JP2893991B2 - 冷凍装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、冷凍サイクルを行わせ
る冷凍装置に係り、特に車輌用空気調和機に用いる冷凍
装置として好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】コンプレツサ、コンデンサ、膨脹弁およ
びエバポレータを冷媒通路で連結した冷凍装置において
は、冷凍サイクル中に水分が含まれていると膨脹弁の細
孔で凍結して冷媒の流れを阻害したり、冷凍装置の機能
部品を腐蝕させるおそれがあるので、車輌用空気調和機
に用いる冷凍装置においては、コンデンサと膨脹弁との
間の冷媒通路に配設したレシーバに乾燥剤を布袋等に入
れて封入して該レシーバを通過する冷媒の水分を除去す
ることが行われ、また冷蔵庫に用いる冷凍装置において
は、コンデンサパイプと膨脹弁のキヤピラリチユーブと
の間にモレキユラシーブ等の粒状乾燥剤を充填した円筒
状体を直列に接続すること（実開昭５９−１８２５４
号）が行われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記レシーバに乾燥剤
を封入する場合には、コンデンサの冷媒出口から膨脹弁
に送られる主として液体状の冷媒の全量が乾燥剤を通過
することになり、乾燥剤の容積に相当する液量だけ冷媒
を余分に封入する必要がある。また車輌用空気調和機に
用いられる冷凍装置においては、複数の冷媒チユーブの
両端にそれぞれ連結されるヘツダパイプのうちの冷媒出
口側のヘツダパイプにレシーバタンクを固着することが
行われている（実公平２−１３９５４号）が、乾燥剤を
レシーバタンクの適所に乾燥剤を封入することは、製作
時に手数を要する。そこで本発明は、レシーバタンクと
は別体に乾燥剤を封入したドライヤを設け、気体状の冷
媒のみを乾燥剤を通過させ、冷媒中の水分を除去するよ
うにした冷凍装置を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、コンプレッ
サ、レシーバタンク、コンデンサ、膨張弁およびエバポ
レータを冷媒通路で連結した冷凍装置において、前記レ
シーバ上部のガス域もしくはレシーバ上流の前記コンデ
ンサ途中の気液流動部と膨張弁とを結ぶ冷媒通路に、バ
イパス通路を設け、該バイパス通路に乾燥剤を収容した
ドライヤを配設することを特徴とする。

【０００５】

【作用】本発明によるときは、コンプレッサで圧縮され
て高温・高圧となった気体状冷媒は、コンデンサの冷媒
チューブを通過する間に冷却されて液化される。コンデ
ンサにおいて冷却された気体状冷媒は、コンデンサの冷
媒出口においては主として液体状の冷媒となり膨張弁の
冷媒入口に送られる。一方コンデンサのヘッダパイプの
頂部付近またはレシーバタンクの頂部付近には気体状冷
媒が流動しており、これらの部位から取出管によりドラ
イヤに導入される気体状冷媒は、ドライヤの取付基体の
第２の通路を介して乾燥剤を収容した容器内腔部に入
り、冷媒に吸収されている水分が除去された後、第３の
通路を経て、前記第１の通路を流れている主として液体
状の冷媒に合流し、膨張弁に送られる。

