CN109073298B - 制冷剂容器 - Google Patents

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Abstract

提供一种兼具接收器功能和储存器功能，并部件数量少的合理的构造的制冷剂容器。具有能够暂时储存制冷剂的箱(10)，在该箱(10)的下部设有气液流入口(15)、液相用流出口(16)以及气相用流出口(17)，将从所述气液流入口(15)导入的制冷剂分离为液相制冷剂和气相制冷剂，并且兼具接收器功能和储存器功能，该接收器功能仅将该分离后的液相制冷剂经由所述液相用流出口(16)导出至膨胀阀侧，该储存器功能将所述分离后的气相制冷剂和包含在所述液相制冷剂中的油一起经由所述气相用流出口(17)导出至压缩机吸入侧。

Description

制冷剂容器
技术领域
本发明涉及一种使用于汽车空调等的热泵式制冷循环(以下，称为热泵系统)的制冷剂容器，尤其涉及这样一种制冷剂容器：将制冷剂分离为液相制冷剂和气相制冷剂，并且兼具接收器功能和储存器功能，接收器功能仅将该分离后的液相制冷剂导出到膨胀阀侧，储存器功能将所述分离后的气相制冷剂(+油)导出到压缩机吸入侧。
背景技术
作为构成汽车空调等的热泵系统，例如也如专利文献1所记载的那样，存在除了压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀、流路切换阀、开闭阀等之外，还包括接收器和储存器的热泵系统，接收器进行气液分离并仅将液相制冷剂引导至膨胀阀，储存器进行气液分离并将气相制冷剂(包含油)引导至压缩机的吸入侧。
在这样的包括接收器和储存器的热泵系统中，要求缩小系统整体占用的空间、减少部件数量等。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-184596号公报
专利文献2：日本特开2012-136147号公报
发明所要解决的课题
作为实现上述要求的一个对策，例如，如专利文献2(的图16)所记载的那样，可以考虑在一个箱(容器)中将制冷剂分离为液相制冷剂和气相制冷剂，并使该箱具有接收器功能和储存器功能，接收器功能仅将该分离后的液相制冷剂导出到膨胀阀侧，储存器功能将所述分离后的气相制冷剂导出到压缩机吸入侧。
然而，在上述专利文献2中仅仅表示了一个容器作为接收器以及储存器发挥作用，完全没有公开容器的内部构造等。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而做出的，其目的在于，提供一种兼具接收器功能和储存器功能，并且部件数量少的合理构造的制冷剂容器。
解决问题的手段
为了达成上述目的，本发明的制冷剂容器的特征在于，基本上，具有能够暂时储存制冷剂的箱，在该箱的下部设有气液流入口、液相用流出口以及气相用流出口，将从所述气液流入口导入的制冷剂分离为液相制冷剂和气相制冷剂，并且兼具接收器功能和储存器功能，该接收器功能仅将该分离后的液相制冷剂经由所述液相用流出口导出至膨胀阀侧，该储存器功能将所述分离后的气相制冷剂与包含在所述液相制冷剂中的油一起经由所述气相用流出口导出至压缩机吸入侧，所述气液流入口设置于如下的位置：通过从所述气液流入口导入的气液混合状态的制冷剂，储存于所述箱的底部附近的液相制冷剂被搅拌。
