(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷凍サイクルに用いられる熱交換器であって、
内部を通過する冷媒と空気とを熱交換させる熱交換部（３，４）と、
熱交換部から流出した気液二相冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに気液分離し、液相冷媒を
溜める貯液器（５）と、
前記冷凍サイクルを構成する冷媒流路を通って流入する冷媒の流動状態を調整して前記熱交換部（３）に供給し、前記熱交換部（４）又は前記貯液器（５）から流出する冷媒の流出状態を調整する冷媒調整部と、を備え、
前記貯液器には、主に液相冷媒が溜まる貯液領域と、主に気相冷媒が溜まる貯気領域とが形成され、
前記冷媒調整部は、前記貯気領域を挟んで前記貯液領域とは反対側に設けられている、熱交換器。
【請求項２】
請求項１に記載の熱交換器であって、
前記冷媒調整部は、前記貯液領域の上方に設けられている、熱交換器。
【請求項３】
請求項２に記載の熱交換器であって、
前記熱交換部から前記貯液領域へ至る冷媒の流入経路は、前記冷媒調整部を経由する、熱交換器。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の熱交換器であって、
前記冷媒調整部は、更に、前記熱交換部又は前記貯液器から流出する冷媒の流出先を調整する、熱交換器。
【請求項５】
請求項４に記載の熱交換器であって、
更に、流入口（５１２）に繋がり、前記熱交換部から流出する冷媒を前記貯液領域に流入させる接続流路（１１）と、流出口（５１３）に繋がり、前記熱交換部から流出し前記貯液領域に入った冷媒を前記熱交換部に流出させる接続流路（１２）と、を備え、前記流入口よりも前記流出口が下方に配置されており、前記流入口は前記貯液領域の上方に配置されている、熱交換器。
【請求項６】
請求項５に記載の熱交換器であって、
前記流入口と前記貯液空間の液面との間に、前記流入口から流入する冷媒が直接前記液面に到達することを抑制する緩衝領域（６６Ｊ，６６Ｋ）が設けられている、熱交換器。
【請求項７】
請求項６に記載の熱交換器であって、
前記流入口は前記冷媒調整部の内部に連通しており、
前記緩衝領域（６６Ｊ）は、前記冷媒調整部の内部に設けられている、熱交換器。
【請求項８】
請求項６に記載の熱交換器であって、
前記緩衝領域（６６Ｋ）は、前記流入口と前記一端との間の前記貯液空間に、緩衝板（５２Ｋａ，５２Ｋｂ，５２Ｋｃ）が設けられることで形成されている、熱交換器。
【請求項９】
請求項８に記載の熱交換器であって、
前記緩衝板（５２Ｋａ）には複数の貫通穴（５２１ａ）が設けられている、熱交換器。
【請求項１０】
請求項８に記載の熱交換器であって、
前記緩衝板（５２Ｋｃ）の側面に凹部（５２１ｃ）が設けられている、熱交換器。
【請求項１１】
請求項５に記載の熱交換器であって、
前記流入口から流入する冷媒を、前記貯液空間に溜められている冷媒の液面よりも下方に導くように延びる導管（６８Ｇ）が設けられている、熱交換器。
【請求項１２】
請求項１１に記載の熱交換器であって、
前記貯液器には、前記貯液空間に溜められている冷媒を流出させる流出口（５１３）が設けられており、前記導管の下端は前記流出口よりも下方に位置するように配置されている、熱交換器。
【請求項１３】
請求項１に記載の熱交換器であって、
前記貯液器及び前記冷媒調整部は、前記熱交換部の冷媒流れ方向における一端側に配置されている、熱交換器。
【請求項１４】
請求項１３記載の熱交換器であって、
前記貯液器の長手方向を見通す方向から前記貯液器を見た場合にそれぞれの一部が重複するように、前記冷媒調整部及び前記貯液器が配置されている、熱交換器。
【請求項１５】
請求項１３記載の熱交換器であって、
前記冷媒調整部には、前記熱交換部に冷媒を流出する冷媒流出口（２１ｂ）と、前記冷凍サイクルを構成するコンプレッサへ冷媒を流出するコンプレッサ行き流出口（２２ｂ）と、が形成されている、熱交換器。
【請求項１６】
請求項１３記載の熱交換器であって、
更に、前記貯液器の前記貯気領域と前記冷媒調整部とを繋ぐ流出流路（１３）を備える、熱交換器。
