WO2021014739A1 - 気液分離器および気液分離器を備えた冷媒循環システム - Google Patents

気液分離器および気液分離器を備えた冷媒循環システム Download PDF

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WO2021014739A1
WO2021014739A1 PCT/JP2020/020385 JP2020020385W WO2021014739A1 WO 2021014739 A1 WO2021014739 A1 WO 2021014739A1 JP 2020020385 W JP2020020385 W JP 2020020385W WO 2021014739 A1 WO2021014739 A1 WO 2021014739A1
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gas
refrigerant pipe
refrigerant
opening
liquid
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PCT/JP2020/020385
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French (fr)
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優生 大西
小林　秀行
富之 野間
正弘 青野
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パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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    • 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
    • F25B1/00—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle
    • 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
    • F25B13/00—Compression machines, plants or systems, with reversible cycle
    • 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 disclosure relates to a gas-liquid separator and a refrigerant circulation system including a gas-liquid separator.
  • a gas-liquid separator that separates a gas-liquid two-phase refrigerant into a gas phase and a liquid phase is used in a refrigerant circulation system in, for example, an air conditioner that circulates a refrigerant to perform a heating / cooling operation.
  • gas-liquid separation using centrifugal force due to swirling flow and gas-liquid separation using surface tension are used.
  • gas-liquid separator used in the refrigerant circulation system
  • separating as much gas-phase refrigerant as possible from the gas-liquid two-phase refrigerant is an important factor in improving the cooling and heating capacity.
  • miniaturization and cost reduction are required. Considering these points, simplification and miniaturization of the structure of the gas-liquid separator are required. This is an important issue.
  • the present disclosure relates to a gas-liquid separator capable of achieving efficient gas-liquid separation while achieving simplification and miniaturization of the structure of the gas-liquid separator, and a refrigerant circulation system including the gas-liquid separator. It is intended to be provided.
  • Refrigerant piping and A second refrigerant pipe introduced to the lower side of the container, which discharges the liquid phase refrigerant separated inside the container or discharges the gas-liquid two-phase refrigerant into the container.
  • It is a third refrigerant pipe introduced on the upper side of the container, and includes a third refrigerant pipe for discharging the gas phase refrigerant separated inside the container.
  • At least the gas-liquid separator A container for discharging the gas-liquid two-phase refrigerant to separate the liquid-phase refrigerant and the gas-phase refrigerant, and discharging the separated liquid-phase refrigerant and the gas-phase refrigerant.
  • a first refrigerant pipe introduced under the container for discharging the gas-liquid two-phase refrigerant into the container or discharging the liquid-phase refrigerant separated inside the container.
  • Refrigerant piping and A second refrigerant pipe introduced to the lower side of the container, which discharges the liquid phase refrigerant separated inside the container or discharges the gas-liquid two-phase refrigerant into the container.
  • It is a third refrigerant pipe introduced on the upper side of the container, and includes a third refrigerant pipe for discharging the gas phase refrigerant separated inside the container.
  • the first refrigerant pipe and the second refrigerant pipe are connected to a refrigeration cycle in which the refrigerant circulates in a reversible manner, and the third refrigerant pipe is connected to a bypass pipe to the compressor.
  • a gas-liquid separator capable of achieving efficient gas-liquid separation by achieving simplification and miniaturization of the structure of the gas-liquid separator, and a refrigerant circulation provided with the gas-liquid separator.
  • the system can be provided.
  • a vertical sectional view showing an internal configuration of the gas-liquid separator according to the first embodiment according to the present disclosure A refrigerant circuit diagram showing a refrigerant circulation system using the gas-liquid separator of the first embodiment.
  • a vertical sectional view showing a modified example of the gas-liquid separator according to the first embodiment according to the present disclosure ((a) during cooling operation, (b) during heating operation).
  • Longitudinal sectional view showing the internal configuration of the gas-liquid separator of the second embodiment according to the present disclosure.
  • FIG. 1 Side view showing the first refrigerant pipe (second refrigerant pipe) in the gas-liquid separator of Embodiment 2.
  • gas-liquid separator used in a refrigerant circulation system provided in an air conditioner
  • the gas-liquid separator and the refrigerant circulation system of the present disclosure are not limited to the configurations of the gas-liquid separator and the refrigerant circulation system described in the following embodiments, and the techniques described in the following embodiments. It includes the configuration of a gas-liquid separator based on the same technology as the technical idea with the characteristics.
  • the refrigerant circulation system in the present disclosure includes a refrigeration cycle configuration in an air conditioner capable of performing cooling and heating by reversing the circulation direction of the refrigerant.
  • the gas-liquid separator of the first aspect is A container for discharging the gas-liquid two-phase refrigerant to separate the liquid-phase refrigerant and the gas-phase refrigerant, and discharging the separated liquid-phase refrigerant and the gas-phase refrigerant.
  • a first refrigerant pipe introduced under the container for discharging the gas-liquid two-phase refrigerant into the container or discharging the liquid-phase refrigerant separated inside the container.
  • Refrigerant piping and A second refrigerant pipe introduced to the lower side of the container, which discharges the liquid phase refrigerant separated inside the container or discharges the gas-liquid two-phase refrigerant into the container.
  • It is a third refrigerant pipe introduced on the upper side of the container, and includes a third refrigerant pipe for discharging the gas phase refrigerant separated inside the container.
  • the first refrigerant pipe has a first opening, and by switching between a cooling operation and a heating operation, the said It is configured to discharge the gas-liquid two-phase refrigerant from the first opening into the container, or to discharge the liquid-phase refrigerant separated inside the container from the first opening.
  • the second refrigerant pipe has a second opening, and by switching between a cooling operation and a heating operation, the liquid phase refrigerant separated from the second opening is discharged, or gas and liquid two are discharged from the second opening.
  • the phase refrigerant may be configured to be discharged into the container.
  • the gas-liquid separator of the third aspect according to the present disclosure is arranged so that the first opening and the second opening face the inner wall of the container in the second aspect.
  • the first opening may be configured so as not to face the second opening.
  • the first refrigerant pipe is introduced in the vertical direction inside the container in the second or third aspect, and the side surface of the first refrigerant pipe is introduced.
  • the first opening is formed in the first refrigerant pipe, and the introduction end of the first refrigerant pipe is closed.
  • the second refrigerant pipe may be introduced in the vertical direction, the second opening may be formed on the side surface of the second refrigerant pipe, and the introduction end of the second refrigerant pipe may be closed. ..
  • a plurality of the first openings formed in the first refrigerant pipe are formed to provide a gas-liquid two-phase refrigerant. It includes an upper opening for discharging into the container and a lower opening for discharging the separated liquid phase refrigerant and defining the liquid phase storage level in the container.
  • a plurality of the second openings formed in the second refrigerant pipe are formed, and an upper opening for discharging the gas-liquid two-phase refrigerant into the container and a separated liquid-phase refrigerant are discharged. It may include a lower opening to define the liquid phase retention level in the container.
  • the gas-liquid separator of the sixth aspect according to the present disclosure has the height of the lower opening formed in the first refrigerant pipe and the lower portion formed in the second refrigerant pipe in the fifth aspect.
  • the heights of the openings may be different.
  • each opening of the upper opening formed in the first refrigerant pipe is vertically formed on the side surface of the first refrigerant pipe.
  • Each opening of the upper opening formed in the second refrigerant pipe may be arranged vertically in a row on the side surface of the second refrigerant pipe.
  • each opening of the upper opening formed in the first refrigerant pipe spirals to the side surface of the first refrigerant pipe.
  • Each opening of the upper opening formed in the second refrigerant pipe may be spirally arranged on the side surface of the second refrigerant pipe.
  • the gas-liquid separator of the ninth aspect according to the present disclosure is the gas-liquid separator of the first refrigerant pipe and the second refrigerant pipe inside the container in any one of the first to eighth aspects.
  • the angle formed by the central axis of the introduction portion may be set within the range of 5 ° to 30 ° with the vertical line in between.
  • the gas-liquid separator according to the tenth aspect according to the present disclosure has the direction toward the outside of the first opening of the first refrigerant pipe and the first aspect in any one of the second to seventh aspects. 2.
  • the angle formed by the direction of the refrigerant pipe toward the outside of the second opening may be set within the range of 90 ° to 270 ° in the horizontal plane.
  • the total opening area of the first opening formed in the first refrigerant pipe is the total.
  • the total opening area of the second opening formed in the first refrigerant pipe is larger than the flow path cross-sectional area and / or the second refrigerant pipe is formed larger than the flow path cross-sectional area of the second refrigerant pipe. May be done.
  • the gas-liquid separator of the twelfth aspect is a gas-liquid separator of the first refrigerant pipe and the second refrigerant pipe, respectively, inside the container in any one of the first to eleventh aspects.
  • a liquid phase adsorption portion may be provided above the introduction end portion.
  • the first opening of the first refrigerant pipe is above the container at the introduction end portion into the inside of the container.
  • the second opening of the second refrigerant pipe may be arranged so as to face upward of the container at the introduction end portion into the inside of the container.
  • the position of the first opening of the first refrigerant pipe and the position of the second opening of the second refrigerant pipe are different. It may be configured differently.
  • a third opening may be formed on at least one side surface of the first refrigerant pipe or the second refrigerant pipe.
  • the refrigerant circulation system includes a gas-liquid separator according to any one of the first to fifteenth aspects described above.
  • the first refrigerant pipe and the second refrigerant pipe of the gas-liquid separator are connected to a refrigeration cycle in which the refrigerant circulates in a reversible manner, and the third refrigerant pipe of the gas-liquid separator is connected to a bypass pipe to the compressor. ing.
  • FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing the internal configuration of the gas-liquid separator of the first embodiment.
  • FIG. 2 is a refrigerant circuit diagram showing a refrigerant circulation system using the gas-liquid separator of the first embodiment.
  • the refrigerant circulation system is used as a refrigeration cycle in an air conditioner.
  • the refrigeration cycle includes a compressor 1, a four-way valve 2, a first heat exchanger 3, a first throttle device 4, a gas-liquid separator 5, a second throttle device 6, and a second heat exchanger. 7 are connected by piping. Further, the gas-liquid separator 5 and the compressor 1 are connected by a bypass pipe (10). Since the refrigeration cycle of the first embodiment is used in an air conditioner, for example, the first heat exchanger 3 is provided in the indoor heat exchanger and the second heat exchanger 7 is provided in the outdoor heat exchanger.
  • the solid line arrow indicates the refrigerant flow direction during the cooling operation, and the broken line arrow indicates the refrigerant flow direction during the heating operation.
  • the gas-liquid separator 5 is provided between the first throttle device 4 and the second throttle device 6.
  • the first refrigerant pipe 8 led out from the gas-liquid separator 5 is connected to the pipe connected to the second throttle device 6, and the second refrigerant pipe 9 led out from the gas-liquid separator 5 is It is a pipe connected to the first throttle device 4.
  • the third refrigerant pipe 10 led out from the gas-liquid separator 5 is connected to a bypass pipe connected to the compressor 1.
  • the bypass pipe to which the third refrigerant pipe 10 is connected is provided with a device (for example, an on-off valve or a flow rate adjusting valve) (not shown) for controlling the flow rate of the refrigerant.
  • the first refrigerant pipe 8 and the second refrigerant pipe 9 led out from the gas-liquid separator 5 in the first embodiment are connected to the main circuit of the refrigeration cycle, and the third refrigerant pipe 10 is the compressor 1. It is connected to the bypass pipe to.
  • the gas-liquid separator 5 in the first embodiment has a vertically long substantially cylindrical container 11, a first refrigerant pipe 8 introduced under the container 11, and a bottom of the container 11 like the first refrigerant pipe 8.
  • the second refrigerant pipe 9 introduced on the side and the third refrigerant pipe 10 introduced on the upper side of the container 11 are included.
  • the container 11 is arranged so that the longitudinal direction is the vertical direction, and the first refrigerant pipe 8 and the second refrigerant pipe 9 introduced from below and the third refrigerant pipe 10 introduced from above are joined. It is a closed container.
  • the introduction ends of the first refrigerant pipe 8 and the second refrigerant pipe 9 inside the container 11 are formed in a substantially hemispherical shape and closed.
  • the length (height) of the introduction portion of the first refrigerant pipe 8 and the second refrigerant pipe 9 into the container 11 is substantially the same, and the introduction portion is extended in the vertical direction and arranged side by side. ..
  • an opening (first opening 80) is formed on the side surface of the container 11 facing the inner wall.
  • an opening (second opening 90) is formed on the side surface of the container 11 facing the inner surface.
  • FIG. 3 is a diagram showing the positional relationship between the first opening 80 of the first refrigerant pipe 8 and the second opening 90 of the second refrigerant pipe 9 arranged inside the container 11 in a horizontal plane, and positions that do not face each other. It is a cross-sectional view schematically showing that it is formed in. That is, as shown in FIG. 3, the first opening 80 of the first refrigerant pipe 8 does not face the second refrigerant pipe 9, and the second opening 90 of the second refrigerant pipe 9 faces the first refrigerant pipe 8. It is a position that does not.
  • the angle ⁇ formed by the perpendicular line from the center of the first opening 80 with respect to the central axis P8 in the first refrigerant pipe 8 and the perpendicular line from the center of the second opening 90 with respect to the central axis P9 in the second refrigerant pipe 9 is a horizontal plane. Is in the range of 90 ° to 270 °. That is, the angle ⁇ formed by the direction facing the outside of the first opening 80 of the first refrigerant pipe 8 and the direction facing the outside of the second opening 90 of the second refrigerant pipe 9 is within the range of 90 ° to 270 ° in the horizontal plane. Is set to.
  • the respective openings (80, 90) are arranged so as to satisfy the above conditions.
  • the positions of the first opening 80 of the first refrigerant pipe 8 and the second opening 90 of the second refrigerant pipe 9 in the vertical direction (vertical direction) are formed at substantially the same position (height).
