WO2020194645A1 - 分離器、油分離器、気液分離器および空気調和装置、ならびに分離器の製造方法 - Google Patents

分離器、油分離器、気液分離器および空気調和装置、ならびに分離器の製造方法 Download PDF

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separator
container body
gas
raw pipe
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司 谷川
武田　英樹
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三菱電機株式会社
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B43/00—Arrangements for separating or purifying gases or liquids; Arrangements for vaporising the residuum of liquid refrigerant, e.g. by heat

Definitions

  • the present invention relates to, for example, a separator, an oil separator and a gas-liquid separator used in a refrigeration cycle of an air conditioner, and a method for manufacturing the separator.
  • the air conditioner is composed of a compressor, a condenser, an expansion valve, an evaporator, etc., and has a refrigerating cycle for circulating the refrigerant.
  • a refrigerating cycle for circulating the refrigerant.
  • an oil separator for separating the refrigerant and the refrigerating machine oil see, for example, Patent Document 1
  • a gas-liquid separator for separating the gas-liquid two-phase refrigerant into the gas refrigerant and the liquid refrigerant see, for example, Patent Document 2
  • Patent Document 2 may be provided.
  • a general oil separator or gas-liquid separator has inlet / outlet pipes for entering / exiting a refrigerant or refrigerating machine oil at both ends and side surfaces in the longitudinal direction of a cylindrical container. That is, the oil separator and the gas-liquid separator have three inlet / outlet pipes so as to form a T shape.
  • the refrigerant mixed with the refrigerating machine oil flows into the container from any one of the three pipes, and the refrigerant and the refrigerating machine oil separated from the remaining two flow out, respectively.
  • the gas-liquid two-phase refrigerant flows into the container from any one of the three pipes, and the gas refrigerant and the liquid refrigerant flow out from the remaining two pipes, respectively.
  • the inlet / outlet pipe on the side surface of the container is attached to the side surface of the container by brazing or the like in a hole made by drilling or the like.
  • the separator manufactured in this way deteriorates over time, and when a high pressure is applied to the inside, the container and the pipe are brazed to crack and break. This is because the durability of the brazed part is lower than the durability of the material of the container, which means that the durability of the material cannot be fully exhibited.
  • the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and even when the pipe is attached by brazing, the pipe is not damaged from the brazed portion, and the durability of the material of the container is fully utilized.
  • the purpose is to provide a separator.
  • the separator includes a first pipe opening formed at one end in the longitudinal direction, a second pipe opening formed at the other end in the longitudinal direction, and a first pipe opening.
  • the container body having an insertion hole formed on the side surface between the second pipe openings and a thickening portion formed on the inner peripheral surface including the insertion hole, which is thicker than the thickness of other parts, and the insertion hole. It is equipped with a pipe that can be attached.
  • the durability of the material of the container can be fully utilized, so that it can withstand a higher internal pressure than before.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of the separator 1 according to the first embodiment of the present invention.
  • the separator 1 according to the present invention can be used as an oil separator or a gas-liquid separator installed during a refrigeration cycle in an air conditioner. A detailed description of the case where the separator 1 is used as an oil separator or a gas-liquid separator will be described later.
  • the separator 1 is composed of a cylindrical and hollow container body 2 and a pipe 3 attached to the side surface of the container body 2.
  • the container body 2 is formed of a copper raw tube and constitutes the body of the separator 1.
  • the container body 2 has a cylindrical shape, and has a first pipe port 21 at one end in the longitudinal direction and a second pipe port 22 at the other end.
  • the first pipe opening 21 and the second pipe opening 22 are formed by shrinkage pipe processing or the like.
  • the container body 2 has an insertion hole 23 to which the pipe 3 is attached on the side surface between the first pipe opening 21 and the second pipe opening 22.
  • the insertion hole 23 is formed by a general drilling process or the like.
  • the pipe 3 is attached to the insertion hole 23 by brazing or the like.
  • the container body 2 has a meat gathering portion 24 thicker than the thickness of other portions on the inner peripheral surface of the container including the insertion hole 23.
  • the meat gathering portion 24 is formed by hydroforming processing described later.
  • the thickness of the portion other than the meat gathering portion 24 maintains the thickness of the raw pipe that is the base of the container main body 2, and is, for example, 1 to 2 mm.
  • the thickness of the meat gathering portion 24 is preferably about 3 to 5 times the thickness of the raw pipe, and is, for example, 5 to 10 mm.
  • the conventional separator does not have the meat gathering portion in the present invention, and the insertion hole is formed on the side surface by drilling or the like while keeping the thickness of the raw pipe, and the pipe is attached by brazing.
  • the separator manufactured in this way deteriorates over time, and when high pressure is applied to the inside, cracks may occur in the insertion holes of the container body and the brazed parts of the pipes, resulting in damage. This is because the durability of the brazed part is lower than the durability of copper, which is the material of the container body.
  • an insertion hole 23 is formed in a portion including a meat gathering portion 24 thicker than the thickness of the other portion, and the pipe 3 is attached by brazing.
  • the separator 1 according to the present invention can withstand a higher internal pressure than the conventional separator.
  • FIG. 2 is a process-specific sectional view showing a manufacturing process of the separator according to the first embodiment of the present invention.
  • the cylindrical raw tube 20 that is the base of the container body 2 is sandwiched between the outer molds 4 and 4 and arranged.
  • a hollow copper tube having a thickness of about 1.5 mm is used as the raw tube 20.
  • the shaft pushing tool 5 has an insertion portion 51 inserted inside the raw pipe 20, a pressing portion 52 pressed against the end surface of the raw pipe 20, and a nozzle hole 53 for sending a fluid such as water into the raw pipe 20. ..
