JPH11190573A - 気液分離装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の部品を合体統合することにより、エン
ジンルームでのレイアウトの容易化、取り付け性及び車
載性の容易化、ブラケット等の廃止による軽量化及び製
造時の作業性やコスト的な面での改善を図り、冷凍サイ
クル内の水分の除去までも可能とした、構造の簡単な
「気液分離装置」を提供する。 【解決手段】 冷凍サイクルに組み込まれたエバポレー
タＥから流出した冷媒の気体成分と液体成分とを分離し
てコンプレッサ２に戻すようにした気液分離装置であ
り、ケース２１内に、冷媒を流通させる低温冷媒流通ゾ
ーンＺ1 及び当該冷媒を加熱するための高温流体が流通
する高温流体流通ゾーンＺ2 が交差して設けられた熱交
換部２２を設け、エバポレータＥからの冷媒が内部を流
通する入口管２３の前記ケース２１内の先端を前記熱交
換部２２の冷媒流通ゾーンＺ1 と連通したことを特徴と
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両用空調装置に
組み込まれた気液分離装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近の車両用空調装置は、冷房のみなら
ず暖房までも冷凍サイクルを使用して行なうものが使用
されている。この装置では、性能、特に暖房性能を高め
るために、種々の付帯部品が設けられるようになってお
り、当該車両用空調装置の部品点数が増大するのみでな
く、これらを狭小なエンジンルーム内に収納しようとす
れば、レイアウト的に困難な場合が生じている。

【０００３】このため、本発明者らは、スペースの有効
利用を図ることに着目し、レイアウトの困難性を解消す
ることを試みた。

【０００４】対象部品は、気液分離装置であるが、一般
に、気液分離装置は、循環冷媒中の気体成分と液体成分
とを分離し、気体成分のみをコンプレッサに戻すように
したものであり、この装置は、概して内部に空間を有し
ているに過ぎない。この空間は、所定の容積が必要では
あるが、内部の冷媒等を効率良く気液分離すれば、コン
パクトにできるはずである。かかる点に着目して本発明
はなされたものである。さらに詳述する。

【０００５】例えば、図１３に示す自動車用空気調和装
置は、ヒートポンプ式冷暖房装置とエンジン冷却水を熱
源とするヒータコアとを組み合わせたものであるが、回
路構成を概説すれば、コンプレッサ２から吐出された冷
媒が、外部熱交換器３、流量制御部材５ａ，５ｂ及び内
部熱交換器Ｅａ，Ｅｂを経てコンプレッサ２に帰還する
ようになっている。

【０００６】この回路の高圧側（冷媒の流れ方向でコン
プレッサ２から流量制御部材５ａまでの領域）には、暖
房時にコンプレッサ２から吐出された冷媒が外部熱交換
器３をバイパスして流れるように、バイパス回路Ｂ、四
方弁６及び２つの逆止弁ＶCが設けられている。

【０００７】一方、低圧側（冷媒の流れ方向で流量制御
部５ａからコンプレッサ２までの領域）には、補助内部
熱交換器Ｅａ、主内部熱交換器Ｅｂ、前記気液分離装置
に相当するアキュムレータ１がこの順で直列に連結され
ている。

【０００８】ユニットケース１０の風路１０ｆ内には、
インテークドア（図示せず）やブロワモータＭを有する
空気導入部であるインテークユニット１１から導入され
た空気の流れ方向（白抜き矢印で示す）の上流側から、
主内部熱交換器Ｅｂ、補助内部熱交換器Ｅａ、エアミッ
クスドア１５、ヒータコア１３の順で配置されている
が、当該補助内部熱交換器Ｅａと主内部熱交換器Ｅｂ
は、風路１０ｆ内で相互に対向して近接配置されてい
る。

【０００９】この風路１０ｆの出口側には、調和空気が
車室内所定部位に向かって吹き出される各種吹出口１７
（例えば、デフ吹出口１７d ，ベント吹出口１７v ，フ
ット吹出口１７f ）が設けられている。

【００１０】そして、この主内部熱交換器Ｅｂから流出
した冷媒は、当該主内部熱交換器Ｅｂとコンプレッサ２
との間に設けられたサブ熱交換器１８内を通ってコンプ
レッサ２に戻されるようになっている。

【００１１】このサブ熱交換器１８は、ユニットケース
１０の風路１０ｆ外に設けられており、ウォータバルブ
１２を通って導入されたエンジン冷却水の熱により内部
を流通する冷媒を加熱し、エントロピー変化した冷媒を
コンプレッサ２に戻し、より高い暖房性能を発揮するた
めに設けられたものである。なお、このサブ熱交換器１
８は、冷媒を蒸発させるものの一種であることから、サ
ブエバポレータとも称されている。

【００１２】コンプレッサ２と外部熱交換器３との間に
は、四方弁６を介して外部熱交換器３とコンプレッサ２
と連結した戻し回路Ｒが形成され、外部熱交換器３等の
内部に寝込んでいる冷媒をコンプレッサ２に回収し、よ
り多くの冷媒により暖房運転を行ない、暖房性能を高め
るようにしている。

