(57)【要約】【課題】簡易な構成で高圧冷媒の漏れを容易に発見することができる内部熱交換器付きアキュムレータ及びこれを備えた冷凍サイクルを提供する。【解決手段】冷凍サイクルにおける冷媒を循環させる循環路に設けられた圧縮機の上流側に配置されて気液二相冷媒を気液分離する内部熱交換器付きアキュムレータであって、気液二相冷媒が導入される二重管構造を有する気液分離部２１と、この気液分離部の外周に巻き付けられた高圧冷媒が通過する偏平管３１とを備え、気液分離部２１と偏平管３１との間で内部熱交換を行なう。【選択図】図４
2018115839.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷凍サイクルにおける冷媒を循環させる循環路に設けられた圧縮機の上流側に配置されて気液二相冷媒を気液分離するアキュムレータであって、
前記気液二相冷媒が導入される二重管構造を有する気液分離部と、
該気液分離部の外周に巻き付けられて高圧冷媒が通過する偏平管とを備え、
前記気液分離部と前記偏平管との間で内部熱交換を行なうことを特徴とする内部熱交換器付きアキュムレータ。
【請求項２】
前記気液分離部は、前記気液二相冷媒を気液分離する内筒及び分離された気相冷媒を通過させる気相冷媒通路を形成する外筒を備えた二重管と、該二重管の一端に装着して前記内筒内に前記気液二相冷媒を案内する第１キャップと、前記二重管の他端に装着して前記気相冷媒通路の気相冷媒を外部に排出する第２キャップとを備え、
前記二重管は、前記外筒及び前記内筒間に円周方向に間隔を保って形成された複数の隔壁によって複数の気相冷媒通路が形成され、前記内筒及び前記第１キャップ間に前記内筒の内面と前記気相冷媒通路とを連通する連通孔が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の内部熱交換器付きアキュムレータ。
【請求項３】
前記偏平管は、巻き付け方向の両端に開放し、前記二重管の軸方向に間隔を保って複数の高圧冷媒通路が平行に形成され、前記偏平管の巻き付け方向の一端に前記複数の高圧冷媒通路と連通して高圧冷媒流路を形成する第１連結管が連結され、前記偏平管の巻き付け方向の他端に前記複数の高圧冷媒通路と連通して高圧冷媒流路を形成する第２連結管が連結されていることを特徴とする請求項２に記載の内部熱交換器付きアキュムレータ。
【請求項４】
前記偏平管は、前記二重管に複数列巻き付けられ、複数の偏平管が前記第１連結管及び前記第２連結管を介して前記高圧冷媒が一列毎に逆方向に流れる連続した冷媒通路を形成していることを特徴とする請求項３に記載の内部熱交換器付きアキュムレータ。
【請求項５】
前記第１連結管及び前記第２連結管は、前記偏平管を介して前記第２キャップ側から供給された前記高圧冷媒を前記第１キャップ側から排出するように接続されていることを特徴とする請求項３又は４に記載の内部熱交換器付きアキュムレータ。
【請求項６】
前記第１キャップは、前記二重管の内筒内に低圧冷媒を供給する流入管を備え、前記第２キャップは、前記二重管の気相冷媒通路を通る気相冷媒を外部に排出する排出管を備えていることを特徴とする請求項２から５の何れか一項に記載の内部熱交換器付きアキュムレータ。
【請求項７】
冷媒を吸入圧縮する圧縮機と、該圧縮機により圧縮された冷媒を冷却する放熱器と、該放熱器により冷却された冷媒を減圧する減圧器と、該減圧器によって減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器と、該蒸発器から流出される気液二相冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離し、分離した気相冷媒を前記圧縮機に供給する請求項１から請求項６の何れか一項に記載の内部熱交換器付きアキュムレータとを備え、
