JP2006132905A - 冷凍サイクル - Google Patents

Abstract

【課題】 冷媒の流通抵抗の増加を抑制して二重管構造部における熱交換効率に優れる冷凍サイクルを提供する。
【解決手段】 冷凍サイクルにおいて、圧縮機１１０、凝縮器１２０、減圧器１３０、蒸発器１４０を順次環状に接続する配管１５０のうち、凝縮器１２０から減圧器１３０の間で高圧冷媒が流れる高圧配管１５１と、蒸発器１４０から圧縮機１１０の間で低圧冷媒が流れる低圧配管１５２との少なくとも一部を二重管構造とすると共に、二重管構造の外側配管１６１の長手方向両端部側で円周面に開口して、外側配管１６１と内側配管１６２との間に形成される内外間流路１６０ａに繋がる冷媒の入口部１６３、出口部１６４の近傍に、内外間流路１６０ａの断面積を拡大する拡大部１６０ｂを設け、内外間流路１６０ａに高圧冷媒を流通させ、内側配管１６２内に低圧冷媒を流通させる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、車両用空調装置に用いて好適な冷凍サイクルに関するものである。

従来、車両用の空調装置に備えられる冷凍サイクルとして、例えば、特許文献１に示されるものが知られている。即ち、この冷凍サイクルは、コンプレッサからコンデンサを経てエバポレータに至る高圧冷媒配管と、エバポレータからコンプレッサ至る低圧冷媒配管とが、少なくとも一部において、一方が他方の内部に入る二重管構造とされている。

これにより、高温の高圧冷媒と低温の低圧冷媒との間で熱交換が可能となり、コンデンサから流出する高圧冷媒は低圧冷媒によって過冷却され（サブクール方式の代替え）、液冷媒量を増加させてエバポレータ側に供給できる。エバポレータでは液冷媒量の増加に伴い冷媒流通抵抗が減少し、冷房能力が向上する。そして、エバポレータから流出する低圧冷媒は、高圧冷媒によって過熱され（スーパーヒートの代替え）、コンプレッサに対する液圧縮を防止できるようにしている。
特開２００１−２７７８４２号公報

上記特許文献１では高圧冷媒と低圧冷媒との間における熱交換を可能とするものの、効率的な熱交換についての考えは特に示されていない。熱交換効率を向上させるには、基本的には高圧冷媒と低圧冷媒との間の伝熱面積を増加させることが必要となるが、そのためには二重管構造となる内側配管の外径を外側配管の内径に近づくように大きくすることが考えられる。

しかしながら、その場合、内側配管と外側配管との間の内外間流路は狭くなり、冷媒の流通抵抗が増大する。更に、外側配管の長手方向両端部側で円周面に開口して内外間流路に繋がる冷媒の入口部、出口部を設けた場合に、その近傍における冷媒の流通抵抗が増大する。

本発明の目的は、上記問題に鑑み、冷媒の流通抵抗の増加を抑制して二重管構造部における熱交換効率に優れる冷凍サイクルを提供することにある。

本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。

請求項１に記載の発明では、圧縮機（１１０）、凝縮器（１２０）、減圧器（１３０）、蒸発器（１４０）が配管（１５０）によって順次環状に接続されて、圧縮機（１１０）によって圧縮吐出された冷媒が循環する冷凍サイクルにおいて、配管（１５０）のうち、凝縮器（１２０）から減圧器（１３０）の間で高圧冷媒が流れる高圧配管（１５１）と、蒸発器（１４０）から圧縮機（１１０）の間で低圧冷媒が流れる低圧配管（１５２）との少なくとも一部を二重管構造とすると共に、二重管構造の外側配管（１６１）と内側配管（１６２）のうち、外側配管（１６１）の長手方向両端部側で円周面に開口して、外側配管（１６１）と内側配管（１６２）との間に形成される内外間流路（１６０ａ）に繋がる冷媒の入口部（１６３）、出口部（１６４）の近傍に、内外間流路（１６０ａ）の断面積を拡大する拡大部（１６０ｂ）が設けられ、内外間流路（１６０ａ）を高圧冷媒が流通し、内側配管（１６２）内を低圧冷媒が流通することを特徴としている。

