JPH06272976A

JPH06272976A - 満液式蒸発器

Info

Publication number: JPH06272976A
Application number: JP5063582A
Authority: JP
Inventors: Shinnosuke Yamamoto; 慎之介山本; Hirokazu Hayashi; 宏和林; Toshiaki Fujii; 利暁藤井; Kiyoshi Masuda; 潔増田
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1993-03-23
Filing date: 1993-03-23
Publication date: 1994-09-27
Anticipated expiration: 2017-12-24
Also published as: JP3360343B2

Abstract

(57)【要約】【目的】満液式蒸発器からの圧縮機への油戻し量を確保
し、スクリュー式冷凍機などモータ冷却のために油を必
要とする場合でも圧縮機側に充分な量の油を戻す。【構成】複数の熱交換チューブ２を内装した横長胴体１
の下部側に冷媒液入口３を、上部側に冷媒ガス出口５を
設けた満液式蒸発器において、冷媒ガス出口５を胴体１
における熱交換チューブ２の配設位置上方側部に開口さ
せて、冷媒ガス出口５に冷媒ガス出口管６を接続すると
共に、胴体１の内部に冷媒ガス出口５の下端側から斜め
上方に延び、上面が冷媒ガス出口５の下端内面に連続す
る整流板７を配設して、整流板７の上部で整流されて、
冷媒ガスから分離した油を整流板７上面を伝わせて冷媒
ガス出口５側に導入して冷媒ガス出口５と整流板７との
連続部に油溜めを形成するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は満液式蒸発器、詳しく
は、横長胴体と、該胴体の下部に配設される複数の熱交
換チューブとを備え、前記胴体の下部に冷媒液入口を、
上部に冷媒ガス出口を設けた満液式蒸発器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の満液式蒸発器は、図５で
示したように、複数の熱交換チューブＡを内装した横長
胴体Ｂの下部側に冷媒液入口Ｃを設け、該冷媒液入口Ｃ
に冷媒液入口管Ｄを接続すると共に、前記胴体Ｂの上部
に冷媒ガス出口Ｅを設けて、この冷媒ガス出口Ｅに冷媒
ガス出口管Ｆを接続する一方、前記胴体Ｂ内における前
記熱交換チューブＡより上方で、前記ガス冷媒出口Ｅと
の対向部位に、前記胴体Ｂ内を蒸発室Ｈと整流室Ｉとに
区画する整流板Ｇを配設すると共に、この整流板Ｇに、
前記蒸発室Ｈと整流室Ｉとを連通する小径の整流孔Ｊを
形成している。

【０００３】そして、運転時、前記冷媒液入口Ｃから前
記胴体Ｂ内に導入される冷媒液は、前記熱交換チューブ
Ａと接触し、該熱交換チューブＡ内を通過する冷水と熱
交換して蒸発し、蒸発した冷媒ガスは前記整流板Ｇに形
成した通路面積の小さい前記整流孔Ｊを通過して一旦前
記整流室Ｉに開放されて整流された後、前記冷媒ガス出
口Ｅから圧縮機側に吸入されるようになるのである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、以上の満液
式蒸発器では、前記熱交換チューブＡ内を通過する冷水
と熱交換して蒸発した冷媒ガスは、前記胴体Ｂ内におい
て、乱流の状態にあるため、前記整流板Ｇに形成した整
流孔Ｊを通過させて一旦前記整流室Ｉに開放することに
より整流させているのであるが、前記胴体Ｂの蒸発室Ｈ
内において冷媒ガスに混入している油は、前記蒸発室Ｈ
内において前記整流板Ｇ下面や胴体Ｂ内壁に衝突して多
少分離されるのであるが、残りの油は、冷媒ガスと共
に、前記整流孔Ｊを通過して前記整流室Ｉに流入した
後、該整流室Ｉ内で前記冷媒ガスから分離され、さら
に、前記冷媒ガスが前記冷媒ガス出口管Ｆから流出する
際、整流作用により流速が遅くなってしまうので、分離
された油の前記冷媒ガスによる前記冷媒ガス出口管Ｆへ
の持ち上げ力が低下して、比重の重い油は前記整流板Ｇ
上に落ち、該整流板Ｇ上から前記蒸発室Ｈ側へと戻され
てしまうのである。従って、前記胴体Ｂ内に導入された
油の圧縮機側への戻し量が不足気味となる問題があっ
た。特に、スクリュー式冷凍機などにおいては圧縮機側
で潤滑及びモータ冷却用として多量の油を必要とするの
であるが、以上の構成では、蒸発器から圧縮機への油の
戻し量が不充分となって、該圧縮機側での油量が不足気
味となったのである。

