JP2010223445A - 流体分配器及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】流体分配器100は、本体1と、本体1のいずれかの面に形成され、流体を本体1内部に流入させる流入部2と、本体1の内部に形成され、流入部2が形成された面と平行となる平面部を有し、流入部2から流入した流体を平面部に衝突させて放射状に散開させる分配空間部5と、分配空間部5に形成され、分配空間部5で散開された流体を分配する複数の分配穴と、本体1の流入部2の形成面以外のいずれかの面に形成され、分配穴それぞれと連通し、分配穴を流れる流体を本体1の外部に流出させる複数の流出部3と、を有している。
【選択図】図1
Description
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態に係る流体分配器100の概略構成を示す外観斜視図である。図2は、流体分配器100を正面から見た状態を示す正面図である。図3は、図2のA−A断面図である。図4は、図2のB−B断面図である。図5は、流体分配器100の分配角度6と分配比率バラツキとの相関を示すグラフである。図6は、流体分配器100の分配長さ7と分配比率バラツキとの相関を示すグラフである。図1〜図6に基づいて、流体分配器100の構成及び作用について説明する。なお、図1を含め、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。
流入部2から分配空間部5に流入した流体は、分配空間部5の平面部(上壁表面)に衝突することで放射状に均等散開される。つまり、流体は、分岐空間部5に流入しながら拡散し、本体1の内壁に液膜を形成する環状流となる。ここで生じる液膜は、主に、分配空間部5の対称性及び表面張力の影響によって均一になる傾向がある。このため、本体1の流出部3a、流出部3b、流出部3cに流れ込む単位時間当たりの液量Ga、Gb、Gcの比は、分岐空間部5の放射状に開口させた流路断面積分の比にほぼ等しくなる。なお、この実施の形態1では、流体を3分岐する場合について詳しく説明することとしている。
図3に示すように、分配長さ7とは、分配空間部5の中心点Oから各分配穴の中心点までの距離のことである。流体分配器100は、各分配穴の流路断面積及び分配長さ7が同じである。したがって、流体圧力損失の計算式(ΔP=管摩擦係数λ×配管長さL÷配管内径d×管内流体密度r×管内流速V2÷2)から、中心点Oから各分配穴の中心点までの分配長さ7が同じ寸法で変化しても分配比率は変化しない。ただし、製造上の制約から、各分配穴に対する加工精度を同じにすることは非常に難しい。そのため、分配長さ7が長くなるほど、各分配穴の寸法のバラツキが大きくなり、分配精度の悪化が予測される。
本体1に形成された流入部2から配管を介して鉛直上向きに気液二相冷媒等の流体が流入する。この流体は、分配空間部5に流入し、分配空間部5の平面部(上壁表面)に衝突し、放射状に均等散開される。たとえば、流体分配器100のように流体を3方向に均等分配する場合、上述したように分配空間部5の中心点Oから120±0.5°の分配角度6、かつ、分配長さ7が22〜24mmの範囲で分配穴5a、分配穴5b、及び、分配穴5cを形成する。また、本体1には、各分配穴に対応して弁体取付け穴4が形成されている。この弁体取付け穴4には、弁体が取り付けられるようになっている。
図7は、実施の形態1に係る流体分配器100の製造工程の流れを示すフローチャートである。図7に基づいて、実施の形態2の特徴部分である流体分配器100の製造工程について説明する。
Claims (8)
- 箱状の本体と、
前記本体のいずれかの面に形成され、流体を前記本体内部に流入させる流入部と、
前記本体の内部に形成され、前記流入部が形成された面と平行となる平面部を有し、前記流入部から流入した流体を平面部に衝突させて放射状に散開させる分配空間部と、
前記分配空間部の周囲に一部が開口するように形成され、前記分配空間部で散開された流体を分配する複数の分配穴と、
前記本体の前記流入部の形成面以外のいずれかの面に形成され、前記分配穴のそれぞれと連通し、前記分配穴を流れる流体を前記本体の外部に流出させる複数の流出部と、を有する
ことを特徴とする流体分配器。 - 前記分配穴を3つ形成するものにおいて、
前記分配穴は、
前記分配空間部の流体流入方向における断面の中心点から120±0.5°の分配角度で形成されている
ことを特徴とする請求項1に記載の流体分配器。 - 前記複数の流出部は、
直線上に配置されている
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の流体分配器。 - 前記分配空間部の中心軸線から前記分配穴の中心軸線までの距離を22〜24mmとしている
ことを特徴とする請求項3に記載の流体分配器。 - 前記本体の前記流入部の形成面及び前記流出部の形成面以外のいずれかの面に形成され、前記流出部から流出させる流体の量を調整する弁体が着脱可能になっている弁体取付け穴を形成している
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の流体分配器。 - 前記弁体取付け穴は、
前記本体内部に形成された前記分配穴のそれぞれに対応した位置に形成されている
ことを特徴とする請求項5に記載の流体分配器。 - 前記箱状の本体に代えて、前記箱状の余肉部分を切除した本体を備えている
ことを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の流体分配器。 - 前記請求項1〜7のいずれか一項に記載の流体分配器の製造方法であって、
前記本体となる金属製の成形ブロックを作製する工程と、
前記成形ブロックに前記流入部、前記流出部、前記分配空間部、及び、前記分配穴となる穴加工を施す工程と、
前記穴加工が施された前記成形ブロックの前記流入部及び前記流出部に流体を導通させる配管を接続する工程と、
前記配管が接続された前記成形ブロックを炉中ろう付する工程と、を有する
ことを特徴とする流体分配器の製造方法。
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