特表 2024-536936 冷媒アキュムレーター及び冷媒用内部熱交換器の組合体、連結部品、内部熱交換器及びアキュムレーター

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-10-09

(54)【発明の名称】冷媒アキュムレーター及び冷媒用内部熱交換器の組合体、連結部品、内部熱交換器及びアキュムレーター

(51)【国際特許分類】

   F25B 43/00 20060101AFI20241002BHJP

【ＦＩ】

F25B43/00 G

F25B43/00 D

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023542645

(86)(22)【出願日】2022-01-19

(85)【翻訳文提出日】2023-07-12

(86)【国際出願番号】 KR2022000952

(87)【国際公開番号】W WO2022177177

(87)【国際公開日】2022-08-25

(31)【優先権主張番号】102021201509.3

(32)【優先日】2021-02-17

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】516011246

【氏名又は名称】ハンオン システムズ

(74)【代理人】

【識別番号】110000051

【氏名又は名称】弁理士法人共生国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ケスター， シュテファン

(72)【発明者】

【氏名】ギルムシャイド， フェリックス

(72)【発明者】

【氏名】セルネッツ， ドミニク

(57)【要約】

【課題】費用効率的な方式で生産できる冷媒アキュムレーター及び内部熱交換器の効率的な組合体を提供する。
【解決手段】 冷媒アキュムレーター（１４）及び内部熱交換器（１６）の組合体（１０）はアキュムレーター（１４）及び熱交換器（１６）が付着可能な流体部分（２４、２６）を有する中心部（１２）を含み、連結部品は少なくとも４個の流体ポート（２４、２６）を含み、冷媒回路の部品、特に、アキュムレーター（１４）及び／または熱交換器（１６）が少なくても２個の対向側で連結部品に装着されることができる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

対向端部でアキュムレーター（１４）及び熱交換器（１６）が付着可能な流体ポート（２４、２６）を有する中心部（１２）を含むことを特徴とする冷媒アキュムレーター（１４）及び内部熱交換器（１６）の組合体（１０）。

【請求項2】

少なくとも１つの端部は一体型キャップまたは一体型カップを含むことを特徴とする請求項１に記載の組合体（１０）。

【請求項3】

少なくとも１つのキャップまたは少なくとも１つのカップは半球形または半楕円形部分を含むことを特徴とする請求項２に記載の組合体（１０）。

【請求項4】

前記中心部（１２）はサイクロン（３２）をさらに含むことを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちの何れか一項に記載の組合体（１０）。

【請求項5】

前記中心部（１２）は少なくとも１つの締結装置（２０）をさらに含むことを特徴とする請求項１乃至請求項４のうちの何れか一項に記載の組合体（１０）。

【請求項6】

前記締結装置（２０）は前記中心部（１２）の開口（４４）内に収容されることを特徴とする請求項５に記載の組合体（１０）。

【請求項7】

少なくとも１つの流体ポートは前記組合体の縦軸に対して相対的に傾斜することを特徴とする請求項１乃至請求項６のうち何れか一項に記載の組合体（１０）。

【請求項8】

前記流体ポート（２４、２６）は前記中心部（１２）の中央に備えられることを特徴とする請求項１乃至請求項７のうちの何れか一項に記載の組合体（１０）。

【請求項9】

設置状態で、前記熱交換器（１６）は前記アキュムレーター（１４）の上方に配置されることを特徴とする請求項１乃至請求項８のうちの何れか一項に記載の組合体（１０）。

【請求項10】

少なくとも４個の流体ポート（２４、２６）を含み、冷媒回路の部品、特に、アキュムレーター（１４）及び／または熱交換器（１６）が少なくとも２個の対向側で装着できることを特徴とする連結部品。

【請求項11】

前記連結部品はそれに付着可能な部品間で少なくとも１つの連結部（２８）をさらに含むことを特徴とする請求項１乃至請求項１０のうちの何れか一項に記載の組合体（１０）または連結部品。

