JP2684831B2 - 分流器及びその製造方法 - Google Patents
分流器及びその製造方法Info
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- JP2684831B2 JP2684831B2 JP2217784A JP21778490A JP2684831B2 JP 2684831 B2 JP2684831 B2 JP 2684831B2 JP 2217784 A JP2217784 A JP 2217784A JP 21778490 A JP21778490 A JP 21778490A JP 2684831 B2 JP2684831 B2 JP 2684831B2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
- F25B41/40—Fluid line arrangements
- F25B41/42—Arrangements for diverging or converging flows, e.g. branch lines or junctions
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B39/00—Evaporators; Condensers
- F25B39/02—Evaporators
- F25B39/028—Evaporators having distributing means
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は，空気調和機等に用いられる熱交換器に係
り，特にその分流器に関するものである。
り，特にその分流器に関するものである。
［従来の技術］ 第14図ないし第16図は例えば特開昭63−220054号公報
に示す従来の分流器の要部斜視図である。図において，
（１）は熱交換器で，フィン（２）と伝熱管（３）とに
より構成されている。（４）は分流器本体で上記熱交換
器（１）の上流側に接続した流入側配管（５）と，下流
側に接続した流出側配管（６）とを備えている。
に示す従来の分流器の要部斜視図である。図において，
（１）は熱交換器で，フィン（２）と伝熱管（３）とに
より構成されている。（４）は分流器本体で上記熱交換
器（１）の上流側に接続した流入側配管（５）と，下流
側に接続した流出側配管（６）とを備えている。
（７）は上記分流器本体（４）の流入側分流器（4a）
内に設けた撹拌部材で，複数枚のフレード（５）からな
る軸流羽根車より構成され，流体の流れ方向と同軸に配
設してある。
内に設けた撹拌部材で，複数枚のフレード（５）からな
る軸流羽根車より構成され，流体の流れ方向と同軸に配
設してある。
次に動作を説明する。第14図ないし第16図に示すよう
に，流入側分流器（4a）内撹拌部材（７）であるブレー
ド（５）から成る軸流羽根車の流入冷媒流速により回転
させられ，流入時点で気液二相流であったものを，気液
混合状態にして各下流側配管（６）に分流吐出させる。
に，流入側分流器（4a）内撹拌部材（７）であるブレー
ド（５）から成る軸流羽根車の流入冷媒流速により回転
させられ，流入時点で気液二相流であったものを，気液
混合状態にして各下流側配管（６）に分流吐出させる。
また，二相冷媒の分流に関しては，冷房と暖房とでの
冷媒充填量の調整を目的として，熱交換器管の一部を液
溜めとして兼用した構成のものが実開昭56−18866号公
報に示されている。
冷媒充填量の調整を目的として，熱交換器管の一部を液
溜めとして兼用した構成のものが実開昭56−18866号公
報に示されている。
［発明が解決しようとする課題］ 従来の分流器は以上のように構成されているので，分
流及び合流に要するスペースが必要となるばかりか，気
液二相流を分流する場合，偏流が生じ熱交換器の熱負荷
に対応した分流が困難で，性能低下を起こしていた。
流及び合流に要するスペースが必要となるばかりか，気
液二相流を分流する場合，偏流が生じ熱交換器の熱負荷
に対応した分流が困難で，性能低下を起こしていた。
また，このような分流器では，製作の方法が切削加工
を用いなければならず，製造工程が複雑になるなどし
て，結果としてコストが上がる等の問題点があった。
を用いなければならず，製造工程が複雑になるなどし
て，結果としてコストが上がる等の問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので，熱交換器の熱負荷に対応した分流を可能と
することを目的としたものである。
れたもので，熱交換器の熱負荷に対応した分流を可能と
