(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
気液二相流の冷媒が流入する入口(２２,１２２,２２２,３２２,４２２)と上記気液二相流の冷媒が流出する複数の出口(２３,１２３,２２３,３２３,４２３)が設けられた本体(２０,１２０,２２０,３２０,２１,１２１,２２１,３２１,４２１,５２１,６２１,７２１)と、
上記本体(２０,１２０,２２０,３２０,２１,１２１,２２１,３２１,４２１,５２１,６２１,７２１)に設けられ、上記入口(２２,１２２,２２２,３２２,４２２)から上記本体(２０,１２０,２２０,３２０,２１,１２１,２２１,３２１,４２１,５２１,６２１,７２１)内に流入した上記気液二相流のうちの主に液冷媒をジャンプすべき箇所に向けて湾曲面に沿って案内する湾曲ガイド部(２０a,１２０a,２２０a,３２０a)と、
上記湾曲ガイド部(２０a,１２０a,２２０a,３２０a)により案内された上記液冷媒を上記複数の出口(２３,１２３,２２３,３２３,４２３)近傍に向けてジャンプさせるべく、上記本体(２０,１２０,２２０,３２０,２１,１２１,２２１,３２１,４２１,５２１,６２１,７２１)の内壁面の上記湾曲ガイド部(２０a,１２０a,２２０a,３２０a)近傍に、内側に突出して形成されたジャンプ部(２０b,１２４,２２０b,３２１c,４２１c)と
を備えたことを特徴とする冷媒分流器。
【請求項２】
請求項１に記載の冷媒分流器において、
上記本体(２０,１２０,２２０,３２０,２１,１２１,２２１,３２１,４２１,５２１,６２１,７２１)に設けられた上記入口(２２,１２２,２２２,３２２,４２２)から上記本体(２０,１２０,２２０,３２０,２１,１２１,２２１,３２１,４２１,５２１,６２１,７２１)内に流入する上記気液二相流の冷媒のうちの主に液冷媒が、上記湾曲ガイド部(２０a,１２０a,２２０a,３２０a)の湾曲面に沿って上記ジャンプ部(２０b,１２４,２２０b,３２１c,４２１c)に向けて案内された後、上記ジャンプ部(２０b,１２４,２２０b,３２１c,４２１c)から上記複数の出口(２３,１２３,２２３,３２３,４２３)近傍に向けてジャンプする一方、上記気液二相流の冷媒から分離したガス冷媒が、上記本体(２０,１２０,２２０,３２０,２１,１２１,２２１,３２１,４２１,５２１,６２１,７２１)内に拡散して上記複数の出口(２３,１２３,２２３,３２３,４２３)から流出することを特徴とする冷媒分流器。
【請求項３】
請求項１または２に記載の冷媒分流器において、
上記本体(２０,１２０,２２０,３２０,２１,１２１,２２１,３２１,４２１,５２１,６２１,７２１)の上記複数の出口(２３,１２３,２２３,３２３,４２３)近傍に設けられ、上記ジャンプ部(２０b,１２４,２２０b,３２１c,４２１c)からジャンプした上記冷媒を受ける受け部(３１,１３１,２３１,３３１,５３１,６３１,７３１)を備えたことを特徴とする冷媒分流器。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれか１つに記載の冷媒分流器において、
上記入口(２２,１２２,２２２,３２２,４２２)と上記複数の出口(２３,１２３,２２３,３２３,４２３)が略同一方向に向いていることを特徴とする冷媒分流器。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれか１つに記載の冷媒分流器において、
上記入口(２２)と上記複数の出口(２３)との間に段差部(２４,５２４,６２４,７２４)を設けて、上記入口(２２)から流入する上記冷媒の案内経路を上記複数の出口(２３)よりも長くすることを特徴とする冷媒分流器。
【請求項６】
請求項１から５までのいずれか１つに記載の冷媒分流器において、
上記ジャンプ部は、上記本体(２０,２２０,２１,２２１)の壁面に設けられた絞り部(２０b,２２０b)であることを特徴とする冷媒分流器。
【請求項７】
請求項１から４までのいずれか１つに記載の冷媒分流器において、
上記ジャンプ部は、上記本体(１２０)内に設けられたリング部材(１２４)であることを特徴とする冷媒分流器。
【請求項８】
請求項１から７までのいずれか１つに記載の冷媒分流器において、
上記本体(２０,２１)に外嵌された補強部材(２５)を備えたことを特徴とする冷媒分流器。
【請求項９】
請求項１から８までのいずれか１つに記載の冷媒分流器において、
上記ジャンプ部(１２４,２２０b,３２１c,４２１c)からジャンプした上記冷媒が上記入口(１２２,２２２,３２２,４２２)から流入する上記冷媒の流れを妨げないように上記本体(１２０,２２０,３２０,１２１,２２１,３２１,４２１)内に設けられた防止部材(１２１b,２２１b,３２１b,４２１b)を備えたことを特徴とする冷媒分流器。
【請求項１０】
請求項９に記載の冷媒分流器において、
上記防止部材(３２１b,４２１b)が上記ジャンプ部(３２１c,４２１c)と同一部材で形成されていることを特徴とする冷媒分流器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、冷媒分流器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の第１の冷媒分流器としては、入口側の流通管接続穴で縮流された作動媒体が、細管接続部材の中央の壁に衝突して攪拌された後、出口側の複数の細管に流れ出ることにより分流するものがある(例えば、特許第２７５０２７２号(特許文献１)参照)。
【０００３】
また、従来の第２の冷媒分流器としては、入口管が接続される入口側容積部と、複数の分流管が接続された出口側容積部と、入口側容積部と出口側容積部との底部を連通する液溜まり部とを備え、入口管から流入したガス冷媒が、液溜り部の液冷媒を押しのけて出口側に吹き上げるようにして出口側容積部に移動した後、複数の分流管から流れ出ることにより分流するものがある(例えば、特願２００６−２３４３４７号(特許文献２)参照)。
