(57)【要約】      （修正有）【課題】  分流器本体および各分流管の設置角度の変化、入口冷媒の乾き度、冷媒流量の変化などに対して、分流器本体の出口から熱交換器に入る各パスの流量比のずれを少なくし、圧力損失を小さくした冷媒用分流器を提供する。【解決手段】  冷媒流入口５ｄから流入した冷媒を複数本の冷媒分流管８ａ〜８ｄを介して複数の冷媒通路に分配する冷媒分流器において、上記分流器本体５ａの内部に、その中心軸付近が盲部１１ａ，１２ａで外周囲に複数の冷媒流通穴１１ｂ，１１ｂ・・・、１２ｂ，１２ｂ・・・を有する仕切板１１，１２を設け、上記冷媒流入口５ｄの上流より流入した後滞留しようとする冷媒を、上記中心軸付近の盲部１１ａ，１２ａに衝突させて混合撹拌した後、上記外周の冷媒流通穴１１ｂ，１１ｂ・・・、１２ｂ，１２ｂ・・・を介して均一な気液混合状態で上記複数本の冷媒分流管８ａ〜８ｄに均等に供給するようにした。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下方向に延びる筒体状の分流器本体（５ａ）と、該分流器本体（５ａ）の下端側に設けられた次第に内径が拡大する冷媒流入口（５ｄ）と、上記分流器本体（５ａ）の上端側に設けられた複数本の冷媒分流管（８ａ）〜（８ｄ）とからなり、上記冷媒流入口（５ｄ）から流入した冷媒を上記複数本の冷媒分流管（８ａ）〜（８ｄ）を介して複数の冷媒通路に分配する冷媒分流器において、上記分流器本体（５ａ）の内部に、その中心軸付近が盲部（１１ａ），（１２ａ）で外周囲に複数の冷媒流通穴（１１ｂ），（１１ｂ）・・・、（１２ｂ），（１２ｂ）・・・を有する仕切板（１１），（１２）を設け、上記冷媒流入口（５ｄ）の上流より流入した後滞留しようとする冷媒を、上記中心軸付近の盲部（１１ａ），（１２ａ）に衝突させて混合撹拌した後、上記外周の冷媒流通穴（１１ｂ），（１１ｂ）・・・、（１２ｂ），（１２ｂ）・・・を介して均一な気液混合状態で上記複数本の冷媒分流管（８ａ）〜（８ｄ）に均等に供給するようにしたことを特徴とする冷媒分流器。
【請求項２】
仕切板（１１）は、平板であることを特徴とする請求項１記載の冷媒分流器。
【請求項３】
仕切板（１２）は、球面板であることを特徴とする請求項１記載の冷媒分流器。
【請求項４】
冷媒流通穴（１１ｂ），（１１ｂ）・・・は、円形の貫通孔よりなることを特徴とする請求項１，２又は３記載の冷媒分流器。
【請求項５】
冷媒流通穴（１２ｂ），（１２ｂ）・・・は、切欠溝よりなることを特徴とする請求項１，２又は３記載の冷媒分流器。
【請求項６】
冷媒流通穴（１１ｂ），（１１ｂ）・・・、（１２ｂ），（１２ｂ）・・・の総面積は、冷媒流入口（５ｄ）の最小内径部の断面積の２倍よりも大きくなるようにしたことを特徴とする請求項１，２，３，４又は５記載の冷媒分流器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、冷凍装置用の冷媒分流器の構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図７に、冷凍装置における従来の冷媒用分流器５の構造を示す。
【０００３】
この冷媒用分流器５は、上下方向に延びる等径筒状の分流器本体５ａの上面部５ｅを外方に突出した球面状とし、この球面状の上面部５ｅに複数個の穴を形成し、これら各穴に挿入される各分流管８ａ〜８ｄ（８ｄは手前側にあるため図示省略）の一端側に、同分流管８ａ〜８ｄの軸心に対して少し傾斜し、上記分流器本体５ａの上面部５ｅに密接状態で当接するビーディング１３，１３・・・を形成し、このビーディング１３，１３・・・を上記分流器本体５ａの上面部５ｅに対してろう付け固定することによって、図示の如く複数本の分流管８ａ〜８ｄを接続した構成となっている。
【０００４】
