特許 7588440 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】2024-11-14

(45)【発行日】2024-11-22

(54)【発明の名称】アキュームレータ

(51)【国際特許分類】

   F25B 43/00 20060101AFI20241115BHJP

【ＦＩ】

F25B43/00 D

F25B43/00 H

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2023543816

(86)(22)【出願日】2022-08-15

(86)【国際出願番号】 JP2022030860

(87)【国際公開番号】W WO2023026885

(87)【国際公開日】2023-03-02

【審査請求日】2023-10-17

(31)【優先権主張番号】P 2021136549

(32)【優先日】2021-08-24

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(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２０１６－０６１５４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１８９３１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０５２１３９（ＪＰ，Ａ）

(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、
前記胴体の内側に配置されたパイプと、
前記パイプの外周から延在する掛け部と、
乾燥剤を収容する２つの袋部と、前記袋部同士をつなぐ連結部とを備えた乾燥剤収容体と、を有し、
前記乾燥剤収容体は、前記連結部を前記掛け部に掛けることにより取り付けられており、
前記掛け部は、上方掛け部と下方掛け部とを含み、
前記乾燥剤収容体は、前記袋部の一方端同士をつなぐ第１連結部と、他方端同士をつなぐ第２連結部とを有する無端状であり、
前記第１連結部が前記上方掛け部に掛けられ、前記第２連結部が前記下方掛け部に掛けられている、
ことを特徴とするアキュームレータ。

【請求項2】

前記パイプの外周に形成され、切欠部を備えた鍔状部を有し、
前記乾燥剤収容体に形成された凹み部を、前記切欠部に係合させている、
ことを特徴とする請求項１に記載のアキュームレータ。

【請求項3】

前記上方掛け部と前記下方掛け部との間に板状部が配設され、前記板状部は開口を有し、
前記乾燥剤収容体の袋部は、前記板状部を挟んで両側に配置される、
ことを特徴とする請求項１または２に記載のアキュームレータ。

【請求項4】

胴体と、
前記胴体の内側に配置されたパイプと、
前記パイプの外周から延在する掛け部と、
乾燥剤を収容する２つの袋部と、前記袋部同士をつなぐ連結部とを備えた乾燥剤収容体と、を有し、
前記乾燥剤収容体は、前記連結部を前記掛け部に掛けることにより取り付けられており、
前記掛け部は、上方掛け部と、一対の下方係止板とを含み、
前記乾燥剤収容体は、前記袋部の一方端同士をつなぐ第１連結部と、他方端同士をつなぐ第２連結部とを有する無端状であり、
前記第１連結部が前記上方掛け部に掛けられ、前記第２連結部が前記下方係止板の間に挿入されている、
ことを特徴とするアキュームレータ。

【請求項5】

前記上方掛け部から、前記下方係止板に向かって板状部が形成され、
前記板状部と平行に、前記パイプに連結された一対の支持板が形成され、
前記乾燥剤収容体の袋部は、前記板状部を挟んで配置され、それぞれ前記支持板に当接する、
ことを特徴とする請求項４に記載のアキュームレータ。

【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を配置し、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、
前記胴体の内側に配置されたパイプと、
前記パイプの外周から延在する掛け部と、
乾燥剤を収容する２つの袋部と、前記袋部同士をつなぐ連結部とを備えた乾燥剤収容体
と、を有し、
前記乾燥剤収容体は、前記連結部を前記掛け部に掛けることにより取り付けられており、
前記掛け部は、上方掛け部と下方掛け部とを含み、
前記乾燥剤収容体は、前記袋部の一方端同士をつなぐ第１連結部と、他方端同士をつなぐ第２連結部とを有する無端状であり、
前記第１連結部が前記上方掛け部に掛けられ、前記第２連結部が前記下方掛け部に掛けられている、ことを特徴とする。
本発明に係るアキュームレータは、
胴体と、
前記胴体の内側に配置されたパイプと、
前記パイプの外周から延在する掛け部と、
乾燥剤を収容する２つの袋部と、前記袋部同士をつなぐ連結部とを備えた乾燥剤収容体と、を有し、
前記乾燥剤収容体は、前記連結部を前記掛け部に掛けることにより取り付けられており、
前記掛け部は、上方掛け部と、一対の下方係止板とを含み、
前記乾燥剤収容体は、前記袋部の一方端同士をつなぐ第１連結部と、他方端同士をつなぐ第２連結部とを有する無端状であり、
前記第１連結部が前記上方掛け部に掛けられ、前記第２連結部が前記下方係止板の間に挿入されている、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、アウターパイプの側面図である。

【図4】図４は、アウターパイプの上面図である。

【図5】図５は、乾燥剤収容体の縫製前の素材を示す平面図である。

【図6】図６は、乾燥剤収容体の縫製中の素材の状態を示す平面図である。

【図7】図７は、アウターパイプに乾燥剤収容体を組付けた状態で示す正面図である。

【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、アウターパイプに乾燥剤収容体を組付けた状態で示す正面図である。

