JP3399257B2 - 冷媒分岐管およびこの冷媒分岐管を取り付けた空気調和装置 - Google Patents

冷媒分岐管およびこの冷媒分岐管を取り付けた空気調和装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、流体を分流させる
冷媒分岐管とこの冷媒分岐管を取り付けた空気調和機に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の冷媒分岐管とこの冷媒分
岐管を取り付けた空気調和装置について、図面と共に説
明する。
【０００３】図１０は冷凍サイクルにより空気調和装置
で用いられている従来の室内機内部の熱交換器に取り付
けられた冷媒分岐管を示してあり、図１１は冷媒分岐管
を拡大したものである。
【０００４】図１０において、室内機内部の熱交換器１
００１と冷媒分岐管１００２が設けられている。冷媒流
体は冷房運転時矢印Ａ方向から流入し、矢印Ｂ方向と矢
印Ｃ方向に分流する。
【０００５】図１１において、１１は従来の冷媒分岐管
本体であり第一の分岐開口端１１０１、第二の分岐開口
端１１０２、流体通路を形成する仕切板１１０３、及び
第一の分岐開口端からの流体通路を分流する分岐板１１
０４が設けられ、分岐された流体通路の内径ΦＨとΦＩ
は同一内径である。そして、冷媒流体がＡ方向から流入
して、Ｂ方向、Ｃ方向に分流する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、冷媒流体が第一の分岐開口端１１０１
（Ａ方向）から流入すると、室内機内部の熱交換器への
冷媒分岐管の取付位置により、Ｂ方向及びＣ方向へ最適
な冷媒分流比で分流できないという課題を有していた。
【０００７】つまり、冷媒分岐管は室内機内部の熱交換
器に対し平行且つ斜方向に取り付けられており、冷房運
転時に気液二相でＡ方向から流入した冷媒はＢ方向及び
Ｃ方向に分流する際、液成分の多い冷媒がＣ方向に、ま
た気成分の多い冷媒がＢ方向に流れ込むようになり最適
な冷媒分流比で分流できないことになる。この為に本来
の室内熱交換器能力が発揮できなくなるばかりでなく、
多湿条件下におけるバス温度分布が悪化し露付性能にお
ける水飛び、ファン結露等の要因にもなっていた。さら
に、液成分の多い冷媒がＣ方向（前面側熱交換器）に流
れるため、冷房運転時に発生する冷媒音（冷媒沸騰音）
の要因にもなっていた。
【０００８】本発明は、上記従来の課題を解決するもの
で、流体が最適な冷媒分流比で分流するような冷媒分岐
管とこの冷媒分岐管を取り付けた空気調和装置を提供す
ることを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明は、仕切板の第一の分岐開口端側に第二の分岐
開口端側の二つの流体通路の内径を各々異径にするよう
に、前記第二の分岐開口端側の二つの形成された流体通
路の内径の大なる一方をΦＡ、小なる他方をΦＢとする
と７／１０＜（ΦＢ／ΦＡ）＜１の範囲内の内径比で前
記仕切板から連続してＬ型となるような分岐板を設ける
ものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】第一の技術的手段の構成にすれ
ば、仕切板の第一の分岐開口端側に、第二の分岐開口端
側の二つの流体通路の内径を各々異径にするように、前
記第二の分岐開口端側の二つの形成された流体通路の内
径の大なる一方をΦＡ、小なる他方をΦＢとすると７／
１０＜（ΦＢ／ΦＡ）＜１の範囲内の内径比で前記仕切
板と一体となってＬ型となるような分岐板を設けること
により、第一の分岐開口端側から流入する気液二相の冷
媒流を最適な分流比で分流する事ができる。
【００１１】第二の技術的手段の構成にすれば、仕切板
の第一の分岐開口端側に、第二の分岐開口端側の二つの
