JP7054222B2 - アキュームレータ - Google Patents

Description

本発明は、カーエアコン、ルームエアコン、冷凍機等のヒートポンプ式冷凍サイクル（以下、ヒートポンプシステムと称する）に使用されるアキュームレータ（気液分離器）に関する。

一般に、カーエアコン等を構成するヒートポンプシステムに用いられるアキュームレータとしては、例えば特許文献１等に所載のように、流入口及び流出口が設けられた蓋部材によりその上面開口が気密的に閉塞された有底円筒状のタンク、このタンクの内径より小径の笠状ないし逆立薄鉢状の気液分離体、上端部が流出口に連結されて垂下されたインナーパイプとアウターパイプからなる二重管構造の流出管、この流出管（のアウターパイプ）の底部付近に設けられた、液相冷媒及びそれに混入されたオイル（冷凍機油）に含まれる異物を捕捉・除去するためのストレーナ等を有するものが知られている。

このアキュームレータに導入された気液混在状態の冷媒は、前記気液分離体に衝突して放射状に拡散されて液相冷媒と気相冷媒とに分離され、液相冷媒（オイルを含む）はタンク内周面を伝うように流下してタンク下部に溜まるとともに、気相冷媒は流出管におけるインナーパイプとアウターパイプとの間に形成される空間（下送流路）を下降し、インナーパイプ内空間を上昇して圧縮機の吸入側に吸入されて循環せしめられる。

また、液相冷媒と共にタンク下部に溜まるオイルは、液相冷媒との比重や性状の相違等によりタンク底部側に移動していき、流出管を介して圧縮機吸入側に吸入される気相冷媒に吸引されて、ストレーナ（の網目フィルタ）→流出管（アウターパイプ）の底部に形成されたオイル戻し孔→流出管のインナーパイプ内空間を通って気相冷媒と共に圧縮機吸入側に戻されて循環せしめられる（特許文献２等も併せて参照）。

ところで、かかるシステム内を循環する冷媒量は、要求される負荷によって変動し、例えば、冷房運転時（要求負荷が高いとき）には、循環に要する冷媒量が多くなるため、アキュームレータのタンク内に溜まる液相冷媒（オイルを含む）が少なくなり、その液面高さは低くなる。一方、暖房運転時（要求負荷が低いとき）には、循環される冷媒量が少なく、アキュームレータのタンク内に溜まる液相冷媒（オイルを含む）が多くなり、その液面高さは高くなる。

また、システム（圧縮機）の運転停止時には、オイルを含む液相冷媒（以下、液状部分ということがある）がアキュームレータのタンクの下部に溜まるが、オイルとして冷媒と相溶性が無くかつ冷媒より比重が小さいものが使用されている場合には、液相冷媒とオイルとの比重及び粘性の相違により、二層に分離、すなわち、上側にオイル層、下側に液相冷媒層が形成される。

このような二層分離状態において、システム（圧縮機）を起動すると、オイルは、流出管（アウターパイプ）の底部に形成されたオイル戻し孔等を通って気相冷媒と共に圧縮機吸入側に戻されることになるが、前述したように例えば暖房運転時等の低負荷時には、オイル層がアキュームレータのタンク内の高い位置に形成されることになるので、オイル戻し量が少なくなり、その結果、運転効率（暖房効率）が低下するおそれがあった。

このような圧縮機におけるオイル不足を防止するための一つの方策として、特許文献２には、オイル層の変位に対応させて、流出管におけるオイルの取り込み位置を変位させて、オイルを流出管に取り込むようにしたものが既に提案されている。

詳しくは、特許文献２に所載の提案技術は、流出管の上下方向にオイルを取り込む複数の取り込み孔が形成されており、流出管には、複数の取り込み孔のいずれかを開くように移動する、磁性体で作製された可動体が内挿されて螺着されており、外気温度検知器が検知した外気温度に応じて、電磁コイルを印加し、可動体を流出管に対して上下に移動させ、流出管に形成されたいずれかの取り込み孔を開くことで、運転状態（要求負荷）の変化に応じたオイル層の変位に対応させて、オイルを流出管に取り込むようにしている。

