WO2007074725A1 - アキュームレータ - Google Patents

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WO2007074725A1
WO2007074725A1 PCT/JP2006/325587 JP2006325587W WO2007074725A1 WO 2007074725 A1 WO2007074725 A1 WO 2007074725A1 JP 2006325587 W JP2006325587 W JP 2006325587W WO 2007074725 A1 WO2007074725 A1 WO 2007074725A1
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liquid
lower chamber
oil
gas
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PCT/JP2006/325587
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Inventor
Hiroki Yoshioka
Tomohiro Maruyama
Toshihiro Shinbayashi
Original Assignee
Calsonic Kansei Corporation
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B43/00—Arrangements for separating or purifying gases or liquids; Arrangements for vaporising the residuum of liquid refrigerant, e.g. by heat
    • F25B43/006—Accumulators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2500/00—Problems to be solved
    • F25B2500/01—Geometry problems, e.g. for reducing size
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B43/00—Arrangements for separating or purifying gases or liquids; Arrangements for vaporising the residuum of liquid refrigerant, e.g. by heat
    • F25B43/003—Filters

Definitions

  • the present invention relates to a structure of an accumulator used in a refrigeration cycle such as a vehicle air conditioner.
  • an accumulator is arranged on the refrigerant return side of a compressor that compresses the refrigerant.
  • This accumulator becomes a necessary part for storing excess refrigerant due to load fluctuations during cooling operation in a general vehicle cooling cycle that uses an engine as a drive source.
  • the function of storing such surplus refrigerant is used, and the refrigerant returning to the compressor is separated into gas and liquid, and only the gas refrigerant is compressed into the compressor. It has a function to be sucked into the compressor and avoids damage to the compressor due to liquid compression and wet compression.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a conventional example of a general accumulator.
  • This accumulator 100 is connected to a path leading to an internal heat exchange force compressor (not shown), and has a refrigerant suction pipe 102 and a substantially U-shaped refrigerant discharge pipe 103 inside a substantially cylindrical tank 101.
  • the refrigerant suction pipe 102 is connected to an inlet-side refrigerant pipe connected to an internal heat exchange (not shown), and the liquid-gas mixed refrigerant flows into the tank 101 from the refrigerant suction pipe 102.
  • the refrigerant discharge pipe 103 is connected to an outlet side refrigerant pipe connected to a compressor (not shown), and discharges gas refrigerant separated from gas and liquid.
  • a refrigerant return port 103a for sucking gas refrigerant is formed on the upper side of the tank of the refrigerant discharge pipe 103, and an oil return hole 103b for returning the oil contained in the liquid refrigerant is formed in the substantially U-shaped bent portion. Each is formed.
  • the liquid gas mixed refrigerant discharged from an internal heat exchanger flows into the tank 101 from the refrigerant suction pipe 102, where the liquid refrigerant is stored in the lower part of the tank 101.
  • the gas refrigerant is sucked from the refrigerant return port 103a of the refrigerant discharge pipe 103, and the refrigerant discharge pipe 1 It is sent to a compressor (not shown) through 03.
  • oil contained in the liquid refrigerant stored in the lower part of the tank 101 is sucked from an oil return hole 103b formed in the refrigerant discharge pipe 103, and is sent to the compressor together with the gas refrigerant.
  • the tank is partitioned into an upper chamber and a lower chamber by a desiccant unit, and among these, the upper chamber is divided into a chamber on the refrigerant inlet side by a separator wall.
  • a separator wall is partitioned into an upper chamber and a lower chamber by a desiccant unit, and among these, the upper chamber is divided into a chamber on the refrigerant inlet side by a separator wall.
  • Patent Document 1 an accumulator in which a large number of ventilation holes are provided in the separator wall has been proposed.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 10-232071
  • the liquid-gas mixed refrigerant sucked from the refrigerant suction pipe 102 enters the refrigerant discharge pipe 103 from the refrigerant return port 103a as shown by the solid line arrow.
  • the liquid-gas mixed refrigerant that has flowed into the tank hits the liquid storage surface, causing the surface to wave, and the liquid refrigerant on the surface reaches the refrigerant return port 103a and enters the refrigerant discharge pipe 103. there were.
  • the compressor since the liquid refrigerant is sent to the compressor, the compressor may be damaged by liquid compression or wet compression.
  • An object of the present invention is to provide an accumulator capable of preventing return of liquid refrigerant sucked inside to a compressor.
