JP2000304384A - 圧力容器 - Google Patents

圧力容器

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JP2000304384A
JP2000304384A JP11113064A JP11306499A JP2000304384A JP 2000304384 A JP2000304384 A JP 2000304384A JP 11113064 A JP11113064 A JP 11113064A JP 11306499 A JP11306499 A JP 11306499A JP 2000304384 A JP2000304384 A JP 2000304384A
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JP
Japan
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pressure vessel
pressure
reinforcing
refrigerant
tank member
Prior art date
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Pending
Application number
JP11113064A
Other languages
English (en)
Inventor
Akihiko Takano
明彦 高野
Kenji Iijima
健次 飯島
Takashi Sugita
隆司 杉田
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Bosch Corp
Original Assignee
Bosch Automotive Systems Corp
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2309/00Gas cycle refrigeration machines
    • F25B2309/06Compression machines, plants or systems characterised by the refrigerant being carbon dioxide
    • F25B2309/061Compression machines, plants or systems characterised by the refrigerant being carbon dioxide with cycle highest pressure above the supercritical pressure

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  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐圧性を向上した圧力容器を提供すること。 【解決手段】 内部又は外部から圧力負荷を受ける圧力
容器1において、前記圧力容器は、複数の部材2,3を
加熱接合手段で接合してなり、前記部材2,3には、前
記加熱接合手段の影響にて材料強度が変化する部分を肉
厚3cにしたり、補強部材を用いたりする補強手段を設
けている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、内部又は外部から
圧力変動を受ける圧力容器に関する。
【0002】
【従来の技術】従来において、冷凍装置等に用いられる
熱交換サイクルを構成する機器として、冷媒を熱交換サ
イクルに循環させるための動力源となる圧縮器、冷媒の
熱交換を行う熱交換器、冷媒を一時貯留する圧力容器等
を備えている。
【0003】これらの熱交換サイクルを構成する機器
は、サイクルを循環する冷媒の圧力負荷又は外部からの
圧力負荷に耐える耐圧性能を保持している必要がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】近年において、フロン
系の冷媒は、地球温暖化作用等を生じることから、これ
らの冷媒の使用禁止及び縮減の方向の要求が強くなって
いる。このため、フロン系冷媒の代替冷媒として、オゾ
ン層を破壊しない二酸化炭素(CO)を冷媒として用
いる冷凍サイクルが記載されている。
【0005】このような代替冷媒を用いる場合は、冷凍
装置に対して高い耐圧性を要求する場合が多い。
【0006】例えば、COを冷媒として用いた場合、
高温高圧となった冷媒の放熱作用を発揮する熱交換器に
は、従来のフロン系の冷媒が通流する場合と比較して6
