熱交換器の分流器並びにその分流器を備えた冷凍サイクル装置及び空気調和機
【課題】冷媒の気液混合比が変化したり、偏流が生じた場合でも、冷媒の分配精度を向上させ、安定した分流が可能な冷媒分流器を提供することを課題とする。
【解決手段】本発明の冷媒分流器は、筐体と、筐体内に冷媒を流入させる流入配管と、筐体内から冷媒を流出させる第１冷媒流出配管及び第２冷媒流出配管と、筐体の底部に配置された仕切板と、を備え、第１冷媒流出配管は冷媒を流出させる第１開口部を有し、第２冷媒流出配管は冷媒を流出させる第２開口部を有し、流入配管の冷媒流入口の位置をＡ、第１冷媒流出配管及び第２冷媒流出配管の冷媒流出口の位置をＢ、第１冷媒流出口及び第２冷媒流出口の冷媒流出口の位置をＣ、仕切板の上端部の位置をＤとすると、Ａ≦Ｄ，Ｂ＜Ｄ、及び、Ｄ＜Ｃ、の関係とする。
【解決手段】本発明の冷媒分流器は、筐体と、筐体内に冷媒を流入させる流入配管と、筐体内から冷媒を流出させる第１冷媒流出配管及び第２冷媒流出配管と、筐体の底部に配置された仕切板と、を備え、第１冷媒流出配管は冷媒を流出させる第１開口部を有し、第２冷媒流出配管は冷媒を流出させる第２開口部を有し、流入配管の冷媒流入口の位置をＡ、第１冷媒流出配管及び第２冷媒流出配管の冷媒流出口の位置をＢ、第１冷媒流出口及び第２冷媒流出口の冷媒流出口の位置をＣ、仕切板の上端部の位置をＤとすると、Ａ≦Ｄ，Ｂ＜Ｄ、及び、Ｄ＜Ｃ、の関係とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換器に流れる冷媒を分流するための分流器並びにその分流器を備えた冷凍サイクル装置及び空気調和機に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気調和機用熱交換器の分流器としてパンツパイプがある。パンツパイプにより冷媒を分流させた場合、分流後の冷媒が流れ込む各熱交換器の冷媒流量比が不安定となる場合がある。各熱交換器の冷媒流量比が不安定となると、各熱交換器の蒸発性能も不安定となる。
【０００３】
また、室内熱交換器において冷媒が偏流すると、分流後の冷媒の一方は液状態で熱交換器出口に至り、分流後の冷媒の他方は冷媒不足となり熱交換器出口で過熱冷媒となる。この場合、熱交換器としての性能を発揮することができない。さらに、空気と冷媒で熱交換する際に、熱交換器の液冷媒の偏流にともない、熱交換器を通過した流入空気に温度差が生じ、室内機の空気吹出口で結露が生じる可能性がある。
【０００４】
一方、空気調和機用の熱交換器への冷媒の分流比を安定させる従来技術として、中空円筒状の流入管とこの流入管から流入した冷媒を分流させる複数の流出管を備え、分岐部分に分岐用突起を有するものがある（例えば、特許文献１参照）。分岐用突起の位置を調整することによって、冷媒を所定の比率に分流させることができる。
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示の分岐用突起を用いた場合、気液混合比が変化すると、重力の影響により、分流される冷媒の流量比も変化してしまう。つまり、冷媒分流比の精度に限界がある。また、分岐数が増えるほど、サイクル配管の引き回しが複雑になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−２５４３７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、冷媒の気液混合比が変化したり、偏流が生じた場合でも、冷媒の分配精度を向上させ、安定した分流が可能な冷媒分流器及びその冷媒分流器を備えた空気調和機を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために本発明の冷媒分流器は、筐体と、筐体内に冷媒を流入させる流入配管と、筐体内から冷媒を流出させる第１冷媒流出配管及び第２冷媒流出配管と、筐体の底部に配置され流入配管の冷媒流入口の下方に位置する第１領域と第１冷媒流出配管の第１冷媒流出口及び第２冷媒流出配管の第２冷媒流出口の下方に位置する第２領域とを仕切る仕切板と、を備え、第１冷媒流出配管は筐体内であって第１冷媒流出口の上方に冷媒を流出させる第１開口部を有し、第２冷媒流出配管は筐体内であって第２冷媒流出口の上方に冷媒を流出させる第２開口部を有し、第１冷媒流出口の管径は第１開口部が位置する第１冷媒流出配管の管径よりも小さく、第２冷媒流出口の管径は第２開口部が位置する第２冷媒流出配管の管径よりも小さく、鉛直方向に対して、流入配管の冷媒流入口の位置をＡ、第１冷媒流出配管及び第２冷媒流出配管の冷媒流出口の位置をＢ、第１冷媒流出口及び第２冷媒流出口の冷媒流出口の位置をＣ、仕切板の上端部の位置をＤとすると、Ａ≦Ｄ，Ｂ＜Ｄ、及び、Ｄ＜Ｃ、の関係とする。
【発明の効果】
【０００９】
冷媒の気液混合比が変化したり、偏流が生じた場合でも、冷媒の分配精度を向上させ、安定した分流を可能とする冷媒分流器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１ａ】冷媒分流器の構成図。
【図１ｂ】冷媒分流器の構成図。
【図２】冷媒分流器を適用した空気調和機の冷凍サイクル構成図。
【図３】冷媒分流器を適用した空気調和機の冷凍サイクル構成図。
【図４】冷媒分流器の内径とＣＯＰとの関係を示す図。
【図５】仕切板の高さとＣＯＰとの関係を示す図。
【図６】冷媒流出配管の径を異ならせた冷媒分流器の構成図。
【図７】冷媒流出配管の径を異ならせた冷媒分流器を適用した空気調和機の冷凍サイクル図。
【図８】熱交換器途中で分流させる冷媒分流器を適用した空気調和機の冷凍サイクル図。
【図９】熱交換器途中で分流させる冷媒分流器の構成図。
【図１０】空気調和機の全体構成図。
【図１１】室内機の側断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図１，図２，図４〜図７、及び図９〜図１１を用いて、本発明の冷媒分流器並びにその冷媒分流器を用いた冷凍サイクル装置及び空気調和機についての第１の実施例について説明する。
【００１２】
