(57)【要約】【課題】アキュームレータの冷媒流出管へ気液二相冷媒の流入する割合を低減し、アキュームレータ出口における冷媒の乾き度の安定性を向上した蒸気圧縮式冷凍サイクルを提供する。【解決手段】圧縮機と、放熱器と、減圧機と、蒸発器と、該蒸発器から流出した冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離し分離された気相冷媒を圧縮機の吸入側へ流出させるアキュームレータとを備えた冷凍サイクルにおいて、アキュームレータの内部に冷媒を流入させる冷媒流入配管の出口側端部に、該冷媒流入配管の周囲に存在する冷媒を該冷媒流入配管内に吸引する冷媒吸引手段を設けたことを特徴とする蒸気圧縮式冷凍サイクル。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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放熱する放熱器と、該放熱器により放熱された冷媒を減圧する減圧機と、該減圧機により減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器と、該蒸発器から流出した冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離し分離された気相冷媒を前記圧縮機の吸入側へ流出させるアキュームレータとを備えた蒸気圧縮式冷凍サイクルにおいて、前記アキュームレータの内部に冷媒を流入させる冷媒流入配管の出口側端部に、該冷媒流入配管の周囲に存在する冷媒を該冷媒流入配管内に吸引する冷媒吸引手段を設けたことを特徴とする蒸気圧縮式冷凍サイクル。
【請求項２】
前記冷媒流入配管と前記冷媒吸引手段が一体に構成されている、請求項１に記載の蒸気圧縮式冷凍サイクル。
【請求項３】
前記アキュームレータの内部に、冷媒の気液二相流に対する衝突分離板が設けられている、請求項１または２に記載の蒸気圧縮式冷凍サイクル。
【請求項４】
前記衝突分離板は、前記アキュームレータ内から前記分離された気相冷媒を流出させる冷媒流出配管のアキュームレータ内における入口部よりも低い位置に配置されている、請求項３に記載の蒸気圧縮式冷凍サイクル。
【請求項５】
前記衝突分離板には複数の孔が設けられている、請求項３または４に記載の蒸気圧縮式冷凍サイクル。
【請求項６】
前記衝突分離板に設けられた孔の総断面積は、前記冷媒流入配管の断面積または前記アキュームレータ内から前記分離された気相冷媒を流出させる冷媒流出配管の断面積のいずれよりも大きく設定されている、請求項５に記載の蒸気圧縮式冷凍サイクル。
【請求項７】
前記衝突分離板は、前記アキュームレータ内に貯留される液相冷媒の液面よりも高い位置に配置されている、請求項３〜６のいずれかに記載の蒸気圧縮式冷凍サイクル。
【請求項８】
前記衝突分離板は、前記アキュームレータ内における配管を保持している、請求項３〜７のいずれかに記載の蒸気圧縮式冷凍サイクル。
【請求項９】
さらに、前記放熱器により放熱された冷媒と前記アキュームレータから流出される冷媒との間で熱交換を行う内部熱交換器を備えている、請求項１〜８のいずれかに記載の蒸気圧縮式冷凍サイクル。
【請求項１０】
前記冷媒が二酸化炭素である、請求項１〜９のいずれかに記載の蒸気圧縮式冷凍サイクル。
【請求項１１】
車両用空調装置に用いられる冷凍サイクルからなる、請求項１〜１０のいずれかに記載の蒸気圧縮式冷凍サイクル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二酸化炭素冷媒の使用に好適な蒸気圧縮式冷凍サイクルに関し、特に車両用空調装置における蒸気圧縮式冷凍サイクルに用いて好適なアキュームレータの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
環境問題への配慮の側面から、車両用空調装置においても代替冷媒として二酸化炭素冷媒が提案されている（例えば、特許文献１）。二酸化炭素冷媒は無毒、不燃性であるが、臨界温度が低く（約31℃）、サイクルの高圧側圧力が超臨界状態（約7.4MPa以上）になる遷臨界サイクル（超臨界冷凍サイクル）となる。一般的に、フロンを使用したものと比較して冷凍成績係数（ＣＯＰ：Coefficient of Performance）が悪いため、これを向上させることが求められている。
