JP2015114060A - アキュムレータ及びこれを備えた空気調和装置 - Google Patents

Abstract

【課題】低背化を実現するとともに、出口配管から液冷媒が流出してしまうことを抑制するアキュムレータ及びこれを備えた空気調和装置を提供することを目的としている。【解決手段】冷媒を貯留する容器と、一端側が容器内に設けられ、他端側が容器の横側面部に接続されている入口配管と、一端側が容器内の入口配管の一端側よりも上側に設けられ、他端側が容器の横側面部に接続されている出口配管と、容器内に設けられたものであって、入口配管の一端側と出口配管の一端側との間の高さ位置に設けられた塞ぎ板と、を備えたものである。【選択図】図１

Description

本発明は、アキュムレータ及びこれを備えた空気調和装置に関するものである。

アキュムレータには、冷媒を貯留する容器と、容器の横側面に接続された入口配管と、容器の上部に接続された出口配管と、冷凍機油を圧縮機側に戻すのに利用されるオイル吸入管とを有するものが提案されている（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の技術では、入口配管から容器内に流入した冷媒は、容器に貯留され、主にガス冷媒が出口配管から流出する。そして、容器に貯留されている液冷媒が出口配管に流入してしまうことが抑制されるように、オイル吸入管に板状部材を設けている。

特開２０００−３５６４３９号公報（たとえば、請求項１及び図２参照）

特許文献１に記載の技術では、容器の横側面に入口配管が接続されているが、出口配管については容器の上部に接続されている。このため、アキュムレータを設置する場所には、出口配管を容器上部に接続する分のスペースが必要となる。すなわち、特許文献１に記載の技術では、アキュムレータの設置場所に、出口配管を引き回す分の高さを確保する必要がある。なお、空気調和装置を車両に搭載するにあたって高さ方向に空間の余裕が無い事例が多く報告されている。すなわち、車両用空気調和装置では、空気調和装置を設置するスペースが限られやすく、空気調和装置の低背化が要求される。このような観点から、アキュムレータの容器に接続する出口配管を引き回す分の高さを確保することができない場合がある。

入口配管から容器内に流入する冷媒の流速は、たとえば十数ｍ／ｓ程度と流れが速い。このため、液冷媒は横側面の内側面だけでなく、容器の天井側にも広がる。このため、特許文献１に記載の技術では、入口配管から流出した流れの速い液冷媒が、直接、出口配管に流入してしまう可能性がある。すなわち、特許文献１に記載の技術は、液面の上部に塞ぎ板が設けられているので、容器の底部側に貯留された冷媒が出口配管に流入することを抑制することができるが、入口配管から流出した流れの速い液冷媒が出口配管に流入してしまうという課題がある。出口配管に液冷媒が流入すると、圧縮機に液冷媒が送り込まれて液圧縮が発生してしまい、圧縮機の耐久性が低減してしまう。

本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、低背化を実現するとともに、出口配管から液冷媒が流出してしまうことを抑制するアキュムレータ及びこれを備えた空気調和装置を提供することを目的としている。

本発明に係るアキュムレータは、冷媒を貯留する容器と、一端側が容器内に設けられ、他端側が容器の横側面部に接続されている入口配管と、一端側が容器内の入口配管の一端側よりも上側に設けられ、他端側が容器の横側面部に接続されている出口配管と、容器内に設けられたものであって、入口配管の一端側と出口配管の一端側との間の高さ位置に設けられた塞ぎ板と、を備えたものである。

本発明に係るアキュムレータによれば、上記構成を有しているため、低背化を実現するとともに、出口配管から液冷媒が流出してしまうことを抑制することができる。

本発明の実施の形態１に係るアキュムレータの概要構成例図である。 図１に示すアキュムレータの変形例である。 本発明の実施の形態２に係るアキュムレータの概要構成例図である。 図３に示すアキュムレータの変形例である。 鉄道車両及び鉄道車両に搭載された空気調和装置の模式図である。 空気調和装置の冷媒回路構成の一例である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
実施の形態１．
図１は、本実施の形態１に係るアキュムレータ１の概要構成例図である。なお、図１（ａ）は、アキュムレータ１を上側から見た図であり、図１（ｂ）は、アキュムレータ１の縦断面図である。なお、図１（ａ）では、容器１Ａ内部の構成については点線で示している。
本実施の形態１に係るアキュムレータ１は、低背化を実現するとともに、液冷媒が流出してしまうことを抑制する改良が加えられたものである。

［構成説明］
アキュムレータ１は、たとえば、圧縮機の吸入側に接続され、液冷媒を貯留するのに利用されるものである。アキュムレータ１は円筒状の容器１Ａと、容器１Ａに接続された入口配管１Ｂ及び出口配管１Ｃと、容器１Ａ内に設けられた塞ぎ板１Ｄとを備えている。

（容器１Ａ）
容器１Ａは、冷媒を貯留できるように、円形状の底部１Ａ１及び上部１Ａ２と、湾曲形成された内側面を有する横側面部１Ａ３とを有するものである。この底部１Ａ１、上部１Ａ２及び横側面部１Ａ３によって形成される内部空間に冷媒が貯留される。容器１Ａには、冷媒が容器１Ａ内に流入するように入口配管１Ｂが接続されるとともに、容器１Ａ内に貯留している冷媒が流出するように出口配管１Ｃが接続されている。
なお、横側面部１Ａ３は、横側面部１Ａ３の内側面に沿って冷媒が流れ、容器１Ａ内を冷媒が旋回するように、横側面部１Ａ３の内側面が湾曲形成されていることが好ましく、本実施の形態１では、円筒状である場合を例に示している。ここで、底部１Ａ１及び上部１Ａ２は、平板状であるものを例に説明しているが、それに限定されるものではなく、たとえば球状などのような曲面状に形成されたものであってもよいし、一部に曲面を有する形状であってもよい。

