JP2017078563A - アキュームレータ - Google Patents

Abstract

【課題】複雑化、コストアップ、大型化等を招くことなく、突沸現象及びそれに伴う衝撃音の発生を効果的に抑えることのできるアキュームレータを提供する。【解決手段】アキュームレータ１におけるタンク１０内に溜まる液相冷媒とオイルとからなる液状部分に浸漬する部分に、沸騰の起点となる突起が設けられる。特に、その突起は、二重管構造とされたアウターパイプ３２の外周並びにタンク１０の内周及び底部上面の少なくとも一部に設けられる。【選択図】図１

Description

本発明は、カーエアコン、ルームエアコン、冷凍機等のヒートポンプ式冷凍サイクル（以下、ヒートポンプシステムと称する）に使用されるアキュームレータ（気液分離器）に関する。

一般に、カーエアコン等を構成するヒートポンプシステム２００は、図２０に例示される如くに、圧縮機２１０、室外熱交換器２２０、室内熱交換器２３０、膨張弁２６０、四方切換弁２４０等に加えて、アキュームレータ２５０を備えている。

かかるシステム２００においては、冷房運転と暖房運転の切り換え（流路切換）を四方切換弁２４０で行うようにされ、冷房運転時には、図２０（Ａ）に示される如くのサイクルで冷媒が循環され、このときは室外熱交換器２２０が凝縮器として働くとともに、室内熱交換器２３０が蒸発器として働く。一方、暖房運転時には、図２０（Ｂ）に示される如くのサイクルで冷媒が循環され、このときは室外熱交換器２２０が蒸発器として働くとともに、室内熱交換器２３０が凝縮器として働く。どちらの運転時にも、アキュームレータ２５０には、蒸発器（室内熱交換器２３０又は室外熱交換器２２０）から低温低圧の気液混成状態の冷媒が四方切換弁２４０を介して導入される。

アキュームレータ２５０としては、例えば特許文献１等に所載のように、流入口及び流出口が設けられた蓋部材によりその上面開口が気密的に閉塞された有底円筒状のタンク、このタンクの内径より小径の笠状ないし逆立薄鉢状の気液分離体、上端部が流出口に連結されて垂下されたインナーパイプとアウターパイプからなる二重管構造の流出管、この流出管（のアウターパイプ）の底部付近に設けられた、液相冷媒及びそれに混入されたオイル（冷凍機油）に含まれる異物を捕捉・除去するためのストレーナ等を有するものが知られている。

このアキュームレータ２５０に導入された冷媒は、前記気液分離体に衝突して放射状に拡散されて液相冷媒と気相冷媒とに分離され、液相冷媒（オイルを含む）はタンク内周面を伝うように流下してタンク下部に溜まるとともに、気相冷媒は流出管におけるインナーパイプとアウターパイプとの間に形成される空間（気相冷媒下送流路）を下降し、インナーパイプ内空間を上昇して圧縮機２１０の吸入側に吸入されて循環せしめられる。

また、液相冷媒と共にタンク下部に溜まるオイルは、液相冷媒との比重や性状の相違等によりタンク底部側に移動していき、流出管を介して圧縮機吸入側に吸入される気相冷媒に吸引されて、ストレーナ（の網目フィルタ）→流出管（アウターパイプ）の底部に形成されたオイル戻し孔→流出管のインナーパイプ内空間を通って気相冷媒と共に圧縮機吸入側に戻されて循環せしめられる（特許文献２、３等も併せて参照）。

ところで、システム（圧縮機）の運転停止時には、オイルを含む液相冷媒がアキュームレータのタンクの下部に溜まるが、オイルとして冷媒と相溶性が無くかつ冷媒より比重が小さいものが使用されている場合には、液相冷媒とオイルとの比重及び粘性の相違により、二層に分離、すなわち、上側にオイル層、下側に液相冷媒層が形成される。

このような二層分離状態において、システム（圧縮機）を起動すると、タンク内の圧力が急速に低下するため、液相冷媒が突発的に激しく沸騰（以下、突沸と称する）して大きな衝撃音が発生するという問題が生じていた。

かかる突沸現象及びそれに伴う衝撃音の発生原因としては、圧縮機の起動時にタンク内（圧縮機吸入側）の圧力が低下しても、ある時点までは、オイル層が冷媒層の蓋となっているため（オイル層には突沸現象は生じない）、前記突沸現象の発生は抑えられるが、オイル層より上側（の気相冷媒）とそれより下側（の液相冷媒）との圧力差が所定圧以上となったとき、液相冷媒が一気に爆発的に沸騰するために発生すると推察される（圧縮機での突沸現象についての説明が記載されている特許文献２も参照されたい）。

また、圧縮機の停止時においてオイルと液相冷媒が上記のように二層分離状態とならない場合、つまり、圧縮機の停止時においてもオイルと液相冷媒が混合状態のままである場合、あるいは、オイルとして冷媒と相溶性が無くかつ冷媒より比重が大きいものが使用されて、上側に液相冷媒層、下側にオイル層が形成される場合でも、冷媒やオイルの種類・性状等の条件次第では、液相冷媒が一気に爆発的に沸騰する前記突沸現象及びそれに伴う衝撃音が発生することがある。

このような突沸現象及びそれに伴う衝撃音の発生を抑えるための一つの方策として、前記特許文献２には、レシプロエンジンを駆動源とする圧縮機の回転軸（クランクシャフト）に撹拌羽根を設け、圧縮機の起動時に前記撹拌羽根を回転させてオイル層部分を撹拌し、液相冷媒をオイル上部に放出することが提案されている。

また、特許文献３には、アキュームレータ（のタンク）内においてオイルと液相冷媒が二層分離状態となった際にそれらを確実に混合することを主目的として、圧縮機から吐出された気相冷媒の一部を開閉弁付きのバイパス流路を介してタンクの底部から液相冷媒中に吹き込んで撹拌することが提案されている。

