WO2016047506A1 - 気液分離器および冷凍サイクル装置 - Google Patents

気液分離器および冷凍サイクル装置 Download PDF

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WO2016047506A1
WO2016047506A1 PCT/JP2015/076175 JP2015076175W WO2016047506A1 WO 2016047506 A1 WO2016047506 A1 WO 2016047506A1 JP 2015076175 W JP2015076175 W JP 2015076175W WO 2016047506 A1 WO2016047506 A1 WO 2016047506A1
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WO
WIPO (PCT)
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gas
pipe
liquid
phase refrigerant
separation chamber
Prior art date
Application number
PCT/JP2015/076175
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English (en)
French (fr)
Inventor
貴宏 図司
峻 浅利
Original Assignee
東芝キヤリア株式会社
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Publication date
Application filed by 東芝キヤリア株式会社 filed Critical 東芝キヤリア株式会社
Priority to JP2016550121A priority Critical patent/JP6236541B2/ja
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B1/00—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B43/00—Arrangements for separating or purifying gases or liquids; Arrangements for vaporising the residuum of liquid refrigerant, e.g. by heat

Definitions

  • Embodiments of the present invention relate to a gas-liquid separator and a refrigeration cycle apparatus equipped with the gas-liquid separator.
  • a refrigeration cycle apparatus in which a gas-liquid separator that separates a gas-liquid two-phase refrigerant that has passed through an evaporator into a gas-phase refrigerant and a liquid-phase refrigerant is provided in a circulation circuit in which the refrigerant circulates.
  • the low-temperature gas-phase refrigerant discharged from the gas-liquid separator is sucked into the compressor and compressed, and then converted into a high-pressure / high-pressure gas-phase refrigerant and led to the condenser. It has become.
  • the refrigeration cycle apparatus it is desirable to increase the superheat degree of the gas-phase refrigerant sucked into the compressor to increase the energy efficiency during the cooling operation.
  • a dedicated element for increasing the degree of superheat of the gas-phase refrigerant is provided, the circuit configuration of the refrigeration cycle apparatus is complicated, and an increase in cost due to an increase in the number of parts cannot be avoided.
  • An object of the present invention is to provide a gas-liquid separator and a refrigeration cycle capable of efficiently heating a low-temperature gas-phase refrigerant sucked into a compressor with a high-temperature liquid refrigerant and increasing the superheat degree of the gas-phase refrigerant with a simple configuration. To get the device.
  • the gas-liquid separator includes a container having a separation chamber for separating the gas-liquid two-phase refrigerant evaporated by the evaporator into a gas-phase refrigerant and a liquid-phase refrigerant, and the gas-phase refrigerant as a compressor. And an outflow pipe for guiding.
  • the outflow pipe includes a suction port for sucking the gas-phase refrigerant in the separation chamber, a straight pipe portion rising from the bottom of the separation chamber and penetrating through the upper lid of the container and protruding out of the container; A curved portion curved in a U shape at the bottom of the separation chamber so as to connect the suction port and the straight pipe portion.
  • An outer pipe is disposed so as to surround the straight pipe portion of the outflow pipe.
  • the outer tube has an upper end portion that protrudes out of the container through the upper lid of the container, and a lower end portion that is positioned in the separation chamber, and the straight tube portion and the outer tube, A passage through which the liquid refrigerant condensed by the condenser flows is formed.
  • An inlet pipe that guides the liquid refrigerant to the passage is connected to an upper end portion of the outer pipe.
  • a discharge pipe that guides the liquid refrigerant flowing through the passage to the outside of the separation chamber is connected to a lower end portion of the outer pipe.
  • FIG. 1 is a circuit diagram of the refrigeration cycle apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the gas-liquid separator used in the refrigeration cycle apparatus of FIG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of a gas-liquid separator with the container broken at a position different from that in FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line F4-F4 of FIG.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing the procedure for assembling the gas-liquid separator in the first embodiment.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a modification of the gas-liquid separator according to the first embodiment.
  • FIG. 7 is a circuit diagram of the refrigeration cycle apparatus according to the second embodiment.
  • FIG. 1 is a circuit diagram of the refrigeration cycle apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the gas-liquid separator used in the refrigeration cycle apparatus of FIG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of a gas-liquid separat
  • FIG. 8 is a circuit diagram of a refrigeration cycle apparatus according to the third embodiment.
  • FIG. 9 is a circuit diagram of a refrigeration cycle apparatus according to the fourth embodiment.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of a gas-liquid separator used in the refrigeration cycle apparatus of FIG.
  • FIG. 11 is a sectional view taken along line F11-F11 in FIG. 12 is a cross-sectional view taken along line F12-F12 of FIG.
  • FIG. 1 is a circuit diagram of a refrigeration cycle apparatus 1 used in a chilling unit that generates cold water or hot water, for example.
  • the refrigeration cycle apparatus 1 of the present embodiment can be operated in a cooling mode and a heating mode.
  • the refrigeration cycle apparatus 1 includes a first compressor 2, a second compressor 3, a four-way valve 4, an air heat exchanger 5, an expansion valve 6, a receiver 7, a water heat exchanger 8 and A gas-liquid separator 9 is provided as a main element.
  • the plurality of elements are connected via a circulation circuit 10 in which the refrigerant circulates.
  • the discharge port of the first compressor 2 and the discharge port of the second compressor 3 are connected to the first port 4 a of the four-way valve 4.
  • the second port 4 b of the four-way valve 4 is connected to the air heat exchanger 5.
  • the air heat exchanger 5 is connected to the upstream end of the refrigerant flow path 8 a of the water heat exchanger 8 via the expansion valve 6 and the receiver 7.
  • the water heat exchanger 8 has a water channel 8b that performs heat exchange with the refrigerant channel 8a.
  • a water pipe 12 is connected to the water flow path 8 b of the water heat exchanger 8.
  • the upstream end of the water pipe 12 is connected to a water supply source.
  • the downstream end of the water pipe 12 is connected to, for example, a hot water storage tank, a hot water tap or an air conditioning device.
  • the downstream end of the refrigerant flow path 8 a of the water heat exchanger 8 is connected to the third port 4 c of the four-way valve 4.
  • the fourth port 4 d of the four-way valve 4 is connected in parallel to the suction port of the first compressor 2 and the suction port of the second compressor 3 via the gas-liquid separator 9.
  • the gas-liquid separator 9 includes a container 13, an inflow pipe 14, and an outflow pipe 15.
  • the container 13 includes a cylindrical container body 16, a bottom plate 17 that closes the lower end opening of the container body 16, and an upper lid 18 that closes the upper end opening of the container body 16.
  • the bottom plate 17 and the upper lid 18 each have a spherically curved shape and are fixed to the container body 16 by means such as welding. For this reason, the container body 16, the bottom plate 17, and the upper lid 18 define a sealed separation chamber 19 in cooperation with each other. Furthermore, the container 13 is installed in a standing posture on the horizontal installation surface G.
  • the inflow pipe 14 passes through the upper lid 18 of the container 13 and is introduced into the separation chamber 19. More specifically, the inflow pipe 14 has an upright portion 21 that stands up along a vertical line O ⁇ b> 1 that passes through the center of the container 13. A cylindrical bush 22 is joined to an intermediate portion along the axial direction of the upright portion 21 by means such as brazing. The bush 22 passes through the first through hole 23 opened in the upper lid 18, and the outer peripheral surface of the bush 22 is fixed to the upper lid 18 by means such as welding. Therefore, the inflow pipe 14 is held by the upper lid 18 via the bush 22.
  • the upper end portion of the upright portion 21 protrudes outside the container 13.
  • a joint portion 24 having an enlarged diameter is formed at the upper end portion of the upright portion 21.
  • the joint portion 24 is opened toward the upper side of the container 13.
  • the lower end portion of the upright portion 21 is located at an intermediate portion along the height direction of the separation chamber 19.
  • the lower end portion of the upright portion 21 is bent at a substantially right angle toward the inner peripheral surface of the container body 16. Therefore, the upright portion 21 has a tip portion 25 extending in the lateral direction in the separation chamber 19.
  • a refrigerant outlet 26 is opened at the distal end portion 25 of the inflow pipe 14. The refrigerant outlet 26 faces the inner peripheral surface of the container body 16 in the separation chamber 19.
  • the inflow pipe 14 is connected to the fourth port 4 d of the four-way valve 4 via the refrigerant supply pipe 27.
  • the refrigerant supply pipe 27 is an element constituting a part of the circulation circuit 10. As shown by a two-dot chain line in FIG. 3, the downstream end of the refrigerant supply pipe 27 is fitted into a joint portion 24 positioned at the upper end of the upright portion 21 from above the container 13, and for example, brazed to the joint portion 24. It is fixed.
  • the outflow pipe 15 has a U-shaped bent shape and is accommodated in the separation chamber 19 of the container 13. More specifically, the outflow pipe 15 integrally includes a first straight pipe portion 28, a second straight pipe portion 29, and a bending portion 30. The first straight pipe portion 28 and the second straight pipe portion 29 are erected along the vertical line O1 passing through the center of the container 13 in the separation chamber 19, and the container with the vertical line O1 interposed therebetween. The main body 16 is separated from each other in the radial direction.
  • first straight pipe portion 28 and the second straight pipe portion 29 are each set up straight from the bottom of the separation chamber 19 toward the top of the separation chamber 19.
  • distal end portion 25 of the inflow pipe 14 crosses between the first straight pipe portion 28 and the second straight pipe portion 29.
  • the first straight pipe portion 28 has a suction port 32 opened at the top of the separation chamber 19.
  • the suction port 32 is located at the upper end of the first straight pipe portion 28.
  • the upper end of the first straight pipe portion 28 is cut obliquely with respect to the axis of the first straight pipe portion 28 so that the opening area of the suction port 32 can be sufficiently secured.
  • the second straight pipe portion 29 has a protruding portion 33 that protrudes out of the container 13 through the upper lid 18 of the container 13.
  • a joint portion 34 having an enlarged diameter is formed at the upper end portion of the protruding portion 33.
  • the joint portion 34 is opened toward the upper side of the container 13.
  • the curved portion 30 is curved in a U shape at the bottom of the separation chamber 19 so as to connect the lower end of the first straight pipe portion 28 and the lower end of the second straight pipe portion 29.
  • An oil return hole 35 that opens to the bottom of the separation chamber 19 is formed on the lower surface of the top of the curved portion 30.
  • the second straight pipe portion 29 of the outflow pipe 15 is connected in parallel to the suction port of the first compressor 2 and the suction port of the second compressor 3 via the refrigerant return pipe 36.
  • the refrigerant return pipe 36 is an element constituting a part of the circulation circuit 10. As shown by a two-dot chain line in FIG. 2, the upstream end of the refrigerant return pipe 36 is fitted into a joint portion 34 located at the upper end of the second straight pipe portion 29 from above the container 13, and for example, by brazing It is fixed to the joint part 34.
  • the gas-liquid separator 9 includes a gas-liquid heat exchanger 40.
  • the gas-liquid heat exchanger 40 is integrally incorporated in the second straight pipe portion 29 of the outflow pipe 15.
  • the gas-liquid heat exchanger 40 includes an outer tube 41.
  • the outer tube 41 surrounds the second straight tube portion 29 coaxially.
  • the outer tube 41 has an upper end portion 47a and a lower end portion 47b.
  • the upper end portion 47a of the outer tube 41 penetrates the upper lid 18 of the container 13 and protrudes out of the container 13, and continuously surrounds the protruding portion 33 of the second straight tube portion 29 in a coaxial manner.
  • a lower end 47 b of the outer tube 41 is located in the separation chamber 19.
  • a first throttle portion 42a having a reduced diameter is formed on the upper end portion 47a of the outer tube 41.
  • the inner peripheral surface of the first throttle portion 42a is fixed to the outer peripheral surface of the projecting portion 33 of the second straight pipe portion 29 by means such as brazing.
  • a second throttle portion 42b having a reduced diameter is formed at the lower end portion 47b of the outer tube 41.
  • the inner peripheral surface of the second throttle portion 42b is fixed to the outer peripheral surface of the lower end portion of the second straight pipe portion 29 by means such as brazing.
  • a sealed passage 43 is formed between the outer peripheral surface of the second straight pipe portion 29 including the protruding portion 33 and the inner peripheral surface of the outer tube 41.
  • the passage 43 surrounds the second straight pipe portion 29 including the protruding portion 33 over substantially the entire length.
  • a cylindrical first connection port 44 a is formed at the upper end portion 47 a of the outer tube 41 protruding out of the container 13.
  • the first connection port 44 a protrudes from the outer peripheral surface of the outer tube 41.
  • a cylindrical second connection port 44 b is formed at the lower end 47 b of the outer tube 41 located in the separation chamber 19. The second connection port 44 b protrudes from the outer peripheral surface of the outer tube 41.
  • a cylindrical bush 45 is attached to an intermediate portion along the axial direction of the outer tube 41.
  • the bush 45 has a thick part 45a and a thin part 45b.
  • the thick part 45a and the thin part 45b are arranged coaxially, and the full length of the thick part 45a exceeds the full length of the thin part 45b. Therefore, the thick part 45a has a larger heat capacity than the thin part 45b.
  • the thick part 45a and the thin part 45b of the bush 45 are fitted on the outer side of the outer tube 41.
  • the thin portion 45b is joined to the outer peripheral surface of the outer tube 41 by brazing.
  • the thick part 45a of the bush 45 passes through the second through hole 46 opened in the upper lid 18, and the outer peripheral surface of the thick part 45a is fixed to the upper lid 18 by means such as welding. Therefore, the outer tube 41 integrated with the outflow tube 15 is held by the upper lid 18 via the bush 45.
  • the outer pipe 41 joined to the second straight pipe portion 29 of the outflow pipe 15 is inserted into the second through hole 46 from below the upper lid 18. Therefore, the diameter L1 of the second through hole 46 through which the thick part 45a of the bush 45 passes is set to a value larger than the diameter L2 of the outer tube 41 including the protruding length of the first connection port 44a.
  • the introduction pipe 50 is connected to the first connection port 44 a of the outer pipe 41.
  • the end portion of the introduction pipe 50 is inserted into the first connection port 44a and joined to the first connection port 44a by brazing, for example.
  • the introduction tube 50 is bent at a substantially right angle toward the upper side of the container 13.
  • a joint portion 51 having an enlarged diameter is formed at the upper end portion of the introduction pipe 50.
