JP2001124442A - アキューム・レシーバおよびその製造方法 - Google Patents

アキューム・レシーバおよびその製造方法

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JP2001124442A
JP2001124442A JP30536599A JP30536599A JP2001124442A JP 2001124442 A JP2001124442 A JP 2001124442A JP 30536599 A JP30536599 A JP 30536599A JP 30536599 A JP30536599 A JP 30536599A JP 2001124442 A JP2001124442 A JP 2001124442A
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receiver
container
space
pipe
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Yoichi Hisamori
洋一 久森
Masato Yosomiya
正人 四十宮
Tetsuji Nanatane
哲二 七種
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K33/00Specially-profiled edge portions of workpieces for making soldering or welding connections; Filling the seams formed thereby
    • B23K33/004Filling of continuous seams
    • B23K33/006Filling of continuous seams for cylindrical workpieces
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B40/00Subcoolers, desuperheaters or superheaters
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B43/00Arrangements for separating or purifying gases or liquids; Arrangements for vaporising the residuum of liquid refrigerant, e.g. by heat
    • F25B43/006Accumulators
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/04Tubular or hollow articles
    • B23K2101/12Vessels
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B13/00Compression machines, plants or systems, with reversible cycle

Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷凍サイクルにおいて、非共沸混合冷媒を用
いても、循環冷媒の組成変動を抑制でき、かつ冷凍サイ
クルのCOPを向上させ、さらに小型で安価な冷凍サイ
クル用圧力容器を提供する。 【解決手段】 冷凍サイクルの四方向弁と圧縮機とにそ
れぞれ流入管24と流出管25を介して接続されたアキ
ュームレータ空間31と、冷凍サイクルの凝縮器と蒸発
器にそれぞれ流入管27と流出管28を介して接続され
たレシーバ空間30とからなり、上記レシーバ空間30
の内部に上記アキュームレータ空間31を設置したアキ
ューム・レシーバ20であって、上記アキューム・レシ
ーバ20は、アキュームレータ容器21の上端部を広げ
て、レシーバ容器22に内接させ、上記アキュームレー
タ容器21上端面部に、アキュームレータの流入管24
と流出管25とを接続したアッパーシェル23を接合し
て構成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、例えばパッケー
ジ・エアコン(PAC)の室外機などの冷凍サイクル機
器に使用される圧力容器(アキュームレータおよびレシ
ーバ)の構造と製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】冷凍サイクル機器に使用される圧力容器
(アキュームレータおよびレシーバ)を説明する前に、
まず、冷凍サイクル用冷媒回路の中におけるアキューム
レータの役割を説明する。図14は例えばパッケージ・
エアコン(PAC)の室外機の冷凍回路を示すブロック
図である。図において、1は圧縮機、2は油分離器、3
は凝縮器、4は絞り装置、5は蒸発器、6はアキューム
レータ、7は流入管、8はU字状配管、9はU字状流出
配管の途中に設けられた油戻し穴である。
【0003】次に冷媒と油の流れについて説明する。圧
縮機1より吐出された高温高圧のガス冷媒は油分離器2
に流入し、ここでガス冷媒と油を分離し、ガス冷媒は四
方向弁を通り、凝縮器3に流入する。ここでガス冷媒は
空気や水などと熱交換して凝縮液化し、絞り装置4にて
低圧の気液二相状態となり、蒸発器5に流入する。ここ
で冷媒は空気や水などと熱交換してガスまたは乾き度の
大きな気液二相状態となってアキュームレータ6を経て
圧縮機1に戻る。油分離器2で分離された油は直接圧縮
機1に戻り、油分離器で分離できなかった油は、液冷媒
と共に凝縮器3、絞り装置4、蒸発器5と流れ、アキュ
ームレータ6に、液冷媒と共に油が混在した状態で溜ま
る。アキュームレータ6に溜まった油および液冷媒は油
