JP5787564B2 - Separator capable of gas-liquid separation and oil separation - Google Patents
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Description
本発明は、圧縮機に取付可能な、気液分離および油分離が可能な分離器に関する。 The present invention relates to a separator capable of gas-liquid separation and oil separation that can be attached to a compressor.
従来より、空気調和機を構成する圧縮機の上流側にはアキュムレータが設けられ、圧縮機の下流側にはオイルセパレータが設けられている。
図４は、アキュムレータと圧縮機とオイルセパレータの配置および構成を示す概略図である。
アキュムレータ１０は、圧縮機２０に冷媒を供給するに先立ち冷媒を気液分離する。アキュムレータ１０の吸入口１１からアキュムレータ１０内に冷媒が取り込まれると、アキュムレータ１０内にて冷媒が気液分離される。気液分離された冷媒のうち、気相のみがアキュムレータ１０の吸入管２１から圧縮機２０に供給される。
圧縮機２０内で圧縮された冷媒は、冷媒吐出管２２を介してオイルセパレータ３０に送出される。ここで、圧縮機２０では、潤滑油を用いることで圧縮機内の各摺動部の潤滑を図っている。このため、圧縮機２０内で圧縮された冷媒は、潤滑油を含むことになる。オイルセパレータ３０は、冷媒吐出管２２を通って送り込まれる潤滑油が混在した冷媒から、遠心力等により潤滑油を分離する。そして、潤滑油が分離された冷媒は、冷媒送出管３１を経て送り出される。
オイルセパレータ３０の底部には、キャピラリ等の絞り３２が設けられている。アキュムレータ１０が油溜まり部としても機能している場合には、絞り３２の一端は例えばアキュムレータ１０の吸入口１１に接続される。
Conventionally, an accumulator is provided on the upstream side of the compressor constituting the air conditioner, and an oil separator is provided on the downstream side of the compressor.
FIG. 4 is a schematic diagram showing the arrangement and configuration of an accumulator, a compressor, and an oil separator.
Prior to supplying the refrigerant to the compressor 20, the accumulator 10 gas-liquid separates the refrigerant. When the refrigerant is taken into the accumulator 10 from the suction port 11 of the accumulator 10, the refrigerant is gas-liquid separated in the accumulator 10. Of the refrigerant separated from gas and liquid, only the gas phase is supplied from the suction pipe 21 of the accumulator 10 to the compressor 20.
The refrigerant compressed in the compressor 20 is sent to the oil separator 30 through the refrigerant discharge pipe 22. Here, in the compressor 20, lubrication of each sliding part in the compressor is achieved by using lubricating oil. For this reason, the refrigerant | coolant compressed within the compressor 20 contains lubricating oil. The oil separator 30 separates the lubricating oil from the refrigerant mixed with the lubricating oil fed through the refrigerant discharge pipe 22 by centrifugal force or the like. And the refrigerant | coolant from which lubricating oil was isolate | separated is sent out through the refrigerant | coolant delivery pipe | tube 31. FIG.
A throttle 32 such as a capillary is provided at the bottom of the oil separator 30. When the accumulator 10 also functions as an oil reservoir, one end of the throttle 32 is connected to the suction port 11 of the accumulator 10, for example.
例えば、特許文献１の図２には、圧縮機の上流側にアキュムレータを設けるとともに、圧縮機の下流側にオイルセパレータを設けたスクロール冷凍機が記載されている。 For example, FIG. 2 of Patent Document 1 describes a scroll refrigerator in which an accumulator is provided on the upstream side of the compressor and an oil separator is provided on the downstream side of the compressor.
圧縮機、アキュムレータ、オイルセパレータを備えた空気調和機や冷凍機などの冷凍サイクル装置では、これらの機器を１つのユニットとすることがあるが、設置スペース削減のため、ユニットの省スペース化が求められている。
特許文献１では、冷凍機の省スペース化を図るために、架台の下段にツインスクロール圧縮機および受液器を配置し、架台の上段にシングルスクロール圧縮機、制御盤、アキュムレータ、オイルセパレータ等の補器類を配置することを提案している（特許文献１の図１、請求項９等）。
架台を用いる特許文献１では、スクロール圧縮機の上下２段積みが可能となり、複数の冷凍機を使用する場合と比べると、省スペース化を図ることができる。
しかしながら、架台を用いて複数の圧縮機等を配置する特許文献１では、ユニット自体は大型化してしまう。
本発明は、このような技術的課題に基づいてなされたもので、ユニットの小型化および省スペース化を図ることができる、気液分離および油分離が可能な分離器を提供することを目的とする。
In refrigeration cycle equipment such as air conditioners and refrigerators equipped with compressors, accumulators, and oil separators, these devices may be combined into one unit. It has been.
In Patent Document 1, in order to save space of the refrigerator, a twin scroll compressor and a liquid receiver are arranged at the lower stage of the gantry, and a single scroll compressor, a control panel, an accumulator, an oil separator, etc. are arranged at the upper stage of the gantry. It has been proposed to arrange auxiliary devices (FIG. 1, Patent Claim 9, etc. of Patent Document 1).
In Patent Document 1 using a gantry, scroll compressors can be stacked in two stages, and space can be saved as compared with the case of using a plurality of refrigerators.
