JPWO2017072833A1 - 冷媒分配器、及びそれを用いた空気調和機 - Google Patents

Abstract

本発明の冷媒分配器は、一方の端部が開口し他方の端部が閉口し、一方の端部から他方の端部の方向に冷媒を流通する第一の導入管と、上流側及び下流側の両端部が閉口し、前記第一の導入管の冷媒の流通方向と逆方向に冷媒を流通する第二の導入管と、前記第二の導入管の冷媒の流通方向に沿って順に接続された複数本の分岐管と、前記第一の導入管と前記第二の導入管とを接続する調整管と、を有し、前記調整管は、前記第一の導入管の前記他方の端部側を、前記第二の導入管の上流側の端部と前記第二の導入管の最上流側に接続されている前記分岐管との間に接続しているものである。

Description

本発明は、複数の室内機に冷媒を分配する冷媒分配器、及びそれを用いた空気調和機に関するものである。

一般に、空気調和機には、圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸発器を順に冷媒配管により接続して構成される冷凍サイクルが使用されている。この冷凍サイクルにおいて、圧縮機に吸引された低圧のガス冷媒は、所定の高圧圧力に圧縮された後、凝縮器に導かれて、空気と熱交換して高圧液冷媒となる。この高圧液冷媒は、膨張弁に導かれて膨張された後、低圧の気液二相冷媒となって蒸発器に送られ、空気と熱交換して低圧ガスとなり、圧縮機に吸い込まれ再び圧縮され、上述の冷凍サイクルを循環する。

ところで、このような空気調和機において、例えば１台の室外機に対して２台以上の室内機を接続するものがあり、この場合、それぞれの室内機に均等に冷媒を分配する必要がある。特に、空気調和機の冷房運転時においては、蒸発器を有する室内機に導入される冷媒は気液二相状態か液相状態となっているため、液相冷媒と気相冷媒とを各室内機に均等に分配することが熱交換器の性能を維持する上で重要となる。

そこで、冷媒が流通する導入管に挿入される複数の分岐管の端面に切り欠きを設け、当該切り欠きが流通する冷媒を受けとめることで、各分岐管に冷媒を均等に分配する冷媒分配器が提案されている（例えば特許文献１参照）。

一方で、冷媒管と分流管との接続部において、調整管の一端を接続させるとともに、調整管の他端を塞ぐ。このようにすることで、調整管の塞がれた他端において冷媒が攪拌されて分流管に流れる冷媒をほぼ均等にする冷媒分配器が提案されている（例えば特許文献２参照）。

特開２００７−１３９２３１号公報 特開平６−２２１７２０号公報

特許文献１に記載の冷媒分配器においては、例えば導入管に挿入される分岐管の差し込む長さ及び角度によって冷媒の分配量に変化が生じてしまうため、冷媒分配器の製造管理が難しく、製造工程で品質にばらつきが発生しやすい問題点があった。また、例えば導入管の一部をＵ字形状にした場合には、Ｕ字形状の湾曲部で液相冷媒に遠心力が加わってしまい、液相冷媒が、分岐管が配置されている側とは異なる方に片寄ってしまう。これにより、分岐管で均一に液冷媒を受け止めることができず、複数の分岐管へ均等に冷媒を分配することができないという問題点があった。

特許文献２に記載の冷媒分配器においては、調整管で冷媒が攪拌されるが、その後に冷媒が流通する分流管が、上下方向に分岐している。このため、冷媒の密度の関係で、気相冷媒は上方向に流れ、液相冷媒は下方向に流れやすく、均等に冷媒の分配を行うことが難しいという問題点があった。また、調整管の傾きによっても冷媒の分配量が変化してしまうため、冷媒分配器の製造管理が難しく、製造工程で品質にばらつきが発生しやすいという問題点があった。

本発明は、上記のような課題を背景になされたものであり、冷媒を複数の室内機に均等に分配できる冷媒分配器、及びそれを用いた空気調和機を得ることを目的とする。

本発明に係る冷媒分配器は、一方の端部が開口し他方の端部が閉口し、一方の端部から他方の端部の方向に冷媒を流通する第一の導入管と、上流側及び下流側の両端部が閉口し、前記第一の導入管の冷媒の流通方向と逆方向に冷媒を流通する第二の導入管と、前記第二の導入管の冷媒の流通方向に沿って順に接続された複数本の分岐管と、前記第一の導入管と前記第二の導入管とを接続する調整管と、を有し、前記調整管は、前記第一の導入管の前記他方の端部側を、前記第二の導入管の上流側の端部と前記第二の導入管の最上流側に接続されている前記分岐管との間に接続しているものである。

