JP6785873B2 - Gas-liquid separator - Google Patents
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Description
本発明は、例えば、空気調和機の冷凍サイクル装置に用いられる気液分離器に関するものである。 The present invention relates to, for example, a gas-liquid separator used in a refrigerating cycle device of an air conditioner.
従来の気液分離器として、円筒形状の容器、容器の長手方向の一端に、当該一端から容器内部に挿入されて接続された冷媒ガスの入口管、容器の上部となる位置に設けられた冷媒ガスの出口管などで構成されたものがある(例えば、特許文献1参照)。 As a conventional gas-liquid separator, a cylindrical container, a refrigerant gas inlet pipe connected by being inserted into the container from one end in the longitudinal direction of the container, and a refrigerant provided at a position above the container. Some are composed of a gas outlet pipe or the like (see, for example, Patent Document 1).
従来の気液分離器では、出口管が容器の上部から上方へ延びているため、室外機に収納するには室外機の縦方向の寸法を大きくする必要があった。また、容器の上部に穴を開け、その穴に出口管を押し込むため、容器の耐圧性が低下し、出口管を接続するろう付けの点数が多くなり、気液分離器の加工性が良くないという課題があった。 In the conventional gas-liquid separator, since the outlet pipe extends upward from the upper part of the container, it is necessary to increase the vertical dimension of the outdoor unit in order to store it in the outdoor unit. In addition, since a hole is made in the upper part of the container and the outlet pipe is pushed into the hole, the pressure resistance of the container decreases, the number of brazing points for connecting the outlet pipe increases, and the processability of the gas-liquid separator is not good. There was a problem.
本発明は、前述のような課題を解決するためになされたもので、容器の高さ方向の寸法を大きくすることなく、容器の耐圧性の向上を図ることができる気液分離器を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and provides a gas-liquid separator capable of improving the pressure resistance of the container without increasing the dimension in the height direction of the container. The purpose is.
本発明に係る気液分離器は、流入する気液二相冷媒をガス冷媒と液冷媒とに分離し、ガス冷媒と液冷媒とをそれぞれ流出させる気液分離器において、円筒形状に形成された容器と、容器の長手方向の両端部のうち一端部に設けられ、容器内のガス冷媒を吸い込む管口を有するガス管と、容器の一端部と一端部の反対側の他端部とにそれぞれ設けられた管接続部と、3方にそれぞれ受口を有し、そのうち互いに対向する2つの受口の一方の受口に一端部側の管接続部が嵌め込まれ、他方の受口に容器内から延びるガス管が管接続部を貫通して嵌入されたT形継手と、を備え、ガス管の管口は、ガス管の軸方向に対して斜めに形成され、容器の長手方向の中心と一端部との間に位置していて、側面視において、ガス管の管口の壁は、容器の一端部側の方が、一端部とは反対側にある他端部側よりも高い位置にあり、一端部側の管接続部は、内径がガス管の外径よりも大きく形成されている。 The gas-liquid separator according to the present invention is a gas-liquid separator that separates the inflowing gas-liquid two-phase refrigerant into a gas refrigerant and a liquid refrigerant and causes the gas refrigerant and the liquid refrigerant to flow out, respectively, and is formed in a cylindrical shape. A container, a gas pipe provided at one end of both ends in the longitudinal direction of the container and having a pipe port for sucking gas refrigerant in the container, and one end of the container and the other end on the opposite side of the end, respectively. The pipe connection part provided and the pipe connection part on each of the three sides are provided, and the pipe connection part on one end side is fitted into one of the two receiving ports facing each other, and the inside of the container is inserted into the other receiving port. The gas pipe extending from the container is provided with a T-shaped joint fitted through the pipe connection portion, and the pipe mouth of the gas pipe is formed obliquely with respect to the axial direction of the gas pipe and is formed with the center in the longitudinal direction of the container. be located between the one end portion in a side view, the wall of the tube opening of the gas pipe, towards one end of the container, high have position than the other end on the opposite side to the one end portion near is, the tube connecting portion of one end side has an inner diameter that is larger than the outer diameter of the gas pipe.
本発明によれば、容器の長手方向の両端部のうち一端部に容器内のガス冷媒を吸い込む管口を有するガス管を設けているので、従来の気液分離器と比べ、容器の高さ方向の寸法を抑えることができる。このため、室外機の縦方向の寸法を大きくする必要がなくなり、室外機のコンパクト化を図ることができる。
また、前述のように、容器の長手方向の両端部のうち一端部にガス管を設けているので、容器の上部にガス管を通すための穴を設けた従来の気液分離器と比べ、容器の耐圧強度を上げることができる。According to the present invention, since a gas pipe having a pipe port for sucking the gas refrigerant in the container is provided at one end of both ends in the longitudinal direction of the container, the height of the container is higher than that of a conventional gas-liquid separator. The dimension in the direction can be suppressed. Therefore, it is not necessary to increase the vertical dimension of the outdoor unit, and the outdoor unit can be made compact.