在优选的实施方式中，所述箱的下表面开口通过底盖部件而被气密地封闭，在该底盖部件设有所述气液流入口、所述液相用流出口以及所述气相用流出口，在该箱内的所述底盖部件的上侧配置有直径小于所述箱的内径的气液分离促进板，以使从所述气液流入口流入的制冷剂碰撞该气液分离促进板，并且，在所述气相用流出口设置有气相用流出管，该气相用流出管将气相制冷剂从所述箱的上部引导至该气相用流出口，在该气相用流出管的下端部设置有过滤器。
在更优选的实施方式中，所述气相用流出管一体地设置于所述气相用流出口。
在其他的优选的实施方式中，所述气相用流出口设置于所述底盖部件的中央。
在其他的优选的实施方式中，所述气液分离促进板与所述过滤器一体地设置。
在更优选的实施方式中，在所述气液分离促进板以及所述过滤器一体地设置有袋保持部，该袋保持部对装有干燥剂的袋进行保持。
在其他的优选的实施方式中，附设有开闭阀，该开闭阀对所述气相用流出口进行开闭。
在更优选的实施方式中，所述开闭阀是电磁式的阀。
发明效果
本发明的制冷剂容器由于兼具接收器功能和储存器功能，且共用了接收器和储存器中的箱部分、流入口部分、气液分离部分、以及过滤器部分等，因此能够成为部件数量少的合理构造，因此，在采用了该制冷剂容器的热泵系统中，能够实现缩小系统整体占用的空间、减少部件数量等，进而能够有效地实现成本降低、小型化等。
另外，由于在该制冷剂容器附设开闭阀，通过该开闭阀的开闭(ON-OFF)而能够根据系统的运转状态切换作为接收器发挥作用的状态和作为储存器发挥作用的状态，因此，例如与在外部设置开闭阀的情况相比，能够简化系统的配管系统等。
除此之外，在本发明的制冷剂容器中，将气液混合状态的制冷剂朝上导入，并使该气液混合状态的制冷剂碰撞气液分离促进板而放射状地扩散，并且碰撞扩散后的制冷剂穿过箱的内周面和该气液分离促进板的外周面之间的间隙而搅拌液相制冷剂，并且，通过气相制冷剂在液体内上升而进一步搅拌液相制冷剂。因此，能够得到如下效果：能够有效地抑制液相制冷剂突然爆发性沸腾的突然沸腾现象以及伴随其产生的撞击声。
附图说明
图1是表示本发明的制冷剂容器的第一实施方式的局部剖切纵向半侧剖视图。
图2A是表示第一实施方式的制冷剂容器的内置单元的俯视图。
图2B是表示第一实施方式的制冷剂容器的内置单元的纵向半侧剖视图。
图3是本发明的制冷剂容器的第二实施方式的局部剖切纵向半侧剖视图。
图4A是表示第二实施方式的制冷剂容器的内置单元的俯视图。
图4B是表示第二实施方式的制冷剂容器的内置单元的纵向半侧剖视图。
具体实施方式
以下，边参照附图边对本发明的实施方式进行说明。
[第一实施方式]
图1是表示本发明的制冷剂容器的第一实施方式的局部剖切纵向半侧剖视图。
图示实施方式的制冷剂容器1是用于构成例如电动汽车用汽车空调的热泵系统中的容器，具有不锈钢或者铝合金等的金属制成的、下表面开口的带顶面部的圆筒形状的箱10，并且该箱10的下表面开口通过相同的金属制成的底盖部件12而气密地封闭。此外，本实施方式的制冷剂容器1例如如图所示那样竖直放置，也就是说，设置成使底盖部件12朝下(地)侧，箱10的顶面部13朝上(天)侧。
位于左端侧的气液流入口15、位于中央的大径的气相用流出口17和位于右端侧的直径较小的液相用流出口16都贯穿底盖部件12并在该底盖部件12上下开口地并排设置于该底盖部件12。此外，在本实施方式的制冷剂容器1中，气液流入口15连接于冷凝器，液相用流出口16连接于膨胀阀，气相用流出口17连接于压缩机的吸入侧。
在气相用流出口17一体地设置有气相用流出管30，该气相用流出管30由用于将气相制冷剂从箱10的上部引导至该气相用流出口17的直管(沿着中心线的直线形状的管)组成。
