JP3978273B2 - アキュームレータ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カーエアコン等の冷凍サイクルに用いられるアキュームレータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のアキュームレータは、例えば、図６に示されるように、蒸発器で蒸発された冷媒の気液分離のため、タンク（51）内に、Ｕ字状に曲げられた吸入パイプ（52）が備えられている。また、振動や揺れのある環境下においても有効的に気液分離が遂行されるように、傘状ないしは逆カップ状のデフロスター（53）が備えられている。更に、水分除去のため、タンク（51）内には、乾燥剤ユニット （54）が吸入パイプ（52）の配設スペースとの関係で複雑な形状構造をなして備えられている。更にまた、圧縮機へのオイル戻しのため、吸入パイプ（52）の下端部にはフィルター（55）が特殊構造をなして取り付けられたものとなされている。
【０００３】
また、アキュームレータに関する先行技術として、各種構造のものが提案されている（例えば、特開昭５１−４２１５７号公報、実開昭５５−２６３２９号公報）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のアキュームレータは、吸入パイプ（52）、デフロスター（53）、乾燥剤ユニット（54）、フィルター（55）等の多くの部品から構成されていて部品点数が多く、また、個々の部品も複雑かつ特殊な形状、構造となっており、そのため、製品コストが高いという問題があった。
【０００５】
また、タンク（51）内の吸入パイプ（52）を通じて冷媒を吸入したり、タンク内にはデフロスター（53）が備えられていたりして、内部を通過する冷媒の圧力損失が大きなものになるという問題があった。また、フィルター（55）も、上記のような取付け構成態様では、圧損を大きくしてしまう原因となる。
【０００６】
本発明は、上記のような従来の問題点に鑑み、部品点数を削減すると共に内部構造を簡素化して製品のコストダウンを図ることができ、しかも、冷媒側の圧力損失を小さくしえてシステム性能を向上することができる構造の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、タンク内の高さ方向中間部に配設された乾燥剤ユニットによってタンク内が乾燥剤ユニットを挟んで上室と下室とに区画され、これら上下の室は乾燥剤ユニットを通じて連通され、
乾燥剤ユニットよりも上方の室は、セパレーター壁にて冷媒入口側の室と同出口側の室との左右の室に区画されると共に、これら左右の室はセパレーター壁に設けられた多数の通気孔を通じて連通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】
このように、乾燥剤ユニットによって区画された上下の室のうちの上室が、セパレーター壁にて冷媒入口側の室と同出口側の室との左右の室に区画され、これら左右の室はセパレーター壁に設けられた通気孔を通じて連通されている構造であることにより、冷媒入口側の室に流入された液・ガス混合冷媒のうち、液冷媒はセパレーター壁に遮られて冷媒出口側の室へは移行できず、冷媒入口側の室を落下していく一方、ガス冷媒はセパレーター壁の通気孔を通じて冷媒出口側の室に吸い込まれ、これにより気液が分離され、ガス冷媒のみが冷媒出口側の室から圧縮機に吸入されていく。
【０００９】
そして、ガス冷媒は、セパレーター壁にて区画された左右の広い室内を流通すること、及び、セパレーター壁に設けられた多数の通気孔を通じて室から室に移行することにより、冷媒の圧力損失が低下される。なお、液冷媒は、上記のように落下して乾燥剤ユニットにて水分を除去される。また、下室の冷媒のうち気相部分は乾燥剤ユニットを通じて冷媒出口側の室に吸い込まれ、圧縮機に吸入される。
【００１０】
構造的には、気液分離のため、複数の通気孔を有するセパレーター壁が備えられているだけであり、そのため、構成部品点数が削減される。
【００１１】
また、タンク内にこれを上下の室に区画する乾燥剤ユニットが配設されると共に、乾燥剤ユニットよりも上方の室に、これを左右の室に区画するセパレーター壁が配設された構造によって気液分離、水分除去等を行うものとなされていることにより、複雑な形状の吸入パイプが排除されると共に、乾燥剤ユニットも構造的に簡素化されて、タンク内部の構造が簡素化される。
【００１２】
