(57)【要約】空気調和（冷凍またはヒートポンプ）システム用アキュムレータ（１０、１１０、３１０）は、内側ライナ（３６、１３６、２３６、３３６）を同軸に包囲する外側ハウジング（２２、１２２、２２２）を具体化している。入口（２８、１２８、２２８、３２８）は、内側ライナ（３６、１３６、２３６、３３６）によって形成されている内部容積内に冷媒を誘導する。該容積内には液状冷媒および圧縮機オイルが含有され、外側ハウジング（２２、１２２、２２２）の壁から絶縁されている。熱交換器（２０、１２０、２２０）は、外側ハウジング（２２、１２２、２２２）と内側ライナ（３６、１３６、２３６、３３６）との間の環状空間（４０、１４０、２４０、３４０）内に配置されており、膨張装置に送給する前に凝縮物の流れを循環させる。このようにして、凝縮物は冷却され、同時に、アキュムレータ（１０、１１０、３１０）を通って出る冷媒は蒸発させられる。
2004526934.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気調和またはヒートポンプシステムに使用されるアキュムレータであって、
頂部と、入口開口と、出口開口と、周囲側壁と、基部と、から成る気密封止された外側ハウジングと、
前記外側ハウジング内に配置された内側ライナと、
熱交換管と、
伝達通路と、
から成り、
前記内側ライナは、前記入口開口を通じて送給された冷媒を収容して前記冷媒を液体および蒸気に分離するための容器を形成する基部および周壁を有しており、前記内側ライナは、前記外側ハウジングの周壁から離間して、前記周壁とともに環状通路を画成しており、
前記熱交換管は前記環状通路に配置され、前記管は、前記システム内において、高圧冷媒から低圧冷媒へ制御された速度で熱伝達を行うように設計および構成されており、前記管は、前記外側ハウジングの外側で延びている入口端部および出口端部を有しており、断熱材料は、前記熱交換管と内部容器とを分離して前記内側容器内の冷媒への熱伝達を抑止し、
前記伝達通路は、前記環状通路の上端部および下端部にそれぞれ設けられており、前記伝達通路の一方は、前記環状通路と前記内側ライナの内部とを連通させる入口から成り、前記伝達通路の他方は、前記環状通路と前記ハウジングの外部とを前記出口開口を通じて連通させる出口から成り、
前記内側ライナから引かれた蒸発した冷媒は、前記一方の伝達通路を通じて前記環状通路に入る一方で、液状冷媒は前記環状通路に入ることを防止され、前記蒸発した冷媒は前記環状通路を通り、前記熱交換管に沿って前記他方の伝達通路へ流れ、前記蒸発した冷媒は前記他方の伝達通路から前記出口開口を介して前記アキュムレータを出ることを特徴とするアキュムレータ。
【請求項２】
前記熱交換管は、前記外側ハウジングと前記内側ライナとの間の前記環状通路内においてらせん状に延在する１個以上の管からなるコイル形状で配置されており、前記管は、前記コイルの同一端部に入口部および出口部が存在するように、２つに折り返されていることを特徴とする請求項１に記載のアキュムレータ。
【請求項３】
前記熱交換管は、前記環状通路内において、前記内側容器を出て行く冷媒ガスの延長流路を画成しており、冷媒ガスが上端部から下端部まで至る熱交換器の長さに沿う前記延長流路を避けて迂回することを防ぐためにシールが組み込まれている請求項２に記載のアキュムレータ。
【請求項４】
前記らせん状コイルは、延長流路を提供しているらせん状通路を画成しており、前記内側ライナを出て行く冷媒ガスは前記延長流路に沿って通らなければならなく、前記熱交換管は、前記環状通路の幅と実質的に一致している外径を有している請求項２に記載のアキュムレータ。
【請求項５】
前記ライナの外表面には、前記入口部から前記コイルの下端に至る長さの前記熱交換器管を収容するために、軸方向に向いている凹部が形成されている請求項２、３または４に記載のアキュムレータ。
【請求項６】
前記熱交換管は、前記外側ハウジングと前記内側ライナとの間の前記環状通路内において２つのらせん状に延在する１個以上の管からなるコイル形状で配置されていることを特徴とする請求項１に記載のアキュムレータ。
【請求項７】
前記らせん状コイルは、延長流路を提供している２つのらせん状通路を画成しており、前記内側ライナを出て行く冷媒ガスは前記延長流路に沿って通らなければならなく、前記熱交換管は、前記環状通路の幅と実質的に一致している外径を有している請求項６に記載のアキュムレータ。
【請求項８】