特開２０１４−７０８６９号公報 特開２００１−２４８９２３号公報 特開２００４−２６３９９５号公報

上記した如くに、圧縮機の起動時に、タンク内においてオイルと液相冷媒からなる液状部分を撹拌することにより、突沸現象及びそれに伴う衝撃音の発生を抑えられることが本発明者等によっても確認されているが、上記従来の提案技術では、撹拌するための手段（撹拌羽根及びそれを回転させるための駆動源や、開閉弁付きのバイパス流路等）が別途に必要となり、アキュームレータ（及びそれを備えたヒートポンプシステム）の複雑化、コストアップ、大型化等を招くという問題がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、複雑化、コストアップ、大型化等を招くことなく、圧縮機の起動時における突沸現象及びそれに伴う衝撃音の発生を効果的に抑えることのできるアキュームレータを提供することにある。

前記の目的を達成すべく、本発明に係るアキュームレータは、基本的には、流入口及び流出口が設けられたタンクと、前記流出口に連結されて前記タンク内に配在された流出管とを備えるアキュームレータであって、前記アキュームレータにおける前記タンク内に溜まる液相冷媒とオイルとからなる液状部分に浸漬する部分に、沸騰の起点となる突起が設けられていることを特徴としている。

前記流出管は、好ましくは、前記流出口に連結されて前記タンク内に垂下されたインナーパイプ及び該インナーパイプの外側に配在されたアウターパイプからなる二重管構造とされ、前記突起は、前記アウターパイプの外周並びに前記タンクの内周及び底部上面の少なくとも一部に設けられる。

好ましい形態では、前記突起は、前記タンクの底部から所定の高さだけ上方、及び／又は、前記アウターパイプの上端部から所定の高さだけ下方の位置に設けられる。

他の好ましい形態では、前記突起は、少なくとも、前記液状部分の突沸に伴う異音発生の下限液面高さ位置と前記液状部分の最高液面高さ位置との間の高さ領域に設けられる。

前記突起は、好ましくは、前記アウターパイプの外周に螺旋状に或いは上下方向に沿って突設される。

前記突起は、好ましくは、前記タンクの内周に螺旋状に或いは上下方向に沿って突設される。

前記突起は、好ましくは、前記タンクの底部上面に円環状、渦巻状、又は放射状に突設される。

前記突起は、好ましくは、プレス加工又は切削加工により形成される。

前記突起は、好ましくは、ローレット加工又はねじ加工により形成される。

前記突起は、好ましくは、前記アウターパイプ又は前記タンクの部品成形時に同時成形される。

別の好ましい形態では、前記アウターパイプの外周に、布状体又は発泡材が巻装もしくは外挿される。

更に好ましい形態では、前記布状体又は前記発泡材は、少なくとも、前記液状部分の突沸に伴う異音発生の下限液面高さ位置と前記液状部分の最高液面高さ位置との間の高さ領域に巻装もしくは外挿される。

他の好ましい形態では、前記布状体に、冷媒中の水分を吸収除去するための乾燥剤を収納する乾燥剤収納部が設けられる。

前記乾燥剤収納部は、好ましくは、前記アウターパイプの外側に上下方向に設けられる。

また、前記乾燥剤収納部は、好ましくは、前記アウターパイプの前記流入口側の外側に設けられる。

他の好ましい形態では、前記布状体又は前記発泡材は、細長い材料が、その端面同士の間に隙間をあけるように、その端面同士を突き合わせるように、あるいはその端面同士を重ねるように前記アウターパイプの外周に螺旋状に巻回あるいは外挿されたものである。

他の好ましい形態では、前記布状体又は前記発泡材は、複数の材料より成り、該複数の材料が、それらの端面同士の間に隙間をあけるように、それらの端面同士を突き合わせるように、あるいはそれらの端面同士を重ねるように前記アウターパイプの外周に隣接して巻回あるいは外挿される。

他の好ましい形態では、前記布状体又は前記発泡材には、スリットが形成される。

前記スリットは、好ましくは、水平方向に向けて、上下方向に向けて、側面から視て上下方向に対して傾いた方向に向けて、あるいは螺旋状に形成される。

本発明に係るアキュームレータでは、アキュームレータにおけるタンク内に溜まる液状部分（液相冷媒とオイル）に浸漬する部分に、沸騰（気泡発生）の起点となる突起が設けられ、圧縮機の起動時に、その突起が、液相冷媒が沸騰して気化する際の起点（きっかけ）となり、タンク内の圧力低下に伴って前記液相冷媒が徐々に沸騰（突沸より小さい小沸）する状態となる。すなわち、前記突起により、衝撃音を伴う突沸現象が発生する所定圧に達する以前に突沸よりも小さい沸騰の発生が促進され、前記液相冷媒の沸騰が緩やかに進行するので、圧縮機の起動時における突沸現象及びそれに伴う衝撃音の発生を効果的に抑えることができる。

この場合、基本的には、プレス加工や切削加工、ローレット加工やねじ加工、部品成形時の同時成形等により安価にかつ簡便に前記突起を形成した流出管やタンクのみを用意すればよいので、従来のように、撹拌手段として、撹拌羽根及びそれを回転させるための駆動源や開閉弁付きのバイパス流路等を用いる場合に比べて、アキュームレータの構成を簡素化することができ、コスト削減、小型化等を図ることができる。

また、本発明に係るアキュームレータでは、流出管を構成するアウターパイプの外周に巻装もしくは外挿されたフェルト等の布状体又は発泡材（以下、布状体等と称する）が沸騰石の役目を果たす。すなわち、圧縮機の起動時において、前記布状体等（の中の気体）が、液相冷媒が沸騰して気化する際の起点（きっかけ）となり、徐々に気泡が出る状態、つまり、液相冷媒が徐々に気化する状態となる。そのため、液相冷媒の沸騰が緩やかに進行し、その結果、液相冷媒が一気に爆発的に沸騰する突沸現象及びそれに伴う衝撃音の発生を更に効果的に抑えることができる。