【０００６】

【実施例】図１に本発明の冷凍装置の一実施例の冷凍回
路を示す。図において、コンプレツサ１、コンデンサ
２、膨脹弁３、エバポレータ４は冷媒通路で連結され、
閉回路を構成している。コンデンサ２と膨脹弁３とを結
ぶバイパス通路にはドライヤ５が配設される。コンデン
サ２は、一対のヘツダパイプ２１，２２に複数の冷媒チ
ユーブ２３の両端をロー付けにより固定し、一方のヘツ
ダパイプ２２にはレシーバタンク２４を一体的に固定し
て構成する。両ヘツダパイプ２１，２２にはその垂直方
向の中央よりやや下方位置に隔壁２５，２６が固定さ
れ、ヘツダパイプ２１には、前記隔壁２５，２６より上
部位置に冷媒入口２７が、下部位置に冷媒出口２８が設
けられ、コンプレツサ１で圧縮され高温・高圧となつた
気体状冷媒は、冷媒入口２７よりヘツダパイプ２１の隔
壁２５より上部の空間に導入され、該空間に連通してい
る冷媒チユーブ２３を介してヘツダパイプ２２の隔壁２
６より上部の空間に流入し、冷媒チユーブ２３を通過す
る間に冷却される。ヘツダパイプ２２の隔壁２６にはパ
イプ壁との間に隙間２９が形成され、またヘツダパイプ
２２とレシーバタンク２４とは、後述するレシーバタン
ク２４の管壁に形成した切欠部により形成される隙間３
０，３１により上下端部で互いに連通している。従つて
ヘツダパイプ２２の隔壁２６より上部の空間に流入した
冷媒は、冷却されて液化したものの一部は前記隔壁２６
に形成された隙間２９より前記隔壁２６より下方の空間
に落下し、また液化した冷媒の一部および気体状の冷媒
はレシーバタンク２４の上端部の切欠部により形成され
る隙間３０よりレシーバタンク２４に流入し、液化した
冷媒はレシーバタンク２４の下端部に貯留され、該下端
部の切欠部により形成される隙間３１からヘツダパイプ
２２の隔壁２６より下方の空間に落下した液体状冷媒と
合流する。ヘツダパイプ２２の隔壁２６より下方の空間
に流入した液体状冷媒は、該空間に連通している冷媒チ
ユーブ２３を介してヘツダパイプ２１の隔壁２５より下
方の空間に送られ、この間冷媒チユーブ２３を通過する
間に過冷却される。コンデンサ２で冷却され液化された
冷媒は膨脹弁３に送られ、該弁３において高温・高圧の
液体状冷媒は小さな孔から噴射せしめられ、急激に膨脹
せしめられて低温・低圧の霧状の冷媒とされ、エバポレ
ータ４において多量に気化せしめられることによつて、
エバポレータ４の冷媒チユーブとフインとを介して空気
と熱交換を行う。熱交換により完全に気化された冷媒
は、コンプレツサ１に送られる。

【０００７】図２は図１に示すヘツダパイプ２２および
レシーバタンク２４の断面図を示す。レシーバタンク２
４は、ヘツダパイプ２２側を平坦な板状の管壁３２と
し、残部のＵ字状管壁３３とにより囲まれる閉じられた
空間をレシーバタンク空間とするものである。そして前
記Ｕ字状管壁３３は前記板状管壁３２よりの延長部に延
長壁３４，３４を備え、該延長壁３４，３４の自由端に
弧状壁３５の両側縁部をロー付け固定することにより、
該弧状壁３５、延長壁３４，３４および板状管壁３２に
より囲まれる空間をヘツダパイプ２２の内部空間とす
る。前記Ｕ字状管壁３３、延長壁３４，３４および弧状
壁３５の上端部および下端部は、それぞれ端板３６，３
７で気密に閉塞され（図１参照）、前記レシーバタンク
２４を構成する直線状の管壁３２の上下端部には、前記
端板３６，３７との間に隙間３０，３１を形成するため
の切欠部が形成される。また前記ヘツダパイプ２２の内
部空間を上下の２空間に区画する隔壁２６は、前記板状
管壁３２と一体的に形成され、前記弧状壁３５の内壁面
との間に前記隙間２９を形成するための切欠部（図２参
照）を備える。

【０００８】本発明のドライヤの一実施例を図３ないし
図５に示す。図３はドライヤ５の上面図、図４はその断
面図であり、図５はドライヤ５の構成を分解してコンデ
ンサ２との連結を示す斜面図である。ドライヤ５は、適
宜の固定場所に固定されるべき、金属製の取付基体５０
と、乾燥剤５１を収容して前記取付基体５０に気密に装
着および取外し可能の容器５２とからなる。取付基体５
０には、その側端部にコンデンサ２のヘツダパイプ２１
に設けた冷媒出口２８に一端を連結される管路９１（図
５）の他端を連結する取付ねじ部５３が突設され、該取
付ねじ部５３の先端に開口する冷媒通路５４が取付基体
５０のほぼ中央部まで穿設され、前記取付ねじ部５３を
突設した側端部に垂直な位置にある側端部に開口して前
記冷媒通路５４の長手方向に垂直に穿設されたフイルタ
室５５が前記冷媒通路５４の先端部と取付基体５０内で
連通して、前記冷媒通路５４とともに第１の通路を構成
する。前記フイルタ室５５の前記開口に気密に密嵌する
栓５６を備えた覆板５７が前記側端部にボルト５８によ
り固定される。前記フイルタ室５５の内部において袋状
メツシユ材料で形成されたフイルタ５９が配置され、該
フイルタ５９はその口部が前記栓５６に固定される。前
記覆板５７には前記栓５６の中心部を貫通する貫通孔６
０が形成され、該貫通孔６０に嵌入されて気密に固定さ
れた管路９２（図３，図５）の他端は膨脹弁３の冷媒入
口に連結される。

