JPS60259877A - 冷媒吸引アキユミユレータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、冷媒吸引アキュミュレータに関し、必ずしも
それに限定されないが、特に輸送冷凍ユニットで使用す
るのに適した冷媒吸引アキュミュレータに関する。

当業界では周知のごとく、蒸気圧縮型の冷凍システムで
使用される吸引アキュミュレータは冷媒エバポレータと
冷媒コンプレッサの中間に配置され、その主たる目的は
、気体状の冷奴をアキュミュレータからコンプレッサに
流入させつつ、しかも過剰の液状の冷媒がコンプレッサ
に戻入しないようにトドすることである。輸送冷凍装置
で広く使用されている吸引アキュミュレータの代表的な
構造は、米国特許第３，４２０，０７１号明細書に開示
されている。この先行特許明細書に開示されているよう
に、エバポレータからの戻りチューブにより、冷奴は実
質的に蒸気の形で、条件により多少の液状の形のものを
伴って、アキュミュレータケーシングの内側上部に送ら
れてくる。液状の冷媒はケーシング底部のサンプに滴下
し、蒸気状の冷奴はケーシング上部の１１字形チューブ
の一端部に入ってＵ字形チューブを通りケーシング頂部
の出口からコンプレッサに戻入される。Ｕ字形チューブ
中間の湾曲部にはオイル取入れ口があり、液状冷媒中の
オイルがＵ字形チューブに入り、コンプレッサに戻入さ
れる。輸送冷凍システムで一般に用いられているように
、アキュミュレータの底部にはギャップその他の構造部
があり、内燃機関からの温水がキャー２プに還流されて
サンプ中の液状の冷媒を蒸発させる。

輸送冷凍システムの使用時には、たとえば冷却モードか
ら加熱モード即ち霜取りモードへの切換え時、及びエバ
ポレータが低温、低圧で四転されているような特殊な運
転条件下で、多量の液体がアキュミュレータにどっと流
れ込むことがある。この液体がエンジンの温水からの熱
によって充分に速く沸騰蒸発することができずにＵ字形
チューブの低い部分にたまることがあり、その結果流域
面の断面積を制限し、蒸気の流速が速くなりコンプレッ
サへ随伴する液体が増加することになる。

更に、蒸気が沸騰する際に、サンプ中で急激に情態し、
泡状の液体と蒸気の混合物が生じる。この泡が高いレベ
ルに達し、直接にＵ字形チューブの」二部に入り込んで
コンプレッサへの液体随伴に結びつく可能性がある。条
件次第ではあるが、時にはコンプレッサに戻入される液
量が多くなってコンプレッサ中に液体が滞留してコンプ
レッサの部品の損傷を惹起し、コンプレッサが破壊され
てしまう場合もある。

本発明の主たる目的は、液状の冷媒がコンプレッサに戻
入する問題を回避できる改良された吸引アキュミュレー
タを提供することである。

従って、本発明によって提供されるアキュミュレータの
内部には、サンプから分離された二次室即ち冷媒受容・
保持室があり、アキュミュレータに戻入される冷媒は、
−１−記の二次室に送られ、二次室から計量口部を通っ
てサンプに滴下する。エバポレータからの冷媒戻入チュ
ーブの出口は、アキュミュレータに戻入される冷媒を二
次室に送る位置に配設される。多量の液状冷媒がアキュ
ミュレータに戻入する条件下でいくぶんかの量の液状冷
媒を二次室内に保持するすることにより、アキュミュレ
ータのサンプに供給される熱により液状冷媒が蒸発する
可能性が増し、冷媒は蒸気の形で通常のＵ字形チューブ
を通過してアキュミュレータから出て行く。従って、従
来法で遭遇した上記の諸問題を回避できる。

次に、添付の図面を参照しつつ、本発明の好ましい実施
例について説明する。

第１図に概略的に図示した輸送冷凍システムにおいて、
内燃機関ＩＯにより冷媒コンプレッサ１２が駆動され、
コンプレッサ１２が加熱状態のガスを三方弁１４に圧送
し、三方弁は冷却位置にセットされているときには、加
熱状態のガスを冷媒コンデンサ１６に送る。液状の冷媒
はコンデンサ１６から、膨張弁１８を通って冷媒エバポ
レータ２０に送られ、冷媒はエバポレータ２０から戻り
流路２２を介してアキュミュレータ２４の上部に送られ
る。主として、気体状（蒸気状）の冷媒はアキュミュレ
ータ２４を出て、流路２Ｂを通り、コンプレッサ１２に
戻る。

内燃機関の冷却水は、流路２８を通って、アキュミュレ
ータの底部の水ジャケット３０に送られ、その後、冷媒
は流路３２を通ってエンジンのラジェータ（図示せず）
からエンジン１０に戻る。ここまでのシステムに関する
説明は、容易に推察できるように、冷却モードの動作説
明である。三方弁１４を位置変更することにより、ユニ
ットを加熱モードまたは霜取りモードに変ｍでき、コン
プレッサ１２からの加熱ガスを直接に膨張弁１８に送る
こともできる。

