特許 5786709 気液分離器及び冷凍装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5786709

(24)【登録日】2015年8月7日

(45)【発行日】2015年9月30日

(54)【発明の名称】気液分離器及び冷凍装置

(51)【国際特許分類】

   F25B 43/00 20060101AFI20150910BHJP

【ＦＩ】

   F25B43/00 A

   F25B43/00 R

【請求項の数】4

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2011-289608(P2011-289608)

(22)【出願日】2011年12月28日

(65)【公開番号】特開2013-139894(P2013-139894A)

(43)【公開日】2013年7月18日

【審査請求日】2014年10月3日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002853

【氏名又は名称】ダイキン工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001427

【氏名又は名称】特許業務法人前田特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100077931

【弁理士】

【氏名又は名称】前田 弘

(74)【代理人】

【識別番号】100110939

【弁理士】

【氏名又は名称】竹内 宏

(74)【代理人】

【識別番号】100110940

【弁理士】

【氏名又は名称】嶋田 高久

(74)【代理人】

【識別番号】100113262

【弁理士】

【氏名又は名称】竹内 祐二

(74)【代理人】

【識別番号】100115059

【弁理士】

【氏名又は名称】今江 克実

(74)【代理人】

【識別番号】100117581

【弁理士】

【氏名又は名称】二宮 克也

(74)【代理人】

【識別番号】100117710

【弁理士】

【氏名又は名称】原田 智雄

(74)【代理人】

【識別番号】100124671

【弁理士】

【氏名又は名称】関 啓

(74)【代理人】

【識別番号】100131060

【弁理士】

【氏名又は名称】杉浦 靖也

(74)【代理人】

【識別番号】100131200

【弁理士】

【氏名又は名称】河部 大輔

(74)【代理人】

【識別番号】100131901

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 雅典

(74)【代理人】

【識別番号】100132012

【弁理士】

【氏名又は名称】岩下 嗣也

(74)【代理人】

【識別番号】100141276

【弁理士】

【氏名又は名称】福本 康二

(74)【代理人】

【識別番号】100143409

【弁理士】

【氏名又は名称】前田 亮

(74)【代理人】

【識別番号】100157093

【弁理士】

【氏名又は名称】間脇 八蔵

(74)【代理人】

【識別番号】100163186

【弁理士】

【氏名又は名称】松永 裕吉

(74)【代理人】

【識別番号】100163197

【弁理士】

【氏名又は名称】川北 憲司

(74)【代理人】

【識別番号】100163588

【弁理士】

【氏名又は名称】岡澤 祥平

(72)【発明者】

【氏名】楊 洋

(72)【発明者】

【氏名】古井 秀治

【審査官】 藤崎 詔夫

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−２１０１４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１８１０９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０５１３７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０７５８９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００７／０２５１２５６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００２−８９９８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５５−２０３６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２３３４７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−９６０９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−９４４０１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２５Ｂ ４３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

冷媒が循環して冷凍サイクルを行うと共に該冷媒の循環方向を切り換え可能な冷媒回路に接続される気液分離器であって、
気液二相冷媒をガス冷媒と液冷媒とに分離する気液分離室（41d）を有する本体部（41）と、
前記気液分離室（41d）に気液二相冷媒を流入させる入口部と、
前記入口部よりも内径が小さい第１及び第２出入口管（43,44）と、
前記冷媒回路に接続され、該冷媒回路から分岐して第１出入口管（43）及び入口部に接続される第１分岐管（48）と、
前記冷媒回路に接続され、該冷媒回路から分岐して第２出入口管（44）及び入口部に接続される第２分岐管（49）とを備え、
前記入口部は、前記第１分岐管（48）に気液二相冷媒が流入したときには、前記気液分離室（41d）が第１及び第２分岐管（48,49）のうちの第１分岐管（48）のみと連通する状態にする一方、前記第２分岐管（49）に気液二相冷媒が流入したときには、前記気液分離室（41d）が第１及び第２分岐管（48,49）のうちの第２分岐管（49）のみと連通する状態にする逆止弁（9）を有し、
前記第１分岐管（48）に気液二相冷媒が流入すると、該気液二相冷媒が前記第１出入口管（43）及び入口部のうちの主に入口部から前記気液分離室（41d）に流入し、該気液分離室（41d）の液冷媒が前記第２出入口管（44）を介して冷媒回路に流出する一方、前記第２分岐管（49）に気液二相冷媒が流入すると、該気液二相冷媒が前記第２出入口管（49）及び入口部のうちの主に入口部から前記気液分離室（41d）に流入し、該気液分離室（41d）の液冷媒が前記第１出入口管（43）を介して冷媒回路に流出するように構成されていることを特徴とする気液分離器。

