JP5999624B2

JP5999624B2 - アキュムレータ及びこれを用いた空調装置

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Inventors: 佐藤　博; 博佐藤
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Filing date: 2012-03-23
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Description

本発明は、アキュムレータとこのアキュムレータを用いた空調装置に係り、詳しくはヒートポンプ方式の空調装置に使用するアキュムレータの構造に関する。

空調装置は、冷媒を循環させる循環路に圧縮機、室外熱交換器、膨脹弁、室内熱交換器を備えて構成されており、当該循環路内を冷媒が相変化しながら環流して室内の空調を行なう。このような空調装置は、例えば、圧縮機から吐出した高温高圧の冷媒を室外熱交換器、膨脹弁の順番に通過させて、低温となった冷媒を室内熱交換器に導入し、室内に導入する空気と熱交換して室内を冷房可能としている。

更に、特許文献１に示すように、空調装置の循環路に、圧縮機の上流側に近接してアキュムレータが配置されているものがある。アキュムレータは、気液状態の冷媒を気液分離して、液体の冷媒を貯留する機能を有しており、圧縮機への液体の冷媒の流入を抑制して、圧縮機における圧縮効率を増加させて空調能力を向上させることができる。

ところで、近年では、冷房及び暖房が可能なヒートポンプ式の空調装置が開発されている。
このようなヒートポンプ式の空調装置では、上記のように室内を冷房可能であるとともに、圧縮機から吐出した高温高圧の冷媒を室内熱交換器に導入して室内を暖房可能としている。当該ヒートポンプ式の空調装置は、暖房時において、室内熱交換器を通過した冷媒を膨脹弁、室外熱交換器の順番に通過させ、常温常圧となった冷媒を圧縮機に環流させるように循環路を切換可能な構成となっている。

更に、上記のようなヒートポンプ式の空調装置において、圧縮機の上流側にアキュムレータを配置するとともに、室外熱交換器の下流側に近接して液体状態の冷媒を貯留するレシーバを備えたものがある。レシーバは、冷房運転時に室外熱交換器で冷却して気液状態となった冷媒のうち液体の冷媒を下流の膨脹弁に流入しないようにして冷房運転時における更なる効率化を図ることができる。

特開平１−３１８８６６号公報

上記のようにアキュムレータとレシーバの両方を備えたヒートポンプ式の空調装置では、室外熱交換器と圧縮機との間にレシーバとアキュムレータの両方が介装されており、冷房運転時においてレシーバによって液体の冷媒が貯留されるにも拘わらず、更にアキュムレータを冷媒が通過することとなる。
アキュムレータは、気液を分離させるため、一般的に、内部の流体の流通経路が複雑化しており、よって冷媒の通過時に圧損を発生させてしまう。したがって、冷房運転時において冷房能力が低下する虞がある。

また、空調装置の冷媒の循環路には、一般的に、圧縮機の潤滑を行うために若干量の潤滑油が封入されている。しかしながら、アキュムレータは液体の冷媒を貯留するとともにこの潤滑油をも貯留してしまう。よって、圧縮機への潤滑油の供給量が低下して、圧縮機の潤滑不良を招く虞がある。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、冷媒を気液分離して液体状の冷媒を貯留することと、圧損を抑えた冷媒の通過が可能であるとともに、内部に貯留された潤滑油を排出可能なアキュムレータ、及びこのアキュムレータを用いた空調装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１のアキュムレータは、潤滑油を混合した冷媒を循環させる循環路を有する空調装置に備えられ、前記循環路に設けられた圧縮機の上流側に配置されるとともに、本体内部に気液分離手段と液体を貯留する液溜め部とを有するアキュムレータであって、潤滑油を混合した前記冷媒が流入する第１の流入口及び第２の流入口と、前記冷媒が排出される排出口とを有し、前記第１の流入口から流入した前記冷媒は前記気液分離手段により気体と液体とに分離され、液体状の前記冷媒及び前記潤滑油が前記液溜め部に貯留する一方、気体状の前記冷媒が排出口から排出され、前記第２の流入口から流入した前記冷媒は、前記気液分離手段を介さずに前記排出口に排出されるとともに、前記液溜め部から潤滑油を前記排出口に導く潤滑油抜け穴を備え、前記第２の流入口から冷媒を前記排出口に導く導入路が、前記液溜め部の下方に備えられ、前記潤滑油抜け穴は、前記液溜め部の下部から前記導入路に向けて下方に延びるように形成されていることを特徴とする。