However, in Patent Document 1 in which a plurality of compressors and the like are arranged using a gantry, the unit itself becomes large.
The present invention has been made based on such a technical problem, and an object of the present invention is to provide a separator capable of gas-liquid separation and oil separation that can reduce the size and space of the unit. To do.
かかる目的のもと、本発明は、アキュムレータとオイルセパレータとが一体になった新規な分離器を提供する。すなわち、本発明は、圧縮機に供給される冷媒を気液分離するアキュムレータと、圧縮機で圧縮された潤滑油が混在した冷媒から潤滑油を分離するオイルセパレータとを備え、オイルセパレータにはアキュムレータよりも高温高圧の冷媒が導入されるとともに、オイルセパレータがアキュムレータの内部に配置されるとともに、オイルセパレータは、冷媒が通過する冷媒管を備え、冷媒管はアキュムレータハウジングを貫通することを特徴とする、気液分離および油分離が可能な分離器を提供する。アキュムレータとオイルセパレータとを一体に構成することで、これらが装置内で占める容積を低減することができる。
オイルセパレータをアキュムレータの内部に配置することにより、アキュムレータの内部温度が上昇し、アキュムレータハウジング内において冷媒のガス化が促進され、気液分離効率が上がるとともに、アキュムレータ内で分離された液体の圧縮を防止することができる。オイルセパレータからの熱によって冷媒のガス化が促進されることで、アキュムレータの容量を少量化することもできる。
また、オイルセパレータは、冷媒が通過する冷媒管を備え、その冷媒管がアキュムレータを構成するアキュムレータハウジングを貫通する。より具体的には、冷媒管の一端はオイルセパレータを構成するオイルセパレータハウジングの内部に配置され、かつ、冷媒管の他端がアキュムレータを構成するアキュムレータハウジングの外部に配置される構成を採用することができる。
For this purpose, the present invention provides a novel separator in which an accumulator and an oil separator are integrated. That is, the present invention includes an accumulator for separating the refrigerant supplied to the compressor into a gas and a liquid, and an oil separator for separating the lubricating oil from the refrigerant mixed with the lubricating oil compressed by the compressor, and the oil separator includes the accumulator. A refrigerant having a higher temperature and pressure is introduced, an oil separator is disposed inside the accumulator, the oil separator includes a refrigerant pipe through which the refrigerant passes, and the refrigerant pipe penetrates the accumulator housing. A separator capable of gas-liquid separation and oil separation is provided. By configuring the accumulator and the oil separator integrally, the volume occupied by these in the apparatus can be reduced.
By disposing the oil separator inside the accumulator, the internal temperature of the accumulator rises, the gasification of the refrigerant is promoted in the accumulator housing, the gas-liquid separation efficiency is increased, and the liquid separated in the accumulator is compressed. Can be prevented. By promoting the gasification of the refrigerant by the heat from the oil separator, the capacity of the accumulator can be reduced.
The oil separator includes a refrigerant pipe through which the refrigerant passes, and the refrigerant pipe passes through an accumulator housing that constitutes the accumulator. More specifically, a configuration in which one end of the refrigerant pipe is disposed inside the oil separator housing constituting the oil separator and the other end of the refrigerant pipe is arranged outside the accumulator housing constituting the accumulator is adopted. Can do.
本発明によれば、アキュムレータおよびオイルセパレータが空気調和機や冷凍機などの装置内で占める容積を低減することができるため、これらを圧縮機等とユニット化した際にもユニットの小型化および省スペース化を図ることができる。
オイルセパレータをアキュムレータの内部に配置する場合には、アキュムレータの内部温度が上昇し、アキュムレータハウジング内において冷媒のガス化が促進され、気液分離効率が上がるとともに、アキュムレータ内で分離された液体の圧縮を防止することができる。オイルセパレータからの熱によって冷媒のガス化が促進されることで、アキュムレータの容量を少量化することもできる。
According to the present invention, the volume occupied by the accumulator and the oil separator in an apparatus such as an air conditioner or a refrigerator can be reduced. Therefore, even when these are unitized with a compressor or the like, the unit can be reduced in size and saved. Space can be achieved.
When the oil separator is placed inside the accumulator, the internal temperature of the accumulator rises, the gasification of the refrigerant is promoted in the accumulator housing, the gas-liquid separation efficiency is increased, and the liquid separated in the accumulator is compressed. Can be prevented. By promoting the gasification of the refrigerant by the heat from the oil separator, the capacity of the accumulator can be reduced.
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the accompanying drawings.
〔第一の実施形態〕
第一の実施形態における分離器１Ａでは、アキュムレータ１００の内部に、オイルセパレータ３００が配置されている。分離器１Ａは圧縮機に取付可能であり、冷凍サイクル装置に適用することができる。
[First embodiment]
In the separator 1 </ b> A in the first embodiment, an oil separator 300 is disposed inside the accumulator 100. Separator 1A can be attached to a compressor, and can be applied to a refrigeration cycle apparatus.
