(57)【要約】本発明は冷凍サイクル用受液器兼用液分離器及びその製造方法に関し、詳しくは、蒸気圧縮冷凍サイクル用受液器兼用液分離器及びその製造方法に関し、作業工数及び作業時間を節減し、不良率を減少して生産性を向上させる。本発明はカバー（２１）に、冷媒蒸気吸入導管（１８）及び冷媒導管（１７）を切断してそれぞれその対向部を、冷媒蒸気吸入導管（１８）は内側に、冷媒導管（１７）は外側に連結し、上記カバー（２１）に、上記冷媒蒸気吸入導管（１８）が包囲されるように液分離器筒体（２４）の上端を結合して上記液分離器筒体（２４）の下端に液分離器の底板（２５）を形成した液分離器（２０）と；受液器本体（３１）の上端を上記カバー（２１）の両端に結合し、側壁（３２）に引出孔（３３）を形成した受液器（３０）と；上記液分離器の底板（２５）に複数のヒートパイプ本体（４１）を、蒸発部（４２）は受液器本体（３１）内に、凝縮部（４３）は液分離器（２０）内に位置されるように熔接結合し、上記各ヒートパイプ本体（４１）の下端に排気管兼用作動流体注入管（４４）を各ヒートパイプ本体（４１）が相互連通されるように連結して上記ヒートパイプ本体（４１）に作動流体を注入した後、排気管兼用作動流体注入管（４４）の入口側を切断閉鎖して、その閉鎖部を上記引出孔３３の内側に挿入したヒートパイプ（４０）と；で構成した。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カバーに、冷媒蒸気吸入導管及び冷媒導管を切断してそれぞれその対向部を、冷媒蒸気吸入導管は内側に、冷媒導管は外側に連結し、上記カバーに、上記冷媒蒸気吸入導管が包囲されるように液分離器筒体の上端を結合して上記液分離器筒体の下端に液分離器の底板を形成した液分離器と；受液器本体の上端を上記カバーの両端に結合し、側壁に引出孔を形成した受液器と；上記液分離器の底板に複数のヒートパイプ本体を、蒸発部は受液器本体内に、凝縮部は液分離器内に位置されるように熔接結合し、上記ヒートパイプ本体の下端に、排気管兼用作動流体注入管を各ヒートパイプ本体が相互連通されるように連結して上記ヒートパイプ本体に作動流体を注入した後、排気管兼用作動流体注入管の入口側を切断閉鎖して、その閉鎖部を上記引出孔の内側に挿入したヒートパイプと；で構成した冷凍サイクル用受液器兼用液分離器。
【請求項２】
排気管兼用作動流体注入管の入口側を螺旋状に形成したことを特徴とする請求項１に記載の冷凍サイクル用受液器兼用液分離器。
【請求項３】
カバーに、冷媒蒸気吸入導管及び冷媒導管を切断してそれぞれその対向部を、冷媒蒸気吸入導管は内側に、冷媒導管は外側に連結し、上記カバーに、冷媒蒸気吸入導管が包囲されるように液分離器筒体の上端を結合した液分離器半製品製造段階と；液分離器の底板に複数のヒートパイプ本体の中央を固定し、上記各ヒートパイプ本体の下端に排気管兼用作動流体注入管を各ヒートパイプ本体が相互連通されるように連結したヒートパイプ製造段階と；上記ヒートパイプが固定された液分離器の底板を上記液分離器筒体の下端に、ヒートパイプ本体の凝縮部が液分離器筒体内に位置されるように結合する段階と；上記カバーの両端に、側壁に引出孔を形成した受液器本体の上端を結合するとともに、上記排気管兼用作動流体注入管を上記引出孔で引出する段階と；上記排気管兼用作動流体注入管に真空発生手段を連結してヒートパイプを真空させた後ヒートパイプ本体に作動流体を注入し、排気管兼用作動流体注入管の入口側を閉鎖して閉鎖部を受液器本体内に挿入した後引出孔を閉鎖する段階と；を含むことを特徴とする冷凍サイクル用受液器兼用液分離器の製造方法。
【請求項４】