【０００４】
ところで、上記第１の冷媒分流器では、冷媒攪拌による圧力変動が大きいため、冷媒音が大きいという問題がある。また、上記第２の冷媒分流器では、ガス冷媒が液溜り部の液冷媒を押しのけて吹き上げるため、冷媒音が大きいという問題がある。
【特許文献１】特許第２７５０２７２号
【特許文献２】特願２００６−２３４３４７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、この発明の課題は、簡単な構成で圧力損失を低減しつつ良好な分流性能を得ることができる冷媒分流器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、この発明の冷媒分流器は、
気液二相流の冷媒が流入する入口と上記気液二相流の冷媒が流出する複数の出口が設けられた本体と、
上記本体に設けられ、上記入口から上記本体内に流入した上記気液二相流のうちの主に液冷媒をジャンプすべき箇所に向けて湾曲面に沿って案内する湾曲ガイド部と、
上記湾曲ガイド部により案内された上記液冷媒を所定の方向かつ上記複数の出口近傍に向けてジャンプさせるべく、上記本体の内壁面の上記湾曲ガイド部近傍に、内側に突出して形成されたジャンプ部と
を備えたことを特徴とする。
【０００７】
上記構成の冷媒分流器によれば、上記本体に設けられた入口から本体内に流入した冷媒を、本体に設けられた湾曲ガイド部により案内するとき、気液二相流の冷媒では、ガス冷媒の運動エネルギーに対してガス冷媒よりも質量の大きい液冷媒の運動エネルギーが大きいから、主に液冷媒が湾曲ガイド部の湾曲面に沿って案内される一方で、ガス冷媒は本体内に拡散して複数の出口から流出する。そして、上記湾曲ガイド部により案内された液冷媒を、ジャンプ部により所定の方向かつ複数の出口近傍に方向転換させることによりジャンプさせる。これにより、複数の出口近傍にジャンプした液冷媒は、本体内に拡散して複数の出口から流出するガス冷媒により複数の出口から外部に押し出される。なお、複数の出口の分流比は、各出口の有効断面積などを調整することにより設定する。
【０００８】
このように、湾曲ガイド部とジャンプ部により本体内の液冷媒の流れを制御することによって、絞り機構や攪拌機構などを用いなくとも、簡単な構成で圧力損失を低減しつつ良好な分流性能を得ることができる。
また、一実施形態の冷媒分流器では、上記本体に設けられた上記入口から上記本体内に流入する上記気液二相流の冷媒のうちの主に液冷媒が、上記湾曲ガイド部の湾曲面に沿って上記ジャンプ部に向けて案内された後、上記ジャンプ部から上記複数の出口近傍に向けてジャンプする一方、上記気液二相流の冷媒から分離したガス冷媒が、上記本体内に拡散して上記複数の出口から流出する。
【０００９】
また、一実施形態の冷媒分流器では、上記本体の上記複数の出口近傍に設けられ、上記ジャンプ部からジャンプした上記冷媒を受ける受け部を備えた。
【００１０】
上記実施形態によれば、上記ジャンプ部により所定の方向かつ複数の出口近傍にジャンプした液冷媒を、上記受け部により一旦受けることにより、複数の出口から出る前に液冷媒が受け部で広がった後、本体内に拡散したガス冷媒と共に複数の出口から外部に押し出されるので、より安定した分流が行える。
【００１１】
また、一実施形態の冷媒分流器では、上記入口と上記複数の出口が略同一方向に向いている。
【００１２】
上記実施形態によれば、上記入口と複数の出口が略同一方向に向いていることによって、入口側と出口側の配管接続部を本体の一方の側に設けることにより、入口と出口が互いに反対方向に向いている場合に比べて、分流器全体を小型化できる。
【００１３】
また、一実施形態の冷媒分流器では、上記入口と上記複数の出口との間に段差部を設けて、上記入口から流入する上記冷媒の案内経路を上記複数の出口よりも長くする。
【００１４】
上記実施形態によれば、上記入口と複数の出口との間に段差部を設けて、入口側の冷媒の案内経路を複数の出口よりも長くすることによって、入口から湾曲ガイド部までの冷媒の流れを安定させることができる。また、上記段差部によって、ジャンプ部からジャンプした液冷媒が、入口から流入する冷媒の流れを妨げない。したがって、湾曲ガイド部とジャンプ部による冷媒流の制御を確実に行うことができる。
【００１５】
また、一実施形態の冷媒分流器では、上記ジャンプ部は、上記本体の壁面に設けられた絞り部である。
【００１６】
上記実施形態によれば、上記本体の壁面に設けられた絞り部をジャンプ部として用いることによって、上記湾曲ガイド部の湾曲面から連続する曲面を有するジャンプ部を容易に形成することができる。これにより、スムーズに液冷媒の方向転換ができる。
【００１７】
また、一実施形態の冷媒分流器では、上記ジャンプ部は、上記本体内に設けられたリング部材である。
【００１８】
上記実施形態によれば、上記本体内に設けられたリング部材をジャンプ部として用いることによって、溶接などにより本体内にリング部材を容易に固定でき、本体を加工することなく簡単な構成でジャンプ部を形成することができる。
【００１９】
また、一実施形態の冷媒分流器では、上記本体に外嵌された補強部材を備えた。
【００２０】
上記実施形態によれば、上記本体に補強部材を外嵌して補強することによって、本体内の圧力上昇による本体の膨張を防止できる。特に、絞り部をジャンプ部として用いる場合、補強部材によって高圧に対してジャンプ部が変形することがなく、湾曲ガイド部により案内された液冷媒を、ジャンプ部により所定の方向かつ複数の出口近傍に確実にジャンプさせることができ、圧力変動により分流性能が変化しないようにできる。
【００２１】
また、一実施形態の冷媒分流器では、上記ジャンプ部からジャンプした上記冷媒が上記入口から流入する上記冷媒の流れを妨げないように上記本体内に設けられた防止部材を備えた。
【００２２】
