特開 2023-80713 冷媒分配器及びこの冷媒分配器を備える熱交換器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023080713

(43)【公開日】2023-06-09

(54)【発明の名称】冷媒分配器及びこの冷媒分配器を備える熱交換器

(51)【国際特許分類】

   F25B 41/42 20210101AFI20230602BHJP

   F28F 9/02 20060101ALI20230602BHJP

   F28F 9/22 20060101ALI20230602BHJP

【ＦＩ】

F25B41/42

F28F9/02 301A

F28F9/22

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021194201

(22)【出願日】2021-11-30

(71)【出願人】

【識別番号】390019839

【氏名又は名称】三星電子株式会社

【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．

【住所又は居所原語表記】１２９，Ｓａｍｓｕｎｇ－ｒｏ，Ｙｅｏｎｇｔｏｎｇ－ｇｕ，Ｓｕｗｏｎ－ｓｉ，Ｇｙｅｏｎｇｇｉ－ｄｏ，Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ

(74)【代理人】

【識別番号】100121441

【弁理士】

【氏名又は名称】西村 竜平

(74)【代理人】

【識別番号】100154704

【弁理士】

【氏名又は名称】齊藤 真大

(74)【代理人】

【識別番号】100206151

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 惇志

(74)【代理人】

【識別番号】100218187

【弁理士】

【氏名又は名称】前田 治子

(72)【発明者】

【氏名】武市 久史

(72)【発明者】

【氏名】金 鉉永

(72)【発明者】

【氏名】伊野波 亮

(72)【発明者】

【氏名】富田 圭一

(72)【発明者】

【氏名】田島 一繁

(72)【発明者】

【氏名】中川 忠紘

(72)【発明者】

【氏名】小笠原 哲哉

【テーマコード（参考）】

3L065

【Ｆターム（参考）】

3L065DA13

(57)【要約】

【課題】複数本の伝熱管それぞれに供給される冷媒を適切な供給量に分配できるようにする。
【解決手段】主管Ｚを通過した冷媒を複数本の伝熱管Ｔに分配する冷媒分配器１００であって、主管Ｚから分岐した複数本の分岐管Ｚ１が接続されるとともに、互いに独立した少なくとも２本の分配流路Ｌと、複数本の伝熱管Ｔが接続されるとともに、これらの伝熱管Ｔに対応する複数の仕切空間Ｓに仕切られたヘッダカバーＨとを備え、一方の分配流路Ｌが、所定数の仕切空間Ｓに冷媒を供給し、他方の分配流路Ｌが、所定数の仕切空間Ｓに冷媒を供給することなく、それら所定数の仕切空間Ｓとは異なる位置にある仕切空間Ｓに冷媒を供給するように構成した。
【選択図】図８

【特許請求の範囲】

【請求項1】

主管を通過した冷媒を複数本の伝熱管に分配する冷媒分配器であって、
前記主管から分岐した複数本の分岐管が接続されるとともに、互いに独立した少なくとも２本の分配流路と、
前記複数本の伝熱管が接続されるとともに、これらの伝熱管に対応する複数の仕切空間に仕切られたヘッダカバーとを備え、
一方の前記分配流路が、所定数の前記仕切空間に冷媒を供給し、
他方の前記分配流路が、前記所定数の仕切空間に冷媒を供給することなく、前記所定数の仕切空間とは異なる位置にある前記仕切空間に冷媒を供給するように構成されている、冷媒分配器。

【請求項2】

前記分配流路と前記仕切空間とを連通させる複数の開口が列状に形成された開口形成部材を備え、
前記開口形成部材の前記開口が列状に形成れている穴区間の上流側に、これらの開口に向かう冷媒の流れを付勢する助走区間が設けられている、請求項１記載の冷媒分配器。

【請求項3】

前記複数の開口の一部又は全部が、互いに異なる大きさである、請求項２記載の冷媒分配器。

【請求項4】

前記助走区間の長さが、前記分配流路の水力直径の１０倍以上である、請求項２又は３記載の冷媒分配器。

【請求項5】

前記分配流路が、冷媒を下方から上方に向かって流す、請求項１乃至４のうち何れか一項に記載の冷媒分配器。

【請求項6】

前記分配流路が、前記分岐管それぞれに対応した複数の分割領域に分割されており、前記分岐管から対応する前記分割領域に流入した冷媒が、複数の前記仕切空間に供給される、請求項１乃至５のうち何れか一項に記載の冷媒分配器。

【請求項7】

前記ヘッダカバーを複数の前記仕切空間に仕切る複数枚の仕切板を備え、
前記仕切板が、前記分配流路を複数の前記分割領域に仕切っている、請求項６記載の冷媒分配器。

【請求項8】

前記一方の分配流路を複数の前記分割領域に仕切る前記仕切板と、前記他方の分配流路を複数の前記分割領域に仕切る前記仕切板とが、互いに線対称な形状である、請求項７記載の冷媒分配器。

