(57)【要約】【課題】高圧側に設けられる気液分離器内に溜まる液冷媒量を調整して循環冷媒流量を調整する冷凍サイクル装置において、製造上の寸法バラツキ等の影響による循環冷媒流量の調整作用の悪化を抑制する。【解決手段】圧縮機吐出ガス冷媒を放熱させて凝縮させる第１熱交換部５と、第１熱交換部５の冷媒流れ下流側に設けられる第２熱交換部６と、圧縮機吐出ガス冷媒の一部および第１熱交換部５で凝縮した液冷媒の少なくとも一部が流入する気液分離器７とを備え、気液分離器７内のガス冷媒を第２熱交換部６に導入し、気液分離器７内に溜まる液冷媒量を圧縮機１の吐出ガス冷媒の過熱度に応じて調整する。ガス冷媒バイパス通路１０に通路面積調整用の調整弁３０を備える。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機（１）の吐出ガス冷媒を放熱させて凝縮させる第１熱交換部（５）と、
前記第１熱交換部（５）の冷媒流れ下流側に設けられる第２熱交換部（６）と、
流入冷媒の気液を分離して液冷媒を溜める気液分離器（７）と、
前記圧縮機（１）の吐出ガス冷媒の一部を前記第１熱交換部（５）をバイパスして前記気液分離器（７）内に直接導入するガス冷媒バイパス通路（１０）と、
前記第１熱交換部（５）を通過して凝縮した液冷媒の少なくとも一部を前記気液分離器（７）内に導入する液冷媒導入通路（１４）と、
前記気液分離器（７）内のガス冷媒を前記第２熱交換部（６）に導入するガス冷媒戻し通路（１２）とを備え、
前記気液分離器（７）内に溜まる液冷媒量を前記圧縮機（１）の吐出ガス冷媒の過熱度に応じて調整する冷凍サイクル装置において、
前記ガス冷媒バイパス通路（１０）に、通路面積を調整する通路面積調整手段（３０）を備えることを特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項２】
前記圧縮機（１）の吐出ガス冷媒の入口部（２４）を前記第１熱交換部（５）側に配置し、前記ガス冷媒バイパス通路（１０）および前記通路面積調整手段（３０）を前記第１熱交換部（５）側に配置することを特徴とする請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項３】
前記圧縮機（１）の吐出ガス冷媒の入口部（２４）を前記気液分離器（７）側に配置し、前記ガス冷媒バイパス通路（１０）および前記通路面積調整手段（３０）を前記気液分離器（７）側に配置することを特徴とする請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項４】
前記通路面積調整手段（３０）は、回転操作されて前記ガス冷媒バイパス通路（１０）の通路面積を調整する弁体（３０ａ）を有していることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の冷凍サイクル装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１つに記載の冷凍サイクル装置において、前記ガス冷媒バイパス通路（１０）を通過して前記気液分離器（７）内に直接導入されるガス冷媒バイパス量を調整する調整方法であって、
前記第１熱交換部（５）の冷媒通路の圧損を測定する工程と、
前記圧損の測定結果に対応した通路面積が得られるように前記通路面積調整手段（３０）によって前記ガス冷媒バイパス通路（１０）の通路面積を調整する工程とを備えることを特徴とするガス冷媒バイパス量の調整方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両空調用等に好適な冷凍サイクル装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
本出願人は、先に、特許文献１にて、従来のレシーバサイクルおよびアキュムレータサイクルとは異なる新規な方式により蒸発器出口ガス冷媒の過熱度を調整する冷凍サイクル装置を提案している。
【０００３】
この従来技術は、具体的には、図７に示す冷凍サイクル基本構成を有するものであり、凝縮器２に第１、第２熱交換部５、６を設定するとともに、この第１、第２熱交換部５、６の間に気液分離器７を配置している。そして、圧縮機１の吐出ガス冷媒の主流を第１熱交換部５に流入させて凝縮させる。
【０００４】
この第１熱交換部５で凝縮した液冷媒の一部を液冷媒バイパス通路９により気液分離器７内に流入させるとともに、圧縮機１の吐出ガス冷媒の一部をガス冷媒バイパス通路１０に分岐し、このガス冷媒バイパス通路１０を通過して吐出ガス冷媒の一部を気液分離器７内に直接流入させる。
【０００５】
気液分離器７内にて凝縮後の液冷媒と吐出ガス冷媒とが混合、熱交換するとともに、その混合冷媒の気液がガス冷媒と液冷媒の密度差により分離され、液冷媒は気液分離器７内の下部に溜まり、ガス冷媒は気液分離器７内の上部に溜まる。
【０００６】
第２熱交換部６は第１熱交換部５の冷媒流れ下流側に接続されるものであって、第２熱交換部６の入口側には、第１熱交換部５で凝縮した液冷媒の主流が流れる液冷媒導入通路１１が接続される。更に、気液分離器７のガス冷媒戻し通路１２および液冷媒戻し通路１３が第２熱交換部６の入口側に接続される。
【０００７】
