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JP2015081749A - Oil separator - Google Patents

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JP2015081749A
JP2015081749A JP2013221030A JP2013221030A JP2015081749A JP 2015081749 A JP2015081749 A JP 2015081749A JP 2013221030 A JP2013221030 A JP 2013221030A JP 2013221030 A JP2013221030 A JP 2013221030A JP 2015081749 A JP2015081749 A JP 2015081749A
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Japan
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refrigerant
oil
separation
oil separator
separator
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Application number
JP2013221030A
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Japanese (ja)
Inventor
賢宣 和田
Masanobu Wada
賢宣 和田
小川 修
Osamu Ogawa
修 小川
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Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Original Assignee
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an oil separator which improves separation characteristics of a refrigeration oil in a structure using a division plate.SOLUTION: An oil separator 100 includes a cylindrical container 103 where an internal space, in which a refrigerant may rotate, is divided into a first separation part 101 and a second separation part 102. A division plate 105 includes a circulation hole 107, which connects the first separation part 101 with the second separation part 102 and is formed isolated from a refrigerant passage hole 106, in addition to the refrigerant passage hole 106. A cylindrical body 109 extends from a position of the division plate 105, which is located at the outer side of the refrigerant passage hole 106 and at the inner side of the circulation hole 107, to a bottom part of the container 103.

Description

本発明は、圧縮機から流出した冷凍機油を含有する気相冷媒から、冷凍機油を慣性力および遠心力により分離する油分離器に関する。   The present invention relates to an oil separator that separates refrigerating machine oil from a gas phase refrigerant containing refrigerating machine oil flowing out of a compressor by inertial force and centrifugal force.

一般に、空気調和装置などに用いられる圧縮機の潤滑には、冷凍機油が用いられる。この冷凍機油は、冷媒とともに、冷媒の循環系内を循環する。そして、圧縮機の吸入側より吸入された冷凍機油は、圧縮機内部の各摺動部に供給され、各摺動部の潤滑に用いられる。それだけでなく、冷凍機油は、作動室に供給され、作動室内の隙間をシールすることにより、気化した冷媒の漏れを防止することにも用いられる。   Generally, refrigeration oil is used for lubrication of a compressor used in an air conditioner or the like. This refrigerating machine oil circulates in the refrigerant circulation system together with the refrigerant. The refrigerating machine oil sucked from the suction side of the compressor is supplied to each sliding portion inside the compressor and used for lubrication of each sliding portion. In addition, the refrigerating machine oil is supplied to the working chamber, and is used to prevent leakage of the vaporized refrigerant by sealing the gap in the working chamber.

上記循環系において、圧縮機から流出した冷媒に冷凍機油が多く含まれる場合、熱交換器の伝熱管の内壁面に冷凍機油が付着しやすくなる。そして、伝熱管の内壁面に付着した冷凍機油は、伝熱管の伝熱を阻害し、熱交換器の伝熱効率を悪化させる。このような事態を回避するため、循環系内には油分離器が設けられる。油分離器は、圧縮機から吐出される冷媒から冷凍機油を分離し、その冷凍機油を圧縮機の吸入側に戻すものである。   In the above circulation system, when a large amount of refrigerating machine oil is contained in the refrigerant flowing out of the compressor, the refrigerating machine oil tends to adhere to the inner wall surface of the heat transfer tube of the heat exchanger. And the refrigeration oil adhering to the inner wall face of a heat exchanger tube inhibits the heat transfer of a heat exchanger tube, and deteriorates the heat transfer efficiency of a heat exchanger. In order to avoid such a situation, an oil separator is provided in the circulation system. The oil separator separates the refrigeration oil from the refrigerant discharged from the compressor, and returns the refrigeration oil to the suction side of the compressor.

ここで、従来の油分離器の一例として、特許文献1に開示されている油分離器について、図1および図2を用いて説明する。油分離器1において、圧縮機から流出した冷凍機油を含有する高温・高圧の気相冷媒は、円筒状の密閉容器10の上部に設けられた冷媒導入管13から第1分離部11へ導入される。なお、図1中の矢印は、冷媒の流れを示している。そして、第1分離部11において、冷媒は、分離板16に衝突する。このとき、冷凍機油の一部が冷媒から分離し、分離板16に付着する。次に、冷媒は、分離板16に設けられた冷媒通過孔17、21(図2参照)を通過し、第2分離部12へ導入される。このとき、冷媒は、冷媒通過孔17により旋回流となる。この旋回流による遠心力の作用により、冷凍機油は、密閉容器10の内壁面に付着する。さらに、この冷凍機油は、重力の作用により、密閉容器10の下部に移動し、油溜りを形成する。油溜りの油は、油排出管15から油分離器10外へ導出される。また、旋回流となった冷媒は、密閉容器10内において下降した後に上昇し、冷媒導出管14の開口部14aから取り込まれ、冷媒導出管14を介して油分離器10外へ導出される。このようにして、冷媒から冷凍機油が分離される。   Here, as an example of a conventional oil separator, an oil separator disclosed in Patent Document 1 will be described with reference to FIGS. 1 and 2. In the oil separator 1, a high-temperature and high-pressure gas-phase refrigerant containing refrigeration oil that has flowed out of the compressor is introduced into the first separation unit 11 from a refrigerant introduction pipe 13 provided in the upper part of the cylindrical sealed container 10. The In addition, the arrow in FIG. 1 has shown the flow of the refrigerant | coolant. In the first separation unit 11, the refrigerant collides with the separation plate 16. At this time, a part of the refrigerating machine oil is separated from the refrigerant and adheres to the separation plate 16. Next, the refrigerant passes through the refrigerant passage holes 17 and 21 (see FIG. 2) provided in the separation plate 16 and is introduced into the second separation unit 12. At this time, the refrigerant is swirled by the refrigerant passage hole 17. The refrigeration oil adheres to the inner wall surface of the sealed container 10 by the action of the centrifugal force due to the swirling flow. Furthermore, this refrigerating machine oil moves to the lower part of the sealed container 10 by the action of gravity, and forms an oil sump. The oil in the oil reservoir is led out of the oil separator 10 from the oil discharge pipe 15. Further, the refrigerant that has turned into the swirl flow rises after descending in the sealed container 10, is taken in from the opening 14 a of the refrigerant outlet pipe 14, and is led out of the oil separator 10 through the refrigerant outlet pipe 14. In this way, the refrigeration oil is separated from the refrigerant.