  • the joint portion 51 is opened toward the upper side of the container 13.
  • the introduction pipe 50 is connected to the air heat exchanger 5 via the first pipe 52.
  • the first pipe 52 is an element constituting a part of the circulation circuit 10. As shown by a two-dot chain line in FIG. 2, the end portion of the first pipe 52 is fitted into a joint portion 51 located at the upper end of the introduction pipe 50 from above the container 13, and the joint portion 51 is brazed, for example. It is joined to.
  • a discharge pipe 53 is connected to the second connection port 44 b of the outer pipe 41.
  • the end of the discharge pipe 53 is inserted into the second connection port 44b and joined to the second connection port 44b by brazing, for example.
  • the discharge pipe 53 has an upright portion 54 that is bent at a substantially right angle toward the upper side of the container 13 in the separation chamber 19.
  • the standing portion 54 rises from an intermediate portion along the height direction of the separation chamber 19 so as to be adjacent to the outer tube 41.
  • the upright portion 54 of the discharge pipe 53 crosses immediately before the refrigerant outlet 26 of the inflow pipe 14 in the separation chamber 19.
  • the refrigerant outlet 26 of the inflow pipe 14 is opened toward the upright portion 54 of the discharge pipe 53 in the separation chamber 19.
  • a cylindrical bush 55 is joined to an intermediate portion along the axial direction of the standing portion 54 by means such as brazing.
  • the bush 55 passes through the third through hole 56 opened in the upper lid 18, and the outer peripheral surface of the bush 55 is fixed to the upper lid 18 by means such as welding. Therefore, the discharge pipe 53 is held by the upper lid 18 via the bush 55.
  • the upper end portion of the standing portion 54 protrudes outside the container 13.
  • a joint portion 57 having an enlarged diameter is formed at the upper end portion of the standing portion 54.
  • the joint portion 57 is opened toward the upper side of the container 13.
  • the discharge pipe 53 is connected to the expansion valve 6 via the second pipe 58.
  • the second pipe 58 is an element constituting a part of the circulation circuit 10. As shown by a two-dot chain line in FIG. 2, the end portion of the second pipe 58 is fitted into a joint portion 57 located at the upper end of the discharge pipe 53 from above the container 13, and the joint portion 57 is brazed, for example. It is joined to. For this reason, as shown in FIG. 1, the passage 43 of the gas-liquid heat exchanger 40 is interposed between the air heat exchanger 5 and the expansion valve 6.
  • the bypass pipe 60 is provided between the air heat exchanger 5 and the expansion valve 6.
  • the bypass pipe 60 is a circuit that bypasses the gas-liquid heat exchanger 40 and connects the air heat exchanger 5 and the expansion valve 6.
  • One end of the bypass pipe 60 is connected to the first pipe 52 and the other end is the second.
  • the total length of the bypass pipe 60 is much shorter than the total length of the path including the passage 43, the introduction pipe 50, the first pipe 52, the discharge pipe 53, and the second pipe 58.
  • a normally closed on-off valve 61 is provided in the middle of the bypass pipe 60.
  • the on-off valve 61 is opened when the refrigeration cycle apparatus 1 is operated in the heating mode, for example.
  • a bush 22 is passed outside the upright portion 21 of the inflow pipe 14, and the bush 22 is joined to the upright portion 21 by brazing. Subsequently, the upright portion 21 of the inflow pipe 14 is inserted into the first through hole 23 from below the upper lid 18 of the container 13, and the bush 22 is fitted into the first through hole 23 and welded to the upper lid 18. Thereby, the inflow pipe 14 is fixed to the upper lid 18.
  • a bush 45 is passed outside the outer tube 41, and the thin portion 45b of the bush 45 is joined to the outer tube 41 by brazing.
  • the bush 45 needs to be joined to the outer tube 41 before the first and second connection ports 44a and 44b are formed in the outer tube 41.
  • the outer pipe 41 is passed outside the second straight pipe portion 29 of the outflow pipe 15, and the first and second throttle portions 42 a and 42 b of the outer pipe 41 are brazed to the second straight pipe portion 29. To join. By this joining, a passage 43 is formed between the second straight pipe portion 29 and the outer pipe 41.
  • the bush 55 is joined to the standing part 54 of the discharge pipe 53 by brazing. Further, the end of the discharge pipe 53 is joined to the second connection port 44b of the outer pipe 41 by brazing. As a result, the three elements of the outflow pipe 15, the outer pipe 41, and the discharge pipe 53 are assembled in advance as sub-assembly piping parts.
  • the sub-assembly piping parts are assembled to the upper lid 18 of the container 13. Specifically, the outer tube 41 of the sub-assembly piping component is inserted into the second through hole 46 from below the upper lid 18, and the thick portion 45 a of the bush 45 is fitted into the second through hole 46. At the same time, the upright portion 54 of the discharge pipe 53 of the sub-assembly piping component is inserted into the third through hole 56 from below the upper lid 18, and the bush 55 is fitted into the third through hole 56.
  • the bottom plate 17 is welded to the lower end of the container main body 16, and the upper lid 18 to which the inflow pipe 14, the outflow pipe 15 and the gas-liquid heat exchanger 40 are fixed is welded to the upper end of the container main body 16.
  • the outflow pipe 15 incorporating the inflow pipe 14 and the gas-liquid heat exchanger 40 is accommodated in the separation chamber 19 of the container 13, and the assembly of the gas-liquid separator 9 is completed.
  • the thick portion 45a of the bush 45 welded to the upper lid 18 has a larger heat capacity than the thin portion 45b of the bush 45 brazed to the outer tube 41. For this reason, when welding the bush 45 to which the outer tube 41 is brazed to the upper lid 18, heat generated during welding can be absorbed by the thick portion 45a.
  • the brazing material that joins between the thin portion 45b and the outer tube 41 melts so that the thermal effect during welding does not reach the joint portion between the thin portion 45b of the bush 45 and the outer tube 41 as much as possible. Can be prevented.
  • the thin portion 45b of the bush 45 brazed to the outer tube 41 has a smaller heat capacity than the thick portion 45a. Therefore, when performing brazing using a brazing material such as silver brazing, the bushing 45 can be heated to a temperature optimum for brazing in a short time. Therefore, the work time required for brazing can be shortened.
  • the four-way valve 4 When the refrigeration cycle apparatus 1 operates in the cooling mode, the four-way valve 4 has a first port 4a communicating with the second port 4b and a third port 4c communicating with the fourth port 4d as shown by the solid line in FIG. Has been switched to.
  • the low-temperature and low-pressure gas-phase refrigerant is compressed by the first compressor 2 and the second compressor 3, and becomes a high-pressure and high-pressure gas-phase refrigerant. It is discharged to the circulation circuit 10.
  • the high-temperature and high-pressure gas-phase refrigerant discharged from the first compressor 2 and the second compressor 3 is guided to the air heat exchanger 5 that functions as a condenser via the four-way valve 4.
  • the gas-phase refrigerant guided to the air heat exchanger 5 is condensed by exchanging heat with air, and is changed into a high-pressure liquid-phase refrigerant.
  • the high-pressure liquid-phase refrigerant is depressurized in the process of passing through the expansion valve 6 and is changed to an intermediate-pressure gas-liquid two-phase refrigerant.
  • the gas-liquid two-phase refrigerant is guided to the refrigerant flow path 8a of the water heat exchanger 8 via the receiver 7, and exchanges heat with water flowing through the water flow path 8b in the process of passing through the refrigerant flow path 8a. That is, the water heat exchanger 8 functions as an evaporator.
  • the gas-liquid two-phase refrigerant flowing in the refrigerant flow path 8a evaporates and receives heat from the water in the water flow path 8b, and changes into a low-temperature / low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant by latent heat of vaporization.
  • the water in the water flow path 8b is cooled by taking away latent heat, and is cooled and sent to, for example, air conditioning equipment.
  • the low-temperature, low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant that has passed through the water heat exchanger 8 is guided to the gas-liquid separator 9 from the refrigerant supply pipe 27 via the four-way valve 4. Specifically, the low-temperature and low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant flows into the separation chamber 19 of the gas-liquid separator 9 through the refrigerant supply pipe 27 and the inflow pipe 14. At this time, since the refrigerant outlet 26 of the inflow pipe 14 is opened in the separation chamber 19 toward the inner peripheral surface of the container body 16, the gas-liquid two-phase refrigerant discharged from the refrigerant outlet 26 to the separation chamber 19 is The swirl flow swirls along the inner peripheral surface of the container body 16.
  • the outflow pipe 15 of the gas-liquid separator 9 through which the low-temperature / low-pressure gas-phase refrigerant flows is raised from the bottom of the separation chamber 19 until it protrudes out of the container 13 through the upper lid 18.
  • a second straight pipe portion 29 is provided.
  • the second straight pipe portion 29 is surrounded by a passage 43 through which a high-temperature liquid-phase refrigerant immediately after passing through the air heat exchanger 5 flows.
  • the low-temperature and low-pressure gas-phase refrigerant returning from the gas-liquid separator 9 to the first compressor 2 and the second compressor 3 passes through the second straight pipe portion 29 and flows through the passage 43 at a high temperature. Exchange heat with the liquid phase refrigerant.
  • the gas-phase refrigerant flowing through the second straight pipe portion 29 receives heat from the liquid-phase refrigerant in the passage 43 and becomes superheated steam with improved dryness, so that the first compressor 2 and the second compressor Guided to the compressor 3.
  • the superheat degree of the gas-phase refrigerant sucked into the first compressor 2 and the second compressor 3 is increased, and the energy efficiency when the refrigeration cycle apparatus 1 is operated in the cooling mode can be improved.
  • the gas-liquid heat exchanger 40 has a simple configuration in which the high-pressure liquid-phase refrigerant that has passed through the gas-liquid heat exchanger 5 is guided to a passage 43 that surrounds the outflow pipe 15 of the gas-liquid separator 9. . For this reason, it can be easily incorporated into the existing gas-liquid separator 9, and the circuit configuration of the refrigeration cycle apparatus 1 is not complicated.
  • the passage 43 through which the liquid-phase refrigerant flows and the second straight pipe portion 29 surrounded by the passage 43 protrude from the bottom of the separation chamber 19 through the upper lid 18 to the outside of the container 13. Has been. For this reason, it is possible to secure a sufficient area for heat exchange between the gas-phase refrigerant and the liquid-phase refrigerant without increasing the size of the container 13, and efficiently transfer the heat of the liquid-phase refrigerant to the gas-phase refrigerant. Can do.
  • the gas-phase refrigerant introduced into the separation chamber 19 is sucked into the outflow pipe 15 that is thinner than the container 32 that defines the separation chamber 19, so that a sufficient flow rate of the gas-phase refrigerant flowing in the outflow pipe 15 can be secured.
  • the gas-phase refrigerant separated from the liquid-phase refrigerant in the separation chamber 19 exchanges heat with the liquid-phase refrigerant that circulates in the passage 43 with a sufficiently high flow velocity, so that the gas-phase refrigerant efficiently. Can be heated.
  • the discharge pipe 53 through which the high-temperature liquid refrigerant circulates is disposed in the separation chamber 19, so that the gas-liquid two-phase refrigerant and the high-temperature liquid are passed through the discharge pipe 53. Heat exchange can be performed with the refrigerant.
  • the refrigerant outlet 26 of the inflow pipe 14 is opened in the separation chamber 19 toward the upright portion 54 of the discharge pipe 53, the low-temperature and low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant blown out from the refrigerant outlet 26 is in a high-temperature liquid state. It contacts the upright portion 54 through which the refrigerant flows. As a result, the heat of the high-temperature liquid refrigerant can be directly transmitted from the upright portion 56 to the gas-liquid two-phase refrigerant in the separation chamber 19, and the upright portion 54 of the discharge pipe 53 can be actively used as a heat transfer portion. Can do.
  • the gas-liquid two-phase refrigerant can be preliminarily heated before the gas-phase refrigerant separated in the separation chamber 19 is sucked into the outflow pipe 15, so that the dryness of the gas-phase refrigerant can be increased. This is an advantageous configuration.
  • the second connection port 43b of the outer pipe 41 to which the discharge pipe 53 is connected is located at the lower end of the outer pipe 41. Therefore, a sufficient distance from the second connection port 44b to the upper lid 18 of the container 13 can be secured, and the degree of freedom in piping the discharge pipe 53 connected to the second connection port 44b into the separation chamber 19 is ensured. Will increase.
  • the discharge pipe 53 is bent so that it is interposed between the discharge pipe 53 and the third through hole 56.
  • the resulting dimensional tolerances can be absorbed. Therefore, the piping work of the discharge pipe 53 is facilitated.
  • the flow path of the refrigerant in the separation chamber 19 is the same as a general gas-liquid separator that does not have the gas-liquid heat exchanger 40. Therefore, there is no factor that increases the pressure loss with respect to the gas-phase refrigerant sucked into the first compressor 2 and the second compressor 3.
  • the refrigeration cycle apparatus 1 when the refrigeration cycle apparatus 1 is operated in the cooling mode, depending on the operating conditions or operating conditions of the refrigeration cycle apparatus 1, the gas-liquid two flowing into the separation chamber 19 of the gas-liquid separator 9 from the water heat exchanger 8.
  • the temperature of the phase refrigerant may be higher than a specified value.
  • the opening / closing valve 61 of the bypass pipe 60 is opened.
  • the on-off valve 61 is opened, most of the high-pressure liquid-phase refrigerant that has passed through the air heat exchanger 5 is guided to the expansion valve 6 through the bypass pipe 60 having a short path length.
  • the flow rate of the high-pressure liquid-phase refrigerant from the first pipe 52 toward the passage 43 of the gas-liquid heat exchanger 40 decreases, and the amount of heat transferred from the liquid-phase refrigerant to the gas-phase refrigerant decreases.
  • the four-way valve 4 When the refrigeration cycle apparatus 1 is operated in the heating mode, the four-way valve 4 has a first port 4a communicating with the third port 4c and a second port 4b communicating with the fourth port 4d, as indicated by a broken line in FIG. Has been switched to. Further, the on-off valve 61 is opened to open the bypass passage 60.
  • the low-temperature / low-pressure gas-phase refrigerant is heated by the first compressor 2 and the second compressor 3 and is discharged to the circulation circuit 10 as a high-temperature / high-pressure gas-phase refrigerant. Is done.
