(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
分流器本体(２)と、上記分流器本体(２)の入口側に接続された入口管(１)とを備えた分流器において、
上記入口管(１)に内側断面形状が多角形の案内部(１a)を有することを特徴とする分流器。
【請求項２】
分流器本体(１２)の入口側に、内側断面形状が多角形の案内部(１２a)を有することを特徴とする分流器。
【請求項３】
請求項１または２に記載の分流器において、
上記案内部(１a,１２a)の内側の断面多角形状の頂点に重なる位置に分流穴(３a,１３a)を配置したことを特徴とする分流器。
【請求項４】
請求項１または２に記載の分流器において、
上記案内部(１a,１２a)の内側断面形状が三角形であることを特徴とする分流器。
【請求項５】
請求項１または２に記載の分流器において、
上記案内部(８０)の内側断面形状が四角形であることを特徴とする分流器。
【請求項６】
分流器本体と、上記分流器本体の入口側に接続された入口管とを備えた分流器において、
上記入口管に内側断面形状が少なくとも1部が直線を含む閉鎖曲線で形成された案内部を有することを特徴とする分流器。
【請求項７】
分流器本体の入口側に、内側断面形状が少なくとも１部が直線を含む閉鎖曲線で形成された案内部を有することを特徴とする分流器。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１つに記載の分流器を室内熱交換器の入口側配管部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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、室内熱交換器の入口側配管部等に使用される分流器およびそれを用いた空気調和機に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
従来、分流器としては、空気調和機の室内熱交換器の入口側配管部に用いられ、室内熱交換器の複数のパスに冷媒を分配するものがある。この空気調和機において圧縮機をインバータ方式で運転する場合、広範囲の運転条件に対応した適切な冷媒分配を行わないと、室内熱交換器において冷媒偏流が生じて性能が低下する。したがって、冷媒流量の変動に対して分流器の液ガス分布状態が変動しない安定した冷媒分配ができる分流器が必要である。しかしながら、従来の分流器では、分流性能を上げるために分流器内部がノズル構造であるため、圧力損失や騒音が増大するという問題がある。また、上記分流器では、室内熱交換器の各パスの適正冷媒量に対応する冷媒分流比率を容易に設定することができないという問題がある。
【０００３】
そこで、この発明の目的は、低圧力損失,低騒音で冷媒流量の変動に対して安定した冷媒分配ができると共に、冷媒分流比率を容易に設定できる分流器およびそれを用いた空気調和機を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の分流器は、分流器本体と、上記分流器本体の入口側に接続された入口管とを備えた分流器において、上記入口管に内側断面形状が多角形の案内部を有することを特徴としている。
【０００５】
上記請求項１の分流器によれば、上記入口管に例えば気液二相の冷媒が分流器本体側に向って流れるとき、上記案内部の内側では、液冷媒が断面多角形状の角の領域に集まって流れ、その領域以外の内側領域をガス冷媒が流れる。そして、例えば案内部の断面多角形状の各頂点が分配用の分流穴の略中心に夫々位置するように、案内部と分流穴を配置することによって、案内部の断面多角形状の各角の領域に案内された液冷媒が各分流穴に均等に分配される。したがって、上記案内部の分配機能によって、絞り部なしに低圧力損失,低騒音で冷媒流量の変動に対して安定した冷媒分配ができる。また、上記案内部と分流穴とを適切に配置することによって、冷媒を均等に分配することができる。
【０００６】
また、請求項２の分流器は、分流器本体の入口側に、内側断面形状が多角形の案内部を有することを特徴としている。
【０００７】