  • the outer diameter of the insertion portion 51 has a shape substantially equal to the inner diameter of the raw pipe 20. Therefore, when the insertion portion 51 of the shaft pushing tool 5 is inserted from both ends of the raw pipe 20, the outer surface of the insertion portion 51 comes into contact with the inner surface of the raw pipe 20, and the raw pipe 20 is sandwiched between the insertion portion 51 and the outer mold 4. become. In this step, the shaft pushing tool 5 is pushed in until the pressing portion 52 comes into contact with the end surface of the raw pipe 20.
  • a fluid such as water is filled inside the raw pipe 20 through the nozzle hole 53, and an internal pressure is applied.
  • the arrow shown in FIG. 2c indicates that the fluid is flowing into the raw tube 20 through the nozzle hole 53.
  • the shaft pushing tool 5 is pushed further from both ends of the raw pipe 20 than in the process of FIG. 2b. Since the raw pipe 20 is pushed from both ends by the pressing portion 52, the raw pipe 20 is brought close to the portion that is not in contact with the insertion portion 51, and the thinning portion 24 is formed. At this time, by pushing the shaft pushing tool 5 from both ends while applying internal pressure to the raw pipe 20 from the inside by the fluid, the meat gathering portion 24 can be formed while preventing buckling. Since the meat gathering portion 24 is formed by meat gathering, the inner surface has wrinkle-like irregularities. Processing using a fluid as described with reference to FIGS. 2c and 2d is referred to as hydroforming processing or hydrofoam processing. In the present embodiment, the lightening portion 24 is formed on the inner peripheral surface of the raw pipe 20 by using the hydroforming process.
  • the raw pipe 20 is removed from the outer mold 4 and the shaft pushing tool 5 as shown in FIG. 2e, and an insertion hole 23 is formed on the side surface including the meat gathering portion 24.
  • the method of forming the insertion hole 23 may be a general drilling process.
  • the first pipe opening 21 and the second pipe opening 22 are formed by shrinking both ends of the raw pipe 20.
  • the container body 2 of the separator 1 according to the present embodiment is obtained by the manufacturing process up to this point.
  • the pipe 3 is attached to the insertion hole 23 of the container body 2 by brazing or the like.
  • the separator 1 according to the present embodiment is obtained by the manufacturing steps shown in FIGS. 2a to 2g.
  • the separator 1 has a meat gathering portion 24 on the inner peripheral surface between the first pipe opening 21 and the second pipe opening 22, and includes the meat gathering portion 24. Since the pipe 3 is attached to the insertion hole 23 formed on the side surface by brazing, the durability of the brazed portion can be made higher than the durability of copper, which is the material of the container body.
  • the width w and thickness t of the meat gathering portion 24 can be adjusted by the degree of pushing the shaft pushing tool 5 and the length of the insertion portion 51 of the shaft pushing tool 5. As shown in FIG. 2d, the width w of the meat gathering portion 24 is equal to the distance at which the tips of the insertion portions 51 of the two shaft pushing tools 5 are separated when the shaft pushing tool 5 is pushed. Further, the thickness t of the meat gathering portion 24 is determined based on the degree of pushing the shaft pushing tool 5 and the width w in the process of FIG. 2d. That is, since the volume of the raw pipe 20 does not change before and after the process of FIG.
  • the portion pushed by the shaft pushing tool 5 is brought to the portion not in contact with the insertion portion 51, and the meat gathering portion 24 Is formed as. Therefore, the width w and the thickness t of the meat gathering portion 24 can be adjusted by the degree of pushing the shaft pushing tool 5 and the length of the insertion portion 51 of the shaft pushing tool 5.
  • the step of further pushing the shaft pushing tool 5 shown in FIG. 2d from both ends of the raw pipe 20 is carried out.
  • a process of filling the inside of the raw pipe 20 with a fluid and the shaft pushing tool 5 of the raw pipe 20 The step of further pushing from both ends may be carried out at the same time.
  • both ends of the raw pipe 20 shown in FIG. 2f are shown in FIG. 2g after the step of forming the first pipe opening 21 and the second pipe opening 22 by brazing.
  • a step of attaching the pipe 3 to the insertion hole 23 of the container body 2 by brazing or the like was carried out, but the order is not limited to this.
  • the step of forming the first pipe port 21 and the second pipe port 22 by shrinking the both ends of the raw pipe 20 or the like. May be carried out.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a modified example of the separator according to the first embodiment of the present invention.
  • the separator 1 of the first embodiment has a configuration in which a meat gathering portion 24 is formed near the center in the longitudinal direction of the container body 2 and has a pipe 3, but the separator 1a of the modified example shown in FIG.
  • the meat gathering portion 24 is formed on the side closer to the first pipe opening 21 than the pipe opening 22 of the second pipe, and the pipe 3 is provided.
  • the meat gathering portion 24 and the pipe 3 can be formed at arbitrary positions depending on the application and the situation in which the separator 1a is used.
  • FIG. 4 is a process cross-sectional view showing a part of the manufacturing process of the separator 1a according to the modified example.
  • FIG. 4 is a process corresponding to FIG. 2d of the first embodiment.
  • the length of the insertion portion 51 of the shaft pushing tool 5 pushed from both ends of the raw pipe 20 may be adjusted.
  • the meat gathering portion 24 is formed on the inner peripheral surface of the raw pipe 20 which is not in contact with the insertion portion 51 of the shaft pushing tool 5 pushed from both ends of the raw pipe 20. .. Therefore, as shown in FIG. 4, the meat gathering portion 24 can be formed at an arbitrary position by using the shaft pushing tools 5 having different lengths of the insertion portions 51.
  • the manufacturing process for manufacturing the separator 1a is substantially the same as that described in FIG. After forming the meat gathering portion 24 as shown in FIG. 4, as described in FIGS. 2e to 2g, the step of forming the insertion hole 23 on the side surface including the meat gathering portion 24 and both ends of the raw pipe 20 are formed.
  • the separator 1a is manufactured through a step of forming the first pipe port 21 and the second pipe port 22 by shrinkage pipe processing or the like and a step of attaching the pipe 3 to the insertion hole 23 by brazing or the like.
