JP4483717B2 - 冷媒分流器 - Google Patents

Description

本願発明は、冷凍装置用の冷媒分流器の構造に関するものである。

従来の冷媒分流器５では、例えば図９および図１０に示すように、分流器本体５ａの上面部５ｃに設けられる複数本の分流管挿通穴１１，１１・・・の位置（図９）により、分流器本体５ａ内部に挿入された各分流管８ａ〜８ｋの先端側開口部の位置を規制することによって、同開口部を同一円周上に配置（図１０）するようにしている（特許文献１参照）。

特開２００２−１８８８６９号公報（明細書第１−５頁、図１−図５）

したがって、従来の構成では、図９および図１０に示すように分流パスの数が多い場合、各分流管８ａ〜８ｋの挿入穴１１，１１・・・を図９のように同一円周上に設けるためには、必然的に分流器本体５ａの直径を大きくする必要があった。

また、分流器本体５ａをコンパクトにするために、上記各分流管８ａ〜８ｋの挿入穴１１，１１・・・を上記分流器本体５ａ上面部５ｃの同一円周上でない箇所に設けるようにした場合、上記分流器本体５ａ内部の各分流管８ａ〜８ｋの先端側開口部の位置が図１０のような同一円周上には揃わなくなるので、偏流が起こり、蒸発器の性能を低下させてしまう問題があった。

本願発明は、このような問題を解決するためになされたものでなされたもので、分流器本体上面部の分流管挿通穴が同一円周上に設けられていなくても、挿入された分流管の先端が同一円周上に配置されるように構成した冷媒分流器を提供することを目的とするものである。

本願各発明は、それぞれ上記の問題を解決することを目的としてなされたものであって、次のような有効な課題解決手段を備えて構成されている。

（１） 請求項１の発明
この発明は、上下方向に延びる筒体状の分流器本体５ａと、該分流器本体５ａの下端側に設けられた冷媒流入口５ｄと、上記分流器本体５ａの球面状の上面部５ｃに設けられた複数の分流管挿通穴１１，１１・・・と、該複数の分流管挿通穴１１，１１・・・に挿通された複数本の分流管８ａ〜８ｋとからなり、上記冷媒流入口５ｄから流入した冷媒を上記複数本の分流管８ａ〜８ｋを介して複数の冷媒通路に分配する冷媒分流器において、上記分流器本体５ａの上面部５ｃに設けられた複数の分流管挿通穴１１，１１・・・は、同一円周上以外の所望のレイアウトで配置されている一方、同複数の分流管挿通穴１１，１１・・・を介して分流器本体５ａの内部に挿入された複数本の分流管８ａ〜８ｋの先端は、同一円周上に配置されていることを特徴としている。

このような構成によれば、分流器本体上面部５ｃの分流管挿通穴１１，１１・・・の配置状態如何に拘わらず、分流管８ａ〜８ｋの先端側開口部が同一円周上に配設されるので、分流器本体５ａ上面部５ｃの分流管挿通穴１１，１１・・・の配置が自由になり、分流すべきパス数が多くなっても、分流器本体５ａの直径を大きくしなくても済む。

したがって、パス数が多い場合にも、偏流を生じさせることなく、分流器本体５ａのコンパクト化が可能となる。

（２） 請求項２の発明
この発明では、上記請求項１の発明の構成において、複数本の分流管８ａ〜８ｋは、複数の分流管挿通穴１１，１１・・・内に挿入された後、同一円周方向に設けられた位置決め溝２２ａを有する位置決め治具２２により先端位置を同一円周上に位置決めされた状態で上記分流管挿通穴１１，１１・・・への挿通部をろう付けされていることを特徴としている。

このような構成によれば、分流器本体５ａ上面部５ｃの分流管挿通穴１１，１１・・・を介して複数本の分流管８ａ〜８ｋを挿入し、その先端を位置決め治具２２の同一円周方向に設けられた位置決め溝２２ａ内に挿入して位置決めした状態で、上記挿通部をろう付けするだけで、各分流管８ａ〜８ｋの先端を簡単に同一円周上に配置することができる。

（３） 請求項３の発明
この発明では、上記請求項１又は２の発明の構成において、分流器本体５ａの下端側冷媒流入口部５ｄが分流器本体５ａと同一部材よりなり、漏斗形状に成形加工されていることを特徴としている。