Further, as described above, since the gas pipe is provided at one end of both ends in the longitudinal direction of the container, compared with the conventional gas-liquid separator having a hole for passing the gas pipe at the upper part of the container. The pressure resistance of the container can be increased.
実施の形態1.
図1は本発明の実施の形態1に係る気液分離器の概略構成を示す横断面図、図2は図1に示すT形継手を矢視A−A方向から見た縦断面図である。
気液分離器100は、流入する気液二相冷媒の流速を低下させ、流動様式を層流状とすることで気液二相冷媒をガス冷媒と液冷媒とに分離し、ガス冷媒を流出させる機器である。そのガス冷媒は、図示せぬ圧縮機によって吸引される。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a gas-liquid separator according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a vertical cross-sectional view of the T-shaped joint shown in FIG. 1 as viewed from the direction of arrow AA. ..
The gas-
気液分離器100は、図1に示すように、円筒形状に形成され、管接続部1a、1bを有する容器1と、容器1内のガス冷媒を吸い込む管口2aを有するガス管2と、T形継手3とを備えている。管接続部1a、1bは、容器1の長手方向の一端部とその一端部の反対側の他端部とに設けられている。T形継手3は、3方にそれぞれ受口3a、3b、3cを有し、そのうち互いに対向する2つの受口3a、3bの一方の受口3aに一端部側の管接続部1aが嵌め込まれ、他方の受口3bに容器1内から延びるガス管2が管接続部1aを貫通して嵌入されている。
As shown in FIG. 1, the gas-
管接続部1aの内径は、図2に示すように、ガス管2の外径よりも大きく形成されている。このため、管接続部1aに挿入されたガス管2は、管接続部1aの内周壁に隙間4を隔てた状態で管接続部1aを貫通している。この隙間4により、容器1内の液冷媒がT形継手3を通ってT形継手3の3方目の受口3cから流出する。この受口3cには、例えば、図示せぬバイパス管が嵌め込まれている。T形継手3の受口3aと管接続部1a、受口3bとガス管2、受口3cとバイパス管は、それぞれろう付けによって接続されている。管接続部1bの内径は、前述の管接続部1aと同様にガス管2の外径よりも大きく形成されていても良いし、ガス管2の外径よりも小さくても良い。
As shown in FIG. 2, the inner diameter of the
容器1内のガス管2は、先端部側が直角に折り曲げられており、そのガス管2の先端の管口2aは、ガス冷媒の流れ方向の上流側に向けて斜めに切断されている。この管口2aを斜めにすることにより、管口2aを斜めに切断する前の径よりも大きくなるので、ガス冷媒を吸引し易くなり、ガス冷媒の吸引量が増加している。また、管口2aは、容器1の長手方向の中心と容器1の一端部との間であって、容器1の中心寄りに位置している。
The tip side of the
ここで、気液分離器100の加工手順について、図3を用いて説明する。なお、以下に示す気液分離器100の加工手順は、一例であって、限定されるものではない。
図3は図1の気液分離器の加工手順を示す横断面図である。Here, the processing procedure of the gas-
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a processing procedure of the gas-liquid separator of FIG.
(1)円筒形状に形成された円筒部材11を用意する(ステップS1)。
(2)円筒部材11の一端部側をスピニング加工によって絞り、管接続部1aを成形する(ステップS2)。
(3)成形された管接続部1aをT形継手3の受口3aに嵌め込んでろう付けし、ガス管2の管口2aの反対側の末端から円筒部材11内に挿入する(ステップS3)。
(4)そして、そのガス管2を管接続部1a内を貫通し、続いてT形継手3の受口3bに挿入して、ガス管2の末端側をT形継手3から露出させる。この場合、ガス管2の先端の管口2aが、容器1の長手方向の中心と容器1の一端部との間の中心寄りに位置するように設定する。その後、T形継手3の受口3bとガス管2とをろう付けする(ステップS4)。
(5)最後に、円筒部材11の他端部側をスピニング加工によって絞り、管接続部1bを成形して容器1を形成し、気液分離器100を製造する(ステップS5)。(1) A
(2) One end side of the
(3) The formed
(4) Then, the
(5) Finally, the other end side of the
次に、前記のように構成された気液分離器100の機能について、図4を用いて説明する。
図4は図1に示す気液分離器の機能を説明するための横断面図である。
本実施の形態1の気液分離器100は、容器1の軸心が水平になるように配置されている。この容器1の管接続部1bから気液二相冷媒が容器1内に流入すると、容器1の内径に応じて流速が低下する。流速が低下した気液二相冷媒のうち、比重の重い液冷媒は容器1の下部へ流れ、実線で示す矢印の方向へ流れる。一方、液冷媒よりも比重の軽いガス冷媒は、液冷媒の上方に分離され、破線で示す矢印の方向へ流れる。このように、流動様式が層流状となって、気液二相冷媒がガス冷媒と液冷媒とに分離される。Next, the function of the gas-
FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining the function of the gas-liquid separator shown in FIG.
