JPH0476360A - 冷媒分流器 - 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′明は空機機器や冷凍機器等の冷凍サイクルにおい
て、冷媒を均等に分流するだめの冷媒分流器に関するも
のである。

従来の技術 近年、冷凍システムのマルチ化及び熱交換器の伝熱管細
径化に伴う複数回路化等に対応するために冷媒分流器が
用いられておシ、その重要度が増している。

前記冷媒分流器の中でも、コンパクトで低コストでしか
も製作・取付が容易であることよシ銅製成形品が多用さ
れている（例えば特開昭６１−９３３６６夛公報）。

以下、図面を参照しながら上述した従来の冷媒分流器に
ついて説明を行う。

第８図と第９図は従来の冷媒分流器の形状を示す斜視図
、断面図で、第１０図は冷媒分流器の熱交換器への抱付
状態を示す外観斜視図で、第１１図から第１３図は熱交
換器を冷凍サイクル運転し蒸発器として使用した際の冷
媒分流器内部の冷媒状態を示す断面図である。

第８図から第１３図において、５１は冷媒分流器で、流
入管５２と複数の流出管６３と円筒容器６４からなる。

円筒容器５４には、上面に配設された流出管挿入孔５６
に複数の流出管５３が接合され、下方に配設された流入
管挿入孔５６に流入管６２が接合されている。また、５
７は冷媒管５８によって冷媒回路を構成している熱交換
器で、冷媒分流器６１が複数の冷媒回路を形成するため
に熱交換器６７の側面に取シ付けられている。なお、図
中矢印Ａは冷媒流の動方向、矢印Ｇは重力方向を示す。

以上のように構成された冷媒分流器について、以下第１
０図、第１１図を用いてその動作を説明する。

冷凍サイクルを流れる冷媒Ａは熱交換器５７に流入する
とき、冷媒分流器６１へ一旦流入し、冷媒分流器６１に
より分流され冷媒管６８で形成される複数の冷媒回路に
流れ込む。蒸発器として熱交換器を使用した場合、冷媒
分流器６１は、気相Ａ１と液相Ａ２との二相流となった
冷媒Ａが流入管５２から円筒容器６４内部に流入し、複
数の流出管５３から流出していく。このとき、気液二相
流の冷媒Ａは円筒容器６４で流速が低下し、気液がいっ
そう分離される。液相Ａ２の一部は円筒容器６４下部に
滞留し、液だまりを生じ、液だまシは新たに流入する冷
媒Ａによって循環、攪乱されている。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、第１の課題として上記のような構成では
、複数の流出管５３０円筒円筒容器６４内挿入の調整が
困難であり、接合時に挿入しろのばらつきが発生する。

第１１図に示すように、挿入しろのばらつきは流出管６
３の流入口と液面との距離のばらつきとなり、液面との
距離が近い流出管に冷媒Ａの液相Ａ２が多く流れ均等な
分流ができず、また挿入しろのばらつきによって冷媒分
流器ごとに分流特性がことなシ、安定した冷媒分流器を
供給できないという課題を有していた。

また、第２の課題として上記のような構成では、第１２
図のように分流器全体が傾斜して取り付けられた場合、
円筒容器６４上面に取り付けられた流出管５３のうち鉛
直下部に位置する一部の流出管５３が液面との距離が近
くなるため、冷媒Ａの液相Ａ２が多く流れ、冷媒Ａの重
量の均等な分流ができないという課題を有していた。ま
た、第１３図に示すように流入管６２が傾斜している場
合でも流入管６２より流入する冷媒Ａによって流入方向
の液面が攪乱され液相Ａ２が一部の流出管５３に流れや
すくなル、冷媒へ重量の均等な分流ができないという課
題を有していた。

本発明は上記課題に鑑み、冷媒の均等な分流が行える冷
媒分流器を提供するものである。

課題を解決するための手段 上記第１の課題を解決するために本発明の第１発明は、
上面に配設された複数の流出管挿入孔と、下面中央部に
配設された流入管挿入孔とから成る円筒容器と、前記流
入管挿入孔に接合され流出口にノズル部が形成された流
入管と、前記流出管挿入孔に挿入され挿入部先端が円筒
容器下面に接触した状態で接合され、かつ挿入側端部の
円筒容器中心方向に切り欠き部を有した複数の流出管か
ら構成されるものである。

まだ、第２の課題を解決するだめに本発明の第２発明は
、上面中央部に配設された凸部と、凸部周辺に配設され
た複数の流出管挿入孔と、下面中央部に配設された流入
管挿入孔とから成る円筒容器と、前記流入管挿入孔に接
合され流出口にノズル部が形成された流入管と、前記流
出管挿入孔に接合された複数の流出管から構成されるも
のである。

作　　用 本発明の第１発明は上記した構成によって、冷媒の気液
混合を促進し、気液の分離を抑えることが可能となる。

さらに、流出管の挿入しろの調整が必要なく、かつ各流
出管の挿入しろを均一にすることができるため、流出管
冷媒流入口の高さが各流出管で一定とすることができ、
均等な分流が可能となる。また、サンプル間で分流特性
の安定した冷媒分流器が供給できる。

