the refrigerant introduction pipe is inserted from an upper end of the main body.

The gas-liquid separator of a refrigeration cycle apparatus according to claim 8, wherein an opening position of the refrigerant introduction pipe is lower than an opening position of the gas component outlet.

The gas-liquid separator for a refrigeration cycle apparatus according to any one of claims 1 to 9, wherein an HFC-based refrigerant is used as the refrigerant.