  • the openings (80, 90) of the first refrigerant pipe 8 and the second refrigerant pipe 9 in the first embodiment are formed one above and one below.
  • the flow of the refrigerant is reversed in the cooling operation and the heating operation, but one discharges the gas-liquid two-phase refrigerant into the container 11 and the other is separated. Discharge the liquid phase refrigerant.
  • the upper openings 80 and 90 discharge the gas-liquid two-phase refrigerant
  • the lower openings 80 and 90 discharge the separated liquid-phase refrigerant.
  • the position of the liquid level level (liquid phase storage level) of the liquid phase refrigerant accumulated inside the container 11 is specified.
  • the introduction end (lower end) of the third refrigerant pipe 10 is open, and the third refrigerant pipe 10 sucks the vapor phase refrigerant separated inside the container 11, and the sucked vapor phase refrigerant bypasses. It is supplied to the compressor 1 via a pipe. That is, the third refrigerant pipe 10 is a degassing pipe for the container 11.
  • the opening at the introduction end of the third refrigerant pipe 10 may be formed at the upper end of the container 11, and is not limited to the configuration shown in FIG.
  • the structure may be such that the opening at the introduction end of the third refrigerant pipe 10 is integrally formed with the container 11 so that the gas phase refrigerant separated inside the container 11 can be discharged efficiently and smoothly.
  • the container 11 is previously joined with the first refrigerant pipe 8, the second refrigerant pipe 9, and the third refrigerant pipe 10, which are three thin pipes. Is connected to the corresponding connecting pipe in the refrigerant circuit.
  • the diameters of the first refrigerant pipe 8 and the second refrigerant pipe 9 are equal to or larger than the diameter of the connected connecting pipe. This is achieved by suppressing the flow velocity when the gas-liquid two-phase refrigerant passes inside the first refrigerant pipe 8 or the second refrigerant pipe 9 and reducing the inertial force of the liquid-phase refrigerant acting upward. This is because the flow velocity of the gas-liquid two-phase refrigerant flowing out from the openings (80, 90) is equalized, and efficient gas-liquid separation is possible.
  • the gas-liquid two-phase refrigerant is discharged from the upper first opening 80 in the first refrigerant pipe 8.
  • the gas-liquid two-phase refrigerant discharged from the first opening 80 collides with the inner wall of the container 11 facing the first opening 80 and is separated (collision separation) into the liquid phase refrigerant and the gas phase refrigerant.
  • the separated liquid-phase refrigerant travels along the inner wall and falls due to gravity, and the gas-phase refrigerant rises inside the container 11.
  • the first opening 80 of the first refrigerant pipe 8 and the second opening 90 of the second refrigerant pipe 9 are arranged so as to face the inner wall of the container 11.
  • the gas-liquid two-phase refrigerant discharged from these openings (80/90) is configured to surely collide with the inner wall of the container 11.
  • the configuration of the gas-liquid separator 5 in the first embodiment achieves simplification and miniaturization of the structure of the gas-liquid separator 5, and efficient gas-liquid separation can be performed. Further, also in the refrigerant circulation system of the refrigeration cycle using the gas-liquid separator 5 of the first embodiment, highly efficient heat conversion can be constructed with a compact and simple structure.
  • FIG. 4 is a vertical cross-sectional view schematically showing a modified example of the gas-liquid separator 5 of the first embodiment, and FIG. 4 (a) shows the flow of the refrigerant during the cooling operation with arrows. (B) of 4 indicates the flow of the refrigerant during the heating operation by an arrow.
  • two first openings (upper openings) 80A are formed above the first refrigerant pipe 8 inside the container 11, and one is formed below.
  • the structure is such that the first opening (lower opening) 80B is formed.
  • two second openings (upper openings) 90A are formed above the second refrigerant pipe 9 inside the container 11, and one second opening (lower opening) is formed below. ) 90B is formed.
  • the upper opening is two and the lower opening is one will be described, but the present invention is not limited to these numbers, and the gas-liquid separator is used. The number is appropriately changed according to the specifications of the air conditioner and the like.
  • the positions of the upper openings (80A, 90A) inside the container 11 are formed at the same height.
  • the positions of the lower openings (80B, 90B) inside the container 11 are different in height.
  • the refrigerant collects on the outdoor heat exchanger (condenser) side during the cooling operation and on the indoor heat exchanger (condenser) side during the heating operation. Since the outdoor heat exchanger (condenser) has a larger capacity than the indoor heat exchanger (condenser), the optimum amount of refrigerant during heating operation is smaller than the optimum amount of refrigerant during cooling operation.
  • the gas-liquid separator of the present disclosure is also used as a receiver for storing the difference amount of the refrigerant.
  • the liquid phase refrigerant is discharged from the lower opening 90B of the second refrigerant pipe 90 inside the container 11, and the formation position of the lower opening 90B is formed. Defines the position of the liquid level (liquid phase storage level) of the liquid phase refrigerant accumulated inside the container 11.
  • the liquid phase refrigerant is discharged from the lower opening 80B of the first refrigerant pipe 80 inside the container 11, and the lower opening 80B
  • the formation position defines the position of the liquid level (liquid phase storage level) of the liquid phase refrigerant accumulated inside the container 11. Since the lower opening 80B is formed above the lower opening 90B, the liquid level level (liquid phase storage level) of the liquid phase refrigerant accumulated inside the container 11 is high. Therefore, during the heating operation, a larger amount of refrigerant is accumulated inside the container 11 than during the cooling operation.
  • the gas-liquid separator 5 shown in FIG. 4 it has a function as a refrigerant receiver as well as a gas-liquid separation function, and stores the refrigerant during the cooling operation and the heating operation. It has different amounts.
  • FIG. 5 is a vertical cross-sectional view showing the internal configuration of the gas-liquid separator 5A of the second embodiment.
  • the introduction ends of the first refrigerant pipe 8A and the second refrigerant pipe 9A inside the container 11 are formed in a substantially hemispherical shape and closed.
  • the length (height) of the introduction portion of the first refrigerant pipe 8A and the second refrigerant pipe 9A into the container 11 is substantially the same, and the introduction portion is extended in the vertical direction and arranged side by side. ..
  • a plurality of first openings 80 are formed on the side surface of the container 11 facing the inner wall.
  • a plurality of second openings 90 are formed on the side surface facing the inner surface of the container 11.
  • FIG. 6 is a side view showing a first refrigerant pipe 8A (second refrigerant pipe 9A) provided inside the container 11 in the gas-liquid separator 5A of the second embodiment.
  • first refrigerant pipe 8A and the second refrigerant pipe 9A have the same configuration, both reference numerals are shown together.
  • the first opening 80 formed on the side surface of the first refrigerant pipe 8A has an upper opening 81 formed of a plurality of (four in FIG. 6) openings in the vicinity of the introduction end portion.
  • a lower opening 82 composed of a plurality of (two in FIG. 6) openings near the bottom of the container 11.
  • the second opening 90 formed on the side surface of the second refrigerant pipe 9A has an upper opening 91 formed of a plurality of (four in FIG. 6) openings in the vicinity of the introduction end portion, and the container 11 It is composed of a lower opening 92 composed of a plurality of (two in FIG. 6) openings near the bottom.
  • the upper opening 81 (91) and the lower opening 82 (92) are arranged in a vertical row on each side surface, and the respective openings 80 (90) are formed on the inner wall of the container 11. It is the opposite position.
  • the relationship between the opening positions of the upper opening 81 and the lower opening 82 in the first refrigerant pipe 8A and the opening positions of the upper opening 91 and the lower opening 92 in the second refrigerant pipe 9A is the above-described embodiment. 1 has the relationship described with reference to FIG.
  • each of the first openings 80 of the first refrigerant pipe 8A is at a position not facing the second refrigerant pipe 9A
  • each second opening 90 of the second refrigerant pipe 9A is at a position not facing the first refrigerant pipe 8A.
  • the angle ⁇ formed by the perpendicular line from the center of each first opening 80 with respect to the central axis of the first refrigerant pipe 8A and the perpendicular line from the center of each second opening 90 with respect to the central axis of the second refrigerant pipe 9A is 90. It is in the range from ° to 270 °.
  • the positional relationship of the respective openings (80, 90) is defined inside the container 11 so as to satisfy the above conditions.
  • each opening (80, 90) of the upper openings 81, 91 discharges the gas-liquid two-phase refrigerant, and each of the lower openings 82, 92.
  • the position of the liquid level level (liquid phase storage level) of the liquid phase refrigerant that discharges the liquid phase refrigerant separated from the openings (80, 90) and accumulates inside the container 11 is defined.
  • the lower openings 82 and 92 of the first refrigerant pipe 8A and the second refrigerant pipe 9A (80). , 90) may be configured to be different. With this configuration, the amount of refrigerant stored during the cooling operation and the heating operation is different, and the function as a receiver during the heating operation is further exhibited.
  • the gas-liquid two-phase refrigerant is discharged from the upper opening 81 of the first refrigerant pipe 8A.
  • the gas-liquid two-phase refrigerant discharged from the upper opening 81 collides with the inner wall of the facing container 11 and is separated into a liquid-phase refrigerant and a gas-liquid refrigerant.
  • the separated liquid-phase refrigerant travels along the inner wall and falls due to gravity, and the separated vapor-phase refrigerant rises inside the container 11.
  • each of the first openings 80 of the upper opening 81 of the first refrigerant pipe 8A and each second opening 90 of the upper opening 91 of the second refrigerant pipe 9A are containers 11.
  • the gas-liquid two-phase refrigerant discharged from each opening (80/90) of each upper opening (81/91) is surely arranged on the inner wall of the container 11 so as to face the inner wall of the container 11. collide.
  • FIG. 7 is a vertical cross-sectional view showing a modified example of the gas-liquid separator 5A of the second embodiment.
  • an eliminator (liquid phase adsorption portion) 12 is provided on the upper part of the container 11.
  • the eliminator 12 suppresses the third refrigerant pipe (gas vent pipe) 10 from sucking the liquid phase portion of the gas-liquid two-phase refrigerant that could not be completely separated in the collision separation with the inner surface wall of the container 11. That is, the eliminator 12 has a function of adhering the liquid phase portion inside the container.
  • the eliminator 12 in order to adsorb the liquid phase portion of the gas-liquid two-phase refrigerant that could not be completely separated and to adhere the liquid phase portion scattered inside the container, the first refrigerant pipe 8A and the second refrigerant pipe 9A It is arranged in the space above the introduction end.
  • the eliminator 12 may have a function of adsorbing the liquid phase in the upper space of the container 11.
  • a material having a liquid adsorption function may be formed in a net shape to form a thick layer shape. Good.
  • the configurations other than the eliminator (liquid phase adsorption unit) 12 will be described in the above-described first embodiment, the second embodiment, and the later-described embodiment.
  • the configuration is applied and is not specified by the configuration of the gas-liquid separator 5Aa shown in FIG.
  • the gas-liquid separator 5A according to the second embodiment can perform efficient gas-liquid separation while achieving simplification and miniaturization of the structure. Further, also in the refrigerant circulation system of the refrigeration cycle using the gas-liquid separator 5A of the second embodiment, it is possible to construct an efficient heat conversion with a compact and simple structure.
  • FIG. 8 is a vertical cross-sectional view showing the internal configuration of the gas-liquid separator 5B of the third embodiment.
  • the introduction ends of the first refrigerant pipe 8B and the second refrigerant pipe 9B inside the container 11 are formed in a substantially hemispherical shape and closed.
  • the length (height) of the introduction portion of the first refrigerant pipe 8B and the second refrigerant pipe 9B into the container 11 is substantially the same, and the introduction portion is extended in the vertical direction and arranged side by side. ..
  • the first refrigerant pipe 8B and the second refrigerant pipe 9B are formed with a plurality of openings (80, 90) on the side surfaces facing the inner wall of the container 11.
  • FIG. 9 is a side view showing a first refrigerant pipe 8B (second refrigerant pipe 9B) provided inside the container 11 in the gas-liquid separator 5B of the third embodiment.
  • first refrigerant pipe 8B and the second refrigerant pipe 9B have the same configuration, both reference numerals are shown together.
  • the openings (80, 90) formed on the side surface of the first refrigerant pipe 8B (second refrigerant pipe 9B) are a plurality of openings (4 in FIG. 9) near the introduction end. It is composed of an upper opening 81 (91) composed of, and a lower opening 82 (92) composed of a plurality of (two in FIG. 9) openings near the bottom of the container 11.
  • each opening of the upper opening 81 (91) spirals (swirls) the side surface of the first refrigerant pipe 8B (second refrigerant pipe 9B).
  • the shape) is arranged at regular intervals.
  • each opening of the lower opening 82 (92) is arranged in a vertical row.
  • Each opening of the upper opening 81 (91) and the lower opening 82 (92) is a position facing the inner wall of the container 11.
  • each opening 80 of each opening (81, 82) of the first refrigerant pipe 8B is at a position not facing the second refrigerant pipe 9B, and each opening (91, 92) of the second refrigerant pipe 9B, respectively.
  • the opening 90 is at a position where it does not face the first refrigerant pipe 8B.
  • the angle ⁇ formed by the perpendicular line from the center of each opening 90 of (91, 92) is within the range of 90 ° to 270 °.
  • Each opening (80, 90) in each opening (81, 82, 91, 92) is formed on the side surface of the first refrigerant pipe 8B and the second refrigerant pipe 9B so as to satisfy the above conditions. ..
  • the gas-liquid separator 5B may have a configuration in which the lower openings (82, 92) are formed at different positions so that the amount of refrigerant stored during the cooling operation and the heating operation is different.
  • the openings (80, 90) having the same height in the first refrigerant pipe 8B and the second refrigerant pipe 9B are formed so that their respective angles ⁇ are within the range of 90 ° to 270 °.
