JP6644095B2

JP6644095B2 - 冷媒分流器及び空気調和機

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Publication number: JP6644095B2
Application number: JP2018014963A
Authority: JP
Inventors: 甲樹山田; 正憲神藤; 佐藤　健; 健佐藤; 浩彰松田; 幸平塩見; 知樹山吉
Original assignee: Daikin Industries Ltd; UACJ Corp
Current assignee: Daikin Industries Ltd; UACJ Corp
Priority date: 2018-01-31
Filing date: 2018-01-31
Publication date: 2020-02-12
Anticipated expiration: 2038-01-31
Also published as: JP2019132518A

Description

アルミニウム製またはアルミニウム合金製の本体を備える冷媒分流器及び、当該冷媒分流器を備える空気調和機。

従来の冷媒分流器の中には、例えば特許文献１（国際公開第２０１６／００２２８０号）に記載されているように、アルミニウム製の冷媒分流器がある。特許文献１に記載されているアルミニウム製の冷媒分流器においては、アルミニウムからなる箇所の耐食性が冷媒分流器の耐用年数に影響を与える。例えば、冷媒分流器の第１冷媒管及び第２冷媒管にアルミニウムまたはアルミニウム合金が用いられているときには、アルミニウムまたはアルミニウム合金の腐食によって冷媒分流器から冷媒が漏れるような損傷を生じる場合がある。

そこで、本体の耐食性を向上させる方法として、本体に犠牲陽極部材を溶射によって付着させることが行われている。しかしながら、犠牲陽極層を溶射した場合には、溶射のムラなどによって耐食性にムラが生じる。

本開示の課題は、冷媒分流器においてアルミニウム製またはアルミニウム合金製の本体の耐食性をムラなく向上させることである。

第１観点の冷媒分流器は、アルミニウム製またはアルミニウム合金製の管状の第１心材及び第１心材の外周面に第１心材に対する第１犠牲陽極層を有する第１冷媒管と、アルミニウム製またはアルミニウム合金製の管状の複数の第２心材及び複数の第２心材の外周面に複数の第２心材に対する第２犠牲陽極層を有する複数の第２冷媒管と、第１冷媒管及び複数の第２冷媒管が接続される接続部を含むアルミニウム製またはアルミニウム合金製の本体と、を備え、接続部は、第１心材の第１先端部分の内周面にろう付けされている環状の第１面と、複数の第２心材の少なくとも１つの第２先端部分の内周面にろう付けされている環状の第２面と、第１先端部分の外周面と対向する第３面と、第２先端部分の外周面と対向する第４面とを有する。

このような構成の冷媒分流器では、第１心材及び第２心材の外周面の第１犠牲陽極層及び第２犠牲陽極層によって第１冷媒管及び複数の第２冷媒管が保護されている間は、第１先端部分の第１心材と第１面の接合部分及び第２先端部分の第２心材と第２面の接合部分の腐食が抑制され、冷媒分流器の耐食性をムラなく向上させることができる。

第２観点の冷媒分流器は、第１観点の冷媒分流器であって、本体が、第１面である第１内周壁面及び第３面である第１外周壁面を持つ第１環状溝と、第２面である第２内周壁面及び第４面である第２外周壁面を持つ少なくとも１つの第２環状溝とを有する、ものである。このような構成の冷媒分流器では、第１環状溝に第１冷媒管を差し込むとともに第２環状溝に第２冷媒管を差し込んでろう付けするだけで本体と第１冷媒管の接続及び本体と第２冷媒管の接続とそれらの接合部分の耐食性の対策とを行えるので、冷媒分流器の組み立てが簡単になる。

第３観点の冷媒分流器は、第２観点の冷媒分流器であって、第１先端部分が、第１環状溝の第１内周壁面に合わせて第１先端部分の内周面を広げる第１フレア部を含み、第２先端部分が、第２内周壁面に合わせて第２先端部分の内周面を広げる第２フレア部を含む、ものである。このような構成の冷媒分流器では、第１フレア部によって第１先端部分が広げられるとともに第２フレア部によって第２先端部分が広げられることで、例えば第１環状溝の内側に第１冷媒管の内径と同じ程度の径を持つ第１穴、及び第２環状溝の内側に第２冷媒管の内径と同じ程度の径を持つ第２穴を容易に形成できるので、冷媒の流入をスムーズに行わせる構造を形成し易くなる。

第４観点の冷媒分流器は、第１観点から第３観点のいずれかの冷媒分流器であって、本体は、第１冷媒管に連通し、第３面が形成されている第１穴を持つとともに、複数の第２冷媒管のうちの少なくとも１つに連通し、第４面が形成されている第２穴を持ち、接続部は、第１穴に気密に接合され、第１面である外周面を持つ第１短筒部材を有するとともに、第２穴に気密に接合され、第２面である外周面を持つ少なくとも１つの第２短筒部材を有する、ものである。このような構成の冷媒分流器では、第１短筒部材に第１冷媒管を差し込むとともに第２短筒部材に第２冷媒管を差し込んでろう付けすると、本体と第１冷媒管の接続及び本体と第２冷媒管の接続並びにそれらの接続部の耐食性の対策とを行えるので、冷媒分流器の組み立てが簡単になる。

第５観点の空気調和機は、第１観点から第４観点のいずれかの冷媒分流器を備えるものである。

このような構成の空気調和機では、冷媒分流器の第１心材及び第２心材の外周面の第１犠牲陽極層及び第２犠牲陽極層によって第１冷媒管及び複数の第２冷媒管が保護されている間は、第１先端部分の第１心材と第１面の接合部分及び第２先端部分の第２心材と第２面の接合部分の腐食が抑制され、冷媒分流器の耐食性をムラなく向上させることができる。

本開示の冷媒分流器が適用されている熱交換器の一例を示す斜視図。第１実施形態に係る冷媒分流器の構成を示す断面図。図２に示されている冷媒分流器の分解斜視図。図２に示されている冷媒分流器の本体の断面図。第１冷媒管の断面図。第２冷媒管の断面図。第２実施形態に係る冷媒分流器の構成を示す断面図。図７に示されている冷媒分流器の分解斜視図。図７に示されている冷媒分流器の本体の断面図。