【請求項2】

請求項１に記載の気液分離器において、
前記気液分離室（41d）には、前記第１出入口管（43）及び第２出入口管（44）の一方から流入した気液二相冷媒が該第１出入口管（43）及び第２出入口管（44）の他方に直接的に流入するのを防止する防止手段（41e）が設けられていることを特徴とする気液分離器。

【請求項3】

請求項２に記載の気液分離器において、
前記気液分離室（41d）は、前記入口部から流入した気液二相冷媒を旋回させてガス冷媒と液冷媒とに分離し、
前記防止手段（41e）は、前記気液二相冷媒の旋回軸方向に延びる軸を有する螺旋状の邪魔板であることを特徴とする気液分離器。

【請求項4】

請求項１〜３の何れか１項に記載の気液分離器を備えていることを特徴とする冷凍装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、気液二相冷媒をガス冷媒と液冷媒とに分離する気液分離器、及び気液分離器を備えた冷凍装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、冷媒回路に接続され、気液二相冷媒をガス冷媒と液冷媒とに分離する気液分離器が知られている。

【0003】

例えば特許文献１には、内部に溝付き体を有し、該溝付き体の溝内に気液二相冷媒を流通させ、表面張力作用によりガス冷媒と液冷媒とに分離することができる気液分離器が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第４２６８９９４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

前記のような気液分離器では、一般に、気液二相冷媒を気液分離器内に流入させる入口管と、分離されたガス冷媒及び液冷媒を気液分離器外に流出させる出口管が定められている。即ち、仮に気液二相冷媒を出口管から気液分離器内に流入させると、気液二相冷媒の気液分離が十分に行われず、気液分離器が十分に機能しない。

【0006】

ところで、例えば冷暖房運転が可能な空気調和装置では、冷暖房を切り換えるために冷凍サイクルを行う冷媒回路の冷媒循環方向を切り換える。そのため、ただ単に気液分離器を冷媒回路に接続しただけでは、こうした冷媒回路の冷媒循環方向が切り換わる冷凍装置においては、冷媒の循環方向を切り換えたときに気液二相冷媒が出口管から気液分離器内に流入してしまい、気液分離器が機能しないことになる。

【0007】

そこで、冷媒回路の冷媒循環方向を切り換えても気液二相冷媒が入口管から気液分離器内に流入するように、四路切換弁や４つの逆止弁から成る逆止弁ブリッジを用いて冷媒流路を切り換えることが考えられる。

【0008】

しかしながら、四路切換弁や逆止弁ブリッジは、構造が複雑であったり、部品点数が多かったりするため、高価である。そのため、気液分離器を備えた冷凍装置の製造コストが高くなる。

【0009】

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、冷凍サイクルを行う冷媒回路の冷媒循環方向を切り換えても、気液二相冷媒が所定の入口管から気液分離器内に流入するように冷媒流路を切り換えることができる安価な気液分離器及び、該気液分離器を備えた冷凍装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