戻し穴9よりU字状流出配管8に流入して圧縮機1に戻
る。
【0004】ここで、アキュームレータ6内に溜まった
油および液冷媒は、U字状流出配管8内部を流れるガス
冷媒の摩擦損失による差圧と、アキュームレータ6内の
液冷媒面と油戻し穴9との間に生じる圧力とを合計した
圧力差が油戻し穴9の前後に発生することによってU字
状流出配管8へと流れる。また、圧縮機1が長時間停止
して圧縮機1のシェル内に液冷媒が寝込んだ状態から起
動する場合において、圧縮機1のシェル内の液冷媒と油
が大量に吐出されるが、油分離器2で液冷媒および油は
捕獲され、油が大量に凝縮器3などへ流出することが抑
止される。
【0005】次に従来のアキュームレータの構造を図1
5に示す。6はアキュームレータ本体であり、これは低
圧(定格13kgf/cm2)の圧力容器になってい
る。本実施の形態において、アキュームレータ本体6は
アッパーシェル10と巻きシェル11、ロウアーシェル
12の3ピース構造になっており、それぞれがMIG溶
接などで外周側から接合され、気密性が保たれている。
7はガスまたは乾き度の大きな気液二相状態の冷媒が流
れ込む流入管、8はU字状流出配管であり、9はU字状
流出配管8の途中に設けられた油戻し穴(図中ではスト
レーナ13に隠れて現れていない)である。また、14
は液冷媒の振動により、U字状流出配管8の振れを防止
するためのパンチグメタル製のバッフル板である。
【0006】ここで、アキュームレータ内の冷媒と潤滑
油の動作を説明する。流入管7よりガスまたは乾き度の
大きな気液二相状態の冷媒と潤滑油が流れ込む。この気
液二相状態の冷媒はアキュームレータの巻きシェル11
部にあたり、気相冷媒(ガス冷媒)はアキュームレータ
の上部に、潤滑液と液相冷媒(液冷媒)は容器の底部に
溜まる。そして、ガス冷媒はU字状流出配管8より吸い
込まれ圧縮機1(本図では図示せず)に流出される。ま
た、前述のように潤滑油が多い液冷媒はU字状流出配管
8の変曲部に設けられた油戻し穴9より少量吸い込ま
れ、U字状流出配管8内部を流れるガス冷媒と共に圧縮
機1に流出される。
【0007】また、別の従来例として図16に示すもの
がある。図16は従来の冷凍サイクルのブロック図であ
る。この冷凍サイクルは、凝縮器3として動作する室外
熱交換器と蒸発器5として動作する室内熱交換器との間
に高圧の液冷媒を溜めるレシーバ15が配置されてい
る。この従来の空気調和機の冷凍サイクルにおいては、
圧縮機1より高温高圧のガス冷媒が吐出し、凝縮器3と
して動作する室外熱交換器に入る。このガス冷媒は凝縮
器3により外気と熱交換されて高温の気液二相冷媒とな
ってレシーバ15に入り、レシーバ15を流出して絞り
装置4に入る。レシーバ15より流出する高温高圧の冷
媒は、絞り装置4により減圧され、乾き度の低い二相冷
媒となって蒸発器5として動作する室内熱交換器に送り
込まれる。そして、蒸発器5内で、室内の空気と熱交換
されて蒸発し、乾き度の高い気液二相冷媒となってアキ
ュームレータ6に入り、再び圧縮機1に吸入される。こ
の時、レシーバ15とアキュームレータ6には余剰冷媒
が貯蓄される。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】図14に示す従来の冷
凍サイクルにおいて、例えば冷媒として、(フロン)R
134aを52重量%、R125を25重量%、R32
を23重量%の比率で混合した非共沸混合冷媒を用いた
場合、アキュームレータ6に貯留される余剰冷媒のなか
で、低沸点冷媒であるR32、R125が多いめの組成
となり、これによりアキュームレータ6に貯蓄される余
剰冷媒の量が変化した場合には、循環する冷媒の組成も
変化してしまい、このことから循環冷媒の物性が変動し
たり、動作圧力や能力の変動などが生じていた。
【0009】さらに、混合冷媒の非共沸性により、従来
から用いられてきたR22などの単一冷媒と比べ、熱交
換器配管内の熱伝達率が小さくなることが知られている
が、これにより冷凍サイクルのCOP(効率)が低下す
るという問題もあった。
【0010】また、図16に示す冷凍サイクルでは、レ
シーバ15を設け、レシーバ15においても余剰冷媒を
溜めることができるようにしているが、圧力容器として
レシーバ15とアキュームレータ6の2つの容器が必要
になり、アキュームレータ6のみを有する冷凍サイクル
に比べ、多くの容積が必要となり、室外機ユニットが大
きくなるという問題があった。
【0011】本発明はこのような問題点を解決するため
になされたものであり、非共沸混合冷媒を用いても、余
剰冷媒による循環冷媒の組成変動を抑制し、かつ冷凍サ
イクルのCOPを向上させ、さらにアキュームレータ6
とレシーバ15の設置面積を削減して、小型で安価な圧
力容器を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明の第1の構成によ
る冷凍サイクル用圧力容器(アキューム・レシーバ)
は、一方が冷凍サイクルの四方向弁に、他方が冷凍サイ
クルの圧縮機にそれぞれ第1の配管を介して接続された
アキュームレータ空間と、一方が冷凍サイクルの凝縮器
に、他方が冷凍サイクルの蒸発器にそれぞれ第2の配管
を介して接続されたレシーバ空間とからなり、上記レシ
ーバ空間の内部に上記アキュームレータ空間を設置した
アキューム・レシーバであって、上記アキューム・レシ
ーバは、上記アキュームレータ空間を構成するアキュー
ムレータ容器の上端部を広げて、上記レシーバ空間を構
成するレシーバ容器に内接させ、上記アキュームレータ
容器上端面部に、アキュームレータの第1の配管を接続
した鏡板を接合して構成したものである。
【0013】本発明の第2の構成による冷凍サイクル用
圧力容器(アキューム・レシーバ)は、上記レシーバ空
間内に設置されたアキュームレータ容器の外周壁にフィ
ンを設けたものである。
【0014】本発明の第3の構成による冷凍サイクル用
