JP2008215727A - Refrigerant container and accumulator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、冷凍サイクル内を循環する冷媒を貯留する冷媒容器、およびその冷媒容器を用いて冷媒を気液分離する気液分離器、すなわちアキュムレータに関するものである。 The present invention relates to a refrigerant container that stores refrigerant circulating in a refrigeration cycle, and a gas-liquid separator that uses the refrigerant container to gas-liquid separate, that is, an accumulator.
冷凍サイクル内を循環する冷媒を気液分離して貯留する冷媒容器および気液分離器として、冷凍サイクルのレシーバやアキュムレータがある。下記特許文献1に示されるレシーバは、アルミニウム製のケーシングの下端を湾曲状に内絞りするとともに、上端を内絞りで狭窄して継手を嵌合する開口部を形成し、その開口部に継手を挿入してアーク溶接している。 Refrigerating cycle receivers and accumulators are used as refrigerant containers and gas-liquid separators for separating and storing the refrigerant circulating in the refrigeration cycle. The receiver shown in Patent Document 1 below has an aluminum casing with a lower end that is curved and narrows the upper end with an inner diaphragm to form an opening for fitting a joint. Inserted and arc welded.
また、下記特許文献2に示される圧力容器は、ヘッド部材とタンク部材とを蝋付けなどの加熱接合手段で接合して成り、タンク部材には、加熱接合手段の影響にて材料強度が変化する部分は補強手段として肉厚にして耐圧性を向上させている。
上記特許文献1に示されるレシーバでは、内絞りで狭窄するケーシングの開口部よりも外形の大きな部品(上記特許文献では乾燥剤収納部)を内蔵させているため、少なくともこれらの部品をケーシング内に組み付けた状態のままでケーシング上端の内絞り加工を行う必要が有る。内絞りの具体的な加工方法については記載が無いが、一般にプレス加工やスピニング加工にて行われる。 In the receiver shown in the above-mentioned patent document 1, since parts having a larger outer shape than the opening part of the casing narrowed by the inner diaphragm (in the above-mentioned patent document, the desiccant storage part) are incorporated, at least these parts are contained in the casing. It is necessary to perform the inner drawing of the upper end of the casing in the assembled state. Although there is no description about a specific processing method of the inner drawing, it is generally performed by pressing or spinning.
しかしながら、内部に部品を組み付けた状態のままでプレス加工やスピニング加工による内絞りを行った場合、プレス加工の衝撃やスピニング加工の旋回遠心力などによって内蔵部品が破損したり変形したりするおそれがあるという問題点が有る。また、これらの加工時にプレス油などの加工油によって内蔵部品が汚損するおそれがあるという問題点も有る。 However, if the inner drawing is performed by pressing or spinning while the parts are assembled inside, the built-in parts may be damaged or deformed due to the impact of pressing or the turning centrifugal force of spinning. There is a problem that there is. In addition, there is also a problem that the built-in components may be soiled by processing oil such as press oil during these processes.
また、上記特許文献2に示される圧力容器は、具体例として衝突分離式のアキュムレータが示されているが、通常の衝突分離式では冷媒流入口とガス導出配管の先端開口との間には図示されていない傘部材が必要となる。この傘部材は、その外周とケーシング内壁との隙間を小さく設計し、この隙間での冷媒の流速を高くしてやることで、傘部材内側への液滴の巻き込みを低減する必要がある。
In addition, the pressure vessel shown in
上記特許文献2の図2に示されるケーシング形状で傘部材による分離を行う場合には、肉厚とした部分の内径の小さい部分に傘部材を設置しないと、ケーシング内壁との隙間を小さくできないことになる。しかしながら、内径が小さくなっている部位では内蔵部品である傘部材やガス導出配管を設置した後で溶接が行われるため、万が一溶接部に裏ビ−ドが出た場合に傘部材の外周とケーシング内壁との間の隙間を塞いでしまうおそれがあるという問題点が有る。さらに、傘部材の外周が溶接熱に晒されることから耐熱性の有る材質に制限されるという問題点も有る。
In the case of performing separation by the umbrella member in the casing shape shown in FIG. 2 of the above-mentioned
本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目して成されたものであり、その目的は、耐圧性を向上させた冷媒容器を提供することと、その冷媒容器を用いて製造容易なアキュムレータを提供することにある。 The present invention has been made paying attention to such problems existing in the prior art, and an object of the present invention is to provide a refrigerant container with improved pressure resistance and to use the refrigerant container. The object is to provide an accumulator that is easy to manufacture.