はじめに、冷凍サイクル装置における冷媒回路を、図１を参照して説明する。
図１に示すように、室内ユニット５０１は、室外ユニット５０２に接続されている。なお、室外ユニット５０２に対して順次並列に接続すれば、室内ユニット５０１の台数を増やしても構わない。
室内ユニット５０１には、空気熱交換器５０３と電子膨張弁５０４とが設けられている。
室内ユニット５０１は、冷房時には、冷却器（蒸発器）としての空気熱交換器５０３から冷媒を吐出して室外ユニット５０２へ送り、暖房時には、室外ユニット５０２から送られてくる冷媒を加熱器（凝縮器）としての空気熱交換器５０３に入れるようになっている。
First, the refrigerant circuit in the refrigeration cycle apparatus will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 1, the indoor unit 501 is connected to the outdoor unit 502. Note that the number of indoor units 501 may be increased as long as the outdoor units 502 are sequentially connected in parallel.
The indoor unit 501 is provided with an air heat exchanger 503 and an electronic expansion valve 504.
The indoor unit 501 discharges the refrigerant from the air heat exchanger 503 as a cooler (evaporator) and sends it to the outdoor unit 502 during cooling, and the heater (condensation) sends the refrigerant sent from the outdoor unit 502 during heating. The air heat exchanger 503 as a container is put in.
室外ユニット５０２は、分離器１Ａと、圧縮機２００と、冷房時に凝縮器として機能し、暖房時に蒸発器として機能する空気熱交換器４００と、ストレーナ４０１と、四方切換弁Ｖ４とを備えている。 The outdoor unit 502 includes a separator 1A, a compressor 200, an air heat exchanger 400 that functions as a condenser during cooling and functions as an evaporator during heating, a strainer 401, and a four-way switching valve V4. .
この冷凍サイクル装置では、冷房時、室内ユニット５０１の空気熱交換器５０３を経た冷媒を、冷媒配管を通して四方切換弁Ｖ４に送る。そして、四方切換弁Ｖ４および吸入管１１０を介して、冷媒がアキュムレータ１００のハウジング内に取り入れられる。
アキュムレータ１００内で気液分離された冷媒は、冷媒吐出管１２０および吸入管２１０を通って圧縮機２００に供給される。
In this refrigeration cycle apparatus, during cooling, the refrigerant that has passed through the air heat exchanger 503 of the indoor unit 501 is sent to the four-way switching valve V4 through the refrigerant pipe. Then, the refrigerant is taken into the housing of the accumulator 100 through the four-way switching valve V4 and the suction pipe 110.
The refrigerant separated from the gas and liquid in the accumulator 100 is supplied to the compressor 200 through the refrigerant discharge pipe 120 and the suction pipe 210.
圧縮機２００に送られた冷媒は、ここで圧縮され高温高圧のガス冷媒となり、冷媒吐出管２２０および吸入管３１０を通ってオイルセパレータ３００に供給される。
オイルセパレータ３００では、圧縮機２００から送られてくるガス冷媒中の潤滑油を分離し、そのうちのガス冷媒を、冷媒送出管３２０を通して四方切換弁Ｖ４に送る。また、オイルセパレータ３００は、絞り３３０を介して、潤滑油をアキュムレータ１００のハウジング内に戻す。この潤滑油は、図示しない油配管を通して、圧縮機２００に戻される。
The refrigerant sent to the compressor 200 is compressed here to become a high-temperature and high-pressure gas refrigerant, and is supplied to the oil separator 300 through the refrigerant discharge pipe 220 and the suction pipe 310.
In the oil separator 300, the lubricating oil in the gas refrigerant sent from the compressor 200 is separated, and the gas refrigerant is sent to the four-way switching valve V4 through the refrigerant delivery pipe 320. Further, the oil separator 300 returns the lubricating oil into the housing of the accumulator 100 through the diaphragm 330. This lubricating oil is returned to the compressor 200 through an oil pipe (not shown).
空気熱交換器４００に送られたガス冷媒は、空気により冷やされて凝縮され液冷媒になった後、冷媒配管を通してストレーナ４０１等を経て、室内ユニット５０１の電子膨張弁５０４に送られる。 The gas refrigerant sent to the air heat exchanger 400 is cooled and condensed by air to become a liquid refrigerant, and then sent to the electronic expansion valve 504 of the indoor unit 501 through the strainer 401 and the like through the refrigerant pipe.
電子膨張弁５０４に入った液冷媒は、ここで絞られることにより断熱膨張して気液二相の冷媒となり、冷媒配管を通って空気熱交換器５０３に入り、この空気熱交換器５０３で冷媒の蒸発潜熱で室内空気を冷却することによって蒸発気化する。
このようにして、蒸発気化した冷媒（すなわちガス冷媒）は、冷媒配管を通して再び室外ユニット５０２に送られる。
The liquid refrigerant that has entered the electronic expansion valve 504 is expanded and adiabatically expanded to become a gas-liquid two-phase refrigerant, enters the air heat exchanger 503 through the refrigerant pipe, and the air heat exchanger 503 uses the refrigerant. The indoor air is cooled by the latent heat of vaporization to evaporate.
In this way, the evaporated refrigerant (that is, gas refrigerant) is sent again to the outdoor unit 502 through the refrigerant pipe.
