JP2008032315A

JP2008032315A - アキュームレータ

Info

Publication number: JP2008032315A
Application number: JP2006206587A
Authority: JP
Inventors: Torahide Takahashi; 寅秀高橋
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2006-07-28
Filing date: 2006-07-28
Publication date: 2008-02-14

Abstract

【課題】アキュームレータ内の潤滑油を圧縮機に安定して戻しつつ、アキュームレータ内の液冷媒の圧縮機への流出を防止する。
【解決手段】アキュームレータに接続する冷媒出口配管１３の貯留室３内に挿入した部分を可撓性部分１７とし、その先端にフロート２１を取り付け、フロート２１の直下の可撓性部分１７に油戻し穴１７ａを設ける。アキュームレータが傾いても、可撓性部分１７が撓み変形することで、フロート２１が液面に浮いた状態を維持し、可撓性部分１７先端の冷媒流出口２３ａへの液冷媒７の流入を防止する。また、貯留室３内で、液冷媒７と二層化した潤滑油９は、油戻し穴１７ａから冷媒出口配管１３を通って圧縮機へ戻される。
【選択図】図１

Description

本発明は、冷凍サイクルを構成する圧縮機の吸入側に設けられ、冷媒を貯留する貯留室に、冷媒入口配管および冷媒出口配管をそれぞれ接続して構成したアキュームレータに関する。

従来のアキュームレータとしては、例えば下記特許文献１に記載されたものがある。この公報に記載されたアキュームレータは、冷凍サイクル内を冷媒とともに循環する圧縮機の潤滑油が、アキュームレータ内にて溜まった液冷媒と分離した場合に、アキュームレータ内での冷媒導出管とフロートとを接続するフレキシブルチューブからなる接続手段に設けた補助油戻し穴により、潤滑油を吸引して冷媒導出管から圧縮機へ戻すようにしている。
特開平１１−１４２００号公報

しかしながら、上記した従来のアキュームレータにあっては、液冷媒と二層化したときの潤滑油を補助油戻し穴により圧縮機に戻すことができるものの、冷媒導出管が、本体容器内にて固定した状態であることから、例えば冷凍サイクルを備えた空調機を搭載した車両などの傾きに伴うアキュームレータの傾きなどにより、本体容器内の液冷媒の液面が冷媒導出管より上方になった場合に、液冷媒が冷媒導出管を通して圧縮機に流れてしまう問題がある。

そこで、本発明は、アキュームレータ内の潤滑油を圧縮機に安定して戻しつつ、アキュームレータ内の液冷媒の圧縮機への流出を防止することを目的としている。

本発明は、冷凍サイクルを構成する圧縮機の吸入側に設けられ、冷媒を貯留する貯留室に、冷媒入口配管および冷媒出口配管をそれぞれ接続して構成したアキュームレータにおいて、前記貯留室内に挿入した部分の前記冷媒出口配管に可撓性部分を設けるとともに、前記貯留室内の前記冷媒出口配管の端部付近にフロートを設け、このフロートより鉛直方向下部でかつフロート近傍の前記冷媒出口配管に、前記貯留室に溜まった潤滑油を前記圧縮機に戻す油戻し穴を設けたことを最も主要な特徴とする。

本発明によれば、貯留室内の冷媒出口配管に可撓性部分を設けてその端部付近にフロートを設けたので、例えアキュームレータが傾いたとしても、冷媒出口配管の可撓性部分が撓み変形することで、フロートは液面に浮いた状態を維持でき、冷媒出口配管の端部開口への液冷媒の流入を防止することができる。この際、フロートより鉛直方向下部でかつフロート近傍の冷媒出口配管に設けた油戻し穴から、潤滑油を圧縮機に安定して戻すことができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。

図１（ａ）は、本発明の第１の実施形態を示すアキュームレータの断面図である。このアキュームレータは、図示しない圧縮機，凝縮器，膨張機構および蒸発器を、冷媒配管を介して接続してなる冷凍サイクルにおいて、圧縮機の吸入側に設置されて冷媒の気液分離および余剰冷媒の貯留を、本体容器１の貯留室３内で行う。

上記の図１（ａ）では、貯留室３内に、液冷媒７を貯留するとともに、この液冷媒７に対して圧縮機の潤滑油９を二層分離して貯留した状態を示している。このような状態は、冷凍サイクルの例えば低外気温暖房運転時に発生する。

本体容器１における上壁１ａの側壁１ｂ近傍には、前記した冷媒配管の一部を構成する冷媒入口配管１１を接続固定し、この冷媒入口配管１１の貯留室３内に突出した端部の冷媒流入口１１ａを、上壁１ａ近傍に位置させている。

一方、本体容器１の下壁１ｃのほぼ中央には、前記した冷媒配管の一部を構成する冷媒出口配管１３を接続してあり、この冷媒出口配管１３は図示しない圧縮機に接続する。すなわち、このアキュームレータは、冷凍サイクルを構成する圧縮機の吸入側に設けられることになる。

