(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
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、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、前記室外熱交換器を通過した冷媒を減圧膨張させる膨張弁と、を備える冷凍サイクルに適用され、暖房運転時には前記室外熱交換器から流入する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冷媒を前記膨張弁に導く気液分離器であって、
冷媒を溜めて気相冷媒と液相冷媒とを分離させるタンク部と、
前記タンク部の上部に設けられて前記タンク部からの冷媒の出入口を形成する配管接続部と、を有し、
前記配管接続部は、
前記膨張弁に冷媒を導く第1接続配管が接続される第1接続部と、
前記圧縮機に冷媒を導く第3接続配管が接続される第3接続部と、
前記室外熱交換器から前記タンク部内に冷媒を導く第4接続配管が接続される第4接続部と、
暖房運転時に前記タンク部内と前記第3接続配管とを連通させ、冷房運転時に前記タンク部内と前記第3接続配管との連通を遮断する開閉弁と、
を有する、
ことを特徴とする気液分離器。
【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ついて説明する。
【0010】
(第1の実施形態)
以下、
図1から
図7Bを参照して、本発明の第1の実施形態に係る気液分離器27について説明する。
【0011】
まず、
図1から
図3を参照して、気液分離器27が適用される空調装置100について説明する。
【0012】
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。
【0013】
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、開閉弁としての第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。
【0014】
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。
【0015】
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。
【0016】
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。
【0017】
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。
【0018】
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。
【0019】
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。
【0020】
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。
【0021】
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。
【0022】
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。
【0023】
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。
【0024】
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。
【0025】
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。
【0026】
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アクチュエータとしてのソレノイド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。
【0027】
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。
【0028】
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。
【0029】
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。
【0030】
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。
【0031】
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。
【0032】
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。
【0033】
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。
【0034】
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。
【0035】
<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。
【0036】
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。
【0037】
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。
【0038】
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。
【0039】
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。
【0040】
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。
【0041】
<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。
