(57)【要約】  冷媒が第一の管１の一方の開口端１ａと、第二の管２の長手方向の略中央部に設けた第一の管１との接合部４を通過して第二の管２に流入した後、複数の出口部２ａ，２ｂから流出する分流器において、第二の管２の一部に絞り部３を設けた。この絞り部３は、第二の管２の内壁面に設けられ第一の管１の開口端１ａと対向し所定の面積を持つ第一の壁面３ａと、第一の壁面３ａと対向する第二の壁面３ｂとを有し、冷媒が分岐される空間において異なる冷媒流量を安定的に確保できるようにした。
2009001509.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の管と第二の管とを有し、前記第一の管の一方の開口端が前記第二の管の長手方向の略中央部に設けた接合部に嵌合され、冷媒が前記第一の管の前記開口端を通過して前記第二の管に流入した後、前記第二の管に設けた複数の出口部から流出する分流器であって、
前記第二の管の一部に絞り部を設け、前記絞り部が、前記第二の管の内壁面に設けられ前記第一の管の前記開口端と対向し所定の面積を持つ第一の壁面と、前記第一の壁面と対向する第二の壁面とによって構成されることを特徴とする分流器。
【請求項２】
前記第一の壁面の所定の面積を、前記第一の管の前記開口端の開口面積の１／２より大きく設定したことを特徴とする請求項１に記載の分流器。
【請求項３】
前記第二の管の長手方向における前記第一の壁面の二つの端部と、前記第一の管の前記開口端の中心との距離が異なることを特徴とする請求項１あるいは２に記載の分流器。
【請求項４】
前記第一の管の前記開口端が、前記第二の管の内壁面より突出するように嵌入されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の分流器。
【請求項５】
前記第二の管の長手方向における前記第一の壁面の二つの端部が、前記第一の管の長手方向の中心線から見て同じ側に位置していることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の分流器。
【請求項６】
前記第一の壁面に、前記第一の管の前記開口端に対向する突起部を設けたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の分流器。
【請求項７】
前記絞り部は前記第二の管を押し潰して形成したことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の分流器。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の分流器を有し、該分流器を冷媒の分流に用いたことを特徴とする空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷媒を分流する分流器およびこの冷媒分流器を利用する空気調和機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より冷媒を分流させる分流器は、Ｙ字状分流器やＴ字状分岐管の主管から移送される冷媒が衝突分流する分岐管内面部分を円錐状に突出させている（例えば、特許文献１参照）。また、分岐空間の壁面の適宜位置に、冷媒の流れを規制する分岐用突出部を設けたものも提案されている（例えば、特許文献２参照）。【０００３】
図７は、特許文献１に記載された従来の分流器の縦断面図を示している。図７に示されるように、この分流器は、第一の管１と、第一の管１に接合された第二の管２と、第一の管１から移送された冷媒が衝突する第二の管２の部位に設けられた円錐状の突起部６とから構成されている。【０００４】
また、図８Ａおよび図８Ｂは、特許文献２に記載された従来の分流器の縦断面図を示している。両図に示されるように、この分流器は、第一の管１と、第一の管１と連通する第二の管２と、矢印ａの方向から第一の管１に移送された冷媒が衝突する部位に設けられた突起部６とから構成されている。
【特許文献１】実開平６−５６５９６号公報
【特許文献２】特開平８−２５４３７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の分流器形状では、冷媒の分流はできるが、分流した流量の調整は困難で、異なる冷媒分流はできない。また、特許文献２の分流器では、異なる冷媒分流はできるが、分流器の成型条件が少し変化して分岐用突出部の形状が変わると、分岐された冷媒の流れる分流比率が変化するため、精度の高い設備で成型する必要があり、大量生産においては、分流器の分流比率が変化していないか検査する必要があるという課題を有していた。【０００６】