排気管兼用作動流体注入管の入口側に排気管と作動流体注入支管を設置してそれぞれバルブを設置したことを特徴とする請求項３に記載の冷凍サイクル用受液器兼用液分離器の製造方法。
【請求項５】
排気管兼用作動流体注入管の入口側を伸縮自在に形成したことを特徴とする請求項３に記載の冷凍サイクル用受液器兼用液分離器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は冷凍サイクル用受液器兼用液分離器及びその製造方法に関し、詳しく、蒸気圧縮冷凍サイクル用受液器兼用液分離器及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、冷凍機とヒートポンプを兼ねる冷凍サイクルは、圧縮機、４ウェイバルブ、室内熱交換器、膨脹バルブ、室外熱交換器及び上記４ウェイバルブを冷媒導管で順次に連結し、上記４ウェイバルブと圧縮機を冷媒蒸気吸入導管で連結して、冷凍機で運転する時には、圧縮機で圧縮された高温・高圧の冷媒蒸気を室外熱交換器で凝縮させた後、室内熱交換器で冷媒液を蒸発させる時、その蒸発熱を利用して冷凍效果を得た後、室内熱交換器で蒸発された低温・低圧の冷媒蒸気は、冷媒蒸気吸入導管を経由して圧縮機に吸入させ、ヒートポンプで運転する時には、圧縮機で圧縮された高温・高圧の冷媒蒸気を室内熱交換器で凝縮させて、その凝縮熱によって加熱效果を得た後、室内熱交換器で凝縮された冷媒液を室外熱交換器で蒸発させ、その蒸発された冷媒蒸気を冷媒吸入導管を経由して圧縮機に吸入させる。
【０００３】
一方、上記冷凍サイクルはその付属装置として、凝縮器として作用する室内熱交換器または室外熱交換器の出口側（高圧側）に受液器を、蒸発器として作用する室内熱交換器または室外熱交換器の出口側（低圧側）に液分離器を設置する。上記受液器は凝縮器で凝縮された高温・高圧の冷媒液を一時貯蔵して冷凍負荷または加熱負荷が変わっても冷媒を蒸発器に円滑に供給する機能をし、上記液分離器は冷媒液が圧縮機に流入されることを防止して液戻り（ｌｉｑｕｉｄ  ｂａｃｋ）及び液圧縮によるリキッドハンマー（ｌｉｑｕｉｄ  ｈａｍｍｅｒ）による圧縮機の損傷防止機能をする。
【０００４】
しかし、上記冷凍サイクルは、膨脹バルブで冷媒の流量を適切に調節して、蒸発器で蒸発する冷媒の量だけ蒸発器に送れば、蒸発後の冷媒状態は乾燥飽和蒸気状態になるが、膨脹バルブで調節する流量が蒸発器で蒸発される最適な冷媒より多くなるか、冷凍負荷が減少されて蒸発效率が低調な場合には、冷媒蒸気と冷媒液の分離が良好でないことから圧縮機に冷媒液が吸入されることで圧縮機の損傷防止機能を円滑に行うことができないという問題点が発生した。
【０００５】
本発明の発明者は上述した問題点を解決するために長期間にわたって研究開発を行い、その結果、ヒートポンプシステム用受液器兼用液分離器を提案した（特許文献１：ＫＲ１０−０４８４２４３（Ｂ１））。
【０００６】
上記特許文献１に開示されたヒートポンプシステム用受液器兼用液分離器は、冷媒導管の室内熱交換器または室外熱交換器（凝縮器）と室外熱交換器または室内熱交換器（蒸発器）の間に、受液器に液分離器を内装した受液器兼用液分離器の受液器を連結し、冷媒吸入導管の途中に液分離器を連結すると同時に、上記受液器兼用液分離器に、蒸溜水・アルコールなどの作動流体を真空注入して蒸発・凝縮サイクルを繰り返す複数のヒートパイプを、蒸発部は受液器に、凝縮部は液分離器に位置されるように設置した。
【０００７】
上記ヒートポンプシステム用受液器兼用液分離器は、冷凍サイクルを冷凍機またはヒートポンプで運転する時、室外熱交換器または室内熱交換器（凝縮器）で凝縮された高温・高圧の冷媒液は受液器に流入されて、ヒートパイプの蒸発部を加熱することによって内部に注入した作動流体は蒸発され、同時に冷媒液は過冷却され、蒸発部で蒸発された作動流体は凝縮部に上昇される。