これにより、入口部（１６３）、出口部（１６４）近傍における冷媒の流通抵抗を低減できるので、内外間流路（１６０ａ）を流通する冷媒の流量を増加させることができ、高圧冷媒と低圧冷媒との熱交換効率を向上させることができる。

また、低圧冷媒を内側配管（１６２）内に流通させることで、外気と低圧冷媒との間での熱ロスを無くして、高圧冷媒と低圧冷媒間の熱交換効率を向上することができる。その結果、外側配管（１６１）の外表面に、低圧冷媒と外気との間を断熱するインシュレータを設ける必要がなくなる。

上記拡大部（１６０ｂ）については、請求項２に記載の発明のように、入口部（１６３）、出口部（１６４）近傍で外側配管（１６１）の円周方向の一部あるいは全周を拡管させることで形成できる。

また、請求項３に記載の発明のように、拡大部（１６０ｂ）は、入口部（１６３）、出口部（１６４）近傍で内側配管（１６２）の円周方向の一部あるいは全周が縮管されて形成さるようにしても良い。

請求項４に記載の発明では、圧縮機（１１０）、凝縮器（１２０）、減圧器（１３０）、蒸発器（１４０）が配管（１５０）によって順次環状に接続されて、圧縮機（１１０）によって圧縮吐出された冷媒が循環する冷凍サイクルにおいて、配管（１５０）のうち、凝縮器（１２０）から減圧器（１３０）の間で高圧冷媒が流れる高圧配管（１５１）と、蒸発器（１４０）から圧縮機（１１０）の間で低圧冷媒が流れる低圧配管（１５２）との少なくとも一部を二重管構造とすると共に、二重管構造の外側配管（１６１）と内側配管（１６２）のうち、内側配管（１６２）の表面には、溝部（１６２ｂ、１６２ｄ）が形成され、外側配管（１６１）と内側配管（１６２）との間に形成される内外間流路（１６０ａ）を高圧冷媒が流通し、内側配管（１６２）内を低圧冷媒が流通することを特徴としている。

これにより、溝部（１６２ｂ、１６２ｄ）によって内外間流路（１６０ａ）の断面積を拡大できるので、冷媒の流通抵抗を低減することができる。よって、内外間流路（１６０ａ）を流通する冷媒の流量を増加させることができ、高圧冷媒と低圧冷媒との熱交換効率を向上させることができる。

加えて、溝部（１６２ｂ、１６２ｄ）を形成することにより、内側配管（１６２）の表面積を増加させることができるので、即ち、内側配管（１６２）内を流通する冷媒と、内外間流路（１６０ａ）を流通する冷媒との伝熱面積を増加させることができるので、両者間の熱交換効率を向上できる。

また、低圧冷媒を内側配管（１６２）内に流通させることで、外気と低圧冷媒との間での熱ロスを無くして、高圧冷媒と低圧冷媒間の熱交換効率を向上することができる。その結果、外側配管（１６１）の外表面に、低圧冷媒と外気との間を断熱するインシュレータを設ける必要がなくなる。

請求項４に記載の発明において、請求項５に記載の発明のように、二重管構造を成す部位に、所定の搭載領域（１）への搭載条件に応じた曲げ部（１６０ｃ）が形成されるものに用いて好適である。

即ち、内側配管（１６２）の表面に溝部（１６２ｂ、１６２ｄ）を形成することにより、内側配管（１６２）の断面剛性（断面係数）を上げることができ、曲げ部（１６０ｃ）の形成に伴う、内側配管（１６２）の断面変形を抑制して内外間流路（１６０ａ）が狭くなってしまうことを抑制できるからである。