本発明は、従来技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、異なる冷媒分流が安定的に確保できる形状を呈し、高精度な成型を必要とせず、大量生産して分岐管の分流バラツキも小さくできる分流器を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明は、第一の管と第二の管とを有し、前記第一の管の一方の開口端が前記第二の管の長手方向の略中央部に設けた接合部に嵌合され、冷媒が前記第一の管の前記開口端を通過して前記第二の管に流入した後、前記第二の管に設けた複数の出口部から流出する分流器であって、前記第二の管の一部に絞り部を設け、前記絞り部は、前記第二の管の内壁面に設けられ前記第一の管の前記開口端と対向し所定の面積を持つ第一の壁面と、前記第一の壁面と対向する第二の壁面とによって構成されている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の分流器は、冷媒が分岐される空間において、異なる冷媒の流量を安定的に確保できる形状であり、高精度な成型を必要としないので大量生産に適しており、かつ分岐管の分流バラツキも小さくできるので、安価で性能のよい分流器を提供することができる。また、分岐空間の絞り効果で冷媒流通音も低減できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１Ａ】図１Ａは本発明に係る分流器の断面図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは図１Ａの分流器の斜視図である。
【図２】図２は図１Ａの分流器の形状寸法図である。
【図３】図３は図１Ａの分流器の変形例を示す断面図である。
【図４】図４は図１Ａの分流器の別の変形例を示す断面図である。
【図５】図５は図１Ａの分流器のさらに別の変形例を示す断面図である。
【図６】図６は図５の分流器における冷媒の分流状態を示す断面図である。
【図７】図７は従来の分流器の縦断面図である。
【図８Ａ】図８Ａは別の従来の分流器の縦断面図である。
【図８Ｂ】図８Ｂはさらに別の従来の分流器の縦断面図である。
【符号の説明】
【００１０】
１    第一の管
１ａ  第一の管の開口端
２    第二の管
２ａ，２ｂ  第二の管の出口部
３    第二の管の絞り部
３ａ  第二の管の第一の壁面
３ｂ  第二の管の第二の壁面
３ｃ，３ｄ  第一の壁面の端部
４    接合部
５    分流器
６    突起部
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
第１の発明は、第一の管と第二の管とを有し、前記第一の管の一方の開口端が前記第二の管の長手方向の略中央部に設けた接合部に嵌合され、冷媒が前記第一の管の前記開口端を通過して前記第二の管に流入した後、前記第二の管に設けた複数の出口部から流出する分流器であって、前記第二の管の一部に絞り部を設け、前記絞り部を、前記第二の管の内壁面に設けられ前記第一の管の前記開口端と対向し所定の面積を持つ第一の壁面と、前記第一の壁面と対向する第二の壁面とによって構成している。【００１２】
この構成により、任意の分流比率を適宜設定することができる。また、高精度な成型を必要としないので、大量生産に適しているとともに、分岐管の分流バラツキも小さくできるので、安価で性能のよい分流器を提供することができる。さらに、分岐空間の絞り効果で冷媒流通音も低減できる。【００１３】
第２の発明は、第一の壁面の所定の面積を、第一の管の開口端の開口面積の１／２より大きく設定することにより、分岐される冷媒の形状変化に対する変流を小さくできる。また、冷媒の乱流を極力低減できるので、安定的な分流を確保することができ、かつ冷媒の流通音も低減できる。【００１４】
第３の発明は、第二の管の長手方向における第一の壁面の二つの端部と、第一の管の開口端の中心との距離を異なるように設定することにより、冷媒の分岐部の両側において第二の管が長さの異なる細管となるので、各細管の流量が異なることになり、任意の分流比率を容易に設定することができる。また、分流比率を各細管の長さに応じて設定できることから、新たに分流比率が違う選択が必要になった場合でも、細管長を変更することで容易に分流器を製作することができる。【００１５】