一方、この冷凍サイクル装置では、暖房時、室内ユニット５０１の空気熱交換器５０３から吐出した冷媒を、冷媒配管を通して電子膨張弁５０４に送り、ここで絞られることにより断熱膨張して気液二相の冷媒とした後、室外ユニット５０２のストレーナ４０１を経て空気熱交換器４００に入れる。
空気熱交換器４００に入れられた冷媒は、その蒸発潜熱で冷やされて蒸発しガス冷媒になった後、冷媒配管を通って四方切換弁Ｖ４を介し、アキュムレータ１００に送られる。
On the other hand, in this refrigeration cycle apparatus, during heating, the refrigerant discharged from the air heat exchanger 503 of the indoor unit 501 is sent to the electronic expansion valve 504 through the refrigerant pipe, and is adiabatically expanded by being throttled here, whereby the gas-liquid two-phase Then, the refrigerant is put into the air heat exchanger 400 through the strainer 401 of the outdoor unit 502.
The refrigerant put in the air heat exchanger 400 is cooled by the latent heat of vaporization and evaporated to become a gas refrigerant, and then sent to the accumulator 100 through the refrigerant pipe and the four-way switching valve V4.
このアキュムレータ１００に送られたガス冷媒は、圧縮機２００に入れられ、ここで圧縮されて高温高圧のガス冷媒となり、冷媒吐出管２２０および吸入管３１０を通ってオイルセパレータ３００に送られる。 The gas refrigerant sent to the accumulator 100 is put into the compressor 200, where it is compressed to become a high-temperature and high-pressure gas refrigerant, and sent to the oil separator 300 through the refrigerant discharge pipe 220 and the suction pipe 310.
そして、このオイルセパレータ３００では、圧縮機２００から送られてくるガス冷媒中の潤滑油を分離し、そのうちのガス冷媒を冷媒送出管３２０および四方切換弁Ｖ４を介し、室内ユニット５０１の空気熱交換器５０３に入れる。また、オイルセパレータ３００は、絞り３３０を介して、潤滑油をアキュムレータ１００のハウジング１０１内に戻す。この潤滑油は、図示しない油配管を通して、圧縮機２００に戻される。
室内ユニット５０１の空気熱交換器５０３に入れられたガス冷媒は、空気により冷やされて凝縮され液冷媒になった後、冷媒配管を通して電子膨張弁５０４に送られ、ここで絞られることにより断熱膨張して気液二相の冷媒となり、冷媒配管を通って再び室外ユニット５０２に送られる。
And in this oil separator 300, the lubricating oil in the gas refrigerant sent from the compressor 200 is isolate | separated, and the air refrigerant of the indoor unit 501 is exchanged for the gas refrigerant through the refrigerant | coolant delivery pipe | tube 320 and the four-way switching valve V4. Place in vessel 503. The oil separator 300 returns the lubricating oil into the housing 101 of the accumulator 100 through the diaphragm 330. This lubricating oil is returned to the compressor 200 through an oil pipe (not shown).
The gas refrigerant put in the air heat exchanger 503 of the indoor unit 501 is cooled and condensed by air to become a liquid refrigerant, and then sent to the electronic expansion valve 504 through the refrigerant pipe, where it is throttled to adiabatic expansion. As a result, it becomes a gas-liquid two-phase refrigerant, and is sent again to the outdoor unit 502 through the refrigerant pipe.
図２は、第一の実施形態における分離器１Ａの構成を説明するための概略図である。
上述した通り、第一の実施形態における分離器１Ａでは、アキュムレータ１００の内部に、オイルセパレータ３００が配置されている。分離器１Ａは圧縮機２００に接続されるが、圧縮機２００の構成は何ら限定されるものではなく、公知のロータリー圧縮機やスクロール型の圧縮機などを用いることができる。
FIG. 2 is a schematic diagram for explaining the configuration of the separator 1A in the first embodiment.
As described above, in the separator 1 </ b> A according to the first embodiment, the oil separator 300 is arranged inside the accumulator 100. The separator 1A is connected to the compressor 200, but the configuration of the compressor 200 is not limited at all, and a known rotary compressor, scroll type compressor, or the like can be used.
＜アキュムレータ１００＞
アキュムレータ１００は、圧縮機２００に冷媒を供給するに先立ち冷媒を気液分離する。
アキュムレータ１００は、有底筒形状のハウジング（アキュムレータハウジング）１０１と、冷媒をハウジング１０１内に取り入れるための吸入管１１０と、気液分離された冷媒を圧縮機２００に供給するための冷媒吐出管１２０とを備える。
吸入管１１０は、四方切換弁Ｖ４を介して空気熱交換器４００に接続されている（図１参照）。冷媒吐出管１２０の一端はハウジング１０１の内部、かつ上方に配置される。また、冷媒吐出管１２０はハウジング１０１を貫通し、冷媒吐出管１２０の他端はハウジング１０１の外部に配置される。冷媒吐出管１２０は、圧縮機２００の吸入管２１０と連通している。
空気熱交換器４００から送出された冷媒はアキュムレータ１００内で気液分離される。気液分離された冷媒のうち、気相のみが冷媒吐出管１２０から圧縮機２００に供給される。
ハウジング１０１の上部には、冷媒に含まれるごみを除去するフィルタＦが設けられている。ごみ除去の効率化のために、フィルタＦは、ハウジング１０１の内部に配置される冷媒吐出管１２０の一端よりも上方に配置される。
<Accumulator 100>
The accumulator 100 gas-liquid separates the refrigerant prior to supplying the refrigerant to the compressor 200.
