JP2017125466A - アキュムレータおよびそれを備える圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】フィルタを支持する支持板が落下しても、密閉容器内のガス冷媒の取り出しを継続することができ、その上、出口管内への液冷媒の吸入を防止できるアキュムレータ及びそれを備える圧縮機を提供する。
【解決手段】アキュムレータ（２０）は、出口管（２６）の一端部（２６ａ）に側方または斜め上方に開口する吸入口（２６ｂ）が設けられ、密閉容器（２２）の上下方向から見たとき、密閉容器（２２）の中心軸Ｌを中心とすると共に中心軸Ｌと複数の貫通孔（３２ａ）の間の距離の最小値ｄを半径とする仮想円Ｃ内に、出口管（２６）の一端部（２６ａ）の吸入口（２６ｂ）が位置する。
【選択図】図２

Description

本発明は、アキュムレータおよびそれを備える圧縮機に関する。

従来、アキュムレータとしては、密閉容器内で気液二相冷媒をフィルタを通過させることにより、気液二相冷媒中の異物をフィルタで捕獲するものがある。この異物が除去された気液二相冷媒の液冷媒は、密閉容器の底部内に溜まる。一方、前記気液二相冷媒のガス冷媒は、密閉容器内の出口管の一端部の吸入口から、出口管内に吸入される。

このようなアキュムレータにおいて、水分が気液二相冷媒に混入した場合、フィルタに付着した水分が凍結し、フィルタが目詰まりすることがある。前記フィルタの目詰まりは、気液二相冷媒からフィルタが受ける圧力を増加させてしまうため、フィルタを支持する支持板（バッフルプレート）が、密閉容器から外れて落下し、出口管の一端部の吸入口を塞いでしまうことがある。したがって、前記密閉容器内からガス冷媒を取り出せなくなるという問題が生じる可能性がある。

前記問題を解決するためのアキュムレータとしては、特許文献１に記載されているように、支持板を複数の出口管で支持するようにしたものがある。

特開２００６−２３３８３４号公報

ところで、特許文献１に記載のアキュムレータは、気液二相冷媒から導入される略円柱形状の密閉容器を備えている。この密閉容器の周壁の内面に沿った筒状領域は、液冷媒が豊富に存在する領域である。このような筒状領域に各出口管の一端部の吸入口が位置しているため、液冷媒が各出口管内に吸い込まれ易い状態になっている。従って、特許文献１に記載のアキュムレータを圧縮機に用いた場合、アキュムレータの密閉容器から出口管を介して圧縮機本体内に液冷媒が供給され易くなるため、圧縮機本体内で液圧縮が起こり、圧縮機本体が損傷する恐れがある。

本発明は、フィルタを支持する支持板が落下しても、密閉容器内のガス冷媒の取り出しを継続することができ、その上、出口管内への液冷媒の吸入を防止できるアキュムレータ及びそれを備える圧縮機を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明のアキュムレータは、密閉容器と、密閉容器の上部に接続された入口管と、前記密閉容器の下部を貫通し、一端部が前記密閉容器内に位置する出口管と、前記出口管の前記一端部の上方であって、前記密閉容器内に配置されたフィルタと、前記出口管の前記一端部と前記フィルタの間に配置されて前記フィルタを支持すると共に、前記密閉容器の周方向に沿って所定間隔をあけて設けられた複数の貫通孔を有する支持板とを備え、前記出口管の前記一端部には、側方または斜め上方に開口する吸入口が設けられ、前記密閉容器の上下方向から見たとき、前記密閉容器の中心軸を中心とすると共に前記中心軸と前記複数の貫通孔の間の距離の最小値を半径とする仮想円内に、前記出口管の前記一端部の前記吸入口が位置する。

この構成によれば、出口管の一端部の吸入口が側方または斜め上方に開口しているため、仮に、支持板が落下しても、出口管の一端部の吸入口が支持板で塞がれ難い。したがって、密閉容器内のガス冷媒の取り出しを継続することができる。

また、上記密閉容器内に入口管を介して気液二相冷媒を導入した場合、気液二相冷媒は、支持板の貫通孔を通過し、密閉容器の下部へ向かう。このため、仮想円外には液冷媒が豊富に存在するが、仮想円内には液冷媒が豊富に存在しない。すなわち、液冷媒は仮想円外よりも仮想円内の方が少ない。したがって、出口管の一端部の吸入口が仮想円内に位置するので、出口管内への液冷媒の吸入を防止できる。