一方、同分流器本体５ａの下端側は、図示のように漏斗構造となっており、入口管である冷媒供給管１０が嵌合連結される小径の冷媒供給管接続部５ｂと該冷媒供給管接続部５ｂよりも次第に大径となって次第に内径が拡大される断面漏斗形状の冷媒導入口５ｄよりなっている。
【０００５】
符号５ｃは、上記冷媒供給管接続部５ｂ内側の冷媒供給管１０の嵌合溝部であり、同嵌合溝部５ｃに冷媒供給管１０が接続された状態では、図示のように冷媒供給管１０内の冷媒供給通路と上記冷媒流入口５ｄの上流端（口径最小部）とは、同一の内径で連続している（例えば特許文献１参照）。
【０００６】
このような構成によると、分流器本体５ａは、その形状から、材料を銅等の比較的強度の弱い材料としても、充分に高い冷媒圧力に耐えることができるようになり、また分流器本体５ａと各分流管８ａ〜８ｄとのろう付けも確実になされ、冷媒漏れ等の恐れもなくなる。
【０００７】
【特許文献１】実開昭６０−２７７５号公報（全文明細書第１−６頁、第１図−第３図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、上記のような分流器５を、例えば蒸発器回路として使用した場合、あらかじめ上記分流管８ａ〜８ｄで設定した各パスへの冷媒流量比が、分流器本体５ａ自体又は分流器本体５ａに対する各分流管８ａ〜８ｄの設置角度の変化や冷媒流量の変化、冷媒の乾き度（膨張弁前温度）などの条件により変わってしまい、偏流が生じて蒸発器性能を大きく低下させてしまう問題がある。
【０００９】
つまり、上記従来の構成では、例えば図７に示すように、冷媒の入口管である冷媒供給管１０部分から内径が次第に拡大する冷媒流入口５ｄ部分で冷媒の速度が減速する結果、多くの液冷媒Ｒが分流器本体５ａ内下部に滞留し、その液溜まりの気液界面が各分流管８ａ〜８ｄの冷媒分流穴に近づく。このため、分流器本体５ａの設置角度の精度や分流器本体５ａの分流管８ａ〜８ｄ挿入穴設置位置の精度のばらつき等により、液冷媒Ｒが多く流れるパスやガス冷媒が多く流れるパスが存在するようになり、偏流を引き起こしていた。
【００１０】
本願発明は、このような問題を解決するためになされたもので、分流器本体自体や分流器本体に対する分流管設置角度の変化、入口冷媒の乾き度、冷媒流量の変化などに対して、分流器本体の出口から熱交換器に入る各パスの冷媒流量比のずれを少なくし、可及的に圧力損失を小さくした冷媒用分流器を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本願各発明は、それぞれ上記の問題を解決することを目的としてなされたものであって、次のような有効な課題解決手段を備えて構成されている。
【００１２】
（１）  請求項１の発明
この発明は、上下方向に延びる筒体状の分流器本体５ａと、該分流器本体５ａの下端側に設けられた次第に内径が拡大する冷媒流入口５ｄと、上記分流器本体５ａの上端側に設けられた複数本の冷媒分流管８ａ〜８ｄとからなり、上記冷媒流入口５ｄから流入した冷媒を上記複数本の冷媒分流管８ａ〜８ｄを介して複数の冷媒通路に分配する冷媒分流器において、上記分流器本体５ａの内部に、その中心軸付近が盲部１１ａ，１２ａで外周囲に複数の冷媒流通穴１１ｂ，１１ｂ・・・、１２ｂ，１２ｂ・・・を有する仕切板１１，１２を設け、上記冷媒流入口５ｄの上流より流入した後滞留しようとする冷媒を、上記中心軸付近の盲部１１ａ，１２ａに衝突させて混合撹拌した後、上記外周の冷媒流通穴１１ｂ，１１ｂ・・・、１２ｂ，１２ｂ・・・を介して均一な気液混合状態で上記複数本の冷媒分流管８ａ〜８ｄに均等に供給するようにしたことを特徴としている。
【００１３】
このような構成によると、分流器本体５ａの内部に、その中心軸付近が盲部１１ａ，１２ａで、同盲部１１ａ，１２ａの外周囲に複数の冷媒流通穴１１ｂ，１１ｂ・・・、１２ｂ，１２ｂ・・・を有する仕切板１１，１２があることから、小径の冷媒流入口５ｄの上流より流入した後、次第に通路径が拡大することにより滞留しようとする液冷媒を、先ず同仕切板１１，１２の中心軸付近の盲部１１ａ，１２ａに衝突させて効果的に混合撹拌した後、その外周の冷媒流通穴１１ｂ，１１ｂ・・・、１２ｂ，１２ｂ・・・部分を介して均一な気液混合状態で上記複数本の冷媒分流管８ａ〜８ｄに均等に介して供給することが可能となる。