The accumulator 100 includes a bottomed cylindrical housing (accumulator housing) 101, a suction pipe 110 for taking refrigerant into the housing 101, and a refrigerant discharge pipe 120 for supplying gas-liquid separated refrigerant to the compressor 200. With.
The suction pipe 110 is connected to the air heat exchanger 400 via the four-way switching valve V4 (see FIG. 1). One end of the refrigerant discharge pipe 120 is disposed inside and above the housing 101. The refrigerant discharge pipe 120 passes through the housing 101, and the other end of the refrigerant discharge pipe 120 is disposed outside the housing 101. The refrigerant discharge pipe 120 communicates with the suction pipe 210 of the compressor 200.
The refrigerant sent out from the air heat exchanger 400 is gas-liquid separated in the accumulator 100. Of the refrigerant separated into gas and liquid, only the gas phase is supplied from the refrigerant discharge pipe 120 to the compressor 200.
A filter F that removes dust contained in the refrigerant is provided on the upper portion of the housing 101. In order to increase the efficiency of dust removal, the filter F is disposed above one end of the refrigerant discharge pipe 120 disposed inside the housing 101.
＜オイルセパレータ３００＞
圧縮機２００では、潤滑油を用いることで圧縮機内の各摺動部の潤滑を図っている。このため、圧縮機２００内で圧縮された冷媒は、潤滑油を含むことになる。オイルセパレータ３００は、圧縮機２００の冷媒吐出管２２０から送出される潤滑油が混在した高温高圧の冷媒から、遠心力等により潤滑油を分離する。
第一の実施形態では、オイルセパレータ３００はアキュムレータ１００の内部に配置されている。
オイルセパレータ３００は、有底筒形状のハウジング（オイルセパレータハウジング）３０１と、高温高圧の冷媒をハウジング３０１内に取り入れるための吸入管（冷媒管）３１０と、潤滑油が分離された冷媒を送出する冷媒送出管（冷媒管）３２０とを備える。
吸入管３１０は、圧縮機２００の冷媒吐出管２２０に接続されている。オイルセパレータ３００は、冷媒吐出管２２０、吸入管３１０を通って送り込まれる潤滑油が混在した冷媒から、遠心力等により潤滑油を分離するものであるから、吸入管３１０の一端はハウジング３０１の内部、かつ上方に配置される。
吸入管３１０の一端は、ハウジング３０１の内周面に対向して位置する。吸入管３１０はハウジング３０１およびアキュムレータ１００のハウジング１０１を例えば径方向に貫通し、吸入管３１０の他端はハウジング１０１の外部に配置される。上記した貫通部分は、アキュムレータ１００に設けられたフィルタＦよりも下方、かつフィルタＦと干渉しない位置に配置される。そうすることで、フィルタＦのごみ除去効率が向上する。
<Oil separator 300>
In the compressor 200, lubrication is used to lubricate each sliding portion in the compressor. For this reason, the refrigerant compressed in the compressor 200 contains lubricating oil. The oil separator 300 separates the lubricating oil by a centrifugal force or the like from the high-temperature and high-pressure refrigerant mixed with the lubricating oil sent from the refrigerant discharge pipe 220 of the compressor 200.
In the first embodiment, the oil separator 300 is disposed inside the accumulator 100.
The oil separator 300 delivers a bottomed cylindrical housing (oil separator housing) 301, a suction pipe (refrigerant pipe) 310 for taking in high-temperature and high-pressure refrigerant into the housing 301, and a refrigerant from which lubricating oil is separated. And a refrigerant delivery pipe (refrigerant pipe) 320.
The suction pipe 310 is connected to the refrigerant discharge pipe 220 of the compressor 200. The oil separator 300 separates the lubricating oil from the refrigerant mixed with the lubricating oil fed through the refrigerant discharge pipe 220 and the suction pipe 310 by centrifugal force or the like. And disposed above.
One end of the suction pipe 310 is positioned to face the inner peripheral surface of the housing 301. The suction pipe 310 penetrates the housing 301 and the housing 101 of the accumulator 100 in the radial direction, for example, and the other end of the suction pipe 310 is disposed outside the housing 101. The penetrating portion described above is disposed below the filter F provided in the accumulator 100 and at a position where it does not interfere with the filter F. By doing so, the dust removal efficiency of the filter F improves.