【0042】
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。
【0043】
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。
【0044】
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。
【0045】
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。
【0046】
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。
【0047】
気液分離器27の配管接続部42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、コンプレッサ21に冷媒を導く第3接続配管33と、室外熱交換器22からタンク部41内に冷媒を導く第4接続配管34と、が接続される。
【0048】
配管接続部42は、第1接続面42aと、第2接続面42bと、第3接続面42cと、ソレノイド装着面42dと、を有する。
【0049】
第1接続面42aは、車両の後方に向けて形成される平面である。第1接続面42aには、第1接続配管31と第2接続配管32とが接続される。第1接続面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31a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。
【0050】
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接続面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。
【0051】
第2接続面42bは、車両の側方に向けて形成される平面である。第2接続面42bには、第3接続配管33が接続される。第2接続面42bには、第3接続配管33の端部に形成されるフランジ部33aが接続される。
【0052】
第1接続面42aが車両の後方に向き第2接続面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。
【0053】
第3接続面42cは、配管接続部42の上端に形成される平面である。第3接続面42cには、第4接続配管34が接続される。第3接続面42cには、第4接続配管34の端部に形成されるフランジ部34aが接続される。
【0054】
ソレノイド装着面42dは、車両の前方に向けて形成される平面である。ソレノイド装着面42dには、第1流路切換弁28の弁体28b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。
【0055】
次に、
図6から
図7Bを参照して、気液分離器27における配管接続部42の具体的な構成について説明する。
【0056】
図6に示すように、配管接続部42は、第1接続配管31が接続される第1接続部42eと、第2接続配管32が接続される第2接続部42fと、第3接続配管33が接続される第3接続部42gと、第4接続配管34が接続される第4接続部42hと、第1流路切換弁28と、を有する。
【0057】
第1接続部42eは、配管接続部42における第1接続面42aに形成される。
【0058】
第2接続部42fは、第1接続面42aに、第1接続部42eと横に並べて形成される。これにより、温度式膨張弁25及び冷却用熱交換器23を通過して帰ってくる第1接続配管31と第2接続配管32との接続部が同じ第1接続面42aに形成されるため、配管を簡素化することができる。これに代えて、第1接続部42eと第2接続部42fとを、第1接続面42aに縦に並べて形成してもよい。
【0059】
第3接続部42gは、第1接続面42aに対して直交する第2接続面42bに形成される。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、配管の取り回しが簡素になる。
【0060】
以上のように、第1接続部42eと第2接続部42fと第3接続部42gとは、配管接続部42の側面に形成される。これにより、配管接続部42の高さを抑えることができる。
【0061】
第4接続部42hは、配管接続部42の上面である第3接続面42cに形成される。また、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(
図5参照)。よって、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。
【0062】
図7A及び
図7Bに示すように、配管接続部42には、液状冷媒導出管41aと、ガス状冷媒導出管41bと、冷媒導入管41cと、が接続される。液状冷媒導出管41aは、タンク部41内から液状冷媒を外部に導く。ガス状冷媒導出管41bは、タンク部41内からガス状冷媒を外部に導く。冷媒導入管41cは、室外熱交換器22から導かれる冷媒をタンク部41内に導く。
【0063】
配管接続部42は、第1内部配管44aと、第2内部配管44bと、第3内部配管44cと、第4内部配管44dと、を有する。
【0064】
第1内部配管44aには、タンク部41内からガス状冷媒導出管41bを通じてガス状冷媒が導かれる。ガス状冷媒導出管41bから垂直方向に導かれてきたガス状冷媒は、水平方向に進行するように進行方向が90度転換されて、第1内部配管44aに導かれる。第1内部配管44aは、ガス状冷媒の進行方向を水平方向において更に90度転換する。第1内部配管44aには、第1流路切換弁28が設けられる。
【0065】
第1流路切換弁28は、暖房運転時にタンク部41内と第3接続配管33とを連通させ、冷房運転時に第2接続配管32と第3接続配管33とを連通させる。第1流路切換弁28は、配管接続部42内を進退する弁体28bと、弁体28bを駆動するソレノイド28aと、を有する。
【0066】
ソレノイド28aは、コントローラ10によって制御される。ソレノイド28aは、コントローラ10からの出力信号に基づいて、弁体28bを進退させる。ソレノイド28aは、冷房運転時には非励磁であり、暖房運転時に励磁される。
