(57)【要約】【課題】冷媒流量が大きく変化する環境においても、所定のまたは所定範囲の分流比率にすることが可能な冷媒分配器およびその製造方法を提供する。【解決手段】本発明の冷媒分配器１は、冷媒が導入される導入部２と、冷媒が導出される第１の導出部４および第２の導出部５と、導入部２から送られる冷媒が第１の導出部４と第２の導出部５とに分岐される分岐部３とを備え、分岐部３は、内壁面３ｈ１に導入部２に向かって突出する凸部ｎを有し、凸部ｎは、端部ｎ２、ｎ２が中央部ｎ１より高さが低い形状を有している。【選択図】図１
2016217542.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒が導入される導入部と、
冷媒が導出される第１の導出部および第２の導出部と、
前記導入部から送られる冷媒が前記第１の導出部と前記第２の導出部とに分岐される分岐部とを備え、
前記分岐部は、
管内壁面に前記導入部に向かって突出する凸部を有し、
前記凸部は、端部が中央部より高さが低い形状を有する
ことを特徴とする冷媒分配器。
【請求項２】
請求項１に記載の冷媒分配器において、
前記管内壁面に対して、前記凸部の端部は、前記凸部の中央部より高さが低い
ことを特徴とする冷媒分配器。
【請求項３】
請求項１に記載の冷媒分配器において、
前記凸部は、
前記分岐部の肉厚ｔに対して、１．３ｔ以上２．６ｔ以下の高さを有する
ことを特徴とする冷媒分配器。
【請求項４】
請求項１に記載の冷媒分配器において、
前記凸部が形成される前記分岐部の領域は、中央部領域が端部領域より厚みが厚い
ことを特徴とする冷媒分配器。
【請求項５】
請求項１に記載の冷媒分配器において、
前記凸部は、
前記分岐部の管中心部が高く、当該管中心部と前記管内壁面側で高低差が当該管の肉厚の１．５倍以上のアーチ形状を有する
ことを特徴とする冷媒分配器。
【請求項６】
請求項１に記載の冷媒分配器において、
前記凸部は、
前記第１の導出部と前記第２の導出部との分流比率を調整する
ことを特徴とする冷媒分配器。
【請求項７】
冷媒が導入される導入部と、
冷媒が導出される第１の導出部および第２の導出部と、
前記導入部から送られる冷媒が前記第１の導出部と前記第２の導出部とに分岐される分岐部とを備え、
前記分岐部は、
内壁面に前記導入部に向かって突出する凸部を有し、
前記凸部の端部は、他の前記凸部の箇所より高さが低い形状を有する冷媒分配器の製造方法であって、
前記分岐部は、中央部に平坦な平坦部を有する凸部を有する第１の型と、端部が浅く中央部が深い形状の凹部を有する第２の型とでプレスすることで、前記凸部が形成される
ことを特徴とする冷媒分配器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷媒分配器およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の世界的な省エネルギに対する要求は、冷凍空調技術の向上、特に熱交換効率の性能向上の要求として認識されている。
冷凍空調技術においては、各々の部品要素、例えば、圧縮機、冷凍サイクル、熱交換器および送風機の各要素それぞれで技術革新と性能向上が要求されている。
【０００３】
冷凍サイクルにおいては冷媒の熱交換器への適正な配分を実現することで、熱交換器の熱交換効率を改善させ、省エネルギ化に貢献できることはよく知られている。
例えば、先行技術文献として、特許文献１に記載される冷媒分配器は冷凍空調の業界では頻繁に用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許３３９０５６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、冷凍空調技術において、熱交換器内での冷媒の分配性能向上は重要である。とりわけ、その冷媒分配の安定化は熱交換性能に影響するため、重要な課題である。
一般的に、一つの冷媒導入部に対して二つの冷媒導出部を持つ冷媒分配器が利用され、形態としてはおおまかに２つの種類があり、その外形状からＵ字型とＹ字型に区分される。
【０００６】
Ｕ字型は冷媒の入口となる冷媒導入部の方向に対して冷媒導出部の方向が概垂直になっている。そこで、冷媒導入部と冷媒導出部との間の冷媒が分けられる冷媒分岐部に２つの導出部の中心から外れた偏った位置にノッチ形状を付与することで、２つの導出部の冷媒の分配比率に差を設けることが可能となる。