【０００３】
その一つの手法として、サイクル内に配置した内部熱交換器を用いて放熱器出口側の高圧側冷媒と蒸発器出口側の低圧側冷媒との間で熱交換する方法がある。これにより、高圧側冷媒温度を低減することができ、蒸発器入口側のエンタルピーを低減し、蒸発器における入口側と出口側との間のエンタルピー差を増大させることで、冷凍成績係数の向上を実現している。
【０００４】
さらに、内部熱交換器の低圧側の前にアキュームレータを設置し、外部環境変化による必要冷媒量変動に対応できるようにした構成も知られている。アキュームレータはサイクル内冷媒を出し入れする液溜めタンクであり、気相冷媒と液相冷媒とを分離する機能を有する。このアキュームレータ内において、分離された気相冷媒の流出管の入口を液相冷媒界面（液面）よりも上方に配置することで、気液冷媒を分離して気相冷媒を冷媒流出管より流出させるようにしている。
【特許文献１】特公平７−１８６０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、環境負荷変動時においては蒸気圧縮式冷凍サイクル内における必要冷媒量が増減するため、アキュームレータ内に貯留される液相冷媒量も増減する。アキュームレータへの冷媒流入配管よりアキュームレータ内部へ流入する気液二相冷媒の層は、アキュームレータ内に貯留される液相冷媒の液面が上昇すると冷媒流出管の入口近くに形成されることになる。冷媒密度の関係からは、液相冷媒液面の上部には気液二相冷媒層が形成され、最上部に気相冷媒層が形成される。この気液二相冷媒層の範囲内に冷媒流出管の入口が位置していると、気液二相冷媒が冷媒流出管内へと流入してしまい、アキュームレータ出口における冷媒の乾き度の安定性が低減するという問題がある。この部位で冷媒の乾き度が変化すると、冷凍成績係数の向上が困難となる。
【０００６】
そこで本発明の課題は、上記問題点を解決するために、環境負荷変動時においてもアキュームレータの冷媒流出管へ気液二相冷媒の流入する割合を低減し、アキュームレータ出口における冷媒の乾き度の安定性を向上した蒸気圧縮式冷凍サイクルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係る蒸気圧縮式冷凍サイクルは、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放熱する放熱器と、該放熱器により放熱された冷媒を減圧する減圧機と、該減圧機により減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器と、該蒸発器から流出した冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離し分離された気相冷媒を前記圧縮機の吸入側へ流出させるアキュームレータとを備えた蒸気圧縮式冷凍サイクルにおいて、前記アキュームレータの内部に冷媒を流入させる冷媒流入配管の出口側端部に、該冷媒流入配管の周囲に存在する冷媒を該冷媒流入配管内に吸引する冷媒吸引手段を設けたことを特徴とするものからなる。
【０００８】
このような蒸気圧縮式冷凍サイクルにおいては、冷媒流入配管の出口側端部に設けられた冷媒吸引手段により、アキュームレータ内の冷媒流入配管の周囲に存在する冷媒、とくに気液二相冷媒を冷媒流入配管内に吸引でき、吸引された冷媒は冷媒流入配管内を下方へ流れている冷媒流入流の本流に合流される。したがって、アキュームレータ内の気液二相冷媒層からは、アキュームレータの冷媒流出配管には流入しにくくなり、気液二相冷媒の流出が抑えられて、アキュームレータ出口における冷媒の乾き度を安定化することが可能になる。
【０００９】
また、この本発明に係る蒸気圧縮式冷凍サイクルにおいては、上記冷媒流入配管と上記冷媒吸引手段が一体に構成されている構造、例えば、上記冷媒流入配管上に上記冷媒吸引手段を一体に形成した構造や、別に作製した冷媒吸引手段をろう付けや溶接等により冷媒流入配管と一体に接合した構造とすることができる。このように構成すれば、部品点数を増加させることがなく、かつ、冷媒吸引手段を冷媒流入配管の所定の位置に保持させた構造とすることができ、冷媒吸引手段の位置を所望の位置に容易に決めることができるとともに、周囲の気液二相冷媒に対し容易に所望の吸引性能を発揮させることができる。