第１の発明は、冷媒が循環して冷凍サイクルを行うと共に該冷媒の循環方向を切り換え可能な冷媒回路に接続される気液分離器を対象とし、気液二相冷媒をガス冷媒と液冷媒とに分離する気液分離室（41d）を有する本体部（41）と、前記気液分離室（41d）に気液二相冷媒を流入させる入口部と、前記入口部よりも内径が小さい第１及び第２出入口管（43,44）と、前記冷媒回路に接続され、該冷媒回路から分岐して第１出入口管（43）及び入口部に接続される第１分岐管（48）と、前記冷媒回路に接続され、該冷媒回路から分岐して第２出入口管（44）及び入口部に接続される第２分岐管（49）とを備え、前記入口部は、前記第１分岐管（48）に気液二相冷媒が流入したときには、前記気液分離室（41d）が第１及び第２分岐管（48,49）のうちの第１分岐管（48）のみと連通する状態にする一方、前記第２分岐管（49）に気液二相冷媒が流入したときには、前記気液分離室（41d）が第１及び第２分岐管（48,49）のうちの第２分岐管（49）のみと連通する状態にする逆止弁（9）を有し、前記第１分岐管（48）に気液二相冷媒が流入すると、該気液二相冷媒が前記第１出入口管（43）及び入口部のうちの主に入口部から前記気液分離室（41d）に流入し、該気液分離室（41d）の液冷媒が前記第２出入口管（44）を介して冷媒回路に流出する一方、前記第２分岐管（49）に気液二相冷媒が流入すると、該気液二相冷媒が前記第２出入口管（49）及び入口部のうちの主に入口部から前記気液分離室（41d）に流入し、該気液分離室（41d）の液冷媒が前記第１出入口管（43）を介して冷媒回路に流出するように構成されていることを特徴とする。

【0011】

この構成によると、冷媒回路から第１分岐管（48）に気液二相冷媒が流入すると、該気液二相冷媒が入口部及び第１出入口管（43）から本体部（41）の気液分離室（41d）に流入する。ここで、第１出入口管（43）の内径が入口部の内径よりも小さいため、気液二相冷媒は主に入口部から気液分離室（41d）に流入する。気液分離室（41d）に流入した気液二相冷媒は、気液分離室（41d）でガス冷媒と液冷媒とに分離される。気液二相冷媒から分離された液冷媒は、気液分離室（41d）から第２出入口管（44）を介して冷媒回路に流出する。

【0012】

一方、冷媒回路の冷媒循環方向を切り換えて第２分岐管（49）に気液二相冷媒が流入すると、該気液二相冷媒が入口部及び第２出入口管（44）から本体部（41）の気液分離室（41d）に流入する。ここで、第２出入口管（44）の内径が入口部の内径よりも小さいため、気液二相冷媒は主に入口部から気液分離室（41d）に流入する。気液分離室（41d）に流入した気液二相冷媒は、気液分離室（41d）でガス冷媒と液冷媒とに分離されて、液冷媒が気液分離室（41d）から第１出入口管（43）を介して冷媒回路に流出する。

【0013】

第２の発明は、第１の発明において、前記気液分離室（41d）には、前記第１出入口管（43）及び第２出入口管（44）の一方から流入した気液二相冷媒が該第１出入口管（43）及び第２出入口管（44）の他方に直接的に流入するのを防止する防止手段（41e）が設けられていることを特徴とする。

【0014】

前述したように気液二相冷媒は、入口部のみならず第１出入口管（43）や第２出入口管（44）からも気液二相冷媒が流入する。これら第１出入口管（43）及び第２出入口管（44）は共に、液冷媒を気液分離室（41d）から流出させるための管であるから、本体部（41）に対し、気液分離室（41d）の液冷媒が溜まる部分に連通接続されることになる。そのため、第１出入口管（43）及び第２出入口管（44）の一方から気液分離室（41d）に流入した気液二相冷媒が気液分離されずに第１出入口管（43）及び第２出入口管（44）の他方に直接的に流入し、そのまま冷媒回路に流出する虞があるところ、この構成によると、第１出入口管（43）及び第２出入口管（44）の一方から気液分離室（41d）に流入した気液二相冷媒は、防止手段（41e）により第１出入口管（43）及び第２出入口管（44）の他方に直接的に流入することが防止される。