本発明によれば、冷媒分配器は調整管を備え、当該調整管が、第一の導入管の他方の端部側を、第二の導入管の上流側の端部と第二の導入管の最上流側に接続されている分岐管との間に接続する構成とする。このようにすることで、第一の導入管から第二の導入管へ冷媒が流通する際の遠心力を打ち消すと共に、冷媒を攪拌することができるため、冷媒を複数の室内機に均等に分配できる冷媒分配器、及びそれを用いた空気調和機を得ることができる。

本発明の実施の形態１に係る冷媒分配器を搭載した空気調和機の回路図である。 従来の冷媒分岐ユニットの概略正面図である。 従来の冷媒分岐ユニットの概略斜視図である。 従来の冷媒分岐ユニットに備えられている冷媒分配器の概略側面図である。 従来の冷媒分岐ユニットに備えられている冷媒分配器の概略斜視図である。 従来の冷媒分配器の概略上面図である。 従来の冷媒分配器において各分岐管へ分配される液冷媒の量を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る冷媒分配器を搭載した冷媒分岐ユニットの概略斜視図である。 本発明の実施の形態１に係る冷媒分配器の概略側面図である。 本発明の実施の形態１に係る冷媒分配器の概略斜視図である。 本発明の実施の形態１に係る冷媒分配器の概略上面図である。 本発明の実施の形態１に係る冷媒分配器の下端部の拡大概略斜視図である。 本発明の実施の形態１に係る冷媒分配器において各分岐管へ分配される液冷媒の量を示す図である。 本発明の実施の形態２に係る冷媒分配器の下端部の拡大概略斜視図である。 本発明の実施の形態３に係る冷媒分配器の下端部の拡大概略斜視図である。

以下、本発明の空気調和機の室外機の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、図面の形態は一例であり、本発明を限定するものではない。また、各図において同一の符号を付したものは、同一の又はこれに相当するものであり、これは明細書の全文において共通している。さらに、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。

実施の形態１．
［空気調和機の構成］
図１は、本発明の実施の形態１に係る冷媒分配器を搭載した空気調和機の回路図である。図１に示されるように、空気調和機１００は、１台の室外機３０と、６台の室内機４０ａ、室内機４０ｂ、室内機４０ｃ、室内機４０ｄ、室内機４０ｅ、室内機４０ｆとを備える。室外機３０には、圧縮機３１、四方弁３２、室外熱交換器３３、冷媒分配器２０、室外膨張弁２１ａ、室外膨張弁２１ｂ、室外膨張弁２１ｃ、室外膨張弁２１ｄ、室外膨張弁２１ｅ、室外膨張弁２１ｆ、ガス分岐ヘッダー３５が冷媒配管により順次接続され設けられている。また室外熱交換器３３の近傍には、室外ファン３４が配置されている。空気調和機１００が冷房専用の機種の場合には、四方弁３２を設けなくてもよい。なお、室外熱交換器３３は、本発明における「凝縮器」に相当する。

なお、室内機４０ａ〜４０ｆのそれぞれを特に区別しない場合、室内機４０と称する。また、室外膨張弁２１ａ〜２１ｆのそれぞれを特に区別しない場合、室外膨張弁２１と称する。

室内機４０ａ〜４０ｆは、冷媒分配器２０から冷媒配管を介して分岐して、室外機３０に対して並列に設けられている。室内機４０ａ〜４０ｆは、冷媒配管を介してガス分岐ヘッダー３５に接続されている。室内機４０ａ〜４０ｆには、それぞれ室内熱交換器４１ａ〜４１ｆが設けられている。なお、室内熱交換器４１ａ〜４１ｆのそれぞれを特に区別しない場合、室内熱交換器４１と称する。なお、室内熱交換器４１は、本発明における「蒸発器」に相当する。

なお、本実施の形態１において室内機４０、室内熱交換器４１、及び室外膨張弁２１を６台設けた例を示したが、本発明はこれに限定されず、室内機４０、室内熱交換器４１、及び室外膨張弁２１が複数台設けられていればよい。このことは、後述する実施の形態２〜３についても同様である。

