特許 6606052 空調装置

(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】6606052

(24)【登録日】2019年10月25日

(45)【発行日】2019年11月13日

(54)【発明の名称】空調装置

(51)【国際特許分類】

   B60H 1/32 20060101AFI20191031BHJP

   F25B 1/00 20060101ALI20191031BHJP

   F25B 6/04 20060101ALI20191031BHJP

   F25B 43/00 20060101ALI20191031BHJP

【ＦＩ】

   B60H1/32 613A

   B60H1/32 613E

   B60H1/32 613G

   B60H1/32 613C

   F25B1/00 101J

   F25B6/04 Z

   F25B43/00 A

【請求項の数】8

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2016-234034(P2016-234034)

(22)【出願日】2016年12月1日

(65)【公開番号】特開2018-90048(P2018-90048A)

(43)【公開日】2018年6月14日

【審査請求日】2019年3月28日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004765

【氏名又は名称】マレリ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002468

【氏名又は名称】特許業務法人後藤特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】尾崎 達也

(72)【発明者】

【氏名】長田 光昭

(72)【発明者】

【氏名】岡島 章裕

【審査官】 伊藤 紀史

(56)【参考文献】

【文献】 特表２０１３−５３５３７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１４８２２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１３／０８８９４６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 韓国公開特許第１０−２０１３−００５７０８２（ＫＲ，Ａ）

【文献】 特開平０４−０９２７１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０９４３８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−０４２５９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６３−３１５８７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３０６６８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１１４２８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２１９７０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−３２７３５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１４５１０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第６４３０４６５（ＪＰ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｈ １／３２

Ｆ２５Ｂ １／００

Ｆ２５Ｂ ４３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両に搭載される空調装置であって、
冷媒を圧縮する圧縮機と、
冷媒と外気との間で熱交換を行う室外熱交換器と、
前記車両の車室に導かれる空気の熱を冷媒に吸収させることで冷媒を蒸発させる蒸発器と、
前記車室に導かれる空気を前記圧縮機にて圧縮された冷媒の熱を用いて加熱する加熱器と、
前記室外熱交換器と前記蒸発器との間に配けられ、前記室外熱交換器を通過した冷媒を減圧膨張させる膨張弁と、
前記圧縮機と前記室外熱交換器との間に配けられ、前記圧縮機によって圧縮された冷媒を減圧膨張させる絞り機構と、
液相冷媒と気相冷媒とを分離させ、暖房運転時には前記室外熱交換器から流入する気相冷媒を前記圧縮機に導き、冷房運転時には前記室外熱交換器から流入する液相冷媒を前記膨張弁に導く気液分離器と、
暖房運転時に前記膨張弁及び前記蒸発器をバイパスするように冷媒の流路を切り換える第１流路切換弁と、
を備え、
前記気液分離器は、
冷媒を溜めるタンク部と、
前記第１流路切換弁と前記タンク部からの冷媒の出入口とを前記タンク部の上部に形成する配管接続部と、を有し、
前記気液分離器は、前記室外熱交換器よりも前記車両内の後方に配設され、
前記圧縮機は、前記気液分離器よりも前記車両内の後方に配設される、
ことを特徴とする空調装置。

【請求項2】

請求項１に記載の空調装置であって、
前記圧縮機の冷媒吸入口は、前記気液分離器から前記圧縮機に冷媒を導く前記配管接続部の圧縮機配管接続部よりも下に配設される、
ことを特徴とする空調装置。

【請求項3】

請求項２に記載の空調装置であって、
前記室外熱交換器の冷媒出口は、前記配管接続部よりも上に配設される、
ことを特徴とする空調装置。

【請求項4】

請求項３に記載の空調装置であって、
前記室外熱交換器は、冷媒入口と比較して前記冷媒出口が上に位置し、
前記気液分離器は、前記室外熱交換器の高さ方向寸法内に収まる、
ことを特徴とする空調装置。