この場合、本発明に係るアキュームレータは、従前のアキュームレータにおけるアウターパイプの外周に、布状体等を巻装もしくは外挿するという、簡単な構成を付加するだけでよいので、前述した従来の方策のように、複雑化、高コスト化、大型化等を招くことはなく、費用対効果に極めて優れるものとなる。

また、フェルト等の布状体は、通気性・通水性を有するので、前記アウターパイプの外周に巻装もしくは外挿されたフェルト等の前記布状体に、冷媒中の水分を吸収除去するための乾燥剤を収納する乾燥剤収納部を設けておけば、該乾燥剤収納部がバッグの役目を果たすので、別途に乾燥剤を収納するバッグやその固定手段（結束バンド等）を用意する必要はなくなり、費用対効果が一層高められる。

さらにまた、アウターパイプの外周に、布状体等を螺旋状に巻き付けたり、あるいは布状体等を構成する材料を複数準備してこれらの端面同士の間に隙間をあけるように、これらの端面同士が当接するように、あるいはこれらの端面同士が重なるようにして巻き付けたりしてもよく、さらにまた、布状体等にスリットを形成してもよい。この場合には、突沸防止及びそれに伴う衝撃音を更に効果的に抑えることができる。

本発明に係るアキュームレータの第１実施形態を示す部分切欠正面図。 図１のＵ−Ｕ矢視線に従う拡大断面図。 図１のＶ−Ｖ矢視線に従う拡大断面図。 図１に示されるアキュームレータの他例におけるタンク底部を示す拡大断面図。 図１に示されるアキュームレータの更なる他例におけるタンク底部を示す拡大断面図。 本発明に係るアキュームレータの第２実施形態を示す部分切欠正面図。 本発明に係るアキュームレータの第３実施形態を示す部分切欠正面図。 本発明に係るアキュームレータの第４実施形態を示す部分切欠正面図。 図８のＷ−Ｗ矢視線に従う拡大断面図。 本発明に係るアキュームレータの第５実施形態を示す部分切欠正面図。 本発明に係るアキュームレータの第６実施形態を示す部分切欠正面図。 本発明に係るアキュームレータの第７実施形態を示す部分切欠正面図。 図１２のＸ−Ｘ矢視線に従う断面図。 第４〜第７実施形態の変形形態（その１）の要部を示す部分切欠正面図。 第４〜第７実施形態の変形形態（その２）の要部を示す部分切欠正面図。 第４〜第７実施形態の変形形態（その３）の要部を示す部分切欠正面図。 第４〜第７実施形態の変形形態（その４）の要部を示す部分切欠正面図。 第４〜第７実施形態の変形形態（その５）の要部を示す部分切欠正面図。 第４〜第７実施形態の変形形態（その６）の要部を示す部分切欠正面図。 ヒートポンプシステムの一例を示し、（Ａ）は冷房運転時の冷媒流れ（サイクル）を示す概略構成図、（Ｂ）は暖房運転時の冷媒流れ（サイクル）を示す概略構成図。

以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。

［第１実施形態］
図１は、本発明に係るアキュームレータの第１実施形態を示す部分切欠正面図、図２は、図１のＵ−Ｕ矢視線に従う拡大断面図である。

図示第１実施形態のアキュームレータ１は、前述した図２０に示される如くの、例えば電気自動車用カーエアコンを構成するヒートポンプシステム２００におけるアキュームレータ２５０として用いられるもので、ステンレスあるいはアルミ合金等の金属製の有底円筒状のタンク１０を有し、このタンク１０の上面開口は、同じ金属製の蓋部材１２により気密的に閉塞されている。また、タンク１０の底部１３には、後述するように、沸騰（気泡発生）の起点となる円環状の突起１３ａがプレス加工や切削加工等によりその上面（内面）に同心円上に複数形成されている。なお、本実施形態のアキュームレータ１は、例えば、図示のように縦置き、つまり、蓋部材１２を上（天）側、タンク１０の底部１３を下（地）側にして設置される。

蓋部材１２には、流入口１５と段付きの流出口１６とが並設されており、蓋部材１２の下側に、タンク１０の内径より小径の笠状ないし逆立薄鉢状の気液分離体１８が配在され、前記流出口１６の下部に流出管３０の上端部が連結されている。

前記流出管３０は、その上端部が流出口１６の下部にかしめや圧入等により連結されてタンク１０内に垂下された金属製のインナーパイプ３１と、該インナーパイプ３１の外周に配在された合成樹脂製の有底のアウターパイプ３２とからなる二重管構造とされ、アウターパイプ３２には、後述するように、沸騰の起点となる複数の突起がローレット加工によりその外周に形成されたローレット加工部３７が設けられている。

なお、インナーパイプ３１及びアウターパイプ３２の少なくとも一方には、それぞれの間に所定の間隙を確保するためのリブが形成されるのがよい。

また、インナーパイプ３１、アウターパイプ３２、及び前記リブは、アルミ材等を用いた押出し成型により一体的に形成してもよい。すなわち、上記の二重管構造を、アルミ押出し材を用いた一体成型品とすることもできる。

アウターパイプ３２の下端部は、後述するストレーナ４０のケース４２における内周段差付き上部４２ａに圧入等により内嵌固定されている。インナーパイプ３１の下端は、アウターパイプ３２の底部３２ｂより多少上側に位置せしめられ、アウターパイプ３２の上端は蓋部材１２より多少下側に位置せしめられている。アウターパイプ３２の底部３２ｂの中央には、オイル戻し孔３５が形成されている。オイル戻し孔３５の孔径は例えば１ｍｍ前後に設定されている。

