JP2008051373A - Gas-liquid separator - Google Patents
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Abstract
【課題】冷媒を気液分離する気液分離容器（21）と、この気液分離容器（21）の側板に接続された二相冷媒の入口管（22）と、この気液分離容器（21）の上板に接続されたガス冷媒の出口管（23）と、この気液分離容器（21）の底板に接続された液冷媒の出口管（24）とを備えた気液分離器（20）において、気液分離器（20）における液面高さが上昇したときの液冷媒の流出と液面高さが低下したときのガス冷媒の流出を防止するとともに、気液分離器（20）の構造の複雑化によるコストアップを防止する。
【解決手段】気液分離容器（21）の上板と底板の間の所定高さ位置に底面が位置するように配置された補助容器（25）を設け、補助容器（25）を気液分離容器（21）と連通させる。
【選択図】図２A gas-liquid separation container (21) for gas-liquid separation of a refrigerant, a two-phase refrigerant inlet pipe (22) connected to a side plate of the gas-liquid separation container (21), and the gas-liquid separation container (21 ) Gas-liquid separator (20) having a gas refrigerant outlet pipe (23) connected to the upper plate and a liquid refrigerant outlet pipe (24) connected to the bottom plate of the gas-liquid separation container (21). ) Prevents the outflow of liquid refrigerant when the liquid level rises in the gas-liquid separator (20) and the outflow of gas refrigerant when the liquid level falls, and the gas-liquid separator (20) The cost increase due to the complexity of the structure is prevented.
An auxiliary container (25) is provided so that a bottom surface is positioned at a predetermined height between a top plate and a bottom plate of a gas-liquid separation container (21), and the auxiliary container (25) is separated into a gas and a liquid. Communicate with the container (21).
[Selection] Figure 2
Description
本発明は、気液分離器に関し、特に、気液分離器内の液面が上昇しすぎるのを防止する構造に関するものである。 The present invention relates to a gas-liquid separator, and more particularly to a structure that prevents the liquid level in the gas-liquid separator from rising excessively.
従来、冷媒回路においてガスインジェクションを行う場合や二段圧縮冷凍サイクルを行う場合などには、一般に気液分離器が用いられている。気液分離器は、一般に、両端が閉塞された縦長円筒状の気液分離容器と、二相冷媒の入口管とガス冷媒の出口管と液冷媒の出口管とを備えている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１の気液分離器では、二相冷媒の入口管が気液分離容器の側面に設けられ、ガス冷媒の出口管が気液分離容器の天板を貫通して下端部が該天板のわずかに下方で開口するように設けられ、液冷媒の出口管が気液分離容器の底板を貫通して上端部が該底板のわずかに上方で開口するように設けられている。 Conventionally, a gas-liquid separator is generally used when gas injection is performed in a refrigerant circuit or when a two-stage compression refrigeration cycle is performed. Generally, a gas-liquid separator includes a vertically long cylindrical gas-liquid separation container closed at both ends, a two-phase refrigerant inlet pipe, a gas refrigerant outlet pipe, and a liquid refrigerant outlet pipe (for example, a patent) Reference 1). In the gas-liquid separator of Patent Document 1, an inlet pipe for a two-phase refrigerant is provided on a side surface of the gas-liquid separation container, an outlet pipe for the gas refrigerant passes through the top plate of the gas-liquid separation container, and a lower end portion is the ceiling. The liquid refrigerant outlet pipe passes through the bottom plate of the gas-liquid separation container, and the upper end portion is provided so as to open slightly above the bottom plate.
ここで、気液分離器を用いた冷媒回路が冷暖房可能な空調機の冷媒回路である場合などは、運転条件が変化すると気液分離器内で液面高さが変動することがある。そして、液面高さが上昇しすぎるとガス冷媒の出口管から液冷媒が流出してしまい、液面高さが低下しすぎると液冷媒の出口管からガス冷媒が流出してしまう。そこで、上記特許文献１の気液分離器では、液面高さに応じて液冷媒の出口管を開閉する第１のフロート弁とガス冷媒の出口管を開閉する第２のフロート弁とを設け、液面高さが上昇しすぎたときにガス冷媒の出口管から液冷媒が流出することと、液面高さが低下しすぎたときに液冷媒の出口管からガス冷媒が流出することを防止するようにしている。
しかし、上記特許文献１の気液分離器は、フロート弁を２つ設ける必要があるために構造が複雑で、コストが高い問題があった。 However, the gas-liquid separator of Patent Document 1 has a problem in that the structure is complicated and the cost is high because two float valves need to be provided.
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、気液分離器における液面高さが上昇したときの液冷媒の流出と液面高さが低下したときのガス冷媒の流出を防止するとともに、気液分離器の構造の複雑化によるコストアップを防止することである。 The present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to discharge the liquid refrigerant when the liquid level in the gas-liquid separator rises and the gas refrigerant when the liquid level falls. It is to prevent the outflow and the cost increase due to the complicated structure of the gas-liquid separator.
第１の発明は、冷媒を気液分離する気液分離容器（21）と、該気液分離容器（21）の側板に接続された二相冷媒の入口管（22）と、該気液分離容器（21）の上板に接続されたガス冷媒の出口管（23）と、該気液分離容器（21）の底板に接続された液冷媒の出口管（24）とを備えた気液分離器を前提としている。 The first invention comprises a gas-liquid separation container (21) for gas-liquid separation of a refrigerant, a two-phase refrigerant inlet pipe (22) connected to a side plate of the gas-liquid separation container (21), and the gas-liquid separation. Gas-liquid separation comprising a gas refrigerant outlet pipe (23) connected to the upper plate of the container (21) and a liquid refrigerant outlet pipe (24) connected to the bottom plate of the gas-liquid separation container (21) Assumes a vessel.
そして、この気液分離器は、上記気液分離容器（21）の上板と底板の間の所定高さ位置に底面が位置するように配置され、かつ該気液分離容器（21）と連通する補助容器（25）を備えていることを特徴としている。 The gas-liquid separator is disposed so that the bottom surface is located at a predetermined height position between the upper plate and the bottom plate of the gas-liquid separation container (21) and communicates with the gas-liquid separation container (21). An auxiliary container (25) is provided.
この第１の発明では、気液分離器の水平断面積は、補助容器（25）の底面よりも下方においては気液分離容器（21）の断面積のみであるから小さくなり、補助容器（25）の底面よりも上方においては気液分離容器（21）と補助容器（25）の断面積の合計であるから下方の断面積よりも大きくなる。したがって、気液分離器への二相冷媒の流入量が少ないときは断面積の小さい部分（つまり気液分離容器（21）のみ）に液冷媒が溜まるから、液面高さが低下しすぎない。また、気液分離器への二相冷媒の流入量が多いときは断面積の大きい部分（つまり気液分離容器（21）と補助容器（25）の両方）に液冷媒が溜まるから、液面高さが上昇しすぎない。 In the first aspect of the invention, the horizontal cross-sectional area of the gas-liquid separator becomes smaller because it is only the cross-sectional area of the gas-liquid separation container (21) below the bottom surface of the auxiliary container (25). Since the sum of the cross-sectional areas of the gas-liquid separation container (21) and the auxiliary container (25) is higher than the bottom surface of Therefore, when the amount of the two-phase refrigerant flowing into the gas-liquid separator is small, the liquid refrigerant accumulates in a portion having a small cross-sectional area (that is, only the gas-liquid separation container (21)). . In addition, when the amount of two-phase refrigerant flowing into the gas-liquid separator is large, the liquid refrigerant accumulates in the part with a large cross-sectional area (that is, both the gas-liquid separation container (21) and the auxiliary container (25)). The height does not rise too much.