【0015】

第３の発明は、第２の発明において、前記気液分離室（41d）は、前記入口部から流入した気液二相冷媒を旋回させてガス冷媒と液冷媒とに分離し、前記防止手段（41e）は、前記気液二相冷媒の旋回軸方向に延びる軸を有する螺旋状の邪魔板であることを特徴とする。

【0016】

この構成によると、いわゆるサイクロン式の気液分離器が実現される。また、第１出入口管（43）や第２出入口管（44）から気液分離室（41d）に流入した気液二相冷媒は、邪魔板（41e）に当たると、該邪魔板（41e）に案内されて旋回する。

【0017】

第４の発明は、冷凍装置を対象とし、第１〜３の何れか１つの発明の気液分離器を備えていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0018】

第１の発明によれば、冷凍サイクルを行う冷媒回路の冷媒循環方向を切り換えても、気液二相冷媒が入口部から気液分離器内に流入するように冷媒流路を切り換えることができる気液分離器を提供することができる。そして、こうした冷媒流路の切り換え機構が１つの逆止弁と配管のみで構成されているから、冷媒流路の切り換え機構に四路切換弁を採用した場合に比べて構造が簡単であり、逆止弁ブリッジを採用した場合に比べて逆止弁の数が少なくて済む分だけ、気液分離器を安価で提供することができる。

【0019】

第２の発明によれば、第１出入口管（43）及び第２出入口管（44）の一方から気液分離室（41d）に流入した気液二相冷媒が第１出入口管（43）及び第２出入口管（44）の他方に直接流入することが防止されるから、気液二相冷媒が気液分離室（41d）で気液分離されずにそのまま冷媒回路に流出することを回避できる。

【0020】

第３の発明によれば、第１出入口管（43）や第２出入口管（44）から気液分離室（41d）に流入した気液二相冷媒が邪魔板（41e）により旋回させられるから、該気液二相冷媒を旋回に伴う遠心力によりガス冷媒と液冷媒とに分離することができる。

【0021】

第４の発明によれば、冷凍装置が安価な気液分離器を備えているから、冷凍装置の製造コストを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】図１は、実施形態に係る空気調和装置の冷媒回路図（冷房運転時）である。

【図2】図２は、気液分離器の斜視図である。

【図3】図３は、冷房運転時の気液分離器の平面図である

【図4】図４は、気液分離器の断面図である。

【図5】図５は、空気調和装置の冷媒回路図（暖房運転時）である。

【図6】図６は、暖房運転時の気液分離器の平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎない。
《実施形態》
−全体構成−
図１は、本発明の実施形態に係る冷凍装置（1）の冷媒回路図である。この冷凍装置（1）は、冷暖房を切り換えて運転可能な空気調和装置である。この空気調和装置（1）は、冷媒が循環して蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う冷媒回路（10）を備えている。

【0024】

冷媒回路（10）は、圧縮機（2）と、室外熱交換器（3）と、気液分離器（4）と、室内熱交換器（5）と、四路切換弁（6）と、第１及び第２膨張弁（7,8）とを備えている。

【0025】

圧縮機（2）は、吸入した冷媒を圧縮して吐出する流体機械であり、その吸入側が四路切換弁（6）の後述する第２ポートに接続されている一方、その吐出側が四路切換弁（6）の後述する第１ポートに接続されている。

【0026】

室外熱交換器（3）は、例えばフィン・アンド・チューブ型熱交換器であり、図示しない室外ファンによって送られる室外空気と当該室外熱交換器（3）内を流通する冷媒との間で熱交換を行う。この室外熱交換器（3）は、四路切換弁（6）の後述する第４ポートに接続されていると共に、第１膨張弁（7）に接続されている。