本発明は上記目的を達成するために、下記の技術的手段を採用する。すなわち、請求項1に記載の発明では、冷凍サイクル内を循環する冷媒を貯留する冷媒容器であり、有底円筒状で塑性変形可能なケーシング(10)と、ケーシング(10)の開口部(12)に嵌合するキャップ(20)とを備え、ケーシング(10)は、絞り加工によって円筒胴部の第1外径(D1)より開口部(12)の第2外径(D2)が小さく、且つ円筒胴部の第1肉厚(T1)より開口部(12)の第2肉厚(T2)が厚肉に加工されており、開口部(12)にキャップ(20)が嵌合され、ケーシング(10)の嵌合部(13)とキャップ(20)の嵌合部(23)とが溶接にて接合されていることを特徴としている。 In order to achieve the above object, the present invention employs the following technical means. That is, in the first aspect of the present invention, the refrigerant container for storing the refrigerant circulating in the refrigeration cycle is a bottomed cylindrical plastically deformable casing (10) and the opening (12) of the casing (10). ), And the casing (10) has a second outer diameter (D2) of the opening (12) smaller than the first outer diameter (D1) of the cylindrical body by drawing, Further, the second thickness (T2) of the opening (12) is processed to be thicker than the first thickness (T1) of the cylindrical body, and the cap (20) is fitted to the opening (12). The fitting part (13) of the casing (10) and the fitting part (23) of the cap (20) are joined by welding.
この請求項1に記載の発明によれば、絞り加工によってケーシング(10)の開口部(12)の面積を小さくしたことで、その開口部(12)を密封するキャップ(20)の内圧の受圧面積も小さくなり、溶接部(WE)に掛かるキャップ(20)を引き剥がそうとする力を小さくすることができる。また、溶接部(WE)の周長を短くすることができるため、溶接時間も短くなる。これにより、溶接作業時の冷媒容器の温度上昇を低く抑えることができるため、溶接熱によって強度低下する範囲を最小限に抑えることができる。 According to the first aspect of the invention, the area of the opening (12) of the casing (10) is reduced by drawing, so that the internal pressure of the cap (20) that seals the opening (12) is received. The area is also reduced, and the force for peeling off the cap (20) applied to the welded portion (WE) can be reduced. Moreover, since the circumference of a welding part (WE) can be shortened, welding time is also shortened. Thereby, since the temperature rise of the refrigerant | coolant container at the time of welding operation can be suppressed low, the range which intensity | strength falls with welding heat can be suppressed to the minimum.
また、本発明では、もとは均一な肉厚の円筒胴部の開口側を、絞り加工することによって開口部(12)を厚肉、つまりは溶接部(WE)を厚肉としている。これにより、溶接熱による材料の強度低下を肉厚で補うことができる。これらより、耐圧性を向上させた冷媒容器とすることができる。また、溶接部(WE)が厚肉となるので、溶接部(WE)に充分な大きさの開先形状が確保できるうえ、溶接による裏ビ−ドが出ないような壁の厚さも確保できる。また、容器全体としては胴部を薄肉化できることより、重量軽減や材料費の軽減も可能となる。 In the present invention, the opening (12) is thickened by drawing the opening side of the cylindrical body having a uniform wall thickness, that is, the weld (WE) is thickened. Thereby, the strength reduction of the material due to welding heat can be compensated by the wall thickness. Accordingly, a refrigerant container with improved pressure resistance can be obtained. In addition, since the welded portion (WE) is thick, a sufficiently large groove shape can be secured in the welded portion (WE), and the wall thickness can be secured so that no back bead is generated by welding. . Further, since the body can be thinned as a whole container, it is possible to reduce weight and material cost.
また、請求項2に記載の発明では、請求項1に記載の冷媒容器において、ケーシング(10)は、Al−Mg系、もしくはAl−Mg−Si系のアルミニウムを用いて形成されていることを特徴としている。この請求項2に記載の発明によれば、Al−Mg系、もしくはAl−Mg−Si系のアルミニウムは、塑性加工による加工硬化が大きい。このため、アルミニウムの素材を鍛造で有底円筒状に塑性加工し、さらに絞った形状へ塑性加工することより、強度が高くて高耐圧に有効なケーシング(10)を形成することができる。
In the invention according to
また、請求項3に記載の発明では、請求項1または請求項2に記載の冷媒容器において、ケーシング(10)は、開口部(12)の第2肉厚(T2)が円筒胴部の第1肉厚(T1)に比べて1.1倍以上の厚肉となっていることを特徴としている。この請求項3に記載の発明によれば、溶接熱によるアルミニウムの強度低下を、肉厚の増加で補うことができる。
In the invention according to claim 3, in the refrigerant container according to
また、請求項4に記載の発明では、請求項1ないし請求項3のうちいずれか1項に記載の冷媒容器において、溶接にはア−ク溶接を用いていることを特徴としている。この請求項4に記載の発明によれば、MIG溶接やTIG溶接などのア−ク溶接にてケーシング(10)とキャップ(20)とを溶接することにより、冷媒容器を早く、安価に製造することができる。 According to a fourth aspect of the present invention, in the refrigerant container according to any one of the first to third aspects, arc welding is used for welding. According to the fourth aspect of the present invention, the refrigerant container is quickly and inexpensively manufactured by welding the casing (10) and the cap (20) by arc welding such as MIG welding or TIG welding. be able to.