  • an accumulator according to the present invention is provided above the middle part of the main body.
  • the inside of the main body is partitioned into an upper chamber and a lower chamber by a desiccant layer provided on the side, and the liquid-gas mixed refrigerant sucked into the lower chamber is separated into gas and liquid by the desiccant layer, so that only the gas refrigerant is Is configured to move to the upper chamber, the outlet of the refrigerant suction pipe for sucking the refrigerant into the main body is opened in the lower chamber, and the gas refrigerant separated by the desiccant layer is discharged.
  • the inlet of the refrigerant discharge pipe is opened in the upper chamber.
  • the outlet of the refrigerant suction pipe is opened obliquely downward along the side surface of the main body.
  • the refrigerant discharge pipe is bent in a substantially U shape, and an outlet is opened to the outside of the upper chamber, and at a bent portion positioned at the bottom of the lower chamber. Is characterized in that an oil return hole is formed for sucking oil stored together with the liquid refrigerant!
  • the desiccant layer is filled with small particles of desiccant inside and fixed by punching metals disposed above and below, and a plurality of the desiccant layers are formed on the punching metal.
  • the upper chamber and the lower chamber communicate with each other through a vent hole, and only the gas refrigerant passes therethrough.
  • the accumulator according to the present invention is disposed in the lower chamber and further includes an oil separation layer that separates and stores the liquid refrigerant and the oil, and the oil separation layer includes a fiber member, Alternatively, a porous member is also provided.
  • the outlet of the refrigerant suction pipe is opened obliquely downward along the side surface of the main body, the liquid refrigerant and oil flowing into the lower chamber are discharged along the side surface of the main body, It flows in to draw a circle.
  • the oil with heavy specific gravity The liquid refrigerant that accumulates in the lower part and has a lighter specific gravity than that accumulates in the upper part can be easily separated from the liquid refrigerant, and the oil can be reliably returned to the compressor.
  • the desiccant layer is fixed by punching metal disposed vertically, it is possible to easily position the desiccant layer while ensuring air permeability between the upper chamber and the lower chamber. .
  • the oil separation layer is disposed in the lower chamber, the liquid refrigerant and the oil can be more easily separated, and the oil can be returned to the compressor more reliably.
  • the liquid level at the boundary between the liquid refrigerant and oil can be stabilized.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an accumulator according to a first embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of an accumulator according to a second embodiment.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a conventional example of a general accumulator.
  • liquid gas mixed refrigerant is abbreviated as a refrigerant as appropriate.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an accumulator according to the first embodiment.
  • the accumulator 10 of the present embodiment has a substantially cylindrical tank 11 as a main body, and a desiccant layer 12 is disposed above the middle part of the main body.
  • the desiccant layer 12 divides the inside of the main body into upper and lower parts, and an upper space is partitioned as an upper chamber 13 in which a gas refrigerant flows and a lower space is defined as a lower chamber 14 in which liquid refrigerant and oil are stored.
  • the desiccant layer 12 is filled with desiccant particles and has functions of gas-liquid separation and moisture adsorption.
  • the desiccant layer 12 is fixed at a predetermined position by punching metals 15a and 15b disposed above and below.
  • the punching metals 15a and 15b are formed in a circular shape in plan view, and a plurality of air holes (not shown) are formed on the surface.
  • the upper chamber 13 and the lower chamber 14 communicate with each other through the desiccant layer 12.
  • only the gas refrigerant can pass through the desiccant layer 12 sandwiched between the punching metals 15a and 15b.
  • a refrigerant suction pipe 16 for sucking the liquid-gas mixed refrigerant is disposed substantially vertically so as to penetrate the desiccant layer 12 and the punching metals 15a and 15b.
  • the inlet 16a of the refrigerant suction pipe 16 opens from the upper chamber 13 to the outside and is connected to a refrigerant pipe connected to an internal heat exchanger (not shown).
  • the outlet 16b opens into the lower chamber 14.
  • the outlet 16b of the refrigerant suction pipe 16 opens along the side surface of the tank 11 and obliquely downward.
  • the tank 11 is provided with a refrigerant Z oil discharge pipe 17 for discharging the gas refrigerant separated from the gas and liquid by the desiccant layer 12.
  • This refrigerant Z oil discharge pipe 17 is substantially U-shaped
  • the inlet 17a opens into the upper chamber 13 and the outlet 17b opens to the outside of the upper chamber 13 and is connected to a refrigerant pipe connected to a compressor (not shown).