上記溝部（１６２ｂ、１６２ｄ）は、請求項６に記載の発明のように、内側配管（１６２）の長手方向に延びるストレート溝（１６２ｂ）として形成することができる。

また、請求項７に記載の発明のように、溝部（１６２ｂ、１６２ｄ）は、内側配管（１６２）の長手方向に螺旋状に形成される螺旋溝（１６２ｄ）として形成しても良い。

この場合は、内外間流路（１６０ａ）において、螺旋溝（１６２ｄ）によって本来の長手方向の流れに対して螺旋状流れによる渦流（流れの乱れ）が形成されるので、熱伝達率を向上でき、熱交換効率を向上できる。また、内側配管（１６２）の全周に渡って溝部（１６２ｂ、１６２ｄ）が形成される形となるので、内側配管（１６２）の断面剛性（断面係数）を更に高めて、曲げ部（１６０ｃ）形成時の変形抑制効果を向上させることができる。

また、請求項８に記載の発明のように、溝部（１６２ｂ、１６２ｄ）は、内側配管（１６２）の長手方向に延びるストレート溝（１６２ｂ）と、内側配管（１６２）の長手方向に螺旋状に形成される螺旋溝（１６２ｄ）とから成るようにしても良い。

請求項９に記載の発明では、二重管構造は、それぞれ個別に形成された外側配管（１６１）および内側配管（１６２）から成ることを特徴としている。

例えば、押出し成形のように外側配管（１６１）と内側配管（１６２）とを一体的に成形したものでは、外側配管（１６１）と内側配管（１６２）との間に長手方向に延びる接続部（特許文献１中の図２）が円周方向に数箇所必ず形成されて、内外間流路（１６０ａ）は、複数の流路に分割されることになる。よって、この接続部が内外間流路（１６０ａ）における冷媒の流通抵抗となる。また、二重管構造に曲げ部（１６０ｃ）を形成する時に、例えば１つの分割流路において、変形によって外側配管（１６１）と内側配管（１６２）とが接触した場合、その分割流路は閉塞される形となってしまうので、冷媒流通抵抗が大きく増加する。しかし、ここでは外側配管（１６１）および内側配管（１６２）を個別にして二重管構造を形成するので、そのような問題が生ずることが無い。

請求項１０に記載の発明では、蒸発器（１４０）の出口側における低圧冷媒は、過熱度が所定値以下となるようにしたことを特徴としている。

これにより、蒸発器（１４０）内の冷媒を、ほぼ過熱度を有さない飽和状態（気液二相）にして冷凍サイクル（１００Ａ）を作動させることができるので、蒸発器（１４０）における空気との熱交換性能（冷房性能）を向上させることができる。尚、蒸発器（１４０）から流出される冷媒は、二重管構造が形成される部位での熱交換により過熱度が与えられて完全な気相冷媒とされるので、圧縮機（１１０）に対する液圧縮を防止することができる。

本発明の冷凍サイクルは、請求項１１に記載の発明のように、車両用に適用して好適である。

尚、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

（第１実施形態）
本発明の冷凍サイクル１００Ａは、車両用の空調装置１００に適用されたものであり、以下、具体的な構成について、図１〜図４を用いて説明する。尚、図１は空調装置１００の全体を示す概略構成図、図２は冷凍サイクル１００Ａの車両での搭載状態を示す外観斜視図、図３は冷凍サイクル１００Ａの二重管部１６０を示す平面図、図４は図３のＡ−Ａ部を示す断面図である。

車両は、ダッシュパネル３によって、走行用のエンジン１０が搭載されるエンジンルーム１と、乗員用の車室２とに区画されており、空調装置１００を構成する冷凍サイクル１００Ａおよび室内ユニット１００Ｂのうち、冷凍サイクル１００Ａ（膨張弁１３０、蒸発器１４０を除く）がエンジンルーム（本発明における所定の搭載領域に対応）１内に配設され、また、室内ユニット１００Ｂが車室２のインストルメントパネル内に配設されている。

因みに、室内ユニット１００Ｂは、周知のように、空調ケース１０１内に送風機１０２、蒸発器１４０、ヒータコア１０３等が配設されて形成されるユニットである。送風機１０２は、車両の外気あるいは内気を空調空気として選択的に取り込んで、その空調空気を蒸発器１４０、ヒータコア１０３に送風するものである。蒸発器１４０は、後述する冷凍サイクル１００Ａの作動に伴う冷媒を内部で蒸発させて、その時の蒸発潜熱により空調空気を冷却する冷房用の熱交換器である。ヒータコア１０３は、エンジン１０の温水を加熱源として空調空気を加熱する暖房用の熱交換器である。