第４の発明は、第一の管の開口端が第二の管の内壁面より突出するように嵌入することにより、第一の管の開口端と第二の管の絞り部の間で第一の絞りを構成し、冷媒分岐後は、第二の管の第一の壁面と第二の壁面で第二の絞りを構成することで、冷媒が分岐した後の流路を徐々に広げることができ、安定した分流を実現するとともに冷媒の乱れに起因する流通音を低減できる。【００１６】
第５の発明は、第二の管の長手方向における第一の壁面の二つの端部が、第一の管の長手方向の中心線から見て同じ側に位置しているので、分流比率が大きく異なる冷媒の流量を設定できる。【００１７】
第６の発明は、第一の壁面に、第一の管の開口端に対向する突起部を設けたことにより、冷媒分流時の冷媒の乱れを低減でき、安定的な分流を実現し冷媒の流通音を緩和することができる。【００１８】
第７の発明は、絞り部を第二の管を押し潰して形成したことにより、直管の成型で構成でき、安価な分流器を提供することができる。【００１９】
第８の発明は、第１乃至第７のいずれか１つの発明の分流器を、空気調和機の冷媒の分流に用いることにより、安価で性能がよく、冷媒流通音も小さい空気調和機を提供することができる。【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。【００２１】
図１Ａは、本発明に係る分流器の断面図であり、図１Ｂはその斜視図である。また、図２は、本発明に係る分流器の形状寸法図である。【００２２】
図１Ａおよび図１Ｂに示されるように、分流器５は、第一の管１と、この第一の管１に対し略直交する方向に延びる第二の管２を有し、第一の管１の一方の開口端１ａが、第二の管２の長手方向の略中央部に設けた円筒状の接合部４に嵌合されて、全体として略Ｔ字状を呈している。第一の管１を流れる冷媒は、第一の管１の開口端１ａを通過して第二の管２に流入した後、第二の管２に設けた複数（例えば、二つ）の出口部２ａ、２ｂから流出する。【００２３】
第二の管２には、第一の管１の開口端１ａが対向する部位およびその近傍を凹設することにより絞り部３が形成されており、ここでは、絞り部３の内壁面を第一の壁面３ａと称し、第一の壁面３ａと対向する第二の管２の内壁面を第二の壁面３ｂと称している。なお、絞り部３は、第一の管１の開口端１ａが対向する第二の管２の部位およびその近傍を、例えば平坦な端面を有する部材で径方向内方に押し潰して形成することができる。【００２４】
したがって、第一の壁面３ａは、第一の管１の開口端１ａと対向し、第一の管１の開口端１ａから第二の管２に流入する冷媒の衝突壁として、第二の管２の内壁面に設けられており、第一の壁面３ａの面積は、第一の管１の接合部４における開口端１ａの開口面積の１／２より大きく設定されている。なお、接合部４における第一の管１の開口端１ａは、第二の管２の内壁面（第二の壁面３ｂ）より管内に突出するように嵌入されている。【００２５】
また、第二の管２の長手方向における第一の壁面３ａの両端部３ｃ，３ｄには、それぞれ傾斜面が設けられている。【００２６】
ここで、図２に示されるように、第一の管１の外径をＤ１、第二の管２の外径をＤ２、第二の管２内の最小絞り幅（第一の壁面３ａと第一の管１の開口端１ａとの距離）をＤ３、第二の管２の第一の壁面３ａと第二の壁面３ｂとの距離（第一の端面３ａの長手方向の中心線から第一の端面３ａに直交する方向の第二の壁面３ｂまでの距離）をＤ４とする。また、第一の管１の長手方向の中心線上にある点（図２では、第一の管１の長手方向の中心線と第二の管２の長手方向の中心線との交点）をＰとして、点Ｐの左側にある第二の管２の細管距離、即ち点Ｐから第一の壁面３ａの一方の端部３ｃまでの距離をＬ１、点Ｐの右側にある第二の管２の細管距離、即ち点Ｐから第一の壁面３ａのもう一方の端部３ｄまでの距離Ｌ２とし、第二の管２の内壁面より突出している第一の管１の長さをＨ１とする。【００２７】
本実施の形態の場合、第二の管２の第一の壁面３ａと第二の壁面３ｂとの距離Ｄ４は、第二の管２内の最小絞り幅Ｄ３と、第二の管２の内壁面からの第一の管１の突出長さＨ１との和で表される。【００２８】
また、図２に示される実施の形態においては、Ｌ２＞Ｌ１に設定されており、このように設定することで、流量面積が絞られている（Ｄ４）区間が短いと流量が大きくなるので、第一の管１の開口端１ａより第二の管２に流入した冷媒は、第二の管２の出口部２ａに導かれる冷媒量が、第二の管２の出口部２ｂに導かれる冷媒量より大きく設定され、細管の長さＬ１，Ｌ２を変化させることにより、第二の管２の出口部２ａ，２ｂから流出する冷媒流量を適宜設定することができる。【００２９】
