(57)【要約】      （修正有）【課題】気液２相冷媒を略均等に分配することが可能な冷媒分配器を用いたヒートポンプを提供する。【解決手段】この冷媒分配器９０は、本体部９２内に主管９４の内径よりも狭い径のオリフィス部９６を有している。そして、凝縮器側から流入した気液２相冷媒は、オリフィス部９６を通過する際に流速が上昇して第２室９２ｂに霧状に噴出する。また、第２室９２ｂに噴出した気液２相冷媒の動圧Ｐｄは内面中央部９２ｃが制し、第２室９２ｂ内には霧状の液冷媒とガス冷媒とが略均等に分布する。そして、この気液２相冷媒は第２室９２ｂ内の静圧Ｐｓによって枝管９８に略均等に分配される。このため枝管９８と接続した蒸発器は冷媒の送圧、蒸発器の抵抗、分岐数に関わらず全て有効に機能し、この冷媒分配器９０を備えたヒートポンプを常に高い熱交換効率で動作させることができる。【選択図】図１
0003215761.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を圧縮吐出する圧縮機と、
前記冷媒と対象物との熱交換を行う第１熱交換器と、
前記冷媒と外部熱源との熱交換を行う第２熱交換器と、
凝縮器側からの気液２相冷媒を分配し蒸発器側の枝管に吐出する冷媒分配器と、を有するヒートポンプにおいて、
外部熱源が地中熱であり、
前段に位置する冷媒分配器と、この前段の冷媒分配器のそれぞれの枝管に接続した後段の冷媒分配器と、を備え、
前記前段の冷媒分配器と後段の冷媒分配器とは、本体部と、前記本体部の一端側に接続した主管と、前記本体部の他端側に複数接続した枝管と、を有するとともに、前記本体部内に前記主管の内径よりも狭い径のオリフィス部を備え、前記オリフィス部は前記主管から流入する気液２相冷媒を霧化して前記枝管に分配することを特徴とするヒートポンプ。
【請求項２】
オリフィス部の径が主管の内径の４０％〜６０％であり、且つ前記オリフィス部の径の主管の内径に対する比率が、後段の冷媒分配器よりも前段の冷媒分配器が大きいことを特徴とする請求項１記載のヒートポンプ。
【請求項３】
前段の冷媒分配器が３分配の冷媒分配器であり、後段の冷媒分配器が５分配の冷媒分配器であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のヒートポンプ。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、冷媒を分配して吐出する冷媒分配器を有するヒートポンプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、空調設備等のヒートポンプは冷媒を用いて対象物である屋内の空気と屋外熱源との間で熱交換を行い、室内の冷暖房を行うものである。そして、熱交換器の蒸発器では気液２相状態で流入した液冷媒が気化することにより熱交換を行う。そして、設備によっては冷媒を複数の枝管に分配して熱交換を行う場合も多い。この冷媒を分配する冷媒分配器（ディストリビュータ）に関し、例えば下記［特許文献１］には、ろう付け性を向上したアルミニウム製の冷媒分配器に関する発明が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２３４８２８号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、理想的な流量、配管経路の場合、気液２相冷媒は図７（ｄ）に示すような環状噴霧流の状態で配管内を流下する。このような環状噴霧流の気液２相冷媒は従来の冷媒分配器でも略均等に分配することができる。しかしながら、この様な状態は稀であり、機器の運転状態や配管経路によって、渦流や図７（ｂ）、図７（ｃ）に示すスラグ流やチャーン流となって配管内を流下する。このような、渦流やスラグ流、チャーン流のようにガス冷媒と液冷媒の分布が不均等な状態で配管内を流下する場合、枝管の位置や抵抗の違いによって冷媒分配器での分配が均等に行われず、液冷媒の量に偏りが生じて熱交換を効率良く行う事が出来ないという問題点がある。