【請求項9】

前記分配流路が、前記分岐管から流入した冷媒が突き当たる窪み部を有する、請求項１乃至８のうち何れか一項に記載の冷媒分配器。

【請求項10】

前記分配流路が、流路幅が狭まる絞り部を有している、請求項１乃至９のうち何れか一項に記載の冷媒分配器。

【請求項11】

前記分配流路が、前記分岐管から冷媒が流入する流入方向と、前記仕切空間に冷媒が流出する流出方向とが交差するように構成されている、請求項１乃至１０のうち何れか一項に記載の冷媒分配器。

【請求項12】

請求項１乃至１１のうち何れか一項に記載の冷媒分配器を備える、熱交換器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、冷媒分配器及びこの冷媒分配器を備える熱交換器に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来の熱交換器としては、特許文献１に示すように、蒸発器性能を向上させるべく、多穴扁平管等の複数本の細径管を利用したものがある。

【0003】

このような細径管を利用して大型の室外機を構成する場合、細径管の長尺化に伴う圧力損失の極大化が問題となり、これを解決するためには、細径管の利用本数を多くするための多パス化が必要となる。

【0004】

ところが、このような多パス化した構成であると、それぞれのパスに対する偏流の影響で性能が低下するリスクが増大することから、それぞれのパスに均等分流することが重要になることがある。

【0005】

また、多パス化した構成を大型の上吹き室外機に適用すると、多数本の細径管が上下多段に並び設けられ、高さ方向のサイズが大きくなるので、高さ方向に沿った風速分布が生じる。これにより、ファンに近い上部では風速が速く、その分熱交換を効率良く行うことができ、一方で、ファンから遠い下部では風速が遅く、多量の冷媒を供給したところで全てを熱交換できるとは限らない。

【0006】

このことから、それぞれの細径管に供給するべき必要な冷媒量は、風速分布に応じて異なるので、効率的な熱交換を行うためには、それぞれの細径管に適切な冷媒量を供給する必要がある。

【0007】

しかしながら、特許文献１に示す分配器は、ヘッダに流入してから分岐穴までの距離が短く、分流比が安定しにくい。また、ひとつの分岐穴を通過後に複数の高さの伝熱管に流入するため、風速分布に応じたきめ細かな分流調整ができない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特許第６２１３３６２号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

そこで、本発明は、上述した問題を一挙に解決すべくなされたものであり、複数本の伝熱管それぞれに供給される冷媒を適切な供給量に分配できるようにすることを主たる課題とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

すなわち本発明に係る冷媒分配器は、主管を通過した冷媒を複数本の伝熱管に分配する冷媒分配器であって、前記主管から分岐した複数本の分岐管が接続されるとともに、互いに独立した少なくとも２本の分配流路と、前記複数本の伝熱管が接続されるとともに、これらの伝熱管に対応する複数の仕切空間に仕切られたヘッダカバーとを備え、一方の前記分配流路が、所定数の前記仕切空間に冷媒を供給し、他方の前記分配流路が、前記所定数の仕切空間に冷媒を供給することなく、前記所定数の仕切空間とは異なる位置にある前記仕切空間に冷媒を供給するように構成されていることを特徴とするものである。

【0011】

このように構成された冷媒分配器であれば、他方の分配流路を流れる冷媒は、所定数の仕切空間とは異なる位置にある仕切空間に供給されるので、この供給先の仕切空間までを通り越す間を冷媒の助走区間とすることができる。
このように助走区間を設けることにより、気液冷媒の偏流を起こりにくくすることができ、気液冷媒の流れが安定化するので、複数本の伝熱管それぞれに供給される冷媒を適切な供給量に分配することが可能となる。

【0012】

前記分配流路と前記仕切空間とを連通させる複数の開口が列状に形成された開口形成部材を備え、前記開口形成部材の前記開口が列状に形成れている穴区間の上流側に、これらの開口に向かう冷媒の流れを付勢する助走区間が設けられていることが好ましい。
これならば、開口形成部材に設けた助走区間により、気液冷媒の偏流を起こりにくくすることができるうえ、開口の大きさを適宜設定することにより、それぞれの伝熱管に供給する冷媒の供給量を例えば風速分布に応じて異ならせたり、それぞれの伝熱管に均等分流させたりすることができる。

