储液器 本发明涉及使用冷冻机油的空气调节机和冷冻机等的冷冻空调回路的储液器,上述的冷冻机油是指那些与致冷剂没有溶解性的或者溶解性微弱的,或者,即使有溶解性,也是具有因温度条件而可与致冷剂相分离的特性的。
下面,说明以前的储液器的一个例子。图22是表示日本专利公报实公平5-39409号所记载的储液器结构的纵断面图。
图中,101是容器,102是吸入管,103是排出管,104是滞留在容器101内部的液体致冷剂,105是冷冻机油。103a~103e是沿排出管103上下方向所开设的多个油回收孔,在这个例子中设置5个。103f是排出管103的气体入口,U是表示排出管103的管内流速。
在装有这个储液器的冷冻空调回路中,含有致冷剂气体、液体致冷剂和冷冻机油的流体通过吸入管102而流入到容器101里。在容器101的内部空间致冷剂气体和液体致冷剂被分离,致冷剂气体从气体入口103f通过排出管103,流出到容器101的外部。另一方面,液体致冷剂104和冷冻机油105则滞留在容器101下部。
在冷冻机油105具有与液体致冷剂104的微弱的溶解性或没有溶解性地特性,或者具有因运转条件而与液体致冷剂104相分离的特性的场合下,在容器101内部的冷冻机油105和液体致冷剂104如图所示地分离,厚度为h的冷冻机油105漂浮在液面高度H的液体致冷剂104的上层。在上下方向上设置多个油回收孔103a~103f时,冷冻机油105和液体致冷剂104从油回收孔103a~103f吸到排出管103内,与致冷剂气体混合流动。
下面,说明以前的储液器的另一个例子。图23是表示日本专利公报实开昭58-87079号记载的储液器结构的纵断面图,储液器内部的结构与上述以前的例子不同。
图中,106是容器,107是吸入管,108是排出管,108a~108e是排出管108的沿上下方向开设的多个油回收孔。109是液体致冷剂,110是冷冻机油。
在装有这个储液器的冷冻空调回路中,含有致冷剂气体、液体致冷剂和冷冻机油的流体通过吸入管107而流入容器106里。在容器106的内部空间致冷剂气体和液体致冷剂被气液分离,冷冻机油110和液体致冷剂109进行相分离,形成比重小的冷冻机油110漂浮在液体致冷剂109的上层的状态。沿上下方向设置多个油回收孔108a~108e,冷冻机油110和液体致冷剂109从油回收孔108a~108e被吸引到排出管108内,与致冷剂气体混合后进行流动。
上述2个以前的例子有同样的作用和问题。下面,把图22所示的以前的例子作为代表来说明其作用和存在的问题。
从油回收孔103a~103e流入到排出管103内部的液体致冷剂的流量随着流过排出管103内的气体流速U的增加和滞留在容器101内的液体致冷剂量而增加,即随着液体致冷剂高度H的增大而增加。图24表示在把气体流速U取成一定,而且把漂浮在液体致冷剂104上层的冷冻机油105厚度h假定成一定场合下的流量特性。
图中,横轴是表示液体致冷剂液面高度H(mm)、纵轴是表示流入排出管103的流量(kg/h)。点线是分别表示从各个油回收孔103a~103e流入的液体致冷剂流量,向右上升的点划线表示作为从各个油回收孔流入的流量总和的液体致冷剂的总流量。
随着液体致冷剂高度H增加,处在液体致冷剂104中的油回收孔的个数增加。此时,从下方的油回收孔流入的流量,因受这部分液压的压差作用而比从上方的油回收孔流入的流量多。因此,液体致冷剂总流量不是与液体致冷剂高度H成比例地增加,而是随着高度H增加而加速地增加。即,在储液器内部的液体致冷剂的液面高度越高,把液体致冷剂104吸入到排出管103内后从储液器流出的液体致冷剂量就越增加。
下面,说明油的流量。图中的锯齿状的表示流量大体一定的实线表示漂浮在上层部的冷冻机油105通过油回收孔而流入到排出管103里的流量。而图25表示油的流量发生变化的示意图。冷冻机油的量是由装有这个储液器的冷冻空调回路确定,但由于通常是把油回收孔的直径设定成不会使冷冻机油过份剩留在储液器内,因而滞留在储液器的密封容器101内的冷冻机油的量不怎么增减。这样,处在冷冻机油的厚度h中的油回收孔的个数虽然由油回收孔的间隔确定,但通常是1个或2个。
图25(a)是表示冷冻机油105滞留在2个油回收孔103c、103d的范围里的情况,图25(b)是表示有与(a)同样的冷冻机油的厚度h,但滞留在1个油回收孔103d的范围里的情况。即,由液体致冷剂高度h的变化,能形成(a)的状态或(b)的状态。当然,两者的状态的不同形成油的流量变化,(a)状态下的油的流量比(b)的多。因此,即使冷冻机油的厚度h是一定的场合下,油流入到排出管103的流量随着液体致冷剂高度H的变化有某些程度变化。实际上如图24所示,有阶梯变化的倾向,但平均而言,与液体致冷剂相比,则几乎呈现一定流量。
众所周知,在冷冻空调回路中,其结构是把储液器的排出管排出的致冷剂气体吸引到压缩机里,经压缩后排出。另外,如上所述的以前结构的储液器里使用与液体致冷剂进行相分离的冷冻机油的场合下,会出现致冷剂气体中混入了液体致冷剂,使这液体致冷剂流量过大的现象。这时,压缩机变成吸引了过量液体致冷剂的状态,对液体致冷剂进行压缩。随即,液体处于压缩状态将发生异常高压。而且由于在压缩机内部,给油泵吸入液体致冷剂,并把液体致冷剂供给轴承和滑动部分,会发生轴承的润滑不良。其结果是在压缩机内部的滑动部分形成异常磨损和烧蚀现象。
