JP4191847B2 - 気液分離器 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、主に、冷凍サイクル中における気液二相流体をガスと液とに分離する気液分離器、および、その製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図19は例えば特開平9−250848号公報に開示された気液分離器を用いた冷媒回路図である。図19において、1は気液二相冷媒の流入口、2は気液分離部、3はガス流出口、4は液流出口であり、これらによって気液分離器10全体が構成されている。気液分離器10内部にはバッフル手段11が内蔵され、ガス流出口3と気液分離部2の接続口は突起部17を介して接続されている。また、12は冷媒の圧縮機、13は凝縮器、14は絞り装置、15は蒸発器であり、これらと気液分離器10が順次配管接続されて、冷媒回路が構成される。尚、液流出口4は毛細管16を介して圧縮機12の吸込側と接続される。
【0003】
次に動作について説明する。流入口1から気液分離器10内へ流入した一部蒸発の液冷媒とガス冷媒は、気液分離部2の上部内壁に向かって吹き出され、液冷媒の大部分は壁面に沿って流れ落ち、気液分離部2の下部に溜まる。また、液冷媒の一部は、ガス冷媒とともに気液分離部2の液面上方を流れるが、バッフル手段11によって気液分離部2の内周へ導かれ気液分離部2の下部に流れ落ちるようになっている。
【0004】
かかる気液分離器10において、気液分離部2内部の液面が上昇して気液分離部2の上面付近まで達した場合でも突起部17は大径であるので、突起部17におけるガス冷媒速度はガス流出口3におけるガス冷媒速度よりも小さい。そのため、液冷媒がガス流出口3に吸い上げられることは防止される。
【0005】
一方、他の気液分離器として、特開平9−178276号公報開示のものが知られている。図20はこの公報に開示された気液分離器の構成図である。図20において、1は流入口、2は気液分離部、18はガス流出管である。前記の気液分離部2は、水平面に対してα度傾斜させて設置される。
【0006】
次に動作について説明する。流入口1から気液分離部2へ流入したガス冷媒は気液分離部2内部でU字に曲げられたガス流出管18から流出する。この気液分離部2では、圧縮機から持ち出された冷凍機油が溜められる構成であり、ガス冷媒がガス流出管18から流出する際には、ガス流出管18のU字部下方の孔19から、気液分離部2の下部に溜まる冷凍機油を吸引し、冷凍機油とガス冷媒がガス流出管18から流出する。
【0007】
他方、別の気液分離器として、特開平10−300287号公報開示のものが知られている。図21および図22は前記公報に記載された気液分離器であり、図21は側断面図、図22は気液分離器を上方から見た平断面図である。図21において、1は冷媒の流入口、2は流入口1が接線方向に接続された気液分離部、3はガス流出口、4は液流出口である。また、気液分離部2の内部には、気液分離を助ける分離材20が内蔵されている。この分離材20は気液分離部2に対して所定の角度に傾斜して設置されている。
【0008】
次に動作について説明する。流入口1から流入する油の液適を含むガス冷媒は、気液分離部2の側面に沿って螺旋上に旋回するように気液分離部2内に流れ込む。気液分離部2内部では、下部に油が溜まり、上部からは分離材20を通ったガス冷媒がガス流出口3から流出する。ガス冷媒が分離材20を通過する際には、ガス冷媒中に浮遊する油の液滴が捕獲され、分離材20の傾斜に沿って気液分離部2の下方に速やかに流れる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、特開平9−250848号公報開示の気液分離器では、流入口1から流入した気液二相状態の流体は、気液分離部2の内壁に向かって吹き出されるので、流体が壁面に衝突する際に圧力損失が大きくなる。また、気液二相流体が壁面に衝突する際に噴霧状の液滴を生じやすく、この微細な液滴がガス中を浮遊しながらガス流出口3から流出することによって、気液分離性能を低下させる要因となっていた。
また、気液分離部2に液を溜める機能を持たせているため、気液分離部2の内容積が大きくなり、例えば冷凍機に実装する場合はスペースを大きくとってしまうという課題もあった。