在底盖部件12的上表面侧中央部分(包含中央的气相用流出口17和右端侧的液相用流出口16的部分)突出设置有短圆筒形状的内嵌连结部19，在该内嵌连结部19形成有用于以卡扣式连结后述的内置单元20的环状凹部。
另外，在箱10内配置有内置单元20。该内置单元20例如由合成树脂制成，参照图2A、2B可清楚知道，在箱10的下部具备环状圆板形状的气液分离促进板22。气液分离促进板22设为外径比箱10的内径稍小且内径与后述的过滤器40的内径大致相等的环状圆板，且气液分离促进板22的下表面与所述气液流入口15相对地配置于距底盖部件12(中的气液流入口15)的上表面规定距离的上侧，以使从气液流入口15流入到箱10内的制冷剂与该气液分离促进板22碰撞并扩散为放射状，并且碰撞扩散后的制冷剂穿过箱10的内周面和该气液分离促进板22的外周面之间而流动到上侧，。
另外，在气液分离促进板22的下表面侧中央向下突出设置有短圆筒形状的外嵌连结部29，该外嵌连结部29形成有嵌入设置于所述底盖部件12的内嵌连结部19的环状突起。由此，由于能够以卡扣式连结底盖部件12和内置单元20，因此组装变得简单容易。
在所述气液分离促进板22的上表面侧中央设有过滤器40，并且，在所述气液分离促进板22的上表面侧外周的四个部位以相等的角度间隔(即，90°间隔)竖立设置有加强立板部23，该加强立板部23的外周部抵接于箱10的内周。
在所述过滤器40的上侧且在加强立板部23的内周侧一体地设置有有底圆筒形状的袋保持部24，装有干燥剂M的圆筒形状或俯视时卷成C字状的袋70大致整体被压入并保持于该袋保持部24。在袋保持部24沿壁厚方向形成有多个用于供制冷剂通过的长孔26。此外，收纳于袋保持部24内的袋70由具有透气性、透水性以及所需的形状保持性的毛毡等的布状体制造，其中几乎装满颗粒状的干燥剂M，并且具有规定的高度。另外，在袋保持部24的内周側设有小径短圆筒形状的中央筒状部27，在中央筒状部27内插(压入)有所述气相用流出管30，在收纳于袋保持部24内的袋70的内侧稍留有间隙地内插有所述气相用流出管30。当然，也可以将气相用流出管30压入到中央筒状部27，然后，沿着袋保持部24的内壁插入袋70。
另一方面，所述过滤器40一体地设置于气液分离促进板22上，所述过滤器40由圆筒形状的网格过滤器45和固定有该网格过滤器45的壳体部42组成。网格过滤器45例如由金属丝网、合成树脂制成的网格材料等制造。壳体部42由上下的环状圆板部和位于它们之间的加强立板部23的内周端部(四部位)构成。即，在四根柱状部(内周端部)之间划分形成有侧视时为矩形的四个窗，在该各个窗的部分贴有网格过滤器45。此外，网格过滤器45也可以在壳体部42(内置单元20)成型时通过嵌件成形而一体化。
在一体地设置于所述底盖部件12的气相用流出管30的下端部附近，换言之，在网格过滤器45的内侧且液相用流出口16的上侧设置有回油孔36。该回油孔36的孔径设定为例如1mm左右。
除此之外，本实施方式的制冷剂容器1由于需要在制冷运转时作为接收器发挥作用，并且，在制热运转时作为储存器发挥作用，因此虽然省略了图示，但是一体或者分体地设置有例如电磁式开闭阀，该电磁式开闭阀在制冷运转时关闭气相用流出口17(或者、随后的气相制冷剂导出流路)，在制热运转时打开气相用流出口17(或者、随后的气相制冷剂导出流路)。
对具有这样结构的制冷剂容器1的制冷运转时和制热运转时的动作进行说明。
在制冷运转时以及制热运转时，从冷凝器经由气液流入口15朝上被导入到箱10内的气液混合状态的制冷剂都碰撞气液分离促进板22的下表面的左端附近而放射状地扩散，碰撞扩散后的制冷剂穿过箱10的内周面和该气液分离促进板22的外周面之间的间隙并朝向上侧而被整流化，从而有效地分离液相制冷剂和气相制冷剂。在这种情况下，液相制冷剂(包含油)储存在箱10的下部空间，并且，气相制冷剂上升到箱10的上部空间。
