(57)【要約】【課題】オイルブリードを設置することなく冷媒中のオイルを確実に圧縮機に戻し、且つ、構造が簡単である気液分離器及び空気調和装置を提供する。【解決手段】冷凍サイクル１の温度式膨脹弁４とエバポレータ６との間に設けられ、温度式膨脹弁４より導かれる冷媒を溜める冷媒貯留部２１を有し、冷媒貯留部２１に溜められた液冷媒及び気液冷媒を共に冷媒導出用配管１０によってエバポレータ６に送る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷凍サイクル（１），（１Ａ），（１Ｂ）の減圧手段（４）とエバポレータ（６）との間に設けられ、
前記減圧手段（４）より導かれる冷媒を溜める冷媒貯留部（２１）を有し、前記冷媒貯留部（２１）に溜められた液冷媒及び気液冷媒を共に冷媒導出用配管（１０），（２２），（２３Ａ）〜（２３Ｄ）によって前記エバポレータ（６）に送ることを特徴とする気液分離器（２０Ａ）〜（２０Ｆ）。
【請求項２】
請求項１記載の気液分離器（２０Ａ）〜（２０Ｆ）であって、
前記冷媒導出用配管（１０），（２２），（２３Ａ）〜（２３Ｄ）は、前記冷媒貯留部（２１）の上部と下部にそれぞれ開口されていることを特徴とする気液分離器（２０Ａ）〜（２０Ｆ）。
【請求項３】
請求項２記載の気液分離器（２０Ｂ）であって、
前記冷媒導出用配管（２２）は、前記冷媒貯留部（２１）内の位置で切欠開口部（２２ｂ）を有する単一配管であり、下端の開口部（２２ａ）が前記冷媒貯留部（２１）の下部に位置され、切欠開口部（２２ｂ）が前記冷媒貯留部（２１）の上部に位置されていることを特徴とする気液分離器（２０Ｂ）。
【請求項４】
請求項２記載の気液分離器（２０Ａ），（２０Ｃ）〜（２０Ｆ）であって、
前記冷媒導出用配管（１０），（２３Ａ）は、前記冷媒貯留部（２１）内の上部に開口する気液冷媒用配管部（１０ｂ），（２５）と前記冷媒貯留部（２１）内の下部に開口する液冷媒用配管部（１０ａ），（２４）とから構成されていることを特徴とする気液分離器（２０Ａ），（２０Ｃ）〜（２０Ｆ）。
【請求項５】
請求項４記載の気液分離器（２０Ｃ）であって、
前記冷媒導出用配管（２３Ａ）は、前記冷媒貯留部（２１）内の位置で一方の孔部の下端側が全て切欠かれた二重配管であり、二重配管の切欠かれていない一方の孔部が前記液冷媒用配管部（２４）とされ、二重配管の切欠かれた他方の孔部が前記気液冷媒用配管部（２５）とされていることを特徴とする気液分離器（２０Ｃ）。
【請求項６】
請求項４記載の気液分離器（２０Ｄ）であって、
前記冷媒導出用配管（２３Ｂ）は、前記冷媒貯留部（２１）内の位置で一方の孔部に切欠開口部（２５ｂ）が形成された二重配管であり、二重配管の切欠かれていない一方の孔部が前記液冷媒用配管部（２４）とされ、二重配管の切欠開口部（２５ｂ）が形成された他方の孔が前記気液冷媒用配管部（２５）とされていることを特徴とする気液分離器（２０Ｄ）。
【請求項７】
請求項４〜請求項６のいずれかに記載の気液分離器（２０Ｅ）であって、
前記気液冷媒用配管部（２５）は、前記液冷媒用配管部（２４）より流通抵抗が大きく設定されていることを特徴とする気液分離器（２０Ｅ）。
【請求項８】
請求項２〜請求項７のいずれかに記載の気液分離器（２０Ｆ）であって、
前記冷媒導出用配管（２３Ｄ）は、前記冷媒貯留部（２１）の底面より内部に導かれていることを特徴とする気液分離器（２０Ｆ）。
【請求項９】
冷媒を圧縮する圧縮機（２）と、前記圧縮機（２）で圧縮された冷媒を冷却するコンデンサ（３），（３ａ），（３ｂ）と、前記コンデンサ（３），（３ａ），（３ｂ）で冷却された冷媒を減圧する減圧手段（４）と、前記減圧手段（４）で減圧された冷媒を貯留し、貯留した液冷媒と気液冷媒を共にエバポレータ（６）に供給する気液分離器（２０Ａ）と、前記気液分離器（２０Ａ）から供給された冷媒を気化させることによって被冷却物を冷却するエバポレータ（６）と、冷媒が前記エバポレータ（６）の出口側で全て気液冷媒となるよう制御する制御手段（１３）とを備えたことを特徴とする空気調和装置（Ａ）〜（Ｃ）。
【請求項１０】
請求項９記載の空気調和装置（Ａ）〜（Ｃ）であって、
前記制御手段（１３）は、前記減圧手段である膨張弁（４）にて構成され、前記エバポレータ（６）の出口側の温度に基づいて前記膨張弁（４）をスーパーヒート制御することを特徴とする空気調和装置（Ａ）〜（Ｃ）。
【請求項１１】
請求項９又は請求項１０記載の空気調和装置（Ｂ），（Ｃ）であって、
