JP2000329430A - 油分離器 - Google Patents

油分離器

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JP2000329430A
JP2000329430A JP11139461A JP13946199A JP2000329430A JP 2000329430 A JP2000329430 A JP 2000329430A JP 11139461 A JP11139461 A JP 11139461A JP 13946199 A JP13946199 A JP 13946199A JP 2000329430 A JP2000329430 A JP 2000329430A
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oil separator
inlet pipe
oil
outlet pipe
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Kumar Dotto Oshitto
クマール ドット オシット
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Fujitsu General Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷凍機油の分離過程を増し、冷凍機油の分離
をより確実に行うことができる油分離器を提供する。 【解決手段】 容器8の上方に冷凍機油が混合した冷媒
が流入する入口管9を備え、同入口管9の下方に該容器
8内を上下に区画する複数の通過孔14を形成した分離
板11を備え、前記容器8の底面より挿入されその開口
端を該分離板11に近接配置した冷媒が前記容器8から
流出する出口管17を備えた油分離器2において、前記
分離板11の下面に、前記通過孔14の容器中心側より
前記通過孔14を覆うように下方に突出し、前記容器8
の側壁10方向に傾斜して張り出したヒサシ体15を設
けてなる一方、前記出口管17の開口部の下方近傍に該
出口管17の全周を取り巻くように張り出したメッシュ
状の分離体18を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、冷凍機油が混合し
た冷媒から冷凍機油を分離する油分離器に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】従来の油分離器は、図3の断面図に示す
ように、入口管9より容器8内に流入した冷凍機油が混
合した高圧の冷媒蒸気は、分離板11に衝突して油滴を
析出し、ここで分離しきれなかった油滴が混在した冷媒
は前記分離板11に形成された通過孔14から前記容器
8の下方空間13へ導入される。前記容器8底面から突
出した出口管17は、カバー21に覆われているため、
前記下方空間13へ流入した冷媒は直接出口管17に流
入することができず、流下した後に反転して前記カバー
21の下方から回り込むようにして前記出口管17に流
入し、この反転のとき冷媒より密度の高い冷凍機油が更
に分離される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記構成では、冷凍機
油の分離過程が2過程で不十分であるという問題点があ
った。本発明においては、上記の問題点に鑑み、冷凍機
油の分離過程を増し、冷凍機油の分離をより確実に行う
ことができる油分離器を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、容器の上方に冷凍機油が混合した冷媒が流
入する入口管を備え、同入口管の下方に該容器内を上下
に区画する複数の通過孔を形成した分離板を備え、前記
容器の底面より挿入されその開口端を該分離板に近接配
置した冷媒が前記容器から流出する出口管を備えた油分
離器において、前記分離板の下面に、前記通過孔の容器
中心側より前記通過孔を覆うように下方に突出し、前記
容器の側壁方向に傾斜して張り出したヒサシ体を設けて
なる一方、前記出口管の開口端の下方近傍に該出口管の
全周を取り巻くように張り出したメッシュ状の分離体を
設けた構成となっている。
【0005】また、前記分離体を、前記出口管の外周に
板金製の枠体を張り出し、同枠体に形成した複数の流通
孔に金網を設けた構成となっている。
【0006】また、前記分離体を上方に傾斜するように
張り出した構成となっている。
【0007】また、前記入口管の先端を、前記容器の側
壁方向に折曲した構成となっている。
【0008】また、前記入口管の先端を複数方向に分岐
させ、各分岐管を前記容器の側壁方向に放射状に折曲し
た構成となっている。
【0009】また、前記入口管の折曲角度を、前記入口
管の先端が略水平方向を向く角度に形成した構成となっ
ている。
【0010】また、前記ヒサシ体の先端を、ヘの字状に
下方に折曲した構成となっている。
【0011】更に、前記ヒサシ体の両側に側壁を設け、
両側を閉じるようにした構成となっている。
【0012】
【発明の実施の形態】図1乃至図2にて示す本発明の実
施例により、本発明の実施の形態について説明する。図
1の冷房専用の空気調和機の冷媒回路図に示すように、
1は冷媒蒸気を圧縮する圧縮機、2は前記圧縮機1より