【００１４】
（２）  請求項２の発明
この発明では、上記請求項１の発明の構成において、仕切板１１は、平板であることを特徴としている。
【００１５】
仕切板１１が平板の場合、中心軸付近のフラットな盲部１１ａで、流入してくる液冷媒を衝撃力の大きい状態で受け止め、効果的に混合撹拌することができ、均一な気液混合状態を形成することができる。
【００１６】
（３）  請求項３の発明
この発明では、上記請求項１の発明の構成において、仕切板１２は、球面板であることを特徴としている。
【００１７】
仕切板１２が球面板の場合、中心軸付近の凹球面状の盲部１２ａで、流入してくる液冷媒を、より衝撃力の大きい状態で受け止め、より効果的に混合撹拌することができ、より均一な気液混合状態を形成することができる。
【００１８】
（４）  請求項４の発明
この発明では、上記請求項１，２又は３の発明の構成において、冷媒流通穴１１ｂ，１１ｂ・・・は、円形の貫通孔よりなることを特徴としている。
【００１９】
このような構成の場合、同円形の貫通孔よりなる冷媒流通穴１１ｂ，１１ｂ・・・を介して、気液混合状態の冷媒が均一に各分流管８ａ〜８ｄに供給される。
【００２０】
（５）  請求項５の発明
この発明では、上記請求項１，２又は３の発明の構成において、冷媒流通穴１２ｂ，１２ｂ・・・は、外周の切欠溝よりなることを特徴としている。
【００２１】
このような構成の場合、同切欠溝よりなる冷媒流通穴１２ｂ，１２ｂ・・・を介して、気液混合状態の冷媒が均一に各分流管８ａ〜８ｄに供給される。
【００２２】
（６）  請求項６の発明
この発明では、上記請求項１，２，３又は４の発明の構成において、冷媒流通穴１１ｂ，１１ｂ・・・、１２ｂ，１２ｂ・・・の総面積は、冷媒流入口５ｄの最小内径部の断面積の２倍よりも大きくなるようにしたことを特徴としている。
【００２３】
仕切板１１，１２を設けると、必然的に圧損が増大する。
【００２４】
そこで、上記効果を得ながらも、圧損を可及的に低減するために、冷媒流通穴１１ｂ，１１ｂ・・・、１２ｂ，１２ｂ・・・の総面積は、冷媒流入口５ｄの最小内径部の断面積の２倍よりも大きくする。
【発明の効果】
【００２５】
以上の結果、本願発明によると、分流器本体自体や分流器本体に対する各分流管設置角度の変化、入口冷媒の乾き度、冷媒流量の変化等に対して、分流器本体の冷媒分流口から熱交換器に入る各パスの冷媒流量比の設定値からのずれ（ばらつき）を有効に低減することができる。
【００２６】
その結果、従来の構成に比べて可及的に圧力損失が小さくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
図１〜図４は、本願発明の最良の実施の形態に係る冷凍装置用冷媒分流器の構成および作用を示している。
【００２８】
（冷凍装置の冷凍回路の構成）
先ず図１は、同冷媒分流器が適用される空気調和機等一般的な冷凍装置の冷凍回路の構成を示している。
【００２９】
図１において、符号１は圧縮機であり、この圧縮機１に対し、４方切換弁２を介して、室外熱交換器３、減圧装置４、分流器５、室内熱交換器６及び分岐管７を、それぞれ図示のように環状に連結して冷凍サイクルを形成している。
【００３０】
さらに上記冷凍サイクルのうち、上記分流器５と室内熱交換器６とは複数本の分流管８ａ〜８ｄよりなる分流部８を介して連通させ、また、上記室内熱交換器６と分岐管７とは複数本の合流管９ａ〜９ｄよりなる合流部９を介して連通させている。
【００３１】
（分流器５部分の構成）