上述したように、第一の壁面３ａの面積は、第一の管１の開口端１ａの開口面積の１／２より大きくなるように設定しているが、これは絞りすぎると圧損になるからである。本実施の形態においては、第二の管２の左側の細管距離Ｌ１と右側の細管距離Ｌ２との和、即ち、第二の管２の絞り部３の長さＬ１＋Ｌ２を、第一の管１の外径Ｄ１より大きく設定している。【００３０】
また、第一の管１を第二の管２の内壁面より長さＨ１だけ突出するように設定することで、第二の管２の第一の壁面３ａと第二の壁面３ｂとの距離Ｄ４を、第二の管２内の最小絞り幅Ｄ３より大きくして、第二の管２内の絞り変化を緩やかにしている。【００３１】
図３は、第一の管１から第二の管２に流入した冷媒が第二の管２の出口部２ａ、２ｂから流出する量の比率を示す分流比率が大きい場合の分流器の断面図を示している。すなわち、上述した構成の分流器５において、Ｌ１を短くしてＬ２を長くし、Ｌ１とＬ２の距離の比率を大きく取ることで、分流比率を大きくし、かつ安定した分流を実現することができる。特に、冷媒が二層流のときには絞りによる整流効果で安定した分流を実現することができる。【００３２】
図４は、分流比率を極端に変えた場合の分流器の断面図を示しており、同図に示される分流器は、第１の壁面３ａの二つの端部３ｃ，３ｄを点Ｐから見て同じ側（右側）に設定したものである。【００３３】
極端に冷媒偏流させるために、第一の管１の長手方向の中心線より第二の管２の絞り部３をずらして、第二の管２の左側に細管を設けない形状に設定している。この構成の分流器においては、第一の管１から第二の管２に流入した冷媒の分流時、第二の管２の二つの冷媒流路のうち、一方にのみ絞り部３を設けることで、極端な分流比率と安定した分流を実現している。【００３４】
図５は、図１Ａに示される分流器５において、第二の管２の絞り部３に、第一の管１の開口端１ａの中心に対向する突起部６を設けたものである。突起部６は、第一の管１の長手方向の中心線に対してその両側（二つの出口側）に同じ傾斜角を持ち、死水域を減少させるので、冷媒が分岐するときに乱れる領域を極力低減するとともに、分流をスムーズに行なうことができる。【００３５】
図６は、図５に示される分流器における冷媒の流れを示しており、特に液とガスの２相流が流れるときの分流イメージ図である。【００３６】
図６に示されるように、第一の管１の入口部より流入した液とガスの混合冷媒Ａは、第一の管１の開口端１ａから第二の管２の絞り部３を乱れることなくスムーズに通過し、第二の管２の出口部２ａ，２ｂからそれぞれ流出する冷媒Ｂ１と冷媒Ｂ２に分流される。【００３７】
このときの分流は、第二の管２の左側の細管距離Ｌ１が第二の管２の右側の細管距離Ｌ２より短いことから、冷媒Ｂ１の量が冷媒Ｂ２の量より多くなる。【００３８】
このように、第二の管２に絞り部３を設け、第一の管１の長手方向の中心線（あるいは点Ｐ）からの絞り部３の長さＬ１，Ｌ２を適宜設定することにより冷媒変流を任意に設定できることから、冷媒がたとえ液とガスの２相であっても、安定した分流を容易に実現でき、大量生産が可能で安価な分流器を提供することができる。【００３９】
なお、突起部６の形状は、円錐状、多角錘状、円錐台状、多角錘台状、円柱状、多角柱状等、種々の形状をとることができる。【００４０】
また、上述した様々な形状の分流器を、空気調和機の冷媒の分流に用いることにより、安価で性能がよく、冷媒流通音も小さい空気調和機を提供することができる。【００４１】
本発明の分流器は、第二の管を押し潰して絞り部を形成し、その後、第二の管の接合部に第一の管を所定の位置まで挿入して嵌合することで生産できるので、高精度の成形や特殊な設備を使う必要がなく、成形が容易であることは言うまでもない。【００４２】
また、第二の管内の第一の壁面に設ける突起部は、第二の管を押し潰して成形した後、ポンチなどの治具で管外から押圧することで、容易に成形することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
以上のように、本発明に係る分流器は、任意の分流比率を容易に設定でき、精度の高い成型を必要としないことから大量生産が可能で、分流比率が生産バラツキで大きく変わることがなく、液とガスの２相流にも有効なため、空気調和機用分流器として特に有用である。
【図１Ａ】
2009001509.tif 000003
【図１Ｂ】
2009001509.tif 000004
【図２】
2009001509.tif 000005
【図３】
2009001509.tif 000006
【図４】
2009001509.tif 000007
【図５】