【０００５】そこで従来では、満液式蒸発器からの前記
圧縮機側への油戻し量を確保するために、前記胴体の頂
部に開口する前記冷媒ガス出口管の途中にＵ字管を別途
接続してトラップを形成し、該トラップと前記満液式蒸
発器内の液域との間に油戻し管を設けて、この油戻し管
から、前記トラップに冷媒液と共に油を給油して、前記
トラップを通過する冷媒ガスの流れにより、前記油をミ
スト状となして前記圧縮機側に油を戻すようにしてい
る。ところが、前記Ｕ字管を配設することにより全体の
配管構造が複雑になり、全体として大型化する問題があ
るだけでなく、前記Ｕ字管への油の供給の際、冷媒液も
同時に供給されて前記圧縮機に液ガス混合の冷媒が吸入
されて能力ダウンが生じ、場合によっては液圧縮が生ず
る問題があった。

【０００６】本発明は、以上の問題に鑑みて成したもの
であって、その目的は、満液式蒸発器からの圧縮機への
油戻し量を確保でき、スクリュー式冷凍機などモータ冷
却のために油を必要とする場合でも圧縮機側に充分な量
の油を戻すことができる満液式蒸発器を提供することに
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、横長胴体１と、該胴体１の下部に配設さ
れる複数の熱交換チューブ２とを備え、前記胴体１の下
部に冷媒液入口３を、上部に冷媒ガス出口５を設けた満
液式蒸発器において、前記冷媒ガス出口５を、前記胴体
１における前記熱交換チューブ２の配設位置上方側部に
開口させて、この冷媒ガス出口５に冷媒ガス出口管６を
接続すると共に、前記胴体１内に、前記冷媒ガス出口５
の下端側から斜め上方に延び、上面が前記冷媒ガス出口
５の下部内面と連続する整流板７を配設し、冷媒ガスか
ら分離した油を前記整流板７から冷媒ガス出口管６に導
入させるように構成したものである。

【０００８】また、前記冷媒ガス出口管６は、冷媒ガス
出口５から上方へ立ち上がる立上部６１を備え、前記整
流板７は、整流孔７１をもち、この整流孔７１の下位高
さが、冷媒ガス出口５の上部内面高さ以上になってい
て、前記整流板７と立上部６１とでトラップ１０を形成
するようにしてもよい。

【０００９】さらに、前記整流板７の下端部と前記胴体
１との結合部に、この胴体１の下部に開口する油落し通
路７３を形成することが好ましい。

【００１０】

【作用】以上の満液式蒸発器では、前記冷媒液入口３か
ら前記胴体１の内方下部に導入された油混じりの冷媒液
が、前記熱交換チューブ２内を通過する冷水と熱交換さ
れて蒸発して冷媒ガスとなり、この冷媒ガスが前記整流
板７上部側で整流作用を受けて、前記胴体１における熱
交換チューブ２の配設位置上方側に設けた前記冷媒ガス
出口５を経て圧縮機側へと送られる際に、前記整流板７
が、前記胴体１の内部に前記冷媒ガス出口５の下端側か
ら斜め上方を指向し、かつ、該冷媒ガス出口５の下端内
面に対し前記整流板７の上面が連続するように配設され
ているため、この整流板７の上部側で油が前記冷媒ガス
から分離され、斯く分離された油は、前記整流板７の傾
斜上面及び前記胴体１の内壁面に沿って前記冷媒ガス出
口５側に導入されて該冷媒ガス出口５と前記整流板７と
の連続部に溜められるのであり、この冷媒ガス出口５側
に溜められた油は、前記冷媒ガス出口５から前記冷媒ガ
ス出口管６に流出する冷媒ガスにより伴流されて、前記
圧縮機側に戻されるのである。従って、前記圧縮機への
冷媒液の戻りを少なくして油戻し量を確保することがで
きるのであって、スクリュー式冷凍機などモータ冷却の
ために油を必要とする場合でも圧縮機側に充分な量の油
を戻すことができる。