＜第１実施形態＞
（１）全体構成
図１に示されているように、冷媒分流器１０は、例えば空気調和機が備える熱源側の熱交換器１に適用される。空気調和機は、図示省略されているが、例えば、熱源側の熱交換器１以外にも蒸気圧縮式冷凍サイクルを行うために熱源側の熱交換器１と対をなす利用側の熱交換器、熱源側の熱交換器１と利用側の熱交換器に流れる冷媒を循環させる圧縮機、冷媒の流れを切り換える四方弁及び熱交換器１に流れる気流を発生する送風ファンなどを備える。空気調和機は、例えば冷房運転と暖房運転とを切り換えて行えるように構成されており、熱交換器１の中を流れる冷媒の向きは、冷房運転時と暖房運転時で反対になる。なお、ここでは、冷媒が、蒸気圧縮式冷凍サイクルにおいて、実質的に気体状態の冷媒からなるガス冷媒、実質的に液体状態の冷媒からなる液冷媒、及び気体の状態と液体の状態の冷媒が入り混じっている気液二相状態の冷媒に変化する場合を例に挙げて説明する。また、以下の冷媒分流器１０の説明においては、主に熱交換器１が蒸発器として用いられる場合を例として説明する。このような場合には、後述する第１冷媒管２０が冷媒流入管となり、第２冷媒管３０が冷媒流出管となる。

熱交換器１の熱交換部３は、アルミニウム合金製の伝熱管である複数の扁平管と、アルミニウム合金製の複数の伝熱フィンとを含んでいる。熱交換部３において、複数の扁平管は、風上側と風下側の２列に配置されるとともに、各列の中で複数段に配置されている。伝熱フィンも風上側と風下側の２列に配置されている。各列の複数の伝熱フィンは、扁平管の長手方向に沿って間隔を空けて並べられており、各伝熱フィンには複数段の扁平管が接合されている。

風上側の複数の扁平管の一端と風下側の複数の扁平管の一端とが連結ヘッダ４によって連結されている。この連結ヘッダ４で、風上側の扁平管と風下側の扁平管を流れる冷媒が折り返される。風下側の複数の扁平管の他端は、アルミニウム合金製の第１ヘッダ集合管５に接続されており、風上側の複数の扁平管の他端は、アルミニウム合金製の第２ヘッダ集合管６に接続されている。第１ヘッダ集合管５は、アルミニウム合金製のガス集合管７に接続されている。第１ヘッダ集合管５及びガス集合管７には、専らガス冷媒が流れる。

冷媒分流器１０は、第２ヘッダ集合管６から延びるアルミニウム合金製の複数の枝管である第２冷媒管３０に接続されている。第２冷媒管３０から第２ヘッダ集合管６に冷媒が流出するのは、例えば、空気調和機の暖房運転時に、熱交換器１が蒸発器として機能しているときである。以下では、冷媒分流器１０については、熱交換器１が蒸発器として機能して、液冷媒が冷媒分流器１０で分流される場合について説明する。しかし、この冷媒分流器１０は、熱交換器１が凝縮器として機能する冷房運転時には、複数の第２冷媒管３０から冷媒が流入する合流器としても機能する。例えば熱交換器１が凝縮器として用いられるなどして、冷媒分流器１０が合流器として機能する場合には、第１冷媒管２０が冷媒流出管となり、第２冷媒管３０が冷媒流入管となる。その場合には、後述する本体４０は、複数の第２冷媒管３０から流入する冷媒を第１冷媒管２０に合流させる。

冷媒分流器１０は、図２及び図３に示されているように、第１冷媒管２０と、複数の第２冷媒管３０と、本体４０とを備えている。図２には、組み立てられた冷媒分流器１０の断面が示されている。図３には、冷媒分流器１０の組み立て前の状態が示されている。

第１冷媒管２０には、冷媒分流器１０に流入する冷媒が流れる。流入する冷媒の流れが、図２において矢印Ａｒ１で示されている。複数の第２冷媒管３０には、冷媒分流器１０から流出する冷媒が流れる。流出する冷媒の流れが、図２において矢印Ａｒ２で示されている。

本体４０は、第１冷媒管２０が接続される接続部４１と、複数の第２冷媒管３０が接続される複数の接続部４２とを有している。本体４０は、第１冷媒管２０から複数の第２冷媒管３０に冷媒を分流する。この冷媒分流器１０に１０本の第２冷媒管３０が接続されており、流入した冷媒が１０等分されて１０本の第２冷媒管３０を通って流出する。ここでは、第１冷媒管２０が１本だけ接続されている場合について説明しているが、第１冷媒管２０は複数本であってもよい。また、第２冷媒管３０の本数は、１０本に限られるものではなく、第１冷媒管２０の本数よりも多ければよい。また、複数の第２冷媒管３０において均等に分流されるように設計することは必須ではなく、それぞれに流れる冷媒の流量が異なるように設計されてもよい。

本体４０は、アルミニウム合金からなる。本体４０に用いられるアルミニウム合金としては、例えば、マンガン（Ｍｎ）が添加されたアルミニウム合金（Ａｌ‐Ｍｎ系アルミニウム合金）がある。Ａｌ‐Ｍｎ系アルミニウム合金としては、日本工業規格（例えばＪＩＳＨ４０４０）で規定されている合金番号３０００番台のアルミニウム合金がある。

第１冷媒管２０は、アルミニウム合金製の管状の第１心材２１及び第１心材２１の外周面に形成されている第１犠牲陽極層２２を有する。第１犠牲陽極層２２は、第１心材２１に対するものであり、第１犠牲陽極層２２は、第１心材２１よりも電気化学的に卑な層である。換言すると、第１心材２１は、第１犠牲陽極層２２よりも電気化学的に貴な金属で構成されている。さらに別の言い方をするならば、第１心材２１は、電気化学的な電位が第１犠牲陽極層２２よりも高い金属で構成されている、ということである。複数の第２冷媒管３０は、アルミニウム合金製の管状の第２心材３１及び第２心材３１の外周面に形成されている第２犠牲陽極層３２を有する。第２犠牲陽極層３２は、第２心材３１に対するものであり、第２犠牲陽極層３２は、第２心材３１よりも電気化学的に卑な層である。換言すると、第２心材３１は、第２犠牲陽極層３２よりも電気化学的に貴な金属で構成されている。