【0027】

室内熱交換器（5）は、例えばフィン・アンド・チューブ型熱交換器であり、図示しない室内ファンによって送られる室内空気と当該室内熱交換器（5）内を流通する冷媒との間で熱交換を行う。この室内熱交換器（5）は、四路切換弁（6）の後述する第３ポートに接続されていると共に、第２膨張弁（8）に接続されている。

【0028】

四路切換弁（6）は、第１ポート、第２ポート、第３ポート、及び第４ポートを有しており、第１ポートと第４ポートとが連通し且つ第２ポートと第３ポートとが連通する第１状態（図１に実線で示す状態）と、第１ポートと第３ポートとが連通し且つ第２ポートと第４ポートとが連通する第２状態（図１に破線で示す状態）とが切り換え可能に構成されている。

【0029】

第１及び第２膨張弁（7,8）は、例えば開度調整可能な電動弁であり、冷媒を減圧する機能を有する。そして、第１膨張弁（7）は、前述したように室外熱交換器（3）に接続されていると共に、気液分離器（4）に接続されている。一方、第２膨張弁（8）は、前述したように室内熱交換器（5）に接続されていると共に、気液分離器（4）に接続されている。

【0030】

気液分離器（4）は、気液二相冷媒を旋回させて、該旋回に伴う遠心力によりガス冷媒と液冷媒とに分離する、いわゆるサイクロン式の気液分離器である。この気液分離器（4）は、図２〜４に示すように、本体部（41）、入口管（42）、第１及び第２出入口管（43,44）、ガス出口管（45）、第１及び第２連絡管（46,47）、第１及び第２分岐管（48,49）、及び逆止弁（9）を備えている。

【0031】

本体部（41）は、円筒状の側壁（41a）と、該側壁（41a）の上端を閉塞する上蓋（41b）と、該側壁（41a）の下端を閉塞する下蓋（41c）とを備えた中空の円柱形状を有する。

【0032】

本体部（41）の内部には、気液二相冷媒を上側から下側に旋回させながら導き、ガス冷媒と液冷媒とに分離する気液分離室（41d）が形成されている。従って、本実施形態では、上下方向が旋回軸方向となる。

【0033】

気液分離室（41d）には、上下方向に延びると共に側壁（41a）の筒軸と合致した軸を有する螺旋状の邪魔板（41e）が設けられている。この邪魔板（41e）は、後述するように出入口管（43,44）から気液分離室（41d）に流入した気液二相冷媒が当たるように、気液分離室（41d）の下部に全周に亘って設けられている。この邪魔板（41e）が防止手段を構成する。

【0034】

入口管（42）は、気液二相冷媒を気液分離室（41d）に流入させるための管である。この入口管（42）は、一端が本体部（41）の側壁（41a）の上端部に対し接線方向に延びるように接続され、他端が逆止弁（9）に接続されている。

【0035】

第１及び第２出入口管（43,44）は、気液分離室（41d）から液冷媒を流出させるための管である。これら第１及び第２出入口管（43,44）は、液冷媒が溜まる気液分離室（41d）の底部に突出するように、本体部（41）の側壁（41a）の下端部に貫通接続されている。

【0036】

第１及び第２出入口管（43,44）の内径は、入口管（42）、逆止弁（9）、第１連絡管（46）、及び第２連絡管（47）の内径よりも小さく設定されている。

【0037】

ガス出口管（45）は、気液分離室（41d）からガス冷媒を流出させるための管である。このガス出口管（45）は、一端が気液分離室（41d）の上端側に突出するように本体部（41）の下蓋（41c）に貫通接続され、他端が圧縮機（2）の圧縮室（不図示）に接続されている。