また、本発明の第２発明は上記した構成によって、流入
管を流れる気液分離した冷媒を流入管流出口のノズル部
より噴出し、円筒容器上面に設けられた凸部内面に衝突
させノズルによる噴出効果と壁面への衝突、擾乱効果に
より気液混合を進め、気液二相流の均一化を促進させる
とともに放射方向に配置された流出管へ円滑に流出させ
ることによって傾斜取付状態でも各冷媒管への均等分流
を行うものである。

実施例 以下本発明の第１発明の実施例の冷媒分流器について図
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発明の実施例における冷
媒分流器の形状を示し、第３図は熱交換器を冷凍サイク
ル運転し蒸発器として使用した際の冷媒分流器内部の冷
媒状態を示す。

１は冷媒分流器、２は上面に流出管挿入孔７を有し、下
面に流入管挿入孔６を有した円筒容器、３は円筒容器２
の流入管挿入孔６に接合され、流出口にノズル部８を設
けた流入管、４は流出管挿入孔７に挿入され、挿入側先
端が円筒容器２下面内壁に接触している状態で円筒容器
２に接合された流出管である。また、流出管１４の端部
の円筒容器２中心方向には切り欠き部１９が設けられ、
冷媒の通路となる。

冷媒分流器１は流入管３のノズル部８によシ、冷媒の気
液混合が促進され気液の分離が抑えらねる。また、流出
管４を円筒容器２下面にあたるまで挿入接合することに
よって、流出管４の挿入しろ調整が必要なくなり、接合
が容易に行える。各流出管の挿入しろを均一にすること
ができるため、流出管冷媒流入口の高さが各流出管で一
定し、冷凍サイクル運転時において、第３図に示すよう
にノズル部８の効果により気液が混合された冷媒は、距
離を同じくする各流出管に円滑に流れ均等な分流が可能
となる。また、この方法によると冷媒分流器間の挿入し
るのばらつきがほとんどなく、安定した分流特性を有す
る冷媒分流器を供給できる。

以上のように本実施例によれば、上面に配設された複数
の流出管挿入孔７と、下面中央部に配設された流入管挿
入孔６とから成る円筒容器２と、前記流入管挿入孔６に
接合され流出口にノズル部８が形成された流入管３と、
前記流出管挿入孔７に挿入され挿入部先端が円筒容器下
面に接触した状態で接合され、かつ挿入側端部の円筒容
器中心方向に切り欠き部９を有した複数の流出管４から
構成される冷媒分流器１によって冷媒の気液混合が促進
され冷媒分流器内の気液分離を抑えることが可能となる
。また、流出管の接合が挿入しろ調整の手間なく容易に
行え、さらに、挿入しろが均一であるため均等な分流が
可能となる。また、サンプル間での挿入しろのばらつき
もほとんどなく分流特性の安定した冷媒分流器が供給で
きる。

つぎに、本発明の第２発明の実施例の冷媒分流器につい
て図面を参照しながら説明する。

第４図、第６図は本発明の第２発明の実施例における冷
媒分流器の形状を示し、第６図および第７図は熱交換器
を冷凍サイクル運転し蒸発器として使用した際の冷媒分
流器内部の冷媒状態を示す。

１１は冷媒分流器、１２は上面中央に凸部１５と凸部１
５周辺に流出管挿入孔１７を有し、下面に流入゛管挿入
孔１６を有した円筒容器、１３は円筒容器１２の流入管
挿入孔１６に接合され、流出口にノズル部１８を設けた
流入管、１４は流出管挿入孔１７に挿入接合された流出
管である。また、図中矢印Ｂは冷媒の流動方向、矢印Ｇ
は重力方向を示す。

以上のように構成された冷媒分流器について、以下第６
図および第７図を用いてその動作について説明する。

冷凍サイクルの閉回路を流れる冷媒Ｂが気相Ｂ１と液相
Ｂ２との二相流Ｂとなって冷媒分流器１１に流れ込む。

冷媒分流器１１に流れ込む冷媒Ｂは流入管１３のノズル
部１８によって縮流・加速され噴流となって円筒容器１
２内部に流出し、円筒容器１２上面の凸部１６内壁に衝
突し、さらに攪はん混合される。この衝突・攪はん・混
合作用によって冷［Ｂの気液二相流の混合状態は均一化
され、均一化された冷媒Ｂは凸部１５および円筒容器１
２内壁内にそって放射状に広がり、各流出管１４へ流れ
る。この時、円筒容器１２内部での冷媒Ｂ（ｌ−１：気
液の分離が小さく、均一化されていることに°より、第
６図に示すように傾斜して取り付けられた場合でも、重
力の影響が少なく均等な分流が得られる。また、第７図
に示すように流入管が傾斜して取り付けられた場合でも
、冷媒Ｂが混合され均一化していることと、凸部１５内
壁に一旦衝突することにより冷媒が直接一部の流出管１
４に流れないため均等な分流が得られる。

なお１円筒容器１２の高さが小さく流出管入口までの距
離が小さいほど円筒容器内冷媒Ｂの流速が大きく、よシ
冷媒の気液混合効果が発揮され、また、液だまりの発生
も抑えられる。