容器１Ａの横側面部１Ａ３には、入口配管１Ｂ及び出口配管１Ｃが接続されている。より詳細には、図１（ａ）に示すように、横側面部１Ａ３には、入口配管１Ｂが接続されている位置に対して９０度ずれた位置に出口配管１Ｃが接続されている。なお、入口配管１Ｂの接続位置と出口配管１Ｃの接続位置とのなす角度については、９０度程度に限定されるものではなく、たとえば、同一の角度位置でもよいし、１８０度ずれた角度位置であってもよい。また、図１（ｂ）に示すように、横側面部１Ａ３には、入口配管１Ｂの接続位置の高さ位置の方が、出口配管１Ｃの接続位置の高さ位置よりも高くなるように入口配管１Ｂ及び出口配管１Ｃが接続されている。また、容器１Ａ内には、塞ぎ板１Ｄが設けられている。なお、実施の形態１では、アキュムレータ１として円管縦置き状のものを例として示しており、容器１Ａの寸法のうちの横幅（容器１Ａの径）よりも縦幅の方が大きくなっている。

（入口配管１Ｂ）
入口配管１Ｂは、一端側が容器１Ａ内に配置され、他端側が冷凍サイクル装置のたとえば蒸発器（図示省略）などに接続されるものである。すなわち、入口配管１Ｂは、容器１Ａの横側面部１Ａ３を貫通して接続され、一端側が容器１Ａ内に配置され、他端側が容器１Ａ外の蒸発器などに接続されている。入口配管１Ｂの一端側は、出口配管１Ｃが容器１Ａに接続された位置よりも上側に配置されている。なお、入口配管１Ｂの一端側が、容器１Ａに対する出口配管１Ｃの接続位置よりも高ければ、容器１Ａに対する入口配管１Ｂの接続位置が出口配管１Ｃの接続位置と同じでもよいし、低くてもよい。この場合には、入口配管１Ｂのうちの容器１Ａ内の部分を曲げ形成し、入口配管１Ｂの一端側が、容器１Ａに対する出口配管１Ｃの接続位置よりも高くなるようにすればよい。
たとえば、入口配管１Ｂの全体は、出口配管１Ｃと容器１Ａとの接続位置よりも上側に配置されている。なお、入口配管１Ｂの構成についてはこれに限定されるものではない。容器１Ａの外側については、入口配管１Ｂと出口配管１Ｃとの高さ位置が同じでもよいし、入口配管１Ｂの方が出口配管１Ｃより低くてもよい。

入口配管１Ｂは、横側面部１Ａ３の内側面に沿って冷媒が容器１Ａ内に流入するように形成されているものである。入口配管１Ｂは、他端側から容器１Ａとの接続位置まで直線状に延びるように形成された直線部１Ｂ１と、この接続位置から一端側にかけて容器１Ａの横側面部１Ａ３の内側面側に沿うように曲げ形成された曲げ部１Ｂ２とを有している。

直線部１Ｂ１は、一端側が曲げ部１Ｂ２に接続され、他端側が蒸発器（図示省略）などに接続されるものである。曲げ部１Ｂ２は、一端側が開口形成され、他端側に直線部１Ｂ１に接続されているものである。なお、曲げ部１Ｂ２は、曲げ部１Ｂ２のうちの容器１Ａ内の部分の全体が、横側面部１Ａ３の内側面に接触するように沿ってもよいし、図１（ａ）に示すように隙間Ｓが形成されていてもよい。

なお、曲げ部１Ｂ２は、曲げ部１Ｂ２のうちの開口形成された一端については、横側面部１Ａ３の内側面に接触して設けられている。これにより、入口配管１Ｂから容器１Ａに流出した冷媒は、容器１Ａの内側面に沿って流れ、容器１Ａ内に冷媒の旋回流が形成される。このため、アキュムレータ１における冷媒の気液分離性能をより得やすいものとなっている。なお、ここでは、曲げ部１Ｂ２のうちの開口形成された一端については、横側面部１Ａ３の内側面に接触しているものとして説明したが、完全に接触している必要はなく、離れていてもよい。

また、入口配管１Ｂは、曲げ部１Ｂ２を有するものを一例として説明したが、それに限定されるものではなく、全体が直線状であってもよい。すなわち、容器１Ａを水平断面視したときにおいて、入口配管１Ｂの一端側が設けられている位置における横側面部１Ａ３の内側面の接線（接面）と、入口配管１Ｂとで形成される角度が小さければ、入口配管１Ｂが直線状であってもよい。このような態様であっても、入口配管１Ｂから流出した冷媒は横側面部１Ａ３に沿って流れる。