【００１３】《暖房運転》この装置で暖房運転を行なう
場合には、四方弁６を実線で示す状態にセットし、流量
制御部材５ａを開放する。

【００１４】この状態でコンプレッサ２を作動すると、
コンプレッサ２は、吸引力により外部熱交換器３内に寝
込んでいた冷媒を回収しつつ高温高圧の冷媒を吐出す
る。

【００１５】この高温高圧の冷媒は、バイパス回路Ｂ、
流量制御部材５ａと流れて補助内部熱交換器Ｅａに入
り、流量制御部材５ｂで断熱膨張され、低温低圧の冷媒
となり、主内部熱交換器Ｅｂに流入する。

【００１６】したがって、インテークユニット１１から
送られてきた空気は、まず、主内部熱交換器Ｅｂである
程度冷却され、その直後に配置されている補助内部熱交
換器Ｅａにより加熱されることになり、除湿暖房が行な
われる。

【００１７】なお、外気温度が高いとき（例えば、＋５
℃〜＋１５℃程度）は、コンプレッサ２は作動せず、ヒ
ータコア１３のみによる暖房運転とされる。

【００１８】《冷房運転》冷房運転を行なう場合には、
四方弁６を破線で示す状態にセットして冷媒を直接外部
熱交換器３に導入し、流量制御部材５ａを絞り状態とす
る。

【００１９】この状態でコンプレッサ２を作動すると、
コンプレッサ２から吐出された高温高圧の冷媒は、外部
熱交換器３により凝縮され、流量制御部材５ａにおいて
流量が制限され、ここで断熱膨張され、低温低圧冷媒に
なって補助内部熱交換器Ｅａに流入する。さらに流下し
た冷媒は、流量制御部材５ｂを通り、主内部熱交換器Ｅ
ｂで蒸発しガス状となる。

【００２０】したがって、インテークユニット１１から
送られてきた空気は、まず、主内部熱交換器Ｅｂである
程度冷却され、その直後に配置されている補助内部熱交
換器Ｅａによりさらに冷却される。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このように構
成された自動車用空気調和装置においては、構成部品が
それぞれ単機能となっているので、エンジンルームとい
う限られたスペースに設置する場合には、他の部品との
干渉を避けるようにレイアウトしなければならず、取り
付けるに当たっても、種々の形状のブラケット等が必要
で、重量の面、車載性、製造作業性、さらに製品コスト
的にも不利となっている。

【００２２】また、低圧側にアキュムレータ１が設けら
れているが、このアキュムレータ１は、内部が単に空間
が存在するのみであり、しかもここには乾燥剤も使用さ
れていないので、長期間運転する場合には、冷媒中に存
在する水分を除去できないという不具合がもある。

【００２３】本発明は、このような従来技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、複数の部品を合体統合する
に当たり性能的にも占有スペース的にも優れたものと
し、エンジンルームでのレイアウトの容易化、取り付け
性及び車載性の容易化、ブラケット等の廃止による軽量
化及び製造時の作業性やコスト的な面での改善を図り、
さらに回路中の水分の除去までも可能とした、構造の簡
単な気液分離装置を提供することを目的とする。

【００２４】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、下記す
る手段により達成される。 （１） 冷凍サイクルに組み込まれたエバポレータから
流出した低温冷媒の気体成分と液体成分とを分離してコ
ンプレッサに戻すようにした気液分離装置において、ケ
ース内の下部に、前記低温冷媒が流通する低温冷媒流通
ゾーン及び当該低温冷媒を加熱するための高温流体が流
通する高温流体流通ゾーンが交差するように設けられた
熱交換部を有し、前記低温冷媒流通ゾーンにはエバポレ
ータからの低温冷媒が流入する入口管と前記熱交換部内
を流通した後の冷媒を前記ケースの内部空間に吐出する
吹出し管が連通され、前記高温流体流通ゾーンには高温
流体が流通する入口導管と出口導管が連通されたことを
特徴とする気液分離装置。

【００２５】（２） 冷凍サイクルに組み込まれたエバ
ポレータから流出した低温冷媒の気体成分と液体成分と
を分離してコンプレッサに戻すようにした気液分離装置
において、ケース内の上部に、前記低温冷媒が流通する
低温冷媒流通ゾーン及び当該低温冷媒を加熱するための
高温流体が流通する高温流体流通ゾーンが交差するよう
に設けられた熱交換部を有し、前記低温冷媒流通ゾーン
にはエバポレータからの低温冷媒が流入する入口管と前
記熱交換部内を流通した後の冷媒を前記ケースの内部空
間に向かって下方吐出する吹出し管が連通され、前記高
温流体流通ゾーンには高温流体が下方から流入し上方か
ら流出するように入口導管と出口導管とを連通したこと
を特徴とする気液分離装置。

【００２６】（３） 前記ケースは、内部に前記熱交換
部から当該ケース内に流出した冷媒中の水分やゴミ等を
除去する乾燥剤部が設けられたことを特徴とする気液分
離装置。