前記気液二相冷媒を前記内部熱交換器付きアキュムレータの前記気液分離部に供給して分離した気相冷媒を前記圧縮機に供給し、前記放熱器から流出する高圧冷媒を前記偏平管に供給し、該偏平管から排出される高圧冷媒を前記減圧器に供給することを特徴とする冷凍サイクル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換機能を有する内部熱交換器付きアキュムレータ及びこれを備えた冷凍サイクルに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の内部熱交換器付きアキュムレータとして、例えば特許文献１に記載された空調システム用の内部熱交換器を備えるアキュムレータが提案されている。
この特許文献１に記載されたアキュムレータは、筒状のハウジングと、このハウジング内に収容された内部熱交換器とを備えている。内部熱交換器は、ハウジングの内径より小径で外側に高圧ラインを形成し、内側に低圧ラインを形成した筒状の構造体を備え、この筒状の構造体の内部に、より小径の液体容器が配置されている。
【０００３】
液体容器に筒状要素を介して気液二相冷媒が供給されて気相冷媒と液相冷媒とに分離され、分離された気相冷媒が筒状の構造体に形成された低圧ラインを下方に通って排出される。筒状の構造体の高圧ラインには、高圧冷媒が下端側から上端に向けて流れることにより、筒状の構造体で高圧冷媒と低圧冷媒とが内部熱交換を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５３５０５７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１に記載のアキュムレータでは、ハウジングの内部に液体容器と、内部熱交換器とを配置して、低圧冷媒を高圧冷媒と内部熱交換を行うようにしている。このため、ハウジングの内部構造が複雑となるとともに、高圧ラインがハウジングの内部に配置されているので、高圧冷媒の内部漏れが発生した場合に発見することが困難であり、製造時の内部漏れ不良も発見することができないという課題がある。
そこで、本発明は、上述した特許文献１に記載された従来例の課題に着目してなされたものであり、簡易な構成で高圧冷媒の漏れを容易に発見することができる内部熱交換器付きアキュムレータ及びこれを備えた冷凍サイクルを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係る内部熱交換器付きアキュムレータの一態様は、冷凍サイクルにおける冷媒を循環させる循環路に設けられた圧縮機の上流側に配置されて気液二相冷媒を気液分離するアキュムレータであって、気液二相冷媒が導入される二重管構造を有する気液分離部と、この気液分離部の外周に巻き付けられた高圧冷媒が通過する偏平管とを備え、気液分離部と偏平管との間で内部熱交換を行なう。
【０００７】
また、本発明に係る冷凍サイクルの一態様は、冷媒を吸入圧縮する圧縮機と、この圧縮機により圧縮された冷媒を冷却する放熱器と、この放熱器により冷却された冷媒を減圧する減圧器と、この減圧器によって減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器と、この蒸発器から流出される気液二相冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離し、分離した気相冷媒を圧縮機に供給する上述した内部熱交換器付きアキュムレータとを備え、気液二相冷媒を前記内部熱交換器付きアキュムレータの気液分離部に供給して分離した気相冷媒を圧縮機に供給し、放熱器から流出する高圧冷媒を偏平管に供給し、この偏平管から排出される高圧冷媒を減圧器に供給する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の一態様によれば、気液分離部の外側に高圧冷媒を通流する偏平管を配置したので、簡易な構成で、高圧冷媒の漏れを容易に発見することができる内部熱交換器付きアキュムレータ及びこれを備えた冷凍サイクルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る冷凍サイクルの一実施形態を示す全体構成図である。
【図２】本発明に係る内部熱交換器付きアキュムレータの第１の実施形態を示す斜視図である。
【図３】本発明に係る内部熱交換器付きアキュムレータの平面図である。
【図４】図３のIV−IV線上の断面図である。