上記請求項２の分流器によれば、上記分流器本体の入口側の案内部に例えば気液二相の冷媒が流入するとき、上記案内部の断面多角形状の内側では、液冷媒が角の領域に集まって流れ、その領域以外の内側領域をガス冷媒が流れる。そして、例えば案内部の断面多角形状の各頂点が分配用の分流穴の略中心に夫々位置するように、案内部と分流穴を配置することによって、案内部の断面多角形状の各角の領域に案内された液冷媒が各分流穴に均等に分配される。したがって、上記案内部の分配機能によって、絞り部なしに低圧力損失,低騒音で冷媒流量の変動に対して安定した冷媒分配ができる。また、上記案内部と分流穴とを適切に配置することによって、冷媒を均等に分配することができる。
【０００８】
また、請求項３の分流器は、請求項１または２の分流器において、上記案内部の内側の断面多角形状の頂点に重なる位置に分流穴を配置したことを特徴としている。
【０００９】
上記請求項３の分流器によれば、上記案内部の内側の断面多角形状の頂点に分流穴を配置することによって、その分流穴には案内部の断面多角形状の角の領域に案内された液冷媒のほとんどが直接流れ込むようにする。したがって、全ての分流穴を案内部の内側の断面多角形状の頂点に配置することによって、案内部の断面多角形状の各角の領域に案内された液冷媒が各分流穴に均等に分配され、冷媒を均等に分配することができる。
【００１０】
また、請求項４の分流器は、請求項１または２の分流器において、上記案内部の内側断面形状が三角形であることを特徴としている。
【００１１】
上記請求項４の分流器によれば、上記案内部の断面三角形状の３つの角に液冷媒が集まって流れるので、冷媒を３つに分流する分流器に適し、低圧力損失,低騒音で冷媒流量の変動に対して安定した冷媒分配ができる３分配用分流器を実現できる。
【００１２】
また、請求項５の分流器は、請求項１または２の分流器において、上記案内部の内側断面形状が四角形であることを特徴としている。
【００１３】
上記請求項５の分流器によれば、上記案内部の断面四角形状の４つの角に液冷媒が集まって流れるので、冷媒を４つに均等に分流する分流器に適し、低圧力損失,低騒音で冷媒流量の変動に対して安定した冷媒分配ができる４分配用分流器を実現できる。
【００１４】
また、請求項６の分流器は、分流器本体と、上記分流器本体の入口側に接続された入口管とを備えた分流器において、上記入口管に内側断面形状が少なくとも1部が直線を含む閉鎖曲線で形成された案内部を有することを特徴としている。
【００１５】
上記請求項６の分流器によれば、上記入口管に例えば気液二相の冷媒が分流器本体側に向って流れるとき、上記案内部の少なくとも1部が直線を含む閉鎖曲線で形成された断面形状の内側では、液冷媒が断面形状の角の領域に集まって流れ、その領域以外の内側領域をガス冷媒が流れる。そして、例えば案内部の断面形状の角の頂点が分配用の分流穴の略中心に夫々位置するように、案内部と分流穴を配置することによって、案内部の断面形状の角の領域に案内された液冷媒が各分流穴に均等に分配される。したがって、上記案内部の分配機能によって、絞り部なしに低圧力損失,低騒音で冷媒流量の変動に対して安定した冷媒分配ができる。また、上記案内部と分流穴とを適切に配置することによって、冷媒を均等に分配することができる。
【００１６】
また、請求項７の分流器は、分流器本体の入口側に、内側断面形状が少なくとも1部が直線を含む閉鎖曲線で形成された案内部を有することを特徴としている。
【００１７】
上記請求項７の分流器によれば、上記分流器本体の入口の案内部に例えば気液二相の冷媒が流入するとき、上記案内部の少なくとも1部が直線を含む閉鎖曲線で形成された断面形状の内側では、液冷媒が断面形状の角の領域に集まって流れ、その領域以外の内側領域をガス冷媒が流れる。そして、例えば案内部の断面形状の角の頂点が分配用の分流穴の略中心に夫々位置するように、案内部と分流穴を配置することによって、案内部の断面形状の角の領域に案内された液冷媒が各分流穴に均等に分配される。したがって、上記案内部の分配機能によって、絞り部なしに低圧力損失,低騒音で冷媒流量の変動に対して安定した冷媒分配ができる。また、上記案内部と分流穴とを適切に配置することによって、冷媒を均等に分配することができる。
【００１８】