まず、本実施例の空気調和機１００の全体構成を、図１０及び図１１を用いて説明する。図１０は本実施例の空気調和機の全体構成図、図１１は図１０の室内機の側断面図である。空気調和機１０１は、室内機１０２と室外機１０３とを接続配管で繋いで構成される。室内機１０２は、送風ファン１１４，フィルタ，室内熱交換器１４，上下風向板１１８及び左右風向板１１９等を備える。別体のリモコン１１２からは運転開始等の操作信号が送信される。運転が開始されると、空気は白抜き矢印のように流れ、空気吸込口から吸い込まれ室内熱交換器１４内の冷媒と熱交換した室内空気が、空気吹出口１１３から送風される。室内熱交換器１４は送風ファン１１４の吸込側に配置され、略逆Ｖ字状に形成される。空気吹出口１１３に位置する上下風向板１１８及び左右風向板１１９により室内に送風される気流が制御される。一方、室外機１０３は、外気と冷媒を熱交換させる室外熱交換器１２，送風機，冷媒を循環させる圧縮機１０、及び、冷媒を減圧する減圧機等を備える。これら室内機１０２と室外機１０３との間を接続配管を用いて冷媒を循環させることにより冷凍サイクルを構成する。このような空気調和機１００においては、四方弁１１等により冷媒の流れ方向を変えることにより、暖房運転，冷房運転、及び除湿運転が行われる。
【００１３】
図２は、本発明の冷媒分配器１を適用した空気調和機１００の冷凍サイクル構成図である。本実施例においては、冷房運転時に凝縮器として機能する室内熱交換器１４を複数パスにするため、室内熱交換器１４の上流側に冷媒分流器１を設けた場合を例にして説明する。
【００１４】
冷房運転の場合、圧縮機１０から吐出した高温・高圧の冷媒は、四方弁１１により流れ方向が制御されて、凝縮器として機能する室外熱交換器１２に向かう。その後、冷媒は、室外熱交換器１２から、膨張弁１３を経て、蒸発器として機能する室内熱交換器１４に流入する。室内熱交換器１４内の冷媒は室内空気から熱を奪い、熱を奪われた室内空気は冷却される。ここで、室内熱交換器１４における圧力損失低減等のために、室内熱交換器１４の上流側等に冷媒分流器１を設けて室内熱交換器１４を複数パスとする。
【００１５】
一方、暖房運転の場合、圧縮機１０から吐出した高温・高圧の冷媒は、四方弁１１により流れ方向が制御され、凝縮器として機能する室内熱交換器１４に向かう。室内熱交換器１４内の冷媒は室内空気に熱を放出し、熱を放出された室内空気は加熱される。その後、冷媒は、室内熱交換器１４から、膨張弁１３を経て、蒸発器として機能する室外熱交換器１２に流入する。ここで、室外熱交換器１２における圧力損失低減等のために、室外熱交換器１２の上流側等に図示しない冷媒分流器１を設けて室外熱交換器１２を複数パスとしてもよい。
【００１６】
図１ａは本発明の冷媒分配器の構成図である。図１ｂは後述するガス冷媒流出開口を複数備える場合を示している。冷媒分配器１は、筐体と、筐体内に冷媒を流入させる冷媒流入配管２と、冷媒を流出させる冷媒流出配管６（第１冷媒流出配管及び第２冷媒流出配管）と、筐体底部に配置され冷媒流入配管２の冷媒流入口１０１の下方に位置する気液混合冷媒領域３（第１冷媒領域）と冷媒流出配管６の冷媒流出口１０２の下方に位置する（第１冷媒流出配管の第１冷媒流出口及び第２冷媒流出配管の第２冷媒流出口の下方に位置する）液冷媒領域５（第２冷媒領域）とを仕切る仕切板とを備える。第１冷媒流出配管は筐体内であって第１冷媒流出口の上方に冷媒を流出させるガス冷媒流出開口部（第１開口部）を有し、第２冷媒流出配管は筐体内であって第２冷媒流出口の上方に冷媒を流出させるガス冷媒流出開口部（第２開口部）を有する。第１冷媒流出口の管径は第１開口部が位置する第１冷媒流出配管の管径よりも小さく、第２冷媒流出口の管径は第２開口部が位置する第２冷媒流出配管の管径よりも小さい。また、鉛直方向に対して、冷媒流入配管２の冷媒流入口１０１の位置をＡ、冷媒流出配管６（第１冷媒流出配管及び第２冷媒流出配管）の冷媒流出口１０２の位置をＢ、ガス冷媒流出開口７（第１開口部及び第２開口部）の冷媒流出口１０３の位置をＣ、仕切板の上端部の位置をＤとすると、Ａ≦Ｄ，Ｂ＜Ｄ、及び、Ｄ＜Ｃ、の関係とするように構成される。
【００１７】
このような構成の冷媒分流器における冷媒の分流について説明する。まず、冷媒流入配管２から筐体内に流入した気液混合冷媒は、仕切板４により仕切られ、冷媒流入配管２の冷媒流入口１０１の下方に位置する気液混合冷媒領域３に貯留される。気液混合冷媒領域３に貯留された気液混合冷媒は、液冷媒とガス冷媒に分離する。分離した液冷媒は、仕切板４を越えて、液冷媒領域５を介して、冷媒流出配管６（第１冷媒流出配管及び第２冷媒流出配管）の冷媒流出口１０２から流出する。一方、分離したガス冷媒は、仕切板４よりも上方に位置するガス冷媒流出開口７（第１開口部及び第２開口部）から流出する。そして、一方の冷媒流出配管６の冷媒流出口１０２（第１冷媒流出配管）から流出した液冷媒とガス冷媒流出開口７（第１開口部）から流出したガス冷媒が合流し、他方の冷媒流出配管６の冷媒流出口１０２（第２冷媒流出配管）から流出した液冷媒とガス冷媒流出開口７（第２開口部）から流出したガス冷媒が合流することにより、冷媒流入配管２から筐体内に流入した気液混合冷媒は、２つの気液混合冷媒（第１冷媒流出配管から流出した液冷媒及びガス冷媒、及び、第２冷媒流出配管から流出した液冷媒及びガス冷媒）に分流される。
【００１８】
気液混合冷媒を直接複数の気液混合冷媒に分流させるのではなく、冷媒流入配管２から筐体内に流入した気液混合冷媒を、一旦、液冷媒とガス冷媒に分離した後、分離した液冷媒及びガス冷媒をそれぞれ複数の液冷媒とガス冷媒に分流して、それら分流した複数の液冷媒及びガス冷媒をそれぞれ合流させることにより複数の気液混合冷媒に分流するので、冷媒の気液混合比が変化したり、偏流が生じた場合でも、冷媒の分配精度を向上させ、安定した分流が可能となる。従って、蒸発器の圧力損失低減のため冷媒流路を複数パスにした場合でも、冷媒分流割合のバラツキを抑制し、蒸発器の性能及びその蒸発器を備える冷凍サイクル装置及び空気調和機等の性能を向上させることができる。
【００１９】
また、このような構成にすることにより、設計の自由度も高い。空気調和機等に実装する場合、分岐数が増えても、サイクル配管の引き回しが複雑になることを回避できる。
【００２０】
ここで、液冷媒は冷媒分配器１下部に溜まり、その後、仕切板４を越えて、気液混合冷媒領域３から液冷媒領域５に流入し、冷媒流出配管６の冷媒流出口１０２から流出する。一方、ガス冷媒は冷媒分流器１上部に溜まり、その後、ガス冷媒流出開口７から流出する。従って、ガス冷媒流出開口７を仕切板４の上端部よりも上方に位置させる（仕切板の上端部の位置＜ガス冷媒流出開口の位置）とともに、冷媒流出配管６の冷媒流出口１０２を仕切板４の上端部よりも下方に位置させる（冷媒流出配管の冷媒流出口の位置＜仕切板の上端部の位置）。
【００２１】
