气液分离器及搭载其的空气调节器.pdf

上传人:00****42 文档编号:827055 上传时间:2018-03-14 格式:PDF 页数:29 大小:1.12MB
返回 下载 相关 举报
摘要
申请专利号:

CN200880022037.7

申请日:

2008.06.16

公开号:

CN101688716A

公开日:

2010.03.31

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):F25B 43/00申请日:20080616|||公开

IPC分类号:

F25B43/00

主分类号:

F25B43/00

申请人:

三菱电机株式会社

发明人:

村上泰城; 永井宏典; 斋藤直; 牧野浩招; 早丸靖英; 山本和英

地址:

日本东京

优先权:

2007.6.25 JP 166343/2007; 2007.12.12 JP 320581/2007

专利代理机构:

中国国际贸易促进委员会专利商标事务所

代理人:

李 洋

PDF下载: PDF下载
内容摘要

一种气液混合流体的气液分离器,为了提高气液分离器的分离效率,在容器中具有流入配管和流出配管,其中,流入配管的出口端部以封闭或留有间隙的方式形成,设置扩大端部,该扩大端部具有比与气液分离器的容器相交的部分的流入配管的直径大的宽度,在扩大端部的侧面设置具有比流入配管的直径大的宽度的横孔。在扩大端部,能够高效分离制冷剂蒸气和制冷剂液,能够提高气液分离器的分离效率。

权利要求书

1.  一种气液分离器,该气液分离器是在容器中具有流入配管和流出配管的气液混合流体的气液分离器,其特征在于:所述流入配管的出口端部以封闭或留有间隙的方式形成,设置有扩大端部,该扩大端部具有比与气液分离器的容器相交的部分的流入配管的直径大的宽度,在所述扩大端部的侧面设置横孔。

