JP2776626B2 - 冷媒分流器及び冷媒分流装置 - Google Patents

冷媒分流器及び冷媒分流装置

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    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00Fluid-circulation arrangements
    • F25B41/40Fluid line arrangements
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は空調機器や冷媒機器等の冷凍サイクルにおい
て、冷媒を分流するための冷媒分流器及び分流装置に関
するものである。
従来の技術 近年、冷凍システムのマルチ化、及び熱交換器の伝熱
管細径化に伴う複数回路化等に対応するために冷媒分流
器が用いられており、その重要度が増している。
前記冷媒分流器の中でも、コンパクトで底コストでし
かも製作・取付が容易であることより銅製成形品が多様
されている。
以下図面を参照しながら上述した従来の冷媒分流器に
ついて説明を行う(例えば特開昭61−93366号公報)。
第8図と第9図は従来の冷媒分流器の形状を、第10図
は冷媒分流器の熱交換器への取付状態を、第11図から第
13図は熱交換器を冷凍サイクル運転し蒸発器として使用
した際の冷媒分流器内部の冷媒状態を示す。第8図から
第13図において、51は冷媒分流器で、流入管52と複数の
流出管53と円筒容器54からなる。円筒容器54には、上面
に配設された流出管挿入孔55に複数の流出管53が接合さ
れ、また下方に配設された流入管挿入孔56に流入管52が
接合されている。また、57は冷媒管58によって冷媒回路
を構成している熱交換器で、冷媒分流器51が複数の冷媒
回路を形成するために熱交換器57の側面に取り付けられ
ている。なお、図中矢印Aは冷媒流動方向、矢印Gは重
力方向を示す。
以上のように構成された冷媒分流器について、以下第
10図、第11図を用いてその動作を説明する。
冷凍サイクルを流れる冷媒Aは熱交換器57に流入する
とき、冷媒分流器51へ一旦流入し、冷媒分流器51により
分流され冷媒管58で形成される複数の冷媒回路に流れ込
む。蒸発器として熱交換器を使用した場合、冷媒分流器
51は、気相A1と液相A2との二層流となった冷媒Aが流入
管52から円筒容器54内部に流入し、複数の流出管53から
流出していく。このとき、気液二相流の冷媒Aは円筒容
器54で流速が低下し気液が分離される。液相A2の一部は
円筒容器54下部に滞留し、液だまりを生じ、液だまりは
新たに流入する冷媒Aによって、循環、撹乱されてい
る。
発明が解決しようとする課題 しかしながら、第一の課題として上記のような構成で
は第11図のように分流器全体が傾斜して取り付けられた
場合、円筒容器54上面に取り付けられた流出管53のうち
鉛直下部に位置する一部の流出管が液面との距離が近く
なるため、冷媒A中液相A2が多く流れ、冷媒A重量の均
等な分流ができなかった。
また、第2の課題として上記のような構成では、複数
の流出管53の円筒容器54内挿入しろの調整が困難であ
り、接合時に挿入しろのばらつきが発生する。第12図に
示すように、挿入しろのばらつきは流出管53流入口と液
面との距離のばらつきとなり、液面との距離が近い流出
管に冷媒A中液相A2が多く流れ均等な分流ができない。
また、第13図のように流入管52の挿入方向がずれ均等な
分流が阻害されることがある。このようなばらつきによ
ってサンプルごとに分流特性がことなり、安定した冷媒
分流器を供給できなかった。
本発明は上記課題に鑑み、冷媒の均等な分流が行える
冷媒分流器及び冷媒分流装置を提供するものである。
課題を解決するための手段 上記第1の課題及び第2の課題を解決するために本発
明の第1発明の冷媒分流器は、複数の流出管を絞り加工
等により一体成形した天板と、単一の流入管を絞り加工
等により一体成形した底板とから構成され、前記天板と
底板とが対になるように板の縁部分を溶接している。