【請求項5】

請求項２から４のいずれか一つに記載の空調装置であって、
前記蒸発器は、前記気液分離器よりも前記車両内の後方に配設され、
前記配管接続部は、前記膨張弁に冷媒を導く第１接続配管と前記蒸発器を通過した冷媒が戻る第２接続配管とが接続される蒸発器配管接続部を有し、
前記蒸発器配管接続部は、前記車両の後方に向けて形成される、
ことを特徴とする空調装置。

【請求項6】

請求項５に記載の空調装置であって、
前記圧縮機配管接続部は、前記車両の側方に向けて形成されて、前記気液分離器と前記圧縮機とを接続する第３接続配管が接続される、
ことを特徴とする空調装置。

【請求項7】

請求項５に記載の空調装置であって、
前記圧縮機配管接続部は、前記車両の前方に向けて形成されて、前記気液分離器と前記圧縮機とを接続する第３接続配管が接続され、
前記第３接続配管は、前記第２接続配管と直線上に配設される、
ことを特徴とする空調装置。

【請求項8】

請求項６又は７に記載の空調装置であって、
前記配管接続部は、冷房運転時に前記第１流路切換弁が作動することによって前記第２接続配管と前記第３接続配管とを前記タンク部内を介さずに直接連通させる、
ことを特徴とする空調装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、空調装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、冷房モードと暖房モードとに切り換え可能な空調ループが開示されている。この空調ループは、圧縮機，外部熱交換器，内部熱交換器，蒸発器，等の構成要素を有する。これらの構成要素は、それぞれ配管によって接続される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特表２０１３−５３５３７２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１の空調ループでは、各構成要素が配管によってどのように接続されているか具体的な態様は開示されていない。

【0005】

本発明は、冷房運転と暖房運転とが可能な空調装置において、簡素な配管の構成で各構成要素を接続することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明のある態様によれば、車両に搭載される空調装置は、冷媒を圧縮する圧縮機と、冷媒と外気との間で熱交換を行う室外熱交換器と、前記車両の車室に導かれる空気の熱を冷媒に吸収させることで冷媒を蒸発させる蒸発器と、前記車室に導かれる空気を前記圧縮機にて圧縮された冷媒の熱を用いて加熱する加熱器と、前記室外熱交換器と前記蒸発器との間に配けられ、前記室外熱交換器を通過した冷媒を減圧膨張させる膨張弁と、前記圧縮機と前記室外熱交換器との間に配けられ、前記圧縮機によって圧縮された冷媒を減圧膨張させる絞り機構と、液相冷媒と気相冷媒とを分離させ、暖房運転時には前記室外熱交換器から流入する気相冷媒を前記圧縮機に導き、冷房運転時には前記室外熱交換器から流入する液相冷媒を前記膨張弁に導く気液分離器と、暖房運転時に前記膨張弁及び前記蒸発器をバイパスするように冷媒の流路を切り換える第１流路切換弁と、を備え、前記気液分離器は、冷媒を溜めるタンク部と、前記第１流路切換弁と前記タンク部からの冷媒の出入口とを前記タンク部の上部に形成する配管接続部と、を有し、前記気液分離器は、前記室外熱交換器よりも前記車両内の後方に配設され、前記圧縮機は、前記気液分離器よりも前記車両内の後方に配設される、ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

上記態様では、気液分離器が室外熱交換器よりも車両内の後方に配設され、圧縮機が気液分離器よりも更に車両内の後方に配設される。よって、室外熱交換器と気液分離器と圧縮機とが車両の前後方向に沿って順に接続されるので、各々を接続する配管の長さを最短にすることができる。したがって、簡素な配管の構成で各構成要素を接続することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、本発明の実施形態に係る空調装置の構成図である。

【図2】図２は、冷房運転時における空調装置の冷媒の流れを説明する図である。

【図3】図３は、暖房運転時における空調装置の冷媒の流れを説明する図である。

【図4】図４は、車両内に配設される空調装置の平面図である。

【図5】図５は、図４における右側面図である。

【図6】図６は、車両内に配設される空調装置の変形例の平面図である。

【図7】図７は、図６における右側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る空調装置１００について説明する。

