(57)【要約】【課題】流出管に流れる単位時間当たりの冷媒質量の差が小さい冷媒分流装置を提供する。【解決手段】熱交換器（図示せず）の入口側に接続される流出管１０を保持する本体１１と、一端が前記本体１１に接続され他端に流入管１２を保持するオリフィス２１とを備え、前記オリフィス２１に、前記流入管１２と略同軸上でかつ前記流入管１２の内径よりも径小な絞り部１４を設け、前記絞り部１４の内周に凹凸１５を形成したもので、絞り部１４側面につたって流れる密度の高い液冷媒を阻害し、さらに凸部では流速が速くなるために凸部表面までつたってきた液冷媒がガス冷媒とミキシングされ易くなり、流出管１０に流れる単位時間当たりの冷媒質量の差を大幅に減少することができる。【選択図】図１
2006078106.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱交換器の入口側に接続される流出管を保持する本体と、一端が前記本体に接続され他端に流入管を保持するオリフィスとを備え、前記オリフィスに、前記流入管と略同軸上でかつ前記流入管の内径よりも径小な絞り部を設け、前記絞り部の内周に凹凸を形成したことを特徴とする冷媒分流装置。
【請求項２】
凹凸をらせん状の溝で形成したことを特徴とする請求項１に記載の冷媒分流装置。
【請求項３】
熱交換器の入口側に接続される流出管を保持する本体と、一端が前記本体に接続され他端に流入管を保持するオリフィスとを備え、前記オリフィスに、前記流入管と略同軸上でかつ前記流入管の内径よりも径小な絞り部を設け、前記絞り部の外周に凹部を形成したことを特徴とする冷媒分流装置。
【請求項４】
絞り部の内周に凹凸を施したことを特徴とする請求項３に記載の冷媒分流装置。
【請求項５】
凹凸をらせん状の溝で形成したことを特徴とする請求項４に記載の冷媒分流装置。
【請求項６】
凹部のコーナー部を略Ｒ形状としたことを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項に記載の冷媒分流装置。
【請求項７】
凹部の断面を略円弧状に形成したことを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項に記載の冷媒分流装置。
【請求項８】
凹部の形状を、中心部から離れるほどその深さを深くしたことを特徴とする請求項３〜６のいずれか１項に記載の冷媒分流装置。
【請求項９】
本体の絞り部に対向する位置に突起を設けたことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の冷媒分流装置。
【請求項１０】
圧縮機と、複数の冷媒経路を有する熱交換器と、請求項１〜９のいずれか１項に記載の冷媒分流装置を備えた空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は冷凍サイクルに使用される冷媒分流装置及び空気調和機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の冷媒分流装置は、冷媒を衝突させる衝突面の形状を変えることで、気相と液相の混合を図り、均等に冷媒を分配するようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図６は、上記特許文献１に記載された従来の冷媒分流装置の略断面図である。
【０００４】
図６において、冷媒分流装置は、複数の冷媒経路を有する熱交換器（図示せず）の入口側に接続される流出管１０と、流出管１０を保持する本体１１と、冷媒が流入する流入管１２と、一端が本体１１と接続され他端側に流入管１２を保持するオリフィス１３から構成されている。
【特許文献１】特開平６−２９９０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、前記従来の冷媒分流装置の構成では、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るために、偏った部分の壁面に沿った流れが生じ、一部の流出管１０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という課題を有していた。
【０００６】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、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単位時間当たりの冷媒質量の差を大幅に減少することができる冷媒分流装置及び空気調和機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】
【０００７】
前記従来の課題を解決するために、本発明の冷媒分流装置は、熱交換器の入口側に接続される流出管を保持する本体と、一端が前記本体に接続され他端に流入管を保持するオリフィスとを備え、前記オリフィスに、前記流入管と略同軸上でかつ前記流入管の内径よりも径小な絞り部を設け、前記絞り部の内周に凹凸を形成したもので、絞り部側面につたって流れる密度の高い液冷媒を阻害し、さらに凸部では流速が速くなるために凸部表面までつたってきた液冷媒がガス冷媒とミキシングされ易くなるために、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、本発明の冷媒分流装置は、熱交換器の入口側に接続される流出管を保持する本体と、一端が前記本体に接続され他端に流入管を保持するオリフィスとを備え、前記オリフィスに、前記流入管と略同軸上でかつ前記流入管の内径よりも径小な絞り部を設け、前記絞り部の外周に凹部を形成したもので、流入管側面をつたって流れる密度の高い液冷媒は直接絞り部に流入せずに液冷媒がガス冷媒に引き込まれるように絞り部に流入するために、液冷媒がミキシングされ、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】