上記実施形態によれば、上記本体内に設けられた防止部材によって、ジャンプ部からジャンプした液冷媒が、入口から流入する冷媒の流れを妨げないので、入口から湾曲ガイド部までの冷媒の流れを安定させることができ、湾曲ガイド部とジャンプ部による冷媒流の制御を確実に行うことができる。
【００２３】
また、一実施形態の冷媒分流器では、上記防止部材が上記ジャンプ部と同一部材で形成されている。
【００２４】
上記実施形態によれば、上記防止部材とジャンプ部を同一部材で形成することによって、構成を簡略化でき、コストを低減できる。
【発明の効果】
【００２５】
以上より明らかなように、この発明の冷媒分流器によれば、簡単な構成で圧力損失を低減しつつ良好な分流性能を得ることができる冷媒分流器を実現することができる。
【００２６】
また、一実施形態の冷媒分流器によれば、ジャンプ部により所定の方向かつ複数の出口近傍にジャンプした液冷媒を、受け部により一旦受けることにより、複数の出口から出る前に液冷媒が受け部で広がった後、本体内に拡散したガス冷媒と共に複数の出口から外部に押し出されるので、より安定した分流を行うことができる。
【００２７】
また、一実施形態の冷媒分流器によれば、入口と複数の出口が略同一方向に向いていることによって、入口側と出口側の配管接続部を本体の一方の側に設けることにより、入口と出口が互いに反対方向に向いている場合に比べて、分流器全体を小型化でき、この冷媒分流器を空気調和機に用いることによって、同一スペースで熱交換器を大きくすることができ、性能を向上できる。
【００２８】
また、一実施形態の冷媒分流器によれば、入口と複数の出口との間に段差部を設けて、入口側の冷媒の案内経路を複数の出口よりも長くすることによって、入口から湾曲ガイド部までの冷媒の流れを安定させることができると共に、段差部によって、ジャンプ部からジャンプした液冷媒が、入口から流入する冷媒の流れを妨げないので、湾曲ガイド部とジャンプ部による冷媒流の制御を確実に行うことができる。
【００２９】
また、一実施形態の冷媒分流器によれば、本体の壁面に設けられた絞り部をジャンプ部として用いることによって、上記湾曲ガイド部の湾曲面から連続する曲面を有するジャンプ部を容易に形成することができ、スムーズに液冷媒の方向転換を行うことができる。
【００３０】
また、一実施形態の冷媒分流器によれば、本体内に設けられたリング部材をジャンプ部として用いることによって、溶接などにより本体内にリング部材を容易に固定でき、本体を加工することなく簡単な構成でジャンプ部を形成することができる。
【００３１】
また、一実施形態の冷媒分流器によれば、本体に補強部材を外嵌して補強することによって、本体内の圧力上昇による本体の膨張を防止でき、特に絞り部をジャンプ部として用いる場合には、補強部材によって高圧に対してジャンプ部の変形を抑えて、湾曲ガイド部により案内された液冷媒を、ジャンプ部により所定の方向かつ複数の出口近傍に確実にジャンプさせることができ、圧力変動により分流性能が変化しないようにできる。
【００３２】
また、一実施形態の冷媒分流器によれば、本体内に設けられた防止部材によって、ジャンプ部からジャンプした冷媒が、入口から流入する冷媒の流れを妨げないので、入口から湾曲ガイド部までの冷媒の流れを安定させることができ、湾曲ガイド部とジャンプ部による冷媒流の制御を確実に行うことができる。
【００３３】
また、一実施形態の冷媒分流器によれば、上記防止部材とジャンプ部を同一部材で形成することによって、構成の簡略化と低コスト化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、この発明の冷媒分流器を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００３５】
〔第１実施形態〕
図１はこの発明の第１実施形態の冷媒分流器を用いた空気調和機の冷媒回路を示している。この空気調和機は、図１に示すように、圧縮機１と、上記圧縮機１の吐出側が一端に接続された四路切換弁２と、上記四路切換弁２の他端に一端が接続された室外熱交換器３と、上記室外熱交換器３の他端に一端が接続された電動膨張弁４と、上記電動膨張弁４の他端に入口側に接続された冷媒分流器Ａと、上記冷媒分流器Ａの出口側に各パスが接続された室内熱交換器５と、上記室内熱交換器５の各パスの他端に入口側が接続された冷媒合流器Ｂと、上記冷媒合流器Ｂの出口側に四路切換弁２を介して一端が接続され、他端が圧縮機１の吸入側に接続されたアキュムレータ６とを備えている。上記圧縮機１,四路切換弁２,室外熱交換器３,電動膨張弁４,室内熱交換器５およびアキュムレータ６で冷媒回路を構成している。また、この空気調和機は、室外熱交換器３近傍に配置され、外気を室外熱交換器３に供給する室外ファン７と、室内熱交換器５近傍に配置された室内ファン８を備えている。
【００３６】
上記構成の空気調和機において、冷房運転時、四路切換弁２を実線の切換え位置に切り換えて、圧縮機１を起動すると、圧縮機１から吐出された高圧冷媒が四路切換弁２を通って室外熱交換器３に入る。そして、上記室外熱交換器３で凝縮した冷媒は、電動膨張弁４で減圧された後に冷媒分流器Ａを介して室内熱交換器５に入る。上記室内熱交換器５で蒸発した冷媒が冷媒合流器Ｂと四路切換弁２およびアキュムレータ６を介して圧縮機１の吸入側に戻る。こうして、上記圧縮機１,室外熱交換器３,電動膨張弁４,冷媒分流器Ａ,室内熱交換器５,冷媒合流器Ｂおよびアキュムレータ６で構成された冷媒回路を冷媒が循環することにより、室内ファン８により室内熱交換器５を介して室内空気を循環させて室内を冷房する。
【００３７】
図２は上記冷媒分流器Ａの断面図を示している。この冷媒分流器Ａは、図２に示すように、有底の円筒形状の金属製のケース２０と、上記ケース２０の開口側に内嵌された金属製の配管接続部２１とを有している。上記ケース２０と配管接続部２１で本体を構成している。
【００３８】