また、冷媒流入配管２の冷媒流入口１０１が仕切板４の上端よりも低い位置にあると、冷媒流入配管２から流入した気液混合冷媒は、直接、気液混合冷媒領域３の気液混合冷媒に流入する。従って、気液混合冷媒が冷媒流入配管２から流入する際に気泡を生じ難くなり、ガス冷媒と液冷媒の分離も向上する。逆に、冷媒流入配管２の冷媒流入口１０１が仕切板４の上端よりも高い位置にあると、冷媒流入配管２から流入した気液混合冷媒が気液混合冷媒領域３１の気液混合冷媒に流入する際に気泡を生じ易くなるので、ガス冷媒と液冷媒の分離が困難になる。従って、「冷媒流入配管の冷媒流入口の位置≦仕切板の上端部の位置」とする。
【００２２】
尚、冷媒流入配管２の冷媒流入口１０１の位置が仕切板４の上端よりも低く冷媒分流器底部に近い場合は、冷媒流入配管２から流入する気液混合冷媒が冷媒分流器底部に当たった勢いで、気液混合冷媒が液冷媒とガス冷媒に分離する前に仕切板４を超えてしまう。このような状況であると、十分にガス冷媒を分離できていない液冷媒が、冷媒流出配管の液冷媒流出口５２から流出してしまう可能性がある。従って、より好ましくは、冷媒流入配管２の冷媒流入口１０１の位置を仕切板４の上端部と同じ位置（冷媒流入配管２の冷媒流入口の位置＝仕切板４の上端部の位置）にすることで、冷媒流入配管２から流入する気液混合冷媒を、より液冷媒とガス冷媒に分離し易くなる。
【００２３】
また、仕切板４上端高さ近辺の液冷媒領域５の液冷媒は泡立った冷媒が残るため、より好ましくは、冷媒流出配管６の液冷媒流出口１０２は、冷媒分流器底部３と仕切板４の高さの中心近辺にする。このような構成にすることにより、冷媒流入配管２から流入する気液混合冷媒をより液冷媒とガス冷媒に分離し易くなる。
【００２４】
図４は、冷媒分流器の内径とＣＯＰとの関係を示す図であり、冷媒分流器１の内径をパラメータにした場合のＣＯＰの変化量を示す実験結果である。冷媒分流器１の内径が小さいと、冷媒流入配管２から流入した気液混合冷媒の拡散が大きくなり、冷媒分流器１内部全体が泡状の冷媒となるので、冷媒分流性能が悪くなる。そこで、円筒状とした冷媒分流器１の内径をパラメータとしたＣＯＰの変化量を検討すると、冷媒分配器１の内径が概ね３５mm以上でＣＯＰが向上した。従って、より好ましくは、冷媒分流器１を円筒形状とし、この円筒形状の冷媒分流器１の内径を概略３５mm以上にすることにより、気液混合冷媒が冷媒分流器１内に流入する際に冷媒分流器底部へ冷媒が流入する際の冷媒の整流作用を向上させ、流入する気液混合冷媒におけるガス冷媒と液冷媒への分離を向上させることができる。
【００２５】
図５は、仕切板の高さとＣＯＰとの関係を示す図であり、冷媒分流器１の仕切板４の高さをパラメータにした場合のＣＯＰの変化量を示す実験結果である。仕切板４の高さをパラメータにした場合のＣＯＰの変化量は、前述した冷媒分流器１内径をパラメータにした場合と異なり、ピーク値が存在する。つまり、仕切板４の高さが低い場合は、冷媒流入配管２から流入した気液混合冷媒が整流される前に仕切板４を超えて液冷媒領域５に流れ込んでしまい、ガス冷媒が完全に分離しないまま冷媒流出配管６から流出してしまうため、冷媒分流性能が低下する。一方、仕切板４の高さが高い場合、気液混合冷媒領域３から仕切板４を越えて冷媒が液冷媒領域５に流れ込む際に、仕切板４を超えた冷媒が仕切板の高さにより泡立ってしまう。つまり、ガス冷媒が完全に分離しないまま冷媒流出配管から流出してしまい、冷媒分流性能が低下する。図５に示すように、仕切板４の高さが概ね１５mm〜２５mm程度のときに、ＣＯＰが向上するという実験結果が得られた。従って、より好ましくは、冷媒分流器１の仕切板４の高さを概ね１５mm〜２５mmとすることにより、流入する気液混合冷媒におけるガス冷媒と液冷媒への分離を向上させることができる。
【００２６】
一方、ガス冷媒がガス冷媒流出開口７を通過する際の圧力損失と液冷媒が冷媒流出配管６を通過する際の圧力損失とを同等（液冷媒の管内圧力損失≒ガス冷媒の管内圧力損失）にする必要がある。配管を通過する際の圧力損失は液冷媒よりもガス冷媒の方が大きいため、冷媒流出配管６とガス冷媒流出開口７の径を同等にすると、液冷媒が流れる割合が大きくなる。液冷媒の流れる割合が大きくなると、冷媒分流器１内の液冷媒がなくなり、冷媒分流器１内をガス冷媒が流れる状態となり、冷媒が流れる際に息継ぎをしてしまう。このような状態になると、分流器として機能せず、冷凍サイクルの冷媒の流れを乱して性能を低下させてしまう。そこで、本実施例においては、ガス冷媒がガス冷媒流出開口７を通過する際の圧力損失と、液冷媒が冷媒流出配管６を通過する際の圧力損失とを近づけるため、冷媒流出配管６の管径をガス冷媒流出開口７の径よりも小さくし（冷媒流出配管６の管径＜ガス冷媒流出開口７の径）、より好ましくは、ガス冷媒がガス冷媒流出開口７を通過する際の圧力損失と液冷媒が冷媒流出配管６を通過する際の圧力損失とを考慮して、冷媒流出配管６の管径及びガス冷媒流出開口７の径を決定する。
【００２７】
尚、冷媒流入配管２から冷媒分流器１に流入する冷媒量に対して、冷媒流出配管６及びガス冷媒流出開口７から流出する合計の冷媒量を同等にする必要もある。つまり、流出する合計の冷媒量に対して流入する冷媒量が少ない場合、冷媒分流器１が膨張弁のように機能して、圧力損失が増加するなどの不具合が生じる。逆に、流入する冷媒量に対して流出する冷媒量が少ない場合は、冷媒分流器１がレシーバータンクのように機能して、冷媒分流器１内での液冷媒とガス冷媒の分離性能が低下するとともに、冷凍サイクルの挙動が不安定になる。従って、液混合冷媒流入配管２から冷媒分流器１に流入する冷媒量に対して、冷媒流出配管６及びガス冷媒流出開口７から流出する合計の冷媒量が同等になるように設計する必要がある。
【００２８】
さらに、本発明の冷媒分流器１において、冷媒流出配管６の管径及びガス冷媒流出開口７の径を異ならせるようにしてもよい。図６は、液冷媒流出配６やガス冷媒流出開口７の径を異ならせた冷媒分流器の構成図である。冷媒流出配管６やガス冷媒流出開口７の径を異ならせることで、冷媒分流比を変えることができる。つまり、図６に示すように、一方の冷媒流出配管６（又はガス冷媒流出開口７）の径を他方の冷媒流出配管６（又はガス冷媒流出開口７）の径よりも小さいことにより、冷媒分流比を変えることができる。図７は、冷媒流出配管の径を異ならせた冷媒分流器を適用した空気調和機の冷凍サイクル図である。例えば、一方の冷媒流出配管６の径を、他方の冷媒流出配管６の径よりも小さくすることにより、図７に示すように、蒸発器となる室内熱交換器１４における分流後の熱交換量に合わせた冷媒分流にできるので、蒸発器となる熱交換器の設計の自由度が向上するとともに、性能ロスを抑制することができる。尚、冷媒流出配管６の管径を異ならせる場合、より好ましくは、ガス冷媒がガス冷媒流出開口７を通過する際の圧力損失と、液冷媒が冷媒流出配管６を通過する際の圧力損失とを考慮して、それぞれの冷媒流出配管６の径を決定する。以上説明したように、蒸発器となる室内熱交換器１４における冷媒分配後の各熱交換能力に応じて、冷媒流出配管６の径を異ならせることにより、冷媒分流器下流側での各パスの熱交換量に応じた冷媒の分流調整が可能となり、熱交換器を有効に使用することができる。