【0013】

上述した作用効果、すなわち複数本の伝熱管に冷媒を適切な供給量に分配できるといった作用効果がより顕著に発揮される実施態様としては、前記複数の開口の一部又は全部が、互いに異なる大きさであることが好ましい。
このような構成であれば、上下多段に並び設けられた伝熱管それぞれに供給する冷媒を、風速分布に応じた適切な冷媒量に制御することができ、ひいては熱交換性能の向上を図れる。

【0014】

冷媒の偏流をより起こりにくくするためには、前記助走区間の長さが、前記分配流路の水力直径の１０倍以上であることが好ましい。

【0015】

上述した作用効果をより顕著に発揮される実施態様としては、前記分配流路が、冷媒を下方から上方に向かって流す態様を挙げることができる。

【0016】

より具体的な実施態様としては、前記分配流路が、前記分岐管それぞれに対応した複数の分割領域に分割されており、前記分岐管から対応する前記分割領域に流入した冷媒が、複数の前記仕切空間に供給される態様を挙げることができる。
これならば、それぞれの分岐管から分割領域に流入した冷媒を、偏流が起こりにくくしつつ仕切空間に供給することができる。

【0017】

前記ヘッダカバーを複数の前記仕切空間に仕切る複数枚の仕切板を備え、前記仕切板が、前記分配流路を複数の前記分割領域に仕切っていることが好ましい。
これならば、仕切板を仕切空間の仕切りとして用いるとともに、分割領域の仕切りとしても兼用しているので、部品点数の削減を図れる。

【0018】

前記一方の分配流路を複数の前記分割領域に仕切る前記仕切板と、前記他方の分配流路を複数の前記分割領域に仕切る前記仕切板とが、互いに線対称な形状であることが好ましい。
これならば、仕切板を表裏反転させることで、一方の分配流路及び他方の分配流路の双方に用いることができ、部品点数のさらなる削減を図れる。

【0019】

前記分配流路が、前記分岐管から流入した冷媒が突き当たる窪み部を有することが好ましい。
これならば、窪み部に突き当たって跳ね返る冷媒により、分岐管から流入する冷媒の慣性力を打ち消すことができる。

【0020】

前記分配流路が、流路幅が狭まる絞り部を有していることが好ましい。
これならば、絞り部に近い位置にある伝熱管に冷媒が流れすぎることを防ぐことができる。

【0021】

前記分配流路が、前記分岐管から冷媒が流入する流入方向と、前記仕切空間に冷媒が流出する流出方向とが交差するように構成されていることが好ましい。
これならば、冷媒の流入方向の慣性力の大小に関わらず、流出方向には予め設計した量の冷媒を流すことが容易になる。

【0022】

また、本発明に係る熱交換器は、上述した冷媒分配器を備えることを特徴とするものであり、このような熱交換器によれば、上述した冷媒分配器と同様の作用効果を奏し得る。

【発明の効果】

【0023】

このように構成した本発明によれば、複数本の伝熱管それぞれに供給される冷媒を適切な供給量に分配することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】一実施形態における冷媒分配器を備える熱交換器の全体構成を示す模式図。

【図2】同実施形態における冷媒分配器の分解斜視図。

【図3】同実施形態におけるヘッダカバーの構成を示す模式図。

【図4】同実施形態における流路形成部材の構成を示す模式図。

【図5】同実施形態における流路形成部材の構成を示す模式図。

【図6】同実施形態における開口形成部材の構成を示す模式図。

【図7】同実施形態における冷媒分配器の構成を示す模式図。

【図8】同実施形態における分配流路の構成を示す模式図。

【図9】同実施形態における分配流路の断面積に関する実験データ。

【図10】同実施形態における仕切板の構成を示す模式図。

【図11】その他の実施形態における分配流路の構成を示す模式図。

【図12】その他の実施形態における分配流路の構成を示す模式図。

【図13】その他の実施形態における冷媒分配器の構成を示す模式図。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、本発明に係る冷媒分配器の一実施形態について図面を参照しながら説明する。

【0026】

本実施形態に係る冷媒分配器１００は、図１に示すように、空気調和機の熱交換器Ｘを構成するものであり、例えば大型の上吹き型の室外機に用いられるものである。ただし、本発明に係る冷媒分配器１００は、横吹き型の室外機に用いられても良いし、室内機に用いられても良い。

【0027】

熱交換器Ｘは、多数本の伝熱管たる細径管Ｔと、熱交換器Ｘに流入する冷媒を多数本の細径管Ｔに分配する冷媒分配器１００とを備えたものであり、ここでは複数本の細径管Ｔたる多穴扁平管が上下多段に並び設けられている。

【0028】

冷媒分配器１００は、図１及び図２に示すように、熱交換器Ｘの上流側に設けられた主管Ｚを流れる冷媒を、上述した複数本の細径管Ｔに分配するものであり、上流側に主管Ｚから分岐した複数本の分岐管Ｚ１が接続されるとともに、下流側に多数本の細径管Ｔが接続される。