上記ケース２０の底に、半球形状の湾曲ガイド部２０aを設けている。また、上記ケース２０の壁面の湾曲ガイド部２０a近傍に、内周側に突出するジャンプ部の一例としての環状の絞り部２０bを設けている。上記絞り部２０bは、ケース２０の円筒部分に絞り加工により形成する。
【００３９】
また、上記配管接続部２１は、円板状の基部２１aと、その基部２１aからケース２０内に延び、先端面が略半円形状の突部２１bを有している。上記配管接続部２１の突部２１bと基部２１aとで段差部２４を形成している。上記配管接続部２１の突部２１b側に、基部２１aと突部２１bを軸方向に貫通する入口２２を設けている。上記入口２２は、外側から入口配管４１の一端が内側に挿入される入口側大径部２２aと、上記入口側大径部２２aに連通する入口側小径部２２bからなる。
【００４０】
また、上記配管接続部２１の段差部２４に対して突部２１bの反対の側に、基部２１aを軸方向に貫通する複数の出口２３(図２では１つのみを示す)を設けている。上記出口２３は、外側から出口配管４２の一端が内側に挿入される出口側大径部２３aと、上記出口側大径部２３aに連通する出口側小径部２３bからなる。
【００４１】
さらに、ケース２０には、円筒形状の補強部材２５を外嵌している。この円筒形状の補強部材２５は、湾曲ガイド部２０aの先端側を除いたケース２０を覆うように取り付けられ、ケース２０内の圧力による拡径を防止している。この補強部材２５により、設計圧力の１．５倍の圧力にケース２０が耐えるようにしている。なお、補強部材の形状はこれに限らず、本体の形状に応じて適宜設定すればよい。
【００４２】
上記冷媒分流器Ａでは、入口２２からケース２０内に軸方向に流入する冷媒が、環状の絞り部２０bに当たらないようにしている。これにより、入口２２から流入した冷媒は、乱れることなく湾曲ガイド部２０aの湾曲面３０に衝突する。
【００４３】
なお、上記湾曲ガイド部２０aの湾曲面３０は、半球面に限らず、非球面などの曲面であってもよく、入口２２からケース２０内に流入した少なくとも液冷媒をジャンプ部に案内するものであればよい。
【００４４】
図２に示すように、気液二相冷媒が入口２２から流入すると、入口側小径部２２bに沿って流れて、円柱状の流れを保った状態で矢印Ｒ１の方向(ケース２０の軸方向)に沿ってケース２０内に流入する。これは、入口配管４１内の圧力とケース２０内の圧力にほとんど差がないためである。そして、円柱状の状態で流れる気液二相冷媒は、湾曲ガイド部２０aの湾曲面３０に斜めに衝突すると、主に液冷媒が湾曲面３０に沿って矢印Ｒ２の方向に案内される。
【００４５】
このとき、気液二相冷媒では、ガス冷媒の運動エネルギーに対してガス冷媒よりも質量の大きい液冷媒の運動エネルギーが大きいから、少なくとも液冷媒が湾曲ガイド部２０aの湾曲面に沿って案内され、ガス冷媒はケース２０内に拡散して複数の出口２３から流出する。この空気調和機の冷媒回路の条件では、例えば、気液二相冷媒の液冷媒とガス冷媒の体積比は、
液冷媒：ガス冷媒  ＝  １：３０
程度であり、液冷媒とガス冷媒の重量比は、
液冷媒：ガス冷媒  ＝  ０．２：０．８
程度である。
【００４６】
そうして、上記湾曲ガイド部２０aにより案内された液冷媒を、絞り部２０bにより矢印Ｒ３の方向かつ複数の出口２３近傍にジャンプさせる。これにより、複数の出口２３近傍にジャンプした液冷媒は、基部２１aの出口２３が設けられた端面３１に広がって液膜を形成する。そして、基部２１aの端面３１に広がった膜状の液冷媒は、矢印Ｒ４に示すように、湾曲ガイド部２０aでケース２０内に拡散して複数の出口２３から外部に流出するガス冷媒により押し出される。
【００４７】
上記冷媒分流器Ａでは、縮流がなく、攪拌もしないので、圧力損失を低減することができる。
【００４８】
このように、湾曲ガイド部２０aと絞り部２０bによりケース２０内の液冷媒の流れを制御することによって、絞り機構や攪拌機構などを用いなくとも、簡単な構成で圧力損失を低減しつつ良好な分流性能を得ることができる。
【００４９】
図３Ａは上記冷媒分流器Ａの受け部の領域Ｓを示す断面図を示しており、図３Ｂは上記冷媒分流器Ａの配管接続部２１の受け部の領域Ｓ(図３Ａに示す)の冷媒流れを示す斜視図を示している。図３Ｂでは、３つの出口２３を設けており、それぞれの有効開口面積の比などによって分流比を設定している。
【００５０】
図３Ａに示す領域Ｓ、すなわち、配管接続部２１の基部２１aの出口２３が設けられた内側の端面３１が、絞り部２０bからジャンプした液冷媒を受ける受け部となっている。ここで、絞り部２０bからジャンプした液冷媒は、まず、段差部２４の壁面および基部２１aの端面３１の段差部２４近傍に衝突し、衝突した液冷媒は、図３Ｂに示すように、基部２１aの出口２３が設けられた端面３１に広がって液膜を形成する。ここで、矢印Ｒ４１のように段差部２４の壁面に衝突して端面３１に広がるものや、矢印Ｒ４２,Ｒ４３のように、基部２１aの出口２３が設けられた近傍のケース２０(図２に示す)の内周面に沿って端面３１上に広がる。
【００５１】
また、上記冷媒分流器Ａによれば、絞り部２０bにより矢印Ｒ３の方向かつ複数の出口２３近傍にジャンプした液冷媒を、配管接続部２１の端面３１により一旦受けることにより、複数の出口２３から出る前に液冷媒が配管接続部２１の端面３１で広がって液膜となった後、ケース２０内に拡散したガス冷媒と共に複数の出口２３に押し出されるので、より確実な分流が行われる。
【００５２】
また、上記入口２２と複数の出口２３が略同一方向に向いていることによって、入口２２と出口２３が互いに反対方向に向いている場合に比べて、冷媒分流器全体を小型化することができる。
【００５３】
また、上記入口２２と複数の出口２３との間に段差部２４を設けて、入口２２側の冷媒の案内経路を複数の出口２３よりも長くすることによって、入口２２から湾曲ガイド部２０aまでの冷媒の流れを安定させることができる。また、上記段差部２４によって、絞り部２０bからジャンプした液冷媒が、入口２２から流入する冷媒の流れを妨げないので、入口２２から湾曲ガイド部２０aまでの冷媒の流れを安定させることができる。したがって、湾曲ガイド部２０aと絞り部２０bによる冷媒流の制御を確実に行うことができる。