【０００５】
本考案は上記事情に鑑みてなされたものであり、如何なる分布状態の気液２相冷媒も略均等に分配することが可能な冷媒分配器を用いたヒートポンプ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】
【０００６】
本考案は、
（１）冷媒を圧縮吐出する圧縮機３２と、前記冷媒と対象物との熱交換を行う第１熱交換器２２と、前記冷媒と外部熱源との熱交換を行う第２熱交換器４２と、凝縮器側からの気液２相冷媒を分配し蒸発器側の枝管９８に吐出する冷媒分配器９０と、を有するヒートポンプにおいて、
外部熱源が地中熱であり、
前段に位置する冷媒分配器９０と、この前段の冷媒分配器９０のそれぞれの枝管９８に接続した後段の冷媒分配器９０と、を備え、
前記前段の冷媒分配器９０と後段の冷媒分配器９０とは、本体部９２と、前記本体部９２の一端側に接続した主管９４と、前記本体部９２の他端側に複数接続した枝管９８と、を有するとともに、前記本体部９２内に前記主管９４の内径よりも狭い径のオリフィス部９６を備え、前記オリフィス部９６は前記主管９４から流入する気液２相冷媒を霧化して前記枝管９８に分配することを特徴とするヒートポンプ１００を提供することにより、上記課題を解決する。
（２）オリフィス部９６の径が主管９４の内径の４０％〜６０％であり、且つ前記オリフィス部９６の径の主管９４の内径に対する比率が、後段の冷媒分配器９０よりも前段の冷媒分配器９０が大きいことを特徴とする上記（１）に記載のヒートポンプ１００を提供することにより、上記課題を解決する。
（３）前段の冷媒分配器９０が３分配の冷媒分配器であり、後段の冷媒分配器９０が５分配の冷媒分配器であることを特徴とする上記（１）または（２）に記載のヒートポンプ１００を提供することにより、上記課題を解決する。
【考案の効果】
【０００７】
本考案に用いる冷媒分配器は、如何なる分布状態の気液２相冷媒であっても枝管に略均等に分配することができる。これにより、蒸発器による熱交換効率を向上させることができる。そして、本考案に係るヒートポンプはこの冷媒分配器を備えることにより、高い熱交換効率で動作することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本考案に用いる冷媒分配器を示す図である。
【図２】本考案に用いる冷媒分配器で分配した枝管の冷媒温度を測定したグラフである。
【図３】本考案に係るヒートポンプを給湯装置に適用した例を示す図である。
【図４】本考案に係るヒートポンプを空調装置に適用した例を示す図である。
【図５】本考案に係るヒートポンプをシングルタイプの空調装置に適用した例を示す図である。
【図６】本考案に係るヒートポンプを空調装置に適用した他の例を示す図である。
【図７】気液２相冷媒の流下状態を説明する図である。
【考案を実施するための形態】
【０００９】
本考案に係るヒートポンプの実施の形態について図面に基づいて説明する。ここで、図１（ａ）は本考案に用いる冷媒分配器９０を示す図であり、図１（ｂ）は本考案に用いる冷媒分配器９０を図１（ａ）のＡ方向から見た拡大略図であり、図１（ｃ）は冷媒分配器９０の内部を示す模式的なＸ−Ｘ断面図である。尚、図１では枝管９８を５本接続した例を図示しているが、接続する枝管９８の本数に関しては特に限定は無く、２本〜１０本等いくつ接続しても良い。ただし、概ね３本もしくは５本とすることが好ましい。
【００１０】