インナーパイプ３１の上端近くには、バルジ成形等により圧縮曲成された鍔状部３１ｆが設けられている。蓋部材１２に気液分離体１８及びインナーパイプ３１を組み付けるにあたっては、インナーパイプ３１の上端部を、気液分離体１８に設けられた通し穴１９に通すと共に流出口１６に下側から圧入又は拡管固定する。これにより、前記気液分離体１８が鍔状部３１ｆと蓋部材１２の下端面とに挟持されるようにして保持固定される。

前記ストレーナ４０は、上述した円環状の突起１３ａが形成されたタンク１０の底部１３に載せ置かれて固定されており、図３を参照すればよくわかるように、合成樹脂製の有底円筒状のケース４２と該ケース４２にインサート成形により一体化された円筒状の網目フィルタ４５とからなっている。網目フィルタ４５は、例えば、金網や合成樹脂製のメッシュ材等から作製される。

ストレーナ４０のケース４２は、前記アウターパイプ３２の下端部が内嵌固定された内周段差付き上部４２ａと、底板部４２ｃと、この底板部４２ｃの外周に等角度間隔で立設された４本の柱状部４２ｂと、この柱状部４２ｂの上端部と下端部とを含む、所定の肉厚及び帯幅を有する円環帯状の網端埋込部４２ｄ、４２ｄと、を有している。この上下の網端埋込部４２ｄ、４２ｄに、網目フィルタ４５の上下の端部がインサート成形時に一体化されて封止され、また、網目フィルタ４５における柱状部４２ｂ部分もインサート成形時に当該柱状部４２ｂに一体化されて封止されている。言い換えれば、４本の柱状部４２ｂと上下の網端埋込部４２ｄ、４２ｄとにより側面視矩形の４つの窓４４が画成され、この各窓４４部分に網目フィルタ４５が張られていることになる。なお、４本の柱状部４２ｂには型抜き用の勾配が付けられているが、４本の柱状部４２ｂと上下の金網埋込部４２ｄ、４２ｄの半径方向の幅は略等しくされている。

また、前記タンク１０内には、冷媒中の水分を吸収除去すべく、該タンク１０の約半分の高さの乾燥剤Ｍ入りバッグ５０が、該タンク１０の内周に沿うように底部１３上に載せ置かれて配在されている。このバッグ５０は、通気性・通水性並びに所要の形状保持性を有するフェルト等の布状体で作製され、その中に粒状の乾燥剤Ｍが略満杯に充填されている。

このような構成を有するアキュームレータ１においては、従来のものと同様に、蒸発器からの低温低圧の気液混在状態の冷媒が流入口１５を介してタンク１０内に導入され、導入された冷媒は、気液分離体１８に衝突して放射状に拡散されて液相冷媒と気相冷媒とに分離され、液相冷媒（オイルを含む）はタンク１０の内周面を伝うように流下してタンク１０の下部空間に溜まるとともに、気相冷媒は流出管３０におけるインナーパイプ３１とアウターパイプ３２との間に形成される空間（気相冷媒下送流路）→インナーパイプ３１の内空間を介して圧縮機２１０の吸入側に吸入されて循環せしめられる。

また、液相冷媒と共にタンク１０の下部空間に溜まるオイルは、液相冷媒との比重や性状の相違等によりタンク１０の底部１３側に移動していき、流出管３０を介して圧縮機吸入側に吸入される気相冷媒に吸引されて、ストレーナ４０の網目フィルタ４５→オイル戻し孔３５→インナーパイプ３１の内空間を通って気相冷媒と共に圧縮機吸入側に戻されて循環せしめられる。網目フィルタ４５を通る際にはスラッジ等の異物が捕捉され、異物は、循環する冷媒（オイルを含む）から取り除かれる。

上記構成に加えて、本実施形態のアキュームレータ１では、アウターパイプ３２に、沸騰の起点となる複数の突起がローレット加工によりその外周に形成されたローレット加工部３７が設けられるとともに、タンク１０の底部１３に、沸騰の起点となる円環状の突起１３ａがプレス加工や切削加工等によりその上面（内面）に同心円上に複数（図示例では、７個）形成されている。

ここでは、前記ローレット加工部３７は、圧縮機２１０の停止時においてタンク１０内に溜まる液状部分（液相冷媒とオイル）の突沸に伴う異音（衝撃音）発生の下限液面高さ位置Ｈｍｉｎと液状部分の最高液面高さ位置Ｈｍａｘとの間の高さ領域に亘って設けられている。この下限液面高さ位置Ｈｍｉｎや最高液面高さ位置Ｈｍａｘは、システムに応じて、タンク１０の底部１３から所定の高さだけ上方の位置、或いは、アウターパイプ３２の上端部から所定の高さだけ下方の位置に予め決められる。

なお、アウターパイプ３２のローレット加工部３７の突起やタンク１０の底部１３の上面の突起１３ａは、沸騰を促進すべく、その先端は鋭利に成形されている。

上記のように、本実施形態のアキュームレータ１では、アキュームレータ１におけるタンク１０内に溜まる液状部分（液相冷媒とオイル）に浸漬する部分に、沸騰（気泡発生）の起点となる突起（アウターパイプ３２のローレット加工部３７の突起やタンク１０の底部１３の上面の突起１３ａ）が設けられ、圧縮機２１０の起動時に、前記突沸現象及びそれに伴う衝撃音が発生する以前に、その突起が、液相冷媒が沸騰して気化する際の起点（きっかけ）となり、タンク１０内の圧力低下に伴って前記液相冷媒が徐々に沸騰（突沸より小さい小沸）する状態となる。すなわち、前記突起により、衝撃音を伴う突沸現象が発生する所定圧に達する以前に突沸よりも小さい沸騰の発生が促進され、前記液相冷媒の沸騰が緩やかに進行するので、圧縮機２１０の起動時における突沸現象及びそれに伴う衝撃音の発生を効果的に抑えることができる。