即,从组装在冷冻空调回路里的储液器导出的液体致冷剂的流量必须在某种程度以下,而且,为了使压缩机平滑地动作,必须把冷冻机油的流量确保在一定程度以上。这两个极限值是由组装的冷冻空调回路确定。
在以前结构中,为了降低液体致冷剂的流量,例如在使油回收孔直径缩小时,就有必须精细加工的部位,这就形成不适合大量生产的结构。另外,当孔径小时,由异物堵塞的可能性也就增大。因此必须把孔径设定成一定程度以上,通常最小是例如1.5mm左右,用这种孔径不能降低液体致冷剂流量。
此外,从油的流量特性的观点出发,还有下述的问题。即,假定把油回收孔的孔径设定成较小的场合下,能降低液体致冷剂的流量,但另一方面,它使油流量也减少,因而也就难以得到作为冷冻机油的目标油量。在这种情况下,在储液器容器内部剩留多量冷冻机油,而压缩机内部的油量却剧烈减少。
如上所述,以前的储液器有难于适量控制液体致冷剂流量和冷冻机油流量的问题。
本发明是为了解决上述的问题而作出的,其目的是提供一种储液器,它把油回收孔经加工成工作上无障碍程度那样大小,即使在有大量液体致冷剂滞留在储液器的容器内部场合下,也能防止从储液器流出的液体致冷剂流量变成过大,而且能把剩留在储液器内部的冷冻机油高效地回收到压缩机;能抑制流入压缩机的液体致冷剂流量,而且能确保冷冻机油的必要流量,结果能提高冷冻空调回路的可靠性。
本发明的第1种结构的储液器,它设有:把在冷冻空调回路里进行循环的致冷剂临时贮存的密闭容器;把上述致冷剂导入该密闭容器的吸入管;把上述密闭容器内的致冷剂导出的排出管;被保持在上述密闭容器内,将下端部闭塞、而且沿上下方向设有多个油回收孔的油回收管;设置在该油回收管的最下部的油回收孔附近或者在它的下游侧上的、与上述油回收管和排出管连通的连通口。
本发明的第2种结构的储液器,它设有:把在冷冻空调回路里进行循环的致冷剂临时贮存的密闭容器;把上述致冷剂导入该密闭容器的吸入管;把上述密闭容器内的致冷剂导出的排出管;在上述密闭容器内保持在相互不同高度的,各自沿上下方向设有多个油回收孔的多个油回收管;设置在这些油回收管的各自的最下部的油回收孔附近或者在它的下游侧上的、与上述油回收管和排出管连通的多个连通口;对多条通过上述的油回收管内的致冷剂流路中的最上位以外的致冷剂流路进行开关的开关机构;根据上述密闭容器的液面高度使上述开关机构动作的控制机构;将配置在最上位的上述油回收管以外的上端部闭塞、根据上述密闭容器内的液面高度,由上述控制机构使开关机构动作,把多根上述油回收管中进行动作的油回收管转换构成上述致冷剂流路。
本发明的第3种结构的储液器是在第1种或第2种结构中设有被保持在上述油回收管的柱状构件,在上述油回收管的内壁和柱状构件侧面之间构成间隙,这间隙构成混在上述致冷剂里的冷冻机油的流路。
本发明的第4种结构的储液器是在第1种或第2种结构中,把上述油回收管做成包围着排出管,在上述油回收管的内壁和上述排出管的侧面之间构成间隙,这间隙构成混在上述致冷剂里的冷冻机油的流路。
本发明的第5种结构的储液器是在第1种~第4种的任何一种结构中,上述油回收孔至少用2种以上大小不同尺寸构成,把大的油回收孔配置在较小的油回收孔上方。
本发明的第6种结构的储液器是在第1种~第5种的任何一种结构中,至少用2种以上的间隔尺寸构成邻接的上述油回收孔之间的间隔,把窄的间隔尺寸的上述油回收孔配置在较宽的间隔尺寸的上述油回收孔的上方。
本发明的第7种结构的储液器是在第1种~第6种的任何一种结构中,在上述油回收管的同一圆周上配置多个油回收孔。
本发明的第8种结构的储液器是在第1种~第7种的任何一种结构中,把上述油回收管做成它的上方的截面积比下方的截面积小。
本发明的第9种结构的储液器,它设有:把在冷冻空调回路里进行循环的致冷剂临时贮存的密闭容器;把上述致冷剂导入该密闭容器的吸入管;把上述密闭容器内的致冷剂导出的排出管;被保持在上述密闭容器内、上端部开放的、长度不同的多根油回收管;在油回收管的上端部下方的部位,与各根油回收管连接的集合管;将该集合管和上述排出管连通的连通口。
图1是表示本发明的实施方式1的储液器的图,其中的图1(a)是纵断面图、图1(b)是沿图1(a)的A-A线取得的断面图。
图2是表示实施方式1的另一种储液器的图,其中的图2(a)是纵断面图、图2(b)是沿图2(a)的B-B线取得的断面图,图2(c)是表示液体致冷剂和冷冻机油的内部流动示意图。
图3是表示实施方式1的液体致冷剂和冷冻机油的内部流动示意图。
图4是表示实施方式1的相对于液体致冷剂的液体高度(mm)的液体致冷剂和冷冻机油的流量(kg/h)的特性图。
图5是表示本发明的实施方式2的储液器的图,其中的图5(a)是纵断面图,图5(b)是沿图5(a)的D-D线取得的断面图。
图6是表示本发明的实施方式3的储液器的图,其中的6(a)是纵断面图,图6(b)是沿图6(a)的E-E线取得的断面图。
图7是表示本发明的实施方式4的储液器的连通口附近的断面图。
图8是表示本发明的实施方式5的储液器的油回收管的图,其中的图8(a)是纵断面图,图8(b)是顶视图。