【0010】
また、特開平9−178276号公報開示の気液分離器では、前記の課題に加え、U字に曲げられたガス流出管18を気液分離部2に内挿しなければならないので、製造上、ガス流出管18の曲げ工程や、ガス流出管18を気液分離部2に内挿してから気液分離部2となる容器を溶接して成形する工程などを必要とし、製造コストがかかるという課題があった。
【0011】
更に、特開平10−300287号公報開示の気液分離器は鉛直方向に縦長の構造となるため、例えば冷凍機へ実装する場合は鉛直方向の設置スペースが必要となり、冷凍機自体を鉛直方向に薄型化できないという課題があった。
【0012】
【課題を解決するための手段】
前述した種々の課題を解消するために、この発明の第1の発明に係る気液分離器は、密閉容器から成っていて当該容器内で気液二相状態の流体をガスと液に分離させる気液分離部と、気液分離部内に気液二相状態の流体を流入させる流入口と、気液分離部内で分離されたガスを気液分離部から流出させるガス流出口と、気液分離部内で分離された液を気液分離部から流出させる液流出口とを備えた気液分離器において、気液分離部の横方向一端側に、気液二相状態の流体をほぼ水平方向に流入させる向きで流入口を配置し、流入口に対しほぼ水平方向に位置する気液分離部の他端側には、液流出口を設けるとともに、気液分離部内における、ガスの流速を10m/秒以下とし、かつ、液の流速を0.2m/秒以下とする流速設定手段を備え、しかも、前記気液分離部内におけるガス流出口の流体流れ方向上流側および下流側に、一端を固定され他端を気液界面に延在して気液界面に生じる波を抑制する波抑制手段を設けたものである。
【0014】
そして、この発明の第2の発明に係る気液分離器は、前記の各構成において、ガス流出口もしくは液流出口の少なくとも一方を気液分離部に複数口設けたものである。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳しく説明する。
発明の実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態の一例に係る気液分離器を示す側断面図であり、従来の気液分離器と同様の部分は同一の符号で示す。図2は気液分離器の気液分離部で見られる気液二相流の流動様式、図3はAIChE Journal(Vol 24,No5)に掲載された論文「Transient Gas−Liquid Flow in Horizontal Pipes:Modeling the Flow Pattern Transition」中に記載されている気液二相流のガスの見かけ流速(ガスの容積流量を気液分離部2の配管内断面積で除した値)を横軸にとり、液の見かけ流速(液の容積流量を気液分離部2の配管内断面積で除した値)を縦軸にとった気液二相流の流動様式線図である。
【0021】
図1において、1は気液二相流体の流入口、2は密閉容器から成る気液分離部、3はガス流出口、4は液流出口である。気液分離部2はその長手方向を水平面と平行にして設置され、ガス流出口3は気液分離部2の上面から分岐し、液流出口4は気液分離部2の下面から分岐する構造によって、気液分離器10全体が構成される。気液分離部2の管内径Dは、ガスの見かけ流速が10m/秒以下で液の見かけ流速が0.2m/秒以下となるように設定されていて、かかる設定構成が流速設定手段10aを成している。また、気液分離部2の横方向一端側には気液二相状態の流体を水平方向に流入させる向きで流入口1が配置され、この流入口1に対し水平方向に位置する気液分離部2の他端側には液流出口4が設けられている。因みに、流入口1と気液分離部2の位置は、流入口1から流入する気液二相流体の流入方向と、気液分離部2内での流体流れ方向とが同じ向きとなる位置に設定されている。尚、流入口1からガス流出口3および液流出口4までの距離は、流入する気液二相流体の速度に応じて変更する方が分離効率がよくなる。因みに、図5に示すように、流入口1からガス流出口3および液流出口4までの距離が短い場合は気液の分離効率が低下するため、流入口1からガス流出口3および液流出口4までの距離は10mm以上とるのが望ましい。
【0022】