【請求項１７】
請求項１５記載の熱交換器であって、
前記貯液器の前記貯液領域から流出する液相冷媒が前記コンプレッサ行き流出口から流出する冷媒と合流するように構成されている、熱交換器。
【請求項１８】
請求項１に記載の熱交換器であって、
前記熱交換部は、
流れこんだ冷媒を空気と熱交換させて前記貯液器に送り出す上流側熱交換部（３）と、
前記貯液器から流出した液相冷媒が流れ込み、空気と熱交換させる下流側熱交換部（４）と、を有し、
前記貯液器と、前記冷媒調整部と、前記上流側熱交換部と、前記下流側熱交換部と、が一体的に結合されている、熱交換器。
【請求項１９】
請求項１５記載の熱交換器であって、
前記冷媒調整部は、
前記コンプレッサから流れ込む高圧冷媒が流入する高圧冷媒流入口（２１ａ）と、前記冷媒流出口との間に設けられ、流路を開閉する機能と冷媒の圧力を低下させる機能とを有する第１調整部（２１）と、
前記貯液器から流れ込む気相冷媒が流入する気相冷媒流入口（２２ａ）と、前記コンプレッサ行き流出口との間に設けれ、流路を開閉する機能を有する第２調整部（２２）と、を有し、
前記第２調整部を挟んで、前記第１調整部と前記貯液器とが互いに反対側に位置するように設けられている、熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の熱交換器が用いられた冷凍サイクル装置として、例えば下記特許文献１に記載されたものがある。この特許文献１に記載れた冷凍サイクル装置は、冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離する気液分離器と、冷媒が循環する冷媒回路を第１モードの冷媒回路と第２モードの冷媒回路との一方に切り替える切替手段とを有している。具体的には、その気液分離器は、室外熱交換器から流出した冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離し、気相冷媒を気相冷媒出口から流出させ、液相冷媒を液相冷媒出口から流出させることが可能な構成となっている。また、第１モードの冷媒回路は、気液分離器の液相冷媒出口から液相冷媒を流出させて第２減圧手段及び蒸発器に流入させ、更に圧縮機に吸入させる冷媒回路である。第２モードの冷媒回路は、気液分離器の気相冷媒出口から気相冷媒を流出させて圧縮機に吸入させる冷媒回路である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１４９１２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１には特段の記載は無いが、冷凍サイクルを構成するバルブ類を設ける場合、貯液器から流出する気相冷媒の圧損を低減するため、バルブ類を含むユニットは貯液器の近傍に設けることが好ましい。しかしながら、熱交換器及び貯液器が車両前方に配置されることや、そもそも貯液器から滴下する水の影響を鑑みると、バルブ類が水を被るおそれが高まり、何らかの対策が必要となる。更に、バルブを貯液器近傍に配置すると、第１モードの冷媒回路では、バルブに流入する高温ガスからの熱が貯液器に伝わりやすくなり、貯液器に流れ込んだ冷媒がガス化する。冷媒のガス化が進行すると、ガス冷媒の流出に繋がり気液分離性能が阻害されるため、何らかの対策が必要となる。
【０００５】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、熱交換器や貯液器と共に冷凍サイクルを構成するバルブ類を近傍に配置するにあたって、バルブ類が水を被るおそれを低減し、バルブからの熱害に対する気液分離性能を確保できる熱交換器を提供することにある。
【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、本発明に係る熱交換器は、冷凍サイクルに用いられる熱交換器であって、内部を通過する冷媒と空気とを熱交換させる熱交換部（３，４）と、熱交換部から流出した気液二相冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに気液分離し、液相冷媒を溜める貯液器（５）と、前記冷凍サイクルを構成する冷媒流路を通って流入する冷媒の流動状態を調整して前記熱交換部（３）に供給し、前記熱交換部（４）又は前記貯液器（５）から流出する冷媒の流出状態を調整する冷媒調整部と、を備える。前記貯液器には、主に液相冷媒が溜まる貯液領域と、主に気相冷媒が溜まる貯気領域とが形成されている。前記冷媒調整部は、前記貯気領域を挟んで前記貯液領域とは反対側に設けられている。
