JP3916298B2

JP3916298B2 - アキュームレータ

Info

Publication number: JP3916298B2
Application number: JP18529697A
Authority: JP
Inventors: 啓司山崎
Original assignee: Showa Denko KK
Current assignee: Showa Denko KK
Priority date: 1997-07-10
Filing date: 1997-07-10
Publication date: 2007-05-16
Anticipated expiration: 2017-07-10
Also published as: JPH1130457A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カーエアコン、ルームエアコン等の冷凍サイクル装置に用いられるアキュームレータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
本出願人は、先に出願（特願平７−３２７３７５号）において、圧縮機から凝縮器を経由し減圧手段に至る冷媒通路を流通する冷媒の一部又は全部と、減圧手段から蒸発器を経由して圧縮機に至る冷媒通路を流通する冷媒の一部又は全部とに、それらの間で熱交換を行わせる熱交換部が備えられた冷凍サイクル装置を提案している。
【０００３】
そして、そのような冷凍サイクル装置の一例として、図３に示されるように、圧縮機（１）から凝縮器（２）に至る冷媒配管（３）を、蒸発器（４）と圧縮機（１）との間に介設されたアキュームレータ（51）内に誘導し、圧縮機（１）から吐出された高温高圧ガス冷媒と、アキュームレータ（51）内の低温低圧冷媒との間で熱交換を行わせることによって、冷凍効果を増大し、冷凍サイクルの性能を向上させるようにしたものを提案している。なお、（５）は減圧機構としての膨脹弁である。
【０００４】
この冷凍サイクル装置において、アキュームレータ（51）は、図４に示されるように、タンク（52）内に、Ｕ字状に曲げられた吸入れパイプ（53）と、傘状ないし逆カップ状などのデフロスター（54）とが備えられ、上部ヘッダー（55）に設けられている入口ポート（56）を通じて流入された蒸発器（４）からの冷媒が、出口ポート（57）を通じて圧縮機（１）に返流されるようになされている。そして、タンク部（52）の周側壁には通孔（58）（58）が対向するように設けられ、この通孔（58）（58）を通じてタンク（52）内に、高温高圧ガス冷媒の流通される管（59）が通され、これによって、この高温高圧ガス冷媒と、アキュームレータ（51）内の低温低圧冷媒とが管（59）を介して互いに熱交換を行うようになされている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のアキュームレータ（51）では、管（59）が直管で、管をタンクの通孔に真っ直ぐに貫通させる構成であれば、管を通孔の周縁部においてシール状態に溶接するだけでこのようなアキュームレータを製作できるが、それでは、交換熱量を多く確保することはできない。そのため、同図４に示されるように、管（59）は、タンク（52）内で、その長手方向中間部に曲がり部（60）が設けられた構造となされているが、しかしこれでは、直管の場合にように、管をタンクの側方から通孔に通していくというという組立て方ができず、そのため、管（59）を、同図に示されるように、複数の管部（59a ）（59b ）（59c ）に分割して組み付けるようにすることが必要となり、構造が複雑となってコスト高を招く欠点がある。また、従来のアキュームレータ（51）では、上記のように、Ｕ字状に曲げられた吸入れパイプ（53）が備えられているため、管（59）に曲がり部を設けることによってタンク（52）内の管（59）の長さを長くすることには限界があり、交換熱量を大きくすることはなかなか難しい。
【０００６】
本発明は、上記のような技術背景のもと、アキュームレータ本来の機能を損なうことがなく、しかも、タンク部内に配置される熱交換管の長さを長くし得て交換熱量の増大を図ることができ、加えて、タンク内への熱交換管の組付けを容易に行うことができるアキュームレータを提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、タンク内が、多数の通気孔を分散状態に有する気液分離用のセパレーター壁にて冷媒入口側の室と冷媒出口側の室との左右の室に区画され、タンク部の上端部に設けられたヘッダーに、冷媒入口側の室と連通する冷媒入口用の第１ポートと、冷媒出口側の室と連通する冷媒出口用の第２ポートとが設けられたアキュームレータであって、
前記ヘッダーの下面に、更に熱交換媒体入口用の第３ポートと同出口用の第４ポートとが開口されると共に、前記タンク内に、中間部に曲り部を有する熱交換管が配置され、該熱交換管の一端が前記第３ポートと連通状態に接続されると共に、他端が前記第４ポートと連通状態に接続されてなることを特徴とするアキュームレータによって解決される。
【０００８】
即ち、上記アキュームレータでは、多数の通気孔を分散状態に有する気液分離用のセパレーター壁の採用により、蒸発器から流入された冷媒がタンク内で気液分離され、ガス冷媒のみが圧縮機に返流される。従って、アキュームレータ本来の機能がいかんなく発揮される。
【０００９】
しかも、熱交換管はその長手方向中間部に曲がり部を有すること、及び、上記のようなセパレーター壁の採用によりタンク内には広いスペースが確保されることから、タンク内の熱交換管の長さを長くし得て、交換熱量の増大を図ることができる。
【００１０】
加えて、熱交換管の端部は、ヘッダーの下面に開口された第３、第４のポートに接続されるものとなされていることにより、熱交換管を組付けのために分割しなくともこれをタンク内に組み付けることが可能となり、タンク内への熱交換管の組付けが簡素な構造にして容易に実現される。
【００１１】
また、上記アキュームレータにおいて、第３及び第４ポートのうち、一方が冷媒入口側の室に対応して設けられると共に、他方が冷媒出口側の室に対応して設けられ、熱交換管がセパレーター壁に設けられた切欠き部を通じて両室にわたってタンク内に配置されているものとすることにより、タンク内の空きスペースが有効利用されて、タンク内における熱交換管が非常に長いものとなって交換熱量の更なる増大を図れる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１３】
本実施形態のアキュームレータは、図３に示される冷凍サイクル装置において用いられる。即ち、圧縮機（１）から吐出された高温高圧ガス冷媒と、アキュームレータ（６）内の低温低圧冷媒との間で熱交換を行わせる熱交換機能をもったアキュームレータである。