【００２９】
次に、図３を用いて、本発明の冷媒分流器並びにその冷媒分流器を用いた冷凍サイクル装置及び空気調和機についての第２の実施例について説明する。図３は、本発明の冷媒分流器１を適用した空気調和機１００の冷凍サイクル構成図である。本実施例においては、蒸発器となる室内熱交換器１４の冷媒入口から冷媒出口の途中において、第１の実施例と同様の冷媒分流器を用いて冷媒を分配させる。この場合においても、１パス部１５から２パス部１６に冷媒を分流させるときに、実施例１と同様に、本発明の冷媒分流器１を適用することで、液冷媒の偏流などの性能低下を防止することができる。
【００３０】
次に、図８を用いて、本発明の冷媒分流器並びにその冷媒分流器を用いた冷凍サイクル装置及び空気調和機についての第３の実施例について説明する。図８は、熱交換器途中で分流させる冷媒分流器を適用した空気調和機の冷凍サイクル図である。蒸発器として機能する室内熱交換器１４の冷媒配管が、室内熱交換器１４の冷媒入口において複数パス２１に分流し、その後、室内熱交換器１４の冷媒配管経路途中でさらに冷媒分流器１にて合流させた後に複数パス２１とする。尚、図８では、冷媒分流器１に流入する冷媒は２パスで、流出する冷媒のパス数も２パスにしているが、流出する冷媒配管を例えば４パスなどにする際にも分流比を調整することができる。
【００３１】
図９は、熱交換器途中で分流させる冷媒分流器の構成図であり、図８に開示の冷凍サイクルにおいて適用される冷媒分流器である。冷媒分流器１に流入する際に既に複数パスの状態であっても、冷媒分流器１に流入させる前に合流させることなく複数パス２１のまま流入させる。これにより、冷媒の圧力損失を低減させることができるとともに、冷媒分流器１に流入する際に事前に複数パスを合流させて１パスにする場合よりも冷媒の管内流速を低減できるため、分流性能も向上させることができる。
【００３２】
以上、本実施例においては、本発明の冷媒分流器を空気調和機に適用した場合を例に説明したが、本発明の冷媒分流器をヒートポンプ給湯器や除湿機，冷蔵庫等に適用しても同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００３３】
１ 冷媒分流器
２ 冷媒流入配管
３ 気液混合冷媒領域
４ 仕切板
５ 液冷媒領域
６ 冷媒流出配管
７ ガス冷媒流出開口
８ 合流管
１０ 圧縮機
１１ 四方弁
１２ 室外熱交換器
１３ 膨張弁
１４ 室内熱交換器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換器に流れる冷媒を分流するための分流器並びにその分流器を備えた冷凍サイクル装置及び空気調和機に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気調和機用熱交換器の分流器としてパンツパイプがある。パンツパイプにより冷媒を分流させた場合、分流後の冷媒が流れ込む各熱交換器の冷媒流量比が不安定となる場合がある。各熱交換器の冷媒流量比が不安定となると、各熱交換器の蒸発性能も不安定となる。
【０００３】
また、室内熱交換器において冷媒が偏流すると、分流後の冷媒の一方は液状態で熱交換器出口に至り、分流後の冷媒の他方は冷媒不足となり熱交換器出口で過熱冷媒となる。この場合、熱交換器としての性能を発揮することができない。さらに、空気と冷媒で熱交換する際に、熱交換器の液冷媒の偏流にともない、熱交換器を通過した流入空気に温度差が生じ、室内機の空気吹出口で結露が生じる可能性がある。
【０００４】
一方、空気調和機用の熱交換器への冷媒の分流比を安定させる従来技術として、中空円筒状の流入管とこの流入管から流入した冷媒を分流させる複数の流出管を備え、分岐部分に分岐用突起を有するものがある（例えば、特許文献１参照）。分岐用突起の位置を調整することによって、冷媒を所定の比率に分流させることができる。
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示の分岐用突起を用いた場合、気液混合比が変化すると、重力の影響により、分流される冷媒の流量比も変化してしまう。つまり、冷媒分流比の精度に限界がある。また、分岐数が増えるほど、サイクル配管の引き回しが複雑になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−２５４３７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、冷媒の気液混合比が変化したり、偏流が生じた場合でも、冷媒の分配精度を向上させ、安定した分流が可能な冷媒分流器及びその冷媒分流器を備えた空気調和機を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために本発明の冷媒分流器は、筐体と、筐体内に冷媒を流入させる流入配管と、筐体内から冷媒を流出させる第１冷媒流出配管及び第２冷媒流出配管と、筐体の底部に配置され流入配管の冷媒流入口の下方に位置する第１領域と第１冷媒流出配管の第１冷媒流出口及び第２冷媒流出配管の第２冷媒流出口の下方に位置する第２領域とを仕切る仕切板と、を備え、第１冷媒流出配管は筐体内であって第１冷媒流出口の上方に冷媒を流出させる第１開口部を有し、第２冷媒流出配管は筐体内であって第２冷媒流出口の上方に冷媒を流出させる第２開口部を有し、第１冷媒流出口の管径は第１開口部が位置する第１冷媒流出配管の管径よりも小さく、第２冷媒流出口の管径は第２開口部が位置する第２冷媒流出配管の管径よりも小さく、鉛直方向に対して、流入配管の冷媒流入口の位置をＡ、第１冷媒流出配管及び第２冷媒流出配管の冷媒流出口の位置をＢ、第１冷媒流出口及び第２冷媒流出口の冷媒流出口の位置をＣ、仕切板の上端部の位置をＤとすると、Ａ≦Ｄ，Ｂ＜Ｄ、及び、Ｄ＜Ｃ、の関係とする。
【発明の効果】
【０００９】
冷媒の気液混合比が変化したり、偏流が生じた場合でも、冷媒の分配精度を向上させ、安定した分流を可能とする冷媒分流器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１ａ】冷媒分流器の構成図。
【図１ｂ】冷媒分流器の構成図。