また、第2の課題を解決するために本発明の第2発明
の冷媒分流装置は、第1発明の冷媒分流器と接続管とか
ら構成され、接続管は、冷媒分流器の流入、流出管に対
して外かぶせの状態で溶接されている。
同様に、第2の課題を解決するために本発明の第3発
明の冷媒分流装置は、第1発明の冷媒分流器と接続管と
から構成され、冷媒分流器の流入、流出管の先端は所定
の長さ部分が拡管され、拡管部分に接続管が挿入、溶接
されている。
作用 本発明の第1発明は上記した構成により、板材に絞り
加工等で流入流出管が容易に形成でき、流入流出管へ接
続する接続管が本体内部へ突出しにくく、流入流出口の
高さ、形状を一定とすることができ、均等な分流が可能
となり、サンプル間で分流特性も安定する。また冷媒分
流器内部の容積を小さくする事が可能となるので、冷媒
の速度が低下せず、気液の分離を抑えることが可能とな
る。従って、傾斜取付状態でも各冷媒管への均等分流を
行うことができる。
また、本発明の第2発明は上記した構成によって、接
続管が分流器本体内に突出することがなく、流入流出口
の高さを一定とすることができ、均等な分流が可能とな
る。また、サンプル間で分流特性の安定した冷媒分流装
置が供給できる。
また、本発明の第3発明は上記した構成によって、第
二の発明と同様、接続管が分流器本体内に突出すること
がなく、流入流出口の高さを一定とすることができ、均
等な分流が可能となる。また、サンプル間で分流特性の
安定した冷媒分流装置が供給できる。
実施例 以下本発明の第1発明の実施例の冷媒分流器についつ
て図面を参照しながら説明する。
第1図、第2図は本発明の第1発明の実施例における
冷媒分流器の形状を示し、第3図は熱交換器を冷凍サイ
クル運転し蒸発器として使用した際の冷媒分流器内部の
冷媒状態を示す。
1は冷媒分流器、2は絞り加工により複数の流出管3
を一体成形した天板である。4は、絞り加工により単一
の流入管5を一体成形した底板であり、天板と対になる
ように板の縁部分が溶接されている。天板2と底板4と
が別物であり、両者の縁部分を溶接する構造であるため
本体の内容積を小さくすることが可能である。また流出
管3、及び流入管5の、絞り加工による一体成形は、そ
れぞれ平板に対しての加工であるため比較的長い流入流
出管の成形が容易におこなうことができる。
冷媒分流器1は、内容積が小さい構造であるため本体
内での冷媒の速度低下が無く、流入管5における冷媒の
気液混合状態が維持され、気液の分離が抑えられる。従
って分流器が傾斜した状態で使用された場合においても
均等な分流の妨げとなる液溜まりが発生すること無く、
均等な分流が実現される。また、流出管3は、天板2に
一体成形され長さも確保されているため、冷凍サイクル
と接続する接続管が本体内部へ突出しにくく、流出管の
冷媒流入口の高さが各流出管で一定し、均等な分流が可
能となる。また、流入管5についても同様で接続管取り
付けによるサンプル間の流入部形状のばらつきがほとん
どなく、安定した分流特性を有する冷媒分流器を供給で
きる。
以上のように本実施例によれば、複数の流出管3を絞
り加工等により一体成形した天板2と、単一の流入管5
を絞り加工等により一体成形した底板4とから構成さ
れ、前記天板2と底板4とが対になるように板の縁部分
を溶接したことにより、本体内部の内容積を小さくする
ことができ、流入管5における冷媒速度を維持できるの
で分流器が傾斜した状態で使用された場合においても均
等な分流の妨げとなる液溜まりが発生すること無く、均
等な分流が実現されるとともに、本体内部に接続管が突
出しにくいため、流出管3の冷媒流入口の高さが各流出
管で一定し、均等な分流が可能であり、流入管5につい
ても接続管取り付けによるサンプル間の流入部形状のば
らつきがほとんどなく、安定した分流特性を有する冷媒
分流器を供給できる。
つぎに、本発明の第2発明の実施例の冷媒分流器につ
いて図面を参照しながら説明する。
第4図、第5図は本発明の第2発明の実施例における
冷媒分流装置の形状を示す。
10は冷媒分流装置、11は第1の発明の冷媒分流器、12
