(57)【要約】【課題】気液分離器の冷媒流出管へ気液二相冷媒の流入する割合を低減し、気液分離器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気液分離器とを備えた冷凍サイクルにおいて、気液分離器の内部に冷媒を流入させる冷媒流入通路を、内部で冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに遠心分離可能な湾曲形状に形成し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気液分離器とを備えた蒸気圧縮式冷凍サイクルにおいて、前記気液分離器の内部に冷媒を流入させる冷媒流入通路を、内部で冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに遠心分離可能な湾曲形状に形成したことを特徴とする蒸気圧縮式冷凍サイクル。
【請求項２】
前記冷媒流入通路が、その入口から出口にいくにしたがって通路断面積が大きくなるように形成されている、請求項１に記載の蒸気圧縮式冷凍サイクル。
【請求項３】
前記冷媒流入通路が、その入口から出口に向かってインボリュート形状またはそれに近い疑似インボリュート形状で延びている、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】
前記冷媒流入通路の出口が、前記気液分離器の容器の内周面の周方向に沿う方向に向けて開口されている、請求項１〜３のいずれかに記載の蒸気圧縮式冷凍サイクル。
【請求項５】
前記気液分離器の内部に、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１〜４のいずれかに記載の蒸気圧縮式冷凍サイクル。
【請求項６】
前記衝突分離板は、前記気液分離器内から前記分離された気相冷媒を流出させる冷媒流出管の気液分離器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】
前記衝突分離板には複数の孔が設けられている、請求項５または６に記載の蒸気圧縮式冷凍サイクル。
【請求項８】
前記衝突分離板に設けられた孔の総断面積は、前記冷媒流入通路の断面積または前記気液分離器内から前記分離された気相冷媒を流出させる冷媒流出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７に記載の蒸気圧縮式冷凍サイクル。
【請求項９】
前記衝突分離板は、前記気液分離器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５〜８のいずれかに記載の蒸気圧縮式冷凍サイクル。
【請求項１０】
前記衝突分離板は、前記気液分離器内における前記冷媒流入通路を形成する配管を保持している、請求項５〜９のいずれかに記載の蒸気圧縮式冷凍サイクル。
【請求項１１】
前記衝突分離板は、前記気液分離器内における前記気液分離器内から前記分離された気相冷媒を流出させる冷媒流出管を保持している、請求項５〜１０のいずれかに記載の蒸気圧縮式冷凍サイクル。
【請求項１２】
さらに、前記放熱器により放熱された冷媒と前記気液分離器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１〜１１のいずれかに記載の蒸気圧縮式冷凍サイクル。
【請求項１３】
前記冷媒が二酸化炭素である、請求項１〜１２のいずれかに記載の蒸気圧縮式冷凍サイクル。
【請求項１４】
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１〜１３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気液分離器の構造に関する。
【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気液分離器を設置し、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。気液分離器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。この気液分離器内において、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、気液分離器内に貯留される液相冷媒量も増減する。気液分離器への冷媒流入管より気液分離器内部へ流入する気液二相冷媒の層は、気液分離器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、気液分離器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気液分離器の冷媒流出管へ気液二相冷媒の流入する割合を低減し、気液分離器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気液分離器とを備えた蒸気圧縮式冷凍サイクルにおいて、前記気液分離器の内部に冷媒を流入させる冷媒流入通路を、内部で冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに遠心分離可能な湾曲形状に形成したことを特徴とするものからなる。つまり、冷媒流入通路を形成する冷媒流入管または冷媒流入通路形成体を、湾曲管形状に形成したものである。
【０００８】
このような蒸気圧縮式冷凍サイクルにおいては、蒸発器側から流入される冷媒は、湾曲形状に形成された冷媒流入通路内を通して気液分離器内に流入されるが、該冷媒流入通路内を通過する際に、気相冷媒と液相冷媒とに遠心分離される。より詳しくは、流入されてくる気液二相冷媒の密度差を利用し、湾曲通路構造により冷媒に作用する遠心力により（遠心力に基づく慣性力の差により）、密度の大きい液相冷媒は冷媒流入通路内でより内壁面側に、密度の小さい気相冷媒は冷媒流入通路内でより通路中央部側を通過することになるので、冷媒流入通路内にて気液分離作用が助長される。この冷媒流入通路内を流れた冷媒が、気液分離器の本体内に流入し、気液分離器本来の機能である気液分離作用が働く。したがって、気液分離器全体としての気液分離機能が大幅に高められ、気液二相冷媒の気液分離器からの流出、とくに液相冷媒の流出が抑えられて、気液分離器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】
この本発明に係る蒸気圧縮式冷凍サイクルにおいては、上記冷媒流入通路が、その入口から出口にいくにしたがって通路断面積が大きくなるように形成されている構造とすることができる。このように構成すれば、上記遠心分離作用に加えて、拡管効果により、気液二相冷媒の密度差に基づく慣性力の差により、密度の大きい液相冷媒と密度の小さい気相冷媒との間に通路内速度差を持たせることができ、気液分離作用をさらに助長することが可能になる。したがって、冷媒流入通路内にて一層効率のよい気液分離が行われ、気液分離器全体としての気液分離機能が一層大幅に高められる。
