KR102619597B1 - gas liquid separator - Google Patents
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Abstract
[과제] 본체부에 유입된 기액혼합물의 유속을 증대시켜서, 적합하게 기액을 분리할 수 있는 기액분리기를 제공한다.
[해결 수단] 기액분리기(1)는, 통 형상의 본체부(10)와, 본체부에 연통해서 설치되어, 기액혼합물이 도입되는 도입로(20)와, 본체부에 부착되고, 기액혼합물을 정류하는 정류판(50)을 포함하되, 정류판은, 기액혼합물이 유출되는 단부(50A)를 향해서, 본체부의 내벽과의 거리가 서서히 좁아지도록 구성되는 협폭부(54)를 구비한다.[Problem] To provide a gas-liquid separator that can appropriately separate gas-liquid by increasing the flow rate of the gas-liquid mixture flowing into the main body.
[Solution] The gas-liquid separator 1 is installed in communication with a cylindrical main body part 10, and is attached to the main body part with an introduction passage 20 through which the gas-liquid mixture is introduced. It includes a rectifying plate 50 for rectifying water, and the rectifying plate has a narrow portion 54 configured to gradually narrow the distance from the inner wall of the main body toward the end 50A through which the gas-liquid mixture flows out.
Description
본 발명은 기액혼합물로부터 기체와 액체를 분리하는 기액분리기에 관한 것이다.The present invention relates to a gas-liquid separator that separates gas and liquid from a gas-liquid mixture.
공기, 냉매 가스, 공정 가스 등의 가스를 압축하는 가스 압축기는, 압축기에 흡입된 공기나 가스 등의 기체에, 냉각, 윤활 등을 목적으로 해서, 냉동기유 등의 윤활유(액체)가 이용된다. 따라서, 압축기로부터 토출된 기체 중에는, 윤활유가 혼재되어 있다.In a gas compressor that compresses gases such as air, refrigerant gas, and process gas, lubricant oil (liquid) such as refrigeration oil is used for the purpose of cooling and lubricating the gas such as air or gas sucked into the compressor. Therefore, lubricating oil is mixed in the gas discharged from the compressor.
이 때문에, 압축기로부터 토출된 기체는, 일단 기액분리기에 도입되어서, 기액분리기 내에 있어서 냉동기유를 분리할 필요가 있다.For this reason, the gas discharged from the compressor must first be introduced into the gas-liquid separator and then separate the refrigerating machine oil within the gas-liquid separator.
이러한 기액분리기로서, 예를 들면, 하기 특허문헌 1에는, 통 형상 본체부 속에, 기액혼합물을 불어넣고, 기체와 액체를 원심분리하는 기액분리기가 개시되어 있다.As such a gas-liquid separator, for example, Patent Document 1 below discloses a gas-liquid separator that blows a gas-liquid mixture into a cylindrical main body and centrifuges the gas and liquid.
특허문헌 1에 개시된 기액분리기에서는, 원통 형상의 압력용기인 기액분리기 본체(본체부)에, 내벽으로부터 소정 간격을 개재해서 만곡 형상의 안내판을 부착하여, 본체부의 내벽과 안내판 사이에 유도로를 형성해서 장거리 리시버 탱크 내에서 선회시키고 있다.In the gas-liquid separator disclosed in Patent Document 1, a curved guide plate is attached to the gas-liquid separator main body (main portion), which is a cylindrical pressure vessel, at a predetermined interval from the inner wall, and a guide path is formed between the inner wall of the main body portion and the guide plate. So, it is circling within a long-distance receiver tank.
그러나, 전술한 특허문헌 1에 개시된 기액분리기에서는, 안내판을 일단부로부터 타단부 측을 향하는 소정의 길이 범위를, 본체부의 내벽과의 간격을 서서히 확대하는 형상으로 형성하고 있기 때문에, 본체부에 유입된 기액혼합물은, 유도로에 있어서, 유속이 저하된다. 그리고 기액혼합물의 유속이 저하되면, 본체부에 있어서, 기액혼합물이 충분히 선회되지 않아, 적합하게 기체와 액체를 분리할 수 없을 우려가 있다. 또한, 도입로는 본체부 외벽에 대한 접선과 평행하고 그리고 접선과 근접하도록 본체부에 부착되어 있기 때문에 제작상 설치가 어렵고 공정수가 소요된다.However, in the gas-liquid separator disclosed in the above-mentioned Patent Document 1, the guide plate is formed in a shape that gradually expands the gap with the inner wall of the main body over a predetermined length range from one end to the other end, so that the inflow into the main body is carried out. The flow rate of the gas-liquid mixture decreases in the induction furnace. If the flow rate of the gas-liquid mixture decreases, the gas-liquid mixture may not rotate sufficiently in the main body, and there is a risk that the gas and liquid may not be properly separated. In addition, since the introduction passage is attached to the main body so as to be parallel to and close to the tangent to the outer wall of the main body, it is difficult to manufacture and install and requires a lot of manpower.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 본체부에 유입된 기액혼합물의 유속을 증대시켜서, 적합하게 기액을 분리할 수 있는 소형, 콤팩트한 기액분리기를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention was made to solve the above problems, and its purpose is to provide a small and compact gas-liquid separator that can appropriately separate gas-liquid by increasing the flow rate of the gas-liquid mixture flowing into the main body.
상기 목적을 달성하는 본 발명에 따른 기액분리기는, 기액혼합물로부터 기체와 액체를 분리하는 기액분리기이다. 기액분리기는, 통 형상의 본체부와, 상기 본체부에 연통해서 설치되어, 상기 기액혼합물이 도입하는 도입로와, 상기 본체부에, 상기 본체부의 몸통에 형성되는 원호에 있어서, 현(弦)의 길이 방향에 부착되고, 상기 기액혼합물을 정류하는 정류판과, 액체가 분리된 기체의 배기 유로를 포함한한다. 상기 정류판은, 상기 기액혼합물이 유출되는 단부를 향해서, 상기 본체부의 내벽과의 거리가 서서히 좁아지도록 구성되는 협폭부를 구비한다. 상기 본체부 내의 선회부는 상하로 연장되는 상기 본체부와 칸막이판에 의해 구성된다.The gas-liquid separator according to the present invention that achieves the above object is a gas-liquid separator that separates gas and liquid from a gas-liquid mixture. The gas-liquid separator is installed in communication with a cylindrical main body part, the main body part, an introduction passage through which the gas-liquid mixture is introduced, and an arc formed in the main body part, and a chord in the main body part. It is attached in the longitudinal direction and includes a rectifying plate for rectifying the gas-liquid mixture and an exhaust passage for the gas from which the liquid is separated. The baffle plate has a narrow portion configured to gradually narrow the distance from the inner wall of the main body toward an end where the gas-liquid mixture flows out. The pivoting portion within the main body portion is composed of the main body portion extending up and down and a partition plate.
전술한 기액분리기에 따르면, 정류판은, 기액혼합물이 유출되는 단부를 향해서, 본체부의 내벽과의 거리가 서서히 좁아지도록 구성되는 협폭부를 구비하므로, 기액혼합물의 유속을 증대시킬 수 있고, 몸통 내 공간을 유효하게 활용할 수 있고, 적합하게 기액을 분리할 수 있다.According to the above-described gas-liquid separator, the rectifying plate has a narrow portion configured to gradually narrow the distance with the inner wall of the main body toward the end from which the gas-liquid mixture flows, so that the flow rate of the gas-liquid mixture can be increased, and the flow rate of the gas-liquid mixture within the body can be increased. Space can be utilized effectively and gas and liquid can be appropriately separated.
도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 기액분리기를 나타내는 개략 투시도이다.
도 2는 본 실시형태에 따른 기액분리기를 나타내는 개략 수직단면도이다.