は絞り加工により複数の流出管13を一体成形した天板で
ある。14は、絞り加工により単一の流入管15を一体成形
した底板であり、天板と対になるように板の縁部分が溶
接されている。16は接続管で、一端が各流出管13及び流
入管15に対し外かぶせの状態で溶接され、他端は冷凍サ
イクルに接続される。
以上のように構成された冷媒分流装置は、接続管16が
流出管13に対して外かぶせの状態で溶接されているた
め、本体内部へ突出することがなく、流出管13の冷媒流
入口の高さが各流出管で一定し、均等な分流が可能とな
る。また流出管13は天板12に一体成形され長さも確保さ
れているため、接続管16との溶接強度も十分に確保され
る。流入管15に接続される接続管16についても同様で接
続管取り付けによるサンプル間の流入部形状のばらつき
がなくなり、安定した分流特性を有する冷媒分流器を供
給できる。
以上のように本実施例によれば、第1の発明の冷媒分
流器11と接続管16とから構成され、接続管16は冷媒分流
器の流入管15、流出管13に対して外かぶせの状態で溶接
されているので、接続管16が本体内部へ突出することが
なく、流出管13の冷媒流入口の高さが各流出管で一定
し、流入部形状のばらつきもなくなるので均等でかつ安
定した分流が可能となる。
次に、本発明の第3発明の実施例の冷媒分流器につい
て図面を参照しながら説明する。
第6図、第7図は本発明の第3発明の実施例における
冷媒分流装置の形状を示す。
20は冷媒分流装置、21は第1の発明の冷媒分流器、22
は絞り加工により複数の流出管23を一体成形した天板で
ある。24は、絞り加工により単一の流入管25を一体成形
した底板であり、天板と対になるように板の縁部分が溶
接されている。流出管23及び流入管25は先端が所定の長
さ拡管されている。26は接続管で、一端が各流出管23及
び流入管25の拡管部分に挿入、溶接され、他端は冷凍サ
イクルに接続される。
以上のように構成された冷媒分流装置は、接続管26が
流出管23の拡管部分に挿入、溶接されており、挿入寸法
が拡管部分の長さにより規定されるため、本体内部へ突
出することがなく、流出管23の冷媒流入口の高さが各流
出管で一定し、均等な分流が可能となる。また流出管23
は天板22に一体成形され長さも確保されているため、拡
管部分の長さも十分に確保される。流入管25に接続され
る接続管26についても同様で接続管取り付けによるサン
プル間の流入部形状のばらつきがなくなり、安定した分
流特性を有する冷媒分流器を供給できる。
以上のように本実施例によれば、第1の発明の冷媒分
流器21と接続管26とから構成され、流出管23、流入管25
の先端は所定の長さ拡管し、接続管26を流入管25、流出
管23の拡管部に挿入、溶接しているので、接続管26が本
体内部へ突出することがなく、流出管23の冷媒流入口の
高さが各流出管で一定し、流入部形状のばらつきもなく
なるので均等でかつ安定した分流が可能となる。
発明の効果 以上のように本発明の第1発明は、複数の流出管を絞
り加工等により一体成形した天板と、単一の流入管を絞
り加工等により一体成形した底板とから構成し、前記天
板2と底板4とが対になるように板の縁部分を溶接した
ことにより、本体内部の内容積を小さくすることがで
き、流入管5における冷媒速度を維持できるので分流器
が傾斜した状態で使用された場合においても均等な分流
の妨げとなる液溜まりが発生すること無く、均等な分流
が実現されるとともに、本体内部に接続管が突出しにく
いため、流出管の冷媒流入口の高さが各流出管で一定
し、均等な分流が可能であり、流入管についても接続管
取り付けによるサンプル間の流入部形状のばらつきがほ
とんどなく、安定した分流特性を有する冷媒分流器を供
給できる。
また、本発明の第2発明は、第1の発明の冷媒分流器
と接続管とから構成され、接続管は冷媒分流器の流入
管、流出管に対して外かぶせの状態で溶接されているの
で、接続管が本体内部へ突出することがなく、流出管の
冷媒流入口の高さが各流入管で一定し、流入部形状のば
らつきもなくなるので均等でかつ安定した分流が可能と
なる。
また、本発明の第3発明は、第1の発明の冷媒分流器
