JPH0271063A - 分流器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、冷凍冷蔵機器および空調機器等の冷媒回路を
部分的に複数化するための分流器に関するものである。

従来の技術 近年、機器の高効率化が求められている中、熱交換器の
高効率化も一段と進んできている。熱交換器の高効率化
の一つの流れとして、冷媒管が細径化されてきており、
これに伴って冷媒分流器が多く用いられるようになって
きた。中でも冷媒分流器としてコンパクトでかつ、熱交
換器の配管の一部として用いることのできる三方ベンド
管状の分流器はその低コスト性とも相まって多用されて
いる。

以下、図面を膠原しながら上述した従来の分流器につい
て説明する。

第９図は従来の分流器の斜視図であり、第１０図は従来
の分流器を取り付けた熱交換器の部分正面図で、第１１
図は第１０図の右側面図である。

第９図から第１１図において、１は分流器、２は分流器
１の流入側管部、３ａ　、　３ｂは同じく流出側管部で
ある。４は熱交換器、６は伝熱フィン、６は冷媒管、７
は端板である。冷媒管６の先端９は拡管されており、冷
媒管６と同じ外径の従来の分流器１およびリターンペン
ド８ａ〜８１が挿入されロー付けされている。熱交換器
４内の冷媒回路は、入り口１０から従来の分流器１の流
入側管部２へ続き、流出側管部３ａおよび流出側管部３
ｂに分かれた後、一方はリターンベンド８　ａ　−８ｂ
−８ｃへと続き、出口１１ａへ至る。また、もう一方は
、リターンベンド８ｄ−８ｅ−ｓｆへと続き、出口１１
ｂへ至る。

第１２図から第１４図に、別の従来の分流器ヲ示す。第
１２図は別の従来の分流器の斜視図で、第１３図は前記
分流器を取り付けた熱交換器の部分正面図で第１４図は
第１３図の右側面図である。

第１２図から第１４図において２１は別の従来の分流器
、２２は別の従来の分流器２１の流入側管部、２３ａ　
、２３ｂは同じく流出側管部である。

２４は熱交換器、２６は伝熱フィン、２６は冷媒管、２
７は端板である。冷媒管２６の先端２９は拡管されてお
り、冷媒管２６と同じ外径の別の従来の分流器２１およ
びリターンベンド２８が挿入されロー付けされている。

冷媒は接続管３０より別の従来の分流器２１の流入側管
部２２へ流入し、流出側管部２３ａ　、２３ｂへ分かれ
て熱交換器２４へ流れる。

次に従来の分流器１および２１の成形方法を第１５図か
ら第１９図を用いて説明する。第１５図から第１９図に
おいて３１は直状の銅管、３２は鉤棒、３３ａは上型３
３ｂは下型で、上型３３ａには直状の銅管３１の外径に
対応した溝３４ａが加工されている。また、下型３３ｂ
には直状の銅管３１の外径に対応した溝３４ｂと直状の
銅管３１の外径に等しい穴３５が、溝３４ｂに対して略
直角に加工されている。３９＆　、３９ｂは外径が直状
の銅管３１に等しい円柱状の押え治具である。

成形方法は、先ず、直状の銅管３１内に鉤棒３２を挿入
し、下型３３ｂの溝３４ｂに乗せ上型３３ａにて直状の
銅管３１を挟む。直状の銅管３１の両端の溝３４ａ、溝
３４ｂに押え治具３９ａ、３９ｂを挿入する。上型３３
ａと下型３３ｂｉ矢印３６ａと３６ｂの方向から強く押
えながら、押え治具３９ａ　、３９ｂを矢印３了ａ、３
７ｂの方向へ加圧する。すると、直状の銅管３１と鉤棒
３２は下型３３ｂの穴３５にそって矢印３８の方向に押
し出され、略丁字状管４０となる。上型３３ａと下型３
３ｂから取り出された略丁字状管４ｏの封止状態の管端
４１を切断し、熱処理により内部の鉛３２′を除去する
。その後曲げ加工を施し第９図および第１２図に示す従
来の分流器とする。

次に従来の分流器の作用について説明する。第２０図は
第１０図および第１１図に示した従来の分流器１の中の
冷媒の流れを示した図であり、流路に沿ってその断面を
模擬的に展開しである。従来の分流器１の流入側管部２
は冷媒管６の拡管された先端９に挿入され、ロー材６１
により接合されている。５３は冷媒の液相部、５４は冷
媒の気相部で、ｑは重力方向である。第２Ｑ図は熱交換
器４が蒸発器として用いられたときの状態を示している
。冷媒は気液二相状態で冷媒管６より従来の分流器１の
流入側管部２へ流入した後、二方向に分かれ、流出側管
部３ａおよび３ｂより流出していく。この時、冷媒管６
に流入する冷媒は、重力方向ｑ側の液相部が多くなって
いる。