特開２０１４－７０８６９号公報 特開平９－４９３４号公報

しかしながら、上記従来の提案技術においては、可動体を磁性体で作製するとともにその可動体を流出管に内挿して螺着させたり、可動体を流出管に対して移動させるための手段（励磁用の電磁コイル、外気温度検知器、外気温度検知器からの検知信号に応答して電磁コイルを印加する制御装置等）が別途に必要となり、装置構成の煩雑化、部品点数の増加、コストアップ等を招く懸念がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、例えば、アキュームレータのタンク内に溜まる液相冷媒とオイルからなる液状部分が多くなるとともに、オイルとして冷媒と相溶性が無くかつ冷媒より比重が小さいものが使用されて、二層分離状態（上側にオイル層、下側に液相冷媒層）となり、オイル層がアキュームレータのタンク内の高い位置に形成され得る場合でも、簡単かつ安価な構造でオイル戻し量を増やし、システムの運転効率を向上させることのできるアキュームレータを提供することにある。

前記の目的を達成すべく、本発明に係るアキュームレータは、基本的には、流入口及び流出口が設けられたタンクを有し、該タンク内に、一端側が前記流出口に連結され、他端側が前記タンク内において開口せしめられた流出管が垂設されるとともに、前記流入口を介して前記タンク内に導入された冷媒を液相冷媒と気相冷媒とに分離する気液分離体が配在され、前記流出管の外周に浮き部材が上下方向に摺動可能に配在され、前記浮き部材は、前記冷媒に含まれるオイルからの浮力によってオイル液面高さの変化に応じて上下動するとともに、前記オイルに浸漬する部分にオイル戻し孔が設けられており、前記流出管に、前記オイル液面高さが所定高さを超えたときに前記オイル戻し孔に連なる、上下方向に延びるスリット穴が設けられていることを特徴としている。

好ましい態様では、前記オイル液面高さが所定高さまでは、前記オイル戻し孔が前記スリット穴の下側に位置せしめられ、前記オイル戻し孔が前記流出管により閉じられるとともに、前記オイル液面高さが所定高さを超えると、前記オイル戻し孔が前記スリット穴と連通せしめられ、前記オイル戻し孔及び前記スリット穴を通して前記タンク内に溜まる前記オイルが前記流出管に戻されるようにされる。

別の好ましい態様では、前記流出管は、インナーパイプとアウターパイプとからなる二重管構造とされる。

別の好ましい態様では、前記タンクは円筒状を有し、前記流出管は、前記タンク内に偏心配置される。

他の好ましい態様では、前記浮き部材は、前記流出管に摺動可能に外挿される筒状の摺動部と、該摺動部から外側に向けて延びる板状のフランジ部とを有し、前記摺動部における前記フランジ部よりも下側に前記オイル戻し孔が設けられる。

更に好ましい態様では、前記フランジ部は、前記タンク内に溜まる前記オイル上に浮上するようにされる。

更に好ましい態様では、前記摺動部の上下長は、前記スリット穴の上下長よりも長くされる。

他の好ましい態様では、前記浮き部材は、前記オイルよりも比重の軽い材料、発泡材料、もしくは多孔材料で作製される。

他の好ましい態様では、前記スリット穴は、上下方向で周方向の幅が変化しており、前記オイル戻し孔の周方向の幅は、少なくとも前記スリット穴の最狭部分の周方向の幅よりも広くされる。

更に好ましい態様では、前記スリット穴は、上下方向で周方向の幅が連続的もしくは段階的に変化する。

他の好ましい態様では、前記スリット穴は、前記流出管の周方向の異なる位置に上下方向で異なる高さ位置となるように複数個設けられる。

他の好ましい態様では、前記オイル戻し孔は、前記浮き部材の周方向の異なる位置に上下方向で異なる高さ位置となるように複数個設けられる。

他の好ましい態様では、前記流出管と前記浮き部材との間に、前記流出管に対して前記浮き部材を上下動可能にガイドするガイド機構が設けられる。

本発明に係るアキュームレータでは、タンク内に溜まるオイルの液面高さ（オイル液面高さ）が所定高さを超えたときに、浮き部材に設けられたオイル戻し孔が流出管に設けられたスリット穴に連なるようにされ、オイルは、オイル戻し孔及びスリット穴を通して流出管、ひいては圧縮機吸入側に戻される。そのため、例えば、アキュームレータのタンク内に溜まる液状部分が多くなるとともに、オイルとして冷媒と相溶性が無くかつ冷媒より比重が小さいものが使用されて、二層分離状態（上側にオイル層、下側に液相冷媒層）となり、オイル層がアキュームレータのタンク内の高い位置に形成され得る場合でも、オイル戻し量を増加させることができ、その結果、システムの運転効率（例えば暖房効率）を向上させることができる。