このような構成によれば、漏斗形状の冷媒流入口部５ｄの強度および形状安定性が向上する。

（４） 請求項４の発明
この発明では、上記請求項１又は２の発明の構成において、分流器本体５ａの下端側冷媒流入口部５ｄが分流器本体５ａとは別部材よりなり、漏斗形状に成形加工された後、接合により一体化されていることを特徴としている。

このような構成の場合、漏斗形状の冷媒流入口部５ｄの成形加工が容易になる。

以上の結果、本願発明によると、次のような有益な効果が得られる。

（１） 分流管からの偏流の発生を抑制できるようになり、偏流による蒸発器性能の低下を有効に防止することができる。

（２） 分流器本体上面部の分流管挿通穴を同一円周上に配置しなくても良いため、分流器本体の直径が小さくて済み、分流器本体を可及的コンパクトに形成することができる。

図１〜図４は、本願発明の最良の実施の形態に係る冷凍装置用冷媒分流器の構成、図５は、同冷媒分流器の製造方法を示している。

（冷凍装置の冷凍回路の構成）
先ず図１は、同冷媒分流器が適用される空気調和機等一般的な冷凍装置の冷凍回路の構成を示している。

図１において、符号１は圧縮機であり、この圧縮機１に対し、４方切換弁２を介して、室外熱交換器３、減圧装置４、分流器５、室内熱交換器６及び分岐管７を、それぞれ図示のように環状に連結して冷凍サイクルを形成している。

さらに上記冷凍サイクルのうち、上記分流器５と室内熱交換器６とは複数本の分流管８ａ〜８ｋよりなる分流部８を介して連通させ、また、上記室内熱交換器６と分岐管７とは複数本の合流管９ａ〜９ｋよりなる合流部９を介して連通させている。

（分流器５部分の構成）
上記分流器５は、例えば図２に示すように、上下方向に長い等径円筒状の分流器本体５ａの上面部５ｃを球面状に絞り加工することによって一定の圧力に耐えるように外方に突出した球面とし、この球面状の上面部５ｃの略全面に、例えば図３に示すように、上記複数本の分流管８ａ〜８ｋの先端側を挿入するための複数の円形の分流管挿通穴１１，１１・・・を周方向および放射方向に均等に配置して形成している（前述の図９にに示した従来例のように同一円周上に整列させるのではなく）。そして、これら複数の分流管挿通穴１１，１１・・・の各々に対して、上記分流器本体５ａの軸心（長手方向中心軸）に対して、各分流管８ａ〜８ｋ各々の軸心（長手方向中心軸）が所定の傾斜角度になる状態で（この傾斜角度は後述するように挿入された穴１１の位置と治具２２によって決められる先端側位置との関係で決まる）、その先端を挿入し、後述する所定の位置決め治具２２（図５の（ｄ）参照）を介して、例えば図４に示すように、それら各分流管８ａ〜８ｋの先端が所定のピッチで同一円周上に並ぶように配置固定している。

そして、この実施の形態の場合、上記分流器本体５ａの上面部５ｃに対して、上記各分流管８ａ〜８ｋをろう付けするための、従来のようなビーディング部は設けられていない。

一方、同分流器本体５ａの下端部は、図２に示すように、漏斗構造となっており、冷媒供給管１０が嵌合連結される小径の冷媒供給管接続部５ｂと該冷媒供給管接続部５ｂよりも次第に大径となって次第に内径が拡大される冷媒流入口部５ｄとからなっている。そして、上記冷媒供給管接続部５ｂに上記冷媒供給管１０が接続された状態では、図示のように冷媒供給管１０内の冷媒供給通路と上記冷媒流入口部５ｄの上流端（小径部）とは、同一の内径で連続している。