上記した冷媒出口配管１３は、下壁１ｃに対する接続固定部１５から貯留室３内に挿入した部分をゴムホースなどかなら可撓性部分１７としている。

そして、冷媒出口配管１３の上記した可撓性部分１７の端部付近にフロート２１を取り付ける。この際、可撓性部分１７の先端２３は、フロート２１から鉛直方向上方に僅かに突出させて、冷媒流出口２３ａを貯留室３内に開口させている。

また、フロート２１より鉛直方向下部でかつフロート２１近傍の可撓性部分１７に、潤滑油９を圧縮機に戻す油戻し穴１７ａを設けている。

このような構成のアキュームレータにおいては、例えば上記の冷凍サイクルを備えた空調機を自動車などの車両に搭載し、その車両の登坂時などにおける傾きに伴って、図１（ｂ）のようにアキュームレータが傾いたとしても、可撓性部分１７が撓み変形するので、フロート２１は液面に浮いた状態を維持でき、可撓性部分１７先端の冷媒流出口２３ａを、図１（ａ）と同様に気相部に開口した状態を確保できることから、冷媒流出口２３ａへの液冷媒の流入を防止することができ、圧縮機が液冷媒を吸い込むことによる損傷を防止することができる。

この際、フロート２１より鉛直方向下部でかつフロート２１近傍の冷媒出口配管１３の可撓性部分１７に設けた油戻し穴１７ａより、潤滑油９を圧縮機に安定して戻すことができる。

また、液冷媒７や潤滑油９の増減による液面の上下変動に対しても、冷媒出口配管１３の可撓性部分１７が撓み変形することでフロート２１が上下移動し、フロート２１は液面に浮いた状態を維持することができる。このため、液面の上下変動があっても、可撓性部分１７先端の冷媒流出口２３ａへの液冷媒の流入を防止することができる。

図２（ａ）は、本発明の第２の実施形態を示すアキュームレータの断面図である。このアキュームレータは、図１に示した第１の実施形態に対し、冷媒入口配管１１の貯留室３内に挿入した部分１１ｂを、液冷媒７内まで挿入し、この挿入した部分１１ｂに、フロート２１に設けたガイド部２７をガイドさせるようにしている。その他の構成は、第１の実施形態と同様であり、第１の実施形態と同等の構成要素には同一符号を付してある。

上記したガイド部２７は、フロート２１の一側部に、水平に延びるアーム部２７ａの一端を接続し、アーム部２７ａの他端にリング部２７ｂを設け、リング部２７ｂに、冷媒入口配管１１の貯留室３内に挿入した部分１１ｂを挿入している。この際、リング部２７ｂの内径を冷媒入口配管１１の外径より大きくして両者間に余裕を持たせ、ガイド部２７が冷媒入口配管１１の部分１１ｂに対して移動可能となるようにしている。

上記図２に示した第２の実施形態においては、第１の実施形態と同様に、図２（ｂ）のようにアキュームレータが傾いたとしても、冷媒出口配管１３の可撓性部分１７が撓み変形するので、フロート２１は液面に浮いた状態を維持でき、冷媒流出口２３ａへの液冷媒の流入を防止することができる。

また、第２の実施形態においては、フロート２１が、ガイド部２７によって、冷媒入口配管１１の貯留室３内に挿入した部分１１ｂにガイドされ支持されているので、例えば車両走行時での振動に起因するフロート２１の本体容器１内でのがたつき、および、このがたつきによりフロート２１が本体容器１の内面に接触することによる異音発生などの不具合を防止することができる。

なお、上記した第２の実施形態では、冷媒入口配管１１の貯留室３内に挿入した部分１１ｂの液面より上方の気相部分に対応する位置に、冷媒流入口１１ｃを設け、冷媒流入口１１ｃより先端の鉛直方向下部側を閉塞した状態とする。これにより、液冷媒７中に挿入した冷媒入口配管１１の部分１１ｂの先端を冷媒流入口とした場合におけるような、冷媒流入口からの冷媒の液冷媒７中への放出による液面の乱れを防止し、冷媒出口配管１３への液冷媒の流入を防止することができる。

図３は、本発明の第３の実施形態を示すアキュームレータに使用するフロート２９およびその周辺部位の断面図である。この実施形態は、フロート２９を、第１，第２の各実施形態のフロート２１に対し、冷媒入口配管１１の部分１１ｂ側に突出させた突出部２９ａを設け、この突出部２９ａに、冷媒入口配管１１の部分１１ｂを挿入するガイド部となるガイド穴２９ｂを、鉛直方向に向けて設けている。この際、ガイド穴２９ｂは、鉛直方向上方ほど大きな内径となるような円錐形状としている。