【００５４】
なお、この第１実施形態では、段差部２４により入口２２側の冷媒の案内経路を複数の出口２３よりも長くしたが、入口からケース内に軸方向に延びるパイプなどを用いてもよい。
【００５５】
また、上記ケース２０の壁面に設けられた絞り部２０bをジャンプ部として用いることによって、湾曲ガイド部２０aの湾曲面から連続する曲面を有するジャンプ部を容易に形成することができる。
【００５６】
また、上記ケース２０に補強部材を外嵌して補強することによって、ケース２０内の圧力上昇によるケース２０の膨張を防止することができる。特に、絞り部をジャンプ部として用いる場合、高圧によりジャンプ部が変形することがなく、湾曲ガイド部２０aにより案内された液冷媒を、ジャンプ部により所定の方向かつ複数の出口２３近傍に確実にジャンプさせることができ、圧力変動により分流性能が変化しないようにできる。
【００５７】
上記第１実施形態の冷媒分流器は、図４Ａに示すように、配管接続部２１を上側にして縦置きにしてもよいし、図４Ｂに示すように、ケース２０の軸方向が略水平になるように横置きにしてもよいし、さらに、図４Ｃに示すように、図４Ａとは逆に配管接続部２１を下側にして縦置きにしてもよい。この冷媒分流器は、いずれの配置にしても分流性能はほとんど変わらない。
【００５８】
上記ケース２０の入口２２側の入口小径部２２bは、入口２２に接続される入口配管４１の内径と同じ径であり、入口２２からケース２０内に流入した冷媒を湾曲ガイド部２０aの湾曲面３０に縮流することなく案内するように、ケース２０の軸方向に沿って設けられている。これにより、圧力損失を効果的に低減できる。
【００５９】
〔第２実施形態〕
図５はこの発明の第２実施形態の冷媒分流器の断面図を示している。この冷媒分流器は、図５に示すように、有底の円筒形状の金属製のケース１２０と、上記ケース１２０の開口側に内嵌された金属製の配管接続部１２１とを有している。上記ケース１２０と配管接続部１２１で本体を構成している。
【００６０】
上記ケース１２０の底に、半球形状の湾曲ガイド部１２０aを設け、ケース１２０の内周側かつ湾曲ガイド部１２０a近傍に、ジャンプ部の一例としてのリング部材１２４を設けている。
【００６１】
また、上記配管接続部１２１は、円板状の基部１２１aと、その基部１２１aの内側端面からケース１２０内に延びた防止部材の一例としての板状の壁部１２１bを有している。上記壁部１２１bにより仕切られた基部１２１aの一方の側に、基部１２１aを軸方向に貫通する入口１２２を設けている。また、上記壁部１２１bにより仕切られた基部１２１aの他方の側に、基部１２１aを軸方向に貫通する複数の出口１２３(図５では１つのみを示す)を設けている。
【００６２】
さらに、ケース１２０には、第１実施形態の冷媒分流器と同様に、図示しない円筒形状の補強部材を外嵌している。
【００６３】
上記第２実施形態の冷媒分流器では、入口１２２からケース１２０内に軸方向に流入する冷媒が、リング部材１２４に当たらないようにしている。これにより、入口１２２から流入した冷媒は、乱れることなく、湾曲ガイド部１２０aの湾曲面１３０に衝突する。
【００６４】
図５に示すように、気液二相冷媒が入口１２２から流入すると、円柱状の流れを保った状態で矢印Ｒ１０１の方向(ケース１２０の軸方向)に沿ってケース１２０内に流入する。そして、円柱状の状態で流れる気液二相冷媒が、湾曲ガイド部１２０aの湾曲面１３０に斜めに衝突すると、主に液冷媒が湾曲面１３０に沿って矢印Ｒ１０２の方向に案内される。
【００６５】
このとき、気液二相冷媒では、ガス冷媒の運動エネルギーに対してガス冷媒よりも質量の大きい液冷媒の運動エネルギーが大きいから、少なくとも液冷媒が湾曲ガイド部１２０aの湾曲面に沿って案内され、ガス冷媒はケース１２０内に拡散して複数の出口１２３から流出する。
【００６６】
そうして、上記湾曲ガイド部１２０aにより案内された液冷媒を、リング部材１２４により矢印Ｒ１０３の方向かつ複数の出口１２３近傍にジャンプさせる。これにより、複数の出口１２３近傍にジャンプした液冷媒は、基部１２１aの出口１２３が設けられた受け部の一例としての端面１３１に広がって液膜を形成する。そして、基部１２１aの端面１３１に広がった膜状の液冷媒は、矢印Ｒ１０４に示すように、ケース１２０内に拡散して複数の出口１２３から外部に流出するガス冷媒により押し出される。
【００６７】
上記冷媒分流器では、縮流がなく、攪拌もしないので、圧力損失を低減することができる。
【００６８】
このように、ケース１２０の湾曲ガイド部１２０aとリング部材１２４によりケース１２０内の液冷媒の流れを制御することによって、絞り機構や攪拌機構などを用いなくとも、簡単な構成で圧力損失を低減しつつ良好な分流性能を得ることができる。
【００６９】
また、上記ケース２０内に設けられたリング部材１２４をジャンプ部として用いることによって、溶接などによりケース１２０内にリング部材１２４を容易に固定でき、ケース２０を加工することなく簡単な構成でジャンプ部を形成することができる。
【００７０】
また、上記ケース１２０内に設けられた防止部材である板状の壁部１２１bによって、リング部材１２４からジャンプした液冷媒が、入口１２２から流入する冷媒の流れを妨げないので、入口１２２から湾曲ガイド部１２０aまでの冷媒の流れを安定させることができる。したがって、湾曲ガイド部１２０aとリング部材１２４による冷媒流の制御を確実に行うことができる。
【００７１】
なお、上記第２実施形態では、断面形状が矩形のリング部材１２４をジャンプ部として用いたが、リング部材の断面形状はこれに限らず、ケースの内周側に向かって徐々に先細りした台形状の断面のリング部材を用いてもよく、ケースの形状などに応じて適宜設定すればよい。