  • An oil return hole 17c for absorbing the oil I stored together with the liquid refrigerant is formed in the bent portion located at the bottom of the lower chamber 14.
  • the liquid-gas mixed refrigerant sent from an internal heat exchanger is sucked into the lower chamber 14 through a refrigerant suction pipe 16 from a refrigerant pipe (not shown).
  • the liquid refrigerant and oil contained in the sucked liquid-gas mixed refrigerant are discharged along the side surface of the tank 11, flowed in a circular pattern toward the center, and stored in the lower chamber 14.
  • the gas refrigerant passes through the desiccant layer 12 through a vent hole (not shown) formed in the punching metal 15b, where moisture is removed, and further passes through the upper punching metal 15a and flows into the upper chamber 13. .
  • the sucked liquid-gas mixed refrigerant is gas-liquid separated, the liquid refrigerant and oil are stored in the lower chamber 14, and the gas refrigerant flows into the upper chamber 13. Then, the gas refrigerant flowing into the upper chamber 13 is sucked from the inlet 17a of the refrigerant Z oil discharge pipe 17 and discharged together with the oil to the refrigerant pipe connected to the compressor (not shown) as indicated by the solid line arrow.
  • the liquid refrigerant and oil sucked into the lower chamber 14 from the refrigerant suction pipe 16 flow in a circular direction toward the center of the lower chamber 14, and at this time, oil having a heavy specific gravity is obtained by centrifugation. Accumulates in the lower part (region A), and the liquid refrigerant having a low specific gravity accumulates in the upper part (region B).
  • the oil accumulated below the lower chamber 14 is sucked from the oil return hole 17c of the refrigerant Z oil discharge pipe 17, and discharged together with the gas refrigerant to a refrigerant pipe connected to a compressor (not shown).
  • the outlet 16b of the refrigerant suction pipe 16 opens into the lower chamber 14, and the inlet 17a of the refrigerant Z oil discharge pipe 17 separates the desiccant layer 12 and the upper chamber 13 Since the liquid refrigerant sucked from the refrigerant suction pipe 16 is not directly sucked into the inlet 17a of the refrigerant Z oil discharge pipe 17, the liquid refrigerant that has flowed in the lower chamber 14 Even if the liquid is undulated, the liquid refrigerant does not reach the inlet 17a of the refrigerant / oil discharge pipe 17. Therefore, damage to the compressor due to liquid compression or wet compression in which liquid refrigerant is not sucked into the compressor can be prevented.
  • the outlet 16b of the refrigerant suction pipe 16 is arranged along the side surface of the tank 11.
  • the liquid refrigerant and oil that have flowed into the lower chamber 14 are discharged along the side surface of the tank 11 and flow toward the center so as to draw a circle.
  • the oil with a higher specific gravity accumulates downward due to the centrifugal separation, and the liquid refrigerant with a lower specific gravity accumulates upward, so even when using oil compatible with the refrigerant of carbon dioxide and carbon dioxide,
  • the oil can be easily separated from the medium, and the oil can be reliably returned to the compressor.
  • the present invention is particularly effective when oil that is compatible with a diacid-carbon refrigeration refrigerant is used.
  • the desiccant layer 12 is disposed above the middle part of the main body, a sufficient space for storing the liquid coolant in the lower chamber 14 can be secured. Therefore, it is possible to store the surplus refrigerant accompanying the load fluctuation during the cooling operation with a margin.
  • the desiccant layer 12 is fixed by the punching metals 15a and 15b disposed above and below, the desiccant layer 12 is secured while ensuring the air permeability between the upper chamber 13 and the lower chamber 14. It can be easily positioned.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of an accumulator according to the second embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of an accumulator according to the second embodiment.
  • an oil separation layer 18 supported by a punching metal 15c is disposed in a substantially middle portion of the lower chamber 14 in order to separate and store the liquid refrigerant and oil.
  • the oil separation layer 18 is made of a fiber member such as a felt material or a porous member such as a sponge, and has a function of separating liquid refrigerant power oil. Thereby, the liquid refrigerant passes through the oil separation layer 18 (and the punching metal 15c) and is stored above the lower chamber 14, and the oil is separated by the oil separation layer 18 and stored below the lower chamber 14.
