特許 7475061 アキュームレータ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-04-18

(45)【発行日】2024-04-26

(54)【発明の名称】アキュームレータ

(51)【国際特許分類】

   F25B 43/00 20060101AFI20240419BHJP

【ＦＩ】

F25B43/00 D

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2021136551

(22)【出願日】2021-08-24

(65)【公開番号】P2023031069

(43)【公開日】2023-03-08

【審査請求日】2023-10-17

(73)【特許権者】

【識別番号】391002166

【氏名又は名称】株式会社不二工機

(74)【代理人】

【識別番号】110000062

【氏名又は名称】弁理士法人第一国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】細川 侯史

(72)【発明者】

【氏名】大江 佑馬

(72)【発明者】

【氏名】小澤 武治

(72)【発明者】

【氏名】岩山 利道

【審査官】西山 真二

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－２０７２５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１９７３７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－６１５４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－５２１３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５７－８３３７８（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２５Ｂ １／００

Ｆ２５Ｂ ４３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

胴体と、
前記胴体の内側に、前記胴体と偏心して配置されたパイプと、
前記パイプと前記胴体との間に配設された保持部材と、
乾燥剤を収容するバッグと、を有し、
前記バッグは、前記胴体の内周面と前記パイプの外周面との間隔が最も大きい位置において、前記胴体と前記保持部材とに当接して保持される、
ことを特徴とするアキュームレータ。

【請求項2】

前記パイプの外周から前記胴体に向かって延在する複数の梁部を有し、
前記保持部材は、前記梁部の少なくとも一つに連設された矩形状の板部材である、
ことを特徴とする請求項１に記載のアキュームレータ。

【請求項3】

前記バッグに形成した凹部を、前記矩形状の板部材の縁に係合させている、
ことを特徴とする請求項２に記載のアキュームレータ。

【請求項4】

前記パイプの外周から前記胴体に向かって延在する複数の梁部を有し、
前記保持部材は、前記梁部の少なくとも一つに連設された円管状の部材である、
ことを特徴とする請求項１に記載のアキュームレータ。

【請求項5】

前記円管状の部材は、前記胴体と略同軸に配置されている、
ことを特徴とする請求項４に記載のアキュームレータ。

【請求項6】

前記バッグは切込み線により形成される開口を有し、前記梁部の端部が前記開口に係合する、
ことを特徴とする請求項２～５のいずれか一項に記載のアキュームレータ。

【請求項7】

前記切込み線は、前記バッグの縁を縫製する二重の縫製線の間に形成される、
ことを特徴とする請求項６に記載のアキュームレータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、アキュームレータに関する。

【背景技術】

【0002】

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ームレータ等が用いられる。この種のアキュームレータとして、内部に流入した冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離し、液相冷媒を内部に貯留するタンクを備え、冷媒中の水分を除去するために、タンクに乾燥剤が内蔵されたものがある。

【0003】

ところで、乾燥剤の全部が液相冷媒に浸かっている場合、圧縮機の起動時にタンク内が減圧することにより、乾燥剤を起点とした急激な冷媒沸騰（突沸現象）が起こり、これが原因でタンク内に圧力が発生してタンクが振動して、異音を発生させるおそれがある。

【0004】

一方、乾燥剤の全部が液相冷媒に浸からない場合であれば、上述の圧縮機起動時の異音発生の問題は生じないが、タンク内に流入した液相冷媒の落下経路に乾燥剤が位置する場合、タンク内で落下する液相冷媒が乾燥剤に衝突して跳ね返り、気相冷媒の吸込口から液相冷媒が吸い込まれ、圧縮機が液相冷媒を吸入する懸念がある。

【0005】

そこで、特許文献１に示すアキュームレータにおいては、圧縮機の停止時におけるタンク内の液相冷媒の最高液面位置（Ｌｍａｘ）よりも上方に乾燥剤の一部または全部が位置し、かつ、液相冷媒の落下経路を避けた位置に乾燥剤を配置している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２０１４－５２１３９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

特許文献１のアキュームレータによれば、乾燥剤が収容された袋は、吸込配管の周囲に巻き付けられた状態で、結束バンドのようなひも状の固定手段で結びつけられて固定されている。このため、アキュームレータの組み付けに手間がかかり、部品点数も増大する。

【0008】

これに対し、乾燥剤が収容された袋を、結束バンドなどを用いないで固定することも一案である。しかし、アキュームレータが例えば車載された状態で振動を受けると、乾燥剤が収容された袋が上下動して、その負荷により乾燥剤の一部が粉砕して粉状になり、異物となって配管に流出し、冷凍サイクルの機能を損なうおそれがある。