【００１０】
上記アキュームレータの内部には、冷媒の気液二相流に対する衝突分離板が設けられていることが好ましい。衝突分離板を設けることにより、アキュームレータ内の気液二相冷媒中の液相冷媒をこの衝突分離板に衝突させて気相冷媒と分離し、分離された気相冷媒を効率よくアキュームレータから流出させることが可能になる。とくに、比較的液相冷媒を多く含んだ気液二相冷媒層が形成される低負荷時においては、比重の大きな液相冷媒を衝突分離板に衝突させることにより、効率よく気相冷媒と分離することが可能になる。
【００１１】
この衝突分離板は、上記アキュームレータ内から上記分離された気相冷媒を流出させる冷媒流出配管のアキュームレータ内における入口部よりも低い位置に配置されていることが好ましい。この配置により、上記の如く衝突分離板によって分離された後の気相冷媒がより効率よくアキュームレータから流出されることになる。
【００１２】
また、上記衝突分離板には複数の孔が設けられていることが好ましい。この構成により、気液二相冷媒中の液相冷媒を効率よく衝突分離板に衝突させ、かつ、液相冷媒から分離された気相冷媒を複数の孔を通過させて効率よくアキュームレータから流出させることが可能になる。
【００１３】
また、上記衝突分離板に設けられた孔の総断面積は、上記冷媒流入配管の断面積または上記アキュームレータ内から上記分離された気相冷媒を流出させる冷媒流出配管の断面積のいずれよりも大きく設定されていることが好ましい。このような構成により、冷媒が衝突分離板の孔を通過する際の圧力損失を相対的に低く抑えておくことが可能になり、アキュームレータ全体としての圧力損失を低く抑えることが可能になる。
【００１４】
また、上記衝突分離板は、上記アキュームレータ内に貯留される液相冷媒の液面よりも高い位置に配置されていることが好ましい。貯留される液相冷媒の液面は、負荷等に応じて変動するが、最も高い液面の位置よりも高い位置に配置されていることが好ましい。この構成により、衝突分離板の下方に形成された気液二相冷媒層に対して、衝突分離板により確実に気液分離機能を持たせることができる。
【００１５】
また、上記衝突分離板は、アキュームレータ内における配管を保持している構造とすることができる。例えば、衝突分離板と冷媒流入配管や冷媒流出配管をろう付けや溶接等により一体化する構造を採用できる。このような構成においては、配管とアキュームレータ本体との組み付け強度を、衝突分離板を介して増大させることが可能になり、アキュームレータ全体として信頼性が向上する。
【００１６】
本発明に係る蒸気圧縮式冷凍サイクルは、さらに、上記放熱器により放熱された冷媒と上記アキュームレータから流出される冷媒との間で熱交換を行う内部熱交換器を備えている構成とすることができる。サイクル内に内部熱交換器を配置することにより、サイクル内の高圧側冷媒と蒸発器出口側の低圧側冷媒との間の熱交換により、高圧側冷媒温度を低減することができ、蒸発器入口側のエンタルピーを低減し、蒸発器における入口側と出口側との間のエンタルピー差を増大させることで、冷凍成績係数の向上をはかることが可能になる。
【００１７】
本発明に係る蒸気圧縮式冷凍サイクルは、とくに使用冷媒が二酸化炭素である場合に好適なものである。さらに、本発明に係る蒸気圧縮式冷凍サイクルは、とくに、冷凍成績係数の向上の要求が強い車両用空調装置に用いられる冷凍サイクルとして好適なものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る蒸気圧縮式冷凍サイクルによれば、冷媒流入配管の出口側端部に冷媒吸引手段を設けることにより、とくにアキュームレータ内の気液二相冷媒を冷媒流入配管内に吸引して、冷媒が気液二相状態にてアキュームレータから流出することを抑えることができ、アキュームレータ出口における冷媒の乾き度を安定化させて、サイクルの冷凍成績係数の向上をはかることができる。この冷媒吸引手段は冷媒流入配管と一体に構成することで、アキュームレータ全体をコンパクトな構成に保ちつつ、組み付け等を簡素化した状態にて、本発明を容易に実施できる。
【００１９】