冷媒送出管３２０の一端はハウジング３０１の内部中央部、かつ吸入管３１０より下方に配置される。冷媒送出管３２０はハウジング１０１の頂部を例えば軸方向に貫通して上方に延び、冷媒送出管３２０の他端はハウジング１０１の外部に配置される。吸入管３１０から導入された冷媒は、ハウジング３０１の内周面に向けて吹き付けられる。すると、遠心力、重力の作用により、冷媒に含まれる潤滑油はハウジング３０１の内周面に沿って螺旋状に流れ落ち、ハウジング３０１の中央には冷媒が位置することになる。冷媒は、その一端がハウジング３０１の内部中央部に位置する冷媒送出管３２０を通って四方切換弁Ｖ４に送られる。
オイルセパレータ３００の底部には絞り３３０が設けられており、絞り３３０を開くことで、冷媒から分離され、オイルセパレータ３００の下部に溜まった潤滑油を直接、アキュムレータ１００内に戻すことができる。
また、任意構成として、オイルセパレータ３００の下部かつ絞り３３０の上方にストレーナＳを設けてもよい。ストレーナＳを設けることで、ストレーナＳよりも下方に位置する絞りＦが、異物混入によって詰まるといった不具合を防止することができる。
One end of the refrigerant delivery pipe 320 is disposed at the inner central portion of the housing 301 and below the suction pipe 310. The refrigerant delivery pipe 320 extends upward through the top of the housing 101 in the axial direction, for example, and the other end of the refrigerant delivery pipe 320 is disposed outside the housing 101. The refrigerant introduced from the suction pipe 310 is sprayed toward the inner peripheral surface of the housing 301. Then, due to the action of centrifugal force and gravity, the lubricating oil contained in the refrigerant flows down spirally along the inner peripheral surface of the housing 301, and the refrigerant is positioned at the center of the housing 301. One end of the refrigerant is sent to the four-way switching valve V <b> 4 through the refrigerant delivery pipe 320 located at the inner central portion of the housing 301.
A throttle 330 is provided at the bottom of the oil separator 300. By opening the throttle 330, the lubricating oil separated from the refrigerant and accumulated in the lower part of the oil separator 300 can be returned directly into the accumulator 100.
Further, as an optional configuration, a strainer S may be provided below the oil separator 300 and above the diaphragm 330. By providing the strainer S, it is possible to prevent a problem that the aperture F located below the strainer S is clogged due to foreign matter mixing.
アキュムレータ１００の内部にオイルセパレータ３００を配置して、アキュムレータ１００とオイルセパレータ３００とを一体化した第一の実施形態における分離器１Ａによれば、これらが冷凍サイクル装置内で占める容積を低減することができる。これにより、ユニットの小型化および省スペース化を図ることができる。
また、オイルセパレータ３００内には圧縮機２００で圧縮された高温高圧の冷媒が圧縮機２００から送り込まれるため、オイルセパレータ３００の内部温度はアキュムレータ１００の内部温度よりも高い。オイルセパレータ３００をアキュムレータ１００内に配置することで、アキュムレータ１００の内部温度が上昇し、ハウジング１０１内において冷媒のガス化が促進され、気液分離効率が上がるとともに、アキュムレータ１００内で分離された液体の圧縮を防止することができる。オイルセパレータ３００からの熱によって冷媒のガス化が促進されることで、アキュムレータ１００の容量を少量化することもできる。
第一の実施形態における分離器１Ａによれば、オイルセパレータ３００の下部に溜まった潤滑油を直接、アキュムレータ１００内に戻すことができる。よって、潤滑油を戻すためにキャピラリ等を使用する必要がなく、油戻し用の回路を従来よりも大幅に簡略化することができる。
さらにまた、高圧容器であるハウジング３０１を低圧容器であるハウジング１０１の内部に配置することで、ハウジング３０１の内部と外部に差圧が生じる。これにより、ハウジング３０１の板厚を従来よりも薄くすることができるため、オイルセパレータ３００の作製に要する材料を低減することができ、低コスト化につながる。具体的には、ハウジング３０１の板厚を従来の５０％〜７５％の厚さとすることもできる。
According to the separator 1A in the first embodiment in which the oil separator 300 is disposed inside the accumulator 100 and the accumulator 100 and the oil separator 300 are integrated, the volume occupied by these in the refrigeration cycle apparatus is reduced. Can do. Thereby, size reduction and space saving of a unit can be achieved.
In addition, since the high-temperature and high-pressure refrigerant compressed by the compressor 200 is fed into the oil separator 300 from the compressor 200, the internal temperature of the oil separator 300 is higher than the internal temperature of the accumulator 100. By disposing the oil separator 300 in the accumulator 100, the internal temperature of the accumulator 100 is increased, gasification of the refrigerant is promoted in the housing 101, the gas-liquid separation efficiency is increased, and the liquid separated in the accumulator 100 is increased. Can be prevented from being compressed. Since the gasification of the refrigerant is promoted by the heat from the oil separator 300, the capacity of the accumulator 100 can be reduced.
According to the separator 1A in the first embodiment, the lubricating oil accumulated in the lower portion of the oil separator 300 can be returned directly into the accumulator 100. Therefore, it is not necessary to use a capillary or the like to return the lubricating oil, and the oil return circuit can be greatly simplified as compared with the conventional case.
Furthermore, by disposing the housing 301 that is a high-pressure vessel inside the housing 101 that is a low-pressure vessel, a differential pressure is generated between the inside and the outside of the housing 301. Thereby, since the plate | board thickness of the housing 301 can be made thinner than before, the material which manufactures the oil separator 300 can be reduced, and it leads to cost reduction. Specifically, the plate thickness of the housing 301 can be 50% to 75% of the conventional thickness.
なお、オイルセパレータ３００とアキュムレータ１００は、同心円状に配置されていてもよく、オイルセパレータ３００がアキュムレータ１００に対して偏心して配置されていてもよい。 The oil separator 300 and the accumulator 100 may be arranged concentrically, or the oil separator 300 may be arranged eccentrically with respect to the accumulator 100.
