JP2000220914A - 冷媒分流器およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】冷媒の分流数の変更に容易の対応することがで
き、しかも、ろう付けの信頼性を向上させることができ
るプレート形の冷媒分流器を提供する。 【解決手段】冷媒が流入する流入穴１２、それぞれ一端
が前記穴１２の周囲に所定の間隔で配置された複数の冷
媒流路１３、これらの冷媒流路１３の他端と所定の間隔
で配置された冷媒集合溝１４、この冷媒集合溝から冷媒
を流出させる流出穴が形成されたアンダープレート１１
と、前記流入穴１２に連通し、その中心から放射状に延
びる複数の流路が形成され、流入した冷媒を分流させ前
記冷媒流路に導く冷媒分流部２、前記冷媒集合溝に対応
する冷媒集合溝３が形成されたオーバープレート１と、
前記オーバープレート１の冷媒分流部２を覆う蓋２０と
を設け、前記アンダープレート１１とオーバープレート
１の間およびオーバープレート１と蓋２０との間をろう
付け接合した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気調和機や冷凍
機の熱交換器に使用されるプレート形の冷媒分流器に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】冷凍、空調機の冷凍サイクルは、小型軽
量化を目的とした伝熱管の細径化、原価面からの冷媒の
使用量の減少化を目的とした気液２相流の採用、熱交換
効率の向上を目的とした熱交換器に対する冷媒供給の区
分化等が行われている。このような要求に答えるものと
して、たとえば、１台の熱交換器の冷媒流路を複数に区
分し、それぞれの冷媒流路に気液２相の冷媒を適正に供
給することが求められている。

【０００３】このよう要求を満たすものとして、たとえ
ば、特開平９−２１７９６８号公報に開示されたプレー
ト形の冷媒分流器が提案されている。

【０００４】この冷媒分流器は、中央に大径の冷媒接続
口が形成され、この冷媒接続口を中心とする同心円上に
複数の小径の冷媒接続口が形成された第１のプレート
と、前記大径の冷媒接続口に連通する穴が形成され、こ
の穴から前記大径の冷媒接続口と小径の冷媒接続口を接
続する放射状溝が形成された第２のプレートと、中実の
第３のプレートとを設け、これらの各プレートを重ね合
わせろう材で気密接合したものである。

【０００５】このような構成とすることにより、各プレ
ートをプレス加工で製作することができ、それらの接合
も熱処理炉で一括して行うことができるので、プレート
形の冷媒分流器を容易に、かつ安価に製造することがで
きる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記のような
冷媒分流器では、冷媒の分流数が変更される場合には、
第１のプレートと第２のプレートを作り替えなければな
らない。また、冷媒の分配率を変える場合にも第２のプ
レートを作り替えることが必要になる。このため、冷媒
の分配数、分配率を変更する場合には、その都度プレス
型を製作しなければならず、その費用、製作期間などが
かかり製造コストが高いものになる。

【０００７】また、ろう付け時に第１のプレートと第２
のプレートを結合するのが、かしめ用の穴と突起（ダ
ボ）のみであるため、それらの加工精度、熱膨張による
変形などで、結合力が低下してろう付けの信頼性を低下
させることがあった。

【０００８】上記の事情に鑑み、本発明の目的は、冷媒
の分流数の変更に容易の対応することができ、しかも、
ろう付けの信頼性を向上させることができるプレート形
の冷媒分流器を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本出願の請求項１に記載の発明は、冷媒が流入する
流入穴、それぞれ一端が前記穴の周囲に所定の間隔で配
置された複数の冷媒流路、これらの冷媒流路の他端と所
定の間隔で配置された冷媒集合溝、この冷媒集合溝から
冷媒を流出させる流出穴が形成されたアンダープレート
と、前記流入穴に連通し、その中心から放射状に延びる
複数の流路が形成され、流入した冷媒を分流させ前記冷
媒流路に導く冷媒分流部、前記冷媒集合溝に対応する冷
媒集合溝が形成されたオーバープレートと、前記オーバ
ープレートの冷媒分流部を覆う蓋とを設け、前記アンダ
ープレートとオーバープレートの間およびオーバープレ
ートと蓋との間をろう付け接合するようにした。