することを目的としたものである。
また，分流器の製作を容易にするとともに，安価な冷
媒の分流器を得ることを目的とする。
媒の分流器を得ることを目的とする。
［課題を解決するための手段］ 第１の発明に係る分流器は、液溜め部、分流部及び合
流部をそれぞれ所定形状で、かつ所定位置に凹凸成形し
た一対のプレートと、このプレートを接合し形成された
冷媒流路と、この冷媒流路と熱交換器とを接続する少な
くとも一方のプレートに外方へ向けて設けた管部と、液
溜め部上側とこの液溜め部より上方にある合流部を連結
し、液溜め部の気体を合流部へ導く管路と、を備えたも
のである。
流部をそれぞれ所定形状で、かつ所定位置に凹凸成形し
た一対のプレートと、このプレートを接合し形成された
冷媒流路と、この冷媒流路と熱交換器とを接続する少な
くとも一方のプレートに外方へ向けて設けた管部と、液
溜め部上側とこの液溜め部より上方にある合流部を連結
し、液溜め部の気体を合流部へ導く管路と、を備えたも
のである。
また、第２の発明に係る分流器の製造方法は、液溜め
部、分流部及び合流部をそれぞれの所定形状で、かつ所
定位置に配設すると共に、管部により上記液溜め部、分
流部及び合流部、液溜め部上側とこの液溜め部より上方
にある合流部を連結し、液溜め部の気体を合流部へ導く
管路、を連結させて、クラッド層より成る一対のプレー
トを加工する工程と、このプレートのクラッド層の面同
士を接重合し、その状態で真空炉内でロウ付接合する工
程と、かつ、熱交換器管をプレートの管部に差し込んだ
状態でプレート接合と同時に真空炉内でロウ付接合する
工程より構成したものである。
部、分流部及び合流部をそれぞれの所定形状で、かつ所
定位置に配設すると共に、管部により上記液溜め部、分
流部及び合流部、液溜め部上側とこの液溜め部より上方
にある合流部を連結し、液溜め部の気体を合流部へ導く
管路、を連結させて、クラッド層より成る一対のプレー
トを加工する工程と、このプレートのクラッド層の面同
士を接重合し、その状態で真空炉内でロウ付接合する工
程と、かつ、熱交換器管をプレートの管部に差し込んだ
状態でプレート接合と同時に真空炉内でロウ付接合する
工程より構成したものである。
［作用］ 第１の発明における分流器は，液体の単相のみを分流
し，偏流を生じることもなく，流速の速い気体は熱交換
器出口側の合流部と連通させて，熱交換器内の冷媒流速
を抑え管内の圧損を低下させかつ二相流の条件下でも冷
媒の分配を均一に行う また，第２の発明における分流器の製造方法は一対の
クラッド層を有するブレートを同時に成形及び接合で
き，熱交換器管と管部との接合も，プレートの接合と同
時に行う。
し，偏流を生じることもなく，流速の速い気体は熱交換
器出口側の合流部と連通させて，熱交換器内の冷媒流速
を抑え管内の圧損を低下させかつ二相流の条件下でも冷
媒の分配を均一に行う また，第２の発明における分流器の製造方法は一対の
クラッド層を有するブレートを同時に成形及び接合で
き，熱交換器管と管部との接合も，プレートの接合と同
時に行う。
［実施例］ 以下，第１の発明の実施例であり分流器を図について
説明する。第１図は分流器を搭載した空気調和機を示す
概略図，第２図は分流器の斜視図であり，図において
（４）は分流器本体で，片面にクラッド層（９）を設け
たアルミニウム板材よりなる一対のプレート（10）より
構成されている。（11）は液溜め部（12），分流部（1
3），合流部（14）を管路（15）により連結して形成し
た冷媒流路で，上記一対のプレート（10）の所定位置
に，それぞれの所定形状をプレスにより凹凸成形されて
いる。（15a）は第１管路で，上記液溜め部（12）と分
流部（13）とを連結している。（15b）は第２管路で，
上記液溜め部（12）と合流部（14）とを連結している。
説明する。第１図は分流器を搭載した空気調和機を示す
概略図，第２図は分流器の斜視図であり，図において
（４）は分流器本体で，片面にクラッド層（９）を設け
たアルミニウム板材よりなる一対のプレート（10）より
構成されている。（11）は液溜め部（12），分流部（1
3），合流部（14）を管路（15）により連結して形成し
た冷媒流路で，上記一対のプレート（10）の所定位置
に，それぞれの所定形状をプレスにより凹凸成形されて
いる。（15a）は第１管路で，上記液溜め部（12）と分
流部（13）とを連結している。（15b）は第２管路で，
上記液溜め部（12）と合流部（14）とを連結している。
（16）は上記分流器本体（４）の入口部で，液溜め部
（12）へ連通している。（17）は上記分流器本体（４）
の出口部で，合流部（14）に連結すると共に，上記液溜
め部（12）上側に連結している。