2009001509.tif 000008
【図６】
2009001509.tif 000009
【図７】
2009001509.tif 000010
【図８Ａ】
2009001509.tif 000011
【図８Ｂ】
2009001509.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成22年1月21日(2010.1.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷媒を分流する分流器およびこの冷媒分流器を利用する空気調和機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より冷媒を分流させる分流器は、Ｙ字状分流器やＴ字状分岐管の主管から移送される冷媒が衝突分流する分岐管内面部分を円錐状に突出させている（例えば、特許文献１参照）。また、分岐空間の壁面の適宜位置に、冷媒の流れを規制する分岐用突出部を設けたものも提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
図７は、特許文献１に記載された従来の分流器の縦断面図を示している。図７に示されるように、この分流器は、第一の管１と、第一の管１に接合された第二の管２と、第一の管１から移送された冷媒が衝突する第二の管２の部位に設けられた円錐状の突起部６とから構成されている。
【０００４】
また、図８Ａおよび図８Ｂは、特許文献２に記載された従来の分流器の縦断面図を示している。両図に示されるように、この分流器は、第一の管１と、第一の管１と連通する第二の管２と、矢印ａの方向から第一の管１に移送された冷媒が衝突する部位に設けられた突起部６とから構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開平６−５６５９６号公報
【特許文献２】特開平８−２５４３７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の分流器形状では、冷媒の分流はできるが、分流した流量の調整は困難で、異なる冷媒分流はできない。また、特許文献２の分流器では、異なる冷媒分流はできるが、分流器の成型条件が少し変化して分岐用突出部の形状が変わると、分岐された冷媒の流れる分流比率が変化するため、精度の高い設備で成型する必要があり、大量生産においては、分流器の分流比率が変化していないか検査する必要があるという課題を有していた。
【０００７】
本発明は、従来技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、異なる冷媒分流が安定的に確保できる形状を呈し、高精度な成型を必要とせず、大量生産して分岐管の分流バラツキも小さくできる分流器を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明は、第一の管と第二の管とを有し、前記第一の管の一方の開口端が前記第二の管の長手方向の略中央部に設けた接合部に嵌合され、冷媒が前記第一の管の前記開口端を通過して前記第二の管に流入した後、前記第二の管に設けた複数の出口部から流出する分流器であって、前記第二の管の一部に絞り部を設け、前記絞り部は、前記第二の管の内壁面に設けられ前記第一の管の前記開口端と対向し所定の面積を持つ第一の壁面と、前記第一の壁面と対向する第二の壁面とによって構成されている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の分流器は、冷媒が分岐される空間において、異なる冷媒の流量を安定的に確保できる形状であり、高精度な成型を必要としないので大量生産に適しており、かつ分岐管の分流バラツキも小さくできるので、安価で性能のよい分流器を提供することができる。また、分岐空間の絞り効果で冷媒流通音も低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１Ａ】図１Ａは本発明に係る分流器の断面図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは図１Ａの分流器の斜視図である。
【図２】図２は図１Ａの分流器の形状寸法図である。
【図３】図３は図１Ａの分流器の変形例を示す断面図である。
【図４】図４は図１Ａの分流器の別の変形例を示す断面図である。
【図５】図５は図１Ａの分流器のさらに別の変形例を示す断面図である。
【図６】図６は図５の分流器における冷媒の分流状態を示す断面図である。