倍以上の高い耐圧性が要求されると考えられる。
【0007】従って、冷凍装置を構成する各器機、すな
わち、前記熱交換器や圧力容器は、要求される耐圧性を
確保する必要が生じる。
【0008】冷凍装置を構成する各器機は、各器機を構
成する複数の部材をろう材又は溶接等を高温で溶融して
接合されている場合が多い。
【0009】一般に、圧力容器を構成する複数の部材
は、ろう付け等の加熱接合手段にて接合されている。し
かし、これらの部材は、通常熱処理されて、時効硬化し
たものや鍛造によって加工硬化されたものが使用される
が、接合部のろう付け又は溶接等の加熱時の熱によって
焼きもどしを生じて部材が弱くなり、その結果、機器の
耐圧性が低下するという問題を生じる。
【0010】そこで、本発明は、前記問題点に鑑みて、
器機を構成する部材同士の接合部を補強する補強手段を
備えた器機を用いる冷凍装置を提供することを目的とす
る。
【0011】
【課題を解決するための手段】本願第1請求項に記載し
た発明は、内部又は外部から圧力負荷を受ける圧力容器
において、前記圧力容器は、複数の部材を加熱接合手段
で接合してなり、前記部材には、前記加熱接合手段の影
響にて材料強度が変化する部分を補強する補強手段を設
けた構成の圧力容器である。
【0012】このように、圧力容器を構成する部材は、
加熱接合手段の影響にて材料強度が変化する部分に補強
手段が設けられているため、圧力容器の耐圧性を向上す
ることが可能となり、圧力負荷に耐え得る圧力容器を提
供することが可能となる。
【0013】本願第2請求項に記載した発明は、前記請
求項1記載の発明において、前記補強手段は、前記加熱
接合手段の影響にて材料強度が変化する部分を他の部分
よりも肉厚とした補強手段を設けているため、接合部の
耐圧性を向上させた圧力容器を提供することが可能とな
る。また、タンク部材の開口部が肉厚となっているた
め、ヘッド部材の接合部の変形を防ぎ、タンク部材の開
口部とヘッド部材の気密性・液密性を保って、耐圧性を
確保した圧力容器を提供することが可能となる。
【0014】本願第3請求項に記載した発明は、前記請
求項1記載の発明において、前記補強手段は、前記加熱
接合手段の影響にて材料強度が変化する部分に他の部材
を装着して設けているため、接合加熱によって、強度が
弱くなった部分を補強して、耐圧性を確保した圧力容器
を提供することが可能となる。
【0015】本願第4請求項に記載した発明は、前記請
求項1乃至3いずれか記載の発明において、前記圧力容
器は、冷凍装置の受液器又は蒸気貯蔵器である。
【0016】前述したように、圧力負荷に耐え得る圧力
容器を形成すると、例えば、冷凍装置を通流する冷媒と
して、耐圧性要求の高い冷媒を用いた場合であっても、
耐圧性を確保することができるため、冷媒漏れ等を生じ
ない、耐久性及び安全性の高い冷凍装置を提供すること
が可能となる。
【0017】
【発明の実施の形態】以下に本発明の具体例を図面に基
づいて説明する。
【0018】図1は、本例の圧力容器内部の概略構成を
示す断面図である。
【0019】図1に示すように、本例の圧力容器1は、
開口部3a及び円錘状の底部3bを備えたタンク部材3
と、前記開口部3aを閉塞し、冷凍サイクル内を通流す
る冷媒を流出入する流出入口4,5が形成されたヘッド
部材2とから構成されている。例えば、本例の圧力容器
は、膨脹弁で蒸気化した冷媒を一時ためておき、冷凍サ
イクル負荷の必要に応じて蒸気冷媒を利用するために用
いられる容器である。
【0020】本例の圧力容器1は、熱交換サイクルを循
環する冷媒を貯留又は熱交換サイクルの圧力変動に応じ
て流出する機能を有している。
【0021】前述したようにヘッド部材2は、熱交換サ
イクルを循環する冷媒をタンク部材3内部に通流する冷
媒流入孔4と、タンク部材2内部に貯留された冷媒を他
の熱交換サイクルに再び循環させる冷媒流出孔5を備え
ている。
【0022】前記冷媒流出孔5は、タンク部材3内部に
貯留された冷媒を熱交換サイクルに再び循環させるた
め、流出配管6が連通接続されている。流出配管6は、
その先端部が曲げられて断面J字状となっている。この
流出配管6の先端部の開口6aからタンク部材3内部に
一時溜められた媒体を必要に応じて、再び熱交換サイク
ルを循環させるようになっている。
【0023】J字状の流出配管6の最も低位置になる部
分には、孔部6bが形成されている。この孔部6bは、
冷媒中に、熱交換サイクルを循環させるコンプレッサー
を潤滑するオイルが流出した場合に、圧力容器1で、分
離・貯留し、オイルを再び熱交換サイクル間に循環させ
る機能を有する。
【0024】例えば、冷媒中から分離され、タンク部材