【００７２】
〔第３実施形態〕
図６はこの発明の第３実施形態の冷媒分流器の断面図を示している。この冷媒分流器は、図６に示すように、有底の円筒形状の金属製のケース２２０と、上記ケース２２０の開口側に内嵌された金属製の配管接続部２２１とを有している。上記ケース２２０と配管接続部２２１で本体を構成している。
【００７３】
上記ケース２２０の底に、半球形状の湾曲ガイド部２２０aを設け、ケース２２０の内周側かつ湾曲ガイド部２２０a近傍に、内周側に突出するジャンプ部の一例としての絞り部２２０bを設けている。
【００７４】
また、上記配管接続部２２１は、円板状の基部２２１aと、その基部２２１aの内側端面からケース２２０内に延びた防止部材の一例としての板状の壁部２２１bを有している。上記壁部２２１bにより仕切られた基部２２１aの一方の側に、基部２２１aを軸方向に貫通する入口２２２を設けている。また、上記壁部２２１bにより仕切られた基部２２１aの他方の側に、基部２２１aを軸方向に貫通する複数の出口２２３(図６では１つのみを示す)を設けている。
【００７５】
さらに、ケース２２０には、第１実施形態の冷媒分流器と同様に、図示しない円筒形状の補強部材を外嵌している。
【００７６】
上記第３実施形態の冷媒分流器では、入口２２２からケース２２０内に軸方向に流入する冷媒が、絞り部２２０bに当たらないようにしている。これにより、入口２２２から流入した冷媒は、乱れることなく、湾曲ガイド部２２０aの湾曲面２３０に衝突する。
【００７７】
図６に示すように、気液二相冷媒が入口２２２から流入すると、円柱状の流れを保った状態で矢印Ｒ２０１の方向(ケース２２０の軸方向)に沿ってケース２２０内に流入する。そして、円柱状の状態で流れる気液二相冷媒が、湾曲ガイド部２２０aの湾曲面２３０に斜めに衝突すると、主に液冷媒が湾曲面２３０に沿って矢印Ｒ２０２の方向に案内される。
【００７８】
このとき、気液二相冷媒では、ガス冷媒の運動エネルギーに対してガス冷媒よりも質量の大きい液冷媒の運動エネルギーが大きいから、主に液冷媒が湾曲ガイド部２２０aの湾曲面に沿って案内され、ガス冷媒は湾曲ガイド部２２０aからケース２２０内に拡散して複数の出口２２３から流出する。
【００７９】
そうして、上記湾曲ガイド部２２０aにより案内された液冷媒を、絞り部２２０bにより矢印Ｒ２０３の方向かつ複数の出口２２３近傍にジャンプさせる。これにより、複数の出口２２３近傍にジャンプした液冷媒は、基部２２１aの出口１２３が設けられた受け部の一例としての端面２３１に広がって液膜を形成する。そして、基部２２１aの端面２３１に広がった膜状の液冷媒は、矢印Ｒ２０４に示すように、湾曲ガイド部２２０aでケース２２０内に拡散して複数の出口２２３から外部に流出するガス冷媒により押し出される。
【００８０】
上記冷媒分流器では、縮流がなく、攪拌もしないので、圧力損失を低減することができる。
【００８１】
このように、ケース２２０の湾曲ガイド部２２０aと絞り部２２０bによりケース２２０内の液冷媒の流れを制御することによって、絞り機構や攪拌機構などを用いなくとも、簡単な構成で圧力損失を低減しつつ良好な分流性能を得ることができる。
【００８２】
また、上記ケース２２０内に設けられた防止部材である板状の壁部２２１bによって、絞り部２２０bからジャンプした液冷媒が、入口２２２から流入する冷媒の流れを妨げないので、入口２２２から湾曲ガイド部２２０aまでの冷媒の流れを安定させることができる。したがって、湾曲ガイド部２２０aと絞り部２２０bによる冷媒流の制御を確実に行うことができる。
【００８３】
〔第４実施形態〕
図７はこの発明の第４実施形態の冷媒分流器の断面図を示している。この冷媒分流器は、図７に示すように、有底の円筒形状の金属製のケース３２０と、上記ケース３２０の開口側に内嵌された金属製の配管接続部３２１とを有している。上記ケース３２０と配管接続部３２１で本体を構成している。
【００８４】
上記ケース３２０の底に、半球形状の湾曲ガイド部３２０aを設けている。
【００８５】
また、上記配管接続部３２１は、円板状の基部３２１aと、その基部３２１aの内側端面からケース３２０内に延びた防止部材の一例としての板状の壁部３２１bと、上記基部３２１aの内側端面かつ外周側から延びたジャンプ部の一例としての円筒部３２１cを有している。上記円筒部３２１cの内周は、壁部３２１bにより仕切られている。上記壁部３２１bにより仕切られた基部３２１aの一方の側に、基部３２１aを軸方向に貫通する入口３２２を設けている。
【００８６】
また、上記壁部３２１bにより仕切られた基部３２１aの他方の側に、基部３２１aを軸方向に貫通する複数の出口３２３(図７では１つのみを示す)を設けている。
【００８７】
さらに、ケース３２０には、第１実施形態の冷媒分流器と同様に、図示しない円筒形状の補強部材を外嵌している。
【００８８】
上記第４実施形態の冷媒分流器では、入口３２２からケース３２０内に軸方向に流入する冷媒が、配管接続部３２１の円筒部３２１cに当たらないようにしている。これにより、入口３２２から流入した冷媒は、乱れることなく、湾曲ガイド部３２０aの湾曲面３３０に衝突する。
【００８９】
図７に示すように、気液二相冷媒が入口３２２から流入すると、円柱状の流れを保った状態で矢印Ｒ３０１の方向(ケース３２０の軸方向)に沿ってケース３２０内に流入する。そして、円柱状の状態で流れる気液二相冷媒が、湾曲ガイド部３２０aの湾曲面３３０に斜めに衝突すると、主に液冷媒が湾曲面３３０に沿って矢印Ｒ３０２の方向に案内される。
【００９０】
このとき、気液二相冷媒では、ガス冷媒の運動エネルギーに対してガス冷媒よりも質量の大きい液冷媒の運動エネルギーが大きいから、主に液冷媒が湾曲ガイド部３２０aの湾曲面に沿って案内され、ガス冷媒は湾曲ガイド部３２０aからケース３２０内に拡散して複数の出口３２３から流出する。
【００９１】