前記外側ハウジングの頂部は別個の部品を構成する蓋から成り、前記別個の部品は、前記外側ハウジングの周壁の頂部に気密封止されており、前記別個の部品の内部には、前記入口開口と、前記出口開口の出口ポートと、前記熱交換管の入口通路および出口通路とが画成されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１つに記載のアキュムレータ。
【請求項９】
前記内側ライナは、前記内側ライナの下端の外部に一体型突起部を備えており、前記突起部は、前記外側ハウジングと前記内側ライナとの間における所定の間隔を維持するために、前記外側ハウジングの前記基部の内部表面と係合するように配置されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１つに記載のアキュムレータ。
【請求項１０】
前記熱交換管の前記入口端部および前記出口端部は、前記外側ハウジングの同一表面を介して外部に延出していることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１つに記載のアキュムレータ。
【請求項１１】
前記一方の伝達通路は、前記入口開口を通じて前記アキュムレータに送給された液状冷媒の前記一方の伝達通路への進入を防止するために、蓋またはラビリンスによって、バッフルが備えられていることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１つに記載のアキュムレータ。
【請求項１２】
前記内側ライナの上端部は、外側ハウジングと前記内側ライナとを適切に一直線上に並べるために、前記蓋と係合するように構成されていることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１つに記載のアキュムレータ。
【請求項１３】
前記伝達通路は、前記伝達通路を通過する冷媒ガスの流れに乱流を生じるように構成されていることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１つに記載のアキュムレータ。
【請求項１４】
前記内側ライナは、熱が前記熱交換管または外側ハウジングから発散する熱の結果としての前記内側ライナに含まれる冷媒の過度な蒸発を防止するために、１０Ｗ／ｍ・ｋの熱伝導率を有する材料から形成されることを特徴とする請求項１に記載のアキュムレータ。
【請求項１５】
低圧の出口ガスは、前記内側ライナの頂部から出て、前記ライナと前記周囲側壁との間の隙を通って下降し、前記環状通路の前記熱交換管に沿って流れ、前記アキュムレータの底部に沿って移動し、前記内側ライナの立ち上り管を通り上方へ流れ、そして前記出口を介して前記アキュムレータから流出することを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１つに記載のアキュムレータ。
【請求項１６】
前記内側ライナは、前記内側ライナの内部にて延びている立ち上がり管を備えており、前記立ち上がり管は、前記内側ライナの頂部領域内で開口している上端と、前記内側ライナの底部で開口している下端と、を有しており、もって、前記内側ライナの内部からの低圧のガスは前記立ち上り管の前記上端に流入し、前記立ち上り管を通って下方に流れ、前記内側ライナの底部と前記外側ハウジングの基部との間から外方に流れ、その後、前記ガスは、前記内側ライナと前記外側ハウジングとの間の環状空間内で上昇し、前記熱交換器に沿って上方向に流れ、その後、前記アキュムレータの上端付近で前記アキュムレータから流れ出ることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１つに記載のアキュムレータ。
【請求項１７】
入口開口は、前記内側ライナおよび前記外側ハウジングの外周壁を貫通して延出し、前記入口通路開口と、前記熱交換管が配置されている前記環状通路との間での有害な冷媒交換を伴わずに冷媒を前記内側ライナの内部に送給することを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１つに記載のアキュムレータ。
【請求項１８】
前記内側ライナの内部には、前記内側ライナの内部に含まれる冷媒液体の過度な移動を防止するために、内部にバッフルが備えられていることを特徴とする請求項１乃至１７のいずれか１つに記載のアキュムレータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和即ちヒートポンプシステムに使用されるアキュムレータの改良、詳しくは、自動車の空気調和システムでの使用に適したサクションアキュムレータに関する。
【背景技術】