【０００７】
このように、第１調整部２１及び第２調整部２２を、貯液器５よりも上方に配置することで、第１調整部２１及び第２調整部２２が水を被る恐れを確実に低減することができる。更に、冷媒調整部が貯気領域を挟んで貯液領域とは反対側に配置されているので、冷媒調整部に起因する熱害によって液相冷媒の一部がガス化しても、貯液領域からのガス冷媒の流出を抑制することができる。
【０００８】
更に、第２モードの冷媒回路では、気相冷媒の流出先にバルブが設けられているため、この流出経路は冷凍サイクル中で圧力損失が高い場所になる。圧力損失を低減するためには、大径の流出経路を設ける必要があり、車両搭載性が悪化する。一方、車両搭載性を考慮して流出経路を小径化すると、圧力損失が高まり、暖房性能の低下を招くことになる。これに対して、冷媒調整部を貯気領域に近接配置することができるので、気相冷媒の流出経路を大径化したとしても、その経路長を短くすることができる。従って、圧力損失を低減しつつ、車両搭載性も確保することができる。
【０００９】
尚、「課題を解決するための手段」及び「特許請求の範囲」に記載した括弧内の符号は、後述する「発明を実施するための形態」との対応関係を示すものであって、「課題を解決するための手段」及び「特許請求の範囲」に記載の発明が、後述する「発明を実施するための形態」に限定されることを示すものではない。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、熱交換器や貯液器と共に冷凍サイクルを構成するバルブ類を近傍に配置するにあたって、バルブ類が水を被るおそれを低減し、バルブからの熱害に対する気液分離性能を確保できる熱交換器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、第１実施形態に係る熱交換器であって、冷房運転の状態を示す図である。
【図２】図２は、第１実施形態に係る熱交換器であって、暖房運転の状態を示す図である。
【図３】図３は、貯液器内部の液面高さを説明するための図である。
【図４】図４は、第２実施形態に係る熱交換器を説明するための図である。
【図５】図５は、第３実施形態に係る熱交換器を説明するための図である。
【図６】図６は、第４実施形態に係る熱交換器を説明するための図である。
【図７】図７は、第５実施形態に係る熱交換器を説明するための図である。
【図８】図８は、比較例に係る熱交換器を説明するための図である。
【図９】図９は、第６実施形態に係る熱交換器を説明するための図である。
【図１０】図１０は、液冷媒の流入による液面乱れを説明するための図である。
【図１１】図１１は、第７実施形態に係る熱交換器であって、緩衝空間を形成する例について説明するための図である。
【図１２】図１２は、第７実施形態に係る熱交換器であって、緩衝空間を形成する例について説明するための図である。
【図１３】図１３は、第７実施形態に係る熱交換器であって、緩衝空間を形成する例について説明するための図である。
【図１４】図１４は、第７実施形態に係る熱交換器であって、緩衝空間を形成する例について説明するための図である。
【図１５】図１５は、第７実施形態に係る熱交換器であって、緩衝空間を形成する例について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
【００１３】
図１及び図２に示されるように、第１実施形態に係る熱交換器２は、上流側熱交換部３と、下流側熱交換部４と、貯液器５と、を備えている。上流側熱交換部３は、２つの上流側コア３２，３４と、ヘッダタンク３１，３３，３５と、を有している。本実施形態では一例として２つの上流側コア３２，３４を有するものを示したが、コアは単一でも３つ以上でも構わない。上流側コア３２，３４は、内部を流れる冷媒と外部を流れる空気との間で熱交換をする部分であって、冷媒が通るチューブと、チューブ間に設けられたフィンとを有する。