そうして、上記湾曲ガイド部３２０aにより案内された液冷媒を、円筒部３２１cの先端部分により矢印Ｒ３０３の方向かつ複数の出口３２３近傍にジャンプさせる。これにより、複数の出口３２３近傍にジャンプした液冷媒は、基部３２１aの出口３２３が設けられた受け部の一例としての端面３３１に広がって液膜を形成する。そして、基部３２１aの端面３３１に広がった膜状の液冷媒は、矢印Ｒ３０４に示すように、湾曲ガイド部３２０aでケース３２０内に拡散して複数の出口３２３から外部に流出するガス冷媒により押し出される。
【００９２】
上記冷媒分流器では、縮流がなく、攪拌もしないので、圧力損失を低減することができる。
【００９３】
このように、ケース３２０の湾曲ガイド部３２０aと配管接続部３２１の円筒部３２１cによりケース３２０内の液冷媒の流れを制御することによって、絞り機構や攪拌機構などを用いなくとも、簡単な構成で圧力損失を低減しつつ良好な分流性能を得ることができる。
【００９４】
また、上記ケース３２０内に設けられた防止部材である板状の壁部３２１bによって、円筒部３２１cからジャンプした液冷媒が、入口３２２から流入する冷媒の流れを妨げないので、入口３２２から湾曲ガイド部３２０aまでの冷媒の流れを安定させることができる。したがって、湾曲ガイド部３２０aと円筒部３２１cによる冷媒流の制御を確実に行うことができる。
【００９５】
また、ジャンプ部(円筒部３２１c)と防止部材(壁部３２１b)を同一部材で形成することによって、構成を簡略化でき、コストを低減できる。
【００９６】
また、上記ケース３２０内に設けられた円筒部３２１cをジャンプ部として用いることによって、溶接などによりケース３２０内に円筒部３２１cを容易に固定でき、ケース３２０を加工することなく簡単な構成でジャンプ部を形成することができる。
【００９７】
〔第５実施形態〕
図８Ａはこの発明の第５実施形態の冷媒分流器の組み立て前の配管接続部の断面図を示しており、図８Ｂは組立後の配管接続部の断面図を示している。この第５実施形態の冷媒分流器は、配管接続部を除いて第４実施形態の冷媒分流器と同一の構成をしている。
【００９８】
図８Ａに示すように、小判形状の部分(４２１a,４２１b)と、その小判形状の部分の長手方向の一方に延びる板部４２１cとを有する板金部材を、点線で折り曲げることによって、図８Ｂに示す配管接続部４２１を形成する。図８Ａにおいて、４２２は入口、４２３は出口である。図８Ｂでは、板部４２１cは平板状のままで示しているが、ケース３２０(図７に示す)の内周に沿って湾曲させた形状にする。
【００９９】
これにより、折り曲げられた部分４２１bは、ジャンプした液冷媒が入口から流入する冷媒の流れを妨げないようにする防止部材の役割をする。また、折り曲げられた部分４２１cの先端は、湾曲ガイド部により案内された冷媒を所定の方向かつ複数の出口近傍にジャンプさせるジャンプ部の役割をする。
【０１００】
この配管接続部４２１を、図７に示す第４実施形態の冷媒分流器の配管接続部３２１の代わりに用いることにより、この第５実施形態の冷媒分流器は、第４実施形態の冷媒分流器と同様の効果を有する。
【０１０１】
また、ジャンプ部(部分４２１c)と防止部材(部分４２１b)を同一部材で形成することによって、構成を簡略化でき、コストを低減できる。
【０１０２】
〔第６実施形態〕
図９はこの発明の第６実施形態の冷媒分流器の配管接続部の斜視図を示している。この第６実施形態の冷媒分流器は、段差部を除いて第１実施形態の冷媒分流器と同一の構成をしており、図２を援用する。
【０１０３】
図９に示すように、配管接続部５２１の段差部５２４の壁面に軸方向に沿って溝５２４aを形成している。この段差部５２４の壁面に溝５２４aを形成することによって、絞り部２０b(図２に示す)により矢印Ｒ３の方向かつ複数の出口５２３近傍にジャンプした液冷媒は、溝５２４aにより受け部である基部５２１aの端面５３１に案内されて広がり、液膜を形成する。
【０１０４】
上記構成の冷媒分流器によれば、配管接続部５２１の段差部５２４の壁面に溝５２４aを形成することによって、液冷媒を受け部(基部５２１aの端面５３１)にスムーズに案内することができる。
【０１０５】
上記第６実施形態の冷媒分流器では、段差部５２４の壁面に１本の溝５２４aを設けたが、複数本の溝を設けてもよく、ケースや配管接続部の形状に応じて、溝の大きさ、断面形状、本数などは適宜設定すればよい。
【０１０６】
〔第７実施形態〕
図１０はこの発明の第７実施形態の冷媒分流器の配管接続部の斜視図を示している。この第７実施形態の冷媒分流器は、基部の端面を除いて第１実施形態の冷媒分流器と同一の構成をしており、図２を援用する。
【０１０７】
図１０に示すように、配管接続部６２１の基部６２１aの端面６３１に、段差部５２４近傍から３つの出口６２３の夫々の開口に向かって溝６３１a,６３１b,６３１cを形成している。この基部２１aの端面６３１に溝６３１a,６３１b,６３１cを形成することによって、絞り部２０b(図２に示す)により矢印Ｒ３の方向かつ複数の出口２３近傍にジャンプした液冷媒は、溝６３１a,６３１b,６３１cにより受け部である基部６２１aの端面６３１に沿って３つの出口６２３に夫々案内される。
【０１０８】
上記構成の冷媒分流器によれば、配管接続部５２１の基部５２１aの端面６３１に溝６３１a,６３１b,６３１cを形成することによって、液冷媒を３つの出口６２３にスムーズに案内することができる。
【０１０９】
上記第７実施形態の冷媒分流器では、３つの出口６２３夫々に１本の溝６３１a,６３１b,６３１cを設けたが、ケースや配管接続部の形状に応じて、溝の大きさ、断面形状、本数などは適宜設定すればよい。
【０１１０】
〔第８実施形態〕
図１１はこの発明の第８実施形態の冷媒分流器の配管接続部の斜視図を示している。この第８実施形態の冷媒分流器は、段差部を除いて第１実施形態の冷媒分流器と同一の構成をしており、図２を援用する。
【０１１１】