尚、ヒータコア１０３にはエアミックスドア１０４が設けられており、このエアミックスドア１０４の開度に応じて、蒸発器１４０によって冷却された空調空気と、ヒータコア１０３によって加熱された空調空気との混合比率が可変され、乗員の設定する温度に調節されるようになっている。

冷凍サイクル１００Ａは、圧縮機１１０、凝縮器１２０、膨張弁１３０、上記蒸発器１４０から成り、これらが配管１５０によって順次接続されて閉回路を形成している。圧縮機１１０は、冷凍サイクル１００Ａ内の冷媒を高温高圧に圧縮する流体機器であり、ここではエンジン１０の駆動力によって駆動されるようになっている。即ち、圧縮機１１０の駆動軸にはプーリ１１１が固定されており、エンジン１０の駆動力がクランクプーリ１１、駆動ベルト１２を介してプーリ１１１に伝達され、圧縮機１１０は駆動される。尚、プーリ１１１には、駆動軸とプーリ１１１との間を断続する電磁クラッチ（図示せず）が設けられている。凝縮器１２０は、圧縮機１１０の吐出側に接続され、外気との熱交換によって冷媒を凝縮液化する熱交換器である。

膨張弁（本発明における膨張器に対応）１３０は、凝縮器１２０から流出される液相冷媒を減圧膨脹させて、等エンタルピ的に減圧する弁であり、蒸発器１４０に近接して設けられ、室内ユニット１００Ｂ側に設けられている。膨張弁１３０は、蒸発器１４０から流出される冷媒（圧縮機１１０に吸入される冷媒）の過熱度が所定値となるように絞り開度を制御する温度式膨脹弁としている。本実施形態では、蒸発器１４０における冷媒の過熱度としては、例えば５℃（所定値）以下となるように、更に詳しくは０〜３℃となるように（ほとんど過熱度を持たないように）している。蒸発器１４０は、上記で説明したように空調空気を冷却する冷房用の熱交換器であり、蒸発器１４０の冷媒出口側は、圧縮機１１０の吸入側に接続されている。

そして、本発明においては、配管１５０のうち、凝縮器１２０から膨張弁１３０の間で圧縮機１１０からの高圧冷媒が流れる高圧配管１５１と、蒸発器１４０から圧縮機１１０の間で低圧冷媒が流れる低圧配管１５２との少なくとも一部を、二重管部１６０として形成している（二重管構造）。二重管部１６０は、７００〜９００ｍｍレベルの長さを有しており、エンジン１０およびその他の機器、ボディ等との干渉を避けるために、図２に示すように、複数の曲げ部１６０ｃが形成されて、エンジンルーム１内に搭載されている。

二重管部１６０は、図３、図４に示すように、それぞれ個別に形成された外側配管１６１と内側配管１６２とから成り、外側配管１６１の内部を内側配管１６２が貫通するように配設されている。外側配管１６１は、例えばアルミニウム製の６／８インチ管（外径１９．０５ｍｍ、内径１６．６５ｍｍ）であり、長手方向両端部の全周が縮管されて、内側配管１６２の円周表面に溶接されている。よって、外側配管１６１と内側配管１６２との間には空間が形成され、この空間が内外間流路１６０ａと成るようにしている。

外側配管１６１の長手方向両端部側の円周面には、外部と内外間流路１６０ａとを連通させる入口パイプ（本発明における入口部に対応）１６３と、出口パイプ（本発明における出口部に対応）１６４とが溶接されている。両パイプ１６３、１６４の先端側にはそれぞれジョイント１６３ａ、１６４ａが設けられており、これらのジョイント１６３ａ、１６４ａによって、入口パイプ１６３には凝縮器１１０側からの高圧配管１５１が接続され、また、出口パイプ１６４には膨張弁１３０側に向かう高圧配管１５１が接続され、内外間流路１６０ａには高圧冷媒が流れるようにしている。