また、請求項5に記載の発明では、請求項1ないし請求項4のうちいずれか1項に記載の冷媒容器において、キャップ(20)の嵌合部(23)は円筒状に形成されており、その円筒部分の第3肉厚(T3)は、ケーシング(10)の開口部(12)の第2肉厚(T2)よりも薄肉としていることを特徴としている。
In the invention according to
この請求項5に記載の発明によれば、ケーシング(10)が内圧の増減によって膨張、復元を繰り返すときに、キャップ(20)の円筒状の嵌合部(23)もケーシング(10)の変形に追従して変形することが可能となる。これにより、溶接部(WE)やその周辺の溶接境界面などに過大な応力が発生するのを防止することができ、高い加圧耐久信頼性を得ることができる。 According to the fifth aspect of the present invention, when the casing (10) is repeatedly expanded and restored by increasing or decreasing the internal pressure, the cylindrical fitting portion (23) of the cap (20) is also deformed by the casing (10). It is possible to deform following the above. Thereby, it can prevent that an excessive stress generate | occur | produces on a welding part (WE), the welding boundary surface of the periphery, etc., and can obtain high pressurization durability reliability.
また、請求項6に記載の発明では、請求項1ないし請求項5のうちいずれか1項に記載の冷媒容器において、ケーシング(10)の嵌合部(13)は、溶接時の裏当て部としてキャップ(20)の嵌合部(23)の内径側に嵌合する構造となっていることを特徴としている。この請求項6に記載の発明によれば、キャップ(20)の円筒状の嵌合部(23)で裏当て部を形成する必要が無くなるので、最適な薄肉化が可能となり、ケーシング(10)の変形に追従する構造の設計が容易となる。 Moreover, in invention of Claim 6, in the refrigerant container of any one of Claim 1 thru | or 5, the fitting part (13) of a casing (10) is a backing part at the time of welding. It is characterized by being structured to be fitted to the inner diameter side of the fitting portion (23) of the cap (20). According to the sixth aspect of the present invention, since it is not necessary to form the backing portion with the cylindrical fitting portion (23) of the cap (20), the optimum thickness can be reduced, and the casing (10) It becomes easy to design a structure that follows the deformation of the material.
また、請求項7に記載の発明では、請求項1ないし請求項6のうちいずれか1項に記載の冷媒容器において、キャップ(20)の嵌合部(23)内側が肉盗み(24)されていることを特徴としている。この請求項7に記載の発明によれば、冷媒容器を外形小型で内容積を増加させることができる。 In the invention according to claim 7, in the refrigerant container according to any one of claims 1 to 6, the inside of the fitting portion (23) of the cap (20) is stealed (24). It is characterized by having. According to the seventh aspect of the present invention, the refrigerant container can be reduced in size and the internal volume can be increased.
また、請求項8に記載の発明では、請求項1ないし請求項7のうちいずれか1項に記載の冷媒容器において、本冷媒容器を支持するブラケット(100)を備え、ブラケット(100)は、ケーシング(10)を支持する部分(101、102)と、キャップ(20)を支持する部分(103、104)とを有することを特徴としている。この請求項8に記載の発明によれば、ケーシング(10)とキャップ(20)との溶接部(WE)に何らかの理由で破断を生じるような場合があっても、内圧によってケーシング(10)やキャップ(20)が飛散するのを防止することができる。 Moreover, in invention of Claim 8, in the refrigerant | coolant container of any one of Claim 1 thru | or 7, It equips with the bracket (100) which supports this refrigerant | coolant container, A bracket (100) is It has the part (101,102) which supports a casing (10), and the part (103,104) which supports a cap (20), It is characterized by the above-mentioned. According to the invention described in claim 8, even if the welded portion (WE) between the casing (10) and the cap (20) may break for some reason, the casing (10) It is possible to prevent the cap (20) from scattering.
また、請求項9に記載の発明では、請求項8に記載の冷媒容器において、キャップ(20)に、ブラケット(100)と連結するための連結手段(25、26)を設けていることを特徴としている。この請求項9に記載の発明によれば、キャップ(20)に連結手段として雌螺子(25)や鍔部(26)を形成することにより、飛散防止のためにブラケット(100)との連結が可能となる。
In the invention according to
また、請求項10に記載の発明では、請求項1ないし請求項9のうちいずれか1項に記載の冷媒容器内に、少なくとも冷媒通路となるパイプ(31、31A、40、40A、50)を内蔵して成ることを特徴としている。この請求項10に記載の発明によれば、耐圧性の良い気液分離器を構成することができる。
Further, in the invention described in
また、請求項11に記載の発明では、請求項10に記載のアキュムレータにおいて、冷媒容器内に内蔵する部品が、ケーシング(10)の開口部(12)より入る大きさ内に収められていることを特徴としている。この請求項11に記載の発明によれば、内蔵する部品群を外部でキャップ(20)に組み付けておき、絞り加工、切削仕上げ、洗浄を終えたケーシング(10)の開口部(12)から一度に内蔵させられるため、加工や組み付けがやり易いうえ、内蔵部品に破損や汚損を与えることの無い構造とすることができる。
Further, in the invention according to
また、請求項12に記載の発明では、請求項10または請求項11に記載のアキュムレータにおいて、内蔵する部品の反キャップ(20)側端部と、ケーシング(10)の内底中心とに対応する位置決め形状(14、81)が設けられていることを特徴としている。この請求項12に記載の発明によれば、内蔵部品を開口部(12)から挿入してケーシング(10)とキャップ(20)とを嵌合させるだけで内蔵部品が位置決め保持される構造とすることができる。
In the invention according to
また、請求項13に記載の発明では、請求項10ないし請求項12の内いずれか1項に記載のアキュムレータにおいて、気液分離を遠心分離方式で行っていることを特徴としている。この請求項13に記載の発明によれば、遠心分離方式であれば、ケーシング(10)内側の円筒状の内壁を利用したり、円筒型の気液分離部(30A)を形成したりすることで、衝突式の気液分離方式に比べてケーシング(10)の内壁との隙間に制限されることなく、また、高さ方向も気液分離性能を犠牲にすることなく設置することができる。
The invention described in
また、請求項14に記載の発明では、請求項13に記載のアキュムレータにおいて、遠心分離によって気液分離を行うための気液分離部(30、30A)を備え、気液分離部(30、30A)が樹脂で形成されているとともに、気液分離部(30、30A)がケーシング(10)の内壁と接触しない構造としていることを特徴としている。この請求項14に記載の発明によれば、溶接熱の影響を回避できることより、気液分離部(30、30A)をアルミニウムなどの金属部材を鍛造、切削などで形成したものから、樹脂成形で形成したものにすることができ、アキュムレータのコストを抑えることができる。 According to a fourteenth aspect of the present invention, the accumulator according to the thirteenth aspect includes a gas-liquid separation unit (30, 30A) for performing gas-liquid separation by centrifugation, and the gas-liquid separation unit (30, 30A). ) Is formed of resin, and the gas-liquid separator (30, 30A) is structured not to contact the inner wall of the casing (10). According to the invention of the fourteenth aspect, since the influence of welding heat can be avoided, the gas-liquid separation part (30, 30A) is formed by forging or cutting a metal member such as aluminum. It can be formed, and the cost of the accumulator can be suppressed.
