特許 7444656 冷媒分流器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-27

(45)【発行日】2024-03-06

(54)【発明の名称】冷媒分流器

(51)【国際特許分類】

   F25B 41/42 20210101AFI20240228BHJP

【ＦＩ】

F25B41/42

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2020046869

(22)【出願日】2020-03-17

(65)【公開番号】P2021148340

(43)【公開日】2021-09-27

【審査請求日】2022-07-15

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000152826

【氏名又は名称】株式会社日本クライメイトシステムズ

(74)【代理人】

【識別番号】110001427

【氏名又は名称】弁理士法人前田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】濱本 浩

(72)【発明者】

【氏名】山口 博志

(72)【発明者】

【氏名】岩成 太照

【審査官】関口 勇

(56)【参考文献】

【文献】特開平１１－２５７８０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０８１１４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５７－０６００７４（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２５Ｂ ４１／４２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

冷媒供給管から流入した冷媒を第１及び第２冷媒流出管に分流する冷媒分流器において、
前記冷媒供給管が接続される供給路と、
前記供給路の下流端部から直線状に延び、前記供給路の内径よりも小径とされた絞り部と、
前記絞り部の下流端部に連通し、前記絞り部から流入した冷媒を攪拌する冷媒攪拌室と、
前記絞り部の下流端部と所定の間隔をあけて対向するように配置され、前記絞り部から流出した冷媒が衝突する冷媒衝突面と、
上流端が前記冷媒攪拌室の壁面に開口する一方、下流端が前記第１冷媒流出管に連通する第１分流路と、
上流端が前記冷媒攪拌室の壁面における前記第１分流路の上流端から離れた部分で前記冷媒攪拌室の壁面に開口する一方、下流端が前記第２冷媒流出管に連通する第２分流路と、
前記第１分流路よりも大径に形成された前記第１冷媒流出管の上流端部が差し込まれる第１流出側配管接続孔と、
前記第２分流路よりも大径に形成された前記第２冷媒流出管の上流端部が差し込まれる第２流出側配管接続孔とを備え、
前記冷媒攪拌室は、前記絞り部の径、前記第１分岐路の径及び前記第２分岐路の径よりも大径の略円筒形とされ、
冷媒の前記冷媒攪拌室への流入方向と、前記第１分流路の軸線の延長線とは直交しており、
冷媒の前記冷媒攪拌室への流入方向と、前記第２分流路の軸線の延長線とは直交しており、
前記第１流出側配管接続孔と前記第２流出側配管接続孔の両方の下流端は、前記冷媒分流器における前記冷媒攪拌室の径方向一方側に対応する側壁面に開口していることを特徴とする冷媒分流器。

【請求項2】

請求項１に記載の冷媒分流器において、
前記第１流出側配管接続孔は、前記第１分流路の軸線の延長線と交差する方向に延びており、
前記第２流出側配管接続孔は、前記第２分流路の軸線の延長線と交差する方向に延びていることを特徴とする冷媒分流器。

【請求項3】

請求項１または２に記載の冷媒分流器において、
前記第１分流路の軸線の延長線は、前記第１流出側配管接続孔の前記開口内に位置しており、
前記第２分流路の軸線の延長線は、前記第２流出側配管接続孔の前記開口内に位置していることを特徴とする冷媒分流器。

【請求項4】

請求項３に記載の冷媒分流器において、
前記第１分流路及び前記第２分流路は直線状に形成されていることを特徴とする冷媒分流器。

【請求項5】

請求項１から４のいずれか１つに記載の冷媒分流器において、
前記冷媒衝突面は、前記絞り部の下流端部から当該絞り部の軸線の延長線上に配置されるとともに、円形状とされていることを特徴とする冷媒分流器。

【請求項6】

請求項１から５のいずれか１つに記載の冷媒分流器において、
前記冷媒攪拌室の径は、前記第１分流路及び前記第２分流路の径よりも大きく設定されていることを特徴とする冷媒分流器。

【請求項7】

請求項１から６のいずれか１つに記載の冷媒分流器において、
前記第１分流路及び前記第２分流路の上流端は、前記冷媒攪拌室の壁面において前記絞り部の下流端部と前記冷媒衝突面との間に開口していることを特徴とする冷媒分流器。

【請求項8】

請求項７に記載の冷媒分流器において、
前記第１分流路及び前記第２分流路の上流端は、前記絞り部の下流端部と前記冷媒衝突面との間の中央部よりも前記絞り部に近い側に開口していることを特徴とする冷媒分流器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、流入した冷媒を複数の流路に分流させる冷媒分流器に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、例えば冷凍サイクルの冷媒蒸発器として用いられる熱交換器が複数の伝熱管を備えている場合がある。この場合、流入管から流入した冷媒を各伝熱管に分流させるための冷媒分流器が用いられることがある（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