2.
  根据权利要求1所述的气液分离器,其特征在于:所述横孔的宽度比所述流入配管的所述直径大。

3.
  根据权利要求1所述的气液分离器,其特征在于:在位于所述横孔的下游侧的所述扩大端部的侧面设置了底孔。

4.
  根据权利要求1所述的气液分离器,其特征在于:在所述横孔的上游侧设置小孔。

5.
  根据权利要求1所述的气液分离器,其特征在于:从容器壁面到扩大端部为止的流入配管的插入长度,比从容器壁面到流出配管的入口端部的插入长度大。

6.
  根据权利要求1所述的气液分离器,其特征在于:所述扩大端部的宽度随着朝向下游而增大。

7.
  根据权利要求1所述的气液分离器,其特征在于:折曲所述扩大端部的端部。

8.
  根据权利要求1所述的气液分离器,其特征在于:通过对所述扩大端部的端部进行闭合加工,将扩大端部的端部封闭或设置底孔。

9.
  根据权利要求1所述的气液分离器,其特征在于:以如下方式设置扩大端部,即,从所述横孔喷出的流体的方向相对于容器侧壁大致垂直。

10.
  根据权利要求1所述的气液分离器,其特征在于:以如下方式设置扩大端部,即,从所述横孔喷出的流体的方向相对于容器侧壁成为大致切线方向。

11.
  根据权利要求1所述的气液分离器,其特征在于:从所述横孔喷出的流体的流速为1.6m/s以下。

12.
  根据权利要求1所述的气液分离器,其特征在于:使扩大端部的截面形状为扁平或椭圆。

13.
  根据权利要求1所述的气液分离器,其特征在于:使扩大端部的截面形状为圆形。

14.
  根据权利要求1所述的气液分离器,其特征在于:使扩大端部的截面形状为多边形。

15.
  根据权利要求1所述的气液分离器,其特征在于:以在所述扩大端部的内侧形成立起部的方式设置横孔。

16.
  一种空气调节器,其特征在于:搭载了权利要求1所述的气液分离器。

说明书

气液分离器及搭载其的空气调节器
技术领域
[0001]本发明涉及气液分离器及搭载其的空气调节器。
背景技术
[0002]在冷冻循环中,由冷凝器冷凝了的制冷剂液通过膨胀阀减压,成为制冷剂蒸气和制冷剂液混合存在的气液二相状态,流入到蒸发器中。如果制冷剂以气液二相状态流入蒸发器,则制冷剂通过蒸发器时的压力损失变大,空气调节器的能量转换效率下降。
[0003]因此,在制冷剂流入蒸发器之前,使用气液分离器分离成制冷剂蒸气和制冷剂液,仅使制冷剂液流到蒸发器中,从而能够减小制冷剂通过蒸发器时的压力损失,提高空气调节器的能量转换效率。
[0004]在以往的气液分离器中,在容器上部设置流入配管和流出配管,流入配管的直径随着朝向下端而变小,在流入配管的侧面设置流出孔,从而,与将流入配管安装在容器侧面的方法相比节约了加工时间(例如,专利文献1)。
[0005]专利文献1:专利第3593594号
[0006]在这样的气液分离器中,流入配管的直径随着朝向下端而变小,所以,在制冷剂液沿流入配管的壁面流动、制冷剂蒸气在流入配管的中央流动那样的如同气液二相的环状流的状况下,制冷剂液的液膜厚度增加,大量的制冷剂液从设于流入配管的侧面的流出孔喷出,所以,存在分离效率下降的问题。另外,在流入配管的下端部分不能积存大量的制冷剂液,制冷剂液从所述流出孔溢出,所以,存在分离效率大幅度下降的问题。
发明内容
[0007]因此,本发明的目的在于提供一种具有高分离效率的气液分离器,另外,提供搭载了这样的气液分离器的空气调节器。
[0008]本发明的气液分离器是在容器中具有流入配管和流出配管的气液混合流体的气液分离器,其特征在于:流入配管的出口端部以封闭或设置间隙的方式形成,设置有扩大端部,该扩大端部具有比与气液分离器的容器相交的部分的流入配管的直径大的宽度,在扩大端部的侧面设置横孔,该横孔具有比流入配管的直径大的宽度。
发明的效果
[0009]根据本发明,在容器内设置扩大端部,该扩大端部具有比与气液分离器的容器相交的部分的流入配管的直径大的宽度,从而,能够在扩大端部的侧面设置大直径的横孔,能够减小横孔的数量,降低加工费。
附图说明
[0010]
图1为表示本发明的气液分离器的主视图(实施方式1)。
图2为仅表示图1的气液分离器的流入配管的、在图1的箭头A方向看到的侧视图(实施方式1)。
图3为图2的流入配管的、在箭头B的方向看到的仰视图(实施方式1)。
图4为图2的流入配管的、沿线C-C的剖视图(实施方式1)。
图5为表示本发明的气液分离器的变形例的主视图(实施方式1)。
图6为表示本发明的气液分离器的其它变形例的主视图(实施方式1)。
图7为表示本发明的气液分离器的流入配管的变形例的仰视图(实施方式1)。
图8为表示本发明的气液分离器的流入配管的其它变形例的仰视图(实施方式1)。
图9为表示本发明的气液分离器的流入配管的变形例的侧视图(实施方式1)。