Ｙ字型は冷媒導入部と冷媒導出の方向を同じ方向に冷媒を分岐させるものである。
【０００７】
上記の派生型としては、冷媒導入部が導出部へ等距離に配置されない偏芯型もしばしば用いられる。
上述の冷媒分配器の製作工程としては２通りある。
直管に対してハイドロフォーミング加工、いわゆる液圧バルジ加工を施し、冷媒導入部となる凸部を成形してから、曲げ加工を行い、凸部のカット・成形を行い分配器とする方法と、直管に曲げ加工を施した後にハイドロフォーミング加工を行い、凸部を処理するものである。
【０００８】
第１の工程の先にハイドロフォーミング加工を行う場合には直管の工程が長いことから自動化がし易いことと、理想条件に近い状態でハイドロフォーミング加工を行えることがメリットである。
デメリットとしては、前記した偏芯型の分配器の製作には設備の調整を要する場合が多いことが挙げられる。
【０００９】
一方、第２の工程のパイプを曲げた後にハイドロフォーミング加工を行う、いわゆる曲げ管ハイドロフォーミング加工の場合は、上述のＵ字やＹ字といった通常の分配器の製作と偏芯型の分配器の製作を同じ設備で比較的少ない段取り替えで行えるというメリットがある。
【００１０】
デメリットとしては、本来ハイドロフォーミング加工では材料の端面を対向方向から荷重を印加することが理想であり、直管の状態で加工することがこの理想状態に該当する。先にパイプを曲げた後にハイドロフォーミング加工を行うことで、理想状態での加工とならず、若干の検討が必要となることが挙げられる。
【００１１】
これらの加工方法には一長一短があるが、管をハイドロフォーミング加工により凸形状を付加して利用する本質は差異がない。
このハイドロフォーミング加工にて付加した凸形状端面を後工程にて切断し、指定の管径に加工することで冷媒導入部とすることで二分岐冷媒分配器を形成することが可能である。
【００１２】
ここまで、ハイドロフォーミング加工による冷媒分流器の製法について述べたが、分配性能向上の方法のひとつとして下記のものがある。つまり、後記の図５に示すように、冷媒分配器１００の冷媒導入部１０２から分岐部１０３に導入される冷媒の衝突面の管内壁面１０３ｈ１に凸形状のノッチｎ１００を付加して、凸形状のノッチｎ１００の位置を冷媒の分配比率に従った位置にすることで、冷媒の分配比率を調整し、熱交換効率の向上に寄与することができる。
【００１３】
例えば、空気調和機の室外機においては熱交換器の冷媒管に対して、送風機は均一な位置に配置されておらず、各冷媒管と送風機との位置関係から、必ず熱交換効率の高い冷媒管と低い冷媒管とが発生する。
【００１４】
これら熱交換効率の高い冷媒管には多くの冷媒を供給し、低い冷媒管には冷媒を少なく供給することで室外機全体の熱交換効率が向上することが判明している。
これに対して、上述の冷媒分流器１００に凸形状のノッチｎ１００を付与する技術では、ノッチｎ１００の位置を、２つの導出方向の導出部１０４、１０５に対して均等でない位置に配置することで、片方の導出部１０４または導出部１０５に多くの冷媒を誘導することができる。これにより、効率的な熱交換サイクルを形成することが可能である。
以上のことは特許文献１からも自明であるが、これらの技術でも完全な比率での冷媒の分配は困難である。
【００１５】
具体的な技術課題として、流量の大小で冷媒分配挙動の変化がある。
一般的に流量が大きいほど、冷媒の分流比は顕著になることが分っている。
例えば、大流量時に４５％：５５％の分配比率であったものは、中程度の流量で４６％：５４％、小流量で４７％：５３％など、低流量になるほど、分流しにくくなり基準の５０％の等比率に近くなっていき、目的の分流比率と乖離してしまう。
これらの結果は冷媒流量が大きく変化する環境での冷媒分配性能に解決すべき課題があることに他ならない。
【００１６】
本発明は上記実状に鑑み創案されたものであり、冷媒流量が大きく変化する環境においても、所定のまたは所定範囲の分流比率にすることが可能な冷媒分配器およびその製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