【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を内包した乾燥剤収容体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が有頂円筒状に設けられる。

【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の側面図であり、図４は、アウターパイプ７の上面図である。図３、４において、アウターパイプ７は、長手方向の中間位置の外周に、径方向外方に延在する鍔状部７ｂを有する。胴体３に嵌合する鍔状部７ｂは、補強用のリブ７ｃと、リブ７ｃに囲まれた流路用の開口７ｄと、鍔状部７ｂの外周からアウターパイプ７まで延在する切欠部７ｅとを有する。

【0021】

また、図４において、アウターパイプ７は、鍔状部７ｂからほぼ等距離の上下位置にて、アウターパイプ７の外周から切欠部７ｅに平行に延在する上方掛け部７ｆ及び下方掛け部７ｇと、上方掛け部７ｆ、下方掛け部７ｇ、及びアウターパイプ７にわたって連設された矩形状の板状部７ｈとを有する。後述する図７を参照して、アウターパイプ７の径方向に見たときに、上方掛け部７ｆ及び下方掛け部７ｇの幅は、板状部７ｈの厚さより大きくなっている。上方掛け部７ｆ及び下方掛け部７ｇ、板状部７ｈの先端は、組み付けられた状態で胴体３の内周に当接すると好ましい。

【0022】

板状部７ｈは、上方掛け部７ｆと鍔状部７ｂとの間に形成された上方開口７ｉと、鍔状部７ｂと下方掛け部７ｇとの間に形成された下方開口７ｊとを有する。

【0023】

次に、乾燥剤収容体１１について説明する。図５は、乾燥剤収容体１１の縫製前の素材を示す平面図である。図６は、乾燥剤収容体１１の縫製中の素材の状態を示す平面図である。

【0024】

まず、図５に示すように、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、幅方向中心線ＷＣにて布状体ＦＴを折り返し、その内側に乾燥剤ＤＡを収容する。その後、図６に点線で示す縫製線ＳＬに沿って、布状体ＦＴの周囲を縫製し、袋状となった乾燥剤収容体１１の袋部１１ａ、１１ｂの内部に、独立して乾燥剤ＤＡを封入する。乾燥剤ＤＡに対して縫製線ＳＬの外側の領域、すなわち袋部１１ａ、１１ｂ同士をつなぐ中央領域（ここでは第２連結部）ＲＡと端部領域（ここでは第１連結部）ＲＥには、乾燥剤ＤＡが封入されておらず、布状体ＦＴが重なった状態となる。

【0025】

次いで、中央領域ＲＡを通過する中心線ＬＣに沿って、乾燥剤収容体１１を二つ折りし、端部領域ＲＥを合わせた状態で、縫製により接合する。これにより、乾燥剤ＤＡを内包した袋部１１ａ、１１ｂを含む乾燥剤収容体１１が、無端ベルト状に形成される。

【0026】

図７は、アウターパイプ７に乾燥剤収容体１１を組付けた状態で示す正面図である。乾燥剤ＤＡは、袋部１１ａ、１１ｂの内部に満杯の状態で収容されておらず、袋部１１ａ、１１ｂの容積にはある程度余裕がある。そこで、袋部１１ａ、１１ｂの中央を幅方向に沿って凹ませて凹み部１１ｃを形成し、その両側に乾燥剤ＤＡを移動させる。

【0027】

かかる状態で、端部領域ＲＥ側を上方に向け、中央領域ＲＡ側を下方に向けて、凹み部１１ｃを鍔状部７ｂの切欠部７ｅに合致（係合）させ、且つ端部領域ＲＥの合わせ部を上方掛け部７ｆに掛け、中央領域ＲＡの折り返し部を下方掛け部７ｇに掛ける。その状態を維持しつつ、乾燥剤収容体１１をアウターパイプ７に向かって押し込むことで、乾燥剤収容体１１をアウターパイプ７に取り付けることができる。

【0028】

その後、図７に示すように、アウターパイプ７の下端にストレーナ２０を取り付けて、鍔状部７ｂの外周が胴体３の内周に嵌合するようにして、アウターパイプ７を胴体３に組み付ける。胴体３に組み付けられた状態で、アウターパイプ７と胴体３とは偏心しており、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乾燥剤収容体１１が配置される。

【0029】

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。

【0030】

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。

【0031】

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、乾燥剤入り乾燥剤収容体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。

【0032】

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（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。

【0033】

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、無端ベルト状に形成された乾燥剤収容体１１を、上方掛け部７ｆと下方掛け部７ｇとに掛けることで容易に取り付けることができ、また乾燥剤収容体１１を上下に引っ張って確実に保持して、乾燥剤収容体１１の上下動を抑制できる。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。乾燥剤収容体１１は、アウターパイプ７のほぼ全長にわたって延在するため、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。