そして、外側配管１６１の両パイプ１６３、１６４近傍には、内外間流路１６０ａの断面積を拡大する拡大部１６０ｂが設けられている。即ち、外側配管１６１の両パイプ１６３、１６４近傍には、全周拡管された拡管部１６１ａが形成されており、この拡管部１６１ａによって、内外間流路１６０ａの断面積が拡大されるようにしている。

一方、内側配管１６２は、上記の外側配管１６１と同様に、例えばアルミニウム製の５／８インチ管（外径１５．８８ｍｍ、内径１３．４８ｍｍ）としている。即ち、内外間流路１６０ａで高圧冷媒が流通しうる流路断面積を確保しつつ、内側配管１６２の外径をできるだけ外側配管１６１に近づけることで、その表面積を大きくするように設定している訳である。

内側配管１６２の長手方向両端部には、それぞれジョイント１６２ｃが設けられ、このジョイント１６２ｃによって、一方は蒸発器１４０側からの低圧配管１５２が接続され、また、他方は圧縮機１１０側に向かう低圧配管１５２が接続され、内側配管１６２内には低圧冷媒が流れるようにしている。

そして、内外間流路１６０ａが形成される領域に対応する内側配管１６２の表面には、ストレート溝１６２ｂ（本発明における溝部に対応）が設けられている。ストレート溝１６２ｂは、後加工によって内側配管１６２の円周方向に複数（ここでは図４に示すように３つ）配置され、長手方向にまっすぐ延びる溝としている。

次に、上記構成に基づく作動およびその作用効果について、図５に示すモリエル線図を加えて説明する。

乗員からのＡ／Ｃ（冷房）要求があると、圧縮機１１０の電磁クラッチが接続され、圧縮機１１０はエンジン１０によって駆動され、蒸発器１４０側から冷媒を吸入、圧縮した後、高温の高圧冷媒として凝縮器１２０側に吐出する。高圧冷媒は凝縮器１２０において、冷却されて凝縮液化される（ほぼ液相状態）。凝縮液化された冷媒は、二重管部１６０の内外間流路１６０ａを通り、膨張弁１３０で減圧膨張され、蒸発器１４０で蒸発される（過熱度０〜３℃のほぼ飽和ガス状態）。蒸発器１４０では、冷媒の蒸発に伴って空調空気が冷却される。そして、蒸発器１４０で蒸発した飽和ガス冷媒は、低温の低圧冷媒として二重管部１６０の内側配管１６２内を流通して、圧縮機１１０に戻る。

ここで、二重管部１６０を高圧冷媒、低圧冷媒が流通する際に両者間において熱交換が成され、高圧冷媒は冷却され、低圧冷媒は過熱されることになる（図５）。即ち、凝縮器１２０から流出した液相冷媒は、二重管部１６０で更に過冷却されて低温化が促進される（サブクール）。また、蒸発器１４０から流出した飽和ガス冷媒は、二重管部１６０で更に過熱されて過熱度を持ったガス冷媒となる（スーパーヒート）。

本発明では二重管部１６０において、凝縮器１２０からの液相冷媒（高圧冷媒）が流通しうる内外間流路１６０ａを確保しつつ、内側配管１６２の外径（５／８インチ管）をできるだけ外側配管１６１（６／８インチ管）に近づけているので、内側配管１６２内を流通するガス冷媒（低圧冷媒）との伝熱面積を大きくして熱交換効率を向上させることができる。

そして、入口パイプ１６３、出口パイプ１６４の近傍において、外側配管１６１に拡管部１６１ａを設けて（拡大部１６０ｂを設けて）、内外間流路１６０ａの流路断面積を拡大するようにしているので、高圧冷媒の入口パイプ１６３から内側配管１６２への衝突抵抗、内側配管１６２の周方向への回り込みによる流通抵抗、および内外間流路１６０ａの長手方向から内側配管１６２の周方向に回り込んで出口パイプ１６４に流入する際の流通抵抗を低減でき、総じて内外間流路１６０ａを流通する高圧冷媒の流量を増加させることができ、高圧冷媒と低圧冷媒との熱交換効率を向上させることができる。