前記コンデンサ（３ａ），（３ｂ）は、冷凍サイクル（１Ｂ），（１Ｃ）に少なくとも２つ配置され、複数の前記コンデンサ（３ａ），（３ｂ）への冷媒の流れを切り替えることによって冷房運転と暖房運転を行うことを特徴とする空気調和装置（Ｂ），（Ｃ）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍サイクル内の余剰冷媒を貯める気液分離器及びこれを用いた空気調和装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気調和装置の冷凍サイクルでは、熱負荷の増減等に応じて冷凍サイクル内を循環する冷媒量が可変される。そのため、冷凍サイクルには、冷凍サイクル内の余剰冷媒を貯める気液分離器が配置される。
【０００３】
第１従来例の気液分離器としては、冷凍サイクルのエバポレータと圧縮機の間に配置されたものがある（特許文献１参照）。この気液分離器１００は、図１０に示すように、冷媒を貯める冷媒貯留部１０１を有し、この冷媒貯留部１０１内に冷媒導入用配管１０２と冷媒導出用配管１０３の各一端側がそれぞれ配置されている。冷媒導入用配管１０２は、冷媒貯留部１０１内の気液分離板１０１ａより上部に開口されている。冷媒導出用配管１０３は、冷媒貯留部１０１内の気液分離板１０１ａの直ぐ下方に開口されている。冷媒貯留部１０１内に位置する冷媒導出用配管１０３には、上下方向に間隔を置いて複数のオイルブリード１０４が形成されている。
【０００４】
前記第１従来例によれば、冷媒貯留部１０１内に流入された冷媒が液冷媒と気液冷媒（ガス冷媒）の二層に分離されても、気液冷媒（ガス冷媒）のみを圧縮機に戻すことができ、圧縮機が液冷媒を圧縮することによる不具合を防止できる。又、液冷媒中に含まれるオイルを、オイルブリード１０４を介して圧縮機に戻すことができる。
【０００５】
また、第２従来例の気液分離器１１０としては、図１１に示すように、冷凍サイクル１１１内の膨張弁１１２とエバポレータ１１３との間に配置されたものがある。この気液分離器１１０は、冷媒貯留部（図示せず）に貯められた冷媒の内で、液冷媒を冷媒導出用配管１１４を介してエバポレータ１１３に送り、気液冷媒（ガス冷媒）をバイパス用配管１１５を介してエバポレータ１１３を迂回させて圧縮機１１６の入口側に送るよう構成されている。
【０００６】
前記第２従来例によれば、冷凍能力にあまり寄与しない気液冷媒（ガス冷媒）をエバポレータ１１３に送らず、迂回させることによって冷凍能力の向上を図ることができる。
【特許文献１】特開平８−１７８４７６号公報
【特許文献２】特開平９−３１０９２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、第１従来例の気液分離器１００では、冷媒中に混入するオイルの内でオイルブリード１０４を通るものしか圧縮機に戻らず、全てのオイルを確実に圧縮機に戻すことができない。そのため、圧縮機の耐久信頼性のため、多めにオイルを冷凍サイクルに封入しておく必要があり、熱交換器の性能が低下する。特に、冷凍サイクル内の冷媒循環量が少ない場合（車両用空気調和装置においては、アイドリング時等）、オイルブリード１０４からのオイル戻り量が少なく、圧縮機の吐出温度が上昇する。これを防止するため、オイルブリード１０４の開口面積を大きくすると、液冷媒まで圧縮機に戻り、圧縮機の湿り圧縮、オイル過多による液（オイル）圧縮により、圧縮機の破損を引き起こす恐れがある。又、冷房と暖房を兼ねる空気調和装置では、冷房時と暖房時で気液分離器１００に溜まる冷媒量が大きく相違するため、オイルブリード１０４の適正な開口位置及び開口面積を決定することは困難である。このようにオイルブリード１０４を用いてオイルを戻すものにあっては、種々の不具合がある。
【０００８】
また、第２従来例の気液分離器１１０では、バイパス用配管１１５を設置する必要があると共にバイパス用配管１１５に通路抵抗を合わせるためのキャピラリ１１７（図１１に示す）等を付ける必要があるため、構造が複雑である。
【０００９】
そこで、本発明は、オイルブリードを設置することなく冷媒中のオイルを確実に圧縮機に戻すことができると共に、構造が簡単である気液分離器及びこれを用いた空気調和装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成する請求項１の発明は、冷凍サイクルの減圧手段とエバポレータとの間に設けられ、前記減圧手段より導かれる冷媒を溜める冷媒貯留部を有し、前記冷媒貯留部に溜められた液冷媒及び気液冷媒を共に冷媒導出用配管によって前記エバポレータに導くことを特徴とする気液分離器である。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１記載の気液分離器であって、前記冷媒導出用配管は、前記冷媒貯留部の上部と下部にそれぞれ開口されていることを特徴とする気液分離器である。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項２記載の気液分離器であって、前記冷媒導出用配管は、前記冷媒貯留部内の位置で切欠開口部を有する単一配管であり、下端の開口部が前記冷媒貯留部の下部に位置され、切欠開口部が前記冷媒貯留部の上部に位置されていることを特徴とする気液分離器である。