〔第二の実施形態〕
図３は、第二の実施形態における分離器１Ｂの構成を説明するための概略図である。第一の実施形態と同様に、分離器１Ｂは圧縮機２００と接続されるが、図３において圧縮機２００の図示は省略している。また、第一の実施形態で示した部分と共通の機能を有する部分には、第一の実施形態に対応する符号を付し、その機能の説明は省略する。但し、機能が共通であっても、その構成が若干相違する部分には、符号の末尾にＡを追加している。
[Second Embodiment]
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the configuration of the separator 1B in the second embodiment. As in the first embodiment, the separator 1B is connected to the compressor 200, but the illustration of the compressor 200 is omitted in FIG. Also, parts having functions common to the parts shown in the first embodiment are denoted by reference numerals corresponding to those in the first embodiment, and description of the functions is omitted. However, even if the functions are common, A is added to the end of the reference numerals in portions where the configurations are slightly different.
第二の実施形態における分離器１Ｂでは、オイルセパレータ３００Ａの内部に、アキュムレータ１００Ａが配置されている。
アキュムレータ１００Ａの吸入管（冷媒導入管）１１０Ａは、四方切換弁Ｖ４を介して空気熱交換器４００に接続されている。
冷媒吐出管１２０Ａの一端はアキュムレータ１００Ａのハウジング１０１Ａの内部、かつ上方に配置される。また、冷媒吐出管１２０Ａは、ハウジング１０１Ａおよびセパレータ３００のハウジング３０１Ａを貫通し、冷媒吐出管１２０Ａの他端はハウジング３０１Ａの外部に配置される。冷媒吐出管１２０Ａは、圧縮機２００の吸入管２１０と連通している。
オイルセパレータ３００Ａの吸入管３１０Ａは圧縮機２００の冷媒吐出管２２０に接続されている。オイルセパレータ３００は、冷媒吐出管２２０、吸入管３１０Ａを通って送り込まれる潤滑油が混在した冷媒から、遠心力等により潤滑油を分離するものであるから、吸入管３１０Ａの一端はハウジング３０１Ａの内部、かつ上方に配置される。吸入管３１０Ａの一端は、ハウジング３０１の内周面に対向して位置する。吸入管３１０Ａはハウジング３０１Ａを例えば径方向に貫通し、吸入管３１０Ａの他端はハウジング３０１Ａの外部に露出する。なお、吸入管３１０Ａはハウジング１０１Ａの周囲に配置されるが、ハウジング１０１Ａを貫通していない。
オイルセパレータ３００Ａの冷媒送出管３２０Ａの一端はハウジング３０１Ａの内部かつ吸入管３１０Ａより下方に配置される。冷媒送出管３２０Ａはハウジング３０１Ａの頂部を例えば軸方向に貫通して上方に延び、冷媒送出管３２０Ａの他端はハウジング３０１Ａの外部に配置されて四方切換弁Ｖ４に接続される。なお、冷媒送出管３２０Ａはハウジング１０１Ａの周囲に配置されるが、ハウジング１０１Ａを貫通していない。
吸入管３１０Ａから導入された冷媒は、ハウジング３０１Ａの内周面に向けて吹き付けられる。すると、遠心力、重力の作用により、冷媒に含まれる潤滑油はハウジング３０１Ａの内周面に沿って螺旋状に流れ落ち、ハウジング３０１の中央には冷媒が位置することになる。冷媒は、その一端がハウジング３０１の内部に位置する冷媒送出管３２０Ａを通って四方切換弁Ｖ４に送られる。
In the separator 1B according to the second embodiment, an accumulator 100A is disposed inside the oil separator 300A.
The suction pipe (refrigerant introduction pipe) 110A of the accumulator 100A is connected to the air heat exchanger 400 via the four-way switching valve V4.
One end of the refrigerant discharge pipe 120A is disposed inside and above the housing 101A of the accumulator 100A. The refrigerant discharge pipe 120A passes through the housing 101A and the housing 301A of the separator 300, and the other end of the refrigerant discharge pipe 120A is disposed outside the housing 301A. The refrigerant discharge pipe 120A communicates with the suction pipe 210 of the compressor 200.
The suction pipe 310A of the oil separator 300A is connected to the refrigerant discharge pipe 220 of the compressor 200. The oil separator 300 separates the lubricating oil by centrifugal force or the like from the refrigerant mixed with the lubricating oil sent through the refrigerant discharge pipe 220 and the suction pipe 310A. Therefore, one end of the suction pipe 310A is located inside the housing 301A. And disposed above. One end of the suction pipe 310 </ b> A is positioned to face the inner peripheral surface of the housing 301. The suction pipe 310A penetrates the housing 301A, for example, in the radial direction, and the other end of the suction pipe 310A is exposed to the outside of the housing 301A. The suction pipe 310A is disposed around the housing 101A, but does not penetrate the housing 101A.
One end of the refrigerant delivery pipe 320A of the oil separator 300A is disposed inside the housing 301A and below the suction pipe 310A. The refrigerant delivery pipe 320A extends upward through the top of the housing 301A, for example, in the axial direction, and the other end of the refrigerant delivery pipe 320A is disposed outside the housing 301A and connected to the four-way switching valve V4. The refrigerant delivery pipe 320A is disposed around the housing 101A, but does not penetrate the housing 101A.