도 3은 본 실시형태에 따른 기액분리기를 나타내는, 도 2의 A-A화살표 도면이다.
도 4는 본 실시형태에 따른 기액분리기의 정류판의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 변형예 1에 따른 기액분리기를 나타내는 도면으로서, 도 3에 대응하는 도면이다.
도 6은 변형예 1에 따른 기액분리기를 나타내는 도면으로서, 도 4에 대응하는 도면이다.
도 7은 변형예 2에 따른 기액분리기를 나타내는 도면으로서, 도 2에 대응하는 도면이다.
도 8은 변형예 3에 따른 기액분리기를 나타내는 도면으로서, 도 2에 대응하는 도면이다.
도 9는 변형예 3에 따른 기액분리기를 나타내는 개략 밑면도이다.
도 10은 변형예 4에 따른 기액분리기를 나타내는 도면으로서, 도 2에 대응하는 도면이다.
도 11은 기액혼합물의 유속과, 분리 효율의 관계를 나타내는 그래프이다.1 is a schematic perspective view showing a gas-liquid separator according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a schematic vertical cross-sectional view showing a gas-liquid separator according to this embodiment.
FIG. 3 is a view taken along the AA arrow in FIG. 2, showing a gas-liquid separator according to the present embodiment.
Figure 4 is a diagram for explaining the configuration of a baffle plate of the gas-liquid separator according to this embodiment.
Figure 5 is a diagram showing a gas-liquid separator according to Modification Example 1, and is a diagram corresponding to Figure 3.
Figure 6 is a diagram showing a gas-liquid separator according to Modification Example 1, and is a diagram corresponding to Figure 4.
Figure 7 is a diagram showing a gas-liquid separator according to Modification Example 2, and is a diagram corresponding to Figure 2.
Figure 8 is a diagram showing a gas-liquid separator according to Modification Example 3, and is a diagram corresponding to Figure 2.
Figure 9 is a schematic bottom view showing a gas-liquid separator according to Modification Example 3.
Figure 10 is a diagram showing a gas-liquid separator according to Modification Example 4, and is a diagram corresponding to Figure 2.
Figure 11 is a graph showing the relationship between the flow rate of the gas-liquid mixture and the separation efficiency.
본 발명의 실시형태를, 도 1 내지 도 4를 참조하면서 설명한다. 또, 도면의 설명에 있어서 동일한 요소에는 동일한 부호를 붙이고, 중복하는 설명을 생략한다. 도면의 치수비율은, 설명의 형편상 과장되어 있고, 실제의 비율과는 다른 경우가 있다.Embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4. In addition, in the description of the drawings, like elements are given the same reference numerals, and overlapping descriptions are omitted. The dimensional ratios in the drawings are exaggerated for convenience of explanation and may differ from the actual ratios.
도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 기액분리기(1)를 나타내는 개략 투시도이다. 도 2는 본 실시형태에 따른 기액분리기(1)를 나타내는 개략 수직단면도이다. 도 3은 본 실시형태에 따른 기액분리기(1)를 나타내는, 도 2의 A-A화살표 도면이다. 도 4는 본 실시형태에 따른 기액분리기(1)의 정류판(50)의 구성을 설명하기 위한 도면이다.1 is a schematic perspective view showing a gas-liquid separator 1 according to an embodiment of the present invention. Figure 2 is a schematic vertical cross-sectional view showing the gas-liquid separator 1 according to this embodiment. FIG. 3 is a view taken along the line A-A in FIG. 2, showing the gas-liquid separator 1 according to the present embodiment. Figure 4 is a diagram for explaining the configuration of the baffle plate 50 of the gas-liquid separator 1 according to this embodiment.
기액분리기(1)는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 통 형상의 본체부(10)와, 기액혼합물이 도입되는 도입로(20)와, 가스가 배기되는 배기 유로(30)와, 냉동기유가 배출되는 오일 배출 유로(40)와, 기액혼합물을 정류하는 정류판(50)과, 도입로(20)의 아래쪽에 설치되는 칸막이판(60)을 포함한다. 여기서, 기액분리기(1)는 가스 압축기에 이용되고, 적합하게는 고속 다기통 냉동기에 이용되고, 보다 적합하게는 선박용 고속 다기통 냉동기에 이용되고, 압축 가스에 동반되는 오일을 크랭크케이스에 되돌리기 위하여 이용된다.As shown in FIG. 1, the gas-liquid separator 1 includes a cylindrical body portion 10, an introduction passage 20 through which a gas-liquid mixture is introduced, an exhaust passage 30 through which gas is exhausted, and refrigeration oil is discharged. It includes an oil discharge passage 40, a rectifying plate 50 for rectifying the gas-liquid mixture, and a partition plate 60 installed below the introduction passage 20. Here, the gas-liquid separator 1 is used in a gas compressor, preferably in a high-speed multi-cylinder refrigerator, and more preferably in a high-speed multi-cylinder refrigerator for ships, to return the oil accompanying the compressed gas to the crankcase. It is used.
본체부(10)는, 상하 방향으로 연장되도록 통 형상으로 구성되어 있다. 이 구성에 따르면, 일본국 공개 특허 평 5-296610호 공보와 같이 아래쪽으로 원추형 로트가 설치되어 있는 구성 및 기체유출관을 내통으로 해서 선회 흐름을 일으키고 있는 구성과 달리, 선회에 의해 저항이 되는 내통을 설치하지 않으므로 선회류가 통 형상만으로 효율적으로 형성되므로 칸막이판(60)을 설치함으로써 선회 영역(R)(도 2참조)을 좁게 할 수 있다. 이 때문에, 선회류가 분산되는 일 없이 선회 속도를 향상시켜서, 분리 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 원추형 로트의 부위가 없기 때문에, 기액분리기(1)를 컴팩트화할 수 있다.The main body 10 is configured in a cylindrical shape to extend in the vertical direction. According to this configuration, unlike the configuration in which a conical lot is installed downward, as in Japanese Patent Publication No. 5-296610, and the configuration in which a swirling flow is generated using the gas outflow pipe as an inner cylinder, an inner cylinder that provides resistance due to rotation Since the swirl flow is efficiently formed only in a cylindrical shape, the swirl area R (see FIG. 2) can be narrowed by installing the partition plate 60. For this reason, the swirling speed can be improved without the swirling flow being dispersed, and the separation efficiency can be improved. Additionally, since there is no conical lot, the gas-liquid separator 1 can be compactized.
본체부(10)는, 예를 들면 강관에 의해서 구성되어 있지만, 특별히 한정되지 않는다. 본체부(10)의 크기는 특별히 한정되지 않지만, 적합하게 기액을 분리하는 것이 가능한 크기로 하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 기액혼합물의 체류 시간이 0.6초 이상 취해지는 용적으로 하는 것이 바람직하다.The main body 10 is made of, for example, a steel pipe, but is not particularly limited. The size of the main body 10 is not particularly limited, but it is desirable to have a size that allows for appropriate separation of gas and liquid. Specifically, it is desirable to set the volume so that the residence time of the gas-liquid mixture is 0.6 seconds or more.
정류판(50)은, 도 3에 나타낸 바와 같이, 위쪽에서부터 보았을 때에, 본체부(10)의 몸통에 형성되는 원호에 있어서, 현 길이 방향으로 배치되고, 한쪽이 본체부(10)의 내벽에 접속되고, 다른 쪽이 단부(50A)를 구비한다. 정류판(50)은, 본체부(10)의 내벽과의 거리가 서서히 좁아지도록 구성되는 협폭부를 갖는다.As shown in FIG. 3, the baffle plate 50 is disposed in the chord longitudinal direction in the circular arc formed on the body of the main body 10 when viewed from above, and one side is attached to the inner wall of the main body 10. They are connected, and the other side has an end 50A. The baffle plate 50 has a narrow portion configured to gradually narrow the distance from the inner wall of the main body portion 10.
