(57)【要約】【課題】オゾン層破壊係数が０である冷媒を利用する冷凍サイクルにおける圧力損失を小さく抑えることが可能な冷凍装置およびその製造方法を提供する。【解決手段】空気調和装置１は、冷媒回路１０と、分子式：Ｃ3ＨmＦn（但し、ｍ＝１〜５、ｎ＝１〜５、かつ、ｍ＋ｎ＝６）で示され、かつ、分子構造中に二重結合を１個有する冷媒からなる単一冷媒、または、前記冷媒を含む混合冷媒のいずれかである作動冷媒と、を備えている。蒸発器３５０は、作動冷媒の流れ方向における入口側の内径よりも出口側の内径の方が大きい伝熱管３５１を有している。【選択図】図２５
2009257742.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも圧縮機構（２）、凝縮器（４，６）、膨張機構（５）、および、蒸発器（６，４）を有する冷媒回路（１０）と、
前記冷媒回路（１０）内を循環させることにより冷凍サイクルが行われる、分子式：Ｃ3ＨmＦn（但し、ｍ＝１〜５、ｎ＝１〜５、かつ、ｍ＋ｎ＝６）で示され、かつ、分子構造中に二重結合を１個有する冷媒からなる単一冷媒、および、前記冷媒を含む混合冷媒のいずれかである作動冷媒と、
を備え、
前記蒸発器（６、３５０）は、内部に前記作動冷媒を流し、前記作動冷媒の流れ方向における入口側の内径よりも出口側の内径の方が大きい伝熱管（３５１）を有している、
冷凍装置（１）。
【請求項２】
前記蒸発器は、前記伝熱管を板厚方向に貫通させるための貫通孔を有する放熱フィン（３５２）をさらに有しており、
前記蒸発器は、前記伝熱管を拡管させることにより前記伝熱管の外表面と前記放熱フィンの前記貫通孔とを密着させることで得られ、
前記伝熱管は、前記作動冷媒の流れ方向における入口側を拡管程度よりも出口側の拡管程度の方が大きい、
請求項１に記載の冷凍装置（１）。
【請求項３】
前記伝熱管（３５１ｃ、３５１ｄ、３５１ｅ・・・）は、内面に沿って前記作動冷媒の流れ方向と平行ではない方向に伸びるように設けられている凹凸形状（Ｗｃ、Ｗｄ、Ｗｅ・・・）を有している、
請求項１または２に記載の冷凍装置（１）。
【請求項４】
前記伝熱管の内径は、前記凹凸形状の凸部分と前記伝熱管の軸との最短距離の２倍の値である、
請求項３に記載の冷凍装置（１）。
【請求項５】
前記伝熱管（３５１ｉ）の軸方向に垂直な面と、前記伝熱管の前記凹凸形状が内面に沿うようにして伸びている方向と、がなす角度のうちの小さい方の角度は、前記作動冷媒の流れ方向における入口側よりも出口側の方が大きい、
請求項３または４に記載の冷凍装置（１）。
【請求項６】
前記伝熱管（３５１ｆ）の径方向における前記凹凸形状の高低差は、前記伝熱管（３５１ｆ）の前記作動冷媒の流れ方向における出口側よりも入口側の方が大きい、
請求項３から５のいずれか１項に記載の冷凍装置（１）。
【請求項７】
少なくとも圧縮機構（２）、凝縮器（４，６）、膨張機構（５）、および、蒸発器（６，４）を有する冷媒回路（１０）と、
前記冷媒回路（１０）内を循環させることにより冷凍サイクルが行われる、分子式：Ｃ3ＨmＦn（但し、ｍ＝１〜５、ｎ＝１〜５、かつ、ｍ＋ｎ＝６）で示され、かつ、分子構造中に二重結合を１個有する冷媒からなる単一冷媒、および、前記冷媒を含む混合冷媒のいずれかである作動冷媒と、
を備え、
前記蒸発器（６、３５０Ｆ）は、内部に前記作動冷媒を流し、前記作動冷媒の流れ方向と平行ではない方向に伸びている凹凸形状が内面に設けられた伝熱管（３５１ｆ）を有しており、
前記作動冷媒の流れに対して前記伝熱管の前記凹凸形状が生じさせる抵抗は、前記作動冷媒の流れ方向における前記蒸発器の入口側の方が出口側よりも大きい、
冷凍装置（１）。
【請求項８】
前記伝熱管（３５１ｈ）の軸方向に垂直な面と、前記伝熱管の前記凹凸形状が内面に沿うようにして伸びている方向と、がなす角度のうちの小さい方の角度は、前記作動冷媒の流れ方向における入口側よりも出口側の方が大きい、
請求項７に記載の冷凍装置（１）。
【請求項９】
前記伝熱管（３５１ｆ、３５１ｇ）の径方向における前記凹凸形状の高低差は、前記伝熱管の前記作動冷媒の流れ方向における出口側よりも入口側の方が大きい、
請求項７または８に記載の冷凍装置（１）。
【請求項１０】
前記伝熱管（３５１ｆ、３５１ｇ）の外径が略等しい、
請求項７から９のいずれか１項に記載の冷凍装置（１）。
【請求項１１】
前記蒸発器は、同一形状および同一寸法の前記伝熱管を用いて、前記作動冷媒の流れ方向における出口側の拡管程度を入口側の拡管程度よりも大きくして得られる、
請求項７から９のいずれか１項に記載の冷凍装置（１）。
【請求項１２】
前記伝熱管は、シーム管である、
請求項３から６および７から１１のいずれか１項に記載の冷凍装置（１）。
【請求項１３】
前記伝熱管（３５１ｊ）は、前記作動冷媒が、前記蒸発器の水平方向一端側から水平方向他端側に向けてのみ流れるように配置されている、
請求項３から６および７から１２のいずれか１項に記載の冷凍装置（１）。
【請求項１４】
前記伝熱管（３５１ｋ）は、前記蒸発器の入口側近傍には軸方向が９０度以下の角度で折り曲げられた鋭角曲げ部分を有しており、前記蒸発器の出口側近傍には９０度以下の角度で折り曲げられた部分を有していない、
請求項３から６および７から１３のいずれか１項に記載の冷凍装置（１）。
【請求項１５】
少なくとも圧縮機（２）、凝縮器（４，６）、膨張機構（５）、および、蒸発器（６，４）を有する冷媒回路（１０）と、
前記冷媒回路（１０）内を循環させることにより冷凍サイクルが行われる、分子式：Ｃ3ＨmＦn（但し、ｍ＝１〜５、ｎ＝１〜５、かつ、ｍ＋ｎ＝６）で示され、かつ、分子構造中に二重結合を１個有する冷媒からなる単一冷媒、または、前記冷媒を含む混合冷媒のいずれかである作動冷媒と、
を備え、
前記蒸発器は、蒸発器として機能する際の冷媒流れ方向における入口側よりも出口側の管径のほうが大きい、
冷凍装置（１）。
【請求項１６】
少なくとも圧縮機（２）、凝縮器（４，６）、膨張機構（５）、および、蒸発器（６，４）を有する冷媒回路（１０）と、
前記冷媒回路（１０）内を循環させることにより冷凍サイクルが行われる、分子式：Ｃ3ＨmＦn（但し、ｍ＝１〜５、ｎ＝１〜５、かつ、ｍ＋ｎ＝６）で示され、かつ、分子構造中に二重結合を１個有する冷媒からなる単一冷媒、または、前記冷媒を含む混合冷媒のいずれかである作動冷媒と、
を備え、
前記蒸発器は、蒸発器として機能する際の冷媒流れ方向における入口側のほうが出口側よりも管内側における凹凸溝が深い、
冷凍装置（１）。
【請求項１７】
少なくとも圧縮機（２）、凝縮器（４，６）、膨張機構（５）、および、内面側に一様の凹凸形状が設けられた伝熱管を内部から拡管させる際に入口側よりも出口側の拡管程度を上げて得られる前記蒸発器（６，４）を有する冷媒回路（１０）と、
前記冷媒回路（１０）内を循環させることにより冷凍サイクルが行われる、分子式：Ｃ3ＨmＦn（但し、ｍ＝１〜５、ｎ＝１〜５、かつ、ｍ＋ｎ＝６）で示され、かつ、分子構造中に二重結合を１個有する冷媒からなる単一冷媒、または、前記冷媒を含む混合冷媒のいずれかである作動冷媒と、
を備えた冷凍装置（１）の製造方法。
【請求項１８】
少なくとも圧縮機（２）、凝縮器（４，６）、膨張機構（５）、および、蒸発器（６，４）を有する冷媒回路（１０）と、
前記冷媒回路（１０）内を循環させることにより冷凍サイクルが行われる、分子式：Ｃ3ＨmＦn（但し、ｍ＝１〜５、ｎ＝１〜５、かつ、ｍ＋ｎ＝６）で示され、かつ、分子構造中に二重結合を１個有する冷媒からなる単一冷媒、または、前記冷媒を含む混合冷媒のいずれかである作動冷媒と、
を備え、
前記蒸発器は、略四角柱形状が略二等分に分割されている、
冷凍装置（１）。
【請求項１９】
少なくとも圧縮機（２）、凝縮器（４，６）、膨張機構（５）、および、蒸発器（６，４）を有する冷媒回路（１０）と、
前記冷媒回路（１０）内を循環させることにより冷凍サイクルが行われる、分子式：Ｃ3ＨmＦn（但し、ｍ＝１〜５、ｎ＝１〜５、かつ、ｍ＋ｎ＝６）で示され、かつ、分子構造中に二重結合を１個有する冷媒からなる単一冷媒、または、前記冷媒を含む混合冷媒のいずれかである作動冷媒と、
を備え、
前記蒸発器は、入口から出口に至るまでの間に伝熱管の曲げ角度が９０度未満となる部分を有していない、
冷凍装置（１）。
【請求項２０】
少なくとも圧縮機（２）、凝縮器（４，６）、膨張機構（５）、および、蒸発器（６，４）を有する冷媒回路（１０）と、
前記冷媒回路（１０）内を循環させることにより冷凍サイクルが行われる、分子式：Ｃ3ＨmＦn（但し、ｍ＝１〜５、ｎ＝１〜５、かつ、ｍ＋ｎ＝６）で示され、かつ、分子構造中に二重結合を１個有する冷媒からなる単一冷媒、または、前記冷媒を含む混合冷媒のいずれかである作動冷媒と、
を備え、
前記蒸発器は、シーム管である伝熱管を有している、
冷凍装置（１）。
【請求項２１】
少なくとも圧縮機（２）、凝縮器（４，６）、膨張機構（５）、および、蒸発器（６，４）を有する冷媒回路（１０）と、
前記冷媒回路（１０）内を循環させることにより冷凍サイクルが行われる、分子式：Ｃ3ＨmＦn（但し、ｍ＝１〜５、ｎ＝１〜５、かつ、ｍ＋ｎ＝６）で示され、かつ、分子構造中に二重結合を１個有する冷媒からなる単一冷媒、または、前記冷媒を含む混合冷媒のいずれかである作動冷媒と、
を備え、
前記蒸発器は、内面側に不均一な凹凸形状を有するシーム管である伝熱管を有している、
冷凍装置（１）。
【請求項２２】
前記作動冷媒は、２，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペンからなる単一冷媒である、
請求項１から２１のいずれか１項に記載の冷凍装置（１）。
【請求項２３】
前記作動冷媒は、２，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペンとジフルオロメタンとの混合冷媒、もしくは、２，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペンとペンタフルオロエタンとの混合冷媒である、
請求項１から２１のいずれか１項に記載の冷凍装置（１）。
【請求項２４】
蒸発器に設けられる伝熱管（ｆ１、ｆ２）の前記蒸発器入口側を拡管させる第１拡管工具（Ｓ２）と、前記第１拡管工具よりも拡管目標内径値が大きく前記蒸発器出口側を拡管させる第２拡管工具（Ｓ１）と、を用いて蒸発器を得る第１工程と、
少なくとも、前記第１工程で得られた前記蒸発器、圧縮機構（２）、凝縮器（４，６）、および、膨張機構（５）を接続することで冷媒回路（１０）を得る第２工程と、