上記分流器５は、例えば図２に示すように、上下方向に長い等径円筒状の分流器本体（内径Ｄ2）５ａの上面部５ｅを絞り加工することによって一定の圧力に耐えるように外方に突出した球面状とし、この球面状の上面部５ｅに、上記複数本の分流管８ａ〜８ｄの一端側を挿入するための複数個の分流管挿入穴（符号省略）を形成している。そして、これら複数個の分流管挿入穴に対して、上記分流器本体５ａの軸心（中心軸）に対して、上記各分流管８ａ〜８ｄの軸心が所定の傾斜角度になるように各分流管８ａ〜８ｄの一端を挿入し、それら各分流管８ａ〜８ｄが相互に接触しないように配置している。
【００３２】
また、上記分流器本体５ａの上面部５ｅ部分に上記各分流管８ａ〜８ｄをろう付けする際に、ろう材が上記分流器本体５ａ内に挿入穴の隙間から滲透しないようにするために、上記各分流管８ａ〜８ｄには径を拡大したビーディング１３，１３・・・が設けられている。また、このようにビーディング１３，１３・・・を設けると、上記分流器本体５ａに対する上記各分流管８ａ〜８ｄのろう付け作業が容易になるとともに、上記分流器本体５ａへの上記各分流管８ａ〜８ｄの挿入位置や挿入角度も正確に保たれるようになり、上記各分流管８ａ〜８ｄ内の冷媒流量の均等化を図ることができる。
【００３３】
一方、同分流器本体５ａの下端側は、図示のように、漏斗構造となっており、冷媒供給管１０が嵌合連結される小径の冷媒供給管接続部５ｂと該冷媒供給管接続部５ｂよりも次第に大径となって次第に内径が拡大（Ｄ1〜Ｄ2）される冷媒導入口５ｄよりなっている。
【００３４】
符号５ｃは、上記冷媒供給管接続部５ｂ内側の冷媒供給管１０の嵌合溝部であり、同嵌合溝部５ｃに冷媒供給管１０が接続された状態では、図示のように冷媒供給管１０内の冷媒供給通路と上記冷媒流入口５ｄの上流端（口径最小部）とは、同一の内径Ｄ1で連続している
（従来の問題）
ところが、上記のような分流器５を、例えば蒸発器回路として使用した場合、あらかじめ分流部８で設定した各パスへの冷媒流量比が、分流器本体５ａ自体又は分流器本体５ａに対する各分流管８ａ〜８ｄの設置角度の変化や冷媒流量の変化、冷媒の乾き度（膨張弁前温度）などの条件により変わってしまい、偏流が生じて蒸発器性能を大きく低下させてしまう問題がある。
【００３５】
つまり、上記の構成では、そのままだと分流器本体５ａ内に冷媒を供給する冷媒供給管（入口管）１０部分から内径が次第に拡大（Ｄ1〜Ｄ2）する漏斗形状の冷媒流入口５ｄ部分で冷媒の流入速度が減速する結果、多くの液冷媒Ｒが分流器本体５ａ内下部に滞留し、その液溜まりの気液界面が各分流管８ａ〜８ｄの冷媒分流穴に近づく（前述の図７の状態を参照）。
【００３６】
このため、分流器本体５ａ自体の設置角度の精度や分流管８ａ〜８ｄ挿入用穴設置位置の精度のばらつき等により、液冷媒Ｒが多く流れるパスやガス冷媒Ｇが多く流れるパスが存在するようになり、偏流を引き起こす。
【００３７】
そこで本実施の形態では、このような問題を解決し、分流器本体５ａ自体又は分流器本体５ａに対する各分流管８ａ〜８ｄの設置角度の変化、入口冷媒の乾き度、冷媒流量の変化などに対して、分流器本体５ａの出口から熱交換器６に入る各パスの流量比のずれを少なくし、可及的に圧力損失を小さくした冷媒用分流器を提供するために、次のように分流器本体５ａ内の冷媒流入口５ｄ寄り位置に、流入した冷媒を一旦受け止めて混合撹拌した後、均一に冷媒分流口（分流管８ａ〜８ｄ）側に供給するバッフル機能を備えた整流用の仕切板１１が設けられている。
【００３８】
（仕切板１１の構成）
すなわち、本実施の形態では、上記分流器本体５ａの内部に、その中心軸付近が盲部１１ａで、その外周囲の周方向に複数の円形貫通孔よりなる冷媒流通穴（口径Ｄ３）１１ｂ，１１ｂ・・・を形成した平板構造の仕切板１１を設け、上記冷媒流入口５ｄの上流部より流入した後、内径が拡大する部分で滞留しようとする液冷媒を中心軸付近の盲部１１ａに衝突させて混合撹拌した後、外周の冷媒流通穴１１ｂ，１１ｂ・・・を介して均一な気液混合状態にした上で、上記各分流管８ａ〜８ｄの冷媒分流口に均等に供給するようにしている。
