気液分離装置及び気液分離装置を備えた冷凍装置
【課題】狭小空間での表面張力効果を利用して気液二相流を気相と液相に分離する気液分離装置のより一層の高性能化、小型化、それに冷凍サイクル中への組み込みを容易にした気液分離装置を提供することを目的とする。
【解決手段】気液分離室に液相出口管に向かう溝付き体を設け、その気液分離室の上流に入り口仕切り体を持って狭小空間を作ると共に、この入り口仕切り体の上流側に二相流入り口管を設け、その二相流入り口管より導かれた気液二相流を該狭小空間、気液分離室へと導き、気相と液相に分離し、気相は気相出口管に、液相は液相出口管に導くと共に、上記二相流入り口管は 気液分離装置を構成する筒状外郭容器の上方側部に設け、その二相流入り口管に対向する部分に上記外郭容器の内径を小さくする壁部材を設けたことを特徴とする気液分離装置。
【解決手段】気液分離室に液相出口管に向かう溝付き体を設け、その気液分離室の上流に入り口仕切り体を持って狭小空間を作ると共に、この入り口仕切り体の上流側に二相流入り口管を設け、その二相流入り口管より導かれた気液二相流を該狭小空間、気液分離室へと導き、気相と液相に分離し、気相は気相出口管に、液相は液相出口管に導くと共に、上記二相流入り口管は 気液分離装置を構成する筒状外郭容器の上方側部に設け、その二相流入り口管に対向する部分に上記外郭容器の内径を小さくする壁部材を設けたことを特徴とする気液分離装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は例えば冷凍サイクルや蒸気サイクル等の熱機関の気液分離装置及びオイルセパレータに関し、詳細には、より一層の高性能化並びに小型化を図る技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、冷凍サイクルで使用される気液分離装置及びオイルセパレータとしては、重力によって液あるいは油を溜めるタンクを用いたり、旋回流の遠心力によって液あるいは油を外壁に付着させた後に重力によって液あるいは油を回収する気液分離装置及びオイルセパレータが用いられている。
【０００３】
かかる構成の気液分離装置及びオイルセパレータでは、基本的に重力や遠心力などの体積によって密度の大きい液相を分離する構造となっている。
このため、タンクや旋回流発生装置を用いるため大型の装置となっている上、気液分離装置の設置位置や向きに自由度が少ない。更には気液を効率良く分離する手段が示されていないものであった。
【０００４】
そこで、先に出願人らは前記した課題を解決すべく、溝内で表面張力の作用により液相を溝に付着させて流すことで、気液分離装置をより高性能化並びに小型化することを目的とする発明の特許を出願した。
【０００５】
以下図面を参照しながら特許出願した発明の内容を説明する。
図１３は特許出願した気液分離装置を示す断面図であり、図１４は図１３のＣ−Ｃ断面図である。
図に於いて、３１は気液分離装置、３２は上記気液分離装置３１の外郭を構成する外郭容器、この外郭容器３２は直径が５０ｍｍ前後の円筒状の筒体である。そして内部に入り口仕切り体３３、溝付き体３４等を有している。
【０００６】
３５は気相出口管であり、３６は二相流入口管、３７液相出口管を示す。而して、気相出口管３５、液相出口管３７は円筒状の筒体の端部に図の如く設けられている。
そして、二相流入口管３６は小型化を狙って気相出口管３５が設けられている側の円筒状の筒体上端部近くの側部に設けられている。
この二相流入口管３６は、円筒状の筒体の内面に気液二相流の冷媒を吹き付け筒体の内面を旋回させながら狭小空間３８に至るようにしている。
【０００７】
狭小空間３８に至った気液二相流の液相は表面張力を利用し溝付き体３４内を流れ液溜め３９に、気相は気相分離室４０に溜る。
液溜め３９に溜った液は液相出口管３７より、又気相分離室４０に溜った気相は気相出口管３５よりそれぞれ所定の所に導かれる構造である。
【特許文献１】特許出願２００８〜３８０３４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記従来の構成では次の如き課題があった。
即ち、気液二相流入口管３６を外郭容器３２の側部に設けた気液分離装置３１であった場合吹き出された二相流の気液は狭小空間３８と気液二相流入口管３６間（距離Ｈ寸法）を吹き出されたままのかたまりで内壁を旋回して移動して行く為に、溝付き体３４の全体を使うことなく部分的となり該溝付き体３４が有効に活用されず効率の良い気液分離が出来ないと言う課題があった。
これは気液分離装置を小さく作ろうとする為に先のＨ寸法を小さく作る結果生じる課題であった。
【０００９】
本発明は上記従来の課題を解決するためになされたものであって、その目的は小型化を継続しながら効率の良い気液分離装置３１を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明はかかる課題を解決するため第１に、気液分離室に液相出口管に向かう溝付き体を設け、その気液分離室の上流に入り口仕切り体を持って狭小空間を作ると共に、この入り口仕切り体の上流側に二相流入り口管を設け、その二相流入り口管より導かれた気液二相流を該狭小空間、気液分離室へと導き、気相と液相に分離し、気相は気相出口管に、液相は液相出口管に導くと共に、上記二相流入り口管は 気液分離装置を構成する筒状外郭容器の上方側部に設け、その二相流入り口管に対向する部分に上記外郭容器の内径を小さくする壁部材を設けた構成とした。
【００１１】
かかる構成によると、二相流入り口管より気液分離装置内に吹き出された気液二相流は壁部材に勢い良く衝突することとなる。
即ち、吹き出された気液二相流は入り口管を出てすぐに壁部材にぶつかり勢い良くはねかえり、衝突を繰り返す。そして最後には外郭容器の内周全体に分散され狭小空間に向かうこととなる。
このことにより従来のＨ寸法であっても溝付き体の溝全体が使われることとなり気液二相流は効率良く気液に分離される。これと同時に、気液分離装置の小型化が図れるものである。
【００１２】
本発明はかかる課題を解決するため第２に、筒状外郭容器の上流側端部に小外郭容器を作り壁部材とし、この小外郭容器側部に二相流入り口管を設けた構成にした。
【００１３】
かかる構成によると、二相流入り口管より気液分離装置内に吹き出された気液二相流は二相流入り口管に対向する部分に衝突し内壁一杯に広がり狭小空間に向かうようになる。このことにより先に記載した効果が得られる他、外郭容器と一体に壁部材を作ることが出来るので、特別な部品等を準備しなくても済み原価等の面で有利となる。