接続部４１は、第１心材２１の第１先端部分２１ａの内周面２１ａａにろう付けされている円筒状の第１面４１ａ（図４参照）を有している。同様に、接続部４２は、第２心材３１の第２先端部分３１ａの内周面３１ａａにろう付けされている円筒状の第２面４２ａ（図４参照）を有している。また、接続部４１は、第１先端部分２１ａの外周面２１ａｂに対向する第３面４１ｂ（図４参照）を有している。同様に、接続部４２は、第２先端部分３１ａの外周面３１ａｂに対向する第４面４２ｂ（図４参照）を有している。

例えば、冷媒分流器１０に結露水または雨水などが付着した場合、電気化学的に卑な第１犠牲陽極層２２及び第２犠牲陽極層３２が、アルミニウム合金製の第１心材２１及び第２心材３１よりもイオン化傾向が大きいので、第１犠牲陽極層２２及び第２犠牲陽極層３２から第１心材２１及び第２心材３１に電子が供給される。このようにして、第１犠牲陽極層２２及び第２犠牲陽極層３２によって第１心材２１及び第２心材３１の腐食が抑制される。そして、第１冷媒管２０及び第２冷媒管３０の外周面の第１犠牲陽極層２２及び第２犠牲陽極層３２によって第１冷媒管２０及び複数の第２冷媒管３０が保護されている間は、第１先端部分２１ａの内周面２１ａａと第１面４１ａの接合部分及び第２先端部分３１ａの内周面３１ａａと第２面４２ａの接合部分の腐食が抑制される。そして、たとえ接続部４１，４２の中の第１犠牲陽極層２２または第２犠牲陽極層３２が腐食しても、第１先端部分２１ａの内周面２１ａａと環状の第１面４１ａの接合部分及び第２先端部分３１ａの内周面３１ａａと環状の第２面４２ａの接合部分で気密が保たれるので、冷媒が冷媒分流器１０の外部に漏洩することが防がれる。

（２）詳細構成
（２−１）本体４０
本体４０は、図４に示されているように、第１部材４３と、第２部材４４とを含んでいる。腐食防止の観点からは、第１部材４３と第２部材４４とが同じ材質であることが好ましい。ここで、第１部材４３及び第２部材４４は、同じアルミニウム合金であるＡｌ‐Ｍｎ系アルミニウム合金からなる。第１部材４３は、円柱状の部材に第１穴４５が形成された構成を有し、第２部材４４は、有天円筒状の部材の天面に複数の第２穴４７が形成された構成を有している。この第２部材４４は、凹部４６を持っており、この凹部４６に第１部材４３が嵌め込まれている。

本体４０の第１部材４３と第２部材４４には、犠牲陽極層が形成されていない。言い換えると、第１部材４３及び第２部材４４は、単一のＡｌ‐Ｍｎ系アルミニウム合金からなる部材である。

凹部４６は、凹部４６の浅部に形成されている大径の円形開口部４６ｂと、円形開口部４６ｂに続いて凹部４６の深部に形成されている小径の円形開口部４６ａとからなっている。円形開口部４６ａ，４６ｂの中心軸は、第２部材４４の中心軸と一致する。大径の円形開口部４６ｂは、その直径が第１部材４３の外径と同じかまたは僅かに大きく、第１部材４３が嵌合される箇所になっている。従って、第２部材４４に第１部材４３が嵌合された状態で、小径の円形開口部４６ａは、冷媒を分流する空間ＳＰとなる。第１部材４３の外面が第２部材４４の凹部４６と接触する箇所が、例えばリング状に加工されたろう材であるリングろう材または第１部材４３の外周面にクラッドされたろう材によって炉中ろう付けされる。リングろう材及びクラッドされるろう材は、例えばアルミニウム合金からなる。この炉中ろう付けによって、第１部材４３と第２部材４４とが気密に接合される。

第１部材４３には、第１部材４３の中心軸に一致する中心軸を持つ円柱状の第１穴４５が形成されている。第１冷媒管２０を通って冷媒分流器１０に流入する冷媒は、第１冷媒管２０から第１穴４５を通って、分流が行われる空間ＳＰである円形開口部４６ａに流れ込む。第１穴４５は、接続部４１に囲まれた領域内に形成されている。接続部４１は、第１穴４５の中心軸に一致する中心軸を持つ円環状の環状溝で構成されている。接続部４１を構成する環状溝を第１環状溝と呼ぶ。第１環状溝の深さは、例えば６ｍｍ以上である。この第１環状溝に円筒状の第１冷媒管２０が嵌入される。第１冷媒管２０は、例えば第１環状溝の中に配置されたリングろう材によって炉中ろう付けされる。このリングろう材は例えばアルミニウム合金からなる。接続部４１の第１面４１ａは、第１環状溝の内側に形成されている内周壁面である。この第１環状溝の内周壁面を第１内周壁面と呼ぶ。この第１内周壁面に第１冷媒管２０の第１心材２１がろう付けされている。接続部４１の第３面４１ｂは、第１環状溝の外側に形成されている外周壁面である。この第１環状溝の外周壁面を第１外周壁面と呼ぶ。この第１外周壁面に第１冷媒管２０の第１犠牲陽極層２２がろう付けされている。

第２部材４４には、第２部材４４の中心軸に中心を持つ円周上に等間隔に配置された１０個の第２穴４７が形成されている。各第２冷媒管３０を通って冷媒分流器１０から流出する冷媒は、分流が行われる空間ＳＰである円形開口部４６ａから、各第２穴４７及び各第２冷媒管３０を通って流れ出す。各第２穴４７は、円管状の第２部材４４の中心軸に沿って延びている。各第２穴４７は、各接続部４２に囲まれた領域内に形成されている。各接続部４２は、各第２穴４７の中心軸に一致する中心軸を持つ円環状の環状溝で構成されている。接続部４２を構成する環状溝を第２環状溝と呼ぶ。第２環状溝の深さは、例えば６ｍｍ以上である。各第２環状溝に円管状の第２冷媒管３０が嵌入される。各第２冷媒管３０は、例えば各第２環状溝の中に配置されたリングろう材によって炉中ろう付けされる。このリングろう材は例えばアルミニウム合金からなる。各接続部４２の第２面４２ａは、各第２環状溝の内側に形成されている内周壁面である。これら第２環状溝の内周壁面を第２内周壁面と呼ぶ。これら第２内周壁面に、複数の第２冷媒管３０の第２心材３１がろう付けされている。接続部４２の第４面４２ｂは、第２環状溝の外側に形成されている外周壁面である。これら第２環状溝の外周壁面を第２外周壁面と呼ぶ。これら第２外周壁面に、複数の第２冷媒管３０の第２犠牲陽極層３２がろう付けされている。

