(57)【要約】【課題】車両用空調装置の冷凍サイクルに用いられるサイレンサにおいて、液冷媒のコンプレッサへの戻りを防止する。【解決手段】本発明に係わるサイレンサ２０は、冷媒を天井部２１ｂから吸入する第１室２１と、この第１室と冷媒戻し管２４で連通する第２室２２とを備え、第１室２１の底部２１ａ側に下端が開口し、第２室２２の外部に上端が開口するとともに、第２室２２の天井部２２ｂ近傍に冷媒戻し口２５ａを有する冷媒／オイル戻し管２５を、第１室２１と第２室２２とを貫通するように配置した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒吸入管（２３）により冷媒を天井部（２１ｂ）から吸入する第１室（２１）と、当該第１室の上部に設けられ且つ冷媒戻し管（２４）により前記第１室（２１）と連通する第２室（２２）とを備えたサイレンサであって、
下端が前記第１室（２１）の底部（２１ａ）側に開口し、上端が前記第２室（２２）の天井部（２２ｂ）側から外部に開口するとともに、前記第２室（２２）の天井部（２２ｂ）近傍に冷媒戻し口（２５ａ）を有する冷媒／オイル戻し管（２５）を、前記第１室（２１）と前記第２室（２２）とを貫通するように配置したことを特徴とするサイレンサ（２０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両用空調装置の冷凍サイクルに用いられるサイレンサの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より車両用空調装置の冷凍サイクルでは、冷媒を圧縮するコンプレッサの前段にサイレンサを配置して、コンプレッサに吸入される冷媒の流動音を低減するようにしている。一般に、この種のサイレンサの内部は上下２室に分かれており、入口配管から導入した冷媒を上部室で膨張させて消音し、この冷媒を上下室を貫通する取出管を通じて下部室に送り、ここからコンプレッサに至る出口配管に送り出している。また冷媒とともに循環しているオイルは、上部室の下方に設けられたオイル戻し穴を通じて下部室に導き、ここから出口配管に戻すようにしている。
【０００３】
また冷凍サイクルには、このサイレンサの他にも、冷媒を気液分離するためのリキッドタンクや、アキュームレータなどがコンプレッサの前段に配置されている（特許文献１、２参照）。  
【特許文献１】実開平５−６９５７０号公報
【特許文献２】特開平１０−２３２０７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、エアコン運転中の冷媒はコンプレッサの手前ではガス状態になっているが、エアコンの停止中に低外気温の状態が続くと、内部熱交換器−（サイレンサ）−コンプレッサに至る低圧ラインに液冷媒が溜まり、起動時に液冷媒のままコンプレッサに吸入されてしまい、液圧縮によりコンプレッサが損傷するおそれがあった。
【０００５】
上述した従来構造のサイレンサは消音機能のみであるため、液冷媒の戻りを防ぐことはできず、またリキッドタンクやアキュームレータは内部熱交換器の前段に配置されているため、低圧ラインにおける液冷媒の溜まりを防ぐことはできなかった。
【０００６】
この発明の目的は、液冷媒のコンプレッサへの戻りを防止することができるサイレンサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、冷媒吸入管により冷媒を天井部から吸入する第１室と、当該第１室の上部に設けられ且つ冷媒戻し管により前記第１室と連通する第２室とを備えたサイレンサであって、下端が前記第１室の底部側に開口し、上端が前記第２室の天井部側から外部に開口するとともに、前記第２室の天井部近傍に冷媒戻し口を有する冷媒／オイル戻し管を、前記第１室と前記第２室とを貫通するように配置したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
上記構成によれば、第１室の天井部から吸入した冷媒を第１室の内部で膨張させることができるので、流動音を消音することができる。また、吸入した液冷媒は第１室の底部で貯留することができるため、エアコンの停止中に低外気温となり、内部熱交換器からコンプレッサに至る低圧ラインに液冷媒が溜まった場合でも、液冷媒がコンプレッサに吸入されることがなく、液圧縮によるコンプレッサの損傷を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
最初に、本実施形態のサイレンサが装備される車両用空調装置の冷凍サイクルについて説明する。
【００１０】