  • the high-temperature and high-pressure gas-phase refrigerant discharged from the first compressor 2 and the second compressor 3 is guided to the refrigerant flow path 8a of the hydrothermal exchanger 8 via the four-way valve 4, and the refrigerant flow In the process of flowing through the channel 8a, heat exchange is performed with water flowing through the water channel 8b. That is, the water heat exchanger 8 functions as a condenser.
  • the gas-phase refrigerant flowing through the refrigerant flow path 8a is condensed by exchanging heat with the water flowing through the water flow path 8b, and changed into a high-pressure liquid-phase refrigerant.
  • the water in the water flow path 8b is heated by receiving the heat of the gas-phase refrigerant and becomes warm water, for example, sent to an air conditioning device.
  • the high-pressure liquid-phase refrigerant that has passed through the water heat exchanger 8 is guided to the expansion valve 6 via the receiver 7, and is reduced in the process of passing through the expansion valve 6, thereby becoming an intermediate-pressure gas-liquid two-phase refrigerant. Change.
  • the bypass pipe 60 since the bypass pipe 60 is opened, most of the intermediate-pressure gas-liquid two-phase refrigerant that has passed through the expansion valve 6 functions as an evaporator through the bypass pipe 60 having a short path length. Led to.
  • the remainder of the gas-liquid two-phase refrigerant that has passed through the expansion valve 6 is led from the second pipe 58 to the first pipe 52 via the discharge pipe 53, the passage 43 and the introduction pipe 50 of the gas-liquid heat exchanger 40. After that, the main flow of the gas-liquid two-phase refrigerant flowing through the bypass pipe 60 is joined and guided to the air heat exchanger 5.
  • the gas-liquid two-phase refrigerant evaporates by exchanging heat with air in the air heat exchanger 5, and changes to a low-temperature, low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant.
  • the low-temperature and low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant that has passed through the air heat exchanger 5 is led from the refrigerant supply pipe 27 to the gas-liquid separator 9 via the four-way valve 4.
  • the low-temperature and low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant is separated into a gas-phase refrigerant and a liquid-phase refrigerant in the separation chamber 19 of the gas-liquid separator 9 as in the cooling mode.
  • the low-temperature and low-pressure gas-phase refrigerant accumulated in the upper part of the separation chamber 19 is sucked into the suction port 32 of the outflow pipe 15 and passes through the refrigerant return pipe 36 from the outflow pipe 15 to the first compressor 2 and the second compression. Returned to machine 3.
  • the refrigerant returned to the first compressor 2 and the second compressor 3 becomes high-temperature / high-pressure gas-phase refrigerant again and is discharged from the first compressor 2 and the second compressor 3 to the circulation circuit 10. Is done.
  • the refrigeration cycle apparatus 1 When the refrigeration cycle apparatus 1 is operated in the heating mode, the temperature between the gas-phase refrigerant flowing through the outflow pipe 15 of the gas-liquid separator 9 and the gas-liquid two-phase refrigerant flowing through the passage 43 of the gas-liquid heat exchanger 40 The difference is reduced. Furthermore, since the main flow of the gas-liquid two-phase refrigerant that has passed through the expansion valve 6 is guided to the air heat exchanger 5 through the bypass pipe 60, the flow rate of the gas-liquid two-phase refrigerant that passes through the passage 43 decreases. For this reason, the amount of heat transferred from the gas-liquid two-phase refrigerant to the gas-phase refrigerant becomes negligible, and the gas-liquid heat exchanger 40 hardly functions.
  • FIG. 6 discloses a modification of the first embodiment.
  • the modification is different from the first embodiment in that the refrigerant outlet 26 of the inflow pipe 14 is opened in the separation chamber 19 toward the outer pipe 41 of the gas-liquid heat exchanger 40.
  • Other configurations of the gas-liquid separator 9 and the refrigeration cycle apparatus 1 are the same as those in the first embodiment.
  • the low-temperature and low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant blown into the separation chamber 19 from the refrigerant outlet 26 flows through the high-temperature liquid refrigerant.
  • the outer tube 41 As a result, the heat of the high-temperature liquid refrigerant can be directly transmitted from the outer tube 41 to the gas-liquid two-phase refrigerant in the separation chamber 19, and the outer tube 41 that defines the passage 43 is actively used as a heat transfer unit. be able to.
  • the gas-liquid two-phase refrigerant guided to the separation chamber 19 can be preliminarily heated, and the dryness of the gas-phase refrigerant can be increased.
  • FIG. 7 discloses a refrigeration cycle apparatus 1 according to the second embodiment.
  • a high-pressure liquid-phase refrigerant from the air heat exchanger 5 toward the expansion valve 6 or an intermediate-pressure liquid-phase refrigerant from the expansion valve 6 toward the air heat exchanger 5 is converted into the gas-liquid heat exchanger 40.
  • the configuration for bypassing is different from that of the first embodiment.
  • Other configurations of the gas-liquid separator 9 and the refrigeration cycle apparatus 1 are the same as those in the first embodiment. Therefore, in the second embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
  • the bypass pipe 60 has a normally closed first on-off valve 71.
  • the second pipe 58 has a normally open second opening / closing valve 72.
  • the driving unit of the first on-off valve 71 and the driving unit of the second on-off valve 72 are linked to each other via a linkage circuit 73 such as an electric circuit.
  • the first on-off valve 71 When the refrigeration cycle apparatus 1 is operated in the cooling mode, the first on-off valve 71 is closed and the second on-off valve 72 is opened. Conversely, when the refrigeration cycle apparatus 1 is operated in the heating mode, the first on-off valve 71 is opened and the second on-off valve 72 is closed.
  • the high-pressure liquid refrigerant that has passed through the air heat exchanger 5 as a condenser is introduced from the first pipe 52 to the introduction pipe 50, It is guided to the expansion valve 6 via the passage 43, the discharge pipe 53, the second pipe 58, and the opened second on-off valve 72.
  • the first on-off valve 71 is opened and the second on-off valve 72 is closed. The Therefore, all of the high-pressure liquid-phase refrigerant that has passed through the air heat exchanger 5 is guided to the expansion valve 6 through the bypass pipe 60. As a result, the high-pressure liquid-phase refrigerant does not flow through the passage 43 of the gas-liquid heat exchanger 40, and the substantial function of the gas-liquid heat exchanger 40 is stopped. Therefore, the temperature of the gas phase refrigerant sucked into the first compressor 2 and the second compressor 3 from the gas-liquid separator 9 does not exceed the upper limit value.
  • FIG. 8 discloses a refrigeration cycle apparatus 1 according to the third embodiment.
  • a high-pressure liquid-phase refrigerant from the air heat exchanger 5 toward the expansion valve 6 or an intermediate-pressure liquid-phase refrigerant from the expansion valve 6 toward the air heat exchanger 5 is converted into the gas-liquid heat exchanger 40.
  • the configuration for bypassing is different from that of the second embodiment.
  • Other configurations of the gas-liquid separator 9 and the refrigeration cycle apparatus 1 are the same as those in the second embodiment. Therefore, in 3rd Embodiment, the same referential mark is attached
  • a three-way switching valve 81 is provided at the junction of the bypass pipe 60 and the second pipe 58.
  • the three-way switching valve 81 includes a first port 81 a connected to the expansion valve 6, a second port 81 b connected to the second pipe 58, and a third port 81 c connected to the bypass pipe 60.
  • the three-way switching valve 81 has a first switching position for communicating between the first port 81a and the second port 81b, and a first switching position for communicating between the first port 81a and the third port 81c. It is possible to selectively switch between two switching positions.
  • the three-way switching valve 81 When the refrigeration cycle apparatus 1 is operated in the cooling mode, the three-way switching valve 81 is basically switched to the first switching position. When the refrigeration cycle apparatus 1 is operated in the heating mode, the three-way switching valve 81 is switched to the second switching position.
  • the bypass pipe 60 is closed by the three-way switching valve 81 when the refrigeration cycle apparatus 1 is operated in the cooling mode. Therefore, the high-pressure liquid refrigerant that has passed through the air heat exchanger 5 serving as a condenser passes through the first pipe 52, the introduction pipe 50, the passage 43, the discharge pipe 53, the second pipe 58, and the second two-way switching valve 81.
  • the port 81b is led to the expansion valve 6 via the first port 81a.
  • the three-way switching valve 81 When the temperature of the gas-liquid two-phase refrigerant flowing into the gas-liquid separator 9 is too high in the cooling mode, the three-way switching valve 81 is switched from the first switching position to the second switching position. Thereby, the communication between the expansion valve 6 and the second pipe 58 is blocked, and all of the high-pressure liquid-phase refrigerant that has passed through the air heat exchanger 5 is passed through the bypass pipe 60, the third port 81c of the three-way switching valve 81, and It is guided to the expansion valve 6 through the first port 81a.
  • the high-pressure liquid-phase refrigerant does not flow through the passage 43 of the gas-liquid heat exchanger 40, and the substantial function of the gas-liquid heat exchanger 40 is stopped. Therefore, the temperature of the gas phase refrigerant sucked into the first compressor 2 and the second compressor 3 from the gas-liquid separator 9 does not exceed the upper limit value.
  • two air heat exchangers 5a and 5b are connected to the circulation circuit 10 in parallel. Further, in the separation chamber 19 of the gas-liquid separator 9, there are a first outflow pipe 15a and a second outflow pipe 15b, and a first gas-liquid heat exchanger 40a and a second gas-liquid heat exchanger 40b. Contained.
  • Other configurations of the refrigeration cycle apparatus 1 and the gas-liquid separator 9 are basically the same as those in the first embodiment. Therefore, in the fourth embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
  • the two air heat exchangers 5a and 5b are connected to a common receiver 7 via expansion valves 6a and 6b, respectively. Furthermore, as shown in FIG. 11, the first outflow pipe 15 a and the second outflow pipe 15 b of the gas-liquid separator 9 are arranged in parallel in the separation chamber 19 in the radial direction of the container 13 with a space therebetween. Has been.
  • first straight pipe portion 28a of the first outflow pipe 15a and the first straight pipe portion 28b of the second outflow pipe 15b are arranged in the separation chamber 19 with a space therebetween. Standing up from the bottom of the separation chamber 19.
  • the suction ports 32 a and 32 b positioned at the upper ends of the first straight pipe portions 28 a and 28 b are opened at the upper part of the separation chamber 19, respectively.
  • the second straight pipe portion 29a of the first outflow pipe 15a and the second straight pipe portion 29b of the second outflow pipe 15b are arranged at the bottom of the separation chamber 19 so as to be arranged at intervals in the separation chamber 19. Standing up from. Furthermore, the second straight pipe portions 29 a and 29 b have projecting portions 33 a and 33 b that project through the top lid 18 of the container 13 and project outside the container 13.
  • the curved portion 30a of the first outflow pipe 15a is curved in a U shape at the bottom of the separation chamber 19 so as to connect the lower end of the first straight pipe portion 28a and the lower end of the second straight pipe portion 29a.
  • the curved portion 30b of the second outlet pipe 15b is U-shaped at the bottom of the separation chamber 19 so as to connect the lower end of the first straight pipe portion 28b and the lower end of the second straight pipe portion 29b. Is curved.
  • the protruding portion 33a of the second straight pipe portion 29a is connected to the suction port of the first compressor 2 via the first refrigerant return pipe 91a.
  • the protruding portion 33b of the second straight pipe portion 29b is connected to the suction port of the second compressor 3 via the second refrigerant return pipe 91b.
  • the first refrigerant return pipe 91a and the second refrigerant return pipe 91b are bent in a meandering manner to absorb vibration transmitted from the two compressors 2 and 3.
  • the upright portion 21 of the inflow pipe 14 of the gas-liquid separator 9 includes the first straight pipe portion 28 a of the first outflow pipe 15 a and the second outflow pipe in the separation chamber 19. It is stored in a space formed between the first straight pipe portion 28b of 15b.
  • the refrigerant outlet 26 at the distal end 25 of the inflow pipe 14 is opened between the second straight pipe portions 29a and 29b.
  • first outer pipe 41a of the first gas-liquid heat exchanger 40a is connected to the second straight pipe section 29a so as to surround the second straight pipe section 29a of the first outflow pipe 15a over the entire length. Coaxially joined.
  • the second outer pipe 41b of the second gas-liquid heat exchanger 40b is coaxial with the second straight pipe section 29b so as to surround the second straight pipe section 29b of the second outflow pipe 15b over the entire length. It is joined to.
  • a sealed first passage 43a is formed between the outer peripheral surface of the second straight pipe portion 29a including the protruding portion 33a and the inner peripheral surface of the first outer tube 41a.
  • a sealed second passage 43b is formed between the outer peripheral surface of the second straight pipe portion 29b including the protruding portion 33b and the inner peripheral surface of the second outer tube 41b.
  • the first introduction pipe 50a is joined to the first connection port 44a located at the upper end of the first outer pipe 41a.
  • the first introduction pipe 50a is connected to one air heat exchanger 5a through the first pipe 92a.
  • the second introduction pipe 50b is joined to the first connection port 44a located at the upper end of the second outer pipe 41b.
  • the second introduction pipe 50b is connected to the second air heat exchanger 5b via the first pipe 92b.
  • the 1st discharge pipe 53a is connected to the 2nd connection port 44b located in the lower end part of the 1st outer pipe 41a.
  • the first discharge pipe 53a has a standing part 54a standing between the first outer pipe 41a and the first straight pipe part 28a of the first outlet pipe 15a corresponding to the first outer pipe 41a. Has been raised.
  • the 2nd discharge pipe 53b is connected to the 2nd connection port 44b located in the lower end part of the 2nd outer pipe 41b.
  • the second discharge pipe 53b has a standing part 54b standing between the second outer pipe 41b and the first straight pipe part 28b of the second outflow pipe 15b corresponding to the second outer pipe 41b. Has been raised.
  • the first discharge pipe 53a connected to the first outer pipe 41a is connected to one expansion valve 6a corresponding to one air heat exchanger 5a through a second pipe 93a.
  • the second exhaust pipe 53b connected to the second outer pipe 41b is connected to the other expansion valve 6b corresponding to the other air heat exchanger 5b via the second pipe 93b.
  • the first passage 43a of the first gas-liquid heat exchanger 40a is interposed between one air heat exchanger 5a and one expansion valve 6a.
  • the second passage 43b of the second gas-liquid heat exchanger 40b is interposed between the other air heat exchanger 5b and the other expansion valve 6b.