【００３９】
また、この場合、仕切板１１の存在による圧損の増大を考慮して上記冷媒流通穴１１ｂ，１１ｂ・・・の総断面積は、上記入口管である冷媒供給管１０の内径断面積の２倍よりも大きくなるように構成している。
【００４０】
したがって、このような構成によると、分流器本体５ａ自体又は分流器本体５ａに対する各分流管８ａ〜８ｄの設置角度の変化、入口冷媒の乾き度、冷媒流量の変化などに対して、分流器本体５ａの出口から熱交換器６に入る各パスの流量比のずれを少なくし、可及的に圧力損失を小さくすることができる。
【００４１】
（変形例）
次に図４〜図６は、上記本願発明の最良の実施の形態の変形例に係る冷媒分流器の全体および要部の構成を示している。
【００４２】
この変形例では、上述した平板構造の仕切板１１を、例えば図５、図６に示すような球面板構造の仕切板１２に変更するとともに、外周側の冷媒流通穴１１ｂ，１１ｂ・・・を円形の貫通孔から、仕切板外周縁の切欠溝により形成される冷媒流通穴１２ｂ，１２ｂ・・・とし、図４に示すように、その凹球面側を冷媒流入口５ｄ側に対向させて、略同様の位置に設置したことを特徴とするものである。
【００４３】
その他の構成は、全て図１〜図３のものと同様であり、圧損の増大を考慮して、やはり上記冷媒流通穴１２ｂ，１２ｂ・・・の総断面積は、上記入口管である冷媒供給管１０の内径断面積の２倍よりも大きくなるように構成している。
【００４４】
このような構成の場合にも、冷媒流入口５ｄを介して流入した後、同冷媒流入口５ｄの内径が拡大する部分で滞留しようとする液冷媒を、中心軸付近の盲部１２ａに衝突させて混合撹拌した後、外周の冷媒流通穴１２ｂ，１２ｂ・・・を介して均一な気液混合状態にした上で、上記各分流管８ａ〜８ｄの冷媒分流口に均等に供給することができる。
【００４５】
したがって、このような構成によっても、図１〜図３の場合と同様に、分流器本体５ａ自体又は分流器本体５ａに対する各分流管８ａ〜８ｄの設置角度の変化、入口冷媒の乾き度、冷媒流量の変化などに対して、分流器本体５ａの出口から熱交換器６に入る各パスの流量比のずれを少なくし、可及的に圧力損失を小さくすることができる。
【００４６】
なお、この場合において、上記切欠溝よりなる冷媒流通穴１２ｂ，１２ｂ・・・は、もちろん図１〜図３の場合のような円形孔としてもかまわない。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本願発明の最良の実施の形態に係る冷媒分流器を採用して構成した冷凍装置の冷凍サイクル図である。
【図２】本願発明の最良の実施の形態に係る冷媒分流器の全体構造を示す縦断面図である。
【図３】同冷媒分流器の要部の構成を示す平面図である。
【図４】本願発明の最良の実施の形態の変形例に係る冷媒分流器の全体構造を示す縦断面図である。
【図５】同冷媒分流器の要部の構成を示す平面図である。
【図６】同冷媒分流器の要部の構成を示す側面図である。
【図７】従来の冷凍装置用冷媒分流器の構成を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００４８】
５は冷媒分流器、５ａは分流器本体、５ｂは入口管接続部、５ｃは入口管嵌合部、５ｄは冷媒流入口、５ｅは分流器本体の上面部、８は分流部、８ａ〜８ｄは分流部８の各分流管、１０は冷媒供給管、１１は仕切板、１１ａは仕切板中心軸付近の盲部、１１ｂは円形貫通孔よりなる冷媒流通穴、１２は仕切板、１２ａは仕切板中心軸付近の盲部、１２ｂは切欠溝よりなる冷媒流通穴である。
【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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【図７】
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