JP6514981B2 - accumulator - Google Patents
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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。 The present invention relates to an accumulator (gas-liquid separator) used in a heat pump type refrigeration cycle (hereinafter referred to as a heat pump system) such as a car air conditioner, a room air conditioner, and a refrigerator.
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200は、図7に例示される如くに、圧縮機210、室外熱交換器220、室内熱交換器230、膨張弁260、四方切換弁240等に加えて、アキュームレータ250を備えている。
Generally, a heat pump system 200 constituting a car air conditioner etc. is added to a
かかるシステム200においては、冷房運転と暖房運転の切り換え(流路切換)を四方切換弁240で行うようにされ、冷房運転時には、図7(A)に示される如くのサイクルで冷媒が循環され、このときは室外熱交換器220が凝縮器として働くとともに、室内熱交換器230が蒸発器として働く。一方、暖房運転時には、図7(B)に示される如くのサイクルで冷媒が循環され、このときは室外熱交換器220が蒸発器として働くとともに、室内熱交換器230が凝縮器として働く。どちらの運転時にも、アキュームレータ250には、蒸発器(室内熱交換器230又は室外熱交換器220)から低温低圧の気液混成状態の冷媒が四方切換弁240を介して導入される。
In the system 200, switching between the cooling operation and the heating operation (flow path switching) is performed by the four-
アキュームレータ250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。
As the
このアキュームレータ250に導入された冷媒は、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(気相冷媒下送流路)を下降し、インナーパイプ内空間を上昇して圧縮機210の吸入側に吸入されて循環せしめられる。
The refrigerant introduced into the
また、液相冷媒と共にタンク下部に溜まるオイルは、液相冷媒との性状の相違や、それに加えてオイルの比重が液相冷媒の比重よりも大きい場合にはその比重等の要因も相俟って、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。網目フィルタ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)から除去される。なお、液相冷媒及びオイルの流れは、オイルの比重が液相冷媒の比重よりも小さい場合においてもほぼ上記と同様である。 In addition, the oil that accumulates in the lower part of the tank together with the liquid phase refrigerant has a difference in properties with the liquid phase refrigerant, and in addition to that, when the specific gravity of the oil is larger than the specific gravity of the liquid phase refrigerant, factors such as the specific gravity It moves to the bottom of the tank and is sucked by the gas-phase refrigerant sucked to the suction side of the compressor via the outflow pipe, and is formed at the bottom of the strainer (the mesh filter of the strainer) → the outflow pipe (outer pipe) From the oil return hole to the inner pipe space of the outflow pipe, the gas phase refrigerant is returned to the compressor suction side and circulated. When passing through the mesh filter, foreign matter such as sludge is captured, and the foreign matter is removed from the circulating refrigerant (including oil). The flows of the liquid-phase refrigerant and the oil are substantially the same as described above even when the specific gravity of the oil is smaller than the specific gravity of the liquid-phase refrigerant.
また、上記した如くのアキュームレータにおいては、例えば特許文献2に所載のように、タンク内に冷媒中の水分を吸収除去するための乾燥剤入りのバッグを配在したものが知られている。
In addition, among accumulators as described above, for example, as described in
ところで、前記特許文献2に所載のアキュームレータにおいては、乾燥剤入りバッグのタンク内での回転や移動を防止するため、該バッグをアウターパイプの外周に巻き付ける等してその外周に結束バンド等を巻き回して固定するという方策が採られている。しかしながら、かかる方策は、手間がかかり面倒であるとともに、部品コストや組立コストが高くなるという問題がある。
By the way, in the accumulator described in
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、乾燥剤入りバッグを簡単容易に固定することができ、もって、部品コストや組立コストを削減す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。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide an accumulator capable of easily and easily fixing a desiccant-containing bag, thereby reducing part cost and assembly cost. It is to provide.
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蓋部材により閉塞されるタンクと、前記流出口に連結されて前記タンク内に垂下されたインナーパイプ及び該インナーパイプの外周に配在されたアウターパイプからなる二重管構造の流出管と、冷媒中の水分を吸収除去するための乾燥剤入りバッグと、を備え、前記アウターパイプの外側部に、前記乾燥剤入りバッグが内挿されるバッグ内挿用筒状部が設けられ、前記アウターパイプと前記バッグ内挿用筒状部とは、それらの一部が共通の周壁部となるように一体に成形されていることを特徴としている。 In order to achieve the above object, an accumulator according to the present invention basically comprises: a tank closed by a lid member provided with an inlet and an outlet; and a reservoir connected to the outlet and suspended in the tank An outer pipe having a double pipe structure including an outer pipe disposed on the outer periphery of the inner pipe and a dried inner pipe, and a desiccant-containing bag for absorbing and removing water in the refrigerant; A tubular portion for bag insertion into which the desiccant-containing bag is inserted is provided on the outer side of the sleeve, and the outer pipe and the tubular portion for bag insertion have a peripheral wall portion in which a part of them is common. It is characterized in that it is integrally molded to become .