この場合、基本的には、例えばオイルよりも比重の軽い材料、発泡材料、多孔材料等で作製した浮き部材を流出管の外周に配置すればよいので、従来のような移動手段等を用いる場合に比べて、アキュームレータの構成を簡素化することができ、部品点数の低減、コスト削減等を図ることができる。

また、浮き部材は、流出管に摺動可能に外挿される筒状の摺動部と、該摺動部から外側に向けて延びる板状のフランジ部とを有し、摺動部におけるフランジ部よりも下側にオイル戻し孔が設けられており、フランジ部は、アキュームレータのタンク内に溜まる液状部分の上部、例えば二層分離状態の上側のオイル層の上部を覆う蓋となる。そのため、アキュームレータのタンク内に溜まる液状部分の乱れを防止することができ、気液分離性能を向上させることもできる。

本発明に係るアキュームレータの一実施形態の冷房運転時を示す縦断面図。 図１の部分切欠側面図。 本発明に係るアキュームレータの一実施形態の暖房運転時を示す縦断面図。 図３の部分切欠側面図。 （Ａ）、（Ｂ）は、本発明に係るアキュームレータの他の実施形態を示す要部拡大側面図。 （Ａ）、（Ｂ）は、本発明に係るアキュームレータの更に他の実施形態を示す要部拡大縦断面図。

以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。

図１及び図３は、本発明に係るアキュームレータの一実施形態（図１は冷房運転時、図３は暖房運転時）を示す縦断面図、図２及び図４はそれぞれ、図１及び図３の部分切欠側面図である。

図示実施形態のアキュームレータ１は、例えば電気自動車用カーエアコンを構成するヒートポンプシステムにおけるアキュームレータとして用いられるもので、ステンレスあるいはアルミ合金等の金属製の有底円筒状のタンク１０を有し、このタンク１０の上面開口は、同じ金属製の蓋部材１２により気密的に閉塞されている。なお、本実施形態のアキュームレータ１は、例えば、図示のように縦置き、つまり、蓋部材１２を上（天）側、タンク１０の底部１３を下（地）側にして設置される。

蓋部材１２（詳しくは、蓋部材１２における中心から偏心した左右寄りの位置）には、流入口１５と段付きの流出口１６とが並設されており、蓋部材１２の下側に、タンク１０の内径より若干小径の笠状ないし逆立薄鉢状の気液分離体１８が配在され、前記流出口１６の下部に流出管３０の上端部が連結されている。

前記流出管３０は、その上端部が流出口１６の下部に圧入、拡管、かしめ等により連結されるとともに気液分離体１８の天井部１８ａに設けられた通し穴１９を介してタンク１０内に垂下された例えば金属製のインナーパイプ３１と、該インナーパイプ３１の外周に該インナーパイプ３１とほぼ同軸に配在された例えば合成樹脂製の有底のアウターパイプ３２とからなる二重管構造とされている。

図示は省略するが、インナーパイプ３１及びアウターパイプ３２の少なくとも一方には、それぞれの間に所定の間隙を確保するためのリブが形成されるのがよい。例えば、アウターパイプ３２の内周に、長手方向（上下方向）に沿い、かつ、等角度間隔で複数枚の板状リブが半径方向内方に向けて突設されており、この複数枚の板状リブの内周側にインナーパイプ３１が圧入気味に内挿固定される。

また、前記板状リブは、インナーパイプ３１（における気液分離体１８より下側の部分）に設けてもよいし、インナーパイプ３１及びアウターパイプ３２の両方に設けてもよい。また、インナーパイプ３１、アウターパイプ３２、及び板状リブは、合成樹脂材料やアルミ材等を用いた押出し成型により一体的に形成してもよい。すなわち、上記の二重管構造を、アルミ押出し材等を用いた一体成型品とすることもできる。

アウターパイプ３２の下端部は、後述するストレーナ４０のケース４２における内周段差付き上部４２ａに圧入等により内嵌固定されている。インナーパイプ３１の下端は、アウターパイプ３２の底部３２ｂより多少上側に位置せしめられ、アウターパイプ３２の上端は蓋部材１２より多少下側に位置せしめられている。アウターパイプ３２の底部３２ｂの中央には、下側オイル戻し孔３５（以下、単にオイル戻し孔３５とする）が形成されている。オイル戻し孔３５の孔径は例えば１ｍｍ前後に設定されている。