また、内外間流路１６０ａに高温の高圧冷媒を流通させ、内側配管１６２内に低温の低圧冷媒を流通させるようにしているので、エンジンルーム１内の高温の空気と低圧冷媒との間での熱ロスを無くして、高圧冷媒と低圧冷媒間の熱交換効率を向上することができる。その結果、外側配管１６１の外表面に、低圧冷媒とエンジンルーム１内の高温の空気との間を断熱するインシュレータを設ける必要がなくなる。

また、ストレート溝１６２ｂによって内外間流路１６０ａの断面積を拡大できるので、更に高圧冷媒の流通抵抗を低減することができる。よって、内外間流路１６０ａを流通する高圧冷媒の流量を増加させることができ、高圧冷媒と低圧冷媒との熱交換効率を向上させることができる。

加えて、ストレート溝１６２ｂを形成することにより、内側配管１６２の表面積を増加させることができるので、即ち、内側配管１６２内を流通する低圧冷媒と、内外間流路１６０ａを流通する高圧冷媒との伝熱面積を増加させることができるので、両者間の熱交換効率を向上できる。

また、内側配管１６２においては、ストレート溝１６２ｂのリブ効果によって、内側配管１６２の断面剛性（断面係数）を上げることができ、二重管部１６０の曲げ部１６０ｃの形成に伴う、内側配管１６２の断面変形を抑制して内外間流路１６０ａが狭くなってしまうことを抑制できる。

尚、ストレート溝１６２ｂを後加工することにより、内側配管１６２におけるストレート溝１６２ｂ近傍の一般円周部に加工硬化が得られ、内側配管１６２の断面剛性（断面係数）が向上する。よって、仮に図６に示すように、曲げ部１６０ｃ形成時の断面変形に伴って外側配管１６１の内壁と、内側配管１６２の外壁とが接触したとしても、外側配管１６１による内側配管１６２の変形が抑えられて、ストレート溝１６２ｂの深さが小さくなるのを抑制できるので、ストレート溝１６２ｂによって内外間流路１６０ａを確保できる。

ここで、二重管部１６０の形成にあたって、例えば、押出し加工のように外側配管１６１と内側配管１６２とを一体的に成形した場合には、外側配管１６１と内側配管１６２との間に長手方向に延びる接続部（特許文献１中の図２）が円周方向に数箇所必ず形成されて、内外間流路１６０ａは、複数の流路に分割されることになる。よって、一体成形においては、この接続部が内外間流路１６０ａにおける冷媒の流通抵抗となる。また、二重管部１６０に曲げ部１６０ｃを形成する時に、例えば１つの分割流路において、変形によって外側配管１６１の内壁と内側配管１６２の外壁とが接触した場合、その分割流路は閉塞される形となってしまうので、冷媒流通抵抗が大きく増加する。しかし、本発明では外側配管１６１および内側配管１６２を個別に形成されたものを用いるようにしているので、そのような問題が生ずることが無い。

また、通常、蒸発器１４０において、冷媒に過熱度を持たせると、空調空気との温度差が小さくなって熱交換性能（冷房性能）が低下する。しかし、本発明においては、二重管部１６０において蒸発器１４０から流出した冷媒に過熱度を持たせることができ、蒸発器１４０においては、冷媒に過熱度を持たせる必要が無い（飽和ガス状態）ことから、蒸発器１４０における空調空気との熱交換性能（冷房性能）を向上させることができる。そして、蒸発器１４０から流出される冷媒は、二重管部１６０での熱交換により過熱度が与えられて完全なガス冷媒（気相冷媒）とされるので、圧縮機１１０に対する液圧縮を防止することができる。

尚、入口パイプ１６３、出口パイプ１６４近傍における高圧冷媒の流通抵抗に応じて、外側配管１６１における拡管部１６１ａは、入口パイプ１６３、出口パイプ１６４の近傍で円周方向の一部に設けるようにしても良い。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態を図７に示す。第２実施形態は、上記第１実施形態に対して、二重管部１６０における拡大部１６０ｂ形成のための手法を変更したものである。

ここでは、入口パイプ１６３近傍（図７中では省略しているが出口パイプ１６４側も同じ）の内側配管１６２の円周方向の一部を縮管した縮管部１６２ａを設けることで、拡大部１６０ｂを形成している。これにより、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