［空気調和機の運転動作］
次に、冷房運転における冷媒の流れについて説明する。圧縮機３１で圧縮された高圧ガス冷媒は、四方弁３２を通り、室外熱交換器３３に流入する。室外熱交換器３３に流入した高圧ガス冷媒は、室外ファン３４によって室外空気と熱交換をすることで冷却され、凝縮して高圧液冷媒となる。室外熱交換器３３から流出した高圧液冷媒は、室外膨張弁２１で減圧されて低圧の気液二相状態の冷媒となる。この気液二相の冷媒は、冷媒分配器２０によって各室内機４０に分配され、各室内熱交換器４１に流入する。各室内機４０に流入した気液二相の冷媒は、室内空気と熱交換を行うことで蒸発し、低圧ガス冷媒となる。この低圧ガス冷媒は、ガス分岐ヘッダー３５で集約され、四方弁３２を経由して圧縮機へ送られ、再び冷媒回路を循環する。なお、ガス分岐ヘッダー３５は従来品でよく、特別な技術的特徴を有していなくてもよい。

［従来の冷媒分配器］
本実施の形態１に係る冷媒分配器の説明の前に、まず従来の冷媒分配器について説明する。
図２は、従来の冷媒分岐ユニットの概略正面図である。また、図３は、従来の冷媒分岐ユニットの概略斜視図である。また、図４は、従来の冷媒分岐ユニットに備えられている冷媒分配器の概略側面図である。また、図５は、従来の冷媒分岐ユニットに備えられている冷媒分配器の概略斜視図である。また、図６は、従来の冷媒分配器の概略上面図である。

図２〜図６に示されるように、従来の冷媒分岐ユニット７０は、液冷媒を分配する冷媒分配器７１とガス冷媒を分岐するガス分岐ヘッダー７２とを備えている。図４及び図５に示すように、冷媒分配器７１は、冷媒を上から下に流通させる導入管７３と、冷媒を下から上に流通させる導入管７４とをＵ字状の導入管７５を介して接続している。導入管７４には、冷媒を各室内機に分配するための分岐管７６ａ、分岐管７６ｂ、分岐管７６ｃ、分岐管７６ｄ、分岐管７６ｅ、分岐管７６ｆが、それぞれ所定の間隔をあけて、冷媒の流通方向に沿って接続されている。なお、分岐管は、分岐管７６ａが最も低い位置に設けられ、分岐管７６ａ、分岐管７６ｂ、分岐管７６ｃ、分岐管７６ｄ、分岐管７６ｅ、分岐管７６ｆの順に高くなるように導入管７４に設置されている。

このように、従来の冷媒分配器７１は、冷媒を導入管７３の上から下へ流通させ、Ｕ字状の導入管７５を経由し、下から上に向かって導入管７４へ流入させる。導入管７４へ流入した冷媒は、それぞれ分岐管７６ａ、分岐管７６ｂ、分岐管７６ｃ、分岐管７６ｄ、分岐管７６ｅ、分岐管７６ｆへ分岐して分配される。

図７は、従来の冷媒分配器において各分岐管へ分配される液冷媒の量を示す図である。ここで、分岐管７６ａ、分岐管７６ｂ、分岐管７６ｃ、分岐管７６ｄ、分岐管７６ｅ、分岐管７６ｆの各分岐管へ、どの程度均等に冷媒が分配されるかを解析したところ、図７に示される解析結果を得ることが出来た。図７に示されるように、分岐管７６ｆ、分岐管７６ｅ、分岐管７６ｄ、分岐管７６ｃ、分岐管７６ｂ、分岐管７６ａの順に液相冷媒が多く分配されている。すなわち導入管７４の上方に設けられた分岐管ほど液相冷媒の量が多くなり、下方に設けられた分岐管には液相冷媒がほとんど分配されていない。

上方の分岐管に対して下方の分岐管の量が少なくなったのは、Ｕ字状の導入管７５で発生した液相冷媒に対する遠心力が影響し、この遠心力によって、偏った液相冷媒が分岐管の入口を反れて流れたことが原因である。