  • the refrigerant suction pipe 19 is disposed substantially vertically so as to penetrate the desiccant layer 12 and the punching metals 15a and 15b.
  • the inlet 19a of the refrigerant suction pipe 19 opens from the upper side of the upper chamber 13 to the outside and is connected to a refrigerant pipe connected to an internal heat exchanger (not shown).
  • the outlet 19b opens into the lower chamber 14.
  • the liquid refrigerant sucked from the refrigerant suction pipe 19 is not directly sucked into the inlet 17a of the refrigerant Z oil discharge pipe 17 and has also flowed in.
  • the liquid refrigerant does not reach the inlet 17a of the refrigerant Z oil discharge pipe 17. Accordingly, liquid refrigerant is not sucked into the compressor, and damage to the compressor due to liquid compression or wet compression can be prevented.
  • the centrifugal separation as in the first embodiment does not occur. Even with such an inflow amount, the liquid refrigerant and the oil can be more easily separated, and the oil can be returned to the compressor more reliably. The liquid level at the boundary between the liquid refrigerant and oil can be stabilized.
  • the present invention can be applied not only to the refrigeration cycle of a vehicle air conditioner but also to a wide range of refrigeration cycles of an air conditioner.

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Abstract

　車両用空調装置などの冷凍サイクルに用いられるアキュームレータにおいて、内部に吸入した液冷媒のコンプレッサへの戻りを防止する。 　タンク１１の中間部より上方に乾燥剤層１２を設けて本体内を上室１３と下室１４とに区画し、下室１４に吸入された液ガス混合冷媒を乾燥剤層１２で気液分離して、ガス冷媒のみ上室１３へ移行させ、液冷媒等は下室１４へ貯留するように構成するとともに、冷媒を本体内に吸入する冷媒吸入管１６の出口１６ｂを下室１４内で開口させ、且つ乾燥剤層１２により気液分離されたガス冷媒を吐出する冷媒／オイル吐出管１７の入口１７ａを上室１３内で開口させた。乾燥剤層１２が冷媒吸入管１６の出口１６ｂと冷媒／オイル吐出管１７の入口１７ａとを隔てているため、冷媒吸入管１６から吸入された液冷媒が冷媒／オイル吐出管１７の入口１７ａに直接に吸入されることがない。

Description

明 細 書
アキュームレータ
技術分野
[0001] この発明は、車両用空調装置などの冷凍サイクルに用いられるアキュームレータの 構造に関する。
背景技術
[0002] 従来より車両用空調装置の冷凍サイクルには、冷媒を圧縮するコンプレッサの冷媒 戻り側にアキュームレータが配置されている。このアキュームレータは、エンジンを駆 動源とするような一般車両の冷房専用サイクルでは、冷房運転時の負荷変動に伴う 余剰冷媒を貯液するために必要な部品となって!/ヽる。また燃料電池車や電気自動車 などの熱源を持たな 、車両の冷暖房サイクルでは、このような余剰冷媒を貯液する機 能ほ力、コンプレッサへ戻る冷媒を気液分離して、ガス冷媒のみがコンプレッサに吸 入されるようにする機能を持ち、液圧縮'湿り圧縮によるコンプレッサの損傷を回避し ている。