吐出する冷凍機油が混合した冷媒蒸気より冷凍機油を分
離する油分離器で、油戻り管3により冷媒から分離され
た冷凍機油が前記圧縮機1へ戻される。4は室外に設置
され外気に対して冷媒の熱交換を行う室外熱交換器、5
は冷媒が通過し断熱膨張するキャピラリーチューブ、6
は室内に設置され室内空気に対して冷媒の熱交換を行う
室内熱交換器、7は前記圧縮機1への液バック量を規制
するアキュムレータである。前記圧縮機1より吐出した
冷凍機油が混合した高温高圧の冷媒蒸気は、前記油分離
器2により冷凍機油を分離され、分離された冷凍機油は
前記油戻り管3を通り前記圧縮機1へ戻り、高温高圧の
冷媒蒸気は前記室外熱交換器4へ送られ外気に放熱する
ことにより凝縮して高温高圧の冷媒液となり、同高温高
圧の冷媒液は前記キャピラリチューブ5にて断熱膨張す
ることにより低温低圧の冷媒液となり、同低温低圧の冷
媒液は前記室内熱交換器6にて室内空気から吸熱し、冷
房することにより蒸発して低温低圧の冷媒蒸気となり、
同低温低圧の冷媒蒸気は混入する冷媒液を前記アキュム
レータ7にて分離され前記圧縮機1の吸込側へ戻る。
【0013】次に、図2の断面図に示す油分離器につい
て説明する。8は円筒形状の容器、9は同容器8の上方
より前記容器8内に突出し、先端が複数方向に分岐さ
れ、各分岐管9aが前記容器の側壁方向に放射状に水平
に折曲されて先端が前記容器8の側壁10方向を向いた
冷媒の入口管、11は同入口管9の下方に前記容器8を
上方空間12と下方空間13とに上下に区画し、周囲に
冷媒が通過する通過孔14が形成された分離板、15は
同分離板11の下面に前記通過孔14の容器中心側より
下方に突出し、その先端をL字状に折曲して前記通過孔
14の下方を覆うように前記容器8の側壁10方向に、
水平に対し先端が45゜以下の角度で下方に傾斜して張
り出したヒサシ体で、同ヒサシ体15の両側には側壁1
6が設けられ、更に該ヒサシ体15の先端を、ヘの字状
に下方に折曲した折曲部15aが設けられている。17
は前記容器8の底面から突出し、前記分離板11に近接
して開口した冷媒が前記容器8から流出する出口管、1
8は同出口管の開口端の下方近傍に該出口管の全周を取
り巻き上方に傾斜するように張り出したメッシュ状の分
離体で、同分離体18は前記出口管17の外周に溶接等
にて固着された板金製の枠体19を張り出し、同枠体1
9に形成した複数の流通孔20に金網21を設けること
により構成されている。なお、前記容器8の底面に開口
した前記油戻り管3は、前記容器8の底に貯留した冷凍
機油を前記圧縮機1へと戻す。
【0014】上記構成において、次にその作用について
説明する。前記分岐管9aの先端を、前記容器8の側壁
10方向に略水平に折曲することにより、急激な管路方
向の変更のため遠心力が作用し、冷媒と冷凍機油との密
度の違いにより油滴の析出を促進することができる。前
記分岐管9aより前記容器8内に流入した冷凍機油が混
合した高温高圧の冷媒蒸気は、前記容器8の上方空間1
2の側壁10に衝突することにより、冷凍機油の油滴を
析出し、同析出した油滴は前記容器8の側壁10を伝わ
り、前記通過孔14を通過して前記容器8の底に冷凍機
油が貯留される。なお、前記分岐管9aが複数に分かれ
ていることにより、前記入口管9単独の場合に較べ、高
温高圧の冷媒蒸気が衝突する前記側壁10の面積が増大
するため、冷凍機油の油滴の析出をより多くすることが
できる。前記容器8の側壁10に衝突した冷凍機油が残
留した高温高圧の冷媒蒸気は、前記通過孔14を通過
し、前記ヒサシ体15に衝突することにより、ここでも
油滴を析出し、上記同様に前記容器8の底に冷凍機油が
貯留される。前記ヒサシ体15に衝突した冷凍機油が残
留した高温高圧の冷媒蒸気は、前記ヒサシ体15に導か
れて前記容器8の下方空間13の側壁10に衝突するこ
とにより、ここでも油滴を析出し、上記同様に前記容器
8の底に冷凍機油が貯留される。
【0015】なお、前記ヒサシ体15の先端に、前記折
曲部15aが設けられているため、高温高圧の冷媒蒸気
は該折曲部15aへの付着効果により前記ヒサシ体15
の先端から噴出する冷媒蒸気が、より広い範囲に拡散さ
れ、衝突する前記側壁10の面積が増大し、冷凍機油の
油滴の析出をより多くすることができる。前記ヒサシ体
15により斜め下方に導かれた冷凍機油が残留した高温
高圧の冷媒蒸気は、前記容器8の下方空間13を流下し
た後に反転して上方へ向かう。この反転のとき冷媒より
密度の高い冷凍機油が重力と遠心力とにより更に分離さ
れ、前記容器8の底に貯留される。反転して上方へ向か
った高温高圧の冷媒蒸気は、前記分離体18の金網21
を通過して下方から回り込むようにして前記出口管17
に流入し、前記室外熱交換器4へと送出される。前記金
網21を通過するとき冷媒蒸気に含まれる冷凍機油が粘
性が大きいため前記金網21に付着して捕捉され、前記
分離体18が傾斜していることにより前記金網21に付
着した冷凍機油は前記出口管17の表面へと導かれ、同
出口管17の表面を伝わって前記容器8の底に貯留され
る。以上のようにして前記容器8の底に貯留された冷凍
機油は、前記油戻り管3を通って、前記圧縮機1へと戻
される。上記のように、冷凍機油の分離過程が記しただ
けでも6過程と多段階にわたり行われるとともに、各段
階の分離過程においても上記のような様々な工夫を施す