冷却モードにおける冷媒の流れを実線の矢印で図示し、
加熱または霜取りモードにおける流れを点線で示しであ
る。第１図には、実際の輸送冷凍システムに含まれてい
る部品の全部を示してはいないが、省略した部品は本発
明の主旨に照らして重要度の低いものである本発明の一
実施例であるアキュミュレータの構造を第２図〜第４図
に示した。アキュミュレータは、上部壁３６及び底部壁
３８を持つ円筒形のケーシング２４から成る。エバポレ
ータから延びる戻入チューブ２２により、冷媒がケーシ
ング２４の上方内部空間に送り込まれる。

」二方向部空間には、全体を参照符号４０で示す二次室
即ち冷媒受容・保持室を形成する隔壁部材があり、二次
室は上方が開口していて、木明細書中でケーシングの入
口手段と呼ぶ冷媒戻入パイプ２２の排出端４２が二次室
のすぐ上方に位置するようケーシング内部に配設されて
いる。

本実施例の場合、室４０を画成する隔壁部材は、弦状に
配置された壁部４４と、湾曲壁部４８と、内部に小さな
滴下口５０が形成された底部壁４８とから成る。底部壁
４８が、以後サンプと呼ぶことにするケーシングの底部
空間５２と比較して、高いところに位置するように、室
４０をケーシング内部に配置する。

アキュミュレータの内部にはＵ字形チューブが収納され
ており、このＵ字形チューブの一方脚部５４はケーシン
グ２４の上方内部空間に向かって開口しており、他方脚
部５Ｂはケーシングの上部壁３６を貫通して延びかつ上
部壁とは密封関係にされていて、真空破壊孔即ちサイフ
オン防止孔５８が設けられ、Ｕ字形チューブは更に、サ
ンプ５２の内部に位置しかつこの種のチューブ類の場合
に通常設けられるオイル戻し孔または戻し口６２が設け
られた湾曲部６０を有する。

第３図から明らかなように、冷媒戻入チューブ２２の排
出端４２は、Ｕ字形チューブの一方脚部５４の開口上端
部からずれた位置即ち一直線上にない位置関係にあり、
戻入チューブからＵ字形チューブへの直接排出が最小限
になるような位置関係である。戻入チューブ２２からア
キュミュレータに入る冷媒蒸気に随伴する液体は二次室
４０に滴下し、一方、蒸気は自由にＵ字形チューブの脚
部５４の開口端部に入り、コンプレッサに送り込まれる
。戻入チューブ２２の排出端４２に偏向手段を設けて、
二次室４０を収納しているケーシング側部に冷媒を偏向
させることが望ましい場合もある。第２図に図示した液
面を示す線は、アキュミュレータへかなりの量の液体が
戻入する運転条件下においてサンプ５２及び二次室４０
でみられる一般的な液面を示す。

第５図〜第７図に示す本発明の第二の実施例の場合には
、サンプ５２より高い成る位置のアキュミュレータの内
部横断面積のほとんど全部が二次室６４によって占有さ
れている。第２図〜第４図に示したと同じ部材には同一
の参照符号を付しである。中間部分に円形プレート６６
が配設されており、Ｕ字形チューブの脚部５４及び５Ｂ
をそれぞれ収納する孔部６８及び７０と、液体がサンプ
５２に滴下する際に液状の冷奴及びそれと随伴するオイ
ルを計量する滴下孔部７２とが円形プレートに設けられ
ている。プレート６Ｇは蒸気チューブ７４を有し、この
チューブ７４はプレートから−に方に突出し、開口」一
端部がアキュミュレータの上方内部空間に位置している
。チューブ７４の働きは、サンプで清凰した蒸気が二次
室６４の−１一方向部空間に上昇し、突いでＵ字形チュ
ーブの一方脚部５４の開口端に入ることができるように
することである。図示した実施例の場合には、エバポレ
ータからの戻入チューブ２２は、Ｕ字形チューブの脚部
５４の上方開口端部のすぐ上方に位置している。従って
、偏向器７６をチューブ２２の排出端に設けて、アキュ
ミュレータに入ってくる冷媒をチューブの脚部５４の開
口端部から遠ざかる方向に向ける。脚部５４への直接の
流入を最小にするもう一つの方法は、チューブ２２の排
出端を蒸気チューブ７４の位置に対して直径方向反対側
になるケーシングの」一部３Ｂの四分円位置に位置変更
する方法であろう本発明によるアキュミュレータを用い
ると１ 、いかなる時点においても、アキュミュレータのサンプ
中に過剰の液体が溜まる問題を回避できる。これにより
、サンプ中の液体量に対して水ジャケット３０から得ら
れる熱により蒸気を清騰させて出すことができる。いく
ぶんかの冷媒液がオイル戻入孔６２を介してＵ字形チュ
ーブに導入されるのが普通であるけれども、その量はコ
ンプレッサに戻入されたときにコンプレッサで問題を惹
起するほどの量にはならない。更に、サンプの液面が低
いので、従来法のアキュミュレータの場合に起こる可能
性があったような急激な激動や発泡が起こることはない
。