【請求項12】

流体ポートがアキュムレーター（１４）または熱交換器（１６）のような追加部品を向かうように装着可能なことを特徴とする熱交換器（１６）または冷媒アキュムレーター（１４）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は冷媒アキュムレーター及び冷媒用内部熱交換器の組合体、連結部品、内部熱交換器及びアキュムレーターに係り、より詳しくは、費用効率的な方式で生産できる冷媒アキュムレーター及び内部熱交換器の効率的な組合体の提供に関する。

【背景技術】

【0002】

特に、Ｒ７４４のような現代式冷媒を使用する場合、車両用空気調和システム内に内部熱交換器を備える必要がある。ここで、熱交換器からアキュムレーターの貯蔵領域への所望しない熱伝達を制限するか防止することは特に難しい点であるが、これは効率を低下させるからである。このような組合部品はまた縦方向に相当延長され、これは設置空間に対する制限により組立性及び互換性と関連する問題を招きかねない。最後に、このような部品をできるだけ費用效率的に製造できなければならない。
例えば、特許文献１、特許文献２及び特許文献３から知られた組合部品が引用される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】米国特許出願公開第２０２０／００４７０９８号明細書

【特許文献2】独国特許出願公告第１０２００６０３１１９７号明細書

【特許文献3】中国特許第１１０１７９９２３２号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

このような背景技術に対する本発明の一目的は費用効率的な方式で生産できる冷媒アキュムレーター及び内部熱交換器の効率的な組合体を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本課題は特許請求項１に記載される組合体により解決され、組合体は流体ポートと、１つがアキュムレーターに構成され、１つが熱交換器に構成される２個端部を有する中心部により特徴される。下記でさらに詳細に説明するように、個別部品、特に、端部のキャップまたはカップ－形状部分は中心部に付着可能であり、特に、溶接可能で、これは単一スミ肉溶接（ｆｉｌｌｅｔ ｗelｄ）により特に簡単な方式で可能である。いずれの場合でも、中心部は蓄積及び熱伝逹の２個の機能が互いに空間的に分離されて熱交換器からアキュムレーターの貯蔵領域への所望としない熱伝達が相当制限されて効率が増加することを保障する。
本発明によれば、流体ポートの全てが中心部に集中されることができ、中心部だけが適する方式、例えば、機械加工により作業できるようにして、製造費用が削減できる。また、中心部はまた任意の締結装置を含むことができ、端部での対応する装置が不要であり、締結装置が単純化できる。中心部は有利には単一部品で形成されることができる。中心部はまた中心フランジと称されることができ、特に効率的な方式で圧出部品で形成されることができる。代案的に、鋳造部品で形成されることができ、この場合、中心部の２個の半分部が鋳型からの容易な分離のために所定の角度でテーパーされることができる。中心部に集中される締結装置はまた組立を単純化する。
最後に、アキュムレーター及び熱交換器はそれぞれ大きさの側面から互いに独立的に構成されることができる。

【0006】

前述した組合部品の外部シェルは圧力容器を構成し、圧力容器の内部には、アキュムレーター部分の圧力レベルが優勢であり、冷媒回路の低圧に対応する。遊休状態で、アキュムレーター及び内部熱交換器の全体低圧側容積は冷媒回路内に収容された冷媒に対する補償容積としての役割を果たし、許容できないほどの高い遊休圧力を防止する。
圧縮機シャフト及び回路インターフェースでの不回避な漏れによる冷媒損失を補償するために、システム（アキュムレーター）内には作動に必要な冷媒より若干多くの冷媒がある。追加的な冷媒の量が大きくなるほど、空気調和システムのサービス周期が増加する。追加的な冷媒として流入できる量は結局補償容積の大きさによって決まる。
組合部品のような小さな圧力容器の場合、圧力容器規定の特別要件を避けるために１リットルの余裕内部容積を超過しないように努力する。有利には、１リットル制限下で、年間メンテナンスの必要性が回避されると言及される。

