JP2014095491A - アキュムレータ - Google Patents

Abstract

【課題】気液分離部材を備えたアキュムレータにおいて、気泡の発生に伴う異音の発生を効果的に抑える。
【解決手段】上端開口の筒形の胴体３と、胴体の開口部に連結されるヘッダ４とからなるタンク本体２を含み、ヘッダには、縦方向に開口する冷媒流入孔８と冷媒流出孔９とが備わっており、冷媒流出孔にインナーパイプ６が連結され、その外側にアウターパイプ５が二重管をなすように配置され、胴体内の上方空間位置に、ヘッダの冷媒流入孔が対向する気液分離部材１６が固定的に設置してあり、気液分離部材の下方に近接して、乾燥剤入りカセット７がアウターパイプに固定される。乾燥剤カセットは、アウターパイプと一体に形成される天板部材２２とそれに連結される箱状部材７ａとその内部空間に収容される乾燥剤７ｂとで構成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、冷凍サイクルを循環する冷媒を気液分離して貯留する形式のアキュムレータに関する。

冷凍サイクルを循環する冷媒を気液分離して貯留するため、レシーバタンクやアキュムレータ等が用いられる。この種のアキュムレータとして、例えば特許文献１には、ハウジングと、ハウジング内に配置された管部、フィルタ及び乾燥剤を封入した袋等の内機部品等で構成され、冷媒の導入口からハウジング内に流入した冷媒は、気液分離部材としての笠部に衝突して、気相冷媒とオイルを含む液相冷媒とに気液分離される。気液分離された気相冷媒は、管部に進入して導出口から排出される。

特許文献２には、上端が開口した瓶状の胴体と、胴体の開口端を封止し、冷媒流入孔及び冷媒流出孔を備えた本体（ヘッダ）と、胴体下方に配置された乾燥剤容器等の内機部品とを備え、本体の冷媒流入孔から本体内に流入した冷媒が、旋回部において旋回流へと変換され、旋回流による遠心分離にて液冷媒とガス冷媒とに分離される。

実開昭５７−２３７１号公報 特開２０１１−２１７７３号公報

特許文献２に記載された旋回式のアキュムレータでは、特に問題とはならないが、特許文献１に記載のような、冷媒流入孔及び冷媒流出孔が穿設されたヘッダの下方に気液分離部材が存在するアキュムレータでは、乾燥剤が胴体の下部に溜まった液相冷媒と接触することで気泡が発生し、この気泡が気液分離部材に衝突して大きな異音が生じるという問題があった。

そこで本発明は、上記従来の技術における問題点に鑑みて、気液分離部材を備えたアキュムレータにおいて、気泡発生に伴う異音の発生を最小限に抑えることができるアキュムレータを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係わるアキュムレータは、上端開口の筒形の胴体と、該胴体の開口部に連結されるヘッダとからなるタンク本体を含み、前記ヘッダには、縦方向に開口する冷媒流入孔と冷媒流出孔とが備わっており、前記冷媒流出孔にインナーパイプが連結され、その外側にアウターパイプが二重管をなすように配置され、前記胴体内の上方空間位置に、前記ヘッダの前記冷媒流入孔が対向する気液分離部材が固定的に設置してあり、前記気液分離部材の下方に近接して、乾燥剤入りカセットが前記アウターパイプに固定されることを特徴とする。

本発明のアキュムレータによれば、乾燥剤入りカセットを、気液分離部材の下方に近接して配置固定する構成としてあるため、タンク本体に貯留された液相冷媒と乾燥剤とが接触して気泡が発生したとしても、気泡の発生位置から気液分離部材までの距離が短いため、気泡が勢いよく気液分離部材に衝突することがなく、異音の発生を最小限に抑えることができる。また、乾燥剤の固定方法として、カセット式を採用することで、乾燥剤の固定配置が容易である。

上記アキュムレータにおいて、乾燥剤入りカセットを、アウターパイプと一体に形成される天板部材と、それに連結される箱状部材と、その内部空間に収容される乾燥剤とで構成することにより、部品点数を少なく抑え、製造コストを低く抑えることができる。

乾燥剤入りカセットの通気用の複数の開口は、乾燥剤粉末が冷媒中に混じって流動することを防止するフィルターにて覆われている。

上記アキュムレータにおいて、箱状部材を天板部材にスナップフィット形式にて連結する構造を採用することにより、乾燥剤を容易かつ確実に固定配置することができる。

以上のように本発明によれば、気液分離部材を備えるアキュムレータにおいて、乾燥剤入りカセットを気液分離部材の下方に近接して固定したので、気泡発生に伴う異音の発生を最小限に抑えることが可能となる。