【００１１】さらに、前記冷媒ガス出口管６が、冷媒ガ
ス出口５から上方へ立ち上がる立上部６１を備え、前記
整流板７が、整流孔７１をもち、この整流孔７１の下位
高さが、冷媒ガス出口５の上部内面高さ以上になってい
て、前記整流板７と立上部６１とでトラップ１０を形成
するようにしたときには、従来、Ｕ字管により形成した
トラップと同様、前記整流板７の上方部で分離され、冷
媒ガス出口５側に溜められた油は、前記冷媒ガス出口５
から出口管６を流れる冷媒ガスにより有効に圧縮機に戻
されるのである。

【００１２】つまり、前記整流板７の上部側で分離され
た油は、該整流板７の傾斜上面に沿って流れて前記冷媒
ガス出口５側に導入されて前記トラップ１０に貯溜され
るのであり、従って、このトラップ１０に貯溜する油で
前記冷媒ガス出口５への接続部における前記冷媒ガス出
口管６の実質上の通路面積が小さくなり、該出口管６を
通過する冷媒ガスの流速が増大されると共に、この冷媒
ガスを前記トラップ１０に貯溜した油に衝突させて、該
油がミスト状となして流速の速くなった冷媒ガスと共に
圧縮機側に戻されるのであって、以上の構成とすること
により、従来のＵ字管を排除して配管構成を簡素化する
ことができ、しかも、前記Ｕ字管を排除することによっ
て全体構造を小形化することもできながら、前記トラッ
プ１０により前記冷媒ガス出口管６を通過する冷媒ガス
の流速を速くしてより確実に圧縮機に油を戻すことがで
きるのである。

【００１３】また、前記整流板７の下端部と前記胴体１
との結合部に、この胴体１の下部に開口する油落し通路
７３を形成するときには、該油落し通路７３を介して前
記整流板７上で分離された油の一部が前記胴体１内へと
戻されることから、運転停止時、前記冷媒ガス出口５側
に溜められる油を前記油落し通路７３から胴体１内下部
側に戻しておくことができるので、運転開始時に多量の
油が前記冷媒ガス出口管６から圧縮機側に送られること
による液圧縮を未然に防止することができる。

【００１４】

【実施例】図１，図２に示した満液式蒸発器は、横長と
された胴体１の内方下部側に複数の熱交換チューブ２を
横方向に向けて配管すると共に、前記胴体１の下部側で
長手方向中央部に冷媒液入口３を設け、該冷媒液入口３
に冷媒液入口管４を接続すると共に、前記胴体１におけ
る前記熱交換チューブ２配設位置上方側部で長手方向中
央部に冷媒ガス出口５を開口させて、この冷媒ガス出口
５に冷媒ガス出口管口管６を接続している。

【００１５】さらに、前記胴体１の内部に、前記冷媒ガ
ス出口５の下端側から斜め上方に向けて延び、上面が前
記冷媒ガス出口５の下端内面と連続される整流板７を配
設して、前記胴体１内を蒸発室８と整流室９とに区画
し、前記蒸発室８で蒸発した冷媒ガスを前記整流室９に
送って整流すると共に、該整流室９で冷媒ガスから分離
した油を前記整流板７から前記冷媒ガス出口管６に導入
させるように構成したのである。

【００１６】詳記すると、前記整流板７を前記胴体１と
同方向に延びる横長平板状に形成して、幅方向中央部
で、長手方向に複数個の円形状の穴から成る整流孔７１
を設けると共に、長手方向両端部に前記胴体１内面に沿
って閉鎖する閉鎖部７２，７２を形成し、前記整流板７
を前記胴体１の内部で前記冷媒ガス出口５との対向部位
に傾斜状に結合一体化させるのであり、このとき、前記
整流板７の幅方向一端側を前記胴体１における冷媒ガス
出口５の開口下端側に、前記整流板７の上面が冷媒ガス
出口５を介して前記冷媒ガス出口管６の下部内面と連続
されるように結合し、かつ、前記整流板７の幅方向他端
側を前記冷媒ガス出口５より上方位置となるように前記
胴体１の内壁面に結合させるのである。

