超低溫制冷機系統及油分離器的製造方法
2023-04-24 07:08:56
超低溫制冷機系統及油分離器的製造方法
【專利摘要】本發明提供一種超低溫制冷機系統及油分離器，所述油分離器能夠可靠地防止漏油再流入貫穿孔。本發明的油分離器具有：濾清元件，在內側及外側衝孔板（40A、41）之間配設有濾清部件（37），且構成為從入口配管（15）流入的製冷劑氣體從設置於內側衝孔板（41）的內側貫穿孔（51）流入濾清部件（37）且從設置於外側衝孔板（40A）的外側貫穿孔（50A）向外側流出；及殼（35），在內部容納濾清元件（36A）並且具有收集從外側貫穿孔（50A）流出的漏油（60）的底部（35C），所述油分離器構成為在外側衝孔板（40A）的表面設置漏油（60）的輔助流路板（45A），且使漏油（60）通過輔助流路板（45A）排出到殼（35）的底部（35C）。
【專利說明】超低溫制冷機系統及油分離器
【技術領域】
[0001]本申請主張基於2013年2月13日申請的日本專利申請第2013-026038號的優先權。該申請的所有內容通過參考援用於本說明書中。
[0002]本發明涉及一種具有用於捕集製冷劑氣體中所含的油的濾清元件的油分離器、及應用該油分離器的超低溫制冷機系統。
【背景技術】
[0003]已知有通過使由壓縮機升壓的製冷劑氣體在超低溫制冷機中膨脹而產生寒冷的裝置。這種壓縮機中有在製冷劑氣體的升壓時使用油的壓縮機。因此，有時在已升壓的製冷劑氣體中含有油。因此，通過壓縮機升壓的製冷劑氣體在送至油分離器而進行油與製冷劑氣體的分離後，供給於制冷機。
[0004]專利文獻1:日本特開2010-255911號公報
[0005]一種油分離器中，在單元內具有濾清部件。油在製冷劑氣體通過該濾清部件時被分離。然而，若分離的油向濾清部件的下遊側飛散，則有可能再次混入製冷劑氣體中。
[0006]若含有油的製冷劑氣體供給於制冷機，則有可能會使制冷機的性能惡化。因此，要求提高油分離器的分離能力。
【發明內容】
[0007]本發明的目的之一在於提供一種能夠防止通過濾清部件分離的油再次混入製冷劑氣體中的油分離器。
[0008]根據本發明的一方式，一種超低溫制冷機系統，其具備對製冷劑氣體進行升壓的壓縮機、從升壓後的所述製冷劑氣體中分離油的油分離器、及使從所述油分離器中排出的製冷劑氣體膨脹的超低溫制冷機，其中，所述油分離器具備:容器；入口配管，配置於該容器的上部，且導入製冷劑氣體；濾清部件，配置於具有內側貫穿孔的內側衝孔板與具有外側貫穿孔的外側衝孔板之間；出口配管，配置於比該濾清部件更靠外側的容器上部，且排出通過該濾清部件後的製冷劑氣體；排出口，配置於所述容器的下部，且排出通過所述濾清部件分離後的油；及輔助流路，設置於比所述外側衝孔板更靠外側，且將所述分離後的油導向所述排出口。
[0009]根據本發明的一方式，能夠防止油混入製冷劑氣體中。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1是示例性地表示應用本發明的一實施方式的油分離器的壓縮機的結構圖。
[0011]圖2是表示本發明的一實施方式的油分離器的局部剖視圖。
[0012]圖3表示內設於本發明的一實施方式的油分離器的濾清元件，圖3 (A)是縱剖視圖，圖3 (B)是圖3 (A)中的A-A剖視圖。
[0013]圖4是用於說明本發明的一實施方式的油分離器中的漏油的流動的圖。[0014]圖5是用於說明外側衝孔板上的輔助流路板的配設位置的圖。
[0015]圖6是表示內設於本發明的一實施方式的油分離器的第I變形例的濾清元件的剖視圖。
[0016]圖7是表示內設於本發明的一實施方式的油分離器的第2變形例的濾清元件的剖視圖。
