JPH11325656A

JPH11325656A - ヘッダー分流器

Info

Publication number: JPH11325656A
Application number: JP10125657A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Gensui; 和夫源水
Original assignee: Matsushita Seiko Co Ltd
Current assignee: Panasonic Ecology Systems Co Ltd
Priority date: 1998-05-08
Filing date: 1998-05-08
Publication date: 1999-11-26

Abstract

(57)【要約】【課題】スペース効率が良く、小型化の要請に対応で
きるヘッダー分流器を提供することを目的とする。【解決手段】長手方向に複数の冷媒管接続口２を設け
た分流管１と、冷媒管３ｃを分流管１の終端部４で直接
接続できるようにしたものであり、分流管１の終端部４
に直接接続する冷媒管３ｃの配管形状を工夫すること
で、ヘッダー分流器の冷媒管３ｃ周辺にスペースがで
き、他の配管・部品を設置するスペースとして有効に利
用できるので、スペース効率が良く、ユニットとして小
型化の要請に対応できるヘッダー分流器を得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は冷凍機器や空調機器
等に用いられる熱交換器に取り付けられるヘッダー分流
器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、冷凍機器および空調機器における
熱交換器は小型化の要請から、熱交換器の伝熱管は細径
化され、管内抵抗を低減するために冷媒を均等に分流・
合流するヘッダーが必要になる。

【０００３】以下、特開平７−３０１４７２号公報に示
される従来のヘッダーを図１０〜図１２を参照しながら
説明する。

【０００４】図１０は従来のヘッダーの断面図である。
図１０において５１は長手方向に冷媒管接続口５２が複
数設けられた円筒管である。５３は冷媒管で円筒管５１
の冷媒管接続口５２に接続されている。５４は円筒管５
１下部の流出入部で、流出入部５４には流出入管５４ａ
が接続されている。５５は円筒管５１の流出入部５４側
の反対側端から円筒管５１内部に挿入された挿入管材で
あり、円筒管５１と接合される端部を大径部とし流出入
部５４方向に漸次直径が小さくなる。

【０００５】図１１は挿入管材５５の斜視図であり、挿
入管材５５は円管をスウェージング加工して製作されて
おり、長手方向に漸次直径が大きくなっている。

【０００６】図１２は従来のヘッダーを空調機器の熱交
換器５６と接続した時の側面図である。

【０００７】上記構成において、蒸発器（熱交換器５
６）の冷媒入口側すなわち分流器として用いられた場合
について説明する。

【０００８】流出入管５４ａから円筒管５１に流入した
気液二相状態の冷媒は漸次冷媒管５３に流出し、円筒管
５１の上部程冷媒流量は減少していく。しかし、断面積
が漸次大きくなる挿入部材５５が挿入されているために
冷媒流路断面積はしだいに減少し、冷媒流速は極端に減
少することはない。このため、冷媒は円筒管５１内で気
相と液相が分離することなく各冷媒管５３に気相と液相
が分離することなく各冷媒管５３に気相と液相の量を均
等に流出していた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】このような従来のヘッ
ダー分流器のヘッダーでは、挿入管材５５を円筒管５１
下部の流出入部５４側の反対側端から円筒管５１内部に
挿入し、円筒管５１と接合するという構造上、挿入管材
５５の収納スペースが必ず必要となり、そのスペースは
デッドスペースとなるので、スペース効率が悪く、小型
化の要請に対応することが困難であった。

【００１０】また、ヘッダーを凝縮器（熱交換器５６）
の冷媒出口側すなわち合流器として用いた場合に、液冷
媒の流れが流出入部５４で乱れて流出入管５４ａに流れ
難くなり、円筒管５１の下部に液冷媒が溜まり、下部の
冷媒管５３に霜がつき熱交換器の効率が悪くなるという
課題があった。

【００１１】本発明は、このような従来の課題を解決す
るものであり、スペース効率が良く小型化に対応するこ
とができ、また合流器として用いた場合に液冷媒の流れ
がスムーズなヘッダー分流器を提供することを目的とし
ている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明のヘッダー分流器の第１の手段は、分流管の終
端部に冷媒管を直接接続したものである。