【００１３】
請求項４の発明は、請求項２記載の気液分離器であって、前記冷媒導出用配管は、前記冷媒貯留部内の上部に開口する気液冷媒用配管部と前記冷媒貯留部内の下部に開口する液冷媒用配管部とから構成されていることを特徴とする気液分離器である。
【００１４】
請求項５の発明は、請求項４記載の気液分離器であって、前記冷媒導出用配管は、前記冷媒貯留部内の位置で一方の孔部の下端側が全て切欠かれた二重配管であり、二重配管の切欠かれていない一方の孔部が前記液冷媒用配管部とされ、二重配管の切欠かれた他方の孔部が前記気液冷媒用配管部とされていることを特徴とする気液分離器である。
【００１５】
請求項６の発明は、請求項４記載の気液分離器であって、前記冷媒導出用配管は、前記冷媒貯留部内の位置で一方の孔部に切欠開口部が形成された二重配管であり、二重配管の切欠かれていない一方の孔部が前記液冷媒用配管部とされ、二重配管の切欠開口部が形成された他方の孔部が前記気液冷媒用配管部とされていることを特徴とする気液分離器である。
【００１６】
請求項７の発明は、請求項４〜請求項６のいずれかに記載の気液分離器であって、前記気液冷媒用配管部は、前記液冷媒用配管部より流通抵抗が大きく設定されていることを特徴とする気液分離器である。
【００１７】
請求項８の発明は、請求項２〜請求項７のいずれかに記載の気液分離器であって、前記冷媒導出用配管は、前記冷媒貯留部の底面より内部に導かれていることを特徴とする気液分離器である。
【００１８】
請求項９の発明は、冷媒を圧縮する圧縮機と、前記圧縮機で圧縮された冷媒を冷却するコンデンサと、前記コンデンサで冷却された冷媒を減圧する減圧手段と、前記減圧手段で減圧された冷媒を貯留し、貯留した液冷媒と気液冷媒を共にエバポレータに供給する気液分離器と、前記気液分離器から供給された冷媒を気化させることによって被冷却物を冷却するエバポレータと、冷媒が前記エバポレータの出口側で全て気液冷媒となるよう制御する制御手段とを備えたことを特徴とする空気調和装置である。
【００１９】
請求項１０の発明は、請求項９記載の空気調和装置であって、前記制御手段は、前記減圧手段である膨張弁にて構成され、前記エバポレータの出口側の温度に基づいて前記膨張弁をスーパーヒート制御することを特徴とする空気調和装置である。
【００２０】
請求項１１の発明は、請求項９又は請求項１０記載の空気調和装置であって、前記コンデンサは、冷凍サイクルに少なくとも２つ配置され、複数の前記コンデンサへの冷媒の流れを切り替えることによって冷房運転と暖房運転を行うことを特徴とする空気調和装置である。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１の発明によれば、気液分離器内に貯留した液冷媒中に混入されたオイルは液冷媒と共にエバポレータを介して圧縮機に戻されるため、オイルブリードを設置することなく液冷媒中のオイルを確実に圧縮機に戻すことができる。従って、冷凍サイクル内に封入するオイル量を減らすことができ、エバポレータ等の性能が向上し、又、循環オイル量の低減によって圧縮機の耐久信頼性が低下することもなく、冷凍サイクル内の冷媒循環量が少ない場合（車両用空気調和装置においては、アイドリング時等）でも確実にオイルが圧縮機に戻り、圧縮機の吐出温度が上昇することもない。以上より、オイルブリードを設置することに起因する種々の不具合を防止できる。
【００２２】
又、冷媒導出用配管は、冷媒貯留部内に溜まった液冷媒と気液冷媒を共にエバポレータに戻すように配管すれば良いため、構造が簡単である。
【００２３】
更に、冷媒貯留部内の液冷媒のみならず気液冷媒を共にエバポレータに送るため、冷媒貯留部内の圧力ハンチングを防止できる。
【００２４】
又、冷凍サイクルの低圧側に気液分離器を配置するため、二酸化炭素等の超臨界冷媒を用いた冷凍サイクルにも適用できる。