【０００９】取付基体５０の下面には容器取付用の栓体
６１が円筒状に突設され、該栓体６１に前記容器５２の
頂部開口部６２が気密に嵌合され、前記取付基体５０の
上面より該取付基体５０を上下方向に貫通する貫通孔に
挿入したボルト６３を前記容器５２の頂部に形成した螺
孔６４に螺装する（図５）ことにより、容器５２を取付
基体５０に固定する。前記栓体６１の近傍において、取
付基体５０の前記フイルタ室５５を開口せしめた側縁部
に開口し、前記フイルタ室５５の軸心と平行に冷媒通路
６５を穿設するとともに、前記栓体６１の容器５２内腔
部に対向する面より前記冷媒通路６５の端部に連通する
冷媒通路６６を穿設し、両冷媒通路６５，６６により第
２の通路を構成する。図４中符号６７は容器５２の頂部
に形成されて前記冷媒通路６６に連通する開口である。
前記冷媒通路６５の開口する取付基体５０の側縁部に
は、該冷媒通路６５の開口部に気密に密嵌する栓体６８
を備えた覆板６９をボルト７０により固着する。前記覆
板６９および栓体６８を貫通して前記冷媒通路６５に開
口する貫通孔が穿設され、該貫通孔に嵌入されて気密に
固定された取出管９３（図３，図５）の他端は、前記コ
ンデンサ２のレシーバタンク２４の頂部付近のタンク壁
に設けた気体状冷媒取出口９４に連結される。前記取付
基体５０の頂面から前記第１の通路を構成する冷媒通路
５４に連通する円形孔７１を穿設し、その開口部に透明
のサイトガラス７２を気密に固着する。このサイトガラ
ス７２は前記第１の通路を流れる冷媒が正常状態か異常
状態かを観察するためのものである。前記取付基体５０
の下面に突出する栓体６１の容器５２の内腔部に対向す
る面より、前記円形孔７１に向けて冷媒通路７３を穿設
し、該冷媒通路７３を前記第１の通路に連通せしめる。
容器５２には前記冷媒通路７３に連通するパイプ７４を
固定し、該パイプ７４の先端を容器５２の底面より若干
距離上方位置に開口せしめる。該パイプ７４の内部通路
と前記冷媒通路７３とにより、容器５２の内腔部を前記
第１の通路に連通せしめる第３の通路を構成する。乾燥
剤５１は前記パイプ７４の周囲に充填されている。

【００１０】コンデンサ２により冷却されて液化した液
状冷媒は、コンデンサ２の冷媒出口２８より管路９１を
介してドライヤ５の取付基体５０内に形成された冷媒通
路５４およびフイルタ室５５よりなる第１の通路を通
り、管路９２によつて膨脹弁３の冷媒入口に送られる。
この間にフイルタ室５５内に配設したフイルタ５９によ
り冷媒に含まれるゴミを除去する。一方、コンデンサ２
と一体的に形成したレシーバタンク２４は、コンデンサ
２で液化した冷媒を負荷に即応してエバポレータに供給
できるように冷媒を貯えているものであるから、レシー
バタンク２４内の液体状冷媒の液面は下方位置にあり、
液体状冷媒はレシーバタンク２４から冷媒出口２８に送
り出される。このような冷凍装置の正規の運転状態にお
いては、レシーバタンク２４内の液体状冷媒の液面の上
部は該レシーバタンク２４の頂部に至るまで気体状冷媒
が充満している。そこでこの気体状冷媒はレシーバタン
ク２４の頂部付近のタンク壁に設けた気体状冷媒取出口
９４から取出管９３を介してドライヤ５の取付基体５０
に形成した冷媒通路６５，６６よりなる第２の通路に送
られ容器５２の内腔部に導入される。前記容器５２の内
腔部の気体状冷媒は、パイプ７４の内部通路および冷媒
通路７３により構成される第３の通路を介して、前記第
１の通路を構成する冷媒通路５４と連通している円形孔
７１の底部より第１の通路を流れている液体状冷媒に合
流し、膨脹弁３に供給される。取出管９３、冷媒通路６
５，６６よりなる第２の通路、容器５２、パイプ７４の
内部通路および冷媒通路７３よりなる第３の通路は、管
路９１、冷媒通路５４，５５よりなる第１の通路および
管路９２を結ぶ液体状冷媒通路のバイパス通路となる。