請求項２のアキュムレータは、請求項１において、前記空調装置は、暖房運転、冷房運転及び除湿運転が可能なヒートポンプ方式の空調装置であり、前記暖房運転時には、前記第１の流入口へ冷媒が導入され、前記冷房運転時には、前記第２の流入口へ冷媒が導入され、前記除湿運転時には、冷媒の一部が前記第１の流入口へ導入されるとともに、残りの冷媒が前記第２の流入口へ導入されることを特徴とする。

請求項３の空調装置は、冷媒を圧縮する圧縮機と、室内に設けられ暖房運転時に該圧縮機で昇圧された冷媒を凝縮させて放熱を行う放熱器と、前記暖房運転時には前記放熱器にて放熱し且つ減圧膨張された冷媒への吸熱を行う一方、前記冷房運転時には前記圧縮機で昇圧された冷媒から放熱を行う室外熱交換器と、室内に設けられ前記冷房運転時に前記放熱器または前記室外熱交換器にて放熱しかつ減圧膨張された冷媒への吸熱を行う吸熱器と、前記室外熱交換器により放熱された冷媒のうち液体状の冷媒を貯留可能なレシーバと、請求項１または２のいずれかに記載のアキュムレータと、を介装し、潤滑油を混合した冷媒を循環させる循環路を備えたことを特徴とする。

請求項４の空調装置は、請求項３において、前記吸熱器と前記圧縮機との間の前記循環路に接続され、前記アキュムレータをバイパスするバイパス路と、前記バイパス路に介装された開閉弁と、を備えたことを特徴とする。

本発明の請求項１のアキュムレータによれば、第１の流入口から流入した冷媒は気液分離し、気体状の冷媒は排出口から排出され、液体状の冷媒は液溜め部に貯留される。一方、第２の流入口から流入した冷媒は、気液分離手段を介さずに排出口から排出されるので、冷媒の通過時におけるアキュムレータ内での圧損を低減させることができる。

これにより、アキュムレータに、第１の流入口に冷媒を流入させることで冷媒を気液分離して液体状の冷媒を貯留することが可能であるとともに、第２の流入口に冷媒を流入させることで圧損を抑えた冷媒の通過が可能となる。

そして、液溜め部に液体状の冷媒とともに貯留された潤滑油は、潤滑油抜け穴から排出口に導かれるので、アキュムレータの下流に配置された圧縮機へ潤滑油を供給することができ、圧縮機の潤滑油不足を回避することができる。

また、液溜め部に貯留された潤滑油が、重力によって潤滑油抜け穴を通過して排出口に排出されるので、液溜め部から排出口への潤滑油の排出を促進させることができる。
本発明の請求項２のアキュムレータによれば、空調装置の暖房運転時には、第１の流入口に冷媒が導入されることで、気液分離手段によって分離し液体の冷媒を貯留可能となる。一方、空調装置の冷房運転時には、第２の流入口へ冷媒が導入されることで、圧損を抑えた冷媒の通過が可能となる。また、空調装置の除湿運転時には、冷媒の一部が第１の流入口へ導入され、気液分離手段によって分離し液体の冷媒が貯留されるとともに、残りの冷媒が第２の流入口へ導入されるので、液体の冷媒の圧縮機への流入を抑制しつつ、圧損を抑えた冷媒の通過が可能となる。

そして、空調装置の各運転時において、液溜め部に貯留されている潤滑油を排出口から圧縮機へ排出することができ、圧縮機の潤滑不足を防止することができる。
本発明の請求項３の空調装置によれば、暖房運転時にはアキュムレータの第１の流入口に冷媒が流入するので、冷媒が気液分離手段により気液分離して液体状の冷媒を貯留して、圧縮機への液体状の冷媒の流入を抑制することができる。