图10为表示本发明的气液分离器的流入配管的变形例的仰视图(实施方式1)。
图11为表示本发明的气液分离器的流入配管的另外的其它变形例的仰视图(实施方式1)。
图12为表示本发明的气液分离器的流入配管的侧视图(实施方式2)。
图13为图12的流入配管的、沿图12的线D-D的剖视图(实施方式2)。
图14为表示本发明的气液分离器的流入配管的变形例的侧视图(实施方式2)。
图15为表示本发明的气液分离器的流入配管的侧视图(实施方式3)。
图16为图15的流入配管的、沿图15的线E-E的剖视图(实施方式3)。
图17为表示本发明的气液分离器的流入配管的变形例的侧视图(实施方式3)。
图18为表示本发明实施方式4的气液分离器的流入配管的侧视图(实施方式4)。
图19为表示本发明的气液分离器的流入配管的变形例的侧视图(实施方式4)。
图20为表示本发明的气液分离器的流入配管的其它变形例的侧视图(实施方式4)。
图21为表示本发明实施方式5的气液分离器的主视图(实施方式5)。
图22为表示本发明的气液分离器的变形例的主视图(实施方式5)。
图23为表示本发明的气液分离器的其它变形例的主视图(实施方式5)。
图24为表示本发明的气液分离器的变形例的、沿图12的线D-D的剖视图(实施方式5)。
图25为在冷冻循环中搭载了本发明实施方式1的气液分离器时的冷冻循环图(实施方式1)。
图26为表示在冷冻循环中搭载了本发明实施方式1的气液分离器时的冷冻循环的压力与焓的变化的图(实施方式1)。
图27为表示本发明实施方式2的气液分离器的气液分离效率的图(实施方式2)。
具体实施方式
[0011]下面说明本发明的实施方式。
实施方式1
[0012]图1为表示本发明实施方式1的气液分离器的主视图。气液分离器具有容器1、流入配管2、上部流出配管3以及下部流出配管4,该容器1具有筒状的侧壁1a、顶壁1b以及底壁1c;该流入配管2以贯通顶壁1b的方式进行安装;该上部流出配管3以与流入配管2并置的方式安装于顶壁1b;该下部流出配管4安装于容器1的底壁1c。容器1在内部进行气液混合流体的气液分离。
[0013]图2为仅表示沿图1的A-A线观察时的流入配管2的侧视图。流入配管2具有截面为圆形的连接配管2a和截面为图4所示那样的扁平形状的扩大端部9,该连接配管2a在一端连接于外部回路,另一端气密地贯通容器1的顶壁1b;该扩大端部9连接在连接配管2a的另一端。在扩大端部9的包含扁平截面的长边的侧面,在2个部位设置宽度(直径)比连接配管2a的直径d1大的横孔5。例如,扩大端部9能够通过对流入配管2扁平地进行扩管而形成。其中,扩大端部9的宽度d2比与气液分离器的容器1相交的部分的流入配管2的直径d1大。另外,扩大端部9以如下方式设置,即,使从横孔5喷出的制冷剂的方向(箭头6)相对于容器1的侧壁1a大致垂直。另外,在横孔5的上侧的流入配管2的侧面,在本例中在连接配管2a上设置小孔14。
[0014]在这里,连接配管2a的直径d1为流入配管2与容器1相交的部分的流入配管2的直径。扩大端部9的宽度d2至少在设置横孔5的部分比连接配管2a的直径d1大。另外,横孔5的宽度最好为连接配管2a的直径d1以上的大小。在图示例中,横孔5的宽度(直径)比连接配管2a的直径d1稍大,具有平坦部分的扩大端部9的宽度d2大约为连接配管2a的直径d1的2倍大,所述平坦部分用于形成所述大小的横孔5。
[0015]图3为表示沿图2的B-B线观察扩大端部9时的形状的仰视图。在扩大端部9的下面,设置具有数mm间隙的长的底孔10。底孔10例如可以通过冲压扩大端部9的下端而形成。
[0016]图4为表示在扩大端部9内流动的制冷剂的状态的沿图2的C-C线的剖视图。
[0017]下面,说明实施方式1的动作。在制冷运转时,制冷剂以制冷剂蒸气和制冷剂液的气液二相状态流入流入配管2,进入到容器1内并向扩大端部9前进。此时,由于扩大端部9的截面为扁平形状,所以,如图4所示,包含扁平截面的短边的面的制冷剂液7a的液膜变厚,包含长边的面的制冷剂液7b的液膜变薄。因此,当制冷剂蒸气8从设于扩大端部9的侧面的横孔5喷出时,也仅是喷出少量的制冷剂液7b。
[0018]从横孔5喷出的制冷剂液7b与容器1的侧壁1a碰撞,附着于该处,成为制冷剂液7d,与制冷剂蒸气8分离,沿容器1的侧壁1a因重力的作用而落下,在容器1的底部作为制冷剂液7e积存。另外,制冷剂蒸气8通过上部流出配管3从容器1流出。
[0019]另一方面,不从横孔5喷出而是前进到扩大端部9的下侧的制冷剂液7a积存在扩大端部9的底面,从底孔10成为制冷剂液7c并向下流出,制冷剂液7c和制冷剂液7d与积存于容器1的底部的制冷剂液7e合流,通过下部流出配管4从容器1流出。