  • one air heat exchanger 5a and one expansion valve 6a are directly connected via the first bypass pipe 95.
  • the first bypass pipe 95 is a circuit that bypasses the first gas-liquid heat exchanger 40a and connects one air heat exchanger 5a and one expansion valve 6a, and one end of the first bypass pipe 95 is the first pipe. 92a and the other end is connected to the second pipe 93a.
  • the total length of the first bypass pipe 95 is much greater than the total length of the path including the first passage 43a, the first introduction pipe 50a, the first pipe 92a, the first discharge pipe 53a, and the second pipe 93a. It is getting shorter.
  • a normally closed first on-off valve 96 is provided in the middle of the first bypass pipe 95.
  • the first open / close valve 96 is opened when the refrigeration cycle apparatus 1 is operated in the heating mode, for example.
  • the second bypass pipe 97 is a circuit that bypasses the second gas-liquid heat exchanger 40b and connects the other air heat exchanger 5b and the other expansion valve 6b, one end of which is the first pipe. 92b and the other end is connected to the second pipe 93b.
  • the total length of the second bypass pipe 97 is significantly shorter than the total length of the path including the passage 43b, the second introduction pipe 50b, the first pipe 92b, the second discharge pipe 53b, and the second pipe 93b. Yes.
  • a normally closed second on-off valve 98 is provided in the middle of the second bypass pipe 97.
  • the second on-off valve 98 is opened when, for example, the refrigeration cycle apparatus 1 is operated in the heating mode.
  • the low-temperature / low-pressure gas-phase refrigerant is compressed by the first compressor 2 and the second compressor 3, and the high-temperature / high-pressure gas is compressed. It becomes a phase refrigerant and is discharged to the circulation circuit 10.
  • the high-temperature and high-pressure gas-phase refrigerant discharged from the first compressor 2 and the second compressor 3 is guided to the two air heat exchangers 5a and 5b that function as condensers via the four-way valve 4. .
  • the gas-phase refrigerant guided to the air heat exchangers 5a and 5b is condensed by exchanging heat with air and changed into a high-pressure liquid-phase refrigerant.
  • the first on-off valve 96 of the first bypass pipe 95 and the second on-off valve 98 of the second bypass pipe 97 are closed. For this reason, the liquid-phase refrigerant that has passed through one air heat exchanger 5a is guided to the first passage 43a of the first gas-liquid heat exchanger 40a through the first pipe 92a and the first introduction pipe 50a. The liquid refrigerant flowing through the first passage 43a is guided to one expansion valve 6a through the first discharge pipe 53a and the second pipe 93a.
  • the liquid-phase refrigerant that has passed through the other air heat exchanger 5b is guided to the second passage 43b of the second gas-liquid heat exchanger 40b through the first pipe 92b and the second introduction pipe 50b.
  • the liquid refrigerant flowing through the second passage 43b is guided to the other expansion valve 6b through the second discharge pipe 53b and the second pipe 93b.
  • the high-pressure liquid-phase refrigerant is depressurized in the process of passing through the expansion valves 6a and 6b, and changes to an intermediate-pressure gas-liquid two-phase refrigerant.
  • the gas-liquid two-phase refrigerant merges with each other, it is guided to the refrigerant flow path 8a of the water heat exchanger 8 via the receiver 7, and the water and heat flowing through the water flow path 8b in the process of passing through the refrigerant flow path 8a.
  • Exchange That is, the water heat exchanger 8 functions as an evaporator.
  • the gas-liquid two-phase refrigerant flowing through the refrigerant flow path 8a evaporates and receives heat from the water in the water flow path 8b, and changes into a low-temperature and low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant due to latent heat of evaporation.
  • the low-temperature and low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant that has passed through the water heat exchanger 8 is led from the refrigerant supply pipe 27 to the gas-liquid separator 9 via the four-way valve 4.
  • the low-temperature and low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant flows into the separation chamber 19 of the gas-liquid separator 9 through the refrigerant supply pipe 27 and the inflow pipe 14.
  • the gas-liquid two-phase refrigerant that has flowed into the separation chamber 19 is separated into a liquid-phase refrigerant and a gas-phase refrigerant.
  • the low-temperature and low-pressure gas-phase refrigerant accumulated in the upper part of the separation chamber 19 passes through the first and second refrigerant return pipes 91a and 91b from the first and second outflow pipes 15a and 15b, and the first compressor 2 and Individually returned to the second compressor 3.
  • the low-temperature / low-pressure gas-phase refrigerant returning from the gas-liquid separator 9 to the first compressor 2 and the second compressor 3 is supplied to the second straight pipe portions 29a, 29a of the first and second outflow pipes 15a, 15b.
  • the gas-phase refrigerant flowing through the second straight pipe portions 29a and 29b receives heat from the liquid-phase refrigerant in the first and second passages 43a and 43b and becomes superheated steam with improved dryness.
  • the superheat degree of the gas-phase refrigerant sucked into the first compressor 2 and the second compressor 3 is increased, and the energy efficiency when the refrigeration cycle apparatus 1 is operated in the cooling mode can be improved.
  • the high-temperature and high-pressure gas-phase refrigerant discharged from the first compressor 2 and the second compressor 3 passes through the four-way valve 4.
  • the heat is exchanged with water flowing through the water flow path 8b in the process of being guided to the refrigerant flow path 8a of the water heat exchanger 8 and flowing through the refrigerant flow path 8a. That is, since the water heat exchanger 8 functions as a condenser, the gas-phase refrigerant flowing through the refrigerant flow path 8a is condensed by exchanging heat with the water flowing through the water flow path 8b, and changes to a high-pressure liquid-phase refrigerant.
  • the high-pressure liquid-phase refrigerant that has passed through the water heat exchanger 8 is guided to the expansion valves 6a and 6b via the receiver 7, and is reduced in the process of passing through the expansion valves 6a and 6b. Change to two-phase refrigerant.
  • the first bypass pipe 95 and the second bypass pipe 97 are open, most of the intermediate-pressure gas-liquid two-phase refrigerant that has passed through the expansion valves 6a and 6b has a short path length.
  • the two air heat exchangers 5 a and 5 b functioning as an evaporator are individually led through the bypass pipe 95 and the second bypass pipe 97.
  • the remainder of the gas-liquid two-phase refrigerant that has passed through the expansion valves 6a, 6b is transferred from the second pipes 93a, 93b to the first and second exhaust pipes 53a of the first and second gas-liquid heat exchangers 40a, 40b. 53b, first and second passages 43a and 43b, and first and second introduction pipes 50a and 50b, respectively, are led to the first pipes 92a and 92b. Further, the remainder of the gas-liquid two-phase refrigerant merges with the main flow of the gas-liquid two-phase refrigerant flowing through the first bypass pipe 95 and the second bypass pipe 97 and is guided to the air heat exchangers 5a and 5b.
  • the gas-liquid two-phase refrigerant evaporates by exchanging heat with air in the air heat exchangers 5a and 5b, and changes to a low-temperature and low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant.
  • the low-temperature and low-pressure gas-liquid two-phase refrigerants that have passed through the air heat exchangers 5a and 5b merge with each other, and are then guided from the refrigerant supply pipe 27 to the gas-liquid separator 9 via the four-way valve 4.
  • the low-temperature and low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant is separated into a gas-phase refrigerant and a liquid-phase refrigerant in the separation chamber 19 of the gas-liquid separator 9.
  • the low-temperature and low-pressure gas-phase refrigerant accumulated in the upper part of the separation chamber 19 passes through the first and second refrigerant return pipes 91a and 91b from the first and outflow pipes 15a and 15b.
  • the refrigerant returned to the first compressor 2 and the second compressor 3 becomes high-temperature / high-pressure gas-phase refrigerant again and is discharged from the first compressor 2 and the second compressor 3 to the circulation circuit 10. Is done.
  • the first and second The flow rate of the gas-liquid two-phase refrigerant passing through the passages 43a and 43b decreases. For this reason, the amount of heat transferred from the gas-liquid two-phase refrigerant to the gas-phase refrigerant becomes insignificant, and the first and second gas-liquid heat exchangers 40a and 40b hardly function.
  • the first outflow pipe 15 a corresponding to the first compressor 2 and the second outflow pipe corresponding to the second compressor 3 are used.
  • the first outflow pipe 15a is connected to the discharge port of the first compressor 2 via the first refrigerant return pipe 91a
  • the second outflow pipe 15b is connected to the first refrigerant return pipe 91b via the second refrigerant return pipe 91b. 2 is connected to the discharge port of the compressor 3.
  • a single refrigerant return pipe 36 connected to one outflow pipe 15 is provided in the middle.
  • the refrigerant return pipe 36 includes a region from the gas-liquid separator 9 to the branch end, and a branch. It is necessary to meander two regions from the end to the first compressor 2 and the second compressor 3 for vibration absorption.
  • coolant to the 1st compressor 2 and the 2nd compressor 3 becomes two independent systems, the 1st refrigerant
  • the refrigeration cycle apparatus 1 can be made compact, and the pressure loss of the gas-phase refrigerant directed to the first compressor 2 and the second compressor 3 can be reduced.
  • first outflow pipe 15 a corresponding to the first compressor 2 and the second outflow pipe 15 b corresponding to the second compressor 3 are accommodated in the separation chamber 19 of the gas-liquid separator 9. Therefore, compared with the outflow pipe 15 of the first embodiment disclosed in FIG. 2, the diameters of the first and second outflow pipes 15 a and 15 b can be narrowed. As a result, the curvature radii of the first and second outflow pipes 15a and 15b bent in a U shape can be reduced.
  • the total length of the second straight pipe portions 29a and 29b and the second and second passages 43a and 43b is increased.
  • DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Refrigeration cycle apparatus, 5 ... Air heat exchanger, 8 ... Water heat exchanger, 9 ... Gas-liquid separator, 10 ... Circulation circuit, 13 ... Container, 14 ... Outflow pipe, 18 ... Top lid, 19 ... Separation chamber, DESCRIPTION OF SYMBOLS 29 ... Straight pipe part (2nd straight pipe part), 30 ... Curved part, 32 ... Inlet, 41 ... Outer pipe, 43 ... Passage, 47a ... Upper end part, 47b ... Lower end part, 50 ... Introducing pipe, 53 ... Discharge pipe.