なお、特許請求の範囲および上記各手段に記載の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。 In addition, the code | symbol in the parenthesis as described in a claim and said each means is an example which shows a corresponding relationship with the specific means as described in embodiment mentioned later.
(第1実施形態)
以下、第1実施形態について添付した図1〜図5を用いて詳細に説明する。始めに、冷凍サイクルの全体構成を説明する。図1は、アキュムレータ5を含む冷凍サイクルの模式図である。図1の冷凍サイクルにおいて、図示しないエンジンやモータなどの駆動源により圧縮機1が駆動され、配管を通じて放熱器2へ高圧の冷媒が吐出される。この高圧冷媒は放熱器2で冷却された後、配管を通じて減圧器3に流入し、減圧器3で減圧された後、配管を通じて蒸発器4に流入する。
(First embodiment)
Hereinafter, the first embodiment will be described in detail with reference to FIGS. First, the overall configuration of the refrigeration cycle will be described. FIG. 1 is a schematic diagram of a refrigeration cycle including an
蒸発器4では減圧冷媒で空気などの流体を冷却し、冷却に伴って蒸発する冷媒を、配管を通じて流入孔21からアキュムレータ5に流入させる。アキュムレータ5では、冷媒を液冷媒とガス冷媒とに分離し、冷媒容器として液冷媒をアキュムレータ5内のタンク部分に貯えるとともに、ガス冷媒は流出孔22から配管を通じて圧縮機1へ戻す働きをする。冷却性能を高めるために放熱器2を出た冷媒を、蒸発器4を出た冷媒で冷却するための内部熱交換器6を備えている。
In the evaporator 4, a fluid such as air is cooled with a reduced-pressure refrigerant, and the refrigerant that evaporates along with the cooling flows into the
次に図2は、アキュムレータ5の縦断面図である。アキュムレータ5の冷媒容器としての部分は、ケーシング10とキャップ20とから成る。ケーシング10は、素材としてAl−Mg系(5000番台系)、もしくはAl−Mg−Si系(6000番台系)のアルミニウムを用いている。ケーシング10は、連続した材料によって一体的な有底円筒状である。
Next, FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the
ケーシング10は、円筒状の胴部と、その一端を閉塞した底部11と、胴部の一端に位置する開口部12とを有している。底部11の内面側中央には、内蔵部品を位置決めするための形状としての特徴部が形成されている。特徴部は、凹凸部として提供されることができ、本実施形態では円錐状の凹部14によって提供されている。
The
ケーシング10は、開口部12側がすぼまった形である。胴部は開口部12に向けて緩やかに縮径している。胴部は、開口部12の直近においては、開口部12に向けて極僅かな縮径、あるいはほぼ一定の径をもっている。この結果、胴部は、開口部12に向けてなだらかな肩部を提供している。
The
図2に示すように、円筒胴部の第1外径D1より開口部12の第2外径D2が小さい。さらに、円筒胴部の第1肉厚T1より開口部12の第2肉厚T2が厚い。第1肉厚T1に比べて第2肉厚T2が1.1倍以上となっている。開口部12近傍の胴部の厚さは、他の胴部の厚さよりも厚い。胴部の厚さは、開口部12に向けて徐々に増している。胴部の厚さは、開口部12の端縁において最大となっている。
As shown in FIG. 2, the second outer diameter D2 of the
開口部12の端縁には、嵌合部13が設けられている。嵌合部13は、胴部の外側に位置し胴部の軸方向と直行する環状平面と、環状平面の内側に位置づけられた環状内筒とを有する。環状内筒の外側にキャップ20が位置づけられる。環状内筒の外側面と環状平面とにキャップ20が接触する。
A
ケーシング10は、鍛造、絞り加工などの塑性加工と、一部に加えられる切削加工とによって製造される。製造工程においては、まず、一定の外径をもった有底円筒状の中間体が製造され、その後、絞り加工によって図示の形状に加工される。中間体の胴部は、そのほぼ全長にわたってほぼ一定の厚さをもっている。このような中間体は、鍛造などの加工方法によって製造される。
The
次に、中間体の開口部12付近に、絞り加工が加えられる。絞り加工は、プレス加工やスピニング加工などの塑性変形を伴う加工方法によって成される。絞り加工の過程では、ほぼ一定の厚さをもっていた胴部が開口部12の近傍において縮径される。絞り加工後、ケーシング10には、開口部12に嵌合部13を形成する切削加工が加えられる。その後、プレス油や切削油、切り粉などを洗浄して完成となる。
Next, drawing is applied near the
キャップ20は、ケーシング10の開口部12に嵌合して冷媒容器を密閉する部材である。キャップ20は、ケーシング10と同様にアルミニウム素材から鍛造と切削加工にて製造されている。キャップ20は、略円柱状の形状をもつ。キャップ20には、その軸方向に沿って、冷媒の流入孔21と、流出孔22とが貫通して穿設されている。円柱下面の中央部には、凹部としての肉盗み24が形成されている。肉盗み24の外周には、ケーシング10に形成された嵌合部13と嵌合する円筒状の嵌合部23が形成されている。