[0020]这样,气液分离器具有容器1、流入配管2以及流出配管3;该容器1进行气液混合流体的气液分离;该流入配管2具有连接配管2a和扩大端部9,所述连接配管2a贯通地延伸到该容器1内,所述扩大端部9连接在该连接配管2a的内端并使气液混合流体的流动方向弯曲;该流出配管3从容器1贯通地延伸;扩大端部9的宽度尺寸比连接配管2a的直径大,在扩大端部9的侧面设置有横孔5。
[0021]另外,在进行采暖运转时,制冷剂在制冷剂配管内朝相反方向流动,由冷凝器冷凝了的过冷却状态的制冷剂液以液体单相的状态从下部流出配管4流入到容器1内,从流入配管2流出。此时,与上部流出配管3相连的制冷剂回路由电磁阀等封闭。在容器1内,剩余的制冷剂液积存,在冷冻机油相对于制冷剂不相溶的情况下,冷冻机油积存在制冷剂液上,所以,通过小孔14,冷冻机油从容器1向制冷剂回路流出,返回到压缩机中。
[0022]这样,在通过扩大端部9的制冷剂中,包含扁平截面的长边的面的制冷剂液7b的液膜变薄,从而从横孔5喷出的制冷剂液7b的量减少,从底孔10喷出的制冷剂液7c增加,所以,在扩大端部9中,能够以更高的效率分离制冷剂蒸气8与制冷剂液7c,能够提高气液分离器的分离效率。
[0023]另外,扩大端部9的宽度d2比与气液分离器的容器1相交的部分的流入配管2的直径d1大,能够在扩大端部9的下侧积存大量的制冷剂液7a,所以,即使在流入到流入配管2的制冷剂液的量增加了的情况下,也能够减少制冷剂液7a从横孔5溢出的量,能够进一步提高分离效率。
[0024]另外,在流入配管2的下端设置具有扁平截面的扩大端部9,从而能够在成为扁平截面的长边的面上设置孔径大的横孔5,所以,能够减少制冷剂从横孔5喷出时的压力损失和制冷剂的声音。
[0025]另外,由于能够减少横孔5的数量,所以,能够减少加工费。另外,能够缩短流入配管,实现容器的小型化和材料费用的削减。
[0026]另外,以从横孔5喷出的制冷剂的方向(箭头6)与容器1的内壁大致垂直的方式设置扩大端部9,所以,喷出的制冷剂液7b立即与容器1的侧壁1a碰撞,成为制冷剂液7d,能够以更好的效率分离制冷剂蒸气8与制冷剂液7b,能够进一步提高分离效率。
[0027]在本实施方式1中,扩大流入配管2而形成扩大端部9,但也可在流入配管2上钎焊另外的扩大端部9。
[0028]另外,虽然表示了将扩大端部9的截面形成为扁平形状的情形,但只要将扩大端部9的宽度d2扩大得比与气液分离器的容器相交的部分的流入配管的直径d1大即可,也可为椭圆。
[0029]另外,虽然表示了设置2个横孔5的例子,但只要设置1个以上即可,孔的直径也为任意。在设置2个以上横孔的情况下,通过使孔径相同,使得用于孔加工的工具为1种即可,所以,能够减少加工费。
[0030]另外,也可如图5所示那样,在扩大端部9的包含扁平截面的长边的面的两面设置横孔5。在该情况下,从远离容器1的侧壁1a的一侧的横孔5喷出的制冷剂液7b附着到容器1的侧壁1a的距离变长,所以,分离效率稍下降,但由于能够减小从横孔5喷出的制冷剂的速度,所以,能够进一步减小压力损失和制冷剂的声音,另外,还能实现容器的小型化和材料费用的削减。
[0031]另外,也可如图6所示那样,以如下方式设置横孔5,即,使制冷剂的喷出方向(箭头6)相对于容器1的侧壁成为大致切线方向。在该情况下,从横孔喷出的制冷剂蒸气8回旋,能够由离心力将制冷剂液7b分离,所以,能够进一步提高分离效率。
[0032]另外,如图6所示,通过使直到扩大端部9为止的流入配管2的插入长度L2比流出配管3的插入长度L1大,能够防止流出配管3与扩大端部9干涉,能够进一步增大扩大端部9的宽度d2。这样,能够进一步增大横孔5的直径,进一步实现压力损失和制冷剂声音的减小、容器的小型化、材料费的削减、分离效率的提高。
[0033]另外,由于在流入配管2上设置小孔14,所以,能够使采暖运转时积存在容器1内的冷冻机油返回到压缩机,所以,能够提高压缩机的润滑性。另外,通过在流入配管2的相同侧的面设置小孔14和横孔5,不需要在孔加工时改变工件的朝向,所以,能够进一步削减加工费。
[0034]另外,由于在流入配管的下侧通过冲压加工设置具有数mm间隙的底孔10,所以,不需要进行孔加工,能够削减加工费。关于底孔10,底孔10的开口面积小到制冷剂蒸气8不从底孔10喷出的程度,可在比横孔5更处于下游侧的位置设置底孔10。
[0035]例如,可如图7所示那样压接扩大端部9的出口端部的中央,在扩大端部9的下端的两侧设置底孔10,另外,也可如图8所示从扩大端部9的出口端部的中央压接到一端,并将底孔10设在扩大端部9的下端的一端。这样,不需要用于在扩大端部9的出口端部设置底孔10的孔加工,所以,能够削减加工费。
[0036]另外,也可如图9所示那样,完全地封闭扩大端部9的出口端部,通过孔加工,在位于横孔5的下游的扩大端部9的侧面设置底孔10。在该情况下,扩大端部9的出口端部的封闭加工变得容易,并且,由于对底孔10进行孔加工,所以,能够以良好的精度加工孔的尺寸,能够提高分离效率。