  • each of the openings (80, 90) in the upper opening 81 of the first refrigerant pipe 8B and the upper opening 91 of the second refrigerant pipe 9B has their respective side surfaces spirally (spiral) at regular intervals. Because of the arrangement, the vertical positions of the openings in the respective upper openings (81, 91) are twisted. That is, in the upper openings (81, 91) of the first refrigerant pipe 8B and the second refrigerant pipe 9B, the directions toward the outside of the vertically arranged openings are different.
  • the deviation of the angle in the outward direction with respect to the opening (80, 90) directly above or directly below each upper opening (81, 91) is within the range of 5 ° to 180 °. As described above, a plurality of them were formed so as to be more preferably in the range of 10 ° to 90 °.
  • the angle facing outward with respect to the opening directly above or directly below is the perpendicular line from the center of each opening with respect to the central axis of the first refrigerant pipe 8B or the second refrigerant pipe 9B, and is the first refrigerant pipe 8B or the second refrigerant pipe 9B.
  • the gas-liquid two-phase refrigerant is discharged from each opening 80 of the upper opening 81 of the first refrigerant pipe 8B. ..
  • the gas-liquid two-phase refrigerant discharged from each opening 80 of the upper opening 81 collides with the inner wall of the opposite container 11 and is separated into a liquid-phase refrigerant and a gas-phase refrigerant.
  • the opening positions of the colliding portions on the inner surface wall of the container 11 are shifted to the left and right, they are also shifted to the left and right, and the liquid phase refrigerant falling along the inner wall of the container 11 is other. It is suppressed from being disturbed by the collision.
  • the position of the inner wall of the container 11 with which the gas-liquid two-phase refrigerant collides is shifted to the left and right, so that the gas-liquid separation operation becomes faster. Scattering of the liquid phase portion on the inner wall of the container 11 is suppressed, and efficient gas-liquid separation can be performed.
  • the configuration of the gas-liquid separator 5B in the third embodiment achieves simplification and miniaturization of the structure of the gas-liquid separator 5B, and efficient gas-liquid separation can be performed. Further, also in the refrigerant circulation system of the refrigeration cycle using the gas-liquid separator 5B of the third embodiment, it is possible to construct a highly efficient heat conversion with a compact and simple structure.
  • FIG. 10 is a vertical cross-sectional view showing the internal configuration of the gas-liquid separator 5C of the fourth embodiment.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of the gas-liquid separator 5C cut along the line XI-XI in FIG.
  • the gas-liquid separator 5C of the fourth embodiment has a configuration in which a partition plate 13 is arranged between the first refrigerant pipe 8A and the second refrigerant pipe 9A inside the container 11. Is.
  • the configurations described in the above-described first to third embodiments are applied to the configurations other than the partition plate 13, and are shown in FIG. It is not specified in the configuration of the gas-liquid separator 5C.
  • the partition plate 13 in the gas-liquid separator 5C of the fourth embodiment is discharged from one opening (80/90) in the lower opening 82 of the first refrigerant pipe 8A and the lower opening 92 of the second refrigerant pipe 9A. It prevents the liquid two-phase refrigerant from being directly sucked into the other opening (90/80).
  • gas-liquid separator 5C In the gas-liquid separator 5C, most of the gas-liquid two-phase refrigerant is discharged from the upper opening 81 or 91 of the first refrigerant pipe 8A or the second refrigerant pipe 9A, but some gas-liquid two-phase refrigerant is discharged. It is discharged from the lower opening 82 or 92.
  • the gas-liquid two-phase refrigerant discharged from the lower opening 82 or 92 is discharged to the bottom of the container 11, but a part of the gas-liquid two-phase refrigerant may be mixed in the stored liquid-phase refrigerant.
  • the partition plate 13 is provided at the bottom between the first refrigerant pipe 8A and the second refrigerant pipe 9A, the gas-liquid two-phase refrigerant discharged to the bottom from one of the lower openings 82 or 92 It is not directly sucked into the other lower opening 92 or 82, and is a path that bypasses the partition plate 13. As a result, the vapor phase refrigerant is separated in this detour path, and the refrigerant sucked into the lower opening 92 or 82 becomes a refrigerant in which the vapor phase refrigerant is reduced.
  • the height of the partition plate 13 provided inside the container 11 of the gas-liquid separator 5C is higher than the position of the upper end openings in the lower openings 82 and 92 of the first refrigerant pipe 8A and the second refrigerant pipe 9A. Is preferable. Further, the height of the partition plate 13 may be lower than the position of the lower end openings in the upper openings 81 and 91, respectively.
  • the gas-liquid separation operation in the gas-liquid separator 5C of the fourth embodiment configured as described above is the same as the gas-liquid separation operation described in the above-described first to third embodiments. In the fourth embodiment, the description of the gas-liquid separation operation will be omitted.
  • the gas-liquid separator 5C in the fourth embodiment has achieved simplification and miniaturization of the structure, and can perform efficient gas-liquid separation. Further, also in the refrigerant circulation system of the refrigeration cycle using the gas-liquid separator 5C of the fourth embodiment, it is possible to construct an efficient heat conversion with a compact and simple structure.
  • FIG. 12 is a vertical cross-sectional view showing the internal configuration of the gas-liquid separator 5E of the fifth embodiment.
  • the introduction ends of the first refrigerant pipe 8E and the second refrigerant pipe 9E inside the container 11 are formed in a substantially hemispherical shape and closed.
  • the lengths of the introduction portions of the first refrigerant pipe 8E and the second refrigerant pipe 9E into the container 11 are substantially the same.
  • the introduction portions of the first refrigerant pipe 8E and the second refrigerant pipe 9E into the container 11 are arranged obliquely. ing. That is, the first refrigerant pipe 8E and the second refrigerant pipe 9E are arranged in a V shape inside the container 11. On each side surface of the introduction portion of the first refrigerant pipe 8E and the second refrigerant pipe 9E arranged in a V shape, a plurality of openings 80 and 90 are formed at positions facing the inner wall of the container 11. ..
  • the angle (introduction angle) between the first refrigerant pipe 8E and the second refrigerant pipe 9E arranged in a V shape, that is, the angle formed by the central axis of each introduction portion is 5 ° to 30 °. Within the range is preferred.
  • the plurality of openings 80 and 90 formed on the side surfaces of the first refrigerant pipe 8E and the second refrigerant pipe 9E of the gas-liquid separator 5E have the same configuration as that of the second embodiment described above. That is, the openings 80 formed on the side surface of the first refrigerant pipe 8E are an upper opening 81 composed of a plurality of (for example, four) openings near the introduction end portion and a plurality of openings 80 near the bottom portion of the container 11. For example, it is composed of a lower opening 82 composed of two) openings.
  • openings 90 formed on the side surface of the second refrigerant pipe 9E, such as an upper opening 91 composed of a plurality of (for example, four) openings near the introduction end and a plurality of openings 90 near the bottom of the container 11. It is composed of a lower opening 92 composed of (for example, two) openings.
  • the upper opening 81 (91) and the lower opening 82 (92) are arranged in a vertical row on the side surface along the central axis of the first refrigerant pipe 8E and the second refrigerant pipe 9E.
  • Each opening 80 (90) is formed so as to be oriented diagonally downward with respect to the inner wall of the container 11.
  • the relationship between the opening positions of the upper opening 81 and the lower opening 82 of the first refrigerant pipe 8E and the opening positions of the upper opening 91 and the lower opening 92 of the second refrigerant pipe 9E is the above-described embodiment. 1 has the positional relationship described with reference to FIG. 3 or FIG.
  • each opening 80 of the first refrigerant pipe 8E is a position not facing the second refrigerant pipe 9E
  • each opening 90 of the second refrigerant pipe 9E is a position not facing the first refrigerant pipe 8E.
  • the angle ⁇ formed by the perpendicular line from the center of each opening 80 with respect to the central axis in the first refrigerant pipe 8E and the perpendicular line from the center of each opening 90 with respect to the central axis in the second refrigerant pipe 9A is 90 ° to 270 °. Is within the range of.
  • the positional relationship of the openings 80 and 90 at the same height inside the container 11 is defined so as to satisfy the above conditions.
  • the respective openings 80 and 90 of the upper openings 81 and 91 discharge the gas-liquid two-phase refrigerant, and the respective openings 80 of the lower openings 82 and 92.
  • 90 defines the position of the liquid level level (liquid phase storage level) of the liquid phase refrigerant that discharges the separated liquid phase refrigerant and accumulates inside the container 11.
  • the formation positions of the lower openings (82, 92) may be different so that the amount of refrigerant stored in the cooling operation and the heating operation is different.
  • the gas-liquid two-phase refrigerant is discharged obliquely downward from the upper opening 81 of the first refrigerant pipe 8E.
  • the gas-liquid two-phase refrigerant discharged from the opening 80 of the upper opening 81 collides with the inner wall of the facing container 11 from diagonally above and is separated into a liquid-phase refrigerant and a gas-phase refrigerant.
  • the separated liquid-phase refrigerant travels along the inner wall and falls due to impact force and gravity, and the separated vapor-phase refrigerant rises inside the container 11.
  • the gas-liquid two-phase refrigerant discharged from each opening (80/90) of each upper opening (81/91) is applied to the inner wall of the container 11. It is configured to collide from diagonally above and be separated from each other. As a result, the liquid-phase refrigerant separated on the inner wall of the container 11 flows vigorously downward and is stored in the bottom of the container 11.
  • the gas-liquid separator 5E according to the fifth embodiment is configured to achieve simplification and miniaturization, and to perform efficient gas-liquid separation inside the container. Further, also in the refrigerant circulation system of the refrigeration cycle using the gas-liquid separator 5E of the fifth embodiment, it is possible to construct an efficient heat conversion with a compact and simple structure.
  • the introduction portion inside the container 11 of the first refrigerant pipe 8E and the second refrigerant pipe 9E is configured in a V shape, and other configurations. Is applied to each of the configurations described in the above-described first to fourth embodiments and the later-described embodiments, and is specified in the configuration of the gas-liquid separator 5E shown in FIG. is not it.
  • FIG. 13 is a vertical cross-sectional view showing the internal configuration of the gas-liquid separator 5D of the sixth embodiment.
  • the introduction ends of the first refrigerant pipe 8D and the second refrigerant pipe 9D inside the container 11 are located near the bottom of the container 11, and the openings are opened upward.
  • First opening 83 and second opening 93 are formed. That is, the first opening 83 of the first refrigerant pipe 8D and the second opening 93 of the second refrigerant pipe 9D are arranged so as to face upward of the container 11 at their respective introduction ends into the inside of the container 11. ..
  • the lengths of the introduction portions of the first refrigerant pipe 8D and the second refrigerant pipe 9D into the container 11 are substantially the same, and the introduction portions are extended in the vertical direction and arranged side by side.
  • the shapes of the first openings 83 and 93 formed at the introduction ends of the first refrigerant pipe 8D and the second refrigerant pipe 9D are set according to the specifications of the refrigerant circulation system in which the gas-liquid separator 5D is used. Will be done.
  • the gas-liquid two-phase refrigerant is discharged from the first opening 83 at the introduction end of the first refrigerant pipe 8D.
  • the gas-liquid two-phase refrigerant discharged from the first opening 83 is blown upward and separated into a liquid-phase refrigerant having a heavy mass and a gas-phase refrigerant having a light mass (gravity separation).
  • the separated liquid-phase refrigerant falls and is stored in the bottom of the container 11.
  • the separated vapor phase refrigerant rises inside the container 11 and is discharged from the third refrigerant pipe 10.
  • the gas-liquid separator 5D of the sixth embodiment can achieve efficient gas-liquid separation with a configuration that achieves simplification and miniaturization. Therefore, the refrigerant circulation system of the refrigeration cycle using the gas-liquid separator 5D of the sixth embodiment can construct an efficient system with a small and simple structure.
  • FIG. 14 is a vertical sectional view showing a modified example of the gas-liquid separator 5D of the sixth embodiment.
  • the position of the first opening 83 at the introduction end of the first refrigerant pipe 8Da is from the position of the second opening 93 at the introduction end of the second refrigerant pipe 9Da. It is installed at a high position.
  • the refrigerant accumulates on the outdoor heat exchanger (condenser) side during the cooling operation and on the indoor heat exchanger (condenser) side during the heating operation. Since the outdoor heat exchanger (condenser) has a larger capacity than the indoor heat exchanger (condenser), the optimum amount of refrigerant during heating operation is smaller than the optimum amount of refrigerant during cooling operation.
  • the gas-liquid separator 5Da shown in FIG. 14 is also used as a receiver for storing the difference amount of the refrigerant. As described above, since the gas-liquid separator 5Da shown in FIG. 14 has a gas-liquid separation function and a function as a refrigerant receiver, the amount of refrigerant stored differs between the cooling operation and the heating operation. have.
  • the first opening 83 at the introduction end of the first refrigerant pipe 8Da discharges the gas-liquid two-phase refrigerant into the container 11, and the second refrigerant pipe
  • the second opening 93 at the introduction end of 9Da is incorporated in the refrigeration cycle so as to suck in and discharge the liquid phase refrigerant.
  • the second opening 93 at the introduction end of the second refrigerant pipe 9Da discharges the gas-liquid two-phase refrigerant
  • the first opening 83 at the introduction end of the first refrigerant pipe 8Da is the liquid-phase refrigerant.
  • the amount of the refrigerant stored in the container 11 of the gas-liquid separator 5Da is larger than that in the cooling operation.
  • the length of the introduction portion of the first refrigerant pipe 8Da that discharges the gas-liquid two-phase refrigerant during the cooling operation (the height of the first refrigerant pipe 8Da) and the gas-liquid two-phase refrigerant during the heating operation.
  • the difference from the length of the introduction portion of the second refrigerant pipe 9Da for discharging the second refrigerant pipe 9Da (the height of the second refrigerant pipe 9Da) is set according to the difference amount of the optimum refrigerant amount during the cooling operation and the heating operation.