前記第２工程で得られた前記冷媒回路（１０）に、前記冷媒回路（１０）内を循環させることにより冷凍サイクルを行わせるための、分子式：Ｃ3ＨmＦn（但し、ｍ＝１〜５、ｎ＝１〜５、かつ、ｍ＋ｎ＝６）で示され、かつ、分子構造中に二重結合を１個有する冷媒からなる単一冷媒、および、前記冷媒を含む混合冷媒のいずれかである作動冷媒を充填する第３工程と、
を備えた冷凍装置（１）の製造方法。
【請求項２５】
作動冷媒の流れ方向と平行ではない方向に伸びている凹凸形状が内面に設けられた同一形状および同一寸法の伝熱管（ｆ１、ｆ２）を用意し、前記伝熱管の前記凹凸形状による前記作動冷媒の流れに対する抵抗が前記作動冷媒の流れ方向における前記蒸発器の入口側の方が出口側よりも大きくなるように加工して蒸発器を得る第１工程と、
少なくとも、前記第１工程で得られた前記蒸発器、圧縮機構（２）、凝縮器（４，６）、および、膨張機構（５）を接続することで冷媒回路（１０）を得る第２工程と、
前記第２工程で得られた前記冷媒回路（１０）に、前記冷媒回路（１０）内を循環させることにより冷凍サイクルを行わせるための、分子式：Ｃ3ＨmＦn（但し、ｍ＝１〜５、ｎ＝１〜５、かつ、ｍ＋ｎ＝６）で示され、かつ、分子構造中に二重結合を１個有する冷媒からなる単一冷媒、および、前記冷媒を含む混合冷媒のいずれかである作動冷媒を充填する第３工程と、
を備えた冷凍装置（１）の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍装置および冷凍装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、冷凍サイクルに用いられる熱媒体（冷媒）としては、クロロフルオロ炭化水素、フルオロ炭化水素、これらの共沸組成物等が知られている。これらの冷媒として、例えば、Ｒ−１１（トリクロロモノフルオロメタン）、Ｒ−２２（モノクロロジフルオロメタン）、Ｒ５０２（Ｒ−２２＋クロロペンタフルオロエタン）等が主に使用されている。
【０００３】
しかしながら、オゾン層が破壊されると地球上の生態系に悪影響を及ぼすことが指摘され、オゾン層を破壊する危険性の高い冷媒については、使用が制限されるという国際的な取り決めがなされている。
【０００４】
これに対して、出願人は、以下に示す特許文献１（特開平４−１１０３８８号公報）に記載のように、仮に冷凍サイクルから大気中に漏れ出したとしてもオゾン層破壊係数（ＯＤＰ：Ozone Depletion Potential）が０であり、かつ、冷凍サイクルにおいて従来用いられていた冷媒と同等の能力を発揮できる冷媒を考案している。具体的には、塩素原子および臭素原子を含まない冷媒を提案している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、オゾン層破壊係数が０の冷媒ではある冷媒として、分子式：Ｃ3ＨmＦn（但し、ｍ＝１〜５、ｎ＝１〜５、かつ、ｍ＋ｎ＝６）で示され、かつ、分子構造中に二重結合を１個有する冷媒からなる単一冷媒、または、この冷媒を含む混合冷媒を利用することができる。しかし、この冷媒を冷凍装置に用いる場合において、圧力損失を小さく抑えることが可能な技術については、未だなんら考慮されていない。
【０００６】
本発明は、上述した点に鑑みてなされたものであり、本発明の課題は、オゾン層破壊係数が０であって、分子式：Ｃ3ＨmＦn（但し、ｍ＝１〜５、ｎ＝１〜５、かつ、ｍ＋ｎ＝６）で示され、かつ、分子構造中に二重結合を１個有する冷媒からなる単一冷媒、又は、この冷媒を含む混合冷媒を利用する冷凍サイクルにおける圧力損失を小さく抑えることが可能な冷凍装置および冷凍装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１発明の冷凍装置では、冷媒回路および作動冷媒を備えている。冷媒回路は、少なくとも圧縮機構、凝縮器、膨張機構、および、蒸発器を有している。作動冷媒は、冷媒回路内を循環させることにより冷凍サイクルが行われる、分子式：Ｃ3ＨmＦn（但し、ｍ＝１〜５、ｎ＝１〜５、かつ、ｍ＋ｎ＝６）で示され、かつ、分子構造中に二重結合を１個有する冷媒からなる単一冷媒、および、冷媒を含む混合冷媒のいずれかである。蒸発器は、内部に作動冷媒を流し、作動冷媒の流れ方向における入口側の内径よりも出口側の内径の方が大きい伝熱管を有している。
【０００８】
この冷凍装置では、オゾン層破壊係数が０の作動冷媒を利用することができている。また、この冷凍装置は、蒸発器のうち、作動冷媒のガス成分が多く存在する出口側の内径を、作動冷媒の液成分が多く存在する入口側の内径よりも大きくしているため、蒸発器内を流れる作動冷媒の比体積の増大に対応して、伝熱管の内径を大きくすることができる。このため、蒸発器内において圧力損失が生じやすい部分で生じる圧力損失を低減させることができる。これにより、上記作動冷媒を用いてオゾン層破壊係数が０とする場合であっても、蒸発器内での圧力損失を小さく抑えることが可能になる。
【０００９】
第２発明の冷凍装置では、第１発明の冷凍装置において、蒸発器は、伝熱管を板厚方向に貫通させるための貫通孔を有する放熱フィンをさらに有している。蒸発器は、伝熱管を拡管させることにより伝熱管の外表面と放熱フィンの貫通孔とを密着させることで得られる。伝熱管は、作動冷媒の流れ方向における入口側を拡管程度よりも出口側の拡管程度の方が大きい。
【００１０】
この冷凍装置では、伝熱管の拡管程度を入口側と出口側とで変えることで、蒸発器内での作動冷媒の圧力損失を効果的に低減させることができる。
【００１１】
第３発明の冷凍装置では、第１発明または第２発明の冷凍装置において、伝熱管は、内面に沿って前記作動冷媒の流れ方向と平行ではない方向に伸びるように設けられている凹凸形状を有している。
【００１２】
この冷凍装置では、伝熱管の内側の単位面積当たりの表面積を増大させることができるため、熱交換効率を上げることができる。
【００１３】
第４発明の冷凍装置では、第３発明の冷凍装置において、伝熱管の内径は、凹凸形状の凸部分と伝熱管の軸との最短距離の２倍の値である。
【００１４】
この冷凍装置では、伝熱管の内側からの拡管工具を用いた拡管によって、容易に内径の差異を確保することができる。
【００１５】
第５発明の冷凍装置では、第３発明または第４発明のいずれかの冷凍装置において、伝熱管の軸方向に垂直な面と、伝熱管の凹凸形状が内面に沿うようにして伸びている方向と、がなす角度のうちの小さい方の角度は、作動冷媒の流れ方向における入口側よりも出口側の方が大きい。
【００１６】
この冷凍装置では、伝熱管内を流れる作動冷媒が凹凸形状によって受ける圧力損失は、作動冷媒の流れ方向と凹凸形状の伸びる方向とが平行に近いほど小さく抑えられる。このため、蒸発器の出口側の方が入口側よりも圧力損失をより効果的に抑えることができる。
【００１７】
第６発明の冷凍装置では、第３発明から第５発明のいずれかの冷凍装置において、伝熱管の径方向における凹凸形状の高低差は、伝熱管の作動冷媒の流れ方向における出口側よりも入口側の方が大きい。
【００１８】
この冷凍装置では、伝熱管内を流れる作動冷媒が凹凸形状によって受ける圧力損失は、凹凸形状の高低差が小さいほど小さく抑えられる。このため、蒸発器の出口側の方が入口側よりも圧力損失をより効果的に抑えることができる。
【００１９】
第７発明の冷凍装置では、冷媒回路および作動冷媒を備えている。冷媒回路は、少なくとも圧縮機構、凝縮器、膨張機構、および、蒸発器を有している。作動冷媒は、冷媒回路内を循環させることにより冷凍サイクルが行われる、分子式：Ｃ3ＨmＦn（但し、ｍ＝１〜５、ｎ＝１〜５、かつ、ｍ＋ｎ＝６）で示され、かつ、分子構造中に二重結合を１個有する冷媒からなる単一冷媒、および、冷媒を含む混合冷媒のいずれかである。蒸発器は、内部に作動冷媒を流し、作動冷媒の流れ方向と平行ではない方向に伸びている凹凸形状が内面に設けられた伝熱管を有している。作動冷媒の流れに対して伝熱管の凹凸形状が生じさせる抵抗は、作動冷媒の流れ方向における蒸発器の入口側の方が出口側よりも大きい。
【００２０】
この冷凍装置では、オゾン層破壊係数が０の作動冷媒を利用することができている。また、この冷凍装置は、伝熱管の内面に凹凸形状が採用されているため、伝熱管の内側の単位面積当たりの表面積を増大させることができるため、熱交換効率を上げることができている。また、蒸発器のうち、作動冷媒のガス成分が多く存在する出口側の抵抗を、作動冷媒の液成分が多く存在する入口側の抵抗よりも小さくしているため、蒸発器内を流れる作動冷媒の比体積の増大に対応して、伝熱管の抵抗を小さくすることができている。このため、蒸発器内において圧力損失が生じやすい部分で生じる圧力損失を低減させることができる。これにより、上記作動冷媒を用いてオゾン層破壊係数が０とする場合であっても、熱交換効率を上げつつ、蒸発器内での圧力損失を小さく抑えることが可能になる。
【００２１】
第８発明の冷凍装置では、第７発明の冷凍装置において、伝熱管の軸方向に垂直な面と、伝熱管の凹凸形状が内面に沿うようにして伸びている方向と、がなす角度のうちの小さい方の角度は、作動冷媒の流れ方向における入口側よりも出口側の方が大きい。
【００２２】
この冷凍装置では、伝熱管内を流れる作動冷媒が凹凸形状によって受ける圧力損失は、作動冷媒の流れ方向と凹凸形状の伸びる方向とが平行に近いほど小さく抑えられる。このため、蒸発器の出口側の方が入口側よりも圧力損失をより効果的に抑えることができる。
【００２３】
第９発明の冷凍装置では、第７発明または第８発明の冷凍装置において、伝熱管の径方向における凹凸形状の高低差は、伝熱管の作動冷媒の流れ方向における出口側よりも入口側の方が大きい。
【００２４】
この冷凍装置では、伝熱管内を流れる作動冷媒が凹凸形状によって受ける圧力損失は、凹凸形状の高低差が小さいほど小さく抑えられる。このため、蒸発器の出口側の方が入口側よりも圧力損失をより効果的に抑えることができる。
【００２５】
第１０発明の冷凍装置では、第７発明から第９発明のいずれかの冷凍装置において、伝熱管の外径が略等しい。
【００２６】
この冷凍装置では、外径が略等しい伝熱管を用いることができるため、伝熱管の外面を通過する空気流れについて蒸発器の場所による隔たりを低減させることができる。
【００２７】
第１１発明の冷凍装置では、第７発明から第９発明のいずれかの冷凍装置において、蒸発器は、同一形状および同一寸法の伝熱管を用いて、作動冷媒の流れ方向における出口側の拡管程度を入口側の拡管程度よりも大きくして得られる。
【００２８】
この冷凍装置では、同一形状および同一寸法の伝熱管を用いることができるため、製造コストを小さく抑えることが可能になる。
【００２９】