[0037]另外,通过在扩大端部9的同一面设置底孔10和横孔5,不需要在孔加工时改变工件的朝向,所以,能够进一步削减加工费。另外,通过在流入配管的同一面设置小孔14、底孔10以及横孔5,能够大幅度削减加工费。另外,通过使底孔和小孔为同一直径,能够使得用于孔加工的工具通用化,所以,能够削减加工费。
[0038]当然,也可在扩大端部9的出口端部和侧面双方上设置底孔10。
[0039]另外,也可完全地封闭扩大端部9的出口端部,不设置底孔10,在该情况下,制冷剂液7a从设于最下游侧的横孔5溢出,分离效果下降,但能够省略底孔10的加工,所以,能够削减加工费。
[0040]另外,也可如图10所示那样弯曲扩大端部9的下侧,在该情况下,扩大端部9的宽度d2的最大值变小,所以,在容器1的上部的入口小的情况下,流入配管2的插入变得容易,同时,能够防止扩大端部9与容器1的内壁的干涉。
[0041]另外,也可如图11所示那样,在扩大端部9的底面钎焊开设了底孔10的底板11,在该情况下,能够精度良好地加工底孔10,并且能够提高分离效率。而且,也可不在底板11上设置底孔,而是将其封闭,通过钎焊底板11,能够相对于扩大端部9的多种截面形状封闭扩大端部9的下游端部,或设置底孔。
[0042]另外,通过将本实施方式1所示的气液分离器搭载于冷冻循环,能够分离以气液二相状态流动的制冷剂蒸气和制冷剂液,并仅使制冷剂液流到蒸发器,所以,能够减轻制冷剂通过蒸发器时的压力损失,能够提高空气调节器的能量转换效率。
[0043]在这里,使用图25所示的冷冻循环图和图26所示的冷冻循环的压力与焓的关系,说明将本实施方式1所示的气液分离器搭载于冷冻循环时的动作和效果。图25中的A到F点分别与图26中的冷冻循环中的点A到F对应。
[0044]在不进行气液分离的通常的制冷运转中,关闭电磁阀22,使得制冷剂不流到旁通回路25。通过压缩机26而成为高压的制冷剂(A点)由室外热交换器27冷凝(B点)。此后,在由膨胀阀21减压后(C′点),由室内热交换器18蒸发(D′点),通过四通阀19,返回到压缩机26。
[0045]另一方面,在将本实施方式1所示的气液分离器搭载于冷冻循环的情况下,打开电磁阀22,使制冷剂蒸气在旁通回路25上流动。通过压缩机26而成为高压的制冷剂(A点)由室外热交换器27冷凝(B点),在由膨胀阀21减压后(C′点),在气液分离器20中分离成制冷剂蒸气和制冷剂液。制冷剂液(C点)在室内热交换器18中蒸发,制冷剂蒸气(F点)在由电磁阀22、止回阀24、毛细管23构成的旁通回路25上通过,在D点两者合流。合流了的制冷剂通过四通阀19返回到压缩机26。
[0046]从图26可以看出,在将本实施方式1的气液分离器搭载于冷冻循环的情况下,能够使制冷剂通过蒸发器时的压力损失(从C点到D点的压力差)小于不搭载气液分离器的情况下的压力差(从C′点到D′点的压力差)。这样,压缩机26的吸入压力从D′点上升到D点,压缩机从吸入压力压缩到排出压力(A点)所需要的功减少,所以,空气调节器的能量转换效率提高。
实施方式2
[0047]另外,也可如图12所示,将流入配管2的下侧扩管成圆筒状地设置扩大端部12,并在扩大端部12的侧面设置横孔5。在该例中,在扩大端部12的下侧钎焊开设了底孔10的底板11。例如,连接配管2a的直径d1大致为6mm,扩大端部12的直径大致为13mm,扩大端部9的宽度d2形成为连接配管2a的直径d1的约2倍大。另外,横孔5的直径大致为6mm,底孔10的直径大致为2mm。
[0048]根据该结构,扩大端部12的宽度(直径)d3比与气液分离器的容器相交的部分的流入配管的直径d1大,所以,如图13所示,在扩大端部12内流动的制冷剂液7a、7b的液膜的厚度在圆周整体上变薄,从横孔5与制冷剂蒸气8一起喷出的制冷剂液7b的量减少,从底孔10喷出的制冷剂液7c增加,所以,在扩大端部12中,能够更高效地分离制冷剂蒸气8与制冷剂液7c,气液分离器的分离效率提高。
[0049]另外,由于对圆管进行扩管的加工容易,所以,能够削减加工费。
[0050]在本实施方式2中,示出了在扩大端部12的下侧钎焊开设了底孔10的底板11的结构,但也可如图14所示那样对扩大端部12的下侧进行冲压,设置底孔10。另外,也可在流入配管2上钎焊另外的扩大端部12。
[0051]另外,也可如图24所示的D-D截面那样,以在扩大端部12的内侧形成立起部17的方式通过内缘翻边加工等形成横孔5。此时,通过立起部17,使沿流入配管2的壁面流动的制冷剂液7a不易与制冷剂蒸气8一起从横孔5流出,所以,能够进一步提高分离效率。