  • efficient gas-liquid separation can be achieved by a simple and miniaturized device, and also has a function as a receiver, so that the refrigerant circulation system of the refrigeration cycle can be used. It is possible to construct a refrigerant circulation system that has a compact and simple structure and is a reversible and highly versatile refrigerating cycle that can reverse the flow of the refrigerant in the refrigerating cycle.
  • FIG. 15 is a vertical cross-sectional view showing a further modified example of the gas-liquid separator 5D of the sixth embodiment.
  • the position of the first opening 83 at the introduction end of the first refrigerant pipe 8Db and the position of the second opening 93 at the introduction end of the second refrigerant pipe 9Db are located. It is virtually the same height.
  • a characteristic configuration of the gas-liquid separator 5Db is that a third opening 94 is formed on the side surface of the introduction portion of the second refrigerant pipe 9Db that discharges the gas-liquid two-phase refrigerant into the container during the heating operation.
  • an opening 94 is provided on the side surface of the introduction portion in the container in the refrigerant pipe (second refrigerant pipe 9Db) that discharges the gas-liquid two-phase refrigerant into the container during the heating operation. Is formed.
  • the gas-liquid two-phase refrigerant is discharged into the container from the first opening 93 at the introduction end of the second refrigerant pipe 9Db and the third opening 94 on the side surface, and the introduction end of the first refrigerant pipe 8Db.
  • the liquid phase refrigerant is discharged from the first opening 83.
  • the gas-liquid two-phase refrigerant is discharged into the container from the first opening 83 at the introduction end of the first refrigerant pipe 8Db, and the third opening 94 formed on the side surface of the second refrigerant pipe 9Db. Liquid phase refrigerant is discharged from.
  • efficient gas-liquid separation can be achieved with a simple structure and also has a function as a receiver, so that the refrigerant circulation system of the refrigeration cycle is small and simple. It has a structure and can construct a reversible type highly versatile refrigerant circulation system capable of heating and cooling operation.
  • FIG. 16 is a vertical cross-sectional view showing a further modification of the gas-liquid separator 5D of the sixth embodiment.
  • the position of the first opening 83 at the introduction end of the first refrigerant pipe 8Dc and the position of the second opening 93 at the introduction end of the second refrigerant pipe 9Dc are located. It is the same height.
  • the characteristic configuration of the gas-liquid separator 5Dc is that during the cooling operation and the heating operation, the third openings 84 and 94 for discharging the liquid phase refrigerant stored in the container 11 are the respective refrigerant pipes ( It is formed on the side surface of the introduction portion of 8Dc, 9Dc).
  • the gas-liquid two-phase refrigerant is discharged into the container from the first opening 83 at the introduction end of the first refrigerant pipe 8Dc, and is formed on the side surface of the introduction portion of the second refrigerant pipe 9Dc.
  • the liquid phase refrigerant is discharged from the three openings 94.
  • the gas-liquid two-phase refrigerant is discharged into the container from the second opening 93 at the introduction end of the second refrigerant pipe 9Dc, and is formed on the side surface of the introduction portion of the first refrigerant pipe 8Dc.
  • the liquid phase refrigerant is discharged from the three openings 84.
  • the position of the first opening 83 for discharging the gas-liquid two-phase refrigerant into the container and the position of the refrigerant stored in the container It has a predetermined distance from the position of the liquid level (liquid phase storage level) (the position of the opening formed on the side surface of the introduction portion). Therefore, in the gas-liquid separator 5Dc, the gas-liquid two-phase refrigerant is discharged into the container, and efficient gas-liquid separation becomes possible.
  • the positional relationship between the third openings 84 and 94 formed on the side surfaces of the introduction portions of the first refrigerant pipe 8Dc and the second refrigerant pipe 9Dc is the position described with reference to FIG. 3 in the above-described first embodiment.
  • the third opening 84 formed on the side surface of the first refrigerant pipe 8Dc is at a position not facing the second refrigerant pipe 9Dc
  • the third opening 94 formed on the side surface of the second refrigerant pipe 9Dc is the first refrigerant pipe. It is a position that does not face 8Dc.
  • the angle ⁇ formed by the perpendicular line from the center of the opening 84 with respect to the central axis of the first refrigerant pipe 8Dc and the perpendicular line from the center of the opening 94 with respect to the central axis of the second refrigerant pipe 9Dc is from 90 ° to 270 °. It is within the range.
  • Each of the openings (84, 94) is formed on the side surface of the first refrigerant pipe 8Dc and the second refrigerant pipe 9Dc so as to satisfy the above conditions. It should be noted that the formation positions of the openings (84, 94) may be different so that the amount of refrigerant stored during the cooling operation and the heating operation is different.
  • efficient gas-liquid separation can be achieved with a simple structure and also has a function as a receiver, so that the refrigerant circulation system of the refrigeration cycle is small and simple. It has a structure and can construct a reversible type highly versatile refrigerant circulation system capable of heating and cooling operation.
  • FIG. 17 is a diagram schematically showing the gas-liquid separator 5F of the seventh embodiment.
  • (a) is a perspective view of the gas-liquid separator 5F
  • (b) is a front view of the gas-liquid separator 5F
  • (c) is a side view of the gas-liquid separator 5F
  • d) is a cross-sectional view of the gas-liquid separator 5F shown in (b) cut along the DD line.
  • the shape of the container 11 constituting the appearance of the gas-liquid separator 5F of the seventh embodiment is not cylindrical, but the cross section has an elliptical shape. That is, the cross-sectional shape of the container 11 is elliptical (see (d) in FIG. 17). Since the cross section of the container 11 is elliptical in this way, the width of the container 11 can be narrowed, and the space for arranging the gas-liquid separator 5F in the refrigerant circulation system is a narrow space. Can also be supported.
  • the distance from the discharge port (opening) of the gas-liquid two-phase refrigerant to the inner wall surface may be set short. This makes it possible, and the configuration enables efficient gas-liquid separation.