第１２発明の冷凍装置では、第３発明から第６発明および第７発明から第１１発明のいずれかの冷凍装置において、伝熱管は、シーム管である。
【００３０】
この冷凍装置では、伝熱管において、凹凸形状を有している部分と、凹凸形状と有していない部分との両方を設ける場合であっても、蒸発器の製造が容易になる。
【００３１】
第１３発明の冷凍装置では、第３発明から第６発明および第７発明から第１２発明のいずれかの冷凍装置において、伝熱管は、作動冷媒が、蒸発器の水平方向一端側から水平方向他端側に向けてのみ流れるように配置されている。
【００３２】
この冷凍装置では、作動冷媒は蒸発器内を一方向に流れ、折り返しが設けられていない。このため、伝熱管内を流れる作動冷媒の方向が急激に変えられる部分を少なくすることが可能になる。
【００３３】
第１４発明の冷凍装置では、第３発明から第６発明および第７発明から第１３発明のいずれかの冷凍装置において、伝熱管は、蒸発器の入口側近傍には軸方向が９０度以下の角度で折り曲げられた鋭角曲げ部分を有しており、蒸発器の出口側近傍には９０度以下の角度で折り曲げられた部分を有していない。
【００３４】
この冷凍装置では、蒸発器の入口側近傍の伝熱管は９０度以下の角度で折り曲げられた鋭角曲げ部分を有しているため、設置スペースに対応するように蒸発器をコンパクト化させることができる。この蒸発器の入口側近傍では、作動冷媒は液状態もしくは気液二相状態で存在しているため、９０度以下の角度で折り曲げられたとしても、ガス単相状態で存在している場合と比較して、圧力損失を小さく抑えることができる。また、蒸発器の出口近傍の伝熱管は９０度以下の角度で折り曲げられた部分を有していないため、ガス状態の作動冷媒が進行方向を急激に曲げられることによって生じる圧力損失が生じにくいようにすることができる。これにより、蒸発器内の圧力損失を小さく抑えつつ蒸発器のコンパクト化を図ることが可能になる。
【００３５】
第１５発明の冷凍装置は、少なくとも圧縮機、凝縮器、膨張機構、および、蒸発器を有する冷媒回路と、冷媒回路内を循環させることにより冷凍サイクルが行われる、分子式：Ｃ3ＨmＦn（但し、ｍ＝１〜５、ｎ＝１〜５、かつ、ｍ＋ｎ＝６）で示され、かつ、分子構造中に二重結合を１個有する冷媒からなる単一冷媒、または、冷媒を含む混合冷媒のいずれかである作動冷媒と、を備えている。蒸発器は、蒸発器として機能する際の冷媒流れ方向における入口側よりも出口側の管径のほうが大きい。
【００３６】
この冷凍装置では、蒸発器の圧力損失を低減させることができる。
【００３７】
第１６発明の冷凍装置は、少なくとも圧縮機、凝縮器、膨張機構、および、蒸発器を有する冷媒回路と、冷媒回路内を循環させることにより冷凍サイクルが行われる、分子式：Ｃ3ＨmＦn（但し、ｍ＝１〜５、ｎ＝１〜５、かつ、ｍ＋ｎ＝６）で示され、かつ、分子構造中に二重結合を１個有する冷媒からなる単一冷媒、または、冷媒を含む混合冷媒のいずれかである作動冷媒と、を備えている。蒸発器は、蒸発器として機能する際の冷媒流れ方向における入口側のほうが出口側よりも管内側における凹凸溝が深い。
【００３８】
この冷凍装置では、蒸発器の圧力損失を低減させることができる。
【００３９】
第１７発明の冷凍装置の製造方法は、少なくとも圧縮機、凝縮器、膨張機構、および、内面側に一様の凹凸形状が設けられた伝熱管を内部から拡管させる際に入口側よりも出口側の拡管程度を上げて得られる蒸発器を有する冷媒回路と、冷媒回路内を循環させることにより冷凍サイクルが行われる、分子式：Ｃ3ＨmＦn（但し、ｍ＝１〜５、ｎ＝１〜５、かつ、ｍ＋ｎ＝６）で示され、かつ、分子構造中に二重結合を１個有する冷媒からなる単一冷媒、または、冷媒を含む混合冷媒のいずれかである作動冷媒と、を備えている。
【００４０】
この冷凍装置の製造方法では、圧力損失を低減させることができる蒸発器を有する冷凍装置を容易に製造することができる。
【００４１】
第１８発明の冷凍装置は、少なくとも圧縮機、凝縮器、膨張機構、および、蒸発器を有する冷媒回路と、冷媒回路内を循環させることにより冷凍サイクルが行われる、分子式：Ｃ3ＨmＦn（但し、ｍ＝１〜５、ｎ＝１〜５、かつ、ｍ＋ｎ＝６）で示され、かつ、分子構造中に二重結合を１個有する冷媒からなる単一冷媒、または、冷媒を含む混合冷媒のいずれかである作動冷媒と、を備えている。蒸発器は、略四角柱形状が略二等分に分割されている。
【００４２】
この冷凍装置では、蒸発器の圧力損失を低減させることができる。
【００４３】
第１９発明の冷凍装置は、少なくとも圧縮機、凝縮器、膨張機構、および、蒸発器を有する冷媒回路と、冷媒回路内を循環させることにより冷凍サイクルが行われる、分子式：Ｃ3ＨmＦn（但し、ｍ＝１〜５、ｎ＝１〜５、かつ、ｍ＋ｎ＝６）で示され、かつ、分子構造中に二重結合を１個有する冷媒からなる単一冷媒、または、冷媒を含む混合冷媒のいずれかである作動冷媒と、を備えている。蒸発器は、入口から出口に至るまでの間に伝熱管の曲げ角度が９０度未満となる部分を有していない。
【００４４】
この冷凍装置では、蒸発器の圧力損失を低減させることができる。
【００４５】
第２０発明の冷凍装置は、少なくとも圧縮機、凝縮器、膨張機構、および、蒸発器を有する冷媒回路と、冷媒回路内を循環させることにより冷凍サイクルが行われる、分子式：Ｃ3ＨmＦn（但し、ｍ＝１〜５、ｎ＝１〜５、かつ、ｍ＋ｎ＝６）で示され、かつ、分子構造中に二重結合を１個有する冷媒からなる単一冷媒、または、冷媒を含む混合冷媒のいずれかである作動冷媒と、を備えている。蒸発器は、シーム管である伝熱管を有している。
【００４６】
この冷凍装置では、低圧冷媒を用いることでシーム管を採用したとしても、冷媒漏洩が生じにくい。
【００４７】
第２１発明の冷凍装置は、少なくとも圧縮機、凝縮器、膨張機構、および、蒸発器を有する冷媒回路と、冷媒回路内を循環させることにより冷凍サイクルが行われる、分子式：Ｃ3ＨmＦn（但し、ｍ＝１〜５、ｎ＝１〜５、かつ、ｍ＋ｎ＝６）で示され、かつ、分子構造中に二重結合を１個有する冷媒からなる単一冷媒、または、冷媒を含む混合冷媒のいずれかである作動冷媒と、を備えている。蒸発器は、内面側に不均一な凹凸形状を有するシーム管である伝熱管を有している。
【００４８】
この冷凍装置では、シーム管の内面の凹凸形状を不均一化させることで、熱伝達率を向上させることができる。
【００４９】
第２２発明の冷凍装置では、第１発明から第２１発明のいずれかの冷凍装置において、作動冷媒は、２，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペンからなる単一冷媒である。
【００５０】
この冷凍装置では、オゾン層破壊係数を０とし、冷凍サイクルにおける運転を良好にすることができる。
【００５１】
第２３発明の冷凍装置では、第１発明から第２１発明のいずれかの冷凍装置において、作動冷媒は、２，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペンとジフルオロメタンとの混合冷媒、もしくは、２，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペンとペンタフルオロエタンとの混合冷媒である。
【００５２】
この冷凍装置では、オゾン層破壊係数を０とし、相変化の際に冷媒温度が変化する傾向があっても冷凍サイクルにおける運転を良好にすることができる。
【００５３】
第２４発明の冷凍装置の製造方法では、以下の工程を備えている。第１工程では、蒸発器に設けられる伝熱管の蒸発器入口側を拡管させる第１拡管工具と、第１拡管工具よりも拡管目標内径値が大きく蒸発器出口側を拡管させる第２拡管工具と、を用いて蒸発器を得る。第２工程では、少なくとも、第１工程で得られた蒸発器、圧縮機構、凝縮器、および、膨張機構を接続することで冷媒回路を得る。第３工程では、第２工程で得られた冷媒回路に、冷媒回路内を循環させることにより冷凍サイクルを行わせるための、分子式：Ｃ3ＨmＦn（但し、ｍ＝１〜５、ｎ＝１〜５、かつ、ｍ＋ｎ＝６）で示され、かつ、分子構造中に二重結合を１個有する冷媒からなる単一冷媒、および、冷媒を含む混合冷媒のいずれかである作動冷媒を充填する。
【００５４】
この冷凍装置の製造方法で得られる冷凍装置では、オゾン層破壊係数が０の作動冷媒を利用することができている。また、この冷凍装置の製造方法で得られる冷凍装置では、蒸発器が有している伝熱管の拡管程度を入口側と出口側とで変えることで、作動冷媒のガス成分が多く存在する出口側の内径を、作動冷媒の液成分が多く存在する入口側の内径よりも大きくしている。このため、蒸発器内を流れる作動冷媒の比体積の増大に対応して、伝熱管の内径を大きくすることができ、蒸発器内での作動冷媒の圧力損失を効果的に低減させることができる。これにより、上記作動冷媒を用いてオゾン層破壊係数が０とする場合であっても、伝熱管の拡管程度を入口側と出口側とで変えることで、蒸発器内での作動冷媒の圧力損失を効果的に低減させることが可能になる。
【００５５】
第２５発明の冷凍装置の製造方法では、以下の工程を備えている。第１工程では、作動冷媒の流れ方向と平行ではない方向に伸びている凹凸形状が内面に設けられた同一形状および同一寸法の伝熱管を用意し、伝熱管の凹凸形状による作動冷媒の流れに対する抵抗が作動冷媒の流れ方向における蒸発器の入口側の方が出口側よりも大きくなるように加工して蒸発器を得る。第２工程では、少なくとも、第１工程で得られた蒸発器、圧縮機構、凝縮器、および、膨張機構を接続することで冷媒回路を得る。第３工程では、第２工程で得られた冷媒回路に、冷媒回路内を循環させることにより冷凍サイクルを行わせるための、分子式：Ｃ3ＨmＦn（但し、ｍ＝１〜５、ｎ＝１〜５、かつ、ｍ＋ｎ＝６）で示され、かつ、分子構造中に二重結合を１個有する冷媒からなる単一冷媒、および、冷媒を含む混合冷媒のいずれかである作動冷媒を充填する。
【００５６】
この冷凍装置の製造方法で得られる冷凍装置では、オゾン層破壊係数が０の作動冷媒を利用することができている。また、この冷凍装置の製造方法で得られる冷凍装置では、蒸発器が有している伝熱管の内面に凹凸形状が採用されている。このため、伝熱管の内側の単位面積当たりの表面積を増大させることができ、熱交換効率を上げることができている。また、蒸発器のうち、作動冷媒のガス成分が多く存在する出口側の抵抗を、作動冷媒の液成分が多く存在する入口側の抵抗よりも小さくしているため、蒸発器内を流れる作動冷媒の比体積の増大に対応して、伝熱管の抵抗を小さくすることができている。このため、蒸発器内において圧力損失が生じやすい部分で生じる圧力損失を低減させることができる。また、第１工程で用意する伝熱管の種類を統一することができている。これにより、上記作動冷媒を用いてオゾン層破壊係数が０とする場合であっても、熱交換効率を上げつつ、蒸発器内での圧力損失を小さく抑えることが可能な冷凍装置を、安価に製造することが可能になる。