また、請求項８の空気調和機は、請求項１乃至７のいずれか１つの分流器を室内熱交換器の入口側配管部に用いたことを特徴としている。
【００１９】
上記請求項８の空気調和機によれば、低圧力損失,低騒音で冷媒流量の変動に対して安定した冷媒分配ができる上記分流器を室内熱交換器の入口側配管部に用いることによって、低騒音で効率のよい空気調和機を実現できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の分流器およびそれを用いた空気調和機を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００２１】
（第１実施形態）
図１(A)はこの発明の第１実施形態の分流器の断面図であり、１は入口管、２は上記入口管１の一端が接続された小径部２aと円錐部２bおよび大径部２cを有する分流器本体、３は上記分流器本体２の大径部２cの内側に嵌合された分岐部である。上記入口管１の近傍に、内側断面が正三角形状の案内部１aを設けている。また、上記分岐部３に設けられた３つの分流穴３a(図１(A)では２つのみを示す)に分岐管４の一端を夫々挿入して固定している。
【００２２】
図１(B)は上記分流器の分流穴３aと案内部１aとの位置関係を示す模式図であり、図１(B)に示すように、案内部１aの断面三角形状の各頂点が分流穴３aの略中心に位置している。
【００２３】
上記構成の分流器では、入口管１(図１(A)に示す)に気液二相の冷媒が分流器本体２側に向って流れるとき、図３に示すように、案内部１aの断面正三角形状の内側では、液冷媒が３つの角の領域２１〜２３に集まって流れ、その領域２１〜２３以外の他の内側領域２４をガス冷媒が流れる。そして、図４に示すように、案内部１aの断面三角形状の各頂点が３つの分流穴３aの略中心に夫々位置しているので、案内部１aの３つの角の領域２１〜２３に案内された液冷媒が３つの分流穴３a(図１(A),(B)に示す)に均等に分配される。
【００２４】
このように、上記第１実施形態の分流器では、案内部１aの分配機能によって、絞り部なしに低圧力損失,騒音で冷媒流量の変動に対して安定した冷媒分配ができると共に、冷媒を均等に分配することができる。
【００２５】
（第２実施形態）
図２(A)はこの発明の第２実施形態の分流器の断面図であり、１２は入口側の小径の案内部１２aと円錐部１２bおよび大径部１２cを有する分流器本体、１３は上記分流器本体２の大径部１２cに嵌合された分岐部である。上記案内部１２aの内側断面を正三角形状にしている。また、上記分岐部１３に設けられた３つの分流穴１３a(図２(A)では２つのみを示す)に分岐管１４の一端を夫々挿入して固定している。
【００２６】
図２(B)は上記分流器の分流穴１３aと案内部１２aとの位置関係を示す模式図であり、図２(B)に示すように、案内部１２aの断面三角形状の各頂点が分流穴１３aの略中心に位置している。
【００２７】
上記構成の分流器では、第１実施形態の分流器と同様に、図３に示すように、気液二相の冷媒が案内部１２aに流入すると、案内部１２aの断面正三角形状の内側で液冷媒が３つの角の領域２１〜２３に集まって流れ、その領域２１〜２３以外の他の領域２４をガス冷媒が流れる。そして、案内部１２aの断面三角形状の各頂点が３つの分流穴１３aの略中心に夫々位置しているので、案内部１２aの３つの角の領域２１〜２３に案内された液冷媒が３つの分流穴１３a(図２(A),(B)に示す)に均等に分配される。
【００２８】
このように、上記第２実施形態の分流器では、案内部１２aの分配機能によって、絞り部なしに低圧力損失,騒音で冷媒流量の変動に対して安定した冷媒分配ができると共に、冷媒を均等に分配することができる。
【００２９】
（第３実施形態）
また、上記第１,第２実施形態では、案内部１a,１２aの内側断面形状を正三角形としたが、この第３実施形態の分流器では、案内部が図５〜図８に示す他の多角形状の分流器について説明する。なお、この第３実施形態の分流器は、案内部の内側断面の形状を除き第１,第２実施形態の分流器と同一の構成をしており、図５〜図８の各分流器は、第１,第２実施形態と同様に正三角形の頂点に３つの分流穴の中心が位置する。
【００３０】