【図２】冷媒分流器を適用した空気調和機の冷凍サイクル構成図。
【図３】冷媒分流器を適用した空気調和機の冷凍サイクル構成図。
【図４】冷媒分流器の内径とＣＯＰとの関係を示す図。
【図５】仕切板の高さとＣＯＰとの関係を示す図。
【図６】冷媒流出配管の径を異ならせた冷媒分流器の構成図。
【図７】冷媒流出配管の径を異ならせた冷媒分流器を適用した空気調和機の冷凍サイクル図。
【図８】熱交換器途中で分流させる冷媒分流器を適用した空気調和機の冷凍サイクル図。
【図９】熱交換器途中で分流させる冷媒分流器の構成図。
【図１０】空気調和機の全体構成図。
【図１１】室内機の側断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図１，図２，図４〜図７、及び図９〜図１１を用いて、本発明の冷媒分流器並びにその冷媒分流器を用いた冷凍サイクル装置及び空気調和機についての第１の実施例について説明する。
【００１２】
まず、本実施例の空気調和機１００の全体構成を、図１０及び図１１を用いて説明する。図１０は本実施例の空気調和機の全体構成図、図１１は図１０の室内機の側断面図である。空気調和機１０１は、室内機１０２と室外機１０３とを接続配管で繋いで構成される。室内機１０２は、送風ファン１１４，フィルタ，室内熱交換器１４，上下風向板１１８及び左右風向板１１９等を備える。別体のリモコン１１２からは運転開始等の操作信号が送信される。運転が開始されると、空気は白抜き矢印のように流れ、空気吸込口から吸い込まれ室内熱交換器１４内の冷媒と熱交換した室内空気が、空気吹出口１１３から送風される。室内熱交換器１４は送風ファン１１４の吸込側に配置され、略逆Ｖ字状に形成される。空気吹出口１１３に位置する上下風向板１１８及び左右風向板１１９により室内に送風される気流が制御される。一方、室外機１０３は、外気と冷媒を熱交換させる室外熱交換器１２，送風機，冷媒を循環させる圧縮機１０、及び、冷媒を減圧する減圧機等を備える。これら室内機１０２と室外機１０３との間を接続配管を用いて冷媒を循環させることにより冷凍サイクルを構成する。このような空気調和機１００においては、四方弁１１等により冷媒の流れ方向を変えることにより、暖房運転，冷房運転、及び除湿運転が行われる。
【００１３】
図２は、本発明の冷媒分配器１を適用した空気調和機１００の冷凍サイクル構成図である。本実施例においては、冷房運転時に凝縮器として機能する室内熱交換器１４を複数パスにするため、室内熱交換器１４の上流側に冷媒分流器１を設けた場合を例にして説明する。
【００１４】
冷房運転の場合、圧縮機１０から吐出した高温・高圧の冷媒は、四方弁１１により流れ方向が制御されて、凝縮器として機能する室外熱交換器１２に向かう。その後、冷媒は、室外熱交換器１２から、膨張弁１３を経て、蒸発器として機能する室内熱交換器１４に流入する。室内熱交換器１４内の冷媒は室内空気から熱を奪い、熱を奪われた室内空気は冷却される。ここで、室内熱交換器１４における圧力損失低減等のために、室内熱交換器１４の上流側等に冷媒分流器１を設けて室内熱交換器１４を複数パスとする。
【００１５】
一方、暖房運転の場合、圧縮機１０から吐出した高温・高圧の冷媒は、四方弁１１により流れ方向が制御され、凝縮器として機能する室内熱交換器１４に向かう。室内熱交換器１４内の冷媒は室内空気に熱を放出し、熱を放出された室内空気は加熱される。その後、冷媒は、室内熱交換器１４から、膨張弁１３を経て、蒸発器として機能する室外熱交換器１２に流入する。ここで、室外熱交換器１２における圧力損失低減等のために、室外熱交換器１２の上流側等に図示しない冷媒分流器１を設けて室外熱交換器１２を複数パスとしてもよい。
【００１６】
図１ａは本発明の冷媒分配器の構成図である。図１ｂは後述するガス冷媒流出開口を複数備える場合を示している。冷媒分配器１は、筐体と、筐体内に冷媒を流入させる冷媒流入配管２と、冷媒を流出させる冷媒流出配管６（第１冷媒流出配管及び第２冷媒流出配管）と、筐体底部に配置され冷媒流入配管２の冷媒流入口１０１の下方に位置する気液混合冷媒領域３（第１冷媒領域）と冷媒流出配管６の冷媒流出口１０２の下方に位置する（第１冷媒流出配管の第１冷媒流出口及び第２冷媒流出配管の第２冷媒流出口の下方に位置する）液冷媒領域５（第２冷媒領域）とを仕切る仕切板とを備える。第１冷媒流出配管は筐体内であって第１冷媒流出口の上方に冷媒を流出させるガス冷媒流出開口部（第１開口部）を有し、第２冷媒流出配管は筐体内であって第２冷媒流出口の上方に冷媒を流出させるガス冷媒流出開口部（第２開口部）を有する。第１冷媒流出口の管径は第１開口部が位置する第１冷媒流出配管の管径よりも小さく、第２冷媒流出口の管径は第２開口部が位置する第２冷媒流出配管の管径よりも小さい。また、鉛直方向に対して、冷媒流入配管２の冷媒流入口１０１の位置をＡ、冷媒流出配管６（第１冷媒流出配管及び第２冷媒流出配管）の冷媒流出口１０２の位置をＢ、ガス冷媒流出開口７（第１開口部及び第２開口部）の冷媒流出口１０３の位置をＣ、仕切板の上端部の位置をＤとすると、Ａ≦Ｄ，Ｂ＜Ｄ、及び、Ｄ＜Ｃ、の関係とするように構成される。
【００１７】
このような構成の冷媒分流器における冷媒の分流について説明する。まず、冷媒流入配管２から筐体内に流入した気液混合冷媒は、仕切板４により仕切られ、冷媒流入配管２の冷媒流入口１０１の下方に位置する気液混合冷媒領域３に貯留される。気液混合冷媒領域３に貯留された気液混合冷媒は、液冷媒とガス冷媒に分離する。分離した液冷媒は、仕切板４を越えて、液冷媒領域５を介して、冷媒流出配管６（第１冷媒流出配管及び第２冷媒流出配管）の冷媒流出口１０２から流出する。一方、分離したガス冷媒は、仕切板４よりも上方に位置するガス冷媒流出開口７（第１開口部及び第２開口部）から流出する。そして、一方の冷媒流出配管６の冷媒流出口１０２（第１冷媒流出配管）から流出した液冷媒とガス冷媒流出開口７（第１開口部）から流出したガス冷媒が合流し、他方の冷媒流出配管６の冷媒流出口１０２（第２冷媒流出配管）から流出した液冷媒とガス冷媒流出開口７（第２開口部）から流出したガス冷媒が合流することにより、冷媒流入配管２から筐体内に流入した気液混合冷媒は、２つの気液混合冷媒（第１冷媒流出配管から流出した液冷媒及びガス冷媒、及び、第２冷媒流出配管から流出した液冷媒及びガス冷媒）に分流される。
【００１８】