【００１１】気体状冷媒がドライヤ５の取付基体５０内
部に形成された第２の通路により容器５２内に導入さ
れ、第３の通路により取付基体５０内の第１の通路に送
出される間に、気体状冷媒は容器５２に充填されている
粒子状の乾燥剤５１に接触し、冷媒中に含まれる水分を
除去される。前記第３の通路を構成する冷媒通路７３の
第１の通路への開口部が前記円形孔７１の底部であるこ
とから、第３の通路を流れる気体状冷媒が第１の通路を
流れる液体状冷媒への合流状況はサイトガラス７２を介
して観察することができる。また気体状冷媒の取出管９
３を接続する気体状冷媒取出口９４は必ずしもレシーバ
タンク２４のタンク壁に設ける必要はなく、コンデンサ
２の気体状冷媒が流動している部位であれば何処でもよ
い。図に示すコンデンサ２はヘツダパイプ２２とレシー
バタンク２４とが頂部において連通し、液化されていな
い気体状冷媒をヘツダパイプ２２の頂部からレシーバタ
ンク２４に導入される構成であるから、気体状冷媒取出
口９４はヘツダパイプ２２の頂部の管壁に設けても、同
様の効果を生ずる。

【００１２】

【発明の効果】本発明においては、コンプレツサ、途中
にレシーバを備えたコンデンサ、膨脹弁およびエバポレ
ータを冷媒通路で連結した冷凍装置において、前記レシ
ーバ上部のガス域もしくは該レシーバ上流のコンデンサ
途中の気液流動部と膨脹弁とを結ぶバイパス通路を設
け、該バイパス通路に乾燥剤を収容したドライヤを配設
したことにより、冷凍装置の通常の正常運転時において
は、コンデンサで冷却され液化された液体状冷媒は乾燥
剤に接触することなくドライヤを通過させて膨脹弁に供
給され、一方前記コンデンサの気体状冷媒の流動部位に
一端を連結した取付管に連通し他端を前記容器の内腔部
に連通せしめて前記取付基体に形成した第２の通路を介
して、コンデンサ内の気体状冷媒がドライヤの容器の内
腔部に導入され、さらに一端を前記容器の内腔部に開口
し他端を前記第１の通路に開口する第３の通路を介して
容器内の気体状冷媒は前記第１の通路に送られ、前記第
１の通路を流れる液体状冷媒に合流するから、気体状冷
媒は前記第２の通路から第３の通路に流入する間に容器
内の乾燥剤に接触して水分を除去される。このようにド
ライヤ内において乾燥剤に接触する冷媒は気体状となつ
ているもののみであるから、乾燥剤による水分の吸収性
能は液体状冷媒を乾燥剤に接触させる場合に比して一段
と良好となり、かつ除去した水分は容器内に蓄積されて
再び冷媒に混入されることがない。また容器を取付基体
に着脱自在としたことにより乾燥剤を容器ごと交換する
ことができる。さらにドライヤ内が液体状冷媒で満たさ
れないため、その分冷媒の封入量が少なくてすむ。

【００１３】本発明においては、レシーバタンクを備え
たコンデンサのレシーバタンク内に乾燥剤を配設するこ
となく、レシーバタンクとは別体にドライヤを設けて該
ドライヤ内に乾燥剤を収容したため、乾燥剤の設置場所
を自由に選択することができ、乾燥剤の性能の出せる有
効な場所を選択してコンパクトに設置することができ
る。またレシーバタンクに乾燥剤を設置しないので、レ
シーバタンクも製作が容易となり、コンデンサと一体化
することができ、コンデンサを炉中においてロー付けす
る際に同時にレシーバタンクをコンデンサと一体化する
こともでき、冷凍装置の製作も簡易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の冷凍装置の一実施例の冷凍回路図。

【図２】上記実施例におけるレシーバタンクの断面図。

【図３】本発明におけるドライヤの一実施例の上面図。

【図４】上記ドライヤの断面図。

【図５】上記ドライヤの構成を分解してコンデンサとの
関係を示す斜面図。

【符号の説明】

１ コンプレツサ ２ コンデンサ ３ 膨脹弁 ４ エバポレータ ５ ドライヤ ２４ レシーバタンク ５０ 取付基体 ５１ 乾燥剤 ５２ 容器 ５４ 第１の通路を構成する冷媒通路 ５５ 第１の通路を構成するフイルタ室 ６５ 第２の通路を構成する冷媒通路 ６６ 第２の通路を構成する冷媒通路 ７３ 第３の通路を構成する冷媒通路 ７４ 第３の通路を構成するパイプ ９１ 管路 ９２ 管路 ９３ 取出管 ９４ 気体状冷媒取出口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−24348（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−13954（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭56−86472（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−79664（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F25B 39/04 F25B 43/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンプレッサ、コンデンサ、レシーバ、
   膨張弁およびエバポレータを冷媒通路で連結した冷凍装
   置において、 前記レシーバ上部のガス域もしくはレシーバ上流のコン
   デンサ途中の気液流動部と前記膨張弁とを結ぶバイパス
   通路を設け、該バイパス通路に乾燥剤を収容したことを
   特徴とする冷凍装置。