上記アキュームレータにおいては、タンク内下室下端部からタンク上室の冷媒出口側の室内上方へと延びるオイル戻し管が設けられ、タンク内の上下の室が、乾燥剤ユニットに備えられた異物捕獲用のフィルターを通じて連通されているのがよい。また、タンク内の上下の室が、乾燥剤ユニットに備えられた異物捕獲用のフィルターを通じて連通されることにより、このフィルターにて異物は捕獲され、オイル戻し管の下端部に特殊構造のフィルターを取り付ける必要がなくなり、従って、オイル戻しのためのタンク内部構造も簡素化されると共に、圧損も小さく抑えられる。
【００１３】
【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。
【００１４】
図１及び図２に示されるアキュームレータにおいて、（１）はタンク、（２）は乾燥剤ユニット、（３）はセパレーター壁、（４）はオイル戻し管、（５） （５）はフィルターである。
【００１５】
タンク（１）は、所定の高さを有する有底円筒状のもので、その上端開口部はヘッダー（６）にて封鎖されている。該ヘッダー（６）には、冷媒入口ポート （７）と、冷媒出口ポート（９）とが設けられている。タンク（１）内には、その高さ方向中間部に乾燥剤ユニット（２）が配設されており、この乾燥剤ユニット（２）によってタンク（１）内が上室（10）と下室（11）とに区画され、これらの上下の室（10）（11）は乾燥材ユニット（２）を通じて連通されている。
【００１６】
即ち、乾燥剤ユニット（２）は、図３ないし図５に示されるように、逆カップ状カバー材（12）と、蓋状カバー材（13）とを備え、逆カップ状カバー材（12）の下端開口が蓋状カバー材（13）にて塞がれて内部に乾燥剤（14）が保持されるようになされており、その外周直径はタンク（１）の内周直径とほぼ一致するものに設計されている。逆カップ状カバー材（12）の上底部（12a ）には、図４ （ハ）に示されるように、そのほぼ全面にわたって多数の小孔（12b ）…が分散状態に設けられると共に、蓋状カバー材（13）の蓋本体部（13a ）にも図５（ハ）に示されるようにそのほぼ全面にわたって多数の小孔（13a ）…が分散状態に設けられている。そして、蓋状カバー材（13）には下方に突出する複数本の足（15）…が一体成形されており、これらの足（15）…をタンク（１）の底部に支承させることにより、この乾燥剤ユニット（２）によってタンク（１）内が上室（10）と下室（11）とに区画して仕切られ、上下の室（10）（11）は、逆カップ状カバー材（12）の上底部（12a ）の小孔（12b ）…、蓋状カバー材（13）の蓋本体部（13a ）の小孔（13b ）…を通じて、連通されるようになされている。
【００１７】
なお、逆カップ状カバー材（12）と蓋状カバー材（13）の位置を逆にして、上部が開口したカップ状カバー材の上部開口部を蓋状カバー材で塞ぐ構成としても良い。また、足（15）は蓋状カバー材（13）と一体でなくてもよい。
【００１８】
セパレーター壁（３）は、平坦壁によるもので、図１及び図２に示されるように、タンク（１）内の上室（10）内に配置され、該上室（10）内を左右の室（10a ）（10b ）に区画して仕切っている。図１（イ）における右側の室（10a ）はヘッダー（６）の冷媒入口ポート（７）と連通されて冷媒入口側の室とされ、左側の室（10b ）はヘッダー（６）の出口ポート（９）と連通されて冷媒出口側の室とされている。このセパレーター壁（３）は、図４に示されるように、上記乾燥剤ユニット（２）における逆カップ状カバー材（12）の上底部（12a ）の上面から上方に突出するように、逆カップ状カバー材（12）と一体に成形されている。そして、図４（ロ）に示されるように、このセパレーター壁（３）には多数の通気孔（16）…が分散状態に設けられており、左右の室（10a ）（10b ）はこれら通気孔（16）…を通じて連通されている。なお、セパレータ壁（３）は逆カップ状カバー材（12）と一体でなくても良い。
【００１９】
オイル戻し管（４）は、図１に示されるように、上下方向に延ばされており、その下端部はタンク（１）内の下室（11）の下端部に位置し、上端部は、乾燥剤ユニット（２）の逆カップ状カバー材（12）の上底部（12a ）を貫通して、上室（10）の冷媒出口側の室（10b ）内の上端部に、冷媒出口ポート（９）に対応して位置している。このオイル戻し管（４）は、図５に示されるように、乾燥剤ユニット（２）における蓋状カバー材（13）と一体に成形されているもので、該蓋状カバー材（13）の蓋本体部（13a ）から上下方向に突出して設けられている。なお、オイル戻し管（４）は蓋状カバー材（13）と一体でなくても良い。