【００１３】本発明によれば、分流管の終端部に直接接
続する冷媒管をかなり自由に配管形状できるので、その
冷媒管周辺にスペースができ、他の配管・部品を設置す
るスペースとして有効に利用できるので、スペース効率
が良く、小型化の要請に対応できるヘッダー分流器が得
られる。

【００１４】また、第２の手段は、分流管の管径を漸次
小さくする一体成型加工を用いて連続的に冷媒流路断面
積を変化させ、分流管の終端部に冷媒管を直接接続した
ものである。

【００１５】そして本発明によれば、分流管の終端部に
直接接続する冷媒管をかなり自由に配管形状できるの
で、その冷媒管周辺にスペースができ、他の配管・部品
を設置するスペースとして有効に利用できるので、スペ
ース効率が良く、小型化の要請に対応できるヘッダー分
流器が得られる。

【００１６】また、第３の手段は、複数の分流短管と異
径チーズ管を用い段階的に冷媒流路断面積を変化させ、
分流管の終端部に冷媒管を直接接続したものである。

【００１７】そして本発明によれば、分流管の終端部に
直接接続する冷媒管をかなり自由に配管形状できるの
で、その冷媒管周辺にスペースができ、他の配管・部品
を設置するスペースとして有効に利用できるので、スペ
ース効率が良く、小型化の要請に対応できるヘッダー分
流器が得られる。

【００１８】また、第４の手段は、複数の分流短管と同
径チーズ管を用い段階的に冷媒流路断面積を変化させ、
分流管の終端部に冷媒管を直接接続したものである。

【００１９】そして本発明によれば、分流管の終端部に
直接接続する冷媒管をかなり自由に配管形状できるの
で、その冷媒管周辺にスペースができ、他の配管・部品
を設置するスペースとして有効に利用できるので、スペ
ース効率が良く、小型化の要請に対応できるヘッダー分
流器が得られる。

【００２０】また、第５の手段は、分流管の流出入口付
近の分流管内壁に冷媒を旋回させるためのガイドを取り
付けたものである。

【００２１】そして本発明によれば、合流器として用い
た場合に流出入口付近の分流管内壁のガイドにより、液
冷媒が時計回りに旋回し、渦の効果で液冷媒の流れがス
ムーズなヘッダー分流器が得られる。

【００２２】また、第６の手段は、内壁に溝加工を施し
た溝加工付分流短管を用いたものである。

【００２３】そして本発明によれば、合流器として用い
た場合に溝加工付分流短管内壁の溝により、液冷媒が時
計回りに旋回し、渦の効果で液冷媒の流れがスムーズな
ヘッダー分流器が得られる。

【００２４】

【発明の実施の形態】本発明は、長手方向に複数の冷媒
管接続口を設けた分流管と、分流管の終端部に冷媒管を
直接接続できるようにしたものであり、分流管の終端部
に直接接続する冷媒管をかなり自由に配管形状できるの
で、スペース効率が良く、小型化の要請に対応できると
いう作用を有する。

【００２５】また、分流管の流出入口付近の分流管内壁
に冷媒を旋回させるためにガイドまたは溝を設けたこと
により、液冷媒が時計回りに旋回し、渦の効果で冷媒の
流れをスムーズにするという作用を有する。

【００２６】以下、本発明の実施例について、図面を参
照しながら説明する。

【００２７】

【実施例】（実施例１）図１に示すように、分流管１は
長手方向に冷媒管接続口２を複数設けてある。冷媒管３
ａ、３ｂは、分流管１の冷媒管接続口２に接続されてい
る。また、冷媒管３ｃは分流管１の終端部４に直接接続
したものである。５は分流管１の流出入口である。６は
熱交換器であり、冷媒管３ａ、３ｂ、３ｃによりヘッダ
ー分流器と接続されている。