【００１４】
上流側コア３２の上流側端には、ヘッダタンク３１が取り付けられている。上流側コア３４の下流側端には、ヘッダタンク３５が取り付けられている。上流側コア３２の下流側端及び上流側コア３４の上流側端には、双方に跨って配置されるヘッダタンク３３が取り付けられている。
【００１５】
ヘッダタンク３１には流入流路１５が設けられている。ヘッダタンク３５には接続流路１１が設けられている。流入流路１５から流入した冷媒は、ヘッダタンク３１から上流側コア３２に流入する。上流側コア３２を流れた冷媒は、ヘッダタンク３３に流入する。ヘッダタンク３３内を流れた冷媒は、上流側コア３４に流入する。上流側コア３４を流れた冷媒は、ヘッダタンク３５に流入する。ヘッダタンク３５に流入した冷媒は、接続流路１１に流出する。接続流路１１は貯液器５に繋がれている。接続流路１１に流出した冷媒は、貯液器５の液溜部５１内部に流入する。
【００１６】
貯液器５は、液溜部５１と、接続流路１１と、接続流路１２と、接続流路１３と、を有している。液溜部５１は、接続流路１１から流入する気液二相冷媒を液相冷媒と気相冷媒とに分離し、液相冷媒を溜める部分である。
【００１７】
液溜部５１には、接続流路１１と、接続流路１２と、接続流路１３と、が繋がれている。接続流路１１は、上流側熱交換部３と貯液器５とを繋ぐ流路である。接続流路１２は、貯液器５と下流側熱交換部４とを繋ぐ流路である。図１に示されるように、冷房運転時に接続流路１２から流出した液相冷媒は、下流側熱交換部４に流入する。接続流路１３は、貯液器５から気相冷媒を流出させる流路である。
【００１８】
下流側熱交換部４は、ヘッダタンク４１と、下流側コア４２と、ヘッダタンク４３と、を有している。ヘッダタンク４３には、流出流路１４が繋がれている。ヘッダタンク４３は、下流側コア４２の下流側端に設けられている。下流側コア４２の上流側端には、ヘッダタンク４１が設けられている。ヘッダタンク４１には、接続流路１２が繋がれている。
【００１９】
接続流路１２からヘッダタンク４１に液相冷媒が流入し、ヘッダタンク４１から下流側コア４２に液相冷媒が流入する。下流側コア４２は、内部を流れる冷媒と外部を流れる空気との間で熱交換をする部分であって、冷媒が通るチューブと、チューブ間に設けられたフィンとを有する。従って、下流側コア４２に流れこんだ液相冷媒は、過冷却されながらヘッダタンク４３に向かう。
【００２０】
下流側コア４２からヘッダタンク４３に流れ込んだ液相冷媒は、流出流路１４に流出する。流出流路１４は、冷凍サイクル装置を構成する膨張弁に繋がっており、膨張弁より先にはエバポレータが繋がれている。
【００２１】
貯液器５の上方には、冷媒調整部としての第１調整部２１及び第２調整部２２が設けられている。第１調整部２１には、高圧冷媒流入口２１ａと、冷媒流出口２１ｂとが設けられている。高圧冷媒流入口２１ａは、コンプレッサや放熱手段から流れ込む高圧冷媒が流路１７を通して流入する流入口である。冷媒流出口２１ｂは、流入した冷媒をそのまま高圧で若しくは低圧にして、流入流路１５を通して上流側熱交換部３に向けて流出させる流出口である。
【００２２】
第２調整部２２には、気相冷媒流入口２２ａと、コンプレッサ行き流出口２２ｂとが設けられている。気相冷媒流入口２２ａは、貯液器５から接続流路１３を通して流出する気相冷媒が流入する流入口である。コンプレッサ行き流出口２２ｂは、流入した冷媒を、コンプレッサ行き流路１６を通してコンプレッサに送り出す流出口である。
【００２３】
上記したように、第１実施形態に係る熱交換器２は、内部を通過する冷媒と空気とを熱交換させる上流側熱交換部３及び下流側熱交換部４と、上流側熱交換部３から流出した気液二相冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに気液分離し、液相冷媒を溜める貯液器５と、冷凍サイクルを構成する冷媒流路を通って流入する冷媒の流動状態を調整して上流側熱交換部３に供給し、下流側熱交換部４又は貯液器５から流出する冷媒の流出状態及び流出先を調整する冷媒調整部としての第１調整部２１及び第２調整部２２と、を備える。貯液器５には、主に液相冷媒が溜まる貯液領域５１ａと、主に気相冷媒が溜まる貯気領域５１ｂとが形成されている。冷媒調整部である第１調整部２１及び第２調整部２２は、貯気領域５１ｂを挟んで貯液領域５１ａとは反対側に設けられている。