第２の発明は、第１の発明において、上記気液分離容器（21）が縦長円筒状の容器であり、上記補助容器（25）が上記気液分離容器（21）よりも高さ寸法が小さくて該気液分離容器（21）の側方に配置される小径の容器であり、上記気液分離容器（21）の上端と上記補助容器（25）の上端が略同一高さになるように配置されるとともに、該補助容器（25）の下部側面において該気液分離容器（21）と補助容器（25）とを連通する連通部（26）を備えていることを特徴としている。具体的には、気液分離容器（21）の側方に補助容器（25）を配置して、気液分離容器（21）と補助容器（25）を連通部（26）（例えば連通管）で連通させるとよい。 According to a second invention, in the first invention, the gas-liquid separation container (21) is a vertically long cylindrical container, and the auxiliary container (25) has a height dimension higher than that of the gas-liquid separation container (21). It is a small and small-diameter container disposed on the side of the gas-liquid separation container (21) so that the upper end of the gas-liquid separation container (21) and the upper end of the auxiliary container (25) are substantially at the same height. And a communication part (26) for communicating the gas-liquid separation container (21) and the auxiliary container (25) on the lower side surface of the auxiliary container (25). Specifically, an auxiliary container (25) is disposed on the side of the gas-liquid separation container (21), and the gas-liquid separation container (21) and the auxiliary container (25) are connected to each other (26) (for example, a communication pipe). It is good to communicate with.
この第２の発明では、気液分離容器（21）の上端と補助容器（25）の上端が略同一高さになるように配置することにより、補助容器（25）の底面が気液分離容器（21）の上板と底板の間の所定高さ位置に位置する。そして、補助容器（25）の底面よりも下方の断面積は気液分離容器（21）の断面積のみであるから相対的に小さくなり、補助容器（25）の底面よりも上方の断面積は気液分離容器（21）の断面積と補助容器（25）の断面積の合計であるから相対的に大きくなる。したがって、気液分離器への二相冷媒の流入量が少ないときに液面高さが低下しすぎることと、気液分離器への二相冷媒の流入量が多きときに液面高さが上昇しすぎることを防止できる。 In the second aspect of the invention, the bottom surface of the auxiliary container (25) is arranged so that the upper end of the gas-liquid separation container (21) and the upper end of the auxiliary container (25) are substantially at the same height. (21) Located at a predetermined height between the top plate and the bottom plate. The cross-sectional area below the bottom surface of the auxiliary container (25) is relatively small because it is only the cross-sectional area of the gas-liquid separation container (21), and the cross-sectional area above the bottom surface of the auxiliary container (25) is Since it is the sum of the cross-sectional area of the gas-liquid separation container (21) and the cross-sectional area of the auxiliary container (25), it becomes relatively large. Therefore, the liquid level height decreases too much when the amount of two-phase refrigerant flowing into the gas-liquid separator is small, and the liquid level height when the amount of two-phase refrigerant flowing into the gas-liquid separator is large. It can prevent rising too much.
第３の発明は、第１の発明において、上記気液分離容器（21）が縦長円筒状の容器であり、上記補助容器（25）が上記気液分離容器（21）よりも高さ寸法が小さくて該気液分離容器（21）の周囲に配置される環状の容器であり、上記気液分離容器（21）の上端と上記補助容器（25）の上端が略同一高さになるように配置されるとともに、該補助容器（25）の下部側面において該気液分離容器（21）と補助容器（25）とを連通する連通部（26）を備えていることを特徴としている。具体的には、気液分離容器（21）の周囲に補助容器（25）を配置する部分を二重管のように構成し、気液分離容器（21）と補助容器（25）とを連通部（26）（例えば連通孔）で連通させるとよい。 According to a third invention, in the first invention, the gas-liquid separation container (21) is a vertically long cylindrical container, and the auxiliary container (25) is higher in height than the gas-liquid separation container (21). An annular container that is small and is arranged around the gas-liquid separation container (21), so that the upper end of the gas-liquid separation container (21) and the upper end of the auxiliary container (25) are substantially at the same height. It is characterized by being provided with a communication part (26) for communicating the gas-liquid separation container (21) and the auxiliary container (25) on the lower side surface of the auxiliary container (25). Specifically, the portion where the auxiliary container (25) is arranged around the gas-liquid separation container (21) is configured as a double tube, and the gas-liquid separation container (21) and the auxiliary container (25) communicate with each other. The part (26) (for example, a communication hole) may be used for communication.
この第３の発明では、第２の発明と同様に、気液分離容器（21）の上端と補助容器の上端が略同一高さになるように配置することにより、補助容器（25）の底面が気液分離容器（21）の上板と底板の間の所定高さ位置に位置する。そして、補助容器（25）の底面よりも下方の断面積は気液分離容器（21）の断面積のみであるから相対的に小さくなり、補助容器（25）の底面よりも上方の断面積は気液分離容器（21）の断面積と補助容器（25）の断面積の合計であるから相対的に大きくなる。したがって、気液分離器への二相冷媒の流入量が少ないときに液面高さが低下しすぎることと、気液分離器への二相冷媒の流入量が多いときに液面高さが上昇しすぎることを防止できる。 In the third invention, similarly to the second invention, the bottom of the auxiliary container (25) is arranged by arranging the upper end of the gas-liquid separation container (21) and the upper end of the auxiliary container so as to have substantially the same height. Is positioned at a predetermined height between the upper plate and the bottom plate of the gas-liquid separation container (21). The cross-sectional area below the bottom surface of the auxiliary container (25) is relatively small because it is only the cross-sectional area of the gas-liquid separation container (21), and the cross-sectional area above the bottom surface of the auxiliary container (25) is Since it is the sum of the cross-sectional area of the gas-liquid separation container (21) and the cross-sectional area of the auxiliary container (25), it becomes relatively large. Therefore, when the amount of two-phase refrigerant flowing into the gas-liquid separator is small, the liquid level is too low, and when the amount of two-phase refrigerant flowing into the gas-liquid separator is large, the liquid level is too high. It can prevent rising too much.
第４の発明は、第１から第３の発明の何れか１つにおいて、上記補助容器（25）の上部にはガス抜き管（27）が接続され、該ガス抜き管（27）が、気液分離容器（21）の上部に接続されていることを特徴としている。 According to a fourth invention, in any one of the first to third inventions, a gas vent pipe (27) is connected to an upper portion of the auxiliary container (25), and the gas vent pipe (27) is connected to an air vent. It is characterized by being connected to the upper part of the liquid separation container (21).
この第４の発明では、補助容器（25）の中に溜まったガス冷媒は、ガス抜き管（27）を介して気液分離容器（21）内へ流出し、ガス冷媒の出口管（23）を通って気液分離容器（21）から流出する。補助容器（25）が密閉容器であれば補助容器（25）内のガス冷媒の圧力のために液冷媒が補助容器（25）へ流入しにくくなり、補助容器（25）の液面高さが上昇しにくくなるが、ガス抜き管（27）を設けたことにより、補助容器（25）への液冷媒の流入の際にガス冷媒の圧力の影響を受けなくなり、補助容器（25）の液面高さは気液分離容器（21）の液面高さと実質的に一致する。 In the fourth aspect of the invention, the gas refrigerant accumulated in the auxiliary container (25) flows out into the gas-liquid separation container (21) through the gas vent pipe (27), and the gas refrigerant outlet pipe (23). Through the gas-liquid separation container (21). If the auxiliary container (25) is a closed container, the liquid refrigerant is less likely to flow into the auxiliary container (25) due to the pressure of the gas refrigerant in the auxiliary container (25), and the liquid level of the auxiliary container (25) Although it is difficult to rise, the provision of the gas vent pipe (27) eliminates the influence of the pressure of the gas refrigerant when the liquid refrigerant flows into the auxiliary container (25), and the liquid level of the auxiliary container (25) The height substantially matches the liquid level of the gas-liquid separation container (21).
第５の発明は、第１から第３の発明の何れか１つにおいて、上記補助容器（25）の上部にはガス抜き管（27）が接続され、該ガス抜き管（27）が、ガス冷媒の出口管（23）に接続されていることを特徴としている。 According to a fifth invention, in any one of the first to third inventions, a gas vent pipe (27) is connected to an upper portion of the auxiliary container (25), and the gas vent pipe (27) is a gas It is connected to the outlet pipe (23) of the refrigerant.