また、アキュームレータ内に衝突分離板を設け、その構成、配置、アキュームレータ内配管との取り合い等を最適化することにより、冷媒の気液分離性能を高めることができ、液相冷媒の流出をより効率よく抑えて、サイクルの冷凍成績係数の一層の向上をはかることができる。さらに、内部熱交換器を併設することにより、さらに冷凍成績係数の向上をはかることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に、本発明の望ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
まず、図１に、例えば車両用空調装置における、一般的な蒸気圧縮式冷凍サイクルの回路構成の一例を示す。図１に示す構成において、１は冷媒を吸入圧縮する圧縮機、２は圧縮機１にて圧縮された冷媒を外部の熱交換媒体によって放熱する放熱器（ガスクーラ）を示している。放熱器２にて放熱した冷媒を更に冷却する（高圧側）内部熱交換器３と、冷却された冷媒を減圧する減圧機４と、減圧した冷媒を蒸発させる蒸発器５と、蒸発器５から流出した冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離し分離された気相冷媒を（低圧側）内部熱交換器３へ流出させるアキュームレータ６が設けられている。これら機器が、順次、冷凍回路１１にて接続されている。図１における矢印は冷媒の流れ方向を示している。
【００２１】
このような蒸気圧縮式冷凍サイクルにおいては、内部熱交換器３は二酸化炭素冷媒のようにサイクル運転時の高圧側冷媒圧力が超臨界状態になる遷臨界サイクルでは、高圧側冷媒圧力を低減できる。これは、高圧側冷媒と低圧側冷媒とを熱交換することで、高圧側冷媒温度を低減できるからである。さらに、高圧側冷媒温度を低減できることから、蒸発器５の入口側のエンタルピーを低減でき、蒸発器５における入口、出口間のエンタルピー差を増大させることにより、冷凍成績係数の向上が期待できる。しかしながら、内部熱交換器３は高圧側冷媒温度を低下できるというメリットがある反面、圧縮機１の吸入側冷媒温度を上昇させてしまう。圧縮機１の圧縮行程では、理論的には冷媒は等エントロピー変化するが、圧縮機１の吸入側冷媒温度が上昇すると、モリエル線図における等エントロピー線の傾きが小さくなるため、圧縮機１の吸入側冷媒温度が低い時と比べて圧縮機１の動力が増加するというデメリットも併せ持つ。
【００２２】
また、二酸化炭素のような高圧側冷媒圧力が高い冷媒を使用する場合には、耐圧性の確保等の問題から高圧側に液溜めタンクを設けることが難しい。また、圧縮機起動時等に多量の液冷媒が圧縮機へ吸入されることを防止するためには、圧縮機への冷媒吸入側に液溜めタンクが設けられることが好ましく、その性能は圧縮機の信頼性に大きく影響する。よって、低圧側に上記のようにアキュームレータ６を設置するのが一般的である。本発明はこのアキュームレータ６の改良を介してサイクル全体の冷凍成績係数の向上を目指すものである。
【００２３】
本発明におけるこのアキュームレータ６の改良をより容易に理解するために、まず、比較対象として、従来の冷凍サイクルにて用いられていたアキュームレータの構造の一例を、図２を参照して説明する。図２においては、アキュームレータの内部構造を示す符号については、比較のため、後述の本発明の実施例における内部構造を示す符号と同一の符号を使用している。
【００２４】
図２において、アキュームレータ６は外部環境変化による必要冷媒量変動に対応できるように構成されている。アキュームレータ６は、サイクル内冷媒を出し入れする液溜めタンクであり、冷媒流出配管２２の入口を液相冷媒層２６の液面よりも上部に配置することで、気液冷媒を分離して気相冷媒を冷媒流出配管２２より流出させる機器である。また、アキュームレータ６内に冷媒とともに流入する潤滑油を最下層のオイル層２７として貯留し、そこから冷媒流出配管２２を介して圧縮機１へ返油する。実際には、オイル分離器等を用いても、冷媒から潤滑油を１００％分離することは難しく、冷媒中に溶け込んだ潤滑油が冷凍サイクル内を循環する。
【００２５】