流体通路の内径を各々異径にするように、前記第二の分
岐開口端側の二つの形成された流体通路の内径の大なる
一方をΦＡ、小なる他方をΦＢとすると７／１０＜（Φ
Ｂ／ΦＡ）＜１の範囲内の内径比で前記仕切板と一体と
なってＬ型となるような分岐板を設け、前記第二の分岐
開口端側に形成された二つの流体通路から連続して配設
された冷媒配管の一方を、流通方向が１８０°方向転換
するよう冷媒配管を曲げることにより、第一の分岐開口
端側から流入する気液二相の冷媒流の液相流側の流通抵
抗を施すことにより、熱交換器能力を最大限に発揮でき
る冷媒分流比に分流させることができる。
【００１２】第三の技術的手段の構成にすれば、仕切板
の第一の分岐開口端側に、第二の分岐開口端側の二つの
流体通路の内径を各々異径にするように、前記仕切板と
一体となってＬ型となるような分岐板を設け、前記第二
の分岐開口端側に形成された二つの流体通路から連続し
て配設された冷媒配管の内径ΦＣが、前記第二の分岐開
口端側に形成された二つの流体通路の内径ΦＤより小さ
くなるように、１／２＜（ΦＣ／ΦＤ）＜９／１０の範
囲内の内径比で細径化することにより気液二相の不安定
な冷媒流を整流化させる事ができる。
【００１３】第四の技術的手段の構成にすれば、仕切板
の第一の分岐開口端側に、第二の分岐開口端側の二つの
流体通路の内径を各々異径にするように、前記仕切板と
一体となってＬ型となるような分岐板を設け、前記第一
の分岐開口端側に連続して配設された冷媒配管の内径が
分岐管本体から徐々に拡大するように施すことで、気液
二相の冷媒流を整流化し、冷媒音の発生を抑制させる事
ができる。
【００１４】第五の技術的手段の構成にすれば、仕切板
の第一の分岐開口端側に、第二の分岐開口端側の二つの
流体通路の内径を各々異径にするように、前記仕切板と
一体となってＬ型となるような分岐板を設け、前記第一
の分岐開口端側に連続して配設された冷媒配管の内径が
熱交換器に至るまでの湾曲部分で絞り込まれるようにし
て、気液二相流の冷媒流通時における整流作用を施し、
分岐管から伝着する冷媒振動を抑制させる事ができる。
【００１５】第六の技術的手段の構成にすれば、室内機
内部の熱交換器に対し垂直に分岐管を取り付けることに
より、背面側熱交換器へ液成分比率の高い冷媒流が流れ
込み、多湿条件下でのバス温度分布が良好となり、水飛
びの防止及び露付き性能を向上させる事ができる。
【００１６】第七の技術的手段の構成にすれば、室内機
内部の熱交換器に対し平行に分岐管を取り付けることに
より、背面側熱交換器へ気成分比率の高い冷媒流が流れ
込み、過負荷条件下での室内熱交換器圧力が緩和され、
冷凍サイクル内での圧力上昇を防止する事ができる。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。
【００１８】（実施例１） 図１は本発明の冷媒分岐管の取り付けられた熱交換器の
斜視図を示す。１０１は前面側熱交換器、１０２は背面
側熱交換器であり中間部に本発明の冷媒分岐管２０１が
接続されて配設している。
【００１９】図２は、本発明の第一の実施例の断面図
で、２０１は冷媒分岐管本体であり、本体内部の第二の
分岐開口端２０２側に流体通路を形成する仕切板２０３
が具備してある。前記仕切板２０３の第一の分岐開口端
２０５側に前記第二の分岐開口端２０２側の二つの形成
された流体通路の内径を各々異径にするように、前記第
二の分岐開口端２０２側の二つの形成された流体通路の
内径の大なる一方をΦＡ、小なる他方をΦＢとすると７
／１０＜（ΦＢ／ΦＡ）＜１の範囲内の内径比で前記仕
切板２０３から連続してＬ型となるような分岐板２０４
を設けた冷媒分岐管。
【００２０】（実施例２） 図３は、本発明の第二の実施例の断面図で、３０１は冷