  • the total opening area of the first opening formed in the first refrigerant pipe is configured to be larger than the flow path cross-sectional area of the first refrigerant pipe.
  • the total opening area of the second opening formed in the second refrigerant pipe is configured to be larger than the flow path cross-sectional area of the second refrigerant pipe.
  • the shape of the container 11 is not specified as a circular shape, and for gas-liquid separation. Any shape may be used as long as it can efficiently exhibit the collision separation type and the gravity separation type and have an excellent effect as a gas-liquid separator.
  • the configuration in the gas-liquid separator 5F of the seventh embodiment described as an example the configuration can be applied to any of the configurations of the gas-liquid separators of the first to sixth embodiments described above, and the same effect can be obtained. It plays.
  • gas-liquid separator of the present disclosure for example, in the refrigeration cycle of an air conditioner, it is possible to achieve simplification and miniaturization of the system and reduce the manufacturing cost, and the gas-liquid separator has high utility value and versatility. It is an expensive device.
  • Compressor 2 Four-way valve 3 1st heat exchanger 4 1st throttle device 5 Gas-liquid separator 6 2nd throttle device (indoor heat exchanger) 7 Second heat exchanger (outdoor heat exchanger) 8 1st refrigerant piping 9 2nd refrigerant piping 10 3rd refrigerant piping 11 Container 12 Eliminator (liquid phase adsorption part) 13 Partition plate 80, 90 openings

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Abstract

気液分離器の構造のシンプル化および小型化を達成すると共に、効率のよい気液分離を行うことができる気液分離器および冷媒循環システムを提供するために、気液分離器は、容器の下側に導入され、気液二相冷媒を容器の内部に吐出する、又は容器の内部で分離された液相冷媒を排出するための第１冷媒配管と、容器の下側に導入され、容器の内部で分離された液相冷媒を排出する、又は気液二相冷媒を容器の内部に吐出する第２冷媒配管と、容器の上側に導入された第３冷媒配管であって、容器の内部で分離された気相冷媒を排出するための第３冷媒配管と、を備えている。

Description

気液分離器および気液分離器を備えた冷媒循環システム
　本開示は、気液分離器および気液分離器を備えた冷媒循環システムに関する。
　気液二相冷媒を気相と液相とに分離する気液分離器は、冷媒を循環させて冷暖房運転を行う、例えば空気調和機における冷媒循環システムに用いられている。気液分離器においては、旋回流による遠心力を利用した気液分離や、表面張力を利用した気液分離が用いられている。
国際公開第２０１２／１０８１４９号パンフレット
　冷媒循環システムに用いられる気液分離器においては、気液二相の冷媒からできるだけ多くの気相冷媒を分離することが冷暖房能力を向上させる上では重要な要素である。また、気液分離器を備えた冷媒循環システムを用いる装置においては、小型化および低価格化が求められており、これらの点を考慮すると、気液分離器の構造のシンプル化および小型化は重要な課題である。
　本開示は、気液分離器の構造のシンプル化および小型化を達成すると共に、効率のよい気液分離を行うことができる気液分離器、およびその気液分離器を備えた冷媒循環システムの提供を目的とするものである。
　本開示に係る一態様の気液分離器は、
　気液二相冷媒が吐出されて液相冷媒と気相冷媒とに分離し、分離された液相冷媒と気相冷媒とを排出するための容器と、
　前記容器の下側に導入された第１冷媒配管であって、気液二相冷媒を前記容器の内部に吐出する、又は前記容器の内部で分離された液相冷媒を排出するための第１冷媒配管と、
　前記容器の下側に導入された第２冷媒配管であって、前記容器の内部で分離された液相冷媒を排出する、又は気液二相冷媒を前記容器の内部に吐出する第２冷媒配管と、
　前記容器の上側に導入された第３冷媒配管であって、前記容器の内部で分離された気相冷媒を排出するための第３冷媒配管と、を備えている。
　本開示に係る一態様の冷媒循環システムにおいては、
　少なくとも気液分離器が、
　気液二相冷媒が吐出されて液相冷媒と気相冷媒とに分離し、分離された液相冷媒と気相冷媒とを排出するための容器と、
　前記容器の下側に導入された第１冷媒配管であって、気液二相冷媒を前記容器の内部に吐出する、又は前記容器の内部で分離された液相冷媒を排出するための第１冷媒配管と、
　前記容器の下側に導入された第２冷媒配管であって、前記容器の内部で分離された液相冷媒を排出する、又は気液二相冷媒を前記容器の内部に吐出する第２冷媒配管と、
　前記容器の上側に導入された第３冷媒配管であって、前記容器の内部で分離された気相冷媒を排出するための第３冷媒配管と、を備えており、
　前記第１冷媒配管と前記第２冷媒配管は、冷媒が逆転可能に循環する冷凍サイクルに接続され、前記第３冷媒配管が圧縮機へのバイパス配管に接続されている。
　本開示によれば、気液分離器の構造のシンプル化および小型化を達成して、効率のよい気液分離を行うことができる気液分離器、およびその気液分離器を備えた冷媒循環システムを提供することができる。
本開示に係る実施の形態１の気液分離器の内部構成を示す縦断面図 実施の形態１の気液分離器を用いた冷媒循環システムを示す冷媒回路図 実施の形態１の気液分離器における第１冷媒配管の第１開口と第２冷媒配管の第２開口との位置関係を示す横断面図 本開示に係る実施の形態１の気液分離器の変形例を示す縦断面図（（ａ）冷房運転時、（ｂ）暖房運転時） 本開示に係る実施の形態２の気液分離器の内部構成を示す縦断面図 実施の形態２の気液分離器において、第１冷媒配管（第２冷媒配管）を示す側面図 実施の形態２の気液分離器の変形例を示す縦断面図 本開示に係る実施の形態３の気液分離器の内部構成を示す縦断面図 実施の形態３の気液分離器において、第１冷媒配管（第２冷媒配管）を示す側面図 本開示に係る実施の形態４の気液分離器の内部構成を示す縦断面図 図１０におけるXI－XI線により切断した気液分離器の断面図 本開示に係る実施の形態５の気液分離器の内部構成を示す縦断面図 本開示に係る実施の形態６の気液分離器の内部構成を示す縦断面図 実施の形態６の気液分離器の変形例を示す縦断面図 実施の形態６の気液分離器の更なる変形例を示す縦断面図 実施の形態６の気液分離器の更なる変形例を示す縦断面図 本開示に係る実施の形態７の気液分離器を示す図
　以下、本開示の気液分離器の具体的な実施の形態として空気調和機に設けられた冷媒循環システムに用いられる気液分離器について添付の図面を参照しながら説明する。なお、本開示の気液分離器および冷媒循環システムは、以下の実施の形態に記載した気液分離器および冷媒循環システムの構成に限定されるものではなく、以下の実施の形態において説明する技術的特徴を有する技術的思想と同等の技術に基づく気液分離器の構成を含むものである。なお、本開示における冷媒循環システムには、冷媒の循環方向を逆転させて冷暖房を行うことができる空気調和機における冷凍サイクルの構成が含まれる。
　先ず始めに、本開示の気液分離器における各種態様を例示する。
　本開示に係る第１の態様の気液分離器は、
　気液二相冷媒が吐出されて液相冷媒と気相冷媒とに分離し、分離された液相冷媒と気相冷媒とを排出するための容器と、
　前記容器の下側に導入された第１冷媒配管であって、気液二相冷媒を前記容器の内部に吐出する、又は前記容器の内部で分離された液相冷媒を排出するための第１冷媒配管と、
　前記容器の下側に導入された第２冷媒配管であって、前記容器の内部で分離された液相冷媒を排出する、又は気液二相冷媒を前記容器の内部に吐出する第２冷媒配管と、
　前記容器の上側に導入された第３冷媒配管であって、前記容器の内部で分離された気相冷媒を排出するための第３冷媒配管と、を備えている。
　本開示に係る第２の態様の気液分離器は、前記の第１の態様において、前記第１冷媒配管が、第１開口を有しており、冷房運転と暖房運転との切替えにより、当該第１開口から気液二相冷媒を前記容器の内部に吐出する、又は当該第１開口から前記容器の内部で分離された液相冷媒を排出するよう構成され、
　前記第２冷媒配管が、第２開口を有しており、冷房運転と暖房運転との切替えにより、当該第２開口から分離された液相冷媒を排出する、又は当該第２開口から気液二相冷媒を前記容器の内部に吐出するよう構成されてもよい。
　本開示に係る第３の態様の気液分離器は、前記の第２の態様において、前記第１開口および前記第２開口が前記容器の内面壁に対向するように配設され、
　前記第１開口が前記第２開口と対向しないように構成されてもよい。
　本開示に係る第４の態様の気液分離器は、前記の第２又は第３の態様における前記容器の内部において、前記第１冷媒配管が鉛直方向に導入され、当該第１冷媒配管の側面に前記第１開口が形成されて、前記第１冷媒配管の導入端部が閉塞されており、
　前記容器の内部において、前記第２冷媒配管が鉛直方向に導入され、当該第２冷媒配管の側面に前記第２開口が形成されて、前記第２冷媒配管の導入端部が閉塞されてもよい。
　本開示に係る第５の態様の気液分離器は、前記の第４の態様において、前記第１冷媒配管に形成された複数の前記第１開口が、複数形成されて気液二相冷媒を前記容器の内部に吐出するための上方開口部と、分離された液相冷媒を排出し前記容器における液相貯留レベルを規定するための下方開口部とを含み、
　前記第２冷媒配管に形成された複数の前記第２開口が、複数形成されて気液二相冷媒を前記容器の内部に吐出するための上方開口部と、分離された液相冷媒を排出し前記容器における液相貯留レベルを規定するための下方開口部とを含んでもよい。
　本開示に係る第６の態様の気液分離器は、前記の第５の態様において、前記第１冷媒配管に形成された前記下方開口部の高さと前記第２冷媒配管に形成された前記下方開口部の高さが異なるよう構成されてもよい。
　本開示に係る第７の態様の気液分離器は、前記の第５の態様において、前記第１冷媒配管に形成された前記上方開口部の各開口が、当該第１冷媒配管の側面に縦一列に配置され、
　前記第２冷媒配管に形成された前記上方開口部の各開口が、当該第２冷媒配管の側面に縦一列に配置されてもよい。
　本開示に係る第８の態様の気液分離器は、前記の第５の態様において、前記第１冷媒配管に形成された前記上方開口部の各開口が、当該第１冷媒配管の側面に螺旋状に配置され、
　前記第２冷媒配管に形成された前記上方開口部の各開口が、当該第２冷媒配管の側面に螺旋状に配置されてもよい。
　本開示に係る第９の態様の気液分離器は、前記の第１から第８の態様のいずれかの態様において、前記容器の内部における前記第１冷媒配管および前記第２冷媒配管のそれぞれの導入部分の中心軸の成す角度が、鉛直線を間にして５°から３０°の範囲内に設定されてもよい。
　本開示に係る第１０の態様の気液分離器は、前記の第２から第７の態様のいずれかの態様において、前記第１冷媒配管の前記第１開口の外側に向く方向と、前記第２冷媒配管の前記第２開口の外側に向く方向との成す角度が水平面において９０°から２７０°の範囲内に設定されてもよい。
　本開示に係る第１１の態様の気液分離器は、前記の第２から第７の態様のいずれかの態様において、前記第１冷媒配管に形成された前記第１開口の開口面積の合計が前記第１冷媒配管の流路断面積より大きく形成され、および／または前記第２冷媒配管に形成された前記第２開口の開口面積の合計が前記第２冷媒配管の流路断面積より大きく形成されてもよい。
　本開示に係る第１２の態様の気液分離器は、前記の第１から第１１の態様のいずれかの態様における前記容器の内部において、前記第１冷媒配管および前記第２冷媒配管のそれぞれの導入端部より上部に液相吸着部が設けられてもよい。
　本開示に係る第１３の態様の気液分離器は、前記の第２の態様において、前記第１冷媒配管の前記第１開口が、前記容器の内部への導入端部において前記容器の上方を向くように配設され、
　前記第２冷媒配管の前記第２開口が、前記容器の内部への導入端部において前記容器の上方を向くように配設されてもよい。
　本開示に係る第１４の態様の気液分離器は、前記の第１３の態様において、前記第１冷媒配管の前記第１開口の位置と、前記第２冷媒配管の前記第２開口の位置が異なるように構成されてもよい。
　本開示に係る第１５の態様の気液分離器は、前記の第１３の態様において、前記第１冷媒配管又は前記第２冷媒配管の少なくとも一方の側面に第３開口が形成されてもよい。
　本開示に係る第１６の態様の冷媒循環システムは、前記の第１から第１５の態様のいずれかの態様の気液分離器を備え、
　前記気液分離器の第１冷媒配管と第２冷媒配管は、冷媒が逆転可能に循環する冷凍サイクルに接続され、前記気液分離器の第３冷媒配管が圧縮機へのバイパス配管に接続されている。
　以下、本開示に係る各実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、同じ要素には同じ符号を付しており、説明を省略する場合もある。また、図面は、理解しやすくするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示している。
　なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本開示の一具体例を示すものである。以下の実施の形態において示される数値、形状、構成、ステップ、およびステップの順序などは、一例を示すものであり、本発明を限定するものではない。以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。一実施の形態における変形例の構成は、他の実施の形態においても同様に適用可能であると共に、それぞれの変形例において記載した構成はそれぞれ組み合わせて適用することも可能である。
