(57)【要約】  従来の冷凍サイクル装置と比べて、期間効率が向上された冷凍サイクル装置を提供する。冷凍サイクル装置（１００）は、圧縮機（１）、第１熱交換器（３）、第２熱交換器（４）を含み、冷媒が循環する冷媒回路を備える。冷媒回路は、第１熱交換器（３）が凝縮器、第２熱交換器（４）が蒸発器として作用する第１状態と、第２熱交換器（４）が凝縮器、第１熱交換器（３）が蒸発器として作用する第２状態とを切替可能に設けられている。第１熱交換器（３）は、内部に冷媒が流れる第１伝熱管（６）を含む。第１伝熱管（６）は、凝縮器として作用するときの冷媒の流通方向において中間位置よりも下流側に位置する第１管部（６１）を有している。第１熱交換器（３）は、第１管部（６１）の内部に配置された第１内容部材（７）をさらに含む。第１管部（６１）の内径Ｄ1および等価直径Ｍ1が、第１状態および第２状態においてＤ1／２．５＜Ｍ1＜Ｄ1／１．５との関係式を満たす。
2019220541.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、流路切替弁、第１熱交換器、第２熱交換器、および減圧部を含み、冷媒が循環する冷媒回路を備え、
前記冷媒回路は、前記第１熱交換器が凝縮器、前記第２熱交換器が蒸発器として作用する第１状態と、前記第２熱交換器が凝縮器、前記第１熱交換器が蒸発器として作用する第２状態とを切替可能に設けられており、
前記第１熱交換器は、内部に冷媒が流れる第１伝熱管を含み、
前記第１伝熱管は、前記第１状態の冷媒の流通方向において前記第１伝熱管の中間位置よりも下流側に位置する第１管部を有し、
前記第１熱交換器は、前記第１管部の内部に配置された第１内容部材をさらに含み、
前記第１管部の流路断面積Ａ1および前記第１管部の濡れ縁長さＳ1を用いて以下の関係式（１）から算出される等価直径Ｍ1ならびに前記第１管部の内径Ｄ1は、前記第１状態および前記第２状態において以下の関係式（２）を満たす、冷凍サイクル装置。
Ｍ1＝４×Ａ1／Ｓ1・・・（１）
Ｄ1／２．５＜Ｍ1＜Ｄ1／１．５・・・（２）
【請求項２】
前記第１管部の軸線方向における前記第１内容部材の長さは、前記第１伝熱管の長さの３分の１未満である、請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項３】
前記第１内容部材を構成する材料の熱膨張率は、前記第１伝熱管を構成する材料の熱膨張率よりも大きく、
前記第１状態の前記等価直径が前記第２状態の前記等価直径よりも小さい、請求項１または２に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項４】
前記第１内容部材を構成する材料は形状記憶合金を含み、
凝縮器として作用するときの前記等価直径が前記第２状態の前記等価直径よりも小さい、請求項１または２に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項５】
前記第１内容部材を構成する材料の比熱は、前記第１伝熱管を構成する材料の比熱よりも大きい、請求項１〜４のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項６】
前記第１管部は、前記第１内容部材の外周面と対向する内周面に対して突出している複数の凸部を有し、
前記複数の凸部は前記外周面と接触している、請求項１〜５のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項７】
前記複数の凸部は前記第１管部の軸線に対する周方向に互いに間隔を隔てて配置されている、請求項６に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項８】
前記第２熱交換器は、内部に冷媒が流れる第２伝熱管を含み、
前記第２伝熱管は、前記第２状態の冷媒の流通方向において前記第２伝熱管の中間位置よりも下流側に位置する第２管部を有し、
前記第２熱交換器は、前記第２伝熱管の前記第２管部の内部に配置された第２内容部材をさらに含み、
前記第２管部の内径Ｄ２と、前記第２管部の流路断面積Ａ２および前記第２管部の濡れ縁長さＳ２を用いて以下の関係式（３）から算出される等価直径Ｍ２とが、前記第１状態および前記第２状態において以下の関係式（４）を満たす、請求項１〜７のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
Ｍ２＝４×Ａ２／Ｓ２・・・（３）
Ｄ２／２．５＜Ｍ２＜Ｄ２／１．５・・・（４）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１熱交換器および第２熱交換器を備える冷凍サイクル装置に関し、特に第１熱交換器が凝縮器、第２熱交換器が蒸発器として作用する第１状態と、第２熱交換器が凝縮器、第１熱交換器が蒸発器として作用する第２状態とを切替可能に設けられている冷凍サイクル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷凍サイクル装置を循環する冷媒は、凝縮器の伝熱管の一端から他端へ流れる過程で、ガス単相状態から気液２相状態を経て液単相状態まで凝縮し、さらに蒸発器の伝熱管の一端から他端へ流れる過程で、気液２相状態からガス単相状態に蒸発する。【０００３】
凝縮器の伝熱管の構成がその一端と他端との間で均一とされる場合、伝熱管の内部を流れる冷媒と伝熱管の外部を流れる空気等の熱媒体との間の伝熱性能（以下、管内伝熱性能という）は、伝熱管の延在方向の位置に応じて変化する。凝縮器の伝熱管の上記他端を含む下流側に位置する第１部分での管内伝熱性能は、当該第１部分よりも上流側に位置しかつ上記一端よりも下流側に位置する第２部分での管内伝熱性能と比べて低くなる。これは、凝縮器の上記第１部分を流れる液単相状態の冷媒の流速が、凝縮器の上記第２部分を流れる気液２相状態の冷媒の流速よりも低下するためである。【０００４】
特開２０００‐５５５０９号公報（特許文献１）には、凝縮器の伝熱管の下流側に位置する部分での管内伝熱性能を向上させて凝縮器として作用する運転状態での熱交換器性能を向上させるために、凝縮器となる場合の冷媒出口側の伝熱管内に内挿体が設けられた熱交換器が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００‐５５５０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記熱交換器が蒸発器として作用する場合には、気液２相状態またはガス単相状態の冷媒が内挿体が挿入された伝熱管内を流れることになる。そのため、上記熱交換器が蒸発器として作用する場合、伝熱管において内挿体が挿入された部分を流れる冷媒の圧力損失は、伝熱管において内挿体が挿入されていない部分を流れる冷媒の圧力損失と比べて顕著に大きくなる。そのため、上記熱交換器が蒸発器として作用する場合の熱交換器性能は、上記内挿体が設けられていない熱交換器が蒸発器として作用する場合の熱交換器性能と比べて顕著に低い。その結果、上記熱交換器が凝縮器として作用する運転状態と上記熱交換器が蒸発器として作用する運転状態とを切替可能に設けられた冷凍サイクル装置では、期間効率を向上することが困難であった。【０００７】
