(57)【要約】【課題】２層状態の冷媒が冷媒分流装置に流入する場合の冷媒流量偏差を防止する。【解決手段】ディストリビュータ３１に接続される配管を配管径の２倍以上直径の略円弧で螺旋状にした流入管３３をちいることで、２層状態の冷媒が流れる場合には密度の高い液相の冷媒は密度の小さい状態のものと比べて、遠心力の影響を大きく受けて半径方向の流れが生じるために、ディストリビュータ３１内にあるオリフィス部３１ａでガス相とのミキシングを促進させることができるため、流入管の内壁の形状に関わらず、流出管に流れる単位時間当たりの冷媒質量の差を大幅に減少できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機と、複数の冷媒経路を有する多パス型の熱交換器と、前記熱交換器入口側に配置されたディストリビュータと、前記熱交換器の熱交換用送風機とを有した冷凍回路ユニットにおいて、ディストリビュータに接続される配管は螺旋形状をなし、且つ前記螺旋の直径は該配管径の２倍以上としたことを特徴とする分流装置。
【請求項２】
圧縮機と、複数の冷媒経路を有する多パス型の熱交換器と、前記熱交換器入口側に配置されたディストリビュータと、前記熱交換器の熱交換用送風機とを有した冷凍回路ユニットにおいて、前記ディストリビュータに接続するディストリビュータ流入管を設け、前記ディストリビュータ流入管は他の配管より径を小さくしてあり、且つこの部位は前記ディストリビュータから接続配管の配管径の５倍までの距離以内に設けたことを特徴とする分流装置。
【請求項３】
ディストリビュータ流入管は、縮管を用いた事を特徴とする、請求項２記載の分流装置。
【請求項４】
圧縮機と、複数の冷媒経路を有する多パス型の熱交換器と、前記熱交換器入口側に配置されてディストリビュータと、前記熱交換器の熱交換用送風機とを有した冷凍回路ユニットにおいて、冷媒がディストリビュータに流入する直前の配管に冷媒を加振する共振手段を設けたことを特徴とする分流装置。
【請求項５】
共振手段の冷媒流通方向に対して垂直方向の断面のアスペクト比が１とならない形状であることを特徴とする、請求項４記載の冷凍サイクルの冷媒分流装置。
【請求項６】
共振手段をディストリビュータから接続配管の配管径の５倍までの距離以内に設けたことを特徴とする、請求項４〜５のいずれかに記載の分流装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は分流装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、２層状態の冷媒が冷媒分流装置に流入する場合、流入配管の形状や冷媒分流装置の設置状態によって、密度の高い液相の冷媒は密度の小さい状態のものと比べて、遠心力や重力の影響を大きく受けて偏った部分の壁面に沿って流れるために、一部の流出管に単位時間当たりの冷媒質量が大きくなることで熱交換器が熱交換する量が減少する。これを防止するためにディストリビュータ流入管の内壁に突起を設け、壁面をつたって流れる液冷媒を阻害することで、冷媒流量変化に対して熱交換器の冷媒偏流を防止している（例えば、特許文献１参照）。
図６は、特許文献１に記載された従来の冷媒分流装置を示すものである。図６に示すように、冷媒を複数の冷媒経路を有する熱交換器に分配するデストリビュータ31にデストリビュータ31に冷媒を流入させる流入管32が接続され、また、デストリビュータ31には熱交換器冷媒を分配するための流出管３２が接続された構成となっている。
【特許文献１】特開２０００−１０５０２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記従来の構成では、ディストリビュータに接続された流入管に溝が施されているため、配管１本あたりの加工費が高くなるだけでなく、平均肉厚を平滑管と同じにした場合、凹部の肉厚が小さくなるため、配管の強度や腐食などの耐久性が落ちるという課題を有していた。
【０００４】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、平滑管と同等の耐久性を持ち、冷媒流量変化に対して冷媒偏流の防止を両立できる分流装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記従来の課題を解決するために、本発明の分流装置は、ディストリビュータに接続される配管は螺旋形状をなし、且つ前記螺旋の直径は該配管径の２倍以上としたものである。