【００２５】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明の効果に加え、通常は冷媒貯留部内では比重によって液冷媒と気液冷媒が上下方向に分離するが、分離した液冷媒と気液冷媒を共に確実に冷媒導出用配管によってエバポレータに供給することができる。
【００２６】
請求項３の発明によれば、請求項２の発明の効果に加え、単一配管である冷媒導出用配管を冷媒貯留部に組み付ければ良いため、冷媒導出用配管の組み付けが容易である。
【００２７】
請求項４の発明によれば、請求項２の発明の効果に加え、冷媒貯留部内の液冷媒と気液冷媒を別々の配管部によって導出させることができる。
【００２８】
請求項５の発明によれば、請求項４の発明の効果に加え、押し出しチューブで二重配管を作成することによって加工費、材料費を安くできると共に、１本の冷媒導出用配管を冷媒貯留部に組み付ければ良いため、組み付けが容易である。
【００２９】
請求項６の発明によれば、請求項５に発明と同様の効果があると共に、請求項５の発明に比べて加工費が更に安価である。
【００３０】
請求項７の発明によれば、請求項４〜請求項６の発明の効果に加え、エバポレータの入口側の冷媒の渇き度が大きくなるのを防止できる。
【００３１】
請求項８の発明によれば、請求項２〜請求項７の発明の効果に加え、上面から挿入する場合に較べて、液冷媒がその自重によって流れ出やすいため、エバポレータの入口側の冷媒の渇き度が大きくなるのを防止できる。
【００３２】
請求項９の発明によれば、請求項１の発明と同様の効果が有ると共に、圧縮機に液冷媒が流入されるのを確実に防止できる。従って、液冷媒まで圧縮機に戻り、圧縮機の湿り圧縮、オイル過多による液（オイル）圧縮により、圧縮機が破損等するような不具合を確実に防止できる。
【００３３】
請求項１０の発明によれば、請求項９の発明の効果に加え、気液分離器を用いた冷凍サイクルでありながら、スーパーヒート制御が可能である。
【００３４】
請求項１１の発明によれば、請求項９発明の効果に加え、冷房運転時と暖房運転時では、気液分離器の冷媒貯留部内に溜まる液冷媒の量が大きく相違するが、確実にオイルを戻すことができる。つまり、従来のようにエバポレータと圧縮機の間に気液分離器を配置した場合には、液冷媒の貯留量によってオイル戻り量が不安定であったが、本発明ではこのような不具合を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００３６】
（第１の実施の形態）
図１及び図２は本発明の第１の実施の形態を示し、図１は車両用空気調和装置の冷凍サイクルの構成図、図２は気液分離器の構成図である。
【００３７】
図１において、自動車用空気調和装置（空気調和装置）Ａは、冷凍サイクル１を備えている。冷凍サイクル１は、冷媒を圧縮する圧縮機２と、圧縮機２で圧縮された冷媒を冷却し、冷媒を液化するコンデンサ３と、コンデンサ３によって液化された冷媒を減圧する減圧手段である温度式膨張弁４と、温度式膨張弁４によって減圧された冷媒を貯留し、貯留した液冷媒と気液冷媒を共にエバポレータ６に供給する気液分離器２０Ａと、気液分離器２０Ａから供給された冷媒を気化させることによって被冷却物である空気を冷却するエバポレータ６とを備えている。
【００３８】
圧縮機２の出口とコンデンサ３の入口は第１接続配管７で、コンデンサ３の出口と温度式膨張弁４の入口は第２接続配管８で、温度式膨張弁４の出口と気液分離器２０Ａとの間は冷媒導入用配管９で、気液分離器２０Ａとエバポレータ６の入口との間は冷媒導出用配管１０で、エバポレータ６の出口と圧縮機２の入口は第３接続配管１１でそれぞれ接続されている。
【００３９】
又、自動車用空気調和装置Ａは、冷媒がエバポレータ６の出口側で全て気液冷媒となるよう制御する制御手段１３を備えている。制御手段１３は、冷凍サイクル１の構成要素でもある温度式膨脹弁４とエバポレータ６の出口側に配置された感温筒１２とから構成されている。感温筒１２より飽和温度相当の圧力が温度式膨脹弁４に供給され、所定のスーパーヒート値よりもスーパーヒートが取れていれば温度式膨脹弁４が冷媒を多く流し、逆ならば冷媒を少なく流す。これによって、エバポレータ６の出口側では、冷媒が全て気液冷媒となるようスーパーヒート制御される。
【００４０】
次に、前記気液分離器２０Ａの構成を説明する。図２に示すように、気液分離器２０Ａは、密閉された冷媒貯留部２１を有する。この冷媒貯留部２１内には前記冷媒導入用配管９と前記冷媒導出用配管１０がそれぞれ開口されている。冷媒導入用配管９は、冷媒貯留部２１の上面より挿入され、冷媒貯留部２１内の上部に開口されている。冷媒導出用配管１０の他端側は、液冷媒用配管部１０ａと気液冷媒用配管部１０ｂに分岐されている。液冷媒用配管部１０ａは冷媒貯留部２１の上面より挿入されて冷媒貯留部２１の下部に、気液冷媒用配管部１０ｂは冷媒貯留部２１の上面より挿入されて冷媒貯留部２１の上部にそれぞれ開口されている。