【発明の効果】
【００５７】
第１発明の冷凍装置では、オゾン層破壊係数が０とする場合であっても、蒸発器内での圧力損失を小さく抑えることが可能になる。
【００５８】
第２発明の冷凍装置では、蒸発器内での作動冷媒の圧力損失を効果的に低減させることができる。
【００５９】
第３発明の冷凍装置では、熱交換効率を上げることができる。
【００６０】
第４発明の冷凍装置では、伝熱管の内側からの拡管工具を用いた拡管によって、容易に内径の差異を確保することができる。
【００６１】
第５発明の冷凍装置では、蒸発器の出口側の方が入口側よりも圧力損失をより効果的に抑えることができる。
【００６２】
第６発明の冷凍装置では、蒸発器の出口側の方が入口側よりも圧力損失をより効果的に抑えることができる。
【００６３】
第７発明の冷凍装置では、オゾン層破壊係数が０とする場合であっても、熱交換効率を上げつつ、蒸発器内での圧力損失を小さく抑えることが可能になる。
【００６４】
第８発明の冷凍装置では、蒸発器の出口側の方が入口側よりも圧力損失をより効果的に抑えることができる。
【００６５】
第９発明の冷凍装置では、蒸発器の出口側の方が入口側よりも圧力損失をより効果的に抑えることができる。
【００６６】
第１０発明の冷凍装置では、伝熱管の外面を通過する空気流れについて蒸発器の場所による隔たりを低減させることができる。
【００６７】
第１１発明の冷凍装置では、製造コストを小さく抑えることが可能になる。
【００６８】
第１２発明の冷凍装置では、凹凸形状を有している部分と、凹凸形状と有していない部分との両方を設ける場合であっても、蒸発器の製造が容易になる。
【００６９】
第１３発明の冷凍装置では、伝熱管内を流れる作動冷媒の方向が急激に変えられる部分を少なくすることが可能になる。
【００７０】
第１４発明の冷凍装置では、蒸発器内の圧力損失を小さく抑えつつ蒸発器のコンパクト化を図ることが可能になる。
【００７１】
第１５発明の冷凍装置では、蒸発器の圧力損失を低減させることができる。
【００７２】
第１６発明の冷凍装置では、蒸発器の圧力損失を低減させることができる。
【００７３】
第１７発明の冷凍装置の製造方法では、圧力損失を低減させることができる蒸発器を有する冷凍装置を容易に製造することができる。
【００７４】
第１８発明の冷凍装置では、蒸発器の圧力損失を低減させることができる。
【００７５】
第１９発明の冷凍装置では、蒸発器の圧力損失を低減させることができる。
【００７６】
第２０発明の冷凍装置では、低圧冷媒を用いることでシーム管を採用したとしても、冷媒漏洩が生じにくい。
【００７７】
第２１発明の冷凍装置では、シーム管の内面の凹凸形状を不均一化させることで、熱伝達率を向上させることができる。
【００７８】
第２２発明の冷凍装置では、オゾン層破壊係数を０とし、冷凍サイクルにおける運転を良好にすることができる。
【００７９】
第２３発明の冷凍装置では、オゾン層破壊係数を０とし、相変化の際に冷媒温度が変化する傾向があっても冷凍サイクルにおける運転を良好にすることができる。
【００８０】
第２４発明の冷凍装置の製造方法では、オゾン層破壊係数が０とする場合であっても、伝熱管の拡管程度を入口側と出口側とで変えることで、蒸発器内での作動冷媒の圧力損失を効果的に低減させることが可能になる。
【００８１】
第２５発明の冷凍装置の製造方法では、オゾン層破壊係数が０とする場合であっても、熱交換効率を上げつつ、蒸発器内での圧力損失を小さく抑えることが可能な冷凍装置を、安価に製造することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明を適用可能な冷媒回路の例を示す図。
【図２】本発明の単一冷媒の冷凍サイクルの例を示すｐ−ｈ線図。
【図３】本発明の単一冷媒の冷凍サイクルの例を示すＴ−ｓ線図。
【図４】本発明を適用可能な冷媒回路の例を示す図。
【図５】本発明を適用可能な冷媒回路の例を示す図。
【図６】本発明を適用可能な冷媒回路の例を示す図。
【図７】本発明を適用可能な冷媒回路の例を示す図。
【図８】本発明を適用可能な冷媒回路の例を示す図。
【図９】本発明を適用可能な冷媒回路の例を示す図。
【図１０】本発明を適用可能な冷媒回路の例を示す図。
【図１１】本発明を適用可能な冷媒回路の例を示す図。
【図１２】本発明を適用可能な冷媒回路の例を示す図。
【図１３】本発明を適用可能な冷媒回路の例を示す図。
【図１４】本発明を適用可能な冷媒回路の例を示す図。
【図１５】第１実施形態の伝熱管を示す図。
【図１６】第１実施形態の変形例の伝熱管を示す図。
【図１７】従来の熱交換器を示す図。
【図１８】第１実施形態の変形例の熱交換器を示す図。
【図１９】従来の熱交換器を示す図。
【図２０】第１実施形態の変形例の熱交換器を示す図。
【図２１】従来の伝熱管材料を示す図。
【図２２】第２実施形態の伝熱管材料を示す図。
【図２３】第２実施形態の伝熱管材料を示す図。
【図２４】第２実施形態の変形例の伝熱管を示す図。
【図２５】第３実施形態の蒸発器を示す図。
【図２６】第３実施形態の変形例（１）の蒸発器を示す図。
【図２７】第３実施形態の変形例（２）の蒸発器を示す図。
【図２８】第３実施形態の変形例（３）の蒸発器を示す図。
【図２９】第３実施形態の変形例（４）の蒸発器を示す図。
【図３０】第３実施形態の変形例（５）の蒸発器を示す図。
【図３１】第３実施形態の変形例（６）の蒸発器を示す図。
【図３２】第３実施形態の変形例（７）の蒸発器を示す図。
【図３３】第３実施形態の変形例（７）の伝熱管断面を示す図。
【図３４】第３実施形態の変形例（８）の伝熱管断面を示す図。
【図３５】第３実施形態の変形例（９）の伝熱管断面を示す図。
【図３６】第３実施形態の変形例（１１）の蒸発器を示す図。
【図３７】第３実施形態の変形例（１２）の蒸発器を示す図。
【図３８】第３実施形態の変形例（１３）において用意する伝熱管の例を示す図。
【図３９】第３実施形態の変形例（１３）における蒸発器の製造例を示す図。
【図４０】第３実施形態の変形例（１３）において得られる蒸発器の例を示す図。
【図４１】第３実施形態の変形例（１４）の冷凍サイクルを示す図。
【図４２】第３実施形態の変形例（１５）の冷凍サイクルを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００８３】
以下、本発明の実施形態の例として、複数の実施形態を述べる。
【００８４】
以下に示す各実施形態は、相互に矛盾しない限り、異なる実施形態同士を自由に組み合わせた実施形態を採用することもでき、この組合せによる実施形態も本発明に含まれるものである。なお、この組合せとしては、単なる個々の効果を奏するだけでなく、相乗効果を奏するような組合せを採用することがより好ましい。
【００８５】
＜１＞冷凍サイクルの例
以下、本発明の実施形態の例を示す前に、本発明が適用される冷凍サイクルの例を示す。
【００８６】
なお、以下に示す冷凍サイクルは、本発明が適用される冷凍サイクルの例を示すものであって、本発明の適用可能な冷凍サイクルを以下の冷凍サイクルに限定するものではない。
【００８７】
また、以下の説明では、部材番号４で示す熱交換器は、室外等の被空調空間以外の空間に設置された室外熱交換器を意味するものとし、部材番号６で示す熱交換器は、室内等の被空調空間に設置された室内熱交換器を意味するものとする。
【００８８】
（１−Ａ）冷房適用冷凍サイクル
図１に、冷房専用冷凍サイクルを行う空気調和装置１の有する冷媒回路１０Ａの例を示す。
【００８９】
冷媒回路１０は、圧縮機２、屋外に設置された凝縮器４、膨張弁５、室内に設置された蒸発器６がこの順で接続されて構成されており、内部を冷媒が循環することで冷凍サイクルを行う。この圧縮機２は、モータ２ａによって駆動される。
【００９０】
ここで、冷媒回路１０Ａにおいて作動する冷媒としては、単一冷媒であっても、混合冷媒であってもよい。
【００９１】
このような冷媒としては、例えば、ＨＦＯ−１２３４ｙｆ（２，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン）からなる単一冷媒を使用することができる。
【００９２】
また、この冷媒に代えて、例えば、分子式：Ｃ3ＨmＦn（但し、ｍ＝１〜５、ｎ＝１〜５、かつ、ｍ＋ｎ＝６）で示され、かつ、分子構造中に二重結合を１個有する冷媒からなる単一冷媒を使用することができる。例えば、ＨＦＯ−１２２５ｙｅ（１，２，３，３，３−ペンタフルオロ−１−プロペン、化学式：ＣＦ3―ＣＦ＝ＣＨＦ）、ＨＦＯ−１２３４ｚｅ（１，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン、化学式：ＣＦ3−ＣＨ＝ＣＨＦ）、ＨＦＯ−１２３４ｙｅ（１，２，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン、化学式：ＣＨＦ2−ＣＦ＝ＣＨＦ）、ＨＦＯ−１２４３ｚｆ（３，３，３−トリフルオロ−１−プロペン、化学式：ＣＦ3−ＣＨ＝ＣＨ2）、１，２，２−トリフルオロ−１−プロペン（化学式：ＣＨ3−ＣＦ＝ＣＦ2）、２−フルオロ−１−プロペン（化学式：ＣＨ3−ＣＦ＝ＣＨ2）等を使用することができる。
【００９３】