前記課題を解決するため、本発明の冷媒分配器は、冷媒が導入される導入部と、冷媒が導出される第１の導出部および第２の導出部と、前記導入部から送られる冷媒が前記第１の導出部と前記第２の導出部とに分岐される分岐部とを備え、前記分岐部は、内壁面に前記導入部に向かって突出する凸部を有し、前記凸部は、端部が中央部より高さが低い形状を有している。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、冷媒流量が大きく変化する環境においても、所定のまたは所定範囲の分流比率にすることが可能な冷媒分配器およびその製造方法を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】（ａ）は本発明に係る実施形態１の冷媒分配器の上面図、（ｂ）は（ａ）のＡ方向矢視図、（ｃ）は（ａ）のＢ方向矢視図、（ｄ）は（ａ）のＣ−Ｃ断面図。
【図２】実施形態１の冷媒分配器の断面斜視図。
【図３】ノッチの図１（ａ）のＢ方向矢視拡大図、（ｂ）はノッチの図１（ａ）のＡ方向矢視拡大図。
【図４】（ａ）は比較例（従来）の冷媒分配器の上面図、（ｂ）は（ａ）のＤ方向矢視図、（ｃ）は（ａ）のＥ方向矢視図、（ｄ）は図４（ａ）のＦ−Ｆ断面図。
【図５】比較例の冷媒分配器の断面斜視図。
【図６】比較例（従来技術）での分岐性能結果。
【図７】実施形態１（本発明）での分岐性能結果。
【図８】実施形態１の冷媒分岐部の冷媒配管内のノッチ近傍での冷媒の流れを示す模式図。
【図９】ノッチｎの高さと分流のばらつきとの関係を表した実験データを示す図。
【図１０】（ａ）は冷媒分配器の素形状を示す正面図、（ｂ）は冷媒分配器の素形状にノッチを形成する過程を示す断面図、（ｃ）は完成した冷媒分配器の正面図。
【図１１】（ａ）は上型の斜視図、（ｂ）は下型の斜視図、（ｃ）はノッチをプレス成形する状態を示す拡大正面図。
【図１２】（ａ）は本発明に係る実施形態２の冷媒分配器の上面図、（ｂ）は（ａ）のＧ方向矢視図、（ｃ）は（ｂ）のＨ−Ｈ断面図、（ｄ）は（ａ）のＩ−Ｉ断面図。
【図１３】代表的な冷凍サイクル構成を示す図。
【図１４】代表的な冷凍サイクル構成を示す図。
【図１５】（ａ）は変形形態１のノッチの図１のＢ方向矢視相当図、（ｂ）は変形形態１のノッチの図１のＡ方向矢相当視図。
【図１６】（ａ）は変形形態２のノッチの図１のＢ方向矢視相当図、（ｂ）は変形形態２のノッチの図１のＡ方向矢相当視図。
【図１７】（ａ）は変形形態３のノッチの図１のＢ方向矢視相当図、（ｂ）は変形形態３のノッチの図１のＡ方向矢相当視図。
【図１８】（ａ）は変形形態４のＹ字管の上面図、（ｂ）は（ａ）のＬ方向矢視図、（ｃ）は（ａ）のＭ方向矢視図。
【図１９】（ａ）は変形形態５のＵ字管の上面図、（ｂ）は（ａ）のＲ方向矢視図、（ｃ）は（ｂ））のＰ方向矢視図、（ｄ）は（ａ）のＱ−Ｑ断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
本発明は、空気調和機とその冷凍サイクル部品に関するものである。
＜＜実施形態１＞＞
図１（ａ）は本発明に係る実施形態１の冷媒分配器の上面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ方向矢視図であり、図１（ｃ）は、図１（ａ）のＢ方向矢視図であり、図１（ｄ）は、図１（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。図２は、実施形態１の冷媒分配器の断面斜視図である。
【００２１】
実施形態１の冷媒分配器１は、一つの冷媒の導入部２と２つの導出部４、５とを有する。
冷媒分配器１は、冷媒を一つの導入部２から２つの導出部４、５に分配する機能を果たすものである。冷媒分配器１の外形状は、直管に対して前記したハイドロフォーミング加工、いわゆる液圧バルジ加工を施して形成される。
【００２２】
導入部２と２つの導出部４、５との間には、冷媒分岐部３が形成されている。冷媒分岐部３には、導入部２に入った冷媒を導出部４と導出部５とに所定比率で分流するための凸部のノッチｎが導入部２に向けて突出して形成されている（図２参照）。
冷媒は、導入部２から冷媒分配器１に流入し、冷媒分岐部３にてノッチｎの影響を受けて、導出部４と導出部５とに分流される。
【００２３】
図３（ａ）は、ノッチの図１（ａ）のＢ方向矢視拡大図であり、図３（ｂ）は、ノッチの図１（ａ）のＡ方向矢視拡大図である。