この場合、基本的には、プレス加工や切削加工、ローレット加工等により安価にかつ簡便に前記突起を形成した流出管３０（のアウターパイプ３２）やタンク１０のみを用意すればよいので、従来のように、撹拌手段として、撹拌羽根及びそれを回転させるための駆動源や開閉弁付きのバイパス流路等を用いる場合に比べて、アキュームレータの構成を簡素化することができ、コスト削減、小型化等を図ることができる。

また、突沸現象及びそれに伴う衝撃音の発生を抑えるためには、基本的に、前記突起を、前記下限液面高さ位置Ｈｍｉｎから上側に設定すればよいが、本実施形態のアキュームレータ１では、タンク１０の底部１３に突起１３ａが設けられているので、液状部分の液面高さが下限液面高さ位置Ｈｍｉｎよりも低く、突沸現象に伴う衝撃音ほどの大きな異音が発生しないときでも、前記突起１３ａによりその異音を更に小さくできるとともに、前記突起１３ａによりタンク１０の底部１３に載せ置かれたストレーナ４０の滑りを抑えられるという効果も得られる。

なお、上記実施形態では、タンク１０の底部１３に円環状の突起１３ａを同心円上に複数形成しているが、例えば、図４に示される如くに、その突起を渦巻状に形成してもよいし、図５に示される如くに、タンク１０の底部１３の中心から放射状に形成してもよい。

また、上記実施形態では、前記ローレット加工部３７を、アウターパイプ３２における下限液面高さ位置Ｈｍｉｎと最高液面高さ位置Ｈｍａｘとの間の高さ領域に設けているが、例えば、そのローレット加工部をアウターパイプ３２の上下方向（軸線方向）の全体に亘って設けてもよいことは当然である。

［第２実施形態］
図６は、本発明に係るアキュームレータの第２実施形態を示す部分切欠正面図である。

図示第２実施形態のアキュームレータ２は、第１実施形態のアキュームレータ１に対し、アウターパイプ３２における突起の形成方法のみが異なり、他の構成は同じである。なお、本第２実施形態のアキュームレータ２を示す図６には、第１実施形態のアキュームレータ１の各部に対応する部分に共通の符号が付されている。すなわち、第１実施形態のアキュームレータ１では、沸騰の起点となる突起がローレット加工により形成されていたが、本第２実施形態のアキュームレータ２では、前記突起がねじ加工により形成されている。

詳細には、本第２実施形態のアキュームレータ２におけるアウターパイプ３２には、螺旋状の突起（ねじ山）が（ねじ加工により）その外周に形成されたねじ加工部３８が、前記下限液面高さ位置Ｈｍｉｎより若干下側から当該アウターパイプ３２の上端部まで設けられている。

このような構成とされた第２実施形態のアキュームレータ２においても、アキュームレータ２におけるタンク１０内に溜まる液状部分（液相冷媒とオイル）に浸漬する部分に、沸騰（気泡発生）の起点となる突起（アウターパイプ３２のねじ加工部３８の突起やタンク１０の底部１３の上面の突起１３ａ）が設けられるとともに、前記アウターパイプ３２における突起をねじ加工により形成できるので、第１実施形態のアキュームレータ１と略同様な作用効果が得られることに加えて、前記突起の加工コストを削減できるという効果も得られる。

［第３実施形態］
図７は、本発明に係るアキュームレータの第３実施形態を示す部分切欠正面図である。

図示第３実施形態のアキュームレータ３は、第１実施形態のアキュームレータ１に対し、アウターパイプ３２における突起の形成方法のみが異なり、他の構成は同じである。なお、本第３実施形態のアキュームレータ３を示す図７には、第１実施形態のアキュームレータ１の各部に対応する部分に共通の符号が付されている。すなわち、第１実施形態のアキュームレータ１では、沸騰の起点となる突起がローレット加工により形成されていたが、本第３実施形態のアキュームレータ３では、前記突起がアウターパイプ３２の押し出し成形時に同時成形されている。

詳細には、本第３実施形態のアキュームレータ３におけるアウターパイプ３２には、上下方向（アウターパイプ３２の軸線方向）に沿って延びる複数の突起が（押し出し成形により）その外周に形成された溝入れ部３９が、当該アウターパイプ３２の下端部から上端部まで（上下方向に亘って）設けられている。

このような構成とされた第３実施形態のアキュームレータ３においても、アキュームレータ３におけるタンク１０内に溜まる液状部分（液相冷媒とオイル）に浸漬する部分に、沸騰（気泡発生）の起点となる突起（アウターパイプ３２の溝入れ部３９の突起やタンク１０の底部１３の上面の突起１３ａ）が設けられるとともに、前記アウターパイプ３２における突起を当該アウターパイプ３２の部品成形時に同時成形できるので、第１実施形態のアキュームレータ１と略同様な作用効果が得られることに加えて、前記突起の加工コストや加工工程を削減できるという効果も得られる。

なお、図示は省略するが、前記突起は、前記アウターパイプ３２の外周に代えて又はその外周と共に、タンク１０の内周に形成してもよい。その場合、上記第１〜第３実施形態で説明したのと同様の方法により、タンク１０の内周に、複数の突起、螺旋状の突起、上下方向に沿って延びる突起等を形成できることは詳述するまでも無い。

また、上記第１〜第３実施形態では、インナーパイプとアウターパイプとからなる二重管構造とされた流出管を採用しているが、本発明は、一端側が流出口に連結され、他端側開口が気液分離体の下面近くに位置せしめられた例えばＵ字状等の流出管を備えたアキュームレータにも適用し得ることは言うまでも無い。