[0017]圖8是用於說明本發明的一實施方式的油分離器的第3變形例的局部剖視圖。
[0018]圖9是內設於本發明的其他實施方式的油分離器的濾波元件的局部剖視圖。
[0019]圖10是放大表示圖9的以箭頭B表示的部分的剖視圖。
[0020]圖11是內設於本發明的另一實施方式的油分離器的濾清元件的局部剖視圖。
[0021]圖12是表示作為本發明的另一實施方式的油分離器的外側貫穿孔的圖，圖12(A)是表示在圖11中的以箭頭UP表示的範圍內形成的外側貫穿孔的形成狀態的圖，圖12 (B)是表示圖11中的以箭頭LO表示的範圍內形成的外側貫穿孔的形成狀態的圖。
[0022]圖中:10_壓縮機，11-壓縮機主體，12-熱交換器，13-高壓側配管，14-低壓側配管，15-油分離器，15A-高壓氣體導入用管，15B-高壓氣體導出用管，15C-回油用管，16-吸附器，17-儲罐，18-旁通機構，22-供給配管，23-返回配管，24-回油配管，25-冷卻水配管，26-油熱交換部，27-製冷劑氣體熱交換部，30-制冷機，30-GM制冷機，33-油冷卻配管，35-殼，35A-圓筒部，35B-上部法蘭，35C-底部，36A?36E-濾清元件，37-濾清部件，38-上部蓋體,38a-凸緣部，39-下部蓋體，40A?40C-外側衝孔板，41-內側衝孔板，43-過濾器，45A?45C-輔助流路板，47-滴落部，48-引導槽，49-凸緣部，50A?50C-外側貫穿孔，51-內側貫穿孔，52-槽部，54-凸緣部，60-漏油。
【具體實施方式】
[0023]以下，結合附圖對本發明的實施方式進行說明。
[0024]圖1表示本發明的一實施方式的蓄冷器式制冷機用壓縮機10 (以下稱作壓縮機)。壓縮機10通過供給配管22及返回配管23連接於GM制冷機30。
[0025]壓縮機10在壓縮機主體11對從GM制冷機30經由返回配管23返回的低壓的製冷劑氣體(將該製冷劑氣體稱作返回氣體)進行升壓，並將其作為供給氣體經由供給配管22再次供給於GM制冷機30。該壓縮機10大致由壓縮機主體11、熱交換器12、高壓側配管13、低壓側配管14、油分離器15、吸附器16、儲罐17及旁通機構18等構成。
[0026]從GM制冷機30返回的返回氣體經由返回配管23首先流入儲罐17中。該儲罐17的功能是去除返回氣體中所含的脈動。
[0027]該已用儲罐17去除脈動的返回氣體導出至低壓側配管14。低壓側配管14連接於壓縮機主體11。由此，已在儲罐17中去除脈動的返回氣體供給於壓縮機主體11。
[0028]壓縮機主體11例如為渦旋式或迴轉式的泵，且起到對返回氣體進行升壓的作用(將在壓縮機主體11中升壓的製冷劑氣體稱作供給氣體)。該壓縮機主體11將已升壓的供給氣體送出至高壓側配管13A。另外，供給氣體在壓縮機主體11中升壓時，有時以混入有些許壓縮機主體11內的油的狀態送出至高壓側配管13A。
[0029]並且，壓縮機主體11設為利用油進行冷卻的結構。因此，使油循環的油冷卻配管33連接於構成熱交換器12的油熱交換部26。並且，油冷卻配管33中設置有對流過內部的油流量進行控制的節流孔32。
[0030]熱交換器12構成為使冷卻水在冷卻水配管25中循環，且具有對流過油冷卻配管33的油進行冷卻處理的油熱交換部26、及對供給氣體進行冷卻的製冷劑氣體熱交換部27。在油熱交換部26中，流過油冷卻配管33內的油通過熱交換而被冷卻，並且在製冷劑氣體熱交換部27中，流過高壓側配管13A內的供給氣體通過熱交換而被冷卻。
[0031]在壓縮機主體11升壓並在製冷劑氣體熱交換部27冷卻的供給氣體經由高壓側配管13A供給於油分離器15。在該油分離器15中，供給氣體中所含的油從製冷劑氣體中分離，且油中所含的雜質和塵埃也被去除。另外為了方便說明，關於油分離器15的詳細的結構說明，將進行後述。