【００２７】（４） 前記ケースは、前記乾燥剤部中を
通過した冷媒が流入し、当該冷媒を前記コンプレッサに
戻す出口管を、前記熱交換部近傍まで導いた後に外部に
突出するように設け、当該出口管のケース内下部にオイ
ルブリードを開設したことを特徴とする気液分離装置。

【００２８】（５） 前記ケースは、前記熱交換部の吹
出し管から内部空間に下方吐出された冷媒を前記コンプ
レッサに戻す出口管を有し、当該出口管は、前記冷媒の
入口が前記熱交換部の下面近傍に設けられ、前記内部空
間を挿通して当該ケースの下部端板より外部に突出され
るように構成され、かつ前記内部空間内の出口管の前記
下部端板近傍にオイルブリードを開設したことを特徴と
する気液分離装置。

【００２９】（６） 前記入口管、入口導管及び出口導
管は、前記ケースの下部に取り付けるようにしたことを
特徴とする気液分離装置。

【００３０】（７） 前記高温流体は、自動車のエンジ
ン冷却水としたことを特徴とする気液分離装置。

【００３１】（８） 前記高温流体は、前記冷凍サイク
ルに組み込まれたコンデンサを通過した後の冷媒とした
ことを特徴とする気液分離装置。

【００３２】（９） 前記ケースは、前記自動車のエン
ジン冷却水の流量を制御するウォーターバルブがとりつ
けられたことを特徴とする気液分離装置。

【００３３】（１０） 前記熱交換部は、前記ケース、
入口管及び出口管と炉内で一体ろう付けしたことを特徴
とする気液分離装置。

【００３４】（１１） 前記乾燥剤部も、前記熱交換
部、ケース、入口管及び出口管とともに炉内で一体ろう
付けしたことを特徴とする気液分離装置。

【００３５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は本発明の実施の形態１であ
る気液分離装置を示す断面図、図２は図１の２−２線に
沿う断面図、図３は熱交換部の半断面を示す概略斜視
図、図４は同気液分離装置の使用例１を示す空気調和シ
ステムの概略構成図、図５は同気液分離装置の使用例２
を示す空気調和システムの概略構成図、図６は同使用例
２のモリエル線図であり、図１３に示す部材と共通する
部材には同一符号を付している。

【００３６】《実施の形態１》図１〜３に示す気液分離
装置２０は、冷凍サイクルに組み込まれたエバポレータ
Ｅから流出した冷媒の気体成分と液体成分とを分離して
コンプレッサ２に戻すものであり、概説すれば、ケース
２１、熱交換部２２、低温冷媒用の入口管２３、乾燥剤
部２４、被熱交換流体用の出口管２５及び高温流体用の
導管２６を有している。

【００３７】前記ケース２１は、図１，２に示すよう
に、全体がアルミニウム若しくはアルミニウム合金製の
ものであり、筒状のケース本体２１ａの頂部が端板２１
ｂにより閉塞されている。

【００３８】前記入口管２３は、ケース２１の中心軸と
同軸的に端板２１ｂ及び前記乾燥剤部２４を貫通して伸
延され、下端がバルジ加工されて、熱交換部２２の中心
に設けられた前記スリーブ２２ａと連結されている。

【００３９】熱交換部２２は、前記ケース２１内の下部
に設けられ、入口管２３から流入してきた低温冷媒（図
中実線矢印で示す）が流通される低温冷媒流通ゾーンＺ
1 と、当該低温冷媒を加熱するための高温流体（例え
ば、高温のエンジン冷却水あるいはコンデンサから流出
した比較的高温の冷媒であるが、図中では破線矢印で示
す）が流通する高温流体流通ゾーンＺ2 とが交差するよ
うに設けられている。

【００４０】つまり、この熱交換部２２は、図３に示す
ように、積層タイプの熱交換器の一種であり、バーリン
グ加工された複数の通孔を有する一対の偏平なプレート
を最中合わせした液管エレメントｅを、スリーブ２２ｂ
に沿って積層し、これを筒状の外板２２ａ内に設置し、
この外板２２ａの上下を端板２２ｄ，２２ｇにより閉塞
したもので、液管エレメントｅの外部を前記低温冷媒流
通ゾーンＺ1 とし、内部を前記高温流体流通ゾーンＺ2
とし、これら両流通ゾーンＺ1 、Ｚ2 が相互に交差する
ように構成されている。ここに、「交差」とは、単に冷
媒の流れが交差するのみでなく、熱交換が良好に行なわ
れるように相互に入り組んだ状態も含む意味である。

【００４１】ただし、前記両流通ゾーンＺ1 、Ｚ2 が区
画形成されるのであれば、外板２２ａは、必ずしも液管
エレメントｅ全体を覆うように設ける必要はなく、一部
を覆い、他の部分を前記ケース２１に委ねても良い。