图9是表示实施方式5的液体致冷剂和冷冻机油的内部流动的示意图。
图10是表示本发明的实施方式6的储液器的图,其中的图10(a)是纵断面图,图10(b)是油回收管的正视图。
图11是表示本发明的实施方式7的储液器的图,其中的图11(a)是纵断面图,图11(b)是沿图11(a)的F-F线取得的断面图。
图12是表示实施方式7的相对于液体致冷剂的液面高度(mm)的液体致冷剂和冷冻机油的流量(kg/h)特性图。
图13是表示本发明的实施方式8的储液器的图,其中的图13(a)是纵断面图,图13(b)是沿图13(a)的G-G线取得的断面图。
图14是表示本发明的实施方式9的储液器的图,其中的图14(a)是纵断面图,图14(b)是沿图14(a)的H-H线取得的断面图,图14(c)是表示液体致冷剂和冷冻机油的内部流动的示意图。
图15是表示本发明的实施方式10的储液器的图,其中的图15(a)是纵断面图,图15(b)是沿图15(a)的I-I线取得的断面图。
图16是表示本发明的实施方式11的储液器的图,其中的图16(a)是纵断面图,图16(b)是沿图16(a)的J-J线取得的断面图。
图17是表示本发明的实施方式12的储液器的纵断面图。
图18是表示实施方式12的储液器的图,图18(a)是主要部分结构图,图18(b)是沿图18(a)的K-K线取得的断面图。
图19是表示实施方式12的储液器的动作的示意图。
图20是表示实施方式12的相对于液体致冷剂的液面高度(mm)的液体致冷剂和冷冻机油的流量(kg/h)特性图。
图21是表示本发明的实施方式13的储液器的图,其中的图21(a)是纵断面图,图21(b)是沿图21(a)的L-L线取得的断面图。
图22是表示以前的储液器的一个例子的纵断面图。
图23是表示以前的储液器的另一个例子的纵断面图。
图24是以前的储液器相对于液体致冷剂液面高度(mm)的液体致冷剂和冷冻机油的流量(kg/h)特性图。
图25是以前的储液器中油的流量变化的说明图。
下面,参照着附图来说明本发明的实施方式。
实施方式1
下面,对本发明的实施方式1的用在冷冻空调装置里的储液器的结构进行说明。图1是表示本发明的实施方式1的储液器,其中的排出管的致冷剂气体的入口和出口是在上部的,图1(a)是纵断面图,图1(b)是沿图1(a)的A-A线取得的断面图。
图中,1是密闭容器,2是吸入管,3是排出管,3a是致冷剂气体入口,3b是连通口,4是油回收管,4a~4h是沿上下方向设置的多个油回收孔,4i是与排出管3的连通口,5是液体致冷剂,6是冷冻机油,7是固定油回收管4的强度增强构件。连通口3b和油回收孔4a~4h可做成例如小孔结构,基本上是圆形,但在不是圆形场合下,也具有同样效果。连通口3b设置在最下部的油回收孔4a的附近,或者在它的下游侧的致冷剂流路上。
图2表示另一种结构的储液器,其中,排出管的致冷剂气体的入口位于上方,出口位于下方。图2(a)是纵断面图,图2(b)是沿图2(a)的B-B线取得的断面图,图2(c)是将图2(b)中的虚线部分C放大,表示油回收管10的内部流动的示意图。
图中,8是吸入管,9是排出管,9a是致冷剂气体入口,4b是连通口,10是油回收管,10a~10h是油回收孔,10i是与排出管9的连通口,11是液体致冷剂,12是冷冻机油,13是密闭容器。
图1,图2中,设置在油回收管上的油回收孔的直径取成在加工时不会引起多大程度困难的1~3mm左右。
下面,就图2所示结构的储液器来说明本实施方式的动作,而图1所示结构的储液器是同样地动作的。
储液器的机能是暂时贮存上述的在冷冻空调回路里循环的致冷剂,把从吸入管8流入的致冷剂气体和液体致冷剂分离后,将液体致冷剂11蓄积在密闭容器13,防止将液体致冷剂11输送到压缩机(图中没表示),同时将蓄积在密闭容器13里的冷冻机油12送回到压缩机。与从吸入管8吸入的致冷剂气体混合的液体致冷剂11和冷冻机油12的混合流体在密闭容器13内被分离、图2(a)表示液体致冷剂11和冷冻机油12蓄积的状态。由于液体致冷剂11和冷冻机油12溶解性微弱,因而如图所示地,以相分离的状态蓄积在密闭容器13的下部。通常,由于冷冻机油12的比重比液体致冷剂11的比重小,因而冷冻机油12漂浮在液体致冷剂11的上层。
作为储液器的机能,不论液体致冷剂11的蓄积量多少、即使在液体致冷剂11的高度不一定的场合下,还是必须将冷冻机油12吸入到排出管9里,再送回到压缩机。
在本实施方式中,沿着油回收管10的轴向,在上下方向上配置多个油回收孔10a~10h,将漂浮在液体致冷剂11上的冷冻机油12回收到油回收管10。而且如图2(b)所示,将油设置在回收管10的下方的连通口10i和设置在排出管9上的连通口9b连通,将油回收管10内部的液体致冷剂11和冷冻机油12吸入到排出管9里。由图2(c)可见,油回收管10内部的液体致冷剂11和冷冻机油12被混合,进入到油回收管10内部的冷冻机油12伴随着油回收管10内的液体致冷剂11的流动,通过连通口10i、9b,又被吸入到排出管9里。这样,密闭容器13内的漂浮在液体致冷剂11的上层的冷冻机油12被吸入到排出管9里。
下面,对液体致冷剂11和冷冻机油12的流量特性进行说明。图3是表示排出管9和油回收管10的内部流动和液面高度的示意图,图3(a)表示密闭容器13内的液面高度H较低的场合、图3(b)表示液面高度H较高的场合。