【0034】

乾燥剤収容体１１から上方掛け部７ｆと下方掛け部７ｇに伝達される力は、板状部７ｈで支持されるため、上方掛け部７ｆと下方掛け部７ｇの応力が過大となることも抑制される。また、切欠部７ｅにより凹み部１１ｃを係合させることで、袋部１１ａ、１１ｂがそれぞれ上下に二分されており、内部に収容された乾燥剤ＤＡが凹み部１１ｃを挟んで上下に移動することが困難となる。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。

【0035】

また、図２に示すように、乾燥剤収容体１１の袋部１１ａ、１１ｂの対向面は、上方掛け部７ｆと下方掛け部７ｇとの間に配置された板状部７ｈの上方開口７ｉと下方開口７ｊに露出している。これにより、上方開口７ｉと下方開口７ｊを通過する液相冷媒または気相冷媒の水分も、乾燥剤ＤＡにより効率よく吸湿できる。

【0036】

また、上方掛け部７ｆに乾燥剤収容体１１を掛けた状態で図７の方向に見て、乾燥剤収容体１１の上部が山形形状に保持されており、このため上方から落下する液相冷媒が乾燥剤収容体１１の表面に斜めに当たって側方に向かうので、上方への跳ね返りを防止することができる。また、端部領域ＲＥの合わせ部を上方掛け部７ｆに掛けることで、図７に示すように、布状体の生地の切断縁が上方を向き、これがクッションの役割を果たすことで、上方から落下する液相冷媒の跳ね返りを防止することができる。

【0037】

（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。

【0038】

図９に示すように、アウターパイプ７Ａの外周に植設された３本の支持梁７Ａｂが、径方向外側に向かって延在し、その外方端が胴体３の内周に当接している。またアウターパイプ7を挟んで対向する２本の支持梁７Ａｂに、一対の支持板７Ａｃの一側縁が連設されている。支持板７Ａｃは、アウターパイプ７Ａの軸線に平行に延在し、その他側縁が胴体３の内周に当接している。支持梁７Ａｂと支持板７Ａｃにより、アウターパイプ７Ａが胴体３に位置決めされる。支持梁７Ａｂと支持板７Ａｃの間が流路となる。

【0039】

一対の支持板７Ａｃの間であって且つ支持板７Ａｃの上方において、アウターパイプ７Ａの外周から支持板７Ａｃと平行に延在するように、上方掛け部７Ａｆが形成されている。また、上方掛け部７Ａｆの下端側及びアウターパイプ７Ａの外周に対して、矩形状の板状部７Ａｈが連設されている。

【0040】

図１０は、アウターパイプ７Ａに乾燥剤収容体１１Ａを組付けた状態で示す正面図である。一対の支持板７Ａｃの間であって且つ支持板７Ａｃの下端近傍において、アウターパイプ７Ａの外周から支持板７Ａｃと平行に延在する一対の下方係止板７Ａｇが、間隔をあけて形成されている。上方掛け部７Ａｆ、板状部７Ａｈ及び下方係止板７Ａｇの先端は、組み付けられた状態で胴体３の内周に当接すると好ましい。板状部７Ａｈに開口を形成してもよい。

【0041】

本実施形態において、乾燥剤収容体１１Ａは、図５，６に示す工程と同様な工程を経て形成されるが、中央に凹み部を有しておらず、袋部１１Ａａ、１１Ａｂに乾燥剤ＤＡがほぼ満杯の状態で収容される。

【0042】

乾燥剤収容体１１Ａの組み付けに際し、本実施形態では、中央領域（ここでは第１連結部）ＲＡ側を上方に向け、端部領域（ここでは第２連結部）ＲＥ側を下方に向け、中央領域ＲＡの折り返し部を上方掛け部７Ａｆに掛け、端部領域ＲＥの合わせ部を一対の下方係止板７Ａｇの間に挿入する。その状態を維持しつつ、支持板７Ａｃに沿って、乾燥剤収容体１１Ａをアウターパイプ７Ａに向かって押し込むことで、乾燥剤収容体１１Ａをアウターパイプ７Ａに取り付けることができる。

【0043】

このとき、板状部７Ａｈは、袋部１１Ａａ、１１Ａｂの間で上端から中間位置近傍まで延在し、板状部７Ａｈの下方において、袋部１１Ａａ、１１Ａｂ同士が接触している。また、袋部１１Ａａ、１１Ａｂの外側面は、支持板７Ａｃに当接して保持されている。

【0044】

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、無端ベルト状に形成された乾燥剤収容体１１Ａを、上方掛け部７Ａｆと下方係止板７Ａｇとに掛けることで容易に取り付けることができ、また乾燥剤収容体１１Ａを上下に引っ張って確実に保持することができる。また、袋部１１Ａａ、１１Ａｂの内部に収容された乾燥剤ＤＡが、相互に移動することができず、さらに袋部１１Ａａ、１１Ａｂの外側面が、支持板７Ａｃに当接保持されているため、アキュームレータ１Ａ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。

【0045】

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】

【0046】

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、１１Ａ 乾燥剤収容体
２０ ストレーナ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】