JPH05203293A - 冷凍装置の油分離器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】衝突作用の優れた機構により高性能な油分離機
構を提供する。 【構成】密閉容器本体１と衝突板４，５、そして、エレ
メント４Ａ，５Ａの組合わせから構成されている。分離
された油１０Ａ，１０Ｂは、密閉容器１の下部から取り
出し、エレメント部４Ａ，５Ａで分離した油１０Ａ，１
０Ｂは、前述の油と一緒に配管６，７を接合して取り出
す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は冷凍装置の冷凍サイクル
において、圧縮機から吐出された高圧の冷媒ガス中に混
入する冷凍機油を分離するのに好適な機構を備えた冷凍
装置の油分離器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の油分離器として、冷凍空調
便覧第４版 基礎編（発行 日本冷凍協会，発行日昭和
５６年５月３０日）の第１編第７章 付属機器に記載さ
れているものがよくしられており、このものは図８に示
すように、密閉容器１に冷媒ガスの入口管２，上部に出
口管３をそれぞれ接続され、密閉容器１の内部に油を分
離するエレメントであるデミスタ４が配置されている。

【０００３】冷凍装置の圧縮機から吐出された冷媒ガス
を、入口管２を介して密閉容器１内に導入し、この導入
ガスをデミスタ４を経て吐出管３側に排出し、このデミ
スタ４を通過する時に霧状の油の粒子が接触するために
捕収される。油の粒子が大きくなって自重で落下し冷媒
ガスと分離される。５は油抜き口である。このほかに
は、実開平3−41241号公報に記載のように、密閉容器の
側面に油を分離するデミスタが備えられその中を通過す
るときに油を分離する機構となっている。さらには、実
開昭63−35410 号公報に記載のように、横型方式の油分
離器であるが、分離機構としてガスの流れ方向と直角方
向に多孔板が備えられた構造であり、多孔板の組合わせ
構造で気液分離を行う機構となっている。

【０００４】そして、この種の従来構造の油分離器は、
密閉容器が縦形構造が主でありエレメント（デミスタ）
等による油を分離する機構が主となっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで従来技術の油
分離器では、図８に示す入口管２から密閉容器内に入り
エレメント４内に冷媒ガスと共に導入された油が、エレ
メント４内に入ると壁に衝突したり、膨張，拡散などの
現象により特にミスト状の油を大きい粒子にさせ自重に
よって落下するが、冷媒ガスの流れの方向と油の落下す
る方向がエレメント内で行われているため、エレメント
内で１度分離した油が冷媒ガスの流速に影響され再飛散
現象が発生し、冷媒ガスが油を持ち去る現象が起きてお
り、分離効率の低下の原因となる。さらには、実開平3
−41241号公報に記載のように、固定されているデミス
タ部へ遠心力を与えながらデミスタ部に直接あてて分離
する方法であるが同じデミスタ部の同じ位置に冷媒ガス
を通過させるため油の影響でデミスタ部にめずまり現象
が発生すると、１度分離した油が再飛散現象を起し、冷
媒ガスと一緒に持ち運んでしまい、油の分離効率の低下
の原因となる欠点があった。さらには、実開昭63−3541
0 号公報に記載のように、ガスの流れ方向と直角方向に
多孔板の数を増すこと、あるいは組合わせ構造で気液分
離を行う機構では、多孔板の数を増すだけでは、粒子の
油の分離効果は低下するという問題である。したがっ
て、このような油分離機構では、冷凍装置において、油
の分離効率が悪いために熱交換器に油が溜り熱伝導効率
の低下が冷凍装置の冷凍能力の低下となる問題があっ
た。さらには、圧縮機の潤滑に使用する冷凍機油が少な
くなり圧縮機の軸受焼損事故の原因となる。