【0038】

第１分岐管（48）は、第１膨張弁（7）に接続されていると共に、分岐して一方の分岐端が第１連絡管（46）に接続され、他方の分岐端が第１出入口管（43）に接続されている。尚、第１分岐管（48）は、上下方向に対して若干斜めに傾いている。

【0039】

第２分岐管（49）は、第２膨張弁（8）に接続されていると共に、分岐して一方の分岐端が第２連絡管（47）に接続され、他方の分岐端が第２出入口管（44）に接続されている。尚、第２分岐管（49）は、第１分岐管（48）と同様に、上下方向に対して若干斜めに傾いている。

【0040】

逆止弁（9）は、例えば筒状のボール逆止弁であり、内部に球形状の弁体（ボール弁）（91）を有する。この逆止弁（9）の両端部の内径は、当該両端部の開口をボール弁（91）により閉塞可能なように、ボール弁（91）の直径よりも小さく設定されている一方、両端部を除く部分の内径は、ボール弁（91）が筒軸方向に移動可能なように、ボール弁（91）の直径よりも若干大きく設定されている。そうして、逆止弁（9）には、一端部に第１連絡管（46）が接続され、他端部に第２連絡管（47）が接続され、中央部に入口管（42）が接続されている。本実施形態では、これら第１連絡管（46）、第２連絡管（47）、逆止弁（9）、及び入口管（42）が入口部を構成する。

【0041】

−運転動作−
本空気調和装置（1）は、以上のように構成されており、次に空気調和装置（1）の運転動作について説明する。この空気調和装置（1）では、四路切換弁（6）の切り換えによって冷房運転と暖房運転とを切り換えることができる。

【0042】

<冷房運転>
まず、冷房運転について、図１及び３を参照しながら説明する。冷房運転では、四路切換弁（6）は、上記第１状態に設定される。室外熱交換器（3）は凝縮器として機能する一方、室内熱交換器（5）は蒸発器として機能する。

【0043】

ユーザが空気調和装置（1）に対し運転指示をすると、冷媒回路（10）では、圧縮機（2）の運転が開始されると共に、各膨張弁（7,8）の開度が適宜の状態に設定され、冷媒が図１の矢印の方向に循環する。

【0044】

具体的には、冷媒は、圧縮機（2）で圧縮されて高温高圧の状態となる。圧縮機（2）で圧縮された冷媒は、室外熱交換器（3）を流れると共に、室外空気と熱交換して凝縮する。そうして、凝縮した冷媒は、第１膨張弁（7）で中間圧まで減圧されて、気液二相冷媒となる。

【0045】

気液二相冷媒は、気液分離器（4）の第１分岐管（48）に流入して、該第１分岐管（48）で第１連絡管（46）側と第１出入口管（43）側とに分流し、各々に流入する。

【0046】

第１分岐管（48）から第１連絡管（46）に流入した気液二相冷媒は、逆止弁（9）に流入する。この逆止弁（9）に流入した気液二相冷媒の圧力により、逆止弁（9）のボール弁（91）が第２連絡管（47）側に移動し、第２連絡管（47）側の開口を閉塞する。これにより、第１分岐管（48）が第１連絡管（46）、逆止弁（9）、及び入口管（42）を介して気液分離室（41d）と連通する。即ち、気液分離室（41d）が第１及び第２分岐管（48,49）のうちの第１分岐管（48）のみと連通する状態になる。

【0047】

そうして、気液二相冷媒は、入口管（42）から本体部（41）の気液分離室（41d）に流入する。尚、逆止弁（9）の第２連絡管（47）側の開口がボール弁（91）により閉塞されているから、逆止弁（9）に流入した気液二相冷媒が第２連絡管（47）に流入することはない。

【0048】

一方、第１分岐管（48）から第１出入口管（43）に流入した気液二相冷媒も本体部（41）の気液分離室（41d）に流入する。ここで、第１出入口管（43）の内径が第１連絡管（46）、逆止弁（9）、及び入口管（42）の内径よりも小さく設定されているため、気液二相冷媒は、主に入口管（42）から気液分離室（41d）に流入する。