この第５の発明では、補助容器の中に溜まったガス冷媒は、ガス抜き管（27）からガス冷媒の出口管（23）を通って補助容器から流出する。補助容器（25）が密閉容器であれば補助容器（25）内のガス冷媒の圧力のために液冷媒が補助容器（25）へ流入しにくくなり、補助容器（25）の液面高さが上昇しにくくなるが、ガス抜き管（27）を設けたことにより、補助容器（25）への液冷媒の流入の際にガス冷媒の圧力の影響を受けなくなり、補助容器（25）の液面高さは気液分離容器（21）の液面高さと実質的に一致する。 In the fifth aspect of the invention, the gas refrigerant accumulated in the auxiliary container flows out of the auxiliary container from the gas vent pipe (27) through the gas refrigerant outlet pipe (23). If the auxiliary container (25) is a closed container, the liquid refrigerant is less likely to flow into the auxiliary container (25) due to the pressure of the gas refrigerant in the auxiliary container (25), and the liquid level of the auxiliary container (25) Although it is difficult to rise, the provision of the gas vent pipe (27) eliminates the influence of the pressure of the gas refrigerant when the liquid refrigerant flows into the auxiliary container (25), and the liquid level of the auxiliary container (25) The height substantially matches the liquid level of the gas-liquid separation container (21).
本発明によれば、気液分離容器（21）の上板と底板の間の所定高さ位置に底面が位置するように配置されて該気液分離容器（21）と連通する補助容器（25）を設けたことにより、気液分離器の水平断面積を、補助容器（25）の底面よりも下方において相対的に小さくし、補助容器（25）の底面よりも上方において相対的に大きくしている。したがって、気液分離器への二相冷媒の流入量が少ないときは気液分離容器（21）のみに液冷媒を溜めることにより、液面高さが低下しすぎないようにして液冷媒の出口管（24）からガス冷媒が流出することを防止できる。また、気液分離器への二相冷媒の流入量が多いときは気液分離容器（21）と補助容器（25）の両方に液冷媒を溜めることにより、液面高さが上昇しすぎないようにしてガス冷媒の出口管（23）から液冷媒が流出することを防止できる。さらに、本発明の気液分離器では補助容器（25）を設けるだけでよく、フロート弁を２つ設けるような複雑な構造にしなくてよいので、コストの上昇も抑えられる。 According to the present invention, the auxiliary container (25) is arranged so that the bottom surface is positioned at a predetermined height position between the upper plate and the bottom plate of the gas-liquid separation container (21) and communicates with the gas-liquid separation container (21). ), The horizontal cross-sectional area of the gas-liquid separator is relatively small below the bottom surface of the auxiliary container (25) and relatively large above the bottom surface of the auxiliary container (25). ing. Therefore, when the amount of the two-phase refrigerant flowing into the gas-liquid separator is small, the liquid refrigerant is stored only in the gas-liquid separation container (21) so that the liquid level is not lowered too much and the outlet of the liquid refrigerant. The gas refrigerant can be prevented from flowing out from the pipe (24). Also, when the amount of two-phase refrigerant flowing into the gas-liquid separator is large, the liquid level does not rise too much by storing the liquid refrigerant in both the gas-liquid separation container (21) and the auxiliary container (25). In this way, it is possible to prevent the liquid refrigerant from flowing out from the gas refrigerant outlet pipe (23). Furthermore, in the gas-liquid separator of the present invention, it is only necessary to provide the auxiliary container (25), and it is not necessary to have a complicated structure in which two float valves are provided.
上記第２の発明によれば、気液分離容器（21）の上端と補助容器（25）の上端が略同一高さになるように配置することにより、補助容器（25）の底面よりも下方の断面積が相対的に小さくなり、補助容器（25）の底面よりも上方の断面積が相対的に大きくなる。したがって、気液分離器への二相冷媒の流入量が少ないときに液面高さが低下しすぎることと、気液分離器への二相冷媒の流入量が多きときに液面高さが上昇しすぎることを防止できるので、気液分離器への二相冷媒の流入量が少ないときに液冷媒の出口管（24）からガス冷媒が流出することと、気液分離器への二相冷媒の流入量が多いときにガス冷媒の出口管（23）から液冷媒が流出することを防止できる。また、補助容器（25）を気液分離容器（21）の側方に配置して両容器を連通部（26）で連通させるだけでよいため、構成が簡単でコストの上昇を抑えられる。 According to the second aspect of the invention, the upper end of the gas-liquid separation container (21) and the upper end of the auxiliary container (25) are arranged so as to be substantially the same height, thereby lowering the bottom of the auxiliary container (25). The cross-sectional area of the auxiliary container (25) becomes relatively small, and the cross-sectional area above the bottom surface of the auxiliary container (25) becomes relatively large. Therefore, the liquid level height decreases too much when the amount of two-phase refrigerant flowing into the gas-liquid separator is small, and the liquid level height when the amount of two-phase refrigerant flowing into the gas-liquid separator is large. Since it can be prevented from rising too much, the gas refrigerant flows out from the liquid refrigerant outlet pipe (24) when the amount of the two-phase refrigerant flowing into the gas-liquid separator is small, and the two-phase refrigerant into the gas-liquid separator. It is possible to prevent the liquid refrigerant from flowing out from the gas refrigerant outlet pipe (23) when the amount of refrigerant flowing in is large. In addition, since the auxiliary container (25) only needs to be disposed on the side of the gas-liquid separation container (21) and both containers communicate with each other through the communication portion (26), the configuration is simple and the increase in cost can be suppressed.
上記第３の発明によれば、上記第２の発明と同様に、気液分離容器（21）の上端と補助容器（25）の上端が略同一高さになるように配置することにより、補助容器（25）の底面よりも下方の断面積が相対的に小さくなり、補助容器（25）の底面よりも上方の断面積が相対的に大きくなる。したがって、気液分離器への二相冷媒の流入量が少ないときに液面高さが低下しすぎることと、気液分離器への二相冷媒の流入量が多きときに液面高さが上昇しすぎることを防止できるので、気液分離器への二相冷媒の流入量が少ないときに液冷媒の出口管（24）からガス冷媒が流出することと、気液分離器への二相冷媒の流入量が多いときにガス冷媒の出口管（23）から液冷媒が流出することを防止できる。また、補助容器（25）を気液分離容器（21）の側方に配置して両容器を連通部（26）で連通させるだけでよいため、構成が簡単でコストの上昇を抑えられる。 According to the third invention, as in the second invention, the upper end of the gas-liquid separation container (21) and the upper end of the auxiliary container (25) are arranged so as to have substantially the same height. The cross-sectional area below the bottom surface of the container (25) is relatively small, and the cross-sectional area above the bottom surface of the auxiliary container (25) is relatively large. Therefore, the liquid level height decreases too much when the amount of two-phase refrigerant flowing into the gas-liquid separator is small, and the liquid level height when the amount of two-phase refrigerant flowing into the gas-liquid separator is large. Since it can be prevented from rising too much, the gas refrigerant flows out from the liquid refrigerant outlet pipe (24) when the amount of the two-phase refrigerant flowing into the gas-liquid separator is small, and the two-phase refrigerant into the gas-liquid separator. It is possible to prevent the liquid refrigerant from flowing out from the gas refrigerant outlet pipe (23) when the amount of refrigerant flowing in is large. In addition, since the auxiliary container (25) only needs to be disposed on the side of the gas-liquid separation container (21) and both containers communicate with each other through the communication portion (26), the configuration is simple and the increase in cost can be suppressed.
上記第４の発明によれば、補助容器（25）の上部にガス抜き管（27）を接続し、該ガス抜き管（27）を、気液分離容器（21）の上部に接続したことにより、補助容器（25）の中に溜まったガス冷媒が、ガス抜き管（27）を介して気液分離容器（21）内へ流出し、ガス冷媒の出口管（23）を通って気液分離容器（21）から流出する。補助容器（25）が密閉容器であれば液冷媒の液面高さが変動しにくくなるが、ガス抜き管（27）を設けたことにより、補助容器（25）の液面高さは気液分離容器（21）の液面高さと実質的に一致するように変動する。 According to the fourth aspect of the present invention, the gas vent pipe (27) is connected to the upper part of the auxiliary container (25), and the gas vent pipe (27) is connected to the upper part of the gas-liquid separation container (21). The gas refrigerant accumulated in the auxiliary container (25) flows out into the gas-liquid separation container (21) through the gas vent pipe (27), and gas-liquid separation through the gas refrigerant outlet pipe (23). Out of container (21). If the auxiliary container (25) is an airtight container, the liquid level of the liquid refrigerant will not easily fluctuate. However, by providing the gas vent pipe (27), the liquid level of the auxiliary container (25) It fluctuates so as to substantially coincide with the liquid level of the separation container (21).