图中,L表示油回收管10内部的液面高度,L1与液面高度H较低场合(图3(a))相当,L2和液面高度H较高场合(图3(b))相当。由于致冷剂气体在排出管9里的流动,在连通口10i处产生与密闭容器13内部的压力相比的压力降低Δp。流过连通口10i的液体致冷剂11冷冻机油12的总流量Q由公式表示。其中的p是液体的密度、g是重力加速度。
随着密闭容器13内部的液面高度H增高,液体致冷剂11和冷冻机油12流入的油回收孔(10a~10e)的个数变多,油回收管10内部的液面高度L也就增高。流过连通口10i的液体致冷剂11和冷冻机油12的总流量Q由公式确定,就能得到图4所示的总流量特性Q。
下面,对液体致冷剂流量和冷冻机油流量的流量比例进行说明。
用具有上述结构的油回收管10,在油回收孔的大小相同而且相互间的配置间隔相等的场合下,向各个油回收孔流入的流量就大致相等。因此,在图3(a)中,液体致冷剂11流入的油回收孔是1个10a,冷冻机油12流入的油回收孔是1个10b,液体致冷剂11和冷冻机油12就形成大致相等流量。而在图3(b)中,液体致冷剂11流入的是4个油回收孔10a~10d,冷冻机油12流入的是1个油回收孔10e,冷冻机油12的流量大致是总流量Q的1/5。这样,就确定了冷冻机油12和液体致冷剂11的流量特性,就能得到图4所示的液体致冷剂流量和冷冻机油流量。
图4的横座标表示液体致冷剂液面的高度(mm)、纵座标表示从油回收管10向排出管9的流量(kg/h)。用本实施方式得到的液体致冷剂流量特性和以前的储液器的如图24所示的液体致冷剂流量特性相比较,两者的差别是非常明显的,在本实施方式中,随着液体致冷剂高度H增加,液体致冷剂流量的增加能大幅度地减少。
这样,由于本实施方式形成这种结构,即,设置沿上下方向配置多个油回收孔的油回收管、借助1个小孔状的连通口将油回收管和排出管连通,因而即使在密闭容器13内的液体致冷剂的高度增高的场合下、吸入到排出管9里的液体致冷剂流量不像以前那样地增加,能防止从储液器流出的液体致冷剂流量过大,而且能把蓄积在储液器内部的冷冻机油高效率地回收到压缩机。因此,抑制了流入压缩机的液体致冷剂流量,而且确保了冷冻机油的必要流量,结果,能提高冷冻空调回路的可靠性。
实施方式2
下面,说明实施方式2的油回收管式样。图5是表示本实施方式的储液器的图,图5(a)是储液器的纵断面图,图5(b)是沿图5(a)的D-D线取得的断面图。在本实施方式中,不需要图1所示结构中的支持油回收管的增强构件,使其简化。图中,16是油回收管,16a是多个油回收孔、16b是连通口,16c是相当于与排出管17的切点处的固定点。用连通口16b和固定点16c固定油回收管16。
在本实施方式中,油回收管16和排出管17由分别设置的连通口16a、17a连接着,若多个油回收孔16a的大小或间隔都相等,则具有与实施方式1相同的效果。不仅如此,而且不设置图1所示的增强构件7也能固定油回收管16,能使结构简化。
实施方式3
下面,说明按本发明的实施方式3形成的储液器的油回收管结构。图6是表示按本实施方式形成的储液器,图6(a)是表示储液器的纵断面图,图6(b)是沿图6(a)的E-E线取得的断面图。
图中,18是排出管,18a是连通口,18b是排出管18的气体入口,19是油回收管,19a是多个油回收孔。在本实施方式中,把连通口18a的位置配置在致冷剂流路的下游侧,比设置在J型油回收管19的最下位的油回收孔高的位置上。在致冷剂流路的下游侧,比J型排出管18侧面的最下部高的位置上与油回收管19连通。
下面,对作用进行说明。在如图所示的位置上设置连通口18a时,由于从排出管的气体入口18b到连通口18a为止的距离变长,因而在这范围内产生的管内压力损失Δp也比实施方式1大。如上所述,由于流过连通口18a的液体致冷剂5和冷冻机油6的总流量Q由公式确定,因而在本实施方式中的总流量特性Q比实施方式1中的总流量Q增加。由于包含在总流量Q中的冷冻机油的比例是相同的,因而冷冻机油的流量也随着总流量Q的增加而增加。
如上所述,当总流量Q过大时会有障碍,但由本实施方式形成的总流量Q的增加量不像以前那样加速地增大,而且具有能增加冷冻机油的效果。
这样,通过改变连通口和排出管的连接点位置,能调整液体致冷剂和冷冻机油的总流量Q。即,没必要把连通口18a的位置如实施方式1那样设置在排出管的最下部,通过在最下部的油回收管附近或者在下游侧的任意位置使油回收管19和排出管18连通,就能调整流向排出管18的流量特性。因此,除有实施方式1同样的效果,还能使装入这种储液器的冷冻空调回路的运转条件最适当。
实施方式4
下面,对本发明的实施方式4形成的储液器的结构和作用进行说明。本实施方式是和连通口的形状有关的,是减少因流过连通口的流体粘度所引起的对流量的影响。
图7(a)表示油回收管16的连通口16b的直径和排出管17的连通口17a的直径相等的结构,在油回收管16和排出管17的管壁厚度相等的场合下,流动方向的通路长度相当于管的壁厚t的2倍。图7(b)表示油回收管16的连通口16c的直径比排出管17的连通口17a的直径大的结构,流动方向的通路长度相当于管的壁厚t。