【００１０】また、請求項２に記載の発明は、前記請求
項１に記載の発明において、予め準備された冷媒分流部
の流路の数の異なる複数種のオーバープレートの中か
ら、要求される分岐数に応じて１つを選択して用いるよ
うにした。

【００１１】また、請求項３に記載の発明は、前記請求
項１もしくは請求項２に記載の発明において、前記アン
ダープレートの外周縁に、アンダープレートにろう材お
よびオーバープレートを重ね合わせた後固定するための
複数のフランジを設けた。

【００１２】また、請求項４に記載の発明は、前記請求
項３に記載の発明において、前記フランジの付根部を曲
線で形成した。

【００１３】また、請求項５に記載の発明は、前記請求
項１もしくは請求項４に記載の発明において、前記オー
バープレートとアンダープレートのろう付け時に連続熱
処理炉の出口側に位置する角部を円弧状に切り欠いた。

【００１４】さらに、請求項５に記載の発明において
は、冷媒が流入する流入穴、それぞれ一端が前記穴の周
囲に所定の間隔で配置された複数の冷媒流路、これらの
冷媒流路の他端と所定の間隔で配置された冷媒集合溝が
形成され、外周縁に複数のフランジが形成されたアンダ
ープレート上に、このアンダープレートと略同形に形成
されたろう材と、前記流入穴に連通し、その中心から放
射状に延びる複数の流路が形成され、流入した冷媒を分
流させ前記冷媒流路に導く冷媒分流部、前記冷媒集合溝
に対応する冷媒集合溝、前記冷媒流路の他端に連通する
複数の流出穴、前記冷媒集合溝に連通する複数の流入穴
が形成されたオーバープレートとをを重ね合わせ、前記
フランジを折り曲げて前記アンダープレートとろう材お
よびオーバープレートを一体に固定した後、オーバープ
レート上に略同形に形成されたろう材と蓋とを重ね合わ
せて固定し、熱処理炉を通過させて、アンダープレート
とオーバープレートおよび蓋をろう付け接合する。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１ないし図４は、本発明の第１
の実施の形態を示すもので、図１は、本発明による冷媒
分流器の分解斜視図、図２は、冷媒分流部の形状を示す
拡大図、図３は、図２のＡ−Ａ線に沿った拡大断面図、
図４は、フランジのかしめ工程を示す工程図である。

【００１６】同図において、１はオーバープレートで、
それぞれ所定の位置に、図２に示すような貫通穴で形成
される冷媒分流部２と、冷媒集合溝３と、複数列のバー
リング穴４、５、６と、複数のスリット７と、かしめ用
の複数の穴８が形成されている。

【００１７】１１はアンダープレートで、それぞれ所定
の位置に、前記冷媒分流部２の中心部と連通する流入穴
１２と、一端が前記冷媒分流部２の外周部に連通し、他
端が一列に整列する複数の冷媒流路１３と、前記冷媒集
合溝３に対応する冷媒集合溝１４と、この冷媒集合溝１
４に連通する流出穴（図示せず）と、前記穴８と対応す
る複数のかしめ用の突起１５が形成され、外周縁には、
複数のフランジ１６が形成されている。

【００１８】２０は蓋で、前記アンダープレート１１に
形成された突起が嵌合する穴２１が形成されている。

【００１９】２２は薄板状に形成されたろう材で、前記
アンダープレート１１の流入穴１２、冷媒流路１３、冷
媒集合溝１４および突起１５に対応する複数の穴２３が
形成されている。２４は薄板状に形成されたろう材で、
前記蓋２０と同形に形成されている。