【００４２】入口管２３及びスリーブ２２ｂを通りこの
低温冷媒流通ゾーンＺ1 に導入された冷媒は、端板２２
ｇに衝突した後に、出口孔２２ｅより液管エレメントｅ
の外部や通路２２ｃを通って吹出し管２２ｆよりケース
２１内に吹き出される。

【００４３】また、入口導管２６ａを通って高温流体流
通ゾーンＺ2 に導入されたエンジン冷却水あるいは冷媒
は、液管エレメントｅの内部を流れ、他方の出口導管２
６ｂより流出するようになっている。

【００４４】したがって、流通ゾーンＺ1 を流れる低温
冷媒と、流通ゾーンＺ2 を流れる高温のエンジン冷却水
等の高温流体とは相互に入り組んで流れるので、極めて
効率良く熱交換される。

【００４５】前記乾燥剤部２４は、冷媒中に含まれる水
分やゴミ等を吸着除去するもので、乾燥剤Ｋとフィルタ
２４ａを上下一対のパンチングプレート２４ｂにより挟
圧保持することにより構成されている。そして、前記ケ
ース本体２１ａの上端部位に全周にわたりロー付けする
ことにより固定支持されている。

【００４６】前記出口管２５は、上端が前記乾燥剤部２
４とケース２１の端板２１ｂとの間の空間部Ｓ2 と連通
し、ここから前記入口管２３と平行して垂下され、前記
熱交換部近傍からケース２１の側部を貫通して外部に突
出されている。そして、この出口管２５のケース２１内
下部には、前記熱交換部２２の上に溜まるオイルを、こ
の出口管２５内を流れるガス状の冷媒と共にコンプレッ
サ２に戻すためのオイルブリードＯが開設されている。

【００４７】このような気液分離装置２０を成形する場
合には、前記筒状のケース本体２１ａに突部２１ｃを形
成しておき、この突部２１ｃに当接するように予め組み
上げた前記熱交換部２２をケース本体２１ａの内周面に
密着させるように嵌め込み、端板２１ｂ、入口管２３及
び出口管２５を組み付け、治具等を用いて全体を固定す
る。この場合、各部材の接触部分にはロー材を予め塗布
しておく。そして、この準備工程が終了した後に、炉内
に入れ、全体を加熱し、いわゆる一体ろう付けを行な
う。

【００４８】このようにして形成された気液分離装置２
０の使用例１としては、図４に示すような空気調和シス
テムがある。

【００４９】この空気調和システムに組込まれた気液分
離装置２０は、いわば、前記図１３のアキュムレータと
サブ熱交換器とを一体化したものであり、ケース２１の
上部が前記アキュムレータ、ケース２１の下部がサブ熱
交換器となる。

【００５０】この空気調和システムの作用に関し、前述
した図１３に示すシステムと同様な部分は、重複を避け
るために省略し、要部のみの説明とする。

【００５１】コンプレッサ２から吐出された冷媒は、前
記図１３で説明したものと同様に作用して主内部熱交換
器Ｅｂに至る。この主内部熱交換器Ｅｂから流出した低
温低圧の冷媒は、気液分離装置２０の入口管２３から流
入し、スリーブ２２ｂを通って出口孔２２ｅより熱交換
部２２の低温冷媒流通ゾーンＺ1 を流れる。

【００５２】一方、この気液分離装置２０の温水入口管
２６ａには、エンジンＥＧからの高温のエンジン冷却水
がウォータバルブ１２を経て流入し、高温流体流通ゾー
ンＺ2 を流れて温水出口管２６ｂより流出している。

【００５３】したがって、この熱交換部２２において
は、前記低温低圧の冷媒と高温のエンジン冷却水との間
で熱交換が行なわれ、低温低圧の冷媒は、エンジン冷却
水により加温され、ほぼ完全にガス化された冷媒とな
る。

【００５４】このガス化された冷媒は、吹出し管２２ｆ
よりケース２１内部に吹き出され、乾燥剤部２４中を流
通するときに水分が吸着除去され、そして、空間部Ｓ2
に入り、出口管２５を通って流出し、コンプレッサ２に
帰還する。

【００５５】この場合、熱交換部２２の直上部には、冷
媒中に含まれている比較的比重の重いオイルが溜まって
いるが、前記出口管２５内を流通するガス冷媒によりオ
イルブリードＯより出口管２５内に吸い込まれ、コンプ
レッサ２に戻され、当該コンプレッサ２の潤滑に供され
ることになる。

【００５６】本実施の形態１では、ケース２１の下部に
熱交換部２２が設けられ、吹出し管２２ｅも所定長Ｌだ
けケース本体２１ａ内に突出しているので、オイルや液
冷媒が熱交換部２２の上部に多量溜まることになって
も、これが吹出し管２２ｅを通って逆流し熱交換部２２
内に入り込む虞れはなく、しかも、ここの液冷媒は、熱
交換部２２と直接接触することになるので、より加温さ
れ気化され易く、オイルに関しても確実にコンプレッサ
２に戻され易くなる。