【０００８】
一方、室内熱交換器または室外熱交換器（蒸発器）で蒸発された湿り飽和冷媒蒸気は冷媒吸入導管を経由して圧縮機に吸入される時、液分離器に流入された後上記ヒートパイプの凝縮部に上昇した蒸発された作動流体の放熱によって加熱されて、乾燥飽和冷媒蒸気または過熱冷媒蒸気になった後圧縮機に吸入され、凝縮部で凝縮された作動流体は蒸発部に下降して再び蒸発されるサイクルを繰り返す。
【０００９】
上記特許文献１のヒートポンプシステム用受液器兼用液分離器は、簡単な構造によって室外熱交換器または室内熱交換器で凝縮された冷媒液を過冷却するとともに、圧縮機に吸入される湿り飽和冷媒蒸気を乾燥飽和または過熱蒸気化することによって成績係数が向上し、圧縮機の液戻り及びリキッドハンマーを良好に防止することによって圧縮機の信頼性を向上した。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】ＫＲ１０−０４８４２４３（Ｂ１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、上記ヒートポンプシステム用受液器兼用液分離器は、簡単な構造によって冷凍サイクルの冷媒液を過冷却し、湿り飽和冷媒蒸気を乾燥飽和または過熱蒸気化する長所はあるが、液分離器の底板にヒートパイプを固設する時、冷凍サイクルの高圧部と低圧部（高温・高圧の冷媒液と低温・低圧の冷媒蒸気）との間の漏れを防止するために、熔接方法を採択している。上記のように、ヒートパイプを液分離器の底板に熔接方法で固設する時、ヒートパイプに作動流体を予め真空注入した場合には高温度の溶接熱によって作動流体が膨脹してヒートパイプが破損されるため実施することができなくなる。
【００１２】
従って、液分離器の底板にヒートパイプを熔接固定する時には、複数のヒートパイプ本体のみを熔接した後、それぞれのヒートパイプ本体に作動流体を真空注入するため、作業工数及び作業時間がたくさん所要されてコストが上昇する。
【００１３】
また、上記のように、複数のヒートパイプ本体を液分離器の底板に均等に熔接した後、それぞれのヒートパイプ本体に作動流体を真空注入すればヒートパイプ本体敷設液分離器と受液器を別途に製造した後、それぞれのヒートパイプ本体に作動流体を真空注入する。ヒートパイプ本体に作動流体を真空注入したり、受液器に液分離器または液分離器に受液器を熔接結合する時作動流体を注入したヒートパイプの損傷が多くて不良率が高く、ヒートパイプの損傷を防止するためには注意を払わなければならないため、生産性が低下し、コストが上昇する要因になるという問題点がある。
【００１４】
本発明は上述した問題点を解消して、作業工数及び作業時間を節減し、不良率を減少して生産性を向上させた冷凍サイクル用受液器兼用液分離器及びその製造方法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】
【００１５】
上記目的を達するために、本発明の冷凍サイクル用受液器兼用液分離器は、カバーに、冷媒蒸気吸入導管及び冷媒導管を切断してそれぞれその対向部を、冷媒蒸気吸入導管は内側に、冷媒導管は外側に連結し、上記カバーに、上記冷媒蒸気吸入導管が包囲されるように液分離器筒体の上端を結合して上記液分離器筒体の下端に液分離器の底板を形成した液分離器と；受液器本体の上端を上記カバーの両端に結合し、側壁に引出孔を形成した受液器と；上記液分離器の底板に複数のヒートパイプ本体を、蒸発部は受液器の本体内に、凝縮部は液分離器内に位置されるように熔接結合し、上記各ヒートパイプ本体の下端に排気管兼用作動流体注入管を各ヒートパイプ本体が相互連通されるように連結して、上記排気管兼用作動流体注入管の入口側を外部に引出して、上記ヒートパイプ本体に作動流体を注入した後、排気管兼用作動流体注入管の入口側を切断閉鎖してその閉鎖部を上記引出孔の内側に挿入したヒートパイプと；で構成した。