도입로(20)는, 도 1, 도 2에 나타낸 바와 같이, 본체부(10)에 연통해서 설치된다. 도입로(20)는, 도 3에 나타낸 바와 같이 설치된다. 도입로(20)는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 본체부(10)의 몸통 원주의 1/4 이하(도 3에 나타내는 90°이내)에 상당하는 길이로 형성되는 원호의 범위 내에 있어서, 본체부(10)의 중심에 대하여 자유로운 각도로 설치된다.The introduction passage 20 is installed in communication with the main body 10, as shown in FIGS. 1 and 2 . The introduction passage 20 is installed as shown in FIG. 3. As shown in FIG. 3, the introduction passage 20 is within the range of an arc formed with a length corresponding to 1/4 or less (within 90° shown in FIG. 3) of the body circumference of the main body portion 10. It is installed at a free angle with respect to the center of the unit 10.
여기서, 예를 들어, 도입로(20)가 본체부(10)에 대하여 접선방향이 되도록 부착되어 있을 경우, 본체부(10)에 찌그러진 구멍을 형성해서 도입로(20)를 용접하는 것은 곤란하다. 이것에 대해서, 본 실시형태에 따른 기액분리기(1)에 따르면, 도입로(20)는, 본체부(10)의 중심에 대하여 자유로운 각도 및 오프셋량으로 설치되므로, 도입로(20)를 본체부(10)에 대하여 용이하게 용접할 수 있다.Here, for example, when the introduction passage 20 is attached in a tangential direction to the main body 10, it is difficult to form a distorted hole in the main body 10 and weld the introduction passage 20. . In contrast, according to the gas-liquid separator 1 according to the present embodiment, the introduction passage 20 is installed at a free angle and offset amount with respect to the center of the main body 10, so that the introduction passage 20 is connected to the main body 10. (10) It can be easily welded.
배기 유로(30)는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 본체부(10)의 위쪽에 설치된다. 배기 유로(30)를 개재해서, 냉동기유(액체)와 분리된 가스(기체)가 배기된다.As shown in FIG. 1, the exhaust passage 30 is installed above the main body 10. The gas (gas) separated from the refrigerating machine oil (liquid) is exhausted through the exhaust passage 30.
배기 유로(30)의 삽입부는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 본체부(10)의 상단부(10A)로부터 일단 아래쪽으로 연장되도록 구성되어 있다.As shown in FIG. 2, the insertion portion of the exhaust passage 30 is configured to extend once downward from the upper end 10A of the main body 10.
예를 들면, 배기 유로(30)가, 상단부(10A)로부터 삽입부를 갖지 않고, 위쪽으로 연장되는 구성일 경우로서, 도입로(20) 및 배기 유로(30)가 가까울 경우, 정류판(50)의 단부(50A)로부터 상부에 유출된 기액혼합물 중, 충분히 냉동기유가 분리되어 있지 않은 가스나, 또는 충돌 분리로 가스로부터 분리된 냉동기유가 배출되어서, 일부가 배기 유로(30)에 흡인되어서 외부로 배출될 우려가 있다.For example, when the exhaust passage 30 is configured to extend upward from the upper end 10A without an insertion portion, and the introduction passage 20 and the exhaust passage 30 are close, the baffle plate 50 Among the gas-liquid mixture flowing to the top from the end 50A, gas that has not been sufficiently separated from the refrigerating machine oil or refrigerating machine oil separated from the gas by collision separation is discharged, and part of it is sucked into the exhaust passage 30 and discharged to the outside. There is a risk that it will happen.
이것에 대해서, 본 실시형태에 따른 기액분리기(1)이면, 배기 유로(30)의 삽입부가, 본체부(10)의 상단부(10A)로부터 일단 아래쪽으로 연장되도록 구성되어 있기 때문에, 정류판(50)의 단부(50A)로부터 유출된 기액혼합물 중, 정류판(50)의 상부의 공간의 삽입부 외주영역에 배출되는 미분리 가스나 혹은 가스로부터 분리된 냉동기유가, 직접 배기 유로(30)에 유입되지 않으므로, 외부에 배출되는 것을 적합하게 억제할 수 있다.In contrast, in the gas-liquid separator 1 according to the present embodiment, the insertion portion of the exhaust passage 30 is configured to extend once downward from the upper end 10A of the main body 10, so that the baffle plate 50 ), among the gas-liquid mixture flowing out from the end 50A, the unseparated gas discharged to the outer peripheral area of the insertion part of the space above the flow plate 50 or the refrigeration oil separated from the gas flows directly into the exhaust flow path 30. Since this does not occur, discharge to the outside can be appropriately suppressed.
또, 배기 유로(30)의 삽입부는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 후술하는 정류판(50)의 제1 연장부(51)의 근방의 높이까지 아래쪽의 연장을 막는 것이 바람직하다. 이 구성에 따르면, 발생한 선회류의 방해가 되는 것을 억제할 수 있다. 또한, 조립 시공도 용이해진다.In addition, as shown in FIG. 2, the insertion portion of the exhaust passage 30 is preferably prevented from extending downward to a height near the first extension portion 51 of the baffle plate 50, which will be described later. According to this configuration, obstruction of the generated swirling flow can be suppressed. Additionally, assembly and construction becomes easier.
본체부(10)의 아래쪽은 오일 저장부로 되어 있고, 오일 배출 유로(40)는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 본체부(10)의 아래쪽에 설치된다. 오일 배출 유로(40)를 개재해서, 가스와 분리된 냉동기유가 배출된다. 오일 배출 유로(40)의 위쪽에는, 플로트 밸브(90)가 배치되어 있다. 플로트 밸브(90)는 공지의 구성이기 때문에, 상세한 설명은 생략한다.The lower part of the main body 10 serves as an oil storage section, and the oil discharge passage 40 is installed below the main body 10, as shown in FIG. 1 . The refrigeration oil separated from the gas is discharged through the oil discharge passage 40. A float valve 90 is disposed above the oil discharge passage 40. Since the float valve 90 has a known configuration, detailed description is omitted.
플로트 밸브(90)가 개방됨으로써, 본체부(10)의 아래쪽에 저장된 냉동기유가 오일 배출 유로(40)를 개재해서 배출되고, 소정 시간 경과 후에, 플로트 밸브(90)가 폐쇄되고, 본체부(10)의 아래쪽으로 냉동기유가 저장된다.When the float valve 90 is opened, the refrigeration oil stored below the main body 10 is discharged through the oil discharge passage 40, and after a predetermined time, the float valve 90 is closed, and the main body 10 ), refrigeration oil is stored below.
정류판(50)은, 도입로(20)로부터 도입한 기액혼합물을 충돌 분리하는 동시에 흐름 방향을 둘레 방향으로 변화시켜 정류하는 동시에, 도입로(20)로부터 도입한 기액혼합물의 유속을 증대시킨다.The rectifying plate 50 collides and separates the gas-liquid mixture introduced from the introduction passage 20, changes the flow direction to the circumferential direction, and rectifies the gas-liquid mixture introduced from the introduction passage 20, while increasing the flow rate of the gas-liquid mixture introduced from the introduction passage 20.