次に、分岐管を遠心方向、つまり液相冷媒が偏る方向に設置し、各分岐管に流入する液相冷媒の量を解析したところ、この場合も、導入管７４の上方に設けられた分岐管ほど液相冷媒の量が多くなり、下方に設けられた分岐管には液相冷媒がほとんど分配されていない結果となった。これは、遠心力により、液相冷媒の流速が速くなり、液相冷媒の速度が速い状態で通過する下方の分岐管に冷媒が流入しにくくなったことが原因である。

［冷媒分配器の構成］
次に、本実施の形態１に係る冷媒分配器について説明する。図８は、本発明の実施の形態１に係る冷媒分配器を搭載した冷媒分岐ユニットの概略斜視図である。また、図９は、本発明の実施の形態１に係る冷媒分配器の概略側面図である。また、図１０は、本発明の実施の形態１に係る冷媒分配器の概略斜視図である。また、図１１は、本発明の実施の形態１に係る冷媒分配器の概略上面図である。

図８〜図１１に示されるように、冷媒分岐ユニット８０は、液冷媒を分配する冷媒分配器２０とガス冷媒を分岐するガス分岐ヘッダー３５とを備えている。図９及び図１０に示すように、冷媒分配器２０は、冷媒を上から下に流通させる第一の導入管１２と、冷媒を下から上に流通させる第二の導入管１１とを、上面視した状態においてＵ字形状の調整管１３を介して接続している。第一の導入管１２は、水平で平坦な場所に鉛直方向に配置された場合において、上端部１２ａが開口し、下端部１２ｂが閉口し、冷媒を上から下に流通させる。一方、第二の導入管１１は、水平で平坦な場所に鉛直方向に配置された場合において、上流側である下端部１１ｂ及び下流側である上端部１１ａの両方が閉口し、冷媒を下から上に流通させる。なお、図中の矢印は冷媒の流れ１５を示している。なお、上端部１２ａは本発明における「一方の端部」に相当する。また、下端部１２ｂは本発明における「他方の端部」に相当する。

第二の導入管１１及び第一の導入管１２は、例えば外径が１２．０（ｍｍ）で肉厚が０．７（ｍｍ）の配管である。また、調整管１３は、例えば外径が９．５２（ｍｍ）で肉厚が０．７（ｍｍ）で、上面視した状態においてＵ字形状の配管である。このように、調整管１３の内径を、第二の導入管１１及び第一の導入管１２の内径より小さく設計することで、冷媒の循環量が少ないときでも、調整管１３で冷媒の流速を十分に確保して、第二の導入管１１への流入時に気液二相冷媒を十分に攪拌することができる。なお、本実施の形態１において、第二の導入管１１、第一の導入管１２及び調整管１３の寸法について具体的な数値を例に示したが、本発明はこれに限定されず、空気調和機１００の規模又は冷媒の種類等によって、適宜寸法を変更してもよい。

第二の導入管１１には、冷媒を各室内機に分配するための分岐管１０ａ、分岐管１０ｂ、分岐管１０ｃ、分岐管１０ｄ、分岐管１０ｅ、分岐管１０ｆが、それぞれ所定の間隔をあけて冷媒の流通方向に沿って接続されている。なお、分岐管は、分岐管１０ａが最も低い位置に設けられ、分岐管１０ａ、分岐管１０ｂ、分岐管１０ｃ、分岐管１０ｄ、分岐管１０ｅ、分岐管１０ｆの順に高くなるように第二の導入管１１に設置されている。なお、本実施の形態１において、第二の導入管１１に分岐管１０ａ〜１０ｆの６本を接続した例を示したが、本発明はこれに限定されず、複数本の分岐管が第二の導入管１１に接続されていればよい。このことは、後述する実施の形態２〜３についても同様である。また、分岐管１０ａ〜１０ｆのそれぞれを特に区別しない場合、分岐管１０と称する。また、図８及び図１１に示すように、分岐管１０の下流側には室外膨張弁２１が設けられている。

［調整管の説明］
図１２は、本発明の実施の形態１に係る冷媒分配器の下端部の拡大概略斜視図である。図１２に示されるように、調整管１３は接続部１３ａを介して第一の導入管１２に接続されている。また、調整管１３は接続部１３ｂを介して第二の導入管１１に接続されている。すなわち、調整管１３は、第一の導入管１２の下端部１２ｂ側を、第二の導入管１１の上流側の下端部１１ｂと第二の導入管１１の最上流側に接続されている分岐管１０ａとの間に接続している。調整管１３は、第二の導入管１１及び第一の導入管１２に対して、９０°の角度で設置されている。