【図５】本発明に係る内部熱交換器付きアキュムレータの正面図である。
【図６】図５のVI−VI線上の断面図である。
【図７】二重管を示す斜視図である。
【図８】二重管の平面図である。
【図９】本発明に係る内部熱交換器付きアキュムレータの第２の実施形態を示す斜視図である。
【図１０】第２の実施形態の平面図である。
【図１１】図１０のXI−XI線上の断面図である。
【図１２】図１０のXII-XII線上の断面図である。
【図１３】第２の実施形態の正面図である。
【図１４】図１３のXIV−XIV線上の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次に、図面を参照して、本発明の一実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。
【００１１】
また、以下に示す実施の形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
【００１２】
〔第１の実施形態〕
まず、本発明の一の態様を表す冷凍サイクルについて図１を伴って説明する。
本発明に係る冷凍サイクルは、図１に示すように、例えば車両用空調装置を構成している。冷凍サイクル１は、自然系冷媒であるＣＯ２冷媒（以下、単に冷媒と称す）を循環させて車室内の空調を行う。この冷凍サイクル１は、エンジン２を備えたエンジンルーム３から車室４に亘って設置されている。
【００１３】
具体的には、冷凍サイクル１は、エンジン２によって駆動される圧縮機１１と、放熱器１２と、内部熱交換器付きアキュムレータ１３と、膨張弁１４と、蒸発器１５とを備えている。
圧縮機１１は、気相冷媒を吸入圧縮して昇温・昇圧するものであり、レシプロ圧縮機、ロータリー圧縮機、スクロール圧縮機等の圧縮機から選択することができる。圧縮機１１で圧縮された冷媒は、冷媒配管ＲＰ１を通って放熱器１２に供給される。
【００１４】
放熱器１２は、圧縮機１１で圧縮された冷媒を外気との熱交換により冷却する。放熱器１２で冷却された高圧冷媒は、冷媒配管ＲＰ２を介して内部熱交換器付きアキュムレータ１３に備えられた後述する偏平管３１に供給される。内部熱交換器付きアキュムレータ１３から流出する高圧冷媒は、冷媒配管ＲＰ３に配置された減圧器としての膨張弁１４で減圧されて低圧冷媒として蒸発器１５に供給される。
【００１５】
蒸発器１５は、膨張弁１４で減圧された冷媒を車室内空気と熱交換させることにより、車室内空気を冷却する。この蒸発器１５から流出する気液二相冷媒は、冷媒配管ＲＰ４を介して内部熱交換器付きアキュムレータ１３に供給されて液相冷媒と気相冷媒とに分離され、気相冷媒が冷媒配管ＲＰ５を介して圧縮機１１に供給される。
内部熱交換器付きアキュムレータ１３は、気液分離された温度が低く低圧の気相冷媒を放熱器１２から供給される高圧冷媒と内部熱交換してから圧縮機１１に供給する。
【００１６】
内部熱交換器付きアキュムレータ１３の具体的構成は、図２、図３及び図４に示すように、気液分離部２１とこの気液分離部２１の外周面に巻き付けられて内部熱交換器を構成する偏平管３１とで構成されている。
気液分離部２１は、図４に示すように、両端を開放した例えば円筒状の二重管２２と、この二重管２２の上端部に装着された第１キャップ２３と、二重管２２の下端部に装着された第２キャップ２４とを備えている。
【００１７】
二重管２２は、図４、図６、図７及び図８に示すように、例えば熱伝導率の高いアルミニウムやアルミニウム合金等の金属材料を押出成形した押出成形品で構成され、肉厚の厚い外筒２２ａと、この外筒２２ａより小径で肉厚の薄い内筒２２ｂとを備えている。
外筒２２ａ及び内筒２２ｂは、図４に示すように、上端は面一とされ、下端は内筒２２ｂが外筒２２ａより下方に突出するように長く形成されている。また、外筒２２ａと内筒２２ｂとは、図４、図７及び図８に示すように、円周方向に所定間隔を保って形成された軸方向に延長する隔壁２２ｃで連結されている。外筒２２ａの内周面、内筒２２ｂの外周面及び隣接する２つの隔壁２２ｃで囲まれる空間が気相冷媒を通す気相冷媒通路２２ｄとされている。したがって、外筒２２ａ及び内筒２２ｂ間に円周方向に複数（例えば１８本）の気相冷媒通路２２ｄが形成されている。