【００５７】さらに好ましいことに、熱源である熱交換
部２２を下部に設けることは、熱交換部２２が保有する
熱が常時液冷媒やガス冷媒に伝わり易くなるので、冷媒
はよりガス化しやすくなり、この結果、アキュムレータ
として機能する部分であるケース本体２１ａの内部空間
Ｓ1 の容積も小形化できる。特に、ケース２１や熱交換
部２２等全体をアルミニウム若しくはアルミニウム合金
製のもので構成すれば、伝熱性能が向上し、前記効果が
助長される。

【００５８】このようにアキュムレータ１とサブ熱交換
器１８とを一体化し、ケース２１内の下部に熱交換部２
２を設け、この熱交換部２２の上部の空間部Ｓをアキュ
ムレータ用として使用すれば、性能の向上を図りつつ複
数部品の統合ができ、エンジンルームで余剰スペースが
でき、これによりレイアウトの容易化が図られ、取付性
及び車載性が向上し、ブラケット等の廃止による軽量化
及び製造時の作業性やコスト的な面での改善を図ること
ができ、冷凍サイクル内の水分の除去までも可能とな
る。

【００５９】また、前記気液分離装置２０の使用例２を
図５に示す。この使用例２は、前述したヒートポンプ式
でなく、一般的な空気調和システムである。

【００６０】ここに組込まれた気液分離装置２０は、い
わば、前記アキュムレータと、コンデンサ３を補助する
サブコンデンサとを一体化したものとして把握できる。
この気液分離装置２０における熱交換部２２は、本使用
例においては、冷媒を凝縮する、いわばコンデンサとし
て機能するが、コンデンサ自体ではないことから、ここ
では、サブコンデンサと称す。

【００６１】この空気調和システムの作用を、冷房運転
について説明する。コンプレッサ２を作動すると、当該
コンプレッサ２から吐出された高温高圧の冷媒は、外部
熱交換器（コンデンサ）３により凝縮され、中温高圧の
冷媒になって、後に詳述する気液分離装置２０を経てオ
リフィスチューブ２７において断熱膨張されて低温低圧
の冷媒になる。

【００６２】この低温低圧の冷媒は、内部熱交換器（エ
バポレータ）Ｅ内に入り、蒸発してある程度低温で低圧
のガス状冷媒となり、前記気液分離装置２０を経てコン
プレッサ２に帰還する。

【００６３】この気液分離装置２０においては、図１に
おいて、前記コンデンサ３により凝縮された中温高圧の
冷媒が、入口導管２６ａから流入し、熱交換部２２の高
温流体流通ゾーンＺ2 を流れ、出口導管２６ｂから流出
する。

【００６４】一方、この気液分離装置２０の入口管２３
には、内部熱交換器（エバポレータ）Ｅを流下したある
程度低温で低圧のガス状冷媒が流入し、低温冷媒流通ゾ
ーンＺ1 を流れ、出口管２５より流出する。

【００６５】したがって、この熱交換部２２において
は、前記中温高圧の冷媒と低温低圧のガス状冷媒との間
で熱交換が行なわれ、低温低圧のガス状冷媒は、中温高
圧の冷媒により加温される。この加温された冷媒は、吹
出し管２２ｆよりケース２１内部に吹き出され、乾燥剤
部２４で水分が吸着除去され、空間部Ｓ2 に入り、ここ
の出口管２５を通って流出し、コンプレッサ２に帰還す
る。

【００６６】この場合、熱交換部２２の上部には、冷媒
中に含まれているオイルが溜まっているが、前記出口管
２５内を流通するガス冷媒によりオイルブリードＯより
出口管２５内に吸い込まれ、コンプレッサ２に戻され、
当該コンプレッサ２の潤滑に供されることになる。

【００６７】なお、インテークユニット１１から送られ
てきた空気は、まず、主内部熱交換器（エバポレータ）
Ｅである程度冷却され、その下流に設けられたミックス
ドア１５の開度に応じて所定の温度の空気流を作り、車
室内に吹き出される。

【００６８】このようにアキュムレータとサブコンデン
サとを一体化し、ケース内の下部に熱交換部２２を設
け、この熱交換部２２の空間部Ｓ（Ｓ1 とＳ2 の総称）
をアキュムレータ用として使用すれば、性能の向上を図
りつつ複数部品の統合化により、エンジンルームでのレ
イアウトの容易化が図られ、取付性及び車載性が向上
し、ブラケット等の廃止による軽量化及び製造時の作業
性やコスト的な面での改善を図ることができ、冷凍サイ
クル内の水分の除去までも可能となる。

【００６９】また、本使用例２では、コンプレッサ２に
帰還する冷媒を加温してコンプレッサに戻し、またコン
デンサ３で凝縮した冷媒を帰還冷媒により冷却するよう
にしたので、過冷却液冷媒にすることで蒸発効率が上が
り、図６に示すモリエル線図上では、通常の場合よりハ
ッチ部分が増大し、冷房性能が向上することになる。