【０００６】
これによって、２層状態の冷媒の密度の高い液相の冷媒は密度の小さい状態のものと比べて、遠心力の影響を大きく受けて半径方向の流れが生じるために、ディストリビュータ内にあるオリフィス部でガス相とのミキシングを促進させることができるため、流入管の内壁の形状に関わらず、流出管に流れる単位時間当たりの冷媒質量の差を大幅に減少できる。
【０００７】
また、本発明の分流装置はディストリビュータに接続するディストリビュータ流入管を設け、前記ディストリビュータ流入管は他の配管より径を小さくしてあり、且つこの部位は前記ディストリビュータから接続配管の配管径の５倍までの距離以内に設けたもので、この構成をなすことにより、冷媒が縮流されることで壁面を流れる液冷媒が中央部に流れやすくなるために、液とガスがミキシングされてディストリビュータに流入されるために、流入管の内壁の形状に関わらず、流出管に流れる単位時間当たりの冷媒質量の差を大幅に減少できる。
【０００８】
また、本発明の分流装置は、ディストリビュータ流入管に縮管を用いたもので、この構
成をなすことにより、冷媒が縮流と拡大流が生じることで配管内での乱れを起こし、壁面を流れる冷媒が中央部に流れやすくなるために、流入管の内壁の形状に関わらず、流出管に流れる単位時間当たりの冷媒質量の差を大幅に減少できる。
【０００９】
また、本発明の分流装置は冷媒がディストリビュータに流入する直前の配管に冷媒を加振する共振手段を設けたもので、この構成をなすことにより、冷媒を加振できるため、壁面を流れる液冷媒とガス冷媒のミキシングが高いレベルで可能となるため、流入管の内壁の形状に関わらず、流出管に流れる単位時間当たりの冷媒質量の差を大幅に減少できる。
【００１０】
また、本発明の分流装置は前記共振手段の冷媒流通方向に対して垂直方向の断面のアスペクト比が１とならない形状であるため、共振手段で加振された冷媒は特定方向に強く加振された波形を形成できることで、壁面を流れる液冷媒とガス冷媒のミキシングが高いレベルで可能となるだけでなく、接続配管の形状による遠心力や重力の影響を受けにくくなることから、流入管の内壁の形状に関わらず、流出管に流れる単位時間当たりの冷媒質量の差を大幅に減少できるだけでなく、分流装置の設置自由度が上がる。
【００１１】
また、本発明の分流装置は前記共振手段を前記ディストリビュータから接続配管の配管径の５倍までの距離以内に設けたことで、ミキシングされた液冷媒とガス冷媒の状態を維持できるため、流入管の内壁の形状に関わらず、流出管に流れる単位時間当たりの冷媒質量の差を大幅に減少できる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の冷媒分流装置は、流入管からディストリビュータの壁面を流れる液冷媒を阻害する働きが生じるために複数の冷媒経路を有する熱交換器の入口側に接続される流出管に流れる冷媒流量偏差を大幅に減少できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
第１の発明はディストリビュータに接続される配管を配管径の２倍以上直径の略円弧で螺旋状にしたとしたもので、これによって、２層状態の冷媒の密度の高い液相の冷媒は密度の小さい状態のものと比べて、遠心力の影響を大きく受けて半径方向の流れが生じるために、同一循環量で同一配管長の場合、冷媒の流路長さが長くなることで冷媒の流速が上がることで流入管で液層とガス層のミキシングが期待できるだけでなく、ディストリビュータ内にあるオリフィス部に流入する際の速度も上がることが期待でき、液層とガス相とのミキシングを促進させることができるため、流入管の内壁の形状に関わらず、流出管に流れる単位時間当たりの冷媒質量の差を大幅に減少できる。
【００１４】
第２の発明は、２層状態の冷媒が流れる場合において、ディストリビュータに流入する直前の配管径を他の流入管径より小さくしたデストリビュータ流入管をディストリビュータから接続配管の配管径の5倍までの距離以内に設けたことで、冷媒が縮流されることで壁面を流れる液冷媒が中央部に流れやすくなるために、液とガスがミキシングされてディストリビュータに流入されるために、流入管の内壁の形状に関わらず、流出管に流れる単位時間当たりの冷媒質量の差を大幅に減少できる。
