WO2007123041A1

WO2007123041A1 - 内部熱交換器

Info

Publication number: WO2007123041A1
Application number: PCT/JP2007/058060
Authority: WO
Inventors: Kazuhiro Idei; Kazue Yoshida
Original assignee: Calsonic Kansei Corporation
Priority date: 2006-04-19
Filing date: 2007-04-12
Publication date: 2007-11-01
Also published as: JPWO2007123041A1; EP2017555A1

Abstract

　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。

Description

明細書

内部熱交換器

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!、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、る。

[0003] ところで、冷凍サイクル内には、コンプレッサ力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^^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 1

04、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 10

9を介してコンプレッサ 101に戻す技術が提案されて、る。

[0006] し力しながら、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、前記蒸発器力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へ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ォィル戻し機構を、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ノレの回路図である。

[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 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力も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力も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^^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ィ匕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を備えた二酸ィ匕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翻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力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、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、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へ送り出してヽる。

[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^^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ィ匕炭素は、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、二酸ィ匕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ィ匕炭素 (低温低圧側の冷媒 B)は、アキユームレータ 5を通過してから内部熱交に送られ、この内部熱交部分で、放熱器 2から送り出された未だ温度が高い二酸ィ匕炭素（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に液体の二酸ィ匕炭素が送り込まれるのを防止する役目も果たして、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— 断面図である。内部熱交翻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 l ib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、榭脂、セラミツ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つて出口ヘッダ 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、内部熱交翻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へ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へ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力例えば隔壁 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 lOBの構成図であって、 (a)は正面図、 (b)は (a)の II— 断面図、 (c)は (a)の矢視 III力も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、るため、高圧側入口ヘッダ 21 と低圧側出口ヘッダ 32とが隣り合ヽ、高圧側出口ヘッダ 22と低圧側入口ヘッダ 31とが隣り合つている。

[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ォィル分離手段 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、低圧側入口へッダ 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]

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へ流れていく。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 1 2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]

冷媒が多穴管部 l lc、 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 10Β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 lOB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へ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へ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力も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!/、るため、高圧側入口ヘッダ 21 と低圧側入口ヘッダ 31とが隣り合ヽ、高圧側出口ヘッダ 22と低圧側出口ヘッダ 32とが隣り合つている。

[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ォィル分離手段 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、低圧側入口へッダ 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翻10じでは、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、高圧側入口へッダ 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が密着して隣り合つている（図示例では一体ィ匕してある）ので、隣接するヘッダ 21、 32間、へッダ 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翻10じにおいても、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が密着して隣り合つている（図示例では一体ィ匕してある）ので、隣接するヘッダ 21

、 31f¾、ヘッダ 22、 32f¾にお!/ヽても、熱交換力行われる。

[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ちょい。

[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^^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ィ匕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、な、。

[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、パッチェンド 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。ノツチエンド 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 3 2との間を連通する溝部 41aと、低圧側出口ヘッダ 32の下端力も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、ノツチエンド 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、切肖 ij、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]

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、ここからノツチエンド 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、ノツチエンド 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翻 10Dによれば、ノツチエンド 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、ノツチエンド 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力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!、。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 41 a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ヽる。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、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ヽオイル分離手段（図 3 (b)参照）が設けられてヽる。低圧側入口ヘッダ 32にはオイル分離手段は設けられて、な、。

[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、パッチェンド 43とプレート 42と力設けられ、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 3 2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 3 2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〖こなる。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 lOE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、ここからノツチエンド 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カゝら排出されたオイル混合の冷媒はコンプレツサ 1に送られる。

[0066] すなわち、本実施形態では、ノツチエンド 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^^ 10Eにおいても、ノツチエンド 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、ノツチエンド 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っ、て示したが、図示しなヽ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さる。

[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つ形成した例にっヽて示しているが、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。

Claims

請求の範囲

[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、前記蒸発器力も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!/、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。

[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!/、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。

[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。