JP2745981B2 - 冷媒分流器 - Google Patents

冷媒分流器

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守 三▲崎▼
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00Fluid-circulation arrangements
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    • F25B41/45Arrangements for diverging or converging flows, e.g. branch lines or junctions for flow control on the upstream side of the diverging point, e.g. with spiral structure for generating turbulence
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B39/00Evaporators; Condensers
    • F25B39/02Evaporators
    • F25B39/028Evaporators having distributing means

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は冷凍装置等に使用され
る冷媒分流器に係るもので、流入する冷媒を複数の管路
に分配する冷媒分流器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の冷媒分流器としては、図2に示す
ものを挙げることができる(例えば特公昭60−255
9号公報)。この冷媒分流器は、上記本体51と、この
本体51の一端側に接続される流入管71と、両者5
1、71を接続する接続部材65とを有している。上記
接続部材65には、上記流入管51の内径よりも径小
で、かつそれと同軸上の位置に貫通孔66が穿設されて
おり、この貫通孔66によって本体内部52と流入管7
1とを連通すると共に、その流入経路に段差部68を形
成している。この段差部68に流入冷媒を衝突させると
共に、このときに生じる流入冷媒の乱れによって、冷媒
配管内においてすでに生じている冷媒の偏流状態を緩和
し、その後に上記貫通孔66に流通させ、本体内部52
に噴出させている。そしてこの冷媒を、その頂点が上記
貫通孔66の近傍で略同軸上にあって、貫通孔66に対
向して配置されているコーン部61を介して、直接に各
流出管72に分配している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記冷媒
分流器の段差部68への冷媒の衝突だけでは、依然とし
て完全に冷媒の偏流状態は解消しておらず、また上記貫
通孔66から噴出する冷媒は、コーン部61を経て直接
に各流出管72に流入するので、その冷媒の分配は不均
等のままであるという問題がある。加えて上記コーン部
61の頂点が上記貫通孔66の近傍まで突出しているた
め、本体内部52の容積が減少し、冷媒の脈動音を吸収
しきれないという問題もある。
【0004】一方、図3に示す他の構造の冷媒分流器
(例えば実開平3−103965号公報)では、本体5
1の一端側に接続されている流入管71からの冷媒を、
一旦本体内部52に収容している。そしてこの冷媒を、
その流入口73が本体内部52の中程に同一高さ位置で
等分布している流出管72へと分配するようにしてい
る。この冷媒分流器は、第1の冷媒分流器のようにコー
ン部61を有していないため、その内部52の容積を大
きく確保できるので、第1の冷媒分流器よりはその脈動
音の発生を抑制し得るものの、冷媒を各流出管72に均
等に分配するためには、本体51そのものを精度よく取
付けた上で、各流出管72の挿入角度や挿入長さをそれ
ぞれ同一状態に精度よく保持しなければならないという
構造上の問題がある。
【0005】この発明は上記従来の欠点を解決するため
になされたものであって、その目的は、高い精度を要す
ることなく良好な分流性能が得られると共に、分流時の
冷媒脈動音の発生を抑制することが可能な冷媒分流器を
提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】そこで請求項1の冷媒分
流器は、本体1の一端側3に流入管21を、他端側4に
複数の流出管22をそれぞれ接続すると共に、上記本体
1の内部に撹拌領域2を形成し、上記流入管21からの
冷媒が上記撹拌領域2を経由して、上記各流出管22に