上記第５の発明によれば、補助容器の上部にガス抜き管（27）を接続し、該ガス抜き管（27）を、ガス冷媒の出口管（23）に接続したことにより、補助容器（25）の中に溜まったガス冷媒が、ガス抜き管（27）からガス冷媒の出口管（23）を通って補助容器（25）から流出する。補助容器（25）が密閉容器であれば液冷媒の液面高さが変動しにくくなるが、ガス抜き管（27）を設けたことにより、補助容器の液面高さは気液分離器の液面高さと実質的に一致するように変動する。 According to the fifth aspect of the present invention, the degassing pipe (27) is connected to the upper part of the auxiliary container, and the degassing pipe (27) is connected to the outlet pipe (23) of the gas refrigerant. The gas refrigerant accumulated in 25) flows out from the auxiliary container (25) through the gas refrigerant outlet pipe (23) through the gas vent pipe (27). If the auxiliary container (25) is a sealed container, the liquid level of the liquid refrigerant is less likely to fluctuate. However, by providing the gas vent pipe (27), the liquid level of the auxiliary container is the same as that of the gas-liquid separator. It fluctuates to substantially coincide with the liquid level.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
《発明の実施形態１》
本発明の実施形態１について説明する。
Embodiment 1 of the Invention
A first embodiment of the present invention will be described.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
本発明の実施形態は、室内の空調を行う空気調和装置（1）に関するものである。この空気調和装置（1）は、室内の冷房と暖房とを切り換えて行うように構成されている。 Embodiments of the present invention relate to an air conditioner (1) that performs indoor air conditioning. This air conditioner (1) is configured to perform switching between indoor cooling and heating.
図１に示すように、空気調和装置（1）は、冷媒が充填される冷媒回路（10）を備えている。冷媒回路（10）では、冷媒が循環することで蒸気圧縮式の冷凍サイクルが行われる。この冷媒回路（10）には、圧縮機（11）と室外熱交換器（12）と室内熱交換器（13）とが設けられている。 As shown in FIG. 1, the air conditioner (1) includes a refrigerant circuit (10) filled with a refrigerant. In the refrigerant circuit (10), a refrigerant is circulated to perform a vapor compression refrigeration cycle. The refrigerant circuit (10) is provided with a compressor (11), an outdoor heat exchanger (12), and an indoor heat exchanger (13).
上記圧縮機（11）は、例えばスクロール型の圧縮機で構成されている。圧縮機（11）には、吐出管（11a）と吸入管（11b）とが接続されている。上記室外熱交換器（12）は、室外空間に配置されている。室外熱交換器（12）は、例えばフィンアンドチューブ式の熱交換器で構成されている。熱源側熱交換器である室外熱交換器（12）は、その内部を流れる冷媒と室外空気とを熱交換させる。上記室内熱交換器（13）は、室内空間に配置されている。室内熱交換器（13）は、例えばフィンアンドチューブ式の熱交換器で構成されている。利用側熱交換器である室内熱交換器（13）は、その内部を流れる冷媒と室内空気とを熱交換させる。 The compressor (11) is constituted by, for example, a scroll type compressor. A discharge pipe (11a) and a suction pipe (11b) are connected to the compressor (11). The outdoor heat exchanger (12) is disposed in the outdoor space. The outdoor heat exchanger (12) is composed of, for example, a fin-and-tube heat exchanger. The outdoor heat exchanger (12), which is a heat source side heat exchanger, exchanges heat between the refrigerant flowing inside and the outdoor air. The indoor heat exchanger (13) is disposed in the indoor space. The indoor heat exchanger (13) is composed of, for example, a fin-and-tube heat exchanger. The indoor heat exchanger (13), which is a use-side heat exchanger, exchanges heat between the refrigerant flowing inside and the indoor air.
また、冷媒回路（10）には、四路切換弁（14）が設けられている。四路切換弁（14）は、第１から第４までの４つのポートを備えている。四路切換弁（14）では、第１ポート（P1）が室外熱交換器（12）と繋がり、第２ポート（P2）が圧縮機（11）の吸入管（11b）と繋がり、第３ポート（P3）が圧縮機（11）の吐出管（11a）と繋がり、第４ポート（P4）が室内熱交換器（13）と繋がっている。四路切換弁（14）は、第１ポート（P1）と第３ポート（P3）とを連通させると同時に第２ポート（P2）と第４ポート（P4）とを連通させる第１状態（図１の実線の状態）と、第１ポート（P1）と第２ポート（P2）とを連通させると同時に第３ポート（P3）と第４ポート（P4）とを連通させる第２状態（図１の破線の状態）とに切換可能となっている。四路切換弁（14）は、冷媒回路（10）の冷媒の循環方向を切り換えるための冷媒流路切換機構を構成している。 The refrigerant circuit (10) is provided with a four-way switching valve (14). The four-way switching valve (14) has four ports from first to fourth. In the four-way selector valve (14), the first port (P1) is connected to the outdoor heat exchanger (12), the second port (P2) is connected to the suction pipe (11b) of the compressor (11), and the third port (P3) is connected to the discharge pipe (11a) of the compressor (11), and the fourth port (P4) is connected to the indoor heat exchanger (13). The four-way selector valve (14) communicates the first port (P1) and the third port (P3) with the second port (P2) and the fourth port (P4) in the first state (see FIG. 1 (solid line state) and the second state (FIG. 1) in which the first port (P1) and the second port (P2) communicate with each other and the third port (P3) and the fourth port (P4) communicate with each other. In a broken line). The four-way switching valve (14) constitutes a refrigerant flow path switching mechanism for switching the refrigerant circulation direction in the refrigerant circuit (10).
上記冷媒回路（10）には、方向制御回路（ブリッジ回路）（15）と膨張弁（16）と気液分離器（20）とが設けられている。ブリッジ回路（15）は、冷房運転時と暖房運転時のいずれも、気液分離器（20）に流入する冷媒の流れ方向が変化しないようにするための回路である。 The refrigerant circuit (10) is provided with a direction control circuit (bridge circuit) (15), an expansion valve (16), and a gas-liquid separator (20). The bridge circuit (15) is a circuit for preventing the flow direction of the refrigerant flowing into the gas-liquid separator (20) from changing during both the cooling operation and the heating operation.
上記ブリッジ回路（15）は、４つの管路をブリッジ状に接続して構成され、４つのポート（P1,P2,P3,P4）を有している。上記４つの管路には、それぞれ逆止弁（CV）が設けられている。上記逆止弁（CV）は、第１ポート（P1）から第２ポート（P2）へ向かう冷媒流れと、第３ポート（P3）から第４ポート（P4）へ向かう冷媒流れと、第３ポート（P3）から第１ポート（P1）へ向かう冷媒流れと、第４ポート（P4）から第２ポート（P2）へ向かう冷媒流れを許容するように、各管路に設けられている。 The bridge circuit (15) is configured by connecting four pipelines in a bridge shape and has four ports (P1, P2, P3, P4). Each of the four pipe lines is provided with a check valve (CV). The check valve (CV) includes a refrigerant flow from the first port (P1) to the second port (P2), a refrigerant flow from the third port (P3) to the fourth port (P4), and a third port. It is provided in each pipeline so as to allow the refrigerant flow from (P3) to the first port (P1) and the refrigerant flow from the fourth port (P4) to the second port (P2).