【００２４】
このように、第１調整部２１及び第２調整部２２を、貯液器５よりも上方に配置することで、第１調整部２１及び第２調整部２２が水を被る恐れを確実に低減することができる。更に、冷媒調整部である第１調整部２１及び第２調整部２２が貯気領域５１ｂを挟んで貯液領域５１ａとは反対側に配置されているので、冷媒調整部に起因する熱害によって液相冷媒の一部がガス化しても、貯液領域５１ａからのガス冷媒の流出を抑制することができる。加えて、気相冷媒の流出経路を大径化し且つ短く構成することが可能となり、圧力損失の抑制と車両搭載性の確保とを両立させることができる。
【００２５】
貯気領域５１ｂは、液溜部５１の高さ方向の半分以上の位置に配置される。図３に示されるように、貯液器５の高さは、「経年漏れ」「負荷変動吸収」「余裕等」を積み上げることで設定されている。「経年漏れ」とは、熱交換器２が冷凍サイクルに用いられた場合に、使用年数によって各部から漏れ出す冷媒量を想定し、その分を見込んでいるものである。「負荷変動吸収」とは、冷凍サイクルを運転するにあたって、流入する液相冷媒の量の変動量を見込んだものである。「経年漏れ」及び「負荷変動吸収」分は、貯液器５の設計上必要となる液面高さであるので、接続流路１２は、この高さよりも上方に設けられることが好ましい。
【００２６】
図４に示されるように、第２実施形態に係る熱交換器２Ａでは、第１調整部２１Ａ及び第２調整部２２Ａをオフセットさせて、貯液器５の上方に配置している。接続流路１３Ａをクランク状にして設け、流入流路１５Ａを延伸することで、貯液器５の直上でなくとも第１調整部２１Ａ及び第２調整部２２Ａを配置することができる。
【００２７】
また本実施形態では、上流側熱交換部３から流出する気液二相冷媒を貯液器５に流入させる接続流路１１を備えている。接続流路１１は、貯気領域５１ｂに設けられてなる流入口５０１に連通するように繋がれている。このような構成により、冷房時に高温の冷媒が通る第１調整部２１からの熱害に対して、上流側熱交換部３において熱交換した冷媒を供給することで、その熱害の影響を低減することができる。熱害の影響の低減により、貯液器５の充填特性を向上させることができる。また、暖房時には、気液分離性を向上させることができる。
【００２８】
また本実施形態では、貯液器５及び冷媒調整部としての第１調整部２１及び第２調整部２２は、上流側熱交換部３及び下流側熱交換部４の冷媒流れ方向における一端側に配置されている。このように配置することで、配管経路を短くし、冷媒の圧損増加を抑制することができる。
【００２９】
また本実施形態では、冷媒調整部である第１調整部２１及び第２調整部２２から貯液器５を見た場合にそれぞれの一部が重複するように、第１調整部２１及び第２調整部２２と貯液器５が配置されている。より具体的には、貯液器５の長手方向を見通す方向から見た場合、すなわち貯液器５の長手方向に対し上方又は下方から第１調整部２１及び第２調整部２２と貯液器５とを見た場合に、それぞれの一部が重複するように配置されている。このように配置することで、省スペース化が実現できる。もっとも、図１及び図２を参照しながら説明したように、第１調整部２１及び第２調整部２２と貯液器５とが完全に重複するように配置することに実施形態は限られない。
【００３０】
図５に示されるように、第３実施形態に係る熱交換器２Ｂは、第１調整部２１Ｂ及び第２調整部２２Ｂが横方向に沿って並ぶように配置されている。第１調整部２１Ｂには流路１７Ｂが繋がれており、ヘッダタンク３１の直上に配置されている。第１調整部２１Ｂとヘッダタンク３１とは、極めて短い流入流路１５Ｂによって繋がれている。第２調整部２２Ｂは、貯液器５の直上に配置されている。貯液器５と第２調整部２２Ｂとの距離が長くなるので、接続流路１３Ｂが延伸される。
【００３１】