【０００２】
閉ループ冷凍／ヒートポンプシステムは、気体冷媒を比較的低い圧力で引き込み、高温冷媒を比較的高い圧力で吐出するように意図されている圧縮機を従来採用している。一般に、高温冷媒は、凝縮器において冷却される際に、凝縮されて液体になる。小さなオリフィスまたは弁がシステムを高圧側と低圧側に分けている。高圧側の冷媒は、オリフィスまたは弁を通過し、蒸発器において熱を吸収する際に液体からガスに変わる。低熱負荷時に、全部の液体を蒸発させることは望ましくなく、また、それは不可能である。しかし、（“フラッディング”として知られる）圧縮機への進入を行う液状冷媒は、システム効率の損失を生じ、圧縮機への損傷を生じ得る。それゆえ、余剰な液体を分離し蓄えるために蒸発器と圧縮機との間にアキュムレータを備えることが標準的な実務となっている。自動車の空気調和システム用アキュムレータは、一般に、一体に溶接された金属缶であり、しばしば、該アキュムレータには、切換えおよび／または充填口用に取付具が取り付けられている。１つ以上の入口管および出口管が頂部、側部、或いは時として底部の内部を通っている。又は、該管は、上記の目的で設けられた取付具に取り付けられている。一般的なアキュムレータ内へ流れ込む冷媒は、液体が意図せずに出口から流出する可能性を低減する目的で設けられたそらせ板またはバッフルに衝突する。
【０００３】
ある先行技術は、液体のキャリオーバを低減するための方法として流入する液体の乱流を低減する技術に関連している（米国特許第５１８４４８０号）。また、他には、主としてアキュムレータにおける圧力降下（重大なシステム性能パラメータ）を減じるために、内側貯槽と出口通路との結合に特に関連している技術がある（米国特許第５６６００６８号、第５１７９８４４号および第４６２７２４７号）。
【０００４】
先行技術の別の特徴としては、アキュムレータにおける乾燥剤の装備である。ある冷凍システム、特にあまり現代的でないシステムは、他のものよりも水分の進入および損傷を受けやすい。多くのシステムにとってあらゆる水分を除去することが必要であり、アキュムレータは乾燥剤を収容するために便利な場所である。初期の多くの設計にみられる特徴としては、乾燥カートリッジ等があったが（米国特許第４５０９３４０号、第４６３３６７９号、第４７６８３５５号および第４３３１００１号）、現代は、乾燥剤ビーズで満たされ、（Ｊ字形出口管のような）アキュムレータの内部の特徴部に固定された適切な形状の布袋が典型例となっており、該布袋のビーズは液状冷媒と接触する。
【０００５】
先行技術の代表的な特徴としては、他に、熱特性を修正するために、アキュムレータの外周に配置された絶縁材の使用である（米国特許第５７０１７９５号）。これは、費用が嵩み、フラッディングを減じる必要がある場合にしか使用されない。
【０００６】
典型的なアキュムレータにおける共通の特徴の一つとして、該アキュムレータが圧縮機オイルを戻して循環させるために何らかの技術を採用していることである。圧縮機オイルは、一般に、冷媒とともにシステム全体を循環しているが、アキュムレータの貯槽に溜まる傾向がある。オイルを戻して循環させるための典型的な方法としては、アキュムレータを出る前に貯槽内に低く浸る冷媒ガスの出口管を利用することである。低い地点にある出口管の小さい穴によって、液体はガス流と同伴して圧縮機へ向かう。この液体の一部が冷媒となることは避けられない。圧縮機へ戻るこの液状冷媒によって、システム効率が低減する。
【０００７】
通常の動作において、圧縮機に戻るガスは、凝縮器からの液体に比べてかなり冷たい。圧縮機に戻るガスが膨張装置に到達する前に凝縮物をさらに冷却するために使用されるのであれば、冷凍サイクルの冷却能力および効率が上がることは周知である（米国特許第５０７５９６７号）。（超臨界用途において、液体は、膨張装置の後に低圧で存在しているにすぎない。厳密に言えば、凝縮器は“ガス冷却器”である。しかし、我々、本願発明者は、本発明の原理が超臨界冷凍システムにも同様に適用されるものと理解して、“凝縮器”及び“凝縮物”という用語を使用する。）高圧側から低圧側へ熱を伝達するために使用される熱交換器は、「吸込み線路熱交換器」（ＳＬＨＸ）または「内部熱交換器」（ＩＨＸ）と称する。（システムと環境との間で熱を交換する凝縮器および蒸発器に対して、システムにとって「内部」である。）オイルピックアップ穴を備えるアキュムレータを使用するシステム、ＩＨＸにおいて、その効果は、ピックアップ穴によって同伴される液状冷媒が蒸発して凝縮物を冷却する際に、向上される。先行技術は、従来の熱交換器がＩＨＸとして使用され得ると認識しているが（米国特許第５５６２１５７号、第５６０９０３６号、第５６８７４１９号）、一般に移動体への用途の場合、大型な蒸発器のための余地がなく、他の構成部品の装備も経済的に容認できない。ＩＨＸとアキュムレータとを組合せることにより、漸増的に大きくなるにすぎないスペースおよび重量を要する費用の面で効果的な解決策を提供することができる。