また、上述の冷媒を含む混合冷媒を使用してもよい。例えば、ＨＦＯ−１２３４ｙｆ（２，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン）とＨＦＣ−３２（ジフルオロメタン）との混合冷媒がある。ここで、この混合冷媒の組成としては、ＨＦＯ−１２３４ｙｆの割合が７０質量％以上９４質量％以下でＨＦＣ−３２の割合が６質量％以上３０質量％以下がよく、好ましくは、ＨＦＯ−１２３４ｙｆの割合が７７質量％以上８７質量％以下でＨＦＣ−３２の割合が１３質量％以上２３質量％以下がよく、さらに好ましくは、ＨＦＯ−１２３４ｙｆの割合が７７質量％以上７９質量％以下でＨＦＣ−３２の割合が２１質量％以上２３質量％以下（例えば、７８質量％のＨＦＯ−１２３４ｙｆと２２質量％のＨＦＣ−３２との混合冷媒）がよい。また、ＨＦＯ−１２３４ｙｆ（２，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン）とＨＦＣ−１２５（ペンタフルオロエタン）との混合冷媒がある。ここで、この混合冷媒の組成としては、ＨＦＯ−１２３４ｙｆの割合が９０質量％以下でＨＦＣ−１２５の割合が１０質量％以上がよく、好ましくは、ＨＦＯ−１２３４ｙｆの割合が８０質量％以上９０質量％以下でＨＦＣ−１２５の割合が１０質量％以上２０質量％以下がよい。また、他のＨＦＣ系冷媒、例えば、ＨＦＣ−１３４（１，１，２，２−テトラフルオロエタン）、ＨＦＣ−１３４ａ（１，１，１，２−テトラフルオロエタン）、ＨＦＣ−１４３ａ（１，１，１−トリフルオロエタン）、ＨＦＣ−１５２ａ（１，１−ジフルオロエタン）、ＨＦＣ−１６１（フルオロエタン）、ＨＦＣ−２２７ｅａ（１，１，１，２，３，３，３−ヘプタフルオロプロパン）、ＨＦＣ−２３６ｅａ（１，１，１，２，３，３−ヘキサフルオロプロパン）、ＨＦＣ−２３６ｆａ（１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパン）、ＨＦＣ−３６５ｍｆｃ（１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタン）等との混合冷媒を使用してもよい。また、ＨＦＣ系冷媒ではなく、炭化水素系等のその他の冷媒、例えば、メタン、エタン、プロパン、プロペン、ブタン、イソブタン、ペンタン、２−メチルブタン、シクロペンタン、ジメチルエーテル、ビス−トリフルオロメチル−サルファイド、二酸化炭素、ヘリウム等との混合冷媒を使用してもよい。
【００９４】
さらに、分子式：Ｃ3ＨmＦn（但し、ｍ＝１〜５、ｎ＝１〜５、かつ、ｍ＋ｎ＝６）で示され、かつ、分子構造中に二重結合を１個有する冷媒同士の混合冷媒を使用したり、分子式：Ｃ3ＨmＦn（但し、ｍ＝１〜５、ｎ＝１〜５、かつ、ｍ＋ｎ＝６）で示され、かつ、分子構造中に二重結合を１個有する冷媒、及び、上述のＨＦＣ系冷媒や炭化水素系等のその他の冷媒のうち、分子式：Ｃ3ＨmＦn（但し、ｍ＝１〜５、ｎ＝１〜５、かつ、ｍ＋ｎ＝６）で示され、かつ、分子構造中に二重結合を１個有する冷媒を少なくとも１成分以上含む３成分以上からなる混合冷媒を使用してもよい。例えば、ＨＦＯ−１２３４ｙｆとＨＦＣ−３２とＨＦＣ−１２５との混合冷媒（例えば、５２重量％のＨＦＯ−１２３４ｙｆと２３質量％のＨＦＣ−３２と２５重量％のＨＦＣ−１２５との混合冷媒）がある。
【００９５】
以上の冷媒が充填された冷媒回路１０Ａにおいては、圧縮機２から吐出された冷媒が凝縮器において凝縮され液冷媒となり、液冷媒が膨張弁５で減圧されて蒸発器を経てガス冷媒となり、再び圧縮機２に戻ることで、冷凍サイクルが実行される。
【００９６】
なお、図２に、冷媒回路１０Ａにおいて、単一冷媒としてＨＦＯ−１２３４ｙｆ（２，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン）を用いて冷凍サイクルを行った場合のｐ−ｈ線図を示す。また、図３に、冷媒回路１０Ａにおいて、単一冷媒としてＨＦＯ−１２３４ｙｆ（２，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン）を用いて冷凍サイクルを行った場合のＴ−ｓ線図を示す。
【００９７】
冷房専用冷凍サイクルでは、図１において冷媒回路１０Ａ中に点Ａ〜Ｄで示した部分を、Ａ→Ｂ→Ｃ→Ｄ→Ａの順で冷媒が循環している。なお、図２および図３の各線図においても、Ａ→Ｂ→Ｃ→Ｄ→Ａの順で冷媒が循環している点は同様である。
【００９８】
これらの図２および図３で示される冷媒の挙動は、冷房専用冷凍サイクルで用いた場合の一例であり、各点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、図１に示す冷房専用冷凍サイクルにおけるポイントを示している。なお、他の冷媒回路を示す図においても各ポイントＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ・・・の表記がなされているが、これは同じ状態を示すものではなく別異のものであり、それぞれの冷媒回路を前提としたポイントを示すものである。
【００９９】
（１−Ｂ）暖房専用冷凍サイクル
図４に、暖房専用冷凍サイクルを行う空気調和装置１の有する冷媒回路１０Ｂの例を示す。ここで用いられる冷媒は、上述の冷房専用冷凍サイクルにおいて用いられる冷媒として例示した単一冷媒や混合冷媒のうちのいずれかを用いることができる。
【０１００】
ここでは、圧縮機２の吐出側が、室内に設置された凝縮器６に接続されている。また、屋外に設置された蒸発器４において蒸発した冷媒が、圧縮機２に吸入される。
【０１０１】
なお、冷媒回路１０Ａには、屋外に設置された蒸発器４の近傍における温度を検知可能な温度センサ４ａが設けられており、冷媒回路１０Ａを運転制御する制御部４ｂが設けられている。この制御部４ｂは、温度センサ４ａが検知する温度が冷媒の大気圧相当温度以下になった場合に、冷媒回路１０Ｂにおける運転を停止させる制御を行う。これにより、屋外に設置された蒸発器４への着霜が生じる事態を回避することができる。
【０１０２】
（１−Ｃ）冷暖切換冷凍サイクル
図５に、冷暖切換冷凍サイクルを行う空気調和装置１の有する冷媒回路１０Ｃの例を示す。ここで用いられる冷媒は、上述の冷房専用冷凍サイクルにおいて用いられる冷媒として例示した単一冷媒や混合冷媒のうちのいずれかを用いることができる。
【０１０３】
ここでは、圧縮機２の吐出側、吸入側、室内熱交換器（凝縮器、蒸発器）、室外熱交換器（蒸発器、凝縮器）の４つの接続対象を切り換える、四路切換弁３が設けられている。他の構成は、上述した冷媒回路１０Ａと同様である。
【０１０４】
図５に示す四路切換弁３では、冷房運転が行われる際の接続状態を実線で、暖房運転が行われる際の接続状態を点線で示している。
【０１０５】
（１−Ｄ）アキュムレータ冷凍サイクル
図６に、アキュムレータ冷凍サイクルを行う空気調和装置１の有する冷媒回路１０Ｄの例を示す。ここで用いられる冷媒は、上述の冷房専用冷凍サイクルにおいて用いられる冷媒として例示した単一冷媒や混合冷媒のうちのいずれかを用いることができる。
【０１０６】
ここでは、四路切換弁３から圧縮機２の吸入側に至るまでの間に、アキュムレータ７が設けられている。このアキュムレータ冷凍サイクルでは、圧縮機２において液圧縮が生じるおそれを低減させている。他の構成は、上述した冷媒回路１０Ｃと同様である。
【０１０７】
（１−Ｅ）レシーバ冷凍サイクル
図７に、レシーバ冷凍サイクルを行う空気調和装置１の有する冷媒回路１０Ｅの例を示す。ここで用いられる冷媒は、上述の冷房専用冷凍サイクルにおいて用いられる冷媒として例示した単一冷媒や混合冷媒のうちのいずれかを用いることができる。
【０１０８】
ここでは、室外熱交換器４（凝縮器、蒸発器）と、膨張弁５との間に、レシーバ８が設けられている。このレシーバ冷凍サイクルでは、冷媒回路１０Ｄの周囲の負荷変動に応じた循環冷媒量の変化をレシーバ８において吸収することができる。他の構成は、上述した冷媒回路１０Ａと同様である。
【０１０９】
（１−Ｆ）液ガス熱交換器冷凍サイクル
図８に、液ガス熱交換器冷凍サイクルを行う空気調和装置１の有する冷媒回路１０Ｆの例を示す。ここで用いられる冷媒は、上述の冷房専用冷凍サイクルにおいて用いられる冷媒として例示した単一冷媒や混合冷媒のうちのいずれかを用いることができる。
【０１１０】
ここでは、室外熱交換器４（凝縮器）から膨張弁５までの間の液冷媒が通過する部分と、室内熱交換器６から圧縮機２の吸入側までのガス冷媒が通過する部分と、の間で熱交換を行わせる液ガス熱交換器９ａを有する液ガス熱交換回路９が設けられている。ここでは、液冷媒の循環量を増大させて冷凍能力を向上させ、圧縮機２の吸入冷媒に適度の過熱をつけさせることで液圧縮を回避することが可能になる。他の構成は、上述した冷媒回路１０Ａと同様である。
【０１１１】
（１−Ｇ）過冷却冷凍サイクル
図９に、過冷却冷凍サイクルを行う空気調和装置１の有する冷媒回路１０Ｇの例を示す。ここで用いられる冷媒は、上述の冷房専用冷凍サイクルにおいて用いられる冷媒として例示した単一冷媒や混合冷媒のうちのいずれかを用いることができる。
【０１１２】
ここでは、膨張弁５において減圧された冷媒の一部を分岐させて圧縮機２の吸入側に戻す過冷却回路１１が設けられている。この過冷却回路１１は、分岐した冷媒を減圧させる過冷却膨張弁１１ｂが設けられている。そして、過冷却回路１１は、分岐して過冷却膨張弁１１ｂによって減圧された冷媒と、分岐することなく蒸発器６に向かう冷媒との間で熱交換させる過冷却熱交換器１１ａを有している。このように蒸発器６に向かう冷媒のエンタルピをさらに低減させることができるため、成績係数（ＣＯＰ）を向上させることができる。他の構成は、上述した冷媒回路１０Ｃと同様である。
【０１１３】
（１−Ｈ）油分離冷凍サイクル
図１０に、油分離冷凍サイクルを行う空気調和装置１の有する冷媒回路１０Ｈの例を示す。ここで用いられる冷媒は、上述の冷房専用冷凍サイクルにおいて用いられる冷媒として例示した単一冷媒や混合冷媒のうちのいずれかを用いることができる。
【０１１４】
ここでは、圧縮機２の吐出側から四路切換弁３に至るまでの間から分岐した回路を圧縮機２の吸入側に戻す油分離回路１２が設けられている。この油分離回路１２は、吐出冷媒から冷凍機油を分離する油分離器１２ａ、油分離器１２ａにおいて回収した冷凍機油を通過させるフィルタ１２ｂ、減圧させるキャピラリーチューブ１２ｃが設けられている。これにより、吐出冷媒の温度が上昇することによる冷凍機油の枯渇を避けることができる。他の構成は、上述した冷媒回路１０Ｃと同様である。
【０１１５】
（１−Ｉ）ホットガスバイパス冷凍サイクル
図１１に、ホットガスバイパス冷凍サイクルを行う空気調和装置１の有する冷媒回路１０Ｉの例を示す。ここで用いられる冷媒は、上述の冷房専用冷凍サイクルにおいて用いられる冷媒として例示した単一冷媒や混合冷媒のうちのいずれかを用いることができる。
【０１１６】
この冷媒回路１０Ｉには、冷媒回路１０Ｉにおいて、圧縮機２から吐出されたガス冷媒の一部を、膨張弁５を通過して蒸発器６に向かう冷媒に混合させるホットガスバイパス回路１３が設けられている。このホットガスバイパス回路１３は、圧縮機２から吐出された冷媒のバイパス量を調節できるホットガスバイパス膨張弁１３ａが設けられている。このホットガスバイパス膨張弁１３ａによって流量を調節することで、蒸発器６における負荷減少時であっても、圧縮機２が吸い込む冷媒の状態を安定化させることができる。他の構成は、上述した冷媒回路１０Ｃと同様である。
【０１１７】
（１−Ｊ）二段圧縮冷凍サイクル
図１２に、二段圧縮冷凍サイクルを行う空気調和装置１の有する冷媒回路１０Ｊの例を示す。ここで用いられる冷媒は、上述の冷房専用冷凍サイクルにおいて用いられる冷媒として例示した単一冷媒や混合冷媒のうちのいずれかを用いることができる。