本発明の主たる目的は、上記のような冷凍サイクル装置と比べて、期間効率が向上された冷凍サイクル装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る冷凍サイクル装置は、圧縮機、流路切替弁、第１熱交換器、第２熱交換器、および減圧部を含み、冷媒が循環する冷媒回路を備える。冷媒回路は、第１熱交換器が凝縮器、第２熱交換器が蒸発器として作用する第１状態と、第２熱交換器が凝縮器、第１熱交換器が蒸発器として作用する第２状態とを切替可能に設けられている。第１熱交換器および第２熱交換器は、内部に冷媒が流れる伝熱管を含む。伝熱管は、第１熱交換器が凝縮器として作用するときの冷媒の流通方向において第１伝熱管の中間位置よりも下流側に位置する第１管部を有している。第１熱交換器は、第１管部の内部に配置された第１内容部材をさらに含む。第１管部の内径Ｄ1と、第１管部の流路断面積Ａ1および第１管部の濡れ縁長さＳ1を用いて以下の関係式（１）から算出される等価直径Ｍ1とが、第１状態および第２状態において以下の関係式（２）を満たす。
Ｍ1＝４×Ａ1／Ｓ1・・・（１）
Ｄ1／２．５＜Ｍ1＜Ｄ1／１．５・・・（２）
【発明の効果】
【０００９】
本発明の冷凍サイクル装置の第１熱交換器は、等価直径Ｍが上記関係式（２）を満たす第１管部を含むため、凝縮器として作用するときに高い熱交換性能を示す。さらに、第１熱交換器は、等価直径Ｍが上記関係式（２）を満たす第１管部を含むため、等価直径が上記関係式（２）を満たさない伝熱管を含む従来の熱交換器と比べて、蒸発器として作用するときに高い熱交換性能を示す。その結果、本発明によれば、等価直径Ｍが上記関係式（２）を満たさない伝熱管を含む従来の熱交換器を備える冷凍サイクル装置と比べて、期間効率が向上された冷凍サイクル装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の概略構成図である。
【図２】実施の形態１に係る冷凍サイクル装置が第１状態にあるときの第１熱交換器の伝熱管の概略断面図である。
【図３】図２中の矢印ＩＩＩ−ＩＩＩから視た概略断面図である。
【図４】図２中の矢印ＩＶ−ＩＶから視た概略断面図である。
【図５】実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の第１熱交換器の期間効率と第１熱交換器の第１管部の等価直径との関係を示すグラフである。
【図６】実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の冷媒の循環量と第１熱交換器の第１管部の等価直径との関係を示すグラフである。
【図７】実施の形態３に係る冷凍サイクル装置が第１状態にあるときの第１熱交換器の伝熱管の概略断面図である。
【図８】図７中の矢印ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩから視た概略断面図である。
【図９】実施の形態３に係る冷凍サイクル装置が第２状態にあるときの第１熱交換器の伝熱管の概略断面図である。
【図１０】図９中の矢印Ｘ−Ｘから視た概略断面図である。
【図１１】実施の形態４に係る冷凍サイクル装置が第１状態にあるときの第１熱交換器の伝熱管の概略断面図である。
【図１２】図１１中の矢印ＸＩＩ−ＸＩＩから視た概略断面図である。
【図１３】実施の形態４に係る冷凍サイクル装置が第２状態にあるときの第１熱交換器の伝熱管の概略断面図である。
【図１４】図１３中の矢印ＸＩＶ−ＸＩＶから視た概略断面図である。
【図１５】実施の形態５に係る冷凍サイクル装置が第１状態にあるときの第１熱交換器の伝熱管の概略断面図である。
【図１６】図１５中の矢印ＸＶＩ−ＸＶＩから視た概略断面図である。
【図１７】実施の形態５に係る冷凍サイクル装置が断続運転されるときのフローチャートである。
【図１８】（ａ）は、実施の形態５に係る冷凍サイクル装置が断続運転されるときの運転時間と圧縮機周波数との関係を示すグラフである。（ｂ）は、実施の形態５に係る冷凍サイクル装置が断続運転されるときの運転時間と室内温度との関係を示すグラフである。
【図１９】実施の形態６に係る冷凍サイクル装置が第１状態にあるときの第１熱交換器の伝熱管の概略断面図である。
【図２０】図１９中の矢印ＸＸ−ＸＸから視た概略断面図である。
【図２１】実施の形態７に係る冷凍サイクル装置が第１状態にあるときの第１熱交換器の伝熱管の概略断面図である。
【図２２】図２１中の矢印ＸＸＩＩ−ＸＸＩＩから視た概略断面図である。
【図２３】実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の変形例が第１状態にあるときの第１熱交換器の伝熱管の概略断面図である。
【図２４】図２３中の矢印ＸＸＩＶ−ＸＸＩＶから視た概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰返さない。
【００１２】
実施の形態１．
＜冷凍サイクル装置の構成＞
図１に示されるように、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００は、圧縮機１、流路切替弁としての四方弁２、第１熱交換器３、第２熱交換器４および減圧部５を含み、冷媒が循環する冷罵機回路を備える。冷凍サイクル装置１００は、四方弁２によって、第１熱交換器３が凝縮器として作用し、かつ第２熱交換器４が蒸発器として作用する第１状態と、第１熱交換器３が蒸発器として作用し、かつ第２熱交換器４が凝縮器として作用する第２状態とを切替可能に設けられている。上記第１状態において、冷媒は、方向Ｆ１に沿って、圧縮機１、第１熱交換器３、減圧部５、第２熱交換器４を順に流れる。上記第２状態において、冷媒は、方向Ｆ２に沿って、圧縮機１、第２熱交換器４、減圧部５、第１熱交換器３を順に流れる。第１熱交換器３は、例えば室内に配置された室内熱交換器である。第２熱交換器４は、例えば室外に配置された室外熱交換器である。この場合、上記第１状態は暖房運転時に実現され、上記第２状態は冷房運転時に実現される。
【００１３】
図１に示されるように、第１熱交換器３は、内部に冷媒が流れる複数の第１伝熱管６を有し、第１伝熱管６の内部を流れる冷媒と第１伝熱管６の外部を流れる例えば空気等の熱媒体とを熱交換させるためのものである。第１熱交換器３は、複数の第１伝熱管６と図示しないフィンとを含む熱交換部３０と、分配器３１と、分配器３２とを含む。第１熱交換器３の複数の第１伝熱管６の各々は、例えば互いに同等の構成を有している。
【００１４】
図１および図２に示されるように、第１熱交換器３の複数の第１伝熱管６の各々は、冷媒の流出入口が設けられている第１端部６Ａと第２端部６Ｂとを有している。複数の第１伝熱管６の各第１端部６Ａは、分配器３１と接続されている。複数の第１伝熱管６の各第２端部６Ｂは、分配器３２と接続されている。さらに、複数の第１伝熱管６の各々は、内周面６Ｃおよび外周面６Ｄを有している。冷媒は、第１熱交換器３において、各第１伝熱管６の内周面６Ｃに囲まれた領域を流通する。上記第１状態において、冷媒は、複数の第１伝熱管６の各々の第２端部６Ｂから第１端部６Ａへと流れる過程で、ガス単相状態から気液２相状態を経て液単相状態まで凝縮する。上記第２状態において、冷媒は、複数の第１伝熱管６の各々の第１端部６Ａから第２端部６Ｂへと流れる過程で、気液２相状態からガス単相状態に蒸発する。
【００１５】
図２に示されるように、第１熱交換器３の複数の第１伝熱管６の各々は、上記第１状態での冷媒の流通方向Ｆ１において第１伝熱管６の中間位置よりも上流側に位置する第３管部６３、中間位置を含みかつ方向Ｆ１において第３管部６３よりも下流側に位置する第４管部６２、および方向Ｆ１において第４管部６２よりも下流側に位置する第１管部６１に区分することができる。第１管部６１は、方向Ｆ１において第１伝熱管６の中間位置よりも下流側に位置する。第１伝熱管６内の冷媒の流通方向Ｆ１は、第１伝熱管６の軸線方向に沿っている。第１伝熱管６の軸線方向は、直線状に延びていてもよいし、蛇行していてもよい。第１伝熱管６を構成する材料は、例えば銅（Ｃｕ）を含む。