一実施形態のアキュムレータでは、前記出口管の前記一端部の前記吸入口は、前記密閉容器の前記中心軸に向けられている。

上記一実施形態によれば、出口管の一端部の吸入口と、液冷媒が豊富に存在する領域との距離を広げることができる。したがって、出口管内に液冷媒が流入する可能性を下げることができる。

一実施形態のアキュムレータでは、前記出口管の前記一端部は湾曲している。

上記一実施形態によれば、仮に、支持板が落下しても、出口管の一端部で支持板を支持することができる。したがって、フィルタの異物除去効果を維持することができる。

本発明の圧縮機は、本発明または上記の一実施形態のいずれか一つに記載のアキュムレータと、前記出口管の他端部が接続された圧縮機本体とを備える。

この構成によれば、アキュムレータの密閉容器内に気液二相冷媒を導入した場合、出口管内への液冷媒の吸入を防止できるので、圧縮機本体が液圧縮で損傷する可能性を下げることができる。

以上より明らかなように、本発明のアキュムレータは、フィルタを支持する支持板が落下しても、密閉容器内のガス冷媒の取り出しを継続することができ、その上、出口管内への液冷媒の吸入を防止できる。また、本発明の圧縮機は、圧縮機本体が液圧縮で損傷する可能性を下げることができる。

本発明の第１実施形態に係るアキュムレータを備える圧縮機の正面図。 図１のアキュムレータの縦断面図。 図１のアキュムレータの横断面図。 本発明の第２実施形態に係るアキュムレータの縦断面図。 本発明の第３実施形態に係るアキュムレータの縦断面図。 本発明の第４実施形態に係るアキュムレータの縦断面図。 本発明の第５実施形態に係るアキュムレータの縦断面図。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態のアキュムレータ２０および圧縮機本体１０を備える圧縮機２を示している。図２は、第１実施形態のアキュムレータ２０の縦断面図を示している。図３は、第１実施形態のアキュムレータ２０の横断面図を示している。アキュムレータ２０は、気液二相冷媒からガス冷媒を分離して圧縮機本体１０に供給する。圧縮機本体１０は、内部で冷媒を圧縮し、吐出管１２から吐出する。

図１および図２に示すように、本実施形態のアキュムレータ２０は、両端が閉塞された概略円筒状の密閉容器２２を備える。密閉容器２２の上部には、冷媒を密閉容器２２内に導入する入口管２４が接続されている。具体的には、入口管２４は、密閉容器２２の上部を貫通しており、かつ密閉容器２２の内部で開口している。密閉容器２２の下部には、出口管２６が設けられている。出口管２６は、下部を貫通し、一端部２６ａが密閉容器２２内に位置し、冷媒を密閉容器２２外へ導出する。そのため、密閉容器２２は、上部および下部に、入口管２４および出口管２６が密閉容器２２をそれぞれ貫通するための貫通孔２２ａ，２２ｂを有している。なお、出口管２６の他端部は図示していないが、圧縮機本体１０の内部に収容されている。

出口管２６の一端部２６ａには、側方に開口する吸入口２６ｂが設けられている。出口管２６の一端部２６ａは、吸入口２６ｂを側方に開口させるために概略直角に屈曲されている。ただし、厳密に側方に開口している以外に斜め上方へ開口してもよい。出口管２６の一端部２６ａの上方であって、密閉容器２２内には、金網状のフィルタ３０が配置されている。出口管２６の一端部２６ａとフィルタ３０の間には、フィルタ３０を支持する支持板３２が設けられている。即ち、フィルタ３０は、支持板３２に載置されている。支持板３２は、密閉容器２２内面に溶接等で固定されている。

図３に示すように、支持板３２には、密閉容器２２の周方向に沿って所定間隔をあけて複数の貫通孔３２ａが形成されている。所定間隔は、例えば周方向に沿って４等分する間隔であってもよく、貫通孔３２ａの数および大きさなどによって適宜変更可能である。また、貫通孔３２ａの形状についても特に限定されず、例えば支持板３２を部分的に切り起こして半ドーム形状を形成し、冷媒の流動する向きを規定してもよい。