また、図4はこの気液分離器10を冷凍サイクルに実装した場合の冷媒回路図である。図4において、12は圧縮機、13aは第1の凝縮器、10は気液分離器、13bは第2の凝縮器、14a〜14dは第1〜第4の絞り装置、15は蒸発器であり、これらによって冷凍サイクルが構成される。21は、気液分離器10と第2の絞り装置14bの間から分岐し、第4の絞り装置14dおよび冷媒熱交換器20を介して冷凍サイクルの低圧部に至るバイパス回路である。また、22は気液分離器10の底部と第2の絞り装置14bをつなぐ配管に設けられた温度検出手段、23は気液分離器10の底部と第2の絞り装置14bをつなぐ配管に設けられた圧力検出手段、24は気液分離器10の底部と第2の絞り装置14bをつなぐ配管内の冷媒とバイパス回路21内の冷媒との間で熱交換を行う冷媒熱交換器である。
【0023】
ここで、気液分離器10の動作について図1を用いて説明する。まず、気液二相状態の流体が流入口1から気液分離部2へ流入する。気液分離部2の管内径Dは、ガスの見かけ流速が10m/秒以下で液の見かけ流速が0.2m/秒以下となるように設定されているので、図3に示した流動様式線図から、気液分離部2内での流動様式は成層流となる。従って、液とガスの流れが減速し、重力にしたがって、液は気液分離部2の下部に沿って流れ、ガスは気液分離部2の上部に沿って流れるようになる。ここで、流入口1から流入する気液二相流体の流入方向と、気液分離部2内での流体流れ方向が同じ向きであるため、気液分離部2に流入した気液二相流体を壁面に衝突させることなく気液に分離することが可能となる。
【0024】
更に、気液分離器10を組み入れた冷凍サイクルの動作を図4により説明する。圧縮機12から吐出された高温・高圧のガス冷媒は、第1の凝縮器13aで所定の乾き度まで凝縮されて気液二相状態となり、気液分離器10へ流入する。気液分離器10へ流入した気液二相冷媒は、未凝縮のガス冷媒と凝縮液とに分離される。未凝縮のガス冷媒は、第2の凝縮器13bで凝縮・液化し、第1の絞り装置14aを介して中間圧部に流入する。気液分離部10で分離された液冷媒は、冷媒熱交換器24および第2の絞り装置14bで流量調節された後、中間圧部に流入し、第1の絞り装置14aから中間圧部へ流入した液冷媒と合流する。合流した液冷媒は、第3の絞り装置14cにより低圧の気液二相冷媒となって蒸発器15へ流れ込んで蒸発・気化し、圧縮機12へ戻る。
【0025】
気液分離器10で分離された液冷媒は、冷媒熱交換器24で過冷却された後、一部はバイパス回路21へ流れ、第4の絞り装置14dで低温・低圧の気液二相状態となり冷媒熱交換器24へ至る。冷媒熱交換器24において、バイパス回路21を流れる低温の気液二相冷媒は、気液分離器10からの液冷媒より熱を奪って蒸発・気化し冷凍サイクルの低圧部である圧縮機12の吸込側に流れる。気液分離器10からの液冷媒に未凝縮のガス冷媒が混入した場合には、冷媒熱交換器24においてバイパス回路21内を流れる気液二相冷媒に奪われた熱は気液分離器10からの液冷媒中に混入したガス冷媒を凝縮させるために使用されるので、冷媒熱交換器24を流出する液冷媒は飽和状態に近い。そこで、温度検出手段22と圧力検出手段23により冷媒熱交換器24出口における冷媒の温度と圧力を検出し、冷媒熱交換器24を通過後の液冷媒が飽和状態であれば、気液分離器10からの液冷媒に未凝縮のガス冷媒が混入したものと判断して、第2の絞り装置14bで流量を低下させるように制御する。かかる制御により、気液分離部2に流入した液を気液分離部2に滞留させることなく流出させることができる。
【0026】
従って、この実施の形態の気液分離器10によれば、ガスの見かけ流速が10m/秒以下で液の見かけ流速が0.2m/秒以下となるように気液分離部2の管内径Dが選定されるとともに、流入口1からの冷媒流入方向と気液分離部2内での冷媒流れ方向が同一にされているので、気液分離部2内部での流体の壁面への衝突をなくし、圧力損失を小さくすることができる。また、気液分離部2には液が滞留することがなく、気液分離器10に液を溜める機能を持たせなくてもよいので、気液分離器10の空間容積をコンパクトにすることが可能であり、かつ、軽量化することができる。
尚、図3に示す流動様式線図は、流体の密度、粘度、流路の管径、重力などの影響により気液二相流の流動様式の遷移境界が変化するので、ガスの見かけ流速および液の見かけ流速の目標値は流体の物性値や管の形状に応じて修正することが望ましい。
【0027】
発明の実施の形態2.