また、冷房運転時にはアキュムレータの第２の流入口に冷媒が流入するので、気液分離手段を介さずに排出口から排出され、冷媒の通過時におけるアキュムレータ内での圧損を低減することができる。また、除湿運転時にも一部の冷媒が第２の流入口に流入するので、気液分離手段を介さずに排出口から排出され、アキュムレータ内での圧損を低減することができる。したがって、冷房運転及び除湿運転時においてその空調能力を向上させることができる。
なお、冷房運転時では、レシーバにより液体状の冷媒が貯留されるので、アキュムレータにおける液体状の冷媒の貯留量は少ないものの、暖房運転から冷房運転に切換えた時点では、アキュムレータに液体状の冷媒が多量に貯留されている場合がある。ここで、アキュムレータには液溜め部から潤滑油を排出口に導く潤滑油抜け穴が設けられているので、冷房運転開始時でも液体状の冷媒とともに液溜め部に貯留されている潤滑油を排出口に排出し、アキュムレータの下流に配置された圧縮機の潤滑油不足を回避することができる。

本発明の請求項４の空調装置によれば、開閉弁を開制御することで、吸熱器と圧縮機との間でアキュムレータをバイパスさせるので、冷媒通過時での圧損を更に低下させることができる。例えば、冷房運転開始直後に所定時間閉作動させることで、アキュムレータに貯留している潤滑油を充分に排出させた上で、所定時間以降は開作動させることで、冷媒がアキュムレータをバイパスして圧損を低下させ冷房能力を向上させることができる。

本発明の第１実施形態に係る空調装置の概略構成図である。第１実施形態に係るアキュムレータの内部構造を示す縦断面図である。第１実施形態に係る空調装置の冷房運転時の冷媒の流路を示す図である。第１実施形態に係る空調装置の暖房運転時の冷媒の流路を示す図である。第１実施形態に係る空調装置の除湿運転時の冷媒の流路を示す図である。第２実施形態に係るアキュムレータの内部構造を示す縦断面図である。第３実施形態に係るアキュムレータの内部構造を示す縦断面図である。第４実施形態に係るアキュムレータの内部構造を示す縦断面図である。本発明の他の実施形態に係る空調装置の概略構成図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る空調装置１の構成図である。
本願発明の一実施形態に係る空調装置１は、冷媒の圧縮・膨脹により冷房運転、暖房運転及び除湿運転を可能なヒートポンプ方式の空調装置である。
空調装置１は、例えば電気自動車やハイブリッド車に搭載され、冷房運転、暖房運転及び除湿運転の全てを、車載バッテリから供給される電力によって駆動される。

図１に示すように、本実施形態の空調装置１は、冷媒を流通可能な循環路２に、圧縮機１０、室内凝縮器１２（放熱器）、暖房用膨張弁１４、車室外熱交換器１６、冷房用膨張弁１８及び室内蒸発器２０（吸熱器）を順番に介装して構成された冷凍回路３を有している。
圧縮機１０は、電動であり、冷媒を圧縮し昇圧する機能を有する。室内凝縮器１２は、車両のＨＶＡＣユニット４０の通気ダクト４２内に設けられた室内熱交換器の一つであり、昇温した冷媒の熱を通気ダクト４２内に放熱する機能を有する。暖房用膨張弁１４は、冷媒を減圧膨張する機能を有し、暖房運転時に冷媒を減圧膨張する。車室外熱交換器は、冷媒と外気との間で熱交換を行うものであり、冷房運転時には放熱器として暖房時には吸熱器として機能する。冷房用膨張弁１８は、冷媒を減圧膨張する機能を有し、冷房運転及び除湿運転時に冷媒を減圧膨張する。室内蒸発器２０は、通気ダクト４２内に設けられた室内熱交換器の一つであり、室内凝縮器１２の上流側に配置され、低温の冷媒によって通気ダクト４２内の熱を吸熱する機能を有する。