The
嵌合部23の第3肉厚T3は、図2に示すように、ケーシング10の開口部12の第2肉厚T2よりも薄い。嵌合部23は、環状内筒の外側に位置づけられる環状外筒によって提供されている。嵌合部23は、開口部12の外径とほぼ等しい外径を有する。嵌合部23を提供する環状外筒の内径は、環状内筒の外径よりわずかに大きい。
As shown in FIG. 2, the third thickness T3 of the fitting portion 23 is thinner than the second thickness T2 of the
ケーシング10とキャップ20とは、嵌合部13と嵌合部23との合わせ面に沿って溶接されている。図2に図示される合わせ面は、溶接痕となっている。嵌合部13の環状平面と、嵌合部23の環状外筒先端の環状平面とは、径方向に広がる合わせ面を提供している。合わせ面は、径方向外側では外部に直接に達し、径方向内側では環状内筒によって閉じられている。環状内筒と環状外筒との間の隙間は、キャップ20の肉盗み24内を指向して開口している。
The
嵌合部13は、溶接時の裏当て部として嵌合部23の内径側に位置づけられる。上述したケーシング10とキャップ20とを、互いの嵌合部13、23で嵌合させた後、その嵌合部合わせ面の外周側を溶接部WEとして、MIG溶接やTIG溶接などのア−ク溶接にて接合することで冷媒容器が完成する。
The
次に、アキュムレータ5の内蔵部品について説明する。図3は、図2中のIII−III断面の拡大図であり、図4は、図2、図3中の気液分離部30周りの斜視図である。アキュムレータ5は、主な内蔵部品として入口パイプ31、気液分離部30、アウターパイプ50、出口パイプ40、および乾燥剤90を有している。これら内蔵部品は、主としてキャップ20に支持され、一部がケーシング10内面に接触して保持される。
Next, the built-in components of the
内蔵部品は、高い耐熱性をもつ金属部品と、耐熱性が低い樹脂部品とを有する。樹脂部品である気液分離部30などは、ケーシング10とキャップ20との接合部から離れて位置づけられている。環状内筒と環状外筒との隙間は、樹脂部品である気液分離部30などに指向して開口していない。樹脂部品である気液分離部30などは、環状内筒と環状外筒との隙間の開口の延長線上から外れて位置づけられている。この構成は、溶接時の熱による悪影響を低減するために貢献する。
The built-in component includes a metal component having high heat resistance and a resin component having low heat resistance. The gas-
入口パイプ31は、アルミニウムの管材を所定長さに切断したものであり、その上端側はキャップ20の流入孔21の下方側に挿入されて蝋付け接合され、下端側は下記の気液分離部30に圧入固定され、キャップ20と気液分離部30との間をつないで導入冷媒通路となっている。
The
気液分離部30は、ナイロンなどの樹脂で図3に示すように略柱状に成形されたものである。本アキュムレータ5の冷媒分離方式は遠心分離方式となっており、入口パイプ31から導入された冷媒を、円弧部32によってケーシング10の内壁に沿って回りながら下方へ落ちて行く旋回流(図3中の矢印)に変換して気液分離が行われる。入口パイプ31は気液分離部30の圧入部に上から下方に向かって圧入固定され、アウターパイプ50は入口パイプ31と平行した軸で気液分離部30の圧入部に下から上方に向かって圧入固定される。
The gas-
このアウターパイプ50は、同軸的にその内部に配置される径の細い出口パイプ(詳細は後述する)40とで二重管を構成している。そのアウターパイプ50は、アルミニウムの太めの管材を所定長さに切断したものであり、その下端側には下記の外側スペーサ70が装着されて蝋付け接合され、上端側は気液分離部30に圧入固定される。
The
その外側スペーサ70は、アルミニウムで略円筒状に形成された部品であり、高さ方向の略中央に円盤状の仕切り部が有る。そして上側の円筒部はアウターパイプ50が挿入される部分となっており、下側の円筒部分は4箇所に切り欠き部が設けられて4つの円弧壁となっている。
The
この下側の円筒部分は、4箇所の切り欠き部によってケーシング10の底側に溜まったコンプレッサオイルのオイル溜まりと連通する部分となっており、ここからコンプレッサオイルがフィルタ72と仕切り部に開設されたオイル孔71とを通して出口パイプ40内に吸引されるようになっている。
This lower cylindrical portion is a portion that communicates with an oil reservoir of compressor oil accumulated on the bottom side of the
フィルタ72はステンレスの網を半球状に突出させて形成したものであり、仕切り部のオイル孔71下方側に、図示しないステンレスの押さえリングを介して複数の爪部でカシメ固定されている。なお爪部は、外側スペーサ70の仕切り部下面側に突出させて一体的に形成されたものである。外側スペーサ70の下方には、内蔵部品の位置決め部材、および乾燥剤90の受け部材としての底板80を備えている。
The
この底板80は、アルミニウムの板材に位置決め形状として円錐状の凸部81を突出させて形成したものである。また、外側スペーサ70下側の円弧壁の2つが嵌まる孔が開設されており、円弧壁を嵌めた状態で蝋付け接合することにより外側スペーサ70と結合される。そして、凸部81は、ケーシング10内に内蔵部品を挿入した際、前記したケーシング10側の凹部14と嵌まり合って内蔵部品の位置決め固定が成される。
The