【００１６】
第１熱交換器３は、例えば複数の第１内容部材７を含む。各第１内容部材７は各第１管部６１の内部に配置されている。各第１内容部材７は、例えば互いに同等の構成を有している。
【００１７】
図２に示されるように、第１内容部材７は、第３端部７Ａおよび第４端部７Ｂとを有している。第１内容部材７の第３端部７Ａは、第４端部７Ｂよりも第１伝熱管６の第１端部６Ａに近い位置に配置されている。第１管部６１において第４管部６２側に位置する端部は、第１内容部材７の第４端部７Ｂと、第１伝熱管６の軸線方向に垂直な同一断面上に配置される部分である。
【００１８】
図２に示されるように、第１内容部材７は、外周面７Ｄを有している。外周面７Ｄの少なくとも一部は、第１管部６１の内周面６Ｃと間隔を隔てて対向するように配置されている。第１管部６１を流れる冷媒は、第１管部６１の内周面６Ｃと第１内容部材７の外周面７Ｄとの間に挟まれた領域を流通する。第１管部６１内には、例えば１つの冷媒流路のみが配置されている。上記軸線方向に垂直な断面上において、第１内容部材７の外周面７Ｄが成す形状は、例えば第１伝熱管６の内周面６Ｃが成す形状と相似である。第１内容部材７の外周面７Ｄが成す形状、および第１伝熱管６の内周面６Ｃが成す形状は、例えば円形である。
【００１９】
上記軸線方向に垂直な断面上において、第１内容部材７の外周面の長さをＥ1、第１伝熱管６の内周面の長さをＥ2、および第１管部６１の濡れ縁長さをＳとしたときに、以下の関係式（５）が成立する。上記軸線方向に垂直な断面上において、第１管部６１の内径をＤ1、第１管部６１の流路断面積をＡ1、および第１管部６１の等価直径をＭ1としたときに、上記関係式（１）が成立する。
Ｓ1＝Ｅ1＋Ｅ2・・・（５）
図３に示されるように、第１管部６１の等価直径Ｍ1は、上記第１状態および上記第２状態において以下の関係式（６）を満たす。好ましくは、第１管部６１の等価直径Ｍ1は、上記第１状態および上記第２状態において上記関係式（２）を満たす。
Ｄ1／２．５＜Ｍ1・・・（６）
図２に示されるように、第１管部６１は、冷凍サイクル装置１００が上記第１状態にあるときに、液相冷媒が流通する部分を含む。第１管部６１は、冷凍サイクル装置１００が上記第２状態にあるときには、例えば気液２相冷媒が流通する部分を含む。第４管部６２は、冷凍サイクル装置１００が上記第１状態にあるときに、気液２相冷媒が流通する部分を含む。第３管部６３は、冷凍サイクル装置１００が上記第１状態にあるときに、気相冷媒が流通する部分を含む。なお、図２において、冷媒はその状態の変化を説明するために模式的に示されており、例えば第４管部６２内の冷媒は単に気液２相状態であることが示されており、気液２相状態の冷媒の液相部と気相部との混合状態および流通状態を示すものではない。
【００２０】
第１管部の軸線方向における第１内容部材７の長さＬ1は、第１伝熱管６の長さＬ2の半分以下である。第１伝熱管６の長さＬ2とは、第１伝熱管６の第１端部６Ａと第２端部６Ｂとの間の上記軸線方向に沿った長さである。
【００２１】
第１内容部材７は、第１伝熱管６の第１管部６１に対し、任意の構成により上記軸線方向における位置のズレが制限されている。例えば、第１伝熱管６の軸線方向が蛇行しており、第１伝熱管６が図示しない屈曲部を有している場合、第１管部６１は該屈曲部よりも上記流通方向Ｆ１の下流側に配置されている。例えば、第１伝熱管６の第１管部６１と第４管部６２との境界部は該屈曲部に連なるように設けられている。このようにすれば、第１内容部材７は、上記軸線方向において該屈曲部と第１端部６Ａとの間に位置決めされる。
【００２２】
第１内容部材７を構成する材料は、任意の材料であればよいが、例えば冷媒に対して第１伝熱管６を構成する材料と同等の耐食性を有する材料であり、例えば銅（Ｃｕ）、ゴム、およびプラスチックからなる群から選択される少なくとも１つを含む。
【００２３】
＜作用効果＞
冷凍サイクル装置１００は、圧縮機１、四方弁２、第１熱交換器３、第２熱交換器４、および減圧部５を含み、冷媒が循環する冷媒回路を備える。冷媒回路は、第１熱交換器３が凝縮器、第２熱交換器４が蒸発器として作用する第１状態と、第２熱交換器４が凝縮器、第１熱交換器３が蒸発器として作用する第２状態とを切替可能に設けられている。第１熱交換器３は、内部に冷媒が流れる第１伝熱管６を含む。第１伝熱管６は、第１熱交換器３が凝縮器として作用するときの冷媒の流通方向において第１伝熱管６の中間位置よりも下流側に位置する第１管部６１を有している。第１熱交換器３は、第１管部６１の内部に配置された第１内容部材７をさらに含む。第１管部６１の内径Ｄ1と、第１管部６１の流路断面積Ａ1および第１管部６１の濡れ縁長さＳ1を用いて以下の関係式（１）から算出される等価直径Ｍ1とが、第１状態および第２状態において以下の関係式（２）を満たす。
Ｍ1＝４×Ａ1／Ｓ1・・・（１）
Ｄ1／２．５＜Ｍ1＜Ｄ1／１．５・・・（２）
上述のように、冷凍サイクル装置１００が上記第１状態にあるときに、冷媒は、第１熱交換器３の第１伝熱管６の第３管部６３、第４管部６２、および第１管部６１を順に流れる過程で凝縮し、ガス単相状態から気液２相状態を経て液単相状態となる。一方、冷凍サイクル装置１００が上記第２状態にあるときに、冷媒は、第１熱交換器３の第１伝熱管６の第１管部６１、第４管部６２、および第３管部６３を順に流れる過程で蒸発し、気液２相状態からガス単相状態となる。つまり、第１管部６１を流れる冷媒は、上記第１状態では主に液単相状態にあり、上記第２状態では主に気液２相状態にある。また、上記第１状態および上記第２状態において、液単相状態の冷媒は、第１伝熱管６の第１管部６１のみを流れ、第４管部６２および第３管部６３をほとんど流れない。
【００２４】
第１伝熱管６の第１管部６１の流路断面積Ａは、内部に第１内容部材７が配置されているため、内部に第１内容部材７が配置されていない第１伝熱管６の第４管部６２および第３管部６３の流路断面積と比べて小さい。そのため、液単相状態の冷媒が第１管部６１を流れるときの当該冷媒の流速は、液単相状態の冷媒が第１内容部材７が配置されていない従来の伝熱管を流れるときの当該冷媒の流速と比べて、速い。その結果、上記第１状態における第１管部６１の管内伝熱性能は、第１内容部材７が配置されていない従来の伝熱管の管内伝熱性能と比べて、高い。
【００２５】
また、上記特許文献１に記載の内挿体が設けられた熱交換器は、上記関係式（２）を満たさない。具体的には上記特許文献１の図９に示されているように、内挿体が挿入されている部分の等価直径Ｍrおよびその内径Ｄrは、関係式Ｍr＜Ｄr／２．５を満たす。
【００２６】
これに対し、第１管部６１の等価直径Ｍが上記関係式（２）を満たすため、冷凍サイクル装置１００の第１熱交換器３の期間効率は、上記関係式（２）を満たさない特許文献１の熱交換器と比べて、向上されている。図５は、第１管部６１の等価直径Ｍと、上記第１状態での第１熱交換器３の熱交換性能（図５中の線分Ａ）、上記第２状態での第１熱交換器３の熱交換性能（図５中の線分Ｂ）、および第１熱交換器３の期間効率（図５中の線分Ｃ）との関係を示すグラフである。図５の横軸は第１管部６１の等価直径Ｍを示し、図５の縦軸は第１熱交換器３の熱交換性能および期間効率を示す。
【００２７】
図５に示されるように、第１管部６１の等価直径Ｍ1がＤ1／２．５以下とされている場合、第１管部６１の等価直径Ｍ1がＤ1／２．５超えとされている場合と比べて、第１熱交換器３の期間効率が大きく低下する。
【００２８】