【0029】

より具体的に説明すると、冷媒分配器１００は、図１及び図２に示すように、細径管Ｔが接続されるヘッダカバーＨと、分岐管Ｚ１が接続される流路形成部材１０と、ヘッダカバーＨ及び流路形成部材１０の間に介在する開口形成部材２０とを備えている。

【0030】

以下、各部材について詳細を述べる。

【0031】

＜ヘッダカバーＨ＞
ヘッダカバーＨは、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、複数枚の仕切板Ｐにより、細径管Ｔが接続される複数の仕切空間Ｓに仕切られるものである。

【0032】

このヘッダカバーＨは、細径管Ｔの配列方向（ここでは、上下方向）に沿って延びる長尺状のものであり、長手方向と直交する断面形状が例えば半円形状などの部分円形状をなす。このように、ヘッダカバーＨを断面部分円形状にすることにより、断面矩形状のものに比べて耐圧強度が向上し、薄肉化による軽量化や低コスト化を図れる。ただし、ヘッダカバーＨの形状はこれに限らず、長手方向と直交する断面形状が例えば矩形状、三角形状、又は多角形状をなすものなどであっても良い。

【0033】

ヘッダカバーＨの外周面には、図３（Ａ）に示すように、仕切板Ｐが挿し込まれる第１スリットｔ１と、細径管が挿し込まれる第２スリットｔ２とが形成されている。具体的は、複数の第１スリットｔ１が、ヘッダカバーＨの長手方向（ここでは、上下方向）に沿って例えば等間隔などの所定間隔で多段に設けられており、互いに隣り合う第１スリットｔ１の間それぞれに第２スリット２が設けられている。

【0034】

そして、図３（Ｂ）に示すように、このヘッダカバーＨを後述する開口形成部材２０に取り付けるとともに、複数の第１スリットｔ１それぞれに仕切板Ｐを差し込むことで、ヘッダカバーＨの内部が互いに独立した複数の仕切空間Ｓに仕切られる。そして、第２スリットｔ２を介して仕切空間Ｓのそれぞれに１又は複数本の細径管Ｔが接続される。

【0035】

＜流路形成部材１０＞
流路形成部材１０は、図４に示すように、後述する開口形成部材２０に取り付けられることで冷媒が供給される分配流路Ｌを形成するものであり、図１に示すように、複数本の分岐管Ｚ１が接続される。

【0036】

この流路形成部材１０は、細径管Ｔの配列方向（ここでは、上下方向）に沿って延びる長尺状のものであり、後述する開口形成部材２０に取り付けられることで、この開口形成部材２０と流路形成部材１０とに挟まれたスペースが分配流路Ｌとして形成される。

【0037】

より具体的に説明すると、この流路形成部材１０は、図４に示すように、開口形成部材２０に対向する面を凹ませてあり、この凹み１１が開口形成部材２０に塞がれることで分配流路Ｌが形成される。なお、分配流路Ｌの形状は特に限定されるものではないが、例えば、流れ方向と直交する断面形状が矩形状又は部分円形状をなすものを挙げることができ、ここでの分配流路Ｌは、冷媒を下方から上方に向かって流す流路である。

【0038】

本実施形態では、図４に示すように、一対の流路形成部材１０により、互いに独立した２本の分配流路Ｌが形成されている。以下では、これらを区別する場合に、一対の流路形成部材１０の一方を第１流路形成部材１０ａといい、他方を第２流路形成部材１０ｂという。また、第１流路形成部材１０ａが形成する分配流路Ｌを第１分配流路Ｌａといい、第２流路形成部材１０ｂが形成する分配流路Ｌを第２分配流路Ｌｂという。

【0039】

第１流路形成部材１０ａは、図５に示すように、分岐管Ｚ１が取り付けられる流入口１０Ｐを有しており、この流入口１０Ｐに分岐管Ｚ１を流れる冷媒が流入する。本実施形態では、複数の流入口１０Ｐが、第１流路形成部材１０ａの長手方向に沿って、例えば所定間隔で設けられている。なお、所定間隔は、等間隔であっても良いし、例えば上方に向かうにつれて徐々に長くなる又は短くなるような規則的に変わる間隔であっても良い。

【0040】

第２流路形成部材１０ｂは、図５に示すように、第１流路形成部材１０ａとは別の分岐管Ｚ１が取り付けられる流入口１０Ｑを有しており、この流入口１０Ｑに分岐管Ｚ１を流れる冷媒が流入する。本実施形態では、複数の流入口１０Ｑが、第２流路形成部材１０ｂの長手方向に沿って、例えば所定間隔で設けられている。なお、所定間隔は、等間隔であっても良いし、例えば上方に向かうにつれて徐々に長くなる又は短くなるような規則的に変わる間隔であっても良い。