気液混合冷媒を直接複数の気液混合冷媒に分流させるのではなく、冷媒流入配管２から筐体内に流入した気液混合冷媒を、一旦、液冷媒とガス冷媒に分離した後、分離した液冷媒及びガス冷媒をそれぞれ複数の液冷媒とガス冷媒に分流して、それら分流した複数の液冷媒及びガス冷媒をそれぞれ合流させることにより複数の気液混合冷媒に分流するので、冷媒の気液混合比が変化したり、偏流が生じた場合でも、冷媒の分配精度を向上させ、安定した分流が可能となる。従って、蒸発器の圧力損失低減のため冷媒流路を複数パスにした場合でも、冷媒分流割合のバラツキを抑制し、蒸発器の性能及びその蒸発器を備える冷凍サイクル装置及び空気調和機等の性能を向上させることができる。
【００１９】
また、このような構成にすることにより、設計の自由度も高い。空気調和機等に実装する場合、分岐数が増えても、サイクル配管の引き回しが複雑になることを回避できる。
【００２０】
ここで、液冷媒は冷媒分配器１下部に溜まり、その後、仕切板４を越えて、気液混合冷媒領域３から液冷媒領域５に流入し、冷媒流出配管６の冷媒流出口１０２から流出する。一方、ガス冷媒は冷媒分流器１上部に溜まり、その後、ガス冷媒流出開口７から流出する。従って、ガス冷媒流出開口７を仕切板４の上端部よりも上方に位置させる（仕切板の上端部の位置＜ガス冷媒流出開口の位置）とともに、冷媒流出配管６の冷媒流出口１０２を仕切板４の上端部よりも下方に位置させる（冷媒流出配管の冷媒流出口の位置＜仕切板の上端部の位置）。
【００２１】
また、冷媒流入配管２の冷媒流入口１０１が仕切板４の上端よりも低い位置にあると、冷媒流入配管２から流入した気液混合冷媒は、直接、気液混合冷媒領域３の気液混合冷媒に流入する。従って、気液混合冷媒が冷媒流入配管２から流入する際に気泡を生じ難くなり、ガス冷媒と液冷媒の分離も向上する。逆に、冷媒流入配管２の冷媒流入口１０１が仕切板４の上端よりも高い位置にあると、冷媒流入配管２から流入した気液混合冷媒が気液混合冷媒領域３１の気液混合冷媒に流入する際に気泡を生じ易くなるので、ガス冷媒と液冷媒の分離が困難になる。従って、「冷媒流入配管の冷媒流入口の位置≦仕切板の上端部の位置」とする。
【００２２】
尚、冷媒流入配管２の冷媒流入口１０１の位置が仕切板４の上端よりも低く冷媒分流器底部に近い場合は、冷媒流入配管２から流入する気液混合冷媒が冷媒分流器底部に当たった勢いで、気液混合冷媒が液冷媒とガス冷媒に分離する前に仕切板４を超えてしまう。このような状況であると、十分にガス冷媒を分離できていない液冷媒が、冷媒流出配管の液冷媒流出口５２から流出してしまう可能性がある。従って、より好ましくは、冷媒流入配管２の冷媒流入口１０１の位置を仕切板４の上端部と同じ位置（冷媒流入配管２の冷媒流入口の位置＝仕切板４の上端部の位置）にすることで、冷媒流入配管２から流入する気液混合冷媒を、より液冷媒とガス冷媒に分離し易くなる。
【００２３】
また、仕切板４上端高さ近辺の液冷媒領域５の液冷媒は泡立った冷媒が残るため、より好ましくは、冷媒流出配管６の液冷媒流出口１０２は、冷媒分流器底部３と仕切板４の高さの中心近辺にする。このような構成にすることにより、冷媒流入配管２から流入する気液混合冷媒をより液冷媒とガス冷媒に分離し易くなる。
【００２４】
図４は、冷媒分流器の内径とＣＯＰとの関係を示す図であり、冷媒分流器１の内径をパラメータにした場合のＣＯＰの変化量を示す実験結果である。冷媒分流器１の内径が小さいと、冷媒流入配管２から流入した気液混合冷媒の拡散が大きくなり、冷媒分流器１内部全体が泡状の冷媒となるので、冷媒分流性能が悪くなる。そこで、円筒状とした冷媒分流器１の内径をパラメータとしたＣＯＰの変化量を検討すると、冷媒分配器１の内径が概ね３５mm以上でＣＯＰが向上した。従って、より好ましくは、冷媒分流器１を円筒形状とし、この円筒形状の冷媒分流器１の内径を概略３５mm以上にすることにより、気液混合冷媒が冷媒分流器１内に流入する際に冷媒分流器底部へ冷媒が流入する際の冷媒の整流作用を向上させ、流入する気液混合冷媒におけるガス冷媒と液冷媒への分離を向上させることができる。
【００２５】
図５は、仕切板の高さとＣＯＰとの関係を示す図であり、冷媒分流器１の仕切板４の高さをパラメータにした場合のＣＯＰの変化量を示す実験結果である。仕切板４の高さをパラメータにした場合のＣＯＰの変化量は、前述した冷媒分流器１内径をパラメータにした場合と異なり、ピーク値が存在する。つまり、仕切板４の高さが低い場合は、冷媒流入配管２から流入した気液混合冷媒が整流される前に仕切板４を超えて液冷媒領域５に流れ込んでしまい、ガス冷媒が完全に分離しないまま冷媒流出配管６から流出してしまうため、冷媒分流性能が低下する。一方、仕切板４の高さが高い場合、気液混合冷媒領域３から仕切板４を越えて冷媒が液冷媒領域５に流れ込む際に、仕切板４を超えた冷媒が仕切板の高さにより泡立ってしまう。つまり、ガス冷媒が完全に分離しないまま冷媒流出配管から流出してしまい、冷媒分流性能が低下する。図５に示すように、仕切板４の高さが概ね１５mm〜２５mm程度のときに、ＣＯＰが向上するという実験結果が得られた。従って、より好ましくは、冷媒分流器１の仕切板４の高さを概ね１５mm〜２５mmとすることにより、流入する気液混合冷媒におけるガス冷媒と液冷媒への分離を向上させることができる。
【００２６】
一方、ガス冷媒がガス冷媒流出開口７を通過する際の圧力損失と液冷媒が冷媒流出配管６を通過する際の圧力損失とを同等（液冷媒の管内圧力損失≒ガス冷媒の管内圧力損失）にする必要がある。配管を通過する際の圧力損失は液冷媒よりもガス冷媒の方が大きいため、冷媒流出配管６とガス冷媒流出開口７の径を同等にすると、液冷媒が流れる割合が大きくなる。液冷媒の流れる割合が大きくなると、冷媒分流器１内の液冷媒がなくなり、冷媒分流器１内をガス冷媒が流れる状態となり、冷媒が流れる際に息継ぎをしてしまう。このような状態になると、分流器として機能せず、冷凍サイクルの冷媒の流れを乱して性能を低下させてしまう。そこで、本実施例においては、ガス冷媒がガス冷媒流出開口７を通過する際の圧力損失と、液冷媒が冷媒流出配管６を通過する際の圧力損失とを近づけるため、冷媒流出配管６の管径をガス冷媒流出開口７の径よりも小さくし（冷媒流出配管６の管径＜ガス冷媒流出開口７の径）、より好ましくは、ガス冷媒がガス冷媒流出開口７を通過する際の圧力損失と液冷媒が冷媒流出配管６を通過する際の圧力損失とを考慮して、冷媒流出配管６の管径及びガス冷媒流出開口７の径を決定する。
【００２７】