【０００８】
先行技術のいくつかの例としては、高温凝縮物を含んでいる管のコイルまたは一部が熱交換のためにアキュムレータの貯槽部内に配置されることを提案している（米国特許第５０７５９６７号、第５２４５８３３号、第５６２２０５５号）。しかし、そのような設計は最適ではない。高温凝縮物はアキュムレータ貯槽の低圧液体を沸騰させ、貯槽の目的を無効にし、ガスでシステムに負荷をかけることによってシステム効率を低減させる。高温凝縮物のコイルが主貯槽の外部に配設されることを提案する先行技術が存在するが（米国特許第６２９８６８７号）、当該技術は貯槽との熱交換を高めようとしている。我々、発明者等の研究は、貯槽への熱伝達が低減されなければならないことを明白に示している。さらに、先行技術は、他の方法ではアキュムレータとして良好に働かないＩＨＸアキュムレータを示している。例えば、米国特許第６２９８６８７号は、システムが停止した時に貯槽から圧縮機に排出されるように構成されたオイルピックアップ穴を示している。ガスの流入の際の乱流を低減したり、貯槽内の液体がガスの出口に逃げることを防ぐ技術は、存在しない。また、先行技術の多くはその組立が難しい。米国特許第６２９８６８７号はアキュムレータの両側端部にある高圧線路の入口および出口を示しているが、それは容易に量産することはできない。製造が容易でアキュムレータ機能を保持する単純で費用およびスペースの点で効果的な構成を有し、高圧線路から貯槽への熱伝達が制御されて、アキュムレータと組み合わされた内部熱交換器が求められている。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
２００１年１月２５日に出願された本願発明人等による国際出願番号ＰＣＴ／ＣＡ０１／０００８３において、本願発明人等は、特に車両の空気調和システムにおける使用に適する多くの重要な改良点を有している先進的な設計が施されているサクションアキュムレータを開示している。
【００１０】
本発明は、更に改良されたサクションアキュムレータを提供している。
【００１１】
詳しくは、本発明は、空気調和またはヒートポンプシステムに使用されるアキュムレータを提供する。該アキュムレータは、頂部と入口開口と出口開口と周囲側壁と基部とから成る気密封止された外側ハウジングと、前記外側ハウジング内に配置された内側ライナと、熱交換管と、伝達通路と、から成り、前記内側ライナは、前記入口開口を通じて送給された冷媒を収容して前記冷媒を液体および蒸気に分離するための容器を形成する基部および周壁を有しており、前記内側ライナは、前記外側ハウジングの周壁から離間して、前記周壁とともに環状通路を画成しており、前記熱交換管は前記環状通路に配置され、前記管は、前記システム内において、高圧冷媒から低圧冷媒へ制御された速度で熱伝達を行うように設計および構成されており、前記管は、前記外側ハウジングの外側で延びている入口端部および出口端部を有しており、断熱材料は、前記熱交換管と内部容器とを分離して前記内側容器内の冷媒への熱伝達を抑止し、前記伝達通路は、前記環状通路の上端部および下端部にそれぞれ設けられており、前記伝達通路の一方は、前記環状通路と前記内側ライナの内部とを連通させる入口から成り、前記伝達通路の他方は、前記環状通路と前記ハウジングの外部とを前記出口開口を通じて連通させる出口から成り、前記内側ライナから引かれた蒸発した冷媒は、前記一方の伝達通路を通じて前記環状通路に入る一方で、液状冷媒は前記環状通路に入ることを防止され、前記蒸発した冷媒は前記環状通路を通り、前記熱交換管に沿って前記他方の伝達通路へ流れ、前記蒸発した冷媒は前記他方の伝達通路から前記出口開口を介して前記アキュムレータを出る。
【００１２】