本体４０の第２部材４４の円形開口部４６ａの周囲の円筒壁４６ｃの最も薄い部分の厚みｔ１は、冷媒分流器１０の耐用年数にとって重要な要素の１つである。円筒壁４６ｃの最も薄い部分の厚みｔ１は、例えば、ＳＷＡＡＴ（Sea Water Acidified Test，ASTM G85-A3）を行った場合に、後に説明する第１犠牲陽極層２２及び第２犠牲陽極層３２のうちの接続部４１，４２の中の部分が腐食されて無くなった時点でも、孔食が円筒壁４６ｃの最も薄い部分を貫通しない厚みに設定される。厚みｔ１は、例えばＳＷＡＡＴの４９００時間経過時点で円筒壁４６ｃに生じる孔食の深さよりも大きくなるように設定されている。そのために、厚みｔ１は、３ｍｍ以上であることが好ましい。

（２−２）第１冷媒管２０
第１冷媒管２０は、アルミニウム合金製の円管状の第１心材２１と、第１心材２１の外周面の全面に形成されている第１犠牲陽極層２２とを有している。防食の観点から、第１心材２１の材質は、本体４０と同じ材質で構成されることが好ましい。ここでは、第１心材２１がＡｌ‐Ｍｎ系アルミニウム合金で形成されている。第１犠牲陽極層２２に用いられるアルミニウム合金としては、例えば亜鉛（Ｚｎ）とマグネシウム（Ｍｇ）が添加されたアルミニウム合金（Ａｌ‐Ｚｎ‐Ｍｇ系アルミニウム合金）がある。Ａｌ‐Ｚｎ‐Ｍｇ系アルミニウム合金としては、例えばＪＩＳＨ４０８０で規定されている合金番号７０００番台のアルミニウム合金がある。第１心材２１の材質であるＡｌ‐Ｍｎ系アルミニウム合金と、第１犠牲陽極層２２の材質であるＡｌ‐Ｚｎ‐Ｍｇ系アルミニウム合金とを比較すると、Ａｌ‐Ｍｎ系アルミニウム合金よりもＡｌ‐Ｚｎ‐Ｍｇ系アルミニウム合金の方が卑な金属になるように設定されている。

第１犠牲陽極層２２は、第１冷媒管２０の外周面の全面に形成されているクラッド層である。第１犠牲陽極層２２が外周の全面にクラッドされた第１冷媒管２０は、例えば、圧延接合により安価に得ることができる。このような圧延接合は、例えば熱間押出加工により行われる。第１冷媒管２０の円管状の第１心材２１の内径Ｄ１及び外径Ｄ２は、接続部４１の第１面４１ａ（第１内周壁面）の直径Ｄ３よりも小さい。そのために、第１冷媒管２０は、接続部４１に嵌入される第１先端部分２１ａが拡管されている。この接続部４１の拡管された部分が第１フレア部２３である。第１フレア部２３の内径Ｄ５は、第１面４１ａの直径Ｄ３と同じかまたは僅かに大きく、第１フレア部２３の外径Ｄ６は第３面４１ｂの直径Ｄ４と同じかまたは僅かに小さい。このように拡管された第１冷媒管２０の第１先端部分２１ａが本体４０の接続部４１の第１環状溝に嵌入される。そして、第１冷媒管２０が挿入される前に第１環状溝の中に予め入れられていたリングろう材によって炉中ろう付けが行われ、第１冷媒管２０が本体４０に接合される。従って、第１冷媒管２０の第１心材２１が接続部４１の第１面４１ａにろう付けされ、第１犠牲陽極層２２が接続部４１の第３面４１ｂに接合される。

第１犠牲陽極層２２が第１心材２１及び本体４０よりも先に腐食されるので、耐用年数の期間内でも、第１先端部分２１ａの第１犠牲陽極層２２が腐食されてできる孔食が接続部４１の第１環状溝の底まで達する場合がある。このような場合でも、第１心材２１の内周面と接続部４１の第１面４１ａが環状に接合されており、冷媒分流器１０の気密性が保たれる構成になっている。

（２−３）第２冷媒管３０
第２冷媒管３０は、アルミニウム合金製の円管状の第２心材３１と、第２心材３１の外周面の全面に形成されている第２犠牲陽極層３２とを有している。防食の観点から、第２心材３１の材質は、本体４０と同じ材質で構成されることが好ましい。ここでは、第２心材３１がＡｌ‐Ｍｎ系アルミニウム合金で形成されている。第２犠牲陽極層３２に用いられるアルミニウム合金としては、例えばＡｌ‐Ｚｎ‐Ｍｇ系アルミニウム合金がある。第２犠牲陽極層３２の材質には、例えば第１犠牲陽極層２２と同じ材質が用いられる。第２心材３１の材質であるＡｌ‐Ｍｎ系アルミニウム合金と、第２犠牲陽極層３２の材質であるＡｌ‐Ｚｎ‐Ｍｇ系アルミニウム合金とを比較すると、Ａｌ‐Ｍｎ系アルミニウム合金よりもＡｌ‐Ｚｎ‐Ｍｇ系アルミニウム合金の方が卑な金属になるように設定されている。

