JPWO2013094084A1

JPWO2013094084A1 - 空気調和機

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Publication number: JPWO2013094084A1
Application number: JP2013550053A
Authority: JP
Inventors: 相武李; 光裕石川; 石橋　晃; 晃石橋; 拓也松田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2011-12-19
Filing date: 2012-06-13
Publication date: 2015-04-27
Anticipated expiration: 2032-06-13
Also published as: EP2796822A4; WO2013094084A1; CN104040281B; JP6053693B2; ES2624188T3; CN104040281A; EP2796822B1; US20140318756A1; US9506700B2; EP2796822A1

Abstract

室外側熱交換器の管内圧力損失を増加させずに、室内側熱交換器の熱交換能力を増大させ、空気調和機の効率を向上させることができる熱交換器を提供する。
アルミまたはアルミ合金等の金属材料により形成した複数の伝熱管２３を、複数のフィン１２に挿通させてなる室外側熱交換器３を搭載した室外機と、アルミまたはアルミ合金等の金属材料により形成した複数の伝熱管２１を、複数のフィン１１に挿通させてなる室内側熱交換器２を搭載した室内機とを備え、室外側熱交換器３の伝熱管２３は、管内面に、管軸方向に対して略平行なストレート溝２４が複数形成され、室内側熱交換器２の伝熱管２１は、管内面に、所定のリード角を有するらせん溝２２が複数形成されたものである。

Description

本発明は、アルミまたはアルミ合金等の金属材料からなる管内溝付伝熱管を有する熱交換器を用いた空気調和機に関する。

従来、一定間隔で配置されてその間を気体（空気）が流れるフィンと、管内面に溝を有し各フィンへ直角に挿入されて内部に冷媒が流れる伝熱管と、から構成されるフィンチューブ型熱交換器を用いたヒートポンプ式の空気調和機が知られている。

空気調和機は、一般に、冷媒を蒸発させ、その際の気化熱により空気及び水等を冷却する蒸発器と、蒸発器から排出された冷媒を圧縮し、高温にして凝縮器に供給する圧縮機と、冷媒の熱により空気及び水等を加熱する凝縮器と、凝縮器から排出された冷媒を膨張させ、低温にして蒸発器に供給する膨張弁と、冷凍サイクル内の冷媒の流れる方向を切り替えることで、暖房運転、冷房運転の切り替えを行う四方弁とを備えている。そして、伝熱管は、凝縮器や蒸発器に組み込まれ、その内部に冷凍機油を含有する冷媒が流されるようになっている。

近年、銅高騰やリサイクル性等を考慮して、凝縮器と蒸発器の伝熱管の材料としてアルミまたはアルミ合金等の金属材料が用いられている。また、熱交換器の高性能化のため、管内面にストレート溝を形成した溝付管を、伝熱管として使用するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このようなストレート溝付管はベア管よりも高い伝熱性能を有するため、室外機および室内機に搭載する熱交換器に用いると空気調和機の性能を向上することができる。

また近年、管内面にらせん状に溝を形成したらせん溝付管が開発されている。このようならせん溝付管を用いると、ストレート溝付管より熱交換率が向上し、空気調和機の性能をさらに向上することができる。

特開２００１−２８９５８５号公報（図１）

しかしながら、前述のようなアルミまたはアルミ合金等の金属材料により形成した溝付管を熱交換器の伝熱管として用いた空気調和機では、室内機に搭載される熱交換器と室外機に搭載される熱交換器とに同じ種類の溝付管を用いると、かえって空気調和機の性能が低下してしまう、という問題点があった。
また、アルミニウム材の強度が低いため、伝熱管の溝底の板厚を厚くしなければならず、このため、伝熱管の管内圧力損失が増加してしまうという問題点があった。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、アルミまたはアルミ合金等の金属材料により形成した伝熱管を複数のフィンに挿通させてなる熱交換器を用いた空気調和機において、効率を向上することができる空気調和機を得るものである。

本発明に係る空気調和機は、アルミまたはアルミ合金等の金属材料により形成した複数の伝熱管を、複数のフィンに挿通させてなる室外側熱交換器を搭載した室外機と、アルミまたはアルミ合金等の金属材料により形成した複数の伝熱管を、複数のフィンに挿通させてなる室内側熱交換器を搭載した室内機とを備え、前記室外側熱交換器の伝熱管は、管内面に、管軸方向に対して略平行なストレート溝が複数形成され、前記室内側熱交換器の伝熱管は、管内面に、所定のリード角を有するらせん溝が複数形成されたものである。

本発明は、室外側熱交換器の伝熱管の管内面にストレート溝を形成し、室内側熱交換器の伝熱管の管内面にらせん溝を形成したので、室外側熱交換器の管内圧力損失を増加させずに、室内側熱交換器の熱交換能力を増大させることができ、空気調和機の効率を向上することができる。