循環路２には、更に、暖房用膨張弁１４をバイパスするバイパス路４、暖房用膨張弁１４及び車室外熱交換器１６をバイパスするバイパス路６、冷房用膨張弁１８及び室内蒸発器２０をバイパスするバイパス路８が設けられており、バイパス路４には電磁式の開閉弁２２が、バイパス路６には電磁式の開閉弁２４が、バイパス路８には電磁式の開閉弁２６が、バイパス路８の分岐部とバイパス路６との合流部との間の循環路２には、電磁式の開閉弁２８が夫々介装されている。

また、室外熱交換器１６の下流側には、室外熱交換器１６と一体的にレシーバ３０が配置されている。レシーバ３０は、室外熱交換器１６を通過後の冷媒のうち、液体状態の冷媒を貯留し、下流側への液体状の冷媒の流通を抑制する機能を有する。
更に、バイパス路８と循環路２との合流部には、液体状態の冷媒を貯留するアキュムレータ３２が介装されている。
また、同図に示すように、ＨＶＡＣユニット４０の通気ダクト４２には、内気や外気を通気ダクト４２に送給するための通気ファン４６と、通気ファン４６により送給された内気や外気の室内凝縮器１２への流通度合いを調節するエアミックスダンパ４７が設けられている。

そして、図示しないＣＰＵやメモリからなる電子コントロールユニット（ＥＣＵ）が設けられており、当該ＥＣＵの入力側には、圧縮機１０、通気ファン４６等の起動操作を行う空調起動スイッチ（図示せず）や冷房、暖房、除湿暖房の切換操作を行う空調モード切換スイッチ（図示せず）等の各種スイッチ類が接続され、出力側には上記圧縮機１０、開閉弁２２、２４、２６、２８、通気ファン４６、エアミックスダンパ４７等の各種デバイス類が接続されている。

図２は、本発明の一実施形態に係るアキュムレータ３２の内部構造を示す断面図である。
アキュムレータ３２は、内部に液体状の冷媒を貯留可能な液溜め空間５０（液溜め部）を有するアキュムレータ本体５２に、第１の流入口５４、第２の流入口５６及び排出口５８が設けられて構成されている。第１の流入口５４はバイパス路８に接続され、第２の流入口５６は室内蒸発器２０の下流側の循環路２に接続されている。また、排出口は圧縮機１０の上流側の循環路２に接続されている。

第１の流入口５４は、アキュムレータ本体５２の上部に設けられており、アキュムレータ本体５２の上方から内部の液溜め空間５０の上部まで延びる流入管６０が接続されている。
第２の流入口５６及び排出口５８は、アキュムレータ本体５２の液溜め空間５０の下方で横方向に向かい合うように配置され、比較的短く大径の連通路６２によって接続されている。
アキュムレータ本体５２の液溜め空間５０内には、鉛直方向に延びる排出管６４が設けられている。排出管６４の上端は、液溜め空間５０の底面より上方に突出し、流入管６０の下端から下方に離間した位置で開口している。排出管６４の下端は、連通路６２に接続されている。

アキュムレータ本体５２の液溜め空間５０内には、更に、流入管６０の下端と排出管６４の上端との間に、夫々上下方向に隙間をおいて仕切り６８（気液分離手段）が設けられている。仕切り６８は例えば薄板で略水平方向に延びる円板状に形成されており、仕切り６８の外側で液溜め空間５０の上部と下部とが連通する構造となっている。
更に、液溜め空間５０の下部から連通路６２に向けて、下方に延びる小径のオイル排出路７０が形成されている。オイル排出路７０の連通路６２への出口は、排出管６４と連通路６２との接続部と排出口５８との間に開口するように配置されている。