各第２犠牲陽極層３２は、各第２冷媒管３０の外周面の全面に形成されているクラッド層である。第２犠牲陽極層３２が外周の全面にクラッドされた第２冷媒管３０は、例えば、圧延接合により安価に得ることができる。このような圧延接合は、例えば熱間押出加工により行われる。第２冷媒管３０の円管状の第２心材３１の内径Ｄ１１及び外径Ｄ１２は、接続部４２の第２面４２ａ（第２内周壁面）の直径Ｄ１３よりも小さい。そのために、第２冷媒管３０は、接続部４２に嵌入される第２先端部分３１ａが拡管されている。この接続部４２の拡管された部分が第２フレア部３３である。第２フレア部３３の内径Ｄ１５は、第２面４２ａの直径Ｄ１３と同じかまたは僅かに大きく、第２フレア部３３の外径Ｄ１６は第４面４２ｂの直径Ｄ１４と同じかまたは僅かに小さい。このように拡管された第２冷媒管３０の第２先端部分３１ａが本体４０の接続部４２の第２環状溝に嵌入される。そして、第２冷媒管３０が挿入される前に第２環状溝の中に予め入れられていたリングろう材によって炉中ろう付けが行われ、第２冷媒管３０が本体４０に接合される。従って、第２冷媒管３０の第２心材３１が接続部４２の第２面４２ａにろう付けされ、第２犠牲陽極層３２が接続部４２の第４面４２ｂに接合される。

第２犠牲陽極層３２が第２心材３１及び本体４０よりも先に腐食されるので、耐用年数の期間内でも、第２先端部分３１ａの第２犠牲陽極層３２が腐食されてできる孔食が接続部４２の第２環状溝の底まで達する場合がある。このような場合でも、第２心材３１の内周面と接続部４２の第２面４２ａが環状に接合されており、冷媒分流器１０の気密性が保たれる構成になっている。

（３）特徴
（３−１）
接続部４１，４２の第１環状溝及び第２環状溝の中にまで第１犠牲陽極層２２及び第２犠牲陽極層３２が入り込んでいる。第１犠牲陽極層２２及び第２犠牲陽極層３２による第１心材２１、第２心材３１及び本体４０の腐食の抑制が行われている間に、第１犠牲陽極層２２及び第２犠牲陽極層３２が先に侵食されて、接続部４１，４２に孔食が発生することがある。しかしながら、第１犠牲陽極層２２及び第２犠牲陽極層３２の犠牲によって他の部材の腐食が抑制されている間は、第１冷媒管２０の第１先端部分２１ａの第１心材２１と接続部４１の第１面４１ａの接合部分及び、第２冷媒管３０の第２心材３１の第２先端部分３１ａと接続部４２の第２面４２ａの接合部分の腐食が抑制され、冷媒分流器１０の耐食性をムラなく向上させることができる。

（３−２）
接続部４１，４２の孔食を防止するために例えば第１冷媒管２０及び第２冷媒管３０の第１先端部分２１ａ及び第２先端部分３１ａの第１犠牲陽極層２２及び第２犠牲陽極層３２を削り落とすような作業を省くことができる。つまり、第１犠牲陽極層２２が第１先端部分２１ａに形成されたままの第１冷媒管２０を接続部４１の第１環状溝に差し込んでろう付けされている。また、第２犠牲陽極層３２が第２先端部分３１ａに形成されたままの第２冷媒管３０を接続部４２の第２環状溝に差し込んでろう付けされている。このように簡単に本体４０と第１冷媒管２０の接続及び本体４０と第２冷媒管３０の接続とそれらの耐食性の対策とを行えるので、冷媒分流器１０の組み立てが簡単になって冷媒分流器１０の製造コストを抑制することができる。

（３−３）
第１フレア部２３によって第１冷媒管２０の第１先端部分２１ａが広げられるとともに第２フレア部３３によって第２冷媒管３０の第２先端部分３１ａが広げられることで、例えば接続部４１の第１環状溝の内側に第１冷媒管２０の内径Ｄ１と同じ程度の径Ｄ７を持つ第１穴４５を形成でき、接続部４２の第２環状溝の内側に第２冷媒管３０の内径Ｄ１１と同じ程度の径Ｄ１７を持つ第２穴４７を容易に形成できる。その結果、冷媒分流器１０において冷媒の流入をスムーズに行わせる構造を形成し易くなる。

＜第２実施形態＞
（４）全体構成
図７及び図８に示されている第２実施形態に係る冷媒分流器１０Ａも、第１実施形態の冷媒分流器１０と同様に、例えば空気調和機が備える熱源側の熱交換器１に適用される。冷媒分流器１０Ａも、第２ヘッダ集合管６から延びるアルミニウム合金製の複数の枝管である第２冷媒管３０に接続される。第２冷媒管３０から第２ヘッダ集合管６に冷媒が流出するのは、例えば、空気調和機の暖房運転時に、熱交換器１が蒸発器として機能しているときである。以下では、冷媒分流器１０Ａについては、熱交換器１が蒸発器として機能して、液冷媒が冷媒分流器１０Ａで分流される場合について説明する。ただし、第２実施形態の冷媒分流器１０Ａも、第１実施形態の冷媒分流器１０と同様に、熱交換器１が凝縮器として機能する冷房運転時には、複数の第２冷媒管３０から冷媒が流入する合流器としても機能する。

冷媒分流器１０Ａは、図７及び図８に示されているように、第１冷媒管２０と、複数の第２冷媒管３０と、本体４０Ａとを備えている。図７には、組み立てられた冷媒分流器１０Ａの断面が示されている。図８には、冷媒分流器１０Ａの組み立て前の状態が示されている。第１冷媒管２０には、冷媒分流器１０Ａに流入する冷媒が流れ、複数の第２冷媒管３０には、冷媒分流器１０Ａから流出する冷媒が流れる。第２実施形態の第１冷媒管２０と第２冷媒管３０には第１実施形態の第１冷媒管２０と第２冷媒管３０と同じものを用いることができるので、第２実施形態においては第１冷媒管２０と第２冷媒管３０についての詳細な説明を省略する。