図５中の線分Ｂを参照して、第１管部６１の等価直径Ｍ1がＤ1／２．５以下とされている場合、第１管部６１の等価直径Ｍ1がＤ1／２．５超えとされている場合と比べて、上記第２状態において第１管部６１を流れる気液２相状態の冷媒の圧力損失が顕著に増大し、上記第２状態での第１熱交換器３の熱交換性能が大きく低下する。一方で、図５中の線分Ａを参照して、第１管部６１の等価直径Ｍ1がＤ1／２．５以下とされている場合、第１管部６１の等価直径Ｍ1がＤ1／２．５超えとされている場合と比べて、上記第１状態において第１管部６１を流れる液単相状態の冷媒の速度は顕著に増加しないため、上記第１状態での第１熱交換器３の熱交換性能は大きく向上しない。以上の理由により、第１管部６１の等価直径Ｍ1がＤ1／２．５超えとされている第１熱交換器３の期間効率は、内径Ｄｒの伝熱管における等価直径ＭrがＤr／２．５未満である上記特許文献１の熱交換器の期間効率と比べて、大きく向上されている。
【００２９】
また、図５に示されるように、第１管部６１の等価直径Ｍ1がＤ1／１．５以上とされている場合、第１管部６１の等価直径Ｍ1がＤ1／１．５未満とされている場合と比べて、第１熱交換器３の期間効率が十分に向上されない。第１管部６１の等価直径Ｍ1がＤ1／１．５以上とされている場合、第１管部６１の等価直径Ｍ1がＤ1／１．５未満とされている場合と比べて、上記第２状態において第１管部６１を流れる気液２相状態の冷媒の圧力損失は抑制される。しかし、第１管部６１の等価直径Ｍ1がＤ1／１．５以上とされている場合、第１管部６１の等価直径Ｍ1がＤ1／１．５未満とされている場合と比べて、上記第１状態で第１管部６１を流れる液単相状態の冷媒の速度が十分に高速化されず、上記第１状態での第１熱交換器３の熱交換性能が十分に大きく向上されない。以上の理由により、第１管部６１の等価直径Ｍ1がＤ1／１．５未満とされている第１熱交換器３の期間効率は、第１管部６１の等価直径Ｍ1がＤ1／１．５以上とされる場合と比べて、大きく向上されている。
【００３０】
また、図６に示されるように、冷凍サイクル装置１００は、第１管部６１の等価直径Ｍ1がＤ1／２．５超えとされているため、第１管部６１の等価直径Ｍ1がＤ1／２．５以下とされている場合と比べて、冷媒回路に封入された冷媒量を削減することができる。第１管部６１の等価直径Ｍ1がＤ1／２．５超えとされているときの第１内容部材７の外周面の表面積は、第１管部６１の等価直径Ｍ1がＤ1／２．５以下とされている場合の第１内容部材７の外周面の表面積と比べて、小さくなる。そのため、等価直径Ｍ1がＤ1／２．５超えとされている第１管部６１の内部に滞留する冷媒量は、等価直径Ｍ1がＤ1／２．５以下とされている第１管部６１の内部に滞留する冷媒量と比べて、少なくなる。その結果、冷凍サイクル装置１００の上記冷媒回路に封入された冷媒量は、内径Ｄｒの伝熱管における等価直径ＭｒがＤｒ／２．５以下とされている上記特許文献１のそれと比べて、削減されることができる。なお、冷凍サイクル装置１００の上記冷媒回路内を冷媒および油が循環する場合には、冷媒と同等の理由により、上記冷媒回路に封入された油の量も上記特許文献１のそれと比べて削減され得る。
【００３１】
また、冷凍サイクル装置１００では、第１管部６１内に１つの冷媒流路のみが配置されている。第１管部６１内に複数の冷媒流路が配置されている場合、冷媒は複数の冷媒流路に分配される。この場合、複数の冷媒流路間での分配比率によっては、上記第２状態での第１伝熱管６の管内伝熱性能が悪化する。そのため、複数の冷媒流路間での分配比率は、気液２相状態の冷媒が第１管部６１を流れる上記第２状態での第１伝熱管６の管内伝熱性能が悪化しないように、設定される必要がある。これに対し、冷凍サイクル装置１００では、上記分配比率に起因して管内伝熱性能が悪化するという問題が生じない。
【００３２】
なお、上記特許文献１の熱交換器には複数の突起部によって区分された複数の冷媒流路が配置されており、該熱交換器が蒸発器として作用する場合には内挿体の周囲には気液２相状態の冷媒が流れる。しかし、上記特許文献１の熱交換器では、気液２相状態の冷媒の分配比率が考慮されていない。そのため、第１熱交換器３が蒸発器として作用する場合の熱交換性能は、上記特許文献１の熱交換器のそれと比べて、向上されている。
【００３３】
実施の形態２．
実施の形態２に係る冷凍サイクル装置は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００と基本的に同様の構成を備えるが、第１管部６１の軸線方向における第１内容部材７の長さＬ1（図６参照）が第１伝熱管６の長さＬ2（図６参照）の３分の１未満であることが特定されている点で異なる。
【００３４】
第１内容部材７の長さＬ1が第１伝熱管６の長さＬ2の３分の１以上である場合、第１伝熱管６において液単相状態の冷媒が流れる部分を第１管部６１内に制限することができる。一方で、この場合、上記第１状態において気液２相状態の冷媒が第１管部６１の上流側を流れて、圧力損失が増大する可能性がある。
【００３５】
実施の形態２に係る冷凍サイクル装置は、第１内容部材７の長さＬ1が第１伝熱管６の長さＬ2の３分の１未満であるため、上記第１状態において気液２相状態の冷媒が第１管部６１を流れることに伴う圧力損失の増大が抑制されている。
【００３６】
また、実施の形態２に係る冷凍サイクル装置は、上記構成を除けば、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００と同様の構成を備えているため、冷凍サイクル装置１００と同様の効果を奏することができる。
【００３７】
実施の形態３．
図７〜図１０に示されるように、実施の形態３に係る冷凍サイクル装置は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００と基本的に同様の構成を備えるが、第１内容部材７に替えて第１内容部材７１を備えている点で異なる。第１内容部材７１は、第１内容部材７１を構成する材料の熱膨張率が第１伝熱管６を構成する材料の熱膨張率よりも大きくされている点で、第１内容部材７と異なる。
【００３８】
上記第１状態において、第１内容部材７１は第１伝熱管６と比べて熱膨張する。さらに、上記第１状態において第１管部６１を流れる液単相冷媒の温度（以下、第１温度）は、上記第２状態において第１管部６１を流れる気液２相冷媒の温度（以下、第２温度）よりも高い。そのため、上記第１状態での第１内容部材７１は、上記第２状態での第１内容部材７１と比べて、熱膨張する。その結果、実施の形態３に係る冷凍サイクル装置では、上記第１状態での第１伝熱管６の第１管部６１の流路断面積Ａが、上記第２状態での第１伝熱管６の第１管部６１の流路断面積Ａと比べて、小さい。
【００３９】
つまり、上記第１状態での第１伝熱管６の第１管部６１の等価直径Ｍ3および上記第２状態での第１伝熱管６の第１管部６１の等価直径Ｍ4はいずれも等価直径Ｍ1と同様に上記関係式（２）を満たすが、等価直径Ｍ3は等価直径Ｍ4と比べて小さくなる。つまり、実施の形態３に係る冷凍サイクル装置は、以下の関係式（７）を満たす。
Ｄ1／２．５＜Ｍ3＜Ｍ4＜Ｄ1／１．５・・・（７）
以上のように、実施の形態３に係る冷凍サイクル装置では、第１熱交換器３が凝縮器として作用するときの第１伝熱管６の第１管部６１の等価直径Ｍ3が、第１熱交換器３が蒸発器として作用するときの第１伝熱管６の第１管部６１の等価直径Ｍ4よりも小さい。そのため、実施の形態３に係る冷凍サイクル装置の期間効率は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００の期間効率と比べて、向上されている。
【００４０】
