(57)【要約】【課題】  アキュムレータサイズを大きくすることなしに、液冷媒が気体冷媒吐出用配管からシステム内に流出することを防止して冷媒封入量の管理巾を広げることができるアキュムレータの提供。【解決手段】  有底筒状の本体１１と、該本体１１の上端開口部を密封するヘッダ１２とを備え、該ヘッダ１２は気液冷媒の入口ポート１２ａと気体冷媒の出口ポート１２ｂとを有し、該入口ポート１２ａと出口ポート１２ｂに対しヘッダ１２上面の一方側端部に固定される接続用コネクタ１３を介して気液冷媒吸入用配管１４と気体冷媒吐出用配管１５がそれぞれ差し込み連結されたアキュムレータ１において、ヘッダ１２上面の他方側端部に該ヘッダ１２に形成された貫通孔１２ｃを介して本体１１内と連通する中空部１６ｂを有するブロック１６が突出形成され、気体冷媒吐出用配管の吸入口側端部がヘッダの貫通孔１２ｃからブロック１６の中空部１６ｂ内に差し込み配置されている。【選択図】      図１
2008286505.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有底筒状の本体と、該本体の上端開口部を密封するヘッダとを備え、該ヘッダは気液冷媒の入口ポートと気体冷媒の出口ポートとを有し、該入口ポートと出口ポートに対し前記ヘッダ上面に固定される接続用コネクタを介して気液冷媒吸入用配管と気体冷媒吐出用配管がそれぞれ差し込み連結されたアキュムレータにおいて、
前記ヘッダ上面に該ヘッダに形成された貫通孔を介して前記本体内と連通する中空部を有するブロックが突出形成され、
前記気体冷媒吐出用配管の吸入口側端部が前記ヘッダの貫通孔から前記ブロックの中空部内に差し込み配置されていることを特徴とするアキュムレータ。
【請求項２】
請求項１に記載のアキュムレータにおいて、前記ブロックの中空部の少なくとも一部が前記ヘッダの貫通孔より広く形成され、
該広く形成された方向へ向けて前記気体冷媒吐出用配管の吸入口側端部が折曲されていることを特徴とするアキュムレータ。
【請求項３】
請求項２に記載のアキュムレータにおいて、前記ヘッダの貫通孔における前記気体冷媒吐出用配管の吸入口折曲方向側内面に当接させた状態で前記気体冷媒吐出用配管が配置されていることを特徴とするアキュムレータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アキュムレータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、CO2エアコンサイクルでは、気液二相冷媒を気液分離し気体冷媒のみをシステム内に戻す必要があり、その気液分離機能及び液冷媒を蓄える役割の部品としてアキュムレータを用いている。このアキュムレータは、気液二相の冷媒を気液冷媒吸入用配管を介してアキュムレータ本体内上部に吸入し、比重差により液冷媒はアキュムレータ本体内底部に溜り、気体冷媒のみがアキュムレータ本体内上部に配置された気体冷媒吐出用配管の吸入口から入り、吐出口からシステムに戻るようになっている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００２−３５００１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来例のアキュムレータにあっては、以下に述べるような問題点があった。
【０００４】
即ち、アキュムレータは、過渡期及び安定期（夏：液冷媒は少なく、冬：液冷媒が多い）のエアコンサイクルを安定させるため、図３の点線で示すように、冷媒封入量に管理巾を持たせる必要があるが、液冷媒がアキュムレータ容積を超えシステム内に流出した場合、圧縮機破損の恐れが生じる。
【０００５】
また、アキュムレータ容積を決定する際には、車両走行状態による液面のあばれなども考慮し管理巾（アキュムレータ容積）を決定している為、アキュムレータサイズが大きくなってしまっている。
【０００６】