が、電気ヒータまたはエンジン排気等の他の熱源からの
ものであってもよい、更に、二次室の外側から加熱する
こともでき、一般に試みられているように、サンプには
単一の熱源を用いるのが適当であると考えられる。

　ｔ ２ 本発明のアキュミュレータによってサンプ中の液面の高
さを抑制する結果、蒸気がＵ字形チューブ底部において
液体の滞留による大きな制約を受けることなくＵ字形チ
ューブを通って移動する。冷媒のアキュミュレータ通過
に際しての蒸気圧低下の現象は、ユニット全体としての
加熱能力の潜在的な増加をもたらす、更に、コンプレッ
サに持ち込まれる液状の冷媒の減少により、ユニットの
加熱能力が自動的に改良されることにもなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明のアキュミュレータを付設使用するに
適した輸送冷凍システムの概略説明図である。 第２図は、本発明によるアキュミュレータの一実施例の
一部分を破断して示す鉛直断面図である。 第３図は、第２図に示したアキュミュレータの上面図で
ある。 第４図は、第２図及び第３図のアキュミュ４ レータ中・で採用した二次室の等角投影図である。 第５図は、本発明のもう一つの実施例を示すアキュミュ
レータの鉛直断面図である。 第６図は、第５図に示したアキュミュレータの−１−面
図である。 第７図は、第５図及び第６図のアキュミュレータの二次
室の一部分を構成するプレート手段及びチューブ手段の
等角投影図である。 ２０・・・・冷奴エバポレータ ２２・・・・戻り流路（入口手段） ２４・・・・アキュミュレータ（ケーシング）３０・・
・・水ジャケット（熱供給手段）４０・・・・二次室（
冷媒受容・液体保持室）５２・・・・サンプ ５０・・・・滴下口 ５４．５６・・・・Ｕ字形チューブの脚部５ ３９５−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ！、　サンプを形成する下方内部空間を持つケーシング
   と、少なくとも前記サンプに熱を供給する手段と、冷媒
   エバポレータから受け入れた冷媒を前記ケーシングに放
   出する入口手段と、ケーシングの上方内部空間と連通し
   ていて」一方向部空間から気体状の冷媒を受け入れて気
   体状冷媒を冷媒コンプレッサに送り込む出口手段とから
   成る冷媒吸込アキュミュレータであって、前記ケーシン
   グの内部に」二向きに開口した冷媒受容・液体保持室を
   画成する隔壁部材が収納されていて、前記の冷媒受容・
   液体保持室が（ａ）前記入口手段から冷媒を受け入れる
   位置に配設されており、（ｂ）前記サンプよりも高い位
   置に底部があり（Ｃ）サンプにおける液体の滞留を制限
   してエバポレータからの液体の供給が過剰になった条件
   下においては前記入口手段から入ってきた過剰の液体が
   一時的に前記液体保持室内に保持されるようなレートで
   液体を前記保持室からサンプに加減して滴下させる寸法
   の滴下「１部を底部に設けた液体保持室であることを特
   徴とする冷媒吸引アキュミュレータ。 ２、前記出口手段がケーシングの内部に収納されたほぼ
   Ｕ字形のチューブであってその湾曲部にオイル戻入口部
   を有し、前記チューブの湾曲部が前記サンプ内部に位置
   しており、前記チューブの脚部の一方は前記」―方向部
   空間に位置する開口端を有し、前記チューブの他方脚部
   は密封状態でケーシングから突き出して冷媒コンプレッ
   サの吸引側と接続されており、前記入口手段から前記一
   方脚部の開口端への液体の直接流入が最小限になる構成
   であることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
   冷媒吸引アキュミュレータ。 ３、前記隔壁手段がケーシング内部で弦状に延びる壁部
   を含み、前記のＵ字形チューブが前記壁部と前記室の外
   部の隣接するケーシング壁部との間の空間を通って延在
   していることを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載
   の冷媒吸引アキュミュレータ。 ４、前記隔壁手段がケーシングの内部横断面のほぼ全面
   を占め前記室の底面を形成するプレートを有し、前記プ
   レートに前記滴下口部が設けられていて、プレート下部
   の空間と連通しプレートから−１一方に延びてケーシン
   グの前記！二方向部空間に突き入る端部開口蒸気パイプ
   が前記プレート−１−に設けられていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載の冷Ｉ３Ｌ吸引アキュミ
   ュレータ。 ５、　前記プレートの内部に、前記のほぼＵ字形のチュ
   ーブの両脚部が突き出る開口部が形成されていることを
   特徴とする特許請求の範囲第２項または第４項に記載の
   冷媒吸引アキュミュレータ。