例えば、上記第１状態における上記等価直径Ｍ1が冷凍サイクル装置１００のそれと同等となるように第１内容部材７１が設計されている場合、上記第２状態における上記等価直径Ｍ2は冷凍サイクル装置１００のそれと比べて小さくなる。このような第１内容部材７１を備える第１熱交換器３は、上記第１内容部材７を備える第１熱交換器３と比べて、上記第２状態において第１管部６１での圧力損失が低減されているため熱交換性能が向上されている。
【００４１】
また、上記第２状態における上記等価直径Ｍ4が冷凍サイクル装置１００のそれと同等となるように第１内容部材７１が設計されている場合、上記第１状態における上記等価直径Ｍ1は冷凍サイクル装置１００のそれと比べて大きくなる。このような第１内容部材７１を備える第１熱交換器３は、上記第１内容部材７を備える第１熱交換器３と比べて、上記第１状態での液単相状態の冷媒の速度が速められている熱交換性能が向上されている。
【００４２】
また、実施の形態３に係る冷凍サイクル装置は、上記構成を除けば、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００と同様の構成を備えているため、冷凍サイクル装置１００と同様の効果を奏することができる。なお、実施の形態３に係る冷凍サイクル装置は、上記構成を除いて、実施の形態２に係る冷凍サイクル装置と同様の構成を備えていてもよい。
【００４３】
実施の形態４．
図１１〜図１４に示されるように、実施の形態４に係る冷凍サイクル装置は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００と基本的に同様の構成を備えるが、第１内容部材７に替えて第１内容部材７２を備えている点で異なる。第１内容部材７２は、第１内容部材７２を構成する材料が形状記憶合金を含む点で、第１内容部材７と異なる。
【００４４】
第１内容部材７２は、上記第１状態と上記第２状態との間で変形するように設けられている。第１内容部材７２は、上記第１状態での第１伝熱管６の第１管部６１の流路断面積Ａが上記第２状態での第１伝熱管６の第１管部６１の流路断面積Ａと比べて小さくなるように、変形する。つまり、上記第１状態での第１伝熱管６の第１管部６１の等価直径Ｍ3および上記第２状態での第１伝熱管６の第１管部６１の等価直径Ｍ4はいずれも等価直径Ｍ1と同様に上記関係式（２）を満たすが、等価直径Ｍ3は等価直径Ｍ4と比べて小さくなる。
【００４５】
上記第１状態において第１管部６１を流れる液単相冷媒の温度（以下、第１温度）は、上記第２状態において第１管部６１を流れる気液２相冷媒の温度（以下、第２温度）よりも高い。
【００４６】
第１内容部材７２を構成する形状記憶合金の転移温度は、上記第１温度以下であって上記第２温度超えとされている。第１内容部材７２の温度が上記転移温度未満であるときに、第１内容部材７２は、例えば上記第２状態における気液２相状態の冷媒の圧力を受けて変形する。第１内容部材７２の温度が上記転移温度以上であるときに、第１内容部材７２は上記変形状態から復元される。
【００４７】
このような実施の形態４に係る冷凍サイクル装置は、実施の形態３に係る冷凍サイクル装置と同様に、以下の関係式（７）を満たす。
Ｄ1／２．５＜Ｍ3＜Ｍ4＜Ｄ1／１．５・・・（７）
以上のように、実施の形態４に係る冷凍サイクル装置では、第１熱交換器３が凝縮器として作用するときの第１伝熱管６の第１管部６１の等価直径Ｍ1が、第１熱交換器３が蒸発器として作用するときの第１伝熱管６の第１管部６１の等価直径Ｍ2よりも小さい。そのため、実施の形態４に係る冷凍サイクル装置の期間効率は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００の期間効率と比べて、向上されている。
【００４８】
例えば、上記第１状態における上記等価直径Ｍ1が冷凍サイクル装置１００のそれと同等となるように第１内容部材７２が設計されている場合、上記第２状態における上記等価直径Ｍ2は冷凍サイクル装置１００のそれと比べて小さくなる。このような第１内容部材７２を備える第１熱交換器３は、上記第１内容部材７を備える第１熱交換器３と比べて、上記第２状態において第１管部６１での圧力損失が低減されているため熱交換性能が向上されている。
【００４９】
また、上記第２状態における上記等価直径Ｍ2が冷凍サイクル装置１００のそれと同等となるように第１内容部材７２が設計されている場合、上記第１状態における上記等価直径Ｍ1は冷凍サイクル装置１００のそれと比べて大きくなる。このような第１内容部材７２を備える第１熱交換器３は、上記第１内容部材７を備える第１熱交換器３と比べて、上記第１状態での液単相状態の冷媒の速度が速められている熱交換性能が向上されている。
【００５０】
また、実施の形態４に係る冷凍サイクル装置は、上記構成を除けば、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００と同様の構成を備えているため、冷凍サイクル装置１００と同様の効果を奏することができる。なお、実施の形態４に係る冷凍サイクル装置は、上記構成を除いて、実施の形態２に係る冷凍サイクル装置と同様の構成を備えていてもよい。
【００５１】
実施の形態５．
図１５および図１６に示されるように、実施の形態５に係る冷凍サイクル装置は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００と基本的に同等の構成を備えるが、第１内容部材７に替えて第１内容部材７３を備えている点で異なる。第１内容部材７３は、第１内容部材７３を構成する材料の比熱が第１伝熱管６を構成する材料の比熱よりも大きい点で、第１内容部材７と異なる。
【００５２】
第１内容部材７３を構成する材料は、例えばアルミニウム（Ａｌ）を含む。第１内容部材７３の熱容量は、例えば第１管部６１の熱容量と比べて大きい。第１内部部材７３は、単一の材料で構成されていてもよいし、複数の材料で構成されていてもよい。第１内部部材７３を構成する材料は、第１伝熱管６を構成する材料と同等の比熱を有する材料と、当該材料よりも比熱が大きい材料とを含んでいてもよい。第１内容部材７３を構成する材料は、例えば銅（Ｃｕ）と、Ｃｕよりも比熱が大きい任意の材料とを含んでいてもよい。また、第１内容部材７３は、外部と区画された内部空間が設けられた外郭部材と、該内部空間に充填された充填部材とによって構成されていてもよい。この場合、外郭部材を構成する材料はＣｕを含み、充填部材を構成する材料はＣｕよりも比熱が大きい任意の材料、例えば油および水の少なくともいずれかを含んでいてもよい。
【００５３】
図１７および図１８（ａ），（ｂ）に示されるように、実施の形態５に係る冷凍サイクル装置は、上記第１状態において断続運転可能に設けられている。断続運転とは、圧縮機１が駆動している状態と圧縮機１が停止している状態とが交互に切替えられる運転である。以下、冷凍サイクル装置が上記第１状態として暖房運転を行う場合を例に、上記第１状態での断続運転の制御フローの一例を説明する。
【００５４】
実施の形態５に係る冷凍サイクル装置は、断続運転が開始されると、例えば室内の温度が目標設定温度以上となるまで圧縮機１が駆動し、上記第１状態が維持される。その後、室内の温度が目標設定温度以上となったことが確認されると、圧縮機１が停止され、冷媒回路内での冷媒の循環も停止する。このとき、第１熱交換器３において冷媒と熱交換される熱媒体が空気等である場合には、第１熱交換器３に空気を供給するためのファンは引き続き駆動される。また、上記熱媒体がブレイン等である場合には、第１熱交換器３にブレインを供給するためのポンプは引き続き駆動される。圧縮機１の停止時間はカウントされる。圧縮機１の停止時間が設定時間以上とされるまで、ファンまたはポンプは駆動される。その後、圧縮機１の停止時間が設定時間以上となったことが確認されると、ファンまたはポンプは停止される。その後、室内の温度が目標設定温度未満となったことが確認されると、圧縮機１、およびファンまたはポンプの駆動が再開される。