入口配管１Ｂの全体は、塞ぎ板１Ｄよりも下側に配置されている。すなわち、塞ぎ板１Ｄの下側には、入口配管１Ｂの一端側に設けられた曲げ部１Ｂ２が設けられている。より詳細には、図１（ａ）に示すように、入口配管１Ｂから容器１Ａ内への冷媒の流出口となる曲げ部１Ｂ２の開口端部の上下方向における対向位置には、塞ぎ板１Ｄが設けられている。容器１Ａを上側から見たときにおいて、曲げ部１Ｂ２の開口形成された一端側が、塞ぎ板１Ｄの開口部１Ｄ１の周縁部分Ｆよりも外側にくるように曲げ部１Ｂ２が設けられているということである。

なお、入口配管１Ｂの全体が、塞ぎ板１Ｄよりも下側に配置されている場合を例に説明したが、それに限定されるものではない。たとえば、入口配管１Ｂのうちの容器１Ａ内の一端側の部分が、塞ぎ板１Ｄよりも下側に配置されていればよい。このように、入口配管１Ｂの一部が塞ぎ板１Ｄよりも上側であってもよい。

（出口配管１Ｃ）
出口配管１Ｃは、一端側が容器１Ａ内の上部１Ａ２側に配置され、他端側が冷凍サイクル装置の圧縮機（図示省略）の吸入側などに接続されるものである。すなわち、出口配管１Ｃは、容器１Ａの横側面部１Ａ３を貫通して接続され、一端側が容器１Ａ内の上部１Ａ２側に配置され、他端側が容器１Ａ外の圧縮機の吸入側などに接続されている。出口配管１Ｃは、一端側については入口配管１Ｂの下側に配置されているが、他端側については入口配管１Ｂよりも上側に配置されている。出口配管１Ｃは、容器１Ａの横側面部１Ａ３に接続された直線状に延びるように形成された第１配管部１Ｃ１と、第１配管部１Ｃ１に接続され、曲げ形成されている屈曲部１Ｃ２と、屈曲部１Ｃ２に接続され、屈曲部１Ｃ２との接続部から上側に延びるように形成された直線状の第２配管部１Ｃ３とを有している。

第１配管部１Ｃ１は、一端側が冷凍サイクル装置の圧縮機の吸入側などに接続され、他端側が屈曲部１Ｃ２の一端側に接続されているものである。第１配管部１Ｃ１には、容器１Ａ側から出口配管１Ｃ側へ圧力を逃がすのに利用される圧力逃がし穴１Ｃ４が形成されている。圧力逃がし穴１Ｃ４は、第１配管部１Ｃ１のうちの屈曲部１Ｃ２との接続位置側に形成されている。なお、圧力逃がし穴１Ｃ４の形成位置は、それに限定されるものではなく、たとえば、第１配管部１Ｃ１のうちの容器１Ａ内の部分に形成されていればよい。

第１配管部１Ｃ１は、容器１Ａに貯留される冷媒の液面Ｌに対応する高さ位置に設けられているものである。ここで、液面Ｌに対応する高さ位置とは、たとえば、液面Ｌと同じ高さ位置である。また、必ずしも、液面Ｌと同じ高さ位置である必要はなく、液面Ｌから上下にずれた高さ位置であってもよい。このように、第１配管部１Ｃ１が液面の近くにあることで、容器１Ａ内に形成された冷媒の旋回流が、第１配管部１Ｃ１によって妨げられにくくなり、アキュムレータ１における気液分離性能の低下を抑制できるようになっている。なお、圧力逃がし穴１Ｃ４については、液面Ｌよりも上側にくるように設けられている。これにより、より確実に冷媒の圧力を逃がすことができるようになっている。

屈曲部１Ｃ２は、一端側が第２配管部１Ｃ３に接続され、他端側が第１配管部１Ｃ１に接続されているものである。屈曲部１Ｃ２は、第１配管部１Ｃ１との接続位置である他端側が下側に延出した後に、曲げ形成されて底部１Ａ１と平行な方向に延出し、その後、上側に延出しているものである。屈曲部１Ｃ２は、第１配管部１Ｃ１との接続位置側と、第２配管部１Ｃ３との接続位置側と、これらの接続位置の間との３か所で曲げ形成されている。屈曲部１Ｃ２のうちの底部１Ａ１と平行な部分には、圧縮機側に冷凍機油を戻すのに利用される油戻し穴１Ｃ５が形成されている。この油戻し穴１Ｃ５が形成されていることにより、圧縮機から流出した冷凍機油が圧縮機に戻され、圧縮機の摺動部材が摩耗してしまうなどのことが抑制される。

第２配管部１Ｃ３は、一端側が開口形成されており、他端側が屈曲部１Ｃ２の一端側に接続されているものである。第２配管部１Ｃ３は、図１に示すように、上下に延びるように形成されているものである。なお、出口配管１Ｃの一端側は、後述する塞ぎ板１Ｄの開口部１Ｄ１から上側に突出している。すなわち、第２配管部１Ｃ３は、第２配管部１Ｃ３の一端側が塞ぎ板１Ｄよりも上側に位置するように設けられている。

