(57)【要約】  本発明の冷凍サイクル装置（１）は、冷媒回路（２）と、冷媒とを備えている。冷媒回路（２）は、圧縮機（４）、凝縮器（５）、膨張弁（６）、蒸発器（７）および内部熱交換器（８）を有する。冷媒は、炭化水素冷媒である。内部熱交換器（８）は、内管（８ａ）と、外管（８ｂ）とを有している。内部熱交換器（８）は、凝縮器（５）から膨張弁（６）に向けて内管（８ａ）内を流れる冷媒と、蒸発器（７）から圧縮機（４）に向けて外管（８ｂ）内において内管（８ａ）外を流れる冷媒とを熱交換させるように構成されている。外管（８ｂ）内において内管（８ａ）外を流れる冷媒は、全て気体である。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸発器および内部熱交換器を有する冷媒回路と、
前記冷媒回路を、前記圧縮機、前記凝縮器、前記内部熱交換器、前記膨張弁、前記蒸発器、前記内部熱交換器の順に流れる冷媒とを備え、
前記冷媒は、炭化水素冷媒であり、
前記内部熱交換器は、前記凝縮器と前記膨張弁とに接続された内管と、前記内管が挿入され、かつ前記蒸発器と前記圧縮機とに接続された外管とを有し、
前記内部熱交換器は、前記凝縮器から前記膨張弁に向けて前記内管内を流れる前記冷媒と、前記蒸発器から前記圧縮機に向けて前記外管内において前記内管外を流れる前記冷媒とを熱交換させるように構成されており、
前記外管内において前記内管外を流れる前記冷媒は、全て気体である、冷凍サイクル装置。
【請求項２】
前記外管の内面に溝が設けられている、請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項３】
前記溝は鋸歯状に構成されている、請求項２に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項４】
前記冷媒は、ＨＣ冷媒である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項５】
前記膨張弁は、前記冷媒の流量を調整可能な電動膨張弁である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は冷凍サイクル装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、冷凍サイクル装置の冷媒として、Ｒ３２冷媒、Ｒ４１０Ａ冷媒が用いられている。地球温暖化への影響を小さくするために、地球温暖化係数（ＧＷＰ：Global  Warming  Potential）がＲ３２冷媒、Ｒ４１０Ａ冷媒よりも小さいＲ２９０（プロパン）冷媒を冷媒回路に用いた冷凍サイクル装置が知られている。また、冷房能力を向上させるための内部熱交換器を備えた冷凍サイクル装置が知られている。【０００３】
たとえば、特開２００８−１６４２４５号公報（特許文献１）には、冷媒としてプロパンを冷媒回路に用い、かつ内部熱交換器を備えた冷凍サイクル装置が記載されている。この公報に記載された冷凍サイクル装置は、圧縮機と、凝縮器と、熱交換器と、蒸発器とを備えている。この熱交換器は内部熱交換器に相当する。この内部熱交換器は、内管と、内管が挿入された外管とを有している。圧縮機から凝縮器を通って内部熱交換器に送られた冷媒は、熱交換器内の内管を通って蒸発器に送られる。蒸発器に送られた冷媒は、内部熱交換器内の外管を通って圧縮機に戻る。内部熱交換器内において内管を流れる冷媒と外管を流れる冷媒との間で熱交換が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１６４２４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記公報に記載された冷凍サイクル装置では、内部熱交換器の外管内において内管外を流れる冷媒が全てガス冷媒であることは記載されていない。内部熱交換器の外管内において内管外を流れる冷媒が液冷媒を含んでいる場合には、圧縮機入口における冷媒の過熱度を大きくすることは困難であるため、冷凍サイクル装置の能力に対する消費電力の比率である成績係数（ＣＯＰ：Coefficient  Of  Performance）を向上させることは困難である。また、内部熱交換器の外管内において内管外を流れる冷媒が液冷媒を含んでいる場合には、内部熱交換器の冷媒量を削減することは困難である。【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、地球温暖化係数が小さい冷媒を用いて、冷凍サイクル装置の成績係数を向上させることができるとともに内部熱交換器の冷媒量を削減することができる冷凍サイクル装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の冷凍サイクル装置は、冷媒回路と、冷媒とを備えている。