【００５５】
このような断続運転が行われる場合、圧縮機１の周波数は図１８（ａ）に示されるように制御される。また、このような断続運転が行われた結果、室内の温度は図１８（ｂ）に示されるように変化する。図１８（ａ）および（ｂ）において、線分Ｄは実施の形態５に係る冷凍サイクル装置での断続運転状態を示し、線分Ｅは室内の温度が目標設定温度以上となったことが確認されたときに圧縮機およびファンまたはポンプが同時に駆動停止される従来の冷凍サイクル装置での断続運転状態を示す。
【００５６】
図１８（ａ）および（ｂ）に示されるように、実施の形態５に係る冷凍サイクル装置では、従来の冷凍サイクル装置と比べて、圧縮機１の運転回数を減らしながらも、室内の温度低下が抑制されている。従来の冷凍サイクル装置では、室内熱交換器の伝熱管の熱量、および圧縮機が駆動停止されて該伝熱管の内部に滞留することになった冷媒の熱量は、該伝熱管の外部に存在する熱媒体との熱交換により、比較的速やかに失われる。その結果、圧縮機の駆動停止後の室内の温度は、比較的速やかに目標設定温度未満に低下する。
【００５７】
これに対し、実施の形態５に係る冷凍サイクル装置では、圧縮機１が駆動されている間、第１管部６１を流れる冷媒の熱量の一部が第１内容部材７３に蓄積される。そのため、圧縮機１が駆動停止されたときにも、第１伝熱管６および第１伝熱管６の内部に滞留することになった冷媒は、第１内容部材７３から熱量の供給を受けることができる。これにより、実施の形態５に係る冷凍サイクル装置では、上記従来の冷凍サイクル装置と比べて、断続運転時の室内の温度の低下が緩やかに進行するため、断続運転時の快適性が向上されている。
【００５８】
さらに、実施の形態５に係る冷凍サイクル装置では、上記従来の冷凍サイクル装置と比べて、圧縮機１の停止時間を長くすることができるため、所定時間内での圧縮機１の駆動回数を減らすことができる。その結果、実施の形態５に係る冷凍サイクル装置は、上記従来の冷凍サイクル装置と比べて、消費電力を削減することができ、さらに圧縮機１の負荷を軽減することができるため、高い信頼性を有している。
【００５９】
また、実施の形態５に係る冷凍サイクル装置は、上記構成を除けば、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００と同様の構成を備えているため、冷凍サイクル装置１００と同様の効果を奏することができる。なお、実施の形態５に係る冷凍サイクル装置は、上記構成を除いて、実施の形態２〜４に係る冷凍サイクル装置のいずれかと同様の構成を備えていてもよい。
【００６０】
実施の形態６．
図１９および図２０に示されるように、実施の形態６に係る冷凍サイクル装置は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００と基本的に同等の構成を備えるが、第１管部６１が第１内容部材７の外周面７Ｄと対向する内周面６Ｃに対して突出している複数の凸部６４を有している点で異なる。
【００６１】
複数の凸部６４は、上記軸線方向に沿って延在している。複数の凸部６４の各々は、上記軸線方向において第１端部６Ａ側に位置する第５端部６４Ａと、第２端部６Ｂ側に位置する第６端部６４Ｂとを有している。第６端部６４Ｂおよび第１内容部材７の第４端部７Ｂは、上記軸線方向に垂直な同一断面上に配置されている。
【００６２】
複数の凸部６４は、上記軸線方向に対する周方向に互いに間隔を隔てて配置されている。上記周方向に互いに間隔を隔てて配置されている凸部６４の数は、２以上の任意の数であればよいが、例えば５つである。複数の凸部６４の各々は、例えば互いに同等の構成を有している。複数の凸部６４は、第１管部６１に固定されている。複数の凸部６４を構成する材料は、任意の材料であればよいが、例えば冷媒に対して第１伝熱管６を構成する材料と同等の耐食性を有する材料であり、例えば銅（Ｃｕ）、ゴム、およびプラスチックからなる群から選択される少なくとも１つを含む。
【００６３】
複数の凸部６４は、第１内容部材７の外周面７Ｄと接触している。複数の凸部６４は、外周面７Ｄと第１管部６１の内周面６Ｃとが間隔を隔てて配置された状態を保持するように、設けられている。複数の凸部６４は、第１管部６１と第１内容部材７とが同軸上に配置されるように設けられている。言い換えると、複数の凸部６４は、第１管部６１の軸線と第１内容部材７の軸線とが重なるように設けられている。第１内容部材７は、複数の凸部６４によって、第１管部６１に対する上記軸線方向に垂直な方向への位置ズレが抑制されている。第１内容部材７は、複数の凸部６４によって、例えば第１管部６１に対する上記軸線方向への位置ズレも抑制されている。
【００６４】
上記第２状態において第１管部６１を流れる気液２相状態の冷媒が複数の凸部６４によって分配されることに伴う第１熱交換器３の熱交換性能の低下を抑制可能なように、複数の凸部６４による気液２相状態の冷媒の分配比率が適切に設計される。
【００６５】
複数の凸部６４の上記軸線方向に垂直な断面積、すなわち各凸部６４の上記軸線方向に垂直な断面積の合計値は、第１内容部材７の上記軸線方向に垂直な断面積未満である。
【００６６】
このような実施の形態６に係る冷凍サイクル装置は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置と同様に、上記関係式（２）を満たす。なお、内径Ｄ1が同等とされ、かつ第１内容部材７の構成が同等とされた実施の形態６に係る第１管部６１と実施の形態１に係る第１管部６１とを比較すると、実施の形態６に係る第１管部６１の流路断面積Ａが実施の形態１に係る第１管部６１の流路断面積Ａと比べて小さくなるため、実施の形態６に係る第１管部６１の等価直径Ｍ1は実施の形態１に係る第１管部６１の等価直径Ｍ1と比べて小さくなる。
【００６７】
実施の形態６に係る冷凍サイクル装置では、複数の凸部６４により外周面７Ｄと第１管部６１の内周面６Ｃとが互いに間隔を隔てて配置された状態で保持されるため、冷媒の脈動による第１内容部材７の振動が抑制されている。その結果、実施の形態６に係る冷凍サイクル装置では、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００と比べて、第１内容部材７の振動に伴う騒音の発生が抑制されており、快適性が向上されている。
【００６８】
また、複数の凸部６４により第１内容部材７の外周面７Ｄと第１管部６１の内周面６Ｃとの接触が防止されているため、第１管部６１の内周面６Ｃにおける伝熱面積の減少が抑制されている。
【００６９】
また、実施の形態６に係る冷凍サイクル装置は、上記構成を除けば、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００と同様の構成を備えているため、冷凍サイクル装置１００と同様の効果を奏することができる。なお、実施の形態６に係る冷凍サイクル装置は、上記構成を除いて、実施の形態２〜５に係る冷凍サイクル装置のいずれかと同様の構成を備えていてもよい。
【００７０】