【0007】

したがって、従来技術による組合部品は絶対に余裕内部容積の１リットルを超過しない。より多くの追加的な冷媒またはより長いサービス周期に対する要求はここで技術的制限を受ける。補償容積としての役割だけを果たす２番目の圧力容器は経済性、費用、設置空間及び重量の全ての側面で矛盾する。 デザインまたは構造上、本発明による組合部品の外部シェルは既に２個の圧力容器の直列連結を構成するため、略２リットルまでの余裕容積が追加的な冷媒に対する補償容積として利用可能であり、事実上、任意の相当な余分の努力なく、例えば、自動車製造者の要件を満たすことにおいて柔軟性を大きく増加させる。アキュムレーター部分及び熱交換器部分は独立した圧力容器を構成し、外部配管の代わりに内部チューブ連結部（図面で２８）を通じて互いに直列で連結される。同時に、アキュムレーター及び熱交換器はそれぞれ１リットル大きさ未満に維持される。

【0008】

本発明による組合体の好ましい実施例を追加的な請求範囲で説明する。
少なくとも１つの端部は一体型キャップまたは一体型カップを含むことが好ましい。 特に、両端部のキャップまたはカップは部品多様性を低減するために同じデザインを有することができる。これはまた説明された部分に対する別途の容器が除去できるので利用削減に寄与する。
要求される耐圧性と関連して、少なくとも１つのキャップまたは少なくとも１つのカップ半球形または半楕円形部分を含むことが好ましい。
中心部がアキュムレーターの入口で気体相から液体相を分離するためのサイクロンをさらに含むという点で、個別部品の個数も有利であり費用削減的な方式で低減できる。
製造過程での効率及び組立容易性のために、前述したように、中心部が少なくても１つの締結装置をさらに含むことが好ましい。
これは中心部の開口に特に簡単な方式で収容されることができる。
また、有利には、流体ポートが、例えば、サイクロンへの進入のための流動方向をあらかじめ決定するために、組合体の縦軸に対して相対的に傾斜することができる。

【0009】

対称設計の意味から、流体ポートが中心部の中央に備えられることができるが、設置状況により必要な場合、中央から外れるか偏心するように備えられることができる。
熱交換器からアキュムレーターへの所望としない熱伝達を最大限減らすために、設置状態で熱交換器がアキュムレーターの上方に配置されれば追加的な長所がある。
本発明は前述した中心部により形成された連結部品でさらに明らかであり、連結部品は冷媒回路の部品が少なくとも２個の対向側で装着できる少なくとも４個の流体ポートを含む。中心部または連結部品はまた有利には端部または付着される部品の間に少なくとも１つの連結部を含むことができる。
最後に、本発明はまた流体ポートが、別途の部品を有する従来技術で一般的な外部ラインではない、アキュムレーターまたは内部熱交換器のような追加的な部品を向かうように装着可能な内部熱交換器または冷媒アキュムレーターで構成される。組合部品と関連して、２個の部品、すなわち、内部熱交換器及び冷媒アキュムレーターが、中心部の対向側に備えられて前述した長所を達成できるようにする事実に該当する。