정류판(50)은, 도 3, 도 4에 나타낸 바와 같이, 본체부(10) 내부의 유입부의 내벽에 고정된다. 정류판(50)은, 본체부(10) 내벽으로부터 거의 수평으로 내부로 연장되는 제1 연장부(51)와, 제1 연장부(51)에 연속해서 아래쪽 방향으로 연장되는 제2 연장부(52)와, 제2 연장부(52)에 연속해서, 본체부(10) 내벽에 연장되는 제3 연장부(53)를 갖는다. 예를 들면, 정류판(50)은, 도 3에 나타낸 바와 같이, 본체부(10)의 몸통 원주의 1/4 이하(도 3에 나타내는 90°이내)에 상당하는 길이로 형성되는 원호에 있어서, X-Y선 상의 현의 길이 방향에 부착된다. 정류판(50)은, 도 4에 나타낸 바와 같이, 정면에서 보았을 때에, ㄷ자 형상 또는 ⊃자 형상으로 구성되어 있다. 정류판(50)은, 제1 연장부(51)와 제2 연장부(52)와 제3 연장부(53)로, 일체로 구성되어도 된다.As shown in FIGS. 3 and 4, the baffle plate 50 is fixed to the inner wall of the inlet portion inside the main body portion 10. The baffle plate 50 includes a first extension portion 51 extending inward almost horizontally from the inner wall of the main body 10, and a second extension portion extending downwardly continuously from the first extension portion 51 ( 52) and a third extension part 53 extending to the inner wall of the main body 10, continuously from the second extension part 52. For example, as shown in FIG. 3, the baffle plate 50 is formed in a circular arc with a length corresponding to 1/4 or less (within 90° shown in FIG. 3) of the body circumference of the main body 10. , It is attached in the longitudinal direction of the chord on the X-Y line. As shown in FIG. 4, the baffle plate 50 is configured to have a U-shape or a ⊃-shape when viewed from the front. The baffle plate 50 may be formed integrally with the first extension part 51, the second extension part 52, and the third extension part 53.
제1 연장부(51) 및 제3 연장부(53)가 본체부(10)의 내벽에 대하여 고정되는 방법은, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 용접에 의한 고정이다. 또, 정류판(50)은, 본체부(10)의 내벽과 일체적으로 구성되어 있어도 된다. 이와 같이 제1 연장부(51)는, 본체부(10)에 대하여 협폭부(54)의 형상이 가변이 아니기 때문에, 정류판(50)의 파손이나 수명을 방지할 수 있다. 정류판(50)은, 도 3에 나타낸 바와 같이, 도입로(20)로부터 도입된 기액혼합물이 충돌하도록, 도입로(20)를 덮도록, 연장된다.The method by which the first extension part 51 and the third extension part 53 are fixed to the inner wall of the main body 10 is not particularly limited, but is, for example, welding. Additionally, the baffle plate 50 may be formed integrally with the inner wall of the main body portion 10. In this way, since the shape of the narrow portion 54 of the first extension portion 51 is not variable with respect to the main body portion 10, damage and lifespan of the baffle plate 50 can be prevented. As shown in FIG. 3, the baffle plate 50 extends to cover the introduction passage 20 so that the gas-liquid mixture introduced from the introduction passage 20 collides with it.
도 3에서는 충돌 분리부와 흐름 방향 정류부의 기능을 겸하는 1개의 정류판(50)을 나타내고 있다. 흐름 방향 정류부는 협폭부(54)를 향해서 유로가 좁아지는 정류판(50)으로 구성해도 된다.Figure 3 shows one buffet plate 50 that also functions as a collision separation unit and a flow direction rectifier unit. The flow direction rectifying portion may be composed of a buffing plate (50) whose flow path narrows toward the narrow portion (54).
협폭부(54)는, 내부 개구를 향해서 유로가 좁아져 있고, 원심분리에 적합한 가스 유속을 확보해서 몸통 내부에 선회류를 생기게 한다. 또, 몸통 내에서 선회해 온 흐름에 대향하지 않도록 경사지게 닿는 것도 겸하고 있다.The narrow portion 54 has a narrow flow path toward the internal opening, ensures a gas flow rate suitable for centrifugation, and creates a swirling flow inside the body. In addition, it also serves to reach at an angle so as not to oppose the flow swirling within the body.
제1 연장부(51)는, 도 3, 도 4에 나타낸 바와 같이, 위쪽에서 보았을 때 그리고 정면에서 보았을 때에, 직선 형상으로 구성되어 있다. 또, 제2 연장부(52)는, 도 4에 나타낸 바와 같이, 정면에서 보았을 때에, 직선 형상으로 구성되어 있다.As shown in FIGS. 3 and 4, the first extension portion 51 is configured to have a straight shape when viewed from above and when viewed from the front. In addition, as shown in FIG. 4, the second extension portion 52 is configured to have a straight shape when viewed from the front.
전술한 바와 같이, 제1 연장부(51)와 제3 연장부(53)가 도입로(20)의 상하에 있어서, 본체부(10)의 내벽에 고정되어 있기 때문에, 제1 연장부(51)와 제3 연장부(53)가 방해판으로서 작용해서, 도입로(20)로부터 도입한 기액혼합물 중, 냉동기유가 배기 유로(30)로부터 배출되는 것을 적합하게 억제할 수 있다.As described above, since the first extension part 51 and the third extension part 53 are fixed to the inner wall of the main body 10 above and below the introduction passage 20, the first extension part 51 ) and the third extension portion 53 act as a baffle, and can appropriately suppress discharge of refrigerating machine oil from the exhaust passage 30 in the gas-liquid mixture introduced from the introduction passage 20.
또, 정류판(50)의 제1 연장부(51)와 제3 연장부(53)는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 위쪽에서부터 보았을 때에, 기액혼합물이 유출되는 단부(50A)를 향해서, 본체부(10)의 내벽과의 거리가 서서히 좁아지도록 구성되는 협폭부(54)를 갖는다. 즉, 협폭부(54) 근방에 있어서, 제1 연장부(51)와 제3 연장부(53)의 단부(50A)를 향해서 서서히 본체부(10)의 내벽에 가까이 가고 있다. 정류판(50)은, 도 3에 나타낸 바와 같이, 위쪽에서부터 보았을 때에 직선 형상으로 구성되어 있다. 이 구성에 따르면, 기액혼합물의 유속을 증대시킬 수 있고, 보다 적합하게 기액을 분리할 수 있다. 또한, 이 구성에 따르면, 일본국 공개 특허 제2004-52710호 공보에 개시되어 있는 바와 같은, 둘레 방향으로 약 반바퀴 정도 형성된 안내판 및 유도로가 불필요해져서, 구성을 간략화할 수 있다.In addition, as shown in FIG. 3, the first extension portion 51 and the third extension portion 53 of the baffle plate 50 are directed toward the end portion 50A through which the gas-liquid mixture flows out, when viewed from above, toward the main body. It has a narrow portion 54 configured so that the distance from the inner wall of the portion 10 gradually narrows. That is, in the vicinity of the narrow portion 54, the end portions 50A of the first extension portion 51 and the third extension portion 53 gradually approach the inner wall of the main body portion 10. As shown in FIG. 3, the baffle plate 50 is configured to have a straight shape when viewed from above. According to this configuration, the flow rate of the gas-liquid mixture can be increased and the gas-liquid can be separated more appropriately. In addition, according to this configuration, a guide plate and a guideway formed about half a turn in the circumferential direction, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-52710, become unnecessary, and the configuration can be simplified.
여기서, 예를 들어, 도입로(20)에 있어서의 기액혼합물의 유속이 4m/s 내지 10m/s일 때, 정류판(50)의 단부(50A)에 있어서의 기액혼합물의 유속은, 6m/s 내지 15m/s이다.Here, for example, when the flow rate of the gas-liquid mixture in the introduction passage 20 is 4 m/s to 10 m/s, the flow rate of the gas-liquid mixture at the end 50A of the baffle plate 50 is 6 m/s. s to 15 m/s.