【００１４】
図１及び図２に示されるアキュームレータ（６）において、（７）はタンク、（８）はヘッダー、（９）は乾燥剤ユニット、（10）はセパレーター壁、（18）は熱交換管である。
【００１５】
タンク（７）は所定の高さを有する円筒状のもので、その上端開口がヘッダー（８）にて封鎖されている。
【００１６】
ヘッダー（８）には、その上面に、蒸発器（４）から冷媒を流入させる低温冷媒入口用の第１ポート（11）と、圧縮機（１）へ冷媒を返流させる低温冷媒出口用の第２ポート（12）と、圧縮機（１）から冷媒を流入させる高温冷媒入口用の第３ポート（13）と、凝縮器（２）へ冷媒を送る高温冷媒出口用の第４ポート（14）とがそれぞれ、ヘッダー下面に開口するように、ヘッダー上面に開口して設けられている。
【００１７】
タンク（７）内には、その高さ方向下寄りの位置に乾燥剤ユニット（９）が配設されている。この乾燥剤ユニット（９）は、タンク（７）の内周面にほぼ適合するように配設されており、その上面には、多数の孔が分散状態に設けられ、該孔を通じて、冷媒が内部の乾燥剤と接触されるようになされている。
【００１８】
この乾燥剤ユニット（９）の上面には、これを横断するように、セパレーター壁（10）が立設されており、このセパレーター壁（10）によって、タンク（７）内が、低温冷媒入口側の室（15）と低温冷媒出口側の室（16）との左右の室に区画されている。上記低温冷媒入口用の第１ポート（11）と高温冷媒出口用の第４ポート（14）は冷媒入口側の室（15）に開口され、また、上記低温冷媒出口用の第２ポート（12）と高温冷媒入口用の第３ポート（13）は冷媒出口側の室（16）に開口されている。そして、このセパレーター壁（10）には、多数の通気孔（17）…が分散状態に設けられ、第１ポート（11）を通じて入口側の室（15）に流入された低温冷媒のうち、ガス冷媒は、セパレーター壁（10）の多数の通気孔（17）…を通じて出口側の室（16）に流入されて第２ポート（12）に向かう一方、液冷媒はセパレーター壁（10）によって出口側の室（16）への流入を遮られ、下方に流下される。このようにしてタンク（７）内で気液分離が遂行され、アキュームレータ本来の機能がいかんなく発揮される。
【００１９】
そして、タンク（７）内には、乾燥剤ユニット（９）の上方空間部において、熱交換管（18）が配設されている。この熱交換管（18）の両端はそれぞれ、ヘッダー（８）の第３、第４ポート（13）（14）に接続されており、内部に、圧縮機（１）からの高温ガス冷媒が流通されるようになされている。そして、この熱交換管（18）は、その管軸方向に多数の曲がり部（19）…を有して、図２に示されるように、第３ポート（13）から冷媒出口側の室（16）内を下方に延びて、乾燥剤ユニット（９）の上面においてＵターンして上方に延び、そして、セパレーター壁（10）の上端部に設けられた切欠き部（20）を通じて、冷媒入口側の室（15）内に延び、そして、また同様に下方に延びて、乾燥剤ユニット（９）の上面においてＵターンして上方に延びるというようにして第４ポート（14）に至っており、これにより、タンク（７）内には熱交換管（18）が屈曲配置されることによってその全長を非常に長いものにして備えられている。
【００２０】
この熱交換管（18）の組付けは、その端部がいずれも上向きで互いに平行であることにより、その両端部をヘッダー（８）の第３、第４ポート（13）（14）と接続すると共に、相前後して、熱交換管（18）を乾燥剤ユニット（９）のセパレーター壁（10）の切欠き部（20）内に嵌合することにより、タンク（７）内に適正な配置状態に容易に組み付けられる。また、熱交換管（18）がセパレーター壁（10）の切欠き部（20）に嵌合されることで、セパレーター壁（10）の位置決め、さらには乾燥剤ユニット（９）の回転、位置ずれ等が容易に防止される。
【００２１】
上記アキュームレータ（６）では、熱交換管（18）がタンク（７）内に屈曲配置されることによって非常に長く備えられているため、熱交換管（18）内を流通される高温冷媒と、タンク（７）内の低温冷媒との間の交換熱量が非常に大きく確保され、性能良く熱交換が遂行される。なお、図示はしないが、熱交換管（18）にはプレートフィンを取り付けてもよく、それによって熱交換を効率良く行わせることができる。
【００２２】
以上に、本発明の実施形態を示したが、本発明のアキュームレータは、図３に示されるような特定の冷凍サイクル装置に使用されるものに限られるものではなく、アキュームレータ（６）の熱交換管（18）には種々の目的の各種熱交換媒体が流通されるものとなされてよい。
【００２３】
【発明の効果】
上述の次第で、本発明のアキュームレータは、多数の通気孔を分散状態に有する気液分離用のセパレーター壁を採用して気液分離を行うものとなされているから、アキュームレータ本来の機能をいかんなく発揮することができる。
【００２４】
しかも、熱交換管はその長手方向中間部に曲がり部を有すること、及び、上記のようなセパレーター壁の採用によりタンク内には広いスペースが確保されることから、タンク内の熱交換管の長さを長くし得て、交換熱量の増大を図ることができる。
【００２５】
加えて、熱交換管の端部は、ヘッダーの下面に開口された第３、第４のポートに接続されるものとなされているから、熱交換管を組付けのために分割しなくともこれをタンク内に組み付けることが可能となり、タンク内への熱交換管の組付けを簡素な構造にして容易に実現することができるようになる。
【００２６】
また、上記アキュームレータにおいて、第３及び第４ポートのうち、一方が冷媒入口側の室に対応して設けられると共に、他方が冷媒出口側の室に対応して設けられ、熱交換管がセパレーター壁に設けられた切欠き部を通じて両室にわたってタンク内に配置されているものとすることにより、タンク内の空きスペースを有効利用して、タンク内における熱交換管を非常に長いものとなしえて交換熱量の更なる増大を図ることができる。また、セパレーター壁も熱交換管によってより一層確実に位置決めされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態にかかるアキュームレータを示すもので、図（イ）は縦断面図、図（ロ）は平面図、図（ハ）は図（イ）のアキュームレータを方向を直角に異にした縦断面図である。
【図２】構成部材を分離状態にして示す斜視図である。
【図３】上記アキュームレータが適用される冷凍サイクル装置の一例を示す回路図である。
【図４】本発明の前提となる先行のアキュームレータの縦断面図である。
【符号の説明】
６…アキュームレータ
７…タンク
８…ヘッダー
１０…セパレーター壁
１１…第１ポート
１２…第２ポート
１３…第３ポート
１４…第４ポート
１５…入口側の室
１６…出口側の室
１７…通気孔
１８…熱交換管
１９…曲がり部
２０…切欠き部