また、調整管１３は、第二の導入管１１に対して開口した接続部１３ｂで気密に挿入され、第一の導入管１２に対して開口した接続部１３ａで気密に挿入される。このため、調整管１３の外径は、第二の導入管１１及び第一の導入管１２の外径より小さく設計する必要がある。また、調整管１３は、下端部１１ｂ及び下端部１２ｂから高さ２５（ｍｍ）の位置に設置されている。なお、本実施の形態１において、調整管１３が、下端部１１ｂ及び下端部１２ｂから高さ２５（ｍｍ）の位置に設置されている例を示したが、本発明はこれに限定されず、空気調和機１００の規模又は冷媒の種類等によって、適宜高さを変更してもよい。また、図１２において下端部１１ｂ及び下端部１２ｂの高さが揃った例を示したが、下端部１１ｂ及び下端部１２ｂの高さがそれぞれ異なってもよい。これらのことは、後述する実施の形態２〜３についても同様である。

［冷媒分配器内での冷媒の挙動］
次に、冷媒分配器２０内での冷媒の挙動について説明する。
図１２に示されるように、第一の導入管１２の上方から下方へ流入する気液二相の冷媒は、第一の導入管１２の下端部１２ｂの内壁面に衝突し、下方へ向かう勢いが打ち消されると共に、気相冷媒と液相冷媒が攪拌される。そして、気液二相の冷媒は、接続部１３ａから調整管１３へ流入する。調整管１３はＵ字形状をなしているため気液二相の冷媒には遠心力が加わる。接続部１３ｂを介して調整管１３を流出した気液二相の冷媒は、第二の導入管１１に流入する。この際、気液二相の冷媒は、第二の導入管１１の内壁面及び下端部１１ｂの内壁面に衝突することで遠心力が打ち消されると共に流速が減速させられ、さらに衝突した際の衝撃で気液二相の冷媒の攪拌が一層促進される。攪拌が十分に行われ遠心力が打ち消された気液二相の冷媒は、第二の導入管１１の上方に向かって流通し、各分岐管１０に分配される。このように、気液二相の冷媒に加わる遠心力を打ち消し、冷媒の流速を減速させ、攪拌を十分に行った後に気液二相の冷媒を各分岐管１０に分配することで、各分配器に均質な冷媒を供給することが可能となる。

図１３は、本発明の実施の形態１に係る冷媒分配器において各分岐管へ分配される液冷媒の量を示す図である。図１３に示されるように、各分岐管１０ａ〜１０ｆに分配される液相冷媒の量は、図７で示した液相冷媒の分配特性より改善され、各分岐管１０ａ〜１０ｆにほぼ均等に分配されている。このように、分岐管１０ａ〜１０ｆを備える第二の導入管１１と、第一の導入管１２とを調整管１３で繋ぐことで、従来の冷媒分配器７１の形状で発生していた遠心力による冷媒の偏りと、冷媒の流速の加速を第一の導入管１２、第二の導入管１１及び調整管１３で打ち消すことが可能となる。

［実施の形態１の効果］
以上のことから、本実施の形態１によれば、冷媒分配器２０は、一方の端部が開口し他方の端部が閉口し、一方の端部から他方の端部の方向に冷媒を流通する第一の導入管１２と、上流側及び下流側の両端部が閉口し、第一の導入管の冷媒の流通方向と逆方向に冷媒を流通する第二の導入管１１と、第二の導入管１１の冷媒の流通方向に接続された複数本の分岐管１０と、第一の導入管１２と第二の導入管１１とを接続する調整管１３と、を有し、調整管１３は、第一の導入管１２の他方の端部側を、第二の導入管１１の上流側の端部と第二の導入管１１の最上流側に接続されている分岐管１０との間に接続している。このようにすることで、気液二相冷媒を複数の室内機４０に均等に分配できる冷媒分配器２０を得ることができる。

また、第一の導入管１２は、鉛直方向に配置された場合において、上方から下方へ冷媒を流通させ、第二の導入管１１は、鉛直方向に配置された場合において、下方から上方へ冷媒を流通させる。このようにすることで、十分に気液二相冷媒を攪拌することができる冷媒分配器２０を得ることができる。