従って、第１熱交換部５で凝縮した液冷媒の主流、気液分離器７内上部のガス冷媒および気液分離器７内下部の液冷媒の三者が第２熱交換部６に流入し、これらの冷媒が第２熱交換部６で再度冷却され、過冷却状態となる。この過冷却液冷媒が減圧装置３により減圧されて低圧の気液２相状態となり、この低圧冷媒が蒸発器４にて蒸発した後に、圧縮機１に吸入される。
【０００８】
上記従来技術では、気液分離器７内にて凝縮後の液冷媒と吐出ガス冷媒とが混合、熱交換するので、この混合冷媒の乾き度が圧縮機吐出ガス冷媒の過熱度に応じて変化して、気液分離器７内に溜まる液冷媒量を圧縮機吐出ガス冷媒の過熱度に応じて調整することができる。従って、この気液分離器７内の液冷媒量の調整によりサイクル内循環冷媒流量を調整し、その結果、圧縮機の吐出ガス冷媒の過熱度、ひいては蒸発器出口ガス冷媒の過熱度を調整できる。
【０００９】
このように、上記従来技術によると、サイクル高圧側に設けた気液分離器７内の液冷媒量の調整により蒸発器出口ガス冷媒の過熱度を調整できるので、減圧装置３として固定絞り、あるいは高圧冷媒の状態に応動する可変絞り等を使用できる。そのため、減圧装置として、構造が複雑で高価な温度式膨張弁を使用せずにすむという利点がある。また、気液分離器７を冷媒比体積の小さいサイクル高圧側に設けるから、低圧側の気液分離器（アキュムレータ）に比較して気液分離器７を小型化できる等の利点も得られる。
【００１０】
【特許文献１】
特開２００２−３２３２７４号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来技術の冷凍サイクル装置を実際に試作評価してみると、凝縮器２の製造上の寸法バラツキ、具体的には凝縮器２の第１熱交換部５のチューブの通路面積（穴径）、ガス冷媒バイパス通路１０の通路面積（穴径）、液冷媒バイパス通路９の通路面積（穴径）等の寸法バラツキの影響を受けて気液分離器７内に溜まる液冷媒量の調整作用が悪化し、その結果、サイクル内循環冷媒流量を圧縮機吐出ガス冷媒の過熱度に応じて所期の目標通り適切に調整できない場合が生じる。
【００１２】
このことをより具体的に説明すると、上記従来技術では、第１熱交換部５で凝縮した液冷媒の一部を液冷媒バイパス通路９により気液分離器７内に流入させるとともに、圧縮機１の吐出ガス冷媒の一部をガス冷媒バイパス通路１０を通して気液分離器７内に直接流入させる。ここで、気液分離器７への液冷媒の流入量と吐出ガス冷媒の流入量（ガス冷媒バイパス量）との割合については、吐出ガス冷媒の過熱度を気液分離器７内に適切にフィードバックするための所定割合を実験により求め、その所定割合に液冷媒と吐出ガス冷媒の流入割合を設定している。例えば、液冷媒：吐出ガス冷媒＝１：２（重量流量の割合）に設定している。
【００１３】
ところが、上記寸法バラツキの影響を受けて、気液分離器７への液冷媒の流入量と吐出ガス冷媒の流入量との割合が予め設定した所定割合からずれると、例えば、吐出ガス冷媒の流入量の割合が所定割合より減少すると、吐出ガス冷媒の過熱度が実際の過熱度よりも小さいとみなして、気液分離器７内に溜まる液冷媒量が過度に増加する。その結果、サイクル内循環冷媒流量が吐出ガス冷媒の過熱度に対して過小となり、冷房性能の低下を起こす。
【００１４】
本発明は上記点に鑑みて、サイクル高圧側に設けられる気液分離器内に溜まる液冷媒量を調整して、サイクル内循環冷媒流量を調整する冷凍サイクル装置において、製造上の寸法バラツキ等の影響によるサイクル内循環冷媒流量の調整作用の悪化を抑制することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、圧縮機（１）の吐出ガス冷媒を放熱させて凝縮させる第１熱交換部（５）と、第１熱交換部（５）の冷媒流れ下流側に設けられる第２熱交換部（６）と、流入冷媒の気液を分離して液冷媒を溜める気液分離器（７）と、圧縮機（１）の吐出ガス冷媒の一部を第１熱交換部（５）をバイパスして気液分離器（７）内に直接導入するガス冷媒バイパス通路（１０）と、第１熱交換部（５）を通過して凝縮した液冷媒の少なくとも一部を気液分離器（７）内に導入する液冷媒導入通路（１４）と、気液分離器（７）内のガス冷媒を第２熱交換部（６）に導入するガス冷媒戻し通路（１２）とを備え、気液分離器（７）内に溜まる液冷媒量を圧縮機（１）の吐出ガス冷媒の過熱度に応じて調整する冷凍サイクル装置において、ガス冷媒バイパス通路（１０）に、通路面積を調整する通路面積調整手段（３０）を備えることを特徴とする。
【００１６】
ところで、第１熱交換部（５）の冷媒通路各部の製造上の寸法バラツキ等が発生すると、この寸法バラツキ等は第１熱交換部（５）の冷媒通路の圧損の変化として表れる。従って、第１熱交換部（５）を含む凝縮器構造の組み付け終了後に、ガス冷媒バイパス通路（１０）の通路面積を第１熱交換部（５）の冷媒通路の実際の圧損に対応した適正な値に通路面積調整手段（３０）により調整すると、第１熱交換部（５）の冷媒通路各部の製造上の寸法バラツキ等の影響を排除して、ガス冷媒バイパス通路（１０）を通過するガス冷媒のバイパス量を適正量に設定できる。従って、製造上の寸法バラツキ等の影響によるサイクル内循環冷媒流量の調整作用の悪化を抑制できる。
【００１７】
また、このことから、第１熱交換部（５）の冷媒通路各部の寸法精度を下げることが可能となり、これによって、凝縮器（２）の製造コストを低減できる。