図１９および図２０に示されるように、第１管部６１の内周面６Ｃには、複数の溝部が配置されていてもよい。複数の溝部は、上記周方向に互いに間隔を隔てて配置されている。上記周方向において隣り合う２つの溝部間には、溝部の底部に対して凸状に設けられた複数の微小凸部６５または複数の凸部６４が配置されている。つまり、各凸部６４は、上記周方向において隣り合う２つの溝部間に配置されている。上記軸線方向に垂直な断面において、各微小凸部６５の先端部は、例えば２つの曲面が鋭角を成して交わる交点を有している。内周面６Ｃに対する各凸部６４の高さは、内周面６Ｃに対する各微小凸部６５の高さよりも高い。上記周方向に互いに間隔を隔てて配置されている微小凸部６５の数は、２以上の任意の数であればよいが、例えば複数の凸部６４の数超えである。複数の微小凸部６５の各々は、例えば互いに同等の構成を有している。
【００７１】
第１管部６１に上記のような複数の微小凸部６５が設けられている場合、複数の微小凸部６５が設けられていない場合と比べて、第１管部６１の内周面６Ｃにおける伝熱面積が増大しているため、第１熱交換器３の熱交換性能が向上されている。
【００７２】
実施の形態７．
図２１および図２２に示されるように、実施の形態７に係る冷凍サイクル装置は、実施の形態６に係る冷凍サイクル装置と基本的に同等の構成を備えるが、複数の凸部６４が上記軸線方向に互いに間隔を隔てて配置されている点で異なる。つまり、複数の凸部６４は、上記軸線方向に対する周方向に互いに間隔を隔てて配置されているとともに、上記軸線方向においても互いに間隔を隔てて配置されている。
【００７３】
上記軸線方向に互いに間隔を隔てて配置されている凸部６４の数は、２以上の任意の数であればよいが、例えば３つである。複数の凸部６４の各々は、例えば互いに同等の構成を有している。
【００７４】
このような実施の形態７に係る冷凍サイクル装置は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置と同様に、上記関係式（２）を満たす。
【００７５】
実施の形態７に係る冷凍サイクル装置では、複数の凸部６４が上記軸線方向に互いに間隔を隔てて配置されているため、実施の形態６に係る冷凍サイクル装置と比べて、複数の凸部６４に起因した圧力損失の発生が抑制されている。その結果、実施の形態７に係る冷凍サイクル装置では、実施の形態６に係る冷凍サイクル装置と比べて、上記第２状態での第１熱交換器３の熱交換性能が向上されており、期間効率が向上されている。
【００７６】
また、実施の形態７に係る冷凍サイクル装置は、上記構成を除けば、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００と同様の構成を備えているため、冷凍サイクル装置１００と同様の効果を奏することができる。なお、実施の形態７に係る冷凍サイクル装置は、上記構成を除いて、実施の形態２〜５に係る冷凍サイクル装置のいずれかと同様の構成を備えていてもよい。
【００７７】
＜変形例＞
実施の形態１〜７に係る冷凍サイクル装置では、第１熱交換器３が第１内容部材７，７１，７２，７３を含んでいるが、第２熱交換器４も第１内容部材７，７１，７２，７３のいずれかと同様の構成を備える第２内容部材を含んでいてもよい。なお図２３は、第２熱交換器４が第１内容部材７と同様の構成を備えている第２内容部材９を含んでいる構成を示している。
【００７８】
図２３および図２４に示されるように、第２熱交換器４は、第１熱交換器３の第１伝熱管６と同様の構成を備えた複数の第２伝熱管８を有している。第２伝熱管８の各々は、上記第２状態での冷媒の流通方向Ｆ２において第２伝熱管８の中間位置よりも上流側に位置する第５管部８３、第２伝熱管８の中間位置を含みかつ方向Ｆ２において第５管部８３よりも下流側に位置する第６管部８２、および方向Ｆ２において第６管部８２よりも下流側に位置する第２管部８１に区分することができる。第２伝熱管の第２管部８１は、第２熱交換器４が凝縮器として作用するときの冷媒の流通方向Ｆ２において第２伝熱管８の中間位置よりも下流側に位置する部分である。第２伝熱管の第２管部８１は第１伝熱管６の第１管部６１に対応し、第２伝熱管８の第６管部８２は第１伝熱管６の第４管部６２に対応し、第２伝熱管８の第５管部８３は第１伝熱管６の第３管部６３に対応する。第２伝熱管８の第２管部８１は、上記冷凍サイクル装置が上記第２状態にあるときに、液相冷媒が流通する部分を含む。第２伝熱管８の第２管部８１は、冷凍サイクル装置が上記第１状態にあるときには、例えば気液２相冷媒が流通する部分を含む。
【００７９】
第２熱交換器４が複数の第２内容部材９を含んでいる場合、各第２内容部材９は各第２伝熱管８の第２管部８１の内部に配置されている。この場合、第２伝熱管８の第２管部８１の等価直径Ｍ2は、第１伝熱管６の第１管部６１の等価直径Ｍ1と同様に、第２管部８１の流路断面積Ａ２および第２管部８１の濡れ縁長さＳ２を用いて以下の関係式（３）から算出される。
Ｍ２＝４×Ａ２／Ｓ２・・・（３）
さらに、等価直径Ｍ2と第２管部８１の内径Ｄ２とは、上記第１状態および上記第２状態において以下の関係式（４）を満たす。
Ｄ２／２．５＜Ｍ２＜Ｄ２／１．５・・・（４）
また、このような第２熱交換器４の上記第２状態での熱交換性能は図５中の線分Ａ、上記第１状態での熱交換性能は図５中の線分Ｂ、期間効率は図５中の線分Ｃに示される。
【００８０】
そのため、上記第２状態における第２伝熱管８の第２管部８１の管内伝熱性能は、第２内容部材９が配置されていない場合と比べて、高い。また、上記のような第２熱交換器４の期間効率は、上記関係式（４）を満たさない内挿体が設けられた熱交換器の期間効率と比べて、高い。また、第２内容部材は、第１内容部材７１，７２，７３と同様の構成を備えていてもよい。
【００８１】
また、第１内容部材７，７１，７２，７３は、第１熱交換器３の複数の第１伝熱管６のうち、少なくとも１つの第１管部６１の内部に配置されていてもよい。第２内容部材９は、第２熱交換器４の複数の第２伝熱管８のうち、少なくとも１つの第２管部８１の内部に配置されていてもよい。
【００８２】
以上のように本発明の実施の形態について説明を行なったが、上述の実施の形態を様々に変形することも可能である。また、本発明の範囲は上述の実施の形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むことが意図される。
【符号の説明】
【００８３】
１  圧縮機、２  四方弁、３  第１熱交換器、４  第２熱交換器、５  減圧部、６  第１伝熱管、６Ａ  第１端部、６Ｂ  第２端部、６Ｃ  内周面、６Ｄ，７Ｄ  外周面、７，７１，７２，７３  第１内容部材、７Ａ  第３端部、７Ｂ  第４端部、８  第２伝熱管、９  第２内容部材、３０  熱交換部、３１，３２  分配器、６１  第１管部、６２  第４管部、６３  第３管部、６４  凸部、６４Ａ  第５端部、６４Ｂ  第６端部、６５  微小凸部、８１  第２管部、８２  第６管部、８３  第５管部、１００  冷凍サイクル装置。
【図１】
2019220541.tif 000003
【図２】
2019220541.tif 000004
【図３】
2019220541.tif 000005
【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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【手続補正書】
【提出日】令和2年9月16日(2020.9.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、流路切替弁、第１熱交換器、第２熱交換器、および減圧部を含み、冷媒が循環する冷媒回路を備え、
前記冷媒回路は、前記第１熱交換器が凝縮器、前記第２熱交換器が蒸発器として作用する第１状態と、前記第２熱交換器が凝縮器、前記第１熱交換器が蒸発器として作用する第２状態とを切替可能に設けられており、
前記第１熱交換器は、内部に冷媒が流れる第１伝熱管を含み、