[0032]在油分離器15進行了油去除的供給氣體經由高壓側配管13B送至吸附器16。該吸附器16發揮去除供給氣體中所含的尤其是已氣化的油成分的作用。並且，供給氣體在吸附器16中去除已氣化的油成分後，經由供給配管22供給於GM制冷機30。
[0033]旁通機構18由旁通配管19、高壓側壓力檢測裝置20及旁通閥21構成。旁通配管19是連通壓縮機10的供給氣體流動的高壓側與返回氣體流動的低壓側的配管。高壓側壓力檢測裝置20檢測高壓側配管13A內的供給氣體的壓力。旁通閥21是開閉旁通配管19的電動閥裝置。該旁通閥21為常閉閥，但被高壓側壓力檢測裝置20所控制。
[0034]具體而言，高壓側壓力檢測裝置20檢測到從壓縮機主體11到達至油分離器15的供給氣體的壓力(即高壓側配管13A內的壓力)成為既定壓力以上時，旁通閥21被高壓側壓力檢測裝置20驅動而開閥。由此，防止既定壓力以上的供給氣體供給於制冷機30。
[0035]接著，對油分離器15進行說明。
[0036]圖2是表示本發明的實施方式的油分離器15的剖視圖，圖3是表示內設於油分離器15的濾清元件36A的概要結構圖。油分離器15大致由殼35及濾清元件36A構成。
[0037]另外，圖2中，相對於中心線，以截面表示濾清元件36A的左半部分，在圖3中，相對於中心線，以截面表示濾清元件36A的右半部分。
[0038]接著，對油分離器15進行說明。
[0039]油分離器15具有殼35及濾清元件36A。
[0040]殼35由圓筒部35A、上部法蘭35B及底部35C等構成。圓筒部35A為中空的筒形狀。在該圓筒部35A的下端部，底部35C通過焊接等固定，且被氣密地堵塞。並且，在圓筒部35A的上端部，上部法蘭35B通過焊接等固定，且上端部也被氣密地封蓋。
[0041]在該上部法蘭35B配設有高壓氣體導入用管15A、高壓氣體導出用管15B及回油用管15C。高壓氣體導入用管15A連接於高壓側配管13A。由此，在壓縮機主體11升壓的供給氣體導入於在內側衝孔板41的內部形成的內側空間。
[0042]高壓氣體導出用管15B連接於高壓側配管13B。該高壓側配管13B是連接油分離器15和吸附器16的配管。並且，回油用管15C的上端部連接有回油配管15C。並且，設置於回油用管15C的下端部的導入開口 56在油分離器15的底部附近開口。
[0043]回油配管15C連接於回油配管24。該回油配管24的高壓側連接於油分離器15而低壓側連接於低壓側配管14。並且，在回油配管24的中途設置有去除在油分離器15分離的油中所含的塵埃的過濾器43、及控制回油量的節流孔31。
[0044]濾清元件36A由高壓氣體導入用管15A、濾清部件37、上部蓋體38、下部蓋體39、夕卜側衝孔板40A及內側衝孔板41等構成。
[0045]濾清部件37例如為將玻璃棉卷繞於內側衝孔板41的芯，並在其最外周部配設外側衝孔板40A的結構。由此，濾清部件37成為配設於內側衝孔板41與外側衝孔板40A之間的結構。在該濾清部件37的上端部利用粘結劑(未圖示)固定上部蓋體38，並且在下端部利用粘結劑固定下部蓋體39。
[0046]由此，濾清部件37、上部蓋體38、下部蓋體39、外側衝孔板40A及內側衝孔板41成為一體結構。該濾清部件37通過將上部蓋體38焊接於高壓氣體導入用管15A來固定於高壓氣體導入用管15A。
[0047]相對於濾清部件37配置於外側的外側衝孔板40A、及相對於濾清部件37配置於內側的內側衝孔板41均具有筒狀形狀。並且，在外側衝孔板40A上形成有外側貫穿孔50A，在內側衝孔板41上形成有內側貫穿孔51。各貫穿孔50A、51為圓形形狀，從高壓氣體導入用管15A導入於濾清元件36A內側的供給氣體(製冷劑氣體)從形成於內側衝孔板41的內側貫穿孔51導入於濾清部件37。
