氣液分離器的製作方法
2023-11-12 02:00:37 2
專利名稱：氣液分離器的製作方法
技術領域：
本發明涉及從混入了液體的氣體分離液體的氣液分離器。
背景技術：
例如為了從油冷式壓縮機的吐出氣體分離混入在該吐出氣體中的冷卻用油(液 體)，使用將氣體吹入到容器之中、將液體慣性分離或離心分離的氣液分離器。一般，油冷式壓縮機的吐出氣體含有許多油，所以在氣液分離器的導入配管內油 被一定程度地分離，成為油沿著氣體在配管的底部流動的狀態。這裡，氣體是壓縮流體，在 導入配管的直徑較小的情況下，與直徑較大的情況相比氣體的流速變快，在導入配管內，分 離的油被分散飛沫化，所以有油的分離效率變低的問題。此外，在導入配管的直徑較大的情況下，雖然不易發生在導入配管內分離的油分 散的事件，但由於氣體的流速較慢，所以不易生成用來將混入在該氣體中的液體離心分離 的旋轉流、螺旋流，還是有液體的分離效率變低的問題。因此，作為解決上述問題的結構，如在日本特開2004-52710號及日本特開 2006-305525號中記載那樣，已知有通過沿著圓筒形的容器的內壁設置導引氣流(伴隨著 微量的油的氣流)的隔壁、構成為將液體慣性分離或離心分離的類型的氣液分離器。如果 是這樣的類型的氣液分離器，則不大取決於導入配管的直徑的大小，容易生成旋轉流、螺旋 流，不易發生上述問題。在上述兩個專利公報中記載的結構中，隔壁與構成氣液分離器主體的圓筒形的容 器的內壁一體地形成。因此，在為了提高旋轉流、螺旋流的流速而得到充分的離心分離效果 而將隔壁與圓筒形的容器接近設置的情況下，由於容器內壁與隔壁的間隔較窄，所以容器 內壁與隔壁的表面難以通過機械加工而平滑地完成。此外，在經過了規定的運轉時間之後， 產生了對氣液分離器實施內部的清掃等維護的需要，但在上述結構中，容器內壁與隔壁之 間的清掃等比較困難。
發明內容
鑑於上述問題，本發明的課題是提供一種不要求嚴格的加工精度、能夠設置隔壁、 並且能夠發揮較高的氣液分離效率的氣液分離器。為了解決上述課題，本發明的氣液分離器的第1技術方案由以下部分構成大致 圓筒形的容器主體；蓋體，將上述容器主體的上端封閉；導入流路，在上述容器主體上開 口 ；以及隔壁，突出地設置在上述蓋體上，以便在上述容器主體的內部接近於上述容器主體 的內壁而與上述導入流路的開口相對，並且與上述容器主體的內壁之間的間隙從周向的一 端朝向另一端逐漸變寬。根據該結構，由於在隔壁與容器主體的內壁之間隔著間隙，所以即使在隔壁與內 壁的相對位置中有誤差也不會相互幹涉。因此，能夠不要求嚴格的加工精度而在蓋體上突 出地設置隔壁。因而，能夠將容器主體用鑄件等形成，並且能夠通過簡單的構造將氣流沿周嚮導引，生成旋轉流、螺旋流，通過離心力將氣體中的液體分離。此外，由於能夠將蓋體與隔 壁一體地從容器主體拆下，所以清掃等維護較容易。此外，在本發明的第1技術方案的氣液分離器中，也可以是，上述隔壁的從上述導 入流路的開口到與上述容器主體的內壁之間的間隙較窄的端部的長度比從上述導入流路 的開口到與上述容器主體的內壁之間的間隙較寬的端部的長度長。根據該結構，由於與容器主體內壁的間隙較窄側的流路阻力變大，所以實質上將 氣體的流動限制為周向單側，能夠在容器主體內生成旋轉流、螺旋流而將液體有效地分離。此外，在本發明的第1技術方案的氣液分離器中，也可以是，上述導入流路大致沿 徑向設置在上述容器主體上。根據該結構，在使氣體碰到隔壁上，將液體慣性分離後，能夠形成旋轉流而將液體 進一步離心分離。此外，在本發明的第1技術方案的氣液分離器中，也可以是，上述容器主體在內壁 上形成有從上述導入流路的開口向與上述隔壁之間的間隙較寬側以螺旋狀下降而延伸的 螺旋槽。根據該結構，通過螺旋槽幫助螺旋流的生成，能夠捕捉由螺旋槽分離後的液體而 將其有效率地分離。此外，本發明的氣液分離器的第2技術方案由以下部分構成大致圓筒形的容器 主體；蓋體，將上述容器主體的上端封閉；導入流路，在上述容器主體上開口 ；以及隔壁，突 出地設置在上述蓋體上，以便在上述容器主體的內部接近於上述容器主體的內壁而與上述 導入流路的開口相對；這裡，上述容器主體在內壁上形成有從上述導入流路的開口向與上 述隔壁之間的間隙較寬側以螺旋狀下降而延伸的螺旋槽。根據該結構，能夠沿著螺旋槽生成螺旋流、將氣體中的液體離心分離。此外，通過 在內壁與隔壁間設置間隙，不對容器主體、蓋體及隔壁要求高的加工精度。此外，在本發明的第2技術方案的氣液分離器中，也可以是，上述導入流路大致沿 徑向設置在上述容器主體上。根據該結構，在使氣體碰到隔壁上，將液體慣性分離後，能夠形成旋轉流而將液體 進一步離心分離。根據本發明，由於在蓋體上設置與容器主體的內壁有間隙地配置的隔壁，所以隔 壁的配設較簡單。此外，隔壁還通過螺旋槽在容器主體內生成旋轉流、螺旋流，能夠將液體 有效地分離。