支持板３２の複数の貫通孔３２ａと出口管２６の一端部２６ａの吸入口２６ｂとの位置関係を説明する。密閉容器２２の上下方向から見たとき、密閉容器２２の中心軸Ｌを中心とすると共に中心軸Ｌと複数の貫通孔３２ａの間の距離の最小値ｄを半径とする仮想円Ｃ（図の二点鎖線参照）を設定すると、出口管２６の一端部２６ａの吸入口２６ｂは仮想円Ｃ内に位置している。換言すると、出口管２６の一端部２６ａの吸入口２６ｂは、支持板３２の全ての貫通孔３２ａに囲まれている。なお、本実施形態では複数の貫通孔３２ａのうち一つが吸入口２６ｂとの間で距離の最小値ｄをとるが、全ての貫通孔３２ａが吸入口２６ｂとの間で等距離ｄをとるように配置されてもよい。

図１から図３を参照して、冷媒の流れについて説明する。冷媒は、気液二相状態で入口管２４から密閉容器２２内に導入される。冷媒は、まずフィルタ３０により冷媒に混入しているゴミ等の異物が除去される。次いで、ガス冷媒が、支持板３２の貫通孔３２ａを通過し出口管２６に流入する。液の冷媒は、支持板３２の貫通孔３２ａを通過し出口管２６を避けて密閉容器２２内面を伝い下方へ流れ密閉容器２２の下部に溜まる。そのため、密閉容器２２の周壁の内面に沿った筒状領域（仮想円Ｃと密閉容器２２の内面との間の領域）は、液冷媒が豊富に存在する領域である。密閉容器２２下部に溜まった冷媒は気化し、気化後に出口管２６に流入する。即ち、出口管２６には吸入口２６ｂからガス冷媒のみが流入し、出口管２６を通じてガス冷媒のみが圧縮機本体１０に供給される。

この構成によれば、出口管２６の一端部２６ａの吸入口２６ｂが側方または斜め上方に開口しているため、仮に、支持板３２が落下しても、出口管２６の一端部２６ａの吸入口２６ｂが支持板３２で塞がれ難い。したがって、密閉容器２２内のガス冷媒の取り出しを継続することができる。また、密閉容器２２内に入口管２４を介して気液二相冷媒を導入した場合、気液二相冷媒は、支持板３２の貫通孔３２ａを通過し、密閉容器２２の下部へ向かう。このため、仮想円Ｃ外には液冷媒が豊富に存在するが、仮想円Ｃ内には液冷媒が豊富に存在しない。すなわち、液冷媒は仮想円Ｃ外よりも仮想円Ｃ内の方が少ない。したがって、出口管２６の一端部２６ａの吸入口２６ｂが仮想円Ｃ内に位置するので、出口管２６内への液冷媒の吸入を防止できる。

このように、アキュムレータ２０の密閉容器２２内に気液二相冷媒を導入した場合、出口管２６内への液冷媒の吸入を防止できるので、本実施形態では圧縮機本体１０が液圧縮で損傷する可能性を下げることができる。

（第２実施形態）
図４は、本発明の第２実施形態に係るアキュムレータ２０の縦断面図を示している。図４では、第１実施形態の図１、図２、および図３の構成部と同一構成部に、図１、図２、および図３の構成部の参照番号と同一参照番号を付している。図４では図示していないが、アキュムレータ２０は、第１実施形態のアキュムレータ２０と同様に、圧縮機本体１０に取り付けられて使用される。

第２実施形態のアキュムレータ２０は、第１実施形態と異なり出口管２６が２本設けられており、例えば容積式の２シリンダ型の圧縮機本体１０に取り付けられて使用される。支持板３２の複数の貫通孔３２ａと出口管２６の一端部２６ａの吸入口２６ｂとの位置関係は、全ての吸入口２６ｂ（本実施形態では２つ）が仮想円Ｃ内（図３参照）に位置するように配置されている。即ち、全ての吸入口２６ｂは、支持板３２の全ての貫通孔３２ａに囲まれている。

このように、出口管２６の数に限らず本発明は適用でき、仮に支持板３２が落下した際にも、出口管２６の一端部２６ａの吸入口２６ｂが支持板３２で塞がれ難く、密閉容器２２内のガス冷媒の取り出しを継続することができる。

（第３実施形態）
図５は、本発明の第３実施形態に係るアキュムレータ２０の縦断面図を示している。図５では、第１実施形態の図１、図２、および図３の構成部と同一構成部に、図１、図２、および図３の構成部の参照番号と同一参照番号を付している。図５では図示していないが、アキュムレータ２０は、第１実施形態のアキュムレータ２０と同様に、圧縮機本体１０に取り付けられて使用される。

第３実施形態では、出口管２６の一端部２６ａの吸入口２６ｂは、密閉容器２２の中心軸Ｌに向けられている。そのため、出口管２６は密閉容器２２内の中心部ではなく、密閉容器２２内の周囲部で上方へ延びている。従って、吸入口２６ｂから中心軸Ｌまでの距離と吸入口２６ｂから密閉容器２２の内面までの距離では、前者の方が小さい。