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Abstract

　気液分離器(9)は、蒸発器で蒸発された気液二相冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離する分離室(19)を有する容器(13)と、気相冷媒を圧縮機(2, 3)に導く流出管(14)とを備えている。流出管(14)は、気相冷媒を吸入する吸入口(32)と、分離室(19)の底部から容器(13)の上蓋(18)を貫通して容器(13)の外に突出された直管部(29)と、吸入口(32)と直管部(29)との間を結ぶＵ字状に湾曲された湾曲部(30)と、を含む。流出管(14)の直管部(29)を取り囲むように外管(41)が配置されている。外管(41)は、上蓋(18)を貫通して容器(13)の外に突出された上端部(47ａ)と、分離室(19)内に位置された下端部(47b)と、を有するとともに、直管部(29)と外管(41)との間に凝縮器で凝縮された液状冷媒が流通する通路(43)が形成されている。通路(43)に液状冷媒を導く導入管(50)が外管(41)の上端部(47a)に接続されている。通路(43)を流れた液状冷媒を分離室(19)の外に導く排出管(53)が外管(41)の下端部(47b)に接続されている。

Description

気液分離器および冷凍サイクル装置
　本発明の実施形態は、気液分離器および気液分離器を搭載した冷凍サイクル装置に関する。
　冷媒が循環する循環回路に、蒸発器を通過した気液二相状態の冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離する気液分離器を設けた冷凍サイクル装置が知られている。
　従来の冷凍サイクル装置によると、気液分離器から吐出された低温の気相冷媒は、圧縮機に吸い込まれて圧縮された後、高圧・高圧の気相冷媒となって凝縮器に導かれるようになっている。
特許第５４０１５６３号公報
　冷凍サイクル装置では、圧縮機に吸い込まれる気相冷媒の過熱度を大きくして、冷却運転時のエネルギー効率を高めることが望ましい。しかしながら、気相冷媒の過熱度を大きくするための専用の要素を設けると、冷凍サイクル装置の回路構成が複雑化したり、部品点数の増加に伴うコストアップを避けられない。
　本発明の目的は、圧縮機に吸い込まれる低温の気相冷媒を高温の液状冷媒で効率よく加熱することができ、シンプルな構成で気相冷媒の過熱度を大きくできる気液分離器および冷凍サイクル装置を得ることにある。
　実施形態によれば、気液分離器は、蒸発器で蒸発された気液二相冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離する分離室を有する容器と、前記気相冷媒を圧縮機に導く流出管と、を備えている。前記流出管は、前記分離室内の前記気相冷媒を吸入する吸入口と、前記分離室の底部から立ち上がるとともに前記容器の上蓋を貫通して前記容器の外に突出された直管部と、前記吸入口と前記直管部との間を結ぶように前記分離室の底部でＵ字状に湾曲された湾曲部と、を含んでいる。
　前記流出管の前記直管部を取り囲むように外管が配置されている。前記外管は、前記容器の前記上蓋を貫通して前記容器の外に突出された上端部と、前記分離室内に位置された下端部と、を有するとともに、前記直管部と前記外管との間に凝縮器で凝縮された液状冷媒が流通する通路が形成されている。前記外管の上端部には、前記通路に前記液状冷媒を導く導入管が接続されている。前記外管の下端部には、前記通路を流れた前記液状冷媒を前記分離室の外に導く排出管が接続されている。
図１は、第１の実施形態に係る冷凍サイクル装置の回路図である。 図２は、図１の冷凍サイクル装置で用いる気液分離器の断面図である。 図３は、図２と異なる位置で容器を破断した気液分離器の断面図である。 図４は、図３のＦ４－Ｆ４線に沿う断面図である。 図５は、第１の実施形態において、気液分離器の組み立て手順を示す断面図である。 図６は、第１の実施形態に係る気液分離器の変形例を示す断面図である。 図７は、第２の実施形態に係る冷凍サイクル装置の回路図である。 図８は、第３の実施形態に係る冷凍サイクル装置の回路図である。 図９は、第４の実施形態に係る冷凍サイクル装置の回路図である。 図１０は、図９の冷凍サイクル装置で用いる気液分離器の断面図である。 図１１は、図１０のＦ１１－Ｆ１１線に沿う断面図である。 図１２は、図１１のＦ１２－Ｆ１２線に沿う断面図である。
　［第１の実施形態］
　以下、第１の実施形態について、図１ないし図５を参照して説明する。
　図１は、例えば冷水もしくは温水を生成するチリングユニットに用いられる冷凍サイクル装置１の回路図である。本実施形態の冷凍サイクル装置１は、冷却モードおよび加熱モードで運転が可能である。
　図１に示すように、冷凍サイクル装置１は、第１の圧縮機２、第２の圧縮機３、四方弁４、空気熱交換器５、膨張弁６、レシーバ７、水熱交換器８および気液分離器９を主要な要素として備えている。前記複数の要素は、冷媒が循環する循環回路１０を介して接続されている。
　具体的に述べると、第１の圧縮機２の吐出口および第２の圧縮機３の吐出口は、四方弁４の第１ポート４ａに接続されている。四方弁４の第２ポート４ｂは、空気熱交換器５に接続されている。空気熱交換器５は、膨張弁６およびレシーバ７を介して水熱交換器８の冷媒流路８ａの上流端に接続されている。
　水熱交換器８は、冷媒流路８ａとの間で熱交換を行なう水流路８ｂを有している。水配管１２が水熱交換器８の水流路８ｂに接続されている。水配管１２の上流端は、給水源に接続されている。水配管１２の下流端は、例えば貯湯タンク、給湯栓あるいは空調用機器に接続されている。
　水熱交換器８の冷媒流路８ａの下流端は、四方弁４の第３ポート４ｃに接続されている。四方弁４の第４ポート４ｄは、気液分離器９を介して第１の圧縮機２の吸入口および第２の圧縮機３の吸入口に並列に接続されている。
　図２ないし図４に示すように、気液分離器９は、容器１３、流入管１４および流出管１５を備えている。容器１３は、円筒状の容器本体１６と、容器本体１６の下端開口部を閉塞する底板１７と、容器本体１６の上端開口部を閉塞する上蓋１８と、で構成されている。
　本実施形態によると、底板１７および上蓋１８は、夫々球面状に湾曲された形状を有するとともに、例えば溶接等の手段により容器本体１６に固定されている。このため、容器本体１６、底板１７および上蓋１８は、互いに協働して密閉された分離室１９を規定している。さらに、容器１３は、水平な設置面Ｇの上に起立した姿勢で据え付けられている。
　図３に示すように、流入管１４は、容器１３の上蓋１８を貫通して分離室１９に導入されている。具体的に述べると、流入管１４は、容器１３の中心を通る鉛直線Ｏ１に沿うように起立された直立部２１を有している。直立部２１の軸方向に沿う中間部に円筒状のブシュ２２がロウ付け等の手段により接合されている。ブシュ２２は、上蓋１８に開けた第１の通孔２３を貫通するとともに、当該ブシュ２２の外周面が上蓋１８に溶接等の手段により固定されている。したがって、流入管１４は、ブシュ２２を介して上蓋１８に保持されている。
　直立部２１の上端部は、容器１３の外に突出されている。直立部２１の上端部に口径が拡張された継手部２４が形成されている。継手部２４は、容器１３の上方に向けて開口されている。直立部２１の下端部は、分離室１９の高さ方向に沿う中間部に位置されている。
　さらに、直立部２１の下端部は、容器本体１６の内周面に向けて略直角に曲げられている。そのため、直立部２１は、分離室１９内で横方向に延びた先端部２５を有している。冷媒出口２６が流入管１４の先端部２５に開口されている。冷媒出口２６は、分離室１９内で容器本体１６の内周面と向かい合っている。
　流入管１４は、冷媒供給管２７を介して四方弁４の第４ポート４ｄに接続されている。冷媒供給管２７は、循環回路１０の一部を構成する要素である。図３に二点鎖線で示すように、冷媒供給管２７の下流端は、容器１３の上方から直立部２１の上端に位置された継手部２４に嵌め込まれるとともに、例えばロウ付けにより継手部２４に固定されている。
　図２に示すように、流出管１５は、Ｕ字状に折れ曲がった形状を有するとともに、容器１３の分離室１９に収容されている。詳しく述べると、流出管１５は、第１の直管部２８、第２の直管部２９および湾曲部３０を一体に備えている。第１の直管部２８および第２の直管部２９は、分離室１９内で容器１３の中心を通る鉛直線Ｏ１に沿うように起立されているとともに、鉛直線Ｏ１を間に挟んで容器本体１６の径方向に互いに離れている。
　そのため、第１の直管部２８および第２の直管部２９は、夫々分離室１９の底から分離室１９の上部に向けて真っ直ぐに立ち上げられている。本実施形態では、流入管１４の先端部２５が第１の直管部２８と第２の直管部２９との間を横切っている。
　第１の直管部２８は、分離室１９の上部に開口された吸入口３２を有している。吸入口３２は、第１の直管部２８の上端に位置されている。第１の直管部２８の上端は、吸入口３２の開口面積を十分に確保し得るように、第１の直管部２８の軸線に対し斜めにカットされている。
　第２の直管部２９は、容器１３の上蓋１８を貫通して容器１３の外に突出された突出部３３を有している。突出部３３の上端部に口径が拡張された継手部３４が形成されている。継手部３４は、容器１３の上方に向けて開口されている。
　湾曲部３０は、第１の直管部２８の下端と第２の直管部２９の下端との間を結ぶように分離室１９の底でＵ字状に湾曲されている。湾曲部３０の頂部の下面には、分離室１９の底に開口する油戻し孔３５が形成されている。
　流出管１５の第２の直管部２９は、冷媒戻し管３６を介して第１の圧縮機２の吸入口および第２の圧縮機３の吸入口に並列に接続されている。冷媒戻し管３６は、循環回路１０の一部を構成する要素である。図２に二点鎖線で示すように、冷媒戻し管３６の上流端は、容器１３の上方から第２の直管部２９の上端に位置された継手部３４に嵌め込まれるとともに、例えばロウ付けにより継手部３４に固定されている。
　図１、図２および図４に示すように、気液分離器９は、気液熱交換器４０を内蔵している。気液熱交換器４０は、流出管１５の第２の直管部２９に一体的に組み込まれている。
　具体的に述べると、気液熱交換器４０は、外管４１を備えている。外管４１は、第２の直管部２９を同軸状に取り囲んでいる。さらに、外管４１は、上端部４７ａおよび下端部４７ｂを有している。外管４１の上端部４７ａは、容器１３の上蓋１８を貫通して容器１３の外に突出されているとともに、第２の直管部２９の突出部３３を連続して同軸状に取り囲んでいる。外管４１の下端部４７ｂは、分離室１９内に位置されている。
　外管４１の上端部４７ａに、径が縮小された第１の絞り部４２ａが形成されている。第１の絞り部４２ａの内周面は、第２の直管部２９の突出部３３の外周面に例えばロウ付け等の手段により固定されている。
　同様に、外管４１の下端部４７ｂに、径が縮小された第２の絞り部４２ｂが形成されている。第２の絞り部４２ｂの内周面は、第２の直管部２９の下端部の外周面に例えばロウ付け等の手段により固定されている。
　この結果、突出部３３を含む第２の直管部２９の外周面と外管４１の内周面との間に密閉された通路４３が形成されている。通路４３は、突出部３３を含む第２の直管部２９を略全長に亘って包囲している。
　図２に示すように、容器１３の外に突出された外管４１の上端部４７ａに円筒状の第１の接続口４４ａが形成されている。第１の接続口４４ａは、外管４１の外周面から突出されている。さらに、分離室１９内に位置された外管４１の下端部４７ｂに円筒状の第２の接続口４４ｂが形成されている。第２の接続口４４ｂは、外管４１の外周面から突出されている。
　外管４１の軸方向に沿う中間部に円筒状のブシュ４５が取り付けられている。ブシュ４５は、肉厚部４５ａおよび薄肉部４５ｂを有している。肉厚部４５ａおよび薄肉部４５ｂは、同軸状に並んでいるとともに、肉厚部４５ａの全長が薄肉部４５ｂの全長を上回っている。そのため、肉厚部４５ａは、薄肉部４５ｂよりも大きな熱容量を有している。
　ブシュ４５の肉厚部４５ａおよび薄肉部４５ｂは、外管４１の外側に嵌め込まれている。薄肉部４５ｂは、外管４１の外周面にロウ付けにより接合されている。ブシュ４５の肉厚部４５ａは、上蓋１８に開けた第２の通孔４６を貫通するとともに、当該肉厚部４５ａの外周面が上蓋１８に溶接等の手段により固定されている。したがって、流出管１５と一体化された外管４１は、ブシュ４５を介して上蓋１８に保持されている。
　図５に矢印で示すように、流出管１５の第２の直管部２９に接合された外管４１は、上蓋１８の下方から第２の通孔４６に挿入される。そのため、ブシュ４５の肉厚部４５ａが貫通する第２の通孔４６の直径Ｌ１は、第１の接続口４４ａの突出長を含む外管４１の直径Ｌ２よりも大きな値に設定されている。
　図２および図５に示すように、外管４１の第１の接続口４４ａに導入管５０が接続されている。導入管５０の端部は、第１の接続口４４ａに挿入されるとともに、例えばロウ付けにより第１の接続口４４ａに接合されている。導入管５０は、容器１３の上方に向けて略直角に折り曲げられている。導入管５０の上端部に口径が拡張された継手部５１が形成されている。継手部５１は、容器１３の上方に向けて開口されている。
　導入管５０は、第１の配管５２を介して空気熱交換器５に接続されている。第１の配管５２は、循環回路１０の一部を構成する要素である。図２に二点鎖線で示すように、第１の配管５２の端部は、容器１３の上方から導入管５０の上端に位置された継手部５１に嵌め込まれるとともに、例えばロウ付けにより継手部５１に接合されている。
　外管４１の第２の接続口４４ｂに排出管５３が接続されている。排出管５３の端部は、第２の接続口４４ｂに挿入されるとともに、例えばロウ付けにより第２の接続口４４ｂに接合されている。
　さらに、排出管５３は、分離室１９内で容器１３の上方に向けて略直角に折り曲げられた起立部５４を有している。起立部５４は、外管４１と隣り合うように分離室１９の高さ方向に沿う中間部から立ち上がっている。
　それとともに、図４に最もよく示されるように、排出管５３の起立部５４は、分離室１９内で流入管１４の冷媒出口２６の直前を横切っている。言い換えると、流入管１４の冷媒出口２６は、分離室１９内で排出管５３の起立部５４に向けて開口されている。
　起立部５４の軸方向に沿う中間部に円筒状のブシュ５５がロウ付け等の手段により接合されている。ブシュ５５は、上蓋１８に開けた第３の通孔５６を貫通するとともに、当該ブシュ５５の外周面が上蓋１８に溶接等の手段により固定されている。したがって、排出管５３は、ブシュ５５を介して上蓋１８に保持されている。