【００１６】
本発明の冷凍サイクル用受液器兼用液分離器の製造方法は、カバーに、冷媒蒸気吸入導管及び冷媒導管を切断してそれぞれその対向部を、冷媒蒸気吸入導管は内側に、冷媒導管は外側に連結し、上記カバーに、上記冷媒蒸気吸入導管が包囲されるように液分離器筒体の上端を結合した液分離器半製品製造段階と；液分離器の底板に複数のヒートパイプ本体を両側に突出させて固定し、上記各ヒートパイプ本体の下端に排気管兼用作動流体注入管を各ヒートパイプ本体が相互連通されるように連結したヒートパイプ製造段階と；上記ヒートパイプが固定された液分離器の底板を上記液分離器筒体の下端に、ヒートパイプ本体の凝縮部が液分離器筒体内に位置されるように結合する段階と；上記カバーの両端に、側壁に引出孔を形成した受液器本体の上端を結合するとともに、上記排気管兼用作動流体注入管を上記引出孔で引出する段階と；上記排気管兼用作動流体注入管で真空発生手段を連結してヒートパイプ本体を真空させた後ヒートパイプ本体に作動流体を注入し、排気管兼用作動流体注入管の入口側を切断閉鎖して、その閉鎖部を受液器の本体内に挿入した後、引出孔を閉鎖する段階と；を含む。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように、本発明の冷凍サイクル用受液器兼用液分離器は、液分離器に受液器を結合し、且つ上記液分離器の底板に複数のヒートパイプ本体を固定した後、各ヒートパイプ本体に排気管兼用作動流体注入管で作動流体を同時に真空注入することによって、作業工数と作業時間を節減し、またヒートパイプ本体に作動流体のみを注入していない状態で全体を組立てた後、ヒートパイプに排気管兼用作動流体注入管で作動流体を注入することによって、ヒートパイプ本体が損傷される危険性を除去したので、不良率が減少され、また作業工数及び作業時間を節減することができるので生産性を向上させ、且つコストを節減することができる。
【００１８】
また、本発明の冷凍サイクルの受液器兼用液分離器の製造方法は、ヒートパイプ本体に作動流体を注入しない状態で受液器兼用液分離器全体を組立てた後、各ヒートパイプ本体に作動流体を同時に注入することによって、ヒートパイプ本体の損傷危険性を除去し、且つ不良率を減少し、また複数のヒートパイプ本体に一遍に作動流体を注入することによって作業工数と作業時間の節減によって生産性を向上させてコストを節減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態の断面図である。
【図２】本発明の実施形態のヒートパイプ本体に作動流体を注入する前の状態図である。
【図３】本発明の実施形態の製造工程図である。
【図４】本発明の実施形態の設置例示図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１は本発明の実施形態の断面図であり、図２は本発明の実施形態のヒートパイプ本体に作動流体を注入する前の状態図であり、図３は本発明の実施形態の製造工程図であり、図４は本発明の実施形態の設置例示図で、本発明は、大体液分離器２０、受液器３０及びヒートパイプ４０を含む。
【００２１】