発明が解決しようとする課題 上述したように、冷媒管６に流入する冷媒は、重力方向
ｑ側の液相部が多くなっているため、従来の分流器１の
流出側管部３ｂの方へ流れる冷媒量（質量）が多くなる
。これは、重力の影響により！冷媒が流出側管部３ｂ側
へ多く流れることと、分岐部内壁ｓ２ｂへの流れの付着
現象の影響とによるものである。流れの付着現象とは、
この場合、従来の分流器１の流入側管部２を流れる冷媒
は気液二相がかなり明確に分離しているため、重力の影
響で流れの主流は流出側管部３ｂ側へ流れるが、−旦、
主流が流出側管部３ｂ側へ流れると流れの局所的出力は
点５６に代表される曲流の内側の方が、点５６に代表さ
れる曲流の外側よりも低くなり、流れは分岐部内壁６２
ｂに付着する現象をいう。こうした現象は、冷媒の循環
量や乾き度あるいは分岐部内壁５２ａ　、５２ｂの形状
にも影響される。このため、機器の使用条件の違いによ
る冷凍サイクル条件の違いや分流器の形状的バラツキに
より冷媒分流比率が変動し、熱交換器の特性がバラツキ
、ひいては熱交換器を組み込んだ機器の特性のバラツキ
が大きくなってしまうという課題を有していた。

本発明は上記課題に濫み、機器の使用条件の違いによる
冷凍サイクル条件の違いや形状的バラツキにより冷媒分
流比率が変動しにくい分流器を提供することを目的とす
る。

課題全解決するだめの手段 上記課題を解決するだめに本発明の分流器は両端を流出
側管部とし、前記流出側管部の略中央部より押し出し一
体成形され、管端内径を前記流出側管部との接続部近傍
の内径よりも大きくした流入側管部より構成したもので
ある。

作用 本発明は、上記した構成によって分流器に流入してきた
気液二相に分離した冷媒の流れは分流する前に絞られ、
気液が混合されかつ、流速がｉゴまり重力の影響や流れ
の付着現象の影響を受けにくい状態で分流する。

実施例 以下、本発明の一実施例の分流器について、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の実施例における分流器
を示すものであり、第１図は正面図、第２図は平面図で
ある。図において６１は分流器、６２は流入側管部、６
３は流入側管部６２の管端、６４ａ　、６４ｂは流出側
管部で、流入側管部６２の内径は流出側管部６４ａ　、
ｅ４ｂの内径より細くなっており、かつ、流入側管部ｅ
２の管端６３の内径は流入側管部６２の内径より大きく
、流出側管部ら４ａ　、　６ａｂの内径に等しい。

以上のように構成された分流器について、以下第７図音
用いてその作用を説明する。第７図は本発明の第１の実
施例における分流器６１内の冷媒の流れ２示したもので
ある。図は流路の断面を模擬的に展開したものである。

６１から６４ａ。

６４ｂは第１図および第２図に対応している。６５は分
岐部内壁、６６は熱交換器全構成する冷媒管、６了は冷
媒管６６と分流器θ１とを接合しているロー材、６８は
冷媒の液相部、６９は冷媒の気相部、ｄｌ、ｄ２．ｄ３
はそれぞれ流入側管部６２の管端６３．流入側管部６２
．流出側管部６４ａ。

ｅ４ｂの内径で、内径ｄ１は内径ｄ２より大きく内径ｄ
１と内径ｄ３は等しい。冷媒管６６を通って分流器６１
に流入してきた気液二相に分離した冷媒の流れは流入側
管部６２の管端６３の内径ｄ１より流入側管部６２の内
径ｄ２の方が細いため流入Ｕｌｌｌ管部６２の部分で絞
られ、気液が混合されかつ、流速が高まる。このため、
流れが重力方向に偏流しにくく、また、分岐部内壁６５
への流れの付着も起こりにくい。

以上のように本実施例によれば、流入側管部６２の管端
ｅ；３の内径ｄ１より流入側管部６２の内径ｄ２を細く
することにより冷媒の循環量や乾き度が変化しても流出
側管部８４ａ　、ｅ４ｂへの冷媒分流比率（質量比率）
が安定する。

以下、本発明の第２の実施例の分流器について、図面を
参照しながら説明する。

第３図は正面図、第４図は平面図である。図において７
０は分流器、７１は流入側管部、７２は流入側管部７１
の管端、７３ａ　、７３ｂは流出側管部で、流入側管部
子１と流入側管部７１の管端７２は略直状で流出側管部
７３ａ　、７３ｂと継なかっている。流入側管部７１の
内径は流出側管部ア３ａ　、７３ｂの内径より細くなっ
ており、かつ、流入側管部７１の管端７２の内径は流入
叫管部了１の内径より大きく、流出側管部子３ａ、ア３
ｂの内径に等しい。

以上のように構成された分流器の作用について、以下説
明する。

分流器７０内を流れる冷媒には第１図に示した本発明の
第１の実施例の分流器６１内を流れる冷媒に作用する遠
心力（第１図中ｆで示す）は作用しない。このため、気
液二相に分離した冷媒の流れが内径の大きい流入側管部
７１の管端Ｔ２から内径の小さい流入側管部７１へ流入
し、絞られ、気液が混合される際、気液の混合度がより
高まる。