【００１８】
請求項２に記載の発明のように、請求項１において、圧縮機（１）の吐出ガス冷媒の入口部（２４）を第１熱交換部（５）側に配置し、ガス冷媒バイパス通路（１０）および通路面積調整手段（３０）を第１熱交換部（５）側に配置する構成とすることができる。
【００１９】
請求項３に記載の発明のように、請求項１において、圧縮機（１）の吐出ガス冷媒の入口部（２４）を気液分離器（７）側に配置し、ガス冷媒バイパス通路（１０）および通路面積調整手段（３０）を気液分離器（７）側に配置してもよい。
【００２０】
これによると、ガス冷媒バイパス通路（１０）および通路面積調整手段（３０）が気液分離器（７）側に配置され、凝縮器構造と一体ろう付けされないから、ガス冷媒バイパス通路（１０）の通路面積がろう付け時のろう材の回り込みにより変化することがない。
【００２１】
請求項４に記載の発明では、請求項１ないし３のいずれか１つにおいて、通路面積調整手段（３０）は、回転操作されてガス冷媒バイパス通路（１０）の通路面積を調整する弁体（３０ａ）を有していることを特徴とする。
【００２２】
これによると、弁体（３０ａ）を回転操作してガス冷媒バイパス通路（１０）の通路面積の調整作業を行うことができる。
【００２３】
請求項５に記載の発明では、請求項１ないし４のいずれか１つに記載の冷凍サイクル装置において、ガス冷媒バイパス通路（１０）を通過して気液分離器（７）内に直接導入されるガス冷媒バイパス量を調整する調整方法であって、第１熱交換部（５）の冷媒通路の圧損を測定する工程と、圧損の測定結果に対応した通路面積が得られるように通路面積調整手段（３０）によってガス冷媒バイパス通路（１０）の通路面積を調整する工程とを備える、ガス冷媒バイパス量の調整方法を特徴とする。
【００２４】
この調整方法を実行することにより、請求項１による「製造上の寸法バラツキ等の影響によるサイクル内循環冷媒流量の調整作用の悪化を抑制する効果」を発揮できる。
【００２５】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００２６】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１は第１実施形態による冷凍サイクル装置の基本構成図であり、車両空調用冷凍サイクルに適用した場合を示している。図２、図３は第１実施形態による高圧側気液分離器と凝縮器を示している。
【００２７】
圧縮機１は電磁クラッチ１ａを介して車両エンジンＥによりベルト駆動される。圧縮機１から吐出された高温高圧のガス冷媒は入口ジョイント２４から凝縮器２に流入し、ここで、外気と熱交換して冷却され、凝縮する。なお、凝縮器２は車両走行による走行風を受けて冷却される部位、具体的には車両エンジンルーム内の最前部等に配置され、走行風および凝縮器用冷却ファン（図示せず）の送風空気により冷却される。
【００２８】
減圧装置３は凝縮器２を通過した冷媒を低圧の気液２相状態に減圧するためのものであり、本例ではオリフィス、ノズル、キャピラリーチューブ等の固定絞りで構成してある。なお、減圧装置３を高圧冷媒の状態（圧力、温度）に応じて開度が調整される可変絞りで構成してもよい。
【００２９】
蒸発器４は減圧装置３を通過した低圧冷媒を図示しない空調用送風機の送風空気から吸熱して蒸発させるものである。蒸発器４は図示しない空調室内ユニットのケース内に配置され、蒸発器４で冷却された冷風は周知のごとく図示しないヒータコア部で温度調整された後に車室内へ吹き出す。蒸発器４で蒸発したガス冷媒は圧縮機１に吸入される。
【００３０】
凝縮器２は、冷媒流れ方向の順に設けた第１熱交換部５と第２熱交換部６とを有しており、そして、第１熱交換部５と第２熱交換部６との間に冷媒の気液分離を行う高圧側の気液分離器７を設置する構成となっている。
【００３１】
気液分離器７と第１熱交換部５との間には、第１熱交換部５を通過した凝縮後の液冷媒の全量を気液分離器７内に導入する液冷媒導入通路１４が設けられている。また、圧縮機１の吐出ガス冷媒の一部をガス冷媒バイパス通路１０に分岐し、このガス冷媒バイパス通路１０により第１熱交換部５をバイパスして吐出ガス冷媒の一部が気液分離器７内に直接導入されるようになっている。ガス冷媒バイパス通路１０には通路面積調整手段をなす調整弁３０が設けてある。
【００３２】
気液分離器７内にて凝縮後の液冷媒と吐出ガス冷媒とが混合し、その混合冷媒の気液がガス冷媒と液冷媒の密度差により分離され、液冷媒は気液分離器７内の下部に溜まり、ガス冷媒は気液分離器７内の上部に溜まる。
【００３３】
第２熱交換部６は第１熱交換部５の冷媒流れ下流側に接続されるものであって、第２熱交換部６の入口側には、気液分離器７内のガス冷媒を導入するためのガス冷媒戻し通路１２および気液分離器７内の液冷媒を導入するための液冷媒戻し通路１３が接続される。
【００３４】
次に、凝縮器２および気液分離器７の具体的構成を図２、図３により説明すると、凝縮器２は水平方向に延びて冷媒流路を構成する多数本の偏平チューブ１５とこれに接合されるコルゲートフィン１６とにより熱交換部８を構成している。
【００３５】