【0041】

上述した構成において、図５に示すように、第１流路形成部材１０ａの流入口１０Ｐと、第２流路形成部材１０ｂの流入口１０Ｑとは、互いに異なる高さに設けられており、言い換えれば、上下方向に沿った位置が互い違いとなるような千鳥状に配置されている。ただし、第１流路形成部材１０ａの流入口１０Ｐのうち最下部に位置するものと、第２流路形成部材１０ｂの流入口１０Ｑのうち最下部に位置するものとは、同じ又はほぼ同じ高さに設けられている。

【0042】

＜開口形成部材２０＞
開口形成部材２０は、図２及び図６に示すように、上述したヘッダカバーＨと流路形成部材１０との間に介在するものであり、分配流路Ｌと仕切空間Ｓとを連通させる複数の開口Ｏが形成されたものである。

【0043】

この開口形成部材２０は、細径管Ｔの配列方向（ここでは、上下方向）に沿って延びる長尺状のものである。

【0044】

より具体的に説明すると、この開口形成部材２０は、長尺板状のものであり、一方の面にはヘッダカバーＨが取り付けられる第１取付箇所２１が設けられており、他方の面には流路形成部材１０が取り付けられる第２取付箇所２２が設けられている。

【0045】

第１取付箇所２１は、ヘッダカバーＨの周方向両端部である自由端部が嵌め込まれる例えば凹部であり、第２取付箇所２２は、流路形成部材１０の幅方向両端部である自由端部が嵌め込まれる凹部である。ただし、第１取付箇所２１や第２取付箇所２２の形状はこれに限らず適宜変更して構わない。

【0046】

本実施形態の開口形成部材２０には、第１分配流路Ｌａ及び仕切空間Ｓを連通する開口Ｏである第１開口Ｏａと、第２分配流路Ｌｂ及び仕切空間Ｓを連通する開口Ｏである第２開口Ｏｂとが形成されている。

【0047】

第１開口Ｏａは、第１流路形成部材１０ａの凹み１１に臨む位置に設けられており、ここでは、列状に配置された複数個の第１開口Ｏａからなる第１開口群Ｏ１が、上下方向に沿って所定間隔で複数群設けられている。

【0048】

１つの第１開口群Ｏ１に着目した場合、この第１開口群Ｏ１を構成する複数の第１開口Ｏａは、互いに同じ大きさであっても良いし、一部又は全部が互いに異なる大きさであっても良い。
これらの第１開口Ｏａを互いに異なる大きさにする場合、上流側から下流側に向かって徐々に小さく又は大きくしても良く、大きさを規則的に変えても良いし、不規則に変えても良い。また、第１開口群Ｏ１のうち最も上流側（すなわち一番下）に位置する第１開口Ｏａをその他の第１開口Ｏａよりも大きくしても良い。

【0049】

第１開口Ｏａの径寸法（直径）に関してより詳細に述べると、第１分配流路Ｌａの断面積と第１開口Ｏａの断面積の比率が２％以上６０％以下の範囲内であることが好ましく、５％以上４０％以下の範囲内であることが更に好ましい。また、一部又は全部の第１開口Ｏａの径寸法が異なる場合は、第１分配流路Ｌａの断面積と第１開口Ｏａの平均断面積の比率が１０％以上３０％以下の範囲内であることが好ましい。
このような断面積比率であれば、第１分配流路Ｌａから第１開口Ｏａを流れる冷媒に、十分な圧力損失がかかり、かつ、第１分配流路Ｌａと第１開口Ｏａの圧力損失のバランスを適切に保つことができる。

【0050】

第２開口Ｏｂは、第１開口Ｏａから開口形成部材２０の幅方向に離れた箇所であって、第２流路形成部材１０ｂの凹み１１に臨む位置に設けられており、ここでは、列状に配置された複数個の第２開口Ｏｂからなる第２開口群Ｏ２が、上下方向に沿って所定間隔で複数群設けられている。

【0051】

１つの第２開口群Ｏ２に着目した場合、この第２開口群Ｏ２を構成する複数の第２開口Ｏｂは、互いに同じ大きさであっても良いし、一部又は全部が互いに異なる大きさであっても良い。
これらの第２開口Ｏｂを互いに異なる大きさにする場合、上流側から下流側に向かって徐々に小さく又は大きくしても良く、大きさを規則的に変えても良いし、不規則に変えても良い。また、第２開口群Ｏ２のうち最も上流側（すなわち一番下）に位置する第２開口Ｏｂをその他の第２開口Ｏｂよりも大きくしても良い。