上記室内熱交換器は、ブリッジ回路（15）の第１ポート（P1）に接続されている。該ブリッジ回路（15）の第２ポート（P2）は、一方向通路（17）を介して第３ポート（P3）に接続されている。一方向通路（17）には、上流側から順に、膨張弁（16）と気液分離器（20）とが接続されている。ブリッジ回路（15）の第４ポート（P4）は上記室外熱交換器（13）に接続されている。 The indoor heat exchanger is connected to the first port (P1) of the bridge circuit (15). The second port (P2) of the bridge circuit (15) is connected to the third port (P3) via the one-way passage (17). An expansion valve (16) and a gas-liquid separator (20) are connected to the one-way passage (17) in order from the upstream side. The fourth port (P4) of the bridge circuit (15) is connected to the outdoor heat exchanger (13).
上記膨張弁（16）は、冷房サイクルにおいて室外熱交換器（12）で凝縮（放熱）した冷媒を減圧する減圧機構を構成し、かつ暖房サイクルにおいて室内熱交換器（13）で凝縮（放熱）した冷媒を減圧する減圧機構を構成している。この膨張弁（16）は、開度が調節可能な電子膨張弁で構成されている。 The expansion valve (16) constitutes a pressure reducing mechanism that depressurizes the refrigerant condensed (radiated) by the outdoor heat exchanger (12) in the cooling cycle, and condensed (radiated) by the indoor heat exchanger (13) in the heating cycle The pressure reducing mechanism is configured to depressurize the refrigerant. The expansion valve (16) is an electronic expansion valve whose opening degree can be adjusted.
図１，図２及び図３に示すように、気液分離器（20）は、二相冷媒を貯留して気液分離する気液分離容器（21）と、該気液分離容器（21）の側板に接続された二相冷媒の入口管（22）と、該気液分離容器（21）の上板に接続されたガス冷媒の出口管（23）と、該気液分離容器（21）の底板に接続された液冷媒の出口管（24）とを備えている。気液分離容器（21）内は、上部がガス貯留部（21a）、下部が液貯留部（21b）になっている。 As shown in FIGS. 1, 2 and 3, the gas-liquid separator (20) includes a gas-liquid separation container (21) for storing gas and liquid by storing two-phase refrigerant, and the gas-liquid separation container (21). A two-phase refrigerant inlet pipe (22) connected to the side plate, a gas refrigerant outlet pipe (23) connected to the upper plate of the gas-liquid separation container (21), and the gas-liquid separation container (21) And an outlet pipe (24) for the liquid refrigerant connected to the bottom plate. In the gas-liquid separation container (21), the upper part is a gas storage part (21a) and the lower part is a liquid storage part (21b).
二相冷媒の入口管（22）は上記一方向通路（17）を介してブリッジ回路（15）の第２ポート（P2）に接続され、液冷媒の出口管（24）は上記一方向通路（17）を介してブリッジ回路（15）の第３ポート（P3）に接続されている。 The two-phase refrigerant inlet pipe (22) is connected to the second port (P2) of the bridge circuit (15) through the one-way passage (17), and the liquid refrigerant outlet pipe (24) is connected to the one-way passage (24). It is connected to the third port (P3) of the bridge circuit (15) via 17).
ガス冷媒の出口管（23）はガス貯留部（21a）に接続されている。このガス冷媒の出口管（23）は、ガスインジェクション配管（28）に接続されている。このガスインジェクション配管（28）は、圧縮機（11）の吸入管（11b）と繋がっている。ガスインジェクション配管（28）は、ガス貯留部（21a）に溜まったガス冷媒を圧縮機（11）の吸入側に送るためのものである。ガスインジェクション配管（28）には、流量調整弁（29）が設けられている。この流量調整弁（29）は、ガスインジェクション配管（28）を流れる冷媒に抵抗を付与する絞り機構である。 The outlet pipe (23) for the gas refrigerant is connected to the gas reservoir (21a). The gas refrigerant outlet pipe (23) is connected to the gas injection pipe (28). The gas injection pipe (28) is connected to the suction pipe (11b) of the compressor (11). The gas injection pipe (28) is for sending the gas refrigerant accumulated in the gas reservoir (21a) to the suction side of the compressor (11). The gas injection pipe (28) is provided with a flow rate adjustment valve (29). The flow rate adjustment valve (29) is a throttle mechanism that provides resistance to the refrigerant flowing through the gas injection pipe (28).
上記気液分離器（20）は、気液分離容器（21）の上板と底板の間の所定高さ位置に底面が位置し、かつ該気液分離容器（21）と連通する補助容器（25）を備えている。この補助容器（25）は、上記気液分離容器（21）よりも高さ寸法が小さくて該気液分離容器（21）の側方に配置される小径の容器である。補助容器（25）を設けたことにより、この補助容器（25）の底面よりも上方の部分は相対的に断面積が大きく、それよりも下方の部分は相対的に断面積が小さくなっている。 The gas-liquid separator (20) includes an auxiliary container (bottom surface located at a predetermined height position between the upper plate and the bottom plate of the gas-liquid separation container (21) and communicating with the gas-liquid separation container (21)). 25). The auxiliary container (25) is a small-diameter container that is smaller in height than the gas-liquid separation container (21) and is disposed on the side of the gas-liquid separation container (21). By providing the auxiliary container (25), the section above the bottom surface of the auxiliary container (25) has a relatively large cross-sectional area, and the section below it has a relatively small cross-sectional area. .
気液分離器（20）は、上記気液分離容器（21）の上端と上記補助容器（25）の上端が略同一高さになるように配置されるとともに、該補助容器（25）の下部側面において該気液分離容器（21）と補助容器（25）とを連通する連通部（連通管）（26）を備えている。また、上記補助容器（25）の上部にはガス抜き管（27）が接続され、該ガス抜き管（27）は、気液分離容器（21）の上部に接続されている。 The gas-liquid separator (20) is arranged so that the upper end of the gas-liquid separation container (21) and the upper end of the auxiliary container (25) are substantially at the same height, and the lower part of the auxiliary container (25) The gas-liquid separation container (21) and the auxiliary container (25) are provided on the side surface with a communication portion (communication pipe) (26) that communicates with the auxiliary container (25). A gas vent pipe (27) is connected to the upper part of the auxiliary container (25), and the gas vent pipe (27) is connected to the upper part of the gas-liquid separation container (21).
−運転動作−
次に、本発明に係る実施形態の空気調和装置（1）の運転動作について説明する。空気調和装置（1）の冷媒回路（10）では、上記四路切換弁（14）の設定に応じて、冷媒の循環方向が切り換わる。その結果、この空気調和装置（1）では、室内熱交換器（13）で冷却動作を行う冷房運転と、室内熱交換器（13）で加熱動作を行う暖房運転とが切換可能となっている。
-Driving action-
Next, the operation of the air conditioner (1) according to the embodiment of the present invention will be described. In the refrigerant circuit (10) of the air conditioner (1), the refrigerant circulation direction is switched according to the setting of the four-way switching valve (14). As a result, in this air conditioner (1), it is possible to switch between a cooling operation in which the cooling operation is performed in the indoor heat exchanger (13) and a heating operation in which the heating operation is performed in the indoor heat exchanger (13). .
〈冷房運転〉
冷房運転では、四路切換弁（14）が図１に実線で示す状態に設定され、膨張弁（16）の開度が適宜調節される。さらに、冷房運転では、ガスインジェクション配管（28）の流量調整弁（29）の開度が適宜調節される。
<Cooling operation>
In the cooling operation, the four-way switching valve (14) is set to the state shown by the solid line in FIG. 1, and the opening degree of the expansion valve (16) is adjusted as appropriate. Further, in the cooling operation, the opening degree of the flow rate adjustment valve (29) of the gas injection pipe (28) is appropriately adjusted.
圧縮機（11）で圧縮された冷媒は、吐出管（11a）より吐出され、室外熱交換器（12）を流れる。室外熱交換器（12）では、高圧のガス冷媒が室外空気へ放熱して凝縮する。室外熱交換器（12）で凝縮した後の高圧の液冷媒は、ブリッジ回路（15）の第１ポート（P1）から第２ポート（P2）を通り、さらに一方向通路（17）の膨張弁（16）で低圧圧力まで減圧されて気液二相状態となり、気液分離器（20）へ送られる。 The refrigerant compressed by the compressor (11) is discharged from the discharge pipe (11a) and flows through the outdoor heat exchanger (12). In the outdoor heat exchanger (12), the high-pressure gas refrigerant dissipates heat to the outdoor air and condenses. The high-pressure liquid refrigerant after being condensed in the outdoor heat exchanger (12) passes from the first port (P1) to the second port (P2) of the bridge circuit (15), and further expands in the one-way passage (17). In (16), the pressure is reduced to a low pressure to be in a gas-liquid two-phase state and sent to the gas-liquid separator (20).