【００１７】また、前記整流板７の幅方向一端側を前記
胴体１における冷媒ガス出口５の開口下端側に結合させ
る際は、断続溶接して、非溶接部により、前記整流板７
の下端側と前記冷媒ガス出口５の開口下端側との間に、
前記胴体１の内方下部側に開口される複数の油落し通路
７３を形成するのである。尚、この油落し通路７３は、
断続溶接により形成したが、前記整流板７に切欠等を設
けて形成するようにしてもよい。

【００１８】次に、以上の構成による作用について説明
する。前記満液式蒸発器の運転時には、先ず、前記冷媒
液入口管４から冷媒液入口３を経て前記胴体１の内方下
部に形成される前記蒸発室８に油混じりの冷媒液が導入
され、この冷媒液が前記熱交換チューブ２と接触し、該
熱交換チューブ２内を通過する冷水と熱交換されて前記
冷媒液が蒸発し、この蒸発された冷媒ガスが前記整流板
７の整流孔７１を通過して、前記整流室９に送られて整
流作用を受け、前記冷媒ガスの流速が低下されながら、
前記冷媒ガス出口５及び冷媒ガス出口管６を介して圧縮
機側へと送られるのである。

【００１９】そして、前記冷媒ガス中に混入する多くの
油は、前記整流板７の上部側で分離されることになる
が、斯く分離された油は、前記整流板７の傾斜上面及び
前記胴体１の内壁面に沿って前記冷媒ガス出口５側に導
入されて、該冷媒ガス出口５と前記整流板７との連続部
に油が溜められるのである。そして、前記冷媒ガス出口
５側に溜められた油は、前記冷媒ガス出口５から前記冷
媒ガス出口管６に流出する冷媒ガスにより伴流して、前
記圧縮機側に戻されるのである。従って、前記圧縮機へ
の冷媒液の戻りを少なくして油戻し量を確保することが
できるのであって、スクリュー式冷凍機などモータ冷却
のために油を必要とする場合でも圧縮機側に充分な量の
油を戻すことができるのである。

【００２０】また、前記整流板７の下端側と前記胴体１
における冷媒ガス出口５の開口下端側との間には、断続
溶接により前記胴体１の内下方部に開口される複数の油
落し通路７３が形成されているため、これら油落し通路
７３で前記整流板７上で分離された油の一部が前記胴体
１内に戻されることとなり、従って、運転停止時、前記
冷媒ガス出口５側に溜められる油を前記各油落し通路７
３から胴体１内下部側に形成した前記蒸発室８に戻して
おくことができるので、運転開始時に多量の油が前記冷
媒ガス出口管６から前記圧縮機側に送られることによる
液圧縮を未然に防止することができるのである。

【００２１】さらに、本発明では、図３で示した第２実
施例のように、前記冷媒ガス出口管６を、前記冷媒ガス
出口５から上方へ立ち上がる立上部６１を備えるＬ字形
状とし、また、前記整流板７を、該整流板７に設ける整
流孔７１の下位高さが、前記冷媒ガス出口５の上部内面
高さ以上になるように前記胴体１内に配設することによ
り、前記整流板７と立上部６１とで、従来においてＵ字
管により形成していたトラップ１０を形成するようにし
てもよい。

【００２２】斯くすることにより、前記整流板７の上部
側で分離された油が、該整流板７の傾斜上面に沿って流
れて前記冷媒ガス出口５側に導入されて前記トラップ１
０に貯溜されるのであり、従って、このトラップ１０に
貯溜する油で前記冷媒ガス出口５への接続部における前
記冷媒ガス出口管６の実質上の通路面積を小さくできる
ので、該出口管６を通過する冷媒ガスの流速を増大させ
ることができると共に、この冷媒ガスを前記トラップ１
０に貯溜した油に衝突させて、該油をミスト状となして
流速の速くなった冷媒ガスと共に圧縮機側に戻すことが
できるのであって、以上の構成とすることにより、従来
のＵ字管を排除して配管構成を簡素化することができ、
しかも、前記Ｕ字管を排除することによって全体構造を
小形化することもできながら、前記トラップ１０により
前記冷媒ガス出口管６を通過する冷媒ガスの流速を速く
してより確実に圧縮機に油を戻すことができるのであ
る。