前記乾燥剤入りバッグは、好ましくは、前記バッグ内挿用筒状部に圧入気味に内挿される。 The desiccant-containing bag is preferably inserted into the bag-inserting cylindrical portion in a press-fitting manner.
前記バッグ内挿用筒状部に、好ましくは、上下方向にスリット状切欠部が形成される。 Preferably, slit-like notches are formed in the vertical direction in the cylindrical portion for bag insertion.
好ましい態様では、前記乾燥剤入りバッグの上端部及び/又は下端部が、前記バッグ内挿用筒状部から露出する。 In a preferred embodiment, the upper end portion and / or the lower end portion of the desiccant-containing bag is exposed from the bag-insertion tubular portion.
他の好ましい形態では、前記アウターパイプの上側に気液分離体が設けられ、前記乾燥剤入りバッグは、前記気液分離体と前記タンクの底部との間で突っ張るようにして配置される。 In another preferred embodiment, a gas-liquid separator is provided on the upper side of the outer pipe, and the desiccant-containing bag is disposed so as to be stretched between the gas-liquid separator and the bottom of the tank.
本発明に係るアキュームレータでは、アウターパイプの外側部に、乾燥剤入りバッグが圧入気味に内挿されるバッグ内挿用筒状部が設けられるので、従来のように、バッグをアウターパイプの外周に巻き付ける等してその外周に結束バンド等を巻き回して固定する場合に比べて、乾燥剤入りバッグを簡単容易にしかもしっかりと固定することができ、部品コストや組立コストを削減することができる。 In the accumulator according to the present invention, the outer pipe is provided with the cylindrical portion for bag insertion into which the desiccant-containing bag is inserted with a slight pressure, so that the bag is wound around the outer pipe as in the prior art. As compared with the case where a binding band or the like is wound and fixed around the outer circumference, the desiccant-containing bag can be fixed easily and easily, and parts cost and assembly cost can be reduced.
また、バッグ内挿用筒状部に内挿される乾燥剤入りバッグが、アウターパイプの上側に設けられた気液分離体とタンクの底部との間で突っ張るようにして配置され、この結果、乾燥剤の粉砕や粉化、ひいては乾燥剤が当該乾燥剤入りバッグの微小な隙間を介して当該乾燥剤入りバッグから漏出することを防止することもできる。 In addition, the desiccant-containing bag to be inserted into the bag-insertion tubular portion is disposed so as to be tensioned between the gas-liquid separator provided on the upper side of the outer pipe and the bottom of the tank, and as a result, drying It is also possible to prevent pulverization and powderization of the agent, and thus the desiccant from leaking out of the desiccant-containing bag through the minute gaps of the desiccant-containing bag.
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[第1実施形態]
図1は、本発明に係るアキュームレータの第1実施形態を示す部分切欠正面図、図2は、図1のU−U矢視線に従う拡大断面図である。
First Embodiment
FIG. 1 is a partially cutaway front view showing a first embodiment of an accumulator according to the present invention, and FIG. 2 is an enlarged sectional view taken along the line U-U in FIG.
図示第1実施形態のアキュームレータ1は、前述した図7に示される如くの、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200におけるアキュームレータ250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の底部を下(地)側にして設置される。
The accumulator 1 according to the first embodiment is, for example, used as an
蓋部材12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。
An
前記流出管30は、その上端部が流出口16の下部にかしめや圧入等により連結されてタンク10内に垂下された金属製のインナーパイプ31と、該インナーパイプ31の外周に配在された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、アウターパイプ32の外側部には、後述するように、乾燥剤M入りバッグ50を内挿固定するためのバッグ内挿用筒状部37が一体に成形されている。
An upper end portion of the
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、オイル戻し孔35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。
The lower end portion of the
アウターパイプ32の内部には、長手方向(上下方向)に沿い、かつ、図2にその断面が示されているように、等角度間隔で3枚の板状リブ36が半径方向内方に向けて突設されており、この3枚の板状リブ36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ている。
Inside the
インナーパイプ31の上端近くには、バルジ成形等により圧縮曲成された鍔状部31fが設けられている。蓋部材12に気液分離体18及びインナーパイプ31を組み付けるにあたっては、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に通すと共に流出口16に下側から圧入又は拡管固定する。これにより、アウターパイプ32の上側で前記気液分離体18が鍔状部31fと蓋部材12の下端面とに挟持されるようにして保持固定される。