また、調整管１３は、第一の導入管１２及び前記第二の導入管１１の内径よりも小さい径を有している。このようにすることで、冷媒の循環量が少ないときでも、調整管１３で冷媒の流速を十分に確保して、第二の導入管１１への流入時に気液二相冷媒を十分に攪拌することができる。

また、調整管１３は、上面視した状態においてＵ字形状である。このようにすることで、第一の導入管１２から流出した冷媒を第二の導入管１１の内壁面に衝突させることができ、冷媒に加わる遠心力及び流速の加速を打ち消すことができる冷媒分配器２０を得ることができる。

また、調整管１３は、第一の導入管１２及び第二の導入管１１に対して垂直に設置されている。このようにすることで、第一の導入管１２から流出した冷媒を第二の導入管１１の内壁面に垂直に衝突させることができ、効率よく冷媒に加わる遠心力及び流速の加速を打ち消すことができる冷媒分配器２０を得ることができる。

また、圧縮機３１、室外熱交換器３３、複数の室外膨張弁２１及び複数の室内熱交換器４１を順に冷媒配管により接続して構成される冷凍サイクルを備えた空気調和機１００であって、前記室外熱交換器３３と前記複数の室外膨張弁２１との間に、冷媒分配器２０を備えるようにする。このようにすることで、気液二相冷媒を複数の室内機４０に均等に分配できる冷媒分配器２０を備えた空気調和機１００を得ることができる。

実施の形態２．
本実施の形態２における冷媒分配器の基本的な構成は実施の形態１における冷媒分配器と同様であるため、以下、実施の形態１との相違点を中心に本実施の形態２を説明する。実施の形態１と本実施の形態２との相違点は、調整管が第一の導入管及び第二の導入管に対して傾いている点である。

図１４は、本発明の実施の形態２に係る冷媒分配器の下端部の拡大概略斜視図である。図１４に示されるように、冷媒分配器２０ａは調整管１７と、第一の導入管１２と、第二の導入管１１とを備えている。調整管１７は上面視した状態においてＵ字形状をなしている。調整管１７は、接続部１３ａを介して第一の導入管１２に接続され、接続部１３ｂを介して第二の導入管１１に接続されている。第一の導入管１２及び第二の導入管１１が水平で平坦な場所で鉛直方向に配置された状態において、調整管１７は、第一の導入管１２及び第二の導入管１１に対して、分岐管１０側に傾いて接続されている。つまり、調整管１７は上側に傾いて第一の導入管１２及び第二の導入管１１に接続されている。

［冷媒分配器内での冷媒の挙動］
次に、冷媒分配器２０ａ内での冷媒の挙動について説明する。
図１４に示されるように、第一の導入管１２の上方から下方へ流入する気液二相の冷媒は、第一の導入管１２の下端部１２ｂの内壁面に衝突し、下方へ向かう勢いが打ち消されると共に、気相冷媒と液相冷媒が攪拌される。そして、気液二相の冷媒は、接続部１３ａから調整管１７へ流入する。調整管１７はＵ字形状をなしているため気液二相の冷媒には遠心力が加わる。接続部１３ｂを介して調整管１３を流出した気液二相の冷媒は、第二の導入管１１に流入する。この際、気液二相の冷媒は、第二の導入管１１の内壁面及び下端部１１ｂの内壁面に衝突することで遠心力が打ち消されると共に流速が減速させられ、さらに衝突した際の衝撃で気液二相の冷媒の攪拌が一層促進される。攪拌が十分に行われ遠心力が打ち消された気液二相の冷媒は、第二の導入管１１の上方に向かって流通し、各分岐管１０に分配される。このように、気液二相の冷媒に加わる遠心力を打ち消すと共に流速を減速させ、さらに攪拌を十分に行った後に気液二相の冷媒を各分岐管１０に分配することで、各分配器に均質な冷媒を供給することが可能となる。

［実施の形態２の効果］
以上のことから、本実施の形態２によれば、調整管１７は、分岐管１０側に傾いて設けられている。このようにすることで、実施の形態１の効果に加えて、気液二相の冷媒に加わる遠心力を打ち消すと共に流速を減速させ、さらに攪拌を十分に行った後に気液二相の冷媒を各分岐管１０に分配することで、各分配器に均質な冷媒を供給することが可能となる。