冷媒回路は、圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸発器および内部熱交換器を有する。冷媒は、冷媒回路を、圧縮機、凝縮器、内部熱交換器、膨張弁、蒸発器、内部熱交換器の順に流れる。冷媒は、炭化水素冷媒である。内部熱交換器は、凝縮器と膨張弁とに接続された内管と、内管が挿入され、かつ蒸発器と圧縮機とに接続された外管とを有している。内部熱交換器は、凝縮器から膨張弁に向けて内管内を流れる冷媒と、蒸発器から圧縮機に向けて外管内において内管外を流れる冷媒とを熱交換させるように構成されている。外管内において内管外を流れる冷媒は、全て気体である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の冷凍サイクル装置によれば、冷媒は炭化水素冷媒であり、内部熱交換器の外管内において内管外を流れる冷媒は全て気体である。このため、地球温暖化係数の小さい冷媒を用いることができる。また、冷凍サイクル装置の成績係数を向上させることができる。さらに、内部熱交換器の冷媒量を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置を示す構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の内部熱交換器の構成を概略的に示す斜視図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図４】Ｒ２９０冷媒およびＲ３２冷媒の吸入ＳＨと理論ＣＯＰとの関係を示すグラフである。
【図５】比較例１の内部熱交換器における冷媒の流動状態を概略的に示す断面図である。
【図６】比較例２の内部熱交換器における冷媒の流動状態を概略的に示す断面図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の内部熱交換器における冷媒の流動状態を概略的に示す断面図である。
【図８】図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う部分断面図である。
【図９】本発明の実施の形態２に係る冷凍サイクル装置の内部熱交換器における冷媒の流動状態を概略的に示す断面図である。
【図１０】図９のＸ−Ｘ線に沿う部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、以下において、同一または相当部分には同一符号を付してその説明は原則として繰り返さない。
【００１１】
実施の形態１．
図１を参照して、本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１の構成について説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置を示す構成図である。本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置は、たとえば、空気調和機である。図１に示されるように、本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１は、冷媒回路２と、制御装置３と、凝縮器ファン１０と、蒸発器ファン１１と、冷媒とを備えている。
【００１２】
冷媒回路２は、圧縮機４、凝縮器５、膨張弁６、蒸発器７および内部熱交換器８を有している。圧縮機４、凝縮器５、膨張弁６、蒸発器７および内部熱交換器８は、配管９によって接続されている。このようにして、冷媒回路２が構成されている。冷媒回路２は、冷媒を循環可能に構成されている。冷媒回路２は、圧縮機４、凝縮器５、内部熱交換器８、膨張弁６、蒸発器７、内部熱交換器８の順に冷媒が相変化しながら循環する冷凍サイクルが行われるように構成されている。
【００１３】
冷媒は、冷媒回路２を、圧縮機４、凝縮器５、内部熱交換器８、膨張弁６、蒸発器７、内部熱交換器８の順に流れる。冷媒は、圧縮機４の吸入過熱度（吸入ＳＨ）が大きくなると成績係数が大きくなるものである。冷媒は、たとえば、炭化水素冷媒（ＨＣ冷媒）である。具体的には、冷媒は、たとえば、プロパン（Ｒ２９０）、イソブタン（Ｒ６００ａ）、ペンタン（Ｒ６０１）、ブタン（Ｒ６００）、エタン（Ｒ１７０）、プロピレン（Ｒ１２７０）である。
【００１４】