尚、冷媒流入配管２から冷媒分流器１に流入する冷媒量に対して、冷媒流出配管６及びガス冷媒流出開口７から流出する合計の冷媒量を同等にする必要もある。つまり、流出する合計の冷媒量に対して流入する冷媒量が少ない場合、冷媒分流器１が膨張弁のように機能して、圧力損失が増加するなどの不具合が生じる。逆に、流入する冷媒量に対して流出する冷媒量が少ない場合は、冷媒分流器１がレシーバータンクのように機能して、冷媒分流器１内での液冷媒とガス冷媒の分離性能が低下するとともに、冷凍サイクルの挙動が不安定になる。従って、液混合冷媒流入配管２から冷媒分流器１に流入する冷媒量に対して、冷媒流出配管６及びガス冷媒流出開口７から流出する合計の冷媒量が同等になるように設計する必要がある。
【００２８】
さらに、本発明の冷媒分流器１において、冷媒流出配管６の管径及びガス冷媒流出開口７の径を異ならせるようにしてもよい。図６は、液冷媒流出配６やガス冷媒流出開口７の径を異ならせた冷媒分流器の構成図である。冷媒流出配管６やガス冷媒流出開口７の径を異ならせることで、冷媒分流比を変えることができる。つまり、図６に示すように、一方の冷媒流出配管６（又はガス冷媒流出開口７）の径を他方の冷媒流出配管６（又はガス冷媒流出開口７）の径よりも小さいことにより、冷媒分流比を変えることができる。図７は、冷媒流出配管の径を異ならせた冷媒分流器を適用した空気調和機の冷凍サイクル図である。例えば、一方の冷媒流出配管６の径を、他方の冷媒流出配管６の径よりも小さくすることにより、図７に示すように、蒸発器となる室内熱交換器１４における分流後の熱交換量に合わせた冷媒分流にできるので、蒸発器となる熱交換器の設計の自由度が向上するとともに、性能ロスを抑制することができる。尚、冷媒流出配管６の管径を異ならせる場合、より好ましくは、ガス冷媒がガス冷媒流出開口７を通過する際の圧力損失と、液冷媒が冷媒流出配管６を通過する際の圧力損失とを考慮して、それぞれの冷媒流出配管６の径を決定する。以上説明したように、蒸発器となる室内熱交換器１４における冷媒分配後の各熱交換能力に応じて、冷媒流出配管６の径を異ならせることにより、冷媒分流器下流側での各パスの熱交換量に応じた冷媒の分流調整が可能となり、熱交換器を有効に使用することができる。
【００２９】
次に、図３を用いて、本発明の冷媒分流器並びにその冷媒分流器を用いた冷凍サイクル装置及び空気調和機についての第２の実施例について説明する。図３は、本発明の冷媒分流器１を適用した空気調和機１００の冷凍サイクル構成図である。本実施例においては、蒸発器となる室内熱交換器１４の冷媒入口から冷媒出口の途中において、第１の実施例と同様の冷媒分流器を用いて冷媒を分配させる。この場合においても、１パス部１５から２パス部１６に冷媒を分流させるときに、実施例１と同様に、本発明の冷媒分流器１を適用することで、液冷媒の偏流などの性能低下を防止することができる。
【００３０】
次に、図８を用いて、本発明の冷媒分流器並びにその冷媒分流器を用いた冷凍サイクル装置及び空気調和機についての第３の実施例について説明する。図８は、熱交換器途中で分流させる冷媒分流器を適用した空気調和機の冷凍サイクル図である。蒸発器として機能する室内熱交換器１４の冷媒配管が、室内熱交換器１４の冷媒入口において複数パス２１に分流し、その後、室内熱交換器１４の冷媒配管経路途中でさらに冷媒分流器１にて合流させた後に複数パス２１とする。尚、図８では、冷媒分流器１に流入する冷媒は２パスで、流出する冷媒のパス数も２パスにしているが、流出する冷媒配管を例えば４パスなどにする際にも分流比を調整することができる。
【００３１】
図９は、熱交換器途中で分流させる冷媒分流器の構成図であり、図８に開示の冷凍サイクルにおいて適用される冷媒分流器である。冷媒分流器１に流入する際に既に複数パスの状態であっても、冷媒分流器１に流入させる前に合流させることなく複数パス２１のまま流入させる。これにより、冷媒の圧力損失を低減させることができるとともに、冷媒分流器１に流入する際に事前に複数パスを合流させて１パスにする場合よりも冷媒の管内流速を低減できるため、分流性能も向上させることができる。
【００３２】
以上、本実施例においては、本発明の冷媒分流器を空気調和機に適用した場合を例に説明したが、本発明の冷媒分流器をヒートポンプ給湯器や除湿機，冷蔵庫等に適用しても同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００３３】
１ 冷媒分流器
２ 冷媒流入配管
３ 気液混合冷媒領域
４ 仕切板
５ 液冷媒領域
６ 冷媒流出配管
７ ガス冷媒流出開口
８ 合流管
１０ 圧縮機
１１ 四方弁
１２ 室外熱交換器
１３ 膨張弁
１４ 室内熱交換器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体と、
前記筐体内に冷媒を流入させる流入配管と、
前記筐体内から冷媒を流出させる第１冷媒流出配管及び第２冷媒流出配管と、
前記筐体の底部に配置され、前記流入配管の冷媒流入口の下方に位置する第１領域と、前記第１冷媒流出配管の第１冷媒流出口及び前記第２冷媒流出配管の第２冷媒流出口の下方に位置する第２領域と、を仕切る仕切板と、を備え、
前記第１冷媒流出配管は、前記筐体内であって、前記第１冷媒流出口の上方に、冷媒を流出させる第１開口部を有し、
前記第２冷媒流出配管は、前記筐体内であって、前記第２冷媒流出口の上方に、冷媒を流出させる第２開口部を有し、
前記第１冷媒流出口の管径は、前記第１開口部が位置する前記第１冷媒流出配管の管径よりも小さく、
前記第２冷媒流出口の管径は、前記第２開口部が位置する前記第２冷媒流出配管の管径よりも小さく、
鉛直方向に対して、前記流入配管の冷媒流入口の位置をＡ、前記第１冷媒流出配管及び前記第２冷媒流出配管の冷媒流出口の位置をＢ、前記第１冷媒流出口及び前記第２冷媒流出口の冷媒流出口の位置をＣ、前記仕切板の上端部の位置をＤとすると、Ａ≦Ｄ，Ｂ＜Ｄ、及び、Ｄ＜Ｃ、の関係となる冷媒分流器。
【請求項２】
請求項１において、Ａ＝Ｄの関係となる冷媒分流器。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記冷媒流入配管から流入する冷媒は気液混合冷媒であり、前記第１冷媒流出配管及び前記第２冷媒流出配管から流出する冷媒は液冷媒であり、前記第１冷媒流出口及び前記第２冷媒流出口から流出する冷媒はガス冷媒である冷媒分配器。
【請求項４】
請求項３において、前記冷媒流入配管から前記筐体内に流入した気液混合冷媒は前記第１領域でガス冷媒と液冷媒とに分離し、
前記第１領域で分離した液冷媒は前記仕切板を越えて前記第２領域を介して前記第１冷媒流出配管及び前記第２冷媒流出配管に流出し、前記第１領域で分離したガス冷媒は前記第１冷媒流出口及び前記第２冷媒流出口に流入し、