【００１５】
第３の発明は、２層状態の冷媒が流れる場合において、ディストリビュータに流入する直前の配管を縮管したデストリビュータ縮管をディストリビュータから接続配管の配管径の5倍までの距離以内に設けたことで、冷媒が縮流と拡大流が生じることで配管内での乱れを起こし、壁面を流れる液冷媒が中央部に流れやすくなるために、流入管の内壁の形状に関わらず、流出管に流れる単位時間当たりの冷媒質量の差を大幅に減少できる。
【００１６】
第４の発明は、２層状態の冷媒が流れる場合において、冷媒がディストリビュータに流
入する直前の配管に冷媒を加振する共振手段を設けたことで冷媒を加振できるため、壁面を流れる液冷媒とガス冷媒のミキシングが高いレベルで可能となるため、流入管の内壁の形状に関わらず、流出管に流れる単位時間当たりの冷媒質量の差を大幅に減少できる。
【００１７】
第５の発明は、２層状態の冷媒が流れる場合において、共振手段の冷媒流通方向に対して垂直方向の断面のアスペクト比が１とならない形状であるため、共振手段で加振された冷媒は特定方向に強く加振された波形を形成できることで、壁面を流れる液冷媒とガス冷媒のミキシングが高いレベルで可能となるだけでなく、接続配管の形状による遠心力や重力の影響を受けにくくなることから、流入管の内壁の形状に関わらず、流出管に流れる単位時間当たりの冷媒質量の差を大幅に減少できるだけでなく、分流装置の設置自由度が上がる。
【００１８】
第６の発明は、２層状態の冷媒が流れる場合において、前記共振手段を前記ディストリビュータから接続配管の配管径の5倍までの距離以内に設けたことで、ミキシングされた液冷媒とガス冷媒の状態を維持できるため、流入管の内壁の形状に関わらず、流出管に流れる単位時間当たりの冷媒質量の差を大幅に減少できる。
【００１９】
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。
【００２０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における冷媒分流装置の略断面図を示すものである。
【００２１】
図１において、冷媒を複数の冷媒経路を有する熱交換器に分配するデストリビュータ31と、デストリビュータ３１の内部には冷媒の流れを縮流させる絞り部を設けたオリフィス部３１ａと、デストリビュータ３１に冷媒を流入させる流入管３２と、デストリビュータ３１には熱交換器冷媒を分配するための流出管３２から構成されている。
【００２２】
以上のように構成された冷媒分流装置について、以下その動作、作用を説明する。
【００２３】
まず、凝縮機で凝縮された２層状態の冷媒は、配管径ｄの２倍以上直径Ｄの略円弧で螺旋状形状の流入管３２内に際にその形状から密度の高い液相の冷媒は密度の小さい状態のものと比べて、遠心力の影響を大きく受けて半径方向の流れが生じるために、同一循環量で同一配管長の場合、冷媒の流路長さが長くなることで冷媒の流速が上がることで流入管での液層とガス層のミキシングが期待できるだけでなく、ディストリビュータ３１内にあるオリフィス部３１ａに流入する際の速度も上がることが期待でき、オリフィス部での液層とガス相とのミキシングを促進させることができるため、流入管の内壁の形状に関わらず、流出管３２に流れる単位時間当たりの冷媒質量の差を大幅に減少できる。
【００２４】
（実施の形態２）
図２は、本発明の第２の実施の形態における冷媒分流装置を示すものである。
【００２５】
図２において、ディストリビュータ３１に流入する直前の配管の配管径ｄ２を接続する流入配管３２の配管径ｄ１より小さくしたデストリビュータ流入管４２から構成されたものである。
【００２６】
以上のように構成された冷媒分流装置について、以下その動作、作用を説明する。
【００２７】
まず、凝縮機で凝縮された２層状態の冷媒が分流装置に流入する場合において、ディス
トリビュータ３１に流入する直前の配管の配管径ｄ２を接続する流入配管３２の配管径ｄ１より小さくしたデストリビュータ流入管４２が冷媒を縮流するだけでなく、壁面をつたってきた液冷媒の流れを阻害し、配管中心部に向けることで中央部に流れやすくなるために、液とガスがミキシングされてディストリビュータに流入されるために、流入管の内壁の形状に関わらず、流出管に流れる単位時間当たりの冷媒質量の差を大幅に減少できる。また、デストリビュータ流入管４２の設置位置をデストリビュータ流入管４２の径の５倍までの距離以内にしたことで、液とガスがミキシングされる効果がある程度維持できる。