【００１０】
上記冷媒流入通路の湾曲形状としては、例えば、その入口から出口に向かってインボリュート形状またはそれに近い形状である疑似インボリュート形状で延びるように形成することができる。ただし、この形状に限定されず、単なる円弧形状からなる湾曲形状を採用することも可能である。
【００１１】
また、上記冷媒流入通路の出口は、気液分離器の容器の内周面の周方向に沿う方向に向けて開口されていることが好ましい。このように構成すれば、冷媒流入通路の出口から気液分離器本体内に流入した冷媒は、引き続いて容器の内周面に沿って周方向に流れることができ、それによって遠心分離作用を受けてさらに気液分離機能が高められる。
【００１２】
上記気液分離器の内部には、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、気液分離器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気液分離器から流出させることが可能になる。つまり、気液分離器本体内における気液分離性能の向上を併せてはか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。
【００１３】
この衝突分離板は、上記気液分離器内から上記分離された気相冷媒を流出させる冷媒流出管の気液分離器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気液分離器から流出されることになる。
【００１４】
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気液分離器から流出させることが可能になる。
【００１５】
また、上記衝突分離板に設けられた孔の総断面積は、上記冷媒流入通路の断面積または上記気液分離器内から上記分離された気相冷媒を流出させる冷媒流出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、気液分離器全体としての圧力損失を低く抑えることが可能になる。
【００１６】
また、上記衝突分離板は、上記気液分離器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。
【００１７】
また、上記衝突分離板は、気液分離器内における上記冷媒流入通路を形成する配管や気液分離器内から上記分離された気相冷媒を流出させる冷媒流出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管や冷媒流出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、配管と気液分離器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、気液分離器全体として信頼性が向上する。
【００１８】
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気液分離器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。
【００１９】
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】
【００２０】
本発明に係る蒸気圧縮式冷凍サイクルによれば、気液分離器の冷媒流入通路を湾曲形状とし、その内部で遠心分離作用を働かせて気液分離を行わせ、さらに気液分離器本体内で気液分離を行わせることにより、気液分離器全体としての気液分離機能を大幅に高めることができ、冷媒が気液二相状態にて気液分離器から流出することを抑えることができ、気液分離器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。冷媒流入通路の断面積変化構成や湾曲形状、冷媒流入通路の出口開口方向を最適化すれば、一層気液分離機能を高めることが可能になり、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。
【００２１】
また、気液分離器内に衝突分離板を設け、その構成、配置、気液分離器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さらに高めることができ、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さらなる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】
【００２２】
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へ流出させる気液分離器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。
【００２３】
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。
【００２４】
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気液分離器６を設置するのが一般的である。本発明はこの気液分離器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。
【００２５】
本発明におけるこの気液分離器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気液分離器の構造の一例を、図２を参照して説明する。図２においては、気液分離器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。
【００２６】
図２において、気液分離器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。気液分離器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管２２より流出させる機器である。また、気液分離器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。
【００２７】
気液分離器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管２１（冷媒流入通路）が設けてあり、ここから気液分離器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、気液分離器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。冷媒流入管２１および冷媒流出管２２は気液分離器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。
【００２８】