制御装置３は、冷媒回路２を制御するように構成されている。制御装置３は、演算、指示等を行って冷凍サイクル装置１の各手段、機器等を制御するように構成されている。制御装置３は、圧縮機４、膨張弁６、凝縮器ファン１０、蒸発器ファン１１などに電気的に接続されており、これらの動作を制御するように構成されている。
【００１５】
圧縮機４は、吸入したガス状の冷媒を圧縮して吐出するように構成されている。圧縮機４は、容量可変に構成されている。圧縮機４は、制御装置３からの指示に基づいて周波数が変更されることで回転数が調整されることにより容量が変化するように構成されている。圧縮機４では、冷凍機油（潤滑油）が用いられている。冷凍機油は、たとえば、エーテル結合を有するポリアルキレングリコール（ＰＡＧ）系の油、エステル結合を有するポリオールエステル（ＰＯＥ）系の油等である。
【００１６】
凝縮器５は、圧縮機４により圧縮された冷媒を凝縮するように構成されている。凝縮器５は、圧縮機４と、内部熱交換器８とに接続されている。凝縮器５は、冷媒が流れる伝熱管を有している。凝縮器５は、たとえば、複数のフィンと、複数のフィンを貫通する円管または扁平管の伝熱管とを有するフィンアンドチューブ型熱交換器である。
【００１７】
膨張弁６は、凝縮器５により凝縮された液状の冷媒を膨張させて減圧するように構成されている。凝縮器５により凝縮された液状の冷媒を膨張弁６で膨張させて減圧することにより、膨張弁６の出口では、冷媒の状態は気液二相状態になる。膨張弁６は、凝縮器５と、蒸発器７とに接続されている。膨張弁６は、たとえば、制御装置３からの指示に基づいて冷媒の流量を調整可能な電動膨張弁である。膨張弁６を通る冷媒の量は、膨張弁６の開度の調整により調整される。
【００１８】
蒸発器７は、膨張弁６により減圧された冷媒を蒸発させるように構成されている。蒸発器７は、膨張弁６と、内部熱交換器８とに接続されている。蒸発器７は、冷媒が流れる伝熱管を有している。蒸発器７は、たとえば、複数のフィンと、複数のフィンを貫通する円管または扁平管の伝熱管とを有するフィンアンドチューブ型熱交換器である。
【００１９】
内部熱交換器８は、凝縮器５の出口側の冷媒と、蒸発器７の出口側の冷媒とを熱交換させるように構成されている。内部熱交換器８では、凝縮器５で凝縮した冷媒と、蒸発器７で蒸発した冷媒との間で熱交換が行われる。
【００２０】
配管９は、圧縮機４、凝縮器５、膨張弁６、蒸発器７および内部熱交換器８を接続している。配管９は、ガス側冷媒路および液側冷媒路を構成している。配管９は、第１配管部９ａ、第２配管部９ｂ、第３配管部９ｃ、第４配管部９ｄを含んでいる。第１配管部９ａは、凝縮器５と、内部熱交換器８とに接続されている。第２配管部９ｂは、内部熱交換器８と、膨張弁６とに接続されている。第３配管部９ｃは、蒸発器７と、内部熱交換器８とに接続されている。第４配管部９ｄは、内部熱交換器８と、圧縮機４とに接続されている。
【００２１】
冷房では、凝縮器ファン１０は、図示しない室外機に設けられている。凝縮器ファン１０は、凝縮器５に室外の空気を強制的に送るように構成されている。凝縮器ファン１０は、凝縮器５に付設されており、凝縮器５に対して熱交換流体としての空気を供給するように構成されている。凝縮器ファン１０は、制御装置３からの指示に基づいて凝縮器ファン１０の回転数が調整されることにより凝縮器５の周囲を流れる空気の量を調整することで空気と冷媒との間の熱交換量を調整するように構成されている。
【００２２】
蒸発器ファン１１は、図示しない室内機に設けられている。蒸発器ファン１１は、蒸発器７に室内の空気を強制的に送るように構成されている。蒸発器ファン１１は、蒸発器７に付設されており、蒸発器７に対して熱交換流体としての空気を供給するように構成されている。蒸発器ファン１１は、制御装置３からの指示に基づいて蒸発器ファン１１の回転数が調整されることにより蒸発器７の周囲を流れる空気の量を調整することで空気と冷媒との間の熱交換量を調整するように構成されている。
【００２３】
図１〜図３を参照して、内部熱交換器８の構成について詳しく説明する。
図２および図３に示されるように、内部熱交換器８は、２重管式熱交換器である。内部熱交換器８は、内管８ａと、外管８ｂとを有している。内管８ａは管形状を有している。外管８ｂは管形状を有している。外管８ｂには、内管８ａが挿入されている。つまり、内管８ａは、外管８ｂの内部に配置されている。内管８ａの外周面と、外管８ｂの内周面との間には隙間ＧＰが設けられている。この隙間ＧＰは、内管８ａの外周方向に全周に亘って均等の寸法を有していてもよい。
【００２４】