図6はこの発明の実施の形態2を示す図である。図中、実施の形態1と同様の部分には同一の記号を付して説明を省略する。図6において、7は仕切板から成り気液界面に生じる波を抑制する波抑制手段である。ここで、波抑制手段7,7は、気液分離部2内においてガス流出口3の流体流れ方向上流側および下流側の双方に設置されている。
【0028】
次に動作について説明する。気液二相状態の流体が流入口1から気液分離部2へ流入する。気液分離部2では液とガスの流れが減速し、重力にしたがって、液は気液分離部2の下部に沿って流れ、ガスは気液分離部2の上部に沿って流れるようになる。このとき、流量が非定常的に変動したり、もしくは、流速が速くなった場合には、気液分離部2内部において気液界面が波立つようになる。ところが、波抑制手段7を設置したことによって、発生した波が波抑制手段7に衝突し壁面を流れ落ちて静められ、ガス流出口3への液の進入が防止される。
【0029】
従って、ガス流出口3の前後に波抑制手段7,7を設置したことによって、ガス流出口3の近傍で気液界面が波立つことが抑えられる。これにより、特に、ガス流出口3からの液の流出を防ぎ、ガスの分離効率を向上することができる。
【0030】
発明の実施の形態3.
図7はこの発明の実施の形態3を示す図である。図中、実施の形態1と同様の部分には同一の記号を付して説明を省略する。図7において、4a,4bは気液分離部2の底部に複数口設けられた液流出口である。
【0031】
次に動作について説明する。まず、気液二相状態の流体が流入口1から気液分離部2へ流入する。気液分離部2では、液とガスの流れが減速し、重力にしたがって、液は気液分離部2の下部に沿って流れ、ガスは気液分離部2の上部に沿って流れるようになる。ここで、流入口1から流入する気液二相流体の速度が速くなった場合、気液分離部2内部において気液界面が波立つようになるが、手前の液流出口4aによってまず一部の液が合流液流出口4cへ排出される。これにより、気液分離部2内部の気液界面の高さ位置が低くなる。液流出口4aから流出しなかった液は気液分離部2を流れ、液流出口4bから合流液流出口4cへ排出される。
【0032】
従って、流入口1から気液分離部2に流入する気液二相流体の流量が増えても、ガス流出口3近傍における液面を低く抑えることができ、液がガス流出口3に届きにくくなる。これにより、ガス流出口3から流出する液冷媒を低減できるので、広い流量範囲において安価に、かつ、効率的に気液を分離することができる。
【0033】
尚、図示はしないが、複数のガス流出口3を気液分離部2の上部に設けることもできる。かかる構成の場合は、気液分離部2内でガス量が多いときに複数口のガス流出口3からガスが抜かれて気液分離部2内の流速が抑えられるので、気液界面のせん断力によってガス中に霧状の液滴が飛散することを抑えることができる。
【0034】
発明の実施の形態4.
図8はこの発明の実施の形態4を示す図である。図中、実施の形態1と同様の部分には同一の記号を付して説明を省略する。ガス流出口3は、気液分離部2との接続部付近においてその管内径D1が気液分離部2の管内径D以上に設定されている。
【0035】
次に動作について説明する。気液二相状態の流体が流入口1から気液分離部2へ流入する。気液分離部2では液とガスの流れが減速し、重力にしたがって、液は気液分離部2の下部に沿って流れ、ガスは気液分離部2の上部に沿って流れるようになる。ここで、ガス流出口3の接続部近傍の管内径D1は、気液分離部2の管内径D以上であるため、気液分離部2からガス流出口3に流入するガスの速度は気液分離部2内よりも遅くなり、ガス中を浮遊する液滴は重力によってガス流出口3の入口付近で下降する。そこで、ガス流出口3から流出する液量が低下する。
【0036】
従って、ガス流出口3の接続部近傍の管内径D1を気液分離部2の管内径D以上とした液流出防止手段8aを採用することによって、ガス流出口3から流出しようとする液滴を重力で降下させることができる。これにより、ガス流出口3から液が流出することを防ぐことができ、簡易構成で安価にガスの分離効率を向上させることができる。
【0037】
尚、図9に示すように、気液分離部2の接続口近傍のガス流出口3内に、液滴を捕獲する網状の液流出防止手段8を設置し、液滴を捕獲するようにしても同様の効果を有する。
【0038】
発明の実施の形態5.