本体４０Ａは、第１冷媒管２０が接続される接続部５１と、複数の第２冷媒管３０が接続される複数の接続部５２とを有している。第１冷媒管２０を通って冷媒分流器１０Ａに流入する冷媒は、第１冷媒管２０から第１穴４５を通って、分流が行われる空間ＳＰである円形開口部４６ａに流れ込む。第１穴４５は、接続部５１に囲まれた領域内に形成されている。各第２冷媒管３０を通って冷媒分流器１０Ａから流出する冷媒は、分流が行われる空間ＳＰである円形開口部４６ａから、各第２穴４７及び各第２冷媒管３０を通って流れ出す。各第２穴４７は、各接続部４２Ａに囲まれた領域内に形成されている。第２実施形態の本体４０Ａが、第１実施形態の本体４０と異なるのは、接続部５１，５２の構成である。

接続部５１は、第１心材２１の第１先端部分２１ａの内周面２１ａａにろう付けされている円筒状の第１面５１ａ（図９参照）を有している。同様に、接続部５２は、第２心材３１の第２先端部分３１ａの内周面３１ａａにろう付けされている円筒状の第２面５２ａ（図９参照）を有している。また、接続部５１は、第１先端部分２１ａの外周面２１ａｂに対向する第３面５１ｂ（図９参照）を有している。同様に、接続部５２は、第２先端部分３１ａの外周面３１ａｂに対向する第４面５２ｂ（図９参照）を有している。

例えば、冷媒分流器１０Ａに結露水または雨水などが付着した場合、電気化学的に卑な第１犠牲陽極層２２及び第２犠牲陽極層３２が、アルミニウム合金製の第１心材２１及び第２心材３１よりもイオン化傾向が大きいので、第１犠牲陽極層２２及び第２犠牲陽極層３２から第１心材２１及び第２心材３１に電子が供給される。このようにして、第１犠牲陽極層２２及び第２犠牲陽極層３２によって第１心材２１及び第２心材３１の腐食が抑制される。そして、第１冷媒管２０及び第２冷媒管３０の外周面の第１犠牲陽極層２２及び第２犠牲陽極層３２によって第１冷媒管２０及び複数の第２冷媒管３０が保護されている間は、第１先端部分２１ａの内周面２１ａａと第１面５１ａの接合部分及び第２先端部分３１ａの内周面３１ａａと第２面５２ａの接合部分の腐食が抑制される。そして、たとえ接続部５１，５２の中の第１犠牲陽極層２２または第２犠牲陽極層３２が腐食しても、第１先端部分２１ａの内周面２１ａａと環状の第１面５１ａの接合部分及び第２先端部分３１ａの内周面３１ａａと環状の第２面５２ａの接合部分で気密が保たれるので、冷媒が冷媒分流器１０の外部に漏洩することが防がれる。

以下においては、接続部５１，５２の構成について詳細に説明し、他の構成についての説明は省略する。第２実施形態でも第１実施形態と同様に、第１冷媒管２０が複数本であってもよく、また第２冷媒管３０の本数が第１冷媒管２０の本数よりも多ければ１０本に限られるものではなく、また複数の第２冷媒管３０のそれぞれに流れる冷媒の流量が異なるように設計されてもよい。

（５）接続部５１，５２の詳細構成
接続部５１は、第１穴４５の中心軸に一致する中心軸を持つアルミニウム合金製の円筒部材６１を有する。円筒部材６１が接続部５１の第１円筒部材である。各接続部５２は、各第２穴４７の中心軸に一致する中心軸を持つアルミニウム合金製の円筒部材６２を有する。円筒部材６２が接続部４２Ａの第２円筒部材である。

接続部５１，５２の円筒部材６１，６２は、第１部材４３Ａ及び第２部材４４Ａと同じ材質で構成されることが好ましい。円筒部材６１，６２並びに第１部材４３Ａ及び第２部材４４Ａに用いられるアルミニウム合金としては、例えば、第１実施形態で説明したＡｌ‐Ｍｎ系アルミニウム合金がある。円筒部材６１，６２並びに第１部材４３Ａ及び第２部材４４Ａに用いられるアルミニウム合金は、第１犠牲陽極層２２及び第２犠牲陽極層３２よりも電気化学的に貴な金属である。

本体４０Ａの第１部材４３Ａと第２部材４４Ａ及び円筒部材６１，６２には、犠牲陽極層が形成されていない。言い換えると、第１部材４３Ａ及び第２部材４４Ａは、単一のＡｌ‐Ｍｎ系アルミニウム合金からなる部材である。第１部材４３Ａは、直径Ｄ４の凹部４８ａと凹部４８ａの中に形成されている直径Ｄ３の凹部４８ｂとを持っている。円筒部材６１は、凹部４８ｂの中に嵌め込まれる。第２部材４４Ａは、直径Ｄ１４の凹部４９ａと凹部４９ａの中に形成されている直径Ｄ１３の凹部４９ｂとを持っている。円筒部材６２は、凹部４９ｂの中に嵌め込まれる。そのため、凹部４８ｂの径は、直径Ｄ３と同じかまたはそれよりも僅かに大きく、凹部４９ｂの径は、直径Ｄ１３と同じかまたはそれよりも僅かに大きい。円筒部材６１の内径は第１穴４５の径Ｄ７と実質的に同じであり、円筒部材６２の内径は第１穴４５の径Ｄ１７と実質的に同じである。

円筒部材６１，６２は、第１部材４３Ａ及び第２部材４４Ａにろう付けされている。円筒部材６１，６２が第１部材４３Ａ及び第２部材４４Ａに接する部分は、例えばアルミニウム合金によって気密に接合されている。従って、円筒部材６１，６２と第１部材４３Ａ及び第２部材４４Ａとの境界を通って、第１穴４５及び第２穴４７から冷媒分流器１０Ａの外に冷媒が漏れ出すことはない。

接続部５１は、第１穴４５の中心軸に一致する中心軸を持つ円環状の環状溝で構成されている。この接続部５１を構成する環状溝が第１環状溝である。第１環状溝の深さは、例えば６ｍｍ以上である。第１環状溝は、第１部材４３Ａの凹部４８ａと円筒部材６１の外周面との間に形成される溝であり、凹部４８ａの円筒状の内周面が接続部５１の第３面５１ｂであり、円筒部材６１の円筒状の外周面が接続部５１の第１面５１ａである。つまり、凹部４８ａの内周面が第１環状溝の第１外周壁面であり、円筒部材６１の外周面が第１環状溝の第１内周壁面である。この第１環状溝に円筒状の第１冷媒管２０が嵌入される。