また、油分離器1では、分離板16を経て第2分離部12へ導入された冷媒がショートサーキットにより冷媒導出管14の開口部14aに取り込まれることを防ぐ手段として、筒形状のカバー20が設けられている。これにより、第2分離部12へ導入された冷媒は、冷媒導出管14の開口部14aに直接取り込まれることがない。また、冷媒導出管14よりも下に流下した冷媒の流れには必ず反転が生じるので、この反転により冷媒よりも密度の高い冷凍機油が確実に分離されて冷凍機油の分離効率を高めることができるとされている。   In the oil separator 1, a cylindrical cover 20 is provided as a means for preventing the refrigerant introduced into the second separation unit 12 through the separation plate 16 from being taken into the opening 14 a of the refrigerant outlet pipe 14 by a short circuit. Is provided. Thereby, the refrigerant introduced into the second separation unit 12 is not directly taken into the opening 14 a of the refrigerant outlet tube 14. In addition, since the reversal of the flow of the refrigerant that has flowed down below the refrigerant outlet pipe 14 always occurs, the reversal of the refrigerating machine oil having a higher density than that of the refrigerant is surely separated by this reversal, and the refrigerating machine oil separation efficiency can be increased. It is said that.

特開平9−243209号公報JP-A-9-243209

しかしながら、特許文献1に係る油分離器1では、第1分離部11と第2分離部12とが冷媒通過孔17および通過孔21により連通しているため、冷媒通過孔17および通過孔21から噴出する冷媒に伴われて分離板16に付着した冷凍機油も冷媒通過孔17および通過孔21から噴出し、油滴となって第2分離部12へ流入する。つまり、分離板16に付着した冷凍機油が、第2分離部12へと飛散し、実質的に第2分離部12のみで旋回流による油分離が行われる可能性がある。従って、油分離器1では、第1分離部11において分離板16を用いた油分離の効果をさらに向上させにくいという問題がある。   However, in the oil separator 1 according to Patent Document 1, the first separator 11 and the second separator 12 communicate with each other through the refrigerant passage hole 17 and the passage hole 21. Refrigerating machine oil adhering to the separation plate 16 accompanying the ejected refrigerant is also ejected from the refrigerant passage hole 17 and the passage hole 21 and flows into the second separation unit 12 as oil droplets. That is, the refrigerating machine oil adhering to the separation plate 16 may be scattered to the second separation unit 12 and the oil separation by the swirl flow may be performed substantially only by the second separation unit 12. Therefore, the oil separator 1 has a problem that it is difficult to further improve the effect of oil separation using the separation plate 16 in the first separation unit 11.

本発明は、冷凍機油を含有した冷媒から冷凍機油を分離し、冷媒と冷凍機油の移動経路を隔離することで、分離板を用いた構成において冷凍機油の分離特性を向上させることができる油分離器を提供することを目的とする。   The present invention separates refrigeration oil from refrigerant containing refrigeration oil and isolates the movement path between the refrigerant and the refrigeration oil, so that the separation characteristics of the refrigeration oil can be improved in a configuration using a separation plate. The purpose is to provide a vessel.