以上の構成のアキュムレータ３２では、第１の流入口５４に気液状態の冷媒を流入させた場合、液体状の冷媒は仕切り６８を伝ってその外周端部から下方に落下して液溜め空間５０内に貯留され、気体状の冷媒は仕切り６８の下部の液溜め空間５０内で迂回して排出管６４の上端部と仕切り６８との間の隙間を通り、排出管６４、連通路６２を介して排出口５８に排出される。よって、アキュムレータ３２は、第１の流入口５４から流入した冷媒を気液分離して、液体状態の冷媒を液溜め空間５０内に貯留可能であり、気体状態の冷媒を排出口５８から排出可能である。また、第２の流入口５６に冷媒を流入させると、気体または液体の状態に拘わらず、連通路６２を介して排出口５８から排出される。液溜め空間５０に貯留された液体状の冷媒は、気化して気体状になれば排出管６４から連通路６２を介して排出口５８に排出可能である。

ところで、空調装置１の循環路２内には、冷媒とともに少量の潤滑油が封入されている。この潤滑油は、冷媒とともに圧縮機１０を通過する際に圧縮機１０を潤滑する。
このように循環路２内には、冷媒とともに少量の潤滑油が封入されているので、アキュムレータ３２の液溜め空間５０に液体状の冷媒が貯留されると潤滑油も液溜め空間５０に貯留される。
アキュムレータ３２には、液溜め空間５０の下部から連通路６２に向けて、下方に延びる小径のオイル排出路７０が形成されているので、液溜め空間５０内から潤滑油がオイル排出路７０、連通路６２を介して排出口５８に排出される。

次に、上記構成の空調装置１において、冷房、暖房及び除湿の各運転時における作動状態を説明する。
図３は、冷房運転時における冷媒の流通を示す説明図である。図４は、暖房運転時における冷媒の流通を示す説明図である。図５は、除湿運転時における冷媒の流通を示す説明図である。図３〜５において、図中太線で記載された矢印が冷媒の流通経路を示す。

冷房運転時では、開閉弁２２及び開閉弁２８を開弁し、開閉弁２４及び開閉弁２６を閉弁する。更に、通気ファン４６を作動し、図３に示すように、室内蒸発器２０を通過した内気あるいは外気が室内凝縮器１２を通過しないようにエアミックスダンパ４７を作動させるとともに、圧縮機１０を作動させる。
したがって、冷房運転時に冷媒は、圧縮機１０、室内凝縮器１２、バイパス路４、室外熱交換器１６、レシーバ３０、冷房用膨張弁１８、室内蒸発器２０、アキュムレータ３２の順番に通過し、圧縮機１０に環流する。これにより、室内蒸発器２０で低温の冷媒と熱交換をして、通気ダクト４２を通過する内気や外気が冷却される。なお、室内凝縮器１２には、内気や外気が通過しないので、通気ダクト４２を通過する内気や外気は殆ど室内凝縮器１２で加熱されない。

暖房運転時では、開閉弁２６を開弁し、開閉弁２２、開閉弁２４及び開閉弁２８を閉弁する。更に、通気ファン４６を作動し、図４に示すように、室内蒸発器２０を通過した内気や外気が室内凝縮器１２を通過するようにエアミックスダンパ４７を作動させるとともに、圧縮機１０を作動させる。
したがって、暖房運転時に冷媒は、圧縮機１０、室内凝縮器１２、暖房用膨張弁１４、室外熱交換器１６、レシーバ３０、バイパス路８、アキュムレータ３２の順番に通過し、圧縮機１０に環流する。これにより、室内凝縮器１２で高温の冷媒と熱交換をして、通気ダクト４２を通過する内気や外気が加熱される。

除湿運転時では、開閉弁２４及び開閉弁２６を開弁し、開閉弁２２及び開閉弁２８を閉弁する。更に、通気ファン４６を作動し、図５に示すように、室内蒸発器２０を通過した内気や外気が室内凝縮器１２を通過するようにエアミックスダンパ４７を作動させるとともに、圧縮機１０を作動させる。
これにより、除湿運転時に冷媒は、圧縮機１０、室内凝縮器１２を通過した後、一部が暖房用膨張弁１４、室外熱交換器１６、レシーバ３０、バイパス路８、アキュムレータ３２の順番に通過し、圧縮機１０に環流する。残りの冷媒がバイパス路６、冷房用膨張弁１８、室内蒸発器２０、アキュムレータ３２の順番に通過し、圧縮機１０に環流する。これにより、室内蒸発器２０で低温の冷媒と熱交換をして、通気ダクト４２を通過する内気や外気が冷却される。室内蒸発器２０は通気ダクト４２を通過する内気や外気を冷却することで発生する凝縮水を捕捉する機能を有しており、室内蒸発器２０を通過した内気や外気の水分量が低下する。そして、この低温かつ水分量の低下した内気や外気を室内凝縮器１２で高温の冷媒と熱交換することで、常温に戻し、湿度を低下させることができる。