尚、入口パイプ１６３（出口パイプ１６４）近傍における高圧冷媒の流通抵抗に応じて、縮管部１６２ａは、入口パイプ１６３（出口パイプ１６４）近傍で内側配管１６２の全周に設けるようにしても良い。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態を図８に示す。第３実施形態は、上記第１実施形態の内側配管１６２における溝部として、ストレート溝１６２ａから内側配管１６２の長手方向に螺旋状に形成される螺旋溝１６２ｄに変更したものである。ここでは、３本の螺旋が組み合わされた３条螺旋溝１６２ｄとしている。

これにより、内外間流路１６０ａにおいて、螺旋溝１６２ｄによって本来の長手方向の流れに対して螺旋状流れによる渦流（流れの乱れ）が形成されるので、熱伝達率を向上でき、熱交換効率を向上できる。

また、内側配管１６２の全周に渡って溝部（螺旋溝１６２ｄ）が形成される形となるので、内側配管１６２の断面剛性（断面係数）を更に高めて、曲げ部１６０ｃ（図２）形成時の変形抑制効果を向上させることができる。

（第４実施形態）
本発明の第４実施形態を図９に示す。内側配管１６２に設ける溝部は、上記ストレート溝１６２ｂと螺旋溝１６２ｄとの組み合わせとしても良い。

（その他の実施形態）
上記各実施形態で説明した外側配管１６１と内側配管１６２の径サイズは、６／８インチ管および５／８インチ管の組み合わせに限定されるものでは無く、他のサイズとしても良い。例えば、内側配管１６２を６／８インチ管として、外側配管１６１をφ２２ｍｍ管（内径１９．６ｍｍ）とする、また、外側配管１６１を５／８インチ管として、内側配管１６２をφ１２．７ｍｍ管（内径１０．３ｍｍ）とする等、各種サイズでの対応が可能である。

また、二重管部１６０において拡大部１６０ｂ、および溝部（１６２ｂ、１６２ｄ）を共に設けるものとして説明したが、それぞれ単独で設けるようにしても良い。

また、冷凍サイクル１００Ａを車両用の空調装置１００に適用したものとしたが、これに限らず、家庭用の空調装置に適用しても良い。この場合、外側配管１６１の外気雰囲気温度は、車両用として使用されるエンジンルーム１の場合よりも低い条件で使用可能であるので、高圧冷媒と低圧冷媒の熱交換性能によっては、内外間流路１６０ａに低圧冷媒を流通させ、内側配管１６２内に高圧冷媒を流通させるようにしても良い。

空調装置の全体を示す概略構成図である。 冷凍サイクルの車両での搭載状態を示す外観斜視図である。 冷凍サイクルの二重管部を示す平面図である。 図３のＡ−Ａ部を示す断面図である。 二重管部における作用を示すモリエル線図である。 曲げ部の形成により、外側配管の内壁と内側配管の外壁とが接触した場合を示す断面図である。 第２実施形態における二重管部を示す斜視図である。 第３実施形態における二重管部を示す斜視図である。 第４実施形態における二重管部を示す斜視図である。

符号の説明

１ エンジンルーム（所定の搭載領域）
１００ 空調装置
１００Ａ 冷凍サイクル
１１０ 圧縮機
１２０ 凝縮器
１３０ 膨張弁（減圧器）
１４０ 蒸発器
１５０ 配管
１５１ 高圧配管
１５２ 低圧配管
１６０ 二重管部（二重管構造）
１６０ａ 内外間流路
１６０ｂ 拡大部
１６０ｃ 曲げ部
１６１ 外側配管
１６２ 内側配管
１６２ｂ ストレート溝（溝部）
１６２ｄ 螺旋溝（溝部）
１６３ 入口パイプ（入口部）
１６４ 出口パイプ（出口部）

Claims (11)