図３（ａ）に示すように、ノッチｎは、導出部４、５から見た場合、Ｘ軸方向に対して中央部ｎ１が高く端部ｎ２、ｎ２が低い曲線を成すアーチ形状を有している。また、ノッチｎは、図３（ｂ）に示すように、Ｙ軸方向に対して中央部ｎ１が高く端部ｎ３、ｎ３が低い形状を有している。なお、ノッチ根元部ｎ９は有っても無くてもよい。
換言すれば、導入部２から送られる冷媒が当たる管内壁面３ｈ１またはその延長面に対して、凸部のノッチｎの端部ｎ２、ｎ２は、ノッチｎの中央部ｎ１より高さが低い形状としている。なお、図３（ｂ）の二点鎖線に示すように、中央部ｎ１を中央が高いアーチ状にすると好ましい。これにより、冷媒をＹ方向にスムーズに分流することが促進される
【００２４】
ノッチｎは、導出部４と導出部５との中心位置からの偏芯と、ノッチｎの形状とで、導出部４と導出部５とに分流される流量を変えるとともに、分流のばらつきを抑えている。
つまり、冷媒はノッチｎの導入部２の導出部４、５方向の中心軸Ｏ（図１（ａ）、（ｂ）参照）から偏向した位置を変えることで、導出部４と導出部５との二分岐での分流比率が調整される。
例えば、外径８ｍｍ、肉厚０．８ｍｍの銅管において、大流量時の分流比率を４５：５５に設定した場合、概ねそのノッチｎの中心位置は高さ１．５ｍｍ、中心Ｏから分流比率４５側に１ｍｍ偏向させることで設定の分流比率を得ることができる。
また、後記するように、ノッチｎは、導出部４、５から見た場合、Ｘ軸方向に対して中央部ｎ１が高く端部ｎ２、ｎ２が低い曲線を成すアーチ形状にすることで、所定の分流比率に近く、分流比率のばらつきを小さくできる。なお、Ｙ軸方向に対して中央部ｎ１が高く端部ｎ３、ｎ３が低い形状を有することが好ましい。
【００２５】
＜比較例のノッチｎ１００と実施形態１のノッチｎとの比較＞
実施形態１のノッチｎとの対比のため、図４に比較例（従来技術）の冷媒分配器１００を示す。図４（ａ）は比較例（従来）の冷媒分配器の上面図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）のＤ方向矢視図であり、図４（ｃ）は、図４（ａ）のＥ方向矢視図であり、図４（ｄ）は、図４（ａ）のＦ−Ｆ断面図である。図５は、比較例の冷媒分配器の断面斜視図である。
比較例の冷媒分配器１００は、一つの冷媒導入部１０２と２つの導出部１０４、１０５とを有する。
【００２６】
冷媒は、導入部２から冷媒分配器１に流入し、冷媒分岐部３にてノッチｎ１００の影響を受けて、導出部１０４と導出部５とに分流される。
比較例のノッチｎ１００は、図４（ａ）のＥ方向矢視で、上面ｎ１０１が平な平面形状を有している（図４（ｃ）参照）。これに対して、実施形態１のノッチｎは、前記したように、図１（ａ）のＢ方向矢視で、中央部ｎ１が高く端部ｎ２、ｎ２が低い曲線を成すアーチ形状を有している（図５参照）。
【００２７】
図６、図７は、比較例（従来技術）と実施形態１（本発明）での分岐性能結果であり、それぞれ比較例と実施形態１の２股に分岐する片側の導出部に全冷媒１００％のうち４５％を流すことを意図して、冷媒の流量が大、中、小の場合の実験データをそれぞれ表したものである。なお、冷媒は、空気調和機の冷媒状態を模する目的で、水と空気を指定の割合で均一混合させた擬似冷媒である。#１〜#５は、試験品を表す。
【００２８】
実験の際の大流量・中流量・小流量は擬似冷媒の相対的流量を示す。具体的な擬似冷媒の流量条件は気温２０〜２５℃において、下記条件である。
小流量は水が毎分０．３５Ｌ（リットル）、空気が毎分１５Ｌ。
中流量は水が毎分０．７０Ｌ、空気が毎分３２．５Ｌ。
大流量は水が毎分１．１７Ｌ、空気が毎分５０Ｌである。
本擬似冷媒による検討は実機による検討とよく追従していることが判明している。
【００２９】
図６より、比較例の図４のノッチｎ１００は、大流量の平均は、４５．２％、中流量の平均は、４６．１％、小流量の平均は、４７．０％であり、大・中・小流量の各流量のばらつき（最大値―最小値）の平均は２．１％であった。
これに対して、実施形態１の図１、図３のノッチｎは、図７より、大流量の平均は、４５．２％、中流量の平均は、４５、７％、小流量の平均は、４６．０％であり、大・中・小流量の各流量のばらつき（最大値―最小値）の平均は０．７６％であった。
【００３０】