【００２０】
フィルター（５）（５）は、図１、図３に示されるように、乾燥剤ユニット （２）における逆カップ状カバー材（12）の上底部（12a ）の下面に沿ってその全面にわたって配設されると共に、蓋状カバー材（13）の蓋本体部（13a ）の上面に沿ってその全面にわたって配設されている。
【００２１】
アキュームレータの組み立ては、逆カップ状カバー材（12）と蓋状カバー材 （13）とを、それらの内部に乾燥剤（14）、フィルター（５）（５）を収容して組み合わせて乾燥材ユニット（２）とし、この乾燥材ユニット（２）をタンク （１）内に挿入配置すると共に、タンク（１）をヘッダー（６）にて塞ぐというようにして行われ、その組み立ては極めて容易である。
【００２２】
なお、上記タンク（１）、ヘッダー（６）、逆カップ状カバー材（12）、蓋状カバー材（13）等はアルミニウムまたはその合金等の成形性の良好な金属材等にて製作し得るが、クラッド金属材に限定されることはなく、樹脂により製作してもよい。
【００２３】
上記アキュームレータでは、蒸発器で蒸発された液・ガス混合冷媒は、図１に示されるように、ヘッダー（６）の入口ポート（７）を通じて、冷媒入口側の室（10a ）に流入されるが、液冷媒はセパレーター壁（３）に遮られて冷媒出口側の室（10b ）へは移行できず、点線矢印にて示されるように、冷媒入口側の室 （10a ）を落下していく一方、ガス冷媒は実線矢印にて示されるようにセパレーター壁（３）の通気孔（16）…を通じて冷媒出口側の室（10b ）に吸い込まれ、これにより気液が分離され、ガス冷媒のみが冷媒出口側の室（10b ）から出口ポート（９）を通じて、圧縮機に吸入されていく。
【００２４】
ガス冷媒は、セパレーター壁（３）にて区画された左右の広い室（10a ）（10b ）内を流通すること、及び、セパレーター壁（３）に分散状態に設けられた多数の通気孔（16）…を通じて室（10a ）から室（10b ）に移行することにより、冷媒は圧力損失小さくアキュームレータ内を通過していくことができる。
【００２５】
液冷媒は、上記のように冷媒入口側の室（10a ）を落下していき乾燥剤ユニット（２）にて水分を除去され、下室（11）に貯められる。下室（11）の冷媒のうち気相部分は実線矢印にて示されるように乾燥剤ユニット（２）を通じて冷媒出口側の室（10b ）に吸い上げられ、圧縮機に吸入される。
【００２６】
また、冷媒中に含まれている圧縮機潤滑用のオイルは、液冷媒とともに冷媒入口側の室（10a ）を落下していき、乾燥剤ユニット（２）を通過することによって該ユニット（２）に備えられたフィルター（５）（５）にて異物を除去され、下室（11）に移行される。そして、オイル戻し管（４）に吸い上げられて、ガス冷媒と共に、圧縮機に吸入されていく。
【００２７】
構造的には、気液分離のため、分散状態に多数の通気孔（16）…を有するセパレーター壁（３）が備えられているだけであり、しかも、このセパレーター壁 （３）は乾燥剤ユニット（２）と一体に成形されており、そのため、構成部品点数が削減される。
【００２８】
また、タンク（１）内にこれを上下の室（10）（11）に区画する乾燥剤ユニット（２）が配設されると共に、乾燥剤ユニット（２）よりも上方の室（10）に、これを左右の室（10a ）（10b ）に区画するセパレーター壁（３）が配設された構造によって気液分離、水分除去等を行うものとなされていることにより、従来のような複雑な形状の吸入パイプがタンク（１）内から排除されると共に、乾燥剤ユニット（２）も構造的に簡素化されて、簡素なタンク内部構造が実現される。
【００２９】
また、オイル戻し管（４）が乾燥剤ユニット（２）と一体に成形されて備えられていることにより、オイル戻しのための部品も削減される。また、タンク（１）内の上下の室（10）（11）が、乾燥剤ユニット（２）に備えられた異物捕獲用のフィルター（５）を通じて連通されることにより、このフィルター（５）にて異物は捕獲され、従って、オイル戻し管（４）の下端部に特殊構造のフィルターを備えさせる必要がなくなり、オイル戻しのためのタンク内部構造も簡素化されると共に、圧損も小さく抑えられる。
【００３０】
【発明の効果】