媒分岐管本体であり、本体内部の第二の分岐開口端３０
２側に流体通路を形成する仕切板３０３が具備してあ
る。前記仕切板３０３の第一の分岐開口端３０５側に前
記第二の分岐開口端３０２側の二つの形成された流体通
路の内径を各々異径にするように、前記第二の分岐開口
端３０２側の二つの形成された流体通路の内径の大なる
一方をΦＡ、小なる他方をΦＢとすると７／１０＜（Φ
Ｂ／ΦＡ）＜１の範囲内の内径比で前記仕切板３０３と
一体となってＬ型となるような分岐板３０４を設け、前
記第二の分岐開口端３０２側に形成された二つの流体通
路から連続して配設された冷媒配管３０６の一方を流通
方向が１８０°方向転換するように冷媒配管３０６を曲
げる。これにより、液成分比の高い冷媒流の流通抵抗を
施す。
【００２１】（実施例３） 図４は、本発明の第三の実施例の断面図で、４０１は冷
媒分岐管本体であり、本体内部の第二の分岐開口端４０
２側に流体通路を形成する仕切板４０３が具備してあ
る。前記仕切板４０３の第一の分岐開口端４０５側に前
記第二の分岐開口端４０２側の二つの形成された流体通
路の内径を各々異径にするように、前記第二の分岐開口
端４０２側の二つの形成された流体通路の内径の大なる
一方をΦＡ、小なる他方をΦＢとすると７／１０＜（Φ
Ｂ／ΦＡ）＜１の範囲内の内径比で前記仕切板４０３と
一体となってＬ型となるような分岐板４０４を設け、前
記第二の分岐開口端４０２側に形成された二つの流体通
路から連続して配設された冷媒配管４０６の内径ΦＣ
が、前記第二の分岐開口端４０２側に形成された二つの
流体通路の内径ΦＤより小さくなるように、１／２＜
（ΦＣ／ΦＤ）＜９／１０の範囲内の内径比で細径化す
る。これにより冷媒流通時における整流作用を施す。
【００２２】（実施例４） 図５は、本発明の第四の実施例の断面図で、５０１は冷
媒分岐管本体であり、本体内部の第二の分岐開口端５０
２側に流体通路を形成する仕切板５０３が具備してあ
る。前記仕切板５０３の第一の分岐開口端５０５側に前
記第二の分岐開口端５０２側の二つの形成された流体通
路の内径を各々異径にするように、前記仕切板５０３と
一体となってＬ型となるような分岐板５０４を設け、前
記第一の分岐開口端５０５側に連続して配設された冷媒
配管５０６の配管内径ΦＦが前記冷媒配管５０６の分岐
管本体５０１への挿入部分の配管内径ΦＥよりも大とな
るように施す。これにより、冷媒流通時における安定作
用を施す。
【００２３】（実施例５） 図６は、本発明の第五の実施例の断面図で、６０１は冷
媒分岐管本体であり、本体内部の第二の分岐開口端６０
２側に流体通路を形成する仕切板６０３が具備してあ
る。前記仕切板６０３の第一の分岐開口端６０５側に前
記第二の分岐開口端６０２側の二つの形成された流体通
路の内径を各々異径にするように、前記仕切板６０３と
一体となってＬ型となるような分岐板６０４を設け、前
記第一の分岐開口端６０５側に連続して配設された冷媒
配管６０６の連続して熱交換器に至るまでの湾曲部分６
０７の配管内径ΦＧが絞り込まれるように施し、不安定
な気液二相流の冷媒流を緩衝させ、冷媒振動を抑制させ
ることができる。
【００２４】（実施例６） 図７においては、本発明の第六の実施例の斜視図であ
り、室内機内部の前面側熱交換器７０２及び背面側熱交
換器７０３に対し垂直に、実施例１〜５いずれかに記載
の冷媒分岐管７０１を取り付けたものである。これによ
り水飛びの防止、露付き性能の向上が図れる。
【００２５】（実施例７） 図８においては、本発明の第七の実施例の斜視図であ
り、室内機内部の前面側熱交換器８０２及び背面側熱交
換器８０３に対し水平に、実施例１〜５いずれかに記載
の冷媒分岐管８０１を取り付けたものである。これによ
り冷凍サイクル内でのコンデンサ圧力の上昇を抑制させ
ることができる。
【００２６】