【０１１８】
この冷媒回路１０Ｊには、圧縮機２として二段圧縮タイプの圧縮機を用いて、冷媒を２段階に圧縮させる二段圧縮回路１４が設けられている。この二段圧縮回路１４は、低段圧縮機、低段圧縮機から吐出された冷媒を冷却させる中間冷却器１４ａ、中間冷却器１４ａを流れ出た冷媒が溜まるレシーバ１４ｂ、凝縮器４で凝縮されてレシーバ１４ｂに向かう冷媒を減圧させる膨張弁５ａ、レシーバ１４ｂに溜まったガス冷媒を吸入して圧縮する高段圧縮機、および、レシーバ１４ｂから蒸発器６に向かう冷媒を減圧させる膨張弁５ｂが設けられている。この中間冷却器１ａで冷却された冷媒は、レシーバ１４ｂに溜まる。また、凝縮器４で凝縮された冷媒であって、膨張弁５ａで減圧された冷媒も、レシーバ１４ｂに溜まり、中間冷却器１４ａで冷却された冷媒と混ざる。そして、レシーバ１４ｂ内のガス冷媒は、高段圧縮機に吸入されるが、この吸入冷媒は冷却されているため、高段吐出管の過剰な温度上昇を防止でき、冷凍機油の劣化や枯渇を防ぐことができる。また、一段当たりの圧力比を小さくできる。他の構成は、上述した冷媒回路１０Ｃと同様である。
【０１１９】
（１−Ｋ）マルチ冷凍サイクル
図１３に、マルチ冷凍サイクルを行う空気調和装置１の有する冷媒回路１０Ｋの例を示す。ここで用いられる冷媒は、上述の冷房専用冷凍サイクルにおいて用いられる冷媒として例示した単一冷媒や混合冷媒のうちのいずれかを用いることができる。
【０１２０】
この冷媒回路１０Ｋには、室内側に設置される蒸発器６が複数台、並列に設置されているマルチ冷媒回路１５が設けられている。他の構成は、上述した冷媒回路１０Ｃと同様である。
【０１２１】
（１−Ｌ）蒸気バイパス冷凍サイクル
図１４に、蒸気冷凍サイクルを行う空気調和装置１の有する冷媒回路１０Ｌの例を示す。ここで用いられる冷媒は、上述の冷房専用冷凍サイクルにおいて用いられる冷媒として例示した単一冷媒や混合冷媒のうちのいずれかを用いることができる。
【０１２２】
この冷媒回路１０Ｌには、凝縮器６で凝縮され膨張弁５において減圧された冷媒であって蒸発器４に流入前の冷媒をガス冷媒と液冷媒とに分離するアキュムレータ１７ｂ、このアキュムレータ１７ｂ内の冷媒のうちガス冷媒を除いた液冷媒のみを蒸発させる蒸発器４、アキュムレータ１７ｂ内の冷媒のうちガス冷媒を減圧させる膨張弁１７ａ、および、膨張弁１７ａで減圧された冷媒の流れについて圧縮機２の吸入側に向かう流れのみを許容する逆止弁１７ｃが設けられた蒸気バイパス回路１７が設けられている。ここでは、蒸発器４に流入する冷媒からガス冷媒を除いているので、蒸発器４において空気等との熱交換に寄与しないガス冷媒を少なくさせることができ、上記冷媒を採用した場合に特に問題となる蒸発器４内における圧力損失を低減させることができる。他の構成は、上述した冷媒回路１０Ｃと同様である。
【０１２３】
なお、この蒸気バイパス回路１７は、これ以外にも、例えば、蒸発器４の途中において、蒸発した冷媒による圧力損失が顕著になる部分に上述のアキュムレータ１７ｂと同様の構成のものを配置し、蒸発器４の途中からガス冷媒を抜き出す構成としてもよい。この場合には、蒸発器４内で蒸発した後のガス冷媒をも抜き出すことができ、蒸発器４内における圧力損失をより効果的に低減させることができる。
【０１２４】
＜２＞第１実施形態
＜２−１＞熱交換器の伝熱管形状
以下に述べる第１実施形態の伝熱管は、冷凍サイクルの例として上述した（１−Ａ）〜（１−Ｌ）のいずれの冷凍サイクルにおいても適用することができる。
【０１２５】
第１実施形態の伝熱管としては、図１５に示すように、蒸発器５０Ａを採用することができる。
【０１２６】
この蒸発器５０Ａでは、液冷媒もしくは気液二相状態の冷媒が流入する入口側の伝熱管の管径よりも、ガス状態の冷媒が流出する出口側の伝熱管の管径のほうが大きくなるように形成している。これにより、比体積の大きな上記（１−Ａ）の欄で例示した単一冷媒や混合冷媒のうちのいずれかを採用した場合において、蒸発器内で液冷媒からガス冷媒に相変化して圧力損失が増大したとしても、その部分で管径が広がっているため、その圧力損失増大分を小さく抑えることができる。ここでは、細い伝熱管を端部における細いＵ字管で接続し、太い伝熱管に移行する部分に用いられるＵ字管において入口よりも出口の管径が大きい構成を採用している。
【０１２７】
なお、ここで、蒸発器５０Ａのうち、どの部分で伝熱管の管径を増大させるかは、圧力損失の解消と、流速低減による熱交換量の低減と、のバランスによって定めている。
【０１２８】
＜２−２＞第１実施形態の変形例
（１）
図１６に示すように、蒸発器の伝熱管の一部を液冷媒側からガス冷媒側に向かうにつれて徐々に管径が大きくなっている部分を有する伝熱管５０Ｂを採用してもよい。
【０１２９】
（２）
蒸発器の伝熱管の内側において、液冷媒側の方がガス冷媒側よりも深い溝形状が設けられることで、ガス冷媒による圧力損失を低減させるようにしてもよい。なお、ここで、ガス冷媒側のほうが液冷媒側よりも、伝熱管内面の山高さを低くする、溝数を減らす、ねじれ角を小さくする等の構造としてもよい。
【０１３０】
（３）
変形例（２）の蒸発器の製造方法として、一様の溝形状が設けられている伝熱管を内部から拡管させる際に、液冷媒側よりもガス冷媒側が拡管程度が大きくなるようにすることで、ガス冷媒側の溝形状を潰して製造してもよい。このように、ガス冷媒側の伝熱管内面を平滑化させることで、圧力損失を低減させることができる。
【０１３１】
（４）
従来、図１７に示すように、遠心型送風機により中央から室内空気を吸い込み、放射方向に吹き出す４方向吹出天井埋込タイプの室内機の室内熱交換器９６０においては、入力配管９６２、および、パス９６３から、Ｕ字管を介して端部の伝熱管を折り返し、出口配管９６４に至るという、配管経路の長い構造が採用されている。このため、比体積の大きな上記（１−Ａ）の欄で例示した単一冷媒や混合冷媒のうちのいずれかを用いた場合には、圧力損失がより顕著になってしまう。
【０１３２】
これに対して、この変形例では、図１８に示すように、略四角柱形状をそれぞれＬ字形状となるように略均等に２分割させた室内熱交換器６０が採用されている。この室内熱交換器６０は、第１分割室内熱交換器６１、第２分割室内熱交換器６２、流入管６８、流入パス６４、６５、分岐管６６、６７、流出管６８、６９を有している。流入管６８を通じて流れてきた液状態の冷媒もしくは気液二相状態の冷媒は、流入パス６６、６７に分けられる。流入パス６６で分流された冷媒は、分岐管６６を通じて、第２分岐室内熱交換器６２内を通過した後、ガス状態の冷媒となって流出管６８を流れる。流入パス６７で分流された冷媒は、分岐管６７を通じて、第１分岐室内熱交換器６１内を通過した後、流出管６９を流れる。流出管６８を流れるガス冷媒と、流出管６９を流れるガス冷媒とは、その後、合流する。これにより、上記（１−Ａ）の欄で例示した単一冷媒や混合冷媒のうちのいずれかを作動冷媒として用いる場合であっても、各配管経路を短くすることができ、圧力損失を低減させることができる。
【０１３３】
（５）
従来、図１９に示すように、熱交換器９７０に対して冷媒が分流器９７１で複数に分割してそれぞれの伝熱管９７２に対して流入されており、各流路は、それぞれいわゆるヘアピン形状の配管のＵ字管９７３部分で折り返して流れている。このため、経路が長く圧力損失が問題となる。
【０１３４】
これに対して、図２０に示すように、熱交換器７０のように、分流器７１で分割された冷媒流れを各伝熱管７２にそれぞれ導き、他端におけるヘッダ７３に向かって一方向にのみ流れる構成としてもよい。この場合には、Ｕ字管など折り返し部分が設けられていないため、圧力損失を低減させることができる。
【０１３５】
＜３＞第２実施形態
＜３−１＞溶接伝熱管
以下に述べる第２実施形態の伝熱管は、冷凍サイクルの例として上述した（１−Ａ）〜（１−Ｌ）のいずれの冷凍サイクルにおいても適用することができる。そして、第２実施形態の伝熱管は、上述した（１−Ａ）〜（１−Ｌ）のうちのいずれかの冷凍サイクルにおいて上記（１−Ａ）の欄で例示した単一冷媒や混合冷媒のうちのいずれかが作動冷媒として利用された冷凍装置における伝熱管として採用することができる。
【０１３６】
従来は、図２１に示すような内面形状を有するシームレス管が採用され、伝熱管からの冷媒漏洩を生じないようにさせつつ、伝熱管内面の表面積を増大し、熱交換性能を上げるものが用いられている。
【０１３７】
これに対して、第２実施形態の伝熱管では、上記（１−Ａ）の欄で例示した単一冷媒や混合冷媒のうちのいずれかと共に用いられることで、図２２に示すような内面形状８０を有し、溶接することで円柱形状とされるシーム管を採用することができる。ここで採用している冷媒は沸点が高いことから蒸発圧力が低くなりがちであるため、従来のＲ−４１０Ａ等のように冷媒の漏洩が生じるおそれを低減させることができている。このため、伝熱管としてシーム管を採用することができている。
【０１３８】
また、この伝熱管の内部には、一定間隔で同一形状を繰り返す溝ではなく、不均一な凹凸形状を設けているため、管内における圧力損失の低減を効果的に抑制することができる。
【０１３９】
＜３−２＞第２実施形態の変形例
（１）
図２３に示すような長方形ではなく台形のような形状の管材８１を用いて、図２４に示すような一端と他端とで管径が異なるシーム管８２を用いてもよい。このシーム管８２の管径が太い側を蒸発器のガス冷媒側に採用することで冷媒の圧力損失を低減させることができる。
【０１４０】
（２）
シーム管の内面形状について、従来までの一定の間隔で同一形状の溝山をもつ螺旋溝付管ではなく、不均一な凹凸形状を有する溶接管としてもよい。これにより、熱伝達率を向上させることもできる。
【０１４１】
＜４＞第３実施形態
＜４−１＞熱交換器の伝熱管形状
以下に述べる第３実施形態の伝熱管は、冷凍サイクルの例として上述した（１−Ａ）〜（１−Ｌ）のいずれの冷凍サイクルにおいても適用することができる。
【０１４２】
第３実施形態の伝熱管３５１は、図２５に示すように、蒸発器３５０の一部を構成している。
【０１４３】
この蒸発器３５０では、冷媒の蒸発器として機能している場合には矢印で示す方向に冷媒が流れ、液冷媒もしくは気液二相状態の冷媒が流入する入口側の伝熱管３５１の管径よりも、ガス状態の冷媒が流出する出口側の伝熱管３５１の管径の方が大きくなるように形成されている。そして、図２５においては、蒸発器３５０の伝熱管３５１は、略Ｕ字形状の折り返し部分の間では、冷媒流れ方向に進むにつれて、外径が変化することなく、内径のみが増大するように形成されている。そして、この伝熱管３５１は、図２５に示すように、外径Ｌ２は外径Ｌ１よりも大きくなっており、折り返し部分を通過する度に、伝熱管３５１の外径が増大するように形成されている。これにより、略Ｕ字形状の折り返し部分同士の間では、伝熱管３５１の外径に変化が生じていないため、蒸発器３５０を製造する際に放熱フィン３５２毎に貫通孔部分の大きさを変化させる必要がなく、同一形状の放熱フィン３５２を複数用意することで製造することができる。これにより、蒸発器３５０では、圧力損失を小さく抑えつつ、製造コストを低減させることができる。