1. 圧縮機（１１０）、凝縮器（１２０）、減圧器（１３０）、蒸発器（１４０）が配管（１５０）によって順次環状に接続されて、前記圧縮機（１１０）によって圧縮吐出された冷媒が循環する冷凍サイクルにおいて、
   前記配管（１５０）のうち、前記凝縮器（１２０）から前記減圧器（１３０）の間で高圧冷媒が流れる高圧配管（１５１）と、前記蒸発器（１４０）から前記圧縮機（１１０）の間で低圧冷媒が流れる低圧配管（１５２）との少なくとも一部を二重管構造とすると共に、
   前記二重管構造の外側配管（１６１）と内側配管（１６２）のうち、前記外側配管（１６１）の長手方向両端部側で円周面に開口して、前記外側配管（１６１）と前記内側配管（１６２）との間に形成される内外間流路（１６０ａ）に繋がる前記冷媒の入口部（１６３）、出口部（１６４）の近傍に、前記内外間流路（１６０ａ）の断面積を拡大する拡大部（１６０ｂ）が設けられ、
   前記内外間流路（１６０ａ）を前記高圧冷媒が流通し、
   前記内側配管（１６２）内を前記低圧冷媒が流通することを特徴とする冷凍サイクル。
2. 前記拡大部（１６０ｂ）は、前記入口部（１６３）、前記出口部（１６４）近傍で前記外側配管（１６１）の円周方向の一部あるいは全周が拡管されて形成されたことを特徴とする請求項１に記載の冷凍サイクル。
3. 前記拡大部（１６０ｂ）は、前記入口部（１６３）、前記出口部（１６４）近傍で前記内側配管（１６２）の円周方向の一部あるいは全周が縮管されて形成されたことを特徴とする請求項１に記載の冷凍サイクル。
4. 圧縮機（１１０）、凝縮器（１２０）、減圧器（１３０）、蒸発器（１４０）が配管（１５０）によって順次環状に接続されて、前記圧縮機（１１０）によって圧縮吐出された冷媒が循環する冷凍サイクルにおいて、
   前記配管（１５０）のうち、前記凝縮器（１２０）から前記減圧器（１３０）の間で高圧冷媒が流れる高圧配管（１５１）と、前記蒸発器（１４０）から前記圧縮機（１１０）の間で低圧冷媒が流れる低圧配管（１５２）との少なくとも一部を二重管構造とすると共に、
   前記二重管構造の外側配管（１６１）と内側配管（１６２）のうち、前記内側配管（１６２）の表面には、溝部（１６２ｂ、１６２ｄ）が形成され、
   前記外側配管（１６１）と内側配管（１６２）との間に形成される内外間流路（１６０ａ）を前記高圧冷媒が流通し、
   前記内側配管（１６２）内を前記低圧冷媒が流通することを特徴とする冷凍サイクル。
5. 前記二重管構造を成す部位に、所定の搭載領域（１）への搭載条件に応じた曲げ部（１６０ｃ）が形成されたことを特徴とする請求項４に記載の冷凍サイクル。
6. 前記溝部（１６２ｂ、１６２ｄ）は、前記内側配管（１６２）の長手方向に延びるストレート溝（１６２ｂ）としたことを特徴とする請求項４または請求項５に記載の冷凍サイクル。
7. 前記溝部（１６２ｂ、１６２ｄ）は、前記内側配管（１６２）の長手方向に螺旋状に形成される螺旋溝（１６２ｄ）としたことを特徴とする請求項４または請求項５に記載の冷凍サイクル。
8. 前記溝部（１６２ｂ、１６２ｄ）は、前記内側配管（１６２）の長手方向に延びるストレート溝（１６２ｂ）と、
   前記内側配管（１６２）の長手方向に螺旋状に形成される螺旋溝（１６２ｄ）としたことを特徴とする請求項４または請求項５に記載の冷凍サイクル。
9. 前記二重管構造は、それぞれ個別に形成された前記外側配管（１６１）および前記内側配管（１６２）から成ることを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれかに記載の冷凍サイクル。
10. 前記蒸発器（１４０）の出口側における前記低圧冷媒は、過熱度が所定値以下となるようにしたことを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれかに記載の冷凍サイクル。
11. 車両に適用されることを特徴とする請求項１〜請求項１０に記載の冷凍サイクル。

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