[0048]並且，供給氣體在濾清部件37內行進時，供給氣體中所含的油被濾清部件37去除。並且，已被濾清部件37去除油的供給氣體通過外側衝孔板40A的外側貫穿孔50A排出到濾清部件37的外部(殼35內)。
[0049]另外，供給氣體從內側衝孔板41起在濾清部件37內朝向外側衝孔板40A行進時，供給氣體中所含的油被濾清部件37去除。此時，若供給氣體中含有大量的油，則濾清部件37無法保持所有的油，有時一部分油從外側貫穿孔50A洩漏到外側衝孔板40A的表面44(以下，將該從外側貫穿孔50A洩漏的油稱作漏油60)。
[0050]該漏油60從濾清元件36A滴落到殼35的底部35C上，並積存於殼35的下部。並且，該積存於殼35的下部的漏油60經由回油用管15C、回油配管24及低壓側配管14返回到壓縮機主體11。
[0051]圖3 (A)中以梨皮圖案表示的是濾清部件37內的油的分布。捕集於濾清部件37的油通過重力向下方移動。因此，如圖3 (A)所示，濾清部件37內的油的分布在上部較少而朝向下部漸次增加。因此，從外側衝孔板40A的外側貫穿孔50A洩漏的漏油60在外側衝孔板40A上也是下部多於上部。
[0052]從外側貫穿孔50A洩漏到外側衝孔板40A的表面的漏油60流入到其他外側貫穿孔50A時，漏油60堵塞外側貫穿孔50A而形成油膜。由於在外側貫穿孔50A中，製冷劑氣體從內側朝向外側流出，因此若在外側貫穿孔50A形成漏油60的油膜，則漏油60的油膜通過該製冷劑氣體而裂開並飛散(將該現象稱作鼓泡)。
[0053]發生該鼓泡時，已被濾清部件37去除油的供給氣體中有可能再次混入漏油60。
[0054]在此，實施方式所涉及的油分離器15在外側衝孔板40A的表面上設置有輔助流路板45A。該輔助流路板45A為具有矩形形狀(在外側衝孔板40A的長邊方向上細長的矩形形狀)的薄板板狀的部件。該輔助流路板45A以焊接等公知的固定方法固定於外側衝孔板40A的外周面。
[0055]輔助流路板45A配設成沿外側衝孔板40A的長邊方向(圖2及圖3 (A)中的上下方向)延伸。輔助流路板45A可以遍及外側衝孔板40A的長邊方向的全長而形成。並且，可以接受多個(本實施方式中為12個)輔助流路板45A，各輔助流路板45A可以如圖3 (B)所示配設成從外側衝孔板40A的表面以放射狀朝向外側延伸。
[0056]並且，外側衝孔板40A上的輔助流路板45A的配設位置無需排除外側貫穿孔50A的配設位置。如圖5所示，可以將輔助流路板45A配設成跨外側貫穿孔50A。此時，輔助流路板45A可以配設成僅跨I個外側貫穿孔50A，或者，也可以配設成跨2個以上的外側貫穿孔 50A。
[0057]由於輔助流路板45A如上所述為具有矩形形狀的形狀簡單的板材，因此能夠輕鬆地製造。並且，輔助流路板45A能夠利用焊接等公知的技術來固定於外側衝孔板40A。由此，輔助流路板45A能夠輕鬆地且以低成本配設於外側衝孔板40A。
[0058]接著，對配設有輔助流路板45A的濾清元件36A中的漏油60的行跡進行說明。
[0059]圖4是放大表示外側衝孔板40A及輔助流路板45A的形成有外側貫穿孔50A的位置附近的剖視圖。該圖中，圖中左側為濾清元件36A的內側，右側為濾清元件36A的外側。
[0060]如前述，當供給氣體含有大量的油時，濾清部件37無法保持所有的油，一部分油作為漏油60從外側貫穿孔50A洩漏到外側衝孔板40A的表面44。
[0061]未設置輔助流路板45A時，該漏油60朝向下方流過外側衝孔板40A的表面，因此有可能再次流入到外側貫穿孔50A而產生鼓泡，這與前述相同。