칸막이판(60)은, 도 1에 나타낸 바와 같이, 도입로(20)보다도 아래쪽에 설치된다. 칸막이판(60)은 본체부(10)의 내벽에 접속하고 있다. 칸막이판(60)은 작은 내경을 구비하고, 소위 도넛 형상의 내경을 구비하고 있다. 칸막이판(60)의 내경은, 특별히 한정되지 않지만, 본체부(10)의 내경의 0.4 내지 0.6배이다.As shown in FIG. 1, the partition plate 60 is installed below the introduction passage 20. The partition plate 60 is connected to the inner wall of the main body 10. The partition plate 60 has a small inner diameter and has a so-called donut-shaped inner diameter. The inner diameter of the partition plate 60 is not particularly limited, but is 0.4 to 0.6 times the inner diameter of the main body 10.
칸막이판(60)은, 본체부(10)에 대하여 별체로 구성되어 있고, 칸막이판(60)은, 예를 들면 용접에 의해, 본체부(10)에 대하여 고정되어 있다.The partition plate 60 is formed as a separate body from the main body 10, and the partition plate 60 is fixed to the main body 10 by, for example, welding.
칸막이판(60)은, XY평면을 따라서 형성된다. 즉, 칸막이판(60)은, 기액분리기(1)에 대해서 경사지는 일 없이, 거의 수평이 되도록 구성된다. 이와 같이 칸막이판(60)은, 수평방향을 따라서 설치되므로, 용이하게 제조할 수 있다.The partition plate 60 is formed along the XY plane. That is, the partition plate 60 is configured to be almost horizontal without being inclined with respect to the gas-liquid separator 1. In this way, since the partition plate 60 is installed along the horizontal direction, it can be easily manufactured.
이와 같이 칸막이판(60)이 설치됨으로써, 칸막이판이 설치되지 않은 구성과 비교해서, 상하 방향을 따르는 선회 영역(R)(도 2 참조)이 좁아져, 선회 속도를 향상시킬 수 있다. 따라서, 기액을 적합하게 분리할 수 있다.By installing the partition plate 60 in this way, compared to the configuration in which the partition plate is not installed, the turning area R (see FIG. 2) along the vertical direction is narrowed, making it possible to improve the turning speed. Therefore, gas and liquid can be appropriately separated.
칸막이판(60)은, 도 1에 나타낸 바와 같이, 배기 유로(30)와 충분히 이간되어 배치되어 있다. 이 때문에, 기액혼합물의 선회류에서, 본체부(10)의 내벽에 부착된 오일이 중력침강하여 칸막이판(60)에 일단 고이고, 오일이 배기 유로(30)로부터 유출되는 일 없이, 칸막이판(60)의 개구 부분으로부터 아래쪽에 있는 오일 배출 유로(40)에 낙하한다.As shown in FIG. 1, the partition plate 60 is arranged to be sufficiently spaced apart from the exhaust passage 30. For this reason, in the swirling flow of the gas-liquid mixture, the oil attached to the inner wall of the main body 10 gravitationally settles and once accumulates in the partition plate 60, and the oil does not flow out from the exhaust passage 30, and the oil adheres to the inner wall of the main body 10. It falls from the opening part of 60) into the oil discharge passage 40 below.
이상과 같이 구성된 기액분리기(1)에 있어서, 기액혼합물이 도입로(20)로부터 도입되면, 도입된 기액혼합물은, 본체부(10)의 내벽 및 정류판(50)의 사이를 흐르면서, 정류판(50)의 단부(50A)로부터 유출된다. 여기서, 정류판(50)은 협폭부(54)를 지니므로, 기액혼합물의 유속이 증대한 상태로 정류판(50)의 단부(50A)로부터 유출된다. 정류판(50)의 단부(50A)로부터 유출된 기액혼합물은, 본체부(10)의 내벽을 선회함으로써, 기액이 원심분리된다(도 3 참조). 또한, 정류판(50)의 단부(50A)로부터 선회가 개시되는 영역에는, 내통과 같은 선회류의 형성을 저해하는 장해물 및 오일방울을 산란시키도록 하는 직각에 해당하는 면이나 튀어나온 곳이 없으므로, 몸통 내를 유효하게 사용한 원심분리를 할 수 있으므로, 효율이 좋다.In the gas-liquid separator 1 configured as above, when the gas-liquid mixture is introduced from the introduction passage 20, the introduced gas-liquid mixture flows between the inner wall of the main body 10 and the baffle plate 50. It flows out from the end 50A of (50). Here, since the flow plate 50 has a narrow portion 54, the gas-liquid mixture flows out from the end 50A of the flow plate 50 with an increased flow rate. The gas-liquid mixture flowing out from the end 50A of the baffle plate 50 is centrifuged by rotating the inner wall of the main body 10 (see FIG. 3). In addition, in the area where turning starts from the end 50A of the baffle plate 50, there are no obstacles that impede the formation of turning flow, such as the inner tube, and no right-angled surfaces or protrusions that scatter oil droplets. , it is efficient because centrifugation can be performed using the body effectively.
냉동기유의 오일 방울이 작을 경우에는, 원심분리하기 어렵다. 따라서, 기액혼합물이 본체부(10)의 내벽을 선회할 때에, 오일 방울을 모아서 큰 오일방울로 해서, 본체부(10)의 내벽을 따라서 중력침강시킬 수 있다.If the oil droplets of refrigeration oil are small, centrifugation is difficult. Therefore, when the gas-liquid mixture circles the inner wall of the main body 10, oil droplets can be collected into large oil droplets and gravitationally settle along the inner wall of the main body 10.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 따른 기액분리기(1)는, 기액혼합물로부터 기체와 액체를 분리하는 기액분리기(1)이다. 기액분리기(1)는, 통 형상의 본체부(10)와, 본체부(10)에 연통해서 설치되고, 기액혼합물이 도입하는 도입로(20)와, 본체부(10)에 부착되고, 기액혼합물을 정류해서 유속을 증대시키는 정류판(50)과, 액체가 분리된 기체의 배기 유로(30)를 갖는다. 정류판(50)은 본체부(10)의 몸통 원주의 1/4 이하(도 3에 나타내는 90°이내)에 상당하는 길이로 형성되는 원호에 있어서, 현의 길이 방향에 부착되어 있다. 도입로(20)는, 그 원호의 범위 내에 자유로운 각도 및 오프셋량으로 접속된다. 또한, 정류판(50)은, 기액혼합물이 유출되는 단부(50A)를 향해서, 본체부(10)의 내벽과의 거리가 서서히 좁아지도록 구성되는 협폭부(54)를 갖는다. 이와 같이 구성된 기액분리기(1)에 따르면, 정류판(50)은, 기액혼합물이 유출되는 단부(50A)를 향해서, 본체부(10)의 내벽과의 거리가 서서히 좁아지도록 구성되는 협폭부(54)를 가지므로, 기액혼합물의 유속을 증대시켜서, 적합하게 기액을 분리할 수 있다.As described above, the gas-liquid separator 1 according to the present embodiment is a gas-liquid separator 1 that separates gas and liquid from a gas-liquid mixture. The gas-liquid separator 1 is installed in communication with the main body 10 and a cylindrical main body 10, and is attached to the main body 10 and an introduction passage 20 through which the gas-liquid mixture is introduced. It has a rectifying plate 50 that rectifies the mixture and increases the flow rate, and an exhaust flow path 30 for the gas from which the liquid is separated. The baffle plate 50 is attached in the longitudinal direction of the chord in an arc formed with a length corresponding to 1/4 or less of the body circumference of the main body 10 (within 90° shown in FIG. 3). The introduction path 20 is connected at any angle and offset amount within the range of its arc. Additionally, the baffle plate 50 has a narrow portion 54 configured so that the distance from the inner wall of the main body 10 gradually narrows toward the end 50A where the gas-liquid mixture flows out. According to the gas-liquid separator 1 configured as described above, the baffle plate 50 has a narrow portion 54 configured to gradually narrow the distance from the inner wall of the main body 10 toward the end 50A through which the gas-liquid mixture flows out. ), the flow rate of the gas-liquid mixture can be increased and the gas-liquid can be appropriately separated.
