JP4186343B2 - Oil separator - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷凍機油が混合した冷媒から冷凍機油を分離する油分離器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の油分離器は、図4の断面図に示すように、入口管9より容器8内に流入した冷凍機油が混合した高圧の冷媒蒸気は、分離板11に衝突して油滴を析出し、ここで分離しきれなかった油滴が混在した冷媒は前記分離板11に形成された通過孔14から前記容器8の下方空間13へ導入される。前記容器8底面から突出した出口管17は、カバー21に覆われているため、前記下方空間13へ流入した冷媒は直接出口管17に流入することができず、流下した後に反転して前記カバー21の下方から回り込むようにして前記出口管17に流入し、この反転のとき冷媒より密度の高い冷凍機油が更に分離される。
しかしながら、上記構成では、冷凍機油の分離過程が少なく、また通過孔14の通過面積が大きく、孔数が少ないため、各通過孔当たりに通過する冷媒量(冷凍機油を含む)が多く、冷媒が通過孔を通過後、油分離しきれないという問題点があた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
本発明においては、上記の問題点に鑑み、冷凍機油の分離過程を増し、冷凍機油の分離をより確実に行うことができる油分離器を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するため、容器内に上方より冷凍機油を混合した冷媒を流入させる入口管を備え、同入口管の下方に前記容器を上下に区画し、前記容器中心より外側に複数の通過孔を形成した分離板を備え、前記容器底面から突出し同分離板に近接して開口し、前記冷媒を前記容器から流出させる出口管を備えてなる油分離器において、
前記入口管の先端に絞り部を設けるとともに、同絞り部上部の外周に透孔を設け、前記分離板の下面に、前記通過孔の容器中心側より前記通過孔を覆うように下方に突出し、前記容器の側壁方向に傾斜して張り出すヒサシ体を設け、前記通過孔を通過した冷媒を前記容器の側壁方向に導いた構成となっている。
【0005】
また、前記ヒサシ体の傾斜角度を45゜以下とした構成となっている。
【0006】
また、前記ヒサシ体の両側に側壁を設け、両側を閉じるようにした構成となっている。
【0007】
また、前記分離板を板金製とし、前記ヒサシ体を絞り加工にて前記分離板と一体に形成した構成となっている。
【0008】
また、前記複数の通過孔を前記分離板の径方向の同一円周上に設けた構成となっている。
【0009】
また、前記複数の通過孔を前記分離板の径方向の二列の円周上に、放射状に設けた構成となっている。
【0010】
また、前記透孔を複数設けた構成となっている。
【0011】
【発明の実施の形態】
図1乃至図3にて示す本発明の実施例により、本発明の実施の形態について説明する。
図1の冷房専用の空気調和機の冷媒回路図に示すように、1は冷媒蒸気を圧縮する圧縮機、2は前記圧縮機1より吐出する冷凍機油が混合した冷媒蒸気より冷凍機油を分離する油分離器で、油戻り管3により冷媒から分離された冷凍機油が前記圧縮機1へ戻される。
4は室外に設置され外気に対して冷媒の熱交換を行う室外熱交換器、5は冷媒が通過し断熱膨張するキャピラリーチューブ、6は室内に設置され室内空気に対して冷媒の熱交換を行う室内熱交換器、7は前記圧縮機1への液バック量を規制するアキュムレータである。
【0012】
前記圧縮機1より吐出した冷凍機油が混合した高温高圧の冷媒蒸気は、前記油分離器2により冷凍機油が分離され、分離された冷凍機油は前記油戻り管3を通り前記圧縮機1へ戻り、高温高圧の冷媒蒸気は前記室外熱交換器4へ送られ外気に放熱することにより凝縮して高温高圧の冷媒液となり、同高温高圧の冷媒液は前記キャピラリチューブ5にて断熱膨張することにより低温低圧の冷媒液となり、同低温低圧の冷媒液は前記室内熱交換器6にて室内空気から吸熱し、冷房することにより蒸発して低温低圧の冷媒蒸気となり、同低温低圧の冷媒蒸気は混入する冷媒液を前記アキュムレータ7にて分離され前記圧縮機1の吸込側へ戻る。
【0013】
先ず、図2の油分離器の断面図に示す第一の実施例について説明する。
8は円筒形状の容器、9は同容器8の上方より前記容器8内に突出し、冷媒を流入するの入口管で、同入口管9の先端に絞り部9aを設けるとともに、同絞り部9a上部の前記入口管9の外周に複数の透孔9bが設けられている。
11は前記入口管9の下方に前記容器8を上方空間12と下方空間13とに上下に区画し、径方向の二列の同一円周上に、放射状に冷媒が通過する複数の通過孔14が形成された分離板である。
なお、前記通過孔14は比較的小径で数を多くした構成となっている。
【0014】
15は前記分離板11の下面に前記通過孔14の容器中心側より下方に突出し、その先端をL字状に折曲して前記通過孔14の下方を覆うように前記容器8の側壁10方向に、水平に対し先端が45゜以下の角度で下方に傾斜して張り出したヒサシ体で、同ヒサシ体15の両側には側壁16が設けられている。