特許文献１の冷媒分流器は、冷媒供給路及び絞り部が形成された第１の器体と、冷媒流衝突部及び第１、第２の分流路が形成された第２の器体とを互いに嵌合させて一体化することによって構成されている。冷媒供給路の下流端部の流路径を、テーパ面を介して縮小することによって絞り部が形成されている。一方、第２の器体の冷媒流衝突部は、冷媒供給路の下流端開口に対向するように配置されており、半球状の凹面で構成されている。第１、第２の分流路は、冷媒流衝突部の外方に開口している。そして、冷媒供給路を流れる冷媒は絞り部を通過してから冷媒流衝突部に衝突した後、第１、第２の分流路に分流して流れるようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開平１１－２５７８０１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、特許文献１の冷媒分流器では、第１、第２の分流路が冷媒攪拌室の左右両側にそれぞれ設けられることになるので、冷媒攪拌室の容積を十分に確保しようとすると、第１、第２の分流路の間隔が広くなる。このことは、冷媒分流器の寸法の拡大を招き、ひいては冷媒分流器のレイアウト性の悪化をもたらす。

【0006】

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、冷媒分流器の寸法拡大を抑制して冷媒分流器のレイアウト性を向上させることにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するために、第１の発明は、冷媒供給管から流入した冷媒を第１及び第２冷媒流出管に分流する冷媒分流器において、前記冷媒供給管が接続される供給路と、前記供給路の下流端部から直線状に延び、前記供給路よりも小径とされた絞り部と、前記絞り部の下流端部に連通し、前記絞り部から流入した冷媒を攪拌する冷媒攪拌室と、前記絞り部の下流端部と所定の間隔をあけて対向するように配置され、前記絞り部から流出した冷媒が衝突する冷媒衝突面と、上流端が前記冷媒攪拌室の壁面に開口する一方、下流端が前記第１冷媒流出管に連通する第１分流路と、上流端が前記冷媒攪拌室の壁面における前記第１分流路の上流端から離れた部分で前記冷媒攪拌室の壁面に開口する一方、下流端が前記第２冷媒流出管に連通する第２分流路と、前記第１分流路よりも大径に形成された前記第１冷媒流出管の上流端部が差し込まれる第１流出側配管接続孔と、前記第２分流路よりも大径に形成された前記第２冷媒流出管の上流端部が差し込まれる第２流出側配管接続孔とを備え、冷媒の前記冷媒攪拌室への流入方向と、前記第１分流路の軸線の延長線とは直交しており、冷媒の前記冷媒攪拌室への流入方向と、前記第２分流路の軸線の延長線とは直交しており、前記第１流出側配管接続孔の下流端と前記第２流出側配管接続孔の下流端とは、前記冷媒分流器における前記冷媒攪拌室の径方向一方側に対応する側面に開口していることを特徴とする。

【0008】

この構成によれば、冷媒供給管を流れる冷媒は、供給路に流入した後、絞り部に流入する。この絞り部が直線状に延びているので、冷媒は絞り部を流れることで流速が高められるだけでなく、絞り部から流出するときの流出方向がコントロールされる。特に、流速の高い状態の冷媒の流出方向をコントロールすることで、流出方向のコントロール性が良好になる。そして、絞り部から冷媒攪拌室に流入した冷媒は、勢いよく冷媒衝突面に衝突するので、液相冷媒と気相冷媒とが冷媒攪拌室で良好に攪拌される。冷媒攪拌室の冷媒は、攪拌された後、第１分流路及び第２分流路を介してそれぞれ第１冷媒流出管及び第２冷媒流出管に分流する。

【0009】

また、第１冷媒流出管が差し込まれる第１流出側配管接続孔と、第２冷媒流出管が差し込まれる第２流出側配管接続孔とが、冷媒攪拌室を基準として当該冷媒攪拌室の径方向一方側に対応する冷媒分流器の側面に開口することになる。さらに、第１流出側配管接続孔に連通する第１分流路と、第２流出側配管接続孔に連通する第２分流路とは、共に冷媒攪拌室の壁面に開口しており、第１、第２流出側配管接続孔よりも小径であるため、第１分流路と第２分流路とを互いに接近させることができる。これにより、冷媒分流器の冷媒流通方向の寸法拡大が抑制される。