【００４１】
次に、前記気液分離器２０Ａの作用を説明する。温度式膨張弁４で減圧された冷媒は、冷媒導入用配管９を通って冷媒貯留部２１内に導かれる。冷媒貯留部２１に導かれた冷媒は、液冷媒と気液冷媒（ガス冷媒）の２態様に分離され、比重の軽い気液冷媒は、冷媒貯留部２１の上部に、比重の重い液冷媒は冷媒貯留部２１の下部に溜まることになる。冷媒貯留部２１の下部に溜まった液冷媒は、液冷媒用配管部１０ａを通って、冷媒貯留部２１の上部に溜まった気液冷媒は、気液冷媒用配管部１０ｂを通って共に冷媒導出用配管１０よりエバポレータ６に送られる。つまり、気液分離器２０Ａに一時的に貯留された冷媒は、全てエバポレータ６に戻される。
【００４２】
以上、この第１の実施の形態では、気液分離器２０Ａの冷媒貯留部２１に溜められた液冷媒及び気液冷媒を共に冷媒導出用配管１０によってエバポレータ６に送るよう構成されている。従って、気液分離器２０Ａに貯留した液冷媒中に混入されたオイルは、液冷媒と共にエバポレータ６を介して圧縮機２に戻されるため、第１従来例のようにオイルブリードを設置することなく液冷媒中のオイルを確実に圧縮機２に戻すことができる。従って、冷凍サイクル１内に封入するオイル量を減らすことができ、エバポレータ６等の性能が向上し、又、循環オイル量の低減によって圧縮機２の耐久信頼性が低下することもなく、冷凍サイクル１内の冷媒循環量が少ない場合（車両用空気調和装置Ａにおいては、アイドリング時等）でも確実にオイルが圧縮機２に戻り、圧縮機２の吐出温度が上昇することもない。以上より、オイルブリードを設置することに起因する種々の不具合を防止できる。
【００４３】
制御手段１３は、エバポレータ６の出口側で冷媒が全て気液冷媒となるよう制御するため、圧縮機２には液冷媒が流入することがない。従って、液冷媒が圧縮機２に戻り、圧縮機２の湿り圧縮、オイル過多による液（オイル）圧縮により、圧縮機２が破損等する不具合を確実に防止できる。
【００４４】
又、冷媒貯留部２１内に溜まった液冷媒と気液冷媒を共にエバポレータ６に戻すように冷媒導出用配管１０を設置すれば良いため、構造が簡単である。
【００４５】
更に、冷媒貯留部２１内の液冷媒のみならず気液冷媒を共にエバポレータ６に送るため、冷媒貯留部２１内の圧力ハンチングを防止できる。
【００４６】
又、冷凍サイクル１の低圧側に気液分離器２０Ａを配置するため、二酸化炭素等の超臨界冷媒を用いた冷凍サイクル１にも適用できる。
【００４７】
この第１の実施の形態では、冷媒導出用配管１０は、冷媒貯留部２１の上部と下部にそれぞれ開口されているので、通常は冷媒貯留部２１内では比重によって液冷媒と気液冷媒が上下方向に分離するが、分離した液冷媒と気液冷媒を共に確実に冷媒導出用配管１０によってエバポレータ６に供給することができる。
【００４８】
この第１の実施の形態では、エバポレータ６の入口側に気液分離器２０Ａを配置する。従って、気液分離器２０Ａを用いた冷凍サイクル１でありながら、膨脹弁（本実施の形態では温度式膨脹弁４）を用いたスーパーヒート制御が可能である。膨脹弁は温度式以外のものであっても良い。しかし、この第１の実施の形態にように温度式膨脹弁４と感温筒１２から制御手段１３を構成すれば、電子回路を搭載することなく制御が可能である。又、オリフィスに較べてきめ細かい制御が可能である。
【００４９】
（第２の実施の形態）
図３は本発明の第２の実施の形態に係る気液分離器２０Ｂの構成図である。図３に示すように、第２の実施の形態に係る気液分離器２０Ｂは、前記第１の実施の形態のものと比較するに、冷媒導出用配管２２の他端側が分岐されず、且つ、単一配管である。冷媒導出用配管２２の他端側が冷媒貯留部２１の上面より内部に挿入されている。冷媒導出用配管２２には、冷媒貯留部２１内の位置で切欠開口部２２ｂが形成されている。そして、下端の開口部２２ａが冷媒貯留部２１の下部に位置され、切欠開口部２２ｂが冷媒貯留部２１の上部に位置されている。
【００５０】
他の構成は第１の実施の形態と同様であるので、同一箇所に同一符号を付して説明を省略する。
【００５１】
この第２の実施の形態でも、前記第１の実施の形態と同様に、冷媒貯留部２１に溜められ、二層に分離された液冷媒と気液冷媒が共にエバポレータに送られる。従って、第１従来例にようにオイルブリードを設置することなく冷媒中のオイルを確実に圧縮機に戻すことができると共に、構造が簡単である。