本実施形態では、液体状態の冷媒を貯留する機器として、循環路２にレシーバ３０とアキュムレータ３２を備えている。そして、冷房運転時では、レシーバ３０により液体状態の冷媒を捕捉し、冷房用膨張弁１８で室内蒸発器２０出口の過熱度を制御する所謂レシーバサイクルを採用しており、暖房運転時では、アキュムレータ３２により液体状態の冷媒を捕捉し、暖房用膨張弁１４で室内凝縮器１２出口の過冷却度を制御する所謂アキュムレータサイクルを採用している。これにより、冷房運転及び暖房用運転の両方で、空調能力（ＣＯＰ）を向上させることができる。

更に、本実施形態では、バイパス路８がアキュムレータ３２の第１の流入口５４に接続されており、暖房運転時に冷媒を気液分離することができる。また、室内蒸発器２０からの循環路２が第２の流入口５６に接続されており、室内蒸発器２０から排出された冷媒は連通路６２を通過して圧縮機１０に流入するので、アキュムレータ３２通過時における圧損を低減することができる。冷房運転時には、上記のようにレシーバ３０により液体状態の冷媒を捕捉するので、アキュムレータ３２で気液分離を行う必要がなく、第２の流入口５６に冷媒が流入したとしても圧縮機１０へ液体状の冷媒が流入することが抑制される。

また、アキュムレータ３２の液溜め空間５０に冷媒とともに潤滑油が貯留された場合、オイル排出路７０を介して下方の連通路６２に排出される。アキュムレータ３２では、冷房運転、暖房運転及び除湿運転といった空調装置１の全ての運転時において、オイル排出路７０の出口から排出口５８までの連通路６２を、循環路２を流通する全ての冷媒が通過するので、オイル排出路７０から排出された潤滑油を循環路２を流通する冷媒の流れに伴ってスムーズに排出口５８から排出することが可能となる。よって、空調装置１の全ての運転時において、アクチュエータ３２から潤滑油を排出して圧縮機１０へ流入させることができる。これにより、循環路２内の潤滑油の封入量を増加させることなく、圧縮機１０の潤滑不良を防止することが可能となる。
特に、冷房運転時においては、冷媒が連通路６２を通過することで圧損を低減しつつ、例え液溜め空間５０内に液体状の冷媒と潤滑油が貯留していたとしても、オイル排出路７０を介して排出口５８から潤滑油を排出させることができる。

図６は、本発明の第２の実施形態におけるアキュムレータ８０の内部構造を示す断面図である。本アキュムレータ８０は、空調装置１において１の実施形態のアキュムレータ３２と同様に接続される。
図６に示すように、本実施形態のアキュムレータ８０は、排出口５８がアキュムレータ本体８２の上部に配置され、第２の流入口から排出口５８を連通する連通路６２がＬ字状に屈曲している点が第１の実施形態のアキュムレータ３２と異なる。

アキュムレータ８０は、第１の実施形態と同様に、液溜め空間５０に流入した潤滑油がオイル排出路７０を介して連通路６２に排出され、この潤滑油の排出位置から排出口５８までの間の連通路６２には、空調装置１の全ての運転時において冷媒が流通するので、全ての運転時において潤滑油をアキュムレータ８０から排出して圧縮機１０へ導入することができる。
本実施形態では、連通路６２が後半部分で上方に伸びているので、第１の実施形態のアクチュエータ３２より潤滑油が排出し難くなるが、上記のように全ての運転時において全ての冷媒が連通路を通過することから、冷媒の通過に伴って潤滑油を排出することが可能である。本アキュムレータ８０は、その設置位置等による制約により、アキュムレータ８０の上方で圧縮機１０への循環路２を接続する場合に用いればよい。