この構成により、出口管２６の一端部２６ａの吸入口２６ｂと、液冷媒が豊富に存在する領域（仮想円Ｃと密閉容器２２の内面との間の領域）との距離を広げることができる。したがって、出口管２６内に液冷媒が流入する可能性を下げることができる。

（第４実施形態）
図６は、本発明の第４実施形態に係るアキュムレータ２０の縦断面図を示している。図６では、第１実施形態の図１、図２、および図３の構成部と同一構成部に、図１、図２、および図３の構成部の参照番号と同一参照番号を付している。図６では図示していないが、アキュムレータ２０は、第１実施形態のアキュムレータ２０と同様に、圧縮機本体１０に取り付けられて使用される。

第４実施形態では、出口管２６の一端部２６ａは湾曲している。具体的には、出口管２６の一端部２６ａは、吸入口２６ｂより側方から吸い込んだ冷媒を下方へ誘導するように湾曲している。

出口管２６の一端部２６ａが湾曲していることで、仮に、支持板３２が落下しても、出口管２６の一端部２６ａで支持板３２を支持することができる。したがって、フィルタ３０の異物除去効果を維持することができる。

（第５実施形態）
図７は、本発明の第５実施形態に係るアキュムレータ２０の縦断面図を示している。なお、図７では、第１実施形態の図１、図２、および図３の構成部と同一構成部に、図１、図２、および図３の構成部の参照番号と同一参照番号を付している。図７では図示していないが、アキュムレータ２０は、第１実施形態のアキュムレータ２０と同様に、圧縮機本体１０に取り付けられて使用される。

第５実施形態では、出口管２６の一端部２６ａは屈曲も湾曲もしておらず、側方に開口した吸入口２６ｂが設けられている。即ち、第５実施形態では、吸入口２６ｂは出口管２６の端面に設けられておらず、側面に設けられている。

このように、側面に吸入口２６ｂを設けることで、出口管２６の一端部２６ａを変形加工することなく、穿孔加工のみで吸入口２６ｂを側方へ向けることができる。

以上より、本発明の具体的な実施形態について説明したが、本発明は上記形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。例えば、個々の実施形態の内容を適宜組み合わせたものを、この発明の一実施形態としてもよい。

２ 圧縮機
１０ 圧縮機本体
１２ 吐出管
２０ アキュムレータ
２２ 密閉容器
２２ａ，２２ｂ 貫通孔
２４ 入口管
２６ 出口管
２６ａ 一端部
２６ｂ 吸入口
２６ｃ 湾曲部
３０ フィルタ
３２ 支持板
３２ａ 貫通孔

Claims (4)

1. 密閉容器（２２）と、
   密閉容器（２２）の上部に接続された入口管（２４）と、
   前記密閉容器（２２）の下部を貫通し、一端部が前記密閉容器（２２）内に位置する出口管（２６）と、
   前記出口管（２６）の前記一端部の上方であって、前記密閉容器（２２）内に配置されたフィルタと、
   前記出口管（２６）の前記一端部（２６ａ）と前記フィルタ（３０）の間に配置されて前記フィルタ（３０）を支持すると共に、前記密閉容器（２２）の周方向に沿って所定間隔をあけて設けられた複数の貫通孔（３２ａ）を有する支持板（３２）と
   を備え、
   前記出口管（２６）の前記一端部（２６ａ）には、側方または斜め上方に開口する吸入口（２６ｂ）が設けられ、
   前記密閉容器（２２）の上下方向から見たとき、前記密閉容器（２２）の中心軸を中心とすると共に前記中心軸と前記複数の貫通孔（３２ａ）の間の距離の最小値を半径とする仮想円内に、前記出口管（２６）の前記一端部（２６ａ）の前記吸入口（２６ｂ）が位置する、アキュムレータ（２０）。
2. 前記出口管（２６）の前記一端部（２６ａ）の前記吸入口（２６ｂ）は、前記密閉容器（２２）の前記中心軸に向けられている、請求項１に記載のアキュムレータ（２０）。
3. 前記出口管（２６）の前記一端部（２６ａ）は湾曲している、請求項１または請求項２に記載のアキュムレータ（２０）。
4. 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のアキュムレータ（２０）と、
   前記出口管（２６）の他端部が接続された圧縮機本体（１０）と
   を備える、圧縮機（２）。

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