圧力容器(アキューム・レシーバ)は、上記レシーバ空
間内に設置されたアキュームレータ容器の側面部に、レ
シーバ空間とアキュームレータ空間とを貫通する貫通穴
を設けたものである。
【0015】本発明の第4の構成による冷凍サイクル用
圧力容器(アキューム・レシーバ)は、第2の配管がア
キュームレータ容器と鏡板を貫通してレシーバ空間内に
接続されているものである。
【0016】本発明の第5の構成による冷凍サイクル用
圧力容器(アキューム・レシーバ)は、第4の構成にお
いて、第2の配管がアキュームレータ容器を貫通する貫
通部において、第2の配管と上記アキュームレータ容器
との間に所定の隙間を持たせたものである。
【0017】本発明の第6の構成による冷凍サイクル用
圧力容器(アキューム・レシーバ)は、第4の構成にお
いて、第2の配管がアキュームレータ容器と鏡板を貫通
する貫通部において、第2の配管を上記アキュームレー
タ容器および上記鏡板に気密接合したものである。
【0018】本発明の第7の構成による冷凍サイクル用
圧力容器(アキューム・レシーバ)は、第4の構成にお
いて、レシーバ空間内に接続された第2の配管の先端の
形状が、L字状またはV字状にされ、上記先端が対向し
ないように配設されたものである。
【0019】本発明の第8の構成による冷凍サイクル用
圧力容器(アキューム・レシーバ)は、第1の構成にお
いて、第2の配管の先端がレシーバ空間内に挿入され、
上記先端の形状がL字状またはV字状にされ、上記先端
が対向しないように配設されたものである。
【0020】本発明の第9の構成による冷凍サイクル用
圧力容器(アキューム・レシーバ)は、一方が冷凍サイ
クルの四方向弁に、他方が冷凍サイクルの圧縮機にそれ
ぞれ第1の配管を介して接続されたアキュームレータ空
間と、一方が冷凍サイクルの凝縮器に、他方が冷凍サイ
クルの蒸発器にそれぞれ第2の配管を介して接続された
レシーバ空間とからなり、上記レシーバ空間と上記アキ
ュームレータ空間とをバッフル板で仕切ったアキューム
・レシーバであって、上記バッフル板を、上記レシーバ
空間を構成するレシーバ容器の上端部にはめ合わせ、上
記アキュームレータ空間を構成するアキュームレータ容
器の下端部を、上記バッフル板の外周に内接させて構成
したものである。
【0021】本発明の冷凍サイクル用圧力容器(アキュ
ーム・レシーバ)の製造方法は、一方が冷凍サイクルの
四方向弁に、他方が冷凍サイクルの圧縮機にそれぞれ第
1の配管を介して接続されたアキュームレータ空間を構
成するアキュームレータ容器を、一方が冷凍サイクルの
凝縮器に、他方が冷凍サイクルの蒸発器にそれぞれ第2
の配管を介して接続されたレシーバ空間を構成するレシ
ーバ容器の内部に設置すると共に、上記アキュームレー
タ容器の上端部を広げて、上記レシーバ容器に内接さ
せ、上記アキュームレータ容器上端面部の外周部に、ア
キュームレータの第1の配管を接続した鏡板をはめ合わ
せ、アキュームレータ容器とレシーバ容器と鏡板の3枚
を気密接合したものである。
【0022】
【発明の実施の形態】実施の形態1.以下、本発明の実
施の形態1を図を用いて説明する。図1は本発明の実施
の形態1に係わる空気調和機の冷凍サイクルにおいて用
いられる圧力容器を示す断面構成図であり、アキューム
レータとレシーバを一体化した圧力容器(以下、これを
アキューム・レシーバと呼ぶ。)の構造を示す図であ
る。図において、20はアキュームレータとレシーバを
一体化したアキューム・レシーバであり、レシーバ内に
アキュームレータが設置された構造となっている。21
はアキュームレータ部を構成するアキュームレータ容器
であり、内圧(定格13kgf/cm2)、外圧(定格
30kgf/cm2)を受ける圧力容器になっている。
アキュームレータ容器21の上端部はレシーバ部を構成
するレシーバ容器22の内周に内接するように拡管され
ており、さらに、上記拡管部には、アキュームレータ部
への流入管(第1の配管)24とU字状流出管(第1の
配管)25がろう付により気密接合されたアッパーシェ
ル(鏡板)23がはめ合わされている。アキュームレー
タ容器21とレシーバ容器22および、アッパーシェル
23は、お互いにMIG溶接などで外周側から接合さ
れ、気密性が保たれている。26はU字状流出管25の
途中に設けられた油戻し穴、27、28はレシーバ部へ
の流入管(第2の配管)と流出管(第2の配管)であ
り、これらは、レシーバ容器22にろう付により気密接
合されている。また、30はレシーバ空間、31はアキ
ュームレータ空間である。
【0023】次に、上記アキューム・レシーバ20の機
能を図2に示す空気調和機の冷凍サイクルのブロック図
を用いて説明する。なお、図2の冷凍サイクルは冷房運
転時の状態を示しており、図2において、1は圧縮機、
3は凝縮器(室外熱交換器)、4aは凝縮器(室外熱交
換器)3とレシーバ部の流入管27とを結ぶ配管に取り
付けられた第1の絞り装置、4bはレシーバ部の流出管
28と蒸発器(室内熱交換器)5とを結ぶ配管に取り付
けられた第2の絞り装置である。アキュームレータ部の
アッパーシェルに気密ろう付された流入管24は、配管
により四方向弁と接続されており、アキュームレータ部
のアッパーシェルに気密ろう付された流出管25は、配
管により圧縮機1の吸入側と接続されている。なお、こ
の冷凍サイクルには、沸点の異なる2種類以上の冷媒か
らなる非共沸混合冷媒が用いられている。
【0024】次にこのように構成された冷凍サイクルに
おいて冷房運転時の動作を図3を用いて説明する。図3
は冷房運転時のモリエル線図であり、実線は本実施の形
態に係わる冷凍サイクルを示し、点線は従来の冷凍サイ
クルを示している。圧縮機1より高温高圧のガス冷媒が
吐出し、四方向弁を通って凝縮器(室外熱交換器)3に
入る(図3のA)。このガス冷媒は凝縮器3により外気
と熱交換されて液状の冷媒となり第1の絞り装置4aに
入る(図3のB)。この第1の絞り装置4aに入った冷