【００５２】
この第２の実施の形態では、単一配管である冷媒導出用配管２２を冷媒貯留部２１に組み付ければ良いため、冷媒導出用配管２１の組み付けが容易である。
【００５３】
（第３の実施の形態）
図４（ａ）は本発明の第３の実施の形態に係る気液分離器２０Ｃの構成図、図４（ｂ）は冷媒導出用配管２３Ａの開口端を見た図である。図４（ａ）、（ｂ）に示すように、第３の実施の形態に係る気液分離器２０Ｃは、前記第１の実施の形態のものと比較するに、冷媒導出用配管２３Ａの構成が相違する。冷媒導出用配管２３Ａは、冷媒貯留部２１内の位置で一方の孔部の下端側が全て切欠かれた二重配管であり、二重配管の切欠かれていない一方の孔部が液冷媒用配管部２４とされ、二重配管の切欠かれた他方の孔部が気液冷媒用配管部２５とされている。液冷媒用配管２４の下端開口部２４ａは、冷媒貯留部２１内の下部に開口されている。気液冷媒用配管２５の下端開口部２５ａは、冷媒貯留部２１内の上部に開口されている。
【００５４】
他の構成は第１の実施の形態と同様であるので、同一箇所に同一符号を付して説明を省略する。
【００５５】
この第３の実施の形態でも、前記第１の実施の形態と同様に、冷媒貯留部２１に溜められ、二層に分離された液冷媒と気液冷媒が共にエバポレータに送られる。従って、第１従来例にようにオイルブリードを設置することなく冷媒中のオイルを確実に圧縮機に戻すことができると共に、構造が簡単である。
【００５６】
この第３の実施の形態では、冷媒導出用配管２３Ａは、冷媒貯留部２１内の位置で一方の孔部の下端側が全て切欠かれた二重配管であり、二重配管の切欠かれていない一方の孔部が液冷媒用配管部２４とされ、二重配管の切欠かれた他方の孔部が気液冷媒用配管部２５とされている。従って、押し出しチューブで二重配管を作成することによって加工費、材料費を安くできると共に、１本の冷媒導出用配管２３Ａを冷媒貯留部２１に組み付ければ良いため、組み付けが容易である。
【００５７】
（第４の実施の形態）
図５（ａ）は本発明の第４の実施の形態に係る気液分離器２０Ｄの構成図、図５（ｂ）は冷媒導出用配管２３Ｂの開口端を見た図である。図５（ａ）、（ｂ）に示すように、第４の実施の形態に係る気液分離器２０Ｄは、前記第１の実施の形態のものと比較するに、冷媒導出用配管２３Ｂの構成が相違する。冷媒導出用配管２３Ｂは、冷媒貯留部２１内の位置で一方の孔部に切欠開口部２５ｂが形成された二重配管であり、二重配管の切欠かれていない一方の孔部が液冷媒用配管部２４とされ、二重配管の切欠開口部２５ｂが形成された他方の孔部が気液冷媒用配管部２５とされている。液冷媒用配管２４の下端開口部２４ａは、冷媒貯留部２１内の下部に開口されている。気液冷媒用配管２５の切欠開口部２５ｂは、冷媒貯留部２１内の上部に開口されている。
【００５８】
他の構成は第１の実施の形態と同様であるので、同一箇所に同一符号を付して説明を省略する。
【００５９】
この第４の実施の形態でも、前記第１の実施の形態と同様に、冷媒貯留部２１に溜められ、二層に分離された液冷媒と気液冷媒が共にエバポレータに送られる。従って、第１従来例にようにオイルブリードを設置することなく冷媒中のオイルを確実に圧縮機に戻すことができると共に、構造が簡単である。
【００６０】
この第４の実施の形態では、冷媒導出用配管２３Ｂは、冷媒貯留部２１内の位置で一方の孔部に切欠開口部２５ｂが形成された二重配管であり、二重配管の切欠かれていない一方の孔部が液冷媒用配管部２４とされ、二重配管の切欠開口部２５ｂが形成された他方の孔部が気液冷媒用配管部２５とされている。従って、前記第３の実施の形態と同様に、押し出しチューブで二重配管を作成することによって加工費、材料費を安くできると共に、１本の冷媒導出用配管２３Ｂを冷媒貯留部２１に組み付ければ良いため、組み付けが容易であるという利点があるが、第３の実施の形態と較べて、加工費が更に安価である。
【００６１】
（第５の実施の形態）
図６（ａ）は本発明の第５の実施の形態に係る気液分離器２０Ｅの構成図、図６（ｂ）は冷媒導出用配管２３Ｃの開口端を見た図である。図６（ａ）、（ｂ）に示すように、第５の実施の形態に係る気液分離器２０Ｅは、第１の実施の形態のものと比較するに、冷媒導出用配管２３Ｃの構成が相違する。冷媒導出用配管２３Ｃの構成は、前記第３の実施の形態のものとほぼ同様であり、液冷媒用配管２４の断面積が大きく、気液冷媒用配管２５の断面積が小さく設定されている。これによって、気液冷媒用配管部２５が液冷媒用配管部２４より流通抵抗が大きく設定されている。
【００６２】