【0010】

第２の発明は、前記第１流出側配管接続孔は、前記第１分流路の軸線の延長線と交差する方向に延びており、前記第２流出側配管接続孔は、前記第２分流路の軸線の延長線と交差する方向に延びていることを特徴とする。

【0011】

この構成によれば、第１分流路及び第２分流路を互いに接近させた状態としながら、第１流出側配管接続孔及び第２流出側配管接続孔の径を第１分流路及び第２分流路の径よりも大きくすることができる。

【0012】

第３の発明は、前記第１分流路の軸線の延長線は、前記第１流出側配管接続孔の前記開口内に位置しており、前記第２分流路の軸線の延長線は、前記第２流出側配管接続孔の前記開口内に位置していることを特徴とする。

【0013】

すなわち、第１分流路を、回転工具等を用いた穴開け加工によって形成することが考えられる。この場合、まず、第１流出側配管接続孔を形成し、その後、回転工具によって第１分流路を形成することができる。このとき、第１分流路の軸線の延長線が第１流出側配管接続孔の開口内に位置しているので、回転工具を第１流出側配管接続孔の開口から当該第１流出側配管接続孔に挿入し、その状態で進めていくことにより、第１分流路を容易に形成できる。同様にして第２分流路も容易に形成することができる。

【0014】

第４の発明は、前記第１分流路及び前記第２分流路は直線状に形成されていることを特徴とする。

【0015】

この構成によれば、第１分流路及び第２分流路を回転工具によって容易に形成できる。

【0016】

第５の発明は、前記冷媒衝突面は、前記絞り部の下流端部から当該絞り部の軸線の延長線上に配置されるとともに、円形状とされていることを特徴とする。

【0017】

この構成によれば、絞り部から流出した冷媒が冷媒衝突面の中心に衝突するようになるので、流れが偏り難くなり、液相冷媒と気相冷媒とを良好に攪拌することができる。

【0018】

第６の発明は、前記冷媒攪拌室の断面は円形とされ、前記冷媒攪拌室の径は、前記第１分流路及び前記第２分流路の径よりも大きく設定されていることを特徴とする。

【0019】

この構成によれば、冷媒攪拌室の容積を十分に確保することができる。

【0020】

第７の発明は、前記第１分流路及び前記第２分流路の上流端は、前記冷媒攪拌室の壁面において前記絞り部の下流端部と前記冷媒衝突面との間に開口していることを特徴とする。

【0021】

第８の発明は、前記第１分流路及び前記第２分流路の上流端は、前記絞り部の下流端部と前記冷媒衝突面との間の中央部よりも前記絞り部に近い側に開口していることを特徴とする。

【0022】

この構成によれば、第１分流路及び第２分流路の上流端が冷媒衝突面から離れることになるので、冷媒衝突面に衝突して十分に攪拌された状態の冷媒を第１分流路及び第２分流路の上流端に流入させることができる。

【発明の効果】

【0023】

本発明によれば、第１冷媒流出管が差し込まれる第１流出側配管接続孔と、第２冷媒流出管が差し込まれる第２流出側配管接続孔とが、冷媒攪拌室の径方向一方側に対応する側面に開口しており、第１、第２流出側配管接続孔よりも小径の第１、第２分流路を互いに接近させた状態で冷媒攪拌室に連通させることができるので、冷媒分流器の冷媒流通方向の寸法拡大を抑制することができ、冷媒分流器のレイアウト性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】本発明の実施形態に係る冷媒分流器を備えたバッテリ冷却装置の回路構成図である。

【図2】冷媒分流器の断面図である。

【図3】第１分流器構成部材を第２分流器構成部材に固定する前の状態を示す断面図である。

【図4】第２分流器構成部材の平面図である。

【図5】第２分流器構成部材の側面図である。

【図6】第２分流器構成部材の背面図である。

【図7】図６におけるVII－VII線断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

【0026】

図１は、本発明の実施形態に係る冷媒分流器１を備えたバッテリ冷却装置１００の回路構成図である。バッテリ冷却装置１００は、例えば、電気自動車やハイブリッド自動車（プラグインタイプを含む）等に搭載されるバッテリ２００を冷却するための装置である。バッテリ２００は、図示しないが自動車の走行用モータに電力を供給するためのものである。ハイブリッド自動車の場合、走行用モータの回生制御やエンジンによる発電機の駆動によってバッテリ２００を充電することができる。電気自動車及びプラグインタイプのハイブリッド自動車の場合、図示しない商用電源等からバッテリ２００を充電したり、走行用モータの回生制御によってバッテリ２００を充電することができる。バッテリ２００は充電時や放電時に温度上昇する。この温度上昇を抑制するためにバッテリ冷却装置１００によってバッテリ２００を冷却することができるようになっている。