【００７０】《実施の形態２》図７は、本発明の実施の
形態２を示す断面図である。上述した実施の形態１で
は、入口管２３が、ケース２１の上方から中心軸に沿っ
て伸延され、ケース本体２１の端板２１ｂ及び乾燥剤部
２４を貫通したものであるが、低温冷媒の導入は、これ
のみに限定されるものではなく、図７に示すように、下
方から前記熱交換部２２の中心に設けられたスリーブ２
２ｂと連結した入口管２３から導入するように構成して
も良い。ただし、このようにしても、乾燥剤部２４は、
ケース２１の上部にあり、また出口管２５の入口も、乾
燥剤部２４と本体２１の端板２１ｂとの間の空間部Ｓ2
と連通するように構成することが好ましい。

【００７１】このように構成すれば、気液分離装置２０
のケース２１の上方には、配管が存在せず、エンジンル
ームでのレイアウトが一層容易となり、取付性及び車載
性が向上する。

【００７２】なお、前記入口管２３を熱交換部２２の下
部に連結する場合に、図８に示すように、配管アダプタ
２８を使用すれば、入口管２３と熱交換部２２との連結
が容易となるのみでなく、入口管２３を曲げ加工するこ
とにより生じる大きな曲率半径がなくなり、気液分離装
置２０に必要とされる上下方向のスペースをより低減で
きることになる。

【００７３】《実施の形態３》図９は、本発明の実施の
形態３を示す断面図である。上述した実施の形態１，２
では、低温冷媒が導入される入口管２３がケース２１の
中心軸上に設けられたものであるが、本発明は、必ずし
もこれのみに限定されるものではなく、ケース２１の中
心軸とは変位した位置に設けても良い。

【００７４】例えば、図３に示す熱交換部２２の内部に
形成された通路２２ｃに直接入口管２３を連結し、出口
管２５をケース２１の中心軸上に設けてもよい。

【００７５】このようにすれば、気液分離装置２０のケ
ース２１の上方に配管が存在しないのみでなく、エンジ
ンルームでのレイアウトの形態が種々選択でき、このレ
イアウトが一層容易となり、取付性及び車載性が向上す
る。

【００７６】《実施の形態４》図１０は、本発明の実施
の形態４を示す側面図である。上述した実施の形態１〜
３では、図４に略示するように、ウォータバルブ１２を
気液分離装置２０とは、別体に設けたものであるが、こ
のウォータバルブ１２までも当該気液分離装置２０自体
に取り付けるようにしても良い。

【００７７】例えば、図１０に示すように、高温流体の
入口管２６ａの気液分離装置近傍にウォータバルブ１２
を取付けるとともにこのウォータバルブ１２を開閉作動
させるモータアクチュエータ２９をブラケット３０を介
して前記ケース２１に取付けるようにしても良い。

【００７８】このようにすれば、配管を短縮できるのみ
でなく、強度のあるケース２１を利用してウォータバル
ブ１２を取付けることができるので、前記ブラケット３
０も小型で軽量なものを使用でき、よりコストや重量あ
るいは搭載性の点で優れたものとなる。

【００７９】なお、図１０において、符号「３１」はモ
ータアクチュエータ２９の回転駆動力をウォータバルブ
１２の上下動に変換する歯車列である。

【００８０】《実施の形態５》図１１は、本発明の実施
の形態５を示す側面図である。本実施の形態５は、前記
ウォータバルブ１２を気液分離装置２０のケース２１の
側部に並設したものである。

【００８１】このようにすれば、ウォータバルブ１２を
取付けたとき、気液分離装置２０の上下方向寸法が不必
要に大型化することはなく、よりコンパクトなものとな
り、配管の短縮、小型軽量も可能で、コストや重量ある
いは搭載性の点で優れたものとなる。

【００８２】《実施の形態６》図１２は、本発明の実施
の形態６を示す断面図である。本実施の形態６では、前
記熱交換部２２がケース２１の上部に設けられ、乾燥剤
部２４や空間部Ｓ及びオイルブリードＯが熱交換部２２
の下部に設けられている。さらに、この熱交換部２２の
低温冷媒流通ゾーンＺ1 には、エバポレータＥからの低
温冷媒が入口管２３より流入し、当該熱交換部２２内を
流通した後にケース２１の内部空間Ｓに向かって下方吐
出するように吹出し管２２ｆが連設され、高温流体流通
ゾーンＺ2 には、高温流体が下方から流入し上方から流
出するように入口導管２６ａと出口導管２６ｂが連通さ
れている。

【００８３】また、乾燥剤部２４は、必ずしも冷媒が内
部を流通する必要もないことから、前記出口管２５の側
部に取付ブラケット２４ｃを介して取り付けられてい
る。このようにすれば、装置全体の構成が簡素化され、
コスト的に有利となる。

【００８４】このように、前記熱交換部２２を上部に、
乾燥剤部２４や空間部Ｓを下部に設けると、オイルブリ
ードＯの位置も可能な限り端板２１ｂの近傍に設けるこ
とができ、熱交換部２２の熱的影響もなく最下位から確
実にオイルを取り込み、コンプレッサに戻すことがで
き、前述した実施の形態１〜５のものよりオイル戻し効
果が向上する。