3の底部3bに貯留されたオイルAは、J字管6の孔部
6aから通流し、再び熱交換サイクルを循環する。
【0025】また、本例の圧力容器1を構成するタンク
部材3は、前記ヘッド部材2を嵌合する開口部3aに、
タンク部材3の他の部位よりも肉厚となる肉厚部3cを
備えている。
【0026】例えば、肉厚部3cは、タンク部材3の他
の部位よりも1.5倍の肉厚となるように形成してい
る。
【0027】また、ヘッド部材2とタンク部材3は、ヘ
ッド部材2及びタンク部材3が当接される周縁にテーパ
部2a及び3dが形成されている。ヘッド部材2のテー
パ部2aと、タンク部材3のテーパ部3c間にろう材が
満たされて、ヘッド部材2及びタンク部材3がろう付け
又は溶接されて接合される。図中Xは、加熱溶融されて
ヘッド部材2及びタンク部材3を接合したろう材(例え
ば、溶接その他のろう材)を示す。
【0028】ヘッド部材2及びタンク部材3を加熱接合
するろう付けを行うと、ヘッド部材2及びタンク部材3
は、ろう付け時の高温加熱による影響を受ける。すなわ
ち、ヘッド部材2及びタンク部材3には、ろう付け又は
溶接時の高温加熱により、タンク部材3の開口部3a
に、焼もどしによる強度低下の問題を生じる。
【0029】しかし、本例のタンク部材3は、開口部3
aに肉厚部3bを備えているため、ヘッド部材2及びタ
ンク部材3の接合部の強度を向上させている。
【0030】従って、圧力容器の耐圧性を確保し、冷凍
装置を構成する器機の部材強度の劣化によって生じる冷
媒洩れ等の問題を発生することなく、耐久性・安全性を
向上した冷凍装置を提供することができる。
【0031】タンク部材の開口部に肉厚部を設ける場
合、図1に示すように、タンク部材3の内周方向に向け
て肉厚とする場合と、図2に示すように、タンク部材7
の外周方向に向けて肉厚とすることが考えられる。
【0032】例えば、タンク部材3の内周方向に向けて
肉厚となる肉厚部3bを備えていると、圧力容器1の外
形が拡大しないため、スペースが限られた車体に冷凍装
置を設置した場合に、設置の自由度を確保することが可
能となる。
【0033】また、図2に示すように、本例の圧力容器
10は、タンク部材7の肉厚部7bをタンク部材7の外
周方向に向けて肉厚とした場合、タンク部材7の開口部
7aに形成されるテーパ部7cが大きくなるため、ヘッ
ド部材2のテーパ部2aと、タンク部材7のテーパ部7
c間に形成されるフィレット(ろう材又は溶接)Yが大
きくなり、接合強度を増大して、ろう付け性又は溶接性
の向上を図ることができる。
【0034】次に、圧力容器11の接合部を補強する他
の手段について説明する。
【0035】図3は、ヘッド部材12及ぶタンク部材1
3から構成される圧力容器11が構成され、タンク部材
13の開口部にヘッド部材12を嵌着し、ろう付け等の
接合加熱手段を用いて、ヘッド部材12をタンク部材1
3の開口部に接合している。図中Zは、ヘッド部材12
及びタンク部材13をろう付け接合したろう材又は溶接
等を示す。
【0036】本例においては、ヘッド部材12及びタン
ク部材13が接合されたろう材Zの近傍であるタンク部
材13の外周に補強部材20を設けている。
【0037】補強部材20は、タンク部材13と略一致
する曲率を有する当接部20aを有し、当接部20aの
両端部に接合部20b,20bを設け、前記接合部20
b,20bに図示を省略したボルト孔を設け、このボル
ト孔にボルト21を挿入して、ボルト締めにより、補強
手段20をタンク部材13周囲に設置している。
【0038】この補強手段20によりヘッド部材12と
タンク部材13の接合部位が補強される。
【0039】すなわち、ヘッド部材12及びタンク部材
13は、ろう付け又は溶接等によって加熱接合される際
に、接合部は、ろう付け又は溶接時の高温加熱により生
じる強度低下を起因として、気密・液密性を保つことが
困難となる。また、圧力容器に係る圧力負荷等によっ
て、破壊等を生じやすくなる。
【0040】本例においては、ヘッド部材12及びタン
ク部材13の周囲に補強手段20を設置しているため、
加熱によって強度が低下した、ヘッド部材12とタンク
部材13が補強され、また、ヘッド部材12及びタンク
部材13の真円度が保たれるため、気密・液密性を確保
して、高い耐圧性を確保した圧力容器を提供することが
できる。従って、冷媒洩れ等を生じることなく冷凍装置
の耐久性、安全性を向上することが可能となる。
【0041】なお、補強部材は、本例に限らず、例え
ば、第1及び第2の補強部材をタンク部材周囲に設置
し、前記2つの補強部材をボルト締めによって補強する
補強部材を用いることも可能である。
【0042】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、内部又