[0052]另外,在图27中表示如下的试验结果,即,使用本实施方式2所示的气液分离器,使流入到气液分离器的制冷剂流量W[kg/h]和横孔5的开口面积的总和A[m2]改变时的试验结果。图27的横轴表示从设于扩大端部9的侧面的横孔5喷出的制冷剂蒸气8的流速V[m/s],纵轴表示气液分离效率E[%]。
[0053]制冷剂蒸气8的速度V[m/s]由式(1)计算。
V=W/3600×X/ρg/A    (1)
[0054]其中,X为流入到气液分离器的制冷剂的干燥度[-],ρg为流入到气液分离器的制冷剂蒸气的密度[kg/m3],干燥度X使用式(2)计算。
X=(hin-hl)/(hg-hl)   (2)
[0055]其中,hin表示流入到气液分离器的制冷剂的焓[J/kg],hg为制冷剂的饱和蒸气焓[J/kg],hl表示制冷剂的饱和液焓[J/kg]。所述各焓及密度、流量能够通过测定搭载气液分离器的冷冻循环的温度及压力、功率而求出。
[0056]另外,气液分离效率E[%]根据式(3)计算。
E=Wgl/Wg×100=Wgl/(W×X)×100     (3)
[0057]其中,Wgl为仅制冷剂蒸气从气液分离器的上部流出配管3流出时的最大流量[kg/h],Wg为流入气液分离器的制冷剂蒸气8的流量[kg/h]。
[0058]从图27可以看出,随着从横孔5喷出的制冷剂蒸气8的流速V从大约1.8m/s向1.6m/s减少,气液分离效率E上升。另外,可以看出:当从横孔5喷出的制冷剂蒸气的流速V成为1.6m/s以下时,气液分离效率E在维持高气液分离效率的状态下大体为一定。这是因为,从横孔5与制冷剂蒸气8一起喷出的制冷剂液7b碰撞容器1的侧壁1a并附着,成为制冷剂液7d,在从横孔5喷出的制冷剂蒸气8的流速V比1.6m/s大的情况下,附着在容器1的侧壁1a的制冷剂液7d受到制冷剂蒸气8的高流速的作用而再次飞溅,与制冷剂蒸气8一起从上部流出配管3流出,从而使气液分离效率E下降。
[0059]这样,以从横孔5喷出的制冷剂蒸气8的流速在1.6m/s以下的方式调整流入到气液分离器的制冷剂的流量W、密度ρg、干燥度X,同时,设定横孔5的开口面积的总和A,从而能够抑制附着在容器1的侧壁1a的制冷剂液7d的再次飞溅,所以,能够维持高气液分离效率。
实施方式3
[0060]在图15所示的例子中,也可将流入配管2的下侧扩管成长方体并设置矩形或正方形截面的扩大端部13,在扩大端部13的侧面设置横孔5。在该例中,在扩大端部13的下侧的侧面钎焊有开设了底孔10的底板11。
[0061]根据该结构,扩大端部13的宽度d4比与气液分离器的容器1相交的部分的流入配管的直径d1大,另外,具有角,所以,如图16所示,在扩大端部13的正方形截面中,流过角附近的制冷剂液7a的液膜变厚,流过边的中央的制冷剂液7b的液膜变薄。因此,从横孔5与制冷剂蒸气8一起喷出的制冷剂液7b的量减少,从底孔10喷出的制冷剂液7c增加,所以,在扩大端部13中,能够以更高的效率分离制冷剂蒸气8与制冷剂液7c,气液分离器的分离效率提高。在这里,由于流过边的中央的制冷剂液7b的液膜变薄,所以,最好在边的中央设置横孔5。
[0062]在本实施方式2中,示出了在扩大端部13的下侧钎焊开设了底孔10的底板11的结构,但也可对扩大端部13的下侧进行冲压,设置底孔10。另外,也可在流入配管2上钎焊另外的扩大端部13。
[0063]另外,虽然示出了扩大端部13的截面积为正方形的情形,但扩大端部13的宽度(最大宽度)d4比与气液分离器的容器相交的部分的流入配管的直径d1大即可,也可为长方形、菱形、平行四边形、梯形、多边形等。
[0064]另外,虽然示出了设置2个横孔5的例子,但只要设置1个以上即可,孔的直径为任意。
[0065]另外,如图17所示,也可纵长地开设横孔5,在该情况下,能够削减加工费。
[0066]另外,示出了在流入配管的下侧设置底孔10的情况,但只要底孔10的开口面积小到制冷剂蒸气8不从底孔10喷出的程度、在比横孔5更靠下游侧的位置设置底孔10即可。
[0067]另外,也可完全地封闭扩大端部9的下面,不设置底孔10,在该情况下,制冷剂液7a从设在最下方的横孔5溢出,分离效果下降,但能够省略底孔加工,所以,能够削减加工费。
[0068]另外,在相比流出配管3的插入长度L1处于下侧的位置设置扩大端部13,从而使得流出配管3与扩大端部13不干涉,所以,能够使扩大端部13的宽度d4更大,能够进一步提高分离效率。
实施方式4
[0069]另外,也可如图18那样,由闭合加工16收缩并关闭扩大端部12的下侧,然后,进行底孔10的孔加工。在闭合加工16中,不需要钎焊底板11,所以,能够大幅度减少加工费。
[0070]另外,如图19所示,对扩大端部12的下侧进行闭合加工16,在扩大端部12的侧面以与横孔5位于相同面上的方式对底孔10进行孔加工,从而不需要在孔加工时改变工件的方向,所以,能够进一步削减加工费。