本発明の解決しようとする課題は、アキュムレータサイズを大きくすることなしに、液冷媒が気体冷媒吐出用配管からシステム内に流出することを防止して冷媒封入量の管理巾を広げることができるアキュ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】
【０００７】
上記課題を解決するため請求項１記載のアキュムレータは、有底筒状の本体と、該本体の上端開口部を密封するヘッダとを備え、該ヘッダは気液冷媒の入口ポートと気体冷媒の出口ポートとを有し、該入口ポートと出口ポートに対し前記ヘッダ上面に固定される接続用コネクタを介して気液冷媒吸入用配管と気体冷媒吐出用配管がそれぞれ差し込み連結されたアキュムレータにおいて、前記ヘッダ上面に該ヘッダに形成された貫通孔を介して前記本体内と連通する中空部を有するブロックが突出形成され、前記気体冷媒吐出用配管の吸入口側端部が前記ヘッダの貫通孔から前記ブロックの中空部内に差し込み配置されていることを特徴とする手段とした。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のアキュムレータでは、上述のように、ヘッダ上面に該ヘッダに形成された貫通孔を介して本体内と連通する中空部を有するブロックが突出形成され、気体冷媒吐出用配管の吸入口側端部がヘッダの貫通孔からブロックの中空部内に差し込み配置された構成としたため、ヘッダ上面に固定される接続用コネクタ及び気液冷媒吸入用配管と気体冷媒吐出用配管とによってヘッダ上面に形成されるデッドスペースをブロック形成部として有効利用することで、アキュムレータサイズを大きくすることなしに、特に高さ方向を大きくせずに、液冷媒が気体冷媒吐出用配管からシステム内に流出することを防止して冷媒封入量の管理巾を広げることができるようになるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下にこの発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１０】
この実施例１のアキュムレータは、請求項１に記載の発明に対応する。
【００１１】
まず、この実施例１のアキュムレータを図面に基づいて説明する。
【００１２】
図１はこの実施例１のアキュムレータを示す縦断面図、図２は実施例１のアキュムレータが適用されたCO2エアコンサイクルを示す図、図３は冷媒封入量管理幅を示すグラフである。
【００１３】
この実施例１のアキュムレータ１は、図１に示すように、有底筒状の本体１１と、該本体１１の上端開口部を密封するヘッダ１２と、接続用コネクタ１３と、気液冷媒吸入用配管１４と、気体冷媒吐出用配管１５と、を備えている。
【００１４】
さらに詳述すると、上記本体１１は、円筒部１１ａの下端開口部に底部材１１ｂを嵌合して溶接などの各種方法にて固定することによって有底円筒状に形成されている。
【００１５】
上記ヘッダ１２は、本体１１の上端開口部に嵌合して固定されている。このヘッダ１２の一方側端部に気液冷媒の入口ポート１２ａと気体冷媒の出口ポート１２ｂとを有し、該入口ポート１２ａと出口ポート１２ｂに対し、ヘッダ１２上面の図面右側端部に固定される上記接続用コネクタ１３を介して上記気液冷媒吸入用配管１４と気体冷媒吐出用配管１５がそれぞれ差し込み連結されている。接続用コネクタ１３はそれぞれの配管１４、１５ごとに設けても良い。
【００１６】
また、ヘッダ１２上面の図面左側端部の接続用コネクタ１３の設けられていない部分には、ヘッダ１２に形成された貫通孔１２ｃを介して本体１１内と連通する中空部１６ａを有するブロック１６が突出形成されている。
【００１７】
ブロック１６はヘッダ１２に鍛造等で一体に成形しても良いし、切削で中空部１６ａを成形しても良い。別体で形成して、ヘッダ１２に溶接等により取り付けても良い。
【００１８】
そして、上記気液冷媒吸入用配管１４の下端開口部１４ａが本体１１内上端部に配置される一方、気体冷媒吐出用配管１５はその下端曲がり部１５ａが本体１１の底部材１１ｂ付近まで差し込まれた略Ｕ字状に形成され、その吸入口１５ｂ側端部がヘッダ１２の貫通孔１２ｃからブロック１６の中空部１６ａ内に差し込まれた状態で配置されたことで、吸入口１５ｂがヘッダ１２の上面より高い位置に配置されている。