熱交換管は、システムの高圧側、すなわち圧縮機の出口、凝縮器および膨張弁と、システムの低圧側との間での熱交換のための機構をアキュムレータに組み込む方法を提供している。そうしたものとして、管は、表面積を増大させるように設計されたもの等の各種の向上策を実施することができる。さらに、好ましい実施形態としては単一の連続する熱交換管であるが、他の構成も可能である。効果的な熱交換は、アキュムレータを出て圧縮機の入口に送給される気体冷媒が熱交換管を伝って移動する一方で、高圧側からの比較的高温の冷媒を熱交換管を介して循環させることによって、実現する。この両者によって、膨張に先立って液状冷媒が予冷され、システム冷却能力が増大し、また、この両者は、圧縮機に到達する冷媒ガス流が液状冷媒を含まないことを保証するのに役立つ。効果的な熱交換は、吸気線路の圧力損失の増加が殆どなく、また、アキュムレータ機能に妥協することのない状態で実現される。本願に開示される熱交換器には、付加的な部品がほとんどない。また、本願に開示される熱交換器は、より効果的であり、好適な実施形態においては、先行技術で周知のようなアキュムレータと内部熱交換器とを組合せたものよりも製造が容易であり且つ安価である。
【００１３】
好ましくは、熱交換管は、アキュムレータの外側ハウジングと内側ライナとの間の環状通路に、らせん状コイルの形状で配置され、それによって、該環状通路においてコイルの長さに沿って冷媒蒸気のらせん状流路を画成する。熱交換管の外径は、外側ハウジングと内側ライナの間との環状通路の幅と一致しており、冷媒ガス流のほとんど全部がらせん状経路の全長を進行するような封止を提供する。外側ハウジングの同一端部に入口および出口を配するために単一のらせん状コイルを戻り管路とともに使用する場合には、らせん状経路を避けて迂回するように形成された短い経路を冷媒ガスが使用しないようにしなければならない。二重らせんコイルの使用はそうした懸念を排除する。
【００１４】
内側ライナは、好ましくは、熱伝導性の低いプラスチック材料で製作され、もって、その内部に含有されている液状冷媒がコイルおよび外側ハウジングの熱から絶縁される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１の回路図は、冷却装置またはヒートポンプとして使用可能な閉回路空気調和システムを概略的に示している。冷媒流体は、液状でアキュムレータ１０内に蓄えられており、該アキュムレータ１０から圧縮機１２の入口にガスの形状で引き込まれる。圧縮機は、高温高圧の冷媒ガスを凝縮器１４に送給し、該凝縮器においてガスは冷却され、一般的にはガスの一部は液状に変換される。（依然として高圧下にある）凝縮器からの冷媒流体は、膨張弁１６を経て低圧に膨張し、それによって温度の急激な低下を受けて、低圧で低温の流体は、蒸発器１８において加熱され、該蒸発器１８から液体およびガスの混合流としてアキュムレータ１０に戻される。システムの負荷に応じて、冷媒流体は、多少、凝縮および蒸発せしめられ、システムがその時要求した量を上回る量の冷媒はアキュムレータ１０に液状で蓄えられる。以上で説明された図１の回路は、従来の回路である。
【００１６】
図１のシステムは、凝縮器から送給された一部冷却されているが依然温暖な冷媒流体をアキュムレータ内の熱交換コイル２０に通すことによって変更される。以下でさらに詳しく説明するが、熱交換コイル２０は、アキュムレータ１０の冷媒液体と接触しておらず、むしろ圧縮機１２によってアキュムレータから引き出される冷媒ガスと接触するように配置されており、その目的は高圧冷媒を予冷すること、及び、圧縮機に送給された冷媒の完全な蒸発を保証することである。
【００１７】
アキュムレータ１０の構造は、図２乃至図６においてより明確に示されており、円筒形の外側容器２２から成る。該外側容器２２の下端部は底蓋２４によって閉じられており、外側容器２２の上端部は気密封止した状態で円板形状のヘッド取付具２６に取り付けられされている。該ヘッド取り付け具２６は、以下の連結部を収容する複数の口を備えている。該連結部は、蒸発器から冷媒流体を送給する入口管２８と、冷媒ガスがアキュムレータから圧縮機１２へ向かう際に通過する出口管３０と、凝縮器１４から膨張弁１６へ通過する冷媒流体を送給する熱交換コイル２０と連通している出口連結部３４及び入口連結部３２である。
【００１８】
外側容器内には、同軸に配置された円筒形内側ライナ３６があり、該内側ライナ３６の上端部はヘッド取付具２６の下面に密に接した状態で配置されているが、該ヘッド取付具２６と協力して複数の伝達通路３８を画成している。複数ある伝達通路３８のうちの１つが図２に示されている。一連の伝達通路３８は、ヘッド取付具の周辺部の周りに間隔をおいて配設されている。通路３８間のリブは内側ライナ３６の上端部に載っている。図３に見られるように、内側ライナ３６と外側容器２２との間における頂部から底部まで延びている環状通路４０が存在する。この通路の延長部分は、突出リブ４２によって底蓋２４から離間されている内側ライナ３６の下面で径方向内方に延びている。アキュムレータの下端で環状通路４０と連通する中心管４４は、アキュムレータの内部の中心において上方へ延びており、出口管３０と接続されている。中心管４４及び出口管３０は、両者ともヘッド取付具２６に気密封止されている。