さらに、本発明の空気調和機は、圧縮機と、複数の冷媒経路を有する熱交換器と、請求項１〜９のいずれか１項に記載の冷媒分流装置を備えたもので、熱交換器の能力を最大限に引き出せ、かつ、設計自由度が大きくなることでの生産性が大幅に向上できる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の冷媒分流装置は、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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
第１の発明は、熱交換器の入口側に接続される流出管を保持する本体と、一端が前記本体に接続され他端に流入管を保持するオリフィスとを備え、前記オリフィスに、前記流入管と略同軸上でかつ前記流入管の内径よりも径小な絞り部を設け、前記絞り部の内周に凹凸を形成したもので、絞り部側面につたって流れる密度の高い液冷媒を阻害し、さらに凸部では流速が速くなるために凸部表面までつたってきた液冷媒がガス冷媒とミキシングされ易くなるために、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。
【００１２】
第２の発明は、特に、第１の発明の凹凸をらせん状の溝で形成したもので、らせん状の溝の加工がしやすいために安価に作ることができる。
【００１３】
第３の発明は、熱交換器の入口側に接続される流出管を保持する本体と、一端が前記本体に接続され他端に流入管を保持するオリフィスとを備え、前記オリフィスに、前記流入管と略同軸上でかつ前記流入管の内径よりも径小な絞り部を設け、前記絞り部の外周に凹部を形成したもので、流入管側面をつたって流れる密度の高い液冷媒は直接絞り部に流入せずに液冷媒がガス冷媒に引き込まれるように絞り部に流入するために、液冷媒がミキシングされ、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４の発明は、特に、第３の発明の絞り部の内周に凹凸を施したもので、流入管と絞り部流入時に側面につたって流れる密度の高い液冷媒を阻害できるために、液冷媒がガス冷媒とミキシングされ易くなるために、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５の発明は、特に、第４の発明の凹凸をらせん状の溝で形成したもので、らせん状の溝の加工がしやすいために安価に作ることができる。
【００１６】
第６の発明は、特に、第３〜５のいずれか１つの発明の凹部のコーナー部を略Ｒ形状としたもので、凹部のコーナー部分の強度が上がるため、その分絞り部の肉厚を薄くでき、設計自由度が向上する。
【００１７】
第７の発明は、特に、第３〜５のいずれか１つの発明の凹部の断面を略円弧状に形成したもので、絞り部に流入する流れに対して外周部の冷媒の流れが逆方向になり易くなるために、絞り部の側面に液冷媒が付着しにくくなる。さらに、凹部のコーナー部分の強度が上がるため、絞り部の強度が上がり、オリフィス部の肉厚を薄くできるために設計自由度が向上できる。
【００１８】
第８の発明は、特に、第３〜６のいずれか１つの発明の凹部の形状を、中心部から離れるほどその深さを深くしたもので、絞り部に流入する流れに対して外周部の冷媒の流れが逆方向になり易くなるために、絞り部の側面に液冷媒が付着しにくくなり、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】
第９の発明は、特に、第１〜８のいずれか１つの発明の本体の絞り部に対向する位置に突起を設けたもので、絞り部から流出した冷媒は突起に沿って流れるために、複数の流出管への冷媒の分配が容易になり、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。
【００２０】
第１０の発明は、圧縮機と、複数の冷媒経路を有する熱交換器と、請求項１〜９のいずれか１項に記載の冷媒分流装置を備えたもので、熱交換器の能力を最大限に引き出せ、かつ、設計自由度が大きくなることでの生産性が大幅に向上できる。
【００２１】
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。
【００２２】
（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である。なお、上記従来例と同一部分については、同一符号を付して、その説明を省略する。
【００２３】
本実施の形態における冷媒分流装置は、圧縮機（図示せず）と、複数の冷媒経路を有する熱交換器（図示せず）を備えた空気調和機や冷凍装置などに使用されるもので、図１に示すように、前記熱交換器の入口側に接続される流出管１０と、流出管１０を保持する本体１１と、冷媒が流入する流入管１２と、一端側が本体１１に接続され他端側で流入管１２を保持したオリフィス２１から構成され、そのオリフィス２１には、流入管１２と略同軸上で、その内径よりも径小な絞り部１４が設けられ、その絞り部１４の内周に凹凸１５が施されている。
【００２４】
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。
【００２５】