出口パイプ40は、アルミニウムの管材を所定長さに切断したものであり、その上端側はキャップ20の流出孔22の下方側に挿入され、下端側には下記の内側スペーサ60が装着され、ともに蝋付け接合される。また、出口パイプ40の気液分離部30より上の部分には、均圧孔41が穿設されている。この均圧孔41は、冷凍サイクルが停止しているときに、出口パイプ40内の液冷媒が圧縮機側へ流出してしまうのを防止するためのものである。
The
図5は、図2中のV−V断面の拡大図である。内側スペーサ60は、アルミニウムで略円筒状に形成された部品であり、内側に出口パイプ40が挿入されるようになっている。また、円筒部分の外周側には複数本のリブ61が張り出している(図5では4箇所)。このリブ61により、出口パイプ40がアウターパイプ50の中心に位置決めされるとともに、このリブ61で形成される空間によって二重管の外側流路51と二重管の内側流路である出口パイプ40の中部とが連通するようになっている。
FIG. 5 is an enlarged view of a VV cross section in FIG. 2. The
そして出口パイプ40は内側スペーサ60とともにアウターパイプ50内に挿入される。乾燥剤90は、ゼオライトの粒をフェルト製の袋に詰めたものである。この乾燥剤90を底板80の上に乗せてアウターパイプ50の外面に抱き付かせ、バンド91として樹脂製のタイラップにて3箇所ほど締め付けることによって組み付けている。
The
次に、上記構造のアキュムレータ5における冷媒流れの概要を説明する。流入孔21からアキュムレータ5内に流入した冷媒は、入口パイプ31を通って気液分離部30の円弧部32を滑り降りてケーシング10の内周に沿う方向の冷媒流に変換される。この冷媒流がケーシング10の内壁に沿って回りながら下方へ落ちて行く旋回流となり、この旋回する中で気液分離が行われる。気液分離された後の液冷媒は、ケーシング10の下側に溜まるとともに、液冷媒と冷媒中に含まれていたコンプレッサオイル(冷凍機油)との分離が進み、コンプレッサオイルは液冷媒の下の最下部に溜まる。
Next, an outline of the refrigerant flow in the
一方、気液分離された後のガス冷媒は、気液分離部30の上面側に開口した二重管の外側流路51の上端から吸入されてこの外側流路51を下方に流れ、アウターパイプ50の下端側でオイル孔71からコンプレッサオイルを吸引しつつ折り返し、次は二重管の内側流路である出口パイプ40の中を上方に流れ、キャップ20の流出孔22からコンプレッサオイルを含んだガス冷媒が導出される構造となっている。
On the other hand, the gas refrigerant after the gas-liquid separation is sucked from the upper end of the
次に、本実施形態での特徴と、その効果について述べる。まず、冷凍サイクル内を循環する冷媒を貯留する冷媒容器であり、有底円筒状で塑性変形可能なケーシング10と、ケーシング10の開口部12に嵌合するキャップ20とを備えている。ケーシング10は、絞り加工によって円筒胴部の第1外径D1より開口部12の第2外径D2が小さく、且つ円筒胴部の第1肉厚T1より開口部12の第2肉厚T2が厚肉に加工されている。そして、ケーシング10の開口部12にキャップ20が嵌合され、ケーシング10の嵌合部13とキャップ20の嵌合部23とが溶接にて接合されている。
Next, features and effects of this embodiment will be described. First, it is a refrigerant | coolant container which stores the refrigerant | coolant which circulates in the refrigerating cycle, and is provided with the
これによれば、絞り加工によってケーシング10の開口部12の面積を小さくしたことで、その開口部12を密封するキャップ20の内圧の受圧面積も小さくなり、溶接部WEに掛かるキャップ20を引き剥がそうとする力を小さくすることができる。また、溶接部WEの周長を短くすることができるため、溶接時間も短くなる。これにより、溶接作業時の冷媒容器の温度上昇を低く抑えることができるため、溶接熱によって強度低下する範囲を最小限に抑えることができる。
According to this, by reducing the area of the
また、本実施形態では、もとは均一な肉厚の円筒胴部の開口側を、絞り加工することによって開口部12を厚肉、つまりは溶接部WEを厚肉としている。これにより、溶接熱による材料の強度低下を肉厚で補うことができる。これらより、耐圧性を向上させた冷媒容器とすることができる。また、溶接部WEが厚肉となるので、溶接部WEに充分な大きさの開先形状が確保できるうえ、溶接による裏ビ−ドが出ないような壁の厚さも確保できる。また、容器全体としては胴部を薄肉化できることより、重量軽減や材料費の軽減も可能となる。
In the present embodiment, the
また、ケーシング10は、Al−Mg系、もしくはAl−Mg−Si系のアルミニウムを用いて形成されている。これによれば、Al−Mg系、もしくはAl−Mg−Si系のアルミニウムは、塑性加工による加工硬化が大きい。このため、アルミニウムの素材を鍛造で有底円筒状に塑性加工し、さらに絞った形状へ塑性加工することより、強度が高くて高耐圧に有効なケーシング10を形成することができる。
The
また、ケーシング10は、開口部12の第2肉厚T2が円筒胴部の第1肉厚T1に比べて10%以上の厚肉としている。これによれば、溶接熱によるアルミニウムの強度低下を、肉厚の増加で補うことができる。また、溶接にはア−ク溶接を用いている。これによれば、MIG溶接やTIG溶接などのア−ク溶接にてケーシング10とキャップ20とを溶接することにより、冷媒容器を早く、安価に製造することができる。
In addition, the