このような従来の気液分離器６に対し、本発明で改良された、本発明の一実施例に係る気液分離器２０の構造を図３に示す。基本的には図２で説明した通り、気液分離器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通路としての冷媒流入管２１が設けてあり、ここから気液分離器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、気液分離器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。冷媒流入管２１および冷媒流出管２２は気液分離器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。
【００２９】
上記冷媒流入通路としての冷媒流入管２１は、その入口から出口２９に向けて、通路内部で冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに遠心分離可能な湾曲形状に形成されており、湾曲形状としては、例えば、入口から出口２９に向けてインボリュート曲線に沿う形状となるように形成されている。また、本実施例では、冷媒流入通路としての冷媒流入管２１の通路断面積が、入口から出口２９にいくにしたがって大きくなるように形成されている。さらに、冷媒流入通路としての冷媒流入管２１の出口２９は、図３（Ａ）に示すように、気液分離器本体としての耐圧容器２３の内周面の周方向に沿う方向に向けて開口されている。
【００３０】
このように冷媒流入通路が湾曲形状に形成されるとともに、その入口から出口にいくにしたがって通路断面積が大きくなるように形成されることで、この冷媒流入通路内にて、遠心分離作用により気液二相冷媒の気相冷媒と液相冷媒の分離促進をはかることができる。これは気液二相冷媒の密度差を利用したもので、密度の小さい気相冷媒は通路中央部側を流れるとともに通路断面積に変化に伴って液相冷媒との間で速度差が生じ、密度の大きい液相冷媒は遠心力による慣性力で通路内壁面側を流れるとともに通路断面積の変化に伴って気相冷媒との間で速度差が生じ、気液の分離が促進される。このように分離されて冷媒流入管２１の出口２９から気液分離器本体内に流入した冷媒は、耐圧容器２３の円周方向に沿って流れることにより、遠心分離作用を受け、さらに気相冷媒と液相冷媒の分離がはかられ、液相冷媒は液相冷媒層２６へ、気相冷媒は気相冷媒層２５へと流れる。これにより、液相冷媒は耐圧容器２３の下層に滞留し、気相冷媒は衝突分離板３０の細孔３１を通過した後気相冷媒層２５を形成し、そこから冷媒流出管２２を通して気液分離器２０の外へ流出する。その結果、気液分離器２０全体として極めて効率のよい気液分離が行われ、液相冷媒、気液二相冷媒の流出が抑えられて、気液分離器２０の出口部における冷媒の乾き度が安定し、サイクルの冷凍成績係数が向上される。
【００３１】
また本実施例では、気液分離器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、冷媒流入管２１または冷媒流出管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気液分離器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、上述の湾曲形状の冷媒流入通路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、冷媒流入管２１または冷媒流出管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、気液分離器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。
【００３２】
衝突分離板３０は、例えば、予め、冷媒流入管２１、冷媒流出管２２が貫通する穴を開けておき、衝突分離板３０と冷媒流入管２１および冷媒流出管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、配管と気液分離器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。
【００３３】
このように、本発明の蒸気圧縮式冷凍サイクルに用いる気液分離器２０においては、冷媒流入管２１の湾曲構造、さらには拡管構造により、気液分離器本体内に流入する冷媒を入口部で気液分離し、さらに本体内で気液分離できるようにしたので、冷媒流出管２２内には気液二相冷媒が混じりにくくなり、気液分離器２０内で分離された気相冷媒が効率よく気液分離器２０から流出され、気液分離器出口冷媒乾き度を安定化することができ、サイクルの冷凍成績係数を向上できる。
【００３４】
また、気液分離器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、冷媒流入通路の湾曲構造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管２１または冷媒流出管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、気液分離器２０全体としての圧力損失の低減をはかることができる。
【００３５】
また、衝突分離板３０に予め、冷媒流入管２１、冷媒流出管２２が貫通する穴を開けているので、衝突分離板３０と冷媒流入管２１および冷媒流出管２２を一体化することが可能となり、各配管と気液分離器本体との組付け強度を増大させて、製品としての気液分離器２０の信頼性を向上できる。さらに、冷媒流入管２１および冷媒流出管２２はともに気液分離器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】
【００３６】
本発明に係る冷凍サイクルにおける気液分離器の改良構造は、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】
【００３７】
【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気液分離器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気液分離器の構造を示し、（Ｂ）は縦断面図、（Ａ）は図（Ｂ）のＡ−Ａ線に沿う横断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
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  気液分離器
１１  冷凍回路
２１  冷媒流入通路としての冷媒流入管
２２  冷媒流出管
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  冷媒流入通路の出口
３０  衝突分離板
３１  細孔（孔）
【図１】
2008275211.tif 000003
【図２】
2008275211.tif 000004
【図３】
2008275211.tif 000005