　（実施の形態１）
　以下、本開示に係る実施の形態１の気液分離器および気液分離器を用いた冷媒循環システムについて、図面を参照しながら説明する。図１は、実施の形態１の気液分離器の内部構成を示す縦断面図である。図２は、実施の形態１の気液分離器を用いた冷媒循環システムを示す冷媒回路図である。実施の形態１においては、冷媒循環システムを空気調和機における冷凍サイクルとして用いた例で示している。
　図２に示すように、冷凍サイクルには圧縮機１、四方弁２、第１熱交換器３、第１絞り装置４、気液分離器５、第２絞り装置６、および第２熱交換器７が配管により接続されている。また、気液分離器５と圧縮機１とがバイパス配管（１０）により接続されている。実施の形態１の冷凍サイクルは空気調和機に用いられているため、例えば、第１熱交換器３が室内熱交換器に設けられ、第２熱交換器７が室外熱交換器に設けられる。図２に示す冷媒回路図において、実線の矢印が冷房運転時の冷媒の流れ方向を示し、破線の矢印が暖房運転時の冷媒の流れ方向を示す。
　実施の形態１の冷凍サイクルの主回路においては、気液分離器５が第１絞り装置４と第２絞り装置６との間に設けられている。実施の形態１の説明において、気液分離器５から導出する第１冷媒配管８は第２絞り装置６に繋がる配管に接続されており、気液分離器５から導出する第２冷媒配管９は第１絞り装置４に繋がる配管にされている。また、気液分離器５から導出する第３冷媒配管１０は、圧縮機１に繋がるバイパス配管に接続されている。なお、第３冷媒配管１０が接続されるバイパス配管には冷媒の流量を制御する装置（例えば、開閉弁または流量調整弁など）（図示略）が設けられている。
　上記のように、実施の形態１における気液分離器５から導出する第１冷媒配管８と第２冷媒配管９が冷凍サイクルの主回路に接続されており、第３冷媒配管１０が圧縮機１へのバイパス配管に接続されている。実施の形態１における気液分離器５は、縦長の略円筒形状の容器１１と、容器１１の下側に導入された第１冷媒配管８と、第１冷媒配管８と同様に容器１１の下側に導入された第２冷媒配管９と、容器１１の上側に導入された第３冷媒配管１０と、を含んでいる。容器１１は、長手方向が鉛直方向となるように配設されており、下方から導入された第１冷媒配管８および第２冷媒配管９と、上方から導入された第３冷媒配管１０とが接合された密閉容器である。
　図１に示すように、容器１１の内部における第１冷媒配管８および第２冷媒配管９のそれぞれの導入端部は、略半球面に形成されて閉塞されている。第１冷媒配管８および第２冷媒配管９の容器１１の内部への導入部分の長さ（高さ）は実質的に同じであり、導入部分は鉛直方向に延設されて並設されている。第１冷媒配管８において、容器１１の内面壁と対向する側面には開口（第１開口８０）が形成されている。また、第２冷媒配管９において、容器１１の内面と対向する側面には開口（第２開口９０）が形成されている。
　図３は、容器１１の内部に配設された第１冷媒配管８の第１開口８０と第２冷媒配管９の第２開口９０との水平面における位置関係を示す図であり、互いに対向しない位置に形成されていることを模式的に示す横断面図である。即ち、図３に示すように、第１冷媒配管８の第１開口８０が第２冷媒配管９に対向しない位置であり、第２冷媒配管９の第２開口９０が第１冷媒配管８に対向しない位置である。また、第１冷媒配管８における中心軸Ｐ８に対する第１開口８０の中心からの垂線と、第２冷媒配管９における中心軸Ｐ９に対する第２開口９０の中心からの垂線との成す角度θが、水平面において９０°から２７０°までの範囲内である。即ち、第１冷媒配管８の第１開口８０の外側に向く方向と、第２冷媒配管９の第２開口９０の外側に向く方向との成す角度θが水平面において９０°から２７０°の範囲内に設定されている。上記の条件を満たすように、それぞれの開口（８０、９０）が配設されている。なお、第１冷媒配管８の第１開口８０と第２冷媒配管９の第２開口９０との上下方向（鉛直方向）の位置は、略同じ位置（高さ）に形成されている。
　実施の形態１における第１冷媒配管８および第２冷媒配管９のそれぞれの開口（８０、９０）は、上下に一つずつ形成されている。第１冷媒配管８および第２冷媒配管９においては、冷房運転および暖房運転で冷媒の流れが逆となるが、一方が気液二相冷媒を容器１１の内部に吐出し、他方が分離された液相冷媒を排出する。第１冷媒配管８および第２冷媒配管９において、実質的には、上方の開口８０、９０が気液二相冷媒を吐出し、下方の開口８０、９０が分離された液相冷媒を排出して容器１１の内部に溜まる液相冷媒の液面レベル（液相貯留レベル）の位置を規定する。
　一方、第３冷媒配管１０の導入端部（下端）は開口しており、容器１１の内部で分離された気相冷媒を第３冷媒配管１０が吸入して、吸入された気相冷媒がバイパス配管を介して圧縮機１に供給される。即ち、第３冷媒配管１０は容器１１に対するガス抜き管である。なお、第３冷媒配管１０の導入端部の開口は、容器１１の上端部分に形成されていればよく、図１に示した構成に限定されるものではない。例えば、第３冷媒配管１０の導入端部の開口が容器１１と一体的に形成されて、容器１１の内部で分離された気相冷媒を効率高くスムーズに排出できる構成であればよい。
　なお、実施の形態１の気液分離器５において、容器１１には３つの細管である第１冷媒配管８、第２冷媒配管９および第３冷媒配管１０が予め接合されており、これらの細管が冷媒回路における対応する接続配管に接続される構成である。第１冷媒配管８および第２冷媒配管９の直径は、接続される接続配管の直径以上となっている。これは、第１冷媒配管８または第２冷媒配管９の配管内部において、気液二相冷媒が通過するときの流速を抑制し、上向きに働く液相冷媒の慣性力を小さくすることで、複数の開口（８０、９０）から流出する気液二相冷媒の流速を均等化し、効率の良い気液分離が可能な構成となるためである。
　［気液分離動作］
　上記のように構成された実施の形態１における気液分離器５は、例えば、冷房運転時において、第１冷媒配管８における上方の第１開口８０から気液二相冷媒が吐出される。第１開口８０から吐出された気液二相冷媒は、第１開口８０に対向する容器１１の内面壁に衝突して液相冷媒と気相冷媒とに分離（衝突分離）される。分離された液相冷媒は内面壁を伝って重力により落下していき、気相冷媒は容器１１の内部を上昇する。実施の形態１における気液分離器５は、第１冷媒配管８の第１開口８０と第２冷媒配管９の第２開口９０のそれぞれが、容器１１の内面壁に対向するように配設されており、これらの開口（８０／９０）から吐出された気液二相冷媒が容器１１の内面壁に確実に衝突するように構成されている。
　上記のように、実施の形態１における気液分離器５の構成は、気液分離器５の構造のシンプル化および小型化を達成しており、効率のよい気液分離を行うことができる。また、実施の形態１の気液分離器５を用いた冷凍サイクルの冷媒循環システムにおいても、効率の高い熱変換を小型でシンプルな構造で構築することができる。
　［実施の形態１の気液分離器の変形例］
　図４は、実施の形態１の気液分離器５の変形例を模式的に示す縦断面図であり、図４の(ａ）が冷房運転時の冷媒の流れを矢印で示しており、図４の（ｂ）が暖房運転時の冷媒の流れを矢印で示している。
　図４に示す気液分離器５の変形例は、容器１１の内部における第１冷媒配管８の上方に２個の第１開口（上方開口部）８０Ａが形成されており、下方に１個の第１開口（下方開口部）８０Ｂが形成された構成である。また、この変形例は、容器１１の内部における第２冷媒配管９の上方に２個の第２開口（上方開口部）９０Ａが形成されており、下方に１個の第２開口（下方開口部）９０Ｂが形成された構成である。この変形例においては、上方開口部が２個であり、下方開口部が１個の例で説明するが、本発明はこれらの個数に限定されるものではなく、当該気液分離器が用いられる空気調和機などの仕様に応じて適宜個数は変更される。
　図４に示すように、第１冷媒配管８０と第２冷媒配管９０とにおいて、それぞれの上方開口部（８０Ａ、９０Ａ）の容器１１内部の位置は同じ高さに形成されている。一方、それぞれの下方開口部（８０Ｂ、９０Ｂ）の容器１１内部の位置は高さが異なっている。
　図２に示した冷凍サイクルにおいて、冷媒は冷房運転時に室外熱交換器（凝縮器）側に溜まり、暖房運転時に室内熱交換器（凝縮器）側に溜まる。室外熱交換器（凝縮器）は室内熱交換器（凝縮器）より容量が大きいため、暖房運転時の最適冷媒量は冷房運転時の最適冷媒量より少なくなる。この冷媒の差分量を貯留するためのレシーバとしても、本開示の気液分離器が用いられる。
　図４の（ａ）に示すように、冷房運転時においては、容器１１内部には第２冷媒配管９０の下方開口部９０Ｂから液相冷媒が排出される構成となり、下方開口部９０Ｂの形成位置が容器１１の内部に溜まる液相冷媒の液面レベル（液相貯留レベル）の位置を規定している。
　一方、図４の（ｂ）に示すように、暖房運転時においては、容器１１内部には第１冷媒配管８０の下方開口部８０Ｂから液相冷媒が排出される構成となり、下方開口部８０Ｂの形成位置が容器１１の内部に溜まる液相冷媒の液面レベル（液相貯留レベル）の位置を規定している。下方開口部８０Ｂの形成位置は、下方開口部９０Ｂの形成位置に比べて上方に形成されているため、容器１１の内部に溜まる液相冷媒の液面レベル（液相貯留レベル）の位置が高くなり、暖房運転時においては容器１１内部に冷房運転時に比べて多くの冷媒が溜まる構成となる。上記のように、図４に示した気液分離器５の変形例においては、気液分離機能と共に、冷媒のレシーバとしての機能を有するものであり、冷房運転時と暖房運転時において冷媒の貯留量が異なる構成を有している。
　（実施の形態２）
　以下、本開示に係る実施の形態２の気液分離器および気液分離器を用いた冷媒循環システムについて、図面を参照しながら説明する。実施の形態２の気液分離器に関しては、実施の形態１の気液分離器との相違点を中心に説明する。なお、実施の形態２の説明において、実施の形態１における構成と同様の作用、構成、および機能を有する要素には同じ参照符号を付し、重複する記載を避けるため説明を省略する場合がある。
　図５は、実施の形態２の気液分離器５Ａの内部構成を示す縦断面図である。図５に示すように、容器１１の内部における第１冷媒配管８Ａおよび第２冷媒配管９Ａのそれぞれの導入端部は、略半球面に形成されて閉塞されている。第１冷媒配管８Ａおよび第２冷媒配管９Ａの容器１１の内部への導入部分の長さ（高さ）は実質的に同じであり、導入部分は鉛直方向に延設されて並設されている。第１冷媒配管８Ａにおいては、容器１１の内面壁と対向する側面に複数の第１開口８０が形成されている。また、第２冷媒配管９Ａにおいても、容器１１の内面と対向する側面に複数の第２開口９０が形成されている。
　図６は、実施の形態２の気液分離器５Ａにおいて、容器１１の内部に設けられた第１冷媒配管８Ａ（第２冷媒配管９Ａ）を示す側面図である。図６においては、第１冷媒配管８Ａおよび第２冷媒配管９Ａが同じ構成を有しているため、両方の参照符号を併記している。図６に示すように、第１冷媒配管８Ａの側面に形成された第１開口８０は、導入端部の近傍に複数（図６においては４個）の開口で構成された上方開口部８１と、容器１１の底部近傍に複数（図６においては２個）の開口で構成された下方開口部８２と、により構成されている。同様に、第２冷媒配管９Ａの側面に形成された第２開口９０は、導入端部の近傍に複数（図６においては４個）の開口で構成された上方開口部９１と、容器１１の底部近傍に複数（図６においては２個）の開口で構成された下方開口部９２と、により構成されている。
　図６に示すように、上方開口部８１（９１）および下方開口部８２（９２）は、それぞれの側面において縦一列に配置されており、それぞれの開口８０（９０）が容器１１の内面壁に対向する位置である。なお、第１冷媒配管８Ａにおける上方開口部８１と下方開口部８２の開口位置と、第２冷媒配管９Ａにおける上方開口部９１と下方開口部９２の開口位置との関係は、前述の実施の形態１において図３を用いた説明した関係を有する。即ち、第１冷媒配管８Ａの各第１開口８０が第２冷媒配管９Ａに対向しない位置であり、第２冷媒配管９Ａの各第２開口９０が第１冷媒配管８Ａに対向しない位置である。また、第１冷媒配管８Ａにおける中心軸に対する各第１開口８０の中心からの垂線と、第２冷媒配管９Ａにおける中心軸に対する各第２開口９０の中心からの垂線との成す角度θが、９０°から２７０°までの範囲内である。上記の条件を満たすように、容器１１の内部においてそれぞれの開口（８０、９０）の位置関係が規定されている。
　第１冷媒配管８Ａおよび第２冷媒配管９Ａにおいて、実質的には、上方開口部８１、９１の各開口（８０、９０）が気液二相冷媒を吐出し、下方開口部８２、９２の各開口（８０、９０）が分離された液相冷媒を排出して容器１１の内部に溜まる液相冷媒の液面レベル（液相貯留レベル）の位置を規定している。
　なお、実施の形態２の気液分離器５Ａの構成においても、前述の図４に示したように、第１冷媒配管８Ａおよび第２冷媒配管９Ａにおける下方開口部８２、９２の各開口（８０、９０）の高さを異なるように構成してもよい。このように構成することにより、冷房運転時と暖房運転時とにおける冷媒の貯留量が異なる構成となり、暖房運転時のレシーバとしての機能が更に発揮された構成となる。
　［気液分離動作］
　上記のように構成された実施の形態２における気液分離器５Ａは、例えば、冷房運転時において、第１冷媒配管８Ａの上方開口部８１から気液二相冷媒が吐出される。上方開口部８１から吐出された気液二相冷媒は、対向する容器１１の内面壁に衝突して液相冷媒と気相冷媒とに分離される。分離された液相冷媒は内面壁を伝って重力により落下していき、分離された気相冷媒は容器１１の内部を上昇する。実施の形態２における気液分離器５Ａは、第１冷媒配管８Ａの上方開口部８１の各第１開口８０と、第２冷媒配管９Ａの上方開口部９１の各第２開口９０が、容器１１の内面壁に対向するように配設されており、それぞれの上方開口部（８１／９１）の各開口（８０／９０）から吐出された気液二相冷媒が容器１１の内面壁に確実に衝突する。
　図７は、実施の形態２の気液分離器５Ａの変形例を示す縦断面図である。図７に示す変形例の気液分離器５Ａａにおいては、容器１１の上部にエリミネータ（液相吸着部）１２が設けられている。エリミネータ１２は、容器１１の内面壁との衝突分離において分離しきれなかった気液二相冷媒の液相部分を第３冷媒配管（ガス抜き管）１０が吸入するのを抑制するものである。即ち、エリミネータ１２は容器内部の液相部分を付着する機能を有する。エリミネータ１２においては、分離しきれなかった気液二相冷媒の液相部分を吸着すると共に、容器内部に飛散した液相部分を付着するために、第１冷媒配管８Ａおよび第２冷媒配管９Ａの導入端部より上部空間に配設されている。エリミネータ１２としては容器１１の上部空間における液相を吸着する機能を有するものであればよく、例えば、液吸着機能を有する素材を網状に構成して、厚みを有する層形状に形成されていてもよい。なお、変形例としての気液分離器５Ａａの構成において、エリミネータ（液相吸着部）１２以外の構成は、前述の実施の形態１、実施の形態２および後述する実施の形態において説明するそれぞれの構成が適用されるものであり、図７に示した気液分離器５Ａａの構成に特定されるものではない。
　実施の形態２における気液分離器５Ａは、構造のシンプル化および小型化を達成しつつ、効率のよい気液分離を行うことができる。また、実施の形態２の気液分離器５Ａを用いた冷凍サイクルの冷媒循環システムにおいても、効率のよい熱変換を小型でシンプルな構造で構築することが可能となる。
　（実施の形態３）