[0062]然而，本實施方式所涉及的油分離器15設置有從外側衝孔板40A的外側面突出，且設置成沿輔助流路板45A的長邊方向即漏油60的流動方向延伸的輔助流路板45A。並且，輔助流路板45A設置於外側貫穿孔50A附近，且也存在輔助流路板45A跨外側貫穿孔50A而形成的部分。
[0063]因此，從外側貫穿孔50A流出的漏油60如圖4所示附著於輔助流路板45A，之後形成朝向下方流過輔助流路板45A的表面上的流路。即，本實施方式中，從外側貫穿孔50A流出的漏油60從外側衝孔板40A的表面被剝離，形成流過輔助流路板45A的流路。因此，流過外側衝孔板40A的表面的漏油60的量減少，能夠防止再次流入到外側貫穿孔50A。
[0064]如此在本實施方式所涉及的濾清元件36A中，防止了從外側貫穿孔50A流出的漏油60再次流入到其他外側貫穿孔50A，因此能夠抑制鼓泡的產生，從而能夠防止供給氣體中再次混入漏油60。
[0065]並且，可在輔助流路板45A的下端部設置滴落部47。實施方式中，該滴落部47形成為寬度從內側朝向外側漸次變窄。從側面觀察時該滴落部47為三角形形狀。
[0066]通過設置該滴落部47,流過輔助流路板45A上而來的漏油60從位於遠離輔助流路板45A的表面的位置的滴落部47的前端部(尖尖的部分)滴落到殼35的底部35C上。因此，通過該滴落部47，也能夠防止輔助流路板45A上的漏油60再次返回到外側衝孔板40A的表面並由此而導致供給氣體中再次混入漏油60。
[0067]接著，對上述實施方式所涉及的油分離器15的變形例進行說明。圖6至圖8表示實施方式所涉及的油分離器15的第I至第3變形例。
[0068]另外，各變形例中在油分離器15的濾清元件上具有特徵，因此在各圖中僅圖示濾清元件而省略殼35的圖示。並且，在圖6至圖8中，對於圖1至圖5所示的第I實施方式所對應的結構附加相同符號，並省略其說明。
[0069]圖6表示設置於第I變形例的油分離器的濾清元件36B。
[0070]本變形例所涉及的油分離器將輔助流路板45B至少配設於比外側衝孔板40A的長邊方向上的中央位置更靠下側。即，若將輔助流路板45B的長邊方向的長度設為LI並將外側衝孔板40A的長邊方向的長度設為L2，則LI < L2，且設置於從外側衝孔板40A的下端部至尺寸(L2/2)為止的範圍內。
[0071]如之前已利用圖3 (A)進行說明，濾清部件37內的油的分布朝向下部而增多，從外側衝孔板40A的外側貫穿孔50A洩漏的漏油60在外側衝孔板40A上也是下部多於上部。
[0072]因此，本實施方式中設為僅在來自外側貫穿孔50A的漏油60的洩漏量較多的比外側衝孔板40A的長邊方向上的中央位置更靠下側配設輔助流路板45B的結構。根據本變形例的結構，能夠有效地進行漏油60的自外側衝孔板40A的剝離處理，並且能夠實現輔助流路板45B的小型化。
[0073]圖7表示設置於第2變形例的油分離器的濾清元件36C。本變形例中，將輔助流路板45C的形狀設為朝向下方變寬的三角形形狀。
[0074]如前所述，從外側衝孔板40A的外側貫穿孔50A洩漏的漏油60的量在下部較多。從而，流過外側貫穿孔50A上的漏油60的量也越向下部越多。
[0075]相對於此，本變形例中通過將輔助流路板45C設為朝向下方變寬的三角形形狀來增加下部相對於上部的面積。通過設為該結構，能夠在輔助流路板45C的下部使更多的漏油60流動。因此，能夠防止在保持大量的漏油60的輔助流路板45C的下部，漏油60再次返回到外側衝孔板40A並流入外側貫穿孔50A中。
[0076]圖8是放大表示設置於第3變形例的油分離器的濾清元件的外側貫穿孔50A附近的剖視圖。本變形例中，在輔助流路板45C上形成有引導槽48。