図１１に示すように、配管接続部７２１の段差部７２４の壁面に複数のディンプル７２４aを形成している。この段差部７２４の壁面に複数のディンプル７２４aを形成することによって、絞り部２０b(図２に示す)により矢印Ｒ３の方向かつ複数の出口７２３近傍にジャンプした液冷媒は、複数のディンプル７２４aにより壁面に広がった後、受け部である基部７２１aの端面７３１に広がって液膜を形成する。
【０１１２】
上記構成の冷媒分流器によれば、配管接続部７２１の段差部７２４の壁面に複数のディンプル７２４aを形成することによって、液冷媒を受け部(基部７２１aの端面７３１)に均一に拡散させることができる。
【０１１３】
上記第８実施形態の冷媒分流器では、段差部７２４の壁面に複数のディンプル７２４aを設けたが、複数の凸部を設けてもよく、ケースや配管接続部の形状に応じて、ディンプルの大きさ、形状、数などは適宜設定すればよい。
【０１１４】
上記第１〜第８実施形態では、空気調和機の熱交換器に流入する冷媒を分流する冷媒分流器について説明したが、空気調和機に限らず、冷媒回路を有する装置などにこの発明の冷媒分流器を適用してもよい。
【０１１５】
また、上記第１〜第８実施形態では、受け部として、配管接続部２１,１２１,２２１,３２１,４２１,５２１,６２１,７２１の基部２１a,１２１a,２２１a,３２１a,４２１a,５２１a,６２１a,７２１aの端面３１,１３１,２３１,３３１,５３１,６３１,７３１を用いたが、受け部はこれに限らず、本体の軸に対して略直角をなす平面でなく、本体の軸に対して傾斜した平面や、出口にスムーズに案内可能な曲面を有する受け部でもよく、ジャンプ部からジャンプした冷媒を受けるように、本体の複数の出口近傍に設けたものであればよい。
【０１１６】
また、上記第１〜第８実施形態では、ケース２０,１２０,２２０,３２０の底に、半球形状の湾曲ガイド部２０aを設けたが、湾曲ガイド部はこれに限らず、別体の湾曲ガイド部をケース内に設けてもよい。
【０１１７】
また、上記第６〜第８実施形態の冷媒分流器の溝５２４a,溝６３１a,６３１b,６３１cおよびディンプル７２４aのうちの少なくとも２つを組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１１８】
【図１】図１はこの発明の第１実施形態の冷媒分流器を用いた空気調和機の冷媒回路を示す図である。
【図２】図２は上記冷媒分流器の断面図である。
【図３Ａ】図３Ａは上記冷媒分流器の受け部の領域を示す断面図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは上記冷媒分流器の配管接続部の受け部の領域の冷媒流れを示す斜視図である。
【図４Ａ】図４Ａは上記冷媒分流器の配管接続部を上側にして縦置きにしたときの冷媒分流器の断面図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは上記冷媒分流器を横置きにしたときの断面図である。
【図４Ｃ】図４Ｃは上記冷媒分流器の配管接続部を下側にして縦置きにしたときの冷媒分流器の断面図である。
【図５】図５はこの発明の第２実施形態の冷媒分流器の断面図である。
【図６】図６はこの発明の第３実施形態の冷媒分流器の断面図である。
【図７】図７はこの発明の第４実施形態の冷媒分流器の断面図である。
【図８Ａ】図８Ａはこの発明の第５実施形態の冷媒分流器の組み立て前の配管接続部の断面図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは上記冷媒分流器の組立後の配管接続部の断面図である。
【図９】図９はこの発明の第６実施形態の冷媒分流器の配管接続部の斜視図である。
【図１０】図１０はこの発明の第７実施形態の冷媒分流器の配管接続部の斜視図である。
【図１１】図１１はこの発明の第８実施形態の冷媒分流器の配管接続部の斜視図である。
【符号の説明】
【０１１９】
１…圧縮機
２…四路切換弁
３…室外熱交換器
４…電動膨張弁
５…室内熱交換器
６…アキュムレータ
７…室外ファン
８…室内ファン
２０,１２０,２２０,３２０…ケース
２０a,１２０a,２２０a,３２０a…湾曲ガイド部
２０b,２２０b…絞り部
２１,１２１,２２１,３２１,４２１,５２１,６２１,７２１…配管接続部
２１a,１２１a,２２１a,３２１a,４２１a,５２１a,６２１a,７２１a…基部
２１b…突部
２２,１２２,２２２,３２２,４２２…入口
２２a…入口側大径部
２２b…入口側小径部
２３,１２３,２２３,３２３,４２３,５２３,６２３,７２３…出口
２３a…出口側大径部
２３b…出口側小径部
２４,５２４,６２４,７２４…段差部
２５…補強部材
３０,１３０,２３０,３３０…湾曲面
３１,１３１,２３１,３３１,５３１,６３１,７３１…端面
４１…入口配管
４２…出口配管
１２１b,２２１b,３２１b…壁部
１２４…リング部材
【図１】
0004371161.tif 000002
【図２】
0004371161.tif 000003
【図３Ａ】
0004371161.tif 000004
【図３Ｂ】
0004371161.tif 000005
【図４Ａ】
0004371161.tif 000006
【図４Ｂ】
0004371161.tif 000007
【図４Ｃ】
0004371161.tif 000008
【図５】
0004371161.tif 000009
【図６】
0004371161.tif 000010
【図７】
0004371161.tif 000011
【図８Ａ】
0004371161.tif 000012
【図８Ｂ】
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【図９】
0004371161.tif 000014
【図１０】
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【図１１】
0004371161.tif 000016