在制冷运转时，由于所述开闭阀为闭阀状态(电源OFF(断开))，并且气相用流出口17被关闭，因此气相制冷剂不会被导出到压缩机吸入侧。
另外，在该制冷运转时，储存在箱10的下部空间的液相制冷剂利用箱10的内部和膨胀阀侧的压力差而通过过滤器40(的网格过滤器45)从液相用流出口16被引导至膨胀阀。
因此，在该制冷运转时，本实施方式的制冷剂容器1作为接收器(接收器干燥器)发挥作用。
与此相对，在制热运转时，由于所述开闭阀为开阀状态(电源ON(接通))，并且气相用流出口17被打开，因此气相制冷剂经由箱10的上部空间→气相用流出管30→气相用流出口17直接被吸入到压缩机吸入侧并循环。
在该制热运转时，储存在箱10的下部空间的液相制冷剂由于压力差的关系几乎不流向膨胀阀。
另外，与液相制冷剂一起储存在箱10的下部空间的油利用与液相制冷剂的比重、性质形状的差异等向箱10的底盖部件12侧移动，并且被经由气相用流出管30而被向压缩机吸入侧吸入的气相制冷剂吸引，并通过过滤器40的网格过滤器45→设置于气相用流出管30的下端部附近的回油孔36而与气相制冷剂一起返回到压缩机吸入侧并循环。在通过网格过滤器45时，泥浆等异物被捕获，并且该异物从循环的制冷剂(包含油)中被去除。
因此，在该制热运转时，本实施方式的制冷剂容器1作为储存器发挥作用。
如上所述，本实施方式的制冷剂容器1由于兼具接收器功能和储存器功能，且共同使用了接收器和储存器中的箱部分(箱10)、流入口部分(气液流入口15)、气液分离部分(气液分离促进板22)、以及过滤器部分(过滤器40)，因此能够成为部件数量少的合理的构造，因此，在采用了该制冷剂容器1的热泵系统中，能够实现缩小系统整体占用的空间、减少部件的数量等，进而能够有效地实现成本降低、小型化等。
另外，由于在该制冷剂容器1附设开闭阀，并能够根据系统的运转状态，通过该开闭阀的开闭(ON-OFF)切换作为接收器发挥作用的状态和作为储存器发挥作用的状态，因此，例如与在外部设置开闭阀的情况相比，能够简化系统的配管系统等。
除此之外，在本实施方式的制冷剂容器1中，将气液混合状态的制冷剂从设置在箱10的下部的气液流入口15朝上导入到箱10内，并使该气液混合状态的制冷剂碰撞气液分离促进板22而放射状地扩散，并且碰撞扩散后的制冷剂穿过箱10的内周面和该气液分离促进板22的外周面之间的间隙，从而液相制冷剂被搅拌，并且，通过气相制冷剂在液体内上升，从而液相制冷剂进一步被搅拌。这样一来，通过搅拌储存于箱10的液相制冷剂，能够抑制液相制冷剂突然爆发性沸腾的突然沸腾现象以及伴随其产生的撞击声。
[第二实施方式]
图3是表示本发明的制冷剂容器的第二实施方式的局部剖切纵向半侧剖视图。
图示实施方式的制冷剂容器2与上述第一实施方式的制冷剂容器1的区别在于，内置单元20中的袋保持部的构造和底盖部件12与内置单元20的连结构造部分，由于其他部分基本相同，因此以下仅对区别进行说明。
在本实施方式的制冷剂容器2中，在底盖部件12的上表面侧中央部分设置有用于以旋入式连结内置单元20A的阳螺纹部19A，另一方面，在内置单元20A侧设置有与所述阳螺纹部19A螺合的阴螺纹部29A。即使是这样的旋入式，组装也变得简单容易。