ことにより、冷凍機油の分離をより確実に行うことがで
きる。
【0016】次に、個別の効果を取り上げて詳細に説明
する。一部に上記説明と重複する部分がある。前記入口
管9の先端を、前記容器8の側壁10方向に略水平に折
曲することにより、急激な管路方向の変更のため遠心力
が作用し、冷媒と冷凍機油との密度の違いにより油滴の
析出を促進することができるとともに、前記分離板11
より重力の作用を受け易い前記容器8の側壁10に正面
から衝突することにより、更に油滴の析出が促進され
る。前記ヒサシ体15の傾斜角度を、水平に対し先端が
45゜以下の角度で下方に傾斜したように形成すること
により、前記容器8の側壁10に衝突した冷媒を下方空
間13の斜め下方に導くことができ、下方への冷媒の流
速が増し反転時の遠心力が増大するため、更に油滴の析
出が促進される。一方、傾斜角度が大きくなると前記容
器8の側壁10に斜めから衝突すため、衝突する力が弱
くなり、衝突による油滴の析出は少なくなる。従って、
前記ヒサシ体15の傾斜角度の適正値は、遠心力と衝突
力による油滴の析出が総合的に大きくなるように設定す
る必要がある。
【0017】一般に、衝突力による速度の変化と遠心力
によるベクトル速度の変化を比較した場合、衝突力によ
る速度の変化の方が大きい。従って、前記ヒサシ体15
の傾斜角度は、側方への速度と下方への速度とが等しく
なる傾斜角度45゜以下にすべきであると考えられる。
なお、前記ヒサシ体15の傾斜角度が、45゜以下のど
のような値が適正であるかは、冷凍機油と冷媒との密度
差、冷凍機油の粘性・温度、前記容器8の側壁10の材
質・表面状態、前記ヒサシ体15から前記容器8の側壁
10までの距離、前記ヒサシ体15から前記容器8の底
に貯留した冷凍機油の表面までの距離など、その他様々
な要因により変化するので、各設計諸元を決めた後、実
験的に求める必要がある。前記ヒサシ体15の両側に側
壁16を設け両側を閉じることにより、前記ヒサシ体1
5に衝突した冷媒が、前記ヒサシ体15の側方に回り込
み、前記出口管17にショートカットして流入するのを
防止することができる。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
冷凍機油の分離過程を増し、冷凍機油の分離をより確実
に行うことができる油分離器となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】高圧側に油分離器を備えた冷房専用の空気調和
機の冷媒回路図である。
【図2】本発明による油分離器の一実施例を示す断面図
である。
【図3】従来の油分離器の断面図である。
【符号の説明】
1 圧縮機 2 油分離器 3 油戻り管 4 室外熱交換器 5 キャピラリチューブ 6 室内熱交換器 7 アキュムレータ 8 容器 9 入口管 9a 分岐管 10 側壁 11 分離板 12 上方空間 13 下方空間 14 通過孔 15 ヒサシ体 15a 折曲部 16 側壁 17 出口管 18 分離体 19 枠体 20 流通孔 21 金網

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 容器の上方に冷凍機油が混合した冷媒が
    流入する入口管を備え、同入口管の下方に該容器内を上
    下に区画する複数の通過孔を形成した分離板を備え、前
    記容器の底面より挿入されその開口端を該分離板に近接
    配置した冷媒が前記容器から流出する出口管を備えた油
    分離器において、 前記分離板の下面に、前記通過孔の容器中心側より前記
    通過孔を覆うように下方に突出し、前記容器の側壁方向
    に傾斜して張り出したヒサシ体を設けてなる一方、前記
    出口管の開口端の下方近傍に該出口管の全周を取り巻く
    ように張り出したメッシュ状の分離体を設けてなること
    を特徴とする油分離器。
  2. 【請求項2】 前記分離体を、前記出口管の外周に板金
    製の枠体を張り出し、同枠体に形成した複数の流通孔に
    金網を設けて構成したことを特徴とする請求項1記載の
    油分離器。
  3. 【請求項3】 前記分離体を上方に傾斜するように張り
    出してなることを特徴とする請求項1または請求項2記
    載の油分離器。
  4. 【請求項4】 前記入口管の先端を、前記容器の側壁方
    向に折曲してなることを特徴とする請求項1乃至請求項
    3記載の油分離器。
  5. 【請求項5】 前記入口管の先端を複数方向に分岐さ
    せ、各分岐管を前記容器の側壁方向に放射状に折曲して
    してなることを特徴とする請求項1乃至請求項4記載の
    油分離器。
  6. 【請求項6】 前記入口管の折曲角度を、前記入口管の
    先端が略水平方向を向く角度に形成してなることを特徴
    とする請求項4または請求項5記載の油分離器。
  7. 【請求項7】 前記ヒサシ体の先端を、ヘの字状に下方
    に折曲してなることを特徴とする請求項1乃至請求項6
    記載の油分離器。
  8. 【請求項8】 前記ヒサシ体の両側に側壁を設け、両側
    を閉じるようにしてなることを特徴とする請求項1乃至
    請求項7記載の油分離器。
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