【００２０】３１は流入管で、前記アンダープレート１
１の流入穴１２に接続される。３２は流出管で、前記ア
ンダープレート１１の流出穴に接続される。３３、３
４、３５は接続管で、それぞれオーバープレート１のバ
ーリング穴４、５、６に接続される。

【００２１】このような構成で、図４（イ）に示すよう
に、フランジ１６が略直角に曲げられたアンダープレー
ト１１に、ろう材２２を重ね、さらにそのろう材２２の
上にオーバープレート１を重ねて、オーバープレート１
の穴８をアンダープレート１１の突起１５に圧入させて
かしめる。

【００２２】次いで、図４（ロ）に示すように、フラン
ジ１６を所定の角度までアンダープレート１１の内側に
向けて曲げる。

【００２３】さらに、図４（ハ）、（ニ）に示すよう
に、フランジ１６をＵ字状に曲げてかしめ、アンダープ
レート１１とろう材２２およびオーバープレート１を一
体に固定する。なお、個々のフランジの幅が狭い場合に
は、図４（ニ）に示すように、フランジ１６の付根部に
Ｒを付けておくと後工程の熱処理における熱応力集中に
よる割れを防止し、保持力を維持し確実な接合を行なう
ことができる。

【００２４】次いで、オーバープレート１上に、ろう材
２４と蓋２０を重ね、蓋２０の穴２１を突起１５に圧入
して固定する。

【００２５】この状態で、たとえば、約１０４０度の熱
処理炉に入れて、ろう材２２、２４を溶融させ、アンダ
ープレート１１とオーバープレート１の間、オーバープ
レート１と蓋２０の間の接合を行なう。

【００２６】なお、流入管３１、流出管３２および接続
管３３、３４、３５を同時に接続するようにしてもよ
い。

【００２７】このようにして、アンダープレート１１と
オーバープレート１および蓋２０を接合すると、たとえ
ば図３に示すように、流入管３１から冷媒分流部２を通
して複数の流れに分流され、冷媒流路１３に流れ込む冷
媒の流路が形成される。

【００２８】前記図１に示すように、アンダープレート
１１とオーバープレート１の冷媒分流部２側の角部を円
弧状に切欠き、この切欠き側を前にして連続熱処理炉に
入れることにより、加熱あるいは冷却される際に、角部
の急加熱、急冷却等による温度に不均一性を改善し、熱
応力の緩和を図りオーバープレート１やアンダープレー
ト１１の変形や割れを防止し、ろう付けの信頼性を向上
させることができる。

【００２９】なお、オーバープレート１に形成されたス
リット７は、ろう付け後の漏れなどの確認を正確に行な
うためのものであり省略してもよい。また、フランジに
より前記アンダープレート１１とオーバープレート１を
かしめるようにしたので、それぞれのかしめ用の突起１
５とかしめ用の穴８も省略してもよい。

【００３０】また、冷媒分流部２の分流数およびそれに
対応するバーリング穴４、５、６の数が異なる複数種の
オーバープレート１を準備しておき、熱交換器等で要求
される分流数に合わせてオーバープレート１を選択する
ことにより分流数の異なる冷媒分流器を形成することが
できる。

【００３１】図５は、本発明の第２の実施の形態を示す
もので、本発明による冷媒分流器を熱交換器に適用した
状態を示す分解斜視図である。

【００３２】同図において、図１と同じものは同じ符号
を付けて示してある。４０は熱交換器で、フィン４１と
伝熱管４２、４３で、複数の冷媒流路が形成されてい
る。そして、それぞれ対応する接続管３３と伝熱管４
３、接続管３４と伝熱管４２が接続されている。

【００３３】このような構成で、流入管３１から流入し
た液冷媒もしくは気液２相冷媒は、冷媒分流部２で複数
に分流され、それぞれ冷媒流路１３から接続配管３３、
伝熱管４３、伝熱管４２を通り接続配管３４から冷媒集
合溝１４に気相冷媒となって戻り合流する。そして、流
出管３２から圧縮機に向けて流出する。