【図７】図７は従来の分流器の縦断面図である。
【図８Ａ】図８Ａは別の従来の分流器の縦断面図である。
【図８Ｂ】図８Ｂはさらに別の従来の分流器の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
第１の発明は、第一の管と第二の管とを有し、前記第一の管の一方の開口端が前記第二の管の長手方向の略中央部に設けた接合部に嵌合され、冷媒が前記第一の管の前記開口端を通過して前記第二の管に流入した後、前記第二の管に設けた複数の出口部から流出する分流器であって、前記第二の管の一部に絞り部を設け、前記絞り部を、前記第二の管の内壁面に設けられ前記第一の管の前記開口端と対向し所定の面積を持つ第一の壁面と、前記第一の壁面と対向する第二の壁面とによって構成している。
【００１２】
この構成により、任意の分流比率を適宜設定することができる。また、高精度な成型を必要としないので、大量生産に適しているとともに、分岐管の分流バラツキも小さくできるので、安価で性能のよい分流器を提供することができる。さらに、分岐空間の絞り効果で冷媒流通音も低減できる。
【００１３】
第２の発明は、第一の壁面の所定の面積を、第一の管の開口端の開口面積の１／２より大きく設定することにより、分岐される冷媒の形状変化に対する変流を小さくできる。また、冷媒の乱流を極力低減できるので、安定的な分流を確保することができ、かつ冷媒の流通音も低減できる。
【００１４】
第３の発明は、第二の管の長手方向における第一の壁面の二つの端部と、第一の管の開口端の中心との距離を異なるように設定することにより、冷媒の分岐部の両側において第二の管が長さの異なる細管となるので、各細管の流量が異なることになり、任意の分流比率を容易に設定することができる。また、分流比率を各細管の長さに応じて設定できることから、新たに分流比率が違う選択が必要になった場合でも、細管長を変更することで容易に分流器を製作することができる。
【００１５】
第４の発明は、第一の管の開口端が第二の管の内壁面より突出するように嵌入することにより、第一の管の開口端と第二の管の絞り部の間で第一の絞りを構成し、冷媒分岐後は、第二の管の第一の壁面と第二の壁面で第二の絞りを構成することで、冷媒が分岐した後の流路を徐々に広げることができ、安定した分流を実現するとともに冷媒の乱れに起因する流通音を低減できる。
【００１６】
第５の発明は、第二の管の長手方向における第一の壁面の二つの端部が、第一の管の長手方向の中心線から見て同じ側に位置しているので、分流比率が大きく異なる冷媒の流量を設定できる。
【００１７】
第６の発明は、第一の壁面に、第一の管の開口端に対向する突起部を設けたことにより、冷媒分流時の冷媒の乱れを低減でき、安定的な分流を実現し冷媒の流通音を緩和することができる。
【００１８】
第７の発明は、絞り部を第二の管を押し潰して形成したことにより、直管の成型で構成でき、安価な分流器を提供することができる。
【００１９】
第８の発明は、第１乃至第７のいずれか１つの発明の分流器を、空気調和機の冷媒の分流に用いることにより、安価で性能がよく、冷媒流通音も小さい空気調和機を提供することができる。
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２１】
図１Ａは、本発明に係る分流器の断面図であり、図１Ｂはその斜視図である。また、図２は、本発明に係る分流器の形状寸法図である。
【００２２】
図１Ａおよび図１Ｂに示されるように、分流器５は、第一の管１と、この第一の管１に対し略直交する方向に延びる第二の管２を有し、第一の管１の一方の開口端１ａが、第二の管２の長手方向の略中央部に設けた円筒状の接合部４に嵌合されて、全体として略Ｔ字状を呈している。第一の管１を流れる冷媒は、第一の管１の開口端１ａを通過して第二の管２に流入した後、第二の管２に設けた複数（例えば、二つ）の出口部２ａ、２ｂから流出する。
【００２３】
第二の管２には、第一の管１の開口端１ａが対向する部位およびその近傍を凹設することにより絞り部３が形成されており、ここでは、絞り部３の内壁面を第一の壁面３ａと称し、第一の壁面３ａと対向する第二の管２の内壁面を第二の壁面３ｂと称している。なお、絞り部３は、第一の管１の開口端１ａが対向する第二の管２の部位およびその近傍を、例えば平坦な端面を有する部材で径方向内方に押し潰して形成することができる。
【００２４】