媒は、図3のCに示す点まで減圧され、乾き度0.1以
内の高温二相冷媒となって流入管27よりレシーバ空間
30に入る。レシーバ空間30に入った低乾き度の高温
二相冷媒は、アキュームレータ空間31の内部を流れる
低温低圧の冷媒により、レシーバ空間30に接したアキ
ュームレータ容器21の壁面を通して、飽和液状態まで
冷却され、流出管28を通ってレシーバ空間30から流
出する(図3のD)。
【0025】この冷却により、蒸発器(室内熱交換器)
5の入り口エンタルピーが小さくなるため、いわゆる冷
凍効果と呼ばれる蒸発器5の出入口のエンタルピー差が
大きくなり、また、非共沸混合冷媒の特性として知られ
る二相域の温度グライドにより、蒸発器5の入り口エン
タルピーが小さくなるほど同等の蒸発温度を維持する場
合の蒸発器5の入口圧力をあげることができる。例え
ば、本機の実験結果によれば、前述の従来の冷凍サイク
ル回路に比べ、蒸発器5の出入口のエンタルピー差が2
%増加し、蒸発器5の入口(図3のE)の圧力P1が従
来の場合の圧力P2に対して9.8KPa上昇してい
る。
【0026】レシーバ空間30を流出した飽和液冷媒
は、第2の絞り装置4bによって乾き度0.2〜0.3
の低温低圧の二相冷媒となり蒸発器5に入る(図3の
E)。この低温低圧の二相冷媒は、蒸発器5により室内
の空気と熱交換されて蒸発し、乾き度0.9〜1.0の
低温低圧の二相冷媒となって四方向弁を介してアキュー
ム・レシーバ20のアキューム空間31に流入管24を
通って入る。アキュームレータ空間31に入った高乾き
度の低温低圧の二相冷媒は、レシーバ空間31を流れる
高温高圧の二相冷媒と熱交換されて低圧ガス冷媒とな
り、圧縮機1に吸入される(図3のF)。本実施の形態
においては、レシーバ空間30内部にアキュームレータ
空間31が設置されているので、冷媒循環中に発生した
余剰冷媒がアキュームレータ空間31に溜まっても、高
温のレシーバ空間と熱交換することによりガス化し、ア
キュームレータ空間31内に余剰冷媒が溜まるというこ
とがなく、冷媒循環中に発生した余剰冷媒は飽和液冷媒
としてレシーバ空間30内に貯留される。
【0027】次に、図4に基づいて余剰冷媒の組成変化
について説明する。図4は非共沸混合冷媒をレシーバ空
間30とアキュームレータ空間31にそれぞれ貯留した
ときの循環冷媒の組成変化の比較図である。図4におい
て、曲線aはアキュームレータ(低温低圧)に余剰の非
共沸混合冷媒を溜める場合の組成変換を示し、曲線bは
レシーバ(高温高圧)に余剰の非共沸混合冷媒を溜める
場合の組成変換を示す。図4より、図14に示す従来の
構成の冷凍サイクルにおいて、余剰の非共沸混合冷媒を
アキュームレータ6に貯溜する場合、アキュームレータ
内での液冷媒の組成は、例えばc点にある気液二相冷媒
の場合、封入組成に対して、「イ」に示すように組成変
化が大きい。これに対して、本実施の形態において、レ
シーバ空間31内で、例えばc’点にある気液二相冷媒
は、アキュムレータと熱交換して温度が下がるため、
c’点よりd点に移動し、レシーバ空間30内に貯溜さ
れる液冷媒の組成は、封入組成に対して、「ロ」に示す
ように組成変化が小さい。また、アキュームレータ空間
31内では、余剰冷媒がアキュームレータ空間31に溜
まっても、高温のレシーバ空間30と熱交換することに
よりガス化し、アキュームレータ空間31内に余剰冷媒
が溜まるということがない。
【0028】以上のように、本実施の形態1のアキュー
ム・レシーバによれば、レシーバ空間30内部にアキュ
ームレータ空間31が設置されているので、余剰冷媒は
アキュームレータ空間31には溜まらず、高温高圧のレ
シーバ空間30に溜まり、しかもレシーバ空間30で
は、循環する冷媒の組成変化を小さく押さえることが可
能になるので、動作圧力や能力の変動などを防止するこ
とができるという効果がある。また、レシーバ空間30
に入った低乾き度の高温二相冷媒を、アキュームレータ
空間31の内部の低温低圧の冷媒により飽和液状態まで
冷却するようにしたので、室内熱交換器の出入口のエン
タルピー差が増加し、室内熱交換器の入口の圧力が上昇
して、その結果、冷凍サイクルのCOPが向上するとい
う効果がある。また、図1に示すように、アキュームレ
ータ容器21端面が拡管されて、レシーバ容器22に内
接し、レシーバ空間にアキュームレータ容器21が張り
出すことで、熱交換を行う表面積が大きくとれ、かつ3
つの容器で構成できるため、製造コストが安価になる。
さらに、容器としては、アキューム・レシーバ20一つ
になるため、設置スペースを小さくできる。また、非共
沸混合冷媒でなく、従来の冷媒(フロンR22)でも、
アキュームレータ空間31内に余剰冷媒が溜まるという
ことがなくなり、圧縮機1へ吸入する冷媒が完全にガス
化して吸い込まれるため、冷凍サイクルの効率が高くな
る。
【0029】なお、本実施の形態において、流入管2
7、流出管28はそれぞれの先端がレシーバ空間30内
に挿入され、レシーバ空間30内に突出した構造となっ
ているが、流入管27、流出管28の先端がレシーバ空
間30内に突出せず、レシーバ容器22に単に接続され
た構成としてもよい。
【0030】実施の形態2.図5(a)は本発明の実施
の形態2によるアキューム・レシーバを示す断面構成図
であり、図5(b)(c)はアキュームレータ部を図5
(a)の矢印方向より見た図である。図1に示すアキュ
ーム・レシーバのアキュームレータ容器21の外周壁に
フィン21aを設けたものである。フィン21aを設け
ることにより、アキュームレータ部とレシーバ部とが熱
交換する面積をさらに大きくとることができるようにな
る。フィン21aとしては、図5(b)に示すように、
銅やアルミニウム等の熱伝導のよい板をアキュームレー
タ容器21の外周面にはんだ付けにより取り付けてもよ
いし、図5(c)に示すように、コルゲートをアキュー