【００２８】図２はヘッダー分流器と熱交換器６の接続
関係を示した側面図である。図３はヘッダー分流器の配
管に添った断面図であり、分流管１と冷媒管３ａ、３
ｂ、３ｃはろう付けにより接合する。

【００２９】上記構成によるヘッダー分流器の作用を図
１および図２を用いて説明する。冷媒管３ｃを分流管１
の終端部４に直接接続したことにより、熱交換器６に接
続する時には、冷媒管３ｃの配管形状を工夫すること
で、ヘッダー分流器の冷媒管３ｃ周辺にスペースがで
き、他の配管・部品を設置するスペースとして有効に利
用できるので、スペース効率が改善され、ユニットとし
て小型化に貢献できる。

【００３０】なお、本実施例では、分流管１と冷媒管３
ｃの接合にろう付けを用いたが、一体成型加工で製作し
てもよく、その作用効果に差異を生じない。

【００３１】（実施例２）図４に示すように、分流管１
Ａは長手方向に冷媒管接続口２を複数設け、漸次管径を
小さくする一体成型加工を用い連続的に冷媒流路断面積
を変化させてある。冷媒管３ａ、３ｂは、分流管１Ａの
冷媒管接続口２に接続されている。また、冷媒管３ｃは
分流管１Ａの終端部４に直接接続したものである。５は
分流管１Ａの流出入口である。分流管１Ａと冷媒管３
ａ、３ｂ、３ｃはろう付けにより接合する。

【００３２】上記構成によるヘッダー分流器の作用を蒸
発器（図示せず）の冷媒入口側すなわち分流器として用
いられる場合について説明する。

【００３３】流出入口５から分流管１Ａに流入した気液
二相状態の冷媒は漸次冷媒管３ａ、３ｂ、３ｃに流出
し、分流管１Ａを進む程冷媒流量は減少していく。しか
し、冷媒流路断面積はしだいに減少するので、冷媒流速
は極端に減少することはない。このため、冷媒は分流管
１Ａ内で気相と液相が分離することなく、各冷媒管３
ａ、３ｂ、３ｃに気相と液相が分離することなく、各冷
媒管３ａ、３ｂ、３ｃに気相と液相の量が均等に流出す
ることができると共に、冷媒管３ｃを分流管１Ａの終端
部４に直接接続したことにより、熱交換器６に接続する
時には、冷媒管３ｃの配管形状を工夫することで、ヘッ
ダー分流器の冷媒管３ｃ周辺にスペースができ、他の配
管・部品を設置するスペースとして有効に利用できるの
で、スペース効率が改善され、ユニットとして小型化に
貢献できる。

【００３４】なお、本実施例では、分流管１Ａと冷媒管
３ｃの接合にろう付けを用いたが、一体成型加工で製作
してもよく、その作用効果に差異を生じない。

【００３５】（実施例３）図５に示すように、複数の分
流短管７ａ、７ｂ、７ｃは異径チーズ管８ａ、８ｂによ
り接合されて、段階的に冷媒流路断面積を変化させた分
流管を形成する。冷媒管３ａ、３ｂは、異径チーズ管８
ａ、８ｂからの冷媒管接続口２に接続されている。ま
た、冷媒管３ｃは分流短管７ｃの終端部４に直接接続し
たものである。５は分流管の流出入口である。分流短管
７ａ、７ｂ、７ｃと異径チーズ管８ａ、８ｂおよび分流
管と冷媒管３ａ、３ｂ、３ｃはろう付けにより接合す
る。