したがって、第一の壁面３ａは、第一の管１の開口端１ａと対向し、第一の管１の開口端１ａから第二の管２に流入する冷媒の衝突壁として、第二の管２の内壁面に設けられており、第一の壁面３ａの面積は、第一の管１の接合部４における開口端１ａの開口面積の１／２より大きく設定されている。なお、接合部４における第一の管１の開口端１ａは、第二の管２の内壁面（第二の壁面３ｂ）より管内に突出するように嵌入されている。
【００２５】
また、第二の管２の長手方向における第一の壁面３ａの両端部３ｃ，３ｄには、それぞれ傾斜面が設けられている。
【００２６】
ここで、図２に示されるように、第一の管１の外径をＤ１、第二の管２の外径をＤ２、第二の管２内の最小絞り幅（第一の壁面３ａと第一の管１の開口端１ａとの距離）をＤ３、第二の管２の第一の壁面３ａと第二の壁面３ｂとの距離（第一の壁面３ａの長手方向の中心線から第一の壁面３ａに直交する方向の第二の壁面３ｂまでの距離）をＤ４とする。また、第一の管１の長手方向の中心線上にある点（図２では、第一の管１の長手方向の中心線と第二の管２の長手方向の中心線との交点）をＰとして、点Ｐの左側にある第二の管２の細管距離、即ち点Ｐから第一の壁面３ａの一方の端部３ｃまでの距離をＬ１、点Ｐの右側にある第二の管２の細管距離、即ち点Ｐから第一の壁面３ａのもう一方の端部３ｄまでの距離Ｌ２とし、第二の管２の内壁面より突出している第一の管１の長さをＨ１とする。
【００２７】
本実施の形態の場合、第二の管２の第一の壁面３ａと第二の壁面３ｂとの距離Ｄ４は、第二の管２内の最小絞り幅Ｄ３と、第二の管２の内壁面からの第一の管１の突出長さＨ１との和で表される。
【００２８】
また、図２に示される実施の形態においては、Ｌ２＞Ｌ１に設定されており、このように設定することで、流量面積が絞られている（Ｄ４）区間が短いと流量が大きくなるので、第一の管１の開口端１ａより第二の管２に流入した冷媒は、第二の管２の出口部２ａに導かれる冷媒量が、第二の管２の出口部２ｂに導かれる冷媒量より大きく設定され、細管の長さＬ１，Ｌ２を変化させることにより、第二の管２の出口部２ａ，２ｂから流出する冷媒流量を適宜設定することができる。
【００２９】
上述したように、第一の壁面３ａの面積は、第一の管１の開口端１ａの開口面積の１／２より大きくなるように設定しているが、これは絞りすぎると圧損になるからである。本実施の形態においては、第二の管２の左側の細管距離Ｌ１と右側の細管距離Ｌ２との和、即ち、第二の管２の絞り部３の長さＬ１＋Ｌ２を、第一の管１の外径Ｄ１より大きく設定している。
【００３０】
また、第一の管１を第二の管２の内壁面より長さＨ１だけ突出するように設定することで、第二の管２の第一の壁面３ａと第二の壁面３ｂとの距離Ｄ４を、第二の管２内の最小絞り幅Ｄ３より大きくして、第二の管２内の絞り変化を緩やかにしている。
【００３１】
図３は、第一の管１から第二の管２に流入した冷媒が第二の管２の出口部２ａ、２ｂから流出する量の比率を示す分流比率が大きい場合の分流器の断面図を示している。すなわち、上述した構成の分流器５において、Ｌ１を短くしてＬ２を長くし、Ｌ１とＬ２の距離の比率を大きく取ることで、分流比率を大きくし、かつ安定した分流を実現することができる。特に、冷媒が二層流のときには絞りによる整流効果で安定した分流を実現することができる。
【００３２】
図４は、分流比率を極端に変えた場合の分流器の断面図を示しており、同図に示される分流器は、第１の壁面３ａの二つの端部３ｃ，３ｄを点Ｐから見て同じ側（右側）に設定したものである。
【００３３】
極端に冷媒偏流させるために、第一の管１の長手方向の中心線より第二の管２の絞り部３をずらして、第二の管２の左側に細管を設けない形状に設定している。この構成の分流器においては、第一の管１から第二の管２に流入した冷媒の分流時、第二の管２の二つの冷媒流路のうち、一方にのみ絞り部３を設けることで、極端な分流比率と安定した分流を実現している。
【００３４】
図５は、図１Ａに示される分流器５において、第二の管２の絞り部３に、第一の管１の開口端１ａの中心に対向する突起部６を設けたものである。突起部６は、第一の管１の長手方向の中心線に対してその両側（二つの出口側）に同じ傾斜角を持ち、死水域を減少させるので、冷媒が分岐するときに乱れる領域を極力低減するとともに、分流をスムーズに行なうことができる。
【００３５】
図６は、図５に示される分流器における冷媒の流れを示しており、特に液とガスの２相流が流れるときの分流イメージ図である。
【００３６】
図６に示されるように、第一の管１の入口部より流入した液とガスの混合冷媒Ａは、第一の管１の開口端１ａから第二の管２の絞り部３を乱れることなくスムーズに通過し、第二の管２の出口部２ａ，２ｂからそれぞれ流出する冷媒Ｂ１と冷媒Ｂ２に分流される。