この熱交換部８により上記第１熱交換部５と第２熱交換部６が一体構造として構成される。この熱交換部８（第１、第２熱交換部５、６）の左右両側にヘッダタンク（サイドタンク）１７、１８を上下方向に配置している。偏平チューブ１５の左右両端部をヘッダタンク１７、１８に接合するとともに、偏平チューブ１５内の冷媒流路の左右の端部をそれぞれヘッダタンク１７、１８の内部に連通する。
【００３６】
ここで、一方のヘッダタンク１７の内部空間は２枚の仕切り板１９ａ、１９ｂにより上中下３つの空間１７ａ、１７ｂ、１７ｃに仕切られている。また、他方のヘッダタンク１８の内部空間は１枚の仕切り板２０により上下２つの空間１８ａ、１８ｂに仕切られている。
【００３７】
一方のヘッダタンク１７内の下側仕切り板１９ｂと他方のヘッダタンク１８内の仕切り板２０は、タンク上下方向において同一高さに配置され、この両仕切り板１９ｂ、２０の上側、すなわち、熱交換部８の上側領域に第１熱交換部５を構成し、両仕切り板１９ｂ、２０の下側、すなわち、熱交換部８の下側領域に第２熱交換部６を構成している。
【００３８】
一方のヘッダタンク１７のうち中間部空間１７ｂに対応する部位の正面壁面に、冷媒入口部をなす入口ジョイント２４が接合され、この入口ジョイント２４には圧縮機１の吐出側冷媒配管が接続される。また、一方のヘッダタンク１７のうち上部空間１７ａおよび中間部空間１７ｂに対応する部位の側壁面に上部接続ジョイント１７ｄが接合され、更に、一方のヘッダタンク１７のうち下部空間１７ｃに対応する部位の側壁面に下部接続ジョイント１７ｅが接合されている。
【００３９】
上部接続ジョイント１７ｄは図３に拡大図示するように、中間仕切り壁１７ｆの上下に２つの冷媒通路部１７ｇ、１７ｈを形成している。下側の冷媒通路部１７ｇは、ヘッダタンク１７の側壁面に開けた第１連通穴１７ｉ（図３）により中間部空間１７ｂに連通している。
【００４０】
このため、入口ジョイント２４から中間部空間１７ｂ内に流入した吐出ガス冷媒の一部が第１連通穴１７ｉを通過して下側の冷媒通路部１７ｇに直接流入し、中間仕切り壁１７ｆに開けた絞り穴１７ｊを通過して上側の冷媒通路部１７ｈに吐出ガス冷媒の一部が流入するようになっている。従って、図２、図３の具体例では、第１連通穴１７ｉ、下側の冷媒通路部１７ｇおよび絞り穴１７ｊにより図１のガス冷媒バイパス通路１０が構成される。
【００４１】
入口ジョイント２４から中間部空間１７ｂ内に流入した吐出ガス冷媒の残部は、第１熱交換部５の下側領域のチューブ１５群→ヘッダタンク１８の上部空間１８ａ→第１熱交換部５の上側領域のチューブ１５群を矢印ａのようにＵターン状に流れて凝縮し、その凝縮後の液冷媒がヘッダタンク１７の上部空間１７ａに流入する。
【００４２】
この上部空間１７ａはヘッダタンク１７の側壁面に開けた第２連通穴１７ｋ（図３）により上部接続ジョイント１７ｄの上側冷媒通路部１７ｈに連通しているため、上部空間１７ａから液冷媒が第２連通穴１７ｋを通過して上側冷媒通路部１７ｈに流入する。従って、図２、図３の具体例では、上部空間１７ａおよび第２連通穴１７ｋにより図１の液冷媒導入通路１４が構成される。
【００４３】
また、上部接続ジョイント１７ｄの上側冷媒通路部１７ｈは、絞り穴１７ｊからのガス冷媒と第２連通穴１７ｋからの液冷媒の両方が流入し、この両冷媒が混合する部位であるから、上側冷媒通路部１７ｈにより冷媒の気液混合部が構成される。
【００４４】
絞り穴１７ｊは円形の穴であり、ガス冷媒バイパス通路１０のうち最小の通路面積部を構成するから、絞り穴１７ｊの通路面積により吐出ガスバイパス量を規定できる。この絞り穴１７ｊの穴貫通方向に移動可能な弁体３０ａが上部接続ジョイント１７ｄに備えられている。この弁体３０ａは絞り穴１７ｊに対向する円錐状の先端形状を有し、かつ、雄ねじ部３０ｂと一体に構成されている。雄ねじ部３０ｂは上部接続ジョイント１７ｄの下部壁面に形成した雌ねじ部３０ｃにかみ合うようになっている。従って、適宜の工具を用いて弁体３０ａを回転操作することにより、弁体３０ａの円錐状先端部を絞り穴１７ｊに対して入出可能となる。図２、図３の具体例では、弁体３０ａ、雄ねじ部３０ｂおよび雌ねじ部３０ｃにより調整弁３０が構成される。
【００４５】
気液分離器７は上下方向に延びる縦長の円筒状のタンク本体７０と、タンク本体７０の上下の開口端を閉塞する上部蓋部材７１及び下部蓋部材７２を有し、これらの部材７０、７１、７２は一体に接合され、その内部に冷媒の気液分離のための空間７３を形成する。
【００４６】
上部蓋部材７１はヘッダタンク１７の上部接続ジョイント１７ｄに、また、下部蓋部材７２は下部接続ジョイント１７ｅにそれぞれ対向するように配置され、図示しないボルト等のねじ手段により上部蓋部材７１と下部蓋部材７２がそれぞれ上下の接続ジョイント１７ｄ、１７ｅに締め付け固定される。
【００４７】
また、上部蓋部材７１に冷媒入口通路７４を形成し、この冷媒入口通路７４により上部接続ジョイント１７ｄの上側通路部（気液混合部）１７ｈを空間７３の上部に連通させている。下部蓋部材７２には冷媒出口通路７５を形成し、この冷媒出口通路７５を下部接続ジョイント１７ｅの通路部１７ｍおよびヘッダタンク１７の側壁面に開けた第３連通穴１７ｎを介してヘッダタンク１７の下部空間１７ｃ内に連通させる。
【００４８】