［第４実施形態］
図８は、本発明に係るアキュームレータの第４実施形態を示す部分切欠正面図、図９は、図８のＷ−Ｗ矢視線に従う拡大断面図である。

図示第４実施形態のアキュームレータ４は、第３実施形態のアキュームレータ３に対し、アウターパイプ３２の外周に布状体等が巻装もしくは外挿されている構成のみが異なり、他の構成は同じである。なお、本第４実施形態のアキュームレータ４を示す図８、図９には、第３実施形態のアキュームレータ３の各部に対応する部分に共通の符号が付されている。

詳細には、本第４実施形態のアキュームレータ４では、アウターパイプ３２（の溝入れ部３９）の外周におけるストレーナ４０より上側の部分の全域を覆うように、フェルト、あるいはメッシュ状の可撓性あるいは弾性を有する板状体等の布状体６０が巻装もしくは外挿されている。なお、布状体６０に代えて、発泡材を用いてもよく、発泡材としては、市販されている合成樹脂、ゴム、セラミック等を素材としたものを用いることができる。

また、ここでは、図９にその断面が示されているように、インナーパイプ３１の外部に、長手方向（上下方向）に沿い、かつ、等角度間隔で３枚の板状リブ３６が半径方向外方に向けて突設されており、この３枚の板状リブ３６の外周側にアウターパイプ３２が圧入気味に外挿固定されている。なお、上述したように、インナーパイプ３１、アウターパイプ３２、及び板状リブ３６は、合成樹脂材料やアルミ材等を用いた押出し成型により一体的に形成してもよい。すなわち、上記の二重管構造をアルミ押出し材等を用いた一体成型品としてもよい。

このような構成とされた本実施形態のアキュームレータ４では、第１〜第３実施形態のアキュームレータ１〜３と略同様な作用効果が得られることに加えて、流出管３０を構成するアウターパイプ３２の外周に巻装もしくは外挿された布状体６０によってアウターパイプ３２に設けた溝（あるいは突起）に接する冷媒が疎な状態となって圧力低下するため、圧縮機２１０の起動時において、アウターパイプ３２に形成した溝（あるいは突起）が、液相冷媒が沸騰して気化する際の起点（きっかけ）となり、徐々に気泡が出る状態、つまり、液相冷媒が徐々に気化する状態となる。そのため、液相冷媒の沸騰が緩やかに進行し、その結果、液相冷媒が一気に爆発的に沸騰する突沸現象及びそれに伴う衝撃音の発生を更に効果的に抑えることができる。

この場合、本実施形態のアキュームレータ４では、アウターパイプ３２の外周に、布状体６０を巻装もしくは外挿するという、簡単な構成を付加するだけでよいので、前述した従来の方策のように、複雑化、高コスト化、大型化等を招くことはなく、費用対効果に極めて優れるものとなる。

なお、上記実施形態では、布状体６０が、アウターパイプ３２の外周におけるストレーナ４０より上側の部分の全域を覆うように設けられているが、圧縮機２１０の起動時における突沸現象及びそれに伴う衝撃音の発生を抑えるためには、基本的に、前記布状体６０を、圧縮機２１０の停止時においてタンク１０内に溜まる液状部分（液相冷媒とオイル）の突沸に伴う異音（衝撃音）発生の下限液面高さ位置Ｈｍｉｎと液状部分の最高液面高さ位置Ｈｍａｘとの間の高さ領域に巻装もしくは外挿すればよい。

［第５実施形態］
図１０は、本発明に係るアキュームレータの第５実施形態を示す部分切欠正面図である。

図示第５実施形態のアキュームレータ５は、第１実施形態のアキュームレータ１に対し、アウターパイプ３２の外周に布状体等が巻装もしくは外挿されている構成のみが異なり、他の構成は同じである。なお、本第５実施形態のアキュームレータ５を示す図１０には、第１実施形態のアキュームレータ１の各部に対応する部分に共通の符号が付されている。

詳細には、本第５実施形態のアキュームレータ５では、前述した第４実施形態のアキュームレータ４と同様、アウターパイプ３２（のローレット加工部３７）の外周におけるストレーナ４０より上側の部分の全域を覆うように、フェルト等の布状体７０が巻装もしくは外挿されている。

また、ここでは、ローレット加工部３７は、アウターパイプ３２の下端部から上端部まで（上下方向の全体に亘って）設けられている。

このような構成とされた第５実施形態のアキュームレータ５においても、第１〜第３実施形態のアキュームレータ１〜３と略同様な作用効果が得られることに加えて、第４実施形態のアキュームレータ４と略同様な作用効果が得られる。

［第６実施形態］
図１１は、本発明に係るアキュームレータの第６実施形態を示す部分切欠正面図である。

図示第６実施形態のアキュームレータ６は、第２実施形態のアキュームレータ２に対し、アウターパイプ３２の外周に布状体等が巻装もしくは外挿されている構成のみが異なり、他の構成は同じである。なお、本第６実施形態のアキュームレータ６を示す図１１には、第２実施形態のアキュームレータ２の各部に対応する部分に共通の符号が付されている。

詳細には、本第６実施形態のアキュームレータ６では、前述した第４及び第５実施形態のアキュームレータ４、５と同様、アウターパイプ３２（のねじ加工部３８）の外周におけるストレーナ４０より上側の部分の全域を覆うように、フェルト等の布状体８０が巻装もしくは外挿されている。

また、ここでは、ねじ加工部３８は、アウターパイプ３２におけるストレーナ４０より若干上側からその上端部まで設けられている。

このような構成とされた第６実施形態のアキュームレータ６においても、第１〜第３実施形態のアキュームレータ１〜３と略同様な作用効果が得られることに加えて、第４及び第５実施形態のアキュームレータ４、５と略同様な作用効果が得られる。