由图7(a)和图7(b)的结构相比较可见,虽然连通口的断面积相等,但是在图7(a)所示结构中,流动方向的通路长度加长,在粘度较高的冷冻机油流过的场合下,流路的阻力就变大、使流量减少。另一方面,如图7(b)所示地,若使连通口16b或者连通口17a中的一方的直径做成比另一方大,实质上使流路长度缩短,就能抑制由粘度的影响引起流路变化。
在图7(b)中表示的是把连通口16c的直径做成比连通口17a的直径大,但也可相反地,将连通口17a的直径做成比连通口16c的大。
实施方式5
下面,说明按本发明的实施方式5形成的储液器的油收管的结构。本实施方式是关于油回收管的使流入内部的冷冻机油更有效地输送的结构。
图8是表示由本实施方式形成的油回流管的图。图8(a)是表示油回收管的纵断面图,图8(b)是表示顶视图。图中,20是油回收管,20a是被加工在油回收管20上的多个油回收孔,21是保持在油回收管20的中央部附近的柱状构件,22是在油回收管20的内壁和柱状构件21的侧面之间形成的环状间隙。
图9是说明油回收管的动作的示意图,图9(a)表示将油回收管的直径形成4~5mm左右较细的情况,图9(b)表示将油回收管的直径形成10mm左右较粗的情况。图中,23、24是油回收管,25是液体致冷剂,26表示冷冻机油的油滴。图中、Δp是作用在油回收管23、24上的压差,下部是与排出管连通的低压侧。
下面,参照图9来说明由油回收管直径的大小引起的流动状况的差异。油滴26的直径由冷冻机油和液体致冷剂25的表面张力大致确定成最小直长。图9(a)是表示油滴26直径和管内径大致相等的结构,液体致冷剂25以将油滴26推出的方式流动。在这种状态下,由于压差Δp作用在油滴26上,因而油滴26和液体致冷剂25就连续地流动。由于冷冻机油和液体致冷剂25在比重方面有差异,因而油滴26上虽有浮力作用,但受液体致冷剂25按压,油滴26被压到下方地流动。另一方面,如图9(b)所示,在油回收管24的直径较大的结构中,由于油滴26是处在有自由移动状态,因而与9(a)相比,油滴26的下降速度就较慢。这样,若把油回收管的流动通路的直径缩小到与油滴直径程度,则能产生图9(a)所示的状况、油滴26就容易向下方流动。
图8是表示将上述方案在储液器上具体实现的结构,它是将流动通路的形状从圆管变成环状间隙22的结构。例如,为了把构成流动通路的环状间隙22的断面积做成与内径为10mm圆管断面积相等,相当于把油回收管20的内径形成11.7mm,在其中固定外径为6mm的柱状构件的结构。这时,能通过环状间隙22的液滴直径为2.9mm。即,通过稍微增大油回收管20的直径,并在其中设置柱状构件21,就能将断面积保持成仍然较大,而且将流动通路的间隙调整成与冷冻机油的油滴直径相当。因此,油滴26的流动状况就近似于图9(a)所示的状况,就能实现使油滴克服浮力作用而容易流动的状态。
实施方式6
下面,说明本发明实施方式6的储液器的油回收管结构。本实施方式是使流入到油回收管内部的冷冻机油更有效地输送的结构。
图10是表示本实施方式的储液器的示意图,图10(a)是表示储液器的纵断面图,图10(b)是表示排出管和油回收管的正视图。
图中,27是密闭容器,28是排出管,28a是设置在排出管28下部的连通口,29是设置成包围排出管28,在与排出管28之间形成环状间隙地配置的筒状油回收管,29a是设置在油回收管29侧面上的多个油回收孔。
下面,说明本实施方式中的动作。与实施方式5同样地,通过油回收孔29a流入到筒状油回收管29里的液体致冷剂11和冷冻机油12,在筒状油回收管29的内壁和排出管28的侧面之间形成的环状间隙里向下流动。然后通过设置在下方的连通口28a而流入到排出管28里。在环状间隙中的流动,因把间隙缩小到流路中的油滴直径程度,变成使油能克服浮力地容易流动。因而,能使冷冻机油12的流量增加,能增加冷冻机油12回收到压缩机的回收量。
由于连通口28a的流动方向的长度由排出管28壁厚构成,因而能实现如图7(b)所说的,液体致冷剂11和冷冻机油12的粘度的依赖关系较少的流量特性。
实施方式7
下面,说明本发明实施方式7的储液器的油回收管的结构。本实施方式是在液体致冷剂和冷冻机油滞留量较多的情况下,通过使冷冻机油的油回收量相对地增加,来增国冷冻机油向压缩机的供给,从而提高压缩机的运转可靠性。
图11是表示本实施方式的储液器示意图,图11(a)是表示储液器的纵断面图,图11(b)是表示沿图11(a)的F-F线取得的断面图。图中,30是油回收管,30a和30b是分别设置例如4个油回收孔;把油回收孔30b的直径做成比油回收孔30a的直径小,例如,油回收孔30b的断面积是油回收孔30a的断面积的1/4程度。
下面,说明其中的动作。在上侧的油回收孔30a的直径比下侧的油回收孔30b的直径大的场合下,相对地,从下侧油回收孔30b流入的液体致冷剂的比例就减少,因而能得到图12所示的流量特性。图12中,横轴表示液面高度H(mm),纵轴表示通过连通口30c,流入排出管28里的流量(kg/h)。图中,实线表示由本实施方式所得到的流量特性,虚线表示油回收孔直径完全相等的结构中的流量构成。