接続部５２は、第２穴４７の中心軸に一致する中心軸を持つ円環状の環状溝で構成されている。この接続部５２を構成する環状溝が第２環状溝である。第２環状溝の深さは、例えば６ｍｍ以上である。第２環状溝は、第２部材４４Ａの凹部４９ａと円筒部材６２の外周面との間に形成される溝であり、凹部４９ａの円筒状の内周面が接続部５２の第４面５２ｂであり、円筒部材６２の円筒状の外周面が接続部５２の第２面５２ａである。つまり、凹部４９ａの内周面が第２環状溝の第２外周壁面であり、円筒部材６２の外周面が第２環状溝の第２内周壁面である。この第２環状溝に円筒状の第２冷媒管３０が嵌入される。

（６）特徴
（６−１）
接続部５１，５２の第１環状溝及び第２環状溝の中にまで第１犠牲陽極層２２及び第２犠牲陽極層３２が入り込んでいる。第１犠牲陽極層２２及び第２犠牲陽極層３２による第１心材２１、第２心材３１及び本体４０の腐食の抑制が行われている間に、第１犠牲陽極層２２及び第２犠牲陽極層３２が先に侵食されて、接続部５１，５２に孔食が発生することがある。しかしながら、第１犠牲陽極層２２及び第２犠牲陽極層３２の犠牲によって他の部材の腐食が抑制されている間は、第１冷媒管２０の第１心材２１の第１先端部分２１ａと接続部５１の第１面５１ａの接合部分及び円筒部材６１と第１部材４３Ａの接合部分、並びに第２冷媒管３０の第２心材３１の第２先端部分３１ａと接続部５２の第２面５２ａの接合部分及び円筒部材６２と第２部材４４Ａの接合部分の腐食が抑制され、冷媒分流器１０の耐食性をムラなく向上させることができる。

（６−２）
接続部５１，５２の孔食を防止するために例えば第１冷媒管２０及び第２冷媒管３０の第１先端部分２１ａ及び第２先端部分３１ａの第１犠牲陽極層２２及び第２犠牲陽極層３２を削り落とすような作業が省かれる。つまり、第１犠牲陽極層２２が第１先端部分２１ａに形成されたままの第１冷媒管２０を接続部４１の第１環状溝に差し込んでろう付けされている。また、第２犠牲陽極層３２が第２先端部分３１ａに形成されたままの第２冷媒管３０を接続部４２の第２環状溝に差し込んでろう付けされている。このように簡単に本体４０Ａと第１冷媒管２０の接続及び本体４０Ａと第２冷媒管３０の接続とそれらの耐食性の対策とを行えるので、冷媒分流器１０Ａの組み立てが簡単になって冷媒分流器１０Ａの製造コストを抑制することができる。

（６−３）
第１フレア部２３によって第１冷媒管２０の第１先端部分２１ａが広げられるとともに第２フレア部３３によって第２冷媒管３０の第２先端部分３１ａが広げられることで、接続部４１，５１の第１環状溝の内側に第１冷媒管２０の内径Ｄ１と同じ程度の径Ｄ７を持つ第１穴４５を形成でき、接続部４２，５２の第２環状溝の内側に第２冷媒管３０の内径Ｄ１１と同じ程度の径Ｄ１７を持つ第２穴４７を容易に形成できる。その結果、冷媒分流器１０において冷媒の流入をスムーズに行わせる構造を形成し易くなる。

（６−４）
第１部材４３Ａに接合される第１短筒部材である円筒部材６１に第１冷媒管２０を差し込んでろう付けすると、本体４０Ａと第１冷媒管２０の接続とそれらの耐食性の対策とを行えるので、冷媒分流器１０Ａの組み立てが簡単になって冷媒分流器１０Ａのコストを抑制することができる。同様に、第２部材４４Ａに接合される第２短筒部材である円筒部材６２に第２冷媒管３０を差し込んでろう付けすると、本体４０Ａと第２冷媒管３０の接続とそれらの耐食性の対策とを行えるので、冷媒分流器１０Ａの組み立てが簡単になって冷媒分流器１０Ａのコストを抑制することができる。

（７）変形例
（７−１）変形例１Ａ，２Ａ
上記第１実施形態及び第２実施形態では、第１心材２１及び第２心材３１並びに本体４０，４０Ａがアルミニウム合金である場合について説明したが、第１心材２１及び第２心材３１並びに本体４０，４０Ａはアルミニウムで形成されてもよい。アルミニウム製の第１心材２１及び第２心材３１並びに本体４０，４０Ａに対する第１犠牲陽極層２２及び第２犠牲陽極層３２は、アルミニウムよりも卑な金属からなる。アルミニウムとしては、例えば、ＪＩＳＨ４０４０で規定されている合金番号１０００番台のアルミニウムがある。このようなアルミニウム製の本体に対しても、Ａｌ‐Ｚｎ‐Ｍｇ系アルミニウム合金からなる層を第１犠牲陽極層２２及び第２犠牲陽極層３２として用いることができる。同様に、熱交換部３、連結ヘッダ４、第１ヘッダ集合管５、第２ヘッダ集合管６は、アルミニウムからなるものであってもよい。

（７−２）変形例１Ｂ，２Ｂ
また、上記第１実施形態及び第２実施形態では、第１犠牲陽極層２２及び第２犠牲陽極層３２が同じ材質で形成されている場合について説明した。しかし、これらが互いに異なる材質で形成されてもよく、例えば、アルミニウム合金で第１犠牲陽極層２２及び第２犠牲陽極層３２が形成される場合に、合金に含まれるアルミニウム以外の金属の種類及び／または金属の配合比率を互いに異ならせることで、第１犠牲陽極層２２と第２犠牲陽極層３２の材質を互いに異なるものとしてもよい。第１冷媒管２０の第１犠牲陽極層２２は、第１心材２１よりも電気化学的に卑な金属で形成されればよく、第２冷媒管３０の第２犠牲陽極層３２は、第２心材３１よりも電気化学的に卑な金属で形成されればよい。