【００３７】
このときの分流は、第二の管２の左側の細管距離Ｌ１が第二の管２の右側の細管距離Ｌ２より短いことから、冷媒Ｂ１の量が冷媒Ｂ２の量より多くなる。
【００３８】
このように、第二の管２に絞り部３を設け、第一の管１の長手方向の中心線（あるいは点Ｐ）からの絞り部３の長さＬ１，Ｌ２を適宜設定することにより冷媒変流を任意に設定できることから、冷媒がたとえ液とガスの２相であっても、安定した分流を容易に実現でき、大量生産が可能で安価な分流器を提供することができる。
【００３９】
なお、突起部６の形状は、円錐状、多角錘状、円錐台状、多角錘台状、円柱状、多角柱状等、種々の形状をとることができる。
【００４０】
また、上述した様々な形状の分流器を、空気調和機の冷媒の分流に用いることにより、安価で性能がよく、冷媒流通音も小さい空気調和機を提供することができる。
【００４１】
本発明の分流器は、第二の管を押し潰して絞り部を形成し、その後、第二の管の接合部に第一の管を所定の位置まで挿入して嵌合することで生産できるので、高精度の成形や特殊な設備を使う必要がなく、成形が容易であることは言うまでもない。
【００４２】
また、第二の管内の第一の壁面に設ける突起部は、第二の管を押し潰して成形した後、ポンチなどの治具で管外から押圧することで、容易に成形することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
以上のように、本発明に係る分流器は、任意の分流比率を容易に設定でき、精度の高い成型を必要としないことから大量生産が可能で、分流比率が生産バラツキで大きく変わることがなく、液とガスの２相流にも有効なため、空気調和機用分流器として特に有用である。
【符号の説明】
【００４４】
１    第一の管
１ａ  第一の管の開口端
２    第二の管
２ａ，２ｂ  第二の管の出口部
３    第二の管の絞り部
３ａ  第二の管の第一の壁面
３ｂ  第二の管の第二の壁面
３ｃ，３ｄ  第一の壁面の端部
４    接合部
５    分流器
６    突起部
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の管と第二の管とを有し、前記第一の管の一方の開口端が前記第二の管の長手方向の略中央部に設けた接合部に嵌合され、冷媒が前記第一の管の前記開口端を通過して前記第二の管に流入した後、前記第二の管に設けた複数の出口部から流出する分流器であって、
前記第二の管の一部に絞り部を設け、前記絞り部が、前記第二の管の内壁面に設けられ前記第一の管の前記開口端と対向し所定の面積を持つ第一の壁面と、前記第一の壁面と対向する第二の壁面とによって構成されることを特徴とする分流器。
【請求項２】
前記第一の壁面の所定の面積を、前記第一の管の前記開口端の開口面積の１／２より大きく設定したことを特徴とする請求項１に記載の分流器。
【請求項３】
前記第二の管の長手方向における前記第一の壁面の二つの端部と、前記第一の管の前記開口端の中心との距離が異なることを特徴とする請求項１あるいは２に記載の分流器。
【請求項４】
前記第一の管の前記開口端が、前記第二の管の内壁面より突出するように嵌入されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の分流器。
【請求項５】
前記第二の管の長手方向における前記第一の壁面の二つの端部が、前記第一の管の長手方向の中心線から見て同じ側に位置していることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の分流器。
【請求項６】
前記第一の壁面に、前記第一の管の前記開口端に対向する突起部を設けたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の分流器。
【請求項７】
前記絞り部は前記第二の管を押し潰して形成したことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の分流器。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の分流器を有し、該分流器を冷媒の分流に用いたことを特徴とする空気調和機。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【国際調査報告】
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