このため、流れが重力方向により偏流しにくく、また、
分岐部の内壁面への流れの付着も起こりにくい。

以上のように、流入側管部７１の管端了２の内径より流
入側管部７１の内径を細くし、略直状で流出側管部７３
ａ　、７３ｂと継なげることにより冷媒の循環量や乾き
度が変化しても流出側管部７３ａ、７３ｂへの冷媒分流
比率（質量化率）がより安定する。

以下、本発明の第３の実施例の分流器について、図面を
ツ照しながら説明する。

第５図は正面図、第６図は平面図である。図において７
４は分流器、７５は流入側管部、７６は流入側管部７５
の管端、７了ａ　、７７ｂは流出側管部で、流入側管部
７５の内径は流出側管部７７ａ。

７７ｂの内径と等しく、かつ、流入側管部７６の２ｊテ
端了６の内径は流入側管部７５の内径より大きい。

以上のように構成された分流器について、以下、第８図
を用いてその作用を説明する。第８図は本発明の第３の
実施例における分流器７４内の冷媒の流れを示したもの
である。図は流路の断面を模擬的に展開したものである
。７４から７了ａ。

了７ｂは第５図および第６図に対応している。７８は分
岐部内壁、７９は熱交換器を構成する冷媒管、８０は冷
媒管７９と分流器７４とを接合しているロー材、８１は
冷媒の液相部、８２は冷媒の気相部、ｄ４．ｄｓ、ｄａ
はそれぞれ流入側管部７５の管端７６、流入側管部７６
、流出側管部７７ａ。

７７ｂの内径で、内径ｄ４は内径ｄ５より大きく内径ｄ
６と内径ｄ６は等しい。冷媒管７９を通って分流器７４
に流入してきた気液二相に分離した冷媒の流れは流入側
管部７５の管端７６の内径ｄ４より流入側管部７５の内
径ｄ６の方が細いため流入側管部７５の部分で絞られ、
気液が混合されかつ、流速が高まる。このため、流れが
重力方向に偏流しにくく、また、分岐部内壁７８への流
れの付着も起こりにくい。

以上のように本実施例によれば、流入側管部７５の管端
７６の内径ｄ４より流入側管部７６の内径ｄ５を細くす
ることにより冷媒の循環量や乾き度が変化しても流出側
管部７７ａ　、７７ｂへの冷媒分流比率（質量比率）が
安定する。また、分流器の成形工程においても、流入側
管部７６と流出側管部７７ａ　、７７ｂの管外径を略同
径とすることができ、略Ｔ字管の成形が容易となる。

発明の効果 以上のように本発明は、両端を流出側管部とし、前記流
出側管部の略中央部より押し出し一体成形され、管端内
径を前記流出側管部との接続部近傍の内径よりも大きく
した流入側管部より構成することにより、冷媒の循環量
や乾き度が変化しても流出側管部への冷媒分流比率を安
定させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例における分流器の正面図
、第２図は第１図の平面図、第３図は本発明の第２の実
施例における分流器の正面図、第４図は第３図の平面図
、第６図は本発明の第３の実施例における分流器の正面
図、第６図は第６図の平面図、第７図は本発明の第１の
実施例における分流器の内部を流れる冷媒の状１謀を示
す断面図、第８図は本発明の第３の実施例における分流
器の内部を流れる冷媒の状態を示す断面図、第９図は従
来の分流器の斜視図、第１ｏ図は従来の分流器を取り付
けた熱交換器の部分正面図、第１１図は第１０図の右側
面図、第１２図は別の従来の分流器の斜視図、第１３図
は従来の分流器を取り付けた熱交換器の部分正面図、第
１４図は第１３図の右側面図、第１６図は従来の分流器
の金型を示す分解斜視図、第１６図、第１７図、第１８
図は従来の分流器の成形工程を示す断面図、第１９図は
同分流器の分解斜視図、第２ｏ図は従来の分流器の内部
を流れる冷媒の状態説明図である。 ６２．７１．７５・・・・・・流入側管部、６３７　ｆ
３−・・−・−管端、６４ａ　、６４ｂ　、７３ａ　。 ７７ａ　、−ｒ７ｂ−・−流出側管部、ｄｌ、ｄａ４・
・・・・・内径。 代理人の氏名　弁理士　粟　野　重　孝　ほか１名３ｂ 　　　ｄ３ ん？−・−ボ亡入１す１≧占已 ８−　Ｗ　　　堝 ４ｂ 【４１ 図 ７５・−１入１ｉ’ｌ　′を叩 ％　・　ｉ　　　角 ７５−−ｉＨ入［’ｌ”ｆｉｊＪｌ１ ７ｂ ）ｔｂ 第 図 第１２図 ？？ ３ａ 第 ３図 第１４図 第１５０ ｅシー４１

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）両端を流出側管部とし、前記流出側管部の略中央
   部より押し出し一体成形され、管端内径を前記流出側管
   部との接続部近傍の内径よりも大きくした流入側管部よ
   り構成された分流器。
2. （２）流入側管部の前記流出側管部との接続部近傍の内
   径を流出側管部の内径に対して、小さくした特許請求の
   範囲第１項記載の分流器。