　起立部５４の上端部は、容器１３の外に突出されている。起立部５４の上端部に口径が拡張された継手部５７が形成されている。継手部５７は、容器１３の上方に向けて開口されている。
　排出管５３は、第２の配管５８を介して膨張弁６に接続されている。第２の配管５８は、循環回路１０の一部を構成する要素である。図２に二点鎖線で示すように、第２の配管５８の端部は、容器１３の上方から排出管５３の上端に位置された継手部５７に嵌め込まれるとともに、例えばロウ付けにより継手部５７に接合されている。このため、図１に示すように、気液熱交換器４０の通路４３は、空気熱交換器５と膨張弁６との間に介在されている。
　本実施形態によると、バイパス配管６０が空気熱交換器５と膨張弁６との間に設けられている。バイパス配管６０は、気液熱交換器４０を迂回して空気熱交換器５と膨張弁６との間を結ぶ回路であって、一端が第１の配管５２に接続され、他端が第２の配管５８に接続されている。バイパス管６０の全長は、通路４３、導入管５０、第１の配管５２、排出管５３および第２の配管５８を含む経路の全長よりも格段に短くなっている。
　常閉形の開閉弁６１がバイパス配管６０の途中に設けられている。開閉弁６１は、例えば冷凍サイクル装置１が加熱モードで運転する時に開操作されるようになっている。
　次に、気液熱交換器４０を内蔵した気液分離器９を組み立てる手順について説明する。
　最初に流入管１４の直立部２１の外側にブシュ２２を通し、当該ブシュ２２を直立部２１にロウ付けにより接合する。引き続き、流入管１４の直立部２１を容器１３の上蓋１８の下から第１の通孔２３に挿入し、ブシュ２２を第１の通孔２３に嵌め込んで上蓋１８に溶接する。これにより、流入管１４が上蓋１８に固定される。
　この後、外管４１の外側にブシュ４５を通し、当該ブシュ４５の薄肉部４５ｂを外管４１にロウ付けにより接合する。ブシュ４５は、外管４１に第１および第２の接続口４４ａ，４４ｂを形成する以前に外管４１に接合しておくことが必要である。
　この後、流出管１５の第２の直管部２９の外側に外管４１を通し、当該外管４１の第１および第２の絞り部４２ａ，４２ｂを第２の直管部２９にロウ付けにより接合する。この接合により、第２の直管部２９と外管４１との間に通路４３が形成される。
　引き続いて、排出管５３の起立部５４にブシュ５５をロウ付けにより接合する。さらに、外管４１の第２の接続口４４ｂに排出管５３の端部をロウ付けにより接合する。この結果、流出管１５、外管４１および排出管５３の三つの要素が、事前にサブアッセンブリ配管部品として組み立てられる。
　この後、サブアッセンブリ配管部品を容器１３の上蓋１８に組み付ける。具体的には、サブアッセンブリ配管部品の外管４１を上蓋１８の下から第２の通孔４６に挿入し、ブッシュ４５の肉厚部４５ａを第２の通孔４６に嵌め込む。それとともに、サブアッセンブリ配管部品の排出管５３の起立部５４を上蓋１８の下から第３の通孔５６に挿入し、ブシュ５５を第３の通孔５６に嵌め込む。
　この状態で、ブシュ４５の肉厚部４５ａおよびブシュ５５を上蓋１８に溶接する。このことにより、サブアッセンブリ配管部品が上蓋１８に固定される。この後、外管４１の第１の接続口４４ａに導入管５０の端部をロウ付けにより接合する。ここまでの工程により、気液熱交換器４０を構成する全ての要素が流出管１５と共に上蓋１８に固定される。
　最後に、容器本体１６の下端に底板１７を溶接するとともに、流入管１４、流出管１５および気液熱交換器４０が固定された上蓋１８を容器本体１６の上端に溶接する。これにより、流入管１４および気液熱交換器４０を組み込んだ流出管１５が容器１３の分離室１９に収容され、気液分離器９の組み立てが完了する。
　本実施形態によると、上蓋１８に溶接されるブシュ４５の肉厚部４５ａは、外管４１にロウ付けされるブシュ４５の薄肉部４５ｂよりも大きな熱容量を有している。このため、外管４１がロウ付けされたブシュ４５を上蓋１８に溶接する際に、溶接時に発生する熱を肉厚部４５ａで吸収することができる。
　言い換えると、溶接時の熱影響がブシュ４５の薄肉部４５ｂと外管４１との接合部分に極力及ばないようにして、薄肉部４５ｂと外管４１との間を接合したロウ材が溶け出すのを防止することができる。
　さらに、外管４１にロウ付けされるブシュ４５の薄肉部４５ｂは、肉厚部４５ａよりも熱容量が少ない。そのため、例えば銀ロウのようなロウ材を用いてロウ付けを実行する際に、ブシュ４５を短時間のうちにロウ付けに最適な温度にまで加熱することができる。よって、ロウ付けに要する作業時間を短縮することができる。
　次に、冷凍サイクル装置１を冷却モードで運転した時の動作について説明する。
　冷凍サイクル装置１が冷却モードで運転を行う場合、四方弁４は、図１に実線で示すように第１ポート４ａが第２ポート４ｂに連通し、第３ポート４ｃが第４ポート４ｄに連通するように切り替えられている。
　冷却モードで冷凍サイクル装置１の運転が開始されると、低温・低圧の気相冷媒が第１の圧縮機２および第２の圧縮機３で圧縮され、高圧・高圧の気相冷媒となって循環回路１０に吐出される。第１の圧縮機２および第２の圧縮機３から吐出された高温・高圧の気相冷媒は、四方弁４を経由して凝縮器として機能する空気熱交換器５に導かれる。空気熱交換器５に導かれた気相冷媒は、空気と熱交換することにより凝縮し、高圧の液相冷媒に変化する。
　冷却モードでは、バイパス配管６０の開閉弁６１が閉じているので、空気熱交換器５を通過した液相冷媒は、第１の配管５２および導入管５０を通じて気液熱交換器４０の通路４３の上端に導かれる。通路４３の上端に導かれた液相冷媒は、通路４３内を下向きに流れた後、排出管５３および第２の配管５８を通じて膨張弁６に導かれる。
　高圧の液相冷媒は、膨張弁６を通過する過程で減圧されて、中間圧の気液二相冷媒に変化する。気液二相冷媒は、レシーバ７を経由して水熱交換器８の冷媒流路８ａに導かれ、当該冷媒流路８ａを通過する過程で水流路８ｂを流れる水と熱交換する。すなわち、水熱交換器８が蒸発器として機能する。
　この結果、冷媒流路８ａを流れる気液二相冷媒は、蒸発して水流路８ｂ内の水から熱を受け入れ、蒸発潜熱によって低温・低圧の気液二相冷媒に変化する。水流路８ｂ内の水は、潜熱を奪われることにより冷やされ、冷水となって例えば空調用機器に送られる。
　水熱交換器８を通過した低温・低圧の気液二相冷媒は、四方弁４を経由して冷媒供給管２７から気液分離器９に導かれる。具体的に述べると、低温・低圧の気液二相冷媒は、冷媒供給管２７および流入管１４を介して気液分離器９の分離室１９に流入する。この際、流入管１４の冷媒出口２６は、分離室１９内で容器本体１６の内周面に向けて開口されているので、冷媒出口２６から分離室１９に吐き出された気液二相冷媒は、容器本体１６の内周面に沿うように旋回する旋回流となる。
　この結果、気液二相冷媒に遠心力が作用し、気液二相冷媒が液相冷媒と気相冷媒とに分離される。気相冷媒は、液相冷媒よりも密度が低いために、分離室１９の上部に溜まる。分離室１９の上部に溜まった低温・低圧の気相冷媒は、流出管１５の吸入口３２に吸い込まれ、当該流出管１５から冷媒戻し管３６を経て第１の圧縮機２および第２の圧縮機３に戻される。第１の圧縮機２および第２の圧縮機３に戻された低温・低圧の気相冷媒は、再び高温・高圧の気相冷媒となって第１の圧縮機２および第２の圧縮機３から循環回路１０に吐出される。
　本実施形態によると、低温・低圧の気相冷媒が流れる気液分離器９の流出管１５は、分離室１９の底から上蓋１８を貫通して容器１３の外に突出するまで立ち上げられた第２の直管部２９を有している。第２の直管部２９は、空気熱交換器５を通過した直後の高温の液相冷媒が流れる通路４３で包囲されている。
　このため、気液分離器９から第１の圧縮機２および第２の圧縮機３に戻る低温・低圧の気相冷媒は、第２の直管部２９を通過する過程で通路４３を流れる高温の液相冷媒と熱交換する。この結果、第２の直管部２９を流れる気相冷媒は、通路４３内の液相冷媒から熱を受け入れ、乾き度が向上された過熱蒸気となって第１の圧縮機２および第２の圧縮機３に導かれる。
　したがって、第１の圧縮機２および第２の圧縮機３に吸い込まれる気相冷媒の過熱度が増大し、冷凍サイクル装置１を冷却モードで運転した時のエネルギー効率を高めることができる。
　しかも、気液熱交換器４０は、気液分離器９の流出管１５を取り囲んだ通路４３に気液熱交換器５を通過した高圧の液相冷媒を導くだけのシンプルな構成となっている。このため、既存の気液分離器９に容易に組み込むことができるとともに、冷凍サイクル装置１の回路構成が煩雑化することもない。
　さらに、本実施形態によれば、液相冷媒が流れる通路４３および通路４３によって包囲される第２の直管部２９は、分離室１９の底から上蓋１８を貫通して容器１３の外に突出されている。このため、容器１３を大型化することなく気相冷媒と液相冷媒との間で熱交換を行なう領域を十分に確保することができ、液相冷媒の熱を気相冷媒に効率よく伝えることができる。
　それとともに、分離室１９に導かれた気相冷媒は、分離室１９を規定する容器３２よりも細い流出管１５に吸い込まれるので、流出管１５内を流れる気相冷媒の流速を十分に確保できる。言い換えると、分離室１９内で液相冷媒から分離された気相冷媒は、流速が十分に確保された状態で通路４３内を流通する液相冷媒と熱交換を行うので、効率よく気相冷媒を加熱できる。それとともに、加熱された気相冷媒が第１の圧縮機２および第２の圧縮機３に吸い込まれるまでの期間中の気相冷媒からの放熱が少なくなり、乾き度が高い気相冷媒を第１の圧縮機２および第２の圧縮機３に導くことができる。
　加えて、本実施形態の気液分離器９では、高温の液状冷媒が流通する排出管５３が分離室１９内に配置されているので、当該排出管５３を通じて気液二相冷媒と高温の液状冷媒との間で熱交換を行なうことができる。
　さらに、流入管１４の冷媒出口２６は、分離室１９内で排出管５３の起立部５４に向けて開口されているので、冷媒出口２６から吹き出す低温・低圧の気液二相冷媒が高温の液状冷媒が流通する起立部５４に接触する。この結果、高温の液状冷媒の熱を起立部５６から分離室１９内の気液二相冷媒に直に伝えることができ、排出管５３の起立部５４を伝熱部として積極的に利用することができる。
　よって、分離室１９内で分離された気相冷媒が流出管１５に吸い込まれる以前の段階で気液二相冷媒を予備的に加熱することが可能となり、気相冷媒の乾き度を高める上で有利な構成となる。
　本実施形態の気液分離器９によると、排出管５３が接続される外管４１の第２の接続口４３ｂが外管４１の下端部に位置されている。このため、第２の接続口４４ｂから容器１３の上蓋１８までの距離を十分に確保でき、第２の接続口４４ｂに接続された排出管５３を分離室１９内に配管する上での自由度が増大する。
　具体的に述べると、排出管５３の上端部を上蓋１８の第３の通孔５６に導く際に、例えば排出管５３を撓ませることで排出管５３と第３の通孔５６との間に生じた寸法公差を吸収することができる。したがって、排出管５３の配管作業が容易となる。
　第１の実施形態において、分離室１９内の冷媒の流れ経路は、気液熱交換器４０を有しない一般的な気液分離器と同一である。そのため、第１の圧縮機２および第２の圧縮機３に吸い込まれる気相冷媒に対して圧力損失が増加する要因はない。
　一方、冷凍サイクル装置１が冷却モードで運転されている時に、冷凍サイクル装置１の運転条件あるいは運転状況によっては、水熱交換器８から気液分離器９の分離室１９に流入する気液二相冷媒の温度が規定値よりも高い場合があり得る。
　このような運転状態の時に、気液分離器９で分離された気相冷媒と通路４３を流れる液相冷媒との間で熱交換が実行されると、第１の圧縮機２および第２の圧縮機３に吸い込まれる気相冷媒の温度が上限値を上回るのを否めない。
　そこで、気液分離器９に流入する気液二相冷媒の温度が高過ぎる場合は、バイパス配管６０の開閉弁６１を開操作する。開閉弁６１が開かれると、空気熱交換器５を通過した高圧の液相冷媒は、その多くが経路長の短いバイパス配管６０を通じて膨張弁６に導かれる。この結果、第１の配管５２から気液熱交換器４０の通路４３に向かう高圧の液相冷媒の流量が減少し、液相冷媒から気相冷媒に伝わる熱量が減少する。
　したがって、気液分離器９から第１の圧縮機２および第２の圧縮機３に吸い込まれる気相冷媒の温度が上限値を上回るのを防止できる。
　次に、冷凍サイクル装置１を加熱モードで運転した時の動作について説明する。
　冷凍サイクル装置１が加熱モードで運転を行う場合、四方弁４は、図１に破線で示すように第１ポート４ａが第３ポート４ｃに連通し、第２ポート４ｂが第４ポート４ｄに連通するように切り替えられている。さらに、開閉弁６１が開操作されてバイパス通路６０が開放されている。
　加熱モードで運転が開始されると、低温・低圧の気相冷媒が第１の圧縮機２および第２の圧縮機３で加熱され、高温・高圧の気相冷媒となって循環回路１０に吐出される。第１の圧縮機２および第２の圧縮機３から吐出された高温・高圧の気相冷媒は、四方弁４を経由して水熱交換器８の冷媒流路８ａに導かれ、当該冷媒流路８ａを流れる過程で水流路８ｂを流れる水と熱交換する。すなわち、水熱交換器８が凝縮器として機能する。
　この結果、冷媒流路８ａを流れる気相冷媒は、水流路８ｂを流れる水と熱交換することにより凝縮し、高圧の液相冷媒に変化する。水流路８ｂ内の水は、気相冷媒の熱を受けることにより加熱され、温水となって例えば空調用機器に送られる。
　水熱交換器８を通過した高圧の液相冷媒は、レシーバ７を経由して膨張弁６に導かれるとともに、膨張弁６を通過する過程で減圧されて、中間圧の気液二相冷媒に変化する。加熱モードでは、バイパス配管６０が開放されているので、膨張弁６を通過した中間圧の気液二相冷媒の多くは、経路長が短いバイパス配管６０を通じて蒸発器として機能する空気熱交換器５に導かれる。
　膨張弁６を通過した気液二相冷媒の残りは、第２の配管５８から気液熱交換器４０の排出管５３、通路４３および導入管５０を経由して第１の配管５２に導かれた後、バイパス配管６０を流れる気液二相冷媒の主流と合流して空気熱交換器５に導かれる。
　気液二相冷媒は、空気熱交換器５で空気と熱交換することにより蒸発し、低温・低圧の気液二相冷媒に変化する。空気熱交換器５を通過した低温・低圧の気液二相冷媒は、四方弁４を経由して冷媒供給管２７から気液分離器９に導かれる。
　低温・低圧の気液二相冷媒は、前記冷却モードの時と同様に、気液分離器９の分離室１９内で気相冷媒と液相冷媒とに分離される。分離室１９の上部に溜まった低温・低圧の気相冷媒は、流出管１５の吸入口３２に吸い込まれ、当該流出管１５から冷媒戻し管３６を経て第１の圧縮機２および第２の圧縮機３に戻される。第１の圧縮機２および第２の圧縮機３に戻された冷媒は、再び高温・高圧の気相冷媒となって第１の圧縮機２および第２の圧縮機３から循環回路１０に吐出される。