  • the separator 1 has a first pipe opening 21 formed at one end in the longitudinal direction and a second pipe opening 22 formed at the other end in the longitudinal direction.
  • the thickness of the insertion hole 23 formed on the side surface between the first pipe opening 21 and the second pipe opening 22 and the thickness of the other portion formed on the inner peripheral surface including the insertion hole 23 A container main body 2 having a portion 24 and a pipe 3 attached to an insertion hole 23 are provided.
  • the durability of the brazed part can be made higher than the durability of copper, which is the material of the container body, so that the brazed part will not be damaged. That is, since the durability of the material of the container can be fully utilized, it is possible to withstand a higher internal pressure than before.
  • the thickness of the meat gathering portion 24 is 3 to 5 times the thickness of the other portion in the container body 2. According to this configuration, the durability of the brazed portion can be made higher than the durability of copper, which is the material of the container body.
  • the meat gathering portion 24 is formed by meat gathering while applying internal pressure with a fluid by hydroforming processing, so that the inner surface has wrinkle-like irregularities. According to this configuration, the meat gathering portion 24 can be formed while preventing buckling.
  • the method of manufacturing the separator 1 according to the first embodiment is a step of arranging the raw pipe 20 by sandwiching it between the outer molds 4 and a step of pushing the shaft pushing tool 5 from both ends of the raw pipe 20 to fix the raw pipe 20.
  • the separator 1 manufactured by this manufacturing method can make the durability of the brazed part higher than that of copper, which is the material of the container body, so that the brazed part will not be damaged. That is, since the durability of the material of the container can be fully utilized, it is possible to obtain the separator 1 that can withstand a higher internal pressure than before.
  • the method for manufacturing the separator 1 according to the first embodiment further includes a step of forming a first pipe opening 21 and a second pipe opening 22 by shrinking both ends of the raw pipe 20.
  • the shaft pushing tool 5 includes an insertion portion 51 inserted inside the raw pipe 20 and a pressing portion 52 pressed against the end surface of the raw pipe 20. It has a nozzle hole 53 for feeding a fluid into the raw tube 20.
  • the outer diameter of the insertion portion 51 has a shape substantially equal to the inner diameter of the raw tube 20.
  • the steps of forming the meat gathering portion 24 are carried out at the same time. According to this manufacturing method, the meat gathering portion 24 can be formed while preventing buckling.
  • the pipe 3 is attached to the insertion hole 23 by brazing.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view when the separator according to the first embodiment of the present invention is used as an oil separator.
  • those having the same reference numerals as those in FIG. 1 indicate the same or corresponding configurations, and the description thereof will be omitted.
  • the oil separator 100 is a device installed on the discharge side of the compressor to separate the refrigerant and the refrigerating machine oil from the refrigerant containing the refrigerating machine oil discharged from the compressor.
  • the oil separator 100 includes an inflow unit 101, a refrigerant discharge unit 102, and an oil discharge unit 103.
  • the inflow portion 101 corresponds to the pipe 3 of the first embodiment, and is a portion in which the refrigerant discharged from the compressor flows into the container main body 2.
  • the refrigerant discharge unit 102 corresponds to the first pipe port 21 of the first embodiment, and is a part that discharges the gas refrigerant separated in the container body 2 from the oil separator 100.
  • the oil discharge unit 103 corresponds to the second pipe port 22 of the first embodiment, and is a part that discharges the refrigerating machine oil separated in the container body 2 from the oil separator 100.
  • the oil separator 100 is provided so that the refrigerant discharge unit 102 is located above the oil discharge unit 103, and the refrigerant containing refrigerating machine oil flows into the container body 2 from the horizontal direction via the inflow unit 101.
  • the refrigerant containing the refrigerating machine oil that has flowed into the oil separator 100 through the inflow portion 101 descends while swirling along the inner surface of the container body 2.
  • the refrigerating machine oil contained in the refrigerant adheres to the inner surface of the container body 2 and is separated from the refrigerant.
  • the refrigerating machine oil moves to the lower part of the oil separator 100 by the action of gravity, and is discharged from the oil separator 100 via the oil discharge unit 103.
  • the discharged refrigerating machine oil is returned to the suction side of the compressor.
  • the refrigerant flowing in through the inflow section 101 is a high-temperature and high-pressure gas refrigerant, it is separated from the refrigerating machine oil in the container body 2 and discharged from the oil separator 100 via the refrigerant discharge section 102.
  • the oil separator 100 is mounted on an air conditioner including a refrigeration cycle having at least a compressor, a condenser, an expansion valve, and an evaporator.
  • the oil separator 100 is installed between the compressor and the condenser to separate the refrigerant and the refrigerating machine oil from the refrigerant containing the refrigerating machine oil discharged from the compressor.
  • the inflow section 101 is connected to the discharge side of the compressor, the refrigerant discharge section 102 is connected to the condenser, and the oil discharge section 103 is connected to the suction side of the compressor.
  • the pipe 3 is an inflow portion 101 in which a refrigerant containing refrigerating machine oil flows into the container body 2, and the first pipe port 21 is inside the container body 2.
  • the gas refrigerant separated by is discharged from the oil separator 100 as a refrigerant discharge unit 102, and the second pipe port 22 is used as an oil discharge unit 103 that discharges the refrigerating machine oil separated in the container body 2 from the oil separator 100. Since the refrigerant discharge unit 102 is located above the oil discharge unit 103, it can be used as the oil separator 100.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view when the separator according to the first embodiment of the present invention is used as a gas-liquid separator.
  • those having the same reference numerals as those in FIG. 1 indicate the same or corresponding configurations, and the description thereof will be omitted.
  • the gas-liquid separator 200 is a device that separates the gas-liquid two-phase refrigerant condensed by the condenser into a gas refrigerant and a liquid refrigerant.
  • the gas-liquid separator 200 includes an inflow unit 201, a gas refrigerant discharge unit 202, and a liquid refrigerant discharge unit 203.