以上のように、この実施の形態では、上下方向に延びる筒体状の分流器本体５ａと、該分流器本体５ａの下端側に設けられた冷媒流入口部５ｄと、上記分流器本体５ａの球面状の上面部５ｃに設けられた複数の分流管挿通穴１１，１１・・・と、該複数の分流管挿通穴１１，１１・・・に挿通された複数本の分流管８ａ〜８ｋとからなり、上記冷媒流入口部５ｄから流入した冷媒を上記複数本の分流管８ａ〜８ｋを介して複数の冷媒通路に分配する冷媒分流器５において、上記分流器本体５の上面部５ｃに設けられた複数の分流管挿通穴１１，１１・・・は、同一円周上以外のレイアウトで配置されている一方、同複数の分流管挿通穴１１，１１・・・を介して分流器本体５ａの内部に挿入された複数本の分流管８ａ〜８ｋの先端は、同一円周上に配置固定されている。

したがって、このような構成によれば、分流器本体上面部５ｃの分流管挿通穴１１，１１・・・の配置状態如何に拘わらず、分流管８ａ〜８ｋの先端側開口部が同一円周上に配設されるので、分流器本体５ａ上面部５ｃの分流管挿通穴１１，１１・・・の配置が自由になり、分流すべきパス数が多くなっても、分流器本体５ａの直径を大きくしなくても済む。

したがって、パス数が多い場合にも、偏流を生じさせることなく、分流器本体５ａのコンパクト化が可能となる。

（製造方法）
以上のような構成の冷媒分流器５は、例えば図５の（ａ）〜（ｅ）のような製造工程を経て製造される。

（ａ） 第１工程
図５（ａ）のように、等径円筒状の銅管５０を所定の長さに切断する。

（ｂ） 第２工程
上記所定の長さに切断された銅管５０の上端側を、図５（ｂ）のように、球面状に絞り加工して、その上面部５ｃが球面部となった分流器本体５ａを形成する。

（ｃ） 第３工程
球面状となった分流器本体５ａの上面部５ｃの全面に、図５（ｃ）に示すように、分流器本体５ａの内側から複数本のポンチ部２１ａ，２１ａ・・・を有するポンチ２１を使用して、図４のような周方向および放射方向に均等に点在する複数の分流管挿通穴１１，１１・・・をあける。

（ｄ） 第４工程
上面部５ｃに複数の分流管挿通穴１１，１１・・・が形成された分流器本体５ａの内部に、上部平坦面に複数本の分流管８，８・・・（図１〜図４の８ａ〜８ｋ）を同一円周方向に位置決め（配列）するための環状の位置決め溝２２ａを有する位置決め治具２２を挿入固定する一方、上記複数の分流管挿通穴１１，１１・・・を介して複数本の分流管８，８・・・（図１〜図４の８ａ〜８ｋ）を挿入し、図５（ｄ）に示すように、それらの先端を位置決め治具２２上面の位置決め溝２２ａ内に挿入することによって、それら各分流管８，８・・・（図１〜図４の８ａ〜８ｋ）の先端側開口位置が前述の図４に示すような同一円周上に所定の間隔で並設されるように挿入深さ、挿入角度を固定し、同固定状態で分流管挿通穴１１，１１・・・部分のろう付けを行う。

これにより、従来のようなビーディング部を設けることなく、分流管８，８・・・（図１〜図４の８ａ〜８ｋ）を分流器本体５ａに対して正確に位置決めした状態で、確実に接続固定することができる。

上記位置決め治具２２の位置決め用の環状の溝２２ａは、例えば図６および図７に示すように、上方側が広く、下方側が狭い摺鉢形状となっていて、挿入される複数本の分流管８，８・・・（図１〜図４の８ａ〜８ｋ）の先端がスムーズにガイドされるようになっている。

なお、この位置決め用の環状の溝２２ａは、例えば複数の摺鉢形状の穴（平面円形のＶ溝）を同一円周方向に配置して個別に設けるようにしてもよい。

（ｅ） 第５工程
上記のようにして、上面部５ｃに複数本の分流管８，８・・・（８ａ〜８ｋ）が接続された分流器本体５ａの下端部を、図５（ｅ）に示すように漏斗形状に絞り加工して、冷媒供給管接続部５ｂおよび冷媒流入口部５ｄを形成する。