【００８５】また、前述した実施の形態１〜５のもので
は、オイルブリードＯの位置まで液冷媒が溜まるように
すると、多量の冷媒封入量（約８０ｃｃ）が必要となる
が、本実施の形態では、オイルブリードＯの位置が端板
２１ｂの近傍であることから、多量の液冷媒が溜まるよ
うにする必要はなく、冷媒封入量を増やす必要もないこ
とから、最近の省冷媒化の要請にも沿うものとなる。

【００８６】本実施の形態６の熱交換部２２において
は、冷媒を吹出す吹出し管２２ｆが冷媒を下方に向かっ
て吹き出すようになっており、出口管２５が熱交換部２
２の下面近傍まで伸延されているので、例えば、多量の
液冷媒がケース２１内に溜まった場合でも、吹出し管２
２ｆから吹き出される冷媒により液冷媒の液面が乱され
ることもなく、この液冷媒が飛散して直接出口管２５よ
りコンプレッサに入り込む可能性もなく、アキュムレー
タ本来の気液分離機能を確実に発揮できる。

【００８７】また、この熱交換部２２では、高温のエン
ジン冷却水が流通している当該熱交換部２２の底面ある
いは下面と空間Ｓ内の冷媒が熱交換するが、通常ではガ
ス冷媒と接触しているので、高温のエンジン冷却水のオ
ン−オフの影響が生じにくく、安定的に冷媒をコンプレ
ッサに戻すことができる。

【００８８】本実施の形態６の高温流体流通ゾーンＺ2
では、高温流体が下方の入口導管２６ａから流入し、上
方の出口導管２６ｂから流出するようになっているの
で、エンジン冷却水等に含まれる気泡が当該熱交換部２
２に溜まりにくく、簡単に気泡を外部に排出できる。

【００８９】なお、本実施の形態６の気液分離装置は、
従来のアキュムレータ内部に設けられている傘状の邪魔
板も不要となるので、内部構造も簡素化し、コスト的に
も有利となるという付随的効果も相するが、この点に関
しては前述した実施の形態１〜５のものも同様である。

【００９０】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
発明によれば、アキュムレータとサブ熱交換器とを一体
化し、ケース内の下部に熱交換部を設け、この熱交換部
の上部の空間部をアキュムレータ用としたので、複数部
品の統合ができ、これによりエンジンルームで余剰スペ
ースができ、レイアウトの容易化が図られ、取付性及び
車載性が向上し、ブラケット等の廃止による軽量化及び
製造時の作業性やコスト的な面での改善を図ることがで
きる。

【００９１】請求項２に記載の発明によれば、ケース内
の上部に熱交換部を設け、この熱交換部の下部の空間部
をアキュムレータ用としたので、前記請求項１の効果に
加えて、液冷媒等が安定的に貯溜され、機能的に優れた
ものとなる。

【００９２】請求項３，４に記載の発明によれば、ケー
ス内に乾燥剤部を設け、出口管のケース内下部にオイル
ブリードを開設したので、冷凍サイクル内の水分の除去
までも可能となり、コンプレッサにオイルを確実に戻す
ことができる。

【００９３】請求項５に記載の発明によれば、ガス冷媒
のみが排出されやすい構造とするとともに下部端板近傍
にオイルブリードを開設したので、オイル戻し効果が向
上し、多量の冷媒封入量の必要もなく、液冷媒がコンプ
レッサに入り込むこともなく、アキュムレータ本来の気
液分離機能を確実に発揮でき、また、高温流体のオン−
オフの影響が生じにくく、安定的に冷媒をコンプレッサ
に戻すことができ、高温流体に含まれる気泡も熱交換部
に溜まりにくく、内部構造も簡素化し、コスト的にも有
利となる。

【００９４】請求項６に記載の発明によれば、入口管、
入口導管及び出口導管をケースの下部に取り付けたの
で、気液分離装置のケースの上方には、配管が存在せ
ず、エンジンルームでのレイアウトが一層容易となり、
取付性及び車載性が向上する。

【００９５】請求項７に記載の発明によれば、高温流体
を自動車のエンジン冷却水とすれば、気液分離装置を、
いわゆるヒートポンプ式の車両用空調装置において、ア
キュムレータとサブ熱交換器とを一体化したものとして
使用でき、また請求項８に記載の発明のように、高温流
体を冷凍サイクルに組み込まれたコンデンサを通過した
後の冷媒とすれば、通常の車両用空調装置において、ア
キュムレータとサブコンデンサとを一体化したものとし
て使用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態１を示す断面図である。