【0010】

図１に示すように、空調装置１００は、冷媒が循環する冷凍サイクル２と、空調に利用される空気が通過するＨＶＡＣ（Ｈｅａｔｉｎｇ Ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ａｉｒ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ）ユニット５と、空調装置１００の動作を制御する制御部としてのコントローラ１０と、を備える。空調装置１００は、冷暖房可能なヒートポンプシステムである。空調装置１００は、車両（図示省略）に搭載されて車室（図示省略）内の空調を行う。

【0011】

冷凍サイクル２は、圧縮機としてのコンプレッサ２１と、室外熱交換器２２と、内部熱交換器３５と、蒸発器としての冷却用熱交換器２３と、加熱器としての加熱用熱交換器２４と、膨張弁としての温度式膨張弁２５と、絞り機構としての固定絞り２６と、気液分離器２７と、これらを冷媒が循環可能となるように接続する冷媒流路３０と、を備える。冷媒流路３０には、第１流路切換弁２８と、第２流路切換弁２９と、が設けられる。冷凍サイクル２内を循環する冷媒は、例えば、ＨＦＯ−１２３４ｙｆである。

【0012】

コンプレッサ２１は、ガス状（気相）冷媒を吸入し圧縮する。これにより、ガス状冷媒は高温高圧になる。

【0013】

室外熱交換器２２は、例えば車両のエンジンルーム（電気自動車においてはモータルーム）３内に配置され、冷媒と外気との間で熱交換を行う。室外熱交換器２２は、冷房時には凝縮器として機能し、暖房時には蒸発器として機能する。室外熱交換器２２には、車両の走行や室外ファン４の回転によって、外気が導入される。

【0014】

冷却用熱交換器２３は、ＨＶＡＣユニット５内に配置される。冷却用熱交換器２３は、ヒートポンプ運転モードが冷房運転である場合に、車室に導かれる空気の熱を冷媒に吸収させて冷媒を蒸発させる。冷却用熱交換器２３にて蒸発した冷媒は、内部熱交換器３５を介して気液分離器２７へと流れる。

【0015】

加熱用熱交換器２４は、ＨＶＡＣユニット５内に配置される。加熱用熱交換器２４は、ヒートポンプ運転モードが暖房運転である場合に、コンプレッサ２１を通過した後の冷媒を凝縮させる凝縮器として機能する。加熱用熱交換器２４は、車室内に導かれる空気に冷媒の熱を吸収させて加熱する。加熱用熱交換器２４によって凝縮した冷媒は、固定絞り２６へと流れる。

【0016】

温度式膨張弁２５は、内部熱交換器３５と冷却用熱交換器２３との間に配置され、室外熱交換器２２から気液分離器２７及び内部熱交換器３５を介して導かれた液状（液相）冷媒を減圧膨張させる。温度式膨張弁２５は、冷却用熱交換器２３を通過した冷媒の温度、すなわちガス状冷媒の過熱度に応じて開度を自動的に調節する。

【0017】

冷却用熱交換器２３の負荷が増加した場合には、ガス状冷媒の過熱度が増加する。そうすると温度式膨張弁２５の開度が大きくなって過熱度を調節する様に冷媒量が増加する。一方、冷却用熱交換器２３の負荷が減少した場合には、ガス状冷媒の過熱度が減少する。そうすると温度式膨張弁２５の開度が小さくなって過熱度を調節する様に冷媒量が減少する。このように、温度式膨張弁２５は、冷却用熱交換器２３を通過したガス状冷媒の温度をフィードバックして、ガス状冷媒が適切な過熱度となるように開度を調節する。

【0018】

内部熱交換器３５は、温度式膨張弁２５の上流の冷媒と冷却用熱交換器２３の下流の冷媒との間で、温度差を利用して熱交換させる。

【0019】

固定絞り２６は、加熱用熱交換器２４と室外熱交換器２２との間に配置され、コンプレッサ２１にて圧縮されて加熱用熱交換器２４にて凝縮した冷媒を減圧膨張させる。固定絞り２６には、例えば、オリフィスやキャピラリーチューブが用いられる。固定絞り２６の絞り量は、予め使用頻度の高い特定の運転条件に対応するように設定される。固定絞り２６に代えて、例えば、段階的に又は無段階に開度を調節できる電磁弁を可変絞り（絞り機構）として用いてもよい。