ムレータ容器21の外周面にはんだ付けにより取り付け
てもよい。また、アキュームレータ容器21の絞り等に
よる成形時に、表面に凹凸を形成して該凹凸をフィン2
1aとしてもよい。
【0031】実施の形態3.実施の形態1では、アッパ
ーシェル23外周がアキュームレータ容器21の拡管部
に内接するようにはめ合わされているが、図6に示すよ
うに、アキュームレータ容器29の拡管部にアッパーシ
ェル23内周が内接するように構成してもよい。
【0032】実施の形態4.図7は本発明の実施の形態
4によるアキューム・レシーバを示す断面構成図であ
り、実施の形態1と外観上は同じである。本実施の形態
では、アキュームレータ容器32が異なり、アキューム
レータ容器32の側面には、レシーバ空間に貫通する貫
通穴33が設けられている。
【0033】冷凍サイクルの運転を停止すると、配管途
中の余剰冷媒がアキュームレータ部に戻ってくる。アキ
ュームレータ容器32に冷媒が溜まって再起動する際
に、U字状流出管25の途中に設けられた油戻し穴26
から急激に溜まった冷媒が圧縮機1に戻り、液バックと
いう液圧縮現象が起こり、圧縮機1を破壊してしまうこ
とがある。本実施の形態では、液バックにより圧縮機1
を破壊しないように、アキュームレータ容器32の側面
に貫通穴33を設けて、貫通穴33の位置より高く、余
剰冷媒が溜まることがないようにした。また、レシーバ
部に溜まったガス冷媒を直接貫通穴33を通過させて、
アキューム部に流すことにより、アキュームレータ容器
32表面を通して行っている熱交換をより高効率にする
効果もある。貫通穴33の大きさは、アキュームレータ
部の圧力とレシーバ部の圧力とが均一化しないように、
小さくする必要があり、例えば0.1mm径程度にする
とよい。
【0034】実施の形態5.図8は本発明の実施の形態
5によるアキューム・レシーバを示す断面構成図であ
る。図において、32はアキュームレータ部を構成する
アキュームレータ容器であり、アキュームレータ容器3
2の上端部はレシーバ部を構成するレシーバ容器22の
内周に内接するように拡管されており、さらに、上記拡
管部に、アキュームレータ部への流入管24とU字状流
出管25がろう付により気密接合されたアッパーシェル
36がはめ合わされている。レシーバ部への流入管34
は、アッパーシェル36とアキュームレータ容器32を
貫通し、レシーバ部底部に達するまでの位置に配されて
おり、アッパーシェル36と流入管34は気密接合され
ている。レシーバ部からの流出管35はレシーバ部底部
から、アキュームレータ容器32とアッパーシェル36
を貫通し、アッパーシェル36と流出管35は気密接合
されている。レシーバ部の流入管34、流出管35が貫
通するアキュームレータ容器32の貫通部には、アキュ
ームレータ容器32と流入管34、流出管35との間に
それぞれ隙間37が設けられている。隙間37の相当直
径は、アキュームレータ部の圧力とレシーバ部の圧力と
が均一化しないように、例えば0.1mm程度にすると
よい。
【0035】以上のように、本実施の形態によれば、レ
シーバ部の流入管34、流出管35が温度の低いアキュ
ームレータ空間31を貫通するので、流出管35を流れ
出る液冷媒は過冷却(サブクール)され、冷凍サイクル
の効率をより高くすることができる。また、アキューム
レータ容器32に設けられたレシーバ部の流入管34、
流出管35の貫通部に、それぞれ隙間37を設けたの
で、余剰冷媒がアキュームレータ部に溜まることがない
ため、再運転時に液バックにより圧縮機1の破壊が防止
できる。また、レシーバ部に溜まったガス冷媒を直接隙
間37を通過させて、アキュームレータ部に流すことに
より、アキュームレータ容器32表面を通して行ってい
る熱交換を、より高効率にする効果もある。
【0036】実施の形態6.図9は本発明の実施の形態
6によるアキューム・レシーバを示す断面構成図であ
る。図において、32はアキュームレータ部を構成する
アキュームレータ容器であり、アキュームレータ容器3
2の上端部はレシーバ部を構成するレシーバ容器22の
内周に内接するように拡管されており、さらに、上記拡
管部に、アキュームレータ部への流入管24とU字状流
出管25がろう付により気密接合されたアッパーシェル
36がはめ合わされている。レシーバ部への流入管34
は、アッパーシェル36とアキュームレータ容器32を
貫通し、レシーバ部底部に達するまでの位置に配されて
おり、アッパーシェル36と流入管34およびアキュー
ムレータ容器32と流入管34は気密接合されている。
レシーバ部からの流出管35はレシーバ部底部から、ア
キュームレータ容器32とアッパーシェル36を貫通
し、アッパーシェル36と流出管35およびアキューム
レータ容器32と流出管35は気密接合されている。3
8はアキュームレータ容器32と流入管34との気密接
合部、39はアキュームレータ容器32と流出管35と
の気密接合部である。33は、アキュームレータ容器3
2の側面に設けられ、レシーバ空間を貫通する貫通穴3
3であり、実施の形態4で述べたものと同様の構成をし
ている。
【0037】以上のように、本実施の形態によれば、レ
シーバ部の流入管34、流出管35が温度の低いアキュ
ームレータ空間31を貫通するので、流出管35を流れ
出る液冷媒は過冷却され、冷凍サイクルの効率をより高
くすることができる。また、アキュームレータ容器32
に設けられたレシーバ部の流入管34、流出管35の貫
通部において、流入管34、流出管35とアキュームレ
ータ容器32とをろう付などにより気密接合したので、
レシーバ部の液面が波打っても、長い配管となる流入管
34、流出管35が振られて共振して、配管が疲労破壊
してしまうことを防止できる。また、貫通穴33を設け
たので、余剰冷媒がアキュームレータ部に溜まることが
ないため、再運転時に液バックにより圧縮機1の破壊が
防止できる。また、レシーバ部に溜まったガス冷媒を直