【００１８】
また、内筒２２ｂの上端には、内筒２２ｂの内面と各気相冷媒通路２２ｄとを連通する連通溝２２ｅが形成されている。
第１キャップ２３は、例えば二重管２２と同一の金属材料で形成され、図２〜図４に示すように、二重管２２の上端を閉塞する円板部２３ａと、この円板部２３ａの外周面から下方に延長して二重管２２の外筒２２ａの外周面に嵌合するリング状のフランジ部２３ｂとを備えている。円板部２３ａの中心部には、蒸発器１５から供給される気液二相冷媒を二重管２２の内筒２２ｂ内に流入させる流入管２３ｃが貫通形成されている。
【００１９】
第２キャップ２４は、例えば二重管２２と同一の金属材料で形成され、図２及び図４に示すように、二重管２２の内筒２２ｂの下端を閉塞する円板部２４ａと、この円板部２４ａの外周面から上方に延長して二重管２２の外筒２２ａの外周面に嵌合するリング状のフランジ部２４ｂとを備えている。
この第２キャップ２４は、円板部２４ａが二重管２２の内筒２２ｂの下端を閉塞することにより、内筒２２ｂの下端側に分離された液相冷媒及び潤滑オイルを溜める液溜め部２６を形成し、内筒２２ｂの外周面と円板部２４ａ及びフランジ部２４ｂとで気相冷媒通路２２ｄから流出する気相冷媒を一時溜める気相冷媒溜め部２４ｃを形成している。
【００２０】
そして、円板部２４ａの二重管２２の内筒２２ｂの外周面とフランジ部２４ｂとの間に気相冷媒溜め部２４ｃに一時溜められた気相冷媒を圧縮機１１に供給する排出管２４ｄが貫通形成されている。ここで、排出管２４ｄの気相冷媒溜め部２４ｃへの開口面は、気相冷媒溜め部２４ｃの高さの半分程度の位置に開口するように、排出管２４ｄの気相冷媒溜め部２４ｃへの突出高さが設定されている。
【００２１】
また、二重管２２の内筒２２ｂの下端面における排出管２４ｄ側とは反対側の位置には液溜め部２６に溜められたオイルを隣接する気相冷媒溜め部２４ｃに戻すオイル戻し溝２７が形成されている。
二重管２２と第１キャップ２３及び第２キャップ２４との接合は、嵌合状態で溶接やロウ付けによって接合するようにしてもよく、外筒２２ａの両端に形成した雄ねじ部に第１キャップ２３及び第２キャップ２４に形成した雌ねじ部を螺合させるようにしてもよい。
【００２２】
偏平管３１は、図２〜図６に示すように、二重管２２の第１キャップ２３及び第２キャップ２４から露出する外周面を覆うように巻き付けられている。この偏平管３１は、二重管２２等と同様に熱伝導率の高いアルミニウムやアルミニウム合金等の金属材料で押出成形による押出成形品で構成されている。また、偏平管３１内には、図４に示すように、二重管２２の軸方向に所定間隔を保って高圧冷媒を通過させる複数の高圧冷媒通路３１ａが形成されている。さらに、偏平管３１は、内周長さが外筒２２ａの外周長さより短く設定されており、図２及び図３に示すように、偏平管３１の円周方向の両端部が外筒２２ａの外周面に軸方向に沿わせて配置した第１連結管３２及び第２連結管３３に連結されている。
【００２３】
第１連結管３２は、図６に示すように、上下両端を閉塞した円筒体で構成され、図５に示すように、下端側に高圧冷媒を流入させる流入口３２ａが形成され、図６で見て左側面に偏平管３１の一端を嵌合させる嵌合孔３２ｂが軸方向に延長して形成されている。そして、第１連結管３２の嵌合孔３２ｂに偏平管３１の一端が嵌合されて連結され、第１連結管３２内と偏平管３１の各高圧冷媒通路３１ａとが連通されている。
【００２４】
第２連結管３３は、図６に示すように、第１連結管３２と同様に上下両端を閉塞した円筒体で構成され、図５に示すように、上端に高圧冷媒を排出する排出口３３ａが形成され、図６で見て右側面に偏平管３１の他端を嵌合させる嵌合孔３３ｂが軸方向に延長して形成されている。そして、第２連結管３３の嵌合孔３３ｂに偏平管３１の他端が嵌合されて連結され、第２連結管３３内と偏平管３１の各高圧冷媒通路３１ａとが連通されている。
【００２５】
そして、内部熱交換器付きアキュムレータ１３の第１連結管３２の流入口３２ａが冷媒配管ＲＰ２に接続され、第２連結管３３の排出口３３ａが冷媒配管ＲＰ３を介して膨張弁１４に接続されている。また、内部熱交換器付きアキュムレータ１３の第１キャップ２３の流入管２３ｃが冷媒配管ＲＰ４を介して蒸発器１５の冷媒排出口に接続され、第２キャップ２４の排出管２４ｄが冷媒配管ＲＰ５を介して圧縮機１１に接続されている。