17は前記容器8の底面から突出し、前記分離板11に近接して開口した冷媒が前記容器8から流出する出口管である。
なお、前記容器8の底面に開口した前記油戻り管3は、前記容器8の底に貯留した冷凍機油を前記圧縮機1へと戻す。
【0015】
上記構成において、次にその作用について説明する。
前記入口管9の先端に絞り部9aを設け、同絞り部9a上部の前記入口管9の外周に複数の透孔9bを設けることにより、前記入口管9より前記容器8内に流入した冷凍機油が混合した高温高圧の冷媒蒸気は、前記絞り部9aで絞られ分離板11に衝突し油滴の析出を促進することができ、更に、絞られた分の冷媒が前記透孔9bより、前記容器8の上方空間12の側壁10に衝突することにより、冷凍機油の油滴を析出する。同析出した油滴は前記容器8の側壁10を伝わり、前記通過孔14を通過して前記容器8の底に冷凍機油が貯留される。
【0016】
前記容器8の側壁10に衝突した冷凍機油が残留した高温高圧の冷媒蒸気は、前記通過孔14を通過し、前記ヒサシ体15に衝突することにより、ここでも油滴を析出し、上記同様に前記容器8の底に冷凍機油が貯留される。
前記ヒサシ体15に衝突した冷凍機油が残留した高温高圧の冷媒蒸気は、前記ヒサシ体15に導かれて前記容器8の下方空間13の側壁10に衝突することにより、ここでも油滴を析出し、上記同様に前記容器8の底に冷凍機油が貯留される。
【0017】
前記ヒサシ体15により斜め下方に導かれた冷凍機油が残留した高温高圧の冷媒蒸気は、前記容器8の下方空間13を流下した後に反転して下方から回り込むようにして前記出口管17に流入し、前記室外熱交換器4へと送出される。この反転のとき冷媒より密度の高い冷凍機油が重力と遠心力とにより更に分離され、前記容器8の底に貯留される。
以上のようにして前記容器8の底に貯留された冷凍機油は、前記油戻り管3を通って、前記圧縮機1へと戻される。
上記のように、冷凍機油の分離過程が上記しただけでも5過程と多段階にわたり行われ、また通過孔14を多くすることにより、冷凍機油の分離をより確実に行うことができる。
【0018】
また、前記ヒサシ体15の傾斜角度を、水平に対し先端が45゜以下の角度で下方に傾斜したように形成することにより、前記容器8の側壁10に衝突した冷媒を下方空間13の斜め下方に導くことができ、下方への冷媒の流速が増し反転時の遠心力が増大するため、更に油滴の析出が促進される。
一方、傾斜角度が大きくなると前記容器8の側壁10に斜めから衝突すため、衝突する力が弱くなり、衝突による油滴の析出は少なくなる。
従って、前記ヒサシ体15の傾斜角度の適正値は、遠心力と衝突力による油滴の析出が総合的に大きくなるように設定する必要がある。
一般に、衝突力による速度の変化と遠心力によるベクトル速度の変化を比較した場合、衝突力による速度の変化の方が大きい。
従って、前記ヒサシ体15の傾斜角度は、側方への速度と下方への速度とが等しくなる傾斜角度45゜以下にすべきであると考えられる。
【0019】
前記ヒサシ体15の両側に側壁16を設け両側を閉じることにより、前記ヒサシ体15に衝突した冷媒が、前記ヒサシ体15の側方に回り込み、前記出口管17にショートカットして流入するのを防止することができる。
【0020】
次に、図3の分離板の要部断面図に示す第二の実施例について説明する。
上記第一の実施例とは、分離板に対するヒサシ体とその側壁との形成方法が異なる。
板金製の分離板11を絞り加工して、ヒサシ体15とその側壁16とを一体に形成することにより、前記ヒサシ体15とその側壁16との形成が一工程となり、極めて安価に作製することができる。
【0021】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、冷凍機油の分離過程を増し、また通過孔14を多くすることにより、冷凍機油の分離をより確実に行うことができる油分離器となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】高圧側に油分離器を備えた冷房専用の空気調和機の冷媒回路図である。
【図2】本発明による油分離器の第一の実施例を示す断面図である。
【図3】本発明による油分離器の第二の実施例の分離板部分の要部断面図である。
【図4】従来の油分離器の断面図である。
【符号の説明】
1 圧縮機
2 油分離器
3 油戻り管
4 室外熱交換器
5 キャピラリチューブ
6 室内熱交換器
7 アキュムレータ
8 容器
9 入口管
9a 絞り部
9b 透孔
10 側壁
11 分離板
12 上方空間
13 下方空間
14 通過孔
15 ヒサシ体
16 側壁
17 出口管[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an oil separator that separates refrigeration oil from refrigerant mixed with refrigeration oil.
[0002]
[Prior art]
In the conventional oil separator, as shown in the sectional view of FIG. 4, the high-pressure refrigerant vapor mixed with the refrigeration oil flowing into the