分配される冷媒分流器において、上記流入管21から上
記撹拌領域2へと至る流通経路に、流入管21と略同軸
にその内径よりも径小な絞り部16を設け、上記撹拌領
域2の底部8には、その頂点10が上記絞り部16から
離れた位置に配置されると共に、絞り部16からの冷媒
を放射状に導く錐状部11を突出させ、さらに上記流出
管22の流入口23は、上記軸心を中心とする同心円を
等配する各点であって、上記絞り部16と上記頂点10
との略中間の位置に配置されていることを特徴としてい
る。
【0007】また請求項2の冷媒分流器は、上記錐状部
11の周囲には、その外側が上記流入管21側へと傾斜
する斜面9を形成していることを特徴としている。
【0008】
【作用】上記請求項1の冷媒分流器では、すでに偏流状
態にある冷媒が流入しても、絞り部16に衝突すること
による撹拌効果と、絞り部16から高速で噴出する冷媒
が錐状部11に衝突し、周囲に放射状に導かれて撹拌領
域2で循環することによる撹拌効果とによって、上記流
入冷媒の偏流状態を解消し、撹拌領域2内を均一な分散
状態にすることができる。そして流出管22は、その流
入口23が上記絞り部16と上記錐状部11の頂点10
との略中間に位置するように配置しているので、絞り部
16からの直接の冷媒ではなくて、偏流状態の解消した
循環冷媒を流出管21から流出させることができる。し
たがって分流性能を一段と向上させることができる。ま
た上記頂点10が絞り部16から離れているため、撹拌
領域2の容積を大きく確保できるので、上記循環による
撹拌を向上させると共に、分流時の脈動音が吸収でき、
その発生も抑制できる。
【0009】上記請求項2の冷媒分流器によれば、錐状
部11から周囲に流れる冷媒を斜面9によって案内する
ことが可能となるため、撹拌効果が向上する。
【0010】
【実施例】次にこの発明の冷媒分流器の具体的な実施例
について、図面を参照しつつ詳細に説明する。図1はこ
の発明の一実施例を示す縦断面図である。同図におい
て、1は本体であって、この本体1はその内部に横断面
が円形の撹拌領域2を有する。本体1の上端面3には、
上記撹拌領域2とその軸心5が略同一でわずかに径大の
穿設孔6が、下端面4側に向かって所定距離だけ穿設さ
れている。このため穿設孔6の奥端には、段部7が形成
されることになる。15は接続部材であり、冷媒の流入
管21が接続されている。この接続部材15は、上記穿
設孔6に嵌入され、上記段部7に当接することによって
軸方向が位置決めされ、ろう付によって固定されてい
る。この接続部材15には、上記流入管21の外径より
もわずかに径大である差込孔17が下端面4側に向かっ
て所定の深さまで穿設されると共に、さらにこれに隣接
して、流入管21の内径よりも充分に径小である貫通孔
(絞り部)16が、上記軸心5と略同一になるように穿
設されている。このため上記差込孔17の奥端である貫
通孔16との境には、段差部18が形成されることにな
る。この差込孔17に銅製の流入管21を、その先端が
この段差部18に当接するまで挿入し、ろう付で接合す
ることによって冷媒を撹拌領域2へ流入可能にしてい
る。
【0011】一方、本体1の下端面4側の底部8の内面
には、その中心部に円錐部(錐状部)11が、またその
外周部に、外側に向かって緩やかな上り傾斜となる斜面
9がそれぞれ形成されている。上記円錐部11は、その
頂点10が上記軸心5上にあると共に、上記斜面9の上
部と略同一の高さ位置であって、上端面3側に突出する
形状のものである。この円錐部11は、その頂点10が
上記貫通孔16の出口に近接して配置されている第1従
来例(図2)のような大きなコーン部ではなく、上記貫
通孔16の出口から充分な距離を置いて配置されている
ので、撹拌領域2の容積を大きく確保することができ
る。また底部8の中心と同心円の円周を等配した各位置
に銅製のキャピラリチューブ(流出管)22が、上端面
3側に向かって上記軸心5と略平行に、その流入口23
が上記頂点10と上記貫通孔16との略中間の位置に配
置されるように挿入されている。そして底部8は、キャ
ピラリチューブ22の挿入角度がずれないように固定で
きる程度の肉厚に形成されている。
【0012】次に上記構成の冷媒分流器の冷媒の流通状
態を説明する。一般に空気調和機の膨張弁を通過した冷
媒は、それ以後の流通の過程で飽和蒸気から気液に分離
した気液混相の状態となっている。また配管の折り曲が
り部を流体が流通するときには遠心力が作用するが、上
記のような混相の冷媒が流通すると、その比重の差によ
って、例えばある配管断面において、一方の側に液相が
偏って流れる、いわゆる偏流現象が生じることになる。
そしてすでに偏流状態にある冷媒が流入管21から流入