【００２６】
次に、上記第１実施形態の動作を説明する。
冷凍サイクル１では、気相冷媒が圧縮機１１で圧縮されて高圧冷媒として放熱器１２に供給される。この高圧冷媒は、放熱器１２による外気との熱交換により冷却される。この冷却工程では、高圧冷媒がほぼ等圧変化しながら温度が低下する。
この冷却された高圧冷媒は、内部熱交換器付きアキュムレータ１３の第１連結管３２の流入口３２ａに供給され、この第１連結管３２で偏平管３１の各高圧冷媒通路３１ａに分配されて流入し、高圧冷媒通路３１ａの他端側から排出される高圧冷媒は、第２連結管３３で集められて排出口３３ａから膨張弁１４に供給される。
【００２７】
膨張弁１４で減圧されて膨張された冷媒は、蒸発器１５に供給され、車室内空気と熱交換され、気液二相冷媒として内部熱交換器付きアキュムレータ１３の第１キャップ２３の流入管２３ｃに供給される。
内部熱交換器付きアキュムレータ１３では、第１キャップ２３の流入管２３ｃから流入される気液二相冷媒は、二重管２２の内筒２２ｂ内に流入されて気液分離され、比重が一番大きいオイルが内筒２２ｂの下端側に形成された液溜め部２６内の最下層に溜められ、その上にオイルに対して比重が小さい分離された液相冷媒が溜められる。
【００２８】
また、分離された気相冷媒は、内筒２２ｂの上端に形成された連通溝２２ｅを通じ、さらに外筒２２ａ及び内筒２２ｂ間に形成された気相冷媒通路２２ｄを通じて第２キャップ２４側に移動する。このとき、気相冷媒通路２２ｄの外側に偏平管３１が巻き付けられ、この偏平管３１の高圧冷媒通路３１ａに放熱器１２からの高い温度の高圧冷媒が通流されているので、この高い温度の高圧冷媒と低い温度で低圧の気相冷媒とが内部熱交換される。このため、高い温度の高圧冷媒は冷却され、低い温度の気相冷媒は昇温される。そして、内部熱交換によって温度が上昇した気相冷媒は、気相状態を維持したまま第２キャップ２４の気相冷媒溜め部２４ｃから排出管２４ｄを通じて圧縮機１１に戻る。
【００２９】
また、内部熱交換器付きアキュムレータ１３の液溜め部２６に溜められたオイルは、内筒２２ｂの下端に形成されたオイル戻し溝２７を通じて気相冷媒溜め部２４ｃに戻され、オイルの上面が排出管２４ｄの上面を越えたときに気相冷媒とともに圧縮機１１に返油される。
このように、上記第１の実施形態によると、内部熱交換器付きアキュムレータ１３を構成する気液分離部２１の外周側に高圧冷媒が通流される偏平管３１を巻き付けて内部熱交換器を構成したので、十分な液溜め容積を確保するためには、気液分離部２１を構成する二重管２２の外形を大きくして外筒２２ａ及び内筒２２ｂの内径を大きくするだけでよい。
【００３０】
また、高圧冷媒が通流される偏平管３１が気液分離部２１の外周側に巻き付けられているので、偏平管３１から高圧冷媒が漏れた場合には、ＣＯ２センサを使用して容易に検出することができる。さらに、ＣＯ２センサが利用できない場合には、内部熱交換器付きアキュムレータ１３を液体内に付けて気泡の有無を視認することにより、高圧冷媒の漏れを容易に発見することができる。また、内部熱交換器付きアキュムレータ１３の製造完了時の高圧冷媒の漏れも同様に検出することができる。
【００３１】
また、上記第１の実施形態では、内部熱交換器付きアキュムレータ１３の気液分離部２１を、二重管２２と、この二重管の両端を個別に閉塞する第１キャップ２３及び第２キャップ２４とを設けるだけの簡易な構成とすることができ、少ない部品点数で容易に構成することができる。しかも、二重管２２は熱伝導率の高い金属材料を押出成形した押出成形品で構成できるので、製造を容易に行うことができる。
【００３２】
さらに、第２キャップ２４に形成した排出管２４ｄの開口位置が気相冷媒溜め部２４ｃの底面より高い位置とされているので、内筒２２ｂの下端に形成したオイル戻し溝２７から液相冷媒が気相冷媒溜め部２４ｃに漏れ出た場合に、漏れた液相冷媒を排出管２４ｄの開口位置までは溜めることができ、液相冷媒が排出管２４ｄから圧縮機１１へ排出されることを防止することができる。