【0067】
弁体28bは、ソレノイド28aが非励磁である場合には、付勢ばね(図示省略)の付勢力によってソレノイド28aから退出する。これにより、第1内部配管44aと第2内部配管44bとの遮断状態が維持される。一方、弁体28bは、ソレノイド28aが励磁されると付勢ばねの付勢力に打ち勝って後退する。これにより、第1内部配管44aと第2内部配管44bとが連通し、タンク部41内からコンプレッサ21に向けて冷媒が導かれる状態になる。
【0068】
弁体28bは、冷房運転時にタンク部41内からコンプレッサ21に向かう冷媒の圧力を背圧として遮断状態を維持する(
図7Aに示す状態)。これにより、遮断状態を維持するために大きな力を必要としないので、第1流路切換弁28のソレノイド28aを小さくすることができる。
【0069】
第2内部配管44bは、第2接続配管32と接続される。第2内部配管44bは、第1内部配管44aと直線状に連通する。
図7Aに示すように、冷房運転時には、第2内部配管44bには、第2接続配管32からガス状冷媒が導かれる。一方、
図7Bに示すように、暖房運転時には、第2内部配管44bには、第1内部配管44aからガス状冷媒が導かれる。
【0070】
第3内部配管44cは、第3接続配管33と接続される。第3内部配管44cは、第2内部配管44bに対してガス状冷媒の進行方向を水平方向において更に90度転換するように接続される。第3内部配管44cは、第2内部配管44bから第3接続配管33にガス状冷媒を導く。
【0071】
第4内部配管44dは、第1接続配管31と接続される。第4内部配管44dは、液状冷媒導出管41aから垂直方向に導かれてきた液状冷媒を水平方向に進行するように、進行方向を90度転換する。第4内部配管44dは、第1接続配管31に液状冷媒を導く。第4内部配管44dには、差圧弁43が設けられる。
【0072】
差圧弁43は、シール部43aと、付勢ばね43bと、ばね座43cと、を有する。差圧弁43は、暖房運転時には、付勢ばね43bの付勢力によって、第4内部配管44dを遮断状態に維持する。一方、差圧弁43は、冷房運転時に、タンク部41から液状冷媒導出管41aを通じて導かれる液状冷媒の圧力が設定圧力を超えると、液状冷媒の圧力が付勢ばね43bの付勢力に打ち勝ってシール部43aが移動し、第4内部配管44dを連通状態にする。
【0073】
以上の第1の実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。
【0074】
気液分離器27は、冷媒を溜めてガス状冷媒と液状冷媒とを分離させるタンク部41と、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と、を有する。配管接続部42は、温度式膨張弁25に冷媒を導く第1接続配管31が接続される第1接続部42eと、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が接続される第2接続部42fと、コンプレッサ21に冷媒を導く第3接続配管33が接続される第3接続部42gと、室外熱交換器22からタンク部41内に冷媒を導く第4接続配管34が接続される第4接続部42hと、暖房運転時にタンク部41内と第3接続配管33とを連通させ、冷房運転時に第2接続配管32と第3接続配管33とを連通させる第1流路切換弁28と、を有する。
【0075】
これにより、第1接続配管31,第2接続配管32,第3接続配管33,及び第4接続配管34がすべてタンク部41の上部の配管接続部42に接続され、暖房運転時と冷房運転時の冷媒の経路を切り換える第1流路切換弁28が配管接続部42内に設けられる。そのため、気液分離器27に接続されるすべての配管を配管接続部42に集約できると共に、第1流路切換弁28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。したがって、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。
【0076】
また、気液分離器27では、第1流路切換弁28は、冷房運転時にタンク部41内からコンプレッサ21に向かう冷媒の流れを遮断することで、第2接続配管32と第3接続配管33とを配管接続部42内にて直接連通させる。
【0077】
これにより、単一の第1流路切換弁28によって冷媒の流れを切り換えることができるため、構造を簡素化してコストを抑えることができる。
【0078】
また、気液分離器27では、第1流路切換弁28は、配管接続部42内を進退する弁体28bを有する。弁体28bは、冷房運転時にタンク部41内からコンプレッサ21に向かう冷媒の圧力を背圧として遮断状態を維持する。
【0079】
これにより、ガス状冷媒の圧力を背圧として遮断状態を維持するため、第1流路切換弁28のソレノイド28aを小さくすることができる。
【0080】
また、気液分離器27では、第1接続部42eは、配管接続部42における第1接続面42aに形成され、第2接続部42fは、第1接続面42aに形成される。
【0081】
これにより、温度式膨張弁25及び冷却用熱交換器23を通過して帰ってくる第1接続配管31と第2接続配管32との接続部が同じ第1接続面42aに形成されるため、配管を簡素化することができる。
【0082】
また、気液分離器27では、第3接続部42gは、第1接続面42aに対して直交する第2接続面42bに形成される。
【0083】
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、配管の取り回しが簡素になる。
【0084】
また、気液分離器27では、第1接続部42eと第2接続部42fと第3接続部42gとは、配管接続部42の側面に形成される。
【0085】
これにより、第1接続部42e,第2接続部42f,及び第3接続部42gが配管接続部42の側面に形成されるので、配管接続部42の高さを抑えることができる。
【0086】
また、気液分離器27では、配管接続部42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差圧弁43を有する。
【0087】
これにより、差圧弁43を配管接続部42内に設けることで、接続部及び配管を簡素化することができる。