本発明に係るアキュムレータの第１の実施形態を示す図であり、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。 （ａ）は図１（ｂ）におけるＣ部拡大図、（ｂ）はその横断面図である。 本発明に係るアキュムレータの第２の実施形態を示す図であり、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ線断面図である。

次に、本発明を実施するための好適な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明に係るアキュムレータの第１の実施形態を示し、このアキュムレータ１は、胴体３とヘッダ４とからなるタンク本体２と、タンク本体２内に配置されたアウターパイプ５、インナーパイプ６及びカセット７等の内機部品等で構成される。

タンク本体２は、上端開口の筒形の胴体３に対してヘッダ４が溶接部１０を介して連結されることによって構成される。胴体３及びヘッダ４は、いずれもアルミニウム合金等の金属によって形成される。

ヘッダ４には、冷媒流入孔８及び冷媒流出孔９が縦方向に開口する。冷媒流出孔９は、インナーパイプ６と連通する。

ヘッダ４の下方（胴体３の上方空間位置）には、ヘッダ４の冷媒流入孔８からの混合冷媒（気相分と液相分が混在した冷媒）を、密度の高い液相冷媒及びコンプレッサオイル（以下、「オイル」という）と、密度の低い気相冷媒とに分離する気液分離部材１６が逆皿状に配置されている。

胴体３の内部には、気液分離された気相冷媒が流入するアウターパイプ５と、アウターパイプ５に流入した気相冷媒を冷媒流出孔９に導くインナーパイプ６とが、二重管構造をもって配置される。

アウターパイプ５は、合成樹脂からなり、上端部５ａが開口した状態で胴体３に接合される。アウターパイプ５には、その上部位置で天板部材２２が一体に形成される。この天板部材２２は複数の開口２２ｂを有すると共に、胴体３の内周面に向かって延設される４つの舌状片２２ａを縁部に備える。

乾燥剤入りカセット（以下「カセット」という。）７は、上方に開口する箱状部材７ａを有し、この箱状部材７ａ内の上部と底部の各々に配置される２つのフィルター１１（１１Ａ、１１Ｂ）を介して乾燥剤（吸湿剤）７ｂを内包しており、アウターパイプ５を貫通させるための貫通孔７ｃを備える。フィルター１１は不織布等で形成されるものであり、乾燥剤７ｂの欠損した微小粉末を流出させないためのものである。

箱状部材７ａの底部は、天板部材２２の開口２２ｂと同様の複数の開口７ｄを有する。また、箱状部材７ａの上部には、図２（ａ）に示すように、天板部材２２の舌状片２２ａを係止する４つの凹部７ｅが形成される。

箱状部材７ａを天板部材２２に固定してカセット７を構成するには、箱状部材７ａの貫通孔７ｃの上方からアウターパイプ５を挿入し、図２（ａ）に示すように、天板部材２２の舌状部２２ａを、箱状部材７ａの凹部７ｅに係止する。図２（ｂ）に示すように、箱状部材７ａの凹部７ｅの各々には２つの爪７ｆが備わっているため、箱状部材７ａが天板部材２２にスナップフィット形式にて連結される。

アウターパイプ５の下部内周面には、インナーパイプ６の外周面と当接するパイプリブ２３が一体に形成されている。アウターパイプ５の底部には、金属や樹脂からなる網目部材２１がインサート成形されたストレーナ２０と、オイルをインナーパイプ６内に導くオイル戻し孔２４とが備わっている。

インナーパイプ６は、アルミニウム合金等の金属からなり、下端部６ａが開口すると共に、上端部６ｂがヘッダ４の冷媒流出孔９に連結される。また、インナーパイプ６の下部は、アウターパイプ５の内周面に凸設されたパイプリブ２３の内側に嵌入され、これにより、インナーパイプ６が安定して保持される。

次に、上記構成を有するアキュムレータ１の動作について、図１を参照しながら説明する。なお、以下の説明においては、アキュムレータ１を冷凍サイクルの蒸発器と圧縮機との間に配置し、蒸発器からの冷媒に含まれる水分を除去してガス冷媒を生成し、これを圧縮機へ戻す場合を例にとって説明する。

蒸発器から排出された冷媒は、接続配管（不図示）を通じてアキュムレータ１に戻される。アキュムレータ１に到達した冷媒は、冷媒流入孔８から胴体３の内部に流入した後、気液分離部材１６に衝突し、密度の高い液相冷媒及びオイルと密度の低い気相冷媒（ガス冷媒）とに分離される。