図１に示す本考案に用いる冷媒分配器９０は、本体部９２と、この本体部９２の一端側に接続した主管９４と、本体部９２の他端側に複数接続した枝管９８と、を有し、さらに本体部９２の内部に主管９４の内径よりも狭い径のオリフィス部９６を有している。尚、本体部９２に接続する枝管９８の径は基本的に主管９４よりも小さいものを用い、さらに図１（ｂ）に示すように、主管９４に対して放射状に配置する。そして、本考案に用いる冷媒分配器９０は、膨張弁やキャピラリチューブ等の減圧器８２の下流側に設置され、主管９４を介して気液２相冷媒が流入する。
【００１１】
ここで、冷媒分配器９０に流入する気液２相冷媒に関して説明する。先ず、配管内の一般的な気液２相冷媒の渇き度Ｘ（ガス冷媒（気相冷媒）と液冷媒（液相冷媒）の重量流量比）はおよそ０．２〜０．３程度である。ここで、例えば使用する冷媒をＨＦＣ３２とした場合、蒸発温度１５℃の比体積は液冷媒が９．９９１１Ｘ１０−４ｍ３／ｋｇ、ガス冷媒が２．８４１６Ｘ１０−２ｍ３／ｋｇである。そして、渇き度Ｘが０．２の気液２相冷媒では、重量比で２０％がガス冷媒、８０％が液冷媒となるから、よってこの状態の気液２相冷媒中のガス冷媒は１７５．９５ｋｇ/ｍ３、液冷媒は１２５．１１１Ｋｇ/ｍ３となり、体積比で５８％がガス冷媒となる。
【００１２】
そして、減圧器８２よりも上流、即ち凝縮器で液化した液冷媒は例えば、図７（ａ）に示す気泡流の状態で配管を流下する。そして、減圧器８２等で気液２相冷媒となる。このとき、冷媒流量が適切でかつ配管経路が垂直方向に一直線の理想的な状態の場合、気液２相冷媒は図７（ｄ）に示す環状噴霧流の状態で配管内を流下する。このような理想的な環状噴霧流の気液２相冷媒は従来の冷媒分配器でも略均等に分配することができる。しかしながら、この様な状態は稀であり、例えば装置構成の小型化のために冷媒配管を屈曲させれば、気液２相冷媒はこの屈曲部で偏流が生じ渦流となって配管内を流下することとなる。この場合、従来の冷媒分配器では例えば枝管９８の位置によって冷媒の分配量に偏りが生じることとなる。また、インバーター圧縮機等の低運転状態では流下する冷媒流量が少なく、また流速も遅い。このような場合、気液２相冷媒は図７（ｂ）に示すようなスラグ流や図７（ｃ）に示すチャーン流のような、液冷媒とガス冷媒とが交互に圧送される脈流となる。この場合、従来の冷媒分配器では複数の枝管９８に冷媒を均等に分配することは難しい。
【００１３】
次に、本考案に用いる冷媒分配器９０の動作を説明する。先ず、本考案に用いる冷媒分配器９０の主管９４には凝縮器側から減圧器８２を介して気液２相冷媒が流下する。この際、ヒートポンプの運転状態や配管経路によっては、気液２相冷媒が主管９４内を渦流やスラグ流、チャーン流等の不均一な状態で流下する。そしてこの気液２相冷媒は主管９４から冷媒分配器９０の本体部９２の第１室９２ａ内に流入する。この第１室９２ａはその体積が主管９４から急拡大するため、チャンバ（膨張室）の役割を果たし、気液２相冷媒の動圧Ｐｄはこの第１室９２ａにおいて急激に減少するとともに静圧Ｐｓが増大する。これにより、渦流やスラグ流、チャーン流等の動圧変動の影響は低減し、気液２相冷媒は第１室９２ａ内の静圧Ｐｓによってオリフィス部９６へ圧送される。
【００１４】
ここで、気液２相流が流下する場合、ガス冷媒と液冷媒との体積速度には差異が存在し、ガス冷媒の方が速度が速い。また、ガス冷媒の流速が液冷媒のせん断力Ｆｄを超える（噴霧流限界を超える）と液冷媒は飛沫となってミスト化する。即ち、気液２相冷媒ではガス冷媒の流速を上げることで液冷媒を霧化（ミスト化）することができる。
【００１５】
そして、気液２相冷媒はオリフィス部９６を通過する際にベルヌーイの定理により液冷媒、ガス冷媒とも流速が上昇する。このとき体積流量の関係から液冷媒の速度より、ガス冷媒の速度の方がはるかに大きくなる。これにより、液冷媒とガス冷媒との速度差が噴霧流限界を超え液冷媒は霧化（ミスト化）して第２室９２ｂに噴出する。