【0027】

（バッテリ冷却装置１００の構成）
バッテリ冷却装置１００は、圧縮機１０１と、コンデンサ１０２と、レシーバタンク１０３と、バッテリクーラ用膨張弁１０４と、バッテリクーラ１０５と、アキュムレータ１０６とを少なくとも備えている。この実施形態では、バッテリ冷却装置１００が車室内の空調も行えるように構成されており、従って、バッテリ冷却装置１００は、空調用空気を冷却する冷却用熱交換器としての蒸発器１０７と、空調用膨張弁１０８とを備えている。

【0028】

圧縮機１０１は、電動コンプレッサで構成されている。圧縮機１０１から吐出された高温高圧冷媒はコンデンサ１０２に流入する。コンデンサ１０２には、ファン１０２ａによって外部空気が送風されるようになっている。コンデンサ１０２を通過した冷媒はレシーバタンク１０３に流入した後、バイパス配管１００ａと、バッテリクーラ側配管１００ｂとの一方または両方に流れるようになっている。

【0029】

バッテリクーラ側配管１００ｂには、バッテリクーラ側仕切弁１００ｃが設けられている。このバッテリクーラ側仕切弁１００ｃは、バッテリクーラ側配管１００ｂを開閉するための弁である。バッテリクーラ側配管１００ｂにおけるバッテリクーラ側仕切弁１００ｃよりも下流側には、バッテリクーラ用膨張弁１０４が設けられている。バッテリクーラ用膨張弁１０４を通過した冷媒は減圧される。バッテリクーラ側配管１００ｂにおけるバッテリクーラ用膨張弁１０４よりも下流側には、本発明に係る分媒分流器１が設けられている。

【0030】

分媒分流器１は、バッテリクーラ側配管（冷媒供給管）１００ｂから流入した冷媒を第１冷媒流出管１００ｆ及び第２冷媒流出管１００ｇに分流するためのものである。すなわち、バッテリクーラ１０５は、バッテリ２００を冷却するための冷熱を当該バッテリ２００に供給する熱交換器（蒸発器）で構成されているが、このバッテリクーラ１０５には、図示しないが複数のチューブが設けられている。各チューブに冷媒を分流させるために分媒分流器１が設けられている。本例では、冷媒を２つに分流する場合について説明するが、冷媒は３つ以上に分流することもできる。また、分媒分流器１は、第１冷媒流出管１００ｆ及び第２冷媒流出管１００ｇに冷媒を均等に分流させてもよいし、一方への分流量が他方への分流量に比べて多くなるように分流させてもよい。

【0031】

バッテリクーラ側配管１００ｂ、第１冷媒流出管１００ｆ及び第２冷媒流出管１００ｇは全て同径であってもよいし、径が異なっていてもよい。また、バッテリクーラ側配管１００ｂ、第１冷媒流出管１００ｆ及び第２冷媒流出管１００ｇは、例えばアルミニウム合金製の配管部材で構成されている。さらに、バッテリクーラ側配管１００ｂ、第１冷媒流出管１００ｆ及び第２冷媒流出管１００ｇの断面は略円形とされている。

【0032】

バイパス配管１００ａには、バイパス側仕切弁１００ｄが設けられている。このバイパス側仕切弁１００ｄは、バイパス配管１００ａを開閉するための弁である。バイパス配管１００ａは蒸発器１０７に接続されている。バイパス配管１００ａにおけるバイパス側仕切弁１００ｄよりも下流側には、空調用膨張弁１０８が設けられている。蒸発器１０７から流出した冷媒は、アキューレータ１０６に流入した後、圧縮機１０１に吸入される。尚、蒸発器１０７には、ブロワ１２０によって空調用空気が送風されるようになっている。空調用空気が蒸発器１０７により冷却された後、車室に供給される。

【0033】

したがって、バッテリクーラ側仕切弁１００ｃ及びバイパス側仕切弁１００ｄの開閉動作により、冷媒をバッテリクーラ１０５のみに流すモードと、冷媒を蒸発器１０７にのみ流す動作と、冷媒をバッテリクーラ１０５と蒸発器１０７の両方に流すモードとのうち、任意のモードに切り替えることができる。