気液分離後の液相冷媒及びオイルは、自重により胴体３内を下降し、胴体３の底部に貯留される。その過程で、液相冷媒とオイルとの分離が進み、オイルは液相冷媒の下方に溜まる。気液分離後の気相冷媒は、天板部材２２の貫通孔２２ｂ及びフィルター１１Ａを介してカセット７を通過し、カセット７内の乾燥剤７ｂによって水分・湿分が吸湿される。

カセット７を、気液分離部材１６の下方の気相冷媒層に近接する配置としたため、タンク本体２に貯留された液相冷媒中に気泡が発生したとしても、気泡が勢いよく気液分離部材１６に衝突することを回避することができ、異音の発生を効果的に抑えることができる。

気液分離後の気相冷媒は、気液分離部材１６の内側を通って上端部５ａからアウターパイプ５に流入し、アウターパイプ５内を下降する。その後、アウターパイプ５の底部で折り返されてインナーパイプ６に流入し、インナーパイプ６内を上昇して冷媒流出孔９に導かれる。

図３は、本発明に係るアキュムレータの第２の実施形態を示す。このアキュムレータ３１は、図１に示すアキュムレータ１とは天板部材及び箱状部材等からなるカセットの形状について相違している。そこで、このカセットの構成について以下に説明し、その他の構成要素については、図１と同様であるため、図１と同一の参照番号を付し詳細な説明を省略する。

天板部材３２は、胴体３の内周面に向かって延設される４つの舌状片３２ａを備える。また、図３（ｂ）に示すように、天板部材３２の上面には、複数の突条からなる補強用のリブ３２ｂが設けてある。

カセット３３は、上方に開口する箱状部材３３ａを有し、フィルター１１を介して乾燥剤３３ｂを内包しており、アウターパイプ５を貫通させるための貫通孔３３ｃを備える。この実施例の箱状部材３３ａは、冷媒及びオイルを濾過する網目部材３３ｄを側面部に備える。なお、箱状部材３３ａの天板部材３２への取付方法は、図１に示すアキュムレータ１と同様である。

上記構成により、胴体３の上方に貯留される気相冷媒は、網目部材３３ｄを通過し、その過程で気相冷媒中の水分・湿分がカセット３３内の乾燥剤３３ｂによって吸収される。

以上のように本発明によれば、冷媒流入孔及び冷媒流出孔がヘッダの上方に開口すると共に、流入する冷媒が気液分離部材に上方より衝突する形式のアキュムレータにおいて、気泡の発生に伴う異音の発生を最小限に抑えることができる。

１ アキュムレータ
２ タンク本体
３ 胴体
４ ヘッダ
５ アウターパイプ
５ａ 上端部
６ インナーパイプ
６ａ 下端部
６ｂ 上端部
７ カセット
７ａ 箱状部材
７ｂ 乾燥剤
７ｃ 貫通孔
７ｄ 開口
７ｅ 凹部
７ｆ 爪
８ 冷媒流入孔
９ 冷媒流出孔
１０ 溶接部
１１（１１Ａ、１１Ｂ） フィルター
１６ 気液分離部材
２０ ストレーナ
２１ 網目部材
２２ 天板部材
２２ａ 舌状片
２２ｂ 貫通孔
２３ パイプリブ
２４ オイル戻し孔
３１ アキュムレータ
３２ 天板部材
３２ａ 舌状片
３２ｂ リブ
３３ カセット
３３ａ 箱状部材
３３ｂ 乾燥剤
３３ｃ 貫通孔
３３ｄ 網目部材
３３ｅ 凹部

Claims (4)

1. 上端開口の筒形の胴体と、該胴体の開口部に連結されるヘッダとからなるタンク本体を含み、
   前記ヘッダには、縦方向に開口する冷媒流入孔と冷媒流出孔とが備わっており、
   前記冷媒流出孔にインナーパイプが連結され、その外側にアウターパイプが二重管をなすように配置され、
   前記胴体内の上方空間位置に、前記ヘッダの前記冷媒流入孔が対向する気液分離部材が固定的に設置してあり、
   前記気液分離部材の下方に近接して、乾燥剤入りカセットが前記アウターパイプに固定される
   ことを特徴とするアキュムレータ。
2. 前記乾燥剤入りカセットは、前記アウターパイプと一体に形成される天板部材と、それに連結される箱状部材と、その内部空間に収容される乾燥剤とからなる
   ことを特徴とする請求項１に記載のアキュムレータ。
3. 前記カセットには通気用の複数の開口が備わっており、この開口はフィルターにて塞いである
   ことを特徴とする請求項２に記載のアキュムレータ。
4. 前記箱状部材は前記天板部材にスナップフィット形式にて連結される
   ことを特徴とする請求項２に記載のアキュムレータ。

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