他の構成は第１の実施の形態と同様であるので、同一箇所に同一符号を付して説明を省略する。
【００６３】
この第５の実施の形態でも、前記第１の実施の形態と同様に、冷媒貯留部２１に溜められ、二層に分離された液冷媒と気液冷媒が共にエバポレータに送られる。従って、第１従来例にようにオイルブリードを設置することなく冷媒中のオイルを確実に圧縮機に戻すことができると共に、構造が簡単である。
【００６４】
この第５の実施の形態では、気液冷媒用配管部２５は、液冷媒用配管部２４より流通抵抗が大きく設定されているので、エバポレータの入口側の冷媒の渇き度が大きくなるのを防止できる。
【００６５】
（第６の実施の形態）
図７は本発明の第６の実施の形態に係る気液分離器２０Ｆの構成図である。図７に示すように、第６の実施の形態に係る気液分離器２０Ｆは、第１の実施の形態のものと比較するに、冷媒導出用配管２３Ｄの構成が相違する。冷媒導出用配管２３Ｄの構成は、前記第３の実施の形態のものと同様に二重配管を使用しているが、冷媒導出用配管２３Ｄは底面側から冷媒貯留部２１内に挿入されている。そして、第３の実施の形態とは反対に、二重配管の切欠かれていない一方の孔部が気液冷媒用配管部２５とされ、二重配管の切欠かれた他方の孔部が液冷媒用配管部２４とされている。液冷媒用配管２４の上端開口部２４ａは、冷媒貯留部２１内の下部に開口されている。気液冷媒用配管２５の上端開口部２５ａは、冷媒貯留部２１内の上部に開口されている。
【００６６】
他の構成は第１の実施の形態と同様であるので、同一箇所に同一符号を付して説明を省略する。
【００６７】
この第６の実施の形態でも、前記第１の実施の形態と同様に、冷媒貯留部２１に溜められ、二層に分離された液冷媒と気液冷媒が共にエバポレータに送られる。従って、第１従来例にようにオイルブリードを設置することなく冷媒中のオイルを確実に圧縮機に戻すことができると共に、構造が簡単である。
【００６８】
この第６の実施の形態では、冷媒導出用配管２３Ｄは、冷媒貯留部２１内の位置で一方の孔部の下端側が全て切欠かれた二重配管であり、二重配管の切欠かれていない一方の孔部が気液冷媒用配管部２５とされ、二重配管の切欠かれた他方の孔部が液冷媒用配管部２４とされている。従って、第３の実施の形態と同様に、押し出しチューブで二重配管を作成することによって加工費、材料費を安くできると共に、１本の冷媒導出用配管２３Ａを冷媒貯留部２１に組み付ければ良いため、組み付けが容易である。
【００６９】
この第６の実施の形態では、冷媒導出用配管２３Ｄは底面側から冷媒貯留部２１内に挿入されている。従って、上面から挿入する場合に較べて、液冷媒がその自重によって流れ出やすいため、エバポレータの入口側の冷媒の渇き度が大きくなるのを防止できる。
【００７０】
（第７の実施の形態）
図８は本発明の第７の実施の形態を示し、本発明の気液分離器２０Ａを適用した車両用空気調和装置Ｂの冷凍サイクル１Ａの構成図である。
【００７１】
図８において、この第７の実施の形態に係る自動車用空気調和装置（空気調和装置）Ｂの冷凍サイクル１Ａは、前記第１の実施の形態と比較するに、室内コンデンサ３ａと室外コンデンサ３ｂの２つのコンデンサと、室外コンデンサ３ｂをバイパスするバイパス用配管３０と、室外コンデンサ３ｂを通す経路と室外コンデンサ３ｂを迂回するバイパス用配管３０を通す経路とに切り替えできる切替弁３１とを有する。この切替弁で冷媒経路を切り替えることによって冷房運転と暖房運転を選択的に行うことができる。
【００７２】
図７において、第１の実施の形態と同一構成箇所には同一符号を付して説明を省略する。
【００７３】
冷房運転時と暖房運転時では、気液分離器２０Ａの冷媒貯留部２１内に溜まる液冷媒の量が大きく相違するが、液冷媒の貯留量に係わらず確実にオイルをエバポレータ６に戻すことができる。つまり、従来のようにエバポレータ６と圧縮機２の間に気液分離器を配置した場合には、液冷媒の貯留量によってオイル戻り量が不安定であったが、本発明ではこのような不具合を防止できる。
【００７４】
尚、この第７実施の形態では、コンデンサは、室内コンデンサ３ａと室外コンデンサ（３ｂ）の２つであるが、３つ以上設けても良い。
【００７５】
（第８の実施の形態）
図９は本発明の第８の実施の形態を示し、本発明の気液分離器２０Ａを適用した車両用空気調和装置Ｃの冷凍サイクル１Ｂの構成図である。
【００７６】