前記第１伝熱管は、前記第１状態の冷媒の流通方向において前記第１伝熱管の中間位置よりも下流側に位置する第１管部を有し、
前記第１熱交換器は、前記第１管部の内部に配置された第１内容部材をさらに含み、
前記第１管部の流路断面積Ａ1および前記第１管部の濡れ縁長さＳ1を用いて以下の関係式（１）から算出される等価直径Ｍ1ならびに前記第１管部の内径Ｄ1は、前記第１状態および前記第２状態において以下の関係式（２）を満たし、
前記第１状態の前記等価直径が前記第２状態の前記等価直径よりも小さい、冷凍サイクル装置。
Ｍ1＝４×Ａ1／Ｓ1・・・（１）
Ｄ1／２．５＜Ｍ1＜Ｄ1／１．５・・・（２）
【請求項２】
前記第１管部の軸線方向における前記第１内容部材の長さは、前記第１伝熱管の長さの３分の１未満である、請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項３】
前記第１内容部材を構成する材料の熱膨張率は、前記第１伝熱管を構成する材料の熱膨張率よりも大きい、請求項１または２に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項４】
前記第１内容部材を構成する材料は形状記憶合金を含む、請求項１または２に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項５】
前記第１内容部材を構成する材料の比熱は、前記第１伝熱管を構成する材料の比熱よりも大きい、請求項１〜４のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項６】
前記第１管部は、前記第１内容部材の外周面と対向する内周面に対して突出している複数の凸部を有し、
前記複数の凸部は前記外周面と接触している、請求項１〜５のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項７】
前記複数の凸部は前記第１管部の軸線に対する周方向に互いに間隔を隔てて配置されている、請求項６に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項８】
前記第２熱交換器は、内部に冷媒が流れる第２伝熱管を含み、
前記第２伝熱管は、前記第２状態の冷媒の流通方向において前記第２伝熱管の中間位置よりも下流側に位置する第２管部を有し、
前記第２熱交換器は、前記第２伝熱管の前記第２管部の内部に配置された第２内容部材をさらに含み、
前記第２管部の内径Ｄ２と、前記第２管部の流路断面積Ａ２および前記第２管部の濡れ縁長さＳ２を用いて以下の関係式（３）から算出される等価直径Ｍ２とが、前記第１状態および前記第２状態において以下の関係式（４）を満たす、請求項１〜７のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
Ｍ２＝４×Ａ２／Ｓ２・・・（３）
Ｄ２／２．５＜Ｍ２＜Ｄ２／１．５・・・（４）
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
実施の形態１．
＜冷凍サイクル装置の構成＞
図１に示されるように、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００は、圧縮機１、流路切替弁としての四方弁２、第１熱交換器３、第２熱交換器４および減圧部５を含み、冷媒が循環する冷媒機回路を備える。冷凍サイクル装置１００は、四方弁２によって、第１熱交換器３が凝縮器として作用し、かつ第２熱交換器４が蒸発器として作用する第１状態と、第１熱交換器３が蒸発器として作用し、かつ第２熱交換器４が凝縮器として作用する第２状態とを切替可能に設けられている。上記第１状態において、冷媒は、方向Ｆ１に沿って、圧縮機１、第１熱交換器３、減圧部５、第２熱交換器４を順に流れる。上記第２状態において、冷媒は、方向Ｆ２に沿って、圧縮機１、第２熱交換器４、減圧部５、第１熱交換器３を順に流れる。第１熱交換器３は、例えば室内に配置された室内熱交換器である。第２熱交換器４は、例えば室外に配置された室外熱交換器である。この場合、上記第１状態は暖房運転時に実現され、上記第２状態は冷房運転時に実現される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
例えば、上記第１状態における上記等価直径Ｍ3が冷凍サイクル装置１００のそれと同等となるように第１内容部材７１が設計されている場合、上記第２状態における上記等価直径Ｍ4は冷凍サイクル装置１００のそれと比べて小さくなる。このような第１内容部材７１を備える第１熱交換器３は、上記第１内容部材７を備える第１熱交換器３と比べて、上記第２状態において第１管部６１での圧力損失が低減されているため熱交換性能が向上されている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
また、上記第２状態における上記等価直径Ｍ4が冷凍サイクル装置１００のそれと同等となるように第１内容部材７１が設計されている場合、上記第１状態における上記等価直径Ｍ3は冷凍サイクル装置１００のそれと比べて大きくなる。このような第１内容部材７１を備える第１熱交換器３は、上記第１内容部材７を備える第１熱交換器３と比べて、上記第１状態での液単相状態の冷媒の速度が速められている熱交換性能が向上されている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
このような実施の形態４に係る冷凍サイクル装置は、実施の形態３に係る冷凍サイクル装置と同様に、以下の関係式（７）を満たす。
Ｄ1／２．５＜Ｍ3＜Ｍ4＜Ｄ1／１．５・・・（７）
以上のように、実施の形態４に係る冷凍サイクル装置では、第１熱交換器３が凝縮器として作用するときの第１伝熱管６の第１管部６１の等価直径Ｍ3が、第１熱交換器３が蒸発器として作用するときの第１伝熱管６の第１管部６１の等価直径Ｍ4よりも小さい。そのため、実施の形態４に係る冷凍サイクル装置の期間効率は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００の期間効率と比べて、向上されている。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
例えば、上記第１状態における上記等価直径Ｍ3が冷凍サイクル装置１００のそれと同等となるように第１内容部材７２が設計されている場合、上記第２状態における上記等価直径Ｍ4は冷凍サイクル装置１００のそれと比べて小さくなる。このような第１内容部材７２を備える第１熱交換器３は、上記第１内容部材７を備える第１熱交換器３と比べて、上記第２状態において第１管部６１での圧力損失が低減されているため熱交換性能が向上されている。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
また、上記第２状態における上記等価直径Ｍ4が冷凍サイクル装置１００のそれと同等となるように第１内容部材７２が設計されている場合、上記第１状態における上記等価直径Ｍ3は冷凍サイクル装置１００のそれと比べて大きくなる。このような第１内容部材７２を備える第１熱交換器３は、上記第１内容部材７を備える第１熱交換器３と比べて、上記第１状態での液単相状態の冷媒の速度が速められている熱交換性能が向上されている。 
【国際調査報告】
2019220541.tif 000027
2019220541.tif 000028
2019220541.tif 000029
2019220541.tif 000030
2019220541.tif 000031