また本実施形態では、冷媒調整部である第１調整部２１及び第２調整部２２には、上流側熱交換部３に冷媒を流出する接続流路１３Ｂが繋がれると共に、冷凍サイクルを構成するコンプレッサへ冷媒を流出するコンプレッサ行き流路１６Ｂが繋がれている。
【００３２】
図６に示されるように、第４実施形態に係る熱交換器２Ｃは、貯液器５の貯液領域５１ａから流出する液相冷媒がコンプレッサ行き流出口２２ｂから流出する冷媒と合流するように構成されている。より具体的には、貯液器５の下部と、接続流路１３とを繋ぐ接続流路１２Ｃが設けられている。
【００３３】
また本実施形態では、流れこんだ冷媒を空気と熱交換させて貯液器５に送り出す上流側熱交換部３と、貯液器５から流出した液相冷媒が流れ込み、空気と熱交換させる下流側熱交換部４と、を有している。貯液器５と、冷媒調整部である第１調整部２１及び第２調整部２２と、上流側熱交換部３と、下流側熱交換部４と、が一体的に結合されている。
【００３４】
また本実施形態では、第１調整部２１は、コンプレッサから流れ込む高圧冷媒が流入する高圧冷媒流入口２１ａと、冷媒流出口２１ｂとの間に設けられ、流路を開閉する機能と冷媒の圧力を低下させる機能とを有する。第２調整部２２は、貯液器５から流れ込む気相冷媒が流入する気相冷媒流入口２２ａと、コンプレッサ行き流出口２２ｂとの間に設けれ、流路を開閉する機能を有する。第２調整部２２を挟んで、第１調整部２１と貯液器５とが互いに反対側に位置するように設けられている。第２調整部２２を貯液器５側に配置することで、貯気領域５１ｂから最短距離で気相冷媒流入口２２ａを配置することができるため、気相冷媒の圧損低減が図れる。高温冷媒が流れる第１調整部を貯液器５から引き離すことで、熱害による充填率低下を避けることができる。また、このように配置することで、高圧冷媒の流れる第１調整部２１からの熱を第２調整部２２で緩和することができるので、貯液器５上部のガス化を抑制できると共に気液分離性を確保できる。
【００３５】
図７に示されるように、第５実施形態に係る熱交換器２Ｄは、上流側熱交換部３と、下流側熱交換部４と、貯液器５と、を備えている。上流側熱交換部３は、２つの上流側コア３２，３４と、ヘッダタンク３１，３３，３５と、を有している。本実施形態では一例として２つの上流側コア３２，３４を有するものを示したが、コアは単一でも３つ以上でも構わない。上流側コア３２，３４は、内部を流れる冷媒と外部を流れる空気との間で熱交換をする部分であって、冷媒が通るチューブと、チューブ間に設けられたフィンとを有する。
【００３６】
上流側コア３２の上流側端には、ヘッダタンク３１が取り付けられている。上流側コア３４の下流側端には、ヘッダタンク３５が取り付けられている。上流側コア３２の下流側端及び上流側コア３４の上流側端には、双方に跨って配置されるヘッダタンク３３が取り付けられている。
【００３７】
ヘッダタンク３１には流入流路１５が設けられている。ヘッダタンク３５には接続流路１１が設けられている。流入流路１５から流入した冷媒は、ヘッダタンク３１から上流側コア３２に流入する。上流側コア３２を流れた冷媒は、ヘッダタンク３３に流入する。ヘッダタンク３３内を流れた冷媒は、上流側コア３４に流入する。上流側コア３４を流れた冷媒は、ヘッダタンク３５に流入する。ヘッダタンク３５に流入した冷媒は、接続流路１１に流出する。接続流路１１は貯液器５に繋がれている。
【００３８】
貯液器５は、液溜部５１と、接続流路１１と、接続流路１２と、接続流路１３と、を有している。液溜部５１は、接続流路１１から流入する気液二相冷媒を液相冷媒と気相冷媒とに分離し、液相冷媒を溜める部分である。
【００３９】
液溜部５１には、接続流路１１と、接続流路１２と、接続流路１３と、が繋がれている。接続流路１１は、上流側熱交換部３と貯液器５とを繋ぐ流路である。接続流路１２は、貯液器５と下流側熱交換部４とを繋ぐ流路である。接続流路１２から流出した液相冷媒は、下流側熱交換部４に流入する。接続経路１３は、貯液器５と冷媒調整部６とを繋ぐ通路である。
【００４０】
液溜部５１には、貯液空間５１１が形成されている。貯液空間５１１に繋がるように、流入口５１２及び流出口５１３が形成されている。流入口５１２には、接続流路１１が繋がれている。流出口５１３には、接続流路１２が繋がれている。