　冷凍サイクル装置１を加熱モードで運転した場合、気液分離器９の流出管１５を流通する気相冷媒と気液熱交換器４０の通路４３を流通する気液二相冷媒との間の温度差が少なくなる。さらに、膨張弁６を通過した気液二相冷媒の主流は、バイパス配管６０を通じて空気熱交換器５に導かれるので、通路４３を通過する気液二相冷媒の流量が減少する。このため、気液二相冷媒から気相冷媒に伝わる熱量は微々たるものとなり、気液熱交換器４０はほとんど機能しないことになる。
　一方、加熱モードの時にバイパス配管６０の開閉弁６１が閉じられていると仮定すると、膨張弁６を通過した気液二相冷媒の全てが気液熱交換４０の通路４３を通過する。しかしながら、既に述べたように加熱モードでは、気液熱交換器４０がほとんど機能しないにも拘らず、気液二相冷媒が通路４３、導入管５０、第１の配管５２、排出管５３および第２の配管５８を含むバイパス配管６０よりも長い経路を通過するので、気液二相冷媒に大きな圧力損失が生じる。この結果、例えば膨張弁６で空気熱交換器５を通過した冷媒の過熱度を制御する場合に、膨張弁６の制御性が悪化することがあり得る。
　しかるに、本実施形態によると、加熱モードでは気液二相冷媒の主流がバイパス配管６０を通過するので、気液二相冷媒に大きな圧力損失が生じるのを回避できる。よって、膨張弁６の制御性が悪化するのを防止できる。
　さらに、開閉弁６１を有するバイパス配管６０を循環回路１０に付加するだけのシンプルな構成で、気液二相冷媒に圧力損失が生じるのを回避できる。そのため、冷凍サイクル装置１の回路構成が煩雑化するのを防止でき、コストアップを抑制できるといった利点がある。
［第１の実施形態の変形例］
　図６は、第１の実施形態の変形例を開示している。
　当該変形例は、流入管１４の冷媒出口２６を分離室１９内で気液熱交換器４０の外管４１に向けて開口させた点が第１の実施形態と相違している。それ以外の気液分離器９および冷凍サイクル装置１の構成は第１の実施形態と同様である。
　このような構成によれば、冷凍サイクル装置１が冷却モードで運転している時に、冷媒出口２６から分離室１９内に吹き出す低温・低圧の気液二相冷媒が、高温の液状冷媒が流通する外管４１に接触する。この結果、高温の液状冷媒の熱を外管４１から分離室１９内の気液二相冷媒に直に伝えることができ、通路４３を規定する外管４１を伝熱部として積極的に利用することができる。
　よって、分離室１９に導かれた気液二相冷媒を予備的に加熱することができ、気相冷媒の乾き度を高めることができる。
［第２の実施形態］
　図７は、第２の実施形態に係る冷凍サイクル装置１を開示している。
　第２の実施形態は、空気熱交換器５から膨張弁６に向かう高圧の液相冷媒、又は膨張弁６から空気熱交換器５に向かう中間圧の液相冷媒を、気液熱交換器４０をバイパスさせるための構成が第１の実施形態と相違している。それ以外の気液分離器９および冷凍サイクル装置１の構成は第１の実施形態と同様である。そのため、第２の実施形態において、第１の実施形態と同一の構成部分には同一の参照符号を付して、その説明を省略する。
　図７に示すように、バイパス配管６０は、常閉形の第１の開閉弁７１を有している。さらに、第２の配管５８は、常開形の第２の開閉弁７２を有している。第１の開閉弁７１の駆動部および第２の開閉弁７２の駆動部は、例えば電気回路のような連携回路７３を介して互いに連携されている。
　冷凍サイクル装置１が冷却モードで運転されると、第１の開閉弁７１が閉操作されるとともに、第２の開閉弁７２が開操作される。逆に冷凍サイクル装置１が加熱モードで運転されると、第１の開閉弁７１が開操作されるとともに、第２の開閉弁７２が閉操作される。
　第２の実施形態によると、冷凍サイクル装置１が冷却モードで運転されている時、凝縮器としての空気熱交換器５を通過した高圧の液状冷媒は、第１の配管５２から導入管５０、通路４３、排出管５３、第２の配管５８および開操作された第２の開閉弁７２を経由して膨張弁６に導かれる。
　そのため、通路４３を流通する液状冷媒と気液分離器９の流出管１５を流通する気相冷媒との間で熱交換が実行される。
　さらに、冷却モードの時に気液分離器９に流入する気液二相冷媒の温度が高過ぎる場合は、第１の開閉弁７１が開操作されるとともに、第２の開閉弁７２が閉操作される。そのため、空気熱交換器５を通過した高圧の液相冷媒の全てがバイパス配管６０を通じて膨張弁６に導かれる。この結果、高圧の液相冷媒が気液熱交換器４０の通路４３を流れなくなり、気液熱交換器４０の実質的な機能が停止する。したがって、気液分離器９から第１の圧縮機２および第２の圧縮機３に吸い込まれる気相冷媒の温度が上限値を上回ることはない。
　冷凍サイクル装置１が加熱モードで運転されている時は、膨張弁６を通過した気液二相冷媒の全てがバイパス配管６０を通じて空気熱交換器５に導かれる。言い換えると、全ての気液二相冷媒が気液熱交換器４０を迂回して流れので、気液二相冷媒に大きな圧力損失が生じるのを回避できる。
［第３の実施形態］
　図８は、第３の実施形態に係る冷凍サイクル装置１を開示している。
　第３の実施形態は、空気熱交換器５から膨張弁６に向かう高圧の液相冷媒、又は膨張弁６から空気熱交換器５に向かう中間圧の液相冷媒を、気液熱交換器４０をバイパスさせるための構成が第２の実施形態と相違している。それ以外の気液分離器９および冷凍サイクル装置１の構成は第２の実施形態と同様である。そのため、第３の実施形態において、第２の実施形態と同一の構成部分には同一の参照符号を付して、その説明を省略する。
　図８に示すように、三方切換弁８１がバイパス配管６０と第２の配管５８との合流部に設けられている。三方切換弁８１は、膨張弁６に接続された第１のポート８１ａと、第２の配管５８に接続された第２のポート８１ｂと、バイパス配管６０に接続された第３のポート８１ｃとを有している。
　さらに、三方切換弁８１は、第１のポート８１ａと第２のポート８１ｂとの間を連通させる第１の切り換え位置と、第１のポート８１ａと第３のポート８１ｃとの間を連通させる第２の切り換え位置との間で選択的に切り換え動作が可能となっている。
　冷凍サイクル装置１が冷却モードで運転される時は、三方切換弁８１が基本的に第１の切り換え位置に切り換わる。冷凍サイクル装置１が加熱モードで運転される時は、三方切換弁８１が第２の切り換え位置に切り換わる。
　第３の実施形態によると、冷凍サイクル装置１が冷却モードで運転されている時、バイパス配管６０が三方切換弁８１によって閉止されている。そのため、凝縮器としての空気熱交換器５を通過した高圧の液状冷媒は、第１の配管５２から導入管５０、通路４３、排出管５３、第２の配管５８および三方切換弁８１の第２のポート８１ｂから第１のポート８１ａを経由して膨張弁６に導かれる。
　そのため、通路４３を流通する液状冷媒と気液分離器９の流出管１５を流通する気相冷媒との間で熱交換が実行される。
　冷却モードの時に気液分離器９に流入する気液二相冷媒の温度が高過ぎる場合は、三方切換弁８１が第１の切り換え位置から第２の切り換え位置に切り換わる。これにより、膨張弁６と第２の配管５８との連通が遮断され、空気熱交換器５を通過した高圧の液相冷媒の全てがバイパス配管６０、三方切換弁８１の第３のポート８１ｃおよび第１のポート８１ａを通じて膨張弁６に導かれる。
　この結果、高圧の液相冷媒が気液熱交換器４０の通路４３を流れなくなり、気液熱交換器４０の実質的な機能が停止する。したがって、気液分離器９から第１の圧縮機２および第２の圧縮機３に吸い込まれる気相冷媒の温度が上限値を上回ることはない。
　冷凍サイクル装置１が加熱モードで運転されている時は、膨張弁６と第２の配管５８との連通が遮断されている。そのため、膨張弁６を通過した気液二相冷媒の全てがバイパス配管６０を通じて空気熱交換器５に導かれる。言い換えると、全ての気液二相冷媒が気液熱交換器４０を迂回して流れので、気液二相冷媒に大きな圧力損失が生じるのを回避することができる。
［第４の実施形態］
　図９ないし図１２は、第４の実施形態に係る冷凍サイクル装置１を開示している。
　第４の実施形態では、循環回路１０に二つの空気熱交換器５ａ，５ｂが並列に接続されている。さらに、気液分離器９の分離室１９に、第１の流出管１５ａおよび第２の流出管１５ｂと、第１の気液熱交換器４０ａおよび第２の気液熱交換器４０ｂと、が収容されている。これ以外の冷凍サイクル装置１および気液分離器９の構成は、基本的に第１の実施形態と同様である。そのため、第４の実施形態において、第１の実施形態と同一の構成部分には同一の参照符号を付して、その説明を省略する。
　図９に示すように、二つの空気熱交換器５ａ，５ｂは、夫々膨張弁６ａ，６ｂを介して共通のレシーバ７に接続されている。さらに、図１１に示すように、気液分離器９の第１の流出管１５ａおよび第２の流出管１５ｂは、分離室１９内で容器１３の径方向に互いに間隔を存して平行に配置されている。
　具体的に述べると、第１の流出管１５ａの第１の直管部２８ａおよび第２の流出管１５ｂの第１の直管部２８ｂは、分離室１９内で互いに間隔を存して並ぶように分離室１９の底から立ち上がっている。第１の直管部２８ａ，２８ｂの上端に位置する吸入口３２ａ，３２ｂは、夫々分離室１９の上部に開口されている。
　第１の流出管１５ａの第２の直管部２９ａおよび第２の流出管１５ｂの第２の直管部２９ｂは、分離室１９内で互いに間隔を存して並ぶように分離室１９の底から立ち上がっている。さらに、第２の直管部２９ａ，２９ｂは、夫々容器１３の上蓋１８を貫通して容器１３の外に突出された突出部３３ａ，３３ｂを有している。
　第１の流出管１５ａの湾曲部３０ａは、第１の直管部２８ａの下端と第２の直管部２９ａの下端との間を結ぶように分離室１９の底でＵ字状に湾曲されている。同様に、第２の流出管１５ｂの湾曲部３０ｂは、第１の直管部２８ｂの下端と第２の直管部２９ｂの下端との間を結ぶように分離室１９の底でＵ字状に湾曲されている。
　第２の直管部２９ａの突出部３３ａは、第１の冷媒戻し管９１ａを介して第１の圧縮機２の吸入口に接続されている。第２の直管部２９ｂの突出部３３ｂは、第２の冷媒戻し管９１ｂを介して第２の圧縮機３の吸入口に接続されている。第１の冷媒戻し管９１ａおよび第２の冷媒戻し管９１ｂは、二つの圧縮機２，３から伝わる振動を吸収するため、蛇行状に屈曲されている。
　図１１および図１２に示すように、気液分離器９の流入管１４の直立部２１は、分離室１９内で第１の流出管１５ａの第１の直管部２８ａと第２の流出管１５ｂの第１の直管部２８ｂとの間に生じたスペースに収められている。流入管１４の先端部２５の冷媒出口２６は、第２の直管部２９ａ，２９ｂの間に向けて開口されている。
　一方、第１の気液熱交換器４０ａの第１の外管４１ａは、第１の流出管１５ａの第２の直管部２９ａを全長に亘って取り囲むように第２の直管部２９ａに同軸状に接合されている。第２の気液熱交換器４０ｂの第２の外管４１ｂは、第２の流出管１５ｂの第２の直管部２９ｂを全長に亘って取り囲むように第２の直管部２９ｂに同軸状に接合されている。
　そのため、突出部３３ａを含む第２の直管部２９ａの外周面と第１の外管４１ａの内周面との間には、密閉された第１の通路４３ａが形成されている。同様に、突出部３３ｂを含む第２の直管部２９ｂの外周面と第２の外管４１ｂの内周面との間には、密閉された第２の通路４３ｂが形成されている。
　図１０に示すように、第１の外管４１ａの上端部に位置された第１の接続口４４ａに第１の導入管５０ａが接合されている。第１の導入管５０ａは、第１の配管９２ａを介して一方の空気熱交換器５ａに接続されている。
　図１２に示すように、第２の外管４１ｂの上端部に位置された第１の接続口４４ａに第２の導入管５０ｂが接合されている。第２の導入管５０ｂは、第１の配管９２ｂを介して第２の空気熱交換器５ｂに接続されている。
　第１の外管４１ａの下端部に位置された第２の接続口４４ｂに第１の排出管５３ａが接続されている。第１の排出管５３ａは、その起立部５４ａが第１の外管４１ａと、当該第１の外管４１ａに対応する第１の流出管１５ａの第１の直管部２８ａとの間を通して立ち上げられている。
　第２の外管４１ｂの下端部に位置された第２の接続口４４ｂに第２の排出管５３ｂが接続されている。第２の排出管５３ｂは、その起立部５４ｂが第２の外管４１ｂと、当該第２の外管４１ｂに対応する第２の流出管１５ｂの第１の直管部２８ｂとの間を通して立ち上げられている。
　第１の外管４１ａに連なる第１の排出管５３ａは、第２の配管９３ａを介して一方の空気熱交換器５ａに対応する一方の膨張弁６ａに接続されている。第２の外管４１ｂに連なる第２の排出管５３ｂは、第２の配管９３ｂを介して他方の空気熱交換器５ｂに対応する他方の膨張弁６ｂに接続されている。
　このため、図９に示すように、第１の気液熱交換器４０ａの第１の通路４３ａは、一方の空気熱交換器５ａと一方の膨張弁６ａとの間に介在されている。同様に、第２の気液熱交換器４０ｂの第２の通路４３ｂは、他方の空気熱交換器５ｂと他方の膨張弁６ｂとの間に介在されている。
　本実施形態によると、一方の空気熱交換器５ａと一方の膨張弁６ａとの間が第１のバイパス配管９５を介して直接的に接続されている。第１のバイパス配管９５は、第１の気液熱交換器４０ａを迂回して一方の空気熱交換器５ａと一方の膨張弁６ａとの間を結ぶ回路であって、一端が第１の配管９２ａに接続され、他端が第２の配管９３ａに接続されている。第１のバイパス管９５の全長は、第１の通路４３ａ、第１の導入管５０ａ、第１の配管９２ａ、第１の排出管５３ａおよび第２の配管９３ａを含む経路の全長よりも格段に短くなっている。
　常閉形の第１の開閉弁９６が第１のバイパス配管９５の途中に設けられている。第１の開閉弁９６は、例えば冷凍サイクル装置１が加熱モードで運転する時に開操作されるようになっている。
　さらに、他方の空気熱交換器５ｂと他方の膨張弁６ｂとの間が第２のバイパス配管９７を介して直接的に接続されている。第２のバイパス配管９７は、第２の気液熱交換器４０ｂを迂回して他方の空気熱交換器５ｂと他方の膨張弁６ｂとの間を結ぶ回路であって、一端が第１の配管９２ｂに接続され、他端が第２の配管９３ｂに接続されている。第２のバイパス管９７の全長は、通路４３ｂ、第２の導入管５０ｂ、第１の配管９２ｂ、第２の排出管５３ｂおよび第２の配管９３ｂを含む経路の全長よりも格段に短くなっている。
　常閉形の第２の開閉弁９８が第２のバイパス配管９７の途中に設けられている。第２の開閉弁９８は、例えば冷凍サイクル装置１が加熱モードで運転する時に開操作されるようになっている。