【００１９】
熱交換器コイル２０用の入口連結部３２は、アキュムレータの底部付近まで垂直方向に延びており、図２に最適に示されるように、該コイルは、底部近くから、環状空間４０内をらせん状に上方に延びている。コイルの上端は垂直に向いており、出口連結部３４と一体となっている。連結部３２、３４が垂直に配置されるようにするために、内側ライナの外表面には軸方向に延在する凹部４６、４８（図３参照）が形成されている。連結部３２、３４は、これらの凹部に収容されており、もって、内側容器３６の外表面によって画成される円筒形包絡面を越えて突出することはない。内側容器３６並びに入口連結部及び出口連結部３２、３４は、密着外側ライナ５０によって包囲されている。該外側ライナ５０は環状通路４０の内側円筒形表面を画成している。この環状通路は、熱交換器コイル２０を形成する管の外径と厳密に対応する一定の径方向の幅を有しており、もって、該熱交換コイル２０を形成する管は外側ライナ５０と外側容器２２との間に適宜に嵌合し、この嵌合によって、コイルとこれらの構成部品との間を封止（シール）して、冷媒ガスが巻回されたコイルの間に画成される延長流路を避けて迂回することが防止される。図２、図５および図６から明白であるように、外側ライナ５０は、内側ライナ３６の上端部から該内側ライナ３６の長さの主要部分にわたって延び、コイル２０の下端位置の若干上方で終結している。
【００２０】
アキュムレータの動作について説明する。低圧の冷媒流体は、蒸発器から入口管２８を経て内側ライナ３６内に送給される。該内側ライナにおいて、冷媒流体は分離し、その液体部分は、該冷媒と同伴している少量のオイルとともに内側ライナの下端部に集まる。該オイルは、一般に圧縮機の潤滑のために含まれている。
【００２１】
加熱または冷却の負荷の需要によって決定されるが、圧縮機１２は気体冷媒をアキュムレータから引出すように駆動される。圧縮機による吸込み動作は、中心管４４、環状空間４０および伝達通路３８を介して内側ライナ３６の内部に及ぶ。従って、この領域からの冷媒ガスは、伝達通路３８を経て環状通路４０に引き込まれる。圧縮機の吸込みの需要に従って、アキュムレータにおいて生じた低圧は、多少の液状冷媒を蒸発させる。しかし、冷媒ガスは環状通路の下端部に直接通過できない。むしろ、該冷媒ガスは、コイル２０によって案内され、巻回されたコイルの間のらせん状の経路を取りながら、該コイルと熱交換の関係を保ちつつ下降し、やがてアキュムレータの下端部に到達する。冷媒ガスは、該下端部から突出リブ４２間を径方向内方に向かって通ることができる。この下降している間に、冷媒ガスはコイル２０から熱を奪うので、圧縮機に送給された冷媒が完全に蒸発することが保証される。この動作は、内側ライナが熱伝導性の低いプラスチックで形成されているという事実と、内側ライナに類似する断熱材料で形成される外側ライナ５０の存在と、によって、内側ライナ３６の下端部内にて液状冷媒を過度に加熱することなく実現される。内側ライナ３６および外側ライナ５０の材料の伝導率はわずか約１０Ｗ／ｍ・Ｋしかない。通路４０と凹部４６、４８とが外側ライナ５０によって効果的に遮断されているので、通路４０の冷媒ガスは、内側ライナに形成された凹部４６、４８を通って通路の底部に直接移動できないことに留意されたい。
【００２２】
発明者等による前述の国際出願に記載されているように、内側ライナ３６は、一般に、冷媒流体に存在し得るあらゆる水分を抽出するために乾燥剤塊（図示せず）を含んでいる。さらに当該出願に記載されているように、内側容器３６の下端部はフィルタおよびブリード穴を備えることができる。該下端部に集まっているオイルは、該フィルタ及びブリード穴を通じて、冷媒ガスが内側ライナ３６の下面を横断するように移動する際に、該冷媒ガスに引き込まれ得る。
【００２３】
通路４０を通ってアキュムレータを出て行く冷媒ガスは、コイル２０を通って移動する温暖な冷媒流体とは逆流の関係で流れる。従って、冷媒ガスは内側ライナの下端部の下を通って中心管４４内に流れ込む直前にコイルの最も温暖な領域を通過することがわかる。この構成は熱伝達の効果を向上させる。
【００２４】