Claims

タンク内が、多数の通気孔を分散状態に有する気液分離用のセパレーター壁にて冷媒入口側の室と冷媒出口側の室との左右の室に区画され、タンク部の上端部に設けられたヘッダーに、冷媒入口側の室と連通する冷媒入口用の第１ポートと、冷媒出口側の室と連通する冷媒出口用の第２ポートとが設けられたアキュームレータであって、
前記ヘッダーの下面に、更に熱交換媒体入口用の第３ポートと同出口用の第４ポートとが開口されると共に、前記タンク内に、中間部に曲り部を有する熱交換管が配置され、該熱交換管の一端が前記第３ポートと連通状態に接続されると共に、他端が前記第４ポートと連通状態に接続されてなることを特徴とするアキュームレータ。
前記第３及び第４ポートのうち、一方が冷媒入口側の室に対応して設けられると共に、他方が冷媒出口側の室に対応して設けられ、熱交換管がセパレーター壁に設けられた切欠き部を通じて両室にわたってタンク内に配置されている請求項１に記載のアキュームレータ。
タンク内の高さ方向下寄りの位置に乾燥剤ユニットが配設され、乾燥剤ユニットの上面に多数の孔が分散状態に設けられ、該孔を通じて、冷媒が内部の乾燥剤と接触されるようになされている請求項１または２に記載のアキュームレータ。
乾燥剤ユニットの上面にこれを横断するようにセパレーター壁が立設され、セパレーター壁によって、タンク内が、低温冷媒入口側の室と冷温冷媒出口側の室とに区画されている請求項１ないし３のいずれか１に記載のアキュームレータ。
請求項１ないし４のいずれか１に記載のアキュームレータを用いたカーエアコン。
請求項１ないし４のいずれか１に記載のアキュームレータを用いた冷媒サイクル装置。