まず、図５に示す断面形状の案内部５０を有する分流器では、案内部５０の内側断面は、正三角形の各辺が中央で内側に屈曲した形状をしており、３つの頂点が分流穴５１の中心に位置すると共に、３つの頂点の角度が正三角形の場合よりも鋭角になっている。したがって、案内部５０の内側断面の３つの角には液冷媒が集まるので、３つの分流穴５１に均等に冷媒が分配される。
【００３１】
また、図６に示す断面形状の案内部６０を有する分流器では、案内部６０の内側断面は、長辺６０aと短辺６０bが交互に連なる六角形状をしており、短辺６０bが３つの分流穴６１に夫々位置している。したがって、上記案内部６０の６つの角には液冷媒が集まるので、３つの分流穴６１には均等に冷媒が分配される。
【００３２】
また、図７に示す断面形状の案内部７０を有する分流器では、案内部７０の内側断面は、２つの分流穴７１,７２の中心を結ぶ長辺７０aと、その長辺７０aの両端と他のもう１つの分流穴７３の中心を結ぶ短辺７０b,７０cとを有する五角形状をしている。上記案内部７０の内側断面形状の短辺７０b,７０cは内側に向って夫々屈曲して、分流穴７３に対応する案内部７０の内側断面の角を他の２つの角よりも鋭角にしている。したがって、上記案内部７０の内側断面の２つの角(分流穴７１,７２に対向する角)には液冷媒が集まるので、分流穴７１,７２に均等に冷媒が分配される一方、案内部７０の内側断面の他の角には液冷媒が集まりにくいので、分流穴７３には少ない量の冷媒しか分配されない。
【００３３】
また、図８に示す断面形状の案内部８０を有する分流器では、案内部８０の内側断面は正方形状をしており、その正方形状の隣接する２つの角が分流穴８１,８２の中心に夫々位置している。一方、上記正四角形状の２つの角を結ぶ辺に対向する辺の略中央部が他のもう１つ分流穴８３に位置している。したがって、上記案内部８０の内側断面の４つの角の領域には液冷媒が集まるので、分流穴８１,８２に均等に冷媒が分配される一方、分流穴８３には少ない量の冷媒しか分配されない。
【００３４】
このように、上記第３実施形態の分流器では、案内部の内側断面形状を適宜決定することにより冷媒分流比率を容易に設定することができる。
【００３５】
また、上記第１〜第３実施形態では、３つに分配する分流器について説明したが、分流器はこれに限らず、２または４以上に分流する分流器についてこの発明を適用してもよい。この場合、案内部の内側断面の多角形状は分流数や分配比率に応じて適宜設定すればよい。また、案内部の内側断面形状は多角形に限らず、少なくとも1部が直線を含む閉鎖曲線で形成された断面形状であってもよい。
【００３６】
この発明の分流器を空気調和機の室内熱交換器の入口側配管部に用いることによって、圧力損失や騒音を低減して安定した冷媒分配できると共に、室内熱交換器の各パスの適正冷媒量に対応する冷媒分流比率を最適に設定することができるので、効率を向上できる。また、この発明の分流器は、空気調和機の室内熱交換器の入口側配管部に限らず、他の機器にこの発明を適用してもよいのは勿論である。
【００３７】
【発明の効果】
以上より明らかなように、請求項１の発明の分流器は、分流器本体と、上記分流器本体の入口側に接続された入口管とを備えた分流器において、上記入口管に内側断面形状が多角形の案内部を有するものである。
【００３８】
したがって、請求項１の発明の分流器によれば、上記案内部の内側断面の多角形状の特性を用いた分配機能によって、簡単な構成で絞り部なしに低圧力損失,低騒音で冷媒流量の変動に対して安定した冷媒分配ができる。また、上記案内部と分流穴とを適切に配置することによって、冷媒を均等に分配することができる。
【００３９】
また、請求項２の発明の分流器は、分流器本体の入口側に、内側断面形状が多角形の案内部を有するものである。
【００４０】
したがって、請求項２の発明の分流器によれば、上記案内部の内側断面の多角形状の特性を用いた分配機能によって、簡単な構成で絞り部なしに低圧力損失,低騒音で冷媒流量の変動に対して安定した冷媒分配ができる。また、上記案内部と分流穴とを適切に配置することによって、冷媒を均等に分配することができる。
【００４１】