図10はこの発明の実施の形態5を示す図である。図中、実施の形態1と同様の部分には同一の記号を付して説明を省略する。図10に示すように、液流出口4が流入口1よりも下方位置となるように、気液分離部2は角度θぶん傾斜配置されている。
【0039】
次に動作について説明する。気液二相状態の流体が流入口1から気液分離部2へ流入する。気液分離部2では、液とガスの流れが減速し、重力にしたがって、液は気液分離部2の下部に沿って流れ、ガスは気液分離部2の上部に沿って流れるようになる。ここで、液は気液分離部2の傾斜にしたがって液流出口4へ流れやすくなり、しかも液流出口4付近での液面の高さが高くなるので、ガスが液に同伴して液流出口4から流出することを防ぐことができる。
【0040】
従って、気液分離部2を上記のように傾斜させたことによって、特に、液流出口4からガスが流出することを防ぐことができるので、安価に効率よく液を分離することが可能となる。
【0041】
発明の実施の形態6.
図11および図12はこの発明の実施の形態6を示す図であり、図11は構成図、図12は正面図である。図中、実施の形態1と同様の部分には同一の記号を付して説明を省略する。
【0042】
引続き、気液分離器の製造方法について説明する。配管径が均等な配管の一端側を配管上下中央部でプレスして圧潰部30とし、ガス流出口3を上部に液流出口4を下部に成型する。一方、配管の他端側は所要の配管径になるまで絞るか、あるいはプレス加工を施して、流入口1を形成する。このとき、流入口1とガス流出口3および液流出口4の間には、気液分離部2となる空間を空けるようにする。このように製造した気液分離器10は、ガス流出口3が上で液流出口4が下になるように設置されるので、コンパクトな形状で気液を分離することが可能となる。
【0043】
従って、1本の配管をプレス加工することによって、気液分離器を成型することができるため、安価で、かつ、コンパクトな気液分離器を製造することが可能となる。
【0044】
発明の実施の形態7.
図13および図14はこの発明の実施の形態7を示す図であり、図13は気液分離器の分解構成図、図14は気液分離器の組立図を示す。図中、9aは前部の側板、9bは中板、9cは後部の側板である。
【0045】
この実施の形態による気液分離器の製造方法について説明する。側板9a、中板9b、側板9cは、板金プレスによって所定の大きさ・形状に切断される。このとき、側板9aには流入口1、ガス流出口3、および液流出口4が打抜かれる。また、中板9bには気液二相流の流路となる中空の中抜き部9dが打抜かれる。このように板金プレス加工して得られた側板9a、中板9b、および側板9cは、それら3枚を1組として重ねられ、炉中のろう付けにより一体化して固着され気液分離器10となる。
【0046】
従って、側板9a、中板9b、側板9cの3枚の板を炉中のろう付けにより一体化して気液分離器10を製造することによって、製造が容易となり、かつ、厚みの薄い気液分離器10を得ることができる。
尚、図15に示すように中板9bの中抜き部9dの上部に突起25,25を垂設し、図16に示すように気液分離器10を組み立てた際に、ガス流出口3の両側を突起25,25で囲うようにすると、中抜き部9d内で液面が波立ったときでも、突起25,25に波があたることで、ガス流出口3から液が流出することを抑えることが可能であり、気液分離効率が向上する。
尚、流入口1、ガス流出口3、液流出口4の全てを前側の側板9aに設けたが、これらの一部または全てを後側の側板9cに設けても構わない。
【0047】
発明の実施の形態8.