  • the inflow portion 201 corresponds to the pipe 3 of the first embodiment, and is a portion through which the gas-liquid two-phase refrigerant flows into the container main body 2.
  • the gas refrigerant discharge unit 202 corresponds to the first pipe port 21 of the first embodiment, and is a part that discharges the gas refrigerant separated in the container body 2 from the gas-liquid separator 200.
  • the liquid refrigerant discharge unit 203 corresponds to the second pipe port 22 of the first embodiment, and is a part that discharges the liquid refrigerant separated in the container main body 2 from the gas-liquid separator 200.
  • the gas-liquid separator 200 is provided so that the gas refrigerant discharge unit 202 is located above the liquid refrigerant discharge unit 203, and the gas-liquid two-phase refrigerant flows into the container body 2 from the horizontal direction via the inflow unit 201. There is. By installing in this way, the liquid refrigerant of the gas-liquid two-phase refrigerant that has flowed into the gas-liquid separator 200 through the inflow portion 201 moves to the lower part of the gas-liquid separator 200 due to the action of gravity. , Is discharged from the gas-liquid separator 200 via the liquid refrigerant discharge unit 203.
  • the gas refrigerant among the gas-liquid two-phase refrigerant is a high-temperature and high-pressure gas refrigerant, it is separated from the liquid refrigerant in the container body 2 and discharged from the gas-liquid separator 200 via the gas refrigerant discharge unit 202. Will be done.
  • the gas-liquid separator 200 is mounted on an air conditioner including a refrigeration cycle having at least a compressor, a condenser, an expansion valve, and an evaporator.
  • the gas-liquid separator 200 is installed between the condenser and the expansion valve, and separates the gas-liquid two-phase refrigerant condensed by the condenser into a gas refrigerant and a liquid refrigerant.
  • the inflow section 101 is connected to the condenser, the gas refrigerant discharge section 202 is connected to the suction side of the compressor, and the liquid refrigerant discharge section 203 is connected to the expansion valve.
  • the pipe 3 is an inflow portion 201 in which the gas-liquid two-phase refrigerant flows into the container body 2, and the first pipe port 21 is inside the container body 2.
  • the gas refrigerant discharge unit 202 discharges the separated gas refrigerant from the gas-liquid separator 200, and the second pipe port 22 discharges the liquid refrigerant separated in the container body 2 from the gas-liquid separator 200. Since the gas refrigerant discharge unit 202 is located above the liquid refrigerant discharge unit 203, it can be used as the gas-liquid separator 200.