[0077]如圖8所示，引導槽48形成為從形成於外側衝孔板40A的外側貫穿孔50A附近的位置朝向斜下方延伸。通過將該引導槽48設置於輔助流路板45D，從外側貫穿孔50A流出而附著於輔助流路板45D的漏油60流入引導槽48內。
[0078]流入引導槽48內的漏油60沿引導槽48的形狀流動。因此，漏油60被引導槽48引導而向從外側衝孔板40A的表面離開的方向流動。由此，在本變形例中也能夠防止從外側貫穿孔50A流出的漏油60再次流入外側衝孔板40A及外側貫穿孔50A中，從而能夠防止已被濾清元件37去除油的供給氣體中再次混入漏油60。
[0079]另外，本變形例中將引導槽48的延伸方向設定為相對於水平方向向下方呈大致45°，但該角度能夠適當地改變。即，隨著引導槽48相對於水平方向的角度的增加，漏油60流過引導槽48內的速度加快。
[0080]並且，本變形例中將引導槽48的形狀設為長橢圓形狀，但引導槽48的形狀不限於此。例如，也可設為L字狀等非直線狀的形狀，且其寬度、長度及深度也能夠適當地改變。通過相對於上述水平方向的角度、寬度、長度、深度、形狀等，能夠適當控制輔助流路板4?上的漏油60的流動速度(流量)和流動的位置，由此也能夠防止從外側貫穿孔50A流出的漏油60再次流入到外側衝孔板40A及外側貫穿孔50A。
[0081]接著，對本發明的其他實施方式的油分離器進行說明。圖9及圖10是用於說明其他實施方式的油分離器的圖。
[0082]另外，該實施方式中也在油分離器的濾清元件36D中具有特徵，因此在各圖中僅圖示濾清元件36D而省略殼35的圖示。並且，在圖9及圖10中也對圖1至圖5中所示的第I實施方式所對應的結構附加相同符號，並省略其說明。[0083]該實施方式所涉及的油分離器中，其特徵在於將凸緣部49設置於濾清元件36D。凸緣部49在外側衝孔板40A的表面上設置有多個(本實施方式中為6個)。並且各凸緣部49平行地並列設置。
[0084]各凸緣部49形成為圍繞外側衝孔板40A的表面，並且其截面的觀察形狀相對於水平方向更朝向下方延伸(參考圖9中比中心線更靠左側的截面部分)。因此，也可以說凸緣部49具有傘狀形狀。
[0085]並且，各凸緣部49以至少覆蓋I個外側貫穿孔50A的方式形成。圖10放大表示圖9中的以箭頭B表示的部分。如圖10所示，本實施方式中設為凸緣部49覆蓋I個外側貫穿孔50A的結構。
[0086]本實施方式所涉及的油分離器中，從外側貫穿孔50A流出的漏油60如圖10所示沿著向斜下方延伸的凸緣部49的上表面流動，並從凸緣部49的下端部滴落到殼35的底部35C。
[0087]由此，本實施方式中從外側貫穿孔50A流出的漏油60通過流過凸緣部49上而從外側衝孔板40A的表面被剝離，並隨著流過凸緣部49上而從外側衝孔板40A的表面離開。因此，本實施方式中也能夠防止從外側貫穿孔50A流出的漏油60再次流入到外側衝孔板40A及外側貫穿孔50A，由此能夠防止已被濾清部件37去除油的供給氣體中再次混入漏油60。
[0088]另外，凸緣部49的相對於外側衝孔板40A的表面的角度(圖10中以箭頭Θ表示)能夠設定在0° < Θ <90°的範圍內。通過減小該傾斜角度Θ，凸緣部49上的漏油60的流動速度減緩，但能夠使漏油60以較短的長度從外側衝孔板40A的表面離開。並且，在減小傾斜角度Θ時，凸緣部49上的漏油60的流動速度加快，但使漏油60從外側衝孔板40A的表面離開卻需要使凸緣部49較長地延伸。
[0089]並且，圖9及圖10所示的實施方式中設為在外側衝孔板40A上設置多個凸緣部49的結構，但也能夠通過將凸緣部設為螺旋狀來設為以I個凸緣部來使從外側貫穿孔50A流出的漏油60從外側衝孔板40A的表面剝離的結構。
