(57)【要約】【課題】伝熱管に所定の接続管が接続される伝熱管接続構造において、伝熱管の流出端側に油が溜まってしまうことを防止することである。【解決手段】伝熱管（22）の流出端に拡管部（22b）を形成し、拡管部（22b）に接続管（23）の端部を内嵌させる。接続管（23）は、その内径Ｂが伝熱管（22）の中間部（22a）の内径Ａ以上となるように構成される。【選択図】図３
2008309443.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う冷凍装置（1）の冷媒回路（10）に設けられる熱交換器（12,13）の伝熱管（22）と、該伝熱管（22）に接続される所定の接続管（23）とを有する伝熱管接続構造であって、
上記伝熱管（22）の流出端には、該伝熱管（22）の中間部（22a）よりも拡径して上記接続管（23）の端部が内嵌する拡管部（22b）が形成されており、
上記接続管（23）の端部の内径が、上記伝熱管（22）の中間部（22a）の内径以上となっていることを特徴とする伝熱管接続構造。
【請求項２】
蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う冷媒回路（10）に設けられる熱交換器（12,13）の伝熱管（22）と、該伝熱管（22）に接続される所定の接続管（23）とを有する伝熱管接続構造であって、
上記接続管（23）は、上記伝熱管（22）の流出端の外周側に外嵌するように構成されていることを特徴とする伝熱管接続構造。
【請求項３】
請求項２において、
上記接続管（23）の端部には、該接続管（23）の中間部（23a）よりも拡径して上記伝熱管（22）の流出端部に外嵌する拡管部（23b）が形成されていることを特徴とする伝熱管接続構造。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１つにおいて、
上記熱交換器（12,13）は、直線状に延びる複数の上記伝熱管（22）と、各伝熱管（22）を互いに連結する上記接続管としての複数のＵ字管（23）とを備えていることを特徴とする伝熱管接続構造。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１つにおいて、
冷媒としての二酸化炭素を臨界圧力以上まで圧縮する冷凍サイクルを行う冷媒回路（10）に設けられる熱交換器（12,13）に用いられることを特徴とする伝熱管接続構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍サイクルを行う冷凍装置に適用される熱交換器の伝熱管の接続構造に関するものであり、特に熱交換器の伝熱促進対策に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う冷凍装置が知られており、空気調和装置や給湯器等に広く適用されている。
【０００３】
例えば特許文献１に開示されている空気調和装置は、圧縮機、室外熱交換器、膨張機、及び室内熱交換器が接続された冷媒回路を有している。この冷媒回路には、冷媒として二酸化炭素が充填されている。
【０００４】
この空気調和装置の冷房運転では、圧縮機で臨界圧力以上まで圧縮された冷媒が、室外熱交換器を流れる。室外熱交換器では、冷媒と室外空気とが熱交換し、冷媒が室外空気へ放熱する。室外熱交換器で放熱した冷媒は、膨張機で減圧された後、室内熱交換器を流れる。室内熱交換器では、冷媒と室内空気とが熱交換し、冷媒が室内空気から吸熱して蒸発する。その結果、室内の冷房が行われる。室内熱交換器で蒸発した冷媒は、圧縮機に吸入されて再び圧縮される。
【特許文献１】特開２００１−１１６３７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述のような冷凍装置では、圧縮機の各摺動部を潤滑するために潤滑油（冷凍機油）が用いられており、この油は冷媒回路を流れる冷媒中に含まれることになる。このため、冷媒が蒸発器や放熱器等の熱交換器を流れる際には、冷媒に溶けきれなかった油が熱交換器の内部に溜まり易くなる。特に、この種の熱交換器では、伝熱管と所定の接続配管（Ｕ字管や連絡配管等）との接続部において、冷媒中の油が溜まってしまうという問題があった。
【０００６】