  • 1 Separator 1a Separator, 2 Container body, 3 Piping, 4 Outer mold, 5 Axial push tool, 21 1st pipe opening, 22 2nd pipe opening, 23 insertion hole, 24 meat gathering part, 51 insertion part , 52 Pressing part, 53 Nozzle hole, 100 Oil separator, 101 Inflow part, 102 Refrigerant discharge part, 103 Oil discharge part, 200 Gas-liquid separator, 201 Inflow part, 202 Gas refrigerant discharge part, 203 Liquid refrigerant discharge part , W width, t thickness

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Abstract

分離器１は、長手方向の一端部に形成された第１の管口２１と、長手方向の他端部に形成された第２の管口２２と、第１の管口２１と第２の管口２２の間の側面に形成された差し込み穴２３と、差し込み穴２３を含む内周面に形成された他の部分よりの厚さよりも厚い肉寄せ部２４と、を有する容器本体２と、差し込み穴２３に取り付けられる配管３と、を備えている。

Description

分離器、油分離器、気液分離器および空気調和装置、ならびに分離器の製造方法
　本発明は、例えば空気調和装置の冷凍サイクルに用いられる分離器、油分離器および気液分離器、ならびに分離器の製造方法に関するものである。
　空気調和装置は、圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸発器などから構成され、冷媒を循環させる冷凍サイクルを備えている。このような冷凍サイクルではさらに、冷媒と冷凍機油を分離するための油分離器（例えば、特許文献１参照）や気液二相冷媒をガス冷媒と液冷媒に分離するための気液分離器（例えば、特許文献２参照）を備えることがある。
特開２００４－１６９９８３号公報 実開平４－７４２６９号公報
　一般的な油分離器や気液分離器は、円筒形状の容器の長手方向の両端部と側面のそれぞれに冷媒や冷凍機油が出入りするための出入口配管を有する。つまり、油分離器や気液分離器は、Ｔ字形状をなすように３つの出入口配管を有する。油分離器の場合、３つの配管のいずれか１つから冷凍機油が混合した冷媒が容器内に流入し、残りの２つから分離した冷媒と冷凍機油がそれぞれ流出する。一方、気液分離器の場合、３つの配管のいずれか１つから気液二相冷媒が容器内に流入し、残りの２つからガス冷媒と液冷媒がそれぞれ流出する。このような分離器を製造する場合、容器の側面の出入口配管は、容器の側面に穴あけ加工などであけられた穴にろう付けなどで取り付けられる。
　しかし、このように製造された分離器では、経年劣化し、内部に高い圧力がかかったときに、容器と配管をろう付けした箇所に亀裂が入り破損してしまう。これは容器の素材の耐久性よりもろう付け箇所の耐久性が低いためであり、素材の耐久性を十分に発揮できていないことを意味している。
　本発明は、上述のような問題を解決するためになされたものであり、ろう付けで配管を取り付けた場合でも、ろう付けした箇所から破損せず、容器の素材の耐久性を十分に活かした分離器を提供することを目的とする。
　本発明における分離器は、分離器は、長手方向の一端部に形成された第１の管口と、長手方向の他端部に形成された第２の管口と、第１の管口と第２の管口の間の側面に形成された差し込み穴と、差し込み穴を含む内周面に形成された他の部分の厚さよりも厚い肉寄せ部と、を有する容器本体と、差し込み穴に取り付けられる配管と、を備えたものである。
　本発明における分離器によれば、容器の素材の耐久性を十分に活かすことができるため、従来より高い内圧に耐えることができる。
本発明の実施の形態１に係る分離器の断面図である。 本発明の実施の形態１に係る分離器の製造工程を示す工程別断面図である。 本発明の実施の形態１に係る分離器の製造工程を示す工程別断面図である。 本発明の実施の形態１に係る分離器の製造工程を示す工程別断面図である。 本発明の実施の形態１に係る分離器の製造工程を示す工程別断面図である。 本発明の実施の形態１に係る分離器の製造工程を示す工程別断面図である。 本発明の実施の形態１に係る分離器の製造工程を示す工程別断面図である。 本発明の実施の形態１に係る分離器の製造工程を示す工程別断面図である。 本発明の実施の形態１の分離器の変形例を示す断面図である。 変形例に係る分離器の製造工程の一部を示す工程断面図である。 本発明の実施の形態１に係る分離器から構成される油分離器の断面図である。 本発明の実施の形態１に係る分離器から構成される気液分離器の断面図である。
　以下、本発明の実施の形態に係る分離器について図面などを参照しながら説明する。なお、各図中、同一または相当する部分には、同一符号を付して、その説明を適宜省略または簡略化する。また、各図に記載の構成について、その形状、大きさおよび配置などは、この発明の範囲内で適宜変更することができる。
実施の形態１．
　図１は、本発明の実施の形態１に係る分離器１の断面図である。本発明に係る分離器１は、空気調和装置における冷凍サイクル中に設置される油分離器や気液分離器として用いることができる。なお、分離器１を油分離器や気液分離器として用いる場合の詳細な説明については後述する。
　分離器１は、円筒形状で中空の容器本体２と容器本体２の側面に取り付けられた配管３から構成される。容器本体２は、銅製の素管から形成され、分離器１の本体を構成する。容器本体２は、円筒形状であり、長手方向の一端部に第１の管口２１を有し、他端部に第２の管口２２を有する。第１の管口２１および第２の管口２２は、縮管加工などで形成される。また容器本体２は、第１の管口２１と第２の管口２２の間の側面に配管３が取り付けられる差し込み穴２３を有する。差し込み穴２３は、一般的な穴あけ加工などにより形成される。配管３はろう付けなどによって差し込み穴２３に取り付けられる。
　さらに容器本体２は、差し込み穴２３を含む容器の内周面に、他の部分の厚さよりも厚い肉寄せ部２４を有する。肉寄せ部２４は、後述するハイドロフォーミング加工により形成される。肉寄せ部２４以外の部分の厚さは、容器本体２の元となる素管の厚さを維持しており、例えば１～２ｍｍである。それに対して肉寄せ部２４の厚さは、素管の厚さの約３～５倍にすることが好ましく、例えば５～１０ｍｍとする。