【0052】

第２開口Ｏｂの径寸法（直径）に関してより詳細に述べると、第２分配流路Ｌｂの断面積と第２開口Ｏｂの断面積の比率が２％以上６０％以下の範囲内であることが好ましく、５％以上４０％以下の範囲内であることが更に好ましい。また、一部又は全部の第１開口Ｏｂの径寸法が異なる場合は、第２分配流路Ｌｂの断面積と第２開口Ｏｂの平均断面積の比率が１０％以上３０％以下の範囲内であることが好ましい。
このような断面積比率であれば、第２分配流路Ｌｂから第２開口Ｏｂを流れる冷媒に、十分な圧力損失がかかり、かつ、第２分配流路Ｌｂと第２開口Ｏｂの圧力損失のバランスを適切に保つことができる。

【0053】

これらの第１開口群Ｏ１と第２開口群Ｏ２とは、図６に示すように、互いに異なる高さに設けられており、言い換えれば、上下方向に沿った位置が互い違いとなるような千鳥状に配置されている。すなわち、互いに隣り合う第１開口群Ｏ１の間に、第２開口群Ｏ２を構成する第２開口Ｏｂの高さ位置が設定されており、互いに隣り合う第２開口群Ｏ２の間に、第１開口群Ｏ１を構成する第１開口Ｏａの高さ位置が設定されている。

【0054】

上述した構成において、図７（Ａ）、（Ｂ）に示すように、開口形成部材２０の一方の面にヘッダカバーＨを取り付けて、ヘッダカバーＨの第１スリットｔ１に仕切板Ｐを差し込むことにより、複数の仕切空間Ｓが形成され、開口形成部材２０の他方の面に一対の流路形成部材１０を取り付けることにより、互いに独立した２つの分配流路Ｌが形成される。

【0055】

そして、本実施形態の冷媒分配器１００は、図８に示すように、上述した２つの分配流路Ｌのうち、一方の分配流路Ｌが、所定数の仕切空間Ｓに冷媒を供給し、他方の分配流路Ｌが、これら所定数の仕切空間Ｓに冷媒を供給することなく、これら所定数の仕切空間Ｓを通り越した位置にある仕切空間Ｓに冷媒を供給するように構成されている。
なお、図８では、説明の便宜上、ヘッダカバーＨ、流路形成部材１０、及び開口形成部材２０が分離された状態において、分配流路Ｌを表現してある。

【0056】

より具体的に説明すると、上述した開口形成部材２０には、図８に示すように、開口Ｏが列状に形成されている穴区間Ｗ１と、この穴区間Ｗ１の上流側に設定されており、開口Ｏに向かう冷媒の流れを付勢する助走区間Ｗ２とが設けられている。

【0057】

この助走区間Ｗ２は、開口Ｏが形成されていない区間であり、言い換えれば、互いに隣り合う穴区間Ｗ１の間に設定された区間である。

【0058】

助走区間Ｗ２の長さは、分配流路Ｌの水力直径の１０倍以上であることが好ましく、同水力直径の２０倍以上であることがより好ましい。
なお、ここでいう助走区間Ｗ２の長さは、流入口１０Ｐ、１０Ｑから、この流入口１０Ｐ、１０Ｑに流入した冷媒が流出する開口Ｏのうち最も上流側に位置する開口Ｏまでの離間距離であり、より詳細には、流入口１０Ｐ、１０Ｑの中心から、この流入口１０Ｐ、１０Ｑに対して最も上流側に位置する開口Ｏの中心までの離間距離である。

【0059】

なお、分配流路Ｌの断面積は、８ｍｍ^２以上１６ｍｍ^２以下であることが好ましい。何故ならば、分配流路Ｌの断面積が１６ｍｍ^２を超えると、冷媒が低流速のときに気液分離がおきて、分流特性が悪くなることが懸念され、分配流路Ｌの断面積が８ｍｍ^２を下回ると、冷媒が高流速のときに圧力損失が大きくなりすぎて、圧力変動による分流特性の悪化を招く懸念があるからである（図９参照）。

【0060】

分配流路Ｌの断面積が上述した８ｍｍ^２以上１６ｍｍ^２以下である場合、助走区間Ｗ２は、１ｍｍ以上１００ｍｍ以下であることが好ましく、５ｍｍ以上１００ｍｍ以下であることがより好ましい。
助走区間Ｗ２をこの範囲に収めることにより、流入口１０Ｐ、１０Ｑに対して最も上流側に位置する開口Ｏに冷媒が流れ過ぎることを抑制することができ、流入口１０Ｐ、１０Ｑに流入する冷媒量にかかわらず、安定した分配比を得ることが可能となる。