（12）へ連通している。（17）は上記分流器本体（４）
の出口部で，合流部（14）に連結すると共に，上記液溜
め部（12）上側に連結している。
（18）は第１管部で，分流部（13）の各端に形成され
ている。（19）は第２管部で，合流部（14）の各端に形
成されており，これら入口部（16），出口部（17）第１
管部（18）と共に，上記一対のプレート（10）の一方に
外方に向けてバーリング形状に突出形成している。
ている。（19）は第２管部で，合流部（14）の各端に形
成されており，これら入口部（16），出口部（17）第１
管部（18）と共に，上記一対のプレート（10）の一方に
外方に向けてバーリング形状に突出形成している。
次に第１の発明の実施例である分流器の動作について
説明する。
説明する。
分流器本体（４）の入口部（16）より流入した気液二
相の冷媒は，液溜め部（12）に導かれる。液溜め部（1
2）に導かれた気液二相の冷媒は，液溜め部（12）の下
部より液体のみが分流部（13）に連結している第１管路
（15a）を通り，分流部（13）へ導かれるまた，液溜め
部（12）に導かれた気液二相の冷媒の気体は合流部（1
4）と連結している第２管路（15b）を通り，分流器
（４）の出口部（19）へ導かれる。
相の冷媒は，液溜め部（12）に導かれる。液溜め部（1
2）に導かれた気液二相の冷媒は，液溜め部（12）の下
部より液体のみが分流部（13）に連結している第１管路
（15a）を通り，分流部（13）へ導かれるまた，液溜め
部（12）に導かれた気液二相の冷媒の気体は合流部（1
4）と連結している第２管路（15b）を通り，分流器
（４）の出口部（19）へ導かれる。
分流器（13）へ導かれた液冷媒は，熱交換器（１）の
各バスへ分流され，熱交換器（１）内を通過して合流部
（14）を通り，上記液溜め部（12）より導かれたガス冷
媒と合流し，分流器本体（４）の出口部（17）へ導かれ
る。
各バスへ分流され，熱交換器（１）内を通過して合流部
（14）を通り，上記液溜め部（12）より導かれたガス冷
媒と合流し，分流器本体（４）の出口部（17）へ導かれ
る。
冷凍サイクルに第１の発明の実施例である分流器を用
いた場合の状態を第４図及び第５図に示すモリエル線図
で説明する。
いた場合の状態を第４図及び第５図に示すモリエル線図
で説明する。
冷媒は凝縮器を出た後，減圧された二相で液溜め部
（12）より液冷媒のみが蒸発器である熱交換器（１）へ
送られるため，熱交換器（１）の入口−出口エンタルピ
差ΔIeは，従来よりも大きくなり，熱交換器（１）を流
れる冷媒流量は液溜め部（12）で，熱交換器（１）出口
へバイパスした量だけ少なくなり，熱交換器（１）へ流
入するのが流速の遅い液冷媒体であり，流量も減少し，
管内圧損も減少する。
（12）より液冷媒のみが蒸発器である熱交換器（１）へ
送られるため，熱交換器（１）の入口−出口エンタルピ
差ΔIeは，従来よりも大きくなり，熱交換器（１）を流
れる冷媒流量は液溜め部（12）で，熱交換器（１）出口
へバイパスした量だけ少なくなり，熱交換器（１）へ流
入するのが流速の遅い液冷媒体であり，流量も減少し，
管内圧損も減少する。
次に，第２の発明の実施例である分流器の製造方法を
図について説明する。
図について説明する。
例えば，第１の工程において，アルミニウム板材の片
面にロウ材のクラッド層を設けた二枚のプレート（10）
を第６図及び第７図に示すパターン，例えば，液溜め部
（12），分流器（13），合流部（14），第１管路（2
0），第２管路（21）を凹凸状態でプレス成形により加
工する。
面にロウ材のクラッド層を設けた二枚のプレート（10）
を第６図及び第７図に示すパターン，例えば，液溜め部
（12），分流器（13），合流部（14），第１管路（2
0），第２管路（21）を凹凸状態でプレス成形により加
工する。
第８図，第９図は第６図に示す管路（20）のVIII−VI
II断面及びIX−IX断面の部分を示したものである 次に，第２の工程では，プレス加工された一対のアル
ミニウム板材のクラッド層の面同士を接触させて重ね合
わせた状態で真空炉に入れてロウ付け接合する。
II断面及びIX−IX断面の部分を示したものである 次に，第２の工程では，プレス加工された一対のアル
ミニウム板材のクラッド層の面同士を接触させて重ね合
わせた状態で真空炉に入れてロウ付け接合する。
この第２の工程時に，熱交換器（１）のフイン（２）
と伝熱管（３）がアルミニウム部材の場合，第３の工程
として，第２の工程と同時に伝熱管（３）をプレート
（10）の管部（20）（21）に差し込んだ状態で，真空炉
内でロウ付接合する工程から成っている。