由图12可见,若使用本实施方式的结构,对在液面高度H较高的区域,能使冷冻机油的流量减少得稍少些,而且液体致冷剂流量的增加也能稍少些。因此,在液体致冷剂和冷冻机油的滞留量较多的状况下,也能稳定地向压缩机供给冷冻机油,能提高压缩机的运转可靠性。
而且,通过如本实施方式那样地使油回收孔的直径在上下有所变化,能调整流入油回收管30内部的液体致冷剂11和冷冻机油12的流量特性。
实施方式8
下面,说明本发明实施方式8的储液器的油回收管的结构。本实施方式是在液体致冷剂和冷冻机油的滞留量较多状况下,通过使冷冻机油的回收量相对地增加,增加向压缩机供给冷冻机油,来提高压缩机的运转可靠性。
图13是表示本实施方式的储液器示意图,图13(a)是表示储液器的纵断面图,图13(b)是表示沿图13(a)的G-G线取得的断面图。图中,31是油回收管,31a和31b是设置例如3个和4个的油回收孔,邻接的油回收孔31b的间隔Y做得比邻接的油回收孔31a的间隔x狭窄。例如把油回收孔31b的间隔取成2cm左右,把油回收孔31a的间隔取成3cm左右。
这样,通过把上方的油回收孔31b的间隔做成比下方的油回收孔31a的间隔窄,就能调整流入到油回收管31内部的液体致冷剂11和冷冻机油12的流量特性。例如,在液体致冷剂11的滞留量较多的场合下,即,液体致冷剂11的高度H较高情况下,位于冷冻机油层中的油回收孔31b的数量就较多,因此就形成冷冻机油12的流量较多的特性。这样,与图12所示的实线的流量特性相同,在液面高度H较高的区域,能减少在连通口31c、28a处的冷冻机油的流量降低。其结果能防止降低向压缩机回归的冷冻机油12的流量,就提高压缩机的运转可靠性。
实施方式9
下面,说明本发明实施方式9的储液器的油回收管的结构。本实施方式是使油回收管内的冷冻机油的输送更迅速地进行。
图14是表示本实施方式储液器的示意图,图14(a)是表示储液器的纵断面图,图14(b)是表示沿图14(a)的H-H线取得的断面图,图14(c)是把油回收孔附近放大地表示的示意图。
图中,32是油回收管、32a和32b是油回收孔、相互处在相对着的位置关系,在同一圆周上以多个组合构成。33是液体致冷剂,34是冷冻机油。
下面,说明本实施方式的动作。油回收孔32a和32b是在油回收管32的同一圆周上设置多个,在本实施方式场合下是2个,分别相互相对着地设置的。从各个油回收孔32a和32b流入的液体致冷剂33如图14(c)所示,液体致冷剂33彼此间发生冲突。
这样,由于在油回收管32中,流动发生冲突,因而就产生从油回收孔32a、32b流入的液体致冷剂33和冷冻机油34成混浊状态,能促进冷冻机油34微粒化。由于冷冻机油34的颗粒直径越小就越容易乘在液体致冷剂33的液流里向下方流动,因而就能容易输送冷冻机油,从而能增加冷冻机油34的流量。其结果就能防止回归到压缩机的冷冻机油12的流量的降低,能提高压缩机的运转可靠性。
实施方式10
下面,说明本发明实施方式10的储液器的油回收管的结构。本实施方式是使油回收管内的冷冻机油的输送更迅速地进行的结构。
图15是表示本实施方式的储液器示意图,图15(a)是表示储液器的纵断面图,图15(b)是表示沿图15(a)的I-I线取得的断面图。
图中,35是油回收管,把下方的断面积做成比上方的断面积大,例如做成把上端部的内径取为5mm左右,把下端部的内径取为10mm左右的圆锥形管。35a是设置在这个油回收管35上的多个油回收孔。
下面,说明本实施方式的动作。虽然流入油回收管35内部的冷冻机油34和液体致冷剂33一起流动,但一般液体致冷剂33的管内流速越大,冷冻机油34的油滴就越容易被输送,在如实施方式1那样,用同样的内径构成油回收管35的场合下,管内的液体致冷剂流量在油回收管35的下部比上部的多,管内流速就快。但是,由于在管内流速快的状态下,油回收管35的管内压力损失大,因而其作用是减少从上部油回收孔流入的冷冻机油34的流入流量。由于用小孔状的连通口28a、35b控制着向排出管28的总流量,因而必须使其产生适当的压力损失,但必须避免油回收管35内的压力损失过分增大,必须降低油回收管35下部的管内流速。
本实施方式中,根据液体致冷剂33的管内流量,使管内径在油回收管35的上下方向发生变化,由此能减少流入速度的变化,从而防止管内压力损失的增大。
具体地说,如图15所示,把油回收管35的内径做成从上端部向下端部渐渐加大,形成圆锥管状,由此降低油回收管35的下部的管内流速,其结果能防止流入到油回收管35里的冷冻机油34流量的降低。
由于管内流速在极限值以下就不能输送悬浮的油滴,因而在实际的冷冻空调回路设计中、必须确保能输送冷冻机油34的油滴那种程度的管内流速,即,必须确保管内径。
实施方式11
下面,说明本发明实施方式11的储液器的油回收管的结构。本实施方式是用简单的结构,使油回收管内的冷冻机油的输送迅速进行的结构。
图16是表示本实施方式的储液器示意图,图16(a)是表示储液器的纵断面图,图16(b)是表示沿图16(a)的J-J线取得的断面图。
图中,36、37是内径不同的油回收管,把内径小的油回收管36配置在上方,把内径大的油回收管37配置在下方。即,用例如2段构成油回收管,做成下方的内径比上方的大。36a和37a是分别设置在油回收管36和37上的多个油回收孔。