図17はこの発明の実施の形態8を示す図である。図中、実施の形態1と同様の部分には同一の記号を付して説明を省略する。図17において、26はガス流出口3から分岐し、毛細管などから成る絞り手段27や熱交換器などから成る加熱手段28を介してガスを流出させるガスバイパス配管、29はガスバイパス配管26における加熱手段28下流側のガス温度を検出するガス温度検知手段である。
【0048】
また、図18はこの気液分離器10を冷凍サイクルに実装した場合の冷媒回路図である。図18において、12は圧縮機、13aは第1の凝縮器、10は気液分離器、13bは第2の凝縮器、14a〜14cは第1〜第3の絞り装置、15は蒸発器であり、これらによって冷凍サイクルが構成される。上記したガスバイパス配管26の出口は、冷凍サイクル中の低圧部、例えば蒸発器15出側の配管と接続される。
【0049】
次に動作について説明する。圧縮機12から吐出された高温・高圧のガス冷媒は、第1の凝縮器13aで所定の乾き度まで凝縮されて気液二相状態となり、気液分離器10へ流入する。気液分離器10へ流入した気液二相冷媒は、未凝縮のガス冷媒と凝縮液とに分離される。未凝縮のガス冷媒は、第2の凝縮器13bで凝縮・液化し、第1の絞り装置14aを介して中間圧部に流入する。気液分離部10で分離された液冷媒は、冷媒熱交換器24および第2の絞り装置14bで流量調節された後、中間圧部に流入し、第1の絞り装置14aから流入した液冷媒と合流する。合流した液冷媒は、第3の絞り装置14cにより低圧の気液二相冷媒となって蒸発器15へ流れ込んで蒸発・気化し、圧縮機12へ戻る。また、気液分離部2で分離された未凝縮のガス冷媒の一部は、ガスバイパス配管26を流れ、絞り手段27で低圧になるまで絞られた後、加熱手段28を介して蒸発器15出口のガス冷媒と合流する。
【0050】
ガス流出口3から流出するガス冷媒に液冷媒が混入した場合、ガスバイパス配管26を流れる冷媒は、絞り手段27で絞られた際に、低温・低圧の気液二相冷媒となり、加熱手段28で加熱された後にも低温の飽和に近い状態となる。このため、ガス温度検知手段29で検知したガス温度が冷凍サイクルでバランスする飽和温度の値に近い場合には、第2の絞り装置4bを開く操作を行い、液流出口4から流出させる液流量を増大させる。これにより、気液分離部2内部の液面の高さを低く抑えて、ガス流出口3から液冷媒が流出することを防ぐことができる。
【0051】
従って、絞り手段27、加熱手段28を介してガスを流出させるようにガス流出口3から分岐したガスバイパス配管26と、加熱手段28下流側のガスの温度を検出するガス温度検知手段29を備えた構成とすることによって、ガス流出口3から流出する液冷媒の有無を検知し、ガス流出口3から液冷媒が流出することを防止し、ガスの分離効率を向上させることができる。
尚、この実施の形態では、加熱手段28における熱源として、気液分離部2中を流れる冷媒を用いた例を示したがそれに限らず、熱源はヒータなど何でもよい。また、ガス温度検知手段の設置位置は加熱手段28の出口としたが、加熱量との関係で、加熱手段28の途中のガスバイパス配管の温度を検知しても構わない。
【0052】
【発明の効果】
以上詳述した通り、第1の発明に係る気液分離器は、気液分離部の横方向一端側に、気液二相状態の流体をほぼ水平方向に流入させる向きで流入口を配置し、流入口に対しほぼ水平方向に位置する気液分離部の他端側には、液流出口を設けるとともに、気液分離部内における、ガスの流速を10m/秒以下とし、かつ、液の流速を0.2m/秒以下とする流速設定手段を備えているので、気液分離部内で流体が例えば壁面へ衝突することを防ぐことができて、圧力損失を小さくできる。また、気液分離部には大量の液を滞留させる機能を持たせなくてもよいので、気液分離器の空間容積をコンパクトにすることが可能で、かつ、軽量化することができる。また、気液分離部内におけるガス流出口の流体流れ方向上流側および下流側に、一端を固定され他端を気液界面に延在して気液界面に生じる波を抑制する波抑制手段を設けたことによって、ガス流出口近傍における気液界面の波立ちを有効に抑えることができる。これにより、特に、ガス流出口からの液の流出を防ぎ、ガスの分離効率を向上させることができる。