【００１４】
本発明はかかる課題を解決するため第３に、筒状外郭容器の上流側端部に小外郭容器を作り壁部材とし、この小外郭容器側部に二相流入り口管を設けると共に、該小外郭容器を貫通して気相出口管を筒状外郭容器の外に導出する構成にした。
【００１５】
かかる構成によると、外郭容器と一体に壁部材を作ることが出来るので特別な部品等を準備しなくても済み原価等の面で有利なものとなる。
更に、気相出口管で小外郭容器内の容積を減らし吹き出される気液のスピードを落とすことなく気液二相流を分散化できるので効率の良い気液分離装置となる。尚、外郭容器に比べ小外郭容器の内径を小さくするとしたが、その比率は固定されるものでなく、吹き出される冷媒を受ける部分の形状、圧力、及び冷媒流量等により上記比率は変更しても良い。
【００１６】
本発明はかかる課題を解決するため第４に、筒状外郭容器の上流側上端部に該外郭容器の内径の１／２以下に設定された穴及び通し孔を有する円筒部材を嵌合して壁部材とすると共に、上記円筒部材の側部の通し孔を利用して二相流入り口管を通し中央の穴を通して気相出口管を通した構成にした。
【００１７】
かかる構成によると、通し孔を有する円筒部材を従来からある外郭容器内に嵌合することにより特別な加工を施すことなく効率の良い気液分離装置を得ることが出来るものである。
【００１８】
本発明はかかる課題を解決した気液分離装置を冷凍サイクルの減圧器の下流に設けた冷凍装置とした。
【００１９】
本発明の気液分離装置を冷凍装置に組み込むことにより設置位置や、取り付け時の向きに制約されない効率の良い気液分離装置を備えた冷凍装置が得られるものである。
【発明の効果】
【００２０】
従来の如く、気液分離装置の組み込み時の制約或いは取扱い上の制約を受けることなく、二相流入り口管より吹き出された気液二相流を狭小空間にほぼ均一に送りこむことが出来る。
従って、機器を大型化することなく効率の良い気液分離装置、更には、これを組み込んだ冷凍装置が得られるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって、この発明が限定されるものではない。
【実施の形態１】
【００２２】
図１は本発明を備えた第一の実施の形態の気液分離装置を示す断面図であり、図２は図１に示す気液分離装置のＡ−Ａ断面図であり、図３は図２に示す溝付き体の展開斜視図である。
【００２３】
図に於いて、１は冷凍サイクル中等に組み込まれる気液分離装置、２は気液分離装置１を構成する外郭容器、この外郭容器２は筒体３と上蓋体３ａ、下蓋体３ｂ等より構成されている。そして上記外郭容器２内に液相出口管７に向かう溝４を有する溝付き体５が設けられており、溝付き体５の上流には入口仕切体１０が設けられ、気液分離室６を構成している。溝付き体５は図３に示すように薄板を折り曲げ溝４を構成し、これをまるめて図２に示すように外郭容器２に挿入している。
【００２４】
１３は筒状の小外郭容器であり、先の外郭容器２の上蓋体３ａ部に図に示す如く取り付けられている。
この小外郭容器１３の側部に先の二相流入り口管９が取り付けられる。又気相出口管８は該小外郭容器１３の中心を貫通する形で取り付けられている。
又、この気相出口管８は先の入口仕切体１０に取り付けられ、気液分離室６に溜る気相を外郭容器２外に導出する。
【００２５】
１４は液留めであり、先の液相出口管７はここに溜る液を外郭容器２外に導出する役目をなす。
又上記小外郭容器１３と外郭容器２の径の違いは、例えば外郭容器２の直径を３０ｍｍとした場合、その半分の１５ｍｍとするものである。又、この時の二相流入り口管９の外径は６ｍｍ〜７ｍｍである。
尚本気液分離装置１の持つ気液分離作用等は先にかかげた特許出願２００８〜３８０３４号と同じである為、説明は省略する。
【００２６】
図に於いて特徴的なのは、先づ二相流入り口管９と狭小空間１２までの距離Ｈ寸法が従来図１３で説明したＨ寸法とほぼ同等である点である。
本発明の如く、入り口仕切体１０下方に気液分離室６を構成するものにあっては、構造上、気相出口管８を該入り口仕切体１０の中心に設けるのが合理的となる。若し二相流入り口管９と入れ換えると気相出口管８を直管とすることが出来ないと云うことである。
従って、二相流入り口管９が図の如く小外郭容器１３側部に設けられる結果となる。
【００２７】
この為本発明に於いては、二相流入り口管９を小外郭容器１３の側部に設けたものである。又二相流入り口管９より吹き出された二相流気液が勢いのある間に対向する壁面に衝突させ、狭小空間１２に入る気液を均一化させるようにしたものである。
具体的には二相流入り口管９に対向する部分に二相流入り口管９までの距離を小さくすべく外郭容器２に比較して、径の小さい小外郭容器１３を設け、この小外郭容器１３側部に二相流入り口管９を設けたものである。尚、外郭容器に比べ小外郭容器の内径を小さくするとしたが、その比率は固定されるものでなく、吹き出される冷媒を受ける部分の形状、圧力、及び冷媒流量等により上記比率は変更しても良い。
【００２８】
かかる構成を有する気液分離装置であると二相流入り口管９より気液分離装置内に吹き出された気液二相流は図１３に比較しぶつかるまでの距離が短くなる分、壁部材に勢い良く衝突することとなる。
即ち、吹き出された気液二相流は入り口管９を出てすぐに壁部材にぶつかり勢い良くはねかえり、衝突を繰り返す。そして最後には外郭容器２の内周全体に分散され狭小空間１２に向かうものである。
このことにより従来のＨ寸法であっても溝付き体５の溝４全体を使うことが出来るので気液二相流は効率良く気相と液相に分離される。これと同時に気液分離装置１の小型化が図れるものである。
【００２９】
実施の形態２〜７に付いて、
図４は本発明を備えた第二の実施の形態の気液分離装置を示す断面図であり、図５は本発明を備えた第三の実施の形態の気液分離装置を示す断面図であり、図６は本発明を備えた第四の実施の形態の気液分離装置を示す断面図であり、図７は本発明を備えた第五の実施の形態の気液分離装置を示す断面図であり、図８は本発明を備えた第六の実施の形態の気液分離装置を示す断面図であり、図９は本発明を備えた第七の実施の形態の気液分離装置を示す断面図である。
【００３０】
先ず図４に於いて、
この実施の形態２の特徴とする所は、外郭容器２の作り方と、実施の形態１で説明した小外郭容器１３が作る壁部材１５の作り方の違いである。
即ち、図４に示す外郭容器２は筒体３の上部に上蓋体３ａ、下部に下蓋体３ｂを有するものであるが、下蓋体３ｂは平板状のものでなく縮管部１６、及び曲部１７を有す椀状とした点である。勿論上記縮管部１６に液相出口管７が取り付けられている。