（７−３）変形例１Ｃ，２Ｃ
上記第１実施形態及び第２実施形態では、本体４０，４０Ａ、第１冷媒管２０の第１心材２１及び第２冷媒管３０の第２心材３１が互いに同じ材質で構成されている場合について説明した。しかし、本体４０，４０Ａ、第１冷媒管２０の第１心材２１及び第２冷媒管３０の第２心材３１は、異なる材質で構成されていてもよい。例えば、アルミニウム合金で本体４０，４０Ａ、第１心材２１及び第２心材３１が形成される場合に、合金に含まれるアルミニウム以外の金属の種類及び／または金属の配合比率をそれぞれに異ならせることで、本体４０，４０Ａ、第１心材２１及び第２心材３１の材質を互いに異ならせてもよい。

（７−４）変形例１Ｄ，２Ｄ
上記第１実施形態及び第２実施形態では、接続部４１，４２，５１，５２を構成する第１環状溝及び第２環状溝が、円筒状である場合について説明した。これら第１環状溝及び第２環状溝は、本体４０，４０Ａの軸方向に見て環状であればよく、軸方向に見た形状が例えば楕円形または方形など円形以外の形状であってもよい。

また、第１冷媒管２０及び第２冷媒管３０並びに第１心材２１及び第２心材３１が円管である場合について説明したが、第１冷媒管２０及び第２冷媒管３０並びに第１心材２１及び第２心材３１は円管以外の管状であってもよく、例えば冷媒の流れ方向に垂直なそれらの断面の形状が楕円形であってもよい。

（７−５）変形例１Ｅ，２Ｅ
上記第１実施形態及び第２実施形態では、第１冷媒管２０及び第２冷媒管３０を拡管する場合について説明したが、第１冷媒管２０及び第２冷媒管３０を拡管せずに用いてもよい。例えば、内径Ｄ１が第１面４１ａ，５１ａの直径Ｄ３と同じかまたは僅かに大きく、外径Ｄ２が第３面４１ｂ，５１ｂの直径Ｄ４と同じかまたは僅かに小さい第１冷媒管２０を用いてもよく、内径Ｄ１１が第２面４２ａ，５２ａの直径Ｄ１３と同じかまたは僅かに大きく、外径Ｄ１２が第４面４２ｂ，５２ｂの直径Ｄ１４と同じかまたは僅かに小さい第２冷媒管３０を用いてもよい。

（７−６）変形例２Ｆ
上記第２実施形態では、第１短筒部材である円筒部材６１及び第２短筒部材である円筒部材６２が本体４０Ａ、第１冷媒管２０の第１心材２１及び第２冷媒管３０の第２心材３１と同じ材質で構成されている場合について説明した。しかし、円筒部材６１，６２は、本体４０Ａ、第１心材２１及び第２心材３１と異なる材質で構成されていてもよい。例えば、アルミニウム合金で円筒部材６１，６２、本体４０Ａ、第１心材２１及び第２心材３１が形成される場合に、合金に含まれるアルミニウム以外の金属の種類及び／または金属の配合比率をそれぞれに異ならせることで、円筒部材６１，６２、本体４０Ａ、第１心材２１及び第２心材３１の材質を互いに異ならせてもよい。

以上、本開示の実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載された本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。

１０，１０Ａ冷媒分流器
２０第１冷媒管
２１第１心材
２２第１犠牲陽極層
２３第１フレア部
３０第２冷媒管
３１第２心材
３２第２犠牲陽極層
３３第２フレア部
４０，４０Ａ本体
４１，４２，５１，５２接続部
４１ａ，５１ａ第１面
４２ａ，５２ａ第２面
４１ｂ、５１ｂ第３面
４２ｂ，５２ｂ第４面
６１円筒部材（第１短筒部材の例）
６２円筒部材（第２短筒部材の例）

国際公開第２０１６／００２２８０号

Claims

アルミニウム製またはアルミニウム合金製の管状の第１心材（２１）及び前記第１心材の外周面に前記第１心材に対する第１犠牲陽極層（２２）を有する第１冷媒管（２０）と、
アルミニウム製またはアルミニウム合金製の管状の複数の第２心材（３１）及び前記複数の第２心材の外周面に前記複数の第２心材に対する第２犠牲陽極層（３２）を有する複数の第２冷媒管（３０）と、
前記第１冷媒管及び前記複数の第２冷媒管が接続される接続部（４１，４２，５１，５２）を含むアルミニウム製またはアルミニウム合金製の本体（４０，４０Ａ）と、
を備え、
前記接続部は、前記第１心材の第１先端部分の内周面にろう付けされている環状の第１面（４１ａ，５１ａ）と、前記複数の第２心材の少なくとも１つの第２先端部分の内周面にろう付けされている環状の第２面（４２ａ，５２ａ）と、前記第１先端部分の外周面と対向する第３面（４１ｂ，５１ｂ）と、前記第２先端部分の外周面と対向する第４面（４２ｂ、５２ｂ）とを有し、
前記本体は、前記第１冷媒管に連通し、前記第３面が形成されている第１穴（４５）を持つとともに、前記複数の第２冷媒管のうちの少なくとも１つに連通し、前記第４面が形成されている第２穴（４７）を持ち、
前記接続部（５１，５２）は、前記第１穴に気密に接合され、前記第１面である外周面を持つ第１短筒部材（６１）を有するとともに、前記第２穴に気密に接合され、前記第２面である外周面を持つ少なくとも１つの第２短筒部材（６２）を有する、冷媒分流器（１０，１０Ａ）。
前記本体は、前記第１面である第１内周壁面及び前記第３面である第１外周壁面を持つ第１環状溝と、前記第２面である第２内周壁面及び前記第４面である第２外周壁面を持つ少なくとも１つの第２環状溝とを有する、
請求項１に記載の冷媒分流器。
前記第１先端部分は、前記第１環状溝の前記第１内周壁面に合わせて前記第１先端部分の内周面を広げる第１フレア部（２３）を含み、
前記第２先端部分は、前記第２内周壁面に合わせて前記第２先端部分の内周面を広げる第２フレア部（３３）を含む、
請求項２に記載の冷媒分流器。
請求項１から３のいずれか一項に記載の冷媒分流器を備える空気調和機。