【0009】

そこで、本発明は、組付性に優れるとともに、振動を受けても冷凍サイクルの機能を確保できるアキュームレータを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記目的を達成すべく、本発明に係るアキュームレータは、
胴体と、
前記胴体の内側に、前記胴体と偏心して配置されたパイプと、
前記パイプと前記胴体との間に配設された保持部材と、
乾燥剤を収容するバッグと、を有し、
前記バッグは、前記胴体の内周面と前記パイプの外周面との間隔が最も大きい位置において、前記胴体と前記保持部材とに当接して保持される、ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、組付性に優れるとともに、振動を受けても冷凍サイクルの機能を確保できるアキュームレータを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は、第１実施形態にかかるアキュームレータの縦断面図である。

【図2】図２は、図１のＡ－Ａ線で切断して平面視したアキュームレータの横断面図である。

【図3】図３は、アウターパイプの正面図である。

【図4】図４は、アウターパイプの側面図である。

【図5】図５は、アウターパイプの上面図である。

【図6】図６は、バッグの製造工程の一部を示す図である。

【図7】図７は、バッグを梁部に取り付けた状態を示す図である。

【図8】図８は、第２実施形態にかかるアキュームレータの縦断面図である。

【図9】図９は、図８のＢ－Ｂ線で切断して平面視したアキュームレータの横断面図である。

【図10】図１０は、アウターパイプの正面図である。

【図11】図１１は、アウターパイプの側面図である。

【図12】図１２は、アウターパイプの上面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の実施形態のアキュームレータ１について、添付図面を参照しながら説明する。

【0014】

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態にかかるアキュームレータ１の縦断面図である。図２は、図１のＡ－Ａ線で切断して平面視したアキュームレータ１の横断面図である。アキュームレータ１は、タンク本体２と、タンク本体２内に配置された二重管５と、乾燥剤（吸湿剤）ＤＡを内包したバッグ１１とを有する。

【0015】

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と周溶接により接合され、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。本明細書において、ヘッダ４側を上方とし、胴体３の底側を下方とする。

【0016】

略円盤状に形成されたヘッダ４には、冷媒流入孔８及び冷媒流出孔９が、縦方向に貫通して形成されている。冷媒流出孔９には、胴体３の内底部の近くまで延伸するインナーパイプ６が接続されている。インナーパイプ６の外側に、アウターパイプ（単にパイプともいう）７を外装して二重管５が形成される。

【0017】

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が逆皿状に設けられる。

【0018】

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、その下端部が開口すると共に、その上端部がヘッダ４の冷媒流出孔９に連結される。また、インナーパイプ６の下部は、アウターパイプ７の内周面に突設された複数のパイプリブ７ａ（図２）の内側に嵌入され、これにより、アウターパイプ７内においてインナーパイプ６が安定して保持される。

【0019】

アウターパイプ７は、合成樹脂からなり、上端部が開口した状態で胴体３内に取り付けられる。アウターパイプ７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円筒状のストレーナ２０が設けられ、このストレーナ２０が胴体３の内底面に載置される。

【0020】

図３は、アウターパイプ７の正面図であり、図４は、アウターパイプ７の側面図であり、図５は、アウターパイプ７の上面図である。図において、アウターパイプ７の外周には、例えば、下端から全長の凡そ１／３の位置にて鍔状部７ｂが連設され、また鍔状部７ｂの外周には、径方向外方に向かって周方向に等間隔で延在する複数本（本例では６本）の梁部７ｃ１～７ｃ６が連設されている。

【0021】

梁部７ｃ１～７ｃ６は、その長手方向に直交する断面が、共通のＴ字形状を有し、各先端は胴体３の内周に当接している。アウターパイプ７と胴体３とは偏心しているので、それに応じて梁部７ｃ１～７ｃ６の長さが設定されている。ここで、梁部７ｃ１が最も長く、アウターパイプ７を挟んで梁部７ｃ１に対向する梁部７ｃ４が最も短い。また、梁部７ｃ１の両側に配置された梁部７ｃ２，７ｃ６は互いに等しく、梁部７ｃ４の両側に配置された梁部７ｃ３，７ｃ５は互いに等しく、梁部７ｃ２，７ｃ６は、梁部７ｃ３，７ｃ５より長い。梁部７ｃ１～７ｃ６の間が、流路となる。