【００３４】図６ないし図８は、本発明の第３の実施の
形態を示すもので、図６は、本発明による冷媒分流器を
熱交換器に適用した状態を示す分解斜視図、図７は、冷
媒分流部の形状を示す拡大図、図８は、図７のＡ−Ａ線
に沿った拡大断面図である。

【００３５】この実施の形態は、前記第２の実施の形態
と比較して分流数を半分にしたものである。同図におい
て、図５と同じものは同じ符号を付けて示してある。

【００３６】このような構成で、流入管３１から流入し
た液冷媒もしくは気液２相冷媒は、冷媒分流部２で複数
に分流され、それぞれ冷媒流路１３から接続配管３３、
伝熱管４３、伝熱管４２を通り接続配管３４から冷媒集
合溝１４に気相冷媒となって戻り合流する。そして、流
出管３２から圧縮機に向けて流出する。

【００３７】この冷媒分流器においては、アンダープレ
ート１１は前記第１および第２の実施の形態に示すもの
と同様に冷媒流路１３が８本形成されたものを用いてい
る。一方、オーバープレート１の冷媒分流部２は冷媒を
４分する構成になっている。したがって、アンダープレ
ート１１とオーバープレート１を重ね合わせたとき、図
７に示すように、冷媒分流部２とそれに対応する４本の
冷媒流路１３が連通する。いっぽう、図８に示すよう
に、冷媒分流部２と連通しない冷媒流路１３は、アンダ
ープレート１１とオーバープレート１の接合により遮蔽
される。

【００３８】図９ないし図１１は、本発明の第４の実施
の形態を示すもので、図９は、冷媒分流器の斜視図、図
１０は、図９の冷媒分流器を用いた熱交換器の斜視図、
図１１は、図１０の熱交換器を用いた空気調和機の室内
機の断面図である。

【００３９】同図において、図１と同じものは同じ符号
を付けて示してある。５０は冷媒分流器で、前記第１の
実施の形態で形成された平な冷媒分流器を所定の位置で
折り曲げたものである。

【００４０】５１は熱交換器で、一つの角が開口する略
矩形に形成され、その開口部に冷媒分流器５０が接続さ
れている。

【００４１】５２は吊り棒で、一端が天井内の梁などに
固定されている。５３は室内機の筐体で、吊り金具５４
を介して吊り棒５２に固定されている。５５はモータ
で、筐体５３の中央部に固定されている。５６はファン
で、モータ５４の回転軸に固定されている。５７は水受
けで、熱交換器５１の下端部を支持するように配置され
ている。５８は天井パネルで、室内空気の吸込口と調和
空気の吹出口が形成されている。

【００４２】このような構成で、モータ５５によりファ
ン５６を回転させると、図１１に矢印で示すように、天
井パネル５８の吸込口から吸い込まれた室内空気は、熱
交換器５１を通り調和空気となって、天井パネル５８の
吹出口から室内に吹き出される。

【００４３】上記のように、本発明の冷媒分流器は、任
意の位置で任意の角度に折り曲げて使用することもでき
る。

【００４４】

【発明の効果】以上述べたごとく、本発明によれば、１
種のアンダープレートと分流数の異なる複数種のオーバ
ープレートとを準備しておくことにより、要求される分
流数に応じてオーバープレートを選択することにより必
要な冷媒分流器を形成することができる。

【００４５】また、プレス型のポンチを着脱する簡単な
操作で複数種のオーバープレートを形成することができ
る。したがって、プレス用の金型を共用することがで
き、製造コストの低減を図ることができる。

【００４６】また、アンダープレートの外周縁に形成し
たフランジでオーバープレートをかしめることにより、
かしめ力を大きくしてろう付けの信頼性を向上させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による冷媒分流器の分解斜視図。