図６、図７を参照して、比較例、実施形態１ともに、大流量の方が目標値の４５％に近く分流が良好に行われることが分る。
比較例、実施形態１のデータを比較すると、実施形態１の図１〜図３に示すノッチｎは、比較例の図４、図５に示すノッチｎ１００に比較し、大・中・小流量で目標分流の４５％に等しいかより近い。また、分流量のバラツキは、比較例が２．１％に対し、実施形態１が０．７６％と、実施形態１のノッチｎにすることで、分流量の変動は大きく抑えられていることが分った。
【００３１】
図４、図５に図示した比較例（従来技術）の冷媒分配器１００の分岐性能を測定すると、中流量と小流量を考慮する場合、大流量と比して壁面での抵抗が減ることに起因して、管中心部と壁面１０３ｓ（図５参照）側での流速差が小さくなり、従来技術の項に記載したように、分岐性能が変化してしまうことが判明している。このことが、図６の結果より明らかになった。
【００３２】
これに対して、本実施形態１のノッチｎのアーチ形状（図２、図３（ａ）参照）では、上述の図６、図７の結果で説明するように、中流量と小流量においても従来技術によるノッチｎ１００の形状よりも設定した分流比率に近い値で分流させることが可能である。さらに、上述したように、分流比率の変動が、比較例の平均２．１％から、実施形態１の平均０．７６％に抑えられている。
【００３３】
図８は、実施形態１の冷媒分岐部の冷媒配管内のノッチ近傍での冷媒の流れを示す模式図である。
図８に示すように、ノッチｎから遠い位置の流れｒ０は、冷媒配管３ｈの管内壁面３ｈ１の摩擦抵抗と冷媒の粘性により管内壁面３ｈ１近傍の流れｒ０２の流速が遅く、中央側の流れｒ０１の流速が速い。そのため、中央側の流れｒ０１が最もノッチｎに近い流線をもつ。
【００３４】
さらに、流れが下流側に進むと、冷媒の流れｒ１は、中央側の流れｒ１１が、下流側でノッチｎに当たり始めるので流速が遅くなる。そのため、上流側の流れｒ０に比較して、流れｒ１は、中央側の流れｒ１１が管内壁面３ｈ１近傍の流れｒ１２に近い遅い流れとなり、中央側と管内壁面３ｈ１近傍との流速差が小さくなる。
【００３５】
理論的には、対象流体を非圧縮性ニュートン流体と仮定した場合、冷媒配管３ｈ内を通過するときに管内壁面３ｈ１より摩擦抵抗を受ける。
ナビエ・ストークス方程式より条件を限定した理論状態から導出されるハーゲン・ポアズイユの法則から、管内での流速分布は下記の式で表される。
【００３６】
ｕ（ｒ）＝（ｇＩ／４ν）・（ａ２−ｒ２）            （１）
ここでｕは流速、ａは冷媒配管３ｈの円管半径、ｒは冷媒配管３ｈの円管中心からの距離、ｇは重力加速度、νは動粘性係数、Ｉはエネルギー勾配である。
この式は粘性流体層流の流体において、円管内流体速度分布は円管中心が速く、壁面側が遅いという放物線を描くことを示している。
【００３７】
さらに、流れが下流側に進むとノッチｎに近い冷媒の流れｒ２は、中央側の流れｒ２１がノッチｎに当たり、粘性により、冷媒配管３ｈの管内壁面３ｈ１近傍の流れｒ２２を巻き込んで合流して進む。
【００３８】
以上のことから、本実施形態１（本発明）での動作原理として、流速の速い冷媒配管３ｈの中心における冷媒（ｒ０１、ｒ１１、ｒ２１）が、ノッチｎのアーチ状の高くなっている部分（中央部ｎ１）に衝突することで、速度の遅い管内壁面３ｈ１側の冷媒（ｒ０２、ｒ１２、ｒ２２）を誘導・追従させる流路に適している構造・形状であることが推定される。
【００３９】
従来技術では、上述のように流速差があるにもかかわらず、円管中心と管内壁面１０３ｈ１（図５参照）での凸形状は同じ高さ・形状であった。
これに対して、本発明では円管中心部の凸形状を管内壁面３ｈ１（図２参照）と比して円管中心部側をアーチ状に高くするようにノッチ付加金型を形成し、ノッチｎの形状を成形する。
【００４０】
図９は、ノッチｎの高さと分流のばらつきとの関係を表した実験データを示す図である。横軸にアーチ部高さＨとして、アーチ高さｈ１（図３（ａ）参照）と冷媒配管３ｈの肉厚ｔとを用いて、アーチ部高さＨを下記とする。
Ｈ＝ｈ１／ｔ
縦軸は、分流のばらつき（＝最大％―最小％）をとっている。
図９中の一点鎖線は冷媒配管３ｈの外径６．３５ｍｍ、肉厚ｔ０．８ｍｍの分流ばらつきを示す。破線は冷媒配管３ｈの外径７．０ｍｍ、肉厚ｔ０．８ｍｍの分流ばらつきを示す。実線は冷媒配管３ｈの外径８．０ｍｍ、肉厚ｔ０．８ｍｍの分流ばらつきを示す。