【００１６】
このオリフィス部９６を通過した気液２相冷媒は前述のように速度が増しており、オリフィス部９６の正面に位置する内面中央部９２ｃへの動圧Ｐｄは大きい。しかしながら、本考案に係る冷媒分配器９０では内面中央部９２ｃには枝管９８を配置せず、内面中央部９２ｃの周囲に放射状に枝管９８を配置する。よって、オリフィス部９６から噴出した気液２相冷媒の動圧Ｐｄは内面中央部９２ｃが制し、第２室９２ｂ内には速度をあまり持たない霧状の液冷媒とガス冷媒とが略均等に分布する事となる。そして、この第２室９２ｂ内に略均等に分布した液冷媒とガス冷媒とが、第２室９２ｂ内の静圧Ｐｓによって各枝管９８に略均等に圧送される。これにより、本考案に用いる冷媒分配器９０は、主管９４から入流する気液２相冷媒が如何なる分布状態であっても、この気液２相冷媒を枝管９８に略均等に分配することができる。
【００１７】
尚、オリフィス部９６の径は大き過ぎると速度上昇が不十分で霧化が不完全となり、枝管９８への冷媒の分配が不均等となる可能性が有る。また、小さすぎると冷媒の流通が滞り効率が悪化する可能性が有る。よって、オリフィス部９６の径は主管９４の内径の４０％〜６０％の値が特に好ましい。よって、主管９４に外径１２．７ｍｍ（１／２インチ）、肉厚０．８ｍｍのものを用いた場合、オリフィス部９６の径はφ６ｍｍ±１ｍｍが特に好ましい。また、主管９４に外径９．５２ｍｍ（３／８インチ）のものを用いた場合、オリフィス部９６の径はφ４ｍｍ±１ｍｍが特に好ましい。さらに、主管９４に外径６．３５ｍｍ（１／４インチ）のものを用いた場合、オリフィス部９６の径はφ２ｍｍ〜φ３ｍｍが特に好ましい。
【００１８】
ここで、本考案に用いる冷媒分配器９０を用いて分配した各枝管９８の蒸発器通過後の冷媒温度の測定結果を図２（ａ）に、オリフィス部９６を備えない従来の冷媒分配器の各枝管の蒸発器通過後の冷媒温度を図２（ｂ）に示す。尚、図２（ａ）、（ｂ）の横軸は経過時間を示し、図中の矢印はヒートポンプを動作させた範囲を示す。また、ここで用いた冷媒分配器９０は３分配と５分配の２段とし、図２（ａ）、（ｂ）は２段目の５本に分岐した枝管９８の測定データを示している。尚、１段目の３分配の冷媒分配器９０は外径９．５２ｍｍの主管９４とφ４ｍｍ（主管の内径の約５０％）の径のオリフィス部９６と外径６．３５ｍｍの枝管９８のものを用い、２段目の５分配の冷媒分配器９０は外径６．３５ｍｍの主管９４とφ２ｍｍ（主管の内径の約４２％）の径のオリフィス部９６と外径４ｍｍの枝管９８のものを用いた。
【００１９】
図２（ｂ）より、オリフィス部を備えていない従来の冷媒分配器では、ヒートポンプを動作させることで実線ａに示す特定の枝管９８の冷媒温度が極端に低下したのに対し、実線ｂで示す枝管９８の冷媒の温度低下は緩やかで、さらに他の３本の枝管９８の冷媒温度にはほとんど低下が認められなかった。これは、実線ａで示す特定の枝管９８に液冷媒が集中した反面、他の枝管９８には液冷媒がほとんど分配されず、実質的に実線ａの枝管９８でしか熱交換が行われていない状態を意味している。
【００２０】
これに対し、図２（ａ）に示す本考案に用いる冷媒分配器９０を用いた構成では、全ての枝管９８の冷媒温度が略同等の挙動を示し、ヒートポンプを動作させることで全ての枝管９８の冷媒温度がほぼ同等に低下していることが判る。これは、本考案の冷媒分配器９０のオリフィス部９６が機能して、全ての枝管９８に液冷媒が略均等に分配されていることを意味し、全ての枝管９８が熱交換に寄与した熱交換効率の高い状態を意味している。
【００２１】