アキュムレータにおいて、特に自動車の空気調和システムに使用されるアキュムレータにおいては、入口管２０を介してアキュムレータに進入する液状冷媒が出口通路に直接向かうことを防止するためのバッフル（baffle）手段を設けることが慣例であり、この目的のために先行技術で周知の各種手段が提供されている。図２乃至図６に示されたアキュムレータの設計では、ヘッド取付具２６の下面の形状がバッフル効果を与えている。ヘッド取付具２６の下面にある入口管２８の内側端は、凹状溝によって包囲されている。該凹状溝は、管２８の縁部に付着する液状冷媒がヘッド取付具２６の下表面を横断するように移動する傾向を防止する。更に、内側ライナ３６の上端の周から離間している伝達通路３８は、実際には、ヘッド取付具２６の下表面の位置から若干上方にずらされている。更に、これらのラビリンス伝達通路３８の細やかな形状は、熱交換通路に流れ込むガスに乱流を生じさせてコイル２０との熱交換を高めるように、構成されることも可能である。
【００２５】
図２乃至図６のアキュムレータは、ヘッド取付具２６を通って延びている流体連結部の全てを示しているが、例えば図７に示すように他の構成も可能であり、図７のアキュムレータ１１０においては、蒸発器から冷媒を送給する入口管１２８及び冷媒ガスをアキュムレータから圧縮機に送給する出口管１３０のみがヘッド取付具１２６に配置されている。この実施形態では、熱交換器コイル１２０は、上述の実施例と同様、外側容器１２２と内側ライナ１３６との間の通路１４０に密着して嵌合された状態でらせん状に延在している。しかしこの実施形態では、コイル１２０は、その入口連結部１３２および出口連結部１３４の両者がアキュムレータの底蓋１２４を貫通するように、二重らせんになっている。従って、交互に巻かれているコイル１２０において、冷媒流体は、互いに反対方向に流れる。従って、この実施形態では、内側ライナ１３６の外表面は完全に円筒形となり、それゆえ、図２乃至図６において参照番号５０で示されたような外側ライナを必要としない。図７の実施形態は、また、図７Ａにより詳細に図示されているように、アキュムレータにそらせ板を組み入れる方法も示している。そらせ板１５０は、サドルの形状をしており、直径頂部１５０．１を有している。該直径頂部から、下方に傾斜した２つの半円形側面１５０．２が延びている。頂部の中心円形穴１５０．３は、内側ライナ１３６の中心管１４４の上端部を包囲しており、ヘッド取付具１２６の下面の短い管状ソケット１５０．４の周をシールする大きさである。反らせ板１５０は、内側ライナ１３６の内径に対応する直径を有する板状の金属製円板から形成できる。従って、そらせ板１５０は、頂部１５０．１の両端部にて内側ライナに当接しており、また内側ライナに隣接する領域において、側面１５０．２の下側部は三日月形通路１５０．５によってライナ１３６の内壁から分離されている。入口管１２８から離間しているそらせ板１５０の下面において、伝達通路１３８は内側ライナ１３６の内部と環状通路１４０とを連通させている。この通路１３８の上側は、広角な逆Ｖ字形となっており、反らせ板１５０の周縁部によって塞がれているので、反らせ板の上側から通路１３８内に連通することはない。動作中、入口管１２８を介してアキュムレータに送給される蒸発器からの冷媒ガスおよび液体は、頂部１５０．１に衝突してソケット１５０．４の一面に移動し、開口１５０．５を介して貯槽部に流入する。アキュムレータの貯槽部から出た冷媒ガスは、伝達開口１３８を介して引かれ、環状通路１４０によって設けられた熱交換部に入り、その後、中心管１４４および出口管１３０を通ってアキュムレータを出る。
【００２６】
本発明のさらなる別の実施例の構成が図８に示されている。ここでは、入口管２２８は、外側容器２２２の上端部内の中心に開口している。これにより、外側容器の頂部表面は一体型の表面となる。しかしこの実施形態では、円筒形内側ライナ２３６は上方に延びている中心管２４４を有する。該中心管２４４は、小さなサイホン防止穴２４５を除き、上端が閉鎖されている。アキュムレータから圧縮機に送給されるガスの出口は底蓋２２４に形成されており、この出口２３０は、管２４４の閉鎖している上端付近で終端している鉛直方向に延びている管２３１と連通している。この実施形態において、熱交換管２２０は、前と同様、外側容器２２２と内側ライナ２３６との間の環状通路２４０に適宜に配置されている。図８に示すように、熱交換コイル２２０の入口２３２および出口２３４は、外側容器２２２の側壁を貫通しているが、他の構成も可能である。
【００２７】