また、上記曲がり部１５Ｂの下端部には、オイル吸入孔１５ｃが形成されている。
【００１９】
図１に一部図示しているが、冷媒吐出用配管１５はヘッダ１２から出たところで曲げられている。配管の曲げＲ部よりヘッダ１２の間の空間が従来デッドスペースとされていたが、本実施例では有効に利用されている。
【００２０】
次に、この実施例１の作用を説明する。
【００２１】
この実施例１のアキュムレータ１では上述のように構成されるため、図２に示すように、コンプレッサＢ１、ガスクーラＢ２、内部熱交換器Ｂ３、膨張弁Ｂ４、及びエバポレータＢ５が連結された車両空調用のCO2冷凍サイクルに採用される。
【００２２】
また、本実施例１の冷凍サイクルは二酸化炭素を冷媒として高圧側が超臨界域（例えば冷媒温度：３０℃以上、冷媒圧力：７．４ＭＰａ以上）となる所謂超臨界蒸気圧縮式冷凍サイクルであり、コンプレッサＢ１を駆動させる際に用いるオイルが冷媒と共に循環している。
【００２３】
コンプレッサＢ１は、エンジン等の駆動装置によって駆動し、冷媒を超臨界域まで圧縮するものである。
ガスクーラＢ２（外部熱交換器）は、コンプレッサＢ１から吐出された高温高圧の気体冷媒を冷却するものである。
内部熱交換器Ｂ３は、アキュムレータ１からコンプレッサＢ１へ送られる比較的低温の冷媒と、ガスクーラＢ２から膨張弁Ｂ４へ送られる中温度の冷媒との間で熱交換を行い冷房能力を向上させるものである。
膨張弁Ｂ４は、ガスクーラＢ２から送出された冷媒を減圧し蒸発し易くするものである。
エバポレータＢ５は、膨張弁Ｂ４を通過して減圧された冷媒と冷媒通路周囲を通過する空気調和用空気等から吸熱し空気等を冷却すると共に冷媒を蒸発させるものである。
【００２４】
そして、アキュムレータ１は、エバポレータＢ５において蒸発しきれなかった液冷媒を含む気液混合冷媒を気体と液体に分離して気体冷媒２１を気体冷媒吐出用配管１５を介して内部熱交換器Ｂ４へ送る一方、液冷媒２２を本体１１内底部に溜めておくものである。
【００２５】
次に、アキュムレータ１の作動を詳細に説明する。
先ず、エバポレータＢ５側の気液冷媒吸入用配管１４からアキュムレータ１の本体１１内に流入した気液二相冷媒は、気液分離され、液冷媒２２は本体１１の底部にオイルと共に溜まり、気体冷媒２１は上部に溜まる。
【００２６】
そして、気液分離され本体１１の上部に溜まった気体冷媒２１は、ヘッダ１２の貫通孔１２ｃからブロック１６の中空部１６ａ内に差し込まれることでヘッダ１２の上面より高い位置に配置された気体冷媒吐出用配管１５の吸入口１５ｂから吸引され、気体冷媒吐出用配管１５を経由して内部熱交換器Ｂ３側の接続管へ排出される。
【００２７】
次に、この実施例１の効果を説明する。
【００２８】
この実施例１のアキュムレータでは、上述のように、気体、液体冷媒の吸入用および吐出用配管の設けられていないヘッダ１２上面の他方側端部に該ヘッダ１２に形成された貫通孔１２ｃを介して本体１１内と連通する中空部１６ｂを有するブロック１６が突出形成され、気体冷媒吐出用配管１５の吸入口１５ｂ側端部がヘッダ１２の貫通孔１２ｃからブロック１６の中空部１６ａ内に差し込み配置されている構成としたため、ヘッダ１２上面の一方側端部に固定される接続用コネクタ１３及び気液冷媒吸入用配管１４と気体冷媒吐出用配管１５とによってヘッダ１２上面の他方側端部に形成されるデッドスペースをブロック１６形成部として有効利用することで、気体冷媒吐出用配管１５の吸入口１５を冷媒液面から離すことが出来るため、アキュムレータ１のサイズを大きくすることなしに、特に高さ方向を大きくすることなく、エアコンサイクルの熱負荷の変化により、液冷媒２２の量が激増したり、液面があばれた際にも液冷媒２２が気体冷媒吐出管１５の吸入口１５ｂからシステム内に流出することを防止することができる。
【００２９】