[0090]接著，對本發明的另一實施方式的油分離器進行說明。圖11及圖12是用於說明第3實施方式的油分離器的圖。並且，圖12 (A)放大表示圖11中的以箭頭UP表示的區域的外側衝孔板40B的表面，圖12 (B)放大表示圖11中的以箭頭LO表示的區域的外側衝孔板40B的表面。
[0091]另外，該實施方式中也在油分離器的濾清元件36E中具有特徵，因此在各圖中僅圖示濾清元件36E而省略殼35的圖示。並且，在圖11及圖12中也對圖1至圖5中所示的第I實施方式所對應的結構附加相同符號，並省略其說明。
[0092]本實施方式所涉及的油分離器中，在外側衝孔板40B的上部與下部改變形成於濾清元件36E的外側衝孔板40B的外側貫穿孔50B、50C的開口比(所述外側貫穿孔的總孔面積相對於外側衝孔板40B的整個表面積之比)。具體而言，本實施方式所涉及的油分離器中將比外側衝孔板40A的長邊方向上的中央位置更靠下側(圖11中以箭頭LO表示的區域)而配設的外側貫穿孔50C的開口比設定為小於比中央位置更靠上側(圖11中以箭頭UP表示的區域)而配設的外側貫穿孔50B的開口比。
[0093]本實施方式中，各外側貫穿孔50B與外側貫穿孔50C具有相同的直徑(相同的面積)。因此，在比中央位置更靠下側的區域LO (在圖12 (B)中表示)配設的外側貫穿孔50C的形成數量少於在比中央位置更靠上側的區域UP (在圖12 (A)中表示)配設的外側貫穿孔50B的形成數量。
[0094]因此，考慮到外側衝孔板40B的表面上的漏油60的流動流路時，在圖12 (A)所示的比中央位置更靠上側的區域UP中，流路面積變窄。相對於此，在圖12 (B)所示的比中央位置更靠下側的區域LO中，流路面積變寬。
[0095]如前述，濾清部件37中所含的油量在上下位置並不均勻，在比中央位置更靠上側的區域UP中較小，而在比中央位置更靠下側的區域LO中較多。因此，在比外側衝孔板40B的中央位置更靠上側的區域UP中，供給氣體的流出量較多但漏油60的流出量較少。相反，在比外側衝孔板40B的中央位置更靠下側的區域LO中，漏油60的流出量較多但供給氣體的流出量較少。
[0096]因此，已被濾清部件37去除油的供給氣體從在比中央位置更靠上側的區域UP形成的多個外側貫穿孔50B，有效地從外側衝孔板40B流出到殼35內。
[0097]另一方面，如前述，被濾清部件37去除的油朝向下方流過濾清部件37內，因此在下側的區域LO中，從外側貫穿孔50C流出的漏油60增多。然而，如圖12 (B)所示，在下側的區域LO中，相鄰的外側貫穿孔50C之間的距離較長，可確保漏油60的流路。因此，從外側貫穿孔50C流出的漏油60不會再次流入到其他外側貫穿孔50C而流向下方(圖12 (B)中以箭頭表示漏油60的流動)。
[0098]由此，能夠防止從外側貫穿孔50C流出的漏油60再次流入到其他外側貫穿孔50C。因此，能夠防止已被濾清部件37去除油的供給氣體中再次混入漏油60。並且，供給氣體在開口比大的上側的區域UP中流出到濾清元件36E的外部，因此能夠減小供給氣體的流出阻力，且能夠進行有效的氣液分離。
[0099]另外，上述的實施方式中，將各外側貫穿孔50B、50C的直徑設為相同尺寸，並且將上側區域UP中的外側貫穿孔50B的形成數量與下側區域LO中的外側貫穿孔50C的配設數量設為不同，從而設為下側區域LO的開口比相對於上側區域UP的開口比增大的結構。
[0100]然而，還可以將上側區域UP與下側區域LO中的貫穿孔的形成數量設定為相等，並且使外側貫穿孔50B與外側貫穿孔50C的直徑不同，從而使下側區域LO的開口比相對於上側區域UP的開口比變大。