【００２３】さらに、以上の構成とするときにも、図
１，図２に示す第１実施例で示した場合と同様に、前記
整流板７の下端側と前記胴体１における冷媒ガス出口５
の開口下端側との間に、前記胴体１内の下方部に形成す
る前記蒸発室８に開口する複数の油落し通路７３を形成
して、該各油落し通路７３を介して前記トラップ１０に
貯溜された油の一部を前記蒸発室８に戻すようにするこ
とが好ましく、斯くする場合には、運転停止時、前記ト
ラップ１０に貯溜された油を前記各油落し通路７３から
前記蒸発室８に戻しておくことができるから、運転開始
時に多量の油が前記トラップ１０から前記圧縮機側に戻
されることによる液圧縮を未然に防止することができ
る。尚、前記第１及び第２実施例においては、前記整流
板７に円形状の穴から成る複数の整流孔７１を形成した
が、この整流孔７１は前記整流板７の上端側一部を切欠
くなどして形成することもできる。

【００２４】さらに、本発明では、図４に示したよう
に、前記胴体１内に傾斜状に配設される前記整流板７
を、その長さ方向中心部７４から長さ方向両側部を上方
側に折り曲げて概略Ｖ字形状とし、傾斜方向を二次元方
向とするのが好ましい。つまり、概略Ｖ字形状とした前
記整流板７の長さ方向中心部７４における幅方向一端側
が低く、かつ、他端側が高くなるように、前記胴体１の
内部で熱交換チューブ２の上方位置に傾斜状に配設する
と共に、前記整流板７の低位となる前記中心部７４の幅
方向一端側を前記胴体１の上方側部に設けた前記冷媒ガ
ス出口５に臨ませるように構成するのが好ましい。

【００２５】以上の構成とするときには、前記整流板７
の上部側で冷媒ガスから分離された油を、該整流板７の
両側部から中心部７４へと集め、この中心部７４から前
記冷媒ガス出口５を経て冷媒ガス出口管６へと戻すこと
ができるのであり、従って、該冷媒ガス出口５側に効率
よく油を導入させることができ、前記冷媒ガス出口管６
を通過する冷媒ガスによる圧縮機側への油戻し量を一層
良好に確保することができる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、横長胴
体１と、該胴体１の下部に配設される複数の熱交換チュ
ーブ２とを備え、前記胴体１の下部に冷媒液入口３を、
上部に冷媒ガス出口５を設けた満液式蒸発器において、
前記冷媒ガス出口５を、前記胴体１における前記熱交換
チューブ２の配設位置上方側部に開口させて、この冷媒
ガス出口５に冷媒ガス出口管６を接続すると共に、前記
胴体１内に、前記冷媒ガス出口５の下端側から斜め上方
に延び、上面が前記冷媒ガス出口５の下部内面と連続す
る整流板７を配設し、冷媒ガスから分離した油を前記整
流板７から冷媒ガス出口管６に導入させるように構成し
たから、この整流板７の上部側で油が前記冷媒ガスから
分離され、斯く分離された油を、前記整流板７の傾斜上
面及び前記胴体１の内壁面に沿って前記冷媒ガス出口５
側に導入して該冷媒ガス出口５と前記整流板７との連続
部に溜めることができ、この冷媒ガス出口５側に溜めら
れた油を、前記冷媒ガス出口５から前記冷媒ガス出口管
６に流出する冷媒ガスにより伴流させて、前記圧縮機側
に戻すことができるのである。従って、前記圧縮機への
冷媒液の戻りを少なくして油戻し量を確保することがで
きるのであって、スクリュー式冷凍機などモータ冷却の
ために油を必要とする場合でも圧縮機側に充分な量の油
を戻すことができる。