前記気液分離体１８は、ステンレスあるいはアルミ合金等の金属製とされ、前記流出管３０のインナーパイプ３１とアウターパイプ３２（の上端部）とで形成される開口（流出管３０の他端側開口）を覆うように、流入口１５の下側に固定配置されている。前記気液分離体１８は、流出管３０（のインナーパイプ３１）の上端部が挿通される通し穴１９が設けられるとともに流入口１５に対向配置される円板状の天井部１８ａと、天井部１８ａの外周から下向きに延びる円筒状の周壁部１８ｂとを有している。

蓋部材１２に気液分離体１８を組み付けるにあたっては、予めアウターパイプ３２（の板状リブ）に内挿固定したインナーパイプ３１の上端部を、気液分離体１８に設けられた通し穴１９に通すとともに流出口１６に下側から圧入、拡管、かしめ等により固定する。これにより、前記気液分離体１８がアウターパイプ３２の板状リブと蓋部材１２の下端面とで挟持されるようにして保持固定される。なお、インナーパイプ３１の上端近くに、バルジ成形等により圧縮曲成された鍔状部を設け、前記気液分離体１８を前記鍔状部と蓋部材１２の下端面とで挟持するようにして保持固定してもよい。

なお、前記した流出管３０（インナーパイプ３１、アウターパイプ３２）、気液分離体１８を設置・固定する手法は、上記のみに限られないことは勿論である。

前記ストレーナ４０は、タンク１０の底部１３に載せ置かれて固定されており、合成樹脂製の有底円筒状のケース４２と該ケース４２にインサート成形等により一体化された円筒状の網目フィルタ４５とからなっている。網目フィルタ４５は、例えば、金網や合成樹脂製のメッシュ材等から作製される。

ストレーナ４０のケース４２は、前記アウターパイプ３２の下端部が内嵌固定された内周段差付き上部４２ａと、底板部４２ｃと、この底板部４２ｃの外周に等角度間隔で立設され、前記上部４２ａを連結する４本の柱状部４２ｂと、を有している。４本の柱状部４２ｂの間には、側面視矩形の４つの窓部４４が画成され、この各窓部４４に前記網目フィルタ４５が張られていることになる。なお、ケース４２に網目フィルタ４５を設ける手法は、上記のみに限定されない。

このような構成のアキュームレータ１においては、従来のものと同様に、蒸発器からの低温低圧の気液混在状態の冷媒が流入口１５を介してタンク１０内に導入され、導入された冷媒は、気液分離体１８（の天井部１８ａ）に衝突して放射状に拡散されて液相冷媒と気相冷媒とに分離され、液相冷媒（オイルを含む）はタンク１０の内周面を伝うように流下してタンク１０の下部に溜まるとともに、気相冷媒は流出管３０におけるインナーパイプ３１とアウターパイプ３２との間に形成される空間（下送流路３３）→インナーパイプ３１の内空間を介して圧縮機の吸入側に吸入されて循環せしめられる。

また、液相冷媒とともにタンク１０の下部に溜まるオイルは、液相冷媒との比重や性状の相違等によりタンク１０の底部１３側に移動していき、流出管３０を介して圧縮機吸入側に吸入される気相冷媒に吸引されて、ストレーナ４０の網目フィルタ４５→オイル戻し孔３５→インナーパイプ３１の内空間を通って気相冷媒とともに圧縮機吸入側に戻されて循環せしめられる。網目フィルタ４５を通る際にはスラッジ等の異物が捕捉され、異物は、循環する冷媒（オイルを含む）から取り除かれる。

ここで、かかる構成のアキュームレータ１を有するヒートポンプシステムにおいては、冷房運転時（要求負荷が高いとき）には、循環に要する冷媒量が多く、アキュームレータ１のタンク１０内に溜まる液相冷媒（オイルを含む）が少なくなり、その液面高さは低くなる（図１、２参照）。一方、暖房運転時（要求負荷が低いとき）には、循環される冷媒量が少なく、アキュームレータ１のタンク１０内に溜まる液相冷媒（オイルを含む）が多くなり、その液面高さは高くなる（図３、４参照）。

また、システム（圧縮機）の運転停止時には、液相冷媒とオイルからなる液状部分がアキュームレータ１のタンク１０の下部に溜まるが、オイルとして冷媒と相溶性が無くかつ冷媒より比重が小さいものが使用されている場合には、液相冷媒とオイルとの比重及び粘性の相違により、二層に分離、すなわち、上側にオイル層、下側に液相冷媒層が形成される。