また、各枝管９８に周知のサイトグラスを接続し、枝管９８内を流下する気液２相冷媒の状態を目視にて確認したところ、オリフィス部を備えていない従来の冷媒分配器では、一部の枝管９８で液冷媒が流下していなかったり、明らかに流量が少なかったり、スラグ流やチャーン流のような脈流状態で流下していたのに対し、本考案の冷媒分配器９０を設けた構成では全ての枝管９８で脈流は発生せず、ほぼ同等な流量の液冷媒が略均等に流下していることが確認できた。
このように、本考案に用いる冷媒分配器９０は気液２相冷媒中の液冷媒を枝管９８に略均等に分配し、常に高い熱交換効率でヒートポンプを動作させることができる。
【００２２】
次に、上記の冷媒分配器９０を備えたヒートポンプ１００の例を示す。先ず、図３は本考案に係るヒートポンプ１００を給湯装置に適用した例を示したものである。また、図４、図６は本考案に係るヒートポンプ１００をマルチタイプの空調装置に適用した例を示したものである。また、図５は本考案に係るヒートポンプ１００をシングルタイプの空調装置に適用した例を示したものである。尚、本例では冷媒配管を５分岐した例を図示しているが、本考案に係るヒートポンプ１００は、冷媒分配器９０を連結し、例えば前段に３分配の冷媒分配器９０を設けるとともに、それぞれの枝管に後段の冷媒分配器９０を設ける。
【００２３】
図３〜図６に示す本考案に係るヒートポンプ１００は、共通する構成として、冷媒を圧縮吐出する圧縮機３２と、冷媒との熱交換を行なう第１熱交換器２２と第２熱交換器４２と、本考案に係る冷媒分配器９０と、を有している。尚、冷媒分配器９０は基本的に枝管９８側を上とした略鉛直方向に設置する。
【００２４】
そして、図３に示す給湯装置としてのヒートポンプ１００は湯を貯留する給湯タンク６２を備えており、この給湯タンク６２は図示しない給湯配管と給水配管とポンプ６２ｂを備えた加熱配管６２ａとを有している。そして、この加熱配管６２ａが凝縮器として機能する第１熱交換器２２と接続する。また、この第１熱交換器２２の上流側の冷媒配管に圧縮機３２が接続し、第１熱交換器２２の下流側の冷媒配管には膨張弁やキャピラリチューブ等の減圧器８２が設置され主管９４として冷媒分配器９０に接続する。そして、この冷媒分配器９０において、主管９４は５つの枝管９８に分岐する。分岐した枝管９８は蒸発器として機能する第２熱交換器４２にそれぞれ接続し、第２熱交換器４２の下流側の冷媒配管は周知の継手等によって１本にまとめられた後、レシーバタンクやアキュムレータ３４等を介して圧縮機３２に接続する。
【００２５】
次に、給湯装置としてのヒートポンプ１００の動作を説明する。先ず、給湯タンク６２に接続した図示しない給湯配管から給湯需要に湯水が圧送されると、同じく図示しない給水配管から給湯タンク６２内に水が供給される。これにより、給湯タンク６２内の湯水の温度が低下する。そして、図示しない温度センサがこの湯水の温度低下を検知して圧縮機３２及びポンプ６２ｂが動作する。これにより、圧縮機３２から高温のガス冷媒が第１熱交換器２２に圧送される。また、対象物である給湯タンク６２内の湯水が加熱配管６２ａを通して第１熱交換器２２に圧送される。そして第１熱交換器２２に圧送された給湯タンク６２内の湯水は、第１熱交換器２２におけるガス冷媒との熱交換により加温され例えば６８℃等の所定の温度に維持される。また、ガス冷媒はこの熱交換により凝縮し液冷媒となって第２熱交換器４２側に流下する。そして、減圧器８２によって一旦ガス冷媒とされる。このガス冷媒は主管９４を流下する際の冷媒配管との熱交換によって液化し、気液２相冷媒となって冷媒分配器９０の本体部９２の第１室９２ａに流入する。尚、主管９４の配管経路が短い場合には、減圧器８２によって直接気液２相冷媒としても良い。このことは、後述の空調装置の例でも同様である。
【００２６】