【0088】
(第2の実施形態)
次に、
図8A及び
図8Bを参照して、本発明の第2の実施形態に係る気液分離器227について説明する。以下に示す各実施形態では、第1の実施形態と異なる点を中心に説明し、同様の機能を有する構成には同一の符号を付して説明を省略する。
【0089】
気液分離器227は、タンク部41と、配管接続部242と、を有する。
【0090】
図8Aに示すように、配管接続部242は、第1接続面242aと、第2接続面42bと、ソレノイド装着面42dと、を有する。
【0091】
第1接続面242aは、配管接続部242の上端に形成される平面である。第1接続面242aには、第1接続配管31と第2接続配管32と第4接続配管34とが接続される。第1接続面242a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31aと、第4接続配管34のフランジ部34aと、が接続される。
【0092】
第1接続面242aが車両の上方に向き第2接続面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242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。
【0093】
図8Bに示すように、配管接続部242は、第1内部配管44aと、第2内部配管244bと、第3内部配管44cと、第4内部配管44dと、第5内部配管244eを有する。
【0094】
第2内部配管244bは、第1内部配管44aと直線状に連通する。冷房運転時には、弁体28bは、実線で示す位置にある。よって、第2内部配管44bには、第2接続配管32からガス状冷媒が導かれる。一方、暖房運転時には、弁体28bは、二点鎖線で示す位置にある。よって、第2内部配管44bには、第1内部配管44aからガス状冷媒が導かれる。
【0095】
第5内部配管244eは、第2接続配管32と接続される。第2内部配管244bは、第2内部配管244bに対して直角に交わるように連通する。また、第5内部配管244eは、第3内部配管44cに対して直角に交わるように連通する。
【0096】
以上の第2の実施形態によれば、第1の実施形態と同様の効果を奏すると共に、第1接続配管31と第2接続配管32とのフランジ部31aを配管接続部242に対して上方から接続できる。よって、配管接続時の作業性を向上させることができる。
【0097】
(第3の実施形態)
次に、
図9A及び
図9Bを参照して、本発明の第3の実施形態に係る気液分離器327について説明する。
【0098】
気液分離器327は、タンク部41と、配管接続部342と、を有する。
【0099】
図9Aに示すように、配管接続部342は、第1接続面42aと、第2接続面342bと、ソレノイド装着面42dと、を有する。
【0100】
第2接続面342bは、配管接続部342の上端に形成される平面である。第2接続面342bには、第3接続配管33と第4接続配管34とが接続される。第2接続面342bには、第3接続配管33のフランジ部33aと、第4接続配管34のフランジ部34aと、が接続される。
【0101】
第1接続面242aが車両の後方に向き第2接続面342bが車両の上方に向くので、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342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が車両の上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。
【0102】
図9Bに示すように、配管接続部342は、第1内部配管44aと、第2内部配管44bと、第3内部配管344cと、第4内部配管44dと、を有する。
【0103】
第3内部配管344cは、第3接続配管33と接続される。第3内部配管344cは、第2内部配管44bに対してガス状冷媒の進行方向を水平方向から垂直方向に90度転換するように接続される。第3内部配管344cは、第2内部配管44bから第3接続配管33にガス状冷媒を導く。
【0104】
以上の第3の実施形態によれば、第1の実施形態と同様の効果を奏すると共に、第3接続配管33のフランジ部33aを配管接続部342に対して上方から接続できる。よって、配管接続時の作業性を向上させることができる。
【0105】
(第4の実施形態)
次に、
図10A及び
図10Bを参照して、本発明の第4の実施形態に係る気液分離器427について説明する。
【0106】
気液分離器427は、タンク部41と、配管接続部442と、を有する。
【0107】
図10Aに示すように、配管接続部442は、第1接続面42aと、第2接続面442bと、第3接続面42cと、ソレノイド装着面442dと、を有する。
【0108】
第2接続面442bは、車両の前方に向けて形成される平面である。第2接続面442bには、第3接続配管33が接続される。第2接続面442bには、第3接続配管33の端部に形成されるフランジ部33aが接続される。
【0109】
第1接続面42aが車両の後方に向き第2接続面442bが車両の前方に向くので、第3接続部42gは、配管接続部42内にて第2接続部42fと直線状に連通するように第1接続面42aの反対側の第2接続面442bに形成される。
【0110】
ソレノイド装着面442dは、車両の側方に向けて形成される平面である。ソレノイド装着面442dには、第1流路切換弁28の弁体28bが配管接続部442内に挿入されるようにソレノイド28aが取り付けられる。
【0111】
図10Bに示すように、配管接続部442は、第1内部配管444aと、第2内部配管444bと、第3内部配管444cと、第4内部配管44dと、を有する。
【0112】
第1内部配管444aには、タンク部41内からガス状冷媒導出管41bを通じてガス状冷媒が導かれる。ガス状冷媒導出管41bから垂直方向に導かれてきたガス状冷媒は、水平方向に進行するように進行方向が90度転換されて、第1内部配管444aに導かれる。第1内部配管444aは、ガス状冷媒の進行方向を水平方向において更に90度転換する。第1内部配管444aには、第1流路切換弁28が設けられる。
【0113】