図１〜図３に示されるように、内管８ａは、凝縮器５と膨張弁６とに接続されている。内管８ａは、第１配管部９ａを介して凝縮器５に接続されており、第２配管部９ｂを介して膨張弁６に接続されている。内管８ａは、高圧側の冷媒が流れるように構成されている。外管８ｂは、蒸発器７と圧縮機４とに接続されている。外管８ｂは、第３配管部９ｃを介して蒸発器７に接続されており、第４配管部９ｄを介して圧縮機４に接続されている。外管８ｂは、低圧側の冷媒が流れるように構成されている。
【００２５】
内部熱交換器８は、凝縮器５から膨張弁６に向けて内管８ａ内を流れる冷媒と、蒸発器７から圧縮機４に向けて外管８ｂ内において内管８ａ外を流れる冷媒とを熱交換させるように構成されている。内部熱交換器８は、内管８ａを流れる冷媒と外管８ｂ内において内管８ａ外を流れる冷媒とが内管８ａの壁面を介して熱交換するように構成されている。内部熱交換器８は、内管８ａを流れる冷媒と、隙間ＧＰを流れる冷媒とが、内管８ａの壁面を介して熱交換するように構成されている。
【００２６】
内部熱交換器８では、外管８ｂ内において内管８ａ外を流れる冷媒は、全て気体である。隙間ＧＰを流れる冷媒は、全て気体である。外管８ｂ内において内管８ａ外を流れる冷媒は、全て渇き状態である。
【００２７】
次に、図１〜図３を参照して、冷凍サイクル装置１の運転について説明する。冷凍サイクル運転時では、圧縮機４で圧縮されたガス状の冷媒は、圧縮機４から吐出され、ガス側冷媒路としての配管９を通って凝縮器５へ送られる。凝縮器５では、伝熱管を流れる冷媒から空気へ熱が放出されることにより冷媒が凝縮される。この後、冷媒は、液側冷媒路としての第１配管部９ａを通って内部熱交換器８に送られる。第１配管部９ａを通って内部熱交換器８に送られた冷媒は、内部熱交換器８の内管８ａを流れてから第２配管部９ｂを通って膨張弁６へ送られる。
【００２８】
膨張弁６では、液状の冷媒が減圧されて気液二相状態の冷媒となる。膨張弁６で減圧された冷媒は、液側冷媒路としての配管９を通って蒸発器７へ送られる。この後、冷媒は、蒸発器７で空気から熱を取り込んで蒸発した後、ガス側冷媒路としての第３配管部９ｃを通って内部熱交換器８に送られる。第３配管部９ｃを通って内部熱交換器８に送られた冷媒は、内部熱交換器８の外管８ｂを流れてから第４配管部９ｄを通って圧縮機４へ戻る。
【００２９】
内部熱交換器８では、内管８ａを流れる凝縮器５の出口側の冷媒（高圧側冷媒）と、外管８ｂを流れる蒸発器７の出口側の冷媒（低圧側冷媒）との間で熱交換が行われる。内部熱交換器８により、蒸発器７の出口での冷媒の乾き度を小さくすることができるため、蒸発器７の伝熱性能が改善する。これにより、冷凍サイクル装置１の成績係数（ＣＯＰ）が改善する。
【００３０】
次に、本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１の作用効果を比較例１および比較例２と対比して説明する。
【００３１】
ここでは、本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１には、冷媒の一例としてＲ２９０冷媒が用いられている。比較例１は、冷媒がＲ３２である点で本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１と異なっている。なお、Ｒ３２冷媒は、Ｒ２９０冷媒よりも地球温暖化係数（ＧＷＰ）が大きい。また、比較例１は、内部熱交換器８において内管８ａに低圧側の冷媒が流れ、外管８ｂに高圧側の冷媒が流れる点で本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置と異なっている。つまり、比較例１では、内部熱交換器８において内管８ａは蒸発器７および圧縮機４に接続されており、外管８ｂは凝縮器５および膨張弁６に接続されている。
【００３２】
図４は、冷媒回路２の冷媒として、Ｒ２９０冷媒およびＲ３２冷媒のそれぞれを用いた場合の理論上の成績係数（以下、「理論ＣＯＰ」という）と、圧縮機４の吸入過熱度（吸入ＳＨ）との関係を示すグラフである。なお、成績係数（ＣＯＰ）は、冷凍サイクル装置１の能力に対する消費電力の比率である。
【００３３】
図４を参照して、Ｒ３２冷媒の理論ＣＯＰは、圧縮機４の吸入過熱度（吸入ＳＨ）の増大に応じて低下する。これに対して、Ｒ２９０冷媒の理論ＣＯＰは、圧縮機４の吸入過熱度（ＳＨ）の増大に応じて向上する。これは、Ｒ２９０冷媒とＲ３２冷媒とは特性が異なるためである。すなわち、Ｒ２９０冷媒の成績係数は、Ｒ３２冷媒と比較して、圧縮機４の吸入過熱度（吸入ＳＨ）を増大させた方が優位となる。
【００３４】
Ｒ３２冷媒では、冷媒の特性上、圧縮機４の吸入過熱度（吸入ＳＨ）がゼロ（０）の方が圧縮機４の吸入過熱度（吸入ＳＨ）がゼロ（０）よりも大きいときよりも成績係数が向上する。したがって、成績係数を向上させるために、圧縮機４の吸入過熱度（吸入ＳＨ）がゼロ（０）よりも大きくならないように、内部熱交換器８では低圧側の冷媒は湿り状態にされる。