本発明の油分離器は、冷凍機油を含有する冷媒から冷凍機油を分離する油分離器であって、冷媒が旋回可能な内部空間を有する円筒状の容器と、前記内部空間を第1分離部と第2分離部とに分割し、冷媒が前記第1分離部から前記第2分離部へ通過する冷媒通過孔と、冷媒から分離された前記冷凍機油が前記第1分離部から前記第2分離部へ通過する流通孔とが形成された分離板と、前記第1分離部へ冷媒を流出させ、前記第1分離部において冷媒の旋回流を生じさせる冷媒導入管と、冷凍機油が分離された冷媒を前記第2分離部から導出する冷媒導出管と、冷媒から分離された冷凍機油を第2分離部から排出する油排出管と、前記分離板の前記冷媒通過孔の外側かつ前記流通孔の内側の位置から前記容器の底部へ向けて延出する筒体と、前記筒体の外壁面と前記容器の内壁面との間の空間であり、前記流通孔と連結する流通路と、を備える構成を採る。   The oil separator of the present invention is an oil separator that separates refrigerating machine oil from a refrigerant containing refrigerating machine oil, and includes a cylindrical container having an internal space in which the refrigerant can be swirled, and the internal space as a first separation unit. And the second separator, the refrigerant passage hole through which the refrigerant passes from the first separator to the second separator, and the refrigerating machine oil separated from the refrigerant from the first separator to the second separator The separation plate in which a circulation hole that passes to the part is formed, the refrigerant introduction pipe that causes the refrigerant to flow out to the first separation part and causes the refrigerant to flow in the first separation part, and the refrigerating machine oil are separated. A refrigerant outlet pipe for extracting the refrigerant from the second separation section, an oil discharge pipe for discharging the refrigeration oil separated from the refrigerant from the second separation section, an outer side of the refrigerant passage hole of the separation plate and the flow hole. A cylinder extending from the inside position toward the bottom of the container, and the front A space between the outer wall surface of the tubular body and the inner wall surface of the container employs a configuration and a flow path connecting to the flow hole.

本発明に係る油分離器は、冷凍機油を含有した冷媒から冷凍機油を分離し、冷媒と冷凍機油の移動経路を隔離することで、分離板を用いた構成において冷凍機油の分離特性を向上させることができる。   The oil separator according to the present invention improves the separation characteristics of the refrigerating machine oil in the configuration using the separation plate by separating the refrigerating machine oil from the refrigerant containing the refrigerating machine oil and isolating the moving path of the refrigerant and the refrigerating machine oil. be able to.

特許文献1に係る油分離器の構成の一例を示す断面図Sectional drawing which shows an example of a structure of the oil separator which concerns on patent document 1 特許文献1に係る分離板の構成の一例を示す斜視図A perspective view showing an example of composition of a separation board concerning patent documents 1 本発明の実施の形態1に係る油分離器の構成の一例を示す断面図Sectional drawing which shows an example of a structure of the oil separator which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係る分離板の構成の一例を示す上面図The top view which shows an example of a structure of the separating plate which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係る冷媒通過孔の構成の一例を示す断面図Sectional drawing which shows an example of a structure of the refrigerant | coolant passage hole which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態2に係る油分離器の構成の一例を示す断面図Sectional drawing which shows an example of a structure of the oil separator which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態2に係る分離板の構成の一例を示す上面図The top view which shows an example of a structure of the separation plate which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態3に係る油分離器の構成の一例を示す断面図Sectional drawing which shows an example of a structure of the oil separator which concerns on Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態3に係る油分離器の筒体の内径/高さと油分離率との関係の一例を示すグラフThe graph which shows an example of the relationship between the internal diameter / height of the cylinder of the oil separator which concerns on Embodiment 3 of this invention, and an oil separation rate 本発明の実施の形態4に係る油分離器の構成の一例を示す断面図Sectional drawing which shows an example of a structure of the oil separator which concerns on Embodiment 4 of this invention.

以下、本発明の各実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に説明する各実施形態は一例であり、本発明は各実施形態により限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Each embodiment described below is an example, and the present invention is not limited to each embodiment.

(実施の形態1)
図3は、本実施形態に係る油分離器100の構成の一例を示す断面図である。この図3は、油分離器100の長手方向に沿って切断した断面を示している。また、図4は、図3に示す線A−Aにおける断面であり、本実施の形態に係る分離板105の構成の一例を示す上面図である。また、図5は、図4に示す線B−Bにおける断面であり、本実施の形態に係る冷媒通過孔106の構成の一例を示す断面図である。
(Embodiment 1)
FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of the oil separator 100 according to the present embodiment. FIG. 3 shows a cross section cut along the longitudinal direction of the oil separator 100. FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line AA shown in FIG. 3 and is a top view showing an example of the configuration of separation plate 105 according to the present embodiment. FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line B-B shown in FIG.

油分離器100は、冷凍機油(以下、適宜「油」という)を含有する冷媒から冷凍機油を分離する装置である。油分離器100は、容器103、冷媒導入管104、分離板105、筒体109、冷媒導出管112、油排出管113を備える。   The oil separator 100 is a device that separates refrigerating machine oil from a refrigerant containing refrigerating machine oil (hereinafter referred to as “oil” as appropriate). The oil separator 100 includes a container 103, a refrigerant introduction pipe 104, a separation plate 105, a cylinder body 109, a refrigerant outlet pipe 112, and an oil discharge pipe 113.

図3に示すように、容器103は、冷媒が旋回可能な内部空間を有する円筒状の密閉容器である。容器103の内部空間には分離板105が設けられる。これにより、容器103の内部空間は、第1分離部101と第2分離部102に分けられる。   As shown in FIG. 3, the container 103 is a cylindrical sealed container having an internal space in which the refrigerant can turn. A separation plate 105 is provided in the internal space of the container 103. Thereby, the internal space of the container 103 is divided into the first separation unit 101 and the second separation unit 102.