アキュームレータ６上面に蒸発器５の出口冷媒配管と接続された冷媒流入配管２１（冷媒流入路）が設けてあり、ここからアキュームレータ６内に冷媒および潤滑油が流入する。流入した冷媒および潤滑油は、その比重の差によって比重の大きい潤滑油が底部にオイル層２７として溜まり、次に比重の大きな液相冷媒がオイル層２７の上部に液相冷媒層２６として形成、貯留される。さらにその上部に気液二相冷媒層２８が位置し、最も比重の小さな気相冷媒が最上部に気相冷媒層２５として形成され、冷媒流出配管２２より気相冷媒層２５の気相冷媒が流出する。その際、オイル戻し孔２４より少量の潤滑油が吸い上げられ、アキュームレータ６内に溜まった潤滑油が内部熱交換器３を経て、圧縮機１へと返油される。冷媒流入配管２１および冷媒流出配管２２はアキュームレータ本体としての耐圧容器２３に収容されている。図示は省略するが、オイル戻し孔２４はその断面積が小さく、冷凍サイクル中の不純物が詰まる恐れがあるので、フィルタを付けておくことが好ましい。
【００２６】
このような従来のアキュームレータ６に対し、本発明で改良された、本発明の一実施例に係るアキュームレータ２０の構造を図３に示す。基本的には図２で説明した通り、アキュームレータ２０の本体上面に蒸発器５の出口冷媒配管と接続された冷媒流入配管２１が設けてあり、ここからアキュームレータ２０内に冷媒および潤滑油が流入する。流入した冷媒および潤滑油は、その比重の差によって比重の大きい潤滑油が底部のオイル層２７に溜まり、次に比重の大きな液相冷媒がオイル層２７の上部に液相冷媒層２６として形成、貯留される。さらにその上部に気液二相冷媒層２８が位置し、最も比重の小さな気相冷媒が最上部に気相冷媒層２５として形成され、冷媒流出配管２２より気相冷媒層２５の気相冷媒が流出する。その際、オイル戻し孔２４より少量の潤滑油が吸い上げられ、アキュームレータ２０内に溜まった潤滑油が内部熱交換器３を経て、圧縮機１へと返油される。冷媒流入配管２１および冷媒流出配管２２はアキュームレータ本体としての耐圧容器２３に収容されている。この場合にも、図示は省略するが、オイル戻し孔２４はその断面積が小さく、冷凍サイクル中の不純物が詰まる恐れがあるので、フィルタを付けておくことが好ましい。なお、図３における矢印は冷媒の流れを示している。
【００２７】
冷媒流入配管２１の出口側端部には冷媒吸引手段２９が設けられており、さらに、本実施例では冷媒流入配管２１と冷媒吸引手段２９は一体に構成されている。このような構成とすることで、周囲の気液二相冷媒層２８中に存在する気液二相冷媒を冷媒吸引手段２９により冷媒流入配管２１内に吸引できる。蒸発器５から流出した冷媒が冷媒流入配管２１内を鉛直下方向へ流れることによって、冷媒流入配管２１内とアキュームレータ２０内の気液二相冷媒層２８との間に圧力差が生じ、周囲の気液二相冷媒層２８中の気液二相冷媒が、冷媒吸引手段２９により冷媒流入配管２１内の本流に吸引合流され、冷媒流入配管２１の出口からアキュームレータ２０内へ流出する。このような構成とすることで、冷媒流出配管２２内には気液二相冷媒が混じりにくくなり、アキュームレータ２０の出口冷媒乾き度を所望の乾き度に安定化することができる。また、冷媒流入配管２１と冷媒吸引手段２９とを一体化して製作すれば、冷媒吸引手段２９は冷媒流入配管２１に保持されるため、別途保持する必要は無くなる。なお、冷媒吸引手段２９は、負荷に応じて変動する液層冷媒層２６の液面よりも上方に配置されている。
【００２８】
また本実施例では、アキュームレータ２０内部の液層冷媒層２６の液面よりも高い位置に衝突分離板３０が設けられており、衝突分離板３０には複数の細孔３１が設けられている。細孔３１の総断面積は、冷媒流入配管２１または冷媒流出配管２２の断面積のいずれよりも大きく設定されている。特に、低負荷時の冷媒状態としてアキュームレータ２０内に流入する冷媒の乾き度が小さいため、比較的液相冷媒を多く含んだ冷媒が気液二相冷媒層２８を形成するが、衝突分離板３０に細孔３１を設けたことにより、比重の大きな液相冷媒は衝突分離板３０の壁面に衝突し、気相冷媒が細孔３１を通過して、気相冷媒と液相冷媒がそれぞれに分離される。このとき、衝突分離板３０は液相冷媒層２６の液面よりも上方に位置しているので、衝突分離板３０の気液分離性能は安定して発揮される。このように衝突分離板３０を設けておくことにより、上述の冷媒吸引手段２９による働きと合わせて、より効率的な気液冷媒の分離が可能となり、サイクル安定性を向上できる。また、、衝突分離板３０の細孔３１の総断面積を、冷媒流入配管２１または冷媒流出配管２２の断面積のいずれよりも大きく設定しておくことにより、冷媒が衝突分離板３０の細孔３１を通過する際の圧力損失を低く抑えることができ、アキュームレータ２０内における圧力損失全体を低く抑えることが可能になる。なお、衝突分離板３０に設ける細孔３１の形状は円形に限定されるものではない。また、衝突分離板３０に設ける細孔３１の位置も特に限定されるものではないが、図３に示した通り、冷媒吸引手段２９の近傍に設けることが好ましい。