そして、冷媒分配器９０の第１室９２ａに流入した気液２相冷媒は、前述のようにオリフィス部９６を通過する際に流速が上昇して噴霧流限界を超え、第２室９２ｂに霧状に噴出する。そして、第２室９２ｂ内の静圧Ｐｓによって５本の枝管９８に略均等に分配される。枝管９８に分配された気液２相冷媒は蒸発器としての第２熱交換器４２にそれぞれ流入し、この第２熱交換器４２にて外部熱源との熱交換が行われる。これにより、気液２相冷媒中の液冷媒は吸熱気化して低温のガス冷媒となる。そして、これらガス冷媒は周知の継手等によって１本にまとめられた後、アキュムレータ３４等を介して圧縮機３２に還流し、再度、圧縮吐出される。
【００２７】
次に、空調装置としてのヒートポンプ１００の構成を図４〜図６を用いて説明する。空調装置としてのヒートポンプ１００では、第１熱交換器２２が送風ファン２４を備えた室内空調機２０に設置される。そして、第１熱交換器２２、圧縮機３２、第２熱交換器４２は四方弁５０を介して接続する。
【００２８】
次に、空調装置としてのヒートポンプ１００の暖房運転時の動作を説明する。先ず、ユーザがリモコン等を使用して室内空調機２０へ暖房運転指示を行う。この暖房運転指示を受けてヒートポンプ１００は四方弁５０のイ端とニ端とを繋ぎ、ロ端とハ端とを繋ぐ。そして、圧縮機３２を動作させる。これにより、圧縮機３２は高温高圧のガス冷媒を四方弁５０のイ端、ニ端を経由して室内空調機２０の第１熱交換器２２に圧送する。尚、マルチタイプの空調装置の場合には、室内空調機２０への冷媒配管にはそれぞれ開閉弁が設置され、運転指示のあった室内空調機２０へのみ冷媒を流下させる。そして、凝縮器として機能する第１熱交換器２２において対象物である室内の空気との熱交換が行われ、これにより室内の空気は加熱される。加熱された空気は送風ファン２４により室内に送られ、屋内の暖房が行われる。また、ガス冷媒は第１熱交換器２２での熱交換により液冷媒となって第２熱交換器４２側に流下する。そして、減圧器８２によって一旦ガス冷媒とされる。このガス冷媒は主管９４を流下する際の冷媒配管との熱交換によって液化し、気液２相冷媒となって冷媒分配器９０の本体部９２の第１室９２ａに流入する。
【００２９】
そして、冷媒分配器９０の第１室９２ａに流入した気液２相冷媒は、オリフィス部９６を通過する際に流速が上昇して噴霧流限界を超え、第２室９２ｂに霧状に噴出する。そして、第２室９２ｂ内の静圧Ｐｓによって枝管９８に略均等に分配される。枝管９８に分配された気液２相冷媒は、図４に示すヒートポンプ１００では蒸発器として機能する第２熱交換器４２にそれぞれ個別に流入する。また、図５に示すヒートポンプ１００では１つの第２熱交換器４２に枝管９８毎の経路で流入する。そして、この第２熱交換器４２にて外部熱源と熱交換が行われる。これにより、気液２相冷媒中の液冷媒は吸熱気化して低温のガス冷媒となる。そして、これらガス冷媒は周知の継手等によって１本にまとめられた後、四方弁５０のロ端、ハ端を経由した後、アキュムレータ３４等を介して圧縮機３２に還流する。そして、圧縮機３２にて再度、圧縮吐出される。
【００３０】
次に、空調装置としてのヒートポンプ１００の冷房運転時の動作を説明する。尚、冷房運転時には図４、図５の冷媒分配器９０は単なる液冷媒の混合器として機能する。
【００３１】