図3に示すように、冷媒導入管104は、容器103の天井部を貫通して設けられ、第1分離部101へ延伸している。そして、冷媒導入管104の開口部104aは、容器103の内壁面に向けて配置されている。開口部104aからは、冷媒導入管104により導入された冷媒が流出する。この冷媒の流れの詳細については後述する。   As shown in FIG. 3, the refrigerant introduction tube 104 is provided so as to penetrate the ceiling portion of the container 103 and extends to the first separation unit 101. The opening 104 a of the refrigerant introduction pipe 104 is disposed toward the inner wall surface of the container 103. From the opening 104a, the refrigerant introduced by the refrigerant introduction pipe 104 flows out. Details of the refrigerant flow will be described later.

図3、図4に示すように、分離板105には、冷媒が通過する複数の冷媒通過孔106が形成されている。そして、各冷媒通過孔106には、通過する冷媒が第2分離部102において旋回流となるようにガイドするガイド部108が設けられている。ガイド部108の形状は、例えば、図5Aに示す形状であってもよいし、図5Bに示す形状であってもよい。なお、ガイド部108は、例えば、「旋回促進部」と言い換えてもよい。   As shown in FIGS. 3 and 4, the separation plate 105 is formed with a plurality of refrigerant passage holes 106 through which the refrigerant passes. Each refrigerant passage hole 106 is provided with a guide portion 108 that guides the refrigerant passing therethrough in a swirl flow in the second separation portion 102. The shape of the guide portion 108 may be, for example, the shape shown in FIG. 5A or the shape shown in FIG. 5B. The guide unit 108 may be rephrased as, for example, a “turning promotion unit”.

また、図3、図4に示すように、分離板105には、その外周を切り欠いて複数の流通孔107が形成されている。流通孔部107は、後述する流通路110と連結する。このような流通孔部107が形成されることで、分離板105は、大径105aの円周部分と小径105bの円周部分とを備えることになる。   As shown in FIGS. 3 and 4, the separation plate 105 is formed with a plurality of flow holes 107 by notching the outer periphery thereof. The circulation hole 107 is connected to a flow passage 110 described later. By forming such a circulation hole portion 107, the separation plate 105 includes a circumferential portion having a large diameter 105a and a circumferential portion having a small diameter 105b.

また、図3、図4に示すように、分離板105の下方(すなわち、第2分離部102)には、円筒状の筒体109が設けられる。筒体109は、分離板105の第2分離部102側の面から容器103の底部へ向けて延出している。筒体109の上端は分離板105と接している一方、筒体109の下端は、容器103の底部に接していない。図4に示すように、筒体109の最外径は、分離板105の小径105bと同じである。そして、この筒体109の外壁と容器103の内壁との間の空間は、流通路110として機能する。すなわち、流通路110は、流通孔107と連結し、流通孔107から流入した油を容器103の底部へ導く通路として機能する。   As shown in FIGS. 3 and 4, a cylindrical tube body 109 is provided below the separation plate 105 (that is, the second separation portion 102). The cylindrical body 109 extends from the surface on the second separation portion 102 side of the separation plate 105 toward the bottom of the container 103. The upper end of the cylinder 109 is in contact with the separation plate 105, while the lower end of the cylinder 109 is not in contact with the bottom of the container 103. As shown in FIG. 4, the outermost diameter of the cylindrical body 109 is the same as the small diameter 105 b of the separation plate 105. A space between the outer wall of the cylinder 109 and the inner wall of the container 103 functions as the flow passage 110. That is, the flow passage 110 is connected to the circulation hole 107 and functions as a passage that guides the oil flowing in from the circulation hole 107 to the bottom of the container 103.

図3に示すように、冷媒導出管112は、容器103の底部を貫通して設けられ、第2分離部102へ延伸している。そして、冷媒導出管112の開口部112aは、分離板105に向けて配置されている。開口部112aへは、第2分離部102内を旋回する冷媒が流入する。この冷媒の流れの詳細については後述する。   As shown in FIG. 3, the refrigerant outlet tube 112 is provided so as to penetrate the bottom of the container 103 and extends to the second separation unit 102. The opening 112 a of the refrigerant outlet tube 112 is arranged toward the separation plate 105. A refrigerant swirling in the second separation unit 102 flows into the opening 112a. Details of the refrigerant flow will be described later.

図3に示すように、油排出管113は、容器103の底部を貫通して設けられ、第2分離部102へ延伸している。そして、この油排出管113は、容器103の底部に溜まった冷凍機油を油分離器10から排出する。排出された冷凍機油は、圧縮機の吸入側へ戻される。   As shown in FIG. 3, the oil discharge pipe 113 is provided through the bottom of the container 103 and extends to the second separation unit 102. The oil discharge pipe 113 discharges the refrigeration oil accumulated at the bottom of the container 103 from the oil separator 10. The discharged refrigeration oil is returned to the suction side of the compressor.

次に、油分離器100に導入された冷媒の流れ、および、その冷媒から分離される冷凍機油の流れについて説明する。   Next, the flow of the refrigerant introduced into the oil separator 100 and the flow of the refrigerating machine oil separated from the refrigerant will be described.