図４は、本実施形態に係る車両用空調装置の冷凍サイクルを示す系統図である。この冷凍サイクルでは冷媒として二酸化炭素を用いており、冷媒を圧縮するコンプレッサ１と、このコンプレッサ１で圧縮された冷媒と車室内に供給される空気との間で熱交換させるサブ熱交換器２と、冷媒と外気との間で熱交換させる室外熱交換器３と、冷媒と車室内へ送風される空調風との間で熱交換する室内熱交換器４と、この室内熱交換器４へ送られる冷媒を減圧する第１膨張弁５と、冷媒を気液分離するアキュームレータ６と、アキュームレータ６から送られてきた気相状態の冷媒とサブ熱交換器２又は室外熱交換器３を通った高圧冷媒とを熱交換する内部熱交換器７と、コンプレッサ１への戻り冷媒を消音し且つ気液分離する機能を備えたサイレンサ２０と、内部熱交換器７で熱交換された冷媒を減圧して室外熱交換器３に出力する第２膨張弁８と、室外熱交換器３への逆流を防止する逆止弁９、１０と、室外熱交換器３から吐出された冷媒と室外熱交換器３へ流入する冷媒の流れを切り替える三方弁１１と、サブ熱交換器２からの冷媒の流れをコントロールする電磁弁１２と、図示していないブロアファンからの空調風の流れをコントロールするエアミックスドア１３と、乗員により設定された運転モード等に応じて上記各部を制御する図示しない制御部とから構成されている。
【００１１】
ここで、コンプレッサ１は、図示しないモータ又は車両駆動装置からの駆動力を得て気相状態の二酸化炭素を圧縮し、高温高圧の冷媒として吐出している。
【００１２】
サブ熱交換器２は、空調ダクト内に配置され、コンプレッサ１から供給された高温高圧の冷媒によりブロアファンから吹き出された空調風を加温する。
【００１３】
室外熱交換器３は、暖房時には第２膨張弁８から出力された低圧の冷媒と外気とを熱交換させて吸熱し、冷房時にはサブ熱交換器２から出力された高温高圧の冷媒と外気とを熱交換させて放熱している。
【００１４】
室内熱交換器４は、空調ダクト内に配置され、第１膨張弁５で減圧（膨張）された低温低圧の冷媒によりブロアファンから吹き出された空調風と熱交換するための熱交換器であり、またエバポレータとしても機能している。
【００１５】
第１膨張弁５は、内部熱交換器７から出力された高圧の冷媒を減圧（膨張）させて室内熱交換器４へと出力する。
【００１６】
アキュームレータ６は、室外熱交換器３から排出された冷媒を気液分離する。このうち気相状態の冷媒のみを内部熱交換器７へ送り出し、液相状態の冷媒を一時的に貯留する。
【００１７】
内部熱交換器７は、アキュームレータ６から出力された気相状態の冷媒とサブ熱交換器２又は室外熱交換器３を通った高圧冷媒とを熱交換してコンプレッサ１に送り出している。
【００１８】
第２膨張弁８は、サブ熱交換器２から内部熱交換器７を経て送られてきた高圧の冷媒を減圧（膨張）させて室外熱交換器３へ出力している。
【００１９】
逆止弁９は、内部熱交換器７から室外熱交換器３へと冷媒が流れることを防止している。
【００２０】
逆止弁１０は、室内熱交換器４やアキュームレータ６から三方弁１１へ冷媒が流れることを防止している。
【００２１】
三方弁１１は、暖房モードのときには室外熱交換器３からアキュームレータ６へ冷媒を流し、冷房モードのときにはサブ熱交換器２から室外熱交換器３へ冷媒を流すように弁を切り替えている。
【００２２】
電磁弁１２は、制御部１４によって開閉が制御され、サブ熱交換器２で出力された冷媒を内部熱交換器７へと導くように流路を切り替えている。
【００２３】
エアミックスドア１３は、サブ熱交換器２の前面に配置され、制御部１４によって開度（混合比）が自在に制御されている。そして、ブロアファンからの空調風をサブ熱交換器２で加温するときには、そのときの必要加温度に応じて下方に所定量回動し（混合比０〜１００％）、空調風を加温しないときは上方に回動する（混合比０％）ように制御される。
【００２４】
次に、コンプレッサ１と内部熱交換器７との間に配置されたサイレンサ２０の構造と作用効果について説明する。
【００２５】
図１は、本実施形態に係わるサイレンサ２０の概略断面図である。サイレンサ２０は、本体部分が略円筒形状に構成されており、冷媒を吸入して消音する第１室２１と、この第１室２１の上に配置され、ガス冷媒のみを外部に吐出する第２室２２とを備えている。
【００２６】
第１室２１には、低圧の冷媒を吸入するための冷媒吸入管２３が略垂直に取り付けられている。この冷媒吸入管２３の上端は、第１室２１の天井部２１ｂ近傍で開口し、下端は底部２１ａの外部に開口して、内部熱交換器７（図４）につながる図示しない冷媒配管と接続されている。また、第１室２１と第２室２２との間は冷媒戻し管２４が取り付けられている。この冷媒戻し管２４は上端が第２室２２の底部２２ａ側に開口し、下端は第１室２１の天井部２１ｂ側にそれぞれ開口して、第１室２１と第２室２２との間を連通している。この冷媒戻し管２４により、第１室２１に吸入された冷媒のうち、ガス冷媒のみが第２室２２へ流入することになる。