【0061】

本実施形態では、上述したように、第１開口Ｏａ及び第２開口Ｏｂそれぞれが列状に配置されていることから、図８に示すように、第１開口Ｏａが列状に形成されている穴区間Ｗ１が第１穴区間Ｗ１ａとして設定されており、互いに隣り合う第１穴区間Ｗ１ａの間の助走区間Ｗ２が第１助走区間Ｗ２ａとして設定されている。

【0062】

また、第２開口Ｏｂが列状に形成されている穴区間Ｗ１が第２穴区間Ｗ１ｂとして設定されており、互いに隣り合う第２穴区間Ｗ１ｂの間の助走区間Ｗ２が第２助走区間Ｗ２ｂとして設定されている。

【0063】

そして、第１助走区間Ｗ２ａと第２助走区間Ｗ２ｂとは、互いに異なる高さに設けられており、言い換えれば、上下方向に沿った位置が互い違いとなるような千鳥状に配置されている。

【0064】

第１助走区間Ｗ２ａと第２助走区間Ｗ２ｂとは、互いに同じ長さであっても良いし、互いに異なる長さであっても良い。また、複数の第１助走区間Ｗ２ａは、それぞれ互いに同じ長さであっても良いし、一部又は全部が互いに異なる長さであってもよい。複数の第２助走区間Ｗ２ｂに関しても、それぞれ互いに同じ長さであっても良いし、一部又は全部が互いに異なる長さであってもよい。

【0065】

かかる構成において、本実施形態の分配流路Ｌは、図８に示すように、複数の分割領域Ｄに分割されており、分割領域Ｄはそれぞれ、１つの穴区間Ｗ１と、この穴区間Ｗ１に対応する助走区間Ｗ２とに臨んでいる。

【0066】

分割領域Ｄは、それぞれが１つの流入口１０Ｐ、１０Ｑに連通しており、言い換えれば、それぞれが１本の分岐管Ｚ１に対応して設けられている。

【0067】

この構成により、分岐管Ｚ１から対応する分割領域Ｄに流入した冷媒が、分割領域Ｄを下方から上方に向かって流れた後、開口形成部材２０に形成された複数の開口Ｏを介して複数の仕切空間Ｓに供給される。

【0068】

本実施形態では、図８に示すように、上述した仕切板Ｐが、第１分配流路Ｌａを複数の第１分割領域Ｄａに分割するとともに、第２分配流路Ｌｂを複数の第２分割領域Ｄｂに分割している。

【0069】

この仕切板Ｐは、分配流路Ｌの途中を塞ぐことで、その上流側と下流側とを別々の分割領域に分割しており、具体的には、分配流路Ｌに挿し込まれて塞ぐ塞ぎ部Ｐ１を有している。

【0070】

より具体的に説明すると、これらの仕切板Ｐとしては、図１０に示すように、第１分配流路Ｌａ及び第２分配流路Ｌｂの両方を閉塞する第１の仕切板Ｐａ、第１分配流路Ｌａを閉塞するとともに第２分配流路Ｌｂを開放する第２の仕切板Ｐｂ、第１分配流路Ｌａを開放するとともに第２分配流路Ｌｂを閉塞する第３の仕切板Ｐｃ、及び第１分配流路Ｌａ及び第２分配流路Ｌｂの両方を開放する第４の仕切板Ｐｄが用いられている。

【0071】

そして、ここでは第１分配流路Ｌａを複数の第１分割領域Ｄａに分割する第２の仕切板Ｐｂと、第２分配流路Ｌｂを複数の第２分割領域Ｄｂに分割する第３の仕切板Ｐｃとが、表裏を反転させた形状である。すなわち、第２の仕切板Ｐｂと、第３の仕切板Ｐｃとが、互いに線対称な形状であり、言い換えれば双方が互いに鏡像対称な形状をなす。

【0072】

このように構成された冷媒分配器１００によれば、２本の分配流路Ｌのうち、一方の分配流路Ｌが、所定数の仕切空間Ｓに冷媒を供給し、他方の分配流路Ｌが、それら所定数の仕切空間Ｓを通り越した位置にある仕切空間Ｓに冷媒を供給するので、この供給先の仕切空間Ｓまでを冷媒の助走区間Ｗ２とすることができる。
このように助走区間Ｗ２を設けることにより、気液冷媒の偏流を起こりにくくすることができ、気液冷媒の流れが安定化するので、細径管Ｔにも適切な供給量に分配することができ、ひいては複数本の細径管Ｔそれぞれに供給される冷媒を適切な供給量に分配することが可能となる。