[0003] 図 3は、一般的なアキュームレータの従来例を示す概略断面図である。このアキュ 一ムレータ 100は、図示しない内部熱交^^力 コンプレッサへ至る経路に接続され ており、略円筒形状のタンク 101の内部に冷媒吸入管 102と、略 U字形状の冷媒吐 出管 103とを備えている。冷媒吸入管 102は、図示しない内部熱交^^とつながる 入口側の冷媒配管に接続され、液ガス混合冷媒はこの冷媒吸入管 102からタンク 10 1内に流入する。また冷媒吐出管 103は、図示しないコンプレッサとつながる出口側 の冷媒配管に接続され、気液分離されたガス冷媒を吐出している。冷媒吐出管 103 のタンク上部側にはガス冷媒を吸入する冷媒戻し口 103aが形成され、また略 U字形 状の曲がり部分には液冷媒に含まれたオイルを戻すためのオイル戻し穴 103bがそ れぞれ形成されている。
[0004] 上記構成において、図示しない内部熱交^^から吐出された液ガス混合冷媒は、 冷媒吸入管 102からタンク 101内に流入し、ここで液冷媒はタンク 101の下部に貯留 される。ガス冷媒は冷媒吐出管 103の冷媒戻し口 103aから吸入され、冷媒吐出管 1 03を通じて図示しないコンプレッサへ送られる。また、タンク 101の下部に貯留された 液冷媒に含まれるオイルは、冷媒吐出管 103に形成されたオイル戻し穴 103bから吸 入され、ガス冷媒とともにコンプレッサへ送られる。
[0005] この種のアキュームレータに関する従来技術として、タンク内を乾燥剤ユニットにより 上室と下室に区画し、このうち上室をセパレータ壁により冷媒入口側の室を冷媒出口 側の室とに分けるとともに、セパレータ壁に多数の通気孔を設けたアキュームレータ が提案されて ヽる (特許文献 1参照)。
[0006] 特許文献 1 :特開平 10— 232071号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0007] ところで、図 3に示す従来例のアキュームレータ 100では、冷媒吸入管 102から吸 入した液ガス混合冷媒が、実線矢印に示すように冷媒戻し口 103aから冷媒吐出管 1 03に入ってしまうことがあった。また、タンク内に流入した液ガス混合冷媒が貯液面に 当たり、表面を波立たせてしまい、これにより表面の液冷媒が冷媒戻し口 103aに達 して冷媒吐出管 103に入ってしまうこともあった。このように、図 3に示すような従来例 のアキュームレータ 100では、コンプレッサに液冷媒が送られてしまうため、液圧縮' 湿り圧縮によりコンプレッサが損傷するおそれがあった。
[0008] なお、特開平 10— 232071号公報に提案されたアキュームレータでは、冷媒入口 側の室に流入した液冷媒が乾燥剤ユニットを通過して下室に貯められるため、液冷 媒により貯留面の表面が波立つことはない。しかしながら、冷媒入口側の室と出口側 の室とを区画するセパレータ壁には多数の通気孔が形成されているため、冷媒入口 側の室に流入した液冷媒の一部が、この通気孔を通って反対側の冷媒出口側の室 に入り込み、コンプレッサへ送られてしまうことが考えられ、コンプレッサへの液冷媒 の戻りを防止するには至って ヽな 、。
[0009] この発明の目的は、内部に吸入した液冷媒のコンプレッサへの戻りを防止すること ができるアキュームレータを提供することにある。
課題を解決するための手段
[0010] 上記目的を達成するため、本発明に係わるアキュームレータは、本体中間部より上 方に設けられた乾燥剤層により本体内が上室と下室とに区画されるとともに、前記下 室に吸入された液ガス混合冷媒が前記乾燥剤層で気液分離されて、ガス冷媒のみ が前記上室へ移行するように構成され、冷媒を本体内に吸入する冷媒吸入管の出 口は前記下室内で開口し、且つ前記乾燥剤層により気液分離されたガス冷媒を吐 出する冷媒吐出管の入口は前記上室内で開口することを特徴とする。
[0011] また、本発明に係わるアキュームレータにおいて、前記冷媒吸入管の出口は、本体 の側面に沿うように、且つ斜め下向きに開口していることを特徴とする。
[0012] また、本発明に係わるアキュームレータにおいて、前記冷媒吐出管は、略 U字形に 曲げられ、出口が前記上室の外部に開口しているとともに、前記下室の底部に位置 する曲がり部分には、液冷媒とともに貯留されたオイルを吸引するオイル戻し穴が形 成されて!/ヽることを特徴とする。