この点について、図７を参照しながら詳細に説明する。なお、図７は、従来の伝熱管接続構造の一例を示すものである。この種の熱交換器は、直線状に延びる複数の伝熱管（80）と、各伝熱管（80）を互いに連結するＵ字管（81）とを有している。伝熱管（80）の端部は、フレア加工等によって拡径されており、この拡管部（80a）にＵ字管（81）の端部が内嵌される。このような状態のＵ字管（81）は、ろう付けによって伝熱管（80）に接続される。ここで、伝熱管（80）は、その伝熱面積を稼ぐために内径Ａが比較的大きく設計されている。これに対し、Ｕ字管（81）は、曲げ加工が施されても充分な耐圧を確保できるように厚肉となっており、その内径Ｂが比較的小さく設計されている。即ち、従来例の伝熱管接続構造では、伝熱管（80）の内径Ａが、Ｕ字管（81）の内径Ｂよりも大きくなっている。また、伝熱管（80）の端部に連絡管を接続する場合にも、一般的には図７と同様の接続構造となっている。
【０００７】
このような構造の熱交換器において、図７の矢印で示す方向に冷媒が流れると、伝熱管（80）からＵ字管（81）へ冷媒が流出する際に、冷媒の流路断面積が急激に縮小されることになる。従って、伝熱管（80）の流出端では、冷媒中に含まれる油が、Ｕ字管（81）へ速やかに流出し難くなり、この油が伝熱管（80）側の内周面近傍に滞ってしまうことがある。このようにして、油が伝熱管（80）側に徐々に蓄積されていくと、伝熱管（80）の内周面に油膜が形成され、これにより伝熱管（80）の伝熱性能が低下してしまうという問題が生じる。
【０００８】
特に、上述の特許文献１に開示されていような、二酸化炭素を冷媒として冷凍サイクルを行う冷凍装置では、二酸化炭素に対する相溶性が低い油（例えばＰＡＧ（ポリアルキレングリコール））を用いるのが一般的である。従って、この種の冷凍装置に図７に示すような熱交換器を適用すると、伝熱管の流出端に油が更に残存し易くなるので、伝熱性能の低下が顕著となってしまう。
【０００９】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、伝熱管に所定の接続管が接続される伝熱管接続構造において、伝熱管の流出端側に油が溜まってしまうことを防止することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１の発明は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う冷凍装置（1）の冷媒回路（10）に設けられる熱交換器（12,13）の伝熱管（22）と、該伝熱管（22）に接続される所定の接続管（23）とを有する伝熱管接続構造を前提としている。そして、この伝熱管接続構造は、上記伝熱管（22）の流出端に、該伝熱管（22）の中間部（22a）よりも拡径して上記接続管（23）の端部が内嵌する拡管部（22b）が形成されており、上記接続管（23）の端部の内径が、上記伝熱管（22）の中間部（22a）の内径以上となっていることを特徴とするものである。
【００１１】
第１の発明では、伝熱管（22）の流出端に、拡管部（22b）が形成され、この拡管部（22b）内に所定の接続管（23）が接続される。ここで、本発明では、伝熱管（22）の中間部（22a）の内径が、接続管（23）の端部の内径と等しいか、それよりも大きくなっている。これにより、油を含んだ冷媒が伝熱管（22）から接続管（23）へ流出する際、冷媒の流路断面が急激に縮小されることがない。その結果、冷媒中に含まれる油は、伝熱管（22）から接続管（23）へ速やかに流出することになる。
【００１２】
第２の発明は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う冷媒回路（10）に設けられる熱交換器（12,13）の伝熱管（22）と、該伝熱管（22）に接続される所定の接続管（23）とを有する伝熱管接続構造を前提としている。そして、この伝熱管接続構造は、上記接続管（23）が、上記伝熱管（22）の流出端の外周側に外嵌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。
【００１３】
第２の発明では、伝熱管（22）の流出端に、接続管（23）が外嵌して接続される。従って、本発明では、冷媒が伝熱管（22）から接続管（23）へ流出する際、冷媒の流路断面が、接続管（23）によって急激に縮小されてしまうことがない。その結果、冷媒中に含まれる油は、伝熱管（22）から接続管（23）へ速やかに流出することになる。