【0020】

気液分離器２７は、冷媒流路３０を流れる冷媒を一時的に溜めると共に、ガス状冷媒と液状冷媒とに気液分離する。気液分離器２７は、暖房運転時には、室外熱交換器２２から流入するガス状冷媒をコンプレッサ２１に導く。気液分離器２７からコンプレッサ２１へは、分離したガス状冷媒のみが流れる。気液分離器２７は、冷房運転時には、室外熱交換器２２から流入する液状冷媒を内部熱交換器３５を介して温度式膨張弁２５に導く。気液分離器２７から温度式膨張弁２５へは、分離した液状冷媒のみが流れる。気液分離器２７は、タンク部４１と、配管接続部４２と、を有する。

【0021】

タンク部４１は、内部に冷媒を溜めて、重力によってガス状冷媒と液状冷媒とを分離させる。タンク部４１は、その中心軸が鉛直になるように設けられる。タンク部４１内では、下側に液状冷媒が溜まり、液状冷媒の上側の空間にガス状冷媒が溜まる。

【0022】

配管接続部４２は、タンク部４１の上部に設けられて、タンク部４１からの冷媒の出入口を形成する。配管接続部４２は、第１流路切換弁２８と、差圧弁４３と、を有する。配管接続部４２には、気液分離器２７に接続されるすべての配管が集約される。よって、第１流路切換弁２８や差圧弁４３を外部に設ける場合に必要な配管を省略することができると共に、気液分離器２７と他の構成要素とを接続する配管を簡素化することができる。

【0023】

差圧弁４３は、冷房運転時に温度式膨張弁２５に導かれる冷媒の圧力が設定圧力を超えると開く。この設定圧力は、暖房運転時には差圧弁４３が開かず、冷房運転時にのみ差圧弁４３が開くような圧力に設定される。差圧弁４３が設けられることによって、暖房運転時に気液分離器２７から温度式膨張弁２５を介して冷却用熱交換器２３に冷媒が流れることを防止できる。

【0024】

第１流路切換弁２８は、開閉によって冷媒の流れを切り換える。第１流路切換弁２８は、コントローラ１０によって制御されるソレノイド２８ａを有する電磁弁である。第１流路切換弁２８を配管接続部４２内に一体に設けることで、配管を簡素にできると共に、空調装置１００全体の構成を簡素にできる。

【0025】

冷房運転時には、第１流路切換弁２８が閉じられる。これにより、室外熱交換器２２にて凝縮した冷媒は、気液分離器２７に流入し、液状冷媒が内部熱交換器３５，温度式膨張弁２５，及び冷却用熱交換器２３を通過して再び気液分離器２７に戻る。気液分離器２７に戻ったガス状冷媒は、第１流路切換弁２８が閉じられているため、気液分離器２７のタンク部４１内には流入せずに、配管接続部４２内を流れて直接コンプレッサ２１に導かれる。一方、暖房運転時には、第１流路切換弁２８が開かれる。これにより、室外熱交換器２２にて蒸発した冷媒は、気液分離器２７に流入し、第１流路切換弁２８を通過してコンプレッサ２１に導かれる。よって、暖房運転時には、冷媒は、内部熱交換器３５，温度式膨張弁２５，及び冷却用熱交換器２３をバイパスして流れる。

【0026】

第１流路切換弁２８が開かれている状態では、タンク部４１内から第１流路切換弁２８を通過して流れる冷媒は、タンク部４１内から内部熱交換器３５，温度式膨張弁２５，及び冷却用熱交換器２３を通過して再び気液分離器２７へと戻る冷媒よりも流路抵抗が小さい分だけ流れやすい。よって、差圧弁４３を設けない場合でも、タンク部４１内から内部熱交換器３５，温度式膨張弁２５，及び冷却用熱交換器２３を通過して再び気液分離器２７へと戻る冷媒の流れは発生しない。このように、第１流路切換弁２８は、冷媒が流れやすい方の流路を開閉するだけで、冷媒の流れを切り換えている。よって、冷媒の流れを切り換えるために三方弁を設けたり、複数の開閉弁を用いたりしないので、配管を簡素にすることができると共に、空調装置１００全体の構成を簡素にできる。