[0013] また、本発明に係わるアキュームレータにおいて、前記乾燥剤層は、内部に乾燥剤 の小粒が充填され、上下に配設されたパンチングメタルにより固定されているとともに 、前記パンチングメタルに複数形成された通気孔により前記上室と前記下室とが連 通されており、ガス冷媒のみが通過することを特徴とする。
[0014] また、本発明に係わるアキュームレータは、前記下室に配設されており、液冷媒と オイルとを分離して貯留するオイル分離層をさらに有し、前記オイル分離層は、繊維 部材、あるいは多孔質部材カもなることを特徴とする。
発明の効果
[0015] 上記構成によれば、冷媒吸入管の出口が下室内に開口し、冷媒吐出管の入口が 乾燥剤層を隔てて上室内に開口しているため、冷媒吸入管から吸入された液冷媒が 冷媒吐出管の入口に直接に吸入されることがなぐまた流入した液冷媒が下室の内 部を波立たせたとしても、液冷媒が冷媒吐出管の入口に達することはない。したがつ て、液冷媒がコンプレッサに吸入されることがなぐ液圧縮 ·湿り圧縮によるコンプレツ サの損傷を防ぐことができる。
[0016] また、冷媒吸入管の出口を本体の側面に沿うように、且つ斜め下向きに開口させて いるため、下室に流れ込んだ液冷媒とオイルは本体の側面に沿って吐出し、中心部 に向力つて円を描くように流入する。このとき、遠心分離により比重の重たいオイルは 下方に溜まり、これより比重の軽い液冷媒は上方に溜まるので、液冷媒と容易に分離 することができ、コンプレッサへのオイル戻しを確実に行うことができる。
[0017] また、下室の底部に位置する曲がり部分にはオイル戻し穴が形成されているため、 冷媒吸入管から下室へ吸入された液冷媒とオイルは、下室の中心部に向かって円を 描くように流れ込み、このとき、遠心分離により比重の重たいオイルは下方に溜まり、 比重の軽い液冷媒は上方に溜まる。そのため、下室の下方に溜まったオイルをオイ ル戻し穴から吸入することができる。
[0018] また、乾燥剤層を上下に配設したパンチングメタルにより固定しているので、上室と 下室との間の通気性を確保しながら、乾燥剤層を容易に位置決めすることができる。
[0019] さらに、下室にオイル分離層を配設しているため、液冷媒とオイルをより容易に分離 することができ、コンプレッサへのオイル戻しもより確実に行うことができる。カロえて、液 冷媒とオイルとの境界部分の液面を安定させることができる。
図面の簡単な説明
[0020] [図 1]図 1は、第 1実施形態に係わるアキュームレータの概略断面図である。
[図 2]図 2は、第 2実施形態に係わるアキュームレータの概略断面図である。
[図 3]図 3は、一般的なアキュームレータの従来例を示す概略断面図である。
符号の説明
[0021] 10、 20 アキュームレータ
11 タンク
12 乾燥剤層
13 上室
14 下室
15aゝ 15bゝ 15c パンチングメタル
16、 19 冷媒吸入管
16a, 19a 入口（冷媒吸入管）
16b, 19b 出口（冷媒吸入管）
17 冷媒 Zオイル吐出管
17a 入口（冷媒 Zオイル吐出管） 17b 出口（冷媒 Zオイル吐出管）
17c オイル戻り穴
18 オイル分離層
発明を実施するための最良の形態
[0022] 以下、本発明に係わるアキュームレータの実施形態について説明する。以下の説 明にお ヽては、液ガス混合冷媒を適宜に冷媒と略称する。
[0023] <第 1実施形態 >
図 1は、第 1実施形態に係わるアキュームレータの概略断面図である。本実施形態 のアキュームレータ 10は、略円筒形状のタンク 11を本体とし、この本体中間部よりも 上方に乾燥剤層 12が配設されて ヽる。この乾燥剤層 12は本体内を上下に分割して おり、上方の空間はガス冷媒の流れる上室 13、下方の空間は液冷媒およびオイルの 貯留される下室 14として区画されている。
[0024] 乾燥剤層 12は、内部に乾燥剤の小粒が充填され、気液分離と水分吸着の機能を 備えている。この乾燥剤層 12は上下に配設されたパンチングメタル 15a、 15bにより 所定位置に固定されている。このパンチングメタル 15a、 15bは平面視で円形に形成 され、表面には図示しない通気孔が複数形成されている。これにより、上室 13と下室 14は乾燥剤層 12を介して連通することになる。ただし、パンチングメタル 15a、 15b に挟まれた乾燥剤層 12はガス冷媒のみが通過することができる。