【００１４】
第３の発明は、第２の発明の伝熱管接続構造において、上記接続管（23）の端部には、該接続管（23）の中間部（23a）よりも拡径して上記伝熱管（22）の流出端部に外嵌する拡管部（23b）が形成されていることを特徴とするものである。
【００１５】
第３の発明では、接続管（23）の端部に拡管部（23b）が形成され、この接続管（23）の拡管部（23b）が伝熱管（22）の流出端に外嵌される。これにより、冷媒の流路断面が、接続管（23）によって急激に縮小されてしまうことなく、且つ接続管（23）の中間部（23a）の外径を必要最小限に抑えることができる。
【００１６】
第４の発明は、第１乃至第３のいずれか１つの発明の伝熱管接続構造において、上記熱交換器（12,13）は、直線状に延びる複数の上記伝熱管（22）と、各伝熱管（22）を互いに連結する上記接続管としての複数のＵ字管（23）とを備えていることを特徴とするものである。
【００１７】
第４の発明では、複数の伝熱管（22）が、接続管としての複数のＵ字管（23）によって互いに連結される。本発明では、伝熱管（22）の流出端の流路断面が、Ｕ字管（23）の端部によって急激に縮小されてしまうことがない。その結果、冷媒が伝熱管（22）とＵ字管（23）とを交互に流れる際、冷媒中に含まれる油は各伝熱管（22）から各Ｕ字管（23）へ速やかに流出する。
【００１８】
第５の発明は、冷媒としての二酸化炭素を臨界圧力以上まで圧縮する冷凍サイクルを行う冷媒回路（10）に設けられる熱交換器（12,13）に用いられることを特徴とするものである。
【００１９】
第５の発明では、二酸化炭素を用いていわゆる超臨界サイクルを行う冷媒回路（10）に設けられる熱交換器（12,13）について、第１乃至第４のいずれか１つの発明の伝熱管接続構造が適用される。
【発明の効果】
【００２０】
第１の発明では、伝熱管（22）の拡管部（22b）に接続管（23）の端部を接続すると共に、伝熱管（22）の中間部（22a）の内径を接続管（23）の端部の内径以上としている。また、第２の発明では、伝熱管（22）の流出端の外周面に接続管（23）を外嵌させている。従って、第１や第２の発明によれば、伝熱管（22）の流出端での冷媒の流路断面を拡大でき、伝熱管（22）内を流れる冷媒中に含まれる油を接続管（23）に速やかに流出させることができる。その結果、伝熱管（22）の内周面に油が溜まり込んでしまうことを未然に回避できるので、伝熱管（22）の伝熱性能、ひいては熱交換器（12,13）の熱交換率を改善することができる。また、伝熱管（22）から接続管（23）へ冷媒が流出する際の抵抗も小さくなるため、熱交換器（12,13）における圧力損失を低減できる。また、熱交換器（12,13）内での油の溜まり込みを回避することで、圧縮機への返油量を充分確保できる。従って、圧縮機の潤滑不良を防止でき、冷凍装置（1）の信頼性の向上を図ることができる。
【００２１】
特に、第３の発明では、接続管（23）の端部に拡管部（23b）を形成し、この接続管（23）の拡管部（23b）を伝熱管（22）の流出端に外嵌させている。従って、本発明によれば、伝熱管（22）の流出端の流路断面を拡大しつつ、接続管（23）の中間部（23a）の外径を小さくできる。その結果、接続管（23）の中間部（23a）の加工も容易となり、製造コストも削減できる。
【００２２】
また、第４の発明によれば、複数の伝熱管（22）と、各伝熱管（22）を互いに連結するＵ字管（23）とについて、第１から第３までの伝熱管接続構造を適用するようにしている。従って、本発明によれば、複数の伝熱管（22）のそれぞれについての油の滞留を回避できるので、この熱交換器（12,13）の伝熱性能を効果的に改善することができる。
【００２３】
更に、第５の発明によれば、二酸化炭素を臨界圧力以上まで圧縮する冷媒回路（10）に用いられる熱交換器（12,13）について、第１から第４までの発明の伝熱管接続構造を適用するようにしている。ここで、このような冷媒回路（10）では、二酸化炭素に溶けにくい冷凍機油（例えばＰＡＧ）を用いることが一般的である。このため、従来のものであれば、この油が伝熱管内に溜まりやすくなり、伝熱管の伝熱性能の低下も顕著となる。これに対し、本発明によれば、冷媒中に含まれる油を伝熱管（22）から接続管（23）へ速やかに流出させることができるので、伝熱管（22）の伝熱性能の低下を効果的に回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