は外部から圧力負荷を受ける圧力容器において、前記圧
力容器は、複数の部材をい加熱接合手段で接合してな
り、前記部材には、前記加熱接合手段の影響にて材料強
度が変化する部分を補強する補強手段を設けた構成の圧
力容器である。
【0043】このように、圧力容器を構成する部材は、
加熱接合手段の影響にて材料強度が変化する部分に補強
手段が設けられているため、圧力容器の耐圧性を向上す
ることが可能となり、圧力負荷に耐え得る圧力容器を提
供できる。
【0044】また、前記補強手段として、前記加熱接合
手段の影響にて材料強度が変化する部分を他の部分より
も肉厚とした補強手段を設けているため、加熱による焼
きもどしにより、強度低下した部分の変形を防止し、気
密性・液密性を保って、耐圧性を確保した圧力容器を提
供可能となる。
【0045】また、前記補強手段は、前記加熱接合手段
の影響にて材料強度が変化する部分に他の部材を装着し
て設けているため、加熱による焼きもどしにより、強度
低下した部分の変形を防止し、気密性・液密性を保っ
て、耐圧性を確保した圧力容器を提供可能となる。
【0046】本発明の圧力容器が、冷凍装置の受液器又
は蒸気貯蔵器であると、圧力負荷に耐え得る圧力容器で
あるため、例えば、冷凍装置を通流する冷媒として、耐
圧性要求の高い冷媒を用いた場合であっても、耐圧性を
確保でき、冷媒漏れ等を生じない、耐久性及び安全性の
高い冷凍装置を提供可能となる。
【0047】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の具体例に係り、圧力容器の概略構成を
示す断面図である。
【図2】本発明の他の具体例に係り、圧力容器の概略構
成を示す断面図である。
【図3】本発明の他の具体例に係り、補強部材を設けた
圧力容器の一部を示す斜視図である。
【符号の説明】
1 圧力容器 2 ヘッド部材 2a テーパ部 3 タンク部材 3a 開口部 3b 底部 3c 肉厚部 3d テーパ部 4 流入孔 5 流出孔 6 流出配管 6a 開口 6b 孔部 7 タンク部材 7a 開口 7b 底部 7c 肉厚部 7d テーパ部 10 圧力容器 11 圧力容器 12 ヘッド部材 13 タンク部材 20 補強部材 20a 当接部 20b 平面部 21 ボルト A オイル B 冷媒 X ろう材又は溶接 Y ろう材又は溶接 Z ろう材又は溶接
フロントページの続き (72)発明者 杉田 隆司 埼玉県大里郡江南町大字千代字東原39番地 株式会社ゼクセル江南工場内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内部又は外部から圧力負荷を受ける圧力
    容器において、 前記圧力容器は、複数の部材を加熱接合手段で接合して
    なり、 前記部材には、前記加熱接合手段の影響にて材料強度が
    変化する部分を補強する補強手段を設けたことを特徴と
    する圧力容器。
  2. 【請求項2】 前記補強手段は、前記加熱接合手段の影
    響にて材料強度が変化する部分を、他の部分よりも肉厚
    にして設けたことを特徴とする前記請求項1記載の圧力
    容器。
  3. 【請求項3】 前記補強手段は、前記加熱接合手段の影
    響にて材料強度が変化する部分に、他の部材を装着して
    設けたことを特徴とする前記請求項1記載の圧力容器。
  4. 【請求項4】 前記圧力容器は、冷凍装置の受液器又は
    蒸気貯蔵器であることを特徴とする前記請求項1乃至3
    いずれか記載の圧力容器。
JP11113064A 1999-04-21 1999-04-21 圧力容器 Pending JP2000304384A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008012262A1 (de) 2007-03-05 2008-12-11 Denso Corp., Kariya-shi Kühlmittelbehälter und -sammler
CN114484940A (zh) * 2022-01-06 2022-05-13 青岛海尔空调器有限总公司 换热器、空调器

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008012262A1 (de) 2007-03-05 2008-12-11 Denso Corp., Kariya-shi Kühlmittelbehälter und -sammler
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