【００３１】
又、壁部材１５は、筒体３を実施の形態１より長く作り、上蓋体３ａに合わせて円筒部材１８を嵌合し、この円筒部材１８の嵌合された部分を小外郭容器１３に相当する壁部材１５としたものである。気相出口管８は、この円筒部材１８が持つ穴１８ａを貫通し、二相流入り口管９は通し孔１８ｂを利用し、筒体３の側部に図に示すように取り付けられている。
この時Ｈ寸法及び穴１８ａの直径は実施の形態１の外郭容器２、小外郭容器１３、二相流入り口管９等の寸法及び直径に合わせておく。
【００３２】
かかる構成とすることにより、通し孔１８ｂを有する円筒部材１８を従来からある外郭容器２内に嵌合することにより、特別小外郭容器１３を作らなくても効率の良い気液分離装置を得ることが出来るものである。
【００３３】
次に図５に於いて
この実施の形態３の特徴とする所は、実施の形態１，２と異なり上蓋体３ａで小外郭容器１３を作り、更にこの小外郭容器１３を外郭容器２と一体に作った点であり、他は実施の形態１，２と同じように作られている。
【００３４】
次に図６に於いて
この実施の形態４の特徴とする所は、実施の形態３の気相出口管８と入口仕切り体１０を一体物で作った点であり他は実施の形態１，２と同じように作られている。
【００３５】
次に図７に於いて
この実施の形態５の特徴とする所は、実施の形態４の小外郭容器１３の形状を気液が流れ易い形状とした点であり、他は実施の形態１，２と同じように作られている。
【００３６】
次に図８に於いて
この実施の形態６の特徴とする所は、実施の形態３の小外郭容器１３を上蓋体３ａで作ったもので他は実施の形態１，２と同じように作られている。
【００３７】
次に図９に於いて
この実施の形態７の特徴とする所は、実施の形態１の下蓋体３ｂを平板でなく、実施の形態２同様椀状に作ったものであり、他は実施の形態１，２と同じように作られている。
【００３８】
実施の形態８に付いて、
図１０は本発明を備えた実施の形態８の気液分離装置１を示す断面図である。
図１０に示す気液分離装置１は先に説明した実施の形態とは異なり外郭容器２に、壁部材１５を設けたものではない。
このものは二相流の気液を壁部材１５に衝突させることにより均一にさせるのではなく、入口仕切り体１０の上部に受け板１９を設け外郭容器２内に吹き出された二相流の気液を一旦この受け板１９で受け、オーバーフローしたものを、入口仕切り体１０に入れるようにして分散させたものである。
【００３９】
即ち、気液のかたまりとなって上記受け板１９に至る二相流の気液は一旦ここで受け止められ、この受け板１９により作られた気液溜めに溜まり、その気液溜めをオーバーフローしたものが入り口仕切り体１０側に流れる。
これにより先の二相流の気液は狭小空間１２に均一に分散され入るものである。
換言すると、上記により先に説明した壁部材１５と同様の役目を本実施の形態に於いても得られるものである。
【００４０】
実施の形態９に付いて
図１１は本発明を備えた気液分離装置を冷凍サイクルに使用した場合の冷凍サイクルの構成図である。
図１１をもって、上記した気液分離装置１を冷凍サイクルに使用した場合の第一の冷凍サイクル構成を説明する。図１１に示した冷凍サイクル構成図には本実施の形態を説明するために必要な基本的要素をしめしている。
【００４１】
即ち、圧縮機２０は第一のシリンダ２１と第二のシリンダ２２を有し、圧縮機で吸い込んだ低温低圧の気相冷媒は第一のシリンダ２１と第二のシリンダ２２で二段に圧縮され高温高圧気相冷媒となり冷媒吐出管２３を経て、凝縮器２４で凝縮器用送風機２５で送られる空気に放熱し、高圧液冷媒となる。液冷媒は第一の減圧器２６で減圧され二相流となり、二相流入り口管９から気液分離装置１に流入し、液相冷媒は液相出口管７から出た後、第二の減圧器２７に入り蒸発器用送風機２９で送られる空気から熱を奪い低温低圧の気相冷媒となり、圧縮機２０に吸い込まれる。
【００４２】
一方、気液分離装置１で分離された気相冷媒は気相出口管８から第二のシリンダ２２吸い込まれるため、気液分離装置１で分離された蒸発に寄与しない気相冷媒は第一のシリンダ２１で圧縮する必要が無く、圧縮動力が節減でき、高効率な運転を可能にできる。
【００４３】
実施の形態１０に付いて
図１２は図１１とは異なる冷凍サイクルに本発明を備えた気液分離装置を使用した第二の冷凍サイクルに冷凍サイクル構成図である。
図１２は、上記した気液分離装置１を冷凍サイクルに使用した場合の第二の冷凍サイクル構成図である。図１２に示した冷凍サイクル構成図には本実施の形態を説明するために必要な基本的構成要素をしめしている。
【００４４】
即ち、圧縮機２０は第一のシリンダ２１のみを有し、圧縮機で吸い込んだ低温低圧の気相冷媒は第一のシリンダ２１で圧縮され高温高圧気相冷媒となり冷媒吐出管２３を経て、凝縮器２４で凝縮器用送風機２５で送られる空気に放熱し、高圧液冷媒となる。液冷媒は第一の減圧器２６で減圧され二相流となり、二相流入り口管９から気液分離装置１に流入し、液相冷媒は液相出口管７から蒸発器２８に入り蒸発器用送風機２９で送られる空気から熱を奪い低温低圧の気相冷媒となり、圧縮機２０に吸い込まれる。
一方、気液分離装置１で分離された気相冷媒は気相出口管８から蒸発器バイパス管３０を経て圧縮機２０に吸い込まれる。
【００４５】
気液分離装置１を用いない場合には、減圧器２６で減圧された二相流の気相冷媒も蒸発器２８に流入する為、特に、蒸発器用送風機２９で送られる空気温度が低い場合には蒸発圧力が低下し、気相冷媒の密度は小さくなり体積流量が大きくなるため、蒸発器２８での圧力損失が大きく蒸発器２８の出口圧力、即ち、圧縮機吸込み圧力が低下するため、圧縮動力が増大し、高効率な運転ができなくなる。
それに対して、本実施例で示したように気液分離装置１を設け、分離された気相冷媒を気相出口管８から蒸発器バイパス管３０を経て圧縮機２０に吸い込ませることにより、蒸発に寄与しない気相冷媒は蒸発器２８に流入しないため蒸発器２８での圧力損失を抑えることができ、圧縮動力が節減でき、高効率な運転を可能にできる。
【００４６】
従来、冷凍サイクルで使用される気液分離装置１としては、重力によって液を溜めるタンクを用いたり、旋回流の遠心力によって液相を外壁に付着させた後に重力によって液を回収する気液分離装置１が用いられていたが、かかる構成の気液分離装置１では、基本的に重力や遠心力などの体積力によって密度の大きい液相を分離する構造となっているため、気液分離装置１の設置位置や向きに自由度が少ない上、タンクや旋回流発生装置を用いるため、大型の装置となっていたが、本発明の気液分離装置１を使用することにより、小型で、設置位置や向きの自由度が大きい効果を発揮しながら、高効率な運転を可能にできる。