However, in the above configuration, the separation process of the refrigeration oil is small, the passage area of the
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an oil separator that can increase the separation process of refrigerating machine oil and more reliably perform refrigerating machine oil separation.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the present invention includes an inlet pipe into which a refrigerant mixed with refrigerating machine oil flows from above into a container, the container is partitioned vertically below the inlet pipe, and outside the center of the container. In an oil separator comprising a separation plate having a plurality of passage holes, protruding from the bottom of the container and opening in the vicinity of the separation plate, and having an outlet pipe for allowing the refrigerant to flow out of the container,
A throttle part is provided at the tip of the inlet pipe, a through hole is provided on the outer periphery of the upper part of the throttle part, and the lower surface of the separation plate protrudes downward from the container center side of the passage hole so as to cover the passage hole. An elongate body is provided that protrudes in the direction of the side wall of the container, and the refrigerant that has passed through the passage hole is guided in the direction of the side wall of the container.
[0005]
Also, the inclination angle of the Hisashi body is set to 45 ° or less.
[0006]
Further, side walls are provided on both sides of the sheep body, and both sides are closed.
[0007]
Further, the separation plate is made of sheet metal, and the Hisashi body is integrally formed with the separation plate by drawing.
[0008]
Further, the plurality of passage holes are provided on the same circumference in the radial direction of the separation plate.
[0009]
Further, the plurality of passage holes are radially provided on two rows in the radial direction of the separation plate.
[0010]
Further, a plurality of the through holes are provided.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The embodiment of the present invention will be described with reference to the embodiment of the present invention shown in FIGS.