第1流路切換弁28の弁体28bは、冷房運転時にタンク部41内からコンプレッサ21に向かう冷媒の圧力と対向する方向に付勢されて遮断状態を維持する。
【0114】
第2内部配管444bは、第2接続配管32と接続される。第2内部配管444bは、第1内部配管444aと直線状に連通する。冷房運転時には、弁体28bは、実線で示す位置にある。よって、第2内部配管444bには、第2接続配管32から第3内部配管444c及び第1内部配管444aを通じてガス状冷媒が導かれる。一方、暖房運転時には、弁体28bは、二点鎖線で示す位置にある。よって、第2内部配管444bには、タンク部41内から第1内部配管444aを介してガス状冷媒が導かれる。
【0115】
第3内部配管444cは、第3接続配管33と接続される。第3内部配管444cは、第1内部配管444aから第3接続配管33にガス状冷媒を導く。第3内部配管444cは、第1内部配管444aを介して第2内部配管444bと直線状に形成される。これにより、配管接続部442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。
【0116】
以上の第4の実施形態によれば、第1の実施形態と同様の効果を奏すると共に、以下に示す効果を奏する。
【0117】
気液分離器427では、第3接続部42gは、配管接続部442内にて第2接続部42fと直線状に連通するように第1接続面42aの反対側の第2接続面442bに形成される。これにより、配管接続部442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、配管接続部442内で冷媒が方向を転換する場合と比較して、冷媒をスムーズに流すことができる。
【0118】
また、気液分離器427では、第1から第3の実施形態と比較して、タンク部41内から第3接続配管33に導かれる冷媒が進行方向を転換する回数が少ない。よって、気液分離器427では、タンク部41内から導かれる冷媒を第3接続配管33にスムーズに流すことができる。
【0119】
(第5の実施形態)
次に、
図11A及び
図11Bを参照して、本発明の第5の実施形態に係る気液分離器527について説明する。
【0120】
気液分離器527は、タンク部41と、配管接続部542と、を有する。
【0121】
図11Aに示すように、配管接続部542は、第1接続面42aと、第2接続面442bと、第3接続面542cと、を有する。
【0122】
第3接続面542cは、配管接続部542の上端に形成される平面である。第3接続面542cには、第4接続配管34とソレノイド28aとが接続される。第3接続面542cには、第4接続配管34の端部に形成されるフランジ部34aが接続される。第3接続面542cには、第1流路切換弁28の弁体28bが配管接続部542内に挿入されるようにソレノイド28aが取り付けられる。
【0123】
図11Bに示すように、配管接続部542は、第1内部配管544aと、第2内部配管444bと、第3内部配管444cと、第4内部配管44dと、を有する。
【0124】
第1内部配管544aには、タンク部41内からガス状冷媒導出管41bを通じてガス状冷媒が導かれる。第1内部配管544aには、ガス状冷媒導出管41bから垂直方向に導かれてきたガス状冷媒が導かれる。第1内部配管544aは、垂直方向に導かれたガス状冷媒を水平方向に進行するように進行方向を90度転換する。第1内部配管544aには、第1流路切換弁28が設けられる。
【0125】
第1流路切換弁28の弁体28bは、冷房運転時にタンク部41内からコンプレッサ21に向かう冷媒の圧力と対向する方向に付勢されて遮断状態を維持する。
【0126】
以上の第5の実施形態によれば、第4の実施形態と同様の効果を奏すると共に、以下に示す効果を奏する。
【0127】
気液分離器527では、第4の実施形態と比較して、タンク部41内から第3接続配管33に導かれる冷媒が進行方向を転換する回数が更に少ない。よって、気液分離器527では、タンク部41内から導かれる冷媒を第3接続配管33に更にスムーズに流すことができる。
【0128】
(第6の実施形態)
次に、
図12A及び
図12Bを参照して、本発明の第6の実施形態に係る気液分離器627について説明する。
【0129】
気液分離器627は、タンク部41と、配管接続部642と、を有する。
【0130】
図12Aに示すように、配管接続部642は、第1接続面42aと、第2接続面42bと、第3接続面542cと、を有する。
【0131】
図12Bに示すように、配管接続部542は、第1内部配管544aと、第2内部配管444bと、第3内部配管644cと、第4内部配管44dと、を有する。
【0132】
第3内部配管644cは、第3接続配管33と接続される。第3内部配管644cは、第1内部配管444aから第3接続配管33にガス状冷媒を導く。第3内部配管444cは、第1内部配管444aを介して第2内部配管444bと直角に交わるように形成される。そのため、冷媒の流れ方向は、配管接続部642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。
【0133】
以上の第6の実施形態によれば、第1の実施形態と同様の効果を奏する。
【0134】
(第7の実施形態)
次に、
図13A及び
図13Bを参照して、本発明の第7の実施形態に係る気液分離器727について説明する。
【0135】
気液分離器727は、タンク部41と、配管接続部742と、を有する。
【0136】
図13Aに示すように、配管接続部742は、第1接続面242aと、第2接続面4442bと、ソレノイド装着面442dと、を有する。
【0137】
図13Bに示すように、配管接続部742は、第1内部配管444aと、第2内部配管244bと、第3内部配管444cと、第4内部配管44dと、第5内部配管244eと、を有する。
【0138】
以上の第7の実施形態によれば、第1の実施形態と同様の効果を奏すると共に、第1接続配管31と第2接続配管32とのフランジ部31aを配管接続部742に対して上方から接続できる。よって、配管接続時の作業性を向上させることができる。
【0139】
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。