実施の形態３．
本実施の形態３における冷媒分配器の基本的な構成は実施の形態１における冷媒分配器と同様であるため、以下、実施の形態１との相違点を中心に本実施の形態３を説明する。実施の形態１と本実施の形態３との相違点は、調整管が直線形状である点である。

図１５は、本発明の実施の形態３に係る冷媒分配器の下端部の拡大概略斜視図である。図１５に示されるように、冷媒分配器２０ｂは調整管１６と、第一の導入管１２と、第二の導入管１１とを備えている。調整管１６は上面視した状態において直線形状をなしている。調整管１６は、接続部１３ａを介して第一の導入管１２に接続され、接続部１３ｂを介して第二の導入管１１に接続されている。第一の導入管１２及び第二の導入管１１が水平で平坦な場所で鉛直方向に配置された状態において、調整管１６は、第一の導入管１２及び第二の導入管１１に水平方向に接続されている。なお、本実施の形態３において、調整管１６が水平方向に接続された例を示したが本発明はこれに限定されない。例えば、第一の導入管１２の接続部１３ａを、第二の導入管１１の接続部１３ｂより高い位置に設け、調整管１６を傾けて設置してもよい。この場合、調整管１６から流出した冷媒が第二の導入管１１の下端部１１ｂにより多く衝突することで、一層、気液二相の冷媒が攪拌されると共に、冷媒の流速を減速させる効果を得ることができる。

［冷媒分配器内での冷媒の挙動］
次に、冷媒分配器２０ｂ内での冷媒の挙動について説明する。
図１５に示されるように、第一の導入管１２の上方から下方へ流入する気液二相の冷媒は、第一の導入管１２の下端部１２ｂの内壁面に衝突し、下方へ向かう勢いが打ち消されると共に、気相冷媒と液相冷媒が攪拌される。そして、気液二相の冷媒は、接続部１３ａから調整管１６へ流入する。接続部１３ｂを介して調整管１６を流出した気液二相の冷媒は、第二の導入管１１に流入する。この際、気液二相の冷媒は、第二の導入管１１の内壁面及び下端部１１ｂに衝突することで流速が減速させられ、さらに衝突した際の衝撃で気液二相の冷媒の攪拌が一層促進される。攪拌が十分に行われた気液二相の冷媒は、第二の導入管１１の上方に向かって流通し、各分岐管１０に分配される。このように、気液二相の冷媒の流速を減速させ、攪拌を十分に行った後に気液二相の冷媒を各分岐管１０に分配することで、各分配器に均質な冷媒を供給することが可能となる。

［実施の形態３の効果］
以上のことから、本実施の形態３によれば、調整管１６は、上面視した状態において直線形状である。このようにすることで、実施の形態１の効果に加えて、冷媒の流速を減速させ、尚且つ気液二相の冷媒の攪拌を促進することができる冷媒分配器２０ｂを得ることができる。

また、調整管１６は、第一の導入管１２側の接続部１３ａが第二の導入管１１側の接続部１３ｂより高い位置に接続されている。このようにすることで、調整管１６から流出した冷媒が第二の導入管１１の下端部１１ｂにより多く衝突することで、一層、気液二相の冷媒が攪拌されると共に、冷媒の流速を減速させる効果を得ることができる。

以上、実施の形態１〜３について説明したが、本発明は各実施の形態の説明に限定されない。例えば、各実施の形態の全て又は一部を組み合わせることも可能である。

１０ 分岐管、１０ａ〜１０ｆ 分岐管、１１ 第二の導入管、１１ａ 上端部、１１ｂ 下端部、１２ 第一の導入管、１２ａ 上端部、１２ｂ 下端部、１３ 調整管、１３ａ 接続部、１３ｂ 接続部、１５ 冷媒の流れ、１６ 調整管、１７ 調整管、２０冷媒分配器、２０ａ 冷媒分配器、２０ｂ 冷媒分配器、２１ 室外膨張弁、２１ａ〜２１ｆ 室外膨張弁、３０ 室外機、３１ 圧縮機、３２ 四方弁、３３ 室外熱交換器、３４ 室外ファン、３５ ガス分岐ヘッダー、４０ 室内機、４０ａ〜４０ｆ 室内機、４１ 室内熱交換器、４１ａ〜４１ｆ 室内熱交換器、７０ 冷媒分岐ユニット、７１ 冷媒分配器、７２ ガス分岐ヘッダー、７３ 導入管、７４ 導入管、７５ 導入管、７６ 分岐管、７６ａ〜７６ｆ 分岐管、８０ 冷媒分岐ユニット、１００ 空気調和機。