【0027】

第２流路切換弁２９は、開閉によって冷媒の流れを切り換える。冷房運転時には、第２流路切換弁２９が開かれ、コンプレッサ２１によって圧縮された冷媒は、加熱用熱交換器２４及び固定絞り２６をバイパスして、室外熱交換器２２へ直接流入する。一方、暖房運転時には、第２流路切換弁２９が閉じられ、コンプレッサ２１によって圧縮された冷媒は、加熱用熱交換器２４及び固定絞り２６を通過して室外熱交換器２２へ流入する。

【0028】

ＨＶＡＣユニット５は、空調に利用する空気を冷却又は加熱する。ＨＶＡＣユニット５は、空気を送風するブロワ５２と、加熱用熱交換器２４を通過する空気の量を調整するエアミックスドア５３と、これらを空調に利用する空気が通過可能となるように囲うケース５１と、を備える。ＨＶＡＣユニット５内には冷却用熱交換器２３と加熱用熱交換器２４とが配置される。ブロワ５２から送風された空気は、冷却用熱交換器２３内を流れる冷媒や加熱用熱交換器２４内を流れる冷媒との間で熱交換を行う。

【0029】

エアミックスドア５３は、ＨＶＡＣユニット５内に配置された加熱用熱交換器２４のブロワ５２側に設置される。エアミックスドア５３は、暖房時に加熱用熱交換器２４側を開き、冷房時に加熱用熱交換器２４側を閉じる。エアミックスドア５３の開度によって、空気と加熱用熱交換器２４内の冷媒との間の熱交換量が調節される。

【0030】

コントローラ１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等によって構成され、ＲＯＭに記憶されたプログラムをＣＰＵによって読み出すことで、空調装置１００に各種機能を発揮させる。

【0031】

コントローラ１０は、冷凍サイクル２の制御を実行する。具体的には、コントローラ１０は、図１に破線で示すように、コンプレッサ２１の出力を設定すると共に、第１流路切換弁２８及び第２流路切換弁２９の開閉制御を実行する。また、コントローラ１０は、図示しない出力信号を送信することで、ＨＶＡＣユニット５の制御を実行する。

【0032】

次に、図２及び図３を参照して、空調装置１００のヒートポンプ運転モードの冷房運転と暖房運転とについてそれぞれ説明する。

【0033】

＜冷房運転＞
冷房運転では、冷媒流路３０の冷媒は、図２に太実線で示すように循環する。

【0034】

コントローラ１０は、第１流路切換弁２８を閉じた状態にすると共に、第２流路切換弁２９を開いた状態にする。これにより、コンプレッサ２１で圧縮されて高温高圧になった冷媒は、第２流路切換弁２９を通ってそのまま室外熱交換器２２へと流れる。

【0035】

室外熱交換器２２へ流れた冷媒は、室外熱交換器２２に導入される外気と熱交換を行い冷却された後、気液分離器２７を通って気液分離される。気液分離器２７の下流側に接続される温度式膨張弁２５には、気液分離器２７にて気液分離された冷媒のうち液状冷媒が内部熱交換器３５を介して流通する。

【0036】

その後、液状冷媒は、温度式膨張弁２５で減圧膨張して冷却用熱交換器２３へ流通し、冷却用熱交換器２３を通過する際に空調に利用する空気の熱を吸収することで蒸発する。冷却用熱交換器２３にて蒸発したガス状冷媒は、気液分離器２７のタンク部４１には入らず、配管接続部４２内を通過して再びコンプレッサ２１へと流れる。

【0037】

ここで、気液分離器２７から内部熱交換器３５に流通する液状冷媒は、高圧の流体であり、気液分離器２７にて気液分離されることで、過冷却度がほぼ０℃の略飽和液状態となっている。一方、冷却用熱交換器２３から内部熱交換器３５に流通するガス状冷媒は、温度式膨張弁２５を通過する際に減圧膨張して低温の流体になっている。そのため、液状冷媒は、内部熱交換器３５を流通する際に低温のガス状冷媒との間で熱交換を行い、ガス状冷媒により過度に冷却されて飽和液状態から過冷却度をもった過冷却状態となる。また、ガス状冷媒は、内部熱交換器３５を流通する際に、液状冷媒によって加熱されることで過熱度を持った加熱状態となる。