ガイド穴２９ｂを上記のように円錐形状とすることで、アキュームレータが前記図２（ｂ）のように傾いたときに、冷媒入口配管１１の部分１１ｂが、ガイド穴２９ｂ内で、二点鎖線で示すようにフロート２９に対して変位し、フロート２９が液面に水平状態で浮いた状態を維持できる。

上記図３に示した第３の実施形態においては、フロート２９が、自身のガイド部となるガイド穴２９ｂを利用することによって、冷媒入口配管１１の貯留室３内に挿入した部分１１ｂにガイドされ支持されているので、第２の実施形態と同様に、フロート２９の本体容器１内でのがたつき、および、このがたつきに起因してフロート２９が本体容器１の内面に接触することによる異音発生などの不具合を防止することができる。

この際、第３の実施形態では、ガイド部をガイド穴２９ｂとしてフロート２９に一体化しているので、ガイド部２７をフロート２１と別体としている第２の実施形態に比較して、部品点数が減少してコスト低下を図ることができ、別体としたガイド部２７をフロート２１に取り付ける工数も不要となるので、組み立て作業性も向上する。

図４は、本発明の第４の実施形態を示すアキュームレータの断面図である。このアキュームレータは、フロート２１を冷媒出口配管１３に対してガイドされる構成としたものである。すなわち、ここでの冷媒出口配管１３は、貯留室３内に挿入した部分を、ほぼＪ字形状とし、その先端側の一部を可撓性部分３１としている。より詳しくは、上記のＪ字形状部が、本体容器１の外部から挿入されて鉛直方向に延びる鉛直部３３と、鉛直部３３から屈曲して水平に延びる水平部３５とを有し、水平部３５の途中の接続部３７から先を、前記した可撓性部分３１としている。

そして、可撓性部分３１の先端にフロート２１を取り付け、フロート２１に接続したガイド部２７のリング部２７ｂに、冷媒出口配管１３の鉛直部３３を挿入している。また、可撓性部分３１より鉛直方向下部でかつフロート２１近傍の可撓性部分３１に、潤滑油９を圧縮機に戻す油戻し穴３１ａを設けている。

上記図４に示した第４の実施形態においては、フロート２１が、ガイド部２７によって冷媒出口配管１３の貯留室３内に挿入した鉛直部３３にガイドされ支持されているので、第２の実施形態と同様にフロート２１の本体容器１内でのがたつき、および、このがたつきに起因してフロート２１が本体容器１の内面に接触することによる異音発生などの不具合を防止することができる。

なお、第４の実施形態においても、前記図３に示した第３の実施形態のような、ガイド部をガイド穴２９ｂとして一体化したフロート２９を使用することができる。また、フロート２１または２９にガイド部を２箇所設けることで、フロート２１または２９を、冷媒入口配管１１と冷媒出口配管１３の双方にガイドさせるようにしてもよい。

（ａ）は、本発明の第１の実施形態を示すアキュームレータの断面図、（ｂ）は（ａ）のアキュームレータが傾いた状態を示す動作説明図である。（ａ）は、本発明の第２の実施形態を示すアキュームレータの断面図、（ｂ）は（ａ）のアキュームレータが傾いた状態を示す動作説明図である。本発明の第３の実施形態を示すアキュームレータに使用するフロートおよびその周辺部位の断面図である。（ａ）は、本発明の第４の実施形態を示すアキュームレータの断面図、（ｂ）は（ａ）のアキュームレータが傾いた状態を示す動作説明図である。

符号の説明

３貯留室
１１冷媒入口配管
１３冷媒出口配管
１７，３１冷媒出口配管の可撓性部分
２１，２９フロート
１７ａ，３１ａ油戻し穴
２７ガイド部
２９ｂガイド穴（ガイド部）

Claims

冷凍サイクルを構成する圧縮機の吸入側に設けられ、冷媒を貯留する貯留室（３）に、冷媒入口配管（１１）および冷媒出口配管（１３）をそれぞれ接続して構成したアキュームレータにおいて、前記貯留室（３）内に挿入した部分の前記冷媒出口配管（１３）に可撓性部分（１７，３１）を設けるとともに、前記貯留室（３）内の前記冷媒出口配管（１３）の端部付近にフロート（２１，２９）を設け、このフロート（２１，２９）より鉛直方向下部でかつフロート（２１）近傍の前記冷媒出口配管（１３）に、前記貯留室（３）に溜まった潤滑油（９）を前記圧縮機に戻す油戻し穴（１７ａ，３１ａ）を設けたことを特徴とするアキュームレータ。
前記フロート（２１）は、前記冷媒入口配管（１１）と冷媒出口配管（１３）との少なくともいずれか一方にガイドされた状態で、前記貯留室（３）内の液面の変位に追随可能であることを特徴とする請求項１に記載のアキュームレータ。
前記フロート（２１）に、前記冷媒入口配管（１１）と冷媒出口配管（１３）との少なくともいずれか一方に対してガイドされるガイド部（２９ｂ）を一体化して設けたことを特徴とする請求項２に記載のアキュームレータ。