　従来の分離器は、本発明における肉寄せ部を有しておらず、素管の厚さのままで側面に穴あけ加工などにより差し込み穴を形成し、ろう付けで配管を取り付けていた。このように製造された分離器では経年劣化し、内部に高い圧力がかかった場合、容器本体の差し込み穴と配管をろう付けした箇所に亀裂が入り破損することがあった。これは容器本体の素材である銅の耐久性よりもろう付け箇所の耐久性が低いことが原因である。一方、本発明に係る分離器１は、他の部分の厚さよりも厚い肉寄せ部２４を含む箇所に差し込み穴２３を形成し、配管３をろう付けにより取り付けている。このように分離器１を製造することによって、ろう付け箇所の耐久性を容器本体の素材である銅の耐久性よりも高めることができる。
　耐圧試験では従来の分離器の場合、内部に１０．０ＭＰａをかけたところで容器本体の差し込み穴と配管のろう付け箇所に亀裂が入り破損した。一方、本発明に係る分離器１では内部に１６．０ＭＰａをかけたところで、肉寄せ部２４以外の容器本体２の側面に亀裂が入り破損した。これは素管の素材である銅本来の耐久性を十分に発揮できていることを意味している。以上のように、本発明に係る分離器１は、従来の分離器に比べて高い内圧に耐えることができる。
　次に、本実施の形態に係る分離器１の製造方法について説明する。図２は、本発明の実施の形態１に係る分離器の製造工程を示す工程別断面図である。
　図２ａに示すように、まず容器本体２の元となる円筒形状の素管２０を外型４、４で挟んで配置させる。本実施の形態では、素管２０として厚さ約１．５ｍｍの銅製の中空管を用いている。
　次に図２ｂのように素管２０の両端から軸押し工具５を押し込み、素管２０を固定する。軸押し工具５は、素管２０の内側に挿入される挿入部５１と素管２０の端面に押し当てられる押し当て部５２と水などの流体を素管２０の内部に送り込むノズル穴５３を有する。挿入部５１の外径は、素管２０の内径とほぼ等しい形状である。そのため、軸押し工具５の挿入部５１を素管２０の両端から挿入すると、挿入部５１の外面は素管２０の内面に当接し、素管２０は挿入部５１と外型４に挟まれる状態になる。なお、この工程では軸押し工具５を押し当て部５２が素管２０の端面に当接するまで押し込む。
　次に図２ｃにようにノズル穴５３を介して水などの流体を素管２０の内部に充填し、内圧を加える。図２ｃに記載されている矢印は流体がノズル穴５３を通って素管２０の内部に流れ込んでいる様子を表している。
　次に図２ｄのように素管２０の内部を流体で充填した状態のまま図２ｂの工程よりもさらに軸押し工具５を素管２０の両端から押し込む。素管２０は押し当て部５２により両端から押し込まれるため、挿入部５１と当接していない部分に素管２０が肉寄せされて肉寄せ部２４が形成される。このとき、流体により内側から素管２０に内圧をかけつつ、両端から軸押し工具５を押し込むことによって、座屈を防止しながら肉寄せ部２４を形成することができる。肉寄せ部２４は、肉寄せされて形成されるため、内側表面にしわ状の凹凸を有する。なお、図２ｃと図２ｄで説明したように流体を用いて加工することをハイドロフォーミング加工あるいはハイドロフォーム加工と呼ぶ。本実施の形態では、ハイドロフォーミング加工を用いることで、素管２０の内周面に肉寄せ部２４を形成する。
　肉寄せ部２４を形成した後は、図２ｅのように素管２０を外型４や軸押し工具５から取り外し、肉寄せ部２４を含む側面に差し込み穴２３を形成する。差し込み穴２３を形成する方法は一般的な穴あけ加工で良い。
　その後、図２ｆにように素管２０の両端部を縮管加工などにより第１の管口２１および第２の管口２２を形成する。ここまでの製造工程により本実施の形態に係る分離器１の容器本体２を得る。
　最後に、図２ｇにように容器本体２の差し込み穴２３に配管３をろう付けなどにより取り付ける。以上説明したように図２ａ～図２ｇに示す製造工程により、本実施の形態に係る分離器１を得る。
　上記の製造方法によれば、本発明に係る分離器１は第１の管口２１と第２の管口２２の間の内周面に肉寄せ部２４を有し、肉寄せ部２４を含む側面に形成された差し込み穴２３に配管３をろう付けで取り付けているため、ろう付け箇所の耐久性を容器本体の素材である銅の耐久性よりも高めることができる。
　なお、肉寄せ部２４の幅ｗと厚さｔは軸押し工具５を押し込む程度と軸押し工具５の挿入部５１の長さによって調整することができる。肉寄せ部２４の幅ｗは、図２ｄに示すように軸押し工具５を押し込んだ際に２つの軸押し工具５の挿入部５１の先端が離れている距離と等しくなる。また肉寄せ部２４の厚さｔは、図２ｄの工程で軸押し工具５を押し込む程度と幅ｗに基づいて決まる。つまり、素管２０の体積は図２ｄの工程の前後で変わることはないため、軸押し工具５により押し込まれた分が挿入部５１と当接していない部分に肉寄せされて、肉寄せ部２４として形成される。したがって、肉寄せ部２４の幅ｗと厚さｔは軸押し工具５を押し込む程度と軸押し工具５の挿入部５１の長さによって調整することができる。
　また、上記の実施の形態１では、図２ｃで示した素管２０の内部に流体を充填する工程の後に図２ｄで示した軸押し工具５を素管２０の両端からさらに押し込む工程を実施したが、この順番に限定されるものではない。素管２０の内側から圧力を加えずに軸押し工具５を素管２０の両端から押し込まなければ良く、例えば、素管２０の内部に流体を充填する工程と軸押し工具５を素管２０の両端からさらに押し込む工程を同時に実施しても良い。
　また、上記の実施の形態１では、図２ｆで示した素管２０の両端部を縮管加工により第１の管口２１および第２の管口２２を形成する工程の後に図２ｇで示した容器本体２の差し込み穴２３に配管３をろう付けなどにより取り付ける工程を実施したが、この順番に限定されるものではない。例えば、容器本体２の差し込み穴２３に配管３をろう付けなどにより取り付ける工程の後に素管２０の両端部を縮管加工などにより第１の管口２１および第２の管口２２を形成する工程を実施しても良い。
＜変形例＞
　図３は、本発明の実施の形態１の分離器の変形例を示す断面図である。実施の形態１の分離器１は、容器本体２の長手方向において中央付近に肉寄せ部２４を形成し配管３を有する構成であったが、図３に示す変形例の分離器１ａは、第２の管口２２よりも第１の管口２１に近い側に肉寄せ部２４を形成し配管３を有する構成となっている。肉寄せ部２４および配管３は、分離器１ａを使用する用途や状況に応じて任意の位置に形成することができる。
　図４は、変形例に係る分離器１ａの製造工程の一部を示す工程断面図である。図４は、実施の形態１の図２ｄに相当する工程である。図３に示す分離器１ａのように肉寄せ部２４を任意の箇所に形成するためには、素管２０の両端から押し込む軸押し工具５の挿入部５１の長さを調整すれば良い。図２で示す製造工程で説明したように、肉寄せ部２４は素管２０の両端から押し込まれた軸押し工具５の挿入部５１と当接していない素管２０の内周面に形成される。したがって、図４に示すように挿入部５１の長さが異なる軸押し工具５を用いることで、肉寄せ部２４を任意の箇所に形成することができる。