【図面の簡単な説明】

【0010】

下記で図面を参照して本発明の実施例をさらに詳細に説明する。
図面において、

【図1】第１実施例の組合体の斜視図を図示したものである。

【図2】図１で中心部（１２）上に図示した流体ポートと締結装置（２０）を図示したものである。

【図3】図２の断面Ｉ－Ｉを図示したものである。

【図4】図２の断面Ｈ－Ｈを図示したものである。

【図5】図２の断面Ｇ－Ｇを図示したものである。

【図6】第２実施例の斜視図を図示したものである。

【図7】図６に図示した高圧ポート含む断面通図示したものである。

【図8】図６に図示した流体ポート含む断面を図示したものである。

【図9】図８の断面Ｅ－Ｅを図示したものである。

【図10】図８の断面Ｄ－Ｄを図示したものである。

【図11】図８の断面Ｃ－Ｃを図示したものである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

図１に図示したように、本発明による組合体（１０）は実質的に中心部（１２）、アキュムレーター（１４）及び内部熱交換器（１６）で構成される。実質的に半球形端部を有するアキュムレーター（１４）及び内部熱交換器（１６）の外部カップ－形状容器だけを図１の全体斜視図に明確に図示する。図示する場合において、これらは部品多様性を低減するために同じ形状を有し、溶接シーム（ｓｅａｍ）（１８）を通じて中心部（１２）にそれぞれ連結される。
図１で中心部（１２）上に図示した流体ポートと締結装置（２０）は図２においてより詳細に示す。締結装置（２０）はダンピングのために適した軟質材料で形成されるブロック（２２）を含むことができ、中心部（１２）のホールまたは開口（４４）にピン（ｐｉｎ）で挿入されることができる。熱交換器（１６）につながる２個の高圧ポート（２４）及びアキュムレーターにつながる２個の低圧ポート（２６）が中心部（１２）内に形成され、これは機械加工が必要な唯一の部品である。また、中心部（１２）は、熱交換器（１６）及びアキュムレーター（１４）との間の連結のために、ここで中央にある通路（２８）を含む。図２で明確であるように、中心部は実質的に円筒形に構成され、図１から追加的に分かるように、流体ポートが提供される領域で平坦部を備えることができるように構成できる。

【0012】

図３で明確であるように、高圧入口（２４）の場合、有利には別途のチューブとして構成されず、ボアまたはチャンネル形態の内部ラインとして構成される熱交換器（１６）の螺旋形部（３０）に入口を連結するラインが縦軸（図１及び図３乃至図５で垂直）に対して相対的に傾斜することができる。これは高圧出口（２４．２）、低圧側出口（図３で中央左側）及びさらに低圧側サイクロン（３２）への供給チャンネルにも同様に適用され、これは図３に図示するように、有利には中心部（１２）に統合されることができる。図示していないが、このチャンネルは効率的方式で有利な流動方向を提供するようにサイクロン（３２）内に、特に接線方向に開放されることができる。傾斜チャンネルは機械加工を通じて許容可能な量の力で生産されることができ、また中心部（１２）がそれによりコンパックで軽量で構成されることができる長所を提供できる。しかし、特に、中心部（１２）が圧出部または鋳造品として形成されて、それにより円筒形シェル表面に対して相対的に隆起されるポートが経済的な方式で形成できる場合、引用された供給ラインはまた縦軸に実質的に垂直に延長できる。

【0013】

また、アキュムレーター（１４）は、ディフレクター（３４）と、不織バッグ（ｂａｇ）形態であるが、熱交換器（１６）の領域内に位置できる乾燥剤用容器（３６）と、図３及び図４に図示してはいないが、中心連結部（２８）を囲みその下段にオイル排出口を有する吸入チューブ（４０）を含む。液体冷媒はディフレクター（３４）及びサイクロン（３２）の外壁間の環形間隙を通じてアキュムレーター（１４）の貯蔵容積内に落ちる。気体冷媒は中心連結部（２８）及び後述する吸入チューブ（４０）との間の環形間隙を通じて吸入される。入口はディフレクター（３４）の上側に位置する。まず、気体相（ｇａｓ ｐｈａｓｅ）は前述した環形間隙内から下方に流動して、いわゆるオイルスニッフィング（ｓｎｉｆｆｉｎｇ）ホールを通じて投与量のオイルをピックアップして搬送するアキュムレーターのいわゆるサンプ（ｓｕｍｐ）内に流動する。その後、気体相は、オイルと共に中心連結部（２８）内に転換されて、図面のように、熱交換器（１６）内に上方に流動する。