[0025] また、タンク 11には、液ガス混合冷媒を吸入するための冷媒吸入管 16が乾燥剤層 12およびパンチングメタル 15a、 15bを貫通するように略垂直に配設されている。こ の冷媒吸入管 16の入口 16aは上室 13の上方から外部に開口しており、図示しない 内部熱交^^とつながる冷媒配管と連結されている。また出口 16bは下室 14内に開 口している。ここで、冷媒吸入管 16の出口 16bはタンク 11の側面に沿うように、且つ 斜め下向きに開口している。このため、冷媒吸入管 16の出口 16bから吐出された冷 媒のうち、液冷媒とオイルはタンク 11の側面に沿って吐出し、破線の太矢印で示すよ うに、中心部に向かって円を描くように流入する。
[0026] また、タンク 11には、乾燥剤層 12により気液分離されたガス冷媒を吐出するための 冷媒 Zオイル吐出管 17が配設されている。この冷媒 Zオイル吐出管 17は略 U字形 に曲げられ、入口 17aは上室 13内に開口し、出口 17bは上室 13の外部に開口して 、図示しないコンプレッサとつながる冷媒配管と連結されている。そして、下室 14の 底部に位置する曲がり部分には、液冷媒とともに貯留されたオイルを吸弓 Iするオイル 戻し穴 17cが形成されて 、る。
[0027] 上記のように構成されたアキュームレータ 10において、図示しない内部熱交換器か ら送られてきた液ガス混合冷媒は、図示しない冷媒配管から冷媒吸入管 16を通じて 下室 14へ吸入される。ここで、吸入された液ガス混合冷媒に含まれる液冷媒とオイル は、タンク 11の側面に沿って吐出し、中心部に向力つて円を描くように流れ込んで、 下室 14に貯留される。またガス冷媒は、パンチングメタル 15bに形成された図示しな い通気孔から乾燥剤層 12を通過し、ここで水分が除去されて、さらに上部のパンチ ングメタル 15aを通過して上室 13へ流れ込む。
[0028] このように、吸入された液ガス混合冷媒は気液分離され、液冷媒とオイルは下室 14 に貯留され、またガス冷媒は上室 13へ流入する。そして、上室 13へ流入したガス冷 媒は実線矢印に示すように、冷媒 Zオイル吐出管 17の入口 17aから吸入されて、ォ ィルとともに図示しないコンプレッサとつながる冷媒配管へ吐出される。
[0029] 一方、冷媒吸入管 16から下室 14へ吸入された液冷媒とオイルは、下室 14の中心 部に向力つて円を描くように流れ込み、このとき、遠心分離により比重の重たいオイル は下方 (領域 A)に溜まり、比重の軽い液冷媒は上方 (領域 B)に溜まる。そして、下室 14の下方に溜まったオイルは冷媒 Zオイル吐出管 17のオイル戻し穴 17cから吸入 され、ガス冷媒とともに図示しないコンプレッサとつながる冷媒配管へ吐出される。
[0030] 上記第 1実施形態のアキュームレータ 10では、冷媒吸入管 16の出口 16bが下室 1 4内に開口し、冷媒 Zオイル吐出管 17の入口 17aが乾燥剤層 12を隔てて上室 13内 に開口しているため、冷媒吸入管 16から吸入された液冷媒が、冷媒 Zオイル吐出管 17の入口 17aに直接に吸入されることがなぐまた流入した液冷媒が下室 14の内部 を波立たせたとしても、液冷媒が冷媒/オイル吐出管 17の入口 17aに達することは ない。したがって、液冷媒がコンプレッサに吸入されることがなぐ液圧縮'湿り圧縮に よるコンプレッサの損傷を防ぐことができる。
[0031] また、第 1実施形態では、冷媒吸入管 16の出口 16bをタンク 11の側面に沿うように 、且つ斜め下向きに開口させているため、下室 14に流れ込んだ液冷媒とオイルはタ ンク 11の側面に沿って吐出し、中心部に向力つて円を描くように流入する。このとき、 遠心分離により比重の重たいオイルは下方に溜まり、これより比重の軽い液冷媒は上 方に溜まるので、二酸ィ匕炭素の冷媒と相溶性のあるオイルを用いた場合でも、液冷 媒と容易に分離することができ、コンプレッサへのオイル戻しを確実に行うことができ る。このように、本発明はとくに二酸ィ匕炭素冷媒と相溶性のあるオイルを用いた場合 に効果を有する。
[0032] また、本体中間部よりも上方に乾燥剤層 12を配設しているため、下室 14内に液冷 媒を貯留するスペースを十分に確保することができる。したがって、冷房運転時の負 荷変動に伴う余剰冷媒を余裕を持って貯留することができる。
[0033] なお、冷凍システムの運転中に温められたガス冷媒がアキュームレータ 10に吸入さ れることにより、このガス冷媒の熱を受けて下室 14に溜まった液冷媒はガス化する。 そして、乾燥剤層 12を通過して、冷媒 Zオイル吐出管 17から吐出される。