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。
【００２５】
《発明の実施形態１》
本発明に係る実施形態１の伝熱管接続構造は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う冷凍装置（1）の熱交換器に適用されるものである。実施形態１の冷凍装置は、室内の冷房と暖房とを切り換えて行う空気調和装置（1）を構成している。
【００２６】
〈冷媒回路の概略構成〉
図１に示すように、空気調和装置（1）は、冷媒が充填される冷媒回路（10）を備えている。冷媒回路（10）には、冷媒として二酸化炭素が充填されている。また、この空気調和装置（1）では、圧縮機（11）の各摺動部を潤滑するための潤滑油（冷凍機油）として、有極性の油であるポリアルキレングリコール（ＰＡＧ）が用いられている。そして、このＰＡＧは、圧縮機（11）から吐出された冷媒と共に冷媒回路（10）へ流出することになる。従って、冷媒回路（10）では、冷媒としての二酸化炭素と、冷凍機油としてのＰＡＧが循環する。また、冷媒回路では、二酸化炭素を臨界圧力以上まで圧縮する冷凍サイクル（いわゆる超臨界サイクル）が行われる。
【００２７】
冷媒回路（10）には、圧縮機（11）と室外熱交換器（12）と室内熱交換器（13）と膨張弁（14）とが設けられている。
【００２８】
上記圧縮機（11）は、例えばスクロール型の圧縮機で構成されている。圧縮機（11）には、圧縮機構の吐出冷媒が流出する吐出管（11a）と、圧縮機構の吸入冷媒が流入する吸入管（11b）とが接続されている。上記室外熱交換器（12）は、室外空間に配置されている。室外熱交換器（12）では、その内部を流れる冷媒と室外空気とが熱交換する。上記室内熱交換器（13）は、室内空間に配置されている。室内熱交換器（13）では、その内部を流れる冷媒と室内空気とが熱交換する。室外熱交換器（12）及び室内熱交換器（13）は、本発明に係る熱交換器であって、クロスフィン式の熱交換器を構成している。
【００２９】
上記膨張弁（14）は、室外熱交換器（12）と室内熱交換器（13）との間に接続されている。膨張弁（14）は、例えば電子膨張弁で構成されている。また、冷媒回路（10）には、四路切換弁（15）が設けられている。四路切換弁（15）は、第１から第４までの４つのポートを備えている。四路切換弁（15）では、第１ポートが室外熱交換器（12）と繋がり、第２ポートが圧縮機（11）の吸入側と繋がり、第３ポートが圧縮機（11）の吐出側と繋がり、第４ポートが室内熱交換器（13）と繋がっている。四路切換弁（15）は、第１ポートと第３ポートとを連通させると同時に第２ポートと第４ポートとを連通させる第１状態（図１の実線の状態）と、第１ポートと第２ポートとを連通させると同時に第３ポートと第４ポートとを連通させる第２状態（図１の破線の状態）とに切換可能となっている。
【００３０】
〈熱交換器の構成〉
図２に示すように、各熱交換器（12,13）は、複数のフィン（21）と、複数の伝熱管（22）と、各伝熱管（22）を互いに連結するＵ字管（23）とを備えている。複数のフィン（21）は、アルミニウム製であって、長方形板状に形成されている。各フィン（21）は、互いに平行な姿勢で所定の間隔を介して配列されている。
【００３１】
上記伝熱管（22）及びＵ字管（23）は、銅材料（銅管）によって構成されている。伝熱管（22）は、直線状に延びている。各伝熱管（22）は、複数のフィン（21）を全て貫通するように水平な姿勢で各フィン（21）に支持されている。本実施形態において、各伝熱管（22）は、フィン（21）の長手方向に等間隔で並べられており、これらの配列群が、フィン（21）の幅方向に２列設けられている。Ｕ字管（23）は、各伝熱管（22）を互いに連結する接続管を構成している。Ｕ字管（23）は、上下に隣り合う伝熱管（22,22）同士を繋ぐように各伝熱管（22）の端部に接続されている。
【００３２】
図３に示すように、伝熱管（22）は、その両端の間に亘って形成される中間部（22a）と、該中間部（22a）の一端にそれぞれ形成される拡管部（22b）と、中間部（22a）及び拡管部（22b）の間に形成される拡径部（22c）とを有している。