【0022】

梁部７ｃ１、７ｃ２，７ｃ６の上面と、アウターパイプ７の外周とに連設して、それぞれ矩形板状の保持部材７ｄ１、７ｄ２，７ｄ６が配設されている。保持部材７ｄ１、７ｄ２，７ｄ６の外方縁と胴体３の内周との間には、ほぼ等しい隙間が形成されている。

【0023】

次に、バッグ１１について説明する。図６は、バッグ１１の製造工程の一部を示す図である。まず、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ＦＴが、略矩形状に切断される。その後、中心線ＷＣにて布状体ＦＴを折り返し、その内側に乾燥剤ＤＡ(図２)を収容する。その後、図６に点線で示す平行な二重の縫製線ＳＬ１、ＳＬ２に沿って、布状体ＦＴの重ねた外縁を縫製し、バッグ１１の内部に乾燥剤ＤＡを封入する。さらに、バッグ１１の長手方向中央部における縫製線ＳＬ１、ＳＬ２の間に、切込み線ＣＬを形成する。切込み線ＣＬを押し広げることで、開口が形成される。切込み線ＣＬはバッグ１１を貫通するが、内側の縫製線ＳＬ１があるため、バッグ１１の内部の乾燥剤ＤＡがこぼれ落ちることはない。

【0024】

図７は、バッグ１１を梁部７ｃ１に取り付けた状態を示す図であり、梁部７ｃ１の端部を長手方向に見た拡大図である。組付け時に、保持部材７ｄ１、７ｄ２，７ｄ６の外縁に接するように、バッグ１１を配置する。このとき、図７に示すように、バッグ１１の切込み線ＣＬにより形成される開口を梁部７ｃ１の端部が貫通するように配置する。その後、バッグ１１と共に、アウターパイプ７を胴体３内に挿入する。

【0025】

初期状態でバッグ１１の厚みは、保持部材７ｄ１、７ｄ２，７ｄ６の外方縁と胴体３の内周との間の隙間より大きいため、そのままでは組み付けができない。そこで、バッグ１１内で乾燥剤ＤＡを移動させ、図２に示すように、保持部材７ｄ１、７ｄ２，７ｄ６に対応して３つの凹み１１ａをバッグ１１に形成する。凹み１１ａにおけるバッグ１１の厚さは、凹み１１ａ以外におけるバッグ１１の平均厚さの２／３以下で、且つ１／３以上であると好ましい。

【0026】

保持部材７ｄ１、７ｄ２，７ｄ６に３つの凹み１１ａを係合させることで、アウターパイプ７からバッグ１１の外側面までの距離が均一化される。これにより、アウターパイプ７を胴体３に組み付けることができる。このとき、胴体３の内周面とアウターパイプ７の外周面との間隔が最も大きい位置（最大位置）に、バッグ１１が配置される。バッグ１１の中央部が、最大位置に配置されると好ましい。組付けた状態で、バッグ１１が保持部材７ｄ１、７ｄ２，７ｄ６と胴体３の内周面との間に当接して保持され、バッグ１１の底部は、梁部７ｃ１、７ｃ２，７ｃ６の上面により支持される。また保持部材７ｄ１、７ｄ２，７ｄ６に３つの凹み１１ａが係合するため、振動が生じた場合でも、胴体３の周方向に対するバッグ１１の相対移動を効果的に抑制できる。

【0027】

さらに、バッグ１１の切込み線ＣＬが開いてなる開口に梁部７ｃ１の先端が係合しているため、振動が生じた場合でも、胴体３の上下方向に対するバッグ１１の相対移動を抑制できる。梁部７ｃ２，７ｃ６が係合するような切断線を、バッグ１１に設けてもよい。胴体３に組み付けられた状態で、アウターパイプ７の外周と胴体３の内周との間で最も広い空間に、バッグ１１が配置されるため、冷媒の流れを妨げることが抑制される。

【0028】

以上のように構成されるアキュームレータ１の動作について、図１を参照しながら説明する。なお、以下の説明においては、アキュームレータ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。

【0029】

蒸発器から冷媒が排出されると、接続配管（不図示）を通じてアキュームレータ１に搬送される。アキュームレータ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、密度の高い液相冷媒及びオイルと、密度の低い気相冷媒（ガス冷媒）とに分離される。

【0030】

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、乾燥剤入りバッグ１１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ＤＡによって吸湿される。

【0031】

一方、気液分離された気相冷媒は、アウターパイプ７の上端開口部から流入し、アウターパイプ７内を下降する。その後、アウターパイプ７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７ｅ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。