[0034] また、乾燥剤層 12を上下に配設したパンチングメタル 15a、 15bにより固定している ので、上室 13と下室 14との間の通気性を確保しながら、乾燥剤層 12を容易に位置 決めすることができる。
[0035] <第 2実施形態 >
図 2は、第 2実施形態に係わるアキュームレータの概略断面図である。以下、第 1実 施形態と同等部分には同一符号を付して説明する。
[0036] 本実施形態のアキュームレータ 20は、液冷媒とオイルとを分離して貯留するために 、下室 14の略中間部にパンチングメタル 15cで支持されたオイル分離層 18を配設し ている。このオイル分離層 18は、フェルト材などの繊維部材、あるいはスポンジなどの 多孔質部材からなり、液冷媒力 オイルを分離する機能を備えている。これにより、液 冷媒はオイル分離層 18 (およびパンチングメタル 15c)を通過して下室 14の上方に 貯留され、オイルはオイル分離層 18で分離されて下室 14の下方に貯留される。
[0037] また、冷媒吸入管 19は乾燥剤層 12およびパンチングメタル 15a、 15bを貫通する ように略垂直に配設されている。この冷媒吸入管 19の入口 19aは上室 13の上方から 外部に開口しており、図示しない内部熱交^^とつながる冷媒配管と連結されてい る。また出口 19bは下室 14内に開口している。
[0038] 上記第 2実施形態の構成においても、冷媒吸入管 19から吸入された液冷媒が、冷 媒 Zオイル吐出管 17の入口 17aに直接に吸入されることがなぐまた流入した液冷 媒が下室 14の内部を波立たせたとしても、液冷媒が冷媒 Zオイル吐出管 17の入口 17aに達することはない。したがって、液冷媒がコンプレッサに吸入されることがなぐ 液圧縮'湿り圧縮によるコンプレッサの損傷を防ぐことができる。
[0039] また、第 2実施形態では、下室 14の略中間部にパンチングメタル 15cで支持された オイル分離層 18を配設しているため、第 1実施形態のような遠心分離が発生しない ような流入量であっても液冷媒とオイルをより容易に分離することができ、コンプレツ サへのオイル戻しもより確実に行うことができる。カロえて、液冷媒とオイルとの境界部 分の液面を安定させることができる。
[0040] さらに、第 2実施形態では、上記のような効果に加えて、第 1実施形態と同様の構成 部分については、同様の効果を得ることができる。
産業上の利用の可能性
[0041] 本発明は、車両用空調装置の冷凍サイクルに適用可能のみならず、広く空調装置 の冷凍サイクルに適用することができる。

Claims

請求の範囲
[1] 本体中間部より上方に設けられた乾燥剤層（12)により本体内が上室（13)と下室（ 14)とに区画されるとともに、前記下室（14)に吸入された液ガス混合冷媒が前記乾 燥剤層（12)で気液分離されて、ガス冷媒のみが前記上室（13)へ移行するように構 成され、
冷媒を本体内に吸入する冷媒吸入管（16)の出口（16b)は前記下室（14)内で開 口し、且つ前記乾燥剤層（12)により気液分離されたガス冷媒を吐出する冷媒吐出 管（ 17)の入口（ 17a)は前記上室（ 13)内で開口することを特徴とするアキユームレ ータ。
[2] 前記冷媒吸入管（16)の出口（16b)は、本体の側面に沿うように、且つ斜め下向き に開口していることを特徴とする請求項 1に記載されたアキュームレータ。
[3] 前記冷媒吐出管（17)は、略 U字形に曲げられ、出口（17b)が前記上室（13)の外 部に開口しているとともに、前記下室（14)の底部に位置する曲がり部分には、液冷 媒とともに貯留されたオイルを吸引するオイル戻し穴（17c)が形成されていることを 特徴とする請求項 1または 2に記載されたアキュームレータ。
[4] 前記乾燥剤層（12)は、内部に乾燥剤の小粒が充填され、上下に配設されたパン チングメタル（15a, 15b)により固定されているとともに、前記パンチングメタル（15a, 15b)に複数形成された通気孔により前記上室（13)と前記下室（14)とが連通されて おり、ガス冷媒のみが通過す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 載されたアキュームレータ。
[5] 前記下室（14)に配設されており、液冷媒とオイルとを分離して貯留するオイル分離 層（18)をさらに有し、
前記オイル分離層 (18)は、繊維部材、あるいは多孔質部材カゝらなることを特徴とす る請求項 1, 3および 4のいずれか一項に記載されたアキュームレータ。
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