図７は、第３の実施形態におけるアキュムレータ９０の内部構造を示す断面図である。図８は、第４の実施形態におけるアキュムレータ１００の内部構造を示す断面図である。
図７、図８に示すように、第３の実施形態のアキュムレータ９０、及び第４の実施形態のアキュムレータ１００では、第１の流入口５４、第２の流入口５６及び排出口５８の全てがアキュムレータ本体９２、１０２の上部に配置されている点が、第１の実施形態のアキュムレータ３２と異なる。

第３の実施形態のアキュムレータ９０は、図７に示すように、第２の流入口５６から排出口５８への連通路６２が、Ｕ字状に形成された配管９４によって構成されている。
配管９４は、アキュムレータ本体９２の液溜め空間５０内に配置され、その下部が液溜め空間５０の下部まで延びている。この配管９４の下部に、液溜め空間５０から配管９４内に向けて下方に延びる穴であるオイル排出路７０が設けられている。また、配管９４は、第２の流入口５６とオイル排出路７０との間、かつ仕切り６８の下方で２つに分割されており、下側の配管９４ａの上端部は上方を向いて径方向外方に開いた漏斗状に形成されている。一方、上側の配管９４ｂの下端は、漏斗状に開いた下側の配管９４ａの端部に隙間をおいて挿入されており、第２の流入口５６から流入した冷媒は、上側の配管９４ｂから下側の配管９４ａにスムーズに流入させ、排出口５８から排出させることができる。液溜め空間５０内の気体状の冷媒は、上側の配管９４ｂの下端部と下側の配管９４ａの上端部との間の隙間から下側の配管９４ａ内に流入可能である。

第４の実施形態のアキュムレータ１００は、図８に示すように、第１の流入口５４と排出口５８との間に、Ｕ字状に形成された配管１０４が設けられ、この配管１０４は、第１の流入口５４の近傍で仕切り６８を挟んで上下方向に間隔をおいて２つに分割している。
配管１０４は、液溜め空間５０内に配置され、その下部が液溜め空間５０の下部まで延びている。この配管１０４の下部に、液溜め空間５０から配管１０４内に向けて下方に延びる穴であるオイル排出路７０が設けられている。

また、この配管１０４の下部、詳しくはオイル排出路７０の下方の位置と第２の流入口５６との間には配管１０６が接続されている。この配管１０６と配管１０４のオイル排出路７０より下流側の部位とが、第２の流入口５６と排出口５８とを連通する連通路６２を構成している。

このような構成により、第３の実施形態のアキュムレータ９０、及び第４の実施形態のアキュムレータ１００のいずれも、第１の実施形態や第２の実施形態と同様に、液溜め空間５０に流入した潤滑油がオイル排出路７０を介して連通路６２に排出され、この潤滑油の排出位置から排出口５８までの間の連通路６２には、空調装置１の全ての運転時において冷媒が通過するので、全ての運転時において潤滑油をアキュムレータ９０、１００から排出して圧縮機１０へ導入することができる。
アキュムレータ９０及びアキュムレータ１００は、その上方で循環路２やバイパス路４を接続する場合に適している。

図９は、本発明の他の実施形態の空調装置１１０の概略構成図である。
上記実施形態の空調装置１において、図９に示すように、更に、室内蒸発器２０と圧縮機１０との間の循環路２に、アキュムレータ３２をバイパスする比較的大径のバイパス路１１２を設けるとよい。バイパス路１１２には、開度を調整可能な電磁式の開閉弁１１４を介装する。
このような構成の空調装置１１０では、開閉弁１１４を開作動させることで、室内蒸発器２０と圧縮機１０との間でアキュムレータ３２を通過する冷媒を減少させることができる。

例えば、除湿運転時には開閉弁１１４を閉作動させるとよい。このように作動制御すれば、除湿運転時にはアキュムレータ３２の第２の流入口５６から排出口５８への冷媒の流通量を確保することができ、潤滑油のアキュムレータ３２からの確実な排出を可能とすることができる。