　なお、分離器１ａを製造する製造工程は図２で説明した内容と実質的に同じである。図４のように肉寄せ部２４を形成した後は、図２ｅ～図２ｇで説明したように、肉寄せ部２４を含む側面に差し込み穴２３を形成する工程と、素管２０の両端部を縮管加工などにより第１の管口２１および第２の管口２２を形成する工程と、差し込み穴２３に配管３をろう付けなどにより取り付ける工程を経て分離器１ａを製造する。
　以上説明したように、実施の形態１に係る分離器１は、長手方向の一端部に形成された第１の管口２１と、長手方向の他端部に形成された第２の管口２２と、第１の管口２１と第２の管口２２の間の側面に形成された差し込み穴２３と、差し込み穴２３を含む内周面に形成された他の部分の厚さよりも厚い肉寄せ部２４と、を有する容器本体２と、差し込み穴２３に取り付けられる配管３と、を備える。
　この構成によれば、ろう付け箇所の耐久性を容器本体の素材である銅の耐久性よりも高めることができるため、ろう付けした箇所から破損しなくなる。つまり、容器の素材の耐久性を十分に活かすことができるため、従来より高い内圧に耐えることができる。
　また実施の形態１に係る分離器１において、肉寄せ部２４の厚さは、容器本体２における他の部分の厚さの３～５倍である。この構成によれば、ろう付け箇所の耐久性を容器本体の素材である銅の耐久性よりも高めることができる。
　また実施の形態１に係る分離器１において、肉寄せ部２４は、ハイドロフォーミング加工により流体で内圧を加えつつ、肉寄せされて形成されるため、内側表面にしわ状の凹凸を有する。この構成によれば、座屈を防止しながら肉寄せ部２４を形成することができる。
　また実施の形態１に係る分離器１の製造方法は、素管２０を外型４で挟んで配置する工程と、素管２０の両端から軸押し工具５を押し込み、素管２０を固定する工程と、素管２０の内部に流体を充填する工程と、素管２０の両端からさらに軸押し工具５を押し込み、素管２０の内周面に肉寄せ部２４を形成する工程と、肉寄せ部２４を含む素管２０の側面に差し込み穴２３を形成する工程と、差し込み穴２３に配管３を取り付ける工程と、を含む。
　この製造方法によって製造される分離器１は、ろう付け箇所の耐久性を容器本体の素材である銅の耐久性よりも高めることができるため、ろう付けした箇所から破損しなくなる。つまり、容器の素材の耐久性を十分に活かすことができるため、従来より高い内圧に耐えられる分離器１を得ることができる。
　また実施の形態１に係る分離器１の製造方法は、さらに素管２０の両端部を縮管加工により第１の管口２１および第２の管口２２を形成する工程を含む。
　また実施の形態１に係る分離器１の製造方法において、軸押し工具５は、素管２０の内側に挿入される挿入部５１と、素管２０の端面に押し当てられる押し当て部５２と、流体を素管２０の内部に送り込むノズル穴５３を有する。また挿入部５１の外径は、素管２０の内径とほぼ等しい形状である。この製造方法によれば、使用する用途や状況に応じて任意の位置に肉寄せ部２４を形成することができる。
　また実施の形態１に係る分離器１の製造方法において、素管２０の内部に流体を充填する工程と、素管２０の両端からさらに軸押し工具５を押し込み、素管２０の内周面に肉寄せ部２４を形成する工程は同時に実施される。この製造方法によれば、座屈を防止しながら、肉寄せ部２４を形成することができる。
　また実施の形態１に係る分離器１の製造方法において、配管３は、ろう付けにより差し込み穴２３に取り付けられる。
実施の形態２．
　本発明の実施の形態２では実施の形態１の分離器１を油分離器として用いた場合について説明する。図５は、本発明の実施の形態１に係る分離器を油分離器として用いるときの断面図である。図５において、図１と同じ符号を付けたものは、同一または対応する構成を示しており、その説明を省略する。
　油分離器１００は、圧縮機の吐出側に設置され、圧縮機から吐出された冷凍機油を含む冷媒から冷媒と冷凍機油を分離する装置である。油分離器１００は、流入部１０１、冷媒排出部１０２、油排出部１０３を備える。
　流入部１０１は、実施の形態１の配管３に相当し、圧縮機から吐出された冷媒を容器本体２内に流入する部分である。冷媒排出部１０２は、実施の形態１の第１の管口２１に相当し、容器本体２内で分離されたガス冷媒を油分離器１００から排出する部分である。油排出部１０３は、実施の形態１の第２の管口２２に相当し、容器本体２内で分離された冷凍機油を油分離器１００から排出する部分である。
　油分離器１００は、冷媒排出部１０２が油排出部１０３より上方に位置し、冷凍機油を含んだ冷媒が流入部１０１を介して水平方向から容器本体２に流入するように設けられている。このように設置することで、流入部１０１を介して油分離器１００内に流入した冷凍機油を含んだ冷媒は、容器本体２の内面に沿って旋回しながら下降する。その際に、冷媒中に含まれる冷凍機油は容器本体２の内面に付着して冷媒から分離される。そして、冷凍機油は重力の作用により、油分離器１００の下部に移動し、油排出部１０３を介して油分離器１００から排出される。排出された冷凍機油は、圧縮機の吸入側へ戻される。
　一方、流入部１０１を介して流入した冷媒は高温高圧のガス冷媒であるため、容器本体２内で冷凍機油から分離して、冷媒排出部１０２を介して油分離器１００から排出される。
　なお、実施の形態２に係る油分離器１００は、少なくとも圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸発器を有する冷凍サイクルを備えた空気調和装置に搭載される。油分離器１００は、圧縮機と凝縮器の間に設置されて、圧縮機から吐出された冷凍機油を含む冷媒から冷媒と冷凍機油を分離する。流入部１０１は圧縮機の吐出側と接続され、冷媒排出部１０２は凝縮器と接続され、油排出部１０３は圧縮機の吸入側と接続される。このように設置することで、圧縮機から吐出された冷凍機油を冷媒から分離させ、圧縮機に返油することができる。
　以上説明したように、実施の形態１で説明した分離器は、配管３を冷凍機油を含んだ冷媒を容器本体２内に流入する流入部１０１とし、第１の管口２１を容器本体２内で分離されたガス冷媒を油分離器１００から排出する冷媒排出部１０２とし、第２の管口２２を容器本体２内で分離された冷凍機油を油分離器１００から排出する油排出部１０３とし、冷媒排出部１０２が油排出部１０３より上方に位置することで、油分離器１００として用いることができる。
実施の形態３．