下面,说明它的动作。实施方式10的油回收管那样的圆锥管状在加工上述还多少有些困难。为此,在本实施方式中,把作为更简单的结构的例子的不同内径的管36、37结合而构成油回收管。
由于在这种结构的油回收管37中,下方的断面积比上方的断面积大,因而能降低下部的管内流速,有降低管内压力损失的效果。因此具有与实施方式10同样的效果,其结果是能防止流入油回收管36、37里的冷冻机油流量的降低。
实施方式12
下面,说明本发明实施方式12的储液器的结构。本实施方式的结构是设置多个油回收管由浮子结构来开关连通口,以控制液体致冷剂的流量。
图17是表示本实施方式的储液器的纵断面,而图18是表示其主要部分的详细示意图,图18(a)是正视图,图18(b)是沿图18(a)的K-K线取得的断面图。本实施方式是设有例如2个油回收管。
图中,38是排出管、38a是连通口,39是第1油回收管,40是第2油回收管,39a、40a是分别设在油回收管39、40上的多个油回收孔。而且,41是根据冷冻机油46和液体致冷剂47的高度而动作的浮子,42是固定在浮子41上的浮子杆,42a是设在浮子杆42上的销孔,43是构成浮子杆42的支点的销,它插在销孔42a里。44是配置在浮子杆42的端部上的销,45是与销44相连接、与浮子杆42的运动相关连地联动、进行上下动作的连通口开关杆。45a是连通口开关杆45下部的连通口开关部,它具有开关阀的功能。45b是设置在连通口开关杆45上,为不闭塞油回收孔39a把与油回收孔相接部分削除的凹部形成。冷冻机油46处在漂浮在液体致冷剂47上的状态。
第1油回收管39和第2油回收管40被保持在高度不同的位置上,被保持在下方的第1油回收管39的上端部被闭塞着。而且第1油回收管39通过在其下端部分的连通口38a与排出管38连通,同样地第2油回收管40通过在它的下端部分的连通口(图中没表示)与排出管38连通着。另外,构成开关机构的连通口开关部45a和构成控制机构的浮子41被安装在第1油回收管39上,以便对流入到第1油回收管39内的致冷剂流路进行开关,上述控制机构是根据液面高度而使开关机构动作的。
图19是说明储液器内部的液体致冷剂量和冷冻机油量较少时和较多时的动作的示意图。下面,参照着这图,说明本实施方式的动作。图19(a)表示冷冻机油46,液体致冷剂47的液面较低的场合,图19(b)表示液面较高的场合。图19(a)中,浮子41下降,与其相连接的连通口开关杆45上升,形成使连通口38a开放的状态。另一方面,在图19(b)中,形成浮子41随着冷冻机油46液面升高而上升,使与其相连接的连通口开关杆45下降,从而使连通口38a关闭的状态。
随着连通口38a的开关,流入排出管38的液体致冷剂47的流量发生变化。图20表示液体致冷剂47的高度发生变化时的流量特性。图中的横轴是液体致冷剂液面的高度H(mm),纵轴是从油回收管39、40通过连通口38a流入的液体的流量(kg/h)H1是表示设置在第2油回收管40上的最下位的油回收孔40a的高度。
在液体致冷剂47的高度H处于H’以下时,是与实施方式1同样的,流入排出管38的液体致冷剂47通过连通口38a流入。然后,随着液体致冷剂的高度H的增加,处于液中的油回收孔数增加,使液体致冷剂的流入量增加。然后,当液体致冷剂47的高度H成为H’时,连通口38a被闭塞。因此液体致冷剂47的流量如图所示地成为0。另一方面,在液体致冷剂47的液面高度达到H’时,冷冻机油46从第2油回收管40的油回收孔40a流入排出管38。由此形成如图所示的特性。
当液体致冷剂47的高度H增高,H>H’时,由于连通口38a被闭塞,因而液体致冷剂47只从第2油回收管40流入。这样,液体致冷剂47的流量随着液体致冷剂47的高度H增加而增加。冷冻机油46的流量随着液体致冷剂47的高度H增加而渐渐地减少。
即,液体致冷剂47的高度H高时能抑制液体致冷剂向排出管的流入,因此能提高压缩机的运转可靠性。
油回收管的个数并不局限于2个,当设置3个以上时,能把流向排出管38的液体致冷剂的流量控制得更精确。在上述的结构中,虽然是用与浮子41相连接的杆45将连通口38a闭塞,但也可做成将油回收管39a闭塞的。
实施方式13
下面说明本发明的实施方式13的储液器。本实施方式的储液管的结构是设置长度不同的多根油回收管和把各个管集合在一起的管子来回收冷冻机油。
图21是表示本实施方式的储液管的示意图,图21(a)是表示储液器的纵断面图,图21(b)是沿图21(a)的L-L线取得的断面图。
图中,48是吸入管,49是排出管,49a是连通口,50是密闭容器,51-55是油回收管,例如用5根长度不同的油回收管构成,各管的上端开放着。51a~55a是油回收管51~55的上端部的开放部。而且,油回收管51~55的下端部被集合成集合管56,集合管56与连通口49a连通地构成。57是滞留在密闭容器50里的液体致冷剂,58是滞留在液体致冷剂57的上层的冷冻机油。
下面,说明本实施方式的动作。液体致冷剂57的高度由储液器内部的液体致冷剂57的量决定,而这储液器内部的液体致冷剂57的量由冷冻空调回路的运转条件决定。通常,由于运转条件是在较广范围的压力和温度条件下运转,因而液体致冷剂57的高度H是不一定的。因此悬浮在液体致冷剂57上层的冷冻机油58的高度也就不一定。在这种场合下,由于多根油回收管51~55的长度成阶梯状,因而冷冻机油58被其中任何一根油回收管吸引。