また、請求項３の発明の分流器は、請求項１または２の分流器において、上記内側断面が多角形状の案内部の内側の断面多角形状の頂点に重なる位置に分流穴を配置することによって、案内部の断面多角形状の角の領域に案内された液冷媒が各分流穴に分配されると共に、全ての分流穴を案内部の内側の断面多角形状の頂点に配置することによって、冷媒を均等に分配することができる。
【００４２】
また、請求項４の発明の分流器は、請求項１または２の分流器において、上記案内部の内側断面形状が三角形であるので、冷媒を３つに分流する分流器に適し、低圧力損失,低騒音で冷媒流量の変動に対して安定した冷媒分配ができる３分配用分流器を実現することができる。
【００４３】
また、請求項５の発明の分流器は、請求項１または２の分流器において、上記案内部の内側断面形状が四角形であるので、冷媒を４つに均等に分流する分流器に適し、低圧力損失,低騒音で冷媒流量の変動に対して安定した冷媒分配ができる４分配用分流器を実現することができる。
【００４４】
また、請求項６の発明の分流器は、分流器本体と、上記分流器本体の入口側に接続された入口管とを備えた分流器において、上記入口管に内側断面形状が少なくとも1部が直線を含む閉鎖曲線で形成された案内部を有するものである。
【００４５】
したがって、請求項６の発明の分流器によれば、上記案内部の内側断面形状の特性を用いた分配機能によって、簡単な構成で絞り部なしに低圧力損失,低騒音で冷媒流量の変動に対して安定した冷媒分配ができる。また、上記案内部と分流穴とを適切に配置することによって、冷媒を均等に分配することができる。
【００４６】
また、請求項７の発明の分流器は、分流器本体の入口側に、内側断面形状が少なくとも1部が直線を含む閉鎖曲線で形成された案内部を有するものである。
【００４７】
したがって、請求項７の発明の分流器によれば、上記案内部の内側断面形状の特性を用いた分配機能によって、簡単な構成で絞り部なしに低圧力損失,低騒音で冷媒流量の変動に対して安定した冷媒分配ができる。また、上記案内部と分流穴とを適切に配置することによって、冷媒を均等に分配することができる。
【００４８】
また、請求項８の発明の空気調和機は、請求項１乃至７のいずれか１つの分流器を室内熱交換器の入口側配管部に用いたものである。
【００４９】
したがって、請求項８の発明の空気調和機によれば、低圧力損失,低騒音で冷媒流量の変動に対して安定した冷媒分配ができる上記分流器を室内熱交換器の入口側配管部に用いることによって、低騒音で効率のよい空気調和機を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１(A)はこの発明の第１実施形態の分流器の断面図であり、図１(B)は案内部と分流穴との位置関係を示す模式図である。
【図２】  図２(A)はこの発明の第２実施形態の分流器の断面図であり、図２(B)は案内部と分流穴との位置関係を示す模式図である。
【図３】  図３はこの発明の分流器の原理を示す図である。
【図４】  図４はこの発明の第３実施形態の分流器の案内部の断面形状と、その案内部と分流穴との位置関係を示す模式図である。
【図５】  図５は上記第３実施形態の他の分流器の案内部の断面形状およびその案内部と分流穴との位置関係を示す模式図である。
【図６】  図６は上記第３実施形態の他の分流器の案内部の断面形状およびその案内部と分流穴との位置関係を示す模式図である。
【図７】  図７は上記第３実施形態の他の分流器の案内部の断面形状およびその案内部と分流穴との位置関係を示す模式図である。
【図８】  図８は上記第３実施形態の他の分流器の案内部の断面形状およびその案内部と分流穴との位置関係を示す模式図である。
【符号の説明】
１…入口配管、
１a,１２a,５０,６０,７０,８０…案内部、
２,１２…分流器本体、
２a…小径部、
２b,１２b…円錐部、
２c,１２c…大径部、
３,１３…分岐部、
３a,１３a,５１,６１,７１〜７３,８１〜８３…分流穴、
４,１４…分岐管。
【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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【図８】
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