[0101]S卩，通過將配設於下側區域LO的外側貫穿孔50C的直徑設為小於配設於上側區域UP的外側貫穿孔50B的直徑，也能夠將下側區域LO的開口比相對於上側區域UP的開口比加大。
[0102]並且，上述的實施方式中，構成為將外側衝孔板40B在其中央位置分為上側區域UP與下側區域L0，並在上側區域UP與下側區域LO之間改變開口比。然而，也可以設為以從外側衝孔板40B的上端部朝向下端部而外側貫穿孔的開口比逐漸增大的方式改變貫穿孔的數量及直徑的結構。
[0103]以上，對本發明的優選實施方式進行了詳述，但本發明並不限定於上述特定的實施方式，能夠在技術方案的範圍內記載的本發明的宗旨的範圍內進行各種變形及變更。
【權利要求】
1.一種超低溫制冷機系統，其具備對製冷劑氣體進行升壓的壓縮機、從升壓後的所述製冷劑氣體中分離油的油分離器、及使從所述油分離器中排出的製冷劑氣體膨脹的超低溫制冷機，該超低溫制冷機系統的特徵在於， 所述油分離器具備: 容器； 入口配管，配置於該容器的上部，且導入製冷劑氣體； 濾清部件，配置於具有內側貫穿孔的內側衝孔板與具有外側貫穿孔的外側衝孔板之間； 出口配管，配置於比該濾清部件更靠外側的容器上部，且排出通過該濾清部件後的製冷劑氣體； 排出口，配置於所述容器的下部，且排出通過所述濾清部件分離後的油；及 輔助流路，設置於比所述外側衝孔板更靠外側，且將所述分離後的油導向所述排出口。
2.根據權利要求1所述的超低溫制冷機系統，其特徵在於， 所述輔助流路至少配設於比所述外側衝孔板的上下方向上的中央位置更靠下側。
3.根據權利要求1 或2所述的超低溫制冷機系統，其特徵在於， 所述輔助流路具有在上下方向上至少跨2個以上的所述外側貫穿孔的長度。
4.根據權利要求1至3中任一項所述的超低溫制冷機系統，其特徵在於， 所述輔助流路在表面具有將所述分離後的油引導至底部的槽部。
5.根據權利要求1至4中任一項所述的超低溫制冷機系統，其特徵在於， 所述輔助流路為沿上下方向延伸的板狀部件。
6.根據權利要求1至5中任一項所述的超低溫制冷機系統，其特徵在於， 所述輔助流路包括朝向與所述外側衝孔板的表面垂直的方向或下方延伸的凸緣部，且使所述分離後的油從自所述外側衝孔板的表面離開的位置滴落至所述排出口。
7.根據權利要求1至6中任一項所述的超低溫制冷機系統，其特徵在於， 比所述外側衝孔板的上下方向上的中央位置更靠下側配設的所述外側貫穿孔的開口比小於比所述中央位置更靠上側配設的所述外側貫穿孔的開口比。
8.根據權利要求1至7中任一項所述的超低溫制冷機系統，其特徵在於， 比所述外側衝孔板的長邊方向上的中央位置更靠下側配設的所述外側貫穿孔的形成數量少於比所述中央位置更靠上側配設的所述外側貫穿孔的形成數量。
9.根據權利要求1至7中任一項所述的超低溫制冷機系統，其特徵在於， 比所述外側衝孔板的長邊方向上的中央位置更靠下側配設的所述外側貫穿孔的直徑小於比所述中央位置更靠上側配設的所述外側貫穿孔的直徑。
10.一種油分離器，其用於超低溫制冷機系統中，所述油分離器的特徵在於，具備: 容器； 入口配管，配置於該容器的上部，且導入製冷劑氣體； 濾清部件，配置於內側衝孔板及外側衝孔板之間； 出口配管，配置於比該濾清部件更靠外側的容器上部，且排出通過該濾清部件後的製冷劑氣體； 排出口，配置於所述容器的底部，且排出通過所述濾清部件分離後的油 '及輔助流路，設置於比所述外側 衝孔板更靠外側，且將所述分離後的油導向所述排出口。
【文檔編號】F25B43/02GK103983056SQ201410045312
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年2月7日 優先權日:2013年2月13日
【發明者】島田卓彌 申請人:住友重機械工業株式會社