또, 정류판(50)은, 위쪽에서부터 보았을 때에, 직선 형상으로 구성되어 있다. 이와 같이 구성된 기액분리기(1)에 따르면, 정류판(50)을 용이하게 제조할 수 있다.Additionally, the baffle plate 50 is configured to have a straight shape when viewed from above. According to the gas-liquid separator 1 configured as described above, the baffle plate 50 can be easily manufactured.
또, 정류판(50)은 정면에서 보았을 때에, 도입로(20)의 위쪽에 있어서, 본체부(10)의 내벽에 고정되어 있다. 이와 같이 구성된 기액분리기(1)에 따르면, 정류판(50)의 단부(50A)로부터 유출된 기액혼합물 중, 가스로부터 분리된 냉동기유가 배기 유로(30)로부터 배출되는 것을 적합하게 억제할 수 있다.Additionally, the baffle plate 50 is fixed to the inner wall of the main body 10 above the introduction passage 20 when viewed from the front. According to the gas-liquid separator 1 configured as described above, it is possible to appropriately suppress discharge of refrigerating machine oil separated from the gas from the exhaust passage 30 in the gas-liquid mixture flowing out from the end 50A of the flow plate 50.
또, 기액분리기(1)는, 도입로(20)보다 아래쪽에 설치되고, 본체부(10)의 내경보다도 작은 도넛 형상의 내경을 구비하는 칸막이판(60)을 더 구비한다. 이와 같이 구성된 기액분리기(1)에 따르면, 본체부(10)의 내부에 내통 등의 보조 선회 기구를 이용하지 않아도 되고 상하 방향을 따르는 선회 영역(R)을 충분히 활용할 수 있으므로, 선회 영역(R)이 좁아져, 선회 속도를 향상시킬 수 있고, 보다 적합하게 기액을 분리할 수 있다.In addition, the gas-liquid separator 1 further includes a partition plate 60 that is installed below the introduction passage 20 and has a donut-shaped inner diameter smaller than the inner diameter of the main body 10. According to the gas-liquid separator 1 configured in this way, there is no need to use an auxiliary turning mechanism such as an inner tube inside the main body 10, and the turning area R along the vertical direction can be fully utilized, so the turning area R along the vertical direction can be fully utilized. As this becomes narrower, the turning speed can be improved and the gas and liquid can be separated more appropriately.
또, 칸막이판(60)은, 수평방향을 따라서 설치된다. 이와 같이 구성된 기액분리기(1)에 따르면, 칸막이판(60)을 용이하게 형성할 수 있다. 오일이 분리된 가스 유체는 칸막이판(60)보다 선회류의 중심을 상승시켜 배기 유로(30)를 향한다. 종래의 몸통의 하부에 설치된 몸통 테이퍼부도 불필요하게 되므로 컴팩트에 이바지한다.Additionally, the partition plate 60 is installed along the horizontal direction. According to the gas-liquid separator 1 configured as described above, the partition plate 60 can be easily formed. The gas fluid from which the oil has been separated raises the center of the swirling flow higher than the partition plate 60 and heads toward the exhaust passage 30. The body taper portion provided at the lower part of the conventional body is also unnecessary, contributing to compactness.
또, 본 발명은 전술한 실시형태로 한정되는 것은 아니고, 청구범위 내에서 여러 가지 개변할 수 있다.In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the claims.
예를 들어, 전술한 실시형태에서는, 정류판(50)은, 도 3, 도 4에 나타낸 바와 같이, 본체부(10) 내벽으로부터 거의 수평으로 내부에 연장되는 제1 연장부(51)와, 제1 연장부(51)에 연속해서 아래쪽 방향으로 연장되는 제2 연장부(52)와, 제2 연장부(52)에 연속해서, 본체부(10) 내벽에 연장되는 제3 연장부(53)를 구비하고, ㄷ자 형상으로 구성되어 있다. 그러나, 정류판(150)은, 도 6에 나타낸 바와 같이, 본체부 내벽으로부터 거의 수평으로 내부에 연장되는 제1 연장부(151)와, 제1 연장부(151)에 연속해서, 아래쪽 방향으로 연장되는 제2 연장부(152)를 구비하는 L자 형상으로 구성되어 있어도 된다.For example, in the above-described embodiment, the baffle plate 50 includes, as shown in FIGS. 3 and 4, a first extension portion 51 that extends inward almost horizontally from the inner wall of the main body portion 10; A second extension part 52 extending downwardly and continuously from the first extension part 51, and a third extension part 53 continuously extending from the second extension part 52 and extending to the inner wall of the main body 10. ) and is composed of a U-shape. However, as shown in FIG. 6, the baffle plate 150 has a first extension portion 151 that extends inward almost horizontally from the inner wall of the main body, and is continuous with the first extension portion 151 in a downward direction. It may be configured in an L-shape including an extending second extension portion 152.
또, 전술한 실시형태에서는, 칸막이판(60)은 수평방향을 따라서 설치되었다. 그러나, 칸막이판(160)은, 도 7에 나타낸 바와 같이, 직경 방향 내부를 향해서, 아래쪽 방향으로 경사지도록 구성되어 있어도 된다. 이 구성에 따르면, 칸막이판(160) 위의 냉동기유를 경사면을 따라서 아래쪽으로 낙하시킬 수 있고, 칸막이판(160) 위에 냉동기유가 고이는 것을 적합하게 억제할 수 있다.Additionally, in the above-described embodiment, the partition plate 60 is installed along the horizontal direction. However, the partition plate 160 may be configured to be inclined downward in the radial direction, as shown in FIG. 7 . According to this configuration, the refrigeration oil on the partition plate 160 can be allowed to fall downward along the inclined plane, and the accumulation of refrigeration oil on the partition plate 160 can be appropriately suppressed.
또, 전술한 실시형태에서는, 정류판(50)은, 위쪽에서부터 보았을 때에, 직선 형상으로 구성되어 있었지만, 정류판의 구성은, 기액혼합물이 유출되는 단부를 향해서, 본체부의 내벽과의 거리가 서서히 좁아지도록 구성되는 협폭부를 갖는 한에 있어서 한정되지 않고, 예를 들어, 만곡 형상으로 구성되어 있어도 된다.In addition, in the above-described embodiment, the baffle plate 50 was configured to have a straight shape when viewed from above, but the structure of the baffle plate is such that the distance from the inner wall of the main body gradually decreases toward the end where the gas-liquid mixture flows out. There is no limitation as long as it has a narrow portion configured to be narrow, and for example, it may be configured in a curved shape.
또, 전술한 실시형태에서는, 기액분리기(1)는, 도넛 형상의 칸막이판(60)을 구비하고 있었지만, 도넛 형상의 칸막이판을 구비하고 있지 않아도 된다.In addition, in the above-described embodiment, the gas-liquid separator 1 is provided with a donut-shaped partition plate 60, but it does not need to be provided with a donut-shaped partition plate.