気液分離器（20）では、気液二相状態の冷媒が、二相冷媒の入口管（22）を介して気液分離容器（21）内へ流入する。そして、気液分離容器（21）内で、冷媒がガス冷媒と液冷媒とに分離される。気液分離器（20）では、運転条件の変動に伴い、気液分離容器（21）内の液冷媒の量が変動する。具体的には、液冷媒の量が少ない場合、図２に示すように液冷媒が気液分離容器（21）のみに溜まって、補助容器（25）には溜まらないので、液面高さが低下しすぎることはない。一方、液冷媒の量が多い場合、図３に示すように液冷媒が気液分離容器（21）と補助容器（25）の両方に溜まるので、液面高さが上昇しすぎることはない。 In the gas-liquid separator (20), the gas-liquid two-phase refrigerant flows into the gas-liquid separation container (21) via the two-phase refrigerant inlet pipe (22). Then, the refrigerant is separated into a gas refrigerant and a liquid refrigerant in the gas-liquid separation container (21). In the gas-liquid separator (20), the amount of liquid refrigerant in the gas-liquid separation container (21) varies as the operating conditions vary. Specifically, when the amount of liquid refrigerant is small, the liquid refrigerant accumulates only in the gas-liquid separation container (21) and does not accumulate in the auxiliary container (25) as shown in FIG. It won't drop too much. On the other hand, when the amount of the liquid refrigerant is large, the liquid refrigerant accumulates in both the gas-liquid separation container (21) and the auxiliary container (25) as shown in FIG. 3, so that the liquid level does not rise too much.
気液分離容器（21）の液貯留部（21b）に溜まった液冷媒は、液冷媒の出口管（24）より気液分離容器（21）の外部へ排出される。このとき、二相冷媒の流入量が少ない図２の状態であっても液冷媒が体積の小さな気液分離容器（21）のみに溜まるので、所定の液面高さが確保され、ガス冷媒は流出しない。気液分離容器（21）から流出したガス冷媒を含まない液冷媒は、ブリッジ回路（15）を通って室内熱交換器（13）側へ送られる。 The liquid refrigerant accumulated in the liquid storage part (21b) of the gas-liquid separation container (21) is discharged to the outside of the gas-liquid separation container (21) through the liquid refrigerant outlet pipe (24). At this time, even in the state of FIG. 2 where the inflow of the two-phase refrigerant is small, the liquid refrigerant accumulates only in the gas-liquid separation container (21) having a small volume, so that a predetermined liquid level is secured, Does not leak. The liquid refrigerant that does not contain the gas refrigerant flowing out of the gas-liquid separation container (21) is sent to the indoor heat exchanger (13) side through the bridge circuit (15).
この低圧の液冷媒は、室内熱交換器（13）を流れる。室内熱交換器（13）では、冷媒が室内空気から吸熱して蒸発する。その結果、室内熱交換器（13）を流れる冷媒で空気が冷却されて、冷却動作が行われ、室内が冷房される。室内熱交換器（13）で蒸発した冷媒は、圧縮機（11）の吸入側に送られる。 This low-pressure liquid refrigerant flows through the indoor heat exchanger (13). In the indoor heat exchanger (13), the refrigerant absorbs heat from the indoor air and evaporates. As a result, the air is cooled by the refrigerant flowing through the indoor heat exchanger (13), the cooling operation is performed, and the room is cooled. The refrigerant evaporated in the indoor heat exchanger (13) is sent to the suction side of the compressor (11).
一方、上記気液分離容器（21）のガス貯留部（21a）に溜まり込んだガス冷媒は、ガスインジェクション配管（28）から、流量調整弁（29）を通過して圧縮機（11）の吸入側に吸い込まれる。このとき、二相冷媒の流入量が多い図３の状態では液冷媒が気液分離容器（21）と補助容器（25）の両方に溜まり、容器の体積が大きいために液面高さが上昇しすぎず、液冷媒は流出しない。圧縮機（11）の吸入管（11b）では、室内熱交換器（13）で蒸発したガス冷媒と、ガスインジェクション配管（28）を介して気液分離器（20）から導入されたガス冷媒とが合流する。合流後の冷媒は、圧縮機（11）に吸入され、高温高圧ガスとなるまで圧縮される。 On the other hand, the gas refrigerant accumulated in the gas reservoir (21a) of the gas-liquid separation container (21) passes through the flow rate adjustment valve (29) from the gas injection pipe (28) and is sucked into the compressor (11). Sucked into the side. At this time, in the state of FIG. 3 where the inflow amount of the two-phase refrigerant is large, the liquid refrigerant accumulates in both the gas-liquid separation container (21) and the auxiliary container (25), and the liquid level increases due to the large volume of the container. The liquid refrigerant does not flow out. In the suction pipe (11b) of the compressor (11), the gas refrigerant evaporated in the indoor heat exchanger (13) and the gas refrigerant introduced from the gas-liquid separator (20) through the gas injection pipe (28) Join. The combined refrigerant is sucked into the compressor (11) and compressed until it becomes a high-temperature and high-pressure gas.
〈暖房運転〉
暖房運転では、四路切換弁（14）が図１に破線で示す状態に設定され、膨張弁（16）の開度が適宜調節される。さらに、暖房運転では、ガスインジェクション配管（28）の流量調整弁（29）の開度が適宜調節される。
<Heating operation>
In the heating operation, the four-way switching valve (14) is set in a state indicated by a broken line in FIG. 1, and the opening degree of the expansion valve (16) is appropriately adjusted. Further, in the heating operation, the opening degree of the flow rate adjustment valve (29) of the gas injection pipe (28) is adjusted as appropriate.
圧縮機（11）で圧縮された冷媒は、吐出管（11a）より吐出され、室内熱交換器（13）を流れる。室内熱交換器（13）では、高圧のガス冷媒が室内空気へ放熱して凝縮する。その結果、室内熱交換器（13）を流れる冷媒で空気が加熱されて、加熱動作が行われ、室内が暖房される。室内熱交換器（13）で凝縮した後の高圧の液冷媒は、ブリッジ回路（15）の第４ポート（P4）から第２ポート（P2）を通り、さらに一方向通路（17）の膨張弁（16）で低圧圧力まで減圧されて気液二相状態となり、気液分離器（20）へ送られる。 The refrigerant compressed by the compressor (11) is discharged from the discharge pipe (11a) and flows through the indoor heat exchanger (13). In the indoor heat exchanger (13), the high-pressure gas refrigerant dissipates heat to the indoor air and condenses. As a result, air is heated by the refrigerant flowing through the indoor heat exchanger (13), a heating operation is performed, and the room is heated. The high-pressure liquid refrigerant condensed in the indoor heat exchanger (13) passes through the second port (P2) from the fourth port (P4) of the bridge circuit (15), and further expands in the one-way passage (17). In (16), the pressure is reduced to a low pressure to be in a gas-liquid two-phase state and sent to the gas-liquid separator (20).