以上の構成により、気液分離器７を上下の接続ジョイント１７ｄ，１７ｅを介在してヘッダタンク１７の側壁面に一体に組み付けることができ、これと同時に、気液分離器７の冷媒入口通路７４および冷媒出口通路７５とヘッダタンク１７の上下の空間１７ａ、１７ｂ内部との通路接続を完了できる。なお、冷媒入口通路７４および冷媒出口通路７５と、上下の接続ジョイント１７ｄ、１７ｅとの接続部には、図示しないＯリング等の弾性シール材を介在してシール性を確保するようになっている。
【００４９】
また、気液分離器７の内部空間７３は断面略円形状であり、冷媒入口通路７４はこの円形状の空間７３の中心から偏心して配置して、冷媒入口通路７４から冷媒が気液分離器７の円形内周面の接線方向から内部空間に流入するようになっている。これにより、流入冷媒は気液分離器７の内部空間７３の上側領域において旋回流Ａを形成するようにしてある。
【００５０】
この旋回流Ａにより遠心力が冷媒流れに作用して、密度の大きい液冷媒（飽和液）は気液分離器７の内周面に押し付けられ、気液分離器７の内周面に沿って下方へ落下し、気液分離器７の内部空間７３の下部に溜まる。線Ｂは液冷媒の液面を示す。これに対し、密度の小さいガス冷媒（飽和ガス）は気液分離器７の中心部寄りに集まって、気液分離器７の内部空間７３の上部、すなわち、液冷媒の液面Ｂの上方部にガス冷媒の領域を形成する。
【００５１】
このように、冷媒入口通路７４からの流入冷媒の気液を旋回流Ａの遠心力を利用して強制的に分離するので、気液分離器７のタンク容積が小さくても流入冷媒の気液を確実に分離できる。以上により、気液分離器７上部の冷媒入口通路７４付近に遠心分離器が構成される。
【００５２】
気液分離器７の円形の内部空間７３の中心部には、丸パイプ状の管状部材７６が上下方向に延びるように配置されている。この管状部材７６の上端部は上部蓋部材７１に支持固定され、下端部は下部蓋部材７２の冷媒出口通路７５の上端開口部内に挿入され、下部蓋部材７２に支持固定される。
【００５３】
そして、管状部材７６の外周面のうち、液冷媒の液面Ｂよりも十分上方の部位にガス冷媒を吸入するガス戻し口７６ａが開口している。ガス冷媒はこのガス戻し口７６ａから管状部材７６の内部流路を通過して冷媒出口通路７５に流れる。従って、ガス戻し口７６ａ等により図１のガス冷媒戻し通路１２が構成される。
【００５４】
また、管状部材７６の外周面のうち、液冷媒の液面Ｂよりも十分下方の部位に液冷媒を吸入する液戻し口７６ｂが開口しており、液冷媒はこの液戻し口７６ｂから管状部材７６の内部流路へ吸入され、上記ガス冷媒の流れに混合して、冷媒出口通路７５に流れる。従って、液戻し口７６ｂ等により図１の液冷媒戻し通路１３が構成される。また、気液分離器７の内部空間７３内には冷媒流れに含まれる水分を吸着するための乾燥剤７７が配置される。
【００５５】
気液分離器７の冷媒出口通路７５から下部接続ジョイント１７ｅの通路部１７ｍおよびヘッダタンク１７の第３連通穴１７ｎを通過してヘッダタンク１７の下部空間１７ｃ内に流入した冷媒は、第２熱交換部６の偏平チューブ１５を通過して再度、外気中に放熱して過冷却状態となり、他方のヘッダタンク１８の下部空間１８ｂ内に流入する。他方のヘッダタンク１８の下部に冷媒出口部をなす出口ジョイント２５が接合され、この出口ジョイント２５から下部空間１８ｂ内の冷媒が凝縮器２の外部へ出て減圧装置３側へ向かう。
【００５６】
なお、凝縮器２の熱交換部８（第１、第２熱交換部５、６）のチューブ１５、コルゲートフィン１６、ヘッダタンク１７、１８、接続ジョイント１７ｄ、１７ｅ、入口ジョイント２４、出口ジョイント２５等はすべてアルミニュウム材で構成され、ろう付けにより一体構造に組み付けられる。
【００５７】
次に、上記構成において第１実施形態の作動を説明する。圧縮機１の吐出ガス冷媒は入口ジョイント２４からヘッダタンク１７の中間部空間１７ｂ内に流入する。この流入冷媒は第１熱交換部５へ向かう冷媒流れと、第１熱交換部５をバイパスして直接、上部接続ジョイント１７ｄ側へ向かう冷媒流れとに分岐される。
【００５８】
吐出ガス冷媒の一部は中間部空間１７ｂから第１熱交換部５を矢印ａのようにＵターン状に流れ、この間に吐出ガス冷媒は外気中に放熱して凝縮する。従って、この凝縮後の液冷媒がヘッダタンク１７の上部空間１７ａ、第２連通穴１７ｋを通過して上部接続ジョイント１７ｄの上側冷媒通路部１７ｈに流入する。
【００５９】
一方、吐出ガス冷媒の残部は中間部空間１７ｂから第１連通穴１７ｉ、下側冷媒通路部１７ｇ、絞り穴１７ｊを通過して上側冷媒通路部１７ｈに直接流入する。従って、第１熱交換部５を通過した凝縮後の液冷媒の全量と絞り穴１７ｊからのバイパス吐出ガス冷媒とが上側冷媒通路部１７ｈ内にて混合され、この混合冷媒が気液分離器７の冷媒入口通路７４に流入する。
【００６０】
この冷媒入口通路７４から気液分離器７の内部空間７３の上部に流入する冷媒流れに旋回流Ａを形成して、冷媒の気液が前述した遠心分離により液冷媒（飽和液）とガス冷媒（飽和ガス）とに分離される。液冷媒は気液分離器７内下方へ落下して気液分離器７内下部に溜まる。
【００６１】
この液冷媒の一部が管状部材７６下端部付近の液戻し口７６ｂから管状部材７６内に流入する。また、気液分離器７内上部に溜まるガス冷媒がガス戻し口７６ａから管状部材７６内に流入する。なお、液戻し口７６ｂの開口面積はガス戻し口７６ａの開口面積よりも十分小さくして、液戻し口７６ｂへの液冷媒流入量を微少量に制限している。