従って、図３の実線で示すように、冷媒封入量の管理巾(システムが安定して使える領域）を広げることができるようになるという効果が得られる。
【００３０】
また、同様な冷媒封入管理巾であれば、アキュムレータ１の容積を有効に使用する事により小型化を図る事が可能となる。
また、車両用のエアコンに用いた場合、エンジンルーム等の比較的温度の高い雰囲気の場所に取り付けられた場合、ブロック１６はヘッダ１２より突出しているため周囲から温められるので、冷媒の気化が進み液体冷媒がより吸入口１５から吸入されにくくなる。
【００３１】
次に、他の実施例について説明する。この他の実施例の説明にあたっては、前記実施例１と同様の構成部分については図示を省略し、もしくは同一の符号を付けてその説明を省略し、相違点についてのみ説明する。
【実施例２】
【００３２】
この実施例２のアキュムレータは、請求項２、３に記載の発明に対応する。
【００３３】
この実施例２は、実施例１におけるアキュムレータの変形例を示すものであり、図４（アキュムレータの縦断面図）および図５（図４のＡ−Ａ線における横断面図）に示すように、ブロック１６の中空部１６ａの少なくとも一部（図では左側端部）がヘッダ１２の貫通孔１２ｃより広く形成され、該広く形成された方向（図では左側端部）へ向けて気体冷媒吐出用配管１５の吸入口１５ｂ側端部が折曲されると共に、ヘッダ１２の貫通孔１２ｃにおける気体冷媒吐出用配管１５の吸入口１５ｂ折曲方向側内面に当接させた状態で気体冷媒吐出用配管１５が配置されている点が、上記実施例１とは相違したものである。
【００３４】
従って、この実施例２では、実施例１と同様の効果が得られる他、貫通孔１２ｃから吸入口１５ｂまでの流路が非直線的になることで、液面があばれた際の液冷媒２２の飛び込み防止効果をさらに高めることができるようになると共に、ブロック１６の突出高さを低く抑えることができるようになるという追加の効果が得られる。
【００３５】
以上本実施例を説明してきたが、本発明は上述の実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
【００３６】
例えば、実施例では、本体１１の円筒部１１ａと底部材１１ｂを別体に形成したが、一体に形成した構造としてもよい。
【００３７】
また、実施例では、ブロック１６を例えば鍛造によりヘッダ１２と一体に形成したが、別体に形成して溶接等で固定してもよい。
【００３８】
また、実施例では、一つの接続用コネクタ１３で気液冷媒吸入用配管１４と気体冷媒吐出用配管１５を接続させるようにしたが、それぞれ別体の接続用コネクタで接続させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】実施例１のアキュムレータを示す縦断面図である。
【図２】実施例１のアキュムレータが適用されたCO2エアコンサイクルを示す図である。
【図３】冷媒封入量管理幅を示すグラフである。
【図４】実施例２のアキュムレータを示す縦断面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ線における縦断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  アキュムレータ
１１  有底筒所の本体
１１ａ  円筒部
１１ｂ  底部材
１２  ヘッダ
１２ａ  入口ポート
１２ｂ  出口ポート
１２ｃ  貫通孔
１３  接続用コネクタ
１４  気液冷媒吸入用配管
１５  気体冷媒吐出用配管
１５ａ  下端曲がり部
１５ｂ  吸入口
１５ｃ  オイル吸入孔
１６  ブロック
１６ａ  中空部
Ｂ１  コンプレッサ
Ｂ２  ガスクーラ
Ｂ３  内部熱交換器
Ｂ４  膨張弁
Ｂ５  エバポレータ
２１  気体冷媒
２２  液冷媒
【図１】
2008286505.tif 000003
【図２】
2008286505.tif 000004
【図３】
2008286505.tif 000005
【図４】
2008286505.tif 000006
【図５】
2008286505.tif 000007