（塞ぎ板１Ｄ）
塞ぎ板１Ｄは、容器１Ａ内に設けられている。容器１Ａ内の塞ぎ板１Ｄは、入口配管１Ｂの接続位置及び出口配管１Ｃの接続位置よりも上側に配置されている。なお、図１（ｂ）に示すように、塞ぎ板１Ｄは、塞ぎ板１Ｄの高さ位置が、出口配管１Ｃの第２配管部１Ｃ３の一端側の開口端部より下側となっているとともに、入口配管１Ｂより上側となるように容器１Ａ内に配置されている。このように、入口配管１Ｂ及び出口配管１Ｃの両方が塞ぎ板１Ｄの上側にあるのではなく、入口配管１Ｂと出口配管１Ｃとが塞ぎ板１Ｄを境として上下に区画されて配置されていることにより、入口配管１Ｂから容器１Ａ内に流出した流速の速い冷媒が、直接、出口配管１Ｃに流入してしまうことを抑制することができるようになっている。

すなわち、入口配管１Ｂから容器１Ａ内に流出した冷媒は、気相と液相とが混合した状態で流入する。そして、この気相と液相とが混合した冷媒は、容器１Ａの横側面部１Ａ３の内側面（壁面）に沿って流れ、主に塞ぎ板１Ｄの下側の空間で旋回流を形成する。冷媒が容器１Ａ内を旋回することで容器１Ａの横側面部１Ａ３の内側面側に液冷媒が集められ、容器１Ａの中央側にガス冷媒が集められる。このようにして、気相と液相とが混合した冷媒は、液冷媒とガス冷媒とに気液分離される。

液冷媒については容器１Ａの底部１Ａ１に貯留され、液冷媒から分離されたガス冷媒は塞ぎ板１Ｄの開口部１Ｄ１を通って塞ぎ板１Ｄの上側の空間に移動し、出口配管１Ｃに流入する。このため、液冷媒が出口配管１Ｃに流入することが抑制され、圧縮機に液バックしてしまうことを抑制することができる。なお、塞ぎ板１Ｄの開口部１Ｄ１の形成位置については、容器１Ａの中央側とするとよい。これにより、旋回流が形成されて容器１Ａの中央側に集まったガス冷媒をすみやかに出口配管１Ｃに流入させることができる。

塞ぎ板１Ｄは、開口部１Ｄ１を１つ有する形状を一例として説明したが、塞ぎ板１Ｄの構成はこれに限定されるものではない。たとえば、塞ぎ板１Ｄに複数の開口部が形成され、そのうちの一つの開口部に出口配管１Ｃの第２配管部１Ｃ３の一端側が設けられていてもよい。なお、この場合には、第２配管部１Ｃ３が設けられている開口部以外の開口部から塞ぎ板１Ｄの上側にガスが流れてきて、第２配管部１Ｃ３の一端側に冷媒が流入することになる。また、塞ぎ板１Ｄは、塞ぎ板１Ｄの平面が、水平方向と平行になるように設けられている場合を例に説明したがそれに限定されるものではない。たとえば、塞ぎ板１Ｄは、塞ぎ板１Ｄの平面が水平方向に対して傾斜していてもよい。

［変形例１］
図２は、図１に示すアキュムレータ１の変形例（アキュムレータ１１）である。
図２に示すように、アキュムレータ１の変形例であるアキュムレータ１１は、入口配管１Ｂと出口配管１Ｃとを接続する第１接続部材５０を備えたものである。第１接続部材５０は、一端側が出口配管１Ｃに接続され、他端側が入口配管１Ｂに接続されている。第１接続部材５０と、出口配管１Ｃ及び入口配管１Ｂとの接続は、たとえば溶接などで接合することで実現するとよい。第１接続部材５０は、容器１Ａ内に設けられており、入口配管１Ｂと出口配管１Ｃとを固定することで、入口配管１Ｂ及び出口配管１Ｃの剛性が高まり、たとえばアキュムレータ１１の外部からの振動、衝撃などがアキュムレータ１１に入力されても、入口配管１Ｂ及び出口配管１Ｃが破損などしてしまうことが抑制される。なお、この第１接続部材５０は、たとえば、剛性及び強度が確保できるように、予め設定された板厚を有する金属製の金具などで構成するとよい。

［本実施の形態１に係るアキュムレータ１の有する効果］
本実施の形態１に係るアキュムレータ１は、入口配管１Ｂ及び出口配管１Ｃが容器１Ａの横側面部１Ａ３に接続されている。このように、入口配管１Ｂ及び出口配管１Ｃが容器１Ａの側方から出入りしているので、入口配管１Ｂ及び出口配管１Ｃの少なくとも一方が、アキュムレータ１の上部に接続されている場合と比較すると、アキュムレータ１の高さ構成を抑えることができる。すなわち、本実施の形態１に係るアキュムレータ１は、容器１Ａの径を適切に設定することで、空気調和装置の低背化に対応することができる。

本実施の形態１に係るアキュムレータ１は、曲げ部１Ｂ２のうちの開口形成された一端が横側面部１Ａ３の内側面に接触して設けられている。これにより、入口配管１Ｂから容器１Ａに流出した冷媒は、容器１Ａの内側面に沿って流れ、容器１Ａ内に冷媒の旋回流が形成される。すなわち、本実施の形態１に係るアキュムレータ１は、冷媒の気液分離性能をより得やすいものとなっている。