すると、段差部18に衝突することによってその流れが
乱れることになる。この乱れによって、ある程度、気液
両相が撹拌され混合されることになる。さらにこの冷媒
は、流入管21の内径よりも径小である貫通孔16を通
過することによって、その速度を増し、貫通孔16から
噴出することになる。この高速の冷媒の噴流は、その頂
点10が貫通孔16と略同一の軸心5上にある円錐部1
1に衝突し、図1における矢印で示すように、斜面9か
ら本体1の内周面へと飛散し、第1の従来例(図2)よ
りはその内容積が大きくなった撹拌領域2内を循環す
る。この循環によって気液混相の冷媒は、上記衝突によ
る混合状態から一段と撹拌混合が進み、上記偏流状態を
解消することができる。そしてキャピラリチューブ22
は、その流入口23が上記貫通孔16と上記頂点10と
の略中間に位置するまで挿入されているので、高速の冷
媒の噴流を直接その流入口23に受けることはない。こ
のように撹拌領域2が均一な混合状態にあるため、各キ
ャピラリチューブ22に対してその取付精度を高くしな
くても冷媒が均等に分流されることになる。さらに撹拌
領域2の容積を大きくしたので、分流時の脈動音の発生
も抑制される。
【0013】以上の説明のように上記実施例における冷
媒分流器においては、接続部材15の段差部18での冷
媒の衝突による一次撹拌と、広い撹拌領域2での冷媒の
循環による二次撹拌とによって、流入冷媒の偏流状態を
解消し、撹拌領域2内に均等な分散状態を得ることを可
能にしている。そして従来例よりも底部8を厚肉にして
キャピラリチューブ22の挿入角度がずれることがない
ように堅固に固定可能にすると共に、撹拌領域2への挿
入代を大きくしたので、上記冷媒の分流を一段と均等に
実施でき、キャピラリチューブ22の取付精度を、従来
例のように高いものにしなくてもその性能を向上させる
ことができる。また撹拌領域2の容積も大きくしたの
で、分流時に脈動音が発生しても充分に吸収することが
できる。
【0014】
【発明の効果】以上のように請求項1の冷媒分流器で
は、撹拌領域の容積を大きくすると共に、底部に錐状部
を設けて流入冷媒の循環による撹拌を向上させ、加えて
流出管の流入口が撹拌領域の中程に配置されるように流
入管を挿入しているので、その分流性能を向上させるこ
とができる。また撹拌領域が大きくなることに伴い、分
流時の脈動音の発生も抑制できる。
【0015】また請求項2の冷媒分流器によれば、撹拌
効果が向上するので、分流性能を一段と向上し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の冷媒分流器の一実施例を示す縦断面
図である。
【図2】従来例を示す縦断面図である。
【図3】別の従来例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
1 本体 2 撹拌領域 3 一端側 4 他端側 8 底部 10 頂点 11 錐状部 16 絞り部 21 流入管 22 流出管 23 流入口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 辻 彦市 滋賀県草津市岡本町字大谷1000番地の2 ダイキン工業株式会社 滋賀製作所内

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 本体(1)の一端側(3)に流入管(2
    1)を、他端側(4)に複数の流出管(22)をそれぞ
    れ接続すると共に、上記本体(1)の内部に撹拌領域
    (2)を形成し、上記流入管(21)からの冷媒が上記
    撹拌領域(2)を経由して、上記各流出管(22)に分
    配される冷媒分流器において、上記流入管(21)から
    上記撹拌領域(2)へと至る流通経路に、流入管(2
    1)と略同軸にその内径よりも径小な絞り部(16)を
    設け、上記撹拌領域(2)の底部(8)には、その頂点
    (10)が上記絞り部(16)から離れた位置に配置さ
    れると共に、絞り部(16)からの冷媒を放射状に導く
    錐状部(11)を突出させ、さらに上記流出管(22)
    の流入口(23)は、上記軸心を中心とする同心円を等
    配する各点であって、上記絞り部(16)と上記頂点
    (10)との略中間の位置に配置されていることを特徴
    とする冷媒分流器。
  2. 【請求項2】 上記錐状部(11)の周囲には、その外
    側が上記流入管(21)側へと傾斜する斜面(9)を形
    成していることを特徴とする請求項1の冷媒分流器。
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