尚図１１、図１２で説明した冷凍サイクルに気液分離装置１を組み込むに当たり、取り付け具（図示せず）等をもって二相流入り口管９が上方に位置するよう機器本体に固定しておくのが良策であることは言うまでもない。
【００４７】
本発明は以上説明した如き構成を有するものであるから、次の如き効果が得られるものである。
即ち、気液分離室に液相出口管に向かう溝付き体を設け、その気液分離室の上流に入り口仕切り体を持って狭小空間を作ると共に、この入り口仕切り体の上流側に二相流入り口管を設け、その二相流入り口管より導かれた気液二相流を該狭小空間、気液分離室へと導き、気相と液相に分離し、気相は気相出口管に、液相は液相出口管に導くと共に、上記二相流入り口管は 気液分離装置を構成する筒状外郭容器の側部に設け、その二相流入り口管に対向する部分に上記外郭容器内の内径を小さくする壁部材を設けたものであるから、二相流入り口管より気液分離装置内に吹き出された気液二相流は壁部材に勢い良く衝突することとなる。
即ち、吹き出された気液二相流は入り口管を出てすぐに壁部材にぶつかり勢い良くはねかえり、衝突を繰り返す。そして最後には外郭容器の内周全体に分散し狭小空間に向かうこととなる。
このことにより従来のＨ寸法であっても溝付き体の溝全体が使われることとなり気液二相流は効率良く気液に分離される。これと同時に、気液分離装置の小型化が図れるものである。
【００４８】
また、筒状外郭容器の上流側端部に小外郭容器を作り壁部材とし、この小外郭容器側部に二相流入り口管を設けたものであるから二相流入り口管より気液分離装置内に吹き出された気液二相流は二相流入り口管に対向する部分に衝突し内壁一杯に広がり狭小空間に向かうようになる。このことにより先に記載した効果が得られる他、外郭容器と一体に壁部材を作ることが出来るので、特別な部品等を準備しなくても済み原価等の面で有利となる。
【００４９】
また、筒状外郭容器の上流側端部に小外郭容器を作り壁部材とし、この小外郭容器側部に二相流入り口管を設けると共に、該小外郭容器を貫通して気相出口管を筒状外郭容器の外に導出する構成としたものであるから外郭容器と一体に壁部材を作ることが出来るので特別な部品等を準備しなくても済み原価等の面で有利なものとなる。
更に、気相出口管で小外郭容器内の容積を減らし二相流入り口管より吹き出される気液二相流を分散化しやすくできるので効率の良い気液分離装置となる。
【００５０】
また、筒状外郭容器の上流側上端部に該外郭容器の内径の略１／２以下に設定された穴及び通し孔を有する円筒部材を嵌合して壁部材とする共に、上記円筒部材の側部の通し孔を利用して二相流入り口管を通し中央の穴を通して気相出口管を通した構成にしたので、通し孔を有する円筒部材を従来からある外郭容器内に嵌合することにより特別な加工を施すことなく効率の良い気液分離装置を得ることが出来るものである。
【００５１】
また、先に説明した気液分離装置を冷凍サイクルの減圧器の下流に設けた気液分離装置を備えた冷凍装置としたものであるから、取り付け時の向き等に制約されない効率の良い気液分離装置を備えた冷凍装置が得られるものである。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明を備えた第一の実施の形態の気液分離装置を示す断面図である。
【図２】図１に示す気液分離装置のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図２に示す溝付き体の展開斜視図である。
【図４】本発明を備えた第二の実施の形態の気液分離装置を示す断面図である。
【図５】本発明を備えた第三の実施の形態の気液分離装置を示す断面図である。
【図６】本発明を備えた第四の実施の形態の気液分離装置を示す断面図である。
【図７】本発明を備えた第五の実施の形態の気液分離装置を示す断面図である。
【図８】本発明を備えた第六の実施の形態の気液分離装置を示す断面図である。
【図９】本発明を備えた第七の実施の形態の気液分離装置を示す断面図である。
【図１０】本発明を備えた第八の実施の形態の気液分離装置を示す断面図である。
【図１１】本発明を備えた気液分離装置を冷凍サイクルに使用した場合の第一の冷凍サイクルの構成図である。
【図１２】図１１とは異なる冷凍サイクルに本発明を備えた気液分離装置を使用した第二の冷凍サイクル構成図である。
【図１３】従来の気液分離装置を示す断面図である。
【図１４】図１３のＣ−Ｃ断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１ 気液分離装置
２ 外郭容器
３ 筒体 ３ａ 上蓋体 ３ｂ 下蓋体
４ 溝
５ 溝付き体
６ 気液分離室
７ 液相出口管
８ 気相出口管
９ 二相流入り口管
１０ 入り口仕切り体
１１ 出口仕切り体
１２ 狭小空間
１３ 小外郭容器
１４ 液溜め
１５ 壁部材
１６ 縮管部
１７ 曲部
１８ 円筒部材 １８ａ 穴 １８ｂ 通し孔
１９ 受け板
２０ 圧縮機
２１ 第一のシリンダ
２２ 第二のシリンダ
２３ 冷媒吐出管
２４ 凝縮器
２５ 凝縮器用送風機
２６ 第一の減圧器
２７ 第二の減圧器
２８ 蒸発器
２９ 蒸発器用送風機
３０ バイパス管
【技術分野】
【０００１】
本発明は例えば冷凍サイクルや蒸気サイクル等の熱機関の気液分離装置及びオイルセパレータに関し、詳細には、より一層の高性能化並びに小型化を図る技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、冷凍サイクルで使用される気液分離装置及びオイルセパレータとしては、重力によって液あるいは油を溜めるタンクを用いたり、旋回流の遠心力によって液あるいは油を外壁に付着させた後に重力によって液あるいは油を回収する気液分離装置及びオイルセパレータが用いられている。
【０００３】
かかる構成の気液分離装置及びオイルセパレータでは、基本的に重力や遠心力などの体積によって密度の大きい液相を分離する構造となっている。
このため、タンクや旋回流発生装置を用いるため大型の装置となっている上、気液分離装置の設置位置や向きに自由度が少ない。更には気液を効率良く分離する手段が示されていないものであった。
【０００４】
そこで、先に出願人らは前記した課題を解決すべく、溝内で表面張力の作用により液相を溝に付着させて流すことで、気液分離装置をより高性能化並びに小型化することを目的とする発明の特許を出願した。
【０００５】
以下図面を参照しながら特許出願した発明の内容を説明する。