【００６２】
管状部材７６内に流入したガス冷媒と液冷媒が冷媒出口通路７５→下部接続ジョイント１７ｅの通路穴１７ｍ、ヘッダタンク１７の第３連通穴１７ｎを通過してヘッダタンク１７の下部空間１７ｃ内に流入する。
【００６３】
上記のガス冷媒（飽和ガス）と液冷媒（飽和液）は上記経路にて混合され、その後、第２熱交換部６の偏平チューブ１５を通過してここで再度大気中に放熱して過冷却状態になる。この過冷却液冷媒はヘッダタンク１８の下部空間１８ｂに流入した後、出口ジョイント２５から凝縮器２の外部へ出て、減圧装置３側へ向かう。
【００６４】
気液分離器７内に溜まる液冷媒の一部を液戻し口７６ｂから第２熱交換部６に導入し、液冷媒の一部を常にサイクル循環冷媒の流れ中に戻すことにより、液冷媒に含まれる潤滑オイルを圧縮機１へ確実に戻して、圧縮機１の潤滑性を確保できる。
【００６５】
ところで、以上のような冷媒流れを形成するため、第１熱交換部５を通過して凝縮した液冷媒の全量および入口ジョイント２４からの吐出ガス冷媒の一部が上部接続ジョイント１７ｄの上側冷媒通路部１７ｈ内で混合し、熱交換する。これにより、上部空間１７ａから気液分離器７内に流入する冷媒は、圧縮機吐出ガス冷媒の過熱度に応じた乾き度を持った気液２相状態となる。
【００６６】
この結果、気液分離器７内に溜まる液冷媒量が圧縮機吐出ガス冷媒の過熱度に応じた量となる。換言すると、圧縮機吐出ガス冷媒の過熱度の変化に応答して気液分離器７内の液冷媒量を調整できる。この液冷媒量の調整により、気液分離器７内から第２熱交換部６へ導入されるガス冷媒量が変化してサイクル内循環冷媒流量を調整でき、これにより、圧縮機吐出ガス冷媒の過熱度を調整できる。そして、圧縮機１での圧縮過程は基本的に等エントロピ変化であるから、圧縮機１吐出ガス冷媒の過熱度を制御できれば、蒸発器出口ガス冷媒の過熱度を制御できることになる。
【００６７】
このように、サイクル高圧側に設けられる気液分離器７内に溜まる液冷媒量を調整して、サイクル内循環冷媒流量を調整する冷凍サイクル装置においては、ガス冷媒バイパス通路１０（第１連通穴１７ｉ、下側冷媒通路部１７ｇ、絞り穴１７ｊ）から気液分離器７内に直接導入される吐出ガスバイパス量と、液冷媒導入通路１４（上部空間１７ａ、第２連通穴１７ｋ）から気液分離器７内に導入される、第１熱交換部５通過後の液冷媒量との流入割合を所期の設定割合に維持することがサイクル内循環冷媒流量の調整作用、ひいては冷媒の過熱度制御性能の確保のために特に重要である。
【００６８】
しかし、「発明が解決しようとする課題」の欄に既述したように各部の寸法バラツキやろう付け時のろう材の回り込み等の影響で吐出ガスバイパス量と液冷媒量との流入割合が凝縮器２の製造過程にて所期の設定割合から変化し、冷媒の過熱度制御性能を悪化させる。
【００６９】
そこで、本実施形態では、吐出ガスバイパス量を以下の調整方法により正確に規定し、それにより、吐出ガスバイパス量と液冷媒量との流入割合を所期の設定割合に正確に維持するようにしている。
【００７０】
図４は凝縮器２の一体ろう付け工程が終了して凝縮器２の製造が終了し、かつ、気液分離器７を凝縮器２に組み付ける前の凝縮器単体の状態を示している。この凝縮器単体の状態において先ず、凝縮器２の第１熱交換部５の冷媒通路の圧損を測定する。
【００７１】
この第１熱交換部５の冷媒通路の圧損測定に際しては、先ず、調整弁３０の弁体３０ａを適宜の工具により回転操作して、弁体３０ａを絞り穴１７ｊの全閉位置に設定する。そして、この状態において、入口ジョイント２４および上部接続ジョイント１７ｄの上側通路部１７ｈにそれぞれ圧力測定用配管３１、３２を接続し、この圧力測定用配管３１、３２にそれぞれ第１熱交換部５の入口側圧力測定点３１ａおよび出口側圧力測定点３２ａを設定する。
【００７２】
入口側の圧力測定用配管３１には図示しない所定圧力の流体を供給する流体圧装置、具体的には空気圧装置を接続し、出口側の圧力測定用配管３２は大気開放とする。この空気圧装置から所定圧力の空気を第１熱交換部５の冷媒通路に供給して、第１熱交換部５の入口側圧力測定点３１ａの圧力Ｐ１と出口側圧力測定点３２ａの圧力Ｐ２を測定する。
【００７３】
この測定圧力Ｐ１と測定圧力Ｐ２とから第１熱交換部５の冷媒通路の圧損ΔＰ（＝Ｐ１−Ｐ２）を算出する。圧損ΔＰは凝縮器２各部の寸法バラツキやろう材の回り込み等の影響を反映した値を示す。
【００７４】
そして、吐出ガスバイパス量と液冷媒量との流入割合を所期の設定割合に維持するために必要な絞り穴１７ｊの通路面積、すなわち、調整弁３０の弁体３０ａの所期設定値と、圧損ΔＰとの関係を予め算出しておく。ここで、弁体３０ａの所期設定値とは、弁体３０ａの全閉位置からの回転量である。
【００７５】
従って、調整弁３０の弁体３０ａを全閉位置から実際の圧損ΔＰの値に対応した回転量だけ回転させ、弁体３０ａを圧損ΔＰの値に対応した所期設定値に位置させると、絞り穴１７ｊの通路面積を、寸法バラツキやろう材の回り込み等の影響を考慮した適正値に自動的に設定できる。これにより、吐出ガスバイパス量と液冷媒量との流入割合を、寸法バラツキやろう材の回り込み等の影響を受けることなく所期の設定割合に維持でき、冷媒の過熱度制御性能を良好に発揮できる。
【００７６】
なお、弁体３０ａの所期設定値の回転位置が、その後、冷凍サイクル装置の使用状態で変化しないように、弁体３０ａを上部接続ジョイント１７ｄに対して確実に固定しておく。
【００７７】
（第２実施形態）
第１実施形態では、吐出ガスの入口ジョイント２４を凝縮器２のヘッダタンク１７に配置し、ガス冷媒バイパス通路１０（第１連通穴１７ｉ、下側冷媒通路部１７ｇ、絞り穴１７ｊ）およびガス冷媒バイパス通路１０の絞り穴１７ｊの通路面積を調整する調整弁３０をともに凝縮器２側に配置しているが、第２実施形態では図５、図６に示すように、吐出ガスの入口ジョイント２４を気液分離器７側に配置し、ガス冷媒バイパス通路１０および調整弁３０をともに気液分離器７側に配置する。
【００７８】
図５、図６において第１実施形態と同等部分には同一符号を付して説明を省略し、第１実施形態と相違する部分を以下具体的に説明する。
【００７９】
気液分離器７のタンク本体７０の上面壁部には円形の上部開口部７０ａが形成され、この上部開口部７０ａ内に冷媒入口ジョイント２４の円筒状突出部２４ａが嵌合される。この円筒状突出部２４ａの外周溝部に弾性シール材としてＯリング２４ｂを装着し、このＯリング２４ｂにより円筒状突出部２４ａと上部開口部７０ａの内周壁面との間をシールする。
【００８０】
冷媒入口ジョイント２４は図示しないボルトによりタンク本体７０の上面壁部に締め付け固定される。冷媒入口ジョイント２４は円筒状突出部２４ａの軸方向（上下方向）に貫通する通路穴２４ｃを有し、この通路穴２４ｃを通過して圧縮機１の吐出ガス冷媒が上部開口部７０ａの内側空間に流入する。
【００８１】
上部開口部７０ａの上端面から所定寸法だけ下方の部位にリング状板部７０ｂが上部開口部７０ａの内側空間の内方へ突き出すように形成され、このリング状板部７０ｂの中心部に貫通穴を開けてガス冷媒バイパス通路１０を形成している。この吐出ガスバイパス通路１０は上部開口部７０ａの内側空間に流入した吐出ガス冷媒の一部を分岐して気液分離空間７３側へ直接流入（バイパス）させるものであって、吐出ガスバイパス通路１０の通路面積（穴開口面積）により気液分離空間７３側へのガス冷媒バイパス量を規定できる。
【００８２】
このガス冷媒バイパス通路１０には通路面積を調整する調整弁３０（図６）が配置してある。この調整弁３０は円柱状の弁体３０ａを用いたロータリ弁構造であり、弁体３０ａにはその径方向に貫通する貫通穴３０ｄが形成してある。リング状板部７０ｂには図６に図示するように、ガス冷媒バイパス通路１０の通路貫通方向（上下方向）と直交方向（水平方向）に円筒形状の嵌合穴７０ｃを形成し、この嵌合穴７０ｃに円柱状の弁体３０ａを矢印Ｃのように回転可能に嵌合している。
【００８３】
弁体３０ａの軸方向（図６の紙面垂直方向）の端部には図示しない回転軸が一体に設けられ、この回転軸をタンク本体７０の外部に突出させ、この回転軸によりタンク本体７０の外部から弁体３０ａを回転操作できるようにしてある。この回転軸とタンク本体７０の嵌合穴部との間には、Ｏリング等の弾性シール材を用いて気密を保持するようになっている。
【００８４】
タンク本体７０の上部側面壁部７０ｄのうち、吐出ガスバイパス通路１０の上方側（上流側）部位および下方側（下流側）部位に、それぞれ凝縮器２の一方のヘッダタンク１７側へ突き出す円筒状突出部７０ｅ、７０ｆが一体に形成されている。この両円筒状突出部７０ｅ、７０ｆのうち上方側の円筒状突出部７０ｅの中心部に貫通穴を開けて凝縮用吐出ガス通路７８を形成する。
【００８５】
この凝縮用吐出ガス通路７８と吐出ガスバイパス通路１０に吐出ガスが分配されれが、本実施形態では、凝縮用吐出ガス通路７８への吐出ガスの分配量よりも吐出ガスバイパス通路１０への吐出ガスの分配量の方が多くなるようにしてある。
【００８６】
また、両円筒状突出部７０ｅ、７０ｆのうち下方側の円筒状突出部７０ｆの中心部にも貫通穴を開けて液冷媒導入通路１４を形成する。この液冷媒導入通路１４は凝縮器２の第１熱交換部５にて凝縮した液冷媒の全量をタンク本体７０内の空間７３のうち吐出ガスバイパス通路１０の直下の気液混合部７３ａに導入するものである。この気液混合部７３ａは、第１実施形態における気液混合部をなす上側通路部１７ｈに対応する。
【００８７】
両円筒状突出部７０ｅ、７０ｆの円周方向の外周溝部にそれぞれ弾性シール材としてＯリング７０ｇ、７０ｈを装着している。
【００８８】
接続ジョイント１７ｐはアルミニウムニュウム等の金属にて形成され、凝縮器２の一方のヘッダタンク１７にろう付けにより接合される。この接続ジョイント１７ｐにはタンク本体７０の両円筒状突出部７０ｅ、７０ｆを嵌合するための円形の通路穴１７ｑ、１７ｒが開けてある。
【００８９】
接続ジョイント１７ｐの通路穴１７ｑ、１７ｒと両円筒状突出部７０ｅ、７０ｆとの間をＯリング７０ｇ、７０ｈによりシールするようになっている。タンク本体７０は図示しないボルトにより接続ジョイント１７ｐに締め付け固定されるようになっている。
【００９０】
接続ジョイント１７ｐのうちヘッダタンク１７側の端面に通路穴１７ｑ、１７ｒにそれぞれ対応して円形の嵌合突部１７ｓ、１７ｔが形成され、この嵌合突部１７ｓ、１７ｔをヘッダタンク１７の嵌合穴部に嵌合した状態で接続ジョイント１７ｐはヘッダタンク１７に接合される。
【００９１】
これにより、凝縮器２の一方のヘッダタンク１７の上部空間１７ａを接続ジョイント１７ｐの上部通路穴１７ｑを介して気液分離器７の凝縮用吐出ガス通路７８に連通させる。また、ヘッダタンク１７の中間部空間１７ｂは、接続ジョイント１７ｐの下部通路穴１７ｒを介して気液分離器７の液冷媒導入通路１４に連通する。
【００９２】
従って、気液分離器７の上部開口部７０ａ内の吐出冷媒ガスの一部が凝縮用吐出ガス通路７８から上部通路穴１７ｑを通過してヘッダタンク１７の上部空間１７ａへ流入する。また、ヘッダタンク１７の中間部空間１７ｂ内の凝縮後の液冷媒が下部通路穴１７ｒおよび液冷媒導入通路１４を通過して気液混合部７３ａに流入する。
【００９３】
一方のヘッダタンク１７のうち下部空間１７ｃに対応する部位に、気液分離器７からの戻し冷媒の入口部をなす戻し冷媒入口ジョイント２３が接合され、この戻し冷媒入口ジョイント２３は連結パイプト２３ａを介して気液分離器７底部の接続ジョイント７９に接続されている。
【００９４】
この接続ジョイント７９は、弾性シール材としてＯリング７９ａを介在して気液分離器７の下部蓋部材７２に開けた中心穴部７２ａにシール固定される。この中心穴部７２ａは第１実施形態の冷媒出口通路に対応する。
【００９５】
一方、気液分離器７内の管状部材７６の下端部が下部蓋部材７２の中心穴部７２ａに支持固定される。これにより、管状部材７６の内部通路の下端部が接続ジョイント７９の通路穴７９ａに連通する。この管状部材７６の上端部は気液分離器７内部の貯留液冷媒の液面Ａよりも十分上方の部位に位置し、閉塞端面を構成している。
【００９６】
気液混合部７３ａで混合した冷媒は旋回流Ａにより気液が遠心分離され液冷媒は気液分離器７内の空間７３の下部に溜まり、この液冷媒の上方にガス冷媒の領域を形成する。
【００９７】
気液分離器７内のガス冷媒と液冷媒は、ガス戻し口７６ａと液戻し口７６ｂから管状部材７６内に流入し、そして、この流入冷媒は管状部材７６から接続ジョイント７９、連結パイプト２３ａ、戻し冷媒入口ジョイント２３を経てヘッダタンク１７の下部空間１７ｃ内に流入する。
【００９８】
以上要するに、第２実施形態では、吐出ガスの入口ジョイント２４を気液分離器７側に配置し、吐出ガスを気液分離器７側および凝縮器２の第１熱交換部５側に分配する機構を気液分離器７内部に配置しているが、サイクル内の循環冷媒流量調整作用は第１実施形態と同様に行うことができる。
【００９９】
そして、気液分離器７を凝縮器２側に組み付ける前の状態、すなわち、凝縮器２の一体ろう付けが終了した状態において、第１実施形態で説明した方法にて第１熱交換部５の入口側圧力Ｐ１と出口側圧力Ｐ２を測定し、この両測定圧力Ｐ１、Ｐ２から第１熱交換部５の冷媒通路の圧損ΔＰ（＝Ｐ１−Ｐ２）を算出し、この圧損ΔＰに基づいて調整弁３０の弁体３０ａの所期設定値（弁体３０ａの全閉位置からの回転量）を決定し、この所期設定値の位置となるように弁体３０ａを回転操作する。
【０１００】
これにより、吐出ガスバイパス量と液冷媒量との流入割合を、寸法バラツキやろう材の回り込み等の影響を受けることなく所期の設定割合に維持でき、第１実施形態と同様に冷媒の過熱度制御性能を良好に発揮できる。
【０１０１】
なお、第１実施形態のように、ガス冷媒バイパス通路１０が凝縮器２の接続ジョイント１７ｄ側に一体構成される場合には、凝縮器２の一体ろう付け時にろう材がガス冷媒バイパス通路１０内に回り込む可能性があるが、第２実施形態では、ガス冷媒バイパス通路１０を気液分離器７内に構成するので、ろう材の回り込みによってガス冷媒バイパス通路１０の通路面積が減少することがない。
（他の実施形態）
なお、第１、第２実施形態では、第１熱交換部５を通過した液冷媒の全量を気液分離器７内に流入させているが、図７の従来技術と同様に、第１熱交換部５を通過した液冷媒の一部のみを気液分離器７に流入させ、第１熱交換部５を通過した液冷媒の残部を第２熱交換部６の入口側（具体的にはヘッダタンク１７の下部空間１７ｃ）に流入させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態による冷凍サイクルの基本構成図である。
【図２】第１実施形態による気液分離器一体型凝縮器を示す模式的な縦断面図である。
【図３】図２の要部拡大断面図である。
【図４】第１実施形態による凝縮器単体の断面図で、第１熱交換部５の冷媒通路の圧損の測定方法を示す。
【図５】第２実施形態による気液分離器一体型凝縮器を示す模式的な縦断面図である。
【図６】図５の要部拡大断面図である。
【図７】従来技術による冷凍サイクルの基本構成図である。
【符号の説明】
１…圧縮機、２…凝縮器、３…減圧装置、４…蒸発器、５…第１熱交換部、
６…第２熱交換部、７…気液分離器、１０…ガス冷媒バイパス通路、
１０ａ…吐出ガス冷媒絞り、１２…ガス冷媒戻し通路、
１３…液冷媒戻し通路、１４…液冷媒導入通路、
３０…調整弁（通路面積調整手段）。
【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】
2004251488.tif 000008
【図７】
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