上記液分離器２０は円弧状のカバー２１に、冷媒蒸気吸入導管１８の途中を切断してその対向部に冷媒蒸気流入導管２２ａを垂直に、冷媒蒸気排出導管２２ｂをフック状に形成して熔接連結し、上記カバー２１の冷媒蒸気流入導管２２ａ及び冷媒蒸気排出導管２２ｂの外側に、冷媒導管１７の途中を切断してその対向部に冷媒流出入道管２３ａ、２３ｂを形成して熔接連結し、また上記カバー２１に、上記冷媒蒸気流入導管２２ａ及び冷媒蒸気排出導管２２ｂが包囲されるように液分離器筒体２４の上端を熔接結合するとともに、上記液分離器筒体２４の下端に液分離器の底板２５を熔接結合してなる。
【００２２】
上記受液器３０は受液器本体３１を「Ｕ」状断面に形成して、その側壁３２の上端を上記カバー２１に熔接結合し、上記側壁３２に後述する排気管兼用作動流体注入管４４の引出孔３３を形成して、後述するヒートパイプ本体４１に蒸発・凝縮サイクルを繰り返す蒸溜水・アルコールなどの作動流体を注入した後、プラグ３４で閉鎖する。
【００２３】
上記ヒートパイプ４０は上記液分離器の底板２５に複数のヒートパイプ本体（作動流体を注入していないもの）４１を蒸発部４２は上記受液器本体３１内に、凝縮部４３は上記液分離器筒体２４内に位置されるように熔接固定し、また上記各ヒートパイプ本体４１の下端に排気管兼用作動流体注入管４４を各ヒートパイプ本体４１が相互連通されるように連結してヒートパイプ本体４１に作動流体を注入し、排気管兼用作動流体注入管４４の入口側を閉鎖した後上記引出孔３３に挿入してその内側付近に位置させる。
【００２４】
また、上記排気管兼用作動流体注入管４４の入口側は螺旋状に形成して伸縮自在にすることによって、組み立ての時、受液器本体３１の側壁３２に形成した引出孔３３で引き出す時迅速且つ簡便に引き出し、またヒートパイプ本体４１に作動流体を注入した後、排気管兼用作動流体注入管４４の入口側を受液器本体３１内に入れることが便利になる。
【００２５】
また、上記排気管兼用作動流体注入管４４の入口側に排気管４５ａと作動流体注入支管４５ｂを形成してそれぞれバルブ４６ａ、４６ｂを設置し、バルブ４６ａを開放して排気管４５ａに真空発生装置を連結し、ヒートパイプ本体４１内を真空させた後バルブ４６ｂを開放してヒートパイプ本体４１内に作動流体を注入することによって、ヒートパイプ本体４１に作動流体を迅速且つ簡便に注入することができる。
【００２６】
上記本発明の実施形態は、図４の例示図のように設置されており、図４で未説明符号１０は蒸気圧縮式冷凍サイクル、１１は圧縮機、１２は４ウェイバルブ、１３は室内熱交換器、１４ａ、１４ｂは膨脹バルブ、１５ａ、１５ｂはチェックバルブ、１６は室外熱交換器、４７はピンである。
【００２７】
以上のような本発明の受液器兼用液分離器は、冷凍サイクルを冷凍機またはヒートポンプで運転する時、室外熱交換器１６または室内熱交換器１３で凝縮された高温・高圧の冷媒液は受液器３０に流入されてヒートパイプ本体４１の蒸発部４２を加熱することによって、内部に注入した作動流体は蒸発されながら冷媒液は過冷却され、蒸発部４２で蒸発された作動流体は凝縮部４３に上昇される。
【００２８】
一方、室内熱交換器１３または室外熱交換器１６で蒸発された湿り飽和冷媒蒸気は、冷媒吸入導管１８を経由して圧縮機１１に吸入される時、液分離器２０に流入された後上記ヒートパイプ本体４１の凝縮部４３に上昇した蒸発された作動流体の放熱によって加熱されて乾燥飽和冷媒蒸気または過熱冷媒蒸気になった後圧縮機１１に吸入され、凝縮部４３で凝縮された作動流体は蒸発部４２に下降して再び蒸発されるサイクルを繰り返す。
【００２９】