【０００６】本発明の目的は、密閉容器内部において、
衝突作用による油分離機構を持たせる，分離された
油とガスの流れる通路とを分けてた機構とする，分離
された油の再飛散がなくなり分離効率が向上する，衝
突板には緩衝板を備えることにより油の再飛散が発生し
なくなり分離効率を著しく向上させることができるので
油分離性能は向上すると共に、圧力損失の少ない油分離
機構を提案することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の油分離器は、横
に長い形状をしたものでつまり横型式の油分離器で、密
閉容器内側にガス衝突板を備えて分離作用による油分離
をする機構と分離効果、さらには微粒子を分離するため
のエレメントを備えた油分離機構の組合わせとする最適
な分離機構により大幅な分離効率の向上が図れる。最適
な分離機構との組合わせとは、まず、衝突板は密閉容器
の上部方向に設置し衝突板は分離した油を受けるための
受け皿（雨樋形状したもの）を設け、冷媒ガスの流れと
を分けた構造とすることによって、分離効果の増大を図
り粒子状の油はエレメントを通過に際し油を分離される
ので、したがって、エレメントの部分では目詰りはなく
なり、分離効率の高い機構により達成できる。

【０００８】

【作用】圧縮機から吐出した冷媒ガスは、密閉容器内に
入ると衝突を利用し分離を行う衝突板方式を用い、分離
した油は衝突板を設けた油受けに一たん落とし、その後
は、密閉容器内壁にそって底部に落す。この底部から分
離された油を密閉容器外へ抜く、さらに、冷媒ガスの流
れ方向と直角方向にエレメントを（デミスタ：細い素線
形で作られた金網を重ね合わせたもの）備え、このエレ
メント部を通過させてガスの膨張，拡張作用などにより
油を捕収する。ここでは、比較的微粒子の油を分離する
のでエレメントの目詰りは発生しない。本発明により小
形で構造が容易な分離効率の良い横型式の油分離器がで
きる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図により説明す
る。図１は本発明の一実施例に係る油分離器の全体正面
図、図２は冷媒ガスの入口側、図３は冷媒ガスの入口側
から見た衝突板の形状、図４は図３に示す衝突板の形状
のＡ−Ａ断面図を示す。図１に示す全体正面図の上部に
は分離機構部の衝突板とエレメントから成っている。１
は油分離器の本体、２は前方側の蓋で、３は後方側の蓋
で、４および５はメッシュの細かいエレメント４Ａおよ
びメッシュの粗いエレメント５Ａを固定するパンチング
板であって、６および７は分離された油を抜く管であっ
て、８は冷媒ガスの入口管であって、９は冷媒ガスの出
口管であって、１０Ａおよび１０Ｂは分離された油を示
す。次に図２に示すように、上部方向から冷媒ガスが入
る構造で８は冷媒ガスの入口管である。図３に示す衝突
板の形状であるが、Ｂの部分は衝突板でＣの部分は冷媒
ガス通路である。冷媒ガスは、Ｃの衝突板に当り油が分
離され、分離された油は図４に示す油受けに落ち、油受
けは図３に示したように中心付近が高いので斜面に沿っ
て流れ、１Ｄおよび２Ｄに示す切欠き溝から油分離器の
本体１内側に沿って流れ、底部に溜る。衝突板３で分離
した油と冷媒ガスは完全に区別出来るので、油が冷媒ガ
スの流速によって起きる再飛散現象がないので分離性能
が向上する。したがって、エレメント部４Ａ，５Ａで行
う分離性能が向上する。本体が横形で上部に衝突板の分
離機構とエレメントによる分離機構となっている。図中
の矢印は、冷媒ガスの流れる方向を示す。

【００１０】次に、図１，図２，図３及び図４を用い油
の分離機構の動作について説明する。冷凍装置の圧縮機
から吐出された冷媒ガスは、吸入口８から密閉容器本体
１内に入り衝突板３に当り、ここで大部分の油が分離さ
れて、油は衝突板３の油受けに溜り図４に示す溝から密
閉容器本体１内の下部へ流れ落ちる。冷媒ガスは衝突板
の下側を流れ衝突板で分離されなかった油を、次のエレ
メント４Ａ部を通過させて分離を行い、さらにエレメン
ト５Ａ部を通過させて分離をする。ここで油が分離され
冷媒ガスは出口管９から外へ吐出される。ここでは、メ
ッシュの異なるエレメントを２種類用い前段の４Ａは細
かいメッシュで油の小さい粒子を結合させ大きい粒子に
し、後段の５Ａは比較的大きなメッシュで油を分離させ
る。密閉容器本体１内壁の底に溜った油１０Ａおよび１
０Ｂは油抜き管６および油抜き管７から外へ抜き取る。
以上が、全体の構造と油分離機構である。