【００３６】上記構成によるヘッダー分流器の作用を蒸
発器（図示せず）の冷媒入口側すなわち分流器として用
いられる場合について説明する。

【００３７】流出入口５から複数の分流短管７ａ、７
ｂ、７ｃと異径チーズ管８ａ、８ｂにより形成された分
流管に流入した気液二相状態の冷媒は漸次冷媒管３ａ、
３ｂ、３ｃに流出し、異径チーズ管８ａ、８ｂを通過す
る程冷媒流量は減少していく。しかし、冷媒流路断面積
は異径チーズ管８ａ、８ｂを通過するごとに段階的に減
少するので、冷媒流速は極端に減少することはない。こ
のため、冷媒は分流管内で気相と液相が分離することな
く、各冷媒管３ａ、３ｂ、３ｃに気相と液相が分離する
ことなく、各冷媒管３ａ、３ｂ、３ｃに気相と液相の量
が均等に流出することができると共に、冷媒管３ｃを分
流短管７ｃの終端部４に直接接続したことにより、熱交
換器に接続する時には、冷媒管３ｃの配管形状を工夫す
ることで、ヘッダー分流器の冷媒管３ｃ周辺にスペース
ができ、他の配管・部品を設置するスペースとして有効
に利用できるので、スペース効率が改善され、ユニット
として小型化に貢献できる。

【００３８】なお、本実施例では、分流短管７ｃと冷媒
管３ｃの接合にろう付けを用いたが、一体成型加工で製
作してもよく、その作用効果に差異を生じない。

【００３９】（実施例４）図６に示すように、複数の分
流短管９ａ、９ｂ、９ｃは同径チーズ管１０ａ、１０ｂ
により接合されて、段階的に冷媒流路断面積を変化させ
た分流管を形成する。冷媒管３ａ、３ｂは、同径チーズ
管１０ａ、１０ｂからの冷媒管接続口２に接続されてい
る。また、冷媒管３ｃは分流短管９ｃの終端部４に直接
接続したものである。５は分流管の流出入口である。分
流短管９ａ、９ｂ、９ｃと同径チーズ管１０ａ、１０ｂ
および分流管と冷媒管３ａ、３ｂ、３ｃはろう付けによ
り接合する。

【００４０】上記構成によるヘッダー分流器の作用を蒸
発器（図示せず）の冷媒入口側すなわち分流器として用
いられる場合について説明する。

【００４１】流出入口５から複数の分流短管９ａ、９
ｂ、９ｃと同径チーズ管１０ａ、１０ｂにより形成され
た分流管に流入した気液二相状態の冷媒は漸次冷媒管３
ａ、３ｂ、３ｃに流出し、同径チーズ管１０ａ、１０ｂ
を通過する程冷媒流量は減少していく。

【００４２】しかし、冷媒流路断面積は同径チーズ管１
０ａ、１０ｂを通過するごとに段階的に減少するので、
冷媒流速は極端に減少することはない。このため、冷媒
は分流管内で気相と液相が分離することなく、各冷媒管
３ａ、３ｂ、３ｃに気相と液相が分離することなく、各
冷媒管３ａ、３ｂ、３ｃに気相と液相の量が均等に流出
することができると共に、冷媒管３ｃを分流短管９ｃの
終端部４に直接接続したことより、熱交換器に接続する
時には、冷媒管３ｃの配管形状を工夫することで、ヘッ
ダー分流器の冷媒管３ｃ周辺にスペースができ、他の配
管・部品を設置するスペースとして有効に利用できるの
で、スペース効率が改善され、ユニットとして小型化に
貢献できる。

【００４３】なお、本実施例では、分流短管９ｃと冷媒
管３ｃの接合にろう付けを用いたが、一体成型加工で製
作してもよく、その作用効果に差異を生じない。

【００４４】（実施例５）図７に示すように、分流管１
Ａは長手方向に冷媒管接続口２を複数設け、漸次管径を
小さくする一体成型加工を用い連続的に冷媒流路断面積
を変化させた分流管である。冷媒管３ａ、３ｂは、分流
管１Ａの冷媒管接続口２に接続されている。また、冷媒
管３ｃは分流管１Ａの終端部４に直接接続したものであ
る。５は分流管１Ａの流出入口である。１１は分流管１
Ａの流出入口５付近の分流管１Ａ内壁に冷媒を旋回させ
るために取り付けたガイドであり、図８に示すように、
分流管１Ａの内壁に沿った螺旋状の形状をした金属製の
物である。分流管１Ａと冷媒管３ａ、３ｂ、３ｃおよび
分流管１Ａとガイド１１はろう付けにより接合する。