まず、冷媒が流入管１２を通ってオリフィス２１に流入する。冷媒が液冷媒とガス冷媒が混合して流れている場合、密度の小さいガス冷媒の多くは流入管１２の中央部を流れ、逆に、密度の大きい液冷媒の多くは流入管１２の壁面を沿って流れオリフィス２１に流入する。オリフィス２１の絞り部１４に施された凹凸１５によって、液冷媒が側面を流れることを阻害するだけでなく、中央部方向の流れを生じさせ、中央部の速度の速いガス冷媒の流れの中に入り、ミキシングされた後、本体１１とオリフィス２１との間の空間に至るために、特定の流出管１０に液冷媒が流れ込むことが減少でき、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単位時間当たりの冷媒質量の差を大幅に減少させることができる。
【００２６】
また、特に図示しないが、上記凹凸に代え、らせん状の溝を絞り部１４の内周に設けても、同様の効果が得られるのは言うまでも無い。この場合は、らせん状の溝の加工がしやすいために冷媒分流装置を安価に形成する事ができる。
【００２７】
（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の略断面図である。図３は、同実施の形態における他の例を示す冷媒分流装置の略断面図である。図４は、同実施の形態における他の例を示す冷媒分流装置の略断面図である。図５は、同実施の形態における他の例を示す冷媒分流装置の略断面図である。なお、上記実施の形態と同一部分については、同一符号を付して、その説明を省略する。
【００２８】
本実施の形態は、図２に示すように、オリフィス２１の絞り部１４の外周に凹部１６を設けたものである。
【００２９】
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。
【００３０】
まず、冷媒が流入管１２からオリフィス２１に流入する。液冷媒とガス冷媒が混合して流れている場合、密度の小さいガス冷媒の多くは流入管１２の中央部を流れ、逆に、密度の大きい液冷媒の多くは流入管１２の壁面を沿って流れオリフィス２１に流入する。オリフィス２１の絞り部１４の外周に施された凹部１６によって、絞り部１４の側面をつたって流れ込む密度の高い液冷媒は、直接絞り部１４に流入せずにガス冷媒に引き込まれるように流れるために、液冷媒がミキシングされ、流出管１０に流れる単位時間当たりの冷媒質量の差を大幅に減少することができる。
【００３１】
また、本実施の形態に加え、第１の実施の形態で述べた凹凸やらせん状の溝、或いは多条螺旋溝を絞り部１４に設ければ、絞り部１４の側面をつたって流れる密度の高い液冷媒が大幅に減少し、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、冷媒循環量や冷媒分流器の取り付け角度に対しての裕度が大幅に向上し、設計自由度が上がることで生産性向上と安価な冷媒分流装置を提供することができる。
【００３２】
また、図３に示すように、オリフィス２１の絞り部１４の外周に設けた凹部１６のコーナー部を略Ｒ形状（コーナー部に丸みをつける）にすれば、凹部１６のコーナー部分の強度が上がり、その分絞り部１４の肉厚を薄くできるため、設計自由度が向上すると共に、軽量化が図られる。
【００３３】
また、オリフィス２１の絞り部１４の外周に設けた凹部１６を、図３に示すように断面略円弧状に形成したり、図４に示すように中心部から離れるほどその深さを深くした形状にすると、絞り部１４に流入する流れに対して外周部の冷媒の流れが逆方向になり易くなるために、絞り部１４の側面に液冷媒が付着しにくくなり、絞り部１４の側面をつたって流れる密度の高い液冷媒が大幅に減少し、流出管１０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。さらに、凹部１６のコーナー部分の強度、絞り部の強度が上がるため、オリフィス２１の肉厚を薄くでき、設計自由度が向上できる。
【００３４】
さらに、図５に示すように、本体１０の、絞り部１４と同軸上でその絞り部１４に対向する位置に突起１７を設けることで、絞り部１４から流出した冷媒は突起１７に沿った流れが生じるために複数の流出管への冷媒の分配が容易になり、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させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
以上のように、本発明にかかる冷媒分流装置は、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単位時間当たりの冷媒質量の差を大幅に減少できるので、空気調和機に限らず、各種冷凍装置、冷房装置、冷却装置に適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【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】同実施の形態における他の例を示す冷媒分流装置の略断面図
【図４】同実施の形態における他の例を示す冷媒分流装置の略断面図
【図５】同実施の形態における他の例を示す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】
【００３７】
１０  流出管
１１  本体
１２  流入管
１４  絞り部
１５  凹凸
２１  オリフィス
【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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