[0071]另外,小孔14也以与横孔5处于相同面上的方式在扩大端部12的侧面进行孔加工,另外,使小孔14和底孔10的孔径共通化,从而能够大幅度削减加工费。
[0072]另外,增大从扩大端部12的上游端部到位于最上游侧的横孔的距离L3的长度,从而能够使因流入配管2的直径从d1扩大到d3而导致的制冷剂的紊流更稳定,所以,从横孔5喷出的制冷剂液更稳定,能够提高分离效率。另外,通过增大距离L3,在管坯的直径为d3的情况下,必须从d3拉深加工成d1的长度L5减小,所以,能够削减拉深加工所需要的加工成本。
[0073]另外,增大从处于最下游侧的横孔5到扩大端部12的下游端部的距离L4,从而能够在扩大端部12的下侧积存大量的制冷剂液7a,所以,即使在流入到流入配管2的制冷剂液的量增加了的情况下,也能够减少制冷剂液7a从横孔5溢出的量,提高分离效率。
[0074]另外,扩大端部12的直径为任意的,扩大端部12的宽度d3只要比与气液分离器的容器1相交的部分的流入配管的直径d1大即可,也可为椭圆。
[0075]另外,也可如图20所示那样,扩大端部12的直径随着朝向下游而增大。此时,能够在扩大端部12的下侧积存大量的制冷剂液7a,所以,即使在流入到流入配管2的制冷剂液的量增加了的情况下,也能够减少制冷剂液7a从横孔5溢出的量,能够提高分离效率。
[0076]另外,虽然示出了设置2个横孔5的例子,但只要设置1个以上即可,孔的直径为任意。
[0077]另外,只要底孔10的开口面积小到制冷剂蒸气8不从底孔10喷出的程度,在比横孔5更靠下游侧的位置设置底孔10即可。
[0078]另外,也可完全地封闭扩大端部9的下面,不设置底孔10,在该情况下,制冷剂液7a从设在最下方的横孔5溢出,分离效果下降,但能够省略底孔加工,所以,能够削减加工费。
[0079]另外,关于扩大端部12,通过在相比流出配管3的插入长度L1(在图6中表示)处于下侧的位置设置扩大端部12,能够使得流出配管3与扩大端部12不干涉,并能够使扩大端部12的宽度d3增大。
实施方式5
[0080]在用于储液器等的情况下,也可如图21所示那样,不设置上部流出配管3,仅形成下部流出配管4。此时,通过在位于容器1的底面附近的下部流出配管4的侧面设置小孔15,从而能够将溶解于制冷剂液的冷冻机油与制冷剂液一起一点一点地送回到压缩机,所以,能够提高压缩机的润滑性。而且,在冷冻机油相对于制冷剂不相溶的情况下,冷冻机油积存在制冷剂液上,所以,通过对应于冷冻机油积存的位置决定小孔15的设置位置,能够高效地使冷冻机油返回压缩机。
[0081]另外,也可如图22所示那样在容器1的下部设置流入配管2。在该情况下,由于受到重力影响,所以,积存在流入配管2的扩大端部9的制冷剂液7a的量减少,能够通过制冷剂液的惯性力进行气液分离。此时,流入配管2和流出配管4的安装仅在容器1的单面进行,所以,能够削减加工费。另外,在构成冷冻循环的元件的配置上,即使对于不能仅从容器1的下侧安装配管的情况,也能够扩大设计的自由度。另外,由于底孔10处于流入配管2的上侧,所以,能够由底孔10弥补小孔14的作用,能够削减加工费。
[0082]另外,也可如图23所示那样不设置下部流出配管4,而是仅在容器1的上部设置流入配管2和上部流出配管3。此时,在容器内,将上部流出配管3弯曲成U字形,在位于容器1的底面附近的上部流出配管3的侧面设置小孔15,从而能够将溶入制冷剂液中的油与制冷剂液一起一点一点地送回压缩机,所以,能够提高压缩机的润滑性。
[0083]如以上说明的那样,本发明的气液分离器具有:容器,该容器进行气液混合流体的气液分离;流入配管,该流入配管具有连接配管和扩大端部,所述连接配管在所述容器内贯通地延伸,所述扩大端部连接在所述连接配管的内端并使气液混合流体的流动方向弯曲;以及流出配管,该流出配管贯通容器并延伸;扩大端部具有比连接配管的直径大的扩大端部宽度尺寸,在扩大端部9的侧面具有横孔5。
[0084]另外,在将以上说明的实施方式所示的气液分离器搭载于使用喷射器的冷冻循环的情况下,能够紧凑地形成空气调节器,同时,能够提高能量转换效率。
[0085]另外,也可将以上说明的实施方式所示的气液分离器用作油分离器,该油分离器配置在压缩机的下游侧,用于分离从压缩机流出到冷冻循环的冷冻机油和制冷剂蒸气,并使冷冻机油返回压缩机。由此,能够提高压缩机的润滑性,同时,能够减小混在制冷剂中并流出到冷冻循环的冷冻机油的量,所以,蒸发器和冷凝器的传热性能提高,能够提高空气调节器的能量转换效率。
[0086]另外,也可将以上说明的实施方式所示的气液分离器用作储液器,该储液器配置在压缩机的吸入侧,分离在蒸发器中没有完全蒸发的制冷剂液和制冷剂蒸气,仅使制冷剂蒸气返回压缩机。这样,能够防止在压缩机中的液体压缩,防止压缩机的损伤。