The gas-
ガス冷媒は、上流側に向けて斜めに切断された管口2aに吸い込まれる。これは、圧縮機の吸引力によって吸い込まれる。ガス管2の管口2aは、管接続部1a側を背面として上流側に向けられているため、管接続部1a側に流れた液冷媒が跳ねて管接続部1a側へ液滴が飛び散ったとしても、管口2aによって吸引されることはない。
The gas refrigerant is sucked into the
また、ガス管2の管口2aは、容器1の長手方向の中心よりも管接続部1a側に位置しているため、管接続部1bから流入した液冷媒が跳ねて液滴が容器1の内側へ飛び散ったとしても、管口2aまで届かずに手前で落下し、管口2aによって吸引されることはない。一方、実線で示す矢印の方向へ流れた液冷媒は、管接続部1aとガス管2との間に形成されたリング形状の隙間4に流入し、T形継手3の受口3cから流出する。
Further, since the
以上のように本実施の形態1によれば、気液分離器100は、円筒形状に形成された容器1と、容器1の長手方向の一端部とその一端部の反対側の他端部とに設けられた管接続部1a、1bと、容器1内のガス冷媒を吸い込む管口2aを有するガス管2と、3方にそれぞれ受口3a、3b、3cを有し、そのうち互いに対向する2つの受口3a、3bの一方の受口3aに管接続部1aが嵌め込まれ、他方の受口3bに容器1内から延びるガス管2が管接続部1aを貫通して嵌入されたT形継手3とを備えている。この構成により、前述した従来のように容器の側壁からガス管を延ばした気液分離器と比べ、容器1の軸心と直交する高さ方向の寸法を抑えることができる。このため、室外機の縦方向の寸法を大きくする必要がなくなり、室外機のコンパクト化を図ることができる。
As described above, according to the first embodiment, the gas-
また、ガス管2が容器1の管接続部1aとこの管接続部1aに接続されたT形継手3の受口3bとを貫通する構成となっているので、従来技術のように側壁にガス管を通すための穴を設けた容器と比べ、容器1の耐圧強度を上げることができる。
Further, since the
また、ろう付けする箇所はT形継手3の受口3a、3b、3cの3カ所であるため、熱する箇所はT形継手3部分だけで済み、加工性の向上を図ることができる。
Further, since there are three places to be brazed at the receiving
さらに、容器1内のガス管2の管口2aを、ガス冷媒の流れ方向の上流側に向けて斜めに切断しているため、ガス冷媒が流れる際に発生する笛吹き音を抑えることができる。
Further, since the
実施の形態2.
図5は本発明の実施の形態2に係る気液分離器の概略構成を示す横断面図である。なお、図1に示す実施の形態1と同様の部分には同じ符号を付している。
実施の形態2に係る気液分離器100は、円筒形状に形成された容器1と、容器1の長手方向の一端部とその一端部の反対側の他端部とに設けられた管接続部1a、1bと、容器1内のガス冷媒を吸い込む管口5aを有するガス管5とで構成されている。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the gas-liquid separator according to the second embodiment of the present invention. The same parts as those in the first embodiment shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals.