【0014】

したがって、連結部（２８）は螺旋形部（３０）が外部領域に位置して、及び流動ガイド（３８）が半径方向内側に位置する熱交換器（１６）の上部領域内に上方延長される。螺旋形部（３０）は実質的に滑らかなチューブに形成されるが、好ましくは、効率を上げるために外部に半径方向リーブを含む。ディフレクターと関連して、ディフレクターは従来技術で通常的な薄いディスクとして構成されず、環形間隙ではない上部から底に環形チャンネルを形成することと明示される。これは気体相の一部がアキュムレーター容積内に流入して、その内部で分離された液体を撹はんすることを防止する。同一出願人により「冷媒アキュムレーター用ディフレクター」の名称で２０２０年１１月２０日に出願された出願がこれと関連して参照となり、これと関連してその開示が本願の要旨となる。それにも関わらず、費用を削減するために、本発明のアキュムレーター（１４）の大きさまたは容積が充分であるか、ディフレクターがまた全体的に除去できる場合は、平坦なディスクに構成されたディフレクターがまた使用されることができる。また、図３は断面Ｉ－Ｉに対応して、図４は断面Ｈ－Ｈに対応して、図５は図２の断面Ｇ－Ｇに対応して言及する。

【0015】

高圧出口（２４．２）及び螺旋形部の方向に傾斜したラインが、これにより図４で明らかである。他の全ての側面で、図示は図３の図示と実質的に対応する。
これは図５に類似に適用されるが、図５はアキュムレーター（１４）の領域で部品の全て及びこれを囲む外部吸入チューブ（４０）を通過する連結部（２８）を追加的に図示する。また、螺旋形部（３０）の入口及び出口の連結部の領域及び中心部（１２）との連続的な連結部（２８）の領域で密封のためにＯ－リングが備えられることができることが言及される。
図６の実施例は全体形状が実質的に半球形または楕円形であり、溶接シーム（１８）を向かう比較的に短い円筒部だけを有する非常に短いキャップにより備えられるアキュムレーター（１４）及び熱交換器（１６）の圧力密封を発生させる実質的に細長型中心部（１２）において今まで説明した実施例と本質的に異なる。流体ポートは先行図面に図示されるものと実質的に同一であるが、図示される場合では軸方向に相違する位置に形成される。図６でより明白であるように、軟質材料で形成されるブロックを選択的に有する追加締結装置が上側及び／または下側に備えられることができる。

【0016】

図７で明白であるように、この場合での高圧ポート（２４）は特に互いに半径方向に対向し、熱交換器（１６）の方向、すなわち、図６によって上方に中心部内で若干オフセットされるように構成される。
図８で明白であるように、図示した場合の低圧ポート（２６）は全て図８によって中心部の下半部に形成される。特に、図８の右側の低圧入口は下方に、すなわち、図８で明白なサイクロンの方向に傾斜することができる。サイクロン（３２）内部への接線方向開口がまた図８で明白である。図７及び図８のそれぞれの中央に中心連結部（２８）を示する。
一般的に、ホール、ライン及びチャンネルは中心軸に主に直交して延長されるため、４個のポートの全てが互いに対して任意の角度で配置されることができる。
図７及び図８で明白であるように、流体ポート（２４、２６）を形成するための機械加工を容易にする平坦部は、図６で明白であるように、中心部（１２）の基本形状を形成する円筒形形状の外側から延長されることができる。また、図６、図９乃至図１１によれば、流体ポートが中心部（１２）の実質的に中央に備えられると言及されるが、中央を外れた位置に配置されることができる。

【0017】

図９は図８の断面Ｅ－Ｅに対応して、図１０は断面Ｄ－Ｄに対応して、図１１は図７の断面Ｃ－Ｃに対応する。内部構造は図３乃至図５の内部構造と実質的に対応して、図１０の具体的な構成により、高圧ポート（２４）及び螺旋形（３０）間の２連結部が明白である。
また、図面において、フィルターが参照番号４２と表示される。したがって、全体冷媒及びオイル質量流動が有利な方式でろ過されることができ、オイルスニッフィングホールでの個別的なフィルターが除去されることができる。また、出口（図９）での配置は内在された汚染の排出を防止することができる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【国際調査報告】