【００３３】
さらに、偏平管３１は、内部に軸方向に間隔を開けた複数の高圧冷媒通路３１ａが形成されており、各高圧冷媒通路３１ａに第１連結管３２から高圧冷媒を分配して供給し、各高圧冷媒通路３１ａの高圧冷媒を第２連結管３３で回収するので、高圧冷媒の通流を均一に行うことができ、内部熱交換を効率よく行うことができる。
なお、上記第１の実施形態では、偏平管３１を二重管２２の露出部を覆う幅広に形成した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、偏平管３１を軸方向に複数に分割し、分割した各偏平管を第１連結管３２及び第２連結管３３に並列に接続するようにしてもよい。
【００３４】
次に、本発明の第２の実施形態について図９〜図１４を伴って説明する。
この第２の実施形態では、二重管の外周に複数列の偏平管を巻き付け、偏平管の一列毎に高圧冷媒の流通方向を逆方向とするようにしたものである。
すなわち、第２の実施形態では、内部熱交換器付きアキュムレータ１３が、図９及び図１３に示すように、二重管２２の第１キャップ２３及び第２キャップ２４から露出する外周面に複数例えば４列の偏平管４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ及び４１Ｄを二重管の軸方向に所定間隔を開けて巻き付けて構成されている。これら偏平管４１Ａ〜４１Ｄの夫々には、図１１及び図１２に示すように、内部に二重管２２の軸方向となる幅方向に複数例えば７個の高圧冷媒通路４１ａ〜４１ｄが平行に形成されている。
【００３５】
そして、各偏平管４１Ａ〜４１Ｄの一端が第１連結管４２に連結され、他端が第２連結管４３に連結されている。
第１連結管４２は、図１１に示すように、両端を閉塞した円筒体で構成され、内部空間には、偏平管４１Ａ及び４１Ｂ間に対応する位置に仕切り板４４ａが設けられているとともに、偏平管４１Ｃ及び４１Ｄ間に対応する位置に仕切り板４４ｂが設けられて、３つの連通空間４５ａ、４５ｂ及び４５ｃが形成されている。連通空間４５ａの下端側に温度の高い高圧冷媒の流入口４６ａが形成され、連通空間４５ｃの上端側に高圧冷媒の排出口４６ｂが形成されている。
【００３６】
第２連結管４３は、図１２に示すように、第１連結管４２と同様に、両端を閉塞した円筒体で構成され、内部空間には、偏平管４１Ｂ及び４１Ｃ間に対応する位置に仕切り板４４ｃが設けられて、２つの連通空間４７ａ及び４７ｂが形成されている。
このため、流入口４６ａに放熱器１２から供給される温度の高い高圧冷媒は、第１連結管４２の連通空間４５ａ内で、偏平管４１Ａの各高圧冷媒通路４１ａに均等に分配されて各高圧冷媒通路４１ａ内を図１３の実線矢印で示すように第２連結管４３の連通空間４７ａに向かって流れる。
【００３７】
この偏平管４１Ａの各高圧冷媒通路４１ａを通過した高圧冷媒は、第２連結管４３の連通空間４７ａの下方側で合流して連通空間４７ａの上方側から偏平管４１Ｂの各高圧冷媒通路４１ｂに均等に分配されて各高圧冷媒通路４１ａ内を図１３の実線矢印で示すように偏平管４１Ａ内の流れと逆方向に流れて第１連結管４２の連通空間４５ｂに向かう。
この偏平管４１Ｂの各高圧冷媒通路４１ｂを通過した高圧冷媒は、第１連結管４２の連通空間４５ｂの下方側で合流し、連通空間４５ｂの上方側から偏平管４１Ｃの各高圧冷媒通路４１ｃに均等に分配されて各高圧冷媒通路４１ａを図１３の実線矢印で示すように偏平管４１Ｂ内の流れと逆方向に流れて第２連結管４３の連通空間４７ｂに向かう。
【００３８】
この偏平管３１Ｃの各高圧冷媒通路３１ｃを通過した高圧冷媒は、第２連結管４３の連通空間４７ｂの下方側で合流し、連通空間４７ｂの上方側から偏平管３１Ｄの各高圧冷媒通路４１ｄに均等に分配されて各高圧冷媒通路４１ｄを図１３の実線矢印で示すように偏平管４１Ｃ内の流れと逆方向に流れて第１連結管３２の連通空間４５ｃに向かう。
この偏平管４１Ｄの高圧冷媒通路４１ａを通過した高圧冷媒は、第１連結管４２の連通空間４５ｃで合流して上方側の排出口４６ｂから膨張弁１４に排出される。
【００３９】
その他の構成については前述した第１の実施形態と同様の構成を有し、第１の実施形態との対応部分には同一符号を付し、その詳細説明はこれを省略する。