【図２】 図１の２−２線に沿う断面図である。

【図３】 熱交換部の半断面を示す概略斜視図である。

【図４】 同気液分離装置の使用例１を示す空気調和シ
ステムの概略構成図である。

【図５】 同気液分離装置の使用例２を示す空気調和シ
ステムの概略構成図である。

【図６】 同使用例２のモリエル線図である。

【図７】 本発明の実施の形態２を示す断面図である。

【図８】 同実施の形態２の変形例を示す断面図であ
る。

【図９】 本発明の実施の形態３を示す断面図である。

【図１０】 本発明の実施の形態４を示す側面図であ
る。

【図１１】 本発明の実施の形態５を示す側面図であ
る。

【図１２】 本発明の実施の形態６を示す断面図であ
る。

【図１３】 従来の空気調和システムの概略構成図であ
る。

【符号の説明】

２…コンプレッサ、 ３…室外側熱交換器、 ２１…ケース、 ２１ｃ…ケースの下部端板、 ２２…熱交換部、 ２２ｆ…吹出し管、 ２３…入口管、 ２４…乾燥剤部、 ２５…出口管、 ２６ａ…入口導管、 ２６ｂ…出口導管、 Ｅ…エバポレータ、 Ｏ…オイルブリード、 Ｓ…内部空間、 Ｚ1 …低温冷媒流通ゾーン、 Ｚ2 …高温流体流通ゾーン。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷凍サイクルに組み込まれたエバポレー
   タ(E) から流出した低温冷媒の気体成分と液体成分とを
   分離してコンプレッサ(2) に戻すようにした気液分離装
   置において、 ケース(21)内の下部に、前記低温冷媒が流通する低温冷
   媒流通ゾーン(Z1)及び当該低温冷媒を加熱するための高
   温流体が流通する高温流体流通ゾーン(Z2)が交差するよ
   うに設けられた熱交換部(22)を有し、 前記低温冷媒流通ゾーン(Z1)にはエバポレータ(E) から
   の低温冷媒が流入する入口管(23)と前記熱交換部(22)内
   を流通した後の冷媒を前記ケース(21)の内部空間(S）に
   吐出する吹出し管(22f）が連通され、 前記高温流体流通ゾーン(Z2)には高温流体が流通する入
   口導管(26a）と出口導管(26b）が連通されたことを特徴
   とする気液分離装置。
2. 【請求項２】 冷凍サイクルに組み込まれたエバポレー
   タ(E) から流出した低温冷媒の気体成分と液体成分とを
   分離してコンプレッサ(2) に戻すようにした気液分離装
   置において、 ケース(21)内の上部に、前記低温冷媒が流通する低温冷
   媒流通ゾーン(Z1)及び当該低温冷媒を加熱するための高
   温流体が流通する高温流体流通ゾーン(Z2)が交差するよ
   うに設けられた熱交換部(22)を有し、 前記低温冷媒流通ゾーン(Z1)にはエバポレータ(E) から
   の低温冷媒が流入する入口管(23)と前記熱交換部(22)内
   を流通した後の冷媒を前記ケース(21)の内部空間(S）に
   向かって下方吐出する吹出し管(22f）が連通され、 前記高温流体流通ゾーン(Z2)には高温流体が下方から流
   入し上方から流出するように入口導管(26a）と出口導管
   (26b）とを連通したことを特徴とする気液分離装置。
3. 【請求項３】 前記ケース(21)は、内部に前記熱交換部
   (22)から当該ケース内に流出した冷媒中の水分やゴミ等
   を除去する乾燥剤部(24)が設けられたことを特徴とする
   請求項１又は２に記載の気液分離装置。
4. 【請求項４】 前記ケース(21)は、前記乾燥剤部(24)中
   を通過した冷媒が流入し、当該冷媒を前記コンプレッサ
   (2) に戻す出口管(25)を、前記熱交換部(22)近傍まで導
   いた後に外部に突出するように設け、当該出口管(25)の
   ケース内下部にオイルブリード(O）を開設したことを特
   徴とする請求項１又は３に記載の気液分離装置。
5. 【請求項５】 前記ケース(21)は、前記熱交換部(22)の
   吹出し管(22e）から内部空間(S）に下方吐出された冷媒
   を前記コンプレッサ(2) に戻す出口管(25)を有し、当該
   出口管(25)は、前記冷媒の入口が前記熱交換部(22)の下
   面近傍に設けられ、前記内部空間(S）を挿通して当該ケ
   ース(21)の下部端板より外部に突出されるように構成さ
   れ、かつ前記内部空間(S）内の出口管(25)の前記下部端
   板(21c）近傍にオイルブリード(O）を開設したことを特
   徴とする請求項２に記載の気液分離装置。
6. 【請求項６】 前記入口管(23)、入口導管(26a）及び出
   口導管(26b）は、前記ケース(21)の下部に取り付けるよ
   うにしたことを特徴とする請求項１，３，４に記載の気
   液分離装置。
7. 【請求項７】 前記高温流体は、自動車のエンジン冷却
   水としたことを特徴とする請求項１又は２に記載の気液
   分離装置。
8. 【請求項８】 前記高温流体は、前記冷凍サイクルに組
   み込まれたコンデンサを通過した後の冷媒としたことを
   特徴とする請求項１又は２に記載の気液分離装置。