図８において、この第７の実施の形態に係る自動車用空気調和装置（空気調和装置）Ｃの冷凍サイクル１Ｂは、前記第１の実施の形態と比較するに、室内コンデンサ３ａと室外コンデンサ３ｂの２つのコンデンサと、室内コンデンサ３ａを通る経路と、室外コンデンサ３ｂを通る経路とに切り替えできる切替弁３２とを有する。この切替弁で冷媒経路を切り替えることによって冷房運転と暖房運転を選択的に行うことができる。
【００７７】
図８において、第１の実施の形態と同一構成箇所には同一符号を付して説明を省略する。
【００７８】
この第８の実施の形態においても、前記第７の実施の形態と同様の効果が得られる。
【００７９】
尚、この第８実施の形態では、コンデンサは、室内コンデンサ３ａと室外コンデンサ（３ｂ）の２つであるが、３つ以上設けても良い。
【００８０】
（その他）
上記で説明した各実施の形態における制御手段１３は、温度式膨脹弁４とエバポレータ６の出口側に配置された感温筒１２とから構成され、温度式膨脹弁４をスーパーヒート制御している。第１従来例のように、エバポレータと圧縮機の間に気液分離器を用いたシステムでは、エバポレータの出口側でスーパーヒートを取ることができないため、基本的に減圧手段として膨脹弁を使用することができず、減圧手段としてオリフィスチューブを使用することになる。すると、オリフィスチューブの減圧調整を走行時の性能に合わせると、アイドリングや渋滞時では性能が悪くなる。前記した各実施の形態にように、温度式膨脹弁４をスーパーヒート制御することで、エバポレータ６の熱負荷が変動しても安定した冷房性能が得られる。
【００８１】
制御手段は、エバポレータ６の出口側の冷媒温度と圧力を検知する手段と、エバポレータ６への風量可変手段とから構成することもできる。スーパーヒートが大きい場合にはエバポレータ６への風量を下げ、スーパーヒートを小さい場合にはエバポレータ６への風量を上げる。
【００８２】
制御手段は、圧縮機２の冷媒吐出量を可変できる手段にて構成することもできる。スーパーヒートが大きい場合には圧縮機２の冷媒吐出量を多くし、スーパーヒートが小さい場合には圧縮機２の冷媒吐出量を少なくするよう制御する。
【００８３】
制御手段は、各実施の形態にようにエバポレータ６の出口温度検知手段と膨脹弁（温度式膨脹弁）からなる手段に、上記した風量制御や圧縮機２での冷媒流量制御を併用する構成としても良い。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示し、車両用空気調和装置の冷凍サイクルの構成図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態を示し、気液分離器の構成図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態を示し、気液分離器の構成図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態を示し、（ａ）は気液分離器の構成図、（ｂ）は冷媒導出用配管の開口端を見た図である。
【図５】本発明の第４の実施の形態を示し、（ａ）は気液分離器の構成図、（ｂ）は冷媒導出用配管の開口端を見た図である。
【図６】本発明の第５の実施の形態を示し、（ａ）は気液分離器の構成図、（ｂ）は冷媒導出用配管の開口端を見た図である。
【図７】本発明の第６の実施の形態を示し、気液分離器の構成図である。
【図８】本発明の第７の実施の形態を示し、車両用空気調和装置の冷凍サイクルの構成図である。
【図９】本発明の第８の実施の形態を示し、車両用空気調和装置の冷凍サイクルの構成図である。
【図１０】第１従来例の気液分離器の構成図である。
【図１１】第２従来例の気液分離器を使用した空気調和装置の構成図である。
【符号の説明】
【００８５】
Ａ，Ｂ，Ｃ  車両用空気調和装置（空気調和装置）
１，１Ａ，１Ｂ  冷凍サイクル
２  圧縮機
３  コンデンサ
３ａ  室内コンデンサ
３ｂ  室外コンデンサ
４  温度式膨脹弁（減圧手段，膨脹弁）
６  エバポレータ
１０，２２，２３Ａ〜２３Ｄ  冷媒導出用配管
２０Ａ〜２０Ｆ  気液分離器
２１  冷媒貯留部
２４  液冷媒用配管部
２５  気液冷媒用配管部
【図１】
2009133567.tif 000003
【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】
2009133567.tif 000009
【図８】
2009133567.tif 000010
【図９】
2009133567.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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