即,如图所示,在冷冻机油58滞留在油回收管53的上端部附近的场合下,冷冻机油58从油回收管开放部53a进入到油回收管53。另外,液体致冷剂57从油回收管开放部51a、52a进入到油回收管51、52。进到油回收管的冷冻机油58、液体致冷剂57又进到集合管56,与实施方式1同样地在连通口49a发生压力损失,由此把流量控制成不会有过大流量的液体致冷剂被吸入到排出管49。
这样,若采用上述的设置长度不同的多根油回收管,使流入这油回收管里的液体从1个连通口流入排出管的结构,即使在冷冻机油的油面不定的场合下,也能确保冷冻机油的流量,能把冷冻机油从储液器回收到压缩机。其结果能防止压缩机油的内部油量减少,从而能确保压缩机的运转可靠性。
如上所述,若根据本发明的第1种结构的储液器,通过设有下列构件,即,把在冷冻空调回路里进行循环的致冷剂临时贮存的密闭容器;把上述致冷剂导入这密闭容器的吸入管;把上述密闭容器内的致冷剂导出的排出管;被保持在上述密闭容器内,将下端部闭塞,而且沿上下方向设有多个油回收孔的油回收管;设置在这油回收管的最下部的油回收孔附近或者在它的下游侧上的,与上述油回收管和排出管连通的连通口,能得到这样的储液器,即,它是能防止液体致冷剂流量变得过大,而且能以适当的油流量将漂浮在液体致冷剂上层的冷冻机油导出到排出管、输送到压缩机的。
若根据本发明的第2种结构的储液器,通过设有下列构件,即,把在冷冻空调回路里进行循环的致冷剂临时贮存的密闭容器;把上述致冷剂导入这密闭容器的吸入管;把上述密闭容器内的致冷剂导出的排出管;相互形成不同高度地被保持在上述密闭容器内,各自沿上下方向有多个油回收孔的油回收管;设置在这些油回收管的各自的最下部的油回收孔附近或者在它的下游侧上的,与上述油回收管和排出管连通的多个连通口;对多条油回收管内致冷剂流路中的最上位以外的致冷剂流路进行开关的开关机构,根据上述密闭容器的液面高度使上述一关机构动作的控制机构,根据上述密闭容器内的液面高度,由上述控制机构使开关机构动作,将配置在最上位的回收管以外的上端部闭塞,把多根上述油回收管中进行动作的油回收管转换构成致冷剂流路,能得到这样的储液器,即,它是能根据冷冻机油的油面高度而转换致冷剂流路,自由地调整液体致冷剂流量和冷冻机油流量,能防止液体致冷剂流量变成过大,而且能以适当的油流量,将漂浮在液体致冷剂上层的冷冻机油导出到排出管,输送到压缩机的。
根据本发明的第3种结构的储液器,在第1种或第2种结构的基础上,通过设有被保持在上述油回收管内的柱状构件,在上述油回收管的内壁和柱状构件侧面之间构成间隙,这间隙构成混在上述致冷剂里的冷冻机油的流路,能得到这样的储液器,即,它除具有与第1或第2种结构相同的效果以外,还能促进油回收管中油滴的流动、能增加冷冻机油流量。
若根据本发明的第4种结构的储液器,在第1种或第2种结构的基础上,通过把上述油回收管做成包围着排出管,在上述油回收管的内壁和柱状构件侧面之间构成间隙,这间隙构成混在上述致冷剂里的冷冻机油的流路,能得到这样的储液器,即,它除具有与第1或第2种结构相同的效果以外,还能促进油回收管中油滴的流动,能增加冷冻机油流量。
根据本发明的第5种结构的储液器,在第1种~第4种的任何一种结构的基础上,通过把上述油回收孔至少用2种以上大小不同尺寸构成,把大的油回收孔配置在较小的油回收孔上方,能得到这样的储液器,即,它除具有与第1~第4种结构相同的效果以外,还能防止液面高度较高的部分冷冻机油流量的减少。
若根据本发明的第6种结构的储液器,在第1种~第5种的任何一种结构的基础上,通过至少用2种以上的间隔尺寸构成邻接的上述油回收孔之间的间隔、把窄的间隔尺寸的上述油回收孔配置在较宽的间隔尺寸的上述油回收孔的上方,能得到这样的储液器,即,它除具有与第1~第5种结构相同的效果以外,还能防止液面高度较高部分冷冻机油流量的减少。
根据本发明的第7种结构的储液器,在第1种~第6种的任何一种结构的基础上,通过在上述油回收管的同一圆周上配置多个油回收孔,能得到这样的储液器,即,它除具有第1~第6种结构相同的效果以外,还能促进油回收管内的液体致冷剂和漂浮在其上层的冷冻机油的混合,能增加冷冻机油流量。
根据本发明的第8种结构的储液器,在第1种~第7种的任何一种结构的基础上,通过把上述油回收管做成它的上方的断面积比下方的断面积小,能得到这样的储液器,即,它除具有与第1~第7种结构相同的效果以外,能降低由液体致冷剂和冷冻机油流动引起的压力损失,能增加油回收管内的流量。
根据本发明的第9种结构的储液器,通过设有下列构件,即,把在冷冻空调回路里进行循环的致冷剂临时贮存的密闭容器;把上述致冷剂导入这密闭容器的吸入管;把上述密闭容器内的致冷剂导出的排出管;被保持在上述密闭容器内,上端部开放的长度不同的多根油回收管;在各根油回收管的上端部下的部位进行连接的集合管;将这集合管和上述排出管连通的连通口,能得到这样的储液器,能防止液体致冷剂流量变成过大,而且能以适当的油流量将漂浮在液体致冷剂上层的冷冻机油导出到排出管,输送给压缩机。