気液分離器（20）では、気液二相状態の冷媒が、二相冷媒の入口管（22）を介して気液分離容器（21）内へ流入する。そして、気液分離容器（21）内で、冷媒がガス冷媒と液冷媒とに分離される。気液分離器（20）では、運転条件の変動に伴い、気液分離容器（21）内の液冷媒の量が変動する。具体的には、液冷媒の量が少ない場合、図２に示すように液冷媒が気液分離容器（21）のみに溜まって、補助容器（25）には溜まらないので、液面高さが低下しすぎることはない。一方、液冷媒の量が多い場合、図３に示すように液冷媒が気液分離容器（21）と補助容器（25）の両方に溜まるので、液面高さが上昇しすぎることはない。 In the gas-liquid separator (20), the gas-liquid two-phase refrigerant flows into the gas-liquid separation container (21) via the two-phase refrigerant inlet pipe (22). Then, the refrigerant is separated into a gas refrigerant and a liquid refrigerant in the gas-liquid separation container (21). In the gas-liquid separator (20), the amount of liquid refrigerant in the gas-liquid separation container (21) varies as the operating conditions vary. Specifically, when the amount of liquid refrigerant is small, the liquid refrigerant accumulates only in the gas-liquid separation container (21) and does not accumulate in the auxiliary container (25) as shown in FIG. It won't drop too much. On the other hand, when the amount of the liquid refrigerant is large, the liquid refrigerant accumulates in both the gas-liquid separation container (21) and the auxiliary container (25) as shown in FIG. 3, so that the liquid level does not rise too much.
気液分離容器（21）の液貯留部（21b）に溜まった液冷媒は、液冷媒の出口管（24）より気液分離容器（21）の外部へ排出される。このとき、二相冷媒の流入量が少ない図２の状態であっても液冷媒が体積の小さな気液分離容器（21）のみに溜まるので、所定の液面高さが確保され、ガス冷媒は流出しない。気液分離容器（21）から流出したガス冷媒を含まない液冷媒は、室外熱交換器（12）側へ送られる。 The liquid refrigerant accumulated in the liquid storage part (21b) of the gas-liquid separation container (21) is discharged to the outside of the gas-liquid separation container (21) through the liquid refrigerant outlet pipe (24). At this time, even in the state of FIG. 2 where the inflow of the two-phase refrigerant is small, the liquid refrigerant accumulates only in the gas-liquid separation container (21) having a small volume, so that a predetermined liquid level is secured, Does not leak. The liquid refrigerant that does not contain the gas refrigerant flowing out of the gas-liquid separation container (21) is sent to the outdoor heat exchanger (12) side.
室外熱交換器（12）では、冷媒が室外空気から吸熱して蒸発する。室外熱交換器（12）で蒸発した冷媒は、圧縮機（11）の吸入側に送られる。 In the outdoor heat exchanger (12), the refrigerant absorbs heat from the outdoor air and evaporates. The refrigerant evaporated in the outdoor heat exchanger (12) is sent to the suction side of the compressor (11).
一方、上記気液分離容器（21）のガス貯留部（21a）に溜まり込んだガス冷媒は、ガスインジェクション配管（28）から、流量調整弁（29）を通過して圧縮機（11）の吸入側に吸い込まれる。このとき、二相冷媒の流入量が多い図３の状態では液冷媒が気液分離容器（21）と補助容器（25）の両方に溜まり、容器の体積が大きいために液面高さが上昇しすぎず、液冷媒は流出しない。圧縮機（11）の吸入管（11b）では、室外熱交換器（12）で蒸発したガス冷媒と、ガスインジェクション配管（28）を介して気液分離器（20）から導入されたガス冷媒とが合流する。合流後の冷媒は、圧縮機（11）に吸入され、高温高圧ガスとなるまで圧縮される。 On the other hand, the gas refrigerant accumulated in the gas reservoir (21a) of the gas-liquid separation container (21) passes through the flow rate adjustment valve (29) from the gas injection pipe (28) and is sucked into the compressor (11). Sucked into the side. At this time, in the state of FIG. 3 where the inflow amount of the two-phase refrigerant is large, the liquid refrigerant accumulates in both the gas-liquid separation container (21) and the auxiliary container (25), and the liquid level increases due to the large volume of the container. The liquid refrigerant does not flow out. In the suction pipe (11b) of the compressor (11), the gas refrigerant evaporated in the outdoor heat exchanger (12) and the gas refrigerant introduced from the gas-liquid separator (20) through the gas injection pipe (28) Join. The combined refrigerant is sucked into the compressor (11) and compressed until it becomes a high-temperature and high-pressure gas.
−実施形態の効果−
上記実施形態によれば、気液分離容器（21）の上板と底板の間の所定高さ位置に底面が位置するように配置されて該気液分離容器（21）と連通する補助容器（25）を設けたことにより、気液分離器（20）の水平断面積を、補助容器（25）の底面よりも下方において相対的に小さくし、補助容器（25）の底面よりも上方において相対的に大きくしている。したがって、気液分離器（20）への二相冷媒の流入量が少ないときは気液分離容器（21）のみに液冷媒を溜めることにより、液面高さが低下しすぎないようにして液冷媒の出口管（24）からガス冷媒が流出することを防止できる。また、気液分離器（20）への二相冷媒の流入量が多いときは気液分離容器（21）と補助容器（25）の両方に液冷媒を溜めることにより、液面高さが上昇しすぎないようにしてガス冷媒の出口管（23）から液冷媒が流出することを防止できる。
-Effect of the embodiment-
According to the above embodiment, the auxiliary container (21) is arranged so that the bottom surface is located at a predetermined height position between the upper plate and the bottom plate of the gas-liquid separation container (21) and communicates with the gas-liquid separation container (21). 25), the horizontal cross-sectional area of the gas-liquid separator (20) is relatively small below the bottom surface of the auxiliary container (25), and relatively high above the bottom surface of the auxiliary container (25). It is large in size. Therefore, when the flow rate of the two-phase refrigerant into the gas-liquid separator (20) is small, the liquid refrigerant is stored only in the gas-liquid separation container (21) so that the liquid level does not drop too much. The gas refrigerant can be prevented from flowing out from the refrigerant outlet pipe (24). In addition, when the amount of two-phase refrigerant flowing into the gas-liquid separator (20) is large, the liquid level is increased by storing the liquid refrigerant in both the gas-liquid separator (21) and the auxiliary container (25). It is possible to prevent the liquid refrigerant from flowing out from the outlet pipe (23) for the gas refrigerant so as not to be too much.
さらに、本発明の気液分離器（20）では補助容器（25）を設けるだけでよく、フロート弁を２つ設けるような複雑な構造にしなくてよいので、コストの上昇も抑えられる。また、補助容器（25）を気液分離容器（21）の側方に配置して両容器を連通部（26）で連通させるだけでよいため、その点でも構成が簡単でコストの上昇を抑えられる。 Furthermore, in the gas-liquid separator (20) of the present invention, it is only necessary to provide the auxiliary container (25), and it is not necessary to have a complicated structure in which two float valves are provided. In addition, the auxiliary container (25) only needs to be placed on the side of the gas-liquid separation container (21) and both containers communicate with each other through the communication part (26). It is done.
さらに、補助容器（25）の上部にガス抜き管（27）を接続し、該ガス抜き管（27）を、気液分離容器（21）の上部に接続したことにより、補助容器（25）の中に溜まったガス冷媒が、ガス抜き管（27）を介して気液分離容器（21）内へ流出し、ガス冷媒の出口管（23）を通って気液分離容器（21）から流出する。補助容器（25）が密閉容器であれば液冷媒の液面高さが変動しにくくなるが、ガス抜き管（27）を設けたことにより、補助容器（25）内のガス圧が抵抗にならず、補助容器（25）の液面高さは気液分離容器（21）の液面高さと実質的に一致するように変動する。 Furthermore, the degassing pipe (27) is connected to the upper part of the auxiliary container (25), and the degassing pipe (27) is connected to the upper part of the gas-liquid separation container (21). The gas refrigerant accumulated inside flows out into the gas-liquid separation container (21) through the gas vent pipe (27), and then flows out from the gas-liquid separation container (21) through the gas refrigerant outlet pipe (23). . If the auxiliary container (25) is a sealed container, the liquid level of the liquid refrigerant is less likely to fluctuate. However, by providing the gas vent pipe (27), the gas pressure in the auxiliary container (25) is reduced to resistance. First, the liquid level height of the auxiliary container (25) varies so as to substantially coincide with the liquid level height of the gas-liquid separation container (21).