【図２】冷媒分流部の形状を示す拡大図。

【図３】図２のＡ−Ａ線に沿った拡大断面図。

【図４】フランジのかしめ工程を示す工程図。

【図５】本発明による冷媒分流器を熱交換器に適用した
状態を示す分解斜視図。

【図６】本発明による冷媒分流器を熱交換器に適用した
状態を示す分解斜視図。

【図７】冷媒分流部の形状を示す拡大図。

【図８】図７のＡ−Ａ線に沿った拡大断面図。

【図９】冷媒分流器の斜視図。

【図１０】図９の冷媒分流器を用いた熱交換器の斜視
図。

【図１１】図１０の熱交換器を用いた空気調和機の室内
機の断面図。

【符号の説明】

１…オーバープレート、２…冷媒分流部、３…冷媒集合
溝、１１…アンダープレート、１２…流入穴、１３…冷
媒流路、１４…冷媒集合溝、 １６…フランジ、２０…
蓋、２２、２４…ろう材、３１…流入管、３２…流出
管、３３、３４、３５…接続管、５０…冷媒分流器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 仲畑 光蔵 東京都千代田区神田駿河台四丁目６番地 株式会社日立製作所内 (72)発明者 朴木 秀行 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所生産技術研究所内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】冷媒が流入する流入穴、それぞれ一端が前
   記穴の周囲に所定の間隔で配置された複数の冷媒流路、
   これらの冷媒流路の他端と所定の間隔で配置された冷媒
   集合溝、この冷媒集合溝から冷媒を流出させる流出穴が
   形成されたアンダープレートと、前記流入穴に連通し、
   その中心から放射状に延びる複数の流路が形成され、流
   入した冷媒を分流させ前記冷媒流路に導く冷媒分流部、
   前記冷媒集合溝に対応する冷媒集合溝が形成されたオー
   バープレートと、前記オーバープレートの冷媒分流部を
   覆う蓋とを設け、前記アンダープレートとオーバープレ
   ートの間およびオーバープレートと蓋との間をろう付け
   接合したことを特徴とする冷媒分流器。
2. 【請求項２】予め準備された冷媒分流部の流路の数の異
   なる複数種のオーバープレートの中から、要求される分
   岐数に応じて１つを選択して用いるようにしたことを特
   徴とする請求項１に記載の冷媒分流器。
3. 【請求項３】前記アンダープレートの外周縁に、アンダ
   ープレートにろう材およびオーバープレートを重ね合わ
   せた後固定するための複数のフランジを設けたことを特
   徴とする請求項１もしくは請求項２のいずれかに記載の
   冷媒分流器。
4. 【請求項４】前記フランジの付根部を曲線で形成したこ
   とを特徴とする請求項３に記載の冷媒分流器。
5. 【請求項５】前記オーバープレートとアンダープレート
   のろう付け時に連続熱処理炉の出口側に位置する角部を
   円弧状に切り欠いたことを特徴とする請求項１ないし請
   求項４のいずれかに記載の冷媒分流器。
6. 【請求項６】冷媒が流入する流入穴、それぞれ一端が前
   記穴の周囲に所定の間隔で配置された複数の冷媒流路、
   これらの冷媒流路の他端と所定の間隔で配置された冷媒
   集合溝が形成され、外周縁に複数のフランジが形成され
   たアンダープレート上に、このアンダープレートと略同
   形に形成されたろう材と、前記流入穴に連通し、その中
   心から放射状に延びる複数の流路が形成され、流入した
   冷媒を分流させ前記冷媒流路に導く冷媒分流部、前記冷
   媒集合溝に対応する冷媒集合溝、前記冷媒流路の他端に
   連通する複数の流出穴、前記冷媒集合溝に連通する複数
   の流入穴が形成されたオーバープレートとをを重ね合わ
   せ、前記フランジを折り曲げて前記アンダープレートと
   ろう材およびオーバープレートを一体に固定した後、オ
   ーバープレート上に略同形に形成されたろう材と蓋とを
   重ね合わせて固定し、熱処理炉を通過させて、アンダー
   プレートとオーバープレートおよび蓋をろう付け接合す
   ることを特徴とする冷媒分流器の製造方法。