図１３は特許出願した気液分離装置を示す断面図であり、図１４は図１３のＣ−Ｃ断面図である。
図に於いて、３１は気液分離装置、３２は上記気液分離装置３１の外郭を構成する外郭容器、この外郭容器３２は直径が５０ｍｍ前後の円筒状の筒体である。そして内部に入り口仕切り体３３、溝付き体３４等を有している。
【０００６】
３５は気相出口管であり、３６は二相流入口管、３７液相出口管を示す。而して、気相出口管３５、液相出口管３７は円筒状の筒体の端部に図の如く設けられている。
そして、二相流入口管３６は小型化を狙って気相出口管３５が設けられている側の円筒状の筒体上端部近くの側部に設けられている。
この二相流入口管３６は、円筒状の筒体の内面に気液二相流の冷媒を吹き付け筒体の内面を旋回させながら狭小空間３８に至るようにしている。
【０００７】
狭小空間３８に至った気液二相流の液相は表面張力を利用し溝付き体３４内を流れ液溜め３９に、気相は気相分離室４０に溜る。
液溜め３９に溜った液は液相出口管３７より、又気相分離室４０に溜った気相は気相出口管３５よりそれぞれ所定の所に導かれる構造である。
【特許文献１】特許出願２００８〜３８０３４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記従来の構成では次の如き課題があった。
即ち、気液二相流入口管３６を外郭容器３２の側部に設けた気液分離装置３１であった場合吹き出された二相流の気液は狭小空間３８と気液二相流入口管３６間（距離Ｈ寸法）を吹き出されたままのかたまりで内壁を旋回して移動して行く為に、溝付き体３４の全体を使うことなく部分的となり該溝付き体３４が有効に活用されず効率の良い気液分離が出来ないと言う課題があった。
これは気液分離装置を小さく作ろうとする為に先のＨ寸法を小さく作る結果生じる課題であった。
【０００９】
本発明は上記従来の課題を解決するためになされたものであって、その目的は小型化を継続しながら効率の良い気液分離装置３１を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明はかかる課題を解決するため第１に、気液分離室に液相出口管に向かう溝付き体を設け、その気液分離室の上流に入り口仕切り体を持って狭小空間を作ると共に、この入り口仕切り体の上流側に二相流入り口管を設け、その二相流入り口管より導かれた気液二相流を該狭小空間、気液分離室へと導き、気相と液相に分離し、気相は気相出口管に、液相は液相出口管に導くと共に、上記二相流入り口管は 気液分離装置を構成する筒状外郭容器の上方側部に設け、その二相流入り口管に対向する部分に上記外郭容器の内径を小さくする壁部材を設けた構成とした。
【００１１】
かかる構成によると、二相流入り口管より気液分離装置内に吹き出された気液二相流は壁部材に勢い良く衝突することとなる。
即ち、吹き出された気液二相流は入り口管を出てすぐに壁部材にぶつかり勢い良くはねかえり、衝突を繰り返す。そして最後には外郭容器の内周全体に分散され狭小空間に向かうこととなる。
このことにより従来のＨ寸法であっても溝付き体の溝全体が使われることとなり気液二相流は効率良く気液に分離される。これと同時に、気液分離装置の小型化が図れるものである。
【００１２】
本発明はかかる課題を解決するため第２に、筒状外郭容器の上流側端部に小外郭容器を作り壁部材とし、この小外郭容器側部に二相流入り口管を設けた構成にした。
【００１３】
かかる構成によると、二相流入り口管より気液分離装置内に吹き出された気液二相流は二相流入り口管に対向する部分に衝突し内壁一杯に広がり狭小空間に向かうようになる。このことにより先に記載した効果が得られる他、外郭容器と一体に壁部材を作ることが出来るので、特別な部品等を準備しなくても済み原価等の面で有利となる。
【００１４】
本発明はかかる課題を解決するため第３に、筒状外郭容器の上流側端部に小外郭容器を作り壁部材とし、この小外郭容器側部に二相流入り口管を設けると共に、該小外郭容器を貫通して気相出口管を筒状外郭容器の外に導出する構成にした。
【００１５】
かかる構成によると、外郭容器と一体に壁部材を作ることが出来るので特別な部品等を準備しなくても済み原価等の面で有利なものとなる。
更に、気相出口管で小外郭容器内の容積を減らし吹き出される気液のスピードを落とすことなく気液二相流を分散化できるので効率の良い気液分離装置となる。尚、外郭容器に比べ小外郭容器の内径を小さくするとしたが、その比率は固定されるものでなく、吹き出される冷媒を受ける部分の形状、圧力、及び冷媒流量等により上記比率は変更しても良い。
【００１６】
本発明はかかる課題を解決するため第４に、筒状外郭容器の上流側上端部に該外郭容器の内径の１／２以下に設定された穴及び通し孔を有する円筒部材を嵌合して壁部材とすると共に、上記円筒部材の側部の通し孔を利用して二相流入り口管を通し中央の穴を通して気相出口管を通した構成にした。
【００１７】
かかる構成によると、通し孔を有する円筒部材を従来からある外郭容器内に嵌合することにより特別な加工を施すことなく効率の良い気液分離装置を得ることが出来るものである。
【００１８】
本発明はかかる課題を解決した気液分離装置を冷凍サイクルの減圧器の下流に設けた冷凍装置とした。
【００１９】
本発明の気液分離装置を冷凍装置に組み込むことにより設置位置や、取り付け時の向きに制約されない効率の良い気液分離装置を備えた冷凍装置が得られるものである。
【発明の効果】
【００２０】
従来の如く、気液分離装置の組み込み時の制約或いは取扱い上の制約を受けることなく、二相流入り口管より吹き出された気液二相流を狭小空間にほぼ均一に送りこむことが出来る。
従って、機器を大型化することなく効率の良い気液分離装置、更には、これを組み込んだ冷凍装置が得られるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって、この発明が限定されるものではない。
【実施の形態１】
【００２２】
図１は本発明を備えた第一の実施の形態の気液分離装置を示す断面図であり、図２は図１に示す気液分離装置のＡ−Ａ断面図であり、図３は図２に示す溝付き体の展開斜視図である。
【００２３】
図に於いて、１は冷凍サイクル中等に組み込まれる気液分離装置、２は気液分離装置１を構成する外郭容器、この外郭容器２は筒体３と上蓋体３ａ、下蓋体３ｂ等より構成されている。そして上記外郭容器２内に液相出口管７に向かう溝４を有する溝付き体５が設けられており、溝付き体５の上流には入口仕切体１０が設けられ、気液分離室６を構成している。溝付き体５は図３に示すように薄板を折り曲げ溝４を構成し、これをまるめて図２に示すように外郭容器２に挿入している。