また、冷房運転時には、運転開始直後の所定時間のみ開閉弁１１４を閉作動し、所定時間以降は開作動させることが望ましい。上記のように冷房運転時では冷媒はアキュムレータ３２に貯留され難いものの、冷房運転以前の他の運転（特に暖房運転）においてアキュムレータ３２に潤滑油が多量に貯留されている場合がある。そこで、冷房運転開始直後の所定時間のみ閉作動することで、潤滑油をアキュムレータ３２から排出させて、圧縮機１０への潤滑油の供給不足を防止することができる。そして、所定時間経過後に開閉弁１１４を開作動させることで、アキュムレータ３２を通過する冷媒を減少させて圧損の低下を図り、空調装置の運転効率を向上させることができる。
なお、本願発明は、以上の実施形態に限定するものではない。例えば、車両の空調装置以外の空調装置にも適用可能である。

１、１１０空調装置
２循環路
１０圧縮機
１２室内凝縮器（放熱器）
１４暖房用膨張弁
１６車室外熱交換器
１８冷房用膨張弁
２０室内蒸発器（吸熱器）
３０レシーバ
３２、８０、９０、１００アキュムレータ
５０液溜め空間（液溜め部）
５４第１の流入口
５６第２の流入口
５８排出口
６２連通路（導入路）
６８仕切り（気液分離手段）
７０オイル排出路（潤滑油抜け穴）

Claims

潤滑油を混合した冷媒を循環させる循環路を有する空調装置に備えられ、前記循環路に設けられた圧縮機の上流側に配置されるとともに、本体内部に気液分離手段と液体を貯留する液溜め部とを有するアキュムレータであって、
潤滑油を混合した前記冷媒が流入する第１の流入口及び第２の流入口と、前記冷媒が排出される排出口とを有し、
前記第１の流入口から流入した前記冷媒は前記気液分離手段により気体と液体とに分離され、液体状の前記冷媒及び前記潤滑油が前記液溜め部に貯留する一方、気体状の前記冷媒が排出口から排出され、前記第２の流入口から流入した前記冷媒は、前記気液分離手段を介さずに前記排出口に排出されるとともに、
前記液溜め部から潤滑油を前記排出口に導く潤滑油抜け穴を備え、
前記第２の流入口から冷媒を前記排出口に導く導入路が、前記液溜め部の下方に備えられ、
前記潤滑油抜け穴は、前記液溜め部の下部から前記導入路に向けて下方に延びるように形成されていることを特徴とするアキュムレータ。
前記空調装置は、暖房運転、冷房運転及び除湿運転が可能なヒートポンプ方式の空調装置であり、
前記暖房運転時には、前記第１の流入口へ冷媒が導入され、
前記冷房運転時には、前記第２の流入口へ冷媒が導入され、
前記除湿運転時には、冷媒の一部が前記第１の流入口へ導入されるとともに、残りの冷媒が前記第２の流入口へ導入されることを特徴とする請求項１に記載のアキュムレータ。
冷媒を圧縮する圧縮機と、室内に設けられ暖房運転時に該圧縮機で昇圧された冷媒を凝縮させて放熱を行う放熱器と、前記暖房運転時には前記放熱器にて放熱し且つ減圧膨張された冷媒への吸熱を行う一方、前記冷房運転時には前記圧縮機で昇圧された冷媒から放熱を行う室外熱交換器と、室内に設けられ前記冷房運転時に前記放熱器または前記室外熱交換器にて放熱しかつ減圧膨張された冷媒への吸熱を行う吸熱器と、前記室外熱交換器により放熱された冷媒のうち液体状の冷媒を貯留可能なレシーバと、請求項１または２のいずれかに記載のアキュムレータと、を介装し、潤滑油を混合した冷媒を循環させる循環路を備えたことを特徴とする空調装置。
前記吸熱器と前記圧縮機との間の前記循環路に接続され、前記アキュムレータをバイパスするバイパス路と、
前記バイパス路に介装された開閉弁と、を備えたことを特徴とする請求項３に記載の空調装置。