JP6199590B2 - アキュムレータ - Google Patents

Description

本発明は、冷凍サイクルを循環する冷媒を気液分離して貯留する形式のアキュムレータに関する。

冷凍サイクルを循環する冷媒を気液分離して貯留するため、レシーバタンクやアキュムレータ等が用いられる。この種のアキュムレータとして、特許文献１には、冷媒の導入口からハウジング内に流入した冷媒が気液分離部材としての笠部に衝突して気相冷媒と、オイルを含む液相冷媒とに気液分離され、分離された気相冷媒が管部に進入して導出口から排出されるアキュムレータが記載されている。

また、特許文献２には、上端が開口した瓶状の胴体と、胴体の開口端を封止し、冷媒流入孔及び冷媒流出孔が穿設された本体（ヘッダ）と、胴体の下方に配置された乾燥剤容器等の内機部品とを備え、本体の冷媒流入孔から本体内に流入した冷媒が、旋回部において旋回流へと変換され、旋回流による遠心分離にて液冷媒とガス冷媒とに分離されるアキュムレータが記載されている。

実開昭５７−２３７１号公報 特開２０１１−２１７７３号公報

特許文献２に記載されたような旋回式のアキュムレータでは、特に問題とはならないが、特許文献１に記載のような、冷媒流入孔及び冷媒流出孔が穿設されたヘッダの下方に気液分離部材が存在するアキュムレータでは、乾燥剤が胴体の下部に溜まった液相冷媒と接触することで気泡が発生し、この気泡が気液分離部材に衝突して大きな異音が生じるという問題があった。

そこで本発明は、上記従来の技術における問題点に鑑みて、気液分離部材を備えたアキュムレータにおいて、上記気泡の発生に伴う異音の発生を最小限に抑え、気液分離性を悪化させずに、安価に乾燥剤を組み付けることを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明のアキュムレータは、上端開口の筒形の胴体と、該胴体の開口部に連結されるヘッダとからなるタンク本体を含み、前記ヘッダには、縦方向に開口する冷媒流入孔と冷媒流出孔とが備わっており、前記冷媒流入孔に近接して逆椀形の気液分離部材が配置され、前記冷媒流出孔には前記胴体の内底部の近くまで延伸するインナーパイプが連結され、その外側にアウターパイプが二重管をなすように配置されており、前記気液分離部材の下方位置において、乾燥剤バッグが結束バンドを介して前記アウターパイプに巻装固定してあり、前記アウターパイプには、前記乾燥剤バッグを収容区画する１対のつば部と、前記乾燥剤バッグの回り止め用の板状部材とが一体に備わっていることを特徴とする。

本発明によれば、乾燥剤入りバッグを気液分離部材に近い上方位置に配置したため、胴体に貯留される液相冷媒が乾燥剤と触れる割合が少なくなり、それに伴って気泡の発生が少なくなり、気泡発生に伴う異音が減少する。また、乾燥剤バッグを１対のつば部に収容区画し、結束バンドでアウターパイプに巻装固定することで、気液分離性を悪化させずに、安価に乾燥剤を組み付けることができる。

前記アウターパイプには、前記結束バンドの位置ずれを防止する位置決め手段が一体に形成される。

以上のように本発明によれば、冷媒流入孔及び冷媒流出孔がヘッダの上方に開口すると共に、流入する冷媒が気液分離部材に上方より衝突する形式のアキュムレータにおいて、異音の発生を最小限に抑え、気液分離性を悪化させずに、安価に乾燥剤を組み付けることができる。

本発明にかかるアキュムレータの第１の実施形態を示す縦断面図である。 図１ＡのＡ−Ａ線断面図である。 図１Ａのアキュムレータのアウターパイプを示す正面図である。 図２ＡのＢ−Ｂ線断面図である。 図２ＡのＣ−Ｃ線断面図である。 アウターパイプへの結束バンドの装着構造の他の例を示す斜視図である。 アウターパイプへの結束バンドの装着構造の他の例を示す斜視図である。 本発明にかかるアキュムレータの第２の実施形態を示す縦断面図である。 図５ＡのＤ−Ｄ線断面図である。 本発明にかかるアキュムレータの第３の実施形態を示す縦断面図である。 図６ＡのＥ−Ｅ線断面図である。

次に、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１Ａ、図１Ｂは、本発明にかかるアキュムレータの第１の実施形態を示し、このアキュムレータ１は、胴体３とヘッダ４とからなるタンク本体２と、タンク本体２内に配置されたアウターパイプ５、インナーパイプ６、及び乾燥剤（吸湿剤）７ａ入りバッグ７等の内機部品等で構成される。