【００４１】
図９より、その高さの差（アーチ部高さＨ）を管肉厚ｔの１．５倍以上設けることで、冷媒の流速の高低に由来する流量の大小による分流比率の変動を改善することができる。より具体的には、ノッチｎの管中心と管内壁面３ｈ１側の高低差のアーチ部高さＨが１．５倍未満の場合は概ね効果が薄いことと２．５倍以上は効果が飽和していることが判明した。
ここで、ノッチｎはプレス成形で形成しているため、アーチ部高さＨが大きくなり過ぎる（例えば、Ｈ＞３．０など）と冷媒配管３ｈの肉が足らず、肉破れ等の現象が生じる。
また、アーチ部高さＨが大きくなると振動音が発生する。
【００４２】
まとめると、アーチ部高さＨ＝ｈ１／ｔが小さ過ぎるとノッチｎの冷媒の分流に対する効果は小さくなる。そして、アーチ部高さＨ＝ｈ１／ｔが大き過ぎると冷媒の分流に対する効果は飽和し、一定の効果（Ｈ＝１．５〜２．５時の効果）を上回る効果はみられない。また、Ｈが大きい場合には振動音が発生するという現象が生じる。
【００４３】
検討の結果、アーチ部高さＨが１．３ｔ以上２．６ｔ以下が分流のばらつきが小さく良好であり、アーチ部高さＨが１．５ｔ以上２．５ｔ以下が最適である。
これらの検討から、実施形態１による冷媒分配器１は空気調和機における流領域で設定した分流比を従来技術に比して精度よく得ることができることが確認できた。
【００４４】
＜ノッチｎの形成法＞
次に、図１、図２に示すノッチｎの形成法について、説明する。
ノッチｎは、冷媒分配器１の形状がハイドロフォーミング加工で形成された後に、形成される。図１０（ａ）は、冷媒分配器の素形状を示す正面図であり、図１０（ｂ）は、冷媒分配器の素形状にノッチを形成する過程を示す断面図であり、図１０（ｃ）は、完成した冷媒分配器の正面図である。
図１１（ａ）は、上型の斜視図であり、図１１（ｂ）は、下型の斜視図であり、  図１１（ｃ）は、ノッチをプレス成形する状態を示す拡大正面図である。
【００４５】
まず、素管の直管等からハイドロフォーミング加工により、図１０（ａ）に示す冷媒分配器１の素形状１Ｓが形成される。
その後、図１１（ａ）に示す頂部に平面状の（平坦な）平坦部ｕ２が形成されるとともに上方に行くに従い広がる傾斜部ｕ３、ｕ４を有する凸部ｕ１を有する上型Ｕが準備される。また、図１１（ｂ）に示すように、アーチ形状の凹部ｓ１を有する下型Ｓとが準備される。下型Ｓの凹部ｓ１は中央部ｓ１ａが深く、端部ｓ１ｂ、ｓ１ｃが浅い深さに形成され、アーチ形状の凸状のノッチｎが形成される形状を有している。
【００４６】
そして、図１０（ｂ）、図１１（ｃ）に示すように、白抜き矢印β１、β２の方向に下型Ｓと上型Ｕとでプレスすることで、ノッチｎを有する冷媒分配器１が完成する（図１０（ｃ）参照）。
上述したように、金型冶工具の構成上、管外側のプレス冶工具（上型Ｕ）はアーチ形にすることよりも、平坦部ｕ２（図１１（ａ）参照）を設けるほうがよい。
本実施形態１（本発明）では、ノッチｎのプレス成形前にハイドロフォーミング加工を行っている影響で、ノッチｎ形成部位の肉厚が素管に比して概ね２０〜４０％肉厚になっている。
上述の冶工具構造により、アーチ形状の凸状のノッチｎを形成できる。
【００４７】
また、本実施形態１の主たる円管中心部がアーチ状に凸形状を構成する場合に、円管中心部のノッチ部ｎは素管肉厚よりも肉厚に成型が可能である。凸部のノッチｎが形成される分岐部３の領域は、ノッチｎの中央部領域がノッチｎの端部領域より厚みが厚い。
この肉厚の肥厚化の効果は、前記したノッチｎ高さ約３ｔより上に観察される分流時の振動を低減させることが可能であり、結果的に冷媒の安定分流にも効果がある。
【００４８】
前記したように、従来技術では、冷媒の流量の大小で分配性能の安定性に課題（問題）があったが、本実施形態１では、冷媒の流量の大小で分配性能の目標値からのズレが小さくなった。また、冷媒の流量の大小で分配性能のばらつきを抑えることができる。
【００４９】
従って、従来の冷媒の流量の大小で分配性能の安定性の課題（問題）が改善および解決が可能となった。つまり、冷媒の流量の大小で目的の分流比率が正確に得にくかった冷媒分配器１の分配性能が従来技術に比して安定する。
実施形態１の構成によれば、冷媒の流量変化による所定の分流比率からの乖離に対して有効に乖離を抑え、所定の分流比率近くにすることが可能である。