前記第１冷媒流出配管に流出した液冷媒と前記第１冷媒流出口に流出したガス冷媒が合流し、前記第２冷媒流出配管に流入した液冷媒と前記第２冷媒流出口に流入したガス冷媒が合流する冷媒分流器。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れかにおいて、前記第１冷媒流出配管の管径及び前記第２冷媒流出配管の管径は、前記第１冷媒流出口及び前記第１冷媒流出口の開口径よりも小さい冷媒分流器。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れかにおいて、前記第１冷媒流出配管の管径は前記第２冷媒流出配管の管径よりも大きい冷媒分流器。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れかにおいて、前記冷媒流入配管は複数の冷媒流入配管から構成される冷媒分流器。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れかにおいて、前記筐体は円筒形状であり、前記円筒形状の前記筐体の内径が３５mm以上である冷媒分流器。
【請求項９】
請求項１乃至８の何れかにおいて、前記仕切板の高さが１５mmから２５mmである冷媒分流器。
【請求項１０】
圧縮機と、四方弁と、室内熱交換器と、膨張弁と、室外熱交換器と、請求項１乃至９の何れかの冷媒分流器と、を備えた空気調和機。
【請求項１１】
請求項１０において、前記冷媒分流器は、冷房運転時の前記室内熱交換器の冷媒流れ方向上流側に位置する冷凍サイクル装置。
【請求項１２】
請求項１０又は１１において、前記冷媒分流器は、冷房運転時の前記室内熱交換器の冷媒入口から冷媒出口の間に位置する空気調和機。
【請求項１】
筐体と、
前記筐体内に冷媒を流入させる流入配管と、
前記筐体内から冷媒を流出させる第１冷媒流出配管及び第２冷媒流出配管と、
前記筐体の底部に配置され、前記流入配管の冷媒流入口の下方に位置する第１領域と、前記第１冷媒流出配管の第１冷媒流出口及び前記第２冷媒流出配管の第２冷媒流出口の下方に位置する第２領域と、を仕切る仕切板と、を備え、
前記第１冷媒流出配管は、前記筐体内であって、前記第１冷媒流出口の上方に、冷媒を流出させる第１開口部を有し、
前記第２冷媒流出配管は、前記筐体内であって、前記第２冷媒流出口の上方に、冷媒を流出させる第２開口部を有し、
前記第１冷媒流出口の管径は、前記第１開口部が位置する前記第１冷媒流出配管の管径よりも小さく、
前記第２冷媒流出口の管径は、前記第２開口部が位置する前記第２冷媒流出配管の管径よりも小さく、
鉛直方向に対して、前記流入配管の冷媒流入口の位置をＡ、前記第１冷媒流出配管及び前記第２冷媒流出配管の冷媒流出口の位置をＢ、前記第１冷媒流出口及び前記第２冷媒流出口の冷媒流出口の位置をＣ、前記仕切板の上端部の位置をＤとすると、Ａ≦Ｄ，Ｂ＜Ｄ、及び、Ｄ＜Ｃ、の関係となる冷媒分流器。
【請求項２】
請求項１において、Ａ＝Ｄの関係となる冷媒分流器。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記冷媒流入配管から流入する冷媒は気液混合冷媒であり、前記第１冷媒流出配管及び前記第２冷媒流出配管から流出する冷媒は液冷媒であり、前記第１冷媒流出口及び前記第２冷媒流出口から流出する冷媒はガス冷媒である冷媒分配器。
【請求項４】
請求項３において、前記冷媒流入配管から前記筐体内に流入した気液混合冷媒は前記第１領域でガス冷媒と液冷媒とに分離し、
前記第１領域で分離した液冷媒は前記仕切板を越えて前記第２領域を介して前記第１冷媒流出配管及び前記第２冷媒流出配管に流出し、前記第１領域で分離したガス冷媒は前記第１冷媒流出口及び前記第２冷媒流出口に流入し、
前記第１冷媒流出配管に流出した液冷媒と前記第１冷媒流出口に流出したガス冷媒が合流し、前記第２冷媒流出配管に流入した液冷媒と前記第２冷媒流出口に流入したガス冷媒が合流する冷媒分流器。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れかにおいて、前記第１冷媒流出配管の管径及び前記第２冷媒流出配管の管径は、前記第１冷媒流出口及び前記第１冷媒流出口の開口径よりも小さい冷媒分流器。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れかにおいて、前記第１冷媒流出配管の管径は前記第２冷媒流出配管の管径よりも大きい冷媒分流器。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れかにおいて、前記冷媒流入配管は複数の冷媒流入配管から構成される冷媒分流器。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れかにおいて、前記筐体は円筒形状であり、前記円筒形状の前記筐体の内径が３５mm以上である冷媒分流器。
【請求項９】
請求項１乃至８の何れかにおいて、前記仕切板の高さが１５mmから２５mmである冷媒分流器。
【請求項１０】
圧縮機と、四方弁と、室内熱交換器と、膨張弁と、室外熱交換器と、請求項１乃至９の何れかの冷媒分流器と、を備えた空気調和機。
【請求項１１】
請求項１０において、前記冷媒分流器は、冷房運転時の前記室内熱交換器の冷媒流れ方向上流側に位置する冷凍サイクル装置。
【請求項１２】
請求項１０又は１１において、前記冷媒分流器は、冷房運転時の前記室内熱交換器の冷媒入口から冷媒出口の間に位置する空気調和機。
【図１ａ】
【図１ｂ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１ｂ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−１３７２２３（Ｐ２０１２−１３７２２３Ａ）
【公開日】平成２４年７月１９日（２０１２．７．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２８９０９８（Ｐ２０１０−２８９０９８）
【出願日】平成２２年１２月２７日（２０１０．１２．２７）
【出願人】（３９９０４８９１７）日立アプライアンス株式会社 (3,043)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月１９日（２０１２．７．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２７日（２０１０．１２．２７）
【出願人】（３９９０４８９１７）日立アプライアンス株式会社 (3,043)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]