　本実施形態において、冷却モードで冷凍サイクル装置１の運転が開始されると、低温・低圧の気相冷媒が第１の圧縮機２および第２の圧縮機３で圧縮され、高温・高圧の気相冷媒となって循環回路１０に吐出される。第１の圧縮機２および第２の圧縮機３から吐出された高温・高圧の気相冷媒は、四方弁４を経由して凝縮器として機能する二つの空気熱交換器５ａ，５ｂに導かれる。空気熱交換器５ａ，５ｂに導かれた気相冷媒は、空気と熱交換することにより凝縮し、高圧の液相冷媒に変化する。
　冷却モードでは、第１のバイパス配管９５の第１の開閉弁９６および第２のバイパス配管９７の第２の開閉弁９８が夫々閉じている。このため、一方の空気熱交換器５ａを通過した液相冷媒は、第１の配管９２ａおよび第１の導入管５０ａを通じて第１の気液熱交換器４０ａの第１の通路４３ａに導かれる。第１の通路４３ａを流通した液相冷媒は、第１の排出管５３ａおよび第２の配管９３ａを通じて一方の膨張弁６ａに導かれる。
　同様に、他方の空気熱交換器５ｂを通過した液相冷媒は、第１の配管９２ｂおよび第２の導入管５０ｂを通じて第２の気液熱交換器４０ｂの第２の通路４３ｂに導かれる。第２の通路４３ｂを流通した液相冷媒は、第２の排出管５３ｂおよび第２の配管９３ｂを通じて他方の膨張弁６ｂに導かれる。
　高圧の液相冷媒は、膨張弁６ａ，６ｂを通過する過程で減圧されて、中間圧の気液二相冷媒に変化する。気液二相冷媒は、互いに合流した後、レシーバ７を経由して水熱交換器８の冷媒流路８ａに導かれ、当該冷媒流路８ａを通過する過程で水流路８ｂを流れる水と熱交換する。すなわち、水熱交換器８が蒸発器として機能する。
　この結果、冷媒流路８ａを流れる気液二相冷媒は蒸発して水流路８ｂ内の水から熱を受け入れ、蒸発潜熱によって低温・低圧の気液二相冷媒に変化する。水熱交換器８を通過した低温・低圧の気液二相冷媒は、四方弁４を経由して冷媒供給管２７から気液分離器９に導かれる。
　具体的に述べると、低温・低圧の気液二相冷媒は、冷媒供給管２７および流入管１４を介して気液分離器９の分離室１９に流入する。分離室１９に流入した気液二相冷媒は、液相冷媒と気相冷媒とに分離される。分離室１９の上部に溜まった低温・低圧の気相冷媒は、第１および第２の流出管１５ａ，１５ｂから第１および第２の冷媒戻し管９１ａ，９１ｂを経て第１の圧縮機２および第２の圧縮機３に個々に戻される。第１の圧縮機２および第２の圧縮機３に戻された低温・低圧の気相冷媒は、再び高温・高圧の気相冷媒となって第１の圧縮機２および第２の圧縮機３から循環回路１０に吐出される。
　気液分離器９から第１の圧縮機２および第２の圧縮機３に戻る低温・低圧の気相冷媒は、第１および第２の流出管１５ａ，１５ｂの第２の直管部２９ａ，２９ｂを通過する過程で第１および第２の通路４３ａ，４３ｂを流れる高温の液相冷媒と熱交換する。この結果、第２の直管部２９ａ，２９ｂを流れる気相冷媒は、第１および第２の通路４３ａ，４３ｂ内の液相冷媒から熱を受け入れ、乾き度が向上された過熱蒸気となって第１の圧縮機２および第２の圧縮機３に導かれる。
　したがって、第１の圧縮機２および第２の圧縮機３に吸い込まれる気相冷媒の過熱度が増大し、冷凍サイクル装置１を冷却モードで運転した時のエネルギー効率を高めることができる。
　一方、加熱モードで冷凍サイクル装置１の運転が開始されると、第１の圧縮機２および第２の圧縮機３から吐出された高温・高圧の気相冷媒は、四方弁４を経由して水熱交換器８の冷媒流路８ａに導かれ、当該冷媒流路８ａを流れる過程で水流路８ｂを流れる水と熱交換する。すなわち、水熱交換器８が凝縮器として機能するので、冷媒流路８ａを流れる気相冷媒は、水流路８ｂを流れる水と熱交換することにより凝縮し、高圧の液相冷媒に変化する。
　水熱交換器８を通過した高圧の液相冷媒は、レシーバ７を経由して膨張弁６ａ，６ｂに導かれるとともに、膨張弁６ａ，６ｂを通過する過程で減圧されて、中間圧の気液二相冷媒に変化する。加熱モードでは、第１のバイパス配管９５および第２のバイパス配管９７が開放されているので、膨張弁６ａ，６ｂを通過した中間圧の気液二相冷媒の多くは、経路長が短い第１のバイパス配管９５および第２のバイパス配管９７を通じて蒸発器として機能する二つの空気熱交換器５ａ，５ｂに個々に導かれる。
　膨張弁６ａ，６ｂを通過した気液二相冷媒の残りは、第２の配管９３ａ，９３ｂから第１および第２の気液熱交換器４０ａ，４０ｂの第１および第２の排出管５３ａ，５３ｂ、第１および第２の通路４３ａ，４３ｂ、第１および第２の導入管５０ａ，５０ｂを経由して第１の配管９２ａ，９２ｂに導かれる。さらに、気液二相冷媒の残りは、第１のバイパス配管９５および第２のバイパス配管９７を流れる気液二相冷媒の主流と合流して空気熱交換器５ａ，５ｂに導かれる。
　気液二相冷媒は、空気熱交換器５ａ，５ｂで空気と熱交換することにより蒸発し、低温・低圧の気液二相冷媒に変化する。空気熱交換器５ａ，５ｂを通過した低温・低圧の気液二相冷媒は、互いに合流した後、四方弁４を経由して冷媒供給管２７から気液分離器９に導かれる。
　低温・低圧の気液二相冷媒は、気液分離器９の分離室１９内で気相冷媒と液相冷媒とに分離される。分離室１９の上部に溜まった低温・低圧の気相冷媒は、第１および流出管１５ａ，１５ｂから第１および第２の冷媒戻し管９１ａ，９１ｂを経て第１の圧縮機２および第２の圧縮機３に個々に戻される。第１の圧縮機２および第２の圧縮機３に戻された冷媒は、再び高温・高圧の気相冷媒となって第１の圧縮機２および第２の圧縮機３から循環回路１０に吐出される。
　冷凍サイクル装置１を加熱モードで運転した場合、気液分離器９の第１および第２の流出管１５ａ，１５ｂを流通する気相冷媒と、第１および第２の気液熱交換器４０ａ，４０ｂの第１および第２の通路４３ａ，４３ｂを流通する気液二相冷媒との間の温度差が少なくなる。
　さらに、膨張弁６ａ，６ｂを通過した気液二相冷媒の主流は、第１のバイパス配管９５および第２のバイパス配管９７を通じて空気熱交換器５ａ，５ｂに導かれるので、第１および第２の通路４３ａ，４３ｂを通過する気液二相冷媒の流量が減少する。このため、気液二相冷媒から気相冷媒に伝わる熱量は微々たるものとなり、第１および第２の気液熱交換器４０ａ，４０ｂはほとんど機能しないことになる。
　第４の実施形態によると、気液分離器９の分離室１９に、第１の圧縮機２に対応した第１の流出管１５ａと、第２の圧縮機３に対応した第２の流出管１５ｂとが収容されている。第１の流出管１５ａは、第１の冷媒戻し管９１ａを介して第１の圧縮機２に吐出口に接続され、第２の流出管１５ｂは、第２の冷媒戻し管９１ｂを介して第２の圧縮機３の吐出口に接続されている。
　このため、第１の圧縮機２および第２の圧縮器３の夫々において、気相冷媒を吸い込むための経路を気液分離器９から個別に配管することができる。したがって、圧縮機２，３の振動を吸収するために蛇行状に屈曲された第１の冷媒戻し管９１ａおよび第２の冷媒戻し管９１ｂの配管長を短縮できる。
　具体的に述べると、例えば図１および図２に開示された第１の実施形態の気液分離器９のように、一つの流出管１５に接続された一本の冷媒戻し管３６を途中で二つに分岐して第１の圧縮機２の吐出口および第２の圧縮器３の吐出口に接続する場合、冷媒戻し管３６は、気液分離器９から分岐端までの領域、および分岐端から第１の圧縮機２および第２の圧縮器３に至る二つの領域を振動吸収のために蛇行させる必要がある。
　しかるに、本実施形態では、第１の圧縮機２および第２の圧縮機３に気相冷媒を導く経路が独立した二系統となるので、蛇行させる必要がある第１の冷媒戻し管９１ａおよび第２の冷媒戻し管９１ｂの全長を短くできる。
　すなわち、前記のような気液分離器９から冷媒戻し管３６の分岐端までの配管が不要となるので、配管スペースを少なく抑えることができる。したがって、冷凍サイクル装置１のコンパクト化が可能となるとともに、第１の圧縮機２および第２の圧縮機３に向かう気相冷媒の圧力損失を低減することができる。
　さらに、気液分離器９の分離室１９に、第１の圧縮機２に対応した第１の流出管１５ａと、第２の圧縮機３に対応した第２の流出管１５ｂとを収容することで、図２に開示された第１の実施形態の流出管１５と比較して、第１および第２の流出管１５ａ，１５ｂの口径を細くすることができる。この結果、Ｕ字形に曲げられた第１および第２の流出管１５ａ，１５ｂの曲率半径を小さくすることができる。
　この結果、例えば容器１３の高さ寸法を第１の実施形態と同一とした場合に、第２の直管部２９ａ，２９ｂひいては第２および第２の通路４３ａ，４３ｂの全長が増大し、気相冷媒と液相冷媒との間の熱交換性能が向上するといった利点がある。
　本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
　　１…冷凍サイクル装置、５…空気熱交換器、８…水熱交換器、９…気液分離器、１０…循環回路、１３…容器、１４…流出管、１８…上蓋、１９…分離室、２９…直管部（第２の直管部）、３０…湾曲部、３２…吸入口、４１…外管、４３…通路、４７ａ…上端部、４７ｂ…下端部、５０…導入管、５３…排出管。

Claims (8)

  1. 　蒸発器で蒸発された気液二相冷媒が流入するとともに、当該気液二相冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離する分離室を有する容器と、
    　前記分離室内の前記気相冷媒を吸入する吸入口と、前記分離室の底部から立ち上がるとともに前記容器の上蓋を貫通して前記容器の外に突出された直管部と、前記吸入口と前記直管部との間を結ぶように前記分離室の底部でＵ字状に湾曲された湾曲部と、を含み、前記気相冷媒を圧縮機に導く流出管と、
    　前記流出管の前記直管部を取り囲むように配置され、前記容器の前記上蓋を貫通して前記容器の外に突出された上端部と、前記分離室内に位置された下端部と、を有する外管と、
    　前記流出管の前記直管部と前記外管との間に形成され、凝縮器で凝縮された液状冷媒が流通する通路と、
    　前記外管の前記上端部に接続され、前記通路に前記液状冷媒を導く導入管と、
    　前記外管の前記下端部に接続され、前記通路を流れた前記液状冷媒を前記分離室の外に導く排出管と、
    　を具備した気液分離器。
  2. 　前記分離室に前記気液二相冷媒を導く流入管をさらに備え、当該流入管は、前記分離室内で前記排出管に向けて開口された冷媒出口を有する請求項１に記載の気液分離器。
  3. 　前記分離室に前記気液二相冷媒を導く流入管をさらに備え、当該流入管は、前記分離室内で前記外管に向けて開口された冷媒出口を有する請求項１に記載の気液分離器。
  4. 　前記排出管は、前記容器の前記上蓋を貫通して前記容器の外に突出された請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の気液分離器。
  5. [規則91に基づく訂正 16.12.2015]　
    　前記容器に、複数の前記流出管と、複数の前記外管と、複数の前記通路と、複数の前記導入管と、複数の前記排出管と、を具備した請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の気液分離器。
  6. 　前記複数の流出管は、前記分離室内で互いに間隔を存して配置された請求項５に記載の気液分離器。
  7. [規則91に基づく訂正 16.12.2015]　
    　前記分離室に前記気液二相冷媒を導く流入管をさらに備え、当該流入管は、前記分離室内で前記複数の流出管の間のスペースに配置された請求項６に記載の気液分離器。
  8. [規則91に基づく訂正 16.12.2015]　
    　冷媒が循環する循環回路と、
    　前記循環回路に設けられた請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載の気液分離器と、
    　を備えた冷凍サイクル装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109357444A (zh) * 2018-10-25 2019-02-19 珠海格力电器股份有限公司 冷却系统、压缩机、气液分离器及空调系统
CN109869941A (zh) * 2018-12-17 2019-06-11 珠海格力电器股份有限公司 热泵系统、吸气过热度及气液分离器积液蒸发控制方法
CN110749131A (zh) * 2018-07-24 2020-02-04 浙江三花汽车零部件有限公司 一种贮液器
WO2023144902A1 (ja) * 2022-01-26 2023-08-03 三菱電機株式会社 空気調和機および空気調和機の制御方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56144279U (ja) * 1980-04-01 1981-10-30
JPS6183849A (ja) * 1984-10-01 1986-04-28 日新興業株式会社 ベーパライザの冷媒気化装置
JPH0182465U (ja) * 1987-11-24 1989-06-01
JP2004340525A (ja) * 2003-05-19 2004-12-02 Daikin Ind Ltd レシーバ兼水冷式凝縮器及びそれを備えた冷凍装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56144279U (ja) * 1980-04-01 1981-10-30
JPS6183849A (ja) * 1984-10-01 1986-04-28 日新興業株式会社 ベーパライザの冷媒気化装置
JPH0182465U (ja) * 1987-11-24 1989-06-01
JP2004340525A (ja) * 2003-05-19 2004-12-02 Daikin Ind Ltd レシーバ兼水冷式凝縮器及びそれを備えた冷凍装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110749131A (zh) * 2018-07-24 2020-02-04 浙江三花汽车零部件有限公司 一种贮液器
CN109357444A (zh) * 2018-10-25 2019-02-19 珠海格力电器股份有限公司 冷却系统、压缩机、气液分离器及空调系统
CN109869941A (zh) * 2018-12-17 2019-06-11 珠海格力电器股份有限公司 热泵系统、吸气过热度及气液分离器积液蒸发控制方法
WO2023144902A1 (ja) * 2022-01-26 2023-08-03 三菱電機株式会社 空気調和機および空気調和機の制御方法

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