【発明の効果】上記第一の発明の構成にすれば、仕切板
の第一の分岐開口端側に、第二の分岐開口端側の二つの
流体通路の内径を各々異径にするように、前記第二の分
岐開口端側の二つの形成された流体通路の内径の大なる
一方をΦＡ、小なる他方をΦＢとすると７／１０＜（Φ
Ｂ／ΦＡ）＜１の範囲内の内径比で前記仕切板と一体と
なってＬ型となるような分岐板を設けることにより、第
一の分岐開口端側から流入する気液二相の冷媒流を最適
な分流比ΦＡ（背面側熱交換器への冷媒流量）：ΦＢ
（前面側熱交換器への冷媒流量）＝５．３：４．７で分
流でき、冷房標準性能を向上させる効果がある（図
９）。
【００２７】上記第二の発明の構成にすれば、仕切板の
第一の分岐開口端側に、第二の分岐開口端側の二つの流
体通路の内径を各々異径にするように、前記第二の分岐
開口端側の二つの形成された流体通路の内径の大なる一
方をΦＡ、小なる他方をΦＢとすると７／１０＜（ΦＢ
／ΦＡ）＜１の範囲内の内径比で前記仕切板と一体とな
ってＬ型となるような分岐板を設け、前記第二の分岐開
口端側に形成された二つの流体通路から連続して配設さ
れた冷媒配管の一方を、流通方向が１８０°方向転換す
るよう冷媒配管を曲げることにより、第一の分岐開口端
側から流入する気液二相の冷媒流の液相流側の流通抵抗
を施すことにより、冷房標準能力ばかりでなく冷房中
間、冷房最小能力に至るまでの熱交換器能力を最大限に
発揮できる効果がある。
【００２８】上記第三の発明の構成にすれば、仕切板の
第一の分岐開口端側に、第二の分岐開口端側の二つの流
体通路の内径を各々異径にするように、前記仕切板と一
体となってＬ型となるような分岐板を設け、前記第二の
分岐開口端側に形成された二つの流体通路から連続して
配設された冷媒配管の内径ΦＣが、前記第二の分岐開口
端側に形成された二つの流体通路の内径ΦＤより小さく
なるように、１／２＜（ΦＣ／ΦＤ）＜９／１０の範囲
内の内径比で細径化することにより気液二相の不安定な
冷媒流を信頼性高く整流化させる効果がある。
【００２９】上記第四の発明の構成にすれば、仕切板の
第一の分岐開口端側に、第二の分岐開口端側の二つの流
体通路の内径を各々異径にするように、前記仕切板と一
体となってＬ型となるような分岐板を設け、前記第一の
分岐開口端側に連続して配設された冷媒配管の内径が分
岐管本体から徐々に拡大するように施すことで、気液二
相の冷媒流を整流化し、分岐管及び分岐管から熱交換器
へ伝着する冷媒音の発生を抑制させる効果がある。
【００３０】上記第五の発明の構成にすれば、仕切板の
第一の分岐開口端側に、第二の分岐開口端側の二つの流
体通路の内径を各々異径にするように、前記仕切板と一
体となってＬ型となるような分岐板を設け、前記第一の
分岐開口端側に連続して配設された冷媒配管の内径が熱
交換器に至るまでの湾曲部分で絞り込まれるようにし
て、気液二相流の冷媒流通時における整流作用を施し、
不安定な気液二相流の冷媒流を緩衝させ、分岐管及び分
岐管から熱交換器へ伝着する冷媒振動を抑制させる効果
がある。
【００３１】上記第六の発明の構成にすれば、室内機内
部の熱交換器に対し垂直に分岐管を取り付けることによ
り、背面側熱交換器へ液成分比率の高い冷媒流が流れ込
み、多湿条件下でのバス温度分布が良好となり、水飛び
の防止及び露付き性能を向上させる効果がある。
【００３２】上記第七の発明の構成にすれば、室内機内
部の熱交換器に対し水平に分岐管を取り付けることによ
り、背面側熱交換器へ気成分比率の高い冷媒流が流れ込
み、化負荷条件下での室内熱交換器圧力が緩和され、冷
凍サイクル内でのコンデンサ圧力の上昇を抑制させる効
果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施例の冷媒分岐管の取り付け
られた熱交換器の斜視図