【００２４】
１３は筒状の小外郭容器であり、先の外郭容器２の上蓋体３ａ部に図に示す如く取り付けられている。
この小外郭容器１３の側部に先の二相流入り口管９が取り付けられる。又気相出口管８は該小外郭容器１３の中心を貫通する形で取り付けられている。
又、この気相出口管８は先の入口仕切体１０に取り付けられ、気液分離室６に溜る気相を外郭容器２外に導出する。
【００２５】
１４は液留めであり、先の液相出口管７はここに溜る液を外郭容器２外に導出する役目をなす。
又上記小外郭容器１３と外郭容器２の径の違いは、例えば外郭容器２の直径を３０ｍｍとした場合、その半分の１５ｍｍとするものである。又、この時の二相流入り口管９の外径は６ｍｍ〜７ｍｍである。
尚本気液分離装置１の持つ気液分離作用等は先にかかげた特許出願２００８〜３８０３４号と同じである為、説明は省略する。
【００２６】
図に於いて特徴的なのは、先づ二相流入り口管９と狭小空間１２までの距離Ｈ寸法が従来図１３で説明したＨ寸法とほぼ同等である点である。
本発明の如く、入り口仕切体１０下方に気液分離室６を構成するものにあっては、構造上、気相出口管８を該入り口仕切体１０の中心に設けるのが合理的となる。若し二相流入り口管９と入れ換えると気相出口管８を直管とすることが出来ないと云うことである。
従って、二相流入り口管９が図の如く小外郭容器１３側部に設けられる結果となる。
【００２７】
この為本発明に於いては、二相流入り口管９を小外郭容器１３の側部に設けたものである。又二相流入り口管９より吹き出された二相流気液が勢いのある間に対向する壁面に衝突させ、狭小空間１２に入る気液を均一化させるようにしたものである。
具体的には二相流入り口管９に対向する部分に二相流入り口管９までの距離を小さくすべく外郭容器２に比較して、径の小さい小外郭容器１３を設け、この小外郭容器１３側部に二相流入り口管９を設けたものである。尚、外郭容器に比べ小外郭容器の内径を小さくするとしたが、その比率は固定されるものでなく、吹き出される冷媒を受ける部分の形状、圧力、及び冷媒流量等により上記比率は変更しても良い。
【００２８】
かかる構成を有する気液分離装置であると二相流入り口管９より気液分離装置内に吹き出された気液二相流は図１３に比較しぶつかるまでの距離が短くなる分、壁部材に勢い良く衝突することとなる。
即ち、吹き出された気液二相流は入り口管９を出てすぐに壁部材にぶつかり勢い良くはねかえり、衝突を繰り返す。そして最後には外郭容器２の内周全体に分散され狭小空間１２に向かうものである。
このことにより従来のＨ寸法であっても溝付き体５の溝４全体を使うことが出来るので気液二相流は効率良く気相と液相に分離される。これと同時に気液分離装置１の小型化が図れるものである。
【００２９】
実施の形態２〜７に付いて、
図４は本発明を備えた第二の実施の形態の気液分離装置を示す断面図であり、図５は本発明を備えた第三の実施の形態の気液分離装置を示す断面図であり、図６は本発明を備えた第四の実施の形態の気液分離装置を示す断面図であり、図７は本発明を備えた第五の実施の形態の気液分離装置を示す断面図であり、図８は本発明を備えた第六の実施の形態の気液分離装置を示す断面図であり、図９は本発明を備えた第七の実施の形態の気液分離装置を示す断面図である。
【００３０】
先ず図４に於いて、
この実施の形態２の特徴とする所は、外郭容器２の作り方と、実施の形態１で説明した小外郭容器１３が作る壁部材１５の作り方の違いである。
即ち、図４に示す外郭容器２は筒体３の上部に上蓋体３ａ、下部に下蓋体３ｂを有するものであるが、下蓋体３ｂは平板状のものでなく縮管部１６、及び曲部１７を有す椀状とした点である。勿論上記縮管部１６に液相出口管７が取り付けられている。
【００３１】
又、壁部材１５は、筒体３を実施の形態１より長く作り、上蓋体３ａに合わせて円筒部材１８を嵌合し、この円筒部材１８の嵌合された部分を小外郭容器１３に相当する壁部材１５としたものである。気相出口管８は、この円筒部材１８が持つ穴１８ａを貫通し、二相流入り口管９は通し孔１８ｂを利用し、筒体３の側部に図に示すように取り付けられている。
この時Ｈ寸法及び穴１８ａの直径は実施の形態１の外郭容器２、小外郭容器１３、二相流入り口管９等の寸法及び直径に合わせておく。
【００３２】
かかる構成とすることにより、通し孔１８ｂを有する円筒部材１８を従来からある外郭容器２内に嵌合することにより、特別小外郭容器１３を作らなくても効率の良い気液分離装置を得ることが出来るものである。
【００３３】
次に図５に於いて
この実施の形態３の特徴とする所は、実施の形態１，２と異なり上蓋体３ａで小外郭容器１３を作り、更にこの小外郭容器１３を外郭容器２と一体に作った点であり、他は実施の形態１，２と同じように作られている。
【００３４】
次に図６に於いて
この実施の形態４の特徴とする所は、実施の形態３の気相出口管８と入口仕切り体１０を一体物で作った点であり他は実施の形態１，２と同じように作られている。
【００３５】
次に図７に於いて
この実施の形態５の特徴とする所は、実施の形態４の小外郭容器１３の形状を気液が流れ易い形状とした点であり、他は実施の形態１，２と同じように作られている。
【００３６】
次に図８に於いて
この実施の形態６の特徴とする所は、実施の形態３の小外郭容器１３を上蓋体３ａで作ったもので他は実施の形態１，２と同じように作られている。
【００３７】
次に図９に於いて
この実施の形態７の特徴とする所は、実施の形態１の下蓋体３ｂを平板でなく、実施の形態２同様椀状に作ったものであり、他は実施の形態１，２と同じように作られている。
【００３８】
実施の形態８に付いて、
図１０は本発明を備えた実施の形態８の気液分離装置１を示す断面図である。
図１０に示す気液分離装置１は先に説明した実施の形態とは異なり外郭容器２に、壁部材１５を設けたものではない。
このものは二相流の気液を壁部材１５に衝突させることにより均一にさせるのではなく、入口仕切り体１０の上部に受け板１９を設け外郭容器２内に吹き出された二相流の気液を一旦この受け板１９で受け、オーバーフローしたものを、入口仕切り体１０に入れるようにして分散させたものである。
【００３９】
即ち、気液のかたまりとなって上記受け板１９に至る二相流の気液は一旦ここで受け止められ、この受け板１９により作られた気液溜めに溜まり、その気液溜めをオーバーフローしたものが入り口仕切り体１０側に流れる。
これにより先の二相流の気液は狭小空間１２に均一に分散され入るものである。
換言すると、上記により先に説明した壁部材１５と同様の役目を本実施の形態に於いても得られるものである。