上記本発明の受液器兼用液分離器は、受液器に液分離器を結合するとともに、上記液分離器の底板に複数のヒートパイプ本体を固定した後、各ヒートハイプ本体に排気管兼用作動流体注入管を各ヒートパイプ本体が相互連通されるように連結して、各ヒートパイプ本体に作動流体を同時に真空注入することによって、作業工数及び作業時間を節減し、またヒートパイプ本体に作動流体のみを注入しない状態で全体を組立てた後、ヒートパイプ本体に作動流体を排気管兼用作動流体注入管で注入することによって、ヒートパイプ本体の損傷危険性を除去して不良率を減少し、また、作業工数及び作業時間を節減することができることによって生産性を向上させ、且つコストを節減することができる。
【００３０】
次に、本発明の冷凍サイクル用受液器兼用液分離器の製造方法を段階別に説明する。
液分離器半製品製造段階
円弧状のカバー２１に、冷媒蒸気吸入導管１８の途中を切断してその対向部に冷媒蒸気流入導管２２ａを垂直に、冷媒蒸気排出導管２２ｂをフック状に形成して熔接連結し、上記カバー２１の上記冷媒蒸気流入導管２２ａ及び冷媒蒸気排出導管２２ｂの外側に、冷媒導管１７の途中を切断してその対向部に冷媒流出入道管２３ａ、２３ｂを形成して熔接連結し、また上記カバー２１に、上記冷媒蒸気流入導管２２ａ及び冷媒蒸気排出導管２２ｂが包囲されるように液分離器筒体２４の上端を熔接結合してなる。
【００３１】
ヒートパイプ製造段階
液分離器の底板２５に複数のヒートパイプ本体（このヒートパイプ本体には作動流体を注入しない状態）４１の略中央を熔接固定し、上記ヒートパイプ本体４１の下端に排気管兼用作動流体注入管４４を各ヒートパイプ本体４１が相互連通されるように連結するとともに、上記排気管兼用作動流体注入管４４の入口側を螺旋状に形成して伸縮自在にし、同時に排気管４５ａと作動流体注入支管４５ｂを形成してそれぞれバルブ４６ａ、４６ｂを設置した。
【００３２】
液分離器筒体にヒートパイプを結合する段階
上記ヒートパイプ４０が固定された液分離器底板２５を上記液分離器筒体２４の下端に、ヒートパイプ本体４１の凝縮部４３が液分離器筒体２４内に位置されるように熔接結合した。
【００３３】
液分離器カバーに受液器本体結合段階
受液器本体３１を「Ｕ」状断面に形成して、その側壁３２に上記排気管兼用作動流体注入管４４の引出孔３３を形成した受液器３０を製造した後、上記受液器本体３１の上端を上記カバー２１の両端に熔接結合しながら上記排気管兼用作動流体注入管４４の入口側に形成した排気管４５ａ及び作動流体注入支管４５ｂを上記引出孔３３で引き出す。
【００３４】
ヒートパイプに作動流体注入段階
上記排気管４５ａに真空発生手段（図示しない）を連結し、バルブ４６ａを開放してヒートパイプ４０内を真空させた後バルブ４６ａを閉鎖し、作動流体注入支管４５ｂに作動流体貯蔵タンク（図示しない）を連結した後バルブ４６ｂを開放してヒートパイプ４０内に作動流体を速かに注入し、排気管兼用作動流体注入管４４の入口側を切断閉鎖して、その閉鎖部を受液器本体３１内に挿入した後引出孔３３をプラグ３４で閉鎖して熔接する。
【００３５】
以上のような本発明の受液器兼用液分離器の製造方法は、ヒートパイプ本体に作動流体を注入しない状態で受液器兼用液分離器全体を組立てた後、排気管兼用作動流体注入管で各ヒートパイプ本体に作動流体を同時に注入することによって、ヒートパイプ本体の損傷危険性を除去し、且つ複数のヒートパイプ本体に一遍に作動流体を速かに注入することによって作業工数及び作業時間の節減によって生産性を向上させ、且つコストを節減することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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2012529618.tif 000008
2012529618.tif 000009
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