【０１４４】
＜４−２＞第３実施形態の変形例
（１）
第３実施形態の変形例（１）の伝熱管３５１ａは、図２６に示すように、蒸発器３５０Ａの一部を構成している。
【０１４５】
この蒸発器３５０Ａでは、第３実施形態の蒸発器３５０と同様に、冷媒の蒸発器として機能している場合には矢印で示す方向に冷媒が流れ、液冷媒もしくは気液二相状態の冷媒が流入する入口側の伝熱管３５１ａの管径よりも、ガス状態の冷媒が流出する出口側の伝熱管３５１ａの管径の方が大きくなるように形成されている。そして、図２６においては、蒸発器３５０Ａの伝熱管３５１ａは、略Ｕ字形状の折り返し部分の間では、冷媒流れ方向に進むにつれて、外径が変化することなく、内径のみが増大するように形成されている。そして、この伝熱管３５１ａは、図２６に示すように、入口側および出口側の外径Ｌａが共通の大きさとなっている。これにより、略Ｕ字形状の折り返し部分同士の間で伝熱管３５１ａの外径に変化が生じていないだけでなく、１枚の放熱フィン３５２ａに形成される貫通孔の内径を共通化させることができる。これにより、蒸発器３５０Ａを製造する際に放熱フィン３５２ａ毎に貫通孔部分の大きさを変化させる必要がないだけでなく、１枚の放熱フィン３５２ａに形成される貫通孔の内径を共通化させることができるため、放熱フィン３５２ａの貫通孔の全てを共通の内径にすることができる。これにより、蒸発器３５０Ａでは、圧力損失を小さく抑えつつ、放熱フィン３５２ａの製造コストを低減させることができる。
【０１４６】
（２）
第３実施形態の変形例（２）の伝熱管３５１ｂは、図２７に示すように、蒸発器３５０Ｂの一部を構成している。
【０１４７】
この蒸発器３５０Ｂでは、第３実施形態の蒸発器３５０と同様に、冷媒の蒸発器として機能している場合には矢印で示す方向に冷媒が流れ、液冷媒もしくは気液二相状態の冷媒が流入する入口側の伝熱管３５１ｂの管径よりも、ガス状態の冷媒が流出する出口側の伝熱管３５１ｂの管径の方が大きくなるように形成されている。そして、図２７においては、蒸発器３５０Ｂの伝熱管３５１ｂは、略Ｕ字形状の折り返し部分の間では、冷媒流れ方向に進むにつれて、外径が徐々に大きくなり、内径も徐々に大きくなるように形成されている。そして、この伝熱管３５１ｂは、図２７に示すように、入口側の外径Ｌ３よりも外径Ｌ４の方が大きく、外径Ｌ５よりも外径Ｌ６の方が大きくなるように形成されている。ここでは、略Ｕ字形状の折り返し部分の入口の外径Ｌ４と出口の外径Ｌ５とが等しくなるように形成されているが、外径Ｌ４よりも外径Ｌ５のほうが大きくなるように形成してもよい。これにより、蒸発器３５０Ｂでは、圧力損失を小さく抑えつつ、伝熱管３５１ｂの肉厚を低減させることで伝熱管３５１ｂの材料コストを低減させることができる。
【０１４８】
（３）
第３実施形態の変形例（３）の伝熱管３５１ｃは、図２８に示すように、蒸発器３５０Ｃの一部を構成しており、蒸発器３５０の伝熱管３５１において内面に凹凸形状Ｗｃを形成させたものである。この場合には、冷媒と伝熱管３５１ｃの内面との接触面積が増大するため、熱交換有効面積を増大させることができるようになる。なお、この伝熱管３５１ｃの内径は、凹凸形状Ｗｃの山部分と伝熱管３５１ｃの軸部分との最短距離の２倍と定義した場合であっても、蒸発器３５０Ｃでは、冷媒の入口側から出口側に向かうにつれて内径を増大させることができているため、冷媒の圧力損失の低減効果も得られる。
【０１４９】
（４）
第３実施形態の変形例（４）の伝熱管３５１ｄは、図２９に示すように、蒸発器３５０Ｄの一部を構成しており、蒸発器３５０Ａの伝熱管３５１ａにおいて内面に凹凸形状Ｗｄを形成させたものである。この場合には、冷媒と伝熱管３５１ｄの内面との接触面積が増大するため、熱交換有効面積を増大させることができるようになる。なお、この伝熱管３５１ｄの内径は、凹凸形状Ｗｄの山部分と伝熱管３５１ｄの軸部分との最短距離の２倍と定義した場合であっても、蒸発器３５０Ｄでは、冷媒の入口側から出口側に向かうにつれて内径を増大させることができているため、冷媒の圧力損失の低減効果も得られる。
【０１５０】
（５）
第３実施形態の変形例（５）の伝熱管３５１ｅは、図３０に示すように、蒸発器３５０Ｅの一部を構成しており、蒸発器３５０Ｂの伝熱管３５１ｂにおいて内面に凹凸形状Ｗｅを形成させたものである。この場合には、冷媒と伝熱管３５１ｅの内面との接触面積が増大するため、熱交換有効面積を増大させることができるようになる。なお、この伝熱管３５１ｅの内径は、凹凸形状Ｗｅの山部分と伝熱管３５１ｅの軸部分との最短距離の２倍と定義した場合であっても、蒸発器３５０Ｅでは、冷媒の入口側から出口側に向かうにつれて内径を増大させることができているため、冷媒の圧力損失の低減効果も得られる。
【０１５１】
（６）
第３実施形態の変形例（６）の伝熱管３５１ｆは、図３１に示すように、蒸発器３５０Ｆの一部を構成しており、内面に凹凸形状Ｗｆを有している。
【０１５２】
この蒸発器３５０Ｆでは、第３実施形態の蒸発器３５０と同様に、冷媒の蒸発器として機能している場合には矢印で示す方向に冷媒が流れ、液冷媒もしくは気液二相状態の冷媒が流入する入口側の伝熱管３５１ｆの凹凸形状Ｗｆの凹凸高低差よりも、ガス状態の冷媒が流出する出口側の伝熱管３５１ｆの凹凸形状Ｗｆの凹凸高低差の方が小さくなるように形成されている。そして、図３１においては、蒸発器３５０Ｆの伝熱管３５１ｆは、略Ｕ字形状の折り返し部分の間では、冷媒流れ方向に進むにつれて、外径が変化することなく、凹凸形状Ｗｆの凹凸高低差のみが徐々に縮小していくように形成されている。このため、蒸発器３５０Ｆでは、入口側から出口側に向かうにつれて冷媒が受ける圧力損失が小さく抑えられる。そして、この伝熱管３５１ｆは、図３１に示すように、入口側および出口側の外径Ｌｆが共通の大きさとなっている。これにより、略Ｕ字形状の折り返し部分同士の間で伝熱管３５１ｆの外径に変化が生じていないだけでなく、１枚の放熱フィン３５２ｆに形成される貫通孔の内径を共通化させることができる。これにより、蒸発器３５０Ｆを製造する際に放熱フィン３５２ｆ毎に貫通孔部分の大きさを変化させる必要がないだけでなく、１枚の放熱フィン３５２ｆに形成される貫通孔の内径を共通化させることができるため、放熱フィン３５２ｆの貫通孔の全てを共通の内径にすることができる。これにより、蒸発器３５０Ｆでは、圧力損失を小さく抑えつつ、放熱フィン３５２ｆの製造コストを低減させることができる。
【０１５３】
（７）
第３実施形態の変形例（７）の伝熱管３５１ｇは、図３２に示すように、蒸発器３５０Ｇの一部を構成しており、内面に凹凸形状Ｗｇを有している。図３３に、凹凸形状Ｗｇの山部分を一点鎖線で繋いで示した断面図を示す。伝熱管３５１ｇでは、凹凸形状Ｗｇは、冷媒の流れ方向に対して垂直に伸びるように形成されている。
【０１５４】
この蒸発器３５０Ｇでは、第３実施形態の蒸発器３５０と同様に、冷媒の蒸発器として機能している場合には矢印で示す方向に冷媒が流れ、液冷媒もしくは気液二相状態の冷媒が流入する入口側の伝熱管３５１ｇの凹凸形状Ｗｇの冷媒流れ方向における凹凸単位形状幅よりも、ガス状態の冷媒が流出する出口側の伝熱管３５１ｇの凹凸形状Ｗｇの冷媒流れ方向における凹凸単位形状幅の方が大きくなるように形成されている。なお、この凹凸形状Ｗｇの凹凸高低差は、いずれの部分においても同じ高低差に統一されている。そして、図３２においては、蒸発器３５０Ｇの伝熱管３５１ｇは、略Ｕ字形状の折り返し部分の間では、冷媒流れ方向に進むにつれて、外径が変化することなく、凹凸形状Ｗｇの冷媒流れ方向における凹凸単位形状幅のみが徐々に増大していくように形成されている。このため、蒸発器３５０Ｇでは、入口側から出口側に向かうにつれて冷媒が受ける圧力損失が小さく抑えられる。そして、この伝熱管３５１ｇは、図３２に示すように、入口側および出口側の外径Ｌｇが共通の大きさとなっている。これにより、略Ｕ字形状の折り返し部分同士の間で伝熱管３５１ｇの外径に変化が生じていないだけでなく、１枚の放熱フィン３５２ｇに形成される貫通孔の内径を共通化させることができる。これにより、蒸発器３５０Ｇを製造する際に放熱フィン３５２ｇ毎に貫通孔部分の大きさを変化させる必要がないだけでなく、１枚の放熱フィン３５２ｇに形成される貫通孔の内径を共通化させることができるため、放熱フィン３５２ｇの貫通孔の全てを共通の内径にすることができる。これにより、蒸発器３５０Ｇでは、圧力損失を小さく抑えつつ、放熱フィン３５２ｇの製造コストを低減させることができる。
【０１５５】
（８）
第３実施形態の変形例（８）の伝熱管３５１ｈは、図３４に示すように、内面に凹凸形状Ｗｈを有している。図３４に、凹凸形状Ｗｈの山部分を一点鎖線で繋いで示した断面図を示す。伝熱管３５１ｈでは、凹凸形状Ｗｈは、冷媒の流れ方向に対してねじれの方向となるように伸びつつ内面に沿うようにして形成されている。凹凸形状Ｗｈは、凹凸高低差が一定となるように形成されている。この凹凸形状Ｗｈは、冷媒流れ方向に向かうに従い、伝熱管３５１ｈの軸方向に対して垂直な面と、凹凸形状Ｗｈが伸びる方向と、がなす角度のうちの小さい方の角度が、徐々に大きくなるように形成されている。これにより、冷媒流れ方向に進むにつれて圧力損失を効果的に低減させることができつつ、上流側における熱交換効率の向上を図ることができている。
【０１５６】
（９）
第３実施形態の変形例（９）の伝熱管３５１ｉは、図３５に示すように、内面に凹凸形状Ｗｉを有している。図３５に、凹凸形状Ｗｉの山部分を一点鎖線で繋いで示した断面図を示す。伝熱管３５１ｉでは、凹凸形状Ｗｉは、冷媒の流れ方向に対してねじれの方向となるように伸びつつ内面に沿うようにして形成されている。この凹凸形状Ｗｉは、凹凸高低差が、冷媒流れ方向に進むにつれて小さくなるように形成されている。この凹凸形状Ｗｉは、冷媒流れ方向に向かうに従い、伝熱管３５１ｉの軸方向に対して垂直な面と、凹凸形状Ｗｉが伸びる方向と、がなす角度のうちの小さい方の角度が、徐々に大きくなるように形成されている。これにより、冷媒流れ方向に進むにつれて圧力損失を効果的に低減させることができつつ、上流側における熱交換効率の向上を図ることができる。そして、冷媒流れ方向における凹凸単位形状幅の調整だけでなく、冷媒流れ方向における凹凸高低差の調整だけでなく、さらに、冷媒流れ方向における凹凸形状Ｗｉが伸びる方向と伝熱管３５１ｉの軸方向に対して垂直な面とがなす角度のうちの小さい方の角度をも調整することで、３つの値を調整することができ、これらの圧力損失の抑制および熱交換効率の向上の程度をきめ細やかに設計することができる。