【0034】

（冷媒分流器１の構成）
図２及び図３に示すように、冷媒分流器１は、第１分流器構成部材１０と、第２分流器構成部材２０とを備えおり、４つの側面と、上面及び底面とを有している。第１分流器構成部材１０及び第２分流器構成部材２０は、例えばアルミニウム合金製のブロック材等で構成されている。第１分流器構成部材１０は、基部１１と、基部１１から突出する突出筒部１２とを備えている。突出筒部１２の断面形状は円形である。基部１１及び突出筒部１２は一体成形されていてもよいし、基部１１及び突出筒部１２を別部材で形成した後、組み合わせて一体化してもよい。

【0035】

基部１１には、バッテリクーラ側配管１００ｂの下流端部が差し込まれた状態で接続される供給側配管接続孔１１ａが形成されている。供給側配管接続孔１１ａの断面形状は円形である。バッテリクーラ側配管１００ｂの外周面は、供給側配管接続孔１１ａの内周面に対して全周にわたってろう付けされている。

【0036】

基部１１には、供給側配管接続孔１１ａの奥側（冷媒流れ方向下流側）に連通する供給路１１ｂが設けられている。供給側配管接続孔１１ａは基部１１の上面に開口している。供給路１１ｂの断面形状は供給側配管接続孔１１ａの断面形状よりも小さい円形とされている。供給路１１ｂはまっすぐに延びており、供給路１１ｂの軸線と、供給側配管接続孔１１ａの軸線とは一致している。供給路１１ｂと供給側配管接続孔１１ａとの境界部分には段部１１ｃが形成されている。バッテリクーラ側配管１００ｂの下流端部は供給側配管接続孔１１ａに差し込まれた状態で段部１１ｃに当接することによって差し込み深さが設定されている。バッテリクーラ側配管１００ｂは、供給側配管接続孔１１ａに差し込まれた状態で供給路１１ｂと接続される。

【0037】

供給路１１ｂの下流端部は、テーパ面１１ｄで構成されている。テーパ面１１ｄは、冷媒流れ方向の下流側へ向かって縮径するように形成されている。テーパ面１１ｄの軸線と、供給路１１ｂの軸線とは一致している。

【0038】

第１分流器構成部材１０には、供給路１１ｂの下流端部から直線状に延び、供給路１１ｂにおけるテーパ面１１ｄ以外の部分よりも小径とされた絞り部１２ａが設けられている。具体的には、第１分流器構成部材１０の突出筒部１２の内部に絞り部１２ａが設けられている。絞り部１２ａの下流端は、突出筒部１２の先端面においてその中心部に開口している。絞り部１２ａの断面形状は円形であり、突出筒部１２の先端面に開口する絞り部１２ａの下流端も同様に円形である。絞り部１２ａの径は、その上流端から下流端まで等しく設定されている。絞り部１２ａの長さは、供給路１１ｂのテーパ面１１ｄを含んだ長さよりも長く設定されている。これにより、絞り部１２ａは、同一内径が所定長さにわたって連続する形状になる。

【0039】

絞り部１２ａの長さ寸法と、絞り部１２ａの径とを比較すると、長さ寸法の方が長くなっている。絞り部１２ａの長さは、例えば７ｍｍ以上に設定することができ、好ましくは１０ｍｍ以上である。また、絞り部１２ａの内径は、例えば単位面積当たりの冷媒流量が１．０～４．０ｇ／ｓ・ｍｍ^２の範囲内となるように設定することができる。この範囲に設定することで、後述する冷媒攪拌室での液相冷媒と気相冷媒との混合が良好になるとともに、圧力損失を低減することができる。尚、絞り部１２ａの一部は基部１１の内部に形成されていてもよい。

【0040】

突出筒部１２の外周面には、環状溝１２ｂが形成されている。環状溝１２ｂには、ゴム等からなるシール材としてのＯリング１３が嵌め込まれている。

【0041】

第２分流器構成部材２０は、突出筒部１２が嵌合する嵌合孔２１を有している。嵌合孔２１は、第２分流器構成部材２０の上面に開口しており、その断面形状は円形である。嵌合孔２１の長さは、突出筒部１２の突出長さと略等しく設定されている。従って、突出筒部１２を嵌合孔２１に差し込んで嵌合させると、第１分流器構成部材１０の基部１１の下面が、第２分流器構成部材２０の上面に当接する。この状態で図示しないがボルト等によって第１分流器構成部材１０と第２分流器構成部材２０とを締結することができるようになっている。図４には、そのボルトが螺合するねじ孔２０ａを示している。突出筒部１２を嵌合孔２１に差し込むと、Ｏリング１３によって両者の間がシールされる。