［第７実施形態］
図１２は、本発明に係るアキュームレータの第７実施形態を示す部分切欠正面図、図１３は、図１２のＸ−Ｘ矢視線に従う断面図である。

図示第７実施形態のアキュームレータ７は、上述の第４実施形態のアキュームレータ４に対し、乾燥剤Ｍ入りバッグ５０が取り除かれ、フェルト等の布状体９０に、アウターパイプ３２（の溝入れ部３９）の外周に外挿固定されるパイプ外挿部９２が設けられるとともに、冷媒中の水分を吸収除去するための乾燥剤Ｍを収納する、上下が塞がれた円筒状の乾燥剤収納部９５が設けられている構成のみが異なり、他の構成は同じである。なお、本第７実施形態のアキュームレータ７を示す図１２、図１３には、第４実施形態のアキュームレータ４の各部に対応する部分に共通の符号が付されている。

前記乾燥剤収納部９５は、アウターパイプ３２の流入口１５側の外側に、上下方向（アウターパイプ３２の軸線方向）に設けられている。また、ここでは、前記乾燥剤収納部９５は、パイプ外挿部９２の上端部から下端部まで設けられており、その下端部が圧縮機２１０の停止時においてタンク１０内に溜まる液状部分（液相冷媒とオイル）の突沸に伴う異音（衝撃音）発生の下限液面高さ位置Ｈｍｉｎより下側に位置せしめられ、その上端部が圧縮機２１０の停止時においてタンク１０内に溜まる液状部分（液相冷媒とオイル）の最高液面高さ位置Ｈｍａｘより上側に位置せしめられ、その上部が前記最高液面高さ位置Ｈｍａｘよりも上方に突設されている。

フェルト等の布状体は、通気性・通水性を有するので、本実施形態のように、フェルト等の布状体９０に、パイプ外挿部９２に加えて、冷媒中の水分を吸収除去するための乾燥剤Ｍを収納する乾燥剤収納部９５を設けておけば、当該乾燥剤収納部９５がバッグの役目を果たすので、別途に乾燥剤Ｍを収納するバッグやその固定手段（結束バンド等）を用意する必要はなくなり、費用対効果が一層高められる。

また、乾燥剤収納部９５の上部を前記最高液面高さ位置Ｈｍａｘよりも上方に位置させておけば、圧縮機２１０の起動時における突沸現象及びそれに伴う衝撃音の発生がより確実に抑えられる。

なお、図示例では、第４実施形態のアキュームレータ４における布状体に乾燥剤収納部を設ける形態としたが、第５実施形態のアキュームレータ５や第６実施形態のアキュームレータ６における布状体に乾燥剤収納部を採用してもよいことは言うまでも無い。

［第４〜第７実施形態の変形形態］
上記した第４〜第７実施形態における布状体等として１枚の（矩形状の）材料を用い、これをアウターパイプに巻回あるいは外挿してもよいが、例えば図１４に示される如くに、細長い１枚の材料（例えば、フェルト、あるいはメッシュ状の可撓性あるいは弾性を有する板状体等の布状体や、合成樹脂、ゴム、セラミック等を素材とした発泡材からなる材料）１０１ａを用いてこれをアウターパイプ３２の外周に螺旋状に巻回あるいは外挿し、その上端部および下端部を固定手段（結束バンド等）１０１ｂにて固定してもよい。この場合、細長い材料１０１ａを、図示例の如くに、その（上下の）端面同士の間に（上下方向で）若干の隙間１０１ｓをあけるようにしてアウターパイプ３２の外周に巻回あるいは外挿してもよいが、その（上下の）端面同士を突き合わせるように（言い換えれば、隙間が無いように）、あるいはその端面同士を重ねるようにしてアウターパイプ３２の外周に巻回あるいは外挿してもよい。かかる構成では、細長い材料１０１ａの（上下の）端面が冷媒沸騰のきっかけとなり、更に効果的である。

また、例えば図１５に示される如くに、複数枚（図示例では、４枚）の材料１０２ａを用いてこれをアウターパイプ３２の外周に隣接して巻回あるいは外挿してもよい。この場合、複数枚の材料１０２ａを、図示例の如くに、それらの（上下の）端面同士の間に（上下方向で）若干の隙間１０２ｓをあけるようにしてアウターパイプ３２の外周に巻回あるいは外挿してもよいが、その（上下の）端面同士を突き合わせるように（言い換えれば、隙間が無いように）、あるいはその端面同士を重ねるようにしてアウターパイプ３２の外周に巻回あるいは外挿してもよい。かかる構成でも、それらの（上下の）端面が冷媒沸騰のきっかけとなり、更に効果的である。

さらに、１枚の材料を用いる場合及び複数枚の材料を用いる場合のいずれにおいても、例えば図１６〜図１９に示される如くに、該材料にスリット（切れ目）を入れてもよい。なお、図１６〜図１９では、１枚の材料（１０３ａ〜１０６ａ）を用いてこれにスリット（切れ目）（１０３ｓ〜１０６ｓ）を入れる形態を示している。この場合、前記スリットとしては、水平方向に向けて形成した横スリット１０３ｓでもよいし（図１６に示される形態）、上下方向に向けて形成した縦スリット１０４ｓでもよいし（図１７に示される形態）、側面から視て上下方向（または水平方向）に対して傾いた方向に向けて形成した斜めスリット１０５ｓでもよいし（図１８に示される形態）、あるいは、螺旋状に形成した螺旋スリット１０６ｓでもよい（図１９に示される形態）。かかる構成では、前記した各種スリットが冷媒沸騰のきっかけとなり、更に効果的である。特に、このスリットが斜めスリット１０５ｓ（図示例の如くに、上下方向でラップするように形成した斜めスリット）や螺旋スリット１０６ｓである場合には、スリットを長く形成することができて冷媒沸騰のきっかけとなる領域を増大することができ、一層効果的である。