【００２８】
（実施の形態３）
図３は、本発明の第３の実施の形態における冷媒分流装置を示すものである。
【００２９】
図３において、ディストリビュータ３１に流入する直前の配管を縮管したデストリビュータ縮管５２から構成されたものである。
【００３０】
以上のように構成された冷媒分流装置について、以下その動作、作用を説明する。
【００３１】
まず、凝縮機で凝縮された２層状態の冷媒が分流装置に流入する場合において、ディストリビュータ３１に流入する直前の配管を縮管したデストリビュータ縮管５２によって、冷媒は縮流と拡大流が生じることで配管内での乱れを起こし、壁面を流れる液冷媒とガス冷媒のミキシングを促進されやすくなるために、流入管の内壁の形状に関わらず、流出管に流れる単位時間当たりの冷媒質量の差を大幅に減少できる。
【００３２】
また、ディストリビュータから接続配管の配管径ｄ２の５倍までの距離Ｌ以内に設けたことで、液とガスがミキシングされる効果がある程度維持できる。
【００３３】
（実施の形態４）
図４は、本発明の第４の実施の形態における冷媒分流装置を示すものである。
【００３４】
図４において、ディストリビュータに流入する直前の配管に共振手段６１から構成されたものである。
【００３５】
以上のように構成された冷媒分流装置について、以下その動作、作用を説明する。
【００３６】
まず、凝縮機で凝縮された２層状態の冷媒が分流装置に流入する場合において、冷媒がディストリビュータ３１に流入する直前の配管に冷媒を加振する共振手段６１を設けたことで冷媒を加振できるため、壁面を流れる液冷媒とガス冷媒のミキシングが高いレベルで可能となるため、流入管の内壁の形状に関わらず、流出管に流れる単位時間当たりの冷媒質量の差を大幅に減少できる。
【００３７】
（実施の形態５）
図５は、本発明の第５の実施の形態における冷媒分流装置を示すものである。
【００３８】
図５において、ディストリビュータに流入する直前の配管にアスペクト比ｄ３／ｄ４が１とならない形状である共振手段７１から構成されたものである。
【００３９】
以上のように構成された冷媒分流装置について、以下その動作、作用を説明する。
【００４０】
まず、凝縮機で凝縮された２層状態の冷媒が分流装置に流入する場合において、冷媒流通方向に対して垂直方向の断面の前記アスペクト比が１とならない形状である共振手段７１で加振された冷媒は特定方向に強く加振された波形を形成できることで、壁面を流れる
液冷媒とガス冷媒のミキシングが高いレベルで可能となるだけでなく、接続配管の形状による遠心力や重力の影響を受けにくくなることから、流入管の内壁の形状に関わらず、流出管に流れる単位時間当たりの冷媒質量の差を大幅に減少できるだけでなく、分流装置の設置自由度が上がる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
以上のように、本発明にかかる分流装置は、流入管からディストリビュータの壁面を流れる流体を阻害する働きが生じるために流量偏差を大幅に減少できるので、冷凍サイクルの冷媒のみならず、他の流体、例えば水、水蒸気、ブライン等の分流装置への用途にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施の形態１における冷媒分流装置の略断面図
【図２】本発明の実施の形態２における冷媒分流装置の略断面図
【図３】本発明の実施の形態３における冷媒分流装置の略断面図
【図４】本発明の実施の形態４における冷媒分流装置の略断面図
【図５】本発明の実施の形態５における冷媒分流装置の略断面図
【図６】従来の冷媒分流装置の略断面図
【符号の説明】
【００４３】
３１  ディストリビュータ
３２  流入管
３３  流出管
４２  ディストリビュータ流入管
５２  デストリビュータ縮管
６１  共振手段
７１  共振手段
【図１】
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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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