[发明专利]油分分离机构及具备该油分分离机构的制冷装置

说明书

技术领域

本发明涉及油分分离机构及具备该油分分离机构的制冷装置，尤其是涉及旋流式的油分分离机构。

背景技术

设置于涡轮制冷机的压缩机使用强制循环方式，该强制循环方式通过润滑油泵将润滑油从润滑油罐强制性地向驱动压缩机的齿轮和轴承供给。因此，在涡轮制冷机的运转中，由于润滑油泵出口的压力与润滑油罐内的压力的压力差(供油差压)，有时会将润滑油罐内的润滑油的一部分向压缩机吸入而使润滑油罐内的润滑油的水平下降。

如此，在润滑油罐内的润滑油的水平下降时，润滑油泵出口的压力与润滑油罐内的压力的供油差压下降，成为压缩机发生故障的主要原因。由压缩机吸入的润滑油与制冷剂一起被导向冷凝器，因此润滑油附着于冷凝器的热交换部而成为热传递下降的主要原因。

作为回收由该压缩机吸引而混入到制冷剂内的润滑油的方法，将冷凝器形成为管壳式而回收润滑油作为排放物，或在压缩机的喷出侧设置油雾分离罐而对混入到制冷剂中的润滑油进行分离回收。

在专利文献1及专利文献4中公开了一种旋流式的油雾分离器的发明，在专利文献2及专利文献3中公开了一种除雾器式的油雾分离器的发明。

在专利文献5中公开了使用双流体喷嘴对润滑油的液滴进行微细化，由此提高基于润滑油供给的压缩机的压缩行程中的制冷剂的冷却效果。

在此，关于旋流式的油雾分离罐，使用图3A至图4F进行说明。

图3A表示以往的旋流式的油雾分离罐的纵剖面概略结构图，图3B表示其横剖面概略结构图。

油雾分离罐100具有筒状的主体101、主体101的两端部的镶板102。在主体101的轴中心贯通有芯棒103。油雾分离罐100通过绕着该芯棒103旋转，而对混入到制冷剂中的润滑油进行离心分离。在主体101的内壁上设有油捕集除雾器(未图示)，将离心分离后的润滑油捕捉而防止其再飞散。

在主体101的两端部设置的一方的镶板102a的附近的主体101上设有使混入有润滑油的制冷剂流入的制冷剂流入管104，在另一方的镶板102b的附近的主体101上设有使分离了润滑油后的制冷剂向外部流出的制冷剂流出管105。在主体101上设有未图示的抽油孔，能够将捕捉到的润滑油排出。

关于这种结构的油雾分离罐100内部的回旋速度矢量，使用图4A至图4F进行说明。

图4A至图4F表示油雾分离罐内的回旋速度矢量图，图4A是图3A所示的油雾分离罐的概略图，图4B至图4F表示图4A的F-F部至J-J部的剖面的回旋速度矢量图。

图4B至图4F的各剖面的回旋速度矢量图表示从制冷剂流入管104流入到油雾分离罐100内的制冷剂在油雾分离罐100的轴线方向上从上游侧朝向下游侧分割成五部分的情况。

制冷剂流入管104的中心轴的延长线上的油雾分离罐100的剖面F-F的回旋速度矢量如图4B所示，在将制冷剂流入管104连通的主体101与芯棒103(参照图3B)之间形成的空间(图4B中的左侧)内，朝向制冷剂流入管104的中心轴的延长方向大致均匀紧密地分布。

从制冷剂流入管104流入到油雾分离罐100内的含有油的制冷剂向制冷剂流入管104的中心轴的延长线的方向流动，与其前方存在的主体101的内壁发生碰撞而流动方向被转向为沿着主体101的内壁。流动方向被转向的制冷剂中的沿着主体101的内壁的制冷剂的速度比在芯棒103的外壁附近流动的制冷剂的速度加快而回旋。这种情况在图4B中，通过使主体101的内壁附近的速度矢量比芯棒103的外壁附近的速度矢量变密来表示。

【在先技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本特开2008-101831号公报

【专利文献2】日本特开2008-151476号公报

【专利文献3】日本特开2008-196721号公报

【专利文献4】日本特开2009-257115号公报

【专利文献5】日本特开2010-101613号公报

然而，在专利文献1、专利文献4记载的发明、图3A至图4F所示的以往的油雾分离罐100中，从制冷剂流入管104导入到油雾分离罐100内的流动的一部分如图4C所示，由制冷剂流入管104的中心轴的延长线上的油雾分离罐100的剖面F-F朝着油雾分离罐100的轴线方向而向下游侧移动，因此能减少制冷剂的回旋速度。因此，存在回旋的油上作用的离心力减少而分离性能下降的问题。

发明内容

本发明鉴于这种情况而作出，目的在于提供一种能够提高旋流效率的离心分离式的油分分离机构及具备该油分分离机构的制冷装置。