なお、上述のように、圧縮機２１０の起動時における突沸現象及びそれに伴う衝撃音の発生を抑えるためには、基本的に、図１４に示した細長い材料１０１ａの（上下の）端面、図１５に示した複数枚の材料１０２ａの（上下の）端面、図１６〜図１９に示したスリット（切れ目）（１０３ｓ〜１０６ｓ）は、圧縮機２１０の停止時においてタンク内に溜まる液状部分（液相冷媒とオイル）の突沸に伴う異音（衝撃音）発生の下限液面高さ位置Ｈｍｉｎと液状部分の最高液面高さ位置Ｈｍａｘとの間の高さ領域に設定すればよい。

１ アキュームレータ（第１実施形態）
２ アキュームレータ（第２実施形態）
３ アキュームレータ（第３実施形態）
４ アキュームレータ（第４実施形態）
５ アキュームレータ（第５実施形態）
６ アキュームレータ（第６実施形態）
７ アキュームレータ（第７実施形態）
１０ タンク
１２ 蓋部材
１３ タンクの底部
１３ａ タンクの底部の突起
１５ 流入口
１６ 流出口
１８ 気液分離体
３０ 流出管
３１ インナーパイプ
３２ アウターパイプ
３７ ローレット加工部（第１、第５実施形態）
３８ ねじ加工部（第２、第６実施形態）
３９ 溝入れ部（第３、第４、第７実施形態）
４０ ストレーナ
６０ 布状体（第４実施形態）
７０ 布状体（第５実施形態）
８０ 布状体（第６実施形態）
９０ 布状体（第７実施形態）
９２ パイプ外挿部
９５ 乾燥剤収納部
Ｍ 乾燥剤

Claims (19)

1. 流入口及び流出口が設けられたタンクと、前記流出口に連結されて前記タンク内に配在された流出管とを備えるアキュームレータであって、
   前記アキュームレータにおける前記タンク内に溜まる液相冷媒とオイルとからなる液状部分に浸漬する部分に、沸騰の起点となる突起が設けられていることを特徴とするアキュームレータ。
2. 前記流出管は、前記流出口に連結されて前記タンク内に垂下されたインナーパイプ及び該インナーパイプの外側に配在されたアウターパイプからなる二重管構造とされ、
   前記突起は、前記アウターパイプの外周並びに前記タンクの内周及び底部上面の少なくとも一部に設けられてい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。
3. 前記突起は、前記タンクの底部から所定の高さだけ上方、及び／又は、前記アウターパイプの上端部から所定の高さだけ下方の位置に設けられていることを特徴とする請求項２に記載のアキュームレータ。
4. 前記突起は、少なくとも、前記液状部分の突沸に伴う異音発生の下限液面高さ位置と前記液状部分の最高液面高さ位置との間の高さ領域に設けられていることを特徴とする請求項２又は３に記載のアキュームレータ。
5. 前記突起は、前記アウターパイプの外周に螺旋状に或いは上下方向に沿って突設されていることを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載のアキュームレータ。
6. 前記突起は、前記タンクの内周に螺旋状に或いは上下方向に沿って突設されていることを特徴とする請求項２から５のいずれかに記載のアキュームレータ。
7. 前記突起は、前記タンクの底部上面に円環状、渦巻状、又は放射状に突設されていることを特徴とする請求項２から６のいずれかに記載のアキュームレータ。
8. 前記突起は、プレス加工又は切削加工により形成されていることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のアキュームレータ。
9. 前記突起は、ローレット加工又はねじ加工により形成されていることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のアキュームレータ。
10. 前記突起は、前記アウターパイプ又は前記タンクの部品成形時に同時成形されていることを特徴とする請求項２から７のいずれかに記載のアキュームレータ。
11. 前記アウターパイプの外周に、布状体又は発泡材が巻装もしくは外挿されていることを特徴とする請求項２から７のいずれかに記載のアキュームレータ。
12. 前記布状体又は前記発泡材は、少なくとも、前記液状部分の突沸に伴う異音発生の下限液面高さ位置と前記液状部分の最高液面高さ位置との間の高さ領域に巻装もしくは外挿されていることを特徴とする請求項１１に記載のアキュームレータ。
13. 前記布状体に、冷媒中の水分を吸収除去するための乾燥剤を収納する乾燥剤収納部が設けられていることを特徴とする請求項１１又は１２に記載のアキュームレータ。
14. 前記乾燥剤収納部は、前記アウターパイプの外側に上下方向に設けられていることを特徴とする請求項１３に記載のアキュームレータ。
15. 前記乾燥剤収納部は、前記アウターパイプの前記流入口側の外側に設けられていることを特徴とする請求項１３又は１４に記載のアキュームレータ。
16. 前記布状体又は前記発泡材は、細長い材料が、その端面同士の間に隙間をあけるように、その端面同士を突き合わせるように、あるいはその端面同士を重ねるように前記アウターパイプの外周に螺旋状に巻回あるいは外挿されたものであることを特徴とする請求項１１から１５のいずれかに記載のアキュームレータ。
17. 前記布状体又は前記発泡材は、複数の材料より成り、該複数の材料が、それらの端面同士の間に隙間をあけるように、それらの端面同士を突き合わせるように、あるいはそれらの端面同士を重ねるように前記アウターパイプの外周に隣接して巻回あるいは外挿されていることを特徴とする請求項１１から１５のいずれかに記載のアキュームレータ。
18. 前記布状体又は前記発泡材には、スリットが形成されていることを特徴とする請求項１１から１５のいずれかに記載のアキュームレータ。
19. 前記スリットは、水平方向に向けて、上下方向に向けて、側面から視て上下方向に対して傾いた方向に向けて、あるいは螺旋状に形成されていることを特徴とする請求項１８に記載のアキュームレータ。
    

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