【0049】

入口管（42）から気液分離室（41d）に流入した気液二相冷媒は、下蓋（41c）側に旋回させられながら導かれ（図４の矢印参照）、この旋回に伴う遠心力によりガス冷媒と液冷媒とに分離される。

【0050】

一方、第１出入口管（43）から気液分離室（41d）に流入した気液二相冷媒は、邪魔板（41e）に当たる。ここで、邪魔板（41e）が螺旋状に形成されているため、気液二相冷媒は、邪魔板（41e）に案内されて、旋回させられながら上蓋（41b）側に導かれ、ガス冷媒と液冷媒とに分離される。

【0051】

気液分離室（41d）で分離されたガス冷媒は、ガス出口管（45）から気液分離室（41d）外に流出し、圧縮機（2）にインジェクションされる。これにより、圧縮機（2）の圧縮途中の圧縮室に対し中間圧のガス冷媒が供給される。

【0052】

一方、気液分離室（41d）で分離された液冷媒は、第２出入口管（44）から気液分離室（41d）外に流出する。そうして、液冷媒は、第２分岐管（49）を介して第２膨張弁（8）を流れ、該第２膨張弁（8）で低圧まで減圧される。第２膨張弁（8）で減圧された液冷媒は、室内熱交換器（5）を流れると共に、室内空気と熱交換して蒸発し、室内空気を冷却する。そうして、蒸発した冷媒は、圧縮機（2）に吸引される。

【0053】

<暖房運転>
次に、暖房運転について、図５、６を参照しながら説明する。暖房運転では、四路切換弁（6）は、上記第２状態に設定される。そして、前記とは逆に、室外熱交換器（3）が蒸発器として機能する一方、室内熱交換器（5）が凝縮器として機能する。

【0054】

暖房運転では、冷媒は、図５の矢印の方向に循環する。

【0055】

具体的には、圧縮機（2）で圧縮された高温高圧の冷媒は、室内熱交換器（5）を流れると共に、室内空気と熱交換して凝縮する。そうして、凝縮した冷媒は、第２膨張弁（8）で中間圧まで減圧されて、気液二相冷媒となる。

【0056】

気液二相冷媒は、気液分離器（4）の第２分岐管（49）に流入して、該第２分岐管（49）で第２連絡管（47）側と第２出入口管（44）側とに分流し、各々に流入する。

【0057】

第２分岐管（49）から第２連絡管（47）に流入した気液二相冷媒は、逆止弁（9）に流入する。この逆止弁（9）に流入した気液二相冷媒の圧力により、逆止弁（9）のボール弁（91）が第１連絡管（46）側に移動し、第１連絡管（46）側の開口を閉塞する。これにより、第２分岐管（49）が第２連絡管（47）、逆止弁（9）、及び入口管（42）を介して気液分離室（41d）と連通する。即ち、気液分離室（41d）が第１及び第２分岐管（48,49）のうちの第２分岐管（49）のみと連通する状態になる。

【0058】

そうして、気液二相冷媒は、入口管（42）から本体部（41）の気液分離室（41d）に流入する。尚、逆止弁（9）の第１連絡管（46）側の開口がボール弁（91）により閉塞されているから、逆止弁（9）に流入した気液二相冷媒が第１連絡管（46）に流入することはない。

【0059】

一方、第２分岐管（49）から第２出入口管（44）に流入した気液二相冷媒も気液分離室（41d）に流入する。ここで、第２出入口管（44）の内径が第２連絡管（47）、逆止弁（9）、及び入口管（42）の内径よりも小さく設定されているため、気液二相冷媒は、主に入口管（42）から気液分離室（41d）に流入する。