次に、上記第２の実施形態の動作を説明する。
気液分離部２１の構成については前述した第１の実施形態と同様の構成を有するので、第１キャップ２３の流入管２３ｃから流入される低圧の気液二相冷媒が二重管２２の内筒２２ｂ内に導入されて比重差により液溜め部２６の下層にオイル層が形成され、上層に液相冷媒層が形成される。また、分離された気相冷媒は、外筒２２ａ及び内筒２２ｂ間の気相冷媒通路２２ｄを通って流下し、第２キャップ２４の排出管２４ｄから圧縮機１１に排出される。この気相冷媒には液溜め部２６の下層に溜まったオイル層のオイルがオイル戻し溝２７を通じて合流されて圧縮機１１に返油される。
【００４０】
このとき、外筒２２ａ及び内筒２２ｂ間の気相冷媒通路２２ｄを通って流下する温度が低く低圧の気相冷媒は、二重管２２の外周に巻き付けられた偏平管４１Ａ〜４１Ｄを通る温度が高い高圧冷媒と内部熱交換されて温度が上昇される。
偏平管４１Ａ〜４１Ｄでは、最下段の偏平管４１Ａの高圧冷媒通路４１ａに第１連結管３２の流入口４６ａから流入される高圧冷媒が第２連結管４３に向かって通流し、反対側で高圧冷媒が第２連結管４３の連通空間４７ａによって合流してから偏平管４１Ｂの高圧冷媒通路４１ｂに均等に分配されて偏平管４１Ａ内の流れと逆方向に流れる。
【００４１】
その後、高圧冷媒は順次第１連結管４２の連通空間４５ｂ、偏平管４１Ｃの高圧冷媒通路４１ｃ、第２連結管４３の連通空間４７ｂ及び偏平管４１Ｄの高圧冷媒通路４１ｄを通じて第１連結管４２の連通空間４５ｃに達し、この連通空間４５ｃの排出口４６ｂから膨張弁１４に排出される。
このように、第２の実施形態によると、気液分離部２１については、前述した第１の実施形態と同様の構成を有するので、第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００４２】
また、内部熱交換機能については、複数の偏平管４１Ａ〜４１Ｄと第１連結管４２及び第２連結管４３とにより、高圧冷媒が最下段の偏平管４１Ａから最上段の偏平管４１Ｄまで達する連続的な高圧冷媒通路が形成される。このため、各偏平管４１Ａ〜４１Ｄの円周方向長さを利用することで高圧冷媒流路の合計長さを前述した第１実施形態に比較して格段に長くすることができ、効率の良い内部熱交換を行なうことができる。
【００４３】
ここで、最下段の偏平管４１Ａから流入された高圧冷媒は、第１連結管４２及び第２連結管４３で分配及び合流を繰り返しながら、最上段の偏平管４１Ｄまで達する。このため、高圧冷媒の温度ムラを解消することができ、均一な熱交換が可能となるので、より効率の良い内部熱交換を行なうことができる。さらに、高圧冷媒が偏平管４１Ａ〜４１Ｄ内の複数の高圧冷媒通路４１ａ〜４１ｄを通ることにより、流速が増加して第１連結管４２及び第２連結管４３での高圧冷媒の攪拌が促進される。
【００４４】
また、連続した高圧冷媒通路を、複数の偏平管４１Ａ〜４１Ｄを平行に巻き付け、その両端部を第１連結管４２及び第２連結管４３に個別に連結するだけで、形成することができるので、偏平管４１Ａ〜４１Ｄに複雑な加工を施すことがないとともに、偏平管４１Ａ〜４１Ｄ、第１連結管４２及び第２連結管４３を気液分離部２１の外周面に容易に装着することができる。
【００４５】
しかも、高圧冷媒は気液分離部２１の外側で偏平管４１Ａ〜４１Ｄを下方から上方へ順に通流し、一方気液分離部２１で分離された気相冷媒は内筒２２ｂの上端から連通溝２２ｅを通じて、さらに外筒２２ａ及び内筒２２ｂ間に形成された気相冷媒通路２２ｄを通じて第２キャップ２４側に流下する。このため、気相冷媒と高圧冷媒とがカウンターフロー（対向流）となって熱交換効率をより向上させることができる。
【００４６】
なお、上記第２の実施形態では、第１連結管４２に流入口４６ａを形成した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、第１連結管４２と第２連結管４３とを左右入れ替えるようにしてもよい。