また、キャップ20の嵌合部23は円筒状に形成されており、その円筒部分の第3肉厚T3は、ケーシング10の開口部12の第2肉厚T2よりも薄肉としている。これによれば、ケーシング10が内圧の増減によって膨張、復元を繰り返すときに、キャップ20の円筒状の嵌合部23もケーシング10の変形に追従して変形することが可能となる。これにより、溶接部WEやその周辺の溶接境界面などに過大な応力が発生するのを防止することができ、高い加圧耐久信頼性を得ることができる。
The fitting portion 23 of the
また、ケーシング10の嵌合部13は、溶接時の裏当て部としてキャップ20の嵌合部23の内径側に嵌合する構造となっている。これによれば、キャップ20の円筒状の嵌合部23で裏当て部を形成する必要が無くなるので、最適な薄肉化が可能となり、ケーシング10の変形に追従する構造の設計が容易となる。
Moreover, the
また、キャップ20の嵌合部23内側が肉盗み24されている。これによれば、冷媒容器を外形小型で内容積を増加させることができる。また、上述の冷媒容器内に、少なくとも冷媒通路となる入口パイプ31、出口パイプ40、アウターパイプ50を内蔵して成る。これによれば、耐圧性の良い気液分離器を構成することができる。
Further, the inside of the fitting portion 23 of the
また、冷媒容器内に内蔵する部品が、ケーシング10の開口部12より入る大きさ内に収められている。これによれば、内蔵する部品群を外部でキャップ20に組み付けておき、絞り加工、切削仕上げ、洗浄を終えたケーシング10の開口部12から一度に内蔵させられるため、加工や組み付けがやり易いうえ、内蔵部品に破損や汚損を与えることの無い構造とすることができる。
Further, the components built in the refrigerant container are accommodated in a size that can be inserted through the
また、内蔵する部品の反キャップ側端部となる底板80と、ケーシング10の内底中心とに対応する位置決め形状として凹部14と突部81とが設けられている。これによれば、内蔵部品を開口部12から挿入してケーシング10とキャップ20とを嵌合させるだけで内蔵部品が位置決め保持される構造とすることができる。
Moreover, the recessed
また、気液分離を遠心分離方式で行っている。これによれば、遠心分離方式であれば、ケーシング10内側の円筒状の内壁を利用することで、ケーシング10の内壁との隙間に制限されることなく、また、高さ方向も気液分離性能を犠牲にすることなく設置することができる。
Gas-liquid separation is performed by a centrifugal separation method. According to this, in the case of the centrifugal separation method, the cylindrical inner wall on the inside of the
また、遠心分離によって気液分離を行うための気液分離部30を備え、気液分離部30が樹脂で形成されているとともに、気液分離部30がケーシング10の内壁と接触しない構造としている。これによれば、溶接熱の影響を回避できることより、気液分離部30をアルミニウムなどの金属部材を鍛造、切削などで形成したものから、樹脂成形で形成したものにすることができ、アキュムレータ5のコストを抑えることができる。
In addition, a gas-
(第2実施形態)
図6は、本発明の第2実施形態でアキュムレータ5をブラケット100に装着した外観図である。なお、本実施形態では、上述した第1実施形態と同様の構成要素については同じ符号を付して説明を省略し、上述した実施形態と異なる特徴部分について説明する。本実施形態では、アキュムレータ(冷媒容器)5を支持するブラケット100を備えており、そのブラケット100には、ケーシング10を支持する部分として胴支持部101、下支え102と、キャップ20を支持する部分としてキャップ支持部103とを有している。
(Second Embodiment)
FIG. 6 is an external view of the
装着手順としては、アキュムレータ5をブラケット100の上方から差し入れ、胴支持部101をボルト110で締め込む。その後、キャップ20に設けた連結手段としての雌螺子25に対して、ブラケット100のキャップ支持部103側からボルト112を差し込み、スペーサ111を介して締結する構造としている。その後、ブラケット100の複数の取り付け部105にて車体などに固定されるようになっている。
As a mounting procedure, the
これによれば、ケーシング10とキャップ20との溶接部WEに何らかの理由で破断を生じるような場合があっても、内圧によってケーシング10やキャップ20が飛散するのを防止することができる。また、キャップ20に、ブラケット100と連結するための連結手段25を設けている。これによれば、キャップ20に連結手段として雌螺子25などを形成することにより、飛散防止のためにブラケット100との連結が可能となる。
According to this, even if the welded portion WE between the
(その他の実施形態)
本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。例えば図7は、他の実施形態でアキュムレータ5をブラケット100に装着した部分図である。この例ではキャップ20に連結のための形状として鍔部26を張り出させている。ブラケット100のキャップ支持部103からは図6の胴支持部101と同様にキャップ20を抱き込む部分104を出してボルト113で締め込むようにしたものであり、このような支持方法であっても良い。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the embodiment described above. For example, FIG. 7 is a partial view in which the