【００３３】
中間部（22a）は、伝熱管（22）の本体を構成しており、横断面が均一な筒状に形成されている。なお、中間部（22a）の内周面には、図示しない伝熱促進溝が形成されている。この伝熱促進溝は、例えば伝熱管（22）の軸心を中心として旋回する複数の螺旋溝で構成されている。拡径部（22c）は、中間部（22a）の端部と連続しており、伝熱管（22）の端部側に向かうに連れてその内径を拡大させるようなテーパ状に形成されている。拡管部（22b）は、拡径部（22c）の端部と連続しており、横断面が均一となる筒状に形成されている。拡径部（22c）及び拡管部（22b）は、伝熱管（22）の端部にフレア加工を施すことで形成されている。
【００３４】
上記Ｕ字管（23）は、その内径及び外径が概ね均一に形成されている。Ｕ字管（23）の端部は、拡管部（22b）に内嵌している。つまり、Ｕ字管（23）の端部の外径は、拡管部（22b）の内径と実質的に同じか、この内径に対して若干小さい。拡管部（22b）に内嵌した状態のＵ字管（23）は、ろう付けによって伝熱管（22）に接続される。
【００３５】
実施形態１において、Ｕ字管（23）の厚みは、伝熱管（22）の中間部（22a）の厚みよりも大きくなっている。また、Ｕ字管（23）の外径は、伝熱管（22）の中間部（22a）の外径と概ね等しくなっている。更に、Ｕ字管（23）の内径（図３に示す寸法Ｂ）は、伝熱管（22）の中間部（22a）の内径（図３に示す寸法Ａ）と等しくなっている。以上のような伝熱管接続構造では、冷媒が図３の矢印方向に流れる際、冷媒中に含まれる油が、伝熱管（22）の流出端近傍に溜まり込んでしまうのを回避できるようにしている。この作用についての詳細は後述する。
【００３６】
−空気調和装置の運転動作−
次に、実施形態１に係る空気調和装置（1）の運転動作について説明する。空気調和装置（1）の冷媒回路（10）では、上記四路切換弁（15）の設定に応じて、冷媒の循環方向が切り換わる。具体的には、四路切換弁（15）は、冷房運転において図１の実線で示す状態となる。その結果、冷房運転では、室外熱交換器（12）が放熱器となり、室内熱交換器（13）が蒸発器となる冷凍サイクルが行われる。一方、四路切換弁（15）は、暖房運転において図１の破線で示す状態となる。その結果、暖房運転では、室外熱交換器（12）が蒸発器となり、室内熱交換器（13）が放熱器となる冷凍サイクルが行われる。以下には、このような空気調和装置（1）の冷房運転を代表に説明する。
【００３７】
図１に示す冷媒回路（10）において、圧縮機（11）で臨界圧力以上まで圧縮された冷媒は、吐出管（11a）より吐出される。なお、圧縮機（11）からは、各摺動部の潤滑に利用された油が、高圧冷媒とともに吐出される。その後、冷媒は室外熱交換器（12）を流れる。室外熱交換器（12）では、高圧冷媒が室外空気へ放熱する。室外熱交換器（12）で放熱した後の高圧冷媒は、膨張弁（14）を通過する際に減圧されて、低圧冷媒となる。その後、冷媒は室内熱交換器（13）を流れる。室内熱交換器（13）では、冷媒が室内空気から吸熱して蒸発する。その結果、室内の冷房が行われる。室内熱交換器（13）で蒸発した冷媒は、吸入管（11b）を流れて圧縮機（11）に吸入され、再び圧縮される。
【００３８】
〈伝熱管の油溜まりの抑制作用〉
ところで、上述した冷房運転や暖房運転において、室外熱交換器（12）や室内熱交換器（13）内を冷媒が流通する際には、伝熱管（22）内で冷媒に溶けきれない油が分離することがある。ここで、例えば従来の伝熱管接続構造において、図７の矢印方向へ流れる冷媒が、伝熱管（80）からＵ字管（81）へ流出する際、冷媒中に含まれる油が伝熱管（80）の流出端に残存してしまうことがある。具体的には、従来例の伝熱管接続構造では、Ｕ字管（81）の内径が、伝熱管（80）の中間部の内径よりも小さい。そのため、冷媒が伝熱管（80）からＵ字管（81）へ流出する際には、冷媒の流路断面が急激に縮小されてしまうことになる。従って、冷媒中に含まれる油が、Ｕ字管（81）へ速やかに流出し難くなり、伝熱管（80）の流出端の内周面近傍に溜まってしまうことがある。このようにして、伝熱管（80）内に次々と油が溜まってしまうと、伝熱管（80）の内周面に油膜が形成され、この油膜の肥大化に伴い伝熱管（80）の伝熱性能が低下するという不具合が生じる。
【００３９】