【0042】

第２分流器構成部材２０には、嵌合孔２１の奥側に、冷媒攪拌室２２が設けられている。冷媒攪拌室２２は、嵌合孔２１の奥側に連通している。冷媒攪拌室２２の断面形状は嵌合孔２１の断面形状よりも小さな円形である。従って、嵌合孔２１の径は、冷媒攪拌室２２の径よりも大きく設定されており、嵌合孔２１と冷媒攪拌室２２との境界部分に段部２０ｂが形成されることになる。段部２０ｂはテーパ面で構成することができる。また、図４に示すように、冷媒攪拌室２２の断面形状が嵌合孔２１の断面形状よりも小さいので、冷媒攪拌室２２及び嵌合孔２１を形成するときに、例えば回転工具を用いて冷媒攪拌室２２を先に形成し、嵌合孔２１を後に形成することや、嵌合孔２１を先に形成し、冷媒攪拌室２２を後に形成することができる。

【0043】

第１分流器構成部材１０を第２分流器構成部材２０に固定することで、絞り部１２ａの下流端部と、冷媒攪拌室２２とが連通する。冷媒攪拌室２２は、絞り部１２ａから流入した冷媒を攪拌するための空間を形成している。冷媒攪拌室２２の軸線方向の長さは、絞り部１２ａの長さと同程度に設定することができるが、絞り部１２ａの長さより長くてもよいし、短くてもよい。具体的には、図２に示すように、冷媒攪拌室２２の軸線方向の長さＢは、１０ｍｍ以上、好ましくは１５ｍｍ以上に設定することができる。

【0044】

冷媒攪拌室２２の径は、絞り部１２ａの径よりも十分に大きく設定されており、絞り部１２ａから流入した冷媒を攪拌させるのに必要十分な空間を冷媒攪拌室２２内に確保できるようになっている。絞り部１２ａから流入した冷媒は、バッテリクーラ用膨張弁１０４を流通しているので、液相冷媒と気相冷媒とが混合した気液二層冷媒となっていることがある。この気液二層冷媒を冷媒攪拌室２２で攪拌することで、液相冷媒と気相冷媒とを混合することができる。

【0045】

第２分流器構成部材２０には、絞り部１２ａから流出した冷媒が衝突する冷媒衝突面２４が設けられている。冷媒衝突面２４は、絞り部１２ａの下流端部と所定の間隔をあけて対向するように配置されている。冷媒衝突面２４は、円形状とされている。冷媒衝突面２４は、絞り部１２ａの下流端部から当該絞り部１２ａの軸線の延長線上に配置されている。絞り部１２ａの下流端部は、当該絞り部１２ａの軸線の延長線が冷媒衝突面２４の中心を通るように配置されている。冷媒衝突面２４は、平坦面で構成されていてもよいし、湾曲面で構成されていてもよい。冷媒衝突面２４が平坦面である場合、冷媒衝突面２４と絞り部１２ａの軸線の延長線とが略直交している。

【0046】

第２分流器構成部材２０には、第１分流路２５と、第２分流路２６とが設けられている。第１分流路２５及び第２分流路２６は直線状に延びている。このため、第１分流路２５及び第２分流路２６は、ドリル等の回転工具によって形成することができる。冷媒攪拌室２２の径は、第１分流路２５及び第２分流路２６の径よりも大きく設定されている。これにより、冷媒攪拌室２２の容積を十分に確保することが可能になる。なお、第１分流路２５と第２分流路２６とは略同径である。

【0047】

また、第１分流路２５及び第２分流路２６の上流端は、それぞれ、冷媒攪拌室２２における冷媒衝突面２４から離れた部分に連通している。すなわち、第１分流路２５及び第２分流路２６の上流端は、冷媒攪拌室２２の壁面における絞り部１２ａの下流端部と冷媒衝突面２４との間に開口している。より具体的には、第１分流路２５及び第２分流路２６の上流端は、絞り部１２ａの下流端部と冷媒衝突面２４との間の中央部よりも絞り部１２ａに近い側に開口している。これにより、冷媒衝突面２４と、第１分流路２５及び第２分流路２６の上流端とを離すことができる。図２に示すように、冷媒衝突面２４と、第１分流路２５及び第２分流路２６の上流端の中心部との離間距離Ａは、９ｍｍ以上１３．５ｍｍ以下に設定することができる。尚、第１分流路２５及び第２分流路２６の上流端は、絞り部１２ａの下流端部と冷媒衝突面２４との間の中央部に開口していてもよいし、中央部よりも冷媒衝突面２４に近い側に開口していてもよい。