接貫通穴33を通過させて、アキューム部に流すことに
より、アキュームレータ容器32表面を通して行ってい
る熱交換を、より高効率にする効果もある。
【0038】実施の形態7.図10は本発明の実施の形
態7によるアキューム・レシーバを示す断面構成図であ
る。図において、32はアキュームレータ部を構成する
アキュームレータ容器であり、アキュームレータ容器3
2の上端部はレシーバ部を構成するレシーバ容器22の
内周に内接するように拡管されており、さらに、上記拡
管部に、アキュームレータ部への流入管24とU字状流
出管25がろう付により気密接合されたアッパーシェル
36がはめ合わされている。33は、アキュームレータ
容器32の側面に設けられ、レシーバ空間を貫通する貫
通穴である。レシーバ部への流入管40は、アッパーシ
ェル36とアキュームレータ容器32を貫通し、レシー
バ部底部に達するまでの位置に配されており、アッパー
シェル36と流入管40およびアキュームレータ容器3
2と流入管40は気密接合されている。レシーバ部から
の流出管41はレシーバ部底部から、アキュームレータ
容器32とアッパーシェル36を貫通し、アッパーシェ
ル36と流出管41およびアキュームレータ容器32と
流出管41は気密接合されている。本実施の形態では、
レシーバ部の流入管40、流出管41の先端(レシーバ
部底部の部分)は、それぞれL状もしくはV状に曲げ加
工が行われ、それぞれの入口、出口が反対方向を向くよ
うに配されている。
【0039】以上のように、本実施の形態によれば、レ
シーバ部の流入管40、流出管41の先端(レシーバ部
底部の部分)をL状もしくはV状に曲げ、流出管41の
入口と流入管40の出口を距離的に離し、かつその方向
を反対にすることにより、2相状態でレシーバ部流入管
40から流れ出た気相成分の冷媒を、直接レシーバ部流
出管41から吸い出すことがなくなり、レシーバ部で確
実に気液が分配でき、空調機の効率を高くすることがで
きる。
【0040】なお、本実施の形態では、アキュームレー
タ容器32と流入管40、流出管41とが気密接合され
ている例を示したが、実施の形態5に示すように、アキ
ュームレータ容器32に設けられた、レシーバ部の流入
管40、流出管41の貫通部に、隙間37を設け、アキ
ュームレータ容器32の側面の貫通穴33を廃止する構
造にしても同様な効果が得られる。また、実施の形態1
に示すように、レシーバ部の流入管27、流出管28が
アッパーシェル23とアキュームレータ容器21を貫通
していないものに対しても、レシーバ部の流入管27、
流出管28の先端形状をL字状またはV字状にし、かつ
各配管の先端部が対向しないように配設すれば、同様の
効果がある。
【0041】実施の形態8.図11は本発明の実施の形
態8によるアキューム・レシーバを示す断面構成図であ
る。図において、29はアキュームレータ部を構成する
アキュームレータ容器であり、内圧(定格13kgf/
cm2)、外圧(定格30kgf/cm2)を受ける圧力
容器になっている。アキュームレータ容器29の上端部
はレシーバ部を構成するレシーバ容器22の内周に内接
するように拡管されており、さらに、アキュームレータ
部への流入管24とU字状流出管25がろう付により気
密接合されたアッパーシェル23がアキュームレータ容
器29の拡管した部分の外周部にはめ合わされている。
アキュームレータ容器29とレシーバ容器22および、
アッパーシェル23は、MIG溶接などで3枚の板を同
時に外周側から接合され、気密が保たれている。42は
溶接部であり、3枚の板を溶接の一工程で同時に接合す
る。26はU字状流出管25の途中に設けられた油戻し
穴、27、28はレシーバ部への流入管と流出管であ
り、これらは、レシーバ容器22にろう付により気密接
合されている。
【0042】以上のように、本実施の形態によれば、溶
接の一工程でアキュームレータ容器29とレシーバ容器
22およびアッパーシェル23の3枚の板を同時に接合
するため、溶接時間を短縮することができ、生産性が向
上し、製造コストを低減できる。
【0043】実施の形態9.図12は本発明の実施の形
態9によるアキューム・レシーバを示す断面構成図であ
る。図において、44はアキュームレータ部を構成する
アキュームレータ容器であり、アキュームレータ容器4
4の下端部はアキュームレータ部とレシーバ部を仕切る
仕切板(バッフル板)43の外周に内接するように拡管
されており、さらに、仕切板43はレシーバ容器45の
外周部にはめ合わされている。仕切板43は、プレス押
し出しで成形されており、はめ合わせ部分が短い構成と
なっている。アキュームレータ容器44とレシーバ容器
45および仕切板43は、実施の形態8と同様に、MI
G溶接などで3枚の板を同時に外周側から接合され、気
密性が保たれている。以上のように、本実施の形態によ
れば、はめ合わせ部分が短い仕切板43を用いることに
より容易に組立が行え、また、一工程の溶接でアキュー
ムレータ容器44とレシーバ容器45および仕切板43
の3枚の板を同時に接合できるため、組立時間・溶接時
間を短縮することができ、生産性が向上し、製造コスト
を低減できる。
【0044】なお、はめ合わせ部分が短い仕切板43を
用いた本実施の形態において、アキュームレータ容器4
4とレシーバ容器45と仕切板43の3枚の板を、図1
3に示すように接合する構成としてもよい。
【0045】
【発明の効果】以上のように、この発明の第1の構成に
よるアキューム・レシーバによれば、レシーバ空間の内
部にアキュームレータ空間を設置したアキューム・レシ
ーバであって、上記アキューム・レシーバは、アキュー
ムレータ空間を構成するアキュームレータ容器の上端部
を広げて、レシーバ空間を構成するレシーバ容器に内接
させ、上記アキュームレータ容器上端面部に、アキュー
ムレータの配管(第1の配管)を接続した鏡板を接合し
て構成したので、設置スペースが小さくできるととも