【００４０】
実施の形態９に付いて
図１１は本発明を備えた気液分離装置を冷凍サイクルに使用した場合の冷凍サイクルの構成図である。
図１１をもって、上記した気液分離装置１を冷凍サイクルに使用した場合の第一の冷凍サイクル構成を説明する。図１１に示した冷凍サイクル構成図には本実施の形態を説明するために必要な基本的要素をしめしている。
【００４１】
即ち、圧縮機２０は第一のシリンダ２１と第二のシリンダ２２を有し、圧縮機で吸い込んだ低温低圧の気相冷媒は第一のシリンダ２１と第二のシリンダ２２で二段に圧縮され高温高圧気相冷媒となり冷媒吐出管２３を経て、凝縮器２４で凝縮器用送風機２５で送られる空気に放熱し、高圧液冷媒となる。液冷媒は第一の減圧器２６で減圧され二相流となり、二相流入り口管９から気液分離装置１に流入し、液相冷媒は液相出口管７から出た後、第二の減圧器２７に入り蒸発器用送風機２９で送られる空気から熱を奪い低温低圧の気相冷媒となり、圧縮機２０に吸い込まれる。
【００４２】
一方、気液分離装置１で分離された気相冷媒は気相出口管８から第二のシリンダ２２吸い込まれるため、気液分離装置１で分離された蒸発に寄与しない気相冷媒は第一のシリンダ２１で圧縮する必要が無く、圧縮動力が節減でき、高効率な運転を可能にできる。
【００４３】
実施の形態１０に付いて
図１２は図１１とは異なる冷凍サイクルに本発明を備えた気液分離装置を使用した第二の冷凍サイクルに冷凍サイクル構成図である。
図１２は、上記した気液分離装置１を冷凍サイクルに使用した場合の第二の冷凍サイクル構成図である。図１２に示した冷凍サイクル構成図には本実施の形態を説明するために必要な基本的構成要素をしめしている。
【００４４】
即ち、圧縮機２０は第一のシリンダ２１のみを有し、圧縮機で吸い込んだ低温低圧の気相冷媒は第一のシリンダ２１で圧縮され高温高圧気相冷媒となり冷媒吐出管２３を経て、凝縮器２４で凝縮器用送風機２５で送られる空気に放熱し、高圧液冷媒となる。液冷媒は第一の減圧器２６で減圧され二相流となり、二相流入り口管９から気液分離装置１に流入し、液相冷媒は液相出口管７から蒸発器２８に入り蒸発器用送風機２９で送られる空気から熱を奪い低温低圧の気相冷媒となり、圧縮機２０に吸い込まれる。
一方、気液分離装置１で分離された気相冷媒は気相出口管８から蒸発器バイパス管３０を経て圧縮機２０に吸い込まれる。
【００４５】
気液分離装置１を用いない場合には、減圧器２６で減圧された二相流の気相冷媒も蒸発器２８に流入する為、特に、蒸発器用送風機２９で送られる空気温度が低い場合には蒸発圧力が低下し、気相冷媒の密度は小さくなり体積流量が大きくなるため、蒸発器２８での圧力損失が大きく蒸発器２８の出口圧力、即ち、圧縮機吸込み圧力が低下するため、圧縮動力が増大し、高効率な運転ができなくなる。
それに対して、本実施例で示したように気液分離装置１を設け、分離された気相冷媒を気相出口管８から蒸発器バイパス管３０を経て圧縮機２０に吸い込ませることにより、蒸発に寄与しない気相冷媒は蒸発器２８に流入しないため蒸発器２８での圧力損失を抑えることができ、圧縮動力が節減でき、高効率な運転を可能にできる。
【００４６】
従来、冷凍サイクルで使用される気液分離装置１としては、重力によって液を溜めるタンクを用いたり、旋回流の遠心力によって液相を外壁に付着させた後に重力によって液を回収する気液分離装置１が用いられていたが、かかる構成の気液分離装置１では、基本的に重力や遠心力などの体積力によって密度の大きい液相を分離する構造となっているため、気液分離装置１の設置位置や向きに自由度が少ない上、タンクや旋回流発生装置を用いるため、大型の装置となっていたが、本発明の気液分離装置１を使用することにより、小型で、設置位置や向きの自由度が大きい効果を発揮しながら、高効率な運転を可能にできる。
尚図１１、図１２で説明した冷凍サイクルに気液分離装置１を組み込むに当たり、取り付け具（図示せず）等をもって二相流入り口管９が上方に位置するよう機器本体に固定しておくのが良策であることは言うまでもない。
【００４７】
本発明は以上説明した如き構成を有するものであるから、次の如き効果が得られるものである。
即ち、気液分離室に液相出口管に向かう溝付き体を設け、その気液分離室の上流に入り口仕切り体を持って狭小空間を作ると共に、この入り口仕切り体の上流側に二相流入り口管を設け、その二相流入り口管より導かれた気液二相流を該狭小空間、気液分離室へと導き、気相と液相に分離し、気相は気相出口管に、液相は液相出口管に導くと共に、上記二相流入り口管は 気液分離装置を構成する筒状外郭容器の側部に設け、その二相流入り口管に対向する部分に上記外郭容器内の内径を小さくする壁部材を設けたものであるから、二相流入り口管より気液分離装置内に吹き出された気液二相流は壁部材に勢い良く衝突することとなる。
即ち、吹き出された気液二相流は入り口管を出てすぐに壁部材にぶつかり勢い良くはねかえり、衝突を繰り返す。そして最後には外郭容器の内周全体に分散し狭小空間に向かうこととなる。
このことにより従来のＨ寸法であっても溝付き体の溝全体が使われることとなり気液二相流は効率良く気液に分離される。これと同時に、気液分離装置の小型化が図れるものである。
【００４８】
また、筒状外郭容器の上流側端部に小外郭容器を作り壁部材とし、この小外郭容器側部に二相流入り口管を設けたものであるから二相流入り口管より気液分離装置内に吹き出された気液二相流は二相流入り口管に対向する部分に衝突し内壁一杯に広がり狭小空間に向かうようになる。このことにより先に記載した効果が得られる他、外郭容器と一体に壁部材を作ることが出来るので、特別な部品等を準備しなくても済み原価等の面で有利となる。
【００４９】
また、筒状外郭容器の上流側端部に小外郭容器を作り壁部材とし、この小外郭容器側部に二相流入り口管を設けると共に、該小外郭容器を貫通して気相出口管を筒状外郭容器の外に導出する構成としたものであるから外郭容器と一体に壁部材を作ることが出来るので特別な部品等を準備しなくても済み原価等の面で有利なものとなる。
更に、気相出口管で小外郭容器内の容積を減らし二相流入り口管より吹き出される気液二相流を分散化しやすくできるので効率の良い気液分離装置となる。
【００５０】
また、筒状外郭容器の上流側上端部に該外郭容器の内径の略１／２以下に設定された穴及び通し孔を有する円筒部材を嵌合して壁部材とする共に、上記円筒部材の側部の通し孔を利用して二相流入り口管を通し中央の穴を通して気相出口管を通した構成にしたので、通し孔を有する円筒部材を従来からある外郭容器内に嵌合することにより特別な加工を施すことなく効率の良い気液分離装置を得ることが出来るものである。