【0048】

第１分流路２５及び第２分流路２６の上流端は、冷媒攪拌室２２の壁面において絞り部１２ａの軸線の延長線まわりに互いに間隔をあけて配置されている。つまり、第１分流路２５の上流端と、第２分流路２６の上流端とは、冷媒攪拌室２２の壁面の周方向に互いに間隔あけて配置されており、周方向に所定距離だけ離間している。図７に示すように、第１分流路２５及び第２分流路２６は、その上流端同士が最も接近しており、下流端に近づくにつれて互いの離間距離が長くなっている。このように、第１分流路２５及び第２分流路２６の上流端同士を接近させることで、冷媒分流器１の小型化を図ることができる。

【0049】

第２分流器構成部材２０には、第１冷媒流出管１００ｆの上流端部が差し込まれた状態で接続される第１流出側配管接続孔２０ｃが形成されている。第１流出側配管接続孔２０ｃの断面形状は円形である。第１流出側配管接続孔２０ｃの軸線Ｘ１と、第１分流路２５の軸線Ｘ２とは互いに交差する位置関係となっている。また、第１分流路２５の下流端は、第１流出側配管接続孔２０ｃの軸線Ｘ１から径方向に離れた部分と連通している。第１冷媒流出管１００ｆの外周面は、第１流出側配管接続孔２０ｃの内周面に対して全周にわたってろう付けされている。これにより、第１分流路２５の下流端と、第１冷媒流出管１００ｆの上流端部とが連通する。第１冷媒流出管１００ｆの外径は、第１分流路２５よりも大径に設定されている。つまり、第１冷媒流出管１００ｆは第１分流路２５よりも大径に形成された管からなる。

【0050】

第１分流路２５の軸線Ｘ２の延長線は、第１流出側配管接続孔２０ｃの下流端開口内に位置している。すなわち、第１分流路２５を、回転工具等を用いた穴開け加工によって形成することができる。この場合、まず、第１流出側配管接続孔２０ｃを回転工具によって形成し、その後、別の回転工具によって第１分流路２５を形成することができる。第１分流路２５を形成する回転工具は第１流出側配管接続孔２０ｃを形成する回転工具よりも小径である。

【0051】

回転工具によって第１分流路２５を形成するとき、第１分流路２５の軸線Ｘ２の延長線が第１流出側配管接続孔２０ｃの下流端開口内に位置しているので、回転工具を第１流出側配管接続孔２０ｃの下流端開口から当該第１流出側配管接続孔２０ｃに挿入し、その状態で進めていくことにより、第１分流路２５を容易に形成できる。つまり、第１分流路２５を形成する回転工具が第１流出側配管接続孔２０ｃの下流端開口の周縁部に接触しないように、第１分流路２５の径、位置、角度等が設定されている。

【0052】

また、第２分流器構成部材２０には、第２冷媒流出管１００ｇの上流端部が差し込まれた状態で接続される第２流出側配管接続孔２０ｄが形成されている。第２流出側配管接続孔２０ｄの断面形状は円形である。第２流出側配管接続孔２０ｄの軸線Ｘ３と、第２分流路２６の軸線Ｘ４とは互いに交差する位置関係となっている。また、第２分流路２６の下流端は、第２流出側配管接続孔２０ｄの軸線Ｘ３から径方向に離れた部分と連通している。第２冷媒流出管１００ｇの外周面は、第２流出側配管接続孔２０ｄの内周面に対して全周にわたってろう付けされている。これにより、第２分流路２６の下流端と、第２冷媒流出管１００ｇの上流端部とが連通する。第２冷媒流出管１００ｇの外径は、第２分流路２６よりも大径に設定されている。つまり、第２冷媒流出管１００ｇは第２分流路２６よりも大径に形成された管からなる。

【0053】

第２分流路２６の軸線Ｘ４の延長線は、第２流出側配管接続孔２０ｄの下流端開口内に位置している。これにより、第１分流路２５を形成する場合と同様に、第２分流路２６を容易に形成できる。

【0054】

また、第１流出側配管接続孔２０ｃの軸線Ｘ１と、第２流出側配管接続孔２０ｄの軸線Ｘ３とは、互いに平行であり、同一面上に配置されている。さらに、第１分流路２５の軸線Ｘ２と第２分流路２６の軸線Ｘ４とは、互いに交差する位置関係となっており、同一面上に配置されている。第１流出側配管接続孔２０ｃの軸線Ｘ１と、第２流出側配管接続孔２０ｄの軸線Ｘ３との間に、第１分流路２５の下流端開口及び第２分流路２６の下流端開口が位置している。