【００４１】
貯液器５の上方には、冷媒調整部６が設けられている。冷媒調整部６には、流入流路１７と、流入流路１５とが繋がれている。流入流路１７は、コンプレッサから流れ込む高圧冷媒が流入する流路である。流入流路１５は、流入した冷媒をそのまま高圧で若しくは低圧にして、上流側熱交換部３に向けて流出させる流路である。
【００４２】
冷媒調整部６には、接続流路１３と、コンプレッサ行き流路１６とが繋がれている。接続流路１３は、貯液器５から流出する気相冷媒が流入する流路である。コンプレッサ行き流路１６は、流入した冷媒をコンプレッサに送り出す流路である。
【００４３】
冷媒調整部６は、内部流路が形成され、弁体及び弁座が配置されている本体部６１と、シール部６３と、弁体を駆動するアクチュエータ６４と、を備えている。
【００４４】
接続流路１１に流出した冷媒は、流入口５１２を経由して、冷媒調整部６の緩衝領域６６に流入する。緩衝領域６６は、接続流路１３の上方に形成されている。流入口５１２から流入する冷媒が緩衝領域６６に流れ込むことができるように、連通穴６７が設けられている。連通穴６７は、本体部６１が流入口５１２に対向する箇所に設けられている。
【００４５】
流入口５１２から流入する冷媒は、緩衝領域６６に流れ込む。接続流路１１から流入する液冷媒により接続流路１７から接続流路１５を通るＳＨガスによる熱害を冷やすことができるため、貯液空間上部のガス化を抑制でき、気液分離性を確保することができる。
【００４６】
下流側熱交換部４は、ヘッダタンク４１と、下流側コア４２と、ヘッダタンク４３と、を有している。ヘッダタンク４３には、流出流路１４が繋がれている。ヘッダタンク４３は、下流側コア４２の下流側端に設けられている。下流側コア４２の上流側端には、ヘッダタンク４１が設けられている。ヘッダタンク４１には、接続流路１２が繋がれている。
【００４７】
接続流路１２からヘッダタンク４１に液相冷媒が流入し、ヘッダタンク４１から下流側コア４２に液相冷媒が流入する。下流側コア４２は、内部を流れる冷媒と外部を流れる空気との間で熱交換をする部分であって、冷媒が通るチューブと、チューブ間に設けられたフィンとを有する。従って、下流側コア４２に流れこんだ液相冷媒は、過冷却されながらヘッダタンク４３に向かう。
【００４８】
下流側コア４２からヘッダタンク４３に流れ込んだ液相冷媒は、流出流路１４に流出する。流出流路１４は、冷凍サイクル装置を構成する膨張弁に繋がっており、膨張弁より先にはエバポレータが繋がれている。
【００４９】
上記したように、本実施形態では、冷媒調整部６は、貯液領域である貯液空間５１１の上方に設けられている。また、上流側熱交換部３から貯液領域である貯液空間５１１へ至る冷媒の流入経路は、冷媒調整部６を経由するように構成されている。
【００５０】
冷媒調整部６を貯液空間５１１の上方に配置し、なんらの対策も取らないと、暖房運転時に液冷媒が貯液空間５１１の下方に停滞し、冷凍サイクル内を循環する冷媒量が減少してしまう恐れがある。冷媒量の減少は、暖房性能の低下や循環オイル量の低下に繋がる。循環オイル量の低下が進行すると、コンプレッサがロックしてしまう恐れがある。そこで、熱交換部３から貯液空間５１１へ至る冷媒の流入流路を、冷媒調整部６を経由させることで、暖房時に冷媒を貯液空間５１１に流さずに冷凍サイクル内に還流させることができる。
【００５１】
また本実施形態では、流入口５１２に繋がり、上流側熱交換部３から流出する冷媒を貯液領域である貯液空間５１１に流入させる接続流路１１と、流出口５１３に繋がり、熱交換部３から流出し貯液領域である貯液空間５１１に入った冷媒を熱交換部４に流出させる接続流路１２とが設けられており、流入口５１２よりも流出口５１３が下方に配置されている。流入口５１２は、貯液領域である貯液空間５１１の上方に配置されている、
【００５２】
このように構成することで、冷媒調整部６を通ることで高温となった冷媒が一部ガス化しても、流出口５１３に至るまでに冷却されるので、ガスが含まれた冷媒が熱交換部４に至らないようにすることができる。一方、図８に示す比較例の熱交換器２Ｅでは、冷媒調整部６Ｅを下方に配置しているので、弁６８Ｅが高温となった場合に、ガスが含まれた冷媒が熱交換部４に流れることになる。このようなガス流入の影響を低減するため、本実施形態のように冷媒調整部６を上方に配置することが好ましい。