特許文献１に記載の技術では、液冷媒が出口配管に流入するのを抑制する塞ぎ板が、入口配管及び出口配管の両方の下側に配置されている。すなわち、入口配管と出口配管との間に塞ぎ板が設けられているわけではない。このため、入口配管から流出した流れの速い冷媒が出口配管に流入してしまいやすい。しかし、本実施の形態１に係るアキュムレータ１の塞ぎ板１Ｄは、塞ぎ板１Ｄの高さ位置が、出口配管１Ｃの第２配管部１Ｃ３の一端側の開口端部より下側となっているとともに、入口配管１Ｂより上側となるように容器１Ａ内に配置されている。このように、塞ぎ板１Ｄが配置されていることにより、入口配管１Ｂから容器１Ａ内に流出した冷媒が、直接、出口配管１Ｃに流入してしまうことを抑制することができ、液冷媒が出口配管１Ｃに流入することが抑制され、圧縮機に液バックしてしまうことを抑制することができる。

本実施の形態１に係るアキュムレータ１の第１配管部１Ｃ１は、容器１Ａに貯留される冷媒の液面Ｌに対して近い高さ位置に設けられているものである。このように、第１配管部１Ｃ１が液面Ｌの近くにあることで、容器１Ａ内に形成された冷媒の旋回流が、第１配管部１Ｃ１によって妨げられにくくなり、アキュムレータ１における気液分離性能の低下を抑制できるようになっている。

なお、本実施の形態１では、容器１Ａの横側面部１Ａ３が円筒状である場合を一例として説明したが、それに限定されるものではない。たとえば、容器１Ａの横側面部１Ａ３は、長方形状などの多角形状であってもよい。なお、長方形状などの多角形状とする場合には、長方形の４つの頂点に対応する部分を曲面状に形成すると、冷媒を横側面部１Ａ３の内側面に沿って円滑に流すことができ、気液分離効果が低減してしまうことを抑制することができる。

実施の形態２．
図３は、実施の形態２に係るアキュムレータ２１の概要構成例図である。なお、本実施の形態２では、実施の形態１と同一部分には同一符号とし、実施の形態１との相違点を中心に説明するものとする。なお、図３（ａ）は、アキュムレータ２１を上側から見た図であり、図３（ｂ）は、アキュムレータ２１の縦断面図であり、図３（ｃ）は、アキュムレータ２１を図３（ｂ）に示す矢印Ａ側から見た図である。

実施の形態１では、円管縦置き状のアキュムレータであった。すなわち、実施の形態１に係るアキュムレータ１は、容器１Ａの縦幅の方が横側面部１Ａ３の横幅（横側面部１Ａ３の径）よりも大きくなっている。一方、本実施の形態２に係るアキュムレータ２１では、円管横置き状のアキュムレータである。すなわち、アキュムレータ２１の容器２１Ａの横側面部の横幅の方が容器２１Ａの縦幅よりも大きくなっている。

（容器２１Ａ）
容器２１Ａは、長方形形状の底部２１Ａ１及び上部２１Ａ２を有している。また、容器２１Ａは、容器２１Ａの横側面部として、半球状に形成された第１曲面部２１Ａ３１及び第２曲面部２１Ａ３２と、第１平面部２１Ａ３３及び第２平面部２１Ａ３４とを有している。なお、第１曲面部２１Ａ３１と第２曲面部２１Ａ３２とは対向するように設けられ、第１平面部２１Ａ３３と第２平面部２１Ａ３４とは対向するように設けられている。
このように、容器２１Ａの横側面部は、第１曲面部２１Ａ３１、第２曲面部２１Ａ３２、第１平面部２１Ａ３３及び第２平面部２１Ａ３４から構成されている。なお、第１平面部２１Ａ３３及び第２平面部２１Ａ３４は、底部２１Ａ１に対して立設するように設けられ、縦幅よりも横幅の方が大きい形状を有しているものである。また、第１曲面部２１Ａ３１及び第２曲面部２１Ａ３２は、半球状であるものを例に説明しているが、半球状に限定されるものではなく、たとえば半楕円状であってもよい。また、底部２１Ａ１、上部２１Ａ２、第１平面部２１Ａ３３及び第２平面部２１Ａ３４は、平面状であるものを例に説明しているが、それに限定されるものではなく、たとえば球状などのような曲面状に形成されたものであってもよいし、一部に曲面を有する形状であってもよい。

容器２１Ａの横側面部のうちの第１曲面部２１Ａ３１には、冷媒が容器２１Ａ内に流入するように入口配管２１Ｂが接続されるとともに、容器２１Ａ内に貯留している冷媒が流出するように出口配管２１Ｃが接続されている。なお、第１曲面部２１Ａ３１には、入口配管２１Ｂの接続位置の高さ位置の方が、出口配管２１Ｃの接続位置の高さ位置よりも高くなるように入口配管２１Ｂ及び出口配管２１Ｃが接続されている。なお、入口配管２１Ｂの一端側が、容器１Ａに対する出口配管２１Ｃの接続位置よりも高ければ、容器２１Ａに対する入口配管２１Ｂの接続位置が出口配管２１Ｃの接続位置と同じでもよいし、低くてもよい。この場合には、入口配管２１Ｂのうちの容器２１Ａ内の部分を曲げ形成し、入口配管２１Ｂの一端側が、容器２１Ａに対する出口配管２１Ｃの接続位置よりも高くなるようにすればよい。
なお、本実施の形態２では、第１曲面部２１Ａ３１に入口配管２１Ｂ及び出口配管２１Ｃが接続されている場合を例に説明したが、それに限定されるものではなく、入口配管２１Ｂ及び出口配管２１Ｃのうちの一方が、第２曲面部２１Ａ３２、第１平面部２１Ａ３３及び第２平面部２１Ａ３４のうちのいずれかに接続されていてもよい。また、入口配管２１Ｂ及び出口配管２１Ｃのうちの両方が、第２曲面部２１Ａ３２、第１平面部２１Ａ３３及び第２平面部２１Ａ３４のうちのいずれかに接続されていてもよい。