【0038】

冷却用熱交換器２３にて冷媒によって冷却された空気は、ＨＶＡＣユニット５の下流に流されて冷房風として用いられる。

【0039】

＜暖房運転＞
暖房運転では、いわゆる外気吸熱ヒートポンプ運転が実行される。暖房運転では、冷媒流路３０の冷媒は、図３に太実線で示すように循環する。

【0040】

コントローラ１０は、第２流路切換弁２９を閉じた状態にすると共に、第１流路切換弁２８を開いた状態にする。これにより、コンプレッサ２１で圧縮されて高温高圧になった冷媒は、加熱用熱交換器２４へと流れる。加熱用熱交換器２４へ流れた冷媒は、加熱用熱交換器２４の内部で空気を加熱する際に熱を奪われて低温になった後、固定絞り２６を通って減圧膨張することで更に低温となって室外熱交換器２２へ流れる。

【0041】

室外熱交換器２２へ流れた冷媒は、室外熱交換器２２に導入される外気との間で熱交換を行い吸熱した後、気液分離器２７のタンク部４１内へ流れて気液分離される。そして、気液分離器２７にて気液分離された冷媒のうちガス状冷媒が、第１流路切換弁２８を通過して再びコンプレッサ２１へと流れる。

【0042】

加熱用熱交換器２４に流れたガス状冷媒は、加熱用熱交換器２４の周囲の空気を加熱する。加熱された空気は、ＨＶＡＣユニット５の下流へ流されて暖房風として用いられる。

【0043】

次に、図４及び図５を参照して、空調装置１００における各構成要素の配置について説明する。図４では、上側が車両の前方であり、下側に車室が位置する。図５では、右側が車両の前方であり、左側に車室が位置する。

【0044】

図４及び図５に示すように、室外熱交換器２２は、冷媒と外気との間で熱交換を行うので、エンジンルーム３の前端部に配置される。一方、冷却用熱交換器２３及び加熱用熱交換器２４は、ＨＶＡＣユニット５内に設けられて車室内に導かれる空気を冷却又は加熱するので、車室に近いエンジンルーム３の後端部に配置される。

【0045】

気液分離器２７の配管接続部４２は、蒸発器配管接続部としての第１接続部４２ａと、圧縮機配管接続部としての第２接続部４２ｂと、室外熱交換器配管接続部としての第３接続部４２ｃと、第１流路切換弁２８のソレノイド２８ａが取り付けられるソレノイド装着部４２ｄと、を有する。

【0046】

第１接続部４２ａは、車両の後方に向けて形成される平面である。第１接続部４２ａには、温度式膨張弁２５に冷媒を導く第１接続配管３１と、温度式膨張弁２５及び冷却用熱交換器２３を通過した冷媒が戻る第２接続配管３２と、が接続される。第１接続部４２ａには、第１接続配管３１と第２接続配管３２との端部を一体に連結する単一のフランジ部が接続される。これにより、配管の接続を容易にすることができる。

【0047】

冷却用熱交換器２３は、気液分離器２７よりもエンジンルーム３内の後方に配設される。よって、第１接続部４２ａが冷却用熱交換器２３と対向するように形成されるので、第１接続配管３１及び第２接続配管３２を最短にできる。

【0048】

第２接続部４２ｂは、車両の側方に向けて形成される平面である。第２接続部４２ｂには、気液分離器２７とコンプレッサ２１とを接続する第３接続配管３３が接続される。第２接続部４２ｂには、第３接続配管３３の端部に形成されるフランジ部が接続される。

【0049】

第１接続部４２ａが車両の後方に向き第２接続部４２ｂが車両の側方に向くので、第３接続配管３３は、第２接続配管３２に対して直角になるように設けられる。そのため、冷媒の流れ方向は、配管接続部４２内で直角に転換される。これにより、コンプレッサ２１に向けて後方に曲げられる第３接続配管３３が車両の側方に向けて接続されるので、配管の取り回しを簡素にできる。なお、配管接続部４２は、冷房運転時に第１流路切換弁２８が作動することによって、第２接続配管３２と第３接続配管３３とをタンク部４１内を介さずに直接連通させる。