【００２７】さらに、前記冷媒ガス出口管６が、冷媒ガ
ス出口５から上方へ立ち上がる立上部６１を備え、前記
整流板７が、整流孔７１をもち、この整流孔７１の下位
高さが、冷媒ガス出口５の上部内面高さ以上になってい
て、前記整流板７と立上部６１とでトラップ１０を形成
するようにしたときには、従来、Ｕ字管により形成した
トラップと同様、前記整流板７の上方部で分離され、冷
媒ガス出口５側に溜められた油は、前記冷媒ガス出口５
から出口管６を流れる冷媒ガスにより有効に圧縮機に戻
すことができるのである。

【００２８】つまり、前記整流板７の上部側で分離され
た油を、該整流板７の傾斜上面に沿って流して前記冷媒
ガス出口５側に導入させて前記トラップ１０に貯溜する
ことができるのであり、従って、このトラップ１０に貯
溜する油で前記冷媒ガス出口５への接続部における前記
冷媒ガス出口管６の実質上の通路面積を小さくできるの
で、該出口管６を通過する冷媒ガスの流速を増大させる
ことができると共に、この冷媒ガスを前記トラップ１０
に貯溜した油に衝突させて、該油をミスト状となして流
速の速くなった冷媒ガスと共に圧縮機側に戻すことがで
きるのである。従って、以上の構成とすることにより、
従来のＵ字管を排除して配管構成を簡素化することがで
き、しかも、前記Ｕ字管を排除することによって全体構
造を小形化することもできながら、前記トラップ１０に
より前記冷媒ガス出口管６を通過する冷媒ガスの流速を
速くしてより確実に圧縮機に油を戻すことができるので
ある。

【００２９】また、前記整流板７の下端部と前記胴体１
との結合部に、この胴体１の下部に開口する油落し通路
７３を形成するときには、該油落し通路７３を介して前
記整流板７上で分離された油の一部を前記胴体１内へと
戻すことができるから、運転停止時、前記冷媒ガス出口
５側に溜められる油を前記油落し通路７３から胴体１内
下部側に戻しておくことができるので、運転開始時に多
量の油が前記冷媒ガス出口管６から圧縮機側に送られる
ことによる液圧縮を未然に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の満液式蒸発器の第１実施例の縦断面図
である。

【図２】同第１実施例の全体構造を示す斜視図である。

【図３】第２実施例の縦断面図である。

【図４】第３実施例の全体構造を示す斜視図である。

【図５】従来の満液式蒸発器を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１胴体２熱交換チューブ３冷媒液入口５冷媒ガス出口６冷媒ガス出口管７整流板７１整流孔７３油落し通路１０トラツプ

フロントページの続き (72)発明者藤井利暁大阪府摂津市西一津屋１番１号ダイキン工業株式会社淀川製作所内 (72)発明者増田潔大阪府摂津市西一津屋１番１号ダイキン工業株式会社淀川製作所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】横長胴体（１）と、該胴体（１）の下部に
配設される複数の熱交換チューブ（２）とを備え、前記
胴体（１）の下部に冷媒液入口（３）を、上部に冷媒ガ
ス出口（５）を設けた満液式蒸発器であって、前記冷媒
ガス出口（５）を、前記胴体（１）における前記熱交換
チューブ（２）の配設位置上方側部に開口させて、この
冷媒ガス出口（５）に冷媒ガス出口管（６）を接続する
と共に、前記胴体（１）内に、前記冷媒ガス出口（５）
の下端側から斜め上方に延び、上面が前記冷媒ガス出口
（５）の下部内面と連続する整流板（７）を配設し、冷
媒ガスから分離した油を前記整流板（７）から冷媒ガス
出口管（６）に導入するように構成していることを特徴
とする満液式蒸発器。
【請求項２】冷媒ガス出口管（６）は、冷媒ガス出口
（５）から上方へ立ち上がる立上部（６１）を備え、整
流板（７）は、整流孔（７１）をもち、この整流孔（７
１）の下位高さが、冷媒ガス出口（５）の上部内面高さ
以上になっていて、前記整流板（７）と立上部（６１）
とでトラップ（１０）を形成している請求項１記載の満
液式蒸発器。
【請求項３】整流板（７）の下端部と胴体（１）との結
合部に前記胴体（１）の下部に開口する油落し通路（７
３）を形成している請求項１及び２記載の満液式蒸発
器。