圧縮機から流出した冷媒は、冷媒導入管104により油分離器100内へ導入される。冷媒導入管104の開口部104aから流出した冷媒は、容器103の内壁面に衝突した後、その内壁面に沿った旋回流となり、第1分離部101内を下降する。この冷媒の旋回流による遠心力の作用により、冷凍機油の一部が容器103の内壁面に付着し、冷媒から分離される。容器103の内壁面に付着した冷凍機油は、重力の作用により、容器103の内壁面を伝って下方へ移動する。その後、その冷凍機油は、流通孔107から流通路110へと流入する。   The refrigerant flowing out from the compressor is introduced into the oil separator 100 through the refrigerant introduction pipe 104. The refrigerant flowing out from the opening 104 a of the refrigerant introduction pipe 104 collides with the inner wall surface of the container 103, then turns into a swirl flow along the inner wall surface, and descends in the first separation unit 101. Due to the centrifugal force caused by the swirling flow of the refrigerant, a part of the refrigerating machine oil adheres to the inner wall surface of the container 103 and is separated from the refrigerant. The refrigerating machine oil adhering to the inner wall surface of the container 103 moves downward along the inner wall surface of the container 103 by the action of gravity. Thereafter, the refrigerating machine oil flows into the flow passage 110 from the circulation hole 107.

第1分離部101内を下降した冷媒の旋回流は、分離板105に設けられた冷媒通過孔106を通過し、第2分離部102へ流入する。このとき、冷媒の旋回流が分離板105に衝突することで、冷凍機油の一部が分離板105に付着し、冷媒から分離される。分離板105に付着した冷凍機油は、旋回流の影響により、分離板105の表面(第1分離部101側の面)を伝って容器103の内壁面へ向けて移動する。その後、その冷凍機油は、流通孔107から流通路110へと流入する。   The swirling flow of the refrigerant descending in the first separation unit 101 passes through the refrigerant passage hole 106 provided in the separation plate 105 and flows into the second separation unit 102. At this time, when the swirling flow of the refrigerant collides with the separation plate 105, a part of the refrigerating machine oil adheres to the separation plate 105 and is separated from the refrigerant. The refrigeration oil adhering to the separation plate 105 moves toward the inner wall surface of the container 103 along the surface of the separation plate 105 (the surface on the first separation unit 101 side) due to the influence of the swirling flow. Thereafter, the refrigerating machine oil flows into the flow passage 110 from the circulation hole 107.

流通孔107から流通路110へと流入した冷凍機油は、重力の作用により、流通路110を通って、容器103の底部へ移動する。これにより、容器103の底部には、油溜り(図示せず。後述する図10参照)が形成される。   The refrigerating machine oil that has flowed into the flow passage 110 from the circulation hole 107 moves to the bottom of the container 103 through the flow passage 110 by the action of gravity. Thereby, an oil sump (not shown, see FIG. 10 described later) is formed at the bottom of the container 103.

一方、冷媒通過孔106から第2分離部102へ流入した冷媒は、ガイド部108により筒体109の内壁面に沿った旋回流となり、第2分離部102内を下降する。この冷媒の旋回流による遠心力の作用により、冷凍機油の一部が筒体109の内壁面に付着し、冷媒から分離される。筒体109の内壁面に付着した冷凍機油は、重力の作用により、筒体109の内壁面を伝って容器103の底部へ移動する。これにより、容器103の底部には、油溜りが形成される。   On the other hand, the refrigerant that has flowed into the second separation portion 102 from the refrigerant passage hole 106 becomes a swirling flow along the inner wall surface of the cylindrical body 109 by the guide portion 108 and descends in the second separation portion 102. Due to the centrifugal force caused by the swirling flow of the refrigerant, a part of the refrigerating machine oil adheres to the inner wall surface of the cylinder 109 and is separated from the refrigerant. The refrigerating machine oil adhering to the inner wall surface of the cylinder 109 moves to the bottom of the container 103 along the inner wall surface of the cylinder 109 by the action of gravity. As a result, an oil sump is formed at the bottom of the container 103.

第2分離部102内を下降する冷媒の旋回流は、容器103の底部へ到達した後、反転上昇し、冷媒導出管112の開口部112aへ向かう。そして、冷媒は、開口部112aから冷媒導出管112へ流入し、油分離器100から導出される。   The swirling flow of the refrigerant descending in the second separation unit 102 reaches the bottom of the container 103, and then reverses and rises toward the opening 112 a of the refrigerant outlet tube 112. Then, the refrigerant flows into the refrigerant outlet pipe 112 from the opening 112 a and is led out from the oil separator 100.

以上のように、本実施の形態の油分離器100によれば、第1分離部101で冷媒から分離された冷凍機油が移動する経路(流通孔107および流通路110)と、第2分離部102へと流出する冷媒が移動する経路(冷媒通過孔106)とを隔離して備えたことを特徴とする。これにより、第1分離部101で分離された冷凍機油が分離板105を通過する冷媒の流れに再度巻き込まれることが無い。その結果、分離板を用いた構成において冷凍機油の分離特性を向上させることができる。   As described above, according to the oil separator 100 of the present embodiment, the path (the circulation hole 107 and the flow passage 110) through which the refrigerating machine oil separated from the refrigerant in the first separation unit 101 moves, and the second separation unit A path (coolant passage hole 106) through which the refrigerant flowing out to 102 moves is provided separately. Thereby, the refrigerating machine oil separated by the first separation unit 101 is not entangled again in the refrigerant flow passing through the separation plate 105. As a result, the separation characteristics of the refrigerating machine oil can be improved in the configuration using the separation plate.