タンク本体２は、上端が開口した有底円筒状の胴体３と、溶接部１０を介して胴体３と溶接接合されて胴体３の開口端を封止するヘッダ４とから構成される。これら胴体３及びヘッダ４はいずれもアルミニウム合金等の金属によって形成される。

ヘッダ４は上面視円状に形成され、冷媒流入孔８及び冷媒流出孔９が上方に開口する。冷媒流出孔９はインナーパイプ６と連通する。

ヘッダ４の下方には、冷媒流入孔８からの混合冷媒（気相分と液相分が混在した冷媒）を、密度の高い液相冷媒及びコンプレッサオイル（以下「オイル」という。）と、密度の低い気相冷媒とに分離する気液分離部材１６が逆椀形に設けられる。

胴体３の内部には、気液分離された気相冷媒が流入するアウターパイプ５と、アウターパイプ５に流入した気相冷媒を冷媒流出孔９に導くインナーパイプ６とが配置される。アウターパイプ５とインナーパイプ６とは、二重管をなすように配置される。

アウターパイプ５は合成樹脂からなり、図２Ａ〜図２Ｃに示すように、円筒状の本体５ａに１対の上つば部５ｂ及び下つば部５ｃと、板状部材５ｄと、位置決め突起５ｅとが一体に形成される。１対のつば部５ｂ、５ｃはバッグ７を収容区画する。

上つば部５ｂは上面視Ｔ字状に形成される。下つば部５ｃは上面視で円弧状の周面を有し、複数の開口部５ｆが形成される。上つば部５ｂと下つば部５ｃとの間には板状部材５ｄが上下方向に延びる。板状部材５ｄの先端部５ｇはバッグ７を痛めないよう丸みを有する。

図１Ａに示すように、このアウターパイプ５は上端部５ｈが開口した状態で胴体３内に嵌め込まれる。アウターパイプ５の底部には、金属や樹脂からなる網目部材２１がインサート成形されたストレーナ２０が設けられ、このストレーナが胴体３の内底面に載置される。

インナーパイプ６はアルミニウム合金等の金属からなり、胴体３の内底部の近くまで延伸して下端部が開口すると共に、上端部６ａがヘッダ４の冷媒流出孔９に連結される。インナーパイプ６の下部は、アウターパイプ５の内周面に形成されたパイプリブ(不図示)の内側に嵌入され、これによりインナーパイプ６が安定して保持される。

アウターパイプ５の上つば部５ｂと下つば部５ｃとの間の空間にバッグ７が配置される。このバッグ７は、ケーブルタイ状の結束バンド３０を介してアウターパイプ５に固定される。結束バンド３０はアウターパイプ５の１対の位置決め突起５ｅの間に保持され、結束バンド３０の位置ずれが防止される。

次に上記構成を有するアキュムレータ１の動作について、図１Ａ、図１Ｂを参照しながら説明する。なお、以下の説明においては、アキュムレータ１を冷凍サイクルの蒸発器と圧縮機との間に配置し、蒸発器からの冷媒に含まれる水分を除去してガス冷媒を生成し、これを圧縮機へ戻す場合を例にとって説明する。

蒸発器から排出された冷媒は、接続配管（不図示）を通じてアキュムレータ１に送られる。アキュムレータ１に到達した冷媒は冷媒流入孔８から胴体３の内部に流入した後、気液分離部材１６に衝突し、液相冷媒及びオイルとそれよりも軽い気相冷媒（ガス冷媒）とに分離される。

気液分離後の液相冷媒及びオイルは、自重により胴体３内に貯留される。その過程で、液相冷媒とオイルとの分離が進み、オイルは液相冷媒の下方に溜まる。このとき、液相冷媒の液面は、バッグ７の一部（略中央）が浸漬する高さ位置にまで達する。したがって、液相冷媒に含まれる水分も気相冷媒に含まれる湿分も乾燥剤７ａによって吸湿される。

乾燥剤７ａ入りバッグ７を気液分離部材１６に近い上方位置に配置したため、胴体３に貯留される液相冷媒が乾燥剤７ａと触れる割合が少なくなり、それに伴って気泡の発生が少なくなり、気泡発生に伴う異音が減少する。また、気泡が発生したとしても、気泡の発生位置から気液分離部材１６までの距離が短いため、気泡が勢いよく気液分離部材１６に衝突することが回避され、このこととの相乗効果によって、異音の発生は著しく減少する。