と伝熱管（３）がアルミニウム部材の場合，第３の工程
として，第２の工程と同時に伝熱管（３）をプレート
（10）の管部（20）（21）に差し込んだ状態で，真空炉
内でロウ付接合する工程から成っている。
上記の如き分流器の製造方法によれば，製造工程を簡
略化できるので，安価に製造できる効果が得られる。
略化できるので，安価に製造できる効果が得られる。
第10図はこのようにして製造された分流器（４）を組
込んだ状態を熱交換器（１）側から見た図であり，熱交
換器（１）を仮想線（一点鎖線）で示したものである。
込んだ状態を熱交換器（１）側から見た図であり，熱交
換器（１）を仮想線（一点鎖線）で示したものである。
なお，上記第１の発明の実施例では冷媒の入口部（1
6）及び出口部（17）をプレート（10）の平面上に管部
（15a）（15b）をバーリング形状に突出して設けた場合
を示したが，第11図に示すように，冷媒の入口部（16）
及び出口（17）をプレート（10）の周縁に開口部（16
a）（17a）を設けてもよい。第12図は第11図のＦ矢印の
方向から見た図であり，この方向から伝熱管（３）を差
し込むことになる。
6）及び出口部（17）をプレート（10）の平面上に管部
（15a）（15b）をバーリング形状に突出して設けた場合
を示したが，第11図に示すように，冷媒の入口部（16）
及び出口（17）をプレート（10）の周縁に開口部（16
a）（17a）を設けてもよい。第12図は第11図のＦ矢印の
方向から見た図であり，この方向から伝熱管（３）を差
し込むことになる。
また，上記実施例では熱交換器との管部の形状が円管
上のバーリング形状の場合を示したが，第13図に示した
ように熱交換部（１）との管部の形状を偏平管状のバー
リング形状としてもよい。
上のバーリング形状の場合を示したが，第13図に示した
ように熱交換部（１）との管部の形状を偏平管状のバー
リング形状としてもよい。
なお，これまでの実施例は空調機の室内ユニットの場
合を示したが室外ユニットでも，また冷凍装置の場合も
適用できることはいうまでもない。
合を示したが室外ユニットでも，また冷凍装置の場合も
適用できることはいうまでもない。
［発明の効果］ 以上のように，第１の発明によれば液溜め部，分流部
及び合流部をそれぞれ所定形状で，かつ所定位置に凹凸
成形した一対のプレートと，このプレートを接合し形成
された冷媒流路と，冷媒流路と熱交換器とを接続する管
部を上記一方のプレートに外方に向けて設け構成したも
ので，分流器は液体の単相のみを分流し，偏流も生ずる
ことなく熱交換器内の冷媒流速を抑え，圧損を低下させ
ると共に，二相流の条件下でも冷媒の分流を均一に行う
効果を有する。更に、液溜め部上側と合流部を連結し、
液溜め部の気体を上方へ導く管路を設けたので、熱交換
器へ流入する冷媒が流速の遅い液冷媒となるため、管内
圧損も減少すると共に、液単相のため冷媒の分流が均一
に行えるので、機器の効率が向上するとともに、プレー
ト内に液溜め部、分流部、合流部、冷媒流路、管部、及
び管路を設けたことによりコンパクト化が実現できる。
及び合流部をそれぞれ所定形状で，かつ所定位置に凹凸
成形した一対のプレートと，このプレートを接合し形成
された冷媒流路と，冷媒流路と熱交換器とを接続する管
部を上記一方のプレートに外方に向けて設け構成したも
ので，分流器は液体の単相のみを分流し，偏流も生ずる
ことなく熱交換器内の冷媒流速を抑え，圧損を低下させ
ると共に，二相流の条件下でも冷媒の分流を均一に行う
効果を有する。更に、液溜め部上側と合流部を連結し、
液溜め部の気体を上方へ導く管路を設けたので、熱交換
器へ流入する冷媒が流速の遅い液冷媒となるため、管内
圧損も減少すると共に、液単相のため冷媒の分流が均一
に行えるので、機器の効率が向上するとともに、プレー
ト内に液溜め部、分流部、合流部、冷媒流路、管部、及
び管路を設けたことによりコンパクト化が実現できる。
また，第２の発明によれば，液溜め部，分流部合流部
を一対のプレートを成形する方法として，プレートを加
工する工程と，クラッド層の面同士を接触させ重ね合わ
せ真空炉内でロウ付接合する工程と同時に熱交換器の伝
熱管と分流器とを真空炉内でロウ付接合する工程で製造
することができ，工数を低減し安価な分流器を得る効果
を有するものである。
を一対のプレートを成形する方法として，プレートを加
工する工程と，クラッド層の面同士を接触させ重ね合わ
せ真空炉内でロウ付接合する工程と同時に熱交換器の伝
熱管と分流器とを真空炉内でロウ付接合する工程で製造
することができ，工数を低減し安価な分流器を得る効果
を有するものである。
第１図はこの発明の一実施例による分流器を搭載した空