【００２７】
また、サイレンサ２０の本体部分には、冷媒とオイルをコンプレッサ１（図４）側に吐出する冷媒／オイル戻し管２５が、第１室２１と第２室２２とを貫通するように略垂直に取り付けられている。この冷媒／オイル戻し管２５の下端は第１室２１の底部２１ａ側に開口し、上端は第２室２２の天井部２２ｂを貫通して、コンプレッサ１につながる図示しない冷媒配管と接続されている。また、冷媒／オイル戻し管２５は第２室２２の天井部２２ｂ近傍に冷媒戻し口２５ａが形成されている。
【００２８】
上記構成において、内部熱交換器７から送られてきた冷媒（ガス冷媒と液冷媒の混合冷媒）は、図示しない冷媒配管から冷媒吸入管２３を通じて第１室２１へ吸入される。このとき、冷媒は第１室２１の内部で膨張するため、流動音が消音される。そして、吸入された冷媒のうち、ガス冷媒は冷媒戻し管２４を通って第２室２２へ流れ込み、液冷媒はオイルとともに第１室２１の底部２１ａに貯留される。ここで、液冷媒とともに第１室２１の底部２１ａに貯留されたオイルは冷媒／オイル戻し管２５の下端から吸入され、ガス冷媒とともにコンプレッサ１へ吐出される。一方、第２室２２へ流入したガス冷媒は、冷媒／オイル戻し管２５に形成された冷媒戻し口２５ａから吸入されてオイルとともにコンプレッサ１へ吐出される。
【００２９】
このように、本実施形態のサイレンサ２０によれば、第１室２１の天井部２１ｂから吸入した冷媒を内部で膨張させて消音するだけでなく、液冷媒を第１室２１の底部２１ａへ貯留することができる。このため、エアコンの停止中に低外気温となり、内部熱交換器７−（サイレンサ２０）−コンプレッサ１に至る低圧ラインに液冷媒が溜まった場合でも、液冷媒がコンプレッサ１に吸入されることがなく、液圧縮によるコンプレッサ１の損傷を防ぐことができる。また、本実施形態では、冷媒の戻し管とオイルの戻し管を共用しているため、部品点数を削減することができ、また組み立て作業性を向上させることができる。
【００３０】
なお、システムの運転が開始され、コンプレッサ１が起動して内部熱交換器７で温められたガス冷媒がサイレンサ２０に吸入されると、このガス冷媒の熱を受けて内部に溜まった液冷媒はガス化するため、冷媒戻し管２４から冷媒戻し口２５ａを通って冷媒／オイル戻し管２５から吐出される。
【００３１】
上記実施形態では、冷媒吸入管２３を第１室２１側から取り付けた例について示したが、図２に示すように、冷媒吸入管２３Ａを第２室２２側から取り付けてもよい。図２に示す冷媒吸入管２３Ａは、第２室２２から第１室２１を貫通するように略垂直に取り付けられ、上端は底部天井部２２ｂの外部に開口して、内部熱交換器７（図４）につながる図示しない冷媒配管と接続され、下端は第１室２１の天井部２１ｂ近傍で開口している。また、図３に示すように、第１室２１側の形状を略Ｕ字形とした冷媒／オイル戻し管２５Ａを設け、第１室２１の天井部２１ｂ側に開口した端部からガス冷媒を吸入し、曲がり部分のオイル戻し穴２６からオイルを吸入するような構成としてもよい。
【００３２】
なお、上記実施形態のサイレンサ２０では、第１室２１と第２室２２とが一体化した構造となっているが、冷媒戻し管２４により連通していれば、第１室２１と第２室２２とが離れていてもよい。
【００３３】
また、冷媒吸入管２３、２３Ａ、および冷媒／オイル戻し管２５、２５Ａの外部につながる端部は、サイレンサ本体部分の側面から外部に開口した構造であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】実施形態に係わるサイレンサの概略断面図である。
【図２】冷媒吸入管を第２室側から取り付けたサイレンサの概略断面図である。
【図３】第１室側の形状を略Ｕ字形とした冷媒／オイル戻し管を設けたサイレンサの概略断面図である。
【図４】実施形態に係る車両用空調装置の冷凍サイクルを示す系統図である。
【符号の説明】
【００３５】
１…コンプレッサ
２…サブ熱交換器
３…室外熱交換器
４…室内熱交換器
５…第１膨張弁
６…アキュームレータ
７…内部熱交換器
８…第２膨張弁
９…逆止弁
１０…逆止弁
１１…三方弁
１２…電磁弁
１３…エアミックスドア
１４…制御部
２０…サイレンサ
２１…第１室
２１ａ…底部部（第１室）
２１ｂ…天井部（第１室）
２２…第２室
２２ａ…底部（第２室）
２２ｂ…天井部（第２室）
２３、２３Ａ…冷媒吸入管
２４…冷媒戻し管
２５、２５Ａ…冷媒／オイル戻し管
２５ａ…冷媒戻し口
２６…オイル戻し穴
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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