【０１５７】
（１０）
上記第３実施形態および第３実施形態の各変形例の伝熱管については、放熱フィンと接触する部分であって、内面に凹凸形状を有していたり、内面の内径が異なっていたりする部分については、シーム管を用い、その他の部分についてはシームレス管を用いるようにしてもよい。これにより、部分的な凹凸形状加工や拡管加工等が可能な程度に細分化された部品を、集めて溶接することによって蒸発器を得るようにしてもよい。上記第３実施形態および上記第３実施形態の各変形例で使用される冷媒は、従来の４１０Ａ等と比べて使用される冷媒圧力が低いため、冷媒回路中に溶接箇所が形成されていたとしても、冷媒漏洩の問題がより生じにくくなっている。
【０１５８】
（１１）
上記第３実施形態の変形例（１１）の伝熱管３５１ｊは、図３６に示すように、蒸発器３５０Ｊの一部を構成している。
【０１５９】
この伝熱管３５１ｊは、図３６において矢印で示すように、蒸発器として機能する場合には、冷媒をパス３５４で分流させつつ蒸発器３５０Ｊの水平方向一端側から流入させ、蒸発器３５０Ｊの水平方向他端側から流出させてパス３５５によって冷媒を合流させるように冷媒を導くことができるように伸びている。ここでは、従来の蒸発器のようなヘアピン形状のＵ字管を通過させることによる折り返しが発生していない。このため、冷媒が１８０度折り返して流されるような部分が設けられていないため、圧力損失を抑制させることができている。
【０１６０】
（１２）
上記第３実施形態の変形例（１２）の伝熱管３５１ｋは、図３７に示すように、蒸発器３５０Ｋの一部を構成している。
【０１６１】
この伝熱管３５１ｋは、図３７において矢印で示すように、蒸発器として機能する場合には、冷媒をパス３５４で分流させつつ蒸発器３５０Ｋの水平方向一端側から流入させ、蒸発器３５０Ｋの水平方向他端側から流出させてパス３５６によって冷媒を合流させるように冷媒を導くことができるように伸びている。ここでは、従来の蒸発器のようなヘアピン形状のＵ字管を通過させることによる折り返しが発生していない。このため、冷媒が１８０度折り返して流されるような部分が設けられていないため、圧力損失を抑制させることができている。さらに、伝熱管３５１ｋは、蒸発器３５０Ｋへ流入する入口側においては９０度未満の曲げ部分を有しているが、蒸発器３５０Ｋから流出する出口側においては９０度未満の曲げ部分を有していない。さらに、蒸発器３５０Ｋ内を通過している伝熱管３５１ｋは、出口側の方が入口側よりも曲げ角度や曲げ頻度が低下するように形成されている。これにより、入口側については設置スペースを考慮して折り曲げ形状を適宜採用してコンパクト化が可能となっており、出口側については圧力損失をより効果的に低減させることができている。
【０１６２】
（１３）
上記第３実施形態の変形例（６）、（７）、（８）、（９）に示す凹凸形状が設けられた伝熱管は、例えば、以下のようにして製造することができる。
【０１６３】
例えば、図３８に示すように、同一の凹凸形状を有している伝熱管ｆ１、ｆ２を用意する。具体的には、平面上に伸ばした鋼材に対して、凹凸形状を有するローラによってプレスを行うことで、凹凸形状を転写させる。そして、凹凸形状が転写された鋼材を筒状に巻き付けることで伝熱管ｆ１、ｆ２を得る。ここで、伝熱管ｆ１、ｆ２は、外径、内径、凹凸高低差、凹凸単位形状幅がいずれも等しい形状であり、安価に大量生産することができる。このようにして用意した伝熱管ｆ１、ｆ２に対して、複数の放熱フィンｆ５を積み重ねていく。なお、この状態では、未だ伝熱管ｆ１、ｆ２と放熱フィンｆ５とは、互いに接触しているだけであり、互いに強固に固定されているわけではない。
【０１６４】
そして、図３９に示すように、傾斜角度が互いに異なる拡管ヘッドＳ１、Ｓ２を用意して、伝熱管ｆ１、ｆ２のうち、冷媒流れ下流側に配置される方が、より拡管率を上げることができるように拡管ヘッドＳ１、Ｓ２のうち大きな方である拡管ヘッドＳ１によって拡管を行う。また、伝熱管ｆ１、ｆ２のいずれについても、冷媒流れ方向の下流側から上流側に向けて、それぞれ拡管ヘッドＳ１、Ｓ２が挿入され、拡管されていく。この際、凹凸形状のうちの山の部分が適宜つぶされていく。この凹凸形状の山の部分が拡管ヘッドＳ１、Ｓ２によってつぶされる程度は、冷媒流れの下流側の方が大きくなるようにする。そして、このように拡管ヘッドＳ１、Ｓ２による伝熱管ｆ１、ｆ２の拡管が行われると同意に、伝熱管ｆ１、ｆ２の外径もわずかに拡大し、放熱フィンｆ５の貫通孔の内側と圧着した状態になり、伝熱管ｆ１、ｆ２と放熱フィンｆ５とが強固に固定される。
【０１６５】
以上のようにして、図４０に示すような蒸発器が得られ、これに対して圧縮機、放熱器、膨張弁等を接続することで、冷凍サイクルが構成される。そして、このようにして構成された冷凍サイクルに、上述したＨＦＯ−１２３４ｙｆ（２，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン）からなる単一冷媒、ＨＦＯ−１２３４ｙｆ（２，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン）とＨＦＣ−３２（ジフルオロメタン）との混合冷媒、および、ＨＦＯ−１２３４ｙｆ（２，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン）とＨＦＣ−１２５（ペンタフルオロエタン）との混合冷媒等から選ばれる冷媒を充填させる。
【０１６６】
（１４）
図４１に示すように、液ガス熱交換器冷凍サイクルを行う空気調和装置１の有する冷媒回路１０Ｆにおいて採用されている液ガス熱交換器９ａ内を、液状態もしくは気液二相状態の冷媒が通過する湿り側管３９１と、ガス状態の冷媒が通過する乾き側管３９２と、が通過するように形成された冷凍サイクルにおいて、乾き側管３９２に上記第３実施形態およびその変形例（１）〜（１３）で説明してきた形状および構造等を適用してもよい。すなわち、冷媒の蒸発器に適用するだけではなく、液ガス熱交換器９ａのガス側の通路における圧力損失を低減させるために、乾き側管３９２について、下流側の圧力損失が上流側の圧力損失よりも小さくなるような形状を採用するようにしてもよい。例えば、上述したように、乾き側管３９２の入口側の内径よりも、乾き側管３９２の出口側の内径の方が大きくなるようにすることで、圧力損失を低減させるようにしてもよい。また、上述したように、乾き側管３９２の入口側の凹凸形状による圧力損失よりも、乾き側管３９２の出口側の凹凸形状による圧力損失が小さく抑えられるようにしてもよい。
【０１６７】
（１５）
図４２に示すように、過冷却冷凍サイクルを行う空気調和装置１の有する冷媒回路１０Ｇにおいて採用されている過冷却回路１１内を、主流路側管３１１と、分岐流路側管３１２と、が通過するように形成された冷凍サイクルにおいて、分岐流路側管３１２に上記第３実施形態およびその変形例（１）〜（１３）で説明してた形状および構造を適用してもよい。すなわち、冷媒の蒸発器に適用するだけではなく、過冷却回路１１の分岐流路側管３１２にける圧力損失を低減させるために、分岐流路が和漢３１２について、下流側の圧力損失が上流側の圧力損失よりも小さくなるような形状を採用するようにしてもよい。例えば、上述したように、分岐流路が和漢３１２の入口側の内径よりも、分岐流路が和漢３１２の出口側の内径の方が大きくなるようにすることで、圧力損失を低減させるようにしてもよい。また、上述したように、分岐流路側管３１２の入口側の凹凸形状による圧力損失よりも、分岐流路側管３１２の出口側の凹凸形状による圧力損失が小さく抑えられるようにしてもよい。
【０１６８】
＜５＞参考実施形態
上記第３実施形態の変形例（１３）では、ＨＦＯ−１２３４ｙｆ等が含まれた冷媒が充填される冷凍装置の製造方法について例に挙げて説明した。
【０１６９】
参考実施形態としては、以下のような冷凍装置の製造方法も考えられる。
【０１７０】
第１工程では、蒸発器に設けられる伝熱管の前記蒸発器入口側を拡管させる第１拡管工具と、前記第１拡管工具よりも拡管目標内径値が大きく前記蒸発器出口側を拡管させる第２拡管工具と、を用いて蒸発器を得る。
【０１７１】
第２工程では、少なくとも、前記第１工程で得られた前記蒸発器、圧縮機構、凝縮器、および、膨張機構を接続することで冷媒回路を得る。
【０１７２】
第３工程では、前記第２工程で得られた前記冷媒回路に、前記冷媒回路内を循環させることにより冷凍サイクルを行わせるための、作動冷媒を充填する。
【０１７３】
なお、上記第１工程に変えて、以下の工程を行うようにしてもよい。すなわち、作動冷媒の流れ方向と平行ではない方向に伸びている凹凸形状が内面に設けられた同一形状および同一寸法の伝熱管を用意し、前記伝熱管の前記凹凸形状による前記作動冷媒の流れに対する抵抗が前記作動冷媒の流れ方向における前記蒸発器の入口側の方が出口側よりも大きくなるように加工して蒸発器を得るようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１７４】
本発明を利用すれば、オゾン層破壊係数が０であって、分子式：Ｃ3ＨmＦn（但し、ｍ＝１〜５、ｎ＝１〜５、かつ、ｍ＋ｎ＝６）で示され、かつ、分子構造中に二重結合を１個有する冷媒からなる単一冷媒、又は、この冷媒を含む混合冷媒を利用する冷凍サイクルにおける圧力損失を小さく抑えることができるため、特に、空気調和装置等の冷凍サイクルに適用することができる。
【符号の説明】
【０１７５】
１  冷凍装置
２  圧縮機（圧縮機構）
３  四路切換弁
４  蒸発器、凝縮器、室外熱交換器
５  膨張弁（膨張機構）
６  凝縮器、蒸発器、室内熱交換器
３５０  蒸発器
３５１  伝熱管
ｆ１、ｆ２  伝熱管
ｆ５  放熱フィン
Ｓ１  拡管ヘッド（第２拡管工具）
Ｓ２  拡管ヘッド（第１拡管工具）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１７６】
【特許文献１】特開平４−１１０３８８号公報
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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