The refrigerant introduced from the suction pipe 310A is sprayed toward the inner peripheral surface of the housing 301A. Then, due to the action of centrifugal force and gravity, the lubricating oil contained in the refrigerant flows down spirally along the inner peripheral surface of the housing 301 </ b> A, and the refrigerant is positioned at the center of the housing 301. One end of the refrigerant is sent to the four-way switching valve V4 through the refrigerant delivery pipe 320A located inside the housing 301.
オイルセパレータ３００の内部にアキュムレータ１００を配置して、アキュムレータ１００とオイルセパレータ３００とを一体化した第二の実施形態における分離器１Ｂによれば、これらが冷凍サイクル装置内で占める容積を低減することができる。これにより、ユニットの小型化および省スペース化を図ることができる。
また、オイルセパレータ３００Ａの内部にアキュムレータ１００Ａを配置することで、オイルセパレータ３００Ａの容積および外径を第一の実施形態における分離器１Ａよりも大きくすることができるため、油分離効率が上がる。
さらにまた、オイルセパレータ３００Ａ内には圧縮機２００で圧縮された高温高圧の冷媒が圧縮機２００の冷媒吐出管２２０、およびオイルセパレータ３００Ａの吸入管３１０Ａを通って送り込まれるため、オイルセパレータ３００Ａの内部温度はアキュムレータ１００Ａの内部温度よりも高い。このため、オイルセパレータ３００Ａの内部に配置されたアキュムレータ１００Ａには、オイルセパレータ３００Ａからの熱が伝わり、アキュムレータ１００Ａ全体が加熱されることになる。これにより、アキュムレータ１００Ａの小型化を図りつつ、アキュムレータ１００Ａ内における冷媒の気液分離効率を上がることもできる。
According to the separator 1B in the second embodiment in which the accumulator 100 is arranged inside the oil separator 300 and the accumulator 100 and the oil separator 300 are integrated, the volume occupied by these in the refrigeration cycle apparatus is reduced. Can do. Thereby, size reduction and space saving of a unit can be achieved.
Further, by disposing the accumulator 100A inside the oil separator 300A, the volume and the outer diameter of the oil separator 300A can be made larger than that of the separator 1A in the first embodiment, so that the oil separation efficiency is increased.
Furthermore, the high-temperature and high-pressure refrigerant compressed by the compressor 200 is fed into the oil separator 300A through the refrigerant discharge pipe 220 of the compressor 200 and the suction pipe 310A of the oil separator 300A. The temperature is higher than the internal temperature of the accumulator 100A. For this reason, heat from the oil separator 300A is transmitted to the accumulator 100A disposed inside the oil separator 300A, and the entire accumulator 100A is heated. Thereby, the gas-liquid separation efficiency of the refrigerant in the accumulator 100A can be increased while reducing the size of the accumulator 100A.
なお、上記実施の形態では、分離器１Ａ、１Ｂの構成について説明したが、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更することが可能である。 In the above-described embodiment, the configurations of the separators 1A and 1B have been described. However, unless departing from the gist of the present invention, the configuration described in the above-described embodiment is selected or appropriately changed to another configuration. It is possible.
１Ａ，1Ｂ…分離器
１００，１００Ａ…アキュムレータ
１０１，１０１Ａ…ハウジング（アキュムレータハウジング）
１１０…吸入管
１１０Ａ…吸入管（冷媒導入管）
２００…圧縮機
３００，３００Ａ…オイルセパレータ
３０１，３０１Ａ…ハウジング（オイルセパレータハウジング）
３１０…吸入管（冷媒管）
３２０…冷媒送出管（冷媒管）
1A, 1B ... Separator 100, 100A ... Accumulator 101, 101A ... Housing (accumulator housing)
110 ... Suction pipe 110A ... Suction pipe (refrigerant introduction pipe)
200 ... Compressor 300, 300A ... Oil separator 301, 301A ... Housing (oil separator housing)
310 ... Suction pipe (refrigerant pipe)
320 ... Refrigerant delivery pipe (refrigerant pipe)
Claims (2)
前記圧縮機に供給される冷媒を気液分離するアキュムレータと、
前記圧縮機で圧縮された潤滑油が混在した前記冷媒から前記潤滑油を分離するオイルセパレータとを備え、
前記オイルセパレータには前記アキュムレータよりも高温高圧の冷媒が導入されるとともに、
前記オイルセパレータが、前記アキュムレータの内部に配置されるとともに、
前記オイルセパレータは、前記冷媒が通過する冷媒管を備え、前記冷媒管は前記アキュムレータのハウジングを貫通することを特徴とする、気液分離および油分離が可能な分離器。 A separator attachable to the compressor,
An accumulator for gas-liquid separation of the refrigerant supplied to the compressor;
An oil separator that separates the lubricant from the refrigerant mixed with the lubricant compressed by the compressor;
The oil separator is introduced with a higher temperature and pressure refrigerant than the accumulator,
The oil separator is disposed inside the accumulator;
The separator capable of gas-liquid separation and oil separation , wherein the oil separator includes a refrigerant pipe through which the refrigerant passes, and the refrigerant pipe passes through a housing of the accumulator .
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