に、アキュームレータ部とレシーバ部とが熱交換する表
面積を大きく取ることができるため冷凍サイクルの効率
を高くすることができる。また、循環する冷媒の組成変
化を小さく抑えることが可能になり、動作圧力や能力の
変動等を防止することができるという効果がある。ま
た、アキュームレータ内に余剰冷媒が溜まらないため、
圧縮機に吸入される冷媒を確実にガス化できるので、圧
縮機の効率が向上し、冷凍サイクルのCOPが良くなる
という効果がある。さらに、レシーバに入った冷媒を、
レシーバの中に設置されたアキュームレータの内部の冷
媒によって冷却するので、蒸発器の出入口のエンタルピ
ー差が増加し、蒸発器の入口の圧力が上昇し、この結
果、冷凍サイクルのCOPが向上するという効果があ
る。また、設置スペースが小さくでき、冷凍サイクルの
効率が高くできる。
【0046】この発明の第2の構成によるアキューム・
レシーバによれば、上記レシーバ空間内に設置されたア
キュームレータ容器の外周壁にフィンを設けたので、ア
キュームレータ部とレシーバ部とが熱交換する表面積を
さらに大きく取ることができ、冷凍サイクルの効率をよ
り高くすることができる。
【0047】この発明の第3の構成によるアキューム・
レシーバによれば、上記レシーバ空間内に設置されたア
キュームレータ容器の側面部に、レシーバ空間とアキュ
ームレータ空間とを貫通する貫通穴を設けたので、液バ
ックによる圧縮機の破壊を防止し、冷凍サイクル効率を
一層高くすることができる。
【0048】この発明の第4の構成によるアキューム・
レシーバによれば、上記レシーバの配管(第2の配管)
がアキュームレータ容器と鏡板を貫通してレシーバ空間
内に接続されているので、温度の低いアキュームレータ
空間をレシーバの配管が貫通するため、配管(流出管)
を流れ出る液冷媒は過冷却され、冷凍サイクルの効率を
より高くすることができる。
【0049】この発明の第5の構成によるアキューム・
レシーバによれば、第4の構成において、第2の配管が
アキュームレータ容器を貫通する貫通部において、第2
の配管と上記アキュームレータ容器との間に所定の隙間
を持たせたので、液バックによる圧縮機の破壊を防止
し、冷凍サイクル効率を一層高くすることができる。
【0050】この発明の第6の構成によるアキューム・
レシーバによれば、第4の構成において、第2の配管が
アキュームレータ容器と鏡板を貫通する貫通部におい
て、第2の配管を上記アキュームレータ容器および上記
鏡板に気密接合したので、長い配管となるレシーバの流
入管と流出管が共振により、疲労破壊するのを防止でき
る。
【0051】この発明の第7の構成によるアキューム・
レシーバによれば、第4の構成において、レシーバ空間
内に接続された第2の配管の先端の形状が、L字状また
はV字状にされ、上記先端が対向しないように配設され
たので、二相状態で流入した気相成分の冷媒を、直接流
出管から吸い出すことがなくなるので、レシーバ部で確
実に気液が分配でき、空調機の効率を高くすることがで
きる。
【0052】この発明の第8の構成によるアキューム・
レシーバによれば、第1の構成において、第2の配管の
先端がレシーバ空間内に挿入され、上記先端の形状がL
字状またはV字状にされ、上記先端が対向しないように
配設されたので、レシーバ部で確実に気液が分配でき、
空調機の効率を高くすることができる。
【0053】この発明の第9の構成によるアキューム・
レシーバによれば、一方が冷凍サイクルの四方向弁に、
他方が冷凍サイクルの圧縮機にそれぞれ第1の配管を介
して接続されたアキュームレータ空間と、一方が冷凍サ
イクルの凝縮器に、他方が冷凍サイクルの蒸発器にそれ
ぞれ第2の配管を介して接続されたレシーバ空間とから
なり、上記レシーバ空間と上記アキュームレータ空間と
をバッフル板で仕切ったアキューム・レシーバであっ
て、上記バッフル板を、上記レシーバ空間を構成するレ
シーバ容器の上端部にはめ合わせ、上記アキュームレー
タ空間を構成するアキュームレータ容器の下端部を、上
記バッフル板の外周に内接させて構成したので、組立時
間を短縮できる。
【0054】この発明のアキューム・レシーバの製造方
法によれば、一方が冷凍サイクルの四方向弁に、他方が
冷凍サイクルの圧縮機にそれぞれ第1の配管を介して接
続されたアキュームレータ空間を構成するアキュームレ
ータ容器を、一方が冷凍サイクルの凝縮器に、他方が冷
凍サイクルの蒸発器にそれぞれ第2の配管を介して接続
されたレシーバ空間を構成するレシーバ容器の内部に設
置すると共に、上記アキュームレータ容器の上端部を広
げて、上記レシーバ容器に内接させ、上記アキュームレ
ータ容器上端面部の外周部に、アキュームレータの第1
の配管を接続した鏡板をはめ合わせ、アキュームレータ
容器とレシーバ容器と鏡板の3枚を気密接合したので、
一工程で溶接が完了するため、溶接時間を短縮すること
ができ、生産性が向上し、製造コストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態1によるアキューム・レ
シーバを示す断面構成図である。
【図2】 本発明の実施の形態1に係わる空気調和機の
冷凍サイクルを示すブロック図である。
【図3】 本発明の実施の形態1に係わる空気調和機に
おける冷房運転時の動作を説明するモリエル線図であ
る。
【図4】 本発明の実施の形態1に係わる空気調和機に
おける余剰冷媒の組成変化を説明する図である。
【図5】 本発明の実施の形態2によるアキューム・レ
シーバを示す構成図である。
【図6】 本発明の実施の形態3によるアキューム・レ
シーバを示す断面構成図である。
【図7】 本発明の実施の形態4によるアキューム・レ
シーバを示す断面構成図である。
【図8】 本発明の実施の形態5によるアキューム・レ
シーバを示す断面構成図である。
【図9】 本発明の実施の形態6によるアキューム・レ
シーバを示す断面構成図である。
【図10】 本発明の実施の形態7によるアキューム・