また図8は、他の実施形態におけるアキュムレータ5Aの縦断面図であり、図9は、図8中のIX視における側面からの縦断面図である。この例のアキュムレータ5Aは、先端が旋回流を発生するように向けられた入口パイプ31A、U字管とした出口パイプ40A、乾燥剤90とバンド91を内蔵している。
FIG. 8 is a longitudinal sectional view of an
冷媒容器への内蔵物は、開口部12から入る大きさ(例えば、開口部12の内径D3)内に収められていれば図8に示すように偏心していても良い。なお、アキュムレータ5Aの構造においても他の実施形態と同様に、液冷媒が溜められてガス冷媒が導出されるようになっている。
As long as the built-in object in the refrigerant container is accommodated in a size (for example, an inner diameter D3 of the opening 12) that enters from the
また図10は、図3に対応する他の実施形態での気液分離部30Aの平面図であり、図11は、図10の気液分離部30A周りの斜視図である。上述した第1実施形態では、ケーシング10の内壁に沿って回りながら下方へ落ちて行く旋回流としていたが、図10、図11に示すように、冷媒流が旋回して気液分離しながら液冷媒が下方へ落ちて行く分離空間33を内部に形成した気液分離部30Aであっても良い。また、上述の実施形態では気液分離部を樹脂で形成したが、アルミニウムなどで形成したものであっても良い。
10 is a plan view of a gas-
なお、樹脂で形成した気液分離部30、30Aがケーシング10の内壁と接触する場合であっても、溶接部WEから50mm以上離れた位置での接触であれば、溶接熱の影響を回避することができる。また、位置決め形状14、81は、凹凸の関係を図2と逆としても良い。
Even if the gas-
10…ケーシング
12…開口部
13…嵌合部
14…位置決め形状
20…キャップ
23…嵌合部
24…肉盗み
25…雌螺子(連結手段)
26…鍔部(連結手段)
30、30A…気液分離部
31、31A…入口パイプ
40、40A…出口パイプ
50…アウターパイプ
81…位置決め形状
100…ブラケット
101、102…ケーシング支持部
103、104…キャップ支持部
D1、D2…第1外径、第2外径
T1〜T3…第1肉厚〜第3肉厚
DESCRIPTION OF
26 ... buttocks (connection means)
30, 30A ... Gas-
Claims (14)
有底円筒状で塑性変形可能なケーシング(10)と、
前記ケーシング(10)の開口部(12)に嵌合するキャップ(20)とを備え、
前記ケーシング(10)は、絞り加工によって円筒胴部の第1外径(D1)より前記開口部(12)の第2外径(D2)が小さく、且つ前記円筒胴部の第1肉厚(T1)より前記開口部(12)の第2肉厚(T2)が厚肉に加工されており、
前記開口部(12)に前記キャップ(20)が嵌合され、前記ケーシング(10)の嵌合部(13)と前記キャップ(20)の嵌合部(23)とが溶接にて接合されていることを特徴とする冷媒容器。 A refrigerant container for storing refrigerant circulating in the refrigeration cycle;
A bottomed cylindrical plastic deformable casing (10);
A cap (20) fitted into the opening (12) of the casing (10),
The casing (10) has a second outer diameter (D2) of the opening (12) smaller than a first outer diameter (D1) of the cylindrical body by drawing, and a first thickness ( From T1), the second thickness (T2) of the opening (12) is processed to be thick,
The cap (20) is fitted into the opening (12), and the fitting portion (13) of the casing (10) and the fitting portion (23) of the cap (20) are joined by welding. A refrigerant container.
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Legal Events
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080904 |
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A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20101013 |
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A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20101019 |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20110308 |