そのため、オイルとして冷媒と相溶性が無くかつ冷媒より比重が小さいものが使用されている場合、例えば暖房運転時等の低負荷時には、オイル層がアキュームレータ１のタンク１０内の高い位置に形成されることになるので、オイル戻し孔３５を通じたオイル戻し量が少なくなる可能性がある。

そこで、本実施形態のアキュームレータ１では、前述した如くの状況においてもオイル戻し量を確保すべく、次のような対策が講じられている。

すなわち、上記構成に加えて、本実施形態では、前記タンク１０内に垂設された流出管３０を構成するアウターパイプ３２の上部に、上下方向に延びるスリット穴３９が形成されている。本例では、タンク１０内に偏心配置されたアウターパイプ３２の中心側（中央寄り）の部分に、気液分離体１８の下方から当該アウターパイプ３２の１／６程度の長さ、かつ、上下方向で幅一定の長穴からなるスリット穴３９が形成されている。スリット穴３９の幅（周方向の幅）は例えば１ｍｍ前後に設定されている。

また、アウターパイプ３２の外周に、概略筒状の浮き部材２０が上下方向に摺動可能に配在（外装）されている。この浮き部材２０は、例えばポリプロピレン（ＰＰ）等のオイルより比重の軽い材料、（内部に気泡を含む）発泡材料、多孔材料等で作製されており、タンク１０内に溜まる液状部分（特に、オイル層）に一部が浸漬し、その液状部分（特に、オイル層）から受ける浮力によってアウターパイプ３２の外周に沿って上下動（浮動）するようになっている。

詳しくは、前記浮き部材２０は、アウターパイプ３１に上下方向に摺動可能に外挿される、前記スリット穴３９よりも上下長が若干長い円筒状の摺動部２１と、前記摺動部２１（の外面）の中央付近からタンク１０の内周面（内壁面）付近まで（外向きに）延びる円板状のフランジ部２２とを有している。フランジ部２２の外径は、本例では、タンク１０の内径より若干小さくされており、フランジ部２２（の外端）とタンク１０の内周面との間は、液相冷媒（オイルを含む）をタンク１０の下部に流下させるための隙間となっている。

また、摺動部２１の下部（フランジ部２２よりも下側部分）には、貫通孔からなる上側オイル戻し孔２５（以下、単にオイル戻し孔２５とする）が形成されている。本例では、前記摺動部２１の中心側（中央寄り）の部分（すなわち、前記スリット穴３９と同じ周方向の位置）に、前記スリット穴３９の幅（周方向の幅）と略同径の丸穴からなるオイル戻し孔２５が形成されている。オイル戻し孔２５の孔径は例えば１ｍｍ前後に設定されている。

前記浮き部材２０は、本例では、オイル及び浮き部材２０の比重、浮き部材２０の形状、体積等の関係上、摺動部２１においてフランジ部２２よりも下側部分（オイル戻し孔２５が設けられている部分）、あるいは摺動部２１においてフランジ部２２よりも下側部分とフランジ部２２の一部とがタンク１０内に溜まる液状部分に浸漬したときに、液状部分から受ける浮力によって浮上するようになっている。つまり、このときは、フランジ部２２が液状部分（詳しくは、上側のオイル層）上に浮上することになる。

これにより、前記浮き部材２０は、アキュームレータ１のタンク１０内に溜まる液状部分（特に、オイル層）からの浮力によって、液状部分の液面高さ、詳しくは、上側のオイル層のオイル液面高さに応じてアウターパイプ３２の外周に沿って（言い換えれば、アウターパイプ３２の外周に摺動しながら）上下動する。

なお、図示例では、前記浮き部材２０は、その略下半部がタンク１０内に溜まる液状部分のオイル層のみに浸漬し、液状部分のオイル層のみから受ける浮力によって上下動するようになっているが、少なくとも前記オイル戻し孔２５がオイルに浸漬する部分に設けられていれば、例えば、前記浮き部材２０の一部が液状部分の下側の液相冷媒層に浸漬し、液状部分のオイル層と液相冷媒層の両方から受ける浮力によって上下動するようになっていてもよいことは当然である。