As shown in the refrigerant circuit diagram of the air conditioner for cooling only in FIG. 1, 1 is a compressor that compresses refrigerant vapor, and 2 is a refrigerant oil that is separated from refrigerant vapor mixed with the refrigerant oil discharged from the
4 is an outdoor heat exchanger that is installed outdoors and exchanges heat with the outside air, 5 is a capillary tube through which the refrigerant passes and adiabatically expands, and 6 is installed indoors and performs heat exchange of the refrigerant with room air. An indoor heat exchanger 7 is an accumulator that regulates the amount of liquid back to the
[0012]
The high-temperature and high-pressure refrigerant vapor mixed with the refrigerating machine oil discharged from the
[0013]
First, the first embodiment shown in the sectional view of the oil separator in FIG. 2 will be described.
8 is a cylindrical container, 9 is an inlet pipe that protrudes into the
11 divides the
The
[0014]
15 protrudes downward from the container center side of the
The oil return pipe 3 opened at the bottom of the
[0015]
Next, the operation of the above configuration will be described.
Refrigerating machine oil that has flowed into the
[0016]
The high-temperature and high-pressure refrigerant vapor remaining in the refrigerating machine oil that has collided with the
The high-temperature and high-pressure refrigerant vapor remaining in the refrigerating machine oil that has collided with the
[0017]
The high-temperature and high-pressure refrigerant vapor in which the refrigerating machine oil guided obliquely downward by the
The refrigerating machine oil stored in the bottom of the
As described above, the refrigerating machine oil separation process is performed in multiple stages as described above, and the refrigerating machine oil can be more reliably separated by increasing the number of passage holes 14.
[0018]
Further, by forming the inclination angle of the
On the other hand, when the inclination angle is increased, the collision with the
Therefore, it is necessary to set an appropriate value for the inclination angle of the
In general, when a change in velocity due to a collision force is compared with a change in vector velocity due to a centrifugal force, the change in velocity due to the collision force is greater.
Accordingly, it is considered that the inclination angle of the
[0019]
By providing
[0020]
Next, a second embodiment shown in the cross-sectional view of the main part of the separation plate in FIG.
It differs from the first embodiment in the formation method of the Hisashi body and its side wall with respect to the separation plate.
By forming the
[0021]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, by increasing the number of refrigerating machine oil separation processes and increasing the number of passage holes 14, the oil separator can be more reliably separated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a refrigerant circuit diagram of a cooling-only air conditioner equipped with an oil separator on the high-pressure side.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a first embodiment of an oil separator according to the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view of an essential part of a separation plate portion of a second embodiment of the oil separator according to the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view of a conventional oil separator.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
9a Aperture
9b Through-
Claims (4)
前記入口管の先端に絞り部を設けるとともに、同絞り部上部の外周に透孔を設け、前記分離板の下面に、前記通過孔の容器中心側より前記通過孔を覆うように下方に突出し、前記容器の側壁方向に傾斜して張り出すヒサシ体を設け、前記通過孔を通過した冷媒を前記容器の側壁方向に導いてなることを特徴とする油分離器。An inlet tube for flowing a refrigerant refrigeration oil mixed from above into the container, partition the container up and down to separate refrigerating machine oil from refrigerant discharged from the inlet pipe, a plurality of passage holes from the center to the outside In an oil separator comprising: a separator plate formed with an outlet pipe for allowing a refrigerant separated from the refrigerating machine oil by the separator plate to flow out of the container;
A throttle part is provided at the tip of the inlet pipe, a through hole is provided on the outer periphery of the upper part of the throttle part, and the lower surface of the separation plate protrudes downward from the container center side of the passage hole so as to cover the passage hole. An oil separator is provided, comprising an elongate body that projects in an inclined manner toward the side wall of the container, and guides the refrigerant that has passed through the passage hole toward the side wall of the container.
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