【0050】

第３接続部４２ｃは、配管接続部４２の上端に形成される平面である。第３接続部４２ｃには、室外熱交換器２２と気液分離器２７とを接続する第４接続配管３４が接続される。第３接続部４２ｃには、第４接続配管３４の端部に形成されるフランジ部が接続される。

【0051】

ソレノイド装着部４２ｄは、車両の前方に向けて形成される平面である。ソレノイド装着部４２ｄには、第１流路切換弁２８の弁体（図示省略）が配管接続部４２内に挿入されるようにソレノイド２８ａが取り付けられる。

【0052】

図４に示すように、気液分離器２７は、室外熱交換器２２よりもエンジンルーム３内の後方に配設される。コンプレッサ２１は、気液分離器２７よりも更にエンジンルーム３内の後方に配設される。よって、室外熱交換器２２と気液分離器２７とコンプレッサ２１とが車両の前後方向に沿って順に接続されるので、各々を接続する配管の長さを最短にすることができる。したがって、簡素な配管の構成で各構成要素を接続することができると共に、冷媒の封入量を抑えることができる。

【0053】

図５に示すように、室外熱交換器２２は、冷媒入口２２ａと比較して冷媒出口２２ｂが上に位置する。気液分離器２７は、室外熱交換器２２の高さ方向寸法内に収まる。これにより、室外熱交換器２２と気液分離器２７とを接続する配管を短くできると共に、空調装置１００全体としての高さを抑えることができる。

【0054】

また、室外熱交換器２２の冷媒出口２２ｂは、配管接続部４２よりも上に配設される。コンプレッサ２１の冷媒吸入口２１ａは、気液分離器２７からコンプレッサ２１に冷媒を導く配管接続部４２の第２接続部４２ｂよりも下に配設される。これにより、気液分離器２７からコンプレッサ２１まで冷媒が順に下に導かれることで、配管の構成を簡素にできると共に、室外熱交換器２２内や配管内に潤滑油が溜まることを抑制できる。

【0055】

ここで、第４接続配管３４は、冷房運転時には、液相に近い状態の冷媒が流れ、暖房時には、気相に近い状態の冷媒が流れる。圧損を考慮すると、暖房運転時を優先させて、管路径を大きくすることが考えられる。しかしながら、第４接続配管３４の管路径を大きくし、かつ管路を長くした場合には、液状冷媒の流れる配管が長くなるため、封入冷媒量が増加する。これを避けるためには、第４接続配管３４を短く形成することが望ましい。

【0056】

また、内部熱交換器３５は、第１接続配管３１内の冷媒と第２接続配管３２内の冷媒との間で熱交換を行うために、ある程度の長さが必要である。仮に、気液分離器２７をコンプレッサ２１よりもエンジンルーム３内の後方に配設した場合には、内部熱交換器３５の長さが足りなくなるおそれがある。そのため、気液分離器２７は、室外熱交換器２２よりもエンジンルーム３内の後方に配設され、コンプレッサ２１は、気液分離器２７よりも更にエンジンルーム３内の後方に配設されている。

【0057】

なお、図６及び図７に示すように、第２接続部４２ｂを、車両の前方に向けて形成してもよい。図６では、上側が車両の前方であり、下側に車室が位置する。図７では、右側が車両の前方であり、左側に車室が位置する。

【0058】

第２接続部４２ｂには、気液分離器２７とコンプレッサ２１とを接続する第３接続配管３３が接続される。よって、第３接続配管３３は、第２接続配管３２と直線上に配設される、これにより、配管接続部４２内で冷媒が方向を転換せずに、第３接続配管３３内で方向を転換するため、冷媒をスムーズに流すことができる。なお、この場合、第１流路切換弁２８のソレノイド２８ａが取り付けられるソレノイド装着部４２ｄは、車両の側方に向けて形成される。