したがって、このような構成のアキュームレータ１においては、図１、２に示される如くに、例えば冷房運転時等の高負荷時において、タンク１０内に溜まる液状部分の液面高さ（詳しくは、上側のオイル層のオイル液面高さ）が所定高さ以下であるときは、浮き部材２０（の摺動部２１）の下部に形成されたオイル戻し孔２５は、アウターパイプ３２の上部に形成されたスリット穴３９の下側に位置せしめられ、オイル戻し孔２５は、アウターパイプ３２の外周（面）で閉じられている（閉塞されている）。

一方、図３、４に示される如くに、例えば暖房運転時等の低負荷時において、タンク１０内に溜まる液状部分のオイル液面高さ（詳しくは、上側のオイル層のオイル液面高さ）が所定高さを超えると、浮き部材２０（の摺動部２１）の下部に形成されたオイル戻し孔２５とアウターパイプ３２の上部に形成されたスリット穴３９とが連通せしめられる。そのため、この状態でシステム（圧縮機）を起動すると、タンク１０内に溜まるオイルは、流出管３０を介して圧縮機吸入側に吸入される気相冷媒に吸引されて、浮き部材２０のオイル戻し孔２５→アウターパイプ３２のスリット穴３９→流出管３０におけるインナーパイプ３１とアウターパイプ３２との間に形成される空間（下送流路３３）→インナーパイプ３１の内空間を通って気相冷媒とともに圧縮機吸入側に戻されて循環せしめられる。

上記で説明したように、本実施形態のアキュームレータ１では、タンク１０内に溜まるオイルの液面高さ（オイル液面高さ）が所定高さを超えたときに、浮き部材２０（の摺動部２１）に設けられたオイル戻し孔２５が流出管３０（のアウターパイプ３２）に設けられたスリット穴３９に連なる（連通せしめられる）ようにされ、オイルは、オイル戻し孔２５及びスリット穴３９を通して流出管３０、ひいては圧縮機吸入側に戻される。そのため、例えば、アキュームレータ１のタンク１０内に溜まる液状部分が多くなるとともに、オイルとして冷媒と相溶性が無くかつ冷媒より比重が小さいものが使用されて、二層分離状態（上側にオイル層、下側に液相冷媒層）となり、オイル層がアキュームレータ１のタンク１０内の高い位置に形成され得る場合でも、オイル戻し量を増加させることができ、その結果、システムの運転効率（例えば暖房効率）を向上させることができる。

この場合、基本的には、例えばオイルよりも比重の軽い材料、発泡材料、多孔材料等で作製した浮き部材２０を流出管３０（のアウターパイプ３２）の外周に配置すればよいので、従来のような移動手段等を用いる場合に比べて、アキュームレータ１の構成を簡素化することができ、部品点数の低減、コスト削減等を図ることができる。

また、浮き部材２０は、流出管３０（のアウターパイプ３２）に摺動可能に外挿される円筒状の摺動部２１と、該摺動部２１から外側に向けて延びる円板状のフランジ部２２とを有し、摺動部２１におけるフランジ部２２よりも下側にオイル戻し孔２５が設けられており、フランジ部２２は、アキュームレータ１のタンク１０内に溜まる液状部分の上部、例えば二層分離状態の上側のオイル層の上部を覆う蓋となる。そのため、アキュームレータ１のタンク１０内に溜まる液状部分の乱れを防止することができ、気液分離性能を向上させることもできる。

なお、流出管３０（アウターパイプ３２）側のスリット穴３９の位置や大きさ、形状、個数等、浮き部材２０の形状、浮き部材２０側のオイル戻し孔２５の位置や大きさ、形状、個数等は、上述の例に限られないことは勿論である。

例えば、上記実施形態では、浮き部材２０は、流出管３０（のアウターパイプ３２）の外周全体（全周）を囲う概略筒状を有しているが、流出管３０（のアウターパイプ３２）の外周の一部のみ（詳しくは、少なくともスリット穴３９が設けられている部分）を囲う形状であってもよい。

また、例えば、図５（Ａ）、（Ｂ）に示される如くに、流出管３０（アウターパイプ３２）側のスリット穴３９の幅（周方向の幅）を上下方向で変化させるとともに、浮き部材２０側のオイル戻し孔２５の幅（周方向の幅）をスリット穴３９の最狭部分の幅よりも広くしてもよい。図５（Ａ）に示す例では、スリット穴３９の幅を下から上に行くに従って連続的に広くし（言い換えれば、スリット穴３９をテーパ形状に形成し）、オイル戻し孔２５の幅をスリット穴３９の下端部分の幅よりも広くする。また、図５（Ｂ）に示す例では、スリット穴３９の幅を下から上に行くに従って段階的に広くし（言い換えれば、スリット穴３９を階段形状に形成し）、オイル戻し孔２５の幅をスリット穴３９の下端部分の幅よりも広くする。