【００５１】
また、先に説明した気液分離装置を冷凍サイクルの減圧器の下流に設けた気液分離装置を備えた冷凍装置としたものであるから、取り付け時の向き等に制約されない効率の良い気液分離装置を備えた冷凍装置が得られるものである。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明を備えた第一の実施の形態の気液分離装置を示す断面図である。
【図２】図１に示す気液分離装置のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図２に示す溝付き体の展開斜視図である。
【図４】本発明を備えた第二の実施の形態の気液分離装置を示す断面図である。
【図５】本発明を備えた第三の実施の形態の気液分離装置を示す断面図である。
【図６】本発明を備えた第四の実施の形態の気液分離装置を示す断面図である。
【図７】本発明を備えた第五の実施の形態の気液分離装置を示す断面図である。
【図８】本発明を備えた第六の実施の形態の気液分離装置を示す断面図である。
【図９】本発明を備えた第七の実施の形態の気液分離装置を示す断面図である。
【図１０】本発明を備えた第八の実施の形態の気液分離装置を示す断面図である。
【図１１】本発明を備えた気液分離装置を冷凍サイクルに使用した場合の第一の冷凍サイクルの構成図である。
【図１２】図１１とは異なる冷凍サイクルに本発明を備えた気液分離装置を使用した第二の冷凍サイクル構成図である。
【図１３】従来の気液分離装置を示す断面図である。
【図１４】図１３のＣ−Ｃ断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１ 気液分離装置
２ 外郭容器
３ 筒体 ３ａ 上蓋体 ３ｂ 下蓋体
４ 溝
５ 溝付き体
６ 気液分離室
７ 液相出口管
８ 気相出口管
９ 二相流入り口管
１０ 入り口仕切り体
１１ 出口仕切り体
１２ 狭小空間
１３ 小外郭容器
１４ 液溜め
１５ 壁部材
１６ 縮管部
１７ 曲部
１８ 円筒部材 １８ａ 穴 １８ｂ 通し孔
１９ 受け板
２０ 圧縮機
２１ 第一のシリンダ
２２ 第二のシリンダ
２３ 冷媒吐出管
２４ 凝縮器
２５ 凝縮器用送風機
２６ 第一の減圧器
２７ 第二の減圧器
２８ 蒸発器
２９ 蒸発器用送風機
３０ バイパス管
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気液分離室に液相出口管に向かう溝付き体を設け、その気液分離室の上流に入り口仕切り体を持って狭小空間を作ると共に、この入り口仕切り体の上流側に二相流入り口管を設け、その二相流入り口管より導かれた気液二相流を該狭小空間、気液分離室へと導き、気相と液相に分離し、気相は気相出口管に、液相は液相出口管に導くと共に、上記二相流入り口管は気液分離装置を構成する筒状外郭容器の上方側部に設け、その二相流入り口管に対向する部分に上記外郭容器の内径を小さくする壁部材を設けたことを特徴とする気液分離装置。
【請求項２】
筒状外郭容器の上流側端部に小外郭容器を作り壁部材とし、この小外郭容器側部に二相流入り口管を設けたことを特徴とする請求項１記載の気液分離装置。
【請求項３】
筒状外郭容器の上流側端部に小外郭容器を作り壁部材とし、この小外郭容器側部に二相流入り口管を設けると共に、該小外郭容器を貫通して気相出口管を筒状外郭容器の外に導出するようにしたことを特徴とする請求項１記載の気液分離装置。
【請求項４】
筒状外郭容器の上流側上端部に上記外郭容器内径の略１／２以下に設定された穴及び通し孔を有する円筒部材を嵌合して壁部材とする共に、上記円筒部材の側部の通し孔を利用して二相流入り口管を通し、中央の穴を通して気相出口管を設けたことを特徴とする請求項１記載の気液分離装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４に記載の気液分離装置を冷凍サイクルの減圧器の下流に設けたことを特徴とする気液分離装置を備えた冷凍装置。
【請求項１】
気液分離室に液相出口管に向かう溝付き体を設け、その気液分離室の上流に入り口仕切り体を持って狭小空間を作ると共に、この入り口仕切り体の上流側に二相流入り口管を設け、その二相流入り口管より導かれた気液二相流を該狭小空間、気液分離室へと導き、気相と液相に分離し、気相は気相出口管に、液相は液相出口管に導くと共に、上記二相流入り口管は気液分離装置を構成する筒状外郭容器の上方側部に設け、その二相流入り口管に対向する部分に上記外郭容器の内径を小さくする壁部材を設けたことを特徴とする気液分離装置。
【請求項２】
筒状外郭容器の上流側端部に小外郭容器を作り壁部材とし、この小外郭容器側部に二相流入り口管を設けたことを特徴とする請求項１記載の気液分離装置。
【請求項３】
筒状外郭容器の上流側端部に小外郭容器を作り壁部材とし、この小外郭容器側部に二相流入り口管を設けると共に、該小外郭容器を貫通して気相出口管を筒状外郭容器の外に導出するようにしたことを特徴とする請求項１記載の気液分離装置。
【請求項４】
筒状外郭容器の上流側上端部に上記外郭容器内径の略１／２以下に設定された穴及び通し孔を有する円筒部材を嵌合して壁部材とする共に、上記円筒部材の側部の通し孔を利用して二相流入り口管を通し、中央の穴を通して気相出口管を設けたことを特徴とする請求項１記載の気液分離装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４に記載の気液分離装置を冷凍サイクルの減圧器の下流に設けたことを特徴とする気液分離装置を備えた冷凍装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１０−１８５６４４（Ｐ２０１０−１８５６４４Ａ）
【公開日】平成２２年８月２６日（２０１０．８．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５２６４５（Ｐ２００９−５２６４５）
【出願日】平成２１年２月１２日（２００９．２．１２）
【出願人】（５９６０８３３６４）日冷工業株式会社 (10)
【公開日】平成２２年８月２６日（２０１０．８．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月１２日（２００９．２．１２）
【出願人】（５９６０８３３６４）日冷工業株式会社 (10)
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