上述の次第で、本発明のアキュームレータは、乾燥剤ユニットによって区画された上下の室のうちの上室が、セパレーター壁にて冷媒入口側の室と同出口側の室との左右の室に区画され、これら左右の室はセパレーター壁に設けられた多数の通気孔を通じて連通されている構造であるから、冷媒入口側の室に流入された液・ガス混合冷媒のうち、液冷媒はセパレーター壁に遮られて冷媒出口側の室へは移行できず、冷媒入口側の室を落下していく一方、ガス冷媒はセパレーター壁の通気孔を通じて冷媒出口側の室に吸い込まれ、これにより気液を分離しえて、ガス冷媒のみを圧縮機に吸入することができる。
【００３１】
そして、ガス冷媒は、セパレーター壁にて区画された左右の広い室内を流通すること、及び、セパレーター壁に設けられた通気孔を通じて室から室に移行することにより、冷媒の圧力損失を小さくすることができる。
【００３２】
しかも、構造的には、気液分離のための通気孔を有するセパレーター壁が備えられているだけであるから、構成部品点数を削減し得る。また、タンク内にこれを上下の室に区画する乾燥剤ユニットが配設されると共に、乾燥剤ユニットよりも上方の室に、これを左右の室に区画するセパレーター壁が配設された構造によって気液分離、水分除去等を行うものとなされているから、複雑な形状の吸入パイプを排除し得ると共に、乾燥剤ユニットも構造的に簡素化し得て、タンク内部の構造を簡素化することができる。従って、上記のような構成部品点数の削減、タンク内部構造の簡素化により、製品のコストダウンを図ることができる。
【００３３】
また、オイル戻し管が設けられ、タンク内の上下の室が、乾燥剤ユニットに備えられた異物捕獲用のフィルターを通じて連通される構造とすることにより、オイル戻し管の下端部に特殊構造のフィルターを取り付ける必要がなくなり、従って、オイル戻しのためのタンク内部構造を簡素化し得ると共に、圧損も小さくすることができる。
【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）は正面断面図、図（ロ）は平面図である。
【図２】一部切欠き側面断面図である。
【図３】乾燥剤ユニットを示すもので、図（イ）は正面断面図、図（ロ）は側面断面図、図（ハ）は平面図である。
【図４】逆カップ状カバー材を示すもので、図（イ）は正面断面図、図（ロ）は側面断面図、図（ハ）は平面図である。
【図５】蓋状カバー材を示すもので、図（イ）は正面断面図、図（ロ）は側面断面図、図（ハ）は平面図である。
【図６】従来例にかかるアキュームレータの正面断面図である。
【符号の説明】
１…タンク
２…乾燥剤ユニット
３…セパレーター壁
４…オイル戻し管
５…フィルター
１０…上室
１０ａ…入口側の室
１０ｂ…出口側の室
１１…下室
１６…通気孔

Claims (7)

1. タンク内の高さ方向中間部に配設された乾燥剤ユニットによってタンク内が乾燥剤ユニットを挟んで上室と下室とに区画され、これら上下の室は乾燥剤ユニットを通じて連通され、
   乾燥剤ユニットよりも上方の室は、乾燥剤ユニットから上方に延びたセパレーター壁にて冷媒入口側の室と同出口側の室との左右の室に区画されると共に、これら左右の室はセパレーター壁に設けられた多数の通気孔を通じて連通されてなることを特徴とするアキュームレータ。
2. 乾燥剤ユニットが、逆カップ状カバー材と、蓋状カバー材とを備え、逆カップ状カバー材の下端開口が蓋状カバー材にて塞がれて内部に乾燥剤が保持されるとともに、乾燥剤ユニットの外周直径はタンクの内周直径とほぼ一致するものとなされ、かつ、逆カップ状カバー材の上底部及び蓋状カバー材の蓋本体部に多数の小孔が分散状態に設けられている請求項１に記載のアキュームレータ。
3. 乾燥剤ユニットの蓋状カバー材には、下方に突出する複数本の足が一体成形されており、これらの足がタンクの底部に支承されている請求項１または２に記載のアキュームレータ。
4. 乾燥剤ユニットが、上部が開口したカップ状カバー材と蓋状カバー材とを備え、カップ状カバー材の上部開口部が蓋状カバー材で塞がれて内部に乾燥剤が保持されるとともに、乾燥剤ユニットの外周直径はタンクの内周直径とほぼ一致するものとなされている請求項１に記載のアキュームレータ。
5. タンク内下室下端部からタンク上室の冷媒出口側の室内上方へと延びるオイル戻し管が設けられ、タンク内の上下の室が、乾燥剤ユニットに備えられた異物捕獲用のフィルターを通じて連通されている請求項１に記載のアキュームレータ。
6. オイル戻し管が、乾燥剤ユニットにおける蓋状カバー材と一体に成形され、蓋状カバー材の蓋本体部から上下方向に突出して設けられている請求項５に記載のアキュームレータ。
7. 請求項１ないし６のいずれか１項に記載のアキュームレータを備えた冷凍サイクル。

Images