（入口配管２１Ｂ）
入口配管２１Ｂは、他端側から容器２１Ａとの接続位置まで直線状に延びるように形成された直線部２１Ｂ１と、この接続位置から一端側にかけて容器２１Ａの第１平面部２１Ａ３３の内側面側に沿うように曲げ形成された曲げ部２１Ｂ２とを有している。曲げ部２１Ｂ２は、曲げ部２１Ｂ２のうちの容器２１Ａ内の部分の全体が、容器２１Ａの内側面に沿うように形成されて容器２１Ａの内側面に接触している必要はない。図３（ａ）に示すように、容器２１Ａの第１曲面部２１Ａ３１の内側面及び第１平面部２１Ａ３３の内側面との間に隙間Ｓ１が形成されていてもよい。

なお、曲げ部２１Ｂ２は、曲げ部２１Ｂ２のうちの開口形成された一端については、第１平面部３３の内側面に接触して設けられている。これにより、入口配管２１Ｂから容器２１Ａに流出した冷媒は、容器２１Ａの内側面に沿って流れ、容器２１Ａ内に冷媒の旋回流が形成される。なお、ここでは、曲げ部２１Ｂ２のうちの開口形成された一端については、第１平面部２１Ａ３３の内側面に接触しているものとして説明したが、接触しておらず、完全に接触している必要はなく、離れていてもよい。
また、図３（ａ）に示すように、容器２１Ａを上側から見たときにおいて、曲げ部２１Ｂ２の開口形成された一端側が、塞ぎ板２１Ｄの開口部２１Ｄ１の周縁部分Ｆ１よりも外側にくるように曲げ部２１Ｂ２は設けられている。

（出口配管２１Ｃ）
出口配管２１Ｃは、容器２１Ａの第１曲面部２１Ａ３１に接続された直線状に延びるように形成された第１配管部２１Ｃ１と、第１配管部２１Ｃ１に接続され、曲げ形成されている屈曲部２１Ｃ２と、屈曲部２１Ｃ２に接続され、屈曲部２１Ｃ２との接続部から上側に延びるように形成された第２配管部２１Ｃ３とを有している。

第１配管部２１Ｃ１は、一端側が冷凍サイクル装置の圧縮機の吸入側などに接続され、他端側が屈曲部２１Ｃ２の一端側に接続されているものである。第１配管部２１Ｃ１には、容器２１Ａ側から出口配管２１Ｃ側へ圧力を逃がすのに利用される圧力逃がし穴２１Ｃ４が形成されている。

第１配管部２１Ｃ１は、容器２１Ａに貯留される冷媒の液面Ｌに対して近い高さ位置に設けられているものである。ここで、この高さ位置は、液面と同等の高さ位置であってもよい。このように、第１配管部２１Ｃ１が液面Ｌの近くにあることで、容器２１Ａ内に形成された冷媒の旋回流が、第１配管部２１Ｃ１によって妨げられにくくなり、アキュムレータ２１における気液分離性能の低下を抑制できるようになっている。なお、圧力逃がし穴２１Ｃ４については、液面よりも上側にくるように設けられている。これにより、より確実に冷媒の圧力を逃がすことができるようになっている。屈曲部２１Ｃ２には、圧縮機側に冷凍機油を戻すのに利用される油戻し穴２１Ｃ５が形成されている。

第２配管部２１Ｃ３は、実施の形態１で説明した第２配管部２１Ｃ３とは異なり、塞ぎ板２１Ｄに形成された穴部に接続されている。なお、この塞ぎ板２１Ｄの穴部と第２配管部２１Ｃ３との間には隙間が設けられておらず、確実に固定されていてもよいし、塞ぎ板２１Ｄの穴部の径の方が第２配管部２１Ｃ３の外径よりも大きくてもよい。第２配管部２１Ｃ３は、第２配管部２１Ｃ３の一端側が塞ぎ板２１Ｄよりも上側に位置するように設けられている。すなわち、第２配管部２１Ｃ３の開口端部が塞ぎ板２１Ｄよりも上側に配置されている。

（塞ぎ板２１Ｄ）
塞ぎ板２１Ｄには、底部２１Ａ１側のガス冷媒が上部２１Ａ２側に流れる際に通る開口部２１Ｄ１が形成されるとともに、出口配管２１Ｃが挿入される穴部が形成されている。なお、開口部２１Ｄ１の構成は、図３に示すものに限定されるものではなく、たとえば、円形でもよいし、開口部２１Ｄ１を複数形成したものであってもよい。なお、図３（ｂ）に示すように、塞ぎ板２１Ｄは、塞ぎ板２１Ｄの高さ位置が、出口配管２１Ｃの第２配管部２１Ｃ３の一端側の開口端部より下側となっているとともに、入口配管２１Ｂより上側となるように容器２１Ａ内に配置されている。このように、塞ぎ板２１Ｄが配置されていることにより、入口配管２１Ｂから容器２１Ａ内に流出した冷媒が、直接、出口配管２１Ｃに流入してしまうことを抑制することができるようになっている。