전술한 실시형태에서는, 기액분리기(1)는, 도넛 형상의 칸막이판(60)을 구비하고 있었지만, 도 8, 도 9에 나타낸 바와 같이, 기액분리기(2)는, 도넛 형상의 칸막이판(60) 대신에, 본체부(10)를 상하로 칸막이하는 칸막이판(260)을 구비하고 있어도 된다. 칸막이판(260)에는, 도 8, 도 9에 나타낸 바와 같이, 단부에 상하로 관통하는 관통 구멍(261)이 형성되어 있다. 관통 구멍(261)의 크기는, 특별히 한정되지 않지만, 본체부(10)의 내경이 150 내지 160㎜일 때, 예를 들면 15㎜×15㎜이다.In the above-described embodiment, the gas-liquid separator 1 was provided with a donut-shaped partition plate 60, but as shown in FIGS. 8 and 9, the gas-liquid separator 2 was provided with a donut-shaped partition plate 60. ) Instead, a partition plate 260 that divides the main body 10 up and down may be provided. As shown in FIGS. 8 and 9, the partition plate 260 is formed with a through hole 261 penetrating upward and downward at the end. The size of the through hole 261 is not particularly limited, but is, for example, 15 mm x 15 mm when the inner diameter of the main body 10 is 150 to 160 mm.
이와 같이 단부에 관통 구멍(261)을 구비하는 칸막이판(260)이 설치됨으로써, 기액혼합물의 칸막이판(260)의 아래쪽에의 출입이 감소되어, 플로트 밸브(90)의 폭주나 오일면의 요동을 감소시킬 수 있다.In this way, by installing the partition plate 260 having the through hole 261 at the end, the entry and exit of the gas-liquid mixture into the lower part of the partition plate 260 is reduced, causing runaway of the float valve 90 and fluctuation of the oil surface. can be reduced.
또, 도 10에 나타낸 바와 같이, 기액분리기(3)는, 칸막이판(60)에 데미스터(360)가 부착되어 있어도 된다. 데미스터(360)의 칸막이판(60)에 대한 설치 방법은, 특별히 한정되지 않는다. 데미스터(360)로서는, 특별히 한정되지 않지만, SUS304, 선형 0.12㎜, 밀도 360 kg/㎥를 이용할 수 있다. 도 10에서는, 데미스터(360)는 칸막이판(60)의 아래쪽에 부착되어 있지만, 데미스터(360)는 칸막이판(60)의 위쪽에 부착되어 있어도 되고, 또한 칸막이판(60)에 끼워지도록 부착되어 있어도 된다.Additionally, as shown in FIG. 10, the gas-liquid separator 3 may have a demister 360 attached to the partition plate 60. The method of installing the demister 360 to the partition plate 60 is not particularly limited. The demister 360 is not particularly limited, but SUS304, linear 0.12 mm, density 360 kg/m 3 can be used. In FIG. 10, the demister 360 is attached to the lower part of the partition plate 60, but the demister 360 may be attached to the upper part of the partition plate 60, or may be inserted into the partition plate 60. It may be attached.
이와 같이, 칸막이판(60)에 데미스터(360)가 부착됨으로써, 데미스터(360)에 있어서, 기액혼합물의 선회류를 적합하게 감쇠시킬 수 있으므로, 플로트 밸브(90)의 폭주나 오일면의 요동을 감소시킬 수 있다.In this way, by attaching the demister 360 to the partition plate 60, the swirling flow of the gas-liquid mixture can be appropriately attenuated in the demister 360, thereby preventing runaway of the float valve 90 and oil surface It can reduce fluctuation.
다음에, 기액분리기(1)의 성능 특성에 대해서 설명해둔다. 우선은, 분리 대상이 되는 기액혼합물에 대해서는, 본체부(10)에 유입되는 기액혼합물의 오일의 체적농도가 수 %인 경우에는, 포함되는 오일의 양이 많고 선회력이 감쇠되므로, 도 1, 도 2에 나타낸 칸막이판(60)을 이용하는 것이 바람직하다. 한편, 본체부(10)에 유입되는 기액혼합물의 오일의 체적농도가 수 ppm인 경우에는, 포함되는 오일의 양이 적고 선회력이 감쇠되지 않으므로, 본체부(10)에 발생하는 선회류가 강해져, 칸막이판의 개구를 작게 해서, 플로트 밸브(90)의 폭주나 오일면의 요동을 억제하는 것이 바람직하다. 유입되는 오일의 체적농도에 대하여, 칸막이판의 개구의 크기를 정하는 것이 곤란할 경우에는, 개구가 큰 칸막이판(60)에 데미스터(360)을 설치해서 저항을 부여하는 것에 의해, 플로트 밸브(90)의 폭주나 오일면의 요동을 감소시키는 것이 바람직하다. 또, 상기 효과는, 전술한 칸막이판(260)의 구성이어도, 얻어질 수 있다.Next, the performance characteristics of the gas-liquid separator 1 will be explained. First, regarding the gas-liquid mixture to be separated, when the volume concentration of oil in the gas-liquid mixture flowing into the main body 10 is several percent, the amount of oil contained is large and the turning force is attenuated, so Figures 1 and 1 It is preferable to use the partition plate 60 shown in 2. On the other hand, when the volume concentration of oil in the gas-liquid mixture flowing into the main body 10 is several ppm, the amount of oil contained is small and the swirling force is not attenuated, so the swirling flow generated in the main body 10 becomes stronger, It is desirable to reduce the opening of the partition plate to suppress runaway of the float valve 90 and fluctuation of the oil surface. When it is difficult to determine the size of the opening of the partition plate with respect to the volume concentration of the incoming oil, a demister 360 is installed in the partition plate 60 with a large opening to provide resistance, thereby providing resistance to the float valve 90. ) It is desirable to reduce runaway or fluctuation of the oil surface. In addition, the above effect can be obtained even with the configuration of the partition plate 260 described above.
<실시예><Example>
상기한 바와 같이 구성된 기액분리기(1)에 있어서, 도입로(20)로부터 도입되는 기액혼합물의 유속을 5 내지 20m/s의 범위에서 변화시켜서, 그 때의 분리 효율 및 압력손실을 측정한 결과를 도 11에 나타낸다.In the gas-liquid separator 1 configured as described above, the flow rate of the gas-liquid mixture introduced from the introduction passage 20 is varied in the range of 5 to 20 m/s, and the separation efficiency and pressure loss at that time are measured. It is shown in Figure 11.
도 11에서는, 가로축이 기액혼합물의 유속을, 세로축 중 흑색 원이 분리 효율을, 백색 원이 압력손실을 각각 나타낸다. 도 11에 나타낸 바와 같이, 기액혼합물의 유속을, 5m/s, 10m/s, 15m/s, 20m/s로 변화시켜 가면, 모두, 분리 효율은 97% 이상을 확보할 수 있었다. 또한, 압력손실은, 기액혼합물의 유속과 함께 증가하지만, 최고로 5㎪이기 때문에, 특별히 높은 수치가 아닌 것을 알 수 있었다.In Figure 11, the horizontal axis represents the flow rate of the gas-liquid mixture, the black circle on the vertical axis represents separation efficiency, and the white circle represents pressure loss. As shown in Figure 11, when the flow rate of the gas-liquid mixture was changed to 5 m/s, 10 m/s, 15 m/s, and 20 m/s, the separation efficiency was able to secure more than 97%. In addition, the pressure loss increased with the flow rate of the gas-liquid mixture, but since the maximum was 5 kPa, it was found that it was not a particularly high value.