本発明に係る冷媒分配器は、一方の端部が開口し他方の端部が閉口し、一方の端部から他方の端部の方向に冷媒を流通する第一の導入管と、上流側及び下流側の両端部が閉口し、前記第一の導入管の冷媒の流通方向と逆方向に冷媒を流通する第二の導入管と、前記第二の導入管の冷媒の流通方向に沿って順に接続された複数本の分岐管と、前記第一の導入管と前記第二の導入管とを接続する調整管と、を有し、前記調整管は、前記第一の導入管の前記他方の端部側を、前記第二の導入管の上流側の端部と前記第二の導入管の最上流側に接続されている前記分岐管との間に接続し、上面視した状態においてＵ字形状である。
また、本発明に係る冷媒分配器は、一方の端部が開口し他方の端部が閉口し、一方の端部から他方の端部の方向に冷媒を流通する第一の導入管と、上流側及び下流側の両端部が閉口し、前記第一の導入管の冷媒の流通方向と逆方向に冷媒を流通する第二の導入管と、前記第二の導入管の冷媒の流通方向に沿って順に接続された複数本の分岐管と、前記第一の導入管と前記第二の導入管とを接続する調整管と、を有し、前記調整管は、前記第一の導入管の前記他方の端部側を、前記第二の導入管の上流側の端部と前記第二の導入管の最上流側に接続されている前記分岐管との間に接続し、上面視した状態において直線形状であり、前記第一の導入管側の接続部が前記第二の導入管側の接続部より高い位置に接続されているものである。

Claims (10)

1. 一方の端部が開口し他方の端部が閉口し、一方の端部から他方の端部の方向に冷媒を流通する第一の導入管と、
   上流側及び下流側の両端部が閉口し、前記第一の導入管の冷媒の流通方向と逆方向に冷媒を流通する第二の導入管と、
   前記第二の導入管の冷媒の流通方向に沿って順に接続された複数本の分岐管と、
   前記第一の導入管と前記第二の導入管とを接続する調整管と、を有し、
   前記調整管は、
   前記第一の導入管の前記他方の端部側を、前記第二の導入管の上流側の端部と前記第二の導入管の最上流側に接続されている前記分岐管との間に接続している
   冷媒分配器。
2. 前記第一の導入管は、
   鉛直方向に配置された場合において、上方から下方へ冷媒を流通させ、
   前記第二の導入管は、
   鉛直方向に配置された場合において、下方から上方へ冷媒を流通させる
   請求項１に記載の冷媒分配器。
3. 前記調整管は、
   前記第一の導入管及び前記第二の導入管の内径よりも小さい径を有している
   請求項１又は２に記載の冷媒分配器。
4. 前記調整管は、
   上面視した状態においてＵ字形状である
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の冷媒分配器。
5. 前記調整管は、
   前記第一の導入管及び前記第二の導入管に対して垂直に設置されている
   請求項４に記載の冷媒分配器。
6. 前記調整管は、
   前記分岐管側に傾いている
   請求項４に記載の冷媒分配器。
7. 前記調整管は、
   上面視した状態において直線形状である
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の冷媒分配器。
8. 前記調整管は、
   前記第一の導入管側の接続部が前記第二の導入管側の接続部より高い位置に接続されている
   請求項７に記載の冷媒分配器。
9. 圧縮機、凝縮器、複数の室外膨張弁及び複数の蒸発器を順に冷媒配管により接続して構成される冷凍サイクルを備えた空気調和機であって、
   前記凝縮器と前記複数の室外膨張弁との間に、請求項１〜８の何れか一項に記載の冷媒分配器を備えた空気調和機。
10. 前記圧縮機、前記凝縮器、前記複数の室外膨張弁、及び前記冷媒分配器が１台の室外機に搭載された
    請求項９に記載の空気調和機。

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