［変形例２］
図４は、図３に示すアキュムレータ２１の変形例（アキュムレータ３１）である。
図４に示すように、アキュムレータ２１の変形例であるアキュムレータ３１は、入口配管２１Ｂと塞ぎ板２１Ｄとを接続する第２接続部材５０Ｂを備えたものである。第２接続部材５０Ｂは、一端側が入口配管２１Ｂに接続され、他端側が塞ぎ板２１Ｄに接続されているものである。第２接続部材５０Ｂと、入口配管２１Ｂ及び塞ぎ板２１Ｄとの接続は、たとえば溶接などで接合することで実現するとよい。第２接続部材５０Ｂは、容器２１Ａ内に設けられており、入口配管２１Ｂと塞ぎ板２１Ｄとを固定することで、入口配管２１Ｂの剛性が高まり、たとえばアキュムレータ１１の外部からの振動、衝撃などがアキュムレータ１１に入力されても、入口配管２１Ｂが破損などしてしまうことが抑制される。なお、この第２接続部材５０Ｂは、たとえば、剛性及び強度が確保できるように、予め設定された板厚を有する金属製の金具などで構成するとよい。

なお、実施の形態１では、入口配管１Ｂと出口配管１Ｃとを第１接続部材５０で接続したものを例として説明したが、実施の形態２で説明した第２接続部材５０Ｂを第１接続部材５０の代わりに取り付けてもよいし、両方を取り付けてもよい。また、本実施の形態２では、入口配管２１Ｂと塞ぎ板２１Ｄとを第２接続部材５０Ｂで接続したものを例として説明したが、実施の形態１で説明した第１接続部材５０を第２接続部材５０Ｂの代わりに取り付けてもよいし、両方を取り付けてもよい。

［本実施の形態２に係るアキュムレータ２１の有する効果］
本実施の形態２に係るアキュムレータ２１は、実施の形態１に係るアキュムレータ１と同様の効果を奏することに加えて次の効果を得ることができる。

本実施の形態２に係るアキュムレータ２１は、一方の側面部分に入口配管２１Ｂ及び出口配管２１Ｃを接続することができる。すなわち、第１曲面部２１Ａ３１に入口配管２１Ｂ及び出口配管２１Ｃの接続位置を集約することができる。

仮に、入口配管２１Ｂ及び出口配管２１Ｃの横幅（水平方向と平行な方向の幅）が、長い場合にはアキュムレータ２１の容器２１Ａ内に入口配管２１Ｂ及び出口配管２１Ｃを収納できなくなる可能性がある。しかし、本実施の形態２に係るアキュムレータ２１の容器２１Ａは、容器２１Ａの横幅が大きくなるように横側面として第１平面部２１Ａ３３及び第２平面部２１Ａ３４を設けた構成となっており、その分、横幅が大きいものとなっている。これにより、入口配管２１Ｂ及び出口配管２１Ｃの横幅が大きくても、容器２１Ａに入口配管２１Ｂ及び出口配管２１Ｃを取り付けることができる。このように、本実施の形態２に係るアキュムレータ２１は、入口配管２１Ｂ及び出口配管２１Ｃの横幅が大きくても、組立性が低減してしまうことを抑制することができる。

実施の形態３．
図５は、鉄道車両５００及び鉄道車両５００に搭載された空気調和装置３００の模式図である。図６は、空気調和装置３００の冷媒回路構成の一例である。図５及び図６を参照して、空気調和装置３００が鉄道車両５００に搭載された場合の態様について説明する。なお、図６では、実施の形態１に係るアキュムレータ１を空気調和装置３００が備えている場合を例に示しているが、アキュムレータ１１、アキュムレータ２１及びアキュムレータ３１のいずれかを備えたものであってもよい。

空気調和装置３００は、たとえば鉄道車両５００の上部などに搭載されるものである。鉄道車両５００の上部には、空気調和装置３００を設置するのに利用される筐体５０１が設けられている。空気調和装置３００は、筐体５０１内に設置される。なお、空気調和装置３００の設置位置としては、鉄道車両５００の上部に限定されるものではない。たとえば、鉄道車両５００が新幹線、特急列車などの場合のように、空気調和装置３００を車両の床下に設置してもよい。

空気調和装置３００は、冷媒を圧縮する圧縮機３０１と、冷媒流路を切り換える四方弁３０２と、凝縮器（放熱器）又は蒸発器として機能する第１熱交換器３０３と、蒸発器又は凝縮器として機能する第２熱交換器３０４と、冷媒を減圧させる絞り装置３０５と、実施の形態１、２で説明したアキュムレータ１、アキュムレータ１１、アキュムレータ２１及びアキュムレータ３１とを有しているものである。空気調和装置３００は、これらの圧縮機３０１などが冷媒配管で接続されて構成された冷媒回路を備えている。また、空気調和装置３００には、第１熱交換器３０３及び第２熱交換器３０４に空気を供給する図示省略の送風機が設けられている。