図９は本発明のさらなる別の実施例を示している。この場合、蒸発器からの冷媒ガスおよび液体は、アキュムレータ３１０の側壁の入口管３２８を通じて入る。液体は、（任意の）そらせ板３３７に衝突し、貯槽部に流入する。圧縮機からの力を受けて、ガスは、ライナ３３６の立上り管３３１の開口端に流入する。その後、ガスは、ライナと底蓋３２４との間のスペースを通り下方に流れ、熱交換器通路３４０を通って上方に流れる。ガスは熱交換器コイルの頂部にあるキャビティ３３８に集まり、側壁の取付具３３０を通じてアキュムレータを出る。熱交換器通路を避けて迂回する流体経路が貯槽内に形成されることを防止するように、入口管が貯槽部の壁に密着した状態で取り付けられることが重要である。
【００２８】
本発明の範囲内において、設計される空気調和システムの特定の要求を満たすために、寸法、形状、大きさ、向きおよび材料に関して相当の変更を行うことは可能である。同様に、ヘッド取付具、外側容器といった外部構造、入口および出口ポートの位置および構成は所望通りに変更することができ、乾燥剤容器、オイルブリード調節器およびフィルタの形式および構成の変更についても同様である。
【００２９】
便宜上、本発明の一定の特徴は別個の実施形態において説明したが、これらの特徴は１つの実施例で組合せて提供してもよいことを理解されたい。さらに、簡潔のために１つの実施例において説明された本発明の各種特徴は、また、他の実施例において、別個に或いは部分的に適宜に組合せて提供してもよい。
【００３０】
さらに、本発明の特定の実施例を以上で図示及び説明したが、各種変更が当業者には容易に行い得ることは認識できよう。従って、添付の特許請求の範囲は、本発明の変形例及び等価物の全てを包括するものと解釈すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の好適な実施例におけるアキュムレータを具現化している（冷却または加熱に使用可能な）空気調和システムの回路の概略図である。
【図２】図１に示した空気調和システムのアキュムレータの概略的な斜視図であり、一部の断面が示されている。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線における拡大断面図である。
【図４】分離されたアキュムレータの部品を示す図２に対応する分解図である。
【図５】冷媒ガスの流れを示す図２の一部の拡大図である。
【図６】冷媒ガスの流れを示す図２の一部の拡大図である。
【図７】本発明の別実施例におけるアキュムレータの縦断面を概略的に示す図である。
【図７Ａ】図７のアキュムレータの上部部分を概略的に示している破断斜視図である。
【図８】本発明の更なる別の実施例におけるアキュムレータの構成の縦断面図である。
【図９】本発明の更なる別の実施例におけるアキュムレータの構成の縦断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０  アキュムレータ
１２  圧縮機
１４  凝縮器
１６  膨張弁
１８  蒸発器
２０  熱交換コイル
２２  外容器
２４  底蓋
２６  ヘッド取付具
２８  入口管
３０  出口管
３２、３４  連結部
３６  内側ライナ
３８  伝達通路
４０  環状通路
４２  突出リブ
４４  中心管
４６、４８  凹部
５０  外側ライナ
１１０  アキュムレータ
１２０  熱交換器コイル
１２２  外容器
１２４  底蓋
１２６  ヘッド取付具
１２８  入口管
１３０  出口管
１３６  内側ライナ
１３８  伝達通路
１４０  環状通路
１４４  中心管
１５０  反らせ板
１５０．１  直径稜部
１５０．１  稜部
１５０．２  側面
１５０．２  半円形側面
１５０．３  中心丸穴
１５０．４  ソケット
１５０．５  三日月形通路
２２０  熱交換コイル
２２２  外容器
２２４  底蓋
２２８  入口管
２３２  入口
２３４  出口
２３６  内側ライナ
２４０  環状通路
２４４  中心管
２４５  サイホン防止穴
３１０  アキュムレータ
３２４  底蓋
３２８  入口管
３３０  取付具
３３１  立上り管
３３６  ライナ
３３８  空洞
３４０  反らせ板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図７Ａ】
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【図８】
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【図９】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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