　本発明の実施の形態３では実施の形態１の分離器１を気液分離器として用いた場合について説明する。図６は、本発明の実施の形態１に係る分離器を気液分離器として用いるときの断面図である。図６において、図１と同じ符号を付けたものは、同一または対応する構成を示しており、その説明を省略する。
　気液分離器２００は、凝縮器で凝縮された気液二相冷媒をガス冷媒と液冷媒に分離する装置である。気液分離器２００は、流入部２０１、ガス冷媒排出部２０２、液冷媒排出部２０３を備える。
　流入部２０１は、実施の形態１の配管３に相当し、気液二相冷媒を容器本体２内に流入する部分である。ガス冷媒排出部２０２は、実施の形態１の第１の管口２１に相当し、容器本体２内で分離されたガス冷媒を気液分離器２００から排出する部分である。液冷媒排出部２０３は、実施の形態１の第２の管口２２に相当し、容器本体２内で分離された液冷媒を気液分離器２００から排出する部分である。
　気液分離器２００は、ガス冷媒排出部２０２が液冷媒排出部２０３より上方に位置し、気液二相冷媒が流入部２０１を介して水平方向から容器本体２に流入するように設けられている。このように設置することで、流入部２０１を介して気液分離器２００内に流入した気液二相冷媒のうちの液冷媒は、重力の作用により、気液分離器２００の下部に移動し、液冷媒排出部２０３を介して気液分離器２００から排出される。一方、気液二相冷媒のうちのガス冷媒は、高温高圧のガス冷媒であるため、容器本体２内で液冷媒から分離して、ガス冷媒排出部２０２を介して気液分離器２００から排出される。
　なお、実施の形態３に係る気液分離器２００は、少なくとも圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸発器を有する冷凍サイクルを備えた空気調和装置に搭載される。気液分離器２００は、凝縮器と膨張弁の間に設置され、凝縮器で凝縮された気液二相冷媒をガス冷媒と液冷媒に分離する。流入部１０１は凝縮器と接続され、ガス冷媒排出部２０２は圧縮機の吸入側を接続され、液冷媒排出部２０３は膨張弁に接続される。このように設置することで、凝縮器で凝縮された気液二相冷媒をガス冷媒と液冷媒に分離することができる。
　以上説明したように、実施の形態１で説明した分離器は、配管３を気液二相冷媒を容器本体２内に流入する流入部２０１とし、第１の管口２１を容器本体２内で分離されたガス冷媒を気液分離器２００から排出するガス冷媒排出部２０２とし、第２の管口２２を容器本体２内で分離された液冷媒を気液分離器２００から排出する液冷媒排出部２０３とし、ガス冷媒排出部２０２が液冷媒排出部２０３より上方に位置することで、気液分離器２００として用いることができる。
　以上、本発明を、上記実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。発明の要旨を逸脱しない範囲で上記各実施の形態に多様な変更又は改良を加えることができ、該変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
　１　分離器、１ａ　分離器、２　容器本体、３　配管、４　外型、５　軸押し工具、２１　第１の管口、２２　第２の管口、２３　差し込み穴、２４　肉寄せ部、５１　挿入部、５２　押し当て部、５３　ノズル穴、１００　油分離器、１０１　流入部、１０２　冷媒排出部、１０３　油排出部、２００　気液分離器、２０１　流入部、２０２　ガス冷媒排出部、２０３　液冷媒排出部、ｗ　幅、ｔ　厚さ

Claims (15)

  1. 　長手方向の一端部に形成された第１の管口と、長手方向の他端部に形成された第２の管口と、前記第１の管口と前記第２の管口の間の側面に形成された差し込み穴と、前記差し込み穴を含む内周面に形成された他の部分よりの厚さよりも厚い肉寄せ部と、を有する容器本体と、
    　前記差し込み穴に取り付けられる配管と、を備えた分離器。
  2. 　前記肉寄せ部の厚さは、前記容器本体における他の部分の厚さの３～５倍である請求項１に記載の分離器。
  3. 　前記肉寄せ部は、内側表面にしわ状の凹凸を有する請求項１または請求項２に記載の分離器。
  4. 　前記肉寄せ部は、ハイドロフォーミング加工により形成されるものである請求項１～３のいずれか一項に記載の分離器。
  5. 　前記配管は、ろう付けにより前記差し込み穴に取り付けられるものである請求項１～４のいずれか一項に記載の分離器。
  6. 　前記配管は、冷凍機油を含む冷媒を前記容器本体内に流入する流入部であり、
    　前記第１の管口は、前記容器本体内で分離されたガス冷媒を排出する冷媒排出部であり、
    　前記第２の管口は、前記容器本体内で分離された冷凍機油を排出する油排出部である請求項１から５のいずれか一項に記載の分離器から構成される油分離器。
  7. 　請求項６に記載の油分離器を搭載した空気調和装置。
  8. 　前記配管は、気液二相冷媒を前記容器本体内に流入する流入部であり、
    　前記第１の管口は、前記容器本体内で分離されたガス冷媒を排出するガス冷媒排出部であり、
    　前記第２の管口は、前記容器本体内で分離された液冷媒を排出する液冷媒排出部である請求項１から５のいずれか一項に記載の分離器から構成される気液分離器。
  9. 　請求項８に記載の気液分離器を搭載した空気調和装置。
  10. 　素管を外型で挟んで配置する工程と、
    　前記素管の両端から軸押し工具を押し込み、前記素管を固定する工程と、
    　前記素管の内部に流体を充填する工程と、
    　前記素管の両端からさらに前記軸押し工具を押し込み、前記素管の内周面に肉寄せ部を形成する工程と、
    　記肉寄せ部を含む前記素管の側面に差し込み穴を形成する工程と、
    　前記差し込み穴に配管を取り付ける工程と、を含む分離器の製造方法。
  11. 　さらに、前記素管の両端部を縮管加工により第１の管口および第２の管口を形成する工程を含む請求項１０に記載の分離器の製造方法。
  12. 　前記軸押し工具は、前記素管の内側に挿入される挿入部と、前記素管の端面に押し当てられる押し当て部と、流体を前記素管の内部に送り込むノズル穴を有する請求項１０または請求項１１に記載の分離器の製造方法。
  13. 　前記挿入部の外径は、前記素管の内径とほぼ等しい形状である請求項１２に記載の分離器の製造方法。
  14. 　前記素管の内部に流体を充填する工程と、前記素管の両端からさらに前記軸押し工具を押し込み、前記素管の内周面に肉寄せ部を形成する工程は同時に実施される請求項１０～１３のいずれか一項に記載の分離器の製造方法。
  15. 　前記配管は、ろう付けにより前記差し込み穴に取り付けられる請求項１０～１４のいずれか一項に記載の分離器の製造方法。
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