【００５０】
＜＜実施形態２＞＞
実施形態１ではチーズ管（Ｔ字管）の冷媒分配器１について述べたが、実施形態２では、空気調和機における実際のＵ字形状の冷媒分配器２１（図１２参照）を説明する。
空気調和機に本発明の構成を搭載する場合はＴ字形状のチーズ管よりもＵ字形状の管継手の方が省スペースであり、配置の自由度が高い。
【００５１】
図１２（ａ）は、本発明に係る実施形態２の冷媒分配器の上面図であり、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）のＧ方向矢視図、図１２（ｃ）は、図１２（ｂ）のＨ−Ｈ断面図、図１２（ｄ）は、図１２（ａ）のＩ−Ｉ断面図である。
【００５２】
実施形態２の冷媒分配器２１は、一つの導入部２２と、２つの導出部２４、２５と、導入部２２、導出部２４、２５間の分岐部２３とを有する。
冷媒分配器２１は、上面視の図１２（ａ）で、分岐部２３と導出部２４、２５とでＵ字形状を有している。
【００５３】
図１２（ｃ）に示すように、分岐部２３内には、実施形態１と同様なノッチ２ｎが形成されている。ノッチ２ｎは、導出部２４または導出部２５から見て、中央部２ｎ１が高く端部２ｎ２、２ｎ２が低い曲線を成すアーチ形状を有している。また、図１２（ａ）の図１２（ａ）のＩ−Ｉ断面の図１２（ｄ）に示すように、ノッチ２ｎは、中央部２ｎ１が高く、一端部２ｎ３と他端部２ｎ４とが低い形状を有している。
【００５４】
図１２（ｂ）、（ｄ）に示すように、ノッチ２ｎの受け部２ｕは、実施形態１の対称のＶ字形状の受け部１ｕ（図１（ｂ）、（ｄ）参照）と異なり、非対称の受け部２ｕとなっている。
ノッチ２ｎについては、プレス工具の寿命を考慮すると対称のＶ字での受け部１ｕを設けるよりも、非対称の受け部２ｕにして加工圧力を逃がす形状の方が望ましい。これに伴い、図１２（ｂ）、（ｄ）に示すように、図１２（ａ）のＧ方向視の一端部２ｎ３と他端部２ｎ４とは、中央部２ｎ１の中心線Ｏ１に対して、非対称となる。
ノッチ２ｎは、実施形態１と同様な方法で、プレス成形される。
【００５５】
本発明を適用する空気調和機として、図１３、図１４に代表的な冷凍サイクル構成を示す。図１３、図１４は、実施形態１（２）の冷媒分配器１（２１）を適用した一つの冷凍サイクルの構成図である。
図１３、図１４の構成では暖房運転時の冷凍サイクルの構成を示す。図１３は室外機を示し、図１４は室内機を示す。
【００５６】
図１３に示す圧縮機６から吐出された高温、高圧のガス冷媒は図１４の室内熱交換器１２に流入し、室内熱交換器１２で室内の空気と熱交換して熱を与える。その後、冷媒は気液混合状態で室外機に還流し、図１３の電動膨張弁１１にて圧力を調整され、冷媒分配器１（２１）にて、所定の分流比で分配される。冷媒分配器１（２１）で分配された冷媒は、室外熱交換器７に流入する。
【００５７】
その後、室外熱交換器７で熱交換してガス化した冷媒は流路切替器８を経由して圧縮機６に戻される。
このほか、冷凍サイクルには冷媒の均質化や静音化、コンタミネーションからの機器の保護の目的でサイレンサ９やストレーナ１０（図１３参照）、除湿効率向上の目的で冷媒絞り弁１３（図１４参照）などが配置される。
【００５８】
冷媒分配器１（２１）は室内外合わせて、複数使用されることもある。
本例では、図１３に示す室外機では、室外熱交換器７近くに一つの冷媒分配器１（２１）を適用し、図１４に示す室内機では、室内熱交換器１２周りに四つの冷媒分配器１（２１）を適用したケースを示している。
【００５９】
まとめると、本発明は、ハイドロフォーミング加工にて当該冷媒分配器１（２１）外観形状を製造した後、プレス加工にて凸形状のノッチｎ（２ｎ）を形成して指定の分流比率を有する冷媒分流器１（２１）を供する。
そのノッチｎ（２ｎ）形成工程において、凸形状を形成時に、凸形状中心がその端部と比してパイプの肉厚の１．３〜．５倍以上の高低差を設けた曲面形状を有する凸形状が形成できるように、プレス金型（下型Ｓ、上型Ｕ）を製作する。
【００６０】
具体的には、冷媒導入部２（２２）の管中心側の凸形状ｎ１（２ｎ１）を高くし、管内壁面３ｈ１（２３ｈ１）側となる端部ｎ２（２ｎ２）を低くなるようにアーチ状の凸形状を形成するものである。
上記形状はプレス金型の工具寿命を勘案して、図１２（ａ）、（ｂ）、（ｄ）に示すように、凸形状として正面に見た場合に非対称の形状としてもよい。