気調和機を示す概略図，第２図はこの発明の一実施例に
よる分流器を示す斜視図，第３図は第２図の分流器の動
作を示す説明図，第４図，第５図は冷凍サイクルのモリ
エル線図，第６図，第７図はこの発明の分流器の一対の
プレート成形パターンを示す平面図，第８図は第６図の
VIII−VIII拡大断面図，第９図は第６図のIX−IX拡大断
面図，第10図は組立て後の分流器を第１図に示す熱交換
器側から見た図，第11図ないし第13図は第１の発明の他
の実施例を示し，第11図は冷媒の入口部及び出口部をプ
レートの周縁に設けた場合の平面図，第12図は入口部及
び出口部の端面を示す拡大図，第13図はプレートの分
流，合流の管部の形状を偏平管状に形成した場合を示す
平面図，第14図は従来の分流器を備えた要部斜視図，第
15図は分流器の断面図，第16図は第15図に羽根車を備え
た断面図，第17図は第２の従来例を示す要部斜視図，第
18図は第17図の分流器の断面図，第19図は第18図に羽根
車を備えた断面図である。 図において，（１）は熱交換器，（４）は分流器本体
（９）はクラッド層，（10）はプレート，（11）は冷媒
流路，（12）は液溜め部，（13）は分流部，（14）は合
流部（15）は管部である。 図中，同一符号は同一又は相当部分を示す。
気調和機を示す概略図，第２図はこの発明の一実施例に
よる分流器を示す斜視図，第３図は第２図の分流器の動
作を示す説明図，第４図，第５図は冷凍サイクルのモリ
エル線図，第６図，第７図はこの発明の分流器の一対の
プレート成形パターンを示す平面図，第８図は第６図の
VIII−VIII拡大断面図，第９図は第６図のIX−IX拡大断
面図，第10図は組立て後の分流器を第１図に示す熱交換
器側から見た図，第11図ないし第13図は第１の発明の他
の実施例を示し，第11図は冷媒の入口部及び出口部をプ
レートの周縁に設けた場合の平面図，第12図は入口部及
び出口部の端面を示す拡大図，第13図はプレートの分
流，合流の管部の形状を偏平管状に形成した場合を示す
平面図，第14図は従来の分流器を備えた要部斜視図，第
15図は分流器の断面図，第16図は第15図に羽根車を備え
た断面図，第17図は第２の従来例を示す要部斜視図，第
18図は第17図の分流器の断面図，第19図は第18図に羽根
車を備えた断面図である。 図において，（１）は熱交換器，（４）は分流器本体
（９）はクラッド層，（10）はプレート，（11）は冷媒
流路，（12）は液溜め部，（13）は分流部，（14）は合
流部（15）は管部である。 図中，同一符号は同一又は相当部分を示す。
フロントページの続き (72)発明者 竹下 倫正 静岡県静岡市小鹿３丁目18番１号 三菱 電機株式会社静岡製作所内 (56)参考文献 実開 昭50−142569（ＪＰ，Ｕ)
Claims (2)
- 【請求項１】液溜め部、分流部及び合流部をそれぞれ所
定形状で、かつ所定位置に凹凸成形した一対のプレート
と、このプレートを接合し形成された冷媒流路と、この
冷媒流路と熱交換器とを接続する少なくとも一方のプレ
ートに外方へ向けて設けた管部と、液溜め部上側とこの
液溜め部より上方にある合流部を連結し、液溜め部の気
体を合流部へ導く管路と、を備えたことを特徴とする分
流器。 - 【請求項２】液溜め部、分流部及び合流部をそれぞれの
所定形状で、かつ所定位置に配設すると共に、管部によ
り上記液溜め部、分流部及び合流部、液溜め部上側とこ
の液溜め部より上方にある合流部を連結し、液溜め部の
気体を合流部へ導く管路、を連結させて、クラッド層よ
り成る一対のプレートを加工する工程と、このプレート
のクラッド層の面同士を接重合し、その状態で真空炉内
でロウ付接合する工程と、かつ、熱交換器管をプレート
の管部に差し込んだ状態でプレート接合と同時に真空炉
内でロウ付接合する工程とより成る分流器の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2217784A JP2684831B2 (ja) | 1990-08-17 | 1990-08-17 | 分流器及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2217784A JP2684831B2 (ja) | 1990-08-17 | 1990-08-17 | 分流器及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0498057A JPH0498057A (ja) | 1992-03-30 |
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