【図２】本発明の第一の実施例の冷媒分岐管の正面図
【図３】本発明の第二の実施例の冷媒分岐管の正面図
【図４】本発明の第三の実施例の冷媒分岐管の正面図
【図５】本発明の第四の実施例の冷媒分岐管の正面図
【図６】本発明の第五の実施例の冷媒分岐管の正面図
【図７】（ａ）は本発明の一実施例における室内機内部
の熱交換器の斜視図 （ｂ）は同要部構成図
【図８】（ａ）は本発明の一実施例における室内機内部
の熱交換器の斜視図 （ｂ）は同要部構成図
【図９】本発明の第一の実施例の内径比に対する冷房性
能成績係数（Ｃ．Ｏ．Ｐ）の関係特性図
【図１０】従来の実施例の冷媒分岐管の取り付けられた
熱交換器の斜視図
【図１１】従来の実施例の冷媒分岐管の正面図
【符号の説明】
１０１ 前面側熱交換器 １０２ 背面側熱交換器 ２０１ 冷媒分岐管本体 ２０２ 第二の分岐開口端 ２０３ 仕切板 ２０４ 分岐板 ２０５ 第一の分岐開口端 ΦＡ 第二の分岐開口端側の二つの形成された流体通路
の内径の大なる方 ΦＢ 第二の分岐開口端側の二つの形成された流体通路
の内径の小なる方 ３０１ 冷媒分岐管本体 ３０２ 第二の分岐開口端 ３０３ 仕切板 ３０４ 分岐板 ３０５ 第一の分岐開口端 ３０６ 冷媒配管 ４０１ 冷媒分岐管本体 ４０２ 第二の分岐開口端 ４０３ 仕切板 ４０４ 分岐板 ４０５ 第一の分岐開口端 ４０６ 冷媒配管 ΦＣ 冷媒配管４０６の内径 ΦＤ 第二の分岐開口端４０２側に形成された二つの流
体通路の内径 ５０１ 冷媒分岐管本体 ５０２ 第二の分岐開口端 ５０３ 仕切板 ５０４ 分岐板 ５０５ 第一の分岐開口端 ５０６ 冷媒配管 ΦＥ 冷媒配管５０６の分岐管本体５０１への挿入部分
の配管内径 ΦＦ 冷媒配管５０６の配管内径 ６０１ 冷媒分岐管本体 ６０２ 第二の分岐開口端 ６０３ 仕切板 ６０４ 分岐板 ６０５ 第一の分岐開口端 ６０６ 冷媒配管 ΦＧ 冷媒配管６０６の湾曲部分の内径 ７０１ 冷媒分岐管本体 ７０２ 前面側熱交換器 ７０３ 背面側熱交換器 ８０１ 冷媒分岐管本体 ８０２ 前面側熱交換器 ８０３ 背面側熱交換器 １００１ 従来の室内機内部の熱交換器 １００２，１１ 従来の冷媒分岐管本体 １１０１ 第一の分岐開口端 １１０２ 第二の分岐開口端 １１０３ 仕切板 １１０４ 分岐板 ΦＧ，ΦＨ 従来の冷媒分岐管の第二の分岐開口端側の
二つの形成された流体通路の内径
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−174438（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−190563（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−248785（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−305276（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−208831（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−61809（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−129167（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F25B 41/00

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 本体に第一の分岐開口端と、第二の分岐
    開口端と、前記本体内部の前記第二の分岐開口端側に二
    つの流体通路を形成する仕切板を具備し、前記仕切板の