【0073】

仮に、上述した助走区間Ｗ２が設けられていない構成であると、気液冷媒のうち液冷媒の殆どが上方の仕切空間Ｓまでは到達しにくく、下方の仕切空間Ｓに流れ込んでしまい、これによる偏流が生じる。
これに対して、本実施形態のように助走区間Ｗ２を設けるとともに、この助走区間Ｗ２によって気液冷媒の流れを上向きに方向転換することにより、液冷媒には上向きの慣性力が与えられる。これにより、液冷媒が、下方の仕切空間Ｓのみならず、上方の仕切空間Ｓにも流れ込むようになり、その結果、偏流を起こりにくくすることができる。

【0074】

また、それぞれの穴区間Ｗ１に形成された開口Ｏの大きさを適宜設定することにより、それぞれの細径管Ｔに供給する冷媒の供給量を例えば風速分布に応じて異ならせたり、それぞれの細径管Ｔに均等分流させたりすることができる。

【0075】

さらに、ヘッダカバーＨを複数の仕切空間Ｓに仕切る複数枚の仕切板Ｐが、分配流路Ｌを複数の分割領域Ｄに仕切っているので、仕切板Ｐを仕切空間Ｓの仕切りとして用いるとともに、分割領域Ｄの仕切りとしても兼用しており、部品点数の削減を図れる。

【0076】

そのうえ、第１分配流路Ｌａを複数の第１分割領域Ｄａに仕切る仕切板Ｐｂと、第２分配流路Ｌｂを複数の第２分割領域Ｄｂに仕切る仕切板Ｐｃとが、表裏を反転させたものであるので、部品点数のさらなる削減を図れる。

【0077】

なお、本発明は、前記実施形態に限られるものではない。

【0078】

例えば、分配流路Ｌとしては、図１１に示すように、分岐管Ｚ１から流入した冷媒が突き当たる窪み部Ｌ１を有することが好ましい。
これならば、窪み部Ｌ１に突き当たって跳ね返る冷媒により、分岐管Ｚ１から流入する冷媒の慣性力を打ち消すことができる。
なお、ここでは流路形成部材１０の下端部に接続された分岐管Ｚ１に対して、窪み部Ｌ１を形成しているが、その他の分岐管Ｚ１に対しても窪み部Ｌ１を形成しても構わない。その場合、助走区間Ｗ２を前記実施形態で述べた長さよりも短くしても良い。

【0079】

また、分配流路Ｌは、図１２（Ａ）に示すように、流路幅が狭まる絞り部Ｌ２を有していても良い。
これならば、絞り部Ｌ２に近い位置にある細径管Ｔに冷媒が流れすぎることを防ぐことができる。
なお、ここでは流路形成部材１０の下端部に接続された分岐管Ｚ１に対して、絞り部Ｌ２を形成しているが、その他の分岐管Ｚ１に対しても絞り部Ｌ２を形成しても構わない。その場合、助走区間Ｗ２を前記実施形態で述べた長さよりも短くしても良い。

【0080】

さらに、分配流路Ｌは、図１２（Ｂ）に示すように、分岐管Ｚ１から冷媒が流入する流入方向と、仕切空間Ｓに冷媒が流出する流出方向とが交差するように、傾斜部Ｌ３を設けても良い。
これならば、冷媒の流入方向の慣性力の大小に関わらず、流出方向には予め設計した量の冷媒を流すことが容易になる。
なお、ここでは流路形成部材１０の下端部に接続された分岐管Ｚ１に対して、傾斜部Ｌ３を設けているが、その他の分岐管Ｚ１に対しても傾斜部Ｌ３を形成しても構わない。その場合、助走区間Ｗ２を前記実施形態で述べた長さよりも短くしても良い。

【0081】

前記実施形態では、一対の流路形成部材１０により２本の分配流路Ｌを形成していたが、３つ以上の流路形成部材１０を用いて３本以上の分配流路Ｌを形成しても良い。

【0082】

開口形成部材２０は、前記実施形態ではヘッダカバーＨと流路形成部材１０との間に介在するものであったが、図１３に示すように、ヘッダカバーＨ及び流路形成部材１０の両方が、開口形成部材２０の一方の面に取り付けられても良い。
この場合、仕切板Ｐとしては、同図１３に示すように、２本の分配流路Ｌのうちの一方のみに連通する流路穴Ｐ２を有しているものを挙げることができる。

【0083】

その他、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。

【符号の説明】

【0084】

１００・・・冷媒分配器
Ｘ ・・・熱交換器
Ｔ ・・・細径管
Ｚ ・・・主管
Ｚ１ ・・・分岐管
Ｈ ・・・ヘッダカバー
Ｐ ・・・仕切板
Ｓ ・・・仕切空間
１０ ・・・流路形成部材
Ｌ ・・・分配流路
２０ ・・・開口形成部材
Ｏ ・・・開口
Ｗ１ ・・・穴区間
Ｗ２ ・・・助走区間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】