气液分离器及搭载其的空气调节器.pdf_第1页
第1页 / 共29页
气液分离器及搭载其的空气调节器.pdf_第2页
第2页 / 共29页
气液分离器及搭载其的空气调节器.pdf_第3页
第3页 / 共29页
点击查看更多>>
资源描述

《气液分离器及搭载其的空气调节器.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《气液分离器及搭载其的空气调节器.pdf(29页珍藏版)》请在专利查询网上搜索。

一种气液混合流体的气液分离器,为了提高气液分离器的分离效率,在容器中具有流入配管和流出配管,其中,流入配管的出口端部以封闭或留有间隙的方式形成,设置扩大端部,该扩大端部具有比与气液分离器的容器相交的部分的流入配管的直径大的宽度,在扩大端部的侧面设置具有比流入配管的直径大的宽度的横孔。在扩大端部,能够高效分离制冷剂蒸气和制冷剂液,能够提高气液分离器的分离效率。 。

展开阅读全文
相关资源
猜你喜欢
相关搜索

当前位置:首页 > 机械工程;照明;加热;武器;爆破 > 制冷或冷却;加热和制冷的联合系统;热泵系统;冰的制造或储存;气体的液化或固化


copyright@ 2017-2020 zhuanlichaxun.net网站版权所有
经营许可证编号:粤ICP备2021068784号-1