先ず、ユーザがリモコン等を使用して室内空調機２０へ冷房運転指示を行う。この冷房運転指示を受けてヒートポンプ１００は、図中の破線で示すように、四方弁５０のイ端とロ端とを繋ぎ、ハ端とニ端とを繋ぐ。そして、圧縮機３２を動作させる。これにより、圧縮機３２は高温高圧のガス冷媒を四方弁５０のイ端、ロ端を通して圧送する。圧送されたガス冷媒は周知の分配継手等により５分配され、凝縮器として機能する第２熱交換器４２にそれぞれ流入する。そして、第２熱交換器４２にて外部熱源と熱交換が行われる。これにより、ガス冷媒は凝縮し液冷媒となる。そして、枝管９８を通って冷媒分配器９０にて１本にまとめられた後、主管９４を通って減圧器８２に到達する。そして、減圧器８２によってガス冷媒とされる。このガス冷媒は冷媒配管を流下する際の熱交換によって液化し、気液２相冷媒となって蒸発器として機能する室内空調機２０の第１熱交換器２２に流入する。尚、マルチタイプの空調装置の場合には、室内空調機２０への冷媒配管にはそれぞれ開閉弁が設置され、運転指示のあった室内空調機２０へのみ冷媒を流下させる。そして、気液２相冷媒中の液冷媒は第１熱交換器２２において気化し、室内の空気を冷却する。冷却された空気は送風ファン２４により室内に送られ、屋内の冷房が行われる。また、第１熱交換器２２の熱交換により気化したガス冷媒は、四方弁５０のニ端、ハ端を経由した後、アキュムレータ３４等を介して圧縮機３２に還流する。そして、圧縮機３２にて再度、圧縮吐出される。
【００３２】
尚、空調装置としてのヒートポンプ１００では、図６に示すように、室内空調機２０と減圧器８２との間に、本考案に係る冷媒分配器９０’を設けても良い。この構成では、主管９４’を流下した気液２相冷媒は冷媒分配器９０’のオリフィス部９６を通過する際に流速が上昇して第２室９２ｂに霧状に噴出する。そして、第２室９２ｂ内の静圧Ｐｓによって枝管９８’に略均等に分配され、冷房運転時における室内空調機２０側への気液２相冷媒の分配をより一層均等に行う事ができる。
【００３３】
以上のように、本考案に用いる冷媒分配器９０は、本体部９２内に主管９４の内径よりも狭い径のオリフィス部９６を有している。そして、凝縮器側から減圧器８２、主管９４を通って流入した気液２相冷媒は、オリフィス部９６を通過する際に流速が上昇して第２室９２ｂに霧状に噴出する。また、第２室９２ｂに噴出した気液２相冷媒の動圧Ｐｄは内面中央部９２ｃが制し、第２室９２ｂ内には速度をあまり持たない霧状の液冷媒とガス冷媒とが略均等に分布する。そして、この気液２相冷媒は第２室９２ｂ内の静圧Ｐｓによって枝管９８に略均等に分配される。このため枝管９８と接続した蒸発器は冷媒の送圧、蒸発器の抵抗、分岐数に関わらず全て有効に機能し、この冷媒分配器９０を備えたヒートポンプ１００を常に高い熱交換効率で動作させることができる。
【００３４】
尚、本考案に係るヒートポンプ１００は、前述のエアコン等の空調設備、給湯設備の他、凝縮器と蒸発器を備えた例えば冷水器、冷凍冷蔵設備、温風乾燥設備、床暖房、除湿器等にも適用が可能である。また、熱交換の対象物は基本的に空気もしくは湯水であるが、例えば液体窒素の製造設備や保管設備等、使用する熱交換設備によっては空気以外の気体や、水以外の液体、固体等に適用しても良い。さらに、使用する外部熱源としては地中熱を用いる。
【００３５】
また、上記のヒートポンプ１００の各部材、冷媒経路、構成、動作、機構等は一例であるから、特に上記の例に限定されるものではなく、本考案は本考案の要旨を逸脱しない範囲で変更して実施することが可能である。
【符号の説明】
【００３６】
２２    第１熱交換器
３２    圧縮機
４２    第２熱交換器
９０    冷媒分配器
９２    本体部
９４    主管
９６    オリフィス部
９８    枝管
１００  ヒートポンプ
【図１】
0003215761.tif 000003
【図２】
0003215761.tif 000004
【図３】
0003215761.tif 000005
【図４】
0003215761.tif 000006
【図５】
0003215761.tif 000007
【図６】
0003215761.tif 000008
【図７】
0003215761.tif 000009