【００４５】上記構成によるヘッダー分流器の作用を蒸
発器（図示せず）の冷媒入口側すなわち分流器として用
いられる場合について説明する。

【００４６】流出入口５から分流管１Ａに流入した気液
二相状態の冷媒は流出入口５付近の分流管１Ａ内壁のガ
イド１１により反時計回りに旋回し、漸次冷媒管３ａ、
３ｂ、３ｃに流出し、分流管１Ａを進む程冷媒流量は減
少していく。しかし、冷媒流路断面積はしだいに減少す
ると共に、ガイド１１により反時計回りに旋回したこと
で、冷媒流速は極端に減少することはない。このため、
冷媒は分流管１Ａ内で気相と液相が分離することなく、
各冷媒管３ａ、３ｂ、３ｃに気相と液相が分離すること
なく、各冷媒管３ａ、３ｂ、３ｃに気相と液相の量が均
等に流出することができると共に、冷媒管３ｃを分流管
１Ａの終端部４に直接接続したことにより、熱交換器に
接続する時には、冷媒管３ｃの配管形状を工夫すること
で、ヘッダー分流器の冷媒管３ｃ周辺にスペースがで
き、他の配管・部品を設置するスペースとして有効に利
用できるので、スペース効率が改善され、ユニットとし
て小型化に貢献できる。

【００４７】また、凝縮器の冷媒出口側すなわち合流器
として用いられる場合、冷媒管３ａ、３ｂ、３ｃから分
流管１Ａに流入した液相状態の冷媒は、流出入口５付近
の分流管１Ａ内壁のガイド１１により時計回りに旋回
し、渦の効果で液冷媒の流れがスムーズになり、分流管
１Ａ下部に液冷媒が溜まり、冷媒管３ａに霜がつき凝縮
器の効率が悪くなるということはない。

【００４８】なお、本実施例では、分流管１Ａと冷媒管
３ｃの接合にろう付けを用いたが、一体成型加工で製作
してもよく、その作用効果に差異を生じない。

【００４９】（実施例６）図９に示すように、複数の溝
加工付分流短管１２ａ、１２ｂ、１２ｃは異径チーズ管
８ａ、８ｂにより接合されて、段階的に冷媒流路断面積
を変化させた分流管を形成する。冷媒管３ａ、３ｂは、
異径チーズ管８ａ、８ｂからの冷媒管接続口２に接続さ
れている。また、冷媒管３ｃは溝加工付分流短管１２ｃ
の終端部４に直接接続したものである。５は分流管の流
出入口である。１３は溝加工付分流短管１２ａ、１２
ｂ、１２ｃの内壁に加工された溝である。溝加工付分流
短管１２ａ、１２ｂ、１２ｃと異径チーズ管８ａ、８ｂ
および分流管と冷媒管３ａ、３ｂ、３ｃはろう付けによ
り接合する。

【００５０】上記構成によるヘッダー分流器の作用を説
明する。蒸発器（図示せず）の冷媒入口側すなわち分流
器として用いられる場合、流出入口５から複数の溝加工
付分流短管１２ａ、１２ｂ、１２ｃと異径チーズ管８
ａ、８ｂにより形成された分流管に流入した気液二相状
態の冷媒は、分流管内壁の溝１３により反時計回りに旋
回し、漸次冷媒管３ａ、３ｂ、３ｃに流出し、異径チー
ズ管８ａ、８ｂを通過する程冷媒流量は減少していく。
しかし、冷媒流路断面積は異径チーズ管８ａ、８ｂを通
過するごとに段階的に減少すると共に、分流管内壁の溝
１３により反時計間回りに旋回したことで、冷媒流速は
極端に減少することはない。

【００５１】このため、冷媒は分流管内で気相と液相が
分離することなく、各冷媒管３ａ、３ｂ、３ｃに気相と
液相が分離することなく、各冷媒管３ａ、３ｂ、３ｃに
気相と液相の量が均等に流出することができると共に、
冷媒管３ｃを溝加工付分流短管１２ｃの終端部４に直接
接続したことにより、熱交換器に接続する時には、冷媒
管３ｃの配管形状を工夫することで、ヘッダー分流器の
冷媒管３ｃ周辺にスペースができ、他の配管・部品を設
置するスペースとして有効に利用できるので、スペース
効率が改善され、ユニットとして小型化に貢献できる。