【００２９】
衝突分離板３０は、例えば、予め、冷媒流入配管２１、冷媒流出配管２２が貫通する穴を開けておき、衝突分離板３０と冷媒流入配管２１および冷媒流出配管２２をろう付けまたは溶接等により衝突分離板３０と一体化しておくことが可能である。このように一体化しておけば、配管とアキュームレータ２０本体（耐圧容器２３）との組付け強度が増すこととなり、製品の信頼性向上に寄与できる。
【００３０】
上記冷媒吸引手段２９のより具体的な構造例について、以下に説明する。
図４に示す冷媒吸引手段２９ａにおいては、冷媒流入配管２１の出口側端部に、二重管構造を構成する外管４１が冷媒流入配管２１に対し一体構造にて設けられている。この冷媒吸引手段２９ａは、衝突分離板３０よりも下方に配置されていることが好ましい。蒸発器５から流出した冷媒の冷媒流入配管２１内における鉛直下方向への流れによって、アキュームレータ２０内の気液二相冷媒層２８との間には、圧力差が生じ、冷媒流入配管２１の周囲に存在する気液二相冷媒が冷媒流入配管２１内の本流に吸引、合流されて、冷媒流入配管２１の出口部からアキュームレータ２０内へ流出される。その結果、気液二相冷媒、とくに液相冷媒の冷媒流出配管２２内への流出が抑えられ、アキュームレータ２０の出口側冷媒の乾き度が安定する。
【００３１】
また、図５に示す冷媒吸引手段２９ｂにおいては、冷媒流入配管２１の出口側端部に、冷媒流入配管２１の全周にわたって切り欠き４２が設けられている。切り欠き４２を設ける箇所としては、衝突分離板３０よりも下方に位置する方が好ましい。蒸発器５から流出した冷媒の冷媒流入配管２１内における鉛直下方向への流れによって、アキュームレータ２０内の気液二相冷媒層２８との間には、圧力差が生じ、冷媒流入配管２１の周囲に存在する気液二相冷媒が冷媒流入配管２１内の本流に吸引、合流されて、冷媒流入配管２１の出口部からアキュームレータ２０内へ流出される。その結果、気液二相冷媒、とくに液相冷媒の冷媒流出配管２２内への流出が抑えられ、アキュームレータ２０の出口側冷媒の乾き度が安定する。切り欠き４２の冷媒流入配管２１の軸に沿う方向に対する角度は、冷媒吸入効率から、例えば１５°以上、７５°以下であることが好ましい。切り欠き４２の形状はどのような形状でもよく、切り欠き４２によって形成される冷媒流入配管２１内に通じる孔は、細孔であることが好ましい。
【００３２】
また、図６に示す冷媒吸引手段２９ｃにおいては、冷媒流入配管２１の下部に下方に向けてラッパ状に拡管された拡管部４３が設けられており、拡管部４３の上部に冷媒流入穴４４が設けられている。拡管部４３は衝突分離板３０よりも下方に位置する方が好ましい。蒸発器５から流出した冷媒の冷媒流入配管２１内における鉛直下方向への流れによって、アキュームレータ２０内の気液二相冷媒層２８との間には、圧力差が生じ、冷媒流入配管２１の周囲に存在する気液二相冷媒が拡管部４３による吸引力により冷媒流入穴４４を通して冷媒流入配管２１内の本流に吸引、合流されて、冷媒流入配管２１の出口部からアキュームレータ２０内へ流出される。その結果、気液二相冷媒、とくに液相冷媒の冷媒流出配管２２内への流出が抑えられ、アキュームレータ２０の出口側冷媒の乾き度が安定する。
【００３３】
また、図７に示す冷媒吸引手段２９ｄにおいては、冷媒流入配管２１の下部にアスピレータ形状部４５が設けられ、アスピレータ形状部４５は冷媒流入配管２１に一体的に取付けまたは接合されている。このアスピレータ形状部４５も衝突分離板３０よりも下方に位置する方が好ましい。蒸発器５から流出した冷媒の冷媒流入配管２１内における鉛直下方向への流れによって、このアスピレータ形状部４５内には負の静圧が生じ、アキュームレータ２０内の気液二相冷媒層２８との間に圧力差が生じ、冷媒流入配管２１の周囲に存在する気液二相冷媒がアスピレータ形状部４５内に吸引されて冷媒流入配管２１内の本流に合流され、冷媒流入配管２１の出口部からアキュームレータ２０内へ流出される。その結果、気液二相冷媒、とくに液相冷媒の冷媒流出配管２２内への流出が抑えられ、アキュームレータ２０の出口側冷媒の乾き度が安定する。