    第一の分岐開口端側に、前記第二の分岐開口端側の二つ
    の形成された流体通路の内径を各々異径にする様に、前
    記第二の分岐開口端側の二つの形成された流体通路の内
    径の大なる一方をΦＡ、小なる他方をΦＢとすると７／
    １０＜（ΦＢ／ΦＡ）＜１の範囲内の内径比で前記仕切
    板と一体となってＬ型となるような分岐板を設けた冷媒
    分岐管。
  2. 【請求項２】 本体に第一の分岐開口端と、第二の分岐
    開口端と、前記本体内部の前記第二の分岐開口端側に二
    つの流体通路を形成する仕切板を具備し、前記仕切板の
    第一の分岐開口端側に、前記第二の分岐開口端側の二つ
    の形成された流体通路の内径を各々異径にするように、
    前記第二の分岐開口端側の二つの形成された流体通路の
    内径の大なる一方をΦＡ、小なる他方をΦＢとすると７
    ／１０＜（ΦＢ／ΦＡ）＜１の範囲内の内径比で前記仕
    切板と一体となってＬ型となるような分岐板を設け、前
    記第二の分岐開口端側に形成された二つの流体通路から
    連続して配設された冷媒配管の一方を、流通方向が１８
    ０°方向転換するように冷媒配管を曲げ、冷媒流通時に
    おける流通抵抗を施した冷媒分岐管。
  3. 【請求項３】 本体に第一の分岐開口端と、第二の分岐
    開口端と、前記本体内部の前記第二の分岐開口端側に二
    つの流体通路を形成する仕切板を具備し、前記仕切板の
    第一の分岐開口端側に、前記第二の分岐開口端側の二つ
    の形成された流体通路の内径を各々異径にするように、
    前記仕切板と一体となってＬ型となるような分岐板を設
    け、前記第二の分岐開口端側に形成された二つの流体通
    路から連続して配設された冷媒配管の内径ΦＣが、前記
    第二の分岐開口端側に形成された二つの流体通路の内径
    ΦＤより小さくなるように、１／２＜（ΦＣ／ΦＤ）＜
    ９／１０の範囲内の内径比で細径化し、冷媒流通時にお
    ける整流作用を施した冷媒分岐管。
  4. 【請求項４】 本体に第一の分岐開口端と、第二の分岐
    開口端と、前記本体内部の前記第二の分岐開口端側に二
    つの流体通路を形成する仕切板を具備し、前記仕切板の
    第一の分岐開口端側に、前記第二の分岐開口端側の二つ
    の形成された流体通路の内径を各々異径にするように、
    前記仕切板と一体となってＬ型となるような分岐板を設
    け、前記第一の分岐開口端側に連続して配設された冷媒
    配管の内径が分岐管本体から徐々に拡大するように、冷
    媒流通時における安定作用を施した冷媒分岐管。
  5. 【請求項５】 本体に第一の分岐開口端と、第二の分岐
    開口端と、前記本体内部の前記第二の分岐開口端側に二
    つの流体通路を形成する仕切板を具備し、前記仕切板の
    第一の分岐開口端側に、前記第二の分岐開口端側の二つ
    の形成された流体通路の内径を各々異径にするように、
    前記仕切板と一体となってＬ型となるような分岐板を設
    け、前記第一の分岐開口端側に連続して配設された冷媒
    配管の内径が熱交換器に至るまでの湾曲部分で絞り込ま
    れるようにして、気液二相流の冷媒流通時における整流
    作用を施した冷媒分岐管。
  6. 【請求項６】 室内機内部の熱交換器に対し、垂直に請
    求項１〜５いずれかに記載の冷媒分岐管を取り付けた空
    気調和装置。
  7. 【請求項７】 室内機内部の熱交換器に対し、平行に請
    求項１〜５いずれかに記載の冷媒分岐管を取り付けた空
    気調和装置。
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