기액분리기(1)의 특성은, 선회류의 취출 속도가 5 m/sec 내지 20 m/sec의 범위에서 변화되어도, 높은 분리 효율을 유지할 수 있는 것을 알 수 있었다. 또, 압력손실은 기액분리기(1)가 설치되는 기기의 허용 압력손실에 따라서 대응할 수 있으므로 선택의 자유도가 증가한다.It was found that the characteristics of the gas-liquid separator 1 can maintain high separation efficiency even when the ejection speed of the swirling flow varies in the range of 5 m/sec to 20 m/sec. In addition, the pressure loss can be adjusted according to the allowable pressure loss of the device in which the gas-liquid separator 1 is installed, thereby increasing the freedom of selection.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 따른 기액분리기(1)에 의한 가스 중의 냉동기유의 분리 방법은, 우선, 도입로(20)로부터 본체부(10)에 유입되는 가스는 정류판(50)에 의해 충돌 분리가 행해지고, 다음에 정류판(50)의 단부(50A)로부터 유출된 기액혼합물은, 본체부(10)의 내벽을 선회함으로써, 기액이 원심분리된다. 선회가 개시되는 영역에는, 선회류의 형성을 저해하는 장해물이 없기 때문에, 몸통 내를 유효하게 사용한 원심분리와 중력 침강이 생기므로, 몸통 내공간을 유효하게 활용할 수 있고, 효율이 양호한 오일 분리가 행해진다. 또한, 본체부(10) 하부에 일시적으로 고이는 냉동기유의 오일면의 폭주나 선회류에 의한 오일의 재동반을, 칸막이판(60), (260)을 오일면의 상부에 설치해서 방지했으므로, 분리된 오일을 안정적으로 회수할 수 있다.As described above, in the method of separating refrigeration oil from gas using the gas-liquid separator 1 according to the present embodiment, first, the gas flowing into the main body 10 from the introduction passage 20 is passed through the flow plate 50. Collision separation is performed, and then the gas-liquid mixture flowing out from the end 50A of the baffle plate 50 is centrifuged by rotating the inner wall of the main body 10. Since there are no obstacles that impede the formation of a swirling flow in the area where swirling begins, centrifugation and gravitational sedimentation that effectively use the body interior occur, allowing effective use of the space inside the body and efficient oil separation. It is done. In addition, re-entrainment of the oil due to runaway or swirling flow on the oil surface of the refrigerating machine oil that temporarily accumulates in the lower part of the main body 10 is prevented by installing the partition plates 60 and 260 on the upper part of the oil surface, thereby preventing separation. Oil can be recovered reliably.
또, 하부의 로트부를 삭제할 수 있으므로, 더욱 소형, 컴팩트를 실현할 수 있으므로, 가스 압축기의 오일 분리기로서 이용되고, 고속 다기통 냉동기에 적합하게 이용되고, 부착 공간의 제약이 있는 선박용 고속 다기통 냉동기에 보다 적합하게 이용된다.In addition, since the lower lot part can be removed, a smaller and more compact design can be realized, making it suitable for use as an oil separator in gas compressors, high-speed multi-cylinder refrigerators, and high-speed multi-cylinder refrigerators for ships with limited attachment space. It is used more appropriately.
1: 기액분리기 10: 본체부
10A: 상단부 20: 도입로
30: 배기 유로 40: 오일 배출 유로
50, 150: 정류판 50A: 단부
51: 제1 연장부 52: 제2 연장부
53: 제3 연장부 54: 협폭부
60, 160, 260: 칸막이판 90: 플로트 밸브
360: 데미스터1: Gas-liquid separator 10: Main body
10A: upper part 20: introduction road
30: Exhaust flow path 40: Oil discharge flow path
50, 150: rectifier plate 50A: end
51: first extension 52: second extension
53: third extension 54: narrow portion
60, 160, 260: partition plate 90: float valve
360: Demister
Claims (11)
통 형상의 본체부;
상기 본체부에 연통해서 설치되어, 상기 기액혼합물이 도입하는 도입로;
상기 본체부에, 상기 본체부의 몸통에 형성되는 원호에 있어서, 현(弦)의 길이 방향에 부착되고, 상기 기액혼합물을 정류하는 정류판; 및
액체가 분리된 기체의 배기 유로
를 포함하되, 상기 정류판은, 상기 기액혼합물이 유출하는 단부를 향해서, 상기 본체부의 내벽과의 거리가 서서히 좁아지도록 구성되는 협폭부를 구비하고, 상기 본체부 내의 선회부는 상하로 연장되는 상기 본체부와 칸막이판에 의해 구성되고,
상기 배기 유로의 상기 본체부의 내부에의 삽입부의 연장 길이는, 상기 정류판의 수평방향의 연장부의 상단위치의 높이까지인, 기액분리기.A gas-liquid separator that separates gas and liquid from a gas-liquid mixture,
A barrel-shaped main body;
an introduction passage installed in communication with the main body through which the gas-liquid mixture is introduced;
A rectifying plate attached to the longitudinal direction of the chord in an arc formed on the main body of the main body and rectifying the gas-liquid mixture; and
Exhaust flow path for gas from which liquid is separated
Including, wherein the baffle plate has a narrow portion configured to gradually narrow the distance with the inner wall of the main body toward the end from which the gas-liquid mixture flows, and the turning portion within the main body extends up and down. It is composed of parts and partitions,
The gas-liquid separator wherein the extension length of the insertion portion of the exhaust passage into the main body portion is up to the height of the upper end of the horizontal extension portion of the baffle plate.
상기 정류판은, 위쪽에서부터 보았을 때에, 상기 본체부의 몸통에 형성되는 상기 원호에 있어서, 현 길이 방향에 배치하고, 한쪽이 상기 본체부의 상기 내벽에 접속되고, 다른 쪽이 협폭부로 되는, 기액분리기.According to paragraph 1,
The flow plate is disposed in the longitudinal direction of the arc formed in the body of the main body when viewed from above, one side is connected to the inner wall of the main body, and the other side is a narrow portion. .
상기 정류판은, 상기 본체부의 원주의 1/4 이하인 상기 원호의 현 길이 방향에 부착되는, 기액분리기.According to paragraph 1,
The rectifying plate is attached to the chord longitudinal direction of the arc, which is less than 1/4 of the circumference of the main body.
상기 도입로는, 상기 원호의 범위 내에 자유로운 각도 및 오프셋량으로 접속되는, 기액분리기.According to paragraph 4,
The gas-liquid separator is connected to the introduction path at a free angle and offset amount within the range of the arc.
상기 정류판의 유체 취출 선단부의 협폭부는, 선회류의 취출 속도가 5 m/sec 내지 20 m/sec의 범위가 되도록 선정되는, 기액분리기.According to paragraph 1,
A gas-liquid separator wherein the narrow portion of the fluid discharge tip of the flow plate is selected so that the discharge speed of the swirling flow is in the range of 5 m/sec to 20 m/sec.
상기 정류판은 정면에서 보았을 때에, ㄷ자 형상이며, 적어도 상기 도입로의 위쪽에 있어서 상기 본체부의 상기 내벽에 고정되어 있는, 기액분리기.According to paragraph 1,
The gas-liquid separator wherein the baffle plate has a U-shape when viewed from the front, and is fixed to the inner wall of the main body at least above the introduction passage.
상기 칸막이판은, 상기 도입로보다 아래쪽에 설치되고, 상기 본체부의 내경보다도 작은 내경을 구비하는, 기액분리기.According to paragraph 1,
The partition plate is installed below the introduction passage and has an inner diameter smaller than the inner diameter of the main body portion.
상기 칸막이판은 수평방향을 따라서 설치되는, 기액분리기.According to paragraph 1,
A gas-liquid separator wherein the partition plate is installed along a horizontal direction.
상기 칸막이판에 부착된 데미스터(demister)를 더 포함하는, 기액분리기.According to paragraph 1,
A gas-liquid separator further comprising a demister attached to the partition plate.
상기 도입로보다 아래쪽에 설치되고, 상기 본체부를 상하로 칸막이하는 상기 칸막이판을 더 포함하되,
상기 칸막이판의 단부에는 상하로 관통하는 관통 구멍이 형성되는, 기액분리기.According to paragraph 1,
It further includes the partition plate installed below the introduction passage and dividing the main body upward and downward,
A gas-liquid separator in which a through hole passing upward and downward is formed at an end of the partition plate.
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| JP2009006281A (en) | Centrifugal separation apparatus |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |