(57)【要約】  放熱器２から減圧手段３に流入する高温高圧の冷媒Ａと蒸発器４からコンプレッサ１へ流入する低温低圧の冷媒Ｂとの間で熱交換を行う内部熱交換器１０において、高温高圧側の冷媒Ａの入口部１１ａと低温低圧側の冷媒Ｂの入口部１２ａのうちの少なくともいずれか一方に、通過する冷媒Ａ、Ｂ中に含まれたオイルを分離するためのオイル分離手段５０を設けた。
2007123041.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サイクル内を循環する冷媒の熱を外部に放出して該冷媒を冷却する放熱器と、サイクル内を循環する冷媒に外部の熱を吸収して該冷媒を蒸発させる蒸発器と、前記蒸発器から流出した冷媒を吸入し圧縮して前記放熱器に向けて吐出するコンプレッサと、前記放熱器より流出した冷媒を減圧して前記蒸発器に導入する減圧手段とを備える冷凍サイクル中に装備され、前記放熱器から前記減圧手段に流入する高温高圧の冷媒が流通する高圧側流路と、前記蒸発器から前記コンプレッサの吸入側へ流入する低温低圧の冷媒が流通する低圧側流路と、を備え、前記高温高圧の冷媒と前記低温低圧の冷媒との間で熱交換を行う内部熱交換器であって、
前記高圧側流路の入口部と前記低圧側流路の入口部のうちの少なくともいずれか一方に、通過する冷媒中に含まれるオイルを分離するためのオイル分離手段を設けたことを特徴とする内部熱交換器。
【請求項２】
前記高圧側流路の入口部および前記低圧側流路の入口部に、高圧側入口ヘッダおよび低圧側入口ヘッダをそれぞれ設け、
前記高圧側入口ヘッダと前記低圧側入口ヘッダのうちの少なくともいずれか一方の内部に、前記オイル分離手段が設けら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。
【請求項３】
前記オイル分離手段によって分離させた一方の流路側のオイルを他方の流路側に送るオイル戻し機構を、当該オイル分離手段の下流側に設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の内部熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用あるいは建物用の冷房装置の冷凍サイクル中に装備される内部熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、この種の冷房装置における冷凍サイクルでは、温暖化係数の低い二酸化炭素などの自然冷媒が用いられており、冷媒が外部に漏れた場合にも環境への影響を少なくする対策が採られている。【０００３】
ところで、冷凍サイクル内には、コンプレッサからコンプレッサを潤滑するための潤滑油が冷媒と共に吐出している。【０００４】
このため、一部の潤滑油が冷凍サイクル中に組み込まれた熱交換器の流路の内面に油膜として付着することは避けられず、この油膜が流路の内部を流れる冷媒と流路の管壁との間の熱交換量を低下させている。【０００５】
そこで、例えば特開平２−２９３５７０号公報（以下特許文献１と表記する）において、図１に示すような、コンプレッサ１０１、凝縮器１０２、アキュームレータ１０３、減圧手段１０４、蒸発器１０５を有する冷凍サイクルにおいて、凝縮器１０２の冷媒流入室内にオイル分離手段を設け、分離したオイルを、オイルリターン通路１０８を通って、減圧弁１０９を介してコンプレッサ１０１に戻す技術が提案されている。【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、液冷媒がコンプレッサ１０１に流入するおそれがある。【０００７】
そこで、本発明は、流路内面への油膜の付着を抑えて熱交換量の低下を防止するとともに、コンプレッサへの液冷媒の流入を阻止することのできる内部熱交換器を提供することを目的とする。
【発明の開示】
【０００８】
上記目的を達成する請求項１の発明は、サイクル内を循環する冷媒の熱を外部に放出して該冷媒を冷却する放熱器と、サイクル内を循環する冷媒に外部の熱を吸収して該冷媒を蒸発させる蒸発器と、前記蒸発器から流出した冷媒を吸入し圧縮して前記放熱器に向けて吐出するコンプレッサと、前記放熱器より流出した冷媒を減圧して前記蒸発器に導入する減圧手段とを備える冷凍サイクル中に装備され、前記放熱器から前記減圧手段に流入する高温高圧の冷媒が流通する高圧側流路と、前記蒸発器から前記コンプレッサの吸入側へ流入する低温低圧の冷媒が流通する低圧側流路と、を備え、前記高温高圧の冷媒と前記低温低圧の冷媒との間で熱交換を行う内部熱交換器であって、前記高圧側流路の入口部と前記低圧側流路の入口部のうちの少なくともいずれか一方に、通過する冷媒中に含まれるオイルを分離するためのオイル分離手段を設けたことを特徴とする。
【０００９】
また、請求項２は、請求項１に記載の内部熱交換器において、前記高圧側流路の入口部および前記低圧側流路の入口部に、高圧側入口ヘッダおよび低圧側入口ヘッダをそれぞれ設け、前記高圧側入口ヘッダと前記低圧側入口ヘッダのうちの少なくともいずれか一方の内部に、前記オイル分離手段が設けられていることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項３は、請求項１または請求項２に記載の内部熱交換器において、前記オイル分離手段によって分離させた一方の流路側のオイルを他方の流路側に送るオイル戻し機構を、当該オイル分離手段の下流側に設けたことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、従来の冷凍サイクルの例を示す回路図である。
【図２】図２は、本発明の第１実施形態の内部熱交換器を備えた二酸化炭素冷凍サイクルの回路図である。
【図３】図３は、本発明の第１実施形態の内部熱交換器の構成図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のI−I′断面図である。
【図４】図４は、本発明の第２実施形態の内部熱交換器の構成図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のII−II′断面図、（ｃ）は（ａ）の矢視III から見たときの側面図である。
【図５】図５は、本発明の第３実施形態の内部熱交換器の構成図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のIV−IV′断面図、（ｃ）は（ａ）の矢視Ｖから見たときの側面図である。
【図６】図６は、本発明の第４実施形態に係わる内部熱交換器の分解斜視図である。
【図７】図７は、本発明の第５実施形態に係わる内部熱交換器の分解斜視図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。ここでは、本発明を車両用空調装置の二酸化炭素冷凍サイクルに適用した例について説明する。【００１３】
（第１実施形態）
図２は、第１実施形態の内部熱交換器を備えた二酸化炭素冷凍サイクルの回路図である。【００１４】
この冷凍サイクルは、冷媒を圧縮するコンプレッサ１と、このコンプレッサ１で昇圧された高温の冷媒と外気との間で熱交換する放熱器２と、この放熱器２で冷却された冷媒を減圧する膨張弁（減圧手段）３と、この膨張弁３で減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器４と、この蒸発器４を通過した冷媒を気液分離して気相状態の冷媒のみをコンプレッサ１へ送るアキュームレータ５と、放熱器２で冷却された高圧の冷媒とコンプレッサ１へ戻る低圧の冷媒との間で熱交換する内部熱交換器１０とを備えている。【００１５】
コンプレッサ１は、図示しないモータまたはエンジンからの駆動力を得て気相状態の二酸化炭素冷媒（以下、適宜に二酸化炭素、または冷媒という）を圧縮し、高温高圧となった冷媒を吐出している。【００１６】
放熱器２は、コンプレッサ１から吐出された高温高圧の冷媒の熱を外気に放熱させることにより、冷媒の温度を外気温近くまで冷却する。この放熱器２には、例えば電動ファン等が駆動されることにより外気が吹き付けられる。そして、この放熱器２内を通る高温高圧の冷媒と、吹き付けられる外気との間で熱交換を行わせることで、高温高圧の冷媒を所定温度まで冷却している。【００１７】
内部熱交換器１０は、放熱器２で冷却された冷媒と、蒸発器４で蒸発した低温低圧の冷媒との間で熱交換させて、放熱器２から膨張弁３へ送られる冷媒をさらに冷却している。【００１８】
膨張弁３は、内部熱交換器１０で冷却された中温高圧の冷媒を膨張（減圧）させて低温低圧のガス状冷媒として蒸発器４へ送り出している。【００１９】
蒸発器４は、膨張弁３で減圧された低温低圧の冷媒とブロアファン（図示せず）からの供給空気との間で熱交換させる熱交換器である。膨張弁３で低温低圧となった冷媒は、蒸発器４を通過する際に供給空気の熱を奪って気化（蒸発）する。そして、蒸発器４内の冷媒に吸熱された供給空気は冷却、除湿されて空調風となり、車室内等に送風される。【００２０】
アキュームレータ（気液分離器）５は、蒸発器４から吐出された冷媒を気液分離して、気相状態の冷媒（ガス冷媒）を内部熱交換器１０へ送り出し、液相状態の冷媒（液冷媒）を一時的に貯留している。【００２１】
図２において、コンプレッサ１から吐出された高温高圧の二酸化炭素は、放熱器２内を通過する間に空気との間で熱交換を行なって温度が低下する。温度低下した二酸化炭素は、次いで内部熱交換器１０を通過する間に、コンプレッサ１へ戻る低温低圧の冷媒との間で熱交換して更に温度低下し、膨張弁３に送られる。そして、この膨張弁３を通過する際に、二酸化炭素は膨張して温度低下し、この結果、膨張弁３の下流側に設けた蒸発器４の温度が低下する。したがって、この蒸発器４に流通する空気風が冷却されると共に、この空気中に含まれる水蒸気を除去して、冷房および除湿を行うことができる。【００２２】
また、蒸発器４を通過した低温の二酸化炭素（低温低圧側の冷媒Ｂ）は、アキュームレータ５を通過してから内部熱交換器１０に送られ、この内部熱交換器１０部分で、放熱器２から送り出された未だ温度が高い二酸化炭素（高温高圧側の冷媒Ａ）との間で熱交換し、再びコンプレッサ１に戻されて圧縮される。なお、アキュームレータ５は、コンプレッサ１に液体の二酸化炭素が送り込まれるのを防止する役目も果たしている。【００２３】
図３は、第１実施形態における内部熱交換器１０の構成図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のI−I′断面図である。内部熱交換器１０は、高圧側流路１１を流れる高温高圧側の冷媒Ａと、低圧側流路１２を流れる低温低圧側の冷媒Ｂとの間で熱交換を行わせるものである。【００２４】
本実施形態では、高圧側流路１１および低圧側流路１２は、それぞれ、冷媒が流れる断面略円形の流路（図示せず）が内部に複数並列に形成されている多穴管部１１ｃ，１２ｃを備えている。【００２５】
さらに、本実施形態では、高圧側流路１１の入口部１１ａと出口部１１ｂに、高圧側入口ヘッダ２１と高圧側出口ヘッダ２２がそれぞれ設けられており、低圧側流路１２の入口部１２ａと出口部１２ｂに、低圧側入口ヘッダ３１と低圧側出口ヘッダ３２がそれぞれ設けられている。そして、これらヘッダ２１、２２、３１、３２は直立して設置されており、高圧側流路１１および低圧側流路１２の多穴管部１１ｃ，１２ｃの端部にそれぞれ接合されている。また、高圧側入口ヘッダ２１と低圧側入口ヘッダ３１の上端（上流側）には、高圧側入口配管２１ａと低圧側入口配管３１ａがそれぞれ接続されている。また、高圧側出口ヘッダ２２と低圧側出口ヘッダ３２の下端（下流側）には、高圧側出口配管２２ａと低圧側出口配管３２ａがそれぞれ接続されている。【００２６】
さらに、高圧側入口ヘッダ２１と低圧側入口ヘッダ３１の内部の上方位置には、オイル分離手段５０が内装されている。オイル分離手段５０としては、金属、樹脂、セラミック等の繊維によるメッシュや束、あるいは同様の材料による多孔質体などを用いることができる。例えば、オイル分離手段としてメッシュを使用した場合、ヘッダ２１、３１に流入した冷媒は、オイル分離手段を通過する際に、気相冷媒中に含まれるオイルがメッシュに付着し、気相冷媒とオイルとに分離される。【００２７】
そして、オイル分離手段５０により分離されたオイルは、冷媒よりも密度が大きいために下方に移動し、入口ヘッダ２１、３１の下部に溜まり、さらに高圧側流路１１および低圧側流路１２の多穴管部１１ｃ，１２ｃの下方に設けられた流路を通って出口ヘッダ２２、３２へ流れていく。すなわち、冷媒は上方の流路を通り、オイルは下方の流路を通って出口ヘッダ２２、３２へ流れていく。この場合、オイルの流れる流路は多穴管部１１ｃ，１２ｃの下方にある流路に限られ、冷媒の流れる流路の内面へのオイルの付着を抑えることができるため、当該冷媒の流れる流路の内面へのオイルの付着による熱交換量の低下を防ぐことができる。【００２８】
また、内部熱交換器１０では、上述したオイルが流通する流路でも熱交換が行われるので、低圧側入口ヘッダ３１から出口ヘッダ３２に向けてオイルが流れる際に、オイルに溶け込んでいた液冷媒が蒸発する。そのため、コンプレッサ１ヘの液冷媒の混入を防ぐことができる。【００２９】
また、オイルの分離によって結果的に内部熱交換器１０内でのオイル溜りが減るため、コンプレッサ１ヘのオイル戻りがよくなり、コンプレッサ１の潤滑不足が解消されて、コンプレッサ１の寿命を延ばすことができる。【００３０】
（第２実施形態）
上記第１実施形態では、隣接するヘッダ２１、３２、２２、３１が、離間して配置されている例について示したが、隣接するヘッダ２１、３２、２２、３１が、例えば隔壁１枚で隣り合っているような場合には、図４の第２実施形態の内部熱交換器１０Ｂのように構成することができる。図４は、第２実施形態における内部熱交換器１０Ｂの構成図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のII−II′断面図、（ｃ）は（ａ）の矢視III から見たときの側面図である。【００３１】
本実施形態では、冷媒を対向流方式で流通させているため、高圧側入口ヘッダ２１と低圧側出口ヘッダ３２とが隣り合い、高圧側出口ヘッダ２２と低圧側入口ヘッダ３１とが隣り合っている。【００３２】
そして、この内部熱交換器１０Ｂでは、高圧側入口ヘッダ２１の内部の上方位置にオイル分離手段５０が設けられ、低圧側入口ヘッダ３１にはオイル分離手段５０が設けられていない。一方、高圧側出口ヘッダ２２の下流側である内底部と、低圧側入口ヘッダ３１の下流側である内底部には、それぞれ隔壁２５、３５で上側と区画されたオイル室２６、３６が設けられている。これらのオイル室２６、３６は、両ヘッダ２２、３１を仕切る隔壁２７に設けられた減圧機能付きの連通孔（例えば、微小孔）２８を介して連通している。なお、高圧側出口配管２２ａは、下部にオイル室２６を仕切る隔壁２５の上側に接続されている。【００３３】
この構造の内部熱交換器１０Ｂでは、高圧側入口ヘッダ２１のオイル分離手段５０で分離されたオイルが、同ヘッダ２１の下部に溜まり、多穴管部１１ｃの下方にある流路を通って、高圧側出口ヘッダ２２ヘ流れていく。そして、高圧側出口ヘッダ２２の下部のオイル室２６に流れてきたオイルは、減圧機能付きの連通孔２８を介して、低圧側入口ヘッダ３１の下部のオイル室３６に流入し、さらに、そのオイル室３６から多穴管部１２の下方にある流路を通り、低圧側出口ヘッダ３２へ流れていく。そして、低圧側出口ヘッダ３２内で冷媒とオイルとが混合し、低圧側出口配管（図示略）から出たオイル混合の冷媒はコンプレッサ１に流れる。【００３４】
すなわち、本実施形態では、多穴管部１１ｃの下方にある流路と、オイル室２６と、連通孔２８と、がオイル分離手段５０の下流側に位置するオイル戻し機構として機能している。【００３５】
以上の本実施形態にかかる内部熱交換器１０Ｂでは、冷媒が多穴管部１１ｃ、１２ｃを通る際、すなわち、高圧側入口ヘッダ２１から高圧側出口ヘッダ２２へと流れる際、および、低圧側入口ヘッダ３１から低圧側出口ヘッダ３２へと流れる際には、冷媒とオイルとが上層と下層に分離された状態で流れるので、冷媒が流れる範囲の流路の内面へのオイルの付着を抑えることができ、オイルの付着による内部熱交換器１０Ｂの熱交換量の低下を防ぐことができる。【００３６】
また、高圧側出口ヘッダ２２と低圧側入口ヘッダ３１の間に接続されている蒸発器４（図２参照）に対するオイルの付着による熱交換性能の低下も防ぐことができる。【００３７】
また、内部熱交換器１０Ｂのオイルが流通する部分（下方の流路）でも互いに熱交換しているので、低圧側オイルに溶け込んでいた液冷媒が蒸発し、コンプレッサ１ヘの液冷媒混入を防ぐことができる。【００３８】
また、オイルの分離によって内部熱交換器１０Ｂ内でのオイル溜りが減るため、コンプレッサ１ヘのオイル戻りがよくなり、コンプレッサ１の潤滑不足が解消されて、コンプレッサ１の寿命を延ばすことができる。【００３９】
（第３実施形態）
上記第２実施形態では、対向流形式の場合を示したが、並行流方式にも本発明は適用できる。図５は、並行流方式に適用した第３実施形態の内部熱交換器１０Ｃを示している。図５（ａ）は第３実施形態における内部熱交換器の正面図、（ｂ）は（ａ）のIV−IV′断面図、（ｃ）は（ａ）の矢視Ｖから見たときの側面図である。【００４０】
本実施形態では、冷媒を並行流方式で流通させているため、高圧側入口ヘッダ２１と低圧側入口ヘッダ３１とが隣り合い、高圧側出口ヘッダ２２と低圧側出口ヘッダ３２とが隣り合っている。【００４１】
そして、この内部熱交換器１０Ｃでは、高圧側入口ヘッダ２１の内部の上方位置にオイル分離手段５０が設けられ、低圧側入口ヘッダ３１にはオイル分離手段５０が設けられていない。一方、高圧側入口ヘッダ２１の下流側である内底部と、低圧側入口ヘッダ３１の下流側である内底部には、それぞれ隔壁２５、３５で上側と区画されたオイル室２６、３６が設けられている。これらのオイル室２６、３６は、両ヘッダ２１、３１を仕切る隔壁２７に設けられた減圧機能付きの連通孔（例えば、微小孔）２８を介して連通している。【００４２】
この構造の内部熱交換器１０Ｃでは、高圧側入口ヘッダ２１のオイル分離手段５０で分離されたオイルが、同ヘッダ２１の下部のオイル室２６に溜まり、そのまま減圧機能付きの連通孔２８を介して、低圧側入口ヘッダ３１のオイル室３６に流入する。次に、そのオイル室３６から多穴管部１２の下方にある流路を通って、低圧側出口ヘッダ３２へ流れていく。そして、低圧側出口ヘッダ３２内で冷媒とオイルが混合し、低圧側出口配管（図示略）から出たオイル混合の冷媒はコンプレッサ１に流れる。【００４３】
すなわち、本実施形態では、オイル室２６と、連通孔２８と、がオイル戻し機構として機能している。【００４４】
以上の本実施形態においても、上述した第２実施形態の内部熱交換器１０Ｂと同様の作用効果を得ることができる。【００４５】
なお、図４に示した第２実施形態の内部熱交換器１０Ｂにおいては、高圧側入口ヘッダ２１と低圧側出口ヘッダ３２、高圧側出口ヘッダ２２と低圧側入口ヘッダ３１が密着して隣り合っている（図示例では一体化してある）ので、隣接するヘッダ２１、３２間、ヘッダ２２、３１間においても、熱交換が行われる。【００４６】
そして、図５に示した第３実施形態の内部熱交換器１０Ｃにおいても、同様に、高圧側入口ヘッダ２１と低圧側入口ヘッダ３１、高圧側出口ヘッダ２２と低圧側出口ヘッダ３２が密着して隣り合っている（図示例では一体化してある）ので、隣接するヘッダ２１、３１間、ヘッダ２２、３２間においても、熱交換が行われる。【００４７】
また、第２、第３実施形態において設けた減圧機能付きの連通孔２８については、ヘッダ２１、２２、３１の外部に同じ機能を持つ要素を設けて代用することもできる。例えば、ヘッダの外部に、オイル室２６、３６を連通する減圧機能付きの連通管を設けてもよい。【００４８】
また、ヘッダ２１、２２、３１の外部に減圧機能付きの連通管を設けてもよいことを考慮すると、図３に示すような高圧・低圧のヘッダ２１、２２、３１、３２が分離しているタイプの内部熱交換器にも、オイル室２６、３６と連通管の構造を適用することができることは言うまでもない。【００４９】
（第４実施形態）
次に、オイルの戻し構造を簡略化した実施形態について説明する。図６は、第４実施形態に係わる内部熱交換器の分解斜視図であり、とくに高圧側入口ヘッダ２１と低圧側出口ヘッダ３２に設けたオイル戻し構造を示している。ここでは、他の実施形態と共通する構成と作用効果の説明を省略し、本実施形態に特徴的な構成と作用効果についてのみ説明する。【００５０】
本実施形態の内部熱交換器１０Ｄでは、第２実施形態と同じく冷媒を対向流方式で流通させているため、高圧側入口ヘッダ２１と低圧側出口ヘッダ３２とを隣接して配置するとともに、図示しない高圧側出口ヘッダと低圧側入口ヘッダとを隣接して配置している。【００５１】
この内部熱交換器１０Ｄでは、高圧側入口ヘッダ２１の内部の上方位置に図示しないオイル分離手段（図３（ｂ）参照）が設けられている。そして、図示しない低圧側入口ヘッダにはオイル分離手段は設けられていない。【００５２】
また、隣接する高圧側入口ヘッダ２１と低圧側出口ヘッダ３２の下端には、パッチエンド４１とプレート４２とが設けられ、隣り合う２つのヘッダを連結している。パッチエンド４１は箱枠形に形成されており、底部には高圧側入口ヘッダ２１と低圧側出口ヘッダ３２との間を連通する溝部４１ａと、低圧側出口ヘッダ３２の下端から冷媒を排出するための出口孔４１ｂとが形成されている。溝部４１ａは断面略凹形に形成され、その端部は出口孔４１ｂと連通している。【００５３】
また、パッチエンド４１の出口孔４１ｂには低圧側出口配管３２ａが接続されている。このパッチエンド４１は、切削、プレス、鍛造等により成形することができる。【００５４】
これらパッチエンド４１とプレート４２とを、高圧側入口ヘッダ２１と低圧側出口ヘッダ３２の下端に組み付けることにより、高圧側入口ヘッダ２１の下端が遮蔽されるとともに、低圧側出口ヘッダ３２の下端と低圧側出口配管３２ａとが溝部４１ａで連通することになる。同時に、パッチエンド４１とプレート４２によって、隣接する高圧側入口ヘッダ２１と低圧側出口ヘッダ３２とが連結固定されることになる。【００５５】
本実施形態による内部熱交換器１０Ｄでは、高圧側入口ヘッダ２１に設けられた図示しないオイル分離手段で分離されたオイルが同ヘッダ２１の下部に溜まり、ここからパッチエンド４１の溝部４１ａを通って低圧側出口ヘッダ３２の下部に流れ込む。そして、低圧側出口ヘッダ３２の下部において多穴管部１２を流れてきた冷媒とオイルとが混合し、低圧側出口配管３２ａから排出されたオイル混合の冷媒はコンプレッサ１に送られる。【００５６】
すなわち、本実施形態では、パッチエンド４１と、プレート４２と、溝部４１ａと、がオイル分離手段の下流側に設けられたオイル戻し機構として機能している。【００５７】
以上の本実施形態の内部熱交換器１０Ｄによれば、パッチエンド４１とプレート４２による簡易な構造でオイル戻しを行うことができるので、部品点数を削減してコスト低減を図ることができる。【００５８】
なお、本実施形態では、パッチエンド４１とプレート４２によるオイル戻し構造を、高圧側入口ヘッダ２１と低圧側出口ヘッダ３２の下部に設けた例について示したが、図示しない高圧側出口ヘッダと低圧側入口ヘッダに同一のオイル戻し構造を設け、低圧側入口ヘッダの下部から高圧側出口ヘッダ側にオイルを戻すようにしてもよい。このように、オイル戻し構造はいずれか一方のヘッダ側もしくは両方に設けることができる。【００５９】
また、本実施形態ではパッチエンド４１の底部に溝部４１ａを１つ形成した例について示しているが、溝部４１ａは複数形成されていてもよい。さらに、断面積を小さくすることにより減圧機能付きの溝部として構成することもできる。【００６０】
（第５実施形態）
図７は、第５実施形態に係わる内部熱交換器の分解斜視図であり、とくに高圧側入口ヘッダ２１と低圧側入口ヘッダ３２に設けたオイル戻し構造を示している。ここでは、他の実施形態と共通する構成と作用効果の説明を省略し、本実施形態に特徴的な構成と作用効果についてのみ説明する。【００６１】
本実施形態の内部熱交換器１０Ｅでは、第３実施形態と同じく冷媒を平行流方式で流通させているため、高圧側入口ヘッダ２１と低圧側入口ヘッダ３２とを隣接して配置するとともに、図示しない高圧側出口ヘッダと低圧側出口ヘッダとを隣接して配置している。【００６２】
この内部熱交換器１０Ｅでは、高圧側入口ヘッダ２１の内部の上方位置に図示しないオイル分離手段（図３（ｂ）参照）が設けられている。低圧側入口ヘッダ３２にはオイル分離手段は設けられていない。【００６３】
また、隣接する高圧側入口ヘッダ２１と低圧側入口ヘッダ３２の下端には、パッチエンド４３とプレート４２とが設けられ、隣り合う２つのヘッダを連結している。パッチエンド４３は箱枠形に形成されており、底部には高圧側入口ヘッダ２１と低圧側入口ヘッダ３２との間を連通する断面略凹形状の溝部４３ａが形成されている。【００６４】
これらパッチエンド４３とプレート４２とを、高圧側入口ヘッダ２１と低圧側入口ヘッダ３２の下端に組み付けることにより、高圧側入口ヘッダ２１と低圧側入口ヘッダ３２の下端がそれぞれ遮蔽されるとともに、各ヘッダはその下端で溝部４３ａで連通することになる。同時に、パッチエンド４３とプレート４２によって、隣接する高圧側入口ヘッダ２１と低圧側入口ヘッダ３２とが連結固定されることになる。【００６５】
本実施形態による内部熱交換器１０Ｅでは、高圧側入口ヘッダ２１に設けられた図示しないオイル分離手段で分離されたオイルが同ヘッダ２１の下部に溜まり、ここからパッチエンド４３の溝部４３ａを通って低圧側入口ヘッダ３２の下部に流れ、さらにこのオイルは低圧側入口ヘッダ３２の下方にある多穴管部１２の流路を通って、図示しない低圧側出口ヘッダへ流れ込む。そして、低圧側出口ヘッダ内で冷媒とオイルとが混合し、図示しない低圧側出口配管から排出されたオイル混合の冷媒はコンプレッサ１に送られる。【００６６】
すなわち、本実施形態では、パッチエンド４３と、プレート４２と、溝部４３ａと、がオイル分離手段の下流側に設けられたオイル戻し機構として機能している。【００６７】
以上の本実施形態の内部熱交換器１０Ｅにおいても、パッチエンド４３とプレート４２による簡易な構造でオイル戻しを行うことができるので、部品点数を削減してコスト低減を図ることができる。【００６８】
本実施形態では、パッチエンド４３とプレート４２によるオイル戻し構造を、高圧側入口ヘッダ２１と低圧側入口ヘッダ３２の下部に設けた例について示したが、図示しない高圧側出口ヘッダと低圧側出口ヘッダに図７又は図６に示すようなオイル戻し構造を設け、高圧側出口ヘッダの下部から低圧側出口ヘッダ側にオイルを戻すようにしてもよい。このように、オイル戻し構造はいずれか一方のヘッダ側もしくは両方に設けることができる。【００６９】
また、本実施形態ではパッチエンド４３の底部に溝部４３ａを１つ形成した例について示しているが、溝部４３ａは複数形成されていてもよい。さらに、断面積を小さくすることにより減圧機能付きの溝部として構成することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明によれば、流路内面への油膜の付着を抑えて熱交換量の低下を防ぐとともに、コンプレッサへの液冷媒の流入を阻止できる内部熱交換器を提供することができる。
【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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【国際調査報告】
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