また、上記第２の実施形態では、４つの偏平管４１Ａ〜４１Ｄを使用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、２つ又は３つ、さらには５つ以上の偏平管を巻き付けるようにしてもよい。この場合、偏平管を奇数設ける場合には、第１連結管４２に流入口４６ａ（又は排出口４６ｂ）を形成し、第２連結管４３に排出口４６ｂ（又は流入口４６ａ）を形成することになり、仕切り板の位置も上下が逆となるだけであるので、第１連結管４２と第２連結管４３とを共通部品とすることができ、第１連結管４２及び第２連結管４３を別々に製作する場合に比較して生産コストを低減できる。
【００４７】
さらに、第１連結管４２及び第２連結管４３は、別々に構成する場合に代えて１つの円筒体を軸方向に間仕切りすることにより、第１連結管４２及び第２連結管４３を形成することもできる。この場合には、第１連結管４２及び第２連結管４３を一つの部品で製作することができ、部品点数を減少させて生産コストを低減できる。
また、上記第２の実施形態では、第１連結管４２及び第２連結管４３の連通空間を仕切り板４４ａ〜４４ｃで仕切る場合について説明したが、これに限定されるものではなく、第１連結管４２については連通空間４５ａ〜４５ｃを有する３つの円筒体を連結し、第２連結管４３については連通空間４７ａ及び４７ｂを有する２つの円筒体を連結するにしてもよい。
【００４８】
また、上記第１及び第２の実施形態では、二重管２２の内筒２２ｂの底面を第２キャップ２４で閉塞して液溜め部２６を形成した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、内筒２２ｂの底面を第２キャップ２４とは別部材の底板で閉塞するようにしてもよい。この場合には、内筒２２ｂを外筒２２ａより突出させる必要はなく、内筒２２ｂの底面を外筒２２ａの底面と面一とすることができる。
【００４９】
また、上記第１及び第２の実施形態では、外筒２２ａ及び内筒２２ｂ間に複数の気相冷媒通路を形成した場合について説明したが、気相冷媒通路は１以上の任意数に設定することができる。この場合、隔壁２２ｃを省略することができるが、二重管２２を押出成型品とするためには、１つ以上の隔壁２２ｃを形成する必要がある。さらに、外筒２２ａ及び内筒２２ｂを別体として溶接、ロウ付け等の接合手段によって接合して二重管２２を構成するようにしてもよい。
【００５０】
また、上記第１及び第２の実施形態では、内部熱交換器付きアキュムレータ１３を独立して構成する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、圧縮機１１、放熱器１２及び蒸発器１５の何れかと一体に構成することもできる。要は内部熱交換器付きアキュムレータ１３から圧縮機１１の気相媒体吸込部に気相媒体を供給できればよい。
また、上記第１及び第２の実施形態では、自動車用空調装置に適用する冷凍サイクル１について説明したが、これに限定されるものではなく、冷凍ショーケース、自動販売機等に使用する冷凍サイクルにも本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００５１】
１１…圧縮機、１２…放熱器、１３…内部熱交換器付きアキュムレータ、１４…膨張弁、１５…蒸発器、２１…気液分離部、２２…二重管、２２ａ…外筒、２２ｂ…内筒、２２ｃ…隔壁、２２ｄ…気相冷媒通路、２２ｅ…連通溝、２３…第１キャップ、２３ｃ……流入管、２４…第２キャップ、２４ｃ…気相冷媒溜め部、２４ｄ…排出管、２６…液溜め部、２７…オイル戻し溝、３１…偏平管、３１ａ…高圧冷媒通路、３２…第１連結管、３２ａ…流入口、３３…第２連結管、３３ａ…排出口、４１Ａ〜４１Ｄ…偏平管、４１ａ〜４１ｄ…高圧冷媒通路、４２…第１連結管、４３…第２連結管、４４ａ〜４４ｃ…仕切り板、４５ａ〜４５ｃ…連通空間、４６ａ…流入口、４６ｂ…排出口、４７ａ，４７ｂ…連通空間
【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８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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