另外，除了图3，还参照图4A、4B可清楚知道，在本实施方式中，在内置单元20A中的过滤器40的上侧且在加强立板部23A的内周侧设置有绕线架状的袋保持部24A，该袋保持部24A具有供所述气相用流出管30内插的小径的长圆筒部27A。该绕线架状的袋保持部24A用装有干燥剂M的袋70缠绕该长圆筒部27A并用扎带28卷绕袋70的外周而固定保持袋70。在这种情况下，被保存的袋70为圆筒形状或俯视时为C字状，袋70的上端以及下端被袋保持部24A的上下一对的凸缘部25a、26b稍微按压。
其他结构基本上与上述第一实施方式大致相同，并且能够得到与上述第一实施方式大致同样的作用效果，因而在此不必详述。
此外，在上述实施方式中，通过开闭阀开闭气相用流出口17，除此之外，也可以设置用于开闭液相用流出口16的开闭阀，并且以与气相制冷剂侧相反的原理开闭该开闭阀，进一步，也可以是整合气相用和液相用的开闭阀的四通阀。
另外，并不一定需要将上述开闭阀、四通阀设置于该制冷剂容器1，也可以将该开闭阀、四通阀插装在这些外部流路、例如连结液相用流出口和膨胀阀的流路、连结气相用流出口和压缩机吸入侧的流路之间。
符号说明
1 制冷剂容器(第一实施方式)
2 制冷剂容器(第二实施方式)
10 箱
12 底盖部件
13 箱的顶面部
15 气液流入口
16 液相用流出口
17 气相用流出口
20 内置单元
22 气液分离促进板
23 加强立板部
24 袋保持部
30 气相用流出管
36 回油孔
40 过滤器
45 网格过滤器
70 袋
M 干燥剂。

Claims (8)

1.一种制冷剂容器，其特征在于，
具有能够暂时储存制冷剂的箱，在该箱的下部设有气液流入口、液相用流出口以及气相用流出口，将从所述气液流入口导入的制冷剂分离为液相制冷剂和气相制冷剂，并且兼具接收器功能和储存器功能，该接收器功能仅将该分离后的液相制冷剂经由所述液相用流出口导出至膨胀阀侧，该储存器功能将所述分离后的气相制冷剂与包含在所述液相制冷剂中的油一起经由所述气相用流出口导出至压缩机吸入侧，
所述气液流入口设置于如下的位置：通过从所述气液流入口朝上导入到所述箱内的气液混合状态的制冷剂碰撞气液分离促进板而放射状地扩散，并且碰撞扩散后的制冷剂穿过所述箱的内周面和该气液分离促进板的外周面之间的间隙，从而储存于所述箱的底部附近的液相制冷剂被搅拌。
2.如权利要求1所述的制冷剂容器，其特征在于，
所述箱的下表面开口通过底盖部件而被气密地封闭，在该底盖部件设有所述气液流入口、所述液相用流出口以及所述气相用流出口，在该箱内的所述底盖部件的上侧配置有直径小于所述箱的内径的所述气液分离促进板，以使从所述气液流入口流入的制冷剂碰撞该气液分离促进板，并且，在所述气相用流出口设置有气相用流出管，该气相用流出管将气相制冷剂从所述箱的上部引导至该气相用流出口，在该气相用流出管的下端部设置有过滤器。
3.如权利要求2所述的制冷剂容器，其特征在于，
所述气相用流出管一体地设置于所述气相用流出口。
4.如权利要求2或3所述的制冷剂容器，其特征在于，
所述气相用流出口设置于所述底盖部件的中央。
5.如权利要求2或3所述的制冷剂容器，其特征在于，
所述气液分离促进板与所述过滤器一体地设置。
6.如权利要求5所述的制冷剂容器，其特征在于，
在所述气液分离促进板以及所述过滤器一体地设置有袋保持部，该袋保持部对装有干燥剂的袋进行保持。
7.如权利要求1所述的制冷剂容器，其特征在于，
附设有开闭阀，该开闭阀对所述气相用流出口进行开闭。
8.如权利要求7所述的制冷剂容器，其特征在于，
所述开闭阀是电磁式的阀。
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