図５（Ａ）、（Ｂ）に示される如くの構成とすることにより、流出管３０（アウターパイプ３２）に対する浮き部材２０の位置（すなわち、液状部分の液面高さ、詳しくは、上側のオイル層のオイル液面高さ）に応じて、スリット穴３９とオイル戻し孔２５との重なり部分の面積が変化するので、オイル戻し量を変化させることができる。図５（Ａ）、（Ｂ）に示す例では、液状部分の液面高さ、詳しくは、上側のオイル層のオイル液面高さが高くなるに従って、オイル戻し量が増加するようにされている。

また、上記実施形態では、スリット穴３９及びオイル戻し孔２５はそれぞれ１個ずつ設けられているが、スリット穴３９及びオイル戻し孔２５はそれぞれ、アウターパイプ３２及び浮き部材２０の周方向に複数個形成してもよい。この場合、例えば、図６（Ａ）、（Ｂ）に示される如くに、（周方向の）異なる位置に設けられた各スリット穴３９又は各オイル戻し孔２５の高さ位置（上下の端部位置、中心位置、上下長を含む）を変化させるのがよい。図６（Ａ）に示す例では、スリット穴３９を、アウターパイプ３２の周方向の異なる位置に複数個設けるとともに、各スリット穴３９の高さ位置（図示例では、下端位置）を上下方向で異なる高さ位置となるように設定している。また、図６（Ｂ）に示す例では、オイル戻し孔２５を、浮き部材２０（の摺動部２１）の周方向の異なる位置に複数個設けるとともに、各オイル戻し孔２５の高さ位置（中心位置）を上下方向で異なる高さ位置となるように設定している。

図６（Ａ）、（Ｂ）に示される如くの構成とすることにより、図５（Ａ）、（Ｂ）に示す例と同様に、流出管３０（アウターパイプ３２）に対する浮き部材２０の位置（すなわち、液状部分の液面高さ、詳しくは、上側のオイル層のオイル液面高さ）に応じて、スリット穴３９とオイル戻し孔２５との重なり部分の面積（総面積）が変化するので、オイル戻し量を変化させることができる。図６（Ａ）、（Ｂ）に示す例では、液状部分の液面高さ、詳しくは、上側のオイル層のオイル液面高さが高くなるに従って、オイル戻し量が増加するようにされている。

また、スリット穴３９又はオイル戻し孔２５を複数個形成する場合、各スリット穴３９又は各オイル戻し孔２５の位置（高さ）や大きさ（周方向の幅、孔径等）、形状等は、同一でなくてもよいことも当然である。

また、上記実施形態では、タンク１０内に垂設された流出管３０は、タンク１０内に偏心配置されているので、流出管３０周りで浮き部材２０はほぼ回転しないようになっているが、流出管３０に対する浮き部材２０の回転を確実に防止すべく、流出管３０（のアウターパイプ３２）と浮き部材２０（の摺動部２１）との間に、流出管３０（のアウターパイプ３２）に対して浮き部材２０を上下動可能にガイドするガイド機構を設けてもよい。例えば、流出管３０（のアウターパイプ３２）の外周と浮き部材２０（の摺動部２１）の内周の一方に、突起もしくは上下方向に延びる突条等を形成し、流出管３０（のアウターパイプ３２）の外周と浮き部材２０（の摺動部２１）の内周の他方に、前記突起もしくは上下方向に延びる突条等が嵌め込まれる、上下方向に延びる凹溝等を形成してもよい。

また、上記実施形態においては、インナーパイプ３１とアウターパイプ３２とからなる二重管構造とされた流出管３０を採用しているが、本発明は、一端側が流出口に連結され、他端側開口が気液分離体の下面近くに位置せしめられた例えばＵ字管（Ｕ字状の管）や直管（直線状の管）等からなる流出管を備えたアキュームレータにも適用し得ることは言うまでも無い。