上記の如く、部品機能上不可欠な冷媒導入部２（２２）の凸形状のノッチｎ（２ｎ）に冷媒導入部２（２２）の中心と管内壁面３ｈ１（２３ｈ１）側で高低差を設けることが本発明のポイントである。
【００６１】
＜＜変形形態１＞＞
図１５（ａ）は、変形形態１のノッチの図１のＢ方向矢視相当図であり、図１５（ｂ）は、変形形態１のノッチの図１のＡ方向矢相当視図である。
変形形態１のノッチ３ｎは、図１５（ａ）に示すように中央部３ｎ１が尖って高く端部３ｎ２、３ｎ２が低い三角形状としている。また、図１５（ｂ）に示すように、中央部３ｎ１が高く端部３ｎ３、３ｎ３が低い形状としている。なお、ノッチ根元部３ｎ９は有っても無くてもよい。
変形形態１でも、実施形態１，２と同様な効果を奏する。
【００６２】
＜＜変形形態２＞＞
図１６（ａ）は、変形形態２のノッチの図１のＢ方向矢視相当図であり、図１６（ｂ）は、変形形態２のノッチの図１のＡ方向矢相当視図である。
変形形態２のノッチ４ｎは、図１６（ａ）に示すように中央部４ｎ１が平面状で高く端部４ｎ２、４ｎ２が低い台形形状としている。また、図１６（ｂ）に示すように、中央部４ｎ１が平面状で高く端部４ｎ３、４ｎ３が低い形状としている。なお、ノッチ根元部４ｎ９は有っても無くてもよい。
変形形態２でも、実施形態１，２と同様な効果を奏する。
【００６３】
＜＜変形形態３＞＞
図１７（ａ）は、変形形態３のノッチの図１のＢ方向矢視相当図であり、図１７（ｂ）は、変形形態３のノッチの図１のＡ方向矢相当視図である。
変形形態３のノッチ５ｎは、図１７（ａ）に示すように中央部５ｎ１が平面状で高く端部５ｎ２、５ｎ２が低い台形形状であり傾斜部５ｎ５が凹状に凹む形状としている。また、図１７（ｂ）に示すように、中央部５ｎ１が高く端部５ｎ３、５ｎ３が低い形状としている。なお、ノッチ根元部５ｎ９は有っても無くてもよい。
変形形態３でも、実施形態１，２と同様な効果を奏する。
【００６４】
＜＜変形形態４＞＞
図１８（ａ）は、変形形態４のＹ字管の上面図であり、  図１８（ｂ）は、図１８（ａ）のＬ方向矢視図であり、図１８（ｃ）は、図１８（ａ）のＭ方向矢視図である。
変形形態４の冷媒分配器６１は、図１８（ａ）に示すように、導入部６２と導出部６４、６５、６６をもつＹ字管に、中央部６ｎ１が高く端部６ｎ２が低い形状のノッチ６ｎ（図１８（ｃ）参照）を適用したものである。
ノッチ６ｎは、分岐部６３より偏芯して設けている。
変形形態４でも、実施形態１，２と同様な効果を奏する。
【００６５】
＜＜変形形態５＞＞
図１９（ａ）は、変形形態５のＵ字管の上面図であり、  図１９（ｂ）は、図１９（ａ）のＲ方向矢視図であり、図１９（ｃ）は、図１９（ｂ）のＰ方向矢視図であり、図１９（ｄ）は、図１９（ａ）のＱ−Ｑ断面図である。
変形形態５の冷媒分配器７１は、図１９（ａ）に示すように、導入部７２と導出部７４、７５をもつＵ字管に、中央部７ｎ１が高く端部７ｎ２が低い形状のノッチ７ｎ（図１９（ｃ）参照）を適用したものである。
ノッチ７ｎは、Ｕ字管に偏芯して設けている。
変形形態５でも、実施形態１，２と同様な効果を奏する。
【００６６】
なお、前記実施形態では、様々な構成を説明したが、各構成を選択したり、各構成を適宜選択して組み合わせて構成してもよい。
【００６７】
なお、前記実施形態は、本発明の一例を説明したものであり、本発明は、特許請求の範囲内または実施形態で説明した範囲において、様々な具体的な変形形態が可能である。
【符号の説明】
【００６８】
１、２１、６１、７１  冷媒分配器
２      導入部
３      冷媒分岐部（分岐部）
３ｈ１、２３ｈ１  管内壁面
４、２４、６４、７４  導出部（第１の導出部）
５、２５、６５、７５  導出部（第２の導出部）
ｎ、２ｎ、３ｎ、４ｎ、５ｎ、６ｎ、７ｎ  ノッチ（凸部）
ｎ１、２ｎ１    中央部
ｎ２、ｎ３、２ｎ２、２ｎ３  端部
Ｓ      下型（第２の型）
ｓ１    凹部
ｔ      肉厚
Ｕ      上型（第１の型）
ｕ２    平坦部
ｕ１    凸部
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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