【0060】

入口管（42）から気液分離室（41d）に流入した気液二相冷媒は、前記と同様にしてガス冷媒と液冷媒とに分離される。

【0061】

一方、第２出入口管（44）から気液分離室（41d）に流入した気液二相冷媒は、邪魔板（41e）に当たって、前記と同様にしてガス冷媒と液冷媒とに分離される。

【0062】

気液分離室（41d）で分離されたガス冷媒は、ガス出口管（45）から気液分離室（41d）外に流出し、圧縮機（2）にインジェクションされる。

【0063】

一方、気液分離室（41d）で分離された液冷媒は、第１出入口管（43）から気液分離室（41d）外に流出する。そうして、液冷媒は、第１分岐管（48）を介して第１膨張弁（7）を流れ、該第１膨張弁（7）で低圧まで減圧される。第１膨張弁（7）で減圧された液冷媒は、室外熱交換器（3）を流れると共に、室外空気と熱交換して蒸発し、圧縮機（2）に吸引される。

【0064】

−実施形態の効果−
本実施形態によれば、冷凍サイクルを行う冷媒回路（10）の冷媒循環方向を切り換えても、気液二相冷媒が入口管（42）から気液分離室（41d）に流入するように冷媒流路を切り換えることができる。そのため、冷媒回路（10）の冷媒循環方向を切り換えても、気液二相冷媒を気液分離室（41d）で確実にガス冷媒と液冷媒とに分離することができる。

【0065】

また、冷媒流路の切り換え機構が１つの逆止弁（9）と第１及び第２分岐管（48,49）等の配管のみで構成されているから、冷媒流路の切り換え機構に四路切換弁を採用した場合に比べて構造が簡単であり、逆止弁ブリッジを採用した場合に比べて逆止弁の数が少なくて済む分だけ、気液分離器を安価で提供することができ、ひいては気液分離器を備えた冷凍装置の製造コストを低減することができる。

【0066】

また、冷媒流路の切り換え機構に四路切換弁や逆止弁ブリッジを採用した場合に比べて、構造が簡単であるため、大きさも小さくすることができ、気液分離器（4）を設置するためのスペースを小さくすることができる。

【0067】

さらに、本実施形態では、気液二相冷媒が入口管（42）のみならず第１出入口管（43）や第２出入口管（44）からも流入するため、一方の出入口管から流入した気液二相冷媒がガス冷媒と液冷媒とに分離されずに他方の出入口管に直接的に流入し、そのまま気液分離室（41d）外に流出する虞があるところ、気液二相冷媒が邪魔板（41e）に当たるため、出入口管に直接的に流入することを防止することができる。そして、邪魔板（41e）を螺旋状に形成しているため、邪魔板（41e）に当たった気液二相冷媒を旋回させてガス冷媒と液冷媒とに分離することができる。
《その他の実施形態》
本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。

【0068】

即ち、上記実施形態においては、サイクロン式の気液分離器を用いたが、これに限られず、例えば、表面張力作用によりガス冷媒と液冷媒とに分離することができる気液分離器を用いてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0069】

本発明は、冷凍サイクルを行う冷媒回路の冷媒循環方向を切り換えても、気液二相冷媒が所定の入口管から気液分離器内に流入するように冷媒流路を切り換えることができる安価な気液分離器を提供することができ、冷凍装置に適用した場合に、冷凍装置の製造コストを低減することができる点で有用である。

【符号の説明】

【0070】

１ 空気調和装置（冷凍装置）
１０ 冷媒回路
４ 気液分離器
４１ 本体部
４１ｄ 気液分離室
４１ｅ 邪魔板（防止手段）
４２ 入口管（入口部）
４３ 第１出入口管
４４ 第２出入口管
４５ ガス出口管
４６ 第１連絡管（入口部）
４７ 第２連絡管（入口部）
４８ 第１分岐管
４９ 第２分岐管
９ 逆止弁（入口部）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】