また、上記実施形態では、ガスインジェクション配管（28）に流量調整弁（29）を設けるようにしている。このため、この流量調整弁（29）の開度を絞ることにより、ガス貯留部（21a）からガスインジェクション配管（28）内に吸引される冷媒量を規制することができる。したがって、気液分離容器（21）内の冷媒が過剰にガスインジェクション配管（28）側に送られることにより、室内熱交換器（13）や室外熱交換器（12）へ送られる液冷媒量が減少してしまうのを未然に回避できる。 Moreover, in the said embodiment, the flow volume adjustment valve (29) is provided in gas injection piping (28). For this reason, the amount of refrigerant sucked into the gas injection pipe (28) from the gas reservoir (21a) can be regulated by reducing the opening of the flow rate adjusting valve (29). Therefore, when the refrigerant in the gas-liquid separation container (21) is excessively sent to the gas injection pipe (28) side, the amount of liquid refrigerant sent to the indoor heat exchanger (13) and the outdoor heat exchanger (12) is reduced. It is possible to avoid the decrease in advance.
−実施形態の変形例−
図１の例では、気液分離容器（21）の側方に補助容器（25）を配置した例を説明したが、図４に示すように、気液分離容器（21）を縦長円筒状の容器として、補助容器（25）を上記気液分離容器（21）よりも高さ寸法が小さくて該気液分離容器（21）の周囲に配置される環状の容器にしてもよい。この場合、上記気液分離容器（21）の上端と上記補助容器（25）の上端が略同一高さになるように配置するとともに、二相冷媒の入口管（22）を、補助容器（25）を貫通して気液分離容器（21）に接続し、該補助容器（25）の下部側面において該気液分離容器（21）と補助容器（25）とを連通する連通部（26）（連通孔）を設け、補助容器（25）とガス冷媒の出口管（23）とを連通するガス抜き管（27）を設けておけばよい。
-Modification of the embodiment-
In the example of FIG. 1, the example in which the auxiliary container (25) is arranged on the side of the gas-liquid separation container (21) has been described. However, as shown in FIG. 4, the gas-liquid separation container (21) has a vertically long cylindrical shape. As the container, the auxiliary container (25) may be an annular container having a height smaller than that of the gas-liquid separation container (21) and disposed around the gas-liquid separation container (21). In this case, the upper end of the gas-liquid separation container (21) and the upper end of the auxiliary container (25) are arranged so as to have substantially the same height, and the two-phase refrigerant inlet pipe (22) is connected to the auxiliary container (25 ) Is connected to the gas-liquid separation container (21), and the communication part (26) (26) is connected to the gas-liquid separation container (21) and the auxiliary container (25) on the lower side surface of the auxiliary container (25). A communication vent) may be provided, and a gas vent pipe (27) communicating the auxiliary container (25) and the gas refrigerant outlet pipe (23) may be provided.
《その他の実施形態》
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。
<< Other Embodiments >>
About the said embodiment, it is good also as the following structures.
例えば、図２，図３に実線で示したガス抜き管（27）の代わりに、仮想線で示すように補助容器（25）の上部などにガス抜き管（27）を接続し、このガス抜き管（27）をガス冷媒の出口管（23）に接続するようにしてもよい。 For example, instead of the gas vent pipe (27) shown by the solid line in FIGS. 2 and 3, the gas vent pipe (27) is connected to the upper part of the auxiliary container (25) as shown by the phantom line. The pipe (27) may be connected to the gas refrigerant outlet pipe (23).
また、上記実施形態では、ガスインジェクション配管（28）に絞り機構としての流量調整弁（29）を設けるようにしているが、流量調整弁に代わってキャピラリーチューブ等の他の絞り機構を設けるようにしてもよい。 In the above embodiment, the gas injection pipe (28) is provided with the flow rate adjusting valve (29) as a throttle mechanism. However, instead of the flow rate adjusting valve, another throttle mechanism such as a capillary tube is provided. May be.
なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。 In addition, the above embodiment is an essentially preferable illustration, Comprising: It does not intend restrict | limiting the range of this invention, its application thing, or its use.
以上説明したように、本発明は、気液分離器（20）内の液面が上昇しすぎるのを防止する構造の気液分離器について有用である。 As described above, the present invention is useful for a gas-liquid separator having a structure that prevents the liquid level in the gas-liquid separator (20) from rising too much.
1 空気調和装置
10 冷媒回路
20 気液分離器
21 気液分離容器
22 二相冷媒の入口管
23 ガス冷媒の出口管
24 液冷媒の出口管
25 補助容器
26 連通部
27 ガス抜き管
1 Air conditioner
10 Refrigerant circuit
20 Gas-liquid separator
21 Gas-liquid separation container
22 Two-phase refrigerant inlet pipe
23 Gas refrigerant outlet pipe
24 Liquid refrigerant outlet pipe
25 Auxiliary container
26 Communication part
27 Gas vent pipe
Claims (5)
上記気液分離容器（21）の上板と底板の間の所定高さ位置に底面が位置するように配置され、かつ該気液分離容器（21）と連通する補助容器（25）を備えていることを特徴とする気液分離器。 A gas-liquid separation container (21) for gas-liquid separation of the refrigerant, a two-phase refrigerant inlet pipe (22) connected to a side plate of the gas-liquid separation container (21), and an upper part of the gas-liquid separation container (21) A gas-liquid separator comprising a gas refrigerant outlet pipe (23) connected to a plate and a liquid refrigerant outlet pipe (24) connected to the bottom plate of the gas-liquid separation container (21),
The gas-liquid separation container (21) includes an auxiliary container (25) disposed so that a bottom surface is located at a predetermined height position between an upper plate and a bottom plate and communicating with the gas-liquid separation container (21). A gas-liquid separator characterized by comprising:
上記気液分離容器（21）が縦長円筒状の容器であり、
上記補助容器（25）が上記気液分離容器（21）よりも高さ寸法が小さくて該気液分離容器（21）の側方に配置される小径の容器であり、
上記気液分離容器（21）の上端と上記補助容器（25）の上端が略同一高さになるように配置されるとともに、該補助容器（25）の下部側面において該気液分離容器（21）と補助容器（25）とを連通する連通部（26）を備えていることを特徴とする気液分離器。 In claim 1,
The gas-liquid separation container (21) is a vertically long cylindrical container,
The auxiliary container (25) is a small-diameter container having a height dimension smaller than that of the gas-liquid separation container (21) and disposed on the side of the gas-liquid separation container (21),
The upper end of the gas-liquid separation container (21) and the upper end of the auxiliary container (25) are arranged so as to have substantially the same height, and the gas-liquid separation container (21 ) And the auxiliary container (25) are provided with a communication portion (26).
上記気液分離容器（21）が縦長円筒状の容器であり、
上記補助容器（25）が上記気液分離容器（21）よりも高さ寸法が小さくて該気液分離容器（21）の周囲に配置される環状の容器であり、
上記気液分離容器（21）の上端と上記補助容器（25）の上端が略同一高さになるように配置されるとともに、該補助容器（25）の下部側面において該気液分離容器（21）と補助容器（25）とを連通する連通部（26）を備えていることを特徴とする気液分離器。 In claim 1,
The gas-liquid separation container (21) is a vertically long cylindrical container,
The auxiliary container (25) is an annular container having a smaller height than the gas-liquid separation container (21) and disposed around the gas-liquid separation container (21);
The upper end of the gas-liquid separation container (21) and the upper end of the auxiliary container (25) are arranged so as to have substantially the same height, and the gas-liquid separation container (21 ) And the auxiliary container (25) are provided with a communication portion (26).
上記補助容器（25）の上部にはガス抜き管（27）が接続され、該ガス抜き管（27）は、気液分離容器（21）の上部に接続されていることを特徴とする気液分離器。 In any one of Claims 1-3,
A gas vent pipe (27) is connected to the upper part of the auxiliary container (25), and the gas vent pipe (27) is connected to the upper part of the gas-liquid separation container (21). Separator.
上記補助容器（25）の上部にはガス抜き管（27）が接続され、該ガス抜き管（27）は、ガス冷媒の出口管（23）に接続されていることを特徴とする気液分離器。 In any one of Claims 1-3,
A gas vent pipe (27) is connected to the upper part of the auxiliary container (25), and the gas vent pipe (27) is connected to an outlet pipe (23) for the gas refrigerant. vessel.
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