(実施の形態2)
図6は、本実施の形態に係る油分離器100の構成の一例を示す断面図である。この図6は、油分離器100の長手方向に沿って切断した断面を示している。また、図7は、図6に示す線C−Cにおける断面であり、本実施の形態に係る分離板105の構成の一例を示す上面図である。図6、図7において、実施の形態1と共通の要素については、共通の符号を付している。
(Embodiment 2)
FIG. 6 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of the oil separator 100 according to the present embodiment. FIG. 6 shows a cross section cut along the longitudinal direction of the oil separator 100. 7 is a cross-sectional view taken along line CC shown in FIG. 6, and is a top view illustrating an example of the configuration of the separation plate 105 according to the present embodiment. 6 and 7, elements common to the first embodiment are denoted by common reference numerals.

図6および図7に示すように、分離板105には、その外周から一定距離をあけて複数の流通孔114が形成されている。流通孔114は、流通路110と連結する。   As shown in FIGS. 6 and 7, the separation plate 105 is formed with a plurality of flow holes 114 at a certain distance from the outer periphery thereof. The circulation hole 114 is connected to the flow passage 110.

以上のように、本実施の形態の油分離器100によれば、分離板105の外周より内側に流通孔114を形成することを特徴とする。これにより、分離板105を容器103に固定する際に、分離板105と容器103の中心軸を揃えていればよい。すなわち、分離板105は、その外周に切り欠きが無く、全周にわたり容器103の内壁面に接触する。そのため、分離板105と容器103をスポット溶接で数箇所溶接する場合、分離板105の外周の任意の箇所で溶接でき、製造上の作業が容易になる。   As described above, according to the oil separator 100 of the present embodiment, the circulation hole 114 is formed inside the outer periphery of the separation plate 105. Thus, when the separation plate 105 is fixed to the container 103, it is only necessary that the central axes of the separation plate 105 and the container 103 are aligned. That is, the separation plate 105 has no notch on the outer periphery, and contacts the inner wall surface of the container 103 over the entire periphery. Therefore, when the separation plate 105 and the container 103 are welded at several locations by spot welding, welding can be performed at an arbitrary location on the outer periphery of the separation plate 105, and manufacturing work is facilitated.

(実施の形態3)
図8は、本実施の形態に係る油分離器100の構成の一例を示す断面図である。この図8は、油分離器100の長手方向に沿って切断した断面を示している。図8において、実施の形態1と共通の要素については、共通の符号を付している。
(Embodiment 3)
FIG. 8 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of the oil separator 100 according to the present embodiment. FIG. 8 shows a cross section cut along the longitudinal direction of the oil separator 100. In FIG. 8, elements common to the first embodiment are denoted by common reference numerals.

図8において、筒体109の内径dと高さhは、0.1≦d/h≦0.7を満たすように構成される。この根拠について図9を用いて説明する。   In FIG. 8, the inner diameter d and the height h of the cylindrical body 109 are configured to satisfy 0.1 ≦ d / h ≦ 0.7. The basis for this will be described with reference to FIG.

図9は、本実施の形態の油分離器100の筒体109の内径/高さ(d/h)と油分離率との関係の一例を示すグラフである。図9に示す油分離率とは、第2分離部102において筒体109内における冷媒の旋回流の遠心力により分離される冷凍機油(筒体109の内壁面に付着する油)の分離率である。図9は、シミュレーション結果の近似曲線が示されている。ここで、図9に示す油分離率は、村上ら(村上、若本、森本、「サイクロン式油分離器の性能予測」、日本冷凍空調学会論文集、Vol.22(3)、pp.315−324、2005年9月30日)により提案された予測手法を用いて、数値実験により求めたものである。   FIG. 9 is a graph showing an example of the relationship between the inner diameter / height (d / h) of the cylinder 109 of the oil separator 100 of the present embodiment and the oil separation rate. The oil separation rate shown in FIG. 9 is the separation rate of refrigerating machine oil (oil that adheres to the inner wall surface of the cylinder 109) separated by the centrifugal force of the swirling flow of the refrigerant in the cylinder 109 in the second separation unit 102. is there. FIG. 9 shows an approximate curve of the simulation result. Here, Murakami et al. (Murakami, Wakamoto, Morimoto, “Performance prediction of cyclone oil separator”, Vol. 22 (3), pp. 315 -324, September 30, 2005), using a prediction method proposed by numerical experiments.