圖1是本發明的第1實施方式的油分離器的水平剖視圖。圖2是圖1的油分離器的垂直剖視圖。圖3是本發明的第2實施方式的油分離器的水平剖視圖。圖4是圖3的油分離器的垂直剖視圖。圖5是本發明的第3實施方式的油分離器的水平剖視圖。圖6是圖5的油分離器的垂直剖視圖。
具體實施例方式由此，參照附圖對本發明的實施方式進行說明。在圖1及圖2中表示本發明的第 1實施方式的氣液分離器1。氣液分離器1例如作為從未圖示的油冷式螺旋式壓縮機的吐 出氣體分離冷卻用油的油分離器使用。氣液分離器1具有直立有底筒狀的容器主體2、和將容器主體2的上端開口封閉的 蓋3。容器主體2由鑄件構成，例如具有約250mm的內徑、和約800mm的高度。在容器主體2中，為了導入氣體而在徑向上設有導入流路4。導入流路4在距容器 主體2的上端約1/5的位置上，以內徑約20mm的噴嘴狀形成，在容器主體2的內壁2a上形 成有開口 4a。在蓋體3上，焊接突出地設置有隔壁5。隔壁5垂下到容器主體2之中，以使其覆 蓋導入流路4的開口 4a。此外，隔壁5與容器主體2的內壁2a的間隙在周向一端的接近 端5a處為約3mm左右較窄，朝向周向另一端的開放端5b而逐漸擴大，在開放端5b處擴大 到約20mm。此外，隔壁5的從開口 4a到接近端5a的長度比從開口 4a到開放端5b的長度 長約1.5倍。此外，在蓋體3的中心部，形成有向容器主體2的中心方向開口的排氣口 6。在容 器主體2的底部上，形成有用來將分離後的油排出的液體排出口 7。容器主體2與蓋體3通 過多個螺栓8固定。在本實施方式的氣液分離器1中，隔壁5覆蓋導入流路4的開口 4a，即配設在導 入流路4的管路的延長線上，以使其妨礙從導入流路4沿徑向流入到容器主體2中的氣體 的行進路徑。由此，隔壁5首先承接從導入流路4導入的氣體流，將伴隨著氣體的冷卻用油 (液體)、還有在導入流路4的底部流動、與氣體一起流入到容器主體2的內部的冷卻用油 (液體)慣性分離。由隔壁5慣性分離後的液體沿著隔壁5下落，被回收到容器主體2的下 方。在開口 4a處，內壁2a與隔壁5的間隙形成能夠使氣體向與導入流路4成直角的 整周方向流出的流路。即，暫且被隔壁5遮擋了流動的氣體要沿著由內壁2a與隔壁5的間 隙形成的流路分散而流動。此外，隔壁5在接近端5a與容器主體2的內壁2a接近設置，此外配置為，使從開 口 4a到接近端5a的距離變長。因此，氣體經由內壁2a與接近端5a的間隙流出到容器主 體2的內部空間中的路徑的流路阻力與開放端5b側的流路阻力相比顯著地變大。因而，從 開口 4a流入的氣體主要沿著內壁2a與隔壁5的間隙向開放端5b的方向流動，在容器主體 2的內部向1個方向旋轉。此外，如果氣體沿著該內壁2a與隔壁5的間隙移動，則隨著其流路面積漸增而使 流速增大，形成沿著容器主體2的內壁2a的高速的旋轉流。由此，氣體中的液體離心分離 而被回收。這樣，氣液分離器1通過隔壁5的上述配置，從氣體中將液體慣性分離後進而進行 離心分離，從排氣口 6排出。為了通過隔壁5將液體慣性分離，最好通過隔壁5使氣流的方 向較大地變化。優選的是，如本實施方式那樣優選地以接近於容器主體2的徑向的角度設 置導入流路4，以使氣流被大致與隔壁成直角地噴吹。如果改變視點，則隔壁5的接近端5a與容器主體2的內壁2a的間隙是為了吸收由鑄件形成的容器主體2的尺寸誤差而設置的。即，在本發明中，接近端5a與內壁2a的間隙 是用來避免因容器主體2與隔壁5接觸而不能用蓋體3將容器主體2封閉的狀況的餘量， 為了減少與上述旋轉流逆行的洩露，優選地儘量設計得較小。