【００３５】
図５は、比較例１における内部熱交換器８の内部での冷媒の流動状態を示す断面図である。図５を参照して、比較例１における内部熱交換器８では、内管８ａを流れる冷媒Ｒ１は低圧側の冷媒であり、外管８ｂを流れる冷媒Ｒ２は高圧側の冷媒である。内管８ａを流れる低圧側の冷媒Ｒ１は、気液二相状態である。そして、この内管８ａを流れる低圧側の冷媒Ｒ１は、環状流となる。つまり、この内管８ａを流れる低圧側の冷媒では、内管８ａの中心部にガス冷媒Ｒａが流れ、内管８ａの壁面に沿う外側部に液冷媒Ｒｂが流れる。伝熱面となる内管８ａの壁面に液冷媒Ｒｂが接触するため、伝熱性能が高くなる。しかしながら、比較例１の冷媒はＲ３２冷媒であるため、地球温暖化係数がＲ２９０冷媒よりも大きくなる。したがって、比較例１では、冷媒の地球温暖化係数を低下させることはできない。
【００３６】
図６は、比較例２における内部熱交換器８の内部での冷媒の流動状態を示す断面図である。図６を参照して、比較例２における内部熱交換器８では、内管８ａを流れる冷媒Ｒ１は低圧側の冷媒であり、外管８ｂを流れる冷媒Ｒ２は高圧側の冷媒である点で本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１と異なっている。比較例２の冷媒はプロパン（Ｒ２９０）である。
【００３７】
蒸発器７の出口での冷媒の過熱度がゼロ（ＳＨ＝０）の場合に、理論上、蒸発器７の性能が良くなる。一方、プロパン（Ｒ２９０）冷媒の特性上、圧縮機４の吸入過熱度（吸入ＳＨ）が大きい程、成績係数は優位となる。そのため、蒸発器７の出口での冷媒の過熱度をゼロ（ＳＨ＝０）にしつつ圧縮機４の吸入過熱度（吸入ＳＨ）を増大させるためには、内部熱交換器８の低圧側の入口での冷媒の過熱度がゼロになると良い。
【００３８】
冷媒としてプロパン（Ｒ２９０）を用いた冷凍サイクル装置１の成績係数が良くなるように運転すると、蒸発器７の出口での冷媒の過熱度はゼロ付近となる。この場合、内部熱交換器８の低圧側での出口、つまり圧縮機４の入口の過熱度は、ゼロ以上となる。また、内部熱交換器８の低圧側での入口の冷媒は気体となる。この場合、内部熱交換器８の内管８ａを流れる冷媒Ｒ１には、液冷媒が存在しないため、冷凍機油２０が内管８ａの壁面の内面に析出しやすい。冷凍機油２０が内部熱交換器８の内管８ａの壁面に析出すると、内部熱交換器８の内管８ａの壁面に析出した冷凍機油２０が熱抵抗となるため、内部熱交換器８の伝熱性能が低下する。
【００３９】
図７および図８は、本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１の内部熱交換器８の内部での冷媒の流動状態を示す断面図である。図７および図８を参照して、本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１の内部熱交換器８では、内管８ａを流れる冷媒Ｒ１は高圧側の冷媒であり、外管８ｂを流れる冷媒Ｒ２は低圧側の冷媒である。
【００４０】
内部熱交換器８の内部において内管８ａを流れる高圧側の冷媒Ｒ１と、外管８ｂを流れる低圧側の冷媒Ｒ２とが熱交換される伝熱面は、内管８ａの壁面となる。外管８ｂを流れる低圧側の冷媒には、内管８ａを流れる高圧側の冷媒と熱交換する伝熱面としての内管８ａの壁面以外に、外管８ｂの外側の空気と熱交換する伝熱面としての外管８ｂの壁面が存在する。そのため、本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１では、比較例２に比べて、冷凍機油２０が析出する壁面の面積が増大する。このため、伝熱面としての内管８ａの壁面に析出される冷凍機油の油量が低下する。このため、内管８ａの壁面に析出した冷凍機油が熱抵抗になることにより、内部熱交換器８の伝熱性能が低下することを抑制することができる。
【００４１】
すなわち、本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１においては、プロパン（Ｒ２９０）冷媒が用いられ、内部熱交換器８の内管８ａに高圧側の冷媒が流され、外管８ｂに低圧側の冷媒が流される。さらに、内部熱交換器８の低圧側の入口での冷媒が乾き状態となる。つまり、内部熱交換器８の低圧側の入口での冷媒の過熱度がゼロになる。これにより、内部熱交換器８において冷凍機油の析出による伝熱性能の低下が抑制される。このため、冷凍サイクル装置１において成績係数の良い運転を実現することができる。
【００４２】