（変形例）
次に図８は、上記本願発明の最良の実施の形態の一部の構成を変更した変形例に係る冷媒分流器の構成および製造方法を示している。

上記最良の実施の形態の構成では、上記筒状の分流器本体５ａの下端部の漏斗形状の冷媒流入口部５ｄを、分流器本体５ａと同一部材で絞り加工により一体成形することにより形成したが、この変形例では、例えば図８（ｅ）に示すように、同分流器本体５ａの下端部側の冷媒流入口部５ｄが、筒状の別部材２３を絞り加工することによって形成され、その後、最終工程で嵌合して一体に接合されるようにしたことを特徴としている。

その他の構成および図８の（ａ）〜（ｄ）までの製造工程は、上述の図１〜図５（ａ）〜（ｄ）の場合と全く同様である。

このような構成によっても、上記図１〜図５（ａ）〜（ｅ）の最良の実施の形態のものと同様の作用効果を得ることができる。

また、図１〜図５（ａ）〜（ｅ）の構成との比較で言うと、この変形例の方が、冷媒流入口部５ｄの成形加工が容易である。

本願発明の最良の実施の形態に係る冷媒分流器を採用して構成した冷凍装置の冷凍サイクル図である。 本願発明の最良の実施の形態に係る冷媒分流器の全体構造を示す縦断面図（図４のＢ−Ｂ）である。 同冷媒分流器の要部の構成を示す平面図である。 同冷媒分流器の要部の構成を示す水平断面図（図２のＡ−Ａ）である。 同冷媒分流器の第１〜第５の製造工程（ａ）〜（ｅ）を示す縦断面図である。 図５の第４の製造工程（ｄ）で使用される位置決め治具の構造を示す斜視図である。 図５の第４の製造工程（ｄ）で使用される位置決め治具の構造を示す縦断面図である。 同冷媒分流器の変形例による構成および第１〜第５の製造工程（ａ）〜（ｅ）を示す縦断面図である。 従来の冷凍装置用冷媒分流器の要部の構成を示す平面図である。 同冷媒分流器の要部の構成を示す底面図である。

符号の説明

５は冷媒分流器、５ａは分流器本体、５ｂは冷媒供給管接続部、５ｃは分流器本体の上面部、５ｄは冷媒流入口、８は分流部、８ａ〜８ｋは分流部８の各分流管、１０は冷媒供給管、１１は分流管挿通穴、２２は位置決め治具、２２ａは位置決め溝である。

Claims (4)

1. 上下方向に延びる筒体状の分流器本体（５ａ）と、該分流器本体（５ａ）の下端側に設けられた冷媒流入口（５ｄ）と、上記分流器本体（５ａ）の球面状の上面部（５ｃ）に設けられた複数の分流管挿通穴（１１），（１１）・・・と、該複数の分流管挿通穴（１１），（１１）・・・に挿通された複数本の分流管（８ａ）〜（８ｋ）とからなり、上記冷媒流入口（５ｄ）から流入した冷媒を上記複数本の分流管（８ａ）〜（８ｋ）を介して複数の冷媒通路に分配する冷媒分流器において、上記分流器本体（５ａ）の上面部（５ｃ）に設けられた複数の分流管挿通穴（１１），（１１）・・・は、同一円周上以外の所望のレイアウトで配置されている一方、同複数の分流管挿通穴（１１），（１１）・・・を介して分流器本体（５ａ）の内部に挿入された複数本の分流管（８ａ）〜（８ｋ）の先端は、同一円周上に配置されていることを特徴とする冷媒分流器。
2. 複数本の分流管（８ａ）〜（８ｋ）は、複数の分流管挿通穴（１１），（１１）・・・内に挿入された後、同一円周方向に設けられた位置決め溝（２２ａ）を有する位置決め治具（２２）により先端位置を同一円周上に位置決めされた状態で上記分流管挿通穴（１１），（１１）・・・への挿通部をろう付けされていることを特徴とする請求項１記載の冷媒分流器。
3. 分流器本体（５ａ）の下端側冷媒流入口部（５ｄ）が分流器本体（５ａ）と分流器本体（５ａ）と同一部材よりなり、漏斗形状に成形加工されていることを特徴とする請求項１又は２記載の冷媒分流器。
4. 分流器本体（５ａ）の下端側冷媒流入口部（５ｄ）が分流器本体（５ａ）とは別部材よりなり、漏斗形状に成形加工された後、接合により一体化されていることを特徴とする請求項１又は２記載の冷媒分流器。

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