この近似曲線から明らかなように、d/hが0.1から0.7の範囲において、d/hが0.7より小さくなると、油分離率が急に大きくなる。また、d/hが0.1より小さくなると筒体109が内径dに対して高さhが長くなる。これに伴い、油分離器100の長手方向の寸法を長く変更する必要があり、材料費や製造コストの増加、室外機のサイズ、重量の増加の原因となる。よって、d/hが0.1から0.7の範囲となるように内径dおよび高さhが設計されることが好ましい。   As is apparent from this approximate curve, when d / h is smaller than 0.7 in the range of d / h from 0.1 to 0.7, the oil separation rate suddenly increases. Further, when d / h is smaller than 0.1, the height h of the cylindrical body 109 becomes longer than the inner diameter d. Along with this, it is necessary to change the longitudinal dimension of the oil separator 100 longer, which causes an increase in material costs and manufacturing costs, and an increase in the size and weight of the outdoor unit. Therefore, it is preferable that the inner diameter d and the height h are designed so that d / h is in the range of 0.1 to 0.7.

以上のように、本実施の形態の油分離器100によれば、筒体109の内径dと高さhが0.1≦d/h≦0.7を満たすことを特徴とする。これにより、第2分離部102における油分離の効率を向上させることができる。   As described above, according to the oil separator 100 of the present embodiment, the inner diameter d and the height h of the cylindrical body 109 satisfy 0.1 ≦ d / h ≦ 0.7. Thereby, the efficiency of oil separation in the second separation unit 102 can be improved.

(実施の形態4)
図10は、本実施の形態に係る油分離器100の構成の一例を示す断面図である。この図10は、油分離器100の長手方向に沿って切断した断面を示している。図10において、実施の形態1と共通の要素については、共通の符号を付している。
(Embodiment 4)
FIG. 10 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of the oil separator 100 according to the present embodiment. FIG. 10 shows a cross section cut along the longitudinal direction of the oil separator 100. In FIG. 10, elements common to the first embodiment are denoted by common reference numerals.

図10に示すように、筒体109は、その下端が、容器103の底部に形成される油溜まり115に浸漬している。油溜り115は、上述したとおり、流通路110からの冷凍機油(第1分離部101で分離された冷凍機油)および筒体109の内壁面からの冷凍機油(第2分離部102で分離された冷凍機油)の流入によって形成される。油溜り115の油は、油排出管113を通って油分離器100外へ排出される。なお、油排出管113の開口部は、筒体109の内部に突出していることが好ましい。   As shown in FIG. 10, the lower end of the cylindrical body 109 is immersed in an oil sump 115 formed at the bottom of the container 103. As described above, the oil sump 115 is separated from the refrigerating machine oil (the refrigerating machine oil separated by the first separation unit 101) from the flow passage 110 and the refrigerating machine oil (the second separation unit 102) from the inner wall surface of the cylindrical body 109. Formed by the inflow of refrigeration oil. The oil in the oil sump 115 is discharged out of the oil separator 100 through the oil discharge pipe 113. Note that the opening of the oil discharge pipe 113 preferably projects into the cylindrical body 109.

以上のように、本実施の形態の油分離器100によれば、筒体109の下端が容器103の底部に形成される油溜まり115に浸漬するように設けられることを特徴とする。これにより、流通路110からの冷凍機油は、第2分離部102の冷媒の旋回流に巻き込まれることなく油溜まり115へ流入するため、油分離の効率を向上させることができる。   As described above, according to the oil separator 100 of the present embodiment, the lower end of the cylinder 109 is provided so as to be immersed in the oil reservoir 115 formed at the bottom of the container 103. Thereby, since the refrigerating machine oil from the flow path 110 flows into the oil reservoir 115 without being involved in the swirling flow of the refrigerant in the second separation unit 102, the efficiency of oil separation can be improved.

なお、上述した実施の形態1〜4において、以下の変形例が可能である。   In the above-described first to fourth embodiments, the following modifications are possible.

例えば、各実施の形態の油分離器100では、冷媒導入管104の開口部104aを容器103の内壁面に向けて配置する例としたが、開口部104aの向きはこれに限定されない。例えば、冷媒導入管104の開口部104aは、分離板105に向けて配置されてもよい。なお、開口部104aを容器103の内壁面に向けた構成では、旋回流による油分離を促進できる一方で、開口部104aを分離板105に向けた構成では、分離板105への衝突による分離を促進できる。   For example, in the oil separator 100 according to each embodiment, the opening 104a of the refrigerant introduction pipe 104 is arranged toward the inner wall surface of the container 103, but the direction of the opening 104a is not limited to this. For example, the opening 104 a of the refrigerant introduction pipe 104 may be disposed toward the separation plate 105. In the configuration in which the opening 104a is directed to the inner wall surface of the container 103, oil separation due to the swirling flow can be promoted. On the other hand, in the configuration in which the opening 104a is directed to the separation plate 105, separation by collision with the separation plate 105 is performed. Can promote.

また、例えば、各実施の形態の油分離器100の第1分離部101において、冷媒から冷凍機油を分離するためのメッシュ部材を備えるようにしてもよい。例えば、メッシュ部材は、分離板105の第1分離部101側の面全体を被覆して設けられてもよい。   Further, for example, the first separation unit 101 of the oil separator 100 according to each embodiment may include a mesh member for separating the refrigerating machine oil from the refrigerant. For example, the mesh member may be provided so as to cover the entire surface of the separation plate 105 on the first separation portion 101 side.