そこで、本実施形態では、このような不具合を解消すべく、伝熱管（22）の中間部（22a）の内径ＡとＵ字管（23）の内径Ｂとを等しくしている。これにより、図３の矢印方向へ流れる冷媒が、伝熱管（22）からＵ字管（23）へ流出する際には、冷媒の流路断面が急激に縮小されてしまうことがない。従って、冷媒中に含まれる油は、伝熱管（22）の流出端からＵ字管（23）へ速やかに流出するので、伝熱管（22）内に油が溜まってしまうことが未然に回避される。
【００４０】
また、本実施形態では、伝熱管（22）の流入側において、冷媒が図３の矢印方向と逆に流れることになる。また、上述の冷房運転と暖房運転とを切り換えた場合にも、冷媒の流れが逆転することになる。実施形態１の伝熱管接続構造では、Ｕ字管（23）から伝熱管（22）へ冷媒が流れる際にも、冷媒の流路断面が急激に小さくなることがない。従って、Ｕ字管（23）を流れる冷媒中に含まれる油は、速やかに伝熱管（22）へ流出すると共に、この油は円滑に伝熱管（22）を流通する。その結果、本実施形態では、冷媒の流れを逆転させても、伝熱管（22）内における油溜まりが回避される。
【００４１】
−実施形態１の効果−
上記実施形態１では、伝熱管（22）の流出端を構成する拡管部（22b）にＵ字管（23）を内嵌すると共に、伝熱管（22）の中間部（22a）の内径Ａと、Ｕ字管（23）の端部の内径Ｂとを同じ長さとしている。これにより、伝熱管（22）からＵ字管（23）へ向かう冷媒の流路断面が急激に小さくことないので、冷媒中に含まれる油を速やかにＵ字管（23）へ流出させることができる。その結果、伝熱管（22）の内周面に油膜が形成されてしまうことを未然に回避できるので、伝熱管（22）の伝熱性能、ひいては室外熱交換器（12）や室内熱交換器（13）の熱交換率を改善することができる。
【００４２】
また、伝熱管（22）からＵ字管（23）へ冷媒が流出する際の流路抵抗を低減できるので、室外熱交換器（12）や室内熱交換器（13）の圧力損失を低減できる。更に、これらの熱交換器（12,13）内での冷媒の溜まり込みを回避することで、圧縮機（11）への返油量を充分確保できる。従って、圧縮機（11）の各摺動部の潤滑不良を防止でき、空気調和装置（1）の信頼性を向上できる。
【００４３】
〈実施形態１の変形例〉
図４に示す変形例は、上記実施形態１と伝熱管接続構造が異なるものである。この変形例の伝熱管（22）では、上記実施形態１と比較すると、拡径部（22c）のテーパ角が大きくなっている。これに伴い、伝熱管（22）の拡管部（22b）は、上記実施形態１よりも内径及び外径が大きくなっている。一方、変形例のＵ字管（23）は、その厚みが上記実施形態１と同じ厚みであるのに対し、その内径は実施形態１よりも大きくなっている。そして、この変形例では、Ｕ字管（23）の端部の内径Ｂが、伝熱管（22）の中間部（22a）の内径Ａよりも大きくなっている。
【００４４】
この変形例において、冷媒が伝熱管（22）からＵ字管（23）へ流れる場合、Ｕ字管（23）の流入端での冷媒の流路断面が更に大きくなる。従って、冷媒中に含まれる油は、速やかにＵ字管（23）へ流出する。その結果、伝熱管（22）内に油が溜まってしまうことが回避され、伝熱管（22）の伝熱性能が確保される。
【００４５】
《発明の実施形態２》
図５に示す実施形態２は、上記実施形態１と伝熱管接続構造が異なるものである。実施形態２の伝熱管（22）は、その両端に亘って内径及び外径が均一なストレート管で構成されている。また、実施形態２のＵ字管（23）も、その両端に亘って内径及び外径が均一に構成される。実施形態２では、伝熱管（22）の外径が、Ｕ字管（23）の内径Ｂと実質的に同じか、あるいは若干小さい。そして、Ｕ字管（23）は、その端部が伝熱管（22）の端部の外周面に外嵌している。伝熱管（22）に外嵌した状態のＵ字管（23）は、ろう付け等によって伝熱管（22）と接続される。
【００４６】
実施形態２においても、Ｕ字管（23）の厚みは、伝熱管（22）の厚みよりも大きくなっている。また、Ｕ字管（23）の外径は、伝熱管（22）の外径よりも大きくなっている。更に、Ｕ字管（23）の内径Ｂは、伝熱管（22）の内径Ａよりも大きくなっている。
【００４７】
実施形態２の伝熱管接続構造においても、冷媒が伝熱管（22）からＵ字管（23）へ流れる場合、Ｕ字管（23）の流入端での冷媒の流路断面が更に大きくなる。従って、冷媒中に含まれる油は、速やかにＵ字管（23）へ流出する。その結果、伝熱管（22）内に油が溜まってしまうことが回避され、伝熱管（22）の伝熱性能が確保される。