Near the upper end of the
なお、インナーパイプ31、アウターパイプ32、及び板状リブ36を、アルミ等の金属や合成樹脂材料を用いて一体的に成型してもよい。この成型には、例えば押出し成型の技術を採用することができる。
The
前記ストレーナ40は、タンク10の底部に載せ置かれて固定されており、図3、図4を参照すればよくわかるように、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。なお、図3、図4には、後述する乾燥剤M入りバッグ50やバッグ内挿用筒状部37は示されていない。
The
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た4本の柱状部42bと、この柱状部42bの上端部と下端部とを含む、所定の肉厚及び帯幅を有する円環帯状の網端埋込部42d、42dと、を有している。この上下の網端埋込部42d、42dに、網目フィルタ45の上下の端部がインサート成形時に一体化されて封止され、また、網目フィルタ45における柱状部42b部分もインサート成形時に当該柱状部42bに一体化されて封止されている。言い換えれば、4本の柱状部42bと上下の網端埋込部42d、42dとにより側面視矩形の4つの窓44が画成され、この各窓44部分に網目フィルタ45が張られていることになる。なお、4本の柱状部42bには型抜き用の勾配が付けられているが、4本の柱状部42bと上下の金網埋込部42d、42dの半径方向の幅は略等しくされている。
The
このような構成を有するアキュームレータ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の下部空間に溜まるとともに、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(気相冷媒下送流路)→インナーパイプ31の内空間を介して圧縮機210の吸入側に吸入されて循環せしめられる。
In the accumulator 1 having such a configuration, the low temperature and low pressure gas-liquid mixed refrigerant from the evaporator is introduced into the
また、液相冷媒と共にタンク10の下部空間に溜まるオイルは、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共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。
Further, the oil accumulated in the lower space of the
上記構成に加えて、本実施形態のアキュームレータ1では、アウターパイプ32の外側部に、乾燥剤M入りバッグ50を圧入気味に内挿して固定するための、上下が開口したバッグ内挿用筒状部37が押出成形により当該アウターパイプ32と一体に成形されている。
In addition to the above configuration, in the accumulator 1 of the present embodiment, a cylindrical bag for bag interpolation having an open top and bottom for inserting and fixing the desiccant M-containing
詳細には、バッグ内挿用筒状部37は、断面三日月ないし半月状とされ、アウターパイプ32とバッグ内挿用筒状部37とは、それらの一部が共通の周壁部となる、言い換えれば、アウターパイプ32の半分(タンク10の中央部側に位置する断面半円形部分)がバッグ内挿用筒状部37の内壁部37aとなっており、バッグ内挿用筒状部37の外壁部37bは、前記内壁部37aと同じ断面半円形部分を含む断面小判半体外形となっている。
In detail, the
また、バッグ内挿用筒状部37は、タンク10の略中央に位置しており、その上端はアウターパイプ32の上端と同位置に位置し、その下端はアウターパイプ32の下端より若干上側に位置している。
In addition, the
一方、前記バッグ内挿用筒状部37に収容されたバッグ50は、通気性・通水性並びに所要の形状保持性を有するフェルト等の布状体で作製され、その中に粒状の乾燥剤Mが略満杯に充填されている。この乾燥剤M入りバッグ50を固定するには、該乾燥剤M入りバッグ50をバッグ内挿用筒状部37内に押し込めばよい。すなわち、乾燥剤M入りバッグ50をバッグ内挿用筒状部37に押し込むと、断面三角形状の上下の端部を除くその大部分が、バッグ内挿用筒状部37の内周面の略全域に圧接するように圧入気味に内挿されてしっかりと固定される。
On the other hand, the
また、本実施形態では、乾燥剤M入りバッグ50をバッグ内挿用筒状部37に内挿固定した状態において、乾燥剤M入りバッグ50の上下の端部がバッグ内挿用筒状部37から露出し、かつ、安定性及び耐振動性を高めるべく、その上端が気液分離体18の天井面に圧接するとともに、その下端がタンク底部13に圧接するように、言い換えれば、乾燥剤M入りバッグ50を気液分離体18とタンク底部13との間で突っ張らせるように、各部の寸法形状が設定されている。これにより、タンク10内での乾燥剤M入りバッグ50の振動を防止でき、この結果、乾燥剤Mの粉砕や粉化を効果的に防止でき、ひいては乾燥剤Mがバッグ50の微小な隙間を介して当該バッグ50から漏出することを防止できる。
Further, in the present embodiment, in a state where the desiccant M-containing
さらに、本実施形態のアキュームレータ1では、圧縮機の停止時においてタンク10内に溜まる、液相冷媒とオイルとからなる液状部分の最高液面高さ位置Hmaxは、バッグ内挿用筒状部37に内挿固定された乾燥剤M入りバッグ50の下から1/2ないし3/5程度の高さ位置となっており、乾燥剤M入りバッグ50の上部は、前記最高液面高さ位置Hmaxよりも上方に位置している。
Furthermore, in the accumulator 1 of the present embodiment, the maximum liquid level position Hmax of the liquid portion composed of the liquid-phase refrigerant and the oil, which is accumulated in the
上記のように、本実施形態のアキュームレータ1では、アウターパイプ32の外側部に、乾燥剤M入りバッグ50が圧入気味に内挿されるバッグ内挿用筒状部37が当該アウターパイプ32と一体に成形されているので、従来のように、バッグをアウターパイプの外周に巻き付ける等してその外周に結束バンド等を巻き回して固定する場合に比べて、乾燥剤M入りバッグ50を簡単容易にしかもしっかりと固定することができ、部品コストや組立コストを削減することができる。
As described above, in the accumulator 1 of the present embodiment, the bag-
[第2実施形態]
図5は、本発明に係るアキュームレータの第2実施形態を示す部分切欠正面図、図6は、図5のU−U矢視線に従う拡大断面図である。
Second Embodiment
FIG. 5 is a partially cutaway front view showing a second embodiment of the accumulator according to the present invention, and FIG. 6 is an enlarged sectional view taken along the line U-U in FIG.