また、例えば、各実施の形態の油分離器100において、分離板105の下方、かつ、冷媒導出管112の外側に、冷媒導出管112の開口部112aを越えて延出するカバー(例えば、図1のカバー20)を設けるようにしてもよい。これにより、冷媒通過孔106を通過した冷媒は、冷媒導出管112の開口部112aに直接向かうことができず、旋回流を生じながら第2分離部102内を下降することになり、油分離の効率を向上させることができる。   Further, for example, in the oil separator 100 according to each embodiment, a cover (for example, a diagram) extending below the separation plate 105 and outside the refrigerant outlet pipe 112 beyond the opening 112a of the refrigerant outlet pipe 112. One cover 20) may be provided. As a result, the refrigerant that has passed through the refrigerant passage hole 106 cannot go directly to the opening 112a of the refrigerant outlet pipe 112, but descends in the second separation unit 102 while generating a swirling flow, and the oil separation Efficiency can be improved.

本発明に係る油分離器は、空気調和装置などに用いられる圧縮機を潤滑するための冷凍機油を含有する冷媒から、その冷凍機油を分離する油分離器に用いるのに好適である。   The oil separator according to the present invention is suitable for use in an oil separator that separates refrigerating machine oil from refrigerant containing refrigerating machine oil for lubricating a compressor used in an air conditioner or the like.

100 油分離器
101 第1分離部
102 第2分離部
103 容器
104 冷媒導入管
104a 冷媒導入管の開口部
105 分離板
106 冷媒通過孔
107、114 流通孔
108 ガイド部
109 筒体
110 流通路
112 冷媒導出管
112a 冷媒導出管の開口部
113 油排出管
115 油溜り
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Oil separator 101 1st separation part 102 2nd separation part 103 Container 104 Refrigerant introduction pipe 104a Opening part of refrigerant introduction pipe 105 Separation plate 106 Refrigerant passage hole 107, 114 Flow hole 108 Guide part 109 Cylindrical body 110 Flow path 112 Refrigerant Lead pipe 112a Opening portion of refrigerant lead pipe 113 Oil discharge pipe 115 Oil sump

Claims (7)

冷凍機油を含有する冷媒から冷凍機油を分離する油分離器であって、
冷媒が旋回可能な内部空間を有する円筒状の容器と、
前記内部空間を第1分離部と第2分離部とに分割し、冷媒が前記第1分離部から前記第2分離部へ通過する冷媒通過孔と、冷媒から分離された前記冷凍機油が前記第1分離部から前記第2分離部へ通過する流通孔とが形成された分離板と、
前記第1分離部へ冷媒を流出させ、前記第1分離部において冷媒の旋回流を生じさせる冷媒導入管と、
冷凍機油が分離された冷媒を前記第2分離部から導出する冷媒導出管と、
冷媒から分離された冷凍機油を前記第2分離部から排出する油排出管と、
前記分離板の前記冷媒通過孔の外側かつ前記流通孔の内側の位置から前記容器の底部へ向けて延出する筒体と、を備える、
油分離器。
An oil separator for separating refrigeration oil from a refrigerant containing refrigeration oil,
A cylindrical container having an internal space in which the refrigerant can swivel;
The internal space is divided into a first separator and a second separator, a refrigerant passage hole through which the refrigerant passes from the first separator to the second separator, and the refrigerating machine oil separated from the refrigerant is the first separator. A separation plate formed with a flow hole passing from the first separation part to the second separation part;
A refrigerant introduction pipe that causes the refrigerant to flow out to the first separation unit and causes a swirling flow of the refrigerant in the first separation unit;
A refrigerant outlet pipe for extracting refrigerant from which the refrigerating machine oil has been separated from the second separation unit;
An oil discharge pipe for discharging the refrigerating machine oil separated from the refrigerant from the second separation unit;
A cylindrical body extending from the position outside the refrigerant passage hole of the separation plate and inside the flow hole toward the bottom of the container,
Oil separator.
前記流通孔は、
前記分離板の外周を切り欠いて形成される、
請求項1記載の油分離器。
The flow hole is
Formed by cutting out the outer periphery of the separation plate,
The oil separator according to claim 1.
前記流通孔は、
前記分離板の外周から一定距離をあけて形成される、
請求項1記載の油分離器。
The flow hole is
Formed at a certain distance from the outer periphery of the separation plate,
The oil separator according to claim 1.
前記筒体の内径dと高さhは、
0.1≦d/h≦0.7を満たす、
請求項1から3のいずれか1項に記載の油分離器。
The inner diameter d and the height h of the cylinder are:
Satisfies 0.1 ≦ d / h ≦ 0.7,
The oil separator according to any one of claims 1 to 3.
前記筒体は、
円筒状である、
請求項1から4のいずれか1項に記載の油分離器。
The cylinder is
Cylindrical,
The oil separator according to any one of claims 1 to 4.
前記冷媒導入管は、
前記容器の内壁面に向けて開口する、
請求項1から5のいずれか1項に記載の油分離器。
The refrigerant introduction pipe is
Opening toward the inner wall of the container,
The oil separator according to any one of claims 1 to 5.
前記冷媒導入管は、
前記分離板に向けて開口する、
請求項1から5のいずれか1項に記載の油分離器。
The refrigerant introduction pipe is
Opening toward the separation plate,
The oil separator according to any one of claims 1 to 5.
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