【0032】

本実施の形態によれば、結束バンドなどを用いることなく、バッグ１１を、保持部材７ｄ１，７ｄ２，７ｄ６と胴体３の内周面とで保持することにより、容易に且つ確実に取り付けることができる。また、バッグ１１の切込み線ＣＬが開いてなる開口に梁部７ｃ１の先端が係合しているため、振動が生じた場合でも、胴体３の上下方向に対するバッグ１１の相対移動を抑制できる。このため、アキュームレータ１の部品点数を削減でき、製造工数を低減できる。

【0033】

バッグ１１は、アウターパイプ７の長手方向中央位置を挟んで上下に配置されるため、液冷媒に浸らない乾燥剤ＤＡが増加することで、突沸現象を抑制できる。また、バッグ１１に凹み１１ａを形成することで、内部に収容された乾燥剤ＤＡの移動が制限される。このため、アキュームレータ１が振動を受けた場合でも、乾燥剤が粉砕することが抑制される。

【0034】

（第２実施形態）
図８は、第２実施形態にかかるアキュームレータ１Ａの縦断面図である。図９は、図８のＢ－Ｂ線で切断して平面視したアキュームレータ１Ａの横断面図である。アキュームレータ１Ａは、上述した実施形態に対して、アウターパイプ７Ａの外側に形成された構成が異なる。それ以外の構成については、同じ符号を付して重複説明を省略する。また、バッグ１１も第１実施形態と共通である。

【0035】

図１０は、アウターパイプ７Ａの正面図であり、図１１は、アウターパイプ７Ａの側面図であり、図１２は、アウターパイプ７Ａの上面図である。図に示すように、アウターパイプ７Ａの外周には、下端から全長の凡そ１／３の位置にて鍔状部７Ａｂが連設され、また鍔状部７Ａｂの外周には、径方向外方に向かって周方向に等間隔で延在する６本の梁部７Ａｃ１～７Ａｃ６が連設されている。鍔状部７Ａｂの長手方向に直交する断面はＴ字形状である。

【0036】

本実施形態においては、板状の保持部材は配設されておらず、代わりに円管状の保持部材７Ａｄが、梁部７Ａｃ１～７Ａｃ６に跨るようにして、それら上面に連設されている。また、梁部７Ａｃ１の上面と、保持部材７Ａｄの内周と、アウターパイプ７の外周とに連設するようにして、矩形板状の補強部材７Ａｆが形成されている。梁部７Ａｃ４の上方において、保持部材７Ａｄの一部が、アウターパイプ７と接合しており、組み付けたときに、保持部材７Ａｄは胴体３と略同軸になるよう形成されている。したがって、保持部材７Ａｄの外周面と、胴体３の内周面との間は、全周においてほぼ等間隔となる。

【0037】

組付け時に、梁部７Ａｃ１を中心として保持部材７Ａｄの外周面に巻き付けるように、バッグ１１を配置する。このとき、バッグ１１の切込み線ＣＬが開いてなる開口を梁部７Ａｃ１の端部を貫通させる。その後、バッグ１１と共に、アウターパイプ７を胴体３内に挿入する。

【0038】

バッグ１１の厚みは、保持部材７Ａｄと胴体３との間隔にほぼ等しいため、バッグ１１の外側面を胴体３の内周面に対してスライドさせるようにして、アウターパイプ７を胴体３に組み付けることができる。組付けた状態で、バッグ１１の外側面のほぼ全面が保持部材７Ａｄに当接し、またバッグ１１の内側面のほぼ全面が胴体３に当接し、バッグ１１の底部は、梁部７Ａｃ１、７Ａｃ２，７Ａｃ６の上面により支持される。このため、振動が生じた場合でも、胴体３の周方向に対するバッグ１１の相対移動を抑制できる。また、バッグ１１の切込み線ＣＬが開いてなる開口に梁部７Ａｃ１の先端が係合しているため、振動が生じた場合でも、胴体３の上下方向に対するバッグ１１の相対移動を抑制できる。バッグ１１の上端は、保持部材７Ａｄの上端より高い位置にあると好ましい。

【0039】

以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形実施が可能である。

【符号の説明】

【0040】

１、１Ａ アキュームレータ
２ タンク本体
３ 胴体
４ ヘッダ
５、５Ａ 二重管
６ インナーパイプ
７、７Ａ アウターパイプ
８ 冷媒流入孔
９ 冷媒流出孔
１１ バッグ
２０ ストレーナ
ＣＬ 切込み線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】