【００５２】また、凝縮器（図示せず）の冷媒出口側す
なわち合流器として用いられる場合、冷媒管３ａ、３
ｂ、３ｃから分流管に流入した液冷媒は、分流管内壁の
溝１３により時計回りに旋回し、渦の効果で液冷媒の流
れがスムーズになり、分流管下部に液冷媒が溜まり、冷
媒管３ａに霜がつき凝縮器の効率が悪くなるということ
はない。

【００５３】

【発明の効果】以上の実施例から明らかなように、本発
明によれば、分流管の終端部に直接接続した冷媒管の配
管形状を工夫することで、その冷媒管周辺にスペースが
でき、他の配管・部品を設置するスペースとして有効に
利用できるので、スペース効率が良くなり、ユニットと
して小型化に貢献できるヘッダー分流器を提供すること
ができる。

【００５４】また、合流器として用いた場合に液冷媒の
流れが、スムーズなヘッダー分流器を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１のヘッダー分流器に関わる空
調機器の熱交換器周りの外観を示す斜視図

【図２】同ヘッダー分流器と熱交換器の接続関係を示し
た側面図

【図３】同ヘッダー分流器の配管に添った断面図

【図４】本発明の実施例２のヘッダー分流器の配管に添
った断面図

【図５】本発明の実施例３のヘッダー分流器の配管に添
った断面図

【図６】本発明の実施例４のヘッダー分流器の配管に添
った断面図

【図７】本発明の実施例５のヘッダー分流器の配管に添
った断面図

【図８】同ヘッダー分流器のガイドの斜視図

【図９】本発明の実施例６のヘッダー分流器の配管に添
った断面図

【図１０】従来のヘッダーの断面図

【図１１】従来のヘッダーの挿入管材の斜視図

【図１２】従来のヘッダーと熱交換器の接続関係を示し
た側面図

【符号の説明】

１分流管１Ａ分流管２冷媒管接続口３ａ冷媒管３ｂ冷媒管３ｃ冷媒管４終端部７ａ分流短管７ｂ分流短管７ｃ分流短管８ａ異径チーズ管８ｂ異径チーズ管９ａ分流短管９ｂ分流短管９ｃ分流短管１０ａ同径チーズ管１０ｂ同径チーズ管１１ガイド１２ａ溝加工付分流短管１２ｂ溝加工付分流短管１２ｃ溝加工付分流短管１３溝

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】長手方向に複数の冷媒管接続口を有し、
分流管と冷媒管を分流管の終端部で直接接続できるよう
にしたヘッダー分流器。
【請求項２】長手方向に複数の冷媒管接続口を有し、
漸次管径を小さくする一体成型加工を用い連続的に冷媒
流路断面積を変化させた分流管と、この分流管の終端部
に冷媒管を直接接続できるようにしたヘッダー分流器。
【請求項３】長手方向に複数の冷媒管接続口を有し、
複数の分流短管と異径チーズ管を用い段階的に冷媒流路
断面積を変化させた分流管と、前記分流管の終端部に冷
媒管を直接接続できるようにしたヘッダー分流器。
【請求項４】長手方向に複数の冷媒管接続口を有し、
複数の分流短管と同径チーズ管を用い段階的に冷媒流路
断面積を変化させた分流管と、前記分流管の終端部に冷
媒管を直接接続できるようにしたヘッダー分流器。
【請求項５】分流管の流出入口付近の分流管内壁に冷
媒を旋回させるためにガイドを設けたことにより、冷媒
の流れをスムーズにできる請求項１、２、３および請求
項４記載のヘッダー分流器。
【請求項６】内壁に溝加工した溝加工付分流短管を用
いることにより、冷媒の流れをスムーズにできる請求項
１、３および請求項４記載のヘッダー分流器。