【００５３】
図９に示される第６実施形態に係る熱交換器２Ｇは、熱交換器２Ｄの構成に対して、更に、液冷媒が上方から流入することによる前記貯液器内の液面乱れを抑制するための導管６８Ｇを備えている。導管６８Ｇの下端６８１Ｇは、流出口５１３よりも下方に位置するように配置されている。
【００５４】
冷媒調整部６Ｆを構成する本体部６１Ｇには、緩衝領域６６Ｇが設けられている。流入口５１２から流入する冷媒が緩衝領域６６Ｇに流れ込むことができるように、連通穴６７Ｇが設けられている。連通穴６７Ｇは、本体部６１Ｇが流入口５１２に対向する箇所に設けられている。
【００５５】
本体部６１Ｇの緩衝領域６６Ｇ下方には、開口部６８２Ｇが設けられている。開口部６８２Ｇを貫通するように、導管６８Ｇが配置されている。暖房運転の場合、弁体６９Ｇが下降し、導管６８Ｇを塞ぐようになる。弁体６９Ｇには、戻り穴６９１Ｇが設けられているので、下端６８１Ｇに設けられた開口から上昇した冷媒は、戻り穴６９１Ｇを通って冷凍サイクルに還流する。
【００５６】
図１０に示される熱交換器２Ｈでは、シール部６３を用いずに空隙部６５Ｈが設けられている。空隙部６５Ｈは、本体部６１Ｈの一部を後退させることで、空隙部６５Ｈを形成している。ところで、ガス化領域を低減する観点から流入口５１２の接続位置を上方に設定すると、図１０に示されるように、冷媒が滝状に流入し、貯液空間５１１内の液面が乱れる課題が発生する。
【００５７】
そこで、液面乱れの課題を解決するための第７実施形態に係る熱交換器２Ｊについて、図１１を参照しながら説明する。熱交換器２Ｊは、貯液器５Ｊ及び冷媒調整部６Ｊを備えている。冷媒調整部６Ｊには、緩衝領域６６Ｊが形成されている。
【００５８】
緩衝領域６６Ｊは、流出流路１３Ｊの上方に形成されている。流入口５１２から流入する冷媒が緩衝領域６６Ｊに流れ込むことができるように、連通穴６７が設けられている。連通穴６７は、本体部６１Ｊが流入口５１２に対向する箇所に設けられている。
【００５９】
流入口５１２から流入する冷媒は、緩衝領域６６Ｊに流れ込む。緩衝領域６６Ｊに一時的に貯留された冷媒は、流出流路１３Ｊから貯液空間５１１に流れ落ちる。そのため、冷媒の落下が穏やかなものとなり、液面乱れが低減される。
【００６０】
続いて、液面乱れの課題を解決するための熱交換器２Ｆについて、図１２を参照しながら説明する。熱交換器２Ｋは、貯液器５Ｋを備えている。貯液器５Ｋには、緩衝領域６６Ｋが形成されている。
【００６１】
緩衝領域６６Ｋは、冷媒調整部６と緩衝板５２Ｋａとの間に形成されている。緩衝板５２Ｋａは、貯液空間５１１内に配置されている板状部材である。図１３に示されるように、緩衝板５２Ｋａには、複数の貫通穴５２１ａが設けられている。図１４に示されるように、単一の貫通穴５２１ｂが設けられた緩衝板５２Ｋｂを用いることもできる。図１５に示されるように、液溜部５１の内壁との間に隙間を形成するように、側面に凹部５２１ｃを設けた緩衝板５２Ｋｃを用いることもできる。緩衝板５２Ｋｃを用いると、冷媒は液溜部５１の内壁面を伝って流れるので、液面乱れの抑制効果が高まる。
【００６２】
以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、条件、形状などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。
【符号の説明】
【００６３】
３：上流側熱交換部
４：下流側熱交換部
５：貯液器
２１：第１調整部
２２：第２調整部
５１ａ：貯液領域
５１ｂ：貯気領域
【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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【図１５】
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