【0054】
また、第2の発明に係る気液分離器では、流入口から気液分離部に流入する気液二相状態の流体の流量が変動しても、ガス流出口での液面を低く抑え、かつ、気液界面のせん断力によってガス中に霧状の液滴が飛散することを抑えることが可能となり、特に、ガス流出口から流出する液の量を低減できるので、広い流量範囲において安価に、かつ、効率的に気液を分離することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1を示す気液分離器の構成図である。
【図2】 気液分離部内の流動様式を示すパターン図である。
【図3】 ガス流速と液流速との関係による流動様式を示す図である。
【図4】 この発明に係る気液分離器を組み入れた冷凍サイクルの冷媒回路図である。
【図5】 気液分離部入口からの距離に対するガス流出口からの流出液量の関係を示す図である。
【図6】 この発明の実施の形態2を示す気液分離器の構成図である。
【図7】 この発明の実施の形態3を示す気液分離器の構成図である。
【図8】 この発明の実施の形態4を示す気液分離器の構成図である。
【図9】 液流出防止手段として網を用いた場合の気液分離器の構成図である。
【図10】 この発明の実施の形態5を示す気液分離器の構成図である。
【図11】 この発明の実施の形態6を示す気液分離器の構成図である。
【図12】 この発明の実施の形態6を示す気液分離器の正面図である。
【図13】 この発明の実施の形態7を示す気液分離器の分解図である。
【図14】 この発明の実施の形態7を示す気液分離器の組立図である。
【図15】 この発明の実施の形態7の中板を示す構成図である。
【図16】 この発明の実施の形態7を示す気液分離器の組立図である。
【図17】 この発明の実施の形態8を示す気液分離器の構成図である。
【図18】 この発明に係る気液分離器を組み入れた冷凍サイクルの冷媒回路図である。
【図19】 従来例を示す気液分離器を組み入れた冷凍サイクルの冷媒回路図である。
【図20】 他の従来例を示す気液分離器の構成図である。
【図21】 図20に示した気液分離器の正面図である。
【図22】 別の従来例を示す気液分離器の側面図である。
【符号の説明】
1 流入口、2 気液分離部、3 ガス流出口、4 液流出口、4a 液流出口、4b 液流出口、5 液、6 ガス、7 波抑制手段、8 液流出防止手段、8a 液流出防止手段、9a 側板、9b 中板、9c 側板、9d 中抜き部、10 気液分離器、10a 流速設定手段、26 ガスバイパス配管、27絞り手段、28 加熱手段、29 ガス温度検知手段、30 圧潰部、θ 角度。
Claims (2)
- 密閉容器から成っていて当該容器内で気液二相状態の流体をガスと液に分離させる気液分離部と、前記気液分離部内に気液二相状態の流体を流入させる流入口と、前記気液分離部内で分離されたガスを前記気液分離部から流出させるガス流出口と、前記気液分離部内で分離された液を前記気液分離部から流出させる液流出口とを備えた気液分離器において、前記気液分離部の横方向一端側に、気液二相状態の流体をほぼ水平方向に流入させる向きで前記流入口を配置し、前記流入口に対しほぼ水平方向に位置する前記気液分離部の他端側には、前記液流出口を設けるとともに、前記気液分離部内における、ガスの流速を10m/秒以下とし、かつ、液の流速を0.2m/秒以下とする流速設定手段を備え、しかも、前記気液分離部内におけるガス流出口の流体流れ方向上流側および下流側に、一端を固定され他端を気液界面に延在して気液界面に生じる波を抑制する波抑制手段を設けたことを特徴とする気液分離器。
- ガス流出口もしくは液流出口の少なくとも一方を気液分離部に複数口設けたことを特徴とする請求項第1項に記載の気液分離器。
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