と接続管とから構成され、流出管、流入管の先端は所定
の長さ拡管し、接続管を流入管、流出管の拡管部に挿
入、溶接しているので、接続管が本体内部へ突出するこ
とがなく、流出管の冷媒流入口の高さが各流出管で一定
し、流入部形状のばらつきもなくなるので均等でかつ安
定した分流が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1発明の一実施例における冷媒分流
器の概略形状を示す斜視図、第2図は第1図の冷媒分流
器を示す断面図、第3図は第1図の冷媒分流器の冷凍サ
イクル運転時の冷媒の流れを示す断面図、第4図は本発
明の第2発明の一実施例における冷媒分流装置の概略形
状を示す斜視図、第5図は第4図の冷媒分流器を示す断
面図、第6図は本発明の第3発明の一実施例における冷
媒分流装置の概略形状を示す斜視図、第7図は第6図の
冷媒分流器を示す断面図、第8図は従来の冷媒分流器の
概略形状を示す斜視図、第9図は第8図の冷媒分流器を
示す断面図、第10図は第8図の冷媒分流器の熱交換器取
付状態を示す斜視図、第11図は第8図の冷媒分流器にお
いて全体を傾斜して取り付けた際の冷媒の流れを示す断
面図、第12図は第8図の冷媒分流器において流出管の挿
入しろが異なった際の冷凍サイクル運転時の冷媒の流れ
を示す断面図、第13図は第8図の冷媒分流器において流
入管を傾斜して取り付けた際の冷媒の流れを示す断面図
である。 1,10,20……冷媒分流器、11,21……冷媒分流装置器、2,
12,22……天板、3,13,23……流出管、4,14,24……底
板、5,15,25……流入管、16,26……接続管。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平 輝彦 大阪府東大阪市高井田本通3丁目22番地 松下冷機株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F25B 41/00 F16L 41/02

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数の流出管を絞り加工等により一体成形
    した天板と、単一の流入管を絞り加工等により一体成形
    した底板とから構成され、前記天板と前記底板とが対に
    なるように板の縁部分を溶接した冷媒分流器。
  2. 【請求項2】複数の流出管を絞り加工等により一体成形
    した天板と、単一の流入管を絞り加工等により一体成形
    した底板とから構成され、前記天板と前記底板とが対に
    なるように板の縁部分を溶接した冷媒分流器と接続管と
    から構成され、前記接続管は、前記冷媒分流器の流入,
    流出管に対して外かぶせの状態で溶接された冷媒分流装
    置。
  3. 【請求項3】複数の流出管を絞り加工等により一体成形
    した天板と、単一の流入管を絞り加工等により一体成形
    した底板とから構成され、前記天板と前記底板とが対に
    なるように板の縁部分を溶接した前記冷媒分流器と接続
    管とから構成され、前記冷媒分流器の流入,流出管の先
    端は所定の長さ部分が拡管され、拡管部分に前記接続管
    が挿入、溶接された冷媒分流装置。
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CH702760A1 (de) * 2010-02-25 2011-08-31 Glatt Maschinen & Appbau Ag Flüssigkeitsverteiler.
JP2013050221A (ja) * 2011-08-30 2013-03-14 Hitachi Appliances Inc 冷媒分配器およびそれを用いたヒートポンプ機器
WO2016002088A1 (ja) 2014-07-04 2016-01-07 三菱電機株式会社 冷媒分配器、及びその冷媒分配器を有するヒートポンプ装置

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