以上のように本実施例によれば、上面中央部に配設され
た凸部１６と、凸部１６周辺に配設された複数の流出管
挿入孔１７と、下面中央部に配設された流入管挿入孔１
６とから成る円筒容器１２と、前記流入管挿入孔１６に
接、合され流出口にノズル部１８が形成された流入管１
３と、前記流出管挿入孔１７に接合された複数の流出管
１４からなる冷媒分流器１１によって、円筒容器１２内
の冷媒の気液混合を進め、気液二相流の均一化した状態
で、放射方向に配置された流出管１４へ円滑に流出させ
ることができ、冷媒分流器１１が傾斜して取り付けられ
た場合でも均等な分流を行うことができる。

発明の効果 以上のように本発明の第１発明は、上面に配設された複
数の流出管挿入孔と、下面中央部に配設された流入管挿
入孔とから成る円筒容器と、前記流出管挿入孔に接合さ
れ流出口にノズル部が形成された流入管と、前記流出管
挿入孔に挿入され挿入部先端が円筒容器下面に接触した
状態で接合され、かつ挿入側端部の円筒容器中心方向に
切り欠き部を有した複数の流出管から構成される冷媒分
流器１によって、ノズルによシ冷媒の気液混合を促進し
、気液の分離を抑えることが可能となり、さらに、流出
管の挿入しろの調整が必要なく、かつ各流出管の挿入し
ろを均一にすることができるため、均等な分流が可能と
なる。捷だ、サンプル間での流出管挿入しろばらつきが
ほとんどなく、分流特性の安定した冷媒分流器が供給で
きる。

また、本発明の第２発明は、上面中央部に配設された凸
部と、凸部周辺に配設された複数の流出管挿入孔と、下
面中央部に配設された流入管挿入孔とから成る円筒容器
と、前記流入管挿入孔に接合され流出口にノズル部が形
成された流入管と、前記流出管挿入孔に接合された複数
の流出管から構成することにより、円筒容器内の冷媒の
気液混合を進め、気液二相流の均一化した状態で、放射
方向に配置された流出管へ円滑に流出させることができ
、分流器が傾斜して取シ付けられた場合でも均等な分流
を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１発明の実施例における冷媒分流器
の概略形状を示す斜視図、第２図は冷媒分流器における
断面図、第３図は同冷媒分流器の冷凍サイクル運転時の
冷媒の流れを示す断面図、第４図は本発明の第２発明の
実施例における冷媒分流器の概略形状を示す斜視図、第
６図は同冷媒分流器の断面図、第６図は同冷媒分流器に
おい℃全体を傾斜して取υ付けた際の冷凍サイクル運転
時の冷媒の流れを示す断面図、第７図は同冷媒分流器に
おいて流入管を傾斜して取υ付けだ際の冷凍サイクル運
転時の冷媒の流れを示す断面図、第８図は従来の分流器
の概略形状を示す斜視図、第９図は同冷媒分流器の断面
図、第１０図は同冷媒分流器の熱交換器取付状態を示す
斜視図、第１１図は同冷媒分流器において流出管の挿入
しるが異なった際の冷凍サイクル運転時の冷媒の流れを
示す断面図、第１２図は同冷媒分流器の全体を傾斜して
取υ付けた際の冷媒の流れを示す断面図、第１３図は同
冷媒分流器の流入管を傾斜して取シ付けた際の冷媒の流
れを示す断面図である。 １．１１・・・・・・冷媒分流器、２，１２・・・・・
・円筒容器、３，１３・・・・・・流入管、４，１４・
・・・・・流出管、１５・・・・・・凸部、６，１ｅ・
・・・・・流入管挿入孔、７゜１７・・・・・・流出管
挿入孔、８，１８・・・・・・ノズル部、９・・・・・
・切り欠き部。 代理人の氏名　弁理士　粟　野　重　孝　ほか１名搾線
分良シ ！ 沸拝分う晟舞 １１　−−一　ン１；　重！９　　シ気５；【＋２−°
円　藺ぶ４区 １３−−づ気入菅 １７・・−５Ｌ 出 菅挿入孔 第１０図 沢 第１１ｍ ０　　Ｏ− θ 第１２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）上面に配設された複数の流出管挿入孔と、下面中
   央部に配設された流入管挿入孔とからなる円筒容器と、
   前記流入管挿入孔に接合され流出口にノズル部が形成さ
   れた流入管と、前記流出管挿入孔に挿入され挿入部先端
   が円筒容器下面に接触した状態で接合され、かつ挿入側
   端部の円筒容器中心方向に切り欠き部を有した複数の流
   出管とからなる冷媒分流器。
2. （２）上面中央部に配設された凸部と、凸部周辺に配設
   された複数の流出管挿入孔と、下面中央部に配設された
   流入管挿入孔とからなる円筒容器と、前記流入管挿入孔
   に接合され流出口にノズル部が形成された流入管と、前
   記流出管挿入孔に接合された複数の流出管とからなる冷
   媒分流器。