【００１１】次に、油分離機構の応用例について、図
５，図６及び図７を用いて図の番号順に説明する。図５
に示す油分離器はエレメント４Ａとエレメント５Ａの接
合部に透き間を設けた構造で、その他は図１と全く同じ
構造である。５Ｂの透き間を設けることによりこの透き
間を通過する際に、大きな粒子は自重で下部に落下する
ので分離効果が大きくなり、飛び越したものはエレメン
ト５Ａ部で分離するために目詰りはすくなくなり分離効
果の高い油分離機構である。次に示す応用例である図６
は油の再飛散の影響を少しでも受けないようにした構造
で、出口管９Ａの吸入口部は密閉容器本体壁に向けた構
造、さらには、邪魔板１１Ａを備えた油分離機構であ
る。その外の構造は図１と同じであり動作については省
略する。次に、衝突板の分離効果を上げるための応用例
を図７に示す。衝突板には冷媒ガスの当る表面側に緩衝
材を張り合わせることにより油の再飛散を防ぐ構造で３
Ａが緩衝材で具体的にはデミスタ（エレメント）等を取
付けた。

【００１２】

【発明の効果】本発明の油分離機構は、衝突機構の構
造と、エレメント（デミスタ等）の組合わせとしたた
め分離効率の高い性能を得ることができる。機構が容易
であるため、安価で製作ができる。また、分離機構がコ
ンパクトになるので全体が小型にできる。さらには、横
型であるため取扱が容易で、長時間使用しても前述の機
構によりエレメント部がごみなどによるめずまりは防止
できるので性能の低下がなく振動の少ない油分離機構を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る油分離器の全体構造図
の正面図。

【図２】冷媒ガスの入口側の説明図。

【図３】冷媒ガスの入口側から見た衝突板の形状の説明
図。

【図４】図３に示す衝突板の形状のＡ−Ａ断面図。

【図５】応用例の断面図。

【図６】応用例の断面図。

【図７】衝突板の応用例の断面図。

【図８】従来構造の油分離器の断面図。

【符号の説明】

１…本体、２…前方側の蓋、３…後方側の蓋、４，５…
パンチング板、４Ａ，５Ａ…エレメント、６，７…油抜
き管、８…冷媒ガスの入口管、９…冷媒ガスの出口管、
１０Ａ，１０Ｂ…分離された油。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 戸草 健治 静岡県清水市村松390番地 株式会社日立 製作所清水工場内 (72)発明者 勝又 直登 静岡県清水市村松390番地 株式会社日立 製作所清水工場内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】密閉容器内に、冷凍装置の圧縮機から吐出
   される高圧の冷媒ガス内に含まれるミスト状の油を分離
   する横に長い円筒形の油分離器で、前記冷媒ガスの流れ
   は水平方向に流れる構造で下部には油溜めの構造におい
   て、前記密閉容器内の入口付近に垂直の衝突板が設置さ
   れ、前記密閉容器の中心付近から下部方向に衝突板は逆
   扇形に開放した形状で冷媒ガス通路があり、前記衝突板
   の下部には油受けがあり、分離した油を油受け溝より下
   部方向に流し、前記密閉容器の底部に落し、１度油を分
   離された後の前記冷媒ガスは、次に、垂直に取り付けら
   れたエレメントを有し前記冷媒ガスが通過する際に、前
   記冷媒ガス中に含まれる油の粒子を分離する機構を備え
   たことを特徴とする冷凍装置の油分離器。