【００４８】
また、実施形態２では、冷媒がＵ字管（23）から伝熱管（22）へ流入する際に、油がＵ字管（23）に残存することがあっても、伝熱管（22）内に溜まり込むことはない。従って、伝熱管（22）の内周面に油膜が形成されることも確実に回避され、伝熱性能を確保できる。
【００４９】
〈実施形態２の変形例〉
図６に示す変形例は、上記実施形態１や２と伝熱管接続構造が異なるものである。この変形例では、伝熱管（22）が上記実施形態２と同様に構成される一方、Ｕ字管（23）の両端にそれぞれ拡管部（23b）が形成されている。具体的に、Ｕ字管（23）は、上記実施形態１の伝熱管（22）と同様にして、その両端の間に亘って形成される中間部（23a）と、該中間部（23a）の両端にそれぞれ形成される拡管部（23b）と、中間部（23a）及び拡管部（23b）の間に形成される拡径部（23c）とを有している。そして、Ｕ字管（23）の拡管部（23b）が、伝熱管（22）の端部の外周面に外嵌している。
【００５０】
この変形例では、伝熱管（22）の内径と、Ｕ字管（23）の中間部（23a）の内径とが等しくなっている。これにより、冷媒が伝熱管（22）からＵ字管（23）へ流れる際に、流路断面が急激に減少してしまうことが回避され、伝熱管（22）内の油溜まりが未然に回避される。また、この変形例では、Ｕ字管（23）の両端部以外（中間部）の外径を、上記実施形態２よりも小さくできる。従って、このＵ字管（23）の加工が容易となり、製造コストも低減できる。なお、この変形例においても、Ｕ字管（23）の中間部（23a）の内径Ｂを、伝熱管（22）の内径Ａよりも大きくして良いのは勿論のことである。
【００５１】
《その他の実施形態》
上記各実施形態については、以下のような構成としてもよい。
【００５２】
上記各実施形態では、伝熱管（22）とＵ字管（23）との接続構造について、本発明を適用するようにしている。しかしながら、伝熱管（22）とそれ以外の接続管の接続構造について、同様に本発明を適用しても良い。具体的には、例えば室外熱交換器（12）や室内熱交換器（13）の流出端に接続される連絡配管と、伝熱管（22）とについて、上記各実施形態で述べた接続構造を採用しても良い。
【００５３】
また、上記各実施形態では、冷媒として二酸化炭素を用い、冷凍機油としてＰＡＧを用いる冷凍装置について、本発明に係る伝熱管接続構造を適用しているが、これ以外の種類の冷媒や冷凍機油を用いる冷凍装置について、この伝熱管接続構造を適用しても良い。具体的には、冷媒としては、Ｒ１３４ａ、Ｒ４１０ａ、Ｒ４０７ｃ、Ｒ３２等が挙げられる一方、冷凍機油としては、ポリ−α−オレフィン、Ｐ０６、フッ素系の油等が挙げられる。
【００５４】
なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
以上説明したように、本発明は、冷凍サイクルを行う冷凍装置に適用される熱交換器について有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】図１は、実施形態１に係る冷凍装置の冷媒回路の概略構成を示す配管系統図である。
【図２】図２は、実施形態１に係る熱交換器の概略構成を示す斜視図である。
【図３】図３は、実施形態１に係る伝熱管接続構造の要部を拡大した縦断面図である。
【図４】図４は、実施形態１の変形例に係る伝熱管接続構造の要部を拡大した縦断面図である。
【図５】図５は、実施形態２に係る伝熱管接続構造の要部を拡大した縦断面図である。
【図６】図６は、実施形態２の変形例に係る伝熱管接続構造の要部を拡大した縦断面図である。
【図７】図７は、従来例に係る伝熱管接続構造の要部を拡大した縦断面図である。
【符号の説明】
【００５７】
1    空気調和装置（冷凍装置）
10   冷媒回路
12   室内熱交換器（熱交換器）
13   室外熱交換器（熱交換器）
22   伝熱管
22a  中間部
22b  拡管部
23   Ｕ字管
23a  中間部
23b  拡管部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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