一方、気液分離された気相冷媒は、アウターパイプ５の上端開口部から流入し、アウターパイプ５内を下降する。その後、アウターパイプ５の底部で折り返されてインナーパイプ６に流入し、インナーパイプ６内を上昇して冷媒流出孔９に導かれる。このとき、オイル戻し孔（不図示）を通じて、胴体３の底に溜まったオイルが吸引され、ここでオイル成分を潤沢に含んだ気相冷媒となり、それが冷媒流出孔９から接続配管（不図示）を通じて圧縮機に供給される。

図３は、アウターパイプ５への結束バンド３０の装着構造の他の例を示す。この例では、アウターパイプ５の外周面に上下方向に延びるように板状の位置決め突起５ｊが設けられ、位置決め突起５ｊに形成されたスリットに結束バンド３０を挿通させて結束バンド３０の位置ずれを防止する。なお、位置決め突起５ｊは上下方向に延びるように設けられているため、アウターパイプ５の機械的強度を高める補強部材としても機能する。

図４は、アウターパイプ５への結束バンド３０の装着構造の他の例を示す。この例では、アウターパイプ５の外周面に上下方向に延びる板状部５ｍに位置決め用の切欠部５ｎが形成され、この切欠部５ｎに結束バンド３０を位置決めして結束バンド３０の位置ずれを防止する。また、外周面に上下方向に延びる板状部５ｍによってアウターパイプ５の機械的強度を高めることができる。

次に、本発明にかかるアキュムレータの第２の実施形態について、図５Ａ、図５Ｂを参照しながら説明する。このアキュムレータ４１は、結束バンド３０に代えて面ファスナ４２を結束バンドとして用いている。他の構成要素はアキュムレータ１と同様であるため、同じ構成要素については同一の参照番号を付してそれらについての説明を省略する。

アウターパイプ５の上つば部５ｂと下つば部５ｃとの間の空間に乾燥剤（吸湿剤）７ａ入りバッグ７が配置され、面ファスナ４２を介してアウターパイプ５に固定される。面ファスナ４２はフェルトからなるバッグ７の表面とも緩やかに係合するため、面ファスナ４２の位置ずれを防止するための構造は不要である。

次に、本発明にかかるアキュムレータの第３の実施形態について、図６Ａ、図６Ｂを参照しながら説明する。このアキュムレータ６１は、結束バンド３０や面ファスナ４２に代えて金属製のクリップ６２を結束バンドとして用いている。他の構成要素はアキュムレータ１等と同様であるため、同じ構成要素については同一の参照番号を付してそれらについての説明を省略する。

アウターパイプ５の上つば部５ｂと下つば部５ｃとの間の空間に乾燥剤（吸湿剤）７ａ入りバッグ７が配置され、クリップ６２を介してアウターパイプ５に固定される。クリップ６２は帯板状の金属板を加工したものであり、上面視円形の基部６２ａの中央部に曲折部６２ｂが形成され、両端部６２ｃ、６２ｄは折り曲げられて先端部が胴体３の内面に沿うように形成される。

以上のように本発明によれば、冷媒流入孔８及び冷媒流出孔９がヘッダ４の上方に開口すると共に、流入する冷媒が気液分離部材１６に上方より衝突する形式のアキュムレータ１、４１、６１において、異音の発生を最小限に抑え、気液分離性を悪化させずに、安価に乾燥剤を組み付けることができる。

１ アキュムレータ
２ タンク本体
３ 胴体
４ ヘッダ
５ アウターパイプ
６ インナーパイプ
７ バッグ
８ 冷媒流入孔
９ 冷媒流出孔
１０ 溶接部
１６ 気液分離部材
２０ ストレーナ
２１ 網目部材
３０ 結束バンド
４１ アキュムレータ
４２ 面ファスナ
６１ アキュムレータ
６２ クリップ

Claims (2)

1. 上端開口の筒形の胴体と、該胴体の開口部に連結されるヘッダとからなるタンク本体を含み、前記ヘッダには、縦方向に開口する冷媒流入孔と冷媒流出孔とが備わっており、前記冷媒流入孔に近接して逆椀形の気液分離部材が配置され、前記冷媒流出孔には前記胴体の内底部の近くまで延伸するインナーパイプが連結され、その外側にアウターパイプが二重管をなすように配置されており、
   前記気液分離部材の下方位置において、乾燥剤バッグが結束バンドを介して前記アウターパイプに巻装固定してあり、
   前記アウターパイプには、前記乾燥剤バッグを収容区画する１対のつば部と、前記乾燥剤バッグの回り止め用の板状部材とが一体に備わっている
   ことを特徴とするアキュムレータ。
2. 前記アウターパイプには、前記結束バンドの位置ずれを防止する位置決め手段が一体に形成してあることを特徴とする請求項１に記載のアキュムレータ。