レシーバを示す断面構成図である。
【図11】 本発明の実施の形態8によるアキューム・
レシーバを示す断面構成図である。
【図12】 本発明の実施の形態9によるアキューム・
レシーバを示す断面構成図である。
【図13】 本発明の実施の形態9による他のアキュー
ム・レシーバを示す断面構成図である。
【図14】 従来の空気調和機の冷凍サイクルを示すブ
ロック図である。
【図15】 従来のアキュームレータを示す断面構成図
である。
【図16】 従来の他の空気調和機の冷凍サイクルを示
すブロック図である。
【符号の説明】
1 圧縮機、2 油分離器、3 凝縮器、4 絞り装
置、4a 第1の絞り装置、4b 第2の絞り装置、5
蒸発器、6 アキュームレータ、7 流入管、8 U
字状配管、9 油戻し穴、10 アッパーシェル、11
巻きシェル、12 ロウアーシェル、13 ストレー
ナ、14バッフル板、15 レシーバ、20 アキュー
ム・レシーバ、21,29,32,44 アキュームレ
ータ容器、21a フィン、22,45 レシーバ容
器、23,36 アッパーシェル、24 流入管、25
U字状流出管、26 油戻し穴、27,34,40
流入管、28,35,41 流出管、30 レシーバ空
間、31 アキュームレータ空間、33 貫通穴、37
隙間、38,39 気密接合部、42 溶接部、43
仕切板。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一方が冷凍サイクルの四方向弁に、他方
    が冷凍サイクルの圧縮機にそれぞれ第1の配管を介して
    接続されたアキュームレータ空間と、一方が冷凍サイク
    ルの凝縮器に、他方が冷凍サイクルの蒸発器にそれぞれ
    第2の配管を介して接続されたレシーバ空間とからな
    り、上記レシーバ空間の内部に上記アキュームレータ空
    間を設置したアキューム・レシーバであって、上記アキ
    ューム・レシーバは、上記アキュームレータ空間を構成
    するアキュームレータ容器の上端部を広げて、上記レシ
    ーバ空間を構成するレシーバ容器に内接させ、上記アキ
    ュームレータ容器上端面部に、アキュームレータの第1
    の配管を接続した鏡板を接合して構成したことを特徴と
    するアキューム・レシーバ。
  2. 【請求項2】 レシーバ空間内に設置されたアキューム
    レータ容器の外周壁にフィンを設けたことを特徴とする
    請求項1記載のアキューム・レシーバ。
  3. 【請求項3】 レシーバ空間内に設置されたアキューム
    レータ容器の側面部に、レシーバ空間とアキュームレー
    タ空間とを貫通する貫通穴を設けたことを特徴とする請
    求項1記載のアキューム・レシーバ。
  4. 【請求項4】 第2の配管は、アキュームレータ容器と
    鏡板を貫通してレシーバ空間内に接続されていることを
    特徴とする請求項1記載のアキューム・レシーバ。
  5. 【請求項5】 第2の配管がアキュームレータ容器を貫
    通する貫通部において、第2の配管と上記アキュームレ
    ータ容器との間に所定の隙間を持たせたことを特徴とす
    る請求項4記載のアキューム・レシーバ。
  6. 【請求項6】 第2の配管がアキュームレータ容器と鏡
    板を貫通する貫通部において、第2の配管を上記アキュ
    ームレータ容器および上記鏡板に気密接合したことを特
    徴とする請求項4記載のアキューム・レシーバ。
  7. 【請求項7】 レシーバ空間内に接続された第2の配管
    の先端の形状は、L字状またはV字状にされ、上記先端
    が対向しないように配設されたことを特徴とする請求項
    4記載のアキューム・レシーバ。
  8. 【請求項8】 第2の配管はその先端がレシーバ空間内
    に挿入され、上記先端の形状がL字状またはV字状にさ
    れ、上記先端が対向しないように配設されたことを特徴
    とする請求項1記載のアキューム・レシーバ。
  9. 【請求項9】 一方が冷凍サイクルの四方向弁に、他方
    が冷凍サイクルの圧縮機にそれぞれ第1の配管を介して
    接続されたアキュームレータ空間と、一方が冷凍サイク
    ルの凝縮器に、他方が冷凍サイクルの蒸発器にそれぞれ
    第2の配管を介して接続されたレシーバ空間とからな
    り、上記レシーバ空間と上記アキュームレータ空間とを
    バッフル板で仕切ったアキューム・レシーバであって、
    上記バッフル板を、上記レシーバ空間を構成するレシー
    バ容器の上端部にはめ合わせ、上記アキュームレータ空
    間を構成するアキュームレータ容器の下端部を、上記バ
    ッフル板の外周に内接させて構成したたことを特徴とす
    るアキューム・レシーバ。
  10. 【請求項10】 一方が冷凍サイクルの四方向弁に、他
    方が冷凍サイクルの圧縮機にそれぞれ第1の配管を介し
    て接続されたアキュームレータ空間を構成するアキュー
    ムレータ容器を、一方が冷凍サイクルの凝縮器に、他方
    が冷凍サイクルの蒸発器にそれぞれ第2の配管を介して
    接続されたレシーバ空間を構成するレシーバ容器の内部
    に設置すると共に、上記アキュームレータ容器の上端部
    を広げて、上記レシーバ容器に内接させ、上記アキュー
    ムレータ容器上端面部の外周部に、アキュームレータの
    第1の配管を接続した鏡板をはめ合わせ、アキュームレ
    ータ容器とレシーバ容器と鏡板の3枚を気密接合したこ
    とを特徴とするアキューム・レシーバの製造方法。
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Cited By (11)

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