【0055】

第１流出側配管接続孔２０ｃの下流端と、第２流出側配管接続孔２０ｄの下流端とは、冷媒分流器１における冷媒攪拌室２２の径方向一方側に対応する側面に開口している。すなわち、本実施形態では、図７に示すように冷媒分流器１の断面が矩形状であるため、４つの側面１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを有している。４つの側面１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄのうち、図７の上に位置する側面１ａは、冷媒攪拌室２２の径方向一方側に対応する側面である。尚、側面１ｃは、冷媒攪拌室２２の径方向他方側に対応する側面である。

【0056】

冷媒分流器１の側面１ａには、第１流出側配管接続孔２０ｃの下流端開口と、第２流出側配管接続孔２０ｄの下流端開口とが互いに間隔をあけて形成されている。このように、第１流出側配管接続孔２０ｃの下流端と、第２流出側配管接続孔２０ｄの下流端とを同一の側面１ａに開口させることで、第１冷媒流出管１００ｆ及び第２冷媒流出管１００ｇを冷媒分流器１に対して同一方向から組み付けることができるので、組付作業性が良好になる。

【0057】

（実施形態の作用効果）
したがって、図３に示すように、気液二層冷媒がバッテリクーラ側配管１００ｂから供給路１１ｂに流入すると、気液二層冷媒を絞り部１２ａに流入させることができる。この絞り部１２ａが直線状に延びていて所定の長さを有しているので、冷媒は絞り部１２ａを流れることで流速が高められるだけでなく、絞り部１２ａから流出するときの流出方向がコントロールされる。特に、流速の高い状態の冷媒の流出方向をコントロールすることで、流出方向のコントロール性が良好になる。そして、絞り部１２ａから冷媒攪拌室２２に流入した冷媒は、勢いよく冷媒衝突面２４に衝突するので、液相冷媒と気相冷媒とが冷媒攪拌室２２で良好に攪拌される。攪拌された後、冷媒攪拌室２２の冷媒は、第１分流路２５及び第２分流路２６を介してそれぞれ第１冷媒流出管１００ｆ及び第２冷媒流出管１００ｇに均一に分流する。

【0058】

また、冷媒分流器１の直上流に位置する配管が屈曲している場合には、冷媒分流器１に流入する冷媒の流速分布に偏りが発生するが、この実施形態では、絞り部１２ａが直線状であるため、絞り部１２ａの内部を流れる間に冷媒の流速分布の偏りを小さくすることができる。これにより、冷媒分流器１の直上流に位置する配管の形状に依らず、冷媒の分流を均一化することができる。

【0059】

また、図７に示すように、第１流出側配管接続孔２０ｃと第２流出側配管接続孔２０ｄとが、冷媒攪拌室２２を基準として当該冷媒攪拌室２２の径方向一方側に対応する冷媒分流器１の側面１ａに開口することになる。さらに、第１流出側配管接続孔２０ｃに連通する第１分流路２５と、第２流出側配管接続孔２０ｄに連通する第２分流路２６とは、共に冷媒攪拌室２２の壁面に開口しており、第１、第２流出側配管接続孔２０ｃ、２０ｄよりも小径であるため、第１分流路２５と第２分流路２６とを接近させることができる。これにより、冷媒分流器１の冷媒流通方向の寸法拡大が抑制される。

【0060】

上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。上記冷媒分流器１は、バッテリ冷却装置１００だけでなく、空調装置の熱交換器を構成するチューブに冷媒を分流させる場合にも適用することができる。また、第１分流路２５、第２分流路２６、第３分流路２７及び第４分流路２８の延びる方向は任意の方向にすることができる。また、分流路の数は、３つであってもよいし、５つ以上であってもよい。

【産業上の利用可能性】

【0061】

以上説明したように、本発明に係る冷媒分流器は、例えばバッテリ冷却装置や空調装置に利用することができる。

【符号の説明】

【0062】

１ 冷媒分流器
１０ 第１分流器構成部材
１１ｂ 供給路
１２ 突出筒部
１２ａ 絞り部
２０ 第２分流器構成部材
２１ 嵌合孔
２２ 冷媒攪拌室
２４ 冷媒衝突面
２５ 第１分流路
２６ 第２分流路
１００ｂ バッテリクーラ側配管（冷媒供給管）
１００ｆ 第１冷媒流出管
１００ｇ 第２冷媒流出管

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】