［実施の形態３に係る空気調和装置３００の有する効果］
本実施の形態３に係る空気調和装置３００は、実施の形態１に係るアキュムレータ１、１１及び実施の形態２に係るアキュムレータ２１、３１を備えたものであり、実施の形態１及び実施の形態２で説明した効果と同様の効果を奏することに加えて次の効果を奏する。
すなわち、入口配管１Ｂ及び出口配管１Ｃが容器１Ａの横側面側に接続されており、アキュムレータ１の低背化を実現できるため、空気調和装置３００自体も低背化することができる。これにより、鉄道車両５００のように、空気調和装置３００を設置できるスペースを確保しにくい場合であっても、より確実に空気調和装置３００を設置することができる。

本実施の形態３に係る空気調和装置３００は、鉄道車両に搭載されたものを一例として説明したが、それに限定されるものではなく、家屋、ビル、倉庫などに設置されるものであってもよい。これらの場合であっても、空気調和装置３００と同様の効果を得ることができる。たとえば、空気調和装置３００を設置できるスペースを確保しにくい場合であっても、より確実に空気調和装置３００を設置することができる。

１ アキュムレータ、１Ａ 容器、１Ａ１ 底部、１Ａ２ 上部、１Ａ３ 横側面部、１Ｂ 入口配管、１Ｂ１ 直線部、１Ｂ２ 曲げ部、１Ｃ 出口配管、１Ｃ１ 第１配管部、１Ｃ２ 屈曲部、１Ｃ３ 第２配管部、１Ｃ４ 圧力逃がし穴、１Ｃ５ 油戻し穴、１Ｄ 塞ぎ板、１Ｄ１ 開口部、１１ アキュムレータ、２１ アキュムレータ、２１Ａ 容器、２１Ａ１ 底部、２１Ａ２ 上部、２１Ａ３１ 第１曲面部、２１Ａ３２ 第２曲面部、２１Ａ３３ 第１平面部、２１Ａ３４ 第２平面部、２１Ｂ 入口配管、２１Ｂ１ 直線部、２１Ｂ２ 曲げ部、２１Ｃ 出口配管、２１Ｃ１ 第１配管部、２１Ｃ２ 屈曲部、２１Ｃ３ 第２配管部、２１Ｃ４ 圧力逃がし穴、２１Ｃ５ 油戻し穴、２１Ｄ 塞ぎ板、２１Ｄ１ 開口部、３１ アキュムレータ、３３ 第１平面部、５０ 第１接続部材、５０Ｂ 第２接続部材、３００ 空気調和装置、３０１ 圧縮機、３０２ 四方弁、３０３ 第１熱交換器、３０４ 第２熱交換器、３０５ 絞り装置、５００ 鉄道車両、５０１ 筐体、Ａ 矢印、Ｆ 周縁部分、Ｆ１ 周縁部分、Ｌ 液面、Ｓ 隙間、Ｓ１ 隙間。

Claims (12)

1. 冷媒を貯留する容器と、
   一端側が前記容器内に設けられ、他端側が前記容器の横側面部に接続されている入口配管と、
   一端側が前記容器内の前記入口配管の一端側よりも上側に設けられ、他端側が前記容器の横側面部に接続されている出口配管と、
   前記容器内に設けられたものであって、前記入口配管の一端側と前記出口配管の一端側との間の高さ位置に設けられた塞ぎ板と、
   を備えた
   ことを特徴とするアキュムレータ。
2. 前記容器は、
   前記横側面部の内側面に沿って冷媒が流れて前記容器内を冷媒が旋回するように、前記横側面部の内側面が湾曲形成され、
   前記入口配管は、
   前記横側面部の内側面に沿って冷媒が前記容器内に流入するように形成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載のアキュムレータ。
3. 前記塞ぎ板には、
   前記容器の中央に開口部が形成され、
   前記入口配管は、
   一端側が前記塞ぎ板の下側に設けられ、
   前記出口配管は、
   一端側が前記塞ぎ板の前記開口部から上側に突出している
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のアキュムレータ。
4. 前記出口配管は、
   前記横側面部から前記容器内に延びる第１配管部と、
   前記第１配管部に接続され、前記第１配管部との接続位置から下側に延出した後に上側に延出する屈曲部と、
   前記屈曲部に接続され、前記屈曲部に接続されていない方の開口端部が前記塞ぎ板よりも上側に位置するように設けられた第２配管部とを有する
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のアキュムレータ。
5. 前記第１配管部は、
   前記横側面部のうちの前記容器に貯留された液冷媒の液面に対応する高さ位置に接続されている
   ことを特徴とする請求項４に記載のアキュムレータ。
6. 前記屈曲部には、油戻し穴が形成されている
   ことを特徴とする請求項４又は５に記載のアキュムレータ。
7. 前記第１配管部には、前記容器に貯留された液冷媒の液面よりも上側に圧力逃がし穴が形成されている
   ことを特徴とする請求項４〜６のいずれか一項に記載のアキュムレータ。
8. 前記容器は、
   前記横側面部は円筒状に形成され、
   前記容器の縦幅の方が前記横側面部の径よりも大きくなるように構成されている
   ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のアキュムレータ。
9. 前記容器は、
   前記横側面部の横幅の方が前記容器の縦幅よりも大きくなるように構成されている
   ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のアキュムレータ。
10. 前記入口配管と前記出口配管とを接続する第１接続部材をさらに備えた
    ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のアキュムレータ。
11. 前記入口配管と前記塞ぎ板とを接続する第２接続部材をさらに備えた
    ことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載のアキュムレータ。
12. 請求項１〜１１に記載のアキュムレータを備えた
    ことを特徴とする空気調和装置。

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