【0059】

以上の実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。

【0060】

空調装置１００は、液状冷媒とガス状冷媒とを分離させ、暖房運転時には室外熱交換器２２から流入するガス状冷媒をコンプレッサ２１に導き、冷房運転時には室外熱交換器２２から流入する液状冷媒を温度式膨張弁２５に導く気液分離器２７を備える。気液分離器２７は、室外熱交換器２２よりも車両内の後方に配設され、コンプレッサ２１は、気液分離器２７よりも車両内の後方に配設される。

【0061】

これにより、室外熱交換器２２と気液分離器２７とコンプレッサ２１とが車両の前後方向に沿って順に接続されるので、各々を接続する配管の長さを最短にすることができる。したがって、簡素な配管の構成で各構成要素を接続することができると共に、冷媒の封入量を抑えることができる。

【0062】

また、空調装置１００では、室外熱交換器２２の冷媒出口２２ｂは、配管接続部４２よりも上に配設され、コンプレッサ２１の冷媒吸入口２１ａは、気液分離器２７からコンプレッサ２１に冷媒を導く配管接続部４２の第２接続部４２ｂよりも下に配設される。

【0063】

これにより、気液分離器２７からコンプレッサ２１まで冷媒が順に下に導かれることで、配管の構成を簡素にできると共に、室外熱交換器２２内や配管内に液状冷媒及び潤滑油が留まることを抑制できる。

【0064】

また、空調装置１００では、室外熱交換器２２は、冷媒入口２２ａと比較して冷媒出口２２ｂが上に位置し、気液分離器２７は、室外熱交換器２２の高さ方向寸法内に収まる。

【0065】

これにより、室外熱交換器２２と気液分離器２７とを接続する配管を短くできると共に、空調装置１００全体としての高さを抑えることができる。

【0066】

また、空調装置１００では、温度式膨張弁２５及び冷却用熱交換器２３は、気液分離器２７よりもエンジンルーム３内の後方に配設され、第１接続部４２ａは、車両の後方に向けて形成される。

【0067】

これにより、第１接続部４２ａが温度式膨張弁２５及び冷却用熱交換器２３と対向するように形成されるので、第１接続配管３１及び第２接続配管３２を最短にできる。

【0068】

また、空調装置１００では、第２接続部４２ｂは、車両の側方に向けて形成される。

【0069】

これにより、コンプレッサ２１に向けて後方に曲げられる第３接続配管３３が車両の側方に向けて接続されるので、配管の取り回しを簡素にできる。

【0070】

なお、第２接続部４２ｂを、車両の前方に向けて形成し、第３接続配管３３を第２接続配管３２と直線状に配設してもよい。この場合、配管接続部４２内で冷媒が方向を転換せずに、第３接続配管３３内で方向を転換するため、冷媒をスムーズに流すことができる。

【0071】

また、空調装置１００では、配管接続部４２は、冷房運転時に第１流路切換弁２８が作動することによって第２接続配管３２と第３接続配管３３とをタンク部４１内を介さずに直接連通させる。

【0072】

これにより、第１流路切換弁２８を配管接続部４２内に一体に設けることで、配管を簡素にできると共に、空調装置１００全体の構成を簡素にできる。

【0073】

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

【符号の説明】

【0074】

１００ 空調装置
２１ コンプレッサ（圧縮機）
２１ａ 冷媒吸入口
２２ 室外熱交換器
２２ａ 冷媒入口
２２ｂ 冷媒出口
２３ 冷却用熱交換器（蒸発器）
２４ 加熱用熱交換器（加熱器）
２５ 温度式膨張弁（膨張弁）
２６ 固定絞り（絞り機構）
２７ 気液分離器
２８ 第１流路切換弁
３１ 第１接続配管
３２ 第２接続配管
３３ 第３接続配管
３４ 第４接続配管
４１ タンク部
４２ 配管接続部
４２ａ 第１接続部（蒸発器配管接続部）
４２ｂ 第２接続部（圧縮機配管接続部）
４２ｃ 第３接続部（室外熱交換器配管接続部）
４２ｄ ソレノイド装着部
４３ 差圧弁

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】