The gas-
ガス管5は、管口5aがガス冷媒の流れ方向の上流側に向けて斜めになるように、容器1の一端部のうち管接続部1aよりも下側の部位に設けられた穴6を貫通し、斜め上方に真っ直ぐに延びている。このガス管5を容器1に対し斜め上方に挿入することで、管口5aは、管接続部1a側を背面として上流側に向けられた状態となる。また、管口5aは、容器1の長手方向の中心と容器1の一端部との間であって、容器1の中心寄りに位置している。ガス管5は、穴6と接する部分がろう付けによって固定されている。
The
次に、前記のように構成された気液分離器100の機能について説明する。
本実施の形態2の気液分離器100は、容器1の軸心が水平になるように配置されている。この容器1の管接続部1bから気液二相冷媒が容器1内に流入すると、前述したように、容器1の内径に応じて流速が低下する。流速が低下した気液二相冷媒のうち、比重の重い液冷媒は容器1の下部へ流れ、実線で示す矢印の方向へ流れる。一方、液冷媒よりも比重の軽いガス冷媒は、液冷媒の上方に分離され、破線で示す矢印の方向へ流れる。このように、流動様式が層流状となって、気液二相冷媒がガス冷媒と液冷媒とに分離される。Next, the function of the gas-
The gas-
ガス冷媒は、上流側に斜めに向けられた管口5aに吸い込まれる。これは、圧縮機の吸引力によって吸い込まれる。ガス管5の管口5aは、管接続部1a側を背面として上流側に向けられているため、管接続部1a側に流れた液冷媒が跳ねてガス冷媒の流れ方向の反対側へ液滴が飛び散ったとしても、管口5aによって吸引されることはない。
The gas refrigerant is sucked into the
また、ガス管5の管口5aは、容器1の長手方向の中心よりも管接続部1a側に位置しているため、管接続部1bから流入した液冷媒が跳ねて液滴が容器1の内側へ飛び散ったとしても、管口5aまで届かずに手前で落下し、管口5aによって吸引されることはない。一方、実線で示す矢印の方向へ流れた液冷媒は、管接続部1aから流出する。
Further, since the
以上のように本実施の形態2によれば、気液分離器100のガス管5は、管口5aがガス冷媒の流れ方向の上流側に向けて斜めになるように、容器1の一端部のうち管接続部1aよりも下側の部位に設けられた穴6を貫通し、斜め上方に真っ直ぐに延びている。この構成により、ガス管5の先端部側を折り曲げたり、ガス管5の管口5aを斜めに切断するという加工が不要となるため、実施の形態1の気液分離器100と比べ、構造が簡単になり、これに伴い加工が容易となり、製造コストを下げることができる。
As described above, according to the second embodiment, the
また、前述したように、容器1内の管口5aがガス冷媒の流れ方向の上流側に向けて斜めになっているので、ガス冷媒が流れる際に発生する笛吹き音を抑えることができる。
Further, as described above, since the
実施の形態3.
図6は本発明の実施の形態3に係る気液分離器を説明するための横断面図である。この図6は前述した図3のステップS3に対応しており、その後のステップS4及びステップS5の加工を順に行うことで、本実施の形態3の気液分離器が構成される。なお、本実施の形態3においては、実施の形態1に示す気液分離器と一部が異なるだけであるため、その異なる部分のみを説明する。
FIG. 6 is a cross-sectional view for explaining the gas-liquid separator according to the third embodiment of the present invention. FIG. 6 corresponds to step S3 of FIG. 3 described above, and the gas-liquid separator of the third embodiment is configured by sequentially performing the subsequent processing of steps S4 and S5. In the third embodiment, only a part is different from the gas-liquid separator shown in the first embodiment, so only the different part will be described.
本実施の形態3の気液分離器100においては、T形継手3の他方の受口3bの内周壁に、受口3bの軸心方向に長く延びる例えば1つの凹部3dが設けられている。ガス管2の他方の受口3bに嵌入される部位には、凹部3dに摺動自在に挿入されて凹部3dに係止される凸部2bが設けられている。
In the gas-
図6に示すように、ガス管2の管口2aの反対側の末端から円筒部材11内に挿入して、そのガス管2を管接続部1a内を貫通し、続いてT形継手3の受口3bに挿入する。ガス管2をT形継手3の受口3bに挿入する際に、管口2aをT形継手3の3方目の受口3cに対し反対方向に向けて、ガス管2の凸部2bを受口3bの内周壁に設けられた凹部3dに挿入する。T形継手3の凹部3dによってガス管2の凸部2bが係止されたときには、ガス管2の管口2aが容器1の長手方向の中心と容器1の一端部との間の位置に設定される共に、管口2aがT形継手3の受口3cに対し反対方向に向いた状態となる。
As shown in FIG. 6, the
以上のように本実施の形態3によれば、T形継手3の受口3bの内周壁に、受口3bの軸心方向に長く延びる1つの凹部3dを設け、ガス管2の受口3bに嵌入される部位に凹部3dに摺動自在に挿入されて凹部3dに係止される凸部2bを設けている。この構成により、ガス管2の管口2aが容器1の長手方向の中心と容器1の一端部との間の位置に設定されると共に、管口2aがT形継手3の受口3cに対し反対方向に向いた状態となるので、加工ばらつきによる気液分離器100の性能ばらつきを低減でき、気液分離器100の加工性も向上する。
As described above, according to the third embodiment, one
なお、実施の形態3では、T形継手3の受口3bの内周壁に設けられた凹部3dを1つとし、また、ガス管2に凹部3dに摺動自在に挿入される凸部2bを1としたが、それぞれ2つとしても良い。例えば、T形継手3の受口3bの内周壁に、前述の凹部3dと対向するようにもう一つの凹部を設け、ガス管2に設けられた凸部2bに加えて、その凸部2bの反対側の位置にもう一つの凸部を設けても良い。
In the third embodiment, one
1 容器、1a、1b 管接続部、2 ガス管、2a 管口、2b 凸部、3 T形継手、3a、3b、3c 受口、3d 凹部、4 隙間、5 ガス管、5a 管口、6 穴、11 円筒部材、100 気液分離器。 1 container, 1a, 1b pipe connection, 2 gas pipe, 2a pipe mouth, 2b convex part, 3 T-shaped joint, 3a, 3b, 3c socket, 3d recess, 4 gap, 5 gas pipe, 5a pipe mouth, 6 Hole, 11 cylindrical member, 100 gas-liquid separator.