本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１によれば、冷媒は炭化水素冷媒（ＨＣ冷媒）であるため、地球温暖化係数（ＧＷＰ）の小さい冷媒を用いることができる。また、内部熱交換器８の外管８ｂ内において内管８ａ外を流れる冷媒は全て気体である。このため、内部熱交換器８の外管８ｂ内において内管８ａ外を流れる冷媒が液冷媒を含んでいる場合と比較して、圧縮機４入口における冷媒の過熱度を大きくすることができる。したがって、冷凍サイクル装置１の成績係数（ＣＯＰ）を向上させることができる。さらに、内部熱交換器８の外管８ｂ内において内管８ａ外を流れる冷媒が液冷媒を含んでいる場合と比較して、内部熱交換器８の外管８ｂ出口における冷媒の過熱度を大きくすることができる。したがって、内部熱交換器８の冷媒量を削減することができる。
【００４３】
本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１によれば、冷媒はＨＣ冷媒である。このため、冷媒の地球温暖化係数（ＧＷＰ）を小さくすることができる。
【００４４】
本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１によれば、膨張弁６は、冷媒の流量を調整可能な電動膨張弁である。このため、電動膨張弁によって冷媒の流量を調整することが可能となる。
【００４５】
実施の形態２．
本発明の実施の形態２に係る冷凍サイクル装置１は、特に説明しない限り、上記の本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１と同一の構成、動作および効果を有している。
【００４６】
図９および図１０を参照して、本発明の実施の形態２に係る冷凍サイクル装置１は、内部熱交換器８の外管８ｂの構成が本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１と異なっている。
【００４７】
本発明の実施の形態２に係る冷凍サイクル装置１では、内部熱交換器８の外管８ｂの内面に溝３０が設けられている。溝３０は、内部熱交換器８の外管８ｂの内面の全周に亘って設けられていてもよい。溝３０は、鋸歯状に構成されていてもよい。内部熱交換器８の内管８ａには溝３０が設けられていない。つまり、内部熱交換器８の内管８ａの内面および外面には溝が設けられていない。
【００４８】
内部熱交換器８の外管８ｂのみに溝３０が設けられているため、内部熱交換器８において内管８ａを流れる冷媒と外管８ｂを流れる冷媒との間の伝熱に寄与しない部分である溝３０に冷凍機油２０が析出しやすくなる。これにより、内管８ａの壁面に析出した冷凍機油による伝熱性能の低下を実施の形態１よりも抑制することができる。
【００４９】
本実施の形態に係る冷凍サイクル装置１によれば、内部熱交換器８の外管８ｂの内面に溝３０が設けられている。この溝３０により外管８ｂの伝熱面積が増えるため、溝３０に冷凍機油２０が析出しやすくなる。このため、内管８ａの壁面に析出する冷凍機油による伝熱性能の低下を抑制することができる。
【００５０】
本実施の形態に係る冷凍サイクル装置１によれば、溝３０は鋸歯状に構成されている。このため、鋸歯状の底に冷凍機油が析出しやすくなる。
【００５１】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて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が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００５２】
１  冷凍サイクル装置、２  冷媒回路、３  制御装置、４  圧縮機、５  凝縮器、６  膨張弁、７  蒸発器、８  内部熱交換器、８ａ  内管、８ｂ  外管、９  配管、１０  凝縮器ファン、１１  蒸発器ファン、２０  冷凍機油、３０  溝。
【図１】
2020144764.tif 000003
【図２】
2020144764.tif 000004
【図３】
2020144764.tif 000005
【図４】
2020144764.tif 000006
【図５】
2020144764.tif 000007
【図６】
2020144764.tif 000008
【図７】
2020144764.tif 000009
【図８】
2020144764.tif 000010
【図９】
2020144764.tif 000011
【図１０】
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【国際調査報告】
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