通過上述結構，氣液分離器1通過隔壁5承接氣體，將伴隨著該氣體的冷卻用油 (液體)慣性分離，通過沿著容器主體2的內壁2a形成的高速的旋轉流將冷卻用油(液體) 離心分離，所以能夠發揮較高的氣液分離效率。此外，隔壁5垂下到容器主體2之中而突出地設置在蓋體3上，以使其覆蓋導入流 路4的開口 4a，但在與容器主體2的內壁2a之間設有間隙。因而，即使容器主體2的內壁 2a與隔壁5的相對位置稍稍偏差也不會相互幹涉，所以能夠不對容器主體2及蓋體3要求 嚴格的加工精度而以通常的加工精度設置隔壁5。此外，氣液分離器1由於在蓋體3上設置隔壁5，所以通過將蓋體3拆下，能夠將隔 壁5從容器主體2拆下。因此，隔壁5及導入流路4的開口 4a的清掃等維護較容易。接著，在圖3及圖4中表示本發明的第2實施方式的氣液分離器la。另外，在以後 的說明中，對於與前面說明的實施方式相同的結構要素賦予相同的附圖標記而省略重複的 說明。本實施方式的氣液分離器Ia在容器主體2的內壁2a上，形成有從導入流路4的 開口 4a向與內壁2a的間隙較寬側、即隔壁5的開放端5b側以螺旋狀下降延伸的螺旋槽9。由此，對於被從導入流路4導入到內壁2a與隔壁5的間隙中、被隔壁5遮擋的氣 體而言，向形成有螺旋槽9的方向的流路面積特別變大，所以容易形成沿著該螺旋槽9的流 動。此外，由於螺旋槽9接納並保持被離心分離後的液體以使其不會再次飛散到氣流中，所 以有利於提高氣液分離效果。進而，在圖5及圖6中表示本發明的第3實施方式的氣液分離器lb。該氣液分離 器Ib具有在開口 4a的周向兩側均等配置的隔壁10，以便在與容器主體2的內壁2a之間形 成一定的較小的(例如5mm的)間隙。隔壁10成為將從導入流路4導入的氣體封入在螺旋槽9之中的蓋。由此，生成沿 著螺旋槽9的氣流，但由於在內壁2a與隔壁10之間有間隙，所以氣體從螺旋槽9漏出。溢 出到螺旋槽9的外側的氣體也被在螺旋槽9內流動的氣流拖拽，形成沿著螺旋槽9的螺旋流。S卩，氣液分離器Ib由於容易形成沿著螺旋槽9的螺旋流、以及有效地捕捉從螺旋 槽9分離後的液體，所以能夠發揮較高的氣液分離效率。
權利要求
一種氣液分離器，其特徵在於，由以下部分構成大致圓筒形的容器主體；蓋體，將上述容器主體的上端封閉；導入流路，在上述容器主體上開口；以及隔壁，突出地設置在上述蓋體上，以便在上述容器主體的內部接近於上述容器主體的內壁而與上述導入流路的開口相對，並且與上述容器主體的內壁之間的間隙從周向的一端朝向另一端逐漸變寬。
2.如權利要求1所述的氣液分離器，其特徵在於，上述隔壁的從上述導入流路的開口 到與上述容器主體的內壁之間的間隙較窄的端部的長度比從上述導入流路的開口到與上 述容器主體的內壁之間的間隙較寬的端部的長度長。
3.如權利要求1所述的氣液分離器，其特徵在於，上述導入流路大致沿徑向設置在上 述容器主體上。
4.如權利要求1 3中任一項所述的氣液分離器，其特徵在於，上述容器主體在內壁上 形成有從上述導入流路的開口向與上述隔壁之間的間隙較寬側以螺旋狀下降而延伸的螺旋槽。
5.一種氣液分離器，其特徵在於，由以下部分構成 大致圓筒形的容器主體；蓋體，將上述容器主體的上端封閉； 導入流路，在上述容器主體上開口 ；以及隔壁，突出地設置在上述蓋體上，以便在上述容器主體的內部接近於上述容器主體的 內壁而與上述導入流路的開口相對；這裡，上述容器主體在內壁上形成有從上述導入流路的開口向與上述隔壁之間的間隙 較寬側以螺旋狀下降而延伸的螺旋槽。
6.如權利要求5所述的氣液分離器，其特徵在於，上述導入流路大致沿徑向設置在上 述容器主體上。
全文摘要
本發明提供一種氣液分離器。在具有大致圓筒形的容器主體、將容器主體的上端封閉的蓋體、和在容器主體上開口的導入流路的氣液分離器中，在蓋體上突出地設置隔壁，以便覆蓋導入流路的開口、與容器主體的內壁的間隙從周向一端朝向另一端逐漸變寬、到與容器主體的內壁的間隙較窄的端部的長度比到間隙較寬的端部(5b)的長度長。通過這樣的結構，能夠不要求嚴格的加工精度而設置隔壁，並且能夠發揮較高的氣液分離效率。
文檔編號B01D45/16GK101884863SQ201010180398
公開日2010年11月17日 申請日期2010年5月10日 優先權日2009年5月11日
發明者中村元, 吉村省二, 星川明, 濱田克德 申請人:株式會社神戶制鋼所