　以下、本開示に係る実施の形態３の気液分離器および気液分離器を用いた冷媒循環システムについて、図面を参照しながら説明する。実施の形態３の気液分離器に関しては、実施の形態１および実施の形態２の気液分離器との相違点を中心に説明する。なお、実施の形態３の説明において、前述の実施の形態１および実施の形態２における構成と同様の作用、構成、および機能を有する要素には同じ参照符号を付し、重複する記載を避けるため説明を省略する場合がある。
　図８は、実施の形態３の気液分離器５Ｂの内部構成を示す縦断面図である。図８に示すように、容器１１の内部における第１冷媒配管８Ｂおよび第２冷媒配管９Ｂのそれぞれの導入端部は、略半球面に形成されて閉塞されている。第１冷媒配管８Ｂおよび第２冷媒配管９Ｂの容器１１の内部への導入部分の長さ（高さ）は実質的に同じであり、導入部分が鉛直方向に延設されて並設されている。また、第１冷媒配管８Ｂおよび第２冷媒配管９Ｂは、容器１１の内面壁と対向する側面に複数の開口（８０、９０）が形成されている。
　図９は、実施の形態３の気液分離器５Ｂにおいて、容器１１の内部に設けられた第１冷媒配管８Ｂ（第２冷媒配管９Ｂ）を示す側面図である。図９においては、第１冷媒配管８Ｂおよび第２冷媒配管９Ｂが同じ構成を有しているため、両方の参照符号を併記している。図９に示すように、第１冷媒配管８Ｂ（第２冷媒配管９Ｂ）の側面に形成された開口（８０、９０）は、導入端部の近傍で複数（図９においては４個）の開口で構成された上方開口部８１（９１）と、容器１１の底部近傍で複数（図９においては２個）の開口で構成された下方開口部８２（９２）と、により構成されている。
　実施の形態３の気液分離器５Ｂにおいては、図９に示すように、上方開口部８１（９１）の各開口が第１冷媒配管８Ｂ（第２冷媒配管９Ｂ）の側面を螺旋状（渦巻き状）に一定間隔を有して配設されている。また、下方開口部８２（９２）の各開口は、縦一列に配設されている。上方開口部８１（９１）および下方開口部８２（９２）の各開口は、容器１１の内面壁に対向する位置である。
　また、第１冷媒配管８Ｂにおける上方開口部８１および下方開口部８２の各開口８０の開口位置と、第２冷媒配管９Ｂにおける上方開口部９１および下方開口部９２の各開口９０の開口位置との関係は、前述の実施の形態１において図３または図４を用いて説明した位置関係を有する。即ち、第１冷媒配管８Ｂの各開口部（８１、８２）のそれぞれの開口８０が第２冷媒配管９Ｂに対向しない位置であり、第２冷媒配管９Ｂの各開口部（９１、９２）のそれぞれの開口９０が第１冷媒配管８Ｂに対向しない位置である。また、同じ高さの開口に関して、第１冷媒配管８Ｂにおける中心軸に対する各開口部（８１、８２）のそれぞれの開口８０の中心からの垂線と、第２冷媒配管９Ｂにおける中心軸に対する各開口部（９１、９２）のそれぞれの開口９０の中心からの垂線との成す角度θが、９０°から２７０°までの範囲内である。上記の条件を満たすように、それぞれの開口部（８１、８２、９１、９２）における各開口（８０、９０）が、第１冷媒配管８Ｂと第２冷媒配管９Ｂとの側面に形成されている。なお、気液分離器５Ｂにおいては、冷房運転時と暖房運転時とにおける冷媒の貯留量が異なるように、それぞれの下方開口部（８２、９２）の形成位置が異なる構成としてもよい。
　上記のように、第１冷媒配管８Ｂと第２冷媒配管９Ｂとにおける同じ高さの開口（８０、９０）に関しては、それぞれの角度θが９０°から２７０°までの範囲内となるように形成されている。また、第１冷媒配管８Ｂの上方開口部８１および第２冷媒配管９Ｂの上方開口部９１における各開口（８０、９０）が、それぞれの側面を螺旋状（渦巻き状）に一定間隔を有して配設されているため、それぞれの上方開口部（８１、９１）における開口の上下方向の位置が捩れている。即ち、第１冷媒配管８Ｂと第２冷媒配管９Ｂの各上方開口部（８１、９１）において、上下に並んでいる各開口の外側に向く方向が異なっている。
　実施の形態３の構成においては、それぞれの上方開口部（８１、９１）における直上または直下の開口（８０、９０）に対する外側に向く方向の角度のずれが５°から１８０°の範囲内となるように、より好ましくは１０°から９０°の範囲内となるように複数個形成した。なお、直上または直下の開口に対する外側に向く角度とは、第１冷媒配管８Ｂまたは第２冷媒配管９Ｂの中心軸に対する各開口の中心からの垂線において、第１冷媒配管８Ｂまたは第２冷媒配管９Ｂの内面壁に向かう線を外側に向く線として、直上または直下のそれぞれの開口の外側に向く線の成す角度のことをいう。
　［気液分離動作］
　上記のように構成された実施の形態３における気液分離器５Ｂは、例えば、冷房運転時において、第１冷媒配管８Ｂの上方開口部８１の各開口８０から気液二相冷媒が吐出される。上方開口部８１の各開口８０から吐出された気液二相冷媒は、対向する容器１１の内面壁に衝突して液相冷媒と気相冷媒とに分離される。このとき容器１１の内面壁において衝突する部分は、それぞれの開口位置が左右にずれているため、同様に左右にずれており、容器１１の内面壁を伝って落ちていく液相冷媒が他の衝突により邪魔されることが抑制されている。このように、実施の形態３における気液分離器５Ｂの構成においては、気液二相冷媒が衝突する容器１１の内面壁の位置が左右にずれているため、気液分離動作が速くなり、容器１１の内面壁における液相部分の飛散が抑制されて、効率のよい気液分離を行うことができる。
　実施の形態３における気液分離器５Ｂの構成は、気液分離器５Ｂの構造のシンプル化および小型化を達成しており、効率のよい気液分離を行うことができる。また、実施の形態３の気液分離器５Ｂを用いた冷凍サイクルの冷媒循環システムにおいても、効率の高い熱変換を小型でシンプルな構造で構築することが可能となる。
　（実施の形態４）
　以下、本開示に係る実施の形態４の気液分離器および気液分離器を用いた冷媒循環システムについて、図面を参照しながら説明する。実施の形態４の気液分離器に関しては、実施の形態１から実施の形態３の気液分離器との相違点を中心に説明する。なお、実施の形態４の説明において、前述の実施の形態１から実施の形態３における構成と同様の作用、構成、および機能を有する要素には同じ参照符号を付し、重複する記載を避けるため説明を省略する場合がある。
　図１０は、実施の形態４の気液分離器５Ｃの内部構成を示す縦断面図である。図１１は、図１０におけるXI－XI線により切断した気液分離器５Ｃの断面図である。図１０および図１１に示すように、実施の形態４の気液分離器５Ｃは、容器１１の内部の第１冷媒配管８Ａと第２冷媒配管９Ａとの間に仕切り板１３を配設した構成である。実施の形態４の気液分離器５Ｃの構成において、仕切り板１３以外の構成は、前述の実施の形態１から実施の形態３において説明した構成が適用されるものであり、図１０に示した気液分離器５Ｃの構成に特定されるものではない。
　実施の形態４の気液分離器５Ｃにおける仕切り板１３は、第１冷媒配管８Ａの下方開口部８２および第２冷媒配管９Ａの下方開口部９２における一方の開口（８０／９０）から吐出した気液二相冷媒が他方の開口（９０／８０）に対して直接的に吸い込まれることを抑制するものである。
　気液分離器５Ｃにおいては、第１冷媒配管８Ａまたは第２冷媒配管９Ａの上方開口部８１または９１から気液二相冷媒の大部分が吐出されるが、一部の気液二相冷媒が下方開口部８２または９２から吐出される。下方開口部８２または９２から吐出された気液二相冷媒は、容器１１の底部に吐出されるが、一部が貯留している液相冷媒内に混入され場合がある。しかしながら、第１冷媒配管８Ａと第２冷媒配管９Ａとの間の底部には仕切り板１３が設けられているため、一方の下方開口部８２または９２から底部に吐出された気液二相冷媒が他方の下方開口部９２または８２に直接的に吸い込まれることがなく、仕切り板１３を迂回する経路となる。この結果、この迂回経路において気相冷媒が分離されて、下方開口部９２または８２に吸い込まれる冷媒は気相冷媒が減少した冷媒となる。
　なお、気液分離器５Ｃの容器１１の内部に設ける仕切り板１３の高さとしては、第１冷媒配管８Ａおよび第２冷媒配管９Ａの下方開口部８２、９２における上端の開口の位置より高くすることが好ましい。また、仕切り板１３の高さとしては、それぞれの上方開口部８１、９１における下端の開口の位置より低くてもよい。
　上記のように構成された実施の形態４の気液分離器５Ｃにおける気液分離動作は、前述の実施の形態１から実施の形態３において説明した気液分離動作と同じであるので、実施の形態４においては気液分離動作の説明を省略する。
　実施の形態４における気液分離器５Ｃは、構造のシンプル化および小型化を達成しており、効率のよい気液分離を行うことができる。また、実施の形態４の気液分離器５Ｃを用いた冷凍サイクルの冷媒循環システムにおいても、効率のよい熱変換を小型でシンプルな構造で構築することが可能となる。
　（実施の形態５）
　以下、本開示に係る実施の形態５の気液分離器および気液分離器を用いた冷媒循環システムについて、図面を参照しながら説明する。実施の形態５の気液分離器に関しては、実施の形態２の気液分離器との相違点を中心に説明する。なお、実施の形態５の説明において、前述の実施の形態２における構成と同様の作用、構成、および機能を有する要素には同じ参照符号を付し、重複する記載を避けるため説明を省略する場合がある。
　図１２は、実施の形態５の気液分離器５Ｅの内部構成を示す縦断面図である。図１２に示すように、容器１１の内部における第１冷媒配管８Ｅおよび第２冷媒配管９Ｅのそれぞれの導入端部は、略半球面に形成されて閉塞されている。第１冷媒配管８Ｅおよび第２冷媒配管９Ｅの容器１１の内部への導入部分の長さは実質的に同じである。
　図１２に示すように、実施の形態５の気液分離器５Ｅの構成においては、第１冷媒配管８Ｅおよび第２冷媒配管９Ｅの容器１１の内部への導入部分が斜行して配設されている。即ち、第１冷媒配管８Ｅおよび第２冷媒配管９Ｅが容器１１の内部においてＶ字状に配設されている。Ｖ字状に配設された第１冷媒配管８Ｅおよび第２冷媒配管９Ｅの導入部分のそれぞれの側面においては、容器１１の内面壁に対向する位置に複数の開口８０、９０が形成されている。
　なお、Ｖ字状に配設された第１冷媒配管８Ｅと第２冷媒配管９Ｅとの間の角度（導入角度）、即ちそれぞれの導入部分の中心軸が成す角度は、５°から３０°の範囲内が好ましい。
　気液分離器５Ｅの第１冷媒配管８Ｅおよび第２冷媒配管９Ｅの側面に形成された複数の開口８０、９０は、前述の実施の形態２と同様の構成を有している。即ち、第１冷媒配管８Ｅの側面に形成された開口８０は、導入端部の近傍で複数（例えば、４個）の開口で構成された上方開口部８１と、容器１１の底部近傍で複数（例えば、２個）の開口で構成された下方開口部８２と、により構成されている。同様に、第２冷媒配管９Ｅの側面に形成された開口９０は、導入端部の近傍で複数（例えば、４個）の開口で構成された上方開口部９１と、容器１１の底部近傍で複数（例えば、２個）の開口で構成された下方開口部９２と、により構成されている。
　上方開口部８１（９１）および下方開口部８２（９２）は、第１冷媒配管８Ｅおよび第２冷媒配管９Ｅの中心軸に沿って側面において縦一列に配設されている。それぞれの開口８０（９０）は、容器１１の内面壁に対して斜め下向きに配向するよう形成されている。なお、第１冷媒配管８Ｅの上方開口部８１と下方開口部８２の開口位置と、第２冷媒配管９Ｅの上方開口部９１と下方開口部９２の開口位置との関係は、前述の実施の形態１において図３または図４を用いて説明した位置関係を有する。即ち、第１冷媒配管８Ｅの各開口８０が第２冷媒配管９Ｅに対向しない位置であり、第２冷媒配管９Ｅの各開口９０が第１冷媒配管８Ｅに対向しない位置である。また、第１冷媒配管８Ｅにおける中心軸に対する各開口８０の中心からの垂線と、第２冷媒配管９Ａにおける中心軸に対する各開口９０の中心からの垂線との成す角度θが、９０°から２７０°までの範囲内である。上記のような条件を満たすように、容器１１の内部において同じ高さ位置にあるそれぞれの開口８０、９０の位置関係が規定されている。
　第１冷媒配管８Ｅおよび第２冷媒配管９Ｅにおいて、実質的には、上方開口部８１、９１の各開口８０、９０が気液二相冷媒を吐出し、下方開口部８２、９２の各開口８０、９０が分離された液相冷媒を排出して容器１１の内部に溜まる液相冷媒の液面レベル（液相貯留レベル）の位置を規定している。なお、気液分離器５Ｅにおいては、冷房運転時と暖房運転時とにおける冷媒の貯留量が異なるように、それぞれの下方開口部（８２、９２）の形成位置が異なる構成としてもよい。
　［気液分離動作］
　上記のように構成された実施の形態５における気液分離器５Ｅは、例えば、冷房運転時において、第１冷媒配管８Ｅの上方開口部８１から気液二相冷媒が斜め下向きに吐出される。上方開口部８１の開口８０から吐出された気液二相冷媒は、対向する容器１１の内面壁に対して斜め上から衝突して液相冷媒と気相冷媒とに分離される。分離された液相冷媒は内面壁を伝って衝撃力と重力とにより落下していき、分離された気相冷媒は容器１１の内部を上昇する。実施の形態５における気液分離器５Ｅにおいては、それぞれの上方開口部（８１／９１）の各開口（８０／９０）から吐出された気液二相冷媒が、容器１１の内面壁に対して斜め上から衝突されて、衝突分離される構成である。この結果、容器１１の内面壁において分離された液相冷媒は勢いよく下方に流れて容器１１の底部に貯留される。
　上記のように、実施の形態５における気液分離器５Ｅは、シンプル化および小型化を達成すると共に、容器内部において効率のよい気液分離を行う構成となっている。また、実施の形態５の気液分離器５Ｅを用いた冷凍サイクルの冷媒循環システムにおいても、効率のよい熱変換を小型でシンプルな構造で構築することが可能となる。
　なお、実施の形態５における気液分離器５Ｅの構成において、第１冷媒配管８Ｅおよび第２冷媒配管９Ｅの容器１１の内部の導入部分をＶ字状に構成した構成であり、それ以外の構成は、前述の実施の形態１から実施の形態４および後述する実施の形態において説明するそれぞれの構成が適用されるものであり、図１２に示した気液分離器５Ｅの構成に特定されるものではない。
　（実施の形態６）
　以下、本開示に係る実施の形態６の気液分離器および気液分離器を用いた冷媒循環システムについて、図面を参照しながら説明する。実施の形態６の気液分離器に関しては、実施の形態１から実施の形態５の気液分離器との相違点を中心に説明する。なお、実施の形態６の説明において、前述の実施の形態１から実施の形態５における構成と同様の作用、構成、および機能を有する要素には同じ参照符号を付し、重複する記載を避けるため説明を省略する場合がある。
　図１３は、実施の形態６の気液分離器５Ｄの内部構成を示す縦断面図である。図１３に示すように、容器１１の内部における第１冷媒配管８Ｄおよび第２冷媒配管９Ｄのそれぞれの導入端部は、容器１１の底部近傍に位置しており、上方に向かって開放された開口（第１開口８３および第２開口９３）が形成されている。即ち、第１冷媒配管８Ｄの第１開口８３および第２冷媒配管９Ｄの第２開口９３は、容器１１の内部へのそれぞれの導入端部において容器１１の上方を向くように配設されている。第１冷媒配管８Ｄおよび第２冷媒配管９Ｄの容器１１の内部への導入部分の長さは実質的に同じであり、導入部分は鉛直方向に延設されて並設されている。なお、第１冷媒配管８Ｄおよび第２冷媒配管９Ｄのそれぞれの導入端部に形成された第１開口８３、９３の形状は、気液分離器５Ｄが用いられる冷媒循環システムの仕様に応じて設定される。
　［気液分離動作］
　上記のように構成された実施の形態６の気液分離器５Ｄにおいては、例えば、冷房運転時において、第１冷媒配管８Ｄの導入端部の第１開口８３から気液二相冷媒が吐出される。第１開口８３から吐出された気液二相冷媒は、上方に吹き上げられて質量が重い液相冷媒と質量が軽い気相冷媒とに分離（重力分離）される。分離された液相冷媒は落下していき容器１１の底部に貯留される。一方、分離された気相冷媒は容器１１の内部を上昇して、第３冷媒配管１０から排出される。