図示第2実施形態のアキュームレータ2は、第1実施形態のアキュームレータ1に対し、バッグ内挿用筒状部37の外壁部37bの中央部に、上下方向(アウターパイプ32の軸線方向)にスリット状切欠部38が形成されている構成のみが異なり、他の構成は同じである。なお、本第2実施形態のアキュームレータ2を示す図5、図6には、第1実施形態のアキュームレータ1の各部に対応する部分に共通の符号が付されている。
In contrast to the accumulator 1 of the first embodiment, the
上記のように、バッグ内挿用筒状部37にスリット状切欠部38が形成されていることにより、乾燥剤M入りバッグ50を当該バッグ内挿用筒状部37に圧入気味に内挿する際に、バッグ内挿用筒状部37が弾性変形(拡開)しやすくなるので、乾燥剤M入りバッグ50を内挿しやすくなるとともに、乾燥剤M入りバッグ50の露出面積が増えるので冷媒中の水分の吸収が促進されるという効果が得られる。
As described above, by forming the slit-shaped
なお、上記実施形態では、バッグ内挿用筒状部37とアウターパイプ32とは、それらの一部が共通の周壁部となるように一体に成形されているが、かかる構成に限定されることはなく、バッグ内挿用筒状部37とアウターパイプ32とがそれぞれ独立して(別体として)形成されていてもよい。
In the above embodiment, although the bag-
また、上記実施形態では、乾燥剤M入りバッグ50をバッグ内挿用筒状部37に圧入気味に内挿してしっかりと固定するようにされているが、乾燥剤M入りバッグ50を、動かないように単に内挿するだけでもよいことは当然である。
Further, in the above embodiment, the desiccant M-containing
さらに、上記実施形態によるアキュームレータ1、2は、冷媒としてHFO1234yfあるいはHFC134aを、オイルとしてPOEオイル(前述の冷媒よりも比重が小さい)を用いた冷凍サイクルに適用することができるが、もちろん上記以外の冷媒やオイルを用いた冷凍サイクルにも用いることができ、また、冷媒とオイルの比重の関係も上記と逆であっても構わないことは言うまでも無い。
Furthermore, the
1 アキュームレータ(第1実施形態)
2 アキュームレータ(第2実施形態)
10 タンク
12 蓋部材
15 流入口
16 流出口
18 気液分離体
30 流出管
31 インナーパイプ
32 アウターパイプ
37 バッグ固定用筒状部
38 スリット状切欠部
40 ストレーナ
50 乾燥剤入りバッグ
M 乾燥剤
1 Accumulator (first embodiment)
2 Accumulator (2nd embodiment)
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記アウターパイプの外側部に、前記乾燥剤入りバッグが内挿されるバッグ内挿用筒状部が設けられ、
前記アウターパイプと前記バッグ内挿用筒状部とは、それらの一部が共通の周壁部となるように一体に成形されていることを特徴とするアキュームレータ。 A tank closed by a lid member provided with an inlet and an outlet, an inner pipe connected to the outlet and suspended in the tank, and an outer pipe disposed on the outer periphery of the inner pipe A double-piped outlet pipe, and a desiccant-containing bag for absorbing and removing moisture in the refrigerant,
A tubular portion for bag insertion into which the desiccant-containing bag is inserted is provided at the outer side of the outer pipe .
An accumulator, wherein the outer pipe and the bag-insertion tubular portion are integrally formed so that a part of them is a common peripheral wall portion .
前記乾燥剤入りバッグは、前記気液分離体と前記タンクの底部との間で突っ張るようにして配置さ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。 A gas-liquid separator is provided above the outer pipe,
The accumulator according to any one of claims 1 to 4 , wherein the desiccant-containing bag is disposed so as to be stretched between the gas-liquid separator and the bottom of the tank.
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