Claims (5)
円筒形状に形成された容器と、
前記容器の長手方向の両端部のうち一端部に設けられ、当該容器内のガス冷媒を吸い込む管口を有するガス管と、
前記容器の一端部と当該一端部の反対側の他端部とにそれぞれ設けられた管接続部と、
3方にそれぞれ受口を有し、そのうち互いに対向する2つの受口の一方の受口に前記一端部側の管接続部が嵌め込まれ、他方の受口に前記容器内から延びるガス管が前記管接続部を貫通して嵌入されたT形継手と、
を備え、
前記ガス管の管口は、前記ガス管の軸方向に対して斜めに形成され、前記容器の長手方向の中心と前記一端部との間に位置していて、
側面視において、前記ガス管の前記管口の壁は、前記容器の前記一端部側の方が、前記一端部とは反対側にある他端部側よりも高い位置にあり、
前記一端部側の管接続部は、内径が前記ガス管の外径よりも大きく形成されている気液分離器。 In a gas-liquid separator that separates the inflowing gas-liquid two-phase refrigerant into a gas refrigerant and a liquid refrigerant and discharges the gas refrigerant and the liquid refrigerant, respectively.
A container formed in a cylindrical shape and
A gas pipe provided at one end of both ends in the longitudinal direction of the container and having a pipe port for sucking the gas refrigerant in the container.
Pipe connection portions provided at one end of the container and the other end on the opposite side of the one end, respectively.
The gas pipe extending from the inside of the container is fitted into one of the two receiving ports facing each other, and the pipe connecting portion on the one end side is fitted into the other receiving port. A T-shaped joint fitted through the pipe connection,
With
The pipe mouth of the gas pipe is formed obliquely with respect to the axial direction of the gas pipe, and is located between the center in the longitudinal direction of the container and the one end portion.
In a side view, the wall of the pipe mouth of the gas pipe is located at a position higher on the one end side of the container than on the other end side opposite to the one end.
The pipe connecting portion on the one end side is a gas-liquid separator having an inner diameter larger than the outer diameter of the gas pipe.
前記T形継手の凹部によって前記ガス管の凸部が係止された場合、当該ガス管の前記容器内の管口が前記容器の長手方向の中心と前記一端部との間の位置に設定されると共に、当該管口が前記T形継手の3方目の受口に対し反対方向に向いた状態となる請求項1または2に記載の気液分離器。 At least one recess extending in the axial direction of the socket is provided on the inner peripheral wall of the other socket of the T-shaped joint, and the recess is formed at a portion of the gas pipe to be fitted into the other socket. A convex portion that is slidably inserted and locked in the concave portion is provided.
When the convex portion of the gas pipe is locked by the concave portion of the T-shaped joint, the pipe mouth of the gas pipe in the container is set at a position between the center in the longitudinal direction of the container and the one end portion. The gas-liquid separator according to claim 1 or 2, wherein the pipe port is oriented in the opposite direction to the third receiving port of the T-shaped joint.
前記容器の前記一端部に、前記液冷媒の前記容器からの出口が設けられている
請求項1〜3のいずれか一項に記載の気液分離器。 An inlet of the liquid refrigerant to the container is provided at the other end of the container.
The gas-liquid separator according to any one of claims 1 to 3 , wherein an outlet of the liquid refrigerant from the container is provided at one end of the container.
請求項1〜4のいずれか一項に記載の気液分離器。 The gas-liquid separator according to any one of claims 1 to 4 , which is arranged so that the axis of the container is horizontal.
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