また、上記実施形態においては、オイルとして冷媒と相溶性が無くかつ冷媒より比重が小さいものが使用されて、圧縮機の停止時においてオイルと液相冷媒が上記のように二層分離状態（上側にオイル層、下側に液相冷媒層）となる場合を例示しているが、本発明は、圧縮機の停止時においてオイルと液相冷媒が上記のように二層分離状態とならない場合、つまり、オイルとして冷媒と相溶性が無くかつ冷媒より比重が大きいものが使用されて、圧縮機の停止時において、上側に液相冷媒層、下側にオイル層が形成される場合でも、冷媒やオイルの種類・性状等の条件に合わせて浮き部材２０を設計することで適用可能であることは詳述するまでも無い。

１ アキュームレータ
１０ タンク
１２ 蓋部材
１３ タンクの底部
１５ 流入口
１６ 流出口
１８ 気液分離体
１８ａ 天井部
１８ｂ 周壁部
１９ 通し穴
２０ 浮き部材
２１ 摺動部
２２ フランジ部
２５ 上側オイル戻し孔
３０ 流出管
３１ インナーパイプ
３２ アウターパイプ
３２ｂ アウターパイプの底部
３３ 下送流路
３５ 下側オイル戻し孔
３９ スリット穴
４０ ストレーナ
４２ ケース
４４ 窓部
４５ 網目フィルタ

Claims (13)

1. 流入口及び流出口が設けられたタンクを有し、該タンク内に、一端側が前記流出口に連結され、他端側が前記タンク内において開口せしめられた流出管が垂設されるとともに、前記流入口を介して前記タンク内に導入された冷媒を液相冷媒と気相冷媒とに分離する気液分離体が配在されたアキュームレータであって、
   前記流出管の外周に浮き部材が上下方向に摺動可能に配在され、前記浮き部材は、前記冷媒に含まれるオイルからの浮力によってオイル液面高さの変化に応じて上下動するとともに、前記オイルに浸漬する部分にオイル戻し孔が設けられており、
   前記流出管に、前記オイル液面高さが所定高さを超えたときに前記オイル戻し孔に連なる、上下方向に延びるスリット穴が設けられていることを特徴とするアキュームレータ。
2. 前記オイル液面高さが所定高さまでは、前記オイル戻し孔が前記スリット穴の下側に位置せしめられ、前記オイル戻し孔が前記流出管により閉じられるとともに、
   前記オイル液面高さが所定高さを超えると、前記オイル戻し孔が前記スリット穴と連通せしめられ、前記オイル戻し孔及び前記スリット穴を通して前記タンク内に溜まる前記オイルが前記流出管に戻されるようにされていることを特徴とする請求項１に記載のアキュームレータ。
3. 前記流出管は、インナーパイプとアウターパイプとからなる二重管構造とされていることを特徴とする請求項１又は２に記載のアキュームレータ。
4. 前記タンクは円筒状を有し、前記流出管は、前記タンク内に偏心配置されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のアキュームレータ。
5. 前記浮き部材は、前記流出管に摺動可能に外挿される筒状の摺動部と、該摺動部から外側に向けて延びる板状のフランジ部とを有し、
   前記摺動部における前記フランジ部よりも下側に前記オイル戻し孔が設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のアキュームレータ。
6. 前記フランジ部は、前記タンク内に溜まる前記オイル上に浮上するようにされていることを特徴とする請求項５に記載のアキュームレータ。
7. 前記摺動部の上下長は、前記スリット穴の上下長よりも長くされていることを特徴とする請求項５又は６に記載のアキュームレータ。
8. 前記浮き部材は、前記オイルよりも比重の軽い材料、発泡材料、もしくは多孔材料で作製されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載のアキュームレータ。
9. 前記スリット穴は、上下方向で周方向の幅が変化しており、
   前記オイル戻し孔の周方向の幅は、少なくとも前記スリット穴の最狭部分の周方向の幅よりも広くされていることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載のアキュームレータ。
10. 前記スリット穴は、上下方向で周方向の幅が連続的もしくは段階的に変化していることを特徴とする請求項９に記載のアキュームレータ。
11. 前記スリット穴は、前記流出管の周方向の異なる位置に上下方向で異なる高さ位置となるように複数個設けられていることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載のアキュームレータ。
12. 前記オイル戻し孔は、前記浮き部材の周方向の異なる位置に上下方向で異なる高さ位置となるように複数個設けられていることを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載のアキュームレータ。
13. 前記流出管と前記浮き部材との間に、前記流出管に対して前記浮き部材を上下動可能にガイドするガイド機構が設けられていることを特徴とする請求項１から１２のいずれか一項に記載のアキュームレータ。

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