【００３４】
このように、本発明の蒸気圧縮式冷凍サイクルに用いるアキュームレータ２０においては、冷媒流入配管２１の出口側端部に冷媒吸引手段２９（２９ａ、２９ｂ、２９ｃ、２９ｄ）を設けたので、周囲に存在する気液二相冷媒を冷媒吸引手段２９により効率よく冷媒流入配管２１内に吸引でき、冷媒流入配管２１内の冷媒の本流に合流させてアキュームレータ２０内に流出させることができる。その結果、冷媒流出配管２２内には気液二相冷媒が混じりにくくなり、アキュームレータ２０内で分離された気相冷媒が効率よくアキュームレータ２０から流出され、アキュームレータ出口冷媒乾き度を安定化することができる。また、冷媒流入配管２１と冷媒吸引手段２９とを一体化して製作すれば、冷媒吸引手段２９を冷媒流入配管21にて所定の位置に保持することができる。
【００３５】
さらに、アキュームレータ２０内に衝突分離板３０を設けることにより、特に、比較的液相冷媒を多く含んだ冷媒が気液二相冷媒層２８を形成する低負荷時においては、比重の大きな液相冷媒を衝突分離板３０に壁面に衝突させて気相冷媒と効率よく分離させることができ、冷媒吸引手段２９と合わせてより効率的に冷媒の気液分離が可能となってサイクル安定性を向上できる。また、衝突分離板３０に設けた細孔３１の総断面積を冷媒流入配管２１または冷媒流出配管２２の断面積のいずれよりも大きく設定することにより、冷媒が衝突分離板３０の細孔３１を通過する際の圧力損失を低減でき、アキュームレータ２０全体としての圧力損失の低減をはかることができる。
【００３６】
また、衝突分離板３０に予め、冷媒流入配管２１、冷媒流出配管２２が貫通する穴を開けているので、衝突分離板３０と冷媒流入配管２１および冷媒流出配管２２を一体化することが可能となり、各配管とアキュームレータ本体との組付け強度を増大させて、製品としてのアキュームレータ２０の信頼性を向上できる。さらに、冷媒流入配管２１および冷媒流出配管２２はともにアキュームレータ本体の上面側にあるので、車両用空調装置の冷媒として二酸化炭素を用いた場合、装置の小型化、搭載性の向上が期待できる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明に係る冷凍サイクルにおけるアキュームレータの改良構造は、あらゆる蒸気圧縮式冷凍サイクルに適用可能であり、とくに二酸化炭素冷媒を使用した車両用空調装置における蒸気圧縮式冷凍サイクルに用いて好適なものである。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】一般的な蒸気圧縮式冷凍サイクルの一例を示す機器系統図である。
【図２】比較のために示した従来のアキュームレータの構造の一例を示し、（Ｂ）は縦断面図、（Ａ）は図（Ｂ）のＡ−Ａ線に沿う横断面図である。
【図３】本発明の一実施例に係るアキュームレータの構造を示し、（Ｂ）は縦断面図、（Ａ）は図（Ｂ）のＡ−Ａ線に沿う横断面図である。
【図４】本発明における冷媒吸引手段の構造の一例を示す概略縦断面図である。
【図５】本発明における冷媒吸引手段の構造の別の例を示す概略縦断面図である。
【図６】本発明における冷媒吸引手段の構造のさらに別の例を示す概略縦断面図である。
【図７】本発明における冷媒吸引手段の構造のさらに別の例を示す概略縦断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  圧縮機
２  放熱器
３  内部熱交換器
４  減圧機
５  蒸発器
６、２０  アキュームレータ
１１  冷凍回路
２１  冷媒流入配管
２２  冷媒流出配管
２３  耐圧容器
２４  オイル戻し孔
２５  気相冷媒層
２６  液相冷媒層
２７  オイル層
２８  気液二相冷媒層
２９、２９ａ、２９ｂ、２９ｃ、２９ｄ  冷媒吸引手段
３０  衝突分離板
３１  細孔（孔）
４１  外管
４２  切り欠き
４３  拡管部
４４  冷媒流入穴
４５  アスピレータ形状部
【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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