　上記のように、実施の形態６の気液分離器５Ｄは、効率のよい気液分離をシンプル化および小型化を達成した構成で達成することができる。従って、実施の形態６の気液分離器５Ｄを用いた冷凍サイクルの冷媒循環システムは、小型でシンプルな構造で効率のよいシステムを構築することができる。
　［実施の形態６の気液分離器の変形例］
　図１４は、実施の形態６の気液分離器５Ｄの変形例を示す縦断面図である。図１４に示す変形例の気液分離器５Ｄａにおいては、第１冷媒配管８Ｄａの導入端部の第１開口８３の位置が、第２冷媒配管９Ｄａの導入端部の第２開口９３の位置より高い位置に設けられている。
　前述の図２に示した冷凍サイクルにおいて、冷媒は冷房運転時に室外熱交換器（凝縮器）側に溜まり、暖房運転時に室内熱交換器（凝縮器）側に溜まる。室外熱交換器（凝縮器）は室内熱交換器（凝縮器）より容量が大きいため、暖房運転時の最適冷媒量は冷房運転時の最適冷媒量より少なくなる。この冷媒の差分量を貯留するためのレシーバとしても、図１４に示した気液分離器５Ｄａが用いられる構成である。このように、図１４に示した気液分離器５Ｄａは、気液分離機能と共に、冷媒のレシーバとしての機能を有するものであるため、冷房運転時と暖房運転時において冷媒の貯留量が異なる構成を有している。
　図１４に示した気液分離器５Ｄａは、冷房運転時において、第１冷媒配管８Ｄａの導入端部の第１開口８３が気液二相冷媒を容器１１の内部に吐出し、第２冷媒配管９Ｄａの導入端部の第２開口９３が液相冷媒を吸い込んで排出するよう冷凍サイクルに組み込んだ構成の場合である。一方、暖房運転時においては、第２冷媒配管９Ｄａの導入端部の第２開口９３が気液二相冷媒を吐出し、第１冷媒配管８Ｄａの導入端部の第１開口８３が液相冷媒を吸い込んで排出する構成である。従って、暖房運転時においては、冷房運転時に比べて気液分離器５Ｄａの容器１１の内部に貯留する冷媒量が多くなる構成である。なお、容器１１の内部において、冷房運転時に気液二相冷媒を吐出する第１冷媒配管８Ｄａの導入部分の長さ（第１冷媒配管８Ｄａの高さ）と、暖房運転時に気液二相冷媒を吐出する第２冷媒配管９Ｄａの導入部分の長さ（第２冷媒配管９Ｄａの高さ）との差は、冷房運転時と暖房運転時の最適冷媒量の差分量に応じて設定される。
　図１４に示した気液分離器５Ｄａにおいては、効率のよい気液分離をシンプルで小型化された装置で達成することができると共に、レシーバとしての機能を有するため、冷凍サイクルの冷媒循環システムが小型でシンプルな構造となり、冷凍サイクルにおいて冷媒の流れを逆転することが可能なリバーシブル形式で汎用性の高い冷凍サイクルとなる冷媒循環システムを構築することができる。
　図１５は、実施の形態６の気液分離器５Ｄの更なる変形例を示す縦断面図である。図１５に示す変形例の気液分離器５Ｄｂにおいては、第１冷媒配管８Ｄｂの導入端部の第１開口８３の位置と、第２冷媒配管９Ｄｂの導入端部の第２開口９３の位置が実質的に同じ高さである。気液分離器５Ｄｂにおける特徴的な構成は、暖房運転時に容器内に気液二相冷媒を吐出する第２冷媒配管９Ｄｂの導入部分の側面に第３開口９４が形成されていることである。
　図１５に示したように、気液分離器５Ｄｂにおいては、暖房運転時に気液二相冷媒を容器内に吐出する冷媒配管（第２冷媒配管９Ｄｂ）における容器内の導入部分の側面に開口９４が形成されている。暖房運転時においては、第２冷媒配管９Ｄｂの導入端部の第１開口９３および側面の第３開口９４から気液二相冷媒が容器内部に吐出され、第１冷媒配管８Ｄｂの導入端部の第１開口８３から液相冷媒が排出される。一方、冷房運転時においては、第１冷媒配管８Ｄｂの導入端部の第１開口８３から気液二相冷媒が容器内部に吐出され、第２冷媒配管９Ｄｂの側面に形成された第３開口９４から液相冷媒が排出される。
　図１５に示した気液分離器５Ｄｂにおいては、効率のよい気液分離をシンプルな構造で達成することができると共に、レシーバとしての機能を有するため、冷凍サイクルの冷媒循環システムが小型でシンプルな構造となり、冷暖房運転が可能なリバーシブル形式の汎用性の高い冷媒循環システムを構築することができる。
　図１６は、実施の形態６の気液分離器５Ｄの更なる変形例を示す縦断面図である。図１６に示す変形例の気液分離器５Ｄｃにおいては、第１冷媒配管８Ｄｃの導入端部の第１開口８３の位置と、第２冷媒配管９Ｄｃの導入端部の第２開口９３の位置が同じ高さである。気液分離器５Ｄｃにおける特徴的な構成は、冷房運転時および暖房運転時において、容器１１の内部に貯留している液相冷媒を排出するための第３開口８４、９４がそれぞれの冷媒配管（８Ｄｃ、９Ｄｃ）の導入部分の側面に形成されていることである。例えば、冷房運転時においては、第１冷媒配管８Ｄｃの導入端部の第１開口８３から容器内に気液二相冷媒が吐出され、第２冷媒配管９Ｄｃの導入部分の側面に形成された第３開口９４から液相冷媒が排出される。一方、暖房運転時においては、第２冷媒配管９Ｄｃの導入端部の第２開口９３から容器内に気液二相冷媒が吐出され、第１冷媒配管８Ｄｃの導入部分の側面に形成された第３開口８４から液相冷媒が排出される。
　上記のように、図１６に示した変形例の気液分離器５Ｄｃの構成においては、気液二相冷媒を容器内に吐出する第１開口８３の位置と、容器内に貯留された冷媒の液面レベル（液相貯留レベル）の位置（導入部分の側面に形成された開口の位置）との間に所定距離を有している。このため、気液分離器５Ｄｃにおいては容器内部に気液二相冷媒が吐出されて効率のよい気液分離が可能となる。
　なお、第１冷媒配管８Ｄｃおよび第２冷媒配管９Ｄｃにおけるそれぞれの導入部分の側面に形成された第３開口８４、９４の位置関係は、前述の実施の形態１において図３を用いて説明した位置を有する。即ち、第１冷媒配管８Ｄｃの側面に形成された第３開口８４が第２冷媒配管９Ｄｃに対向しない位置であり、第２冷媒配管９Ｄｃの側面に形成された第３開口９４が第１冷媒配管８Ｄｃに対向しない位置である。また、第１冷媒配管８Ｄｃにおける中心軸に対する開口８４の中心からの垂線と、第２冷媒配管９Ｄｃにおける中心軸に対する開口９４の中心からの垂線との成す角度θが、９０°から２７０°までの範囲内である。上記の条件を満たすように、それぞれの開口（８４、９４）が、第１冷媒配管８Ｄｃと第２冷媒配管９Ｄｃとの側面に形成されている。なお、冷房運転時と暖房運転時とにおける冷媒の貯留量が異なるように、それぞれの開口（８４、９４）の形成位置が異なる構成としてもよい。
　図１６に示した気液分離器５Ｄｃにおいては、効率のよい気液分離をシンプルな構造で達成することができると共に、レシーバとしての機能を有するため、冷凍サイクルの冷媒循環システムが小型でシンプルな構造となり、冷暖房運転が可能なリバーシブル形式の汎用性の高い冷媒循環システムを構築することができる。
　（実施の形態７）
　以下、本開示に係る実施の形態７の気液分離器および気液分離器を用いた冷媒循環システムについて、図面を参照しながら説明する。実施の形態７の気液分離器に関しては、実施の形態１から実施の形態６の気液分離器との相違点を中心に説明する。なお、実施の形態７の説明において、前述の実施の形態１から実施の形態６における構成と同様の作用、構成、および機能を有する要素には同じ参照符号を付し、重複する記載を避けるため説明を省略する場合がある。
　図１７は、実施の形態７の気液分離器５Ｆを模式的に示す図である。図１７において、（ａ）は気液分離器５Ｆの斜視図であり、（ｂ）は気液分離器５Ｆの正面図であり、（ｃ）は気液分離器５Ｆの側面図であり、（ｄ）は（ｂ）に示した気液分離器５ＦをＤ－Ｄ線により切断した断面図である。
　図１７に示すように、実施の形態７の気液分離器５Ｆの外観を構成する容器１１の形状が円筒形ではなく、横断面が楕円形状を有している。即ち、容器１１の横断面形状が楕円形状である（図１７の（ｄ）参照）。このように容器１１の横断面が楕円形状であるため、容器１１の幅を狭くすることが可能となり、冷媒循環システムにおける気液分離器５Ｆの配設空間が幅の狭い空間の場合であっても対応することが可能となる。また、容器１１の内部において気液二相冷媒を内面壁に衝突させて気液分離する構成においては、気液二相冷媒の吐出口（開口）から内壁面までの距離を短く設定することが可能となり、効率のよい気液分離が可能な構成となる。
　なお、実施の形態１から実施の形態７においては、第１冷媒配管に形成された第１開口の開口面積の合計が第１冷媒配管の流路断面積より大きくなるように構成されている。また、第２冷媒配管に形成された第２開口の開口面積の合計が第２冷媒配管の流路断面積より大きくなるように構成されている。このように構成することにより、第１開口または第２開口から流出する気液二相冷媒の流速を抑制し、容器１１の内壁に気液二相冷媒が衝突するときの慣性力を小さくできるため、効率のよい気液分離が可能な構成となる。
　実施の形態１から実施の形態６においては、容器１１の横断面形状が円形状の場合について説明したが、容器１１の形状としては円形状に特定されるものではなく、気液分離のために衝突分離形式および重力分離形式が効率よく発揮され、気液分離器として優れた効果を有する形状であればよい。一例として説明した実施の形態７の気液分離器５Ｆにおける容器形状に関しては、前述の実施の形態１から６の気液分離器のいずれの構成においても適用可能な構成であり、同様の効果を奏するものである。
　以上のように、本開示における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、詳細な説明および添付の図面を開示した。よって、詳細な説明および添付の図面に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須でない構成要素が含まれることがある。したがって、それらの必須でない構成要素が、詳細な説明および添付の図面に記載されているからといって、直ちに、それらの必須ではない構成要素に対して必須であると認定されるべきではない。
　上記の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置換、付加、省略などを行うことが可能である。
　本開示の気液分離器は、例えば空気調和機の冷凍サイクルに用いることにより、システムのシンプル化および小型化を達成して製造コストを低減することが可能であり、利用価値の高い汎用性の高い装置である。
　　１　圧縮機
　　２　四方弁
　　３　第１熱交換器
　　４　第１絞り装置
　　５　気液分離器
　　６　第２絞り装置（室内熱交換器）
　　７　第２熱交換器（室外熱交換器）
　　８　第１冷媒配管
　　９　第２冷媒配管
　１０　第３冷媒配管
　１１　容器
　１２　エリミネータ（液相吸着部）
　１３　仕切り板
　８０、９０　開口

Claims (16)

  1. 　気液二相冷媒が吐出されて液相冷媒と気相冷媒とに分離し、分離された液相冷媒と気相冷媒とを排出するための容器と、
    　前記容器の下側に導入された第１冷媒配管であって、気液二相冷媒を前記容器の内部に吐出する、又は前記容器の内部で分離された液相冷媒を排出するための第１冷媒配管と、
    　前記容器の下側に導入された第２冷媒配管であって、前記容器の内部で分離された液相冷媒を排出する、又は気液二相冷媒を前記容器の内部に吐出する第２冷媒配管と、
    　前記容器の上側に導入された第３冷媒配管であって、前記容器の内部で分離された気相冷媒を排出するための第３冷媒配管と、を備えた気液分離器。
  2. 　前記第１冷媒配管は、第１開口を有しており、冷房運転と暖房運転との切替えにより、当該第１開口から気液二相冷媒を前記容器の内部に吐出する、又は当該第１開口から前記容器の内部で分離された液相冷媒を排出するよう構成され、
    　前記第２冷媒配管は、第２開口を有しており、冷房運転と暖房運転との切替えにより、当該第２開口から分離された液相冷媒を排出する、又は当該第２開口から気液二相冷媒を前記容器の内部に吐出するよう構成された、請求項１に記載の気液分離器。
  3. 　前記第１開口および前記第２開口が前記容器の内面壁に対向するように配設され、
    　前記第１開口が前記第２開口と対向しないように構成された、請求項２に記載の気液分離器。
  4. 　前記容器の内部において、前記第１冷媒配管が鉛直方向に導入され、当該第１冷媒配管の側面に前記第１開口が形成されて、前記第１冷媒配管の導入端部が閉塞されており、
    　前記容器の内部において、前記第２冷媒配管が鉛直方向に導入され、当該第２冷媒配管の側面に前記第２開口が形成されて、前記第２冷媒配管の導入端部が閉塞された、請求項２又は３に記載の気液分離器。
  5. 　前記第１冷媒配管に形成された複数の前記第１開口は、複数形成され気液二相冷媒を前記容器の内部に吐出するための上方開口部と、分離された液相冷媒を排出し前記容器における液相貯留レベルを規定するための下方開口部とを含み、
    　前記第２冷媒配管に形成された複数の前記第２開口は、複数形成され気液二相冷媒を前記容器の内部に吐出するための上方開口部と、分離された液相冷媒を排出し前記容器における液相貯留レベルを規定するための下方開口部とを含む、請求項４に記載の気液分離器。
  6. 　前記第１冷媒配管に形成された前記下方開口部の高さと前記第２冷媒配管に形成された前記下方開口部の高さが異なるよう構成された、請求項５に記載の気液分離器。
  7. 　前記第１冷媒配管に形成された前記上方開口部の各開口は、当該第１冷媒配管の側面に縦一列に配置され、
    　前記第２冷媒配管に形成された前記上方開口部の各開口は、当該第２冷媒配管の側面に縦一列に配置された、請求項５に記載の気液分離器。
  8. 　前記第１冷媒配管に形成された前記上方開口部の各開口は、当該第１冷媒配管の側面に螺旋状に配置され、
    　前記第２冷媒配管に形成された前記上方開口部の各開口は、当該第２冷媒配管の側面に螺旋状に配置された、請求項５に記載の気液分離器。
  9. 　前記容器の内部における前記第１冷媒配管および前記第２冷媒配管のそれぞれの導入部分の中心軸の成す角度は、鉛直線を間にして５°から３０°の範囲内に設定された、請求項１から８のいずれか一項に記載の気液分離器。
  10. 　前記第１冷媒配管の前記第１開口の外側に向く方向と、前記第２冷媒配管の前記第２開口の外側に向く方向との成す角度が水平面において９０°から２７０°の範囲内に設定された、請求項２から７のいずれか一項に記載の気液分離器。
  11. 　前記第１冷媒配管に形成された前記第１開口の開口面積の合計が前記第１冷媒配管の流路断面積より大きく形成され、および／または前記第２冷媒配管に形成された前記第２開口の開口面積の合計が前記第２冷媒配管の流路断面積より大きく形成された、請求項２から７のいずれか一項に記載の気液分離器。
  12. 　前記容器の内部において、前記第１冷媒配管および前記第２冷媒配管のそれぞれの導入端部より上部に液相吸着部が設けられた、請求項１から１１のいずれか一項に記載の気液分離器。
  13. 　前記第１冷媒配管の前記第１開口が、前記容器の内部への導入端部において前記容器の上方を向くように配設され、
    　前記第２冷媒配管の前記第２開口が、前記容器の内部への導入端部において前記容器の上方を向くように配設された、請求項２に記載の気液分離器。
  14. 　前記第１冷媒配管の前記第１開口の位置と、前記第２冷媒配管の前記第２開口の位置が異なるように構成された、請求項１３に記載の気液分離器。
  15. 　前記第１冷媒配管又は前記第２冷媒配管の少なくとも一方の側面に第３開口が形成された、請求項１３に記載の気液分離器。
  16. 　請求項１から１５のいずれか一項に記載の気液分離器を備え、
    　前記気液分離器の第１冷媒配管と第２冷媒配管は、冷媒が逆転可能に循環する冷凍サイクルに接続され、前記気液分離器の第３冷媒配管が圧縮機へのバイパス配管に接続された、冷媒循環システム。
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