本発明の実施の形態１に係る空気調和機の構成を示す図である。本発明の実施の形態１に係る熱交換器を示す図である。本発明の実施の形態１に係る熱交換器を正面側から見た鉛直方向断面の部分拡大図である。室内側熱交換器と室外側熱交換器とに複数の種類の伝熱管を組み合わせて用いた場合の暖房成績係数（ＣＯＰ）比を示す図である。室内側熱交換器と室外側熱交換器とに複数の種類の伝熱管を組み合わせて用いた場合の冷房成績係数（ＣＯＰ）比を示す図である。本発明の実施の形態１に係る熱交換器を側面側から見た鉛直方向断面の部分拡大図である。本発明の実施の形態１に係る空気調和機の室内側熱交換器の他の構成例を示す図である。実施の形態２に係る室外側熱交換器の伝熱管の管内面の形状を示す図である。機械拡管方式による拡管の状況を示す図である。高い山の条数と熱交換率との関係を示す図である。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る空気調和機の構成を示す図である。
図１に示すように、空気調和機は、圧縮機５と、四方弁８と、室外機に搭載された室外側熱交換器３と、膨張手段である膨張弁７と、室内機に搭載された室内側熱交換器２とが順次冷媒配管で接続され、冷媒を循環させる冷凍サイクルを備えている。
四方弁８は、冷凍サイクル内の冷媒の流れる方向を切り替えることで、暖房運転、冷房運転の切り替えを行う。なお、冷房専用または暖房専用の空気調和機とする場合には四方弁８を省略しても良い。室外側熱交換器３は、冷房運転時には、冷媒の熱により空気等を加熱する凝縮器として機能し、暖房運転時には、冷媒を蒸発させその際の気化熱により空気等を冷却する蒸発器として機能する。室内側熱交換器２は、冷房運転時には冷媒の蒸発器として機能し、暖房運転時には冷媒の凝縮器として機能する。圧縮機５は、蒸発器から排出された冷媒を圧縮し、高温にして凝縮器に供給する。膨張弁７は、凝縮器から排出された冷媒を膨張させ、低温にして蒸発器に供給する。冷媒としては、ＨＣ単一冷媒、又はＨＣを含む混合冷媒、Ｒ３２、Ｒ４１０Ａ、Ｒ４０７Ｃ、二酸化炭素のいずれかが用いられる。アルミニウム材の強度が低いため、伝熱管の溝底の板厚を厚くするため、伝熱管の管内圧力損失が増加してしまう。管内圧力損失が小さいＨＣ単一冷媒、又はＨＣを含む混合冷媒、Ｒ３２、Ｒ４１０Ａ、Ｒ４０７Ｃ、二酸化炭素のいずれかを用いると圧力損失を増加させずに、蒸発の管内伝熱性能を高めることができ、そのため、高効率の熱交換機を提供できる。
なお、以下の説明において、室内側熱交換器２と室外側熱交換器３とを区別しないときは、熱交換器１と称する。

図２は、本発明の実施の形態１に係る熱交換器を示す図である。
図２において、熱交換器１は、冷凍装置、空気調和装置等の蒸発器、凝縮器として広く利用されているフィンチューブ式の熱交換器である。図２（ａ）は熱交換器１を鉛直方向で切断したときの斜視図を示し、図２（ｂ）は熱交換器１を側面側からみた断面の一部を示している。
熱交換器１は、複数の熱交換器用のフィン１０と伝熱管２０とで構成している。所定の間隔で複数並べたフィン１０に対して、各フィン１０に設けた貫通穴を貫通するように、伝熱管２０が設けられている。伝熱管２０は冷凍サイクルにおける冷媒回路の一部となり、管内部を冷媒が流れる。伝熱管２０内部を流れる冷媒と外部を流れる空気との熱をフィン１０を介して伝えることで空気との接触面となる伝熱面積が拡がり、冷媒と空気との間の熱交換を効率よく行える。

図３は、本発明の実施の形態１に係る熱交換器を正面側から見た鉛直方向断面の部分拡大図である。図３（ａ）は室内側熱交換器２を正面側から見た鉛直方向断面の部分拡大図、図３（ｂ）は室外側熱交換器３を正面側から見た鉛直方向断面の部分拡大図であり、いずれの図も隣り合う伝熱管の断面とその間のフィンを示している。

図３（ａ）に示すように、室内側熱交換器２のフィン１１は、伝熱性の良いアルミまたはアルミ合金等の金属材料により形成されている。また、フィン１１を貫通する伝熱管２１は、伝熱性の良いアルミまたはアルミ合金等の金属材料により形成されている。室内側熱交換器２の伝熱管２１は、管内面に、所定のリード角Ｒａを有するらせん溝２２が複数形成されている。
図３（ｂ）に示すように、室外側熱交換器３のフィン１２は、伝熱性の良いアルミまたはアルミ合金等の金属材料により形成されている。また、フィン１２を貫通する伝熱管２３は、伝熱性の良いアルミまたはアルミ合金等の金属材料により形成されている。室外側熱交換器３の伝熱管２３は、管内面に、管軸方向に対して略平行なストレート溝２４が複数形成されている。

ここで、室内側熱交換器２と室外側熱交換器３の伝熱管に同じ種類の伝熱管を用いた場合と、本実施の形態における伝熱管２１および２３を用いた場合とにおける暖房性能および冷房性能を比較して説明する。

図４は、室内側熱交換器と室外側熱交換器とに複数の種類の伝熱管を組み合わせて用いた場合の暖房成績係数（ＣＯＰ）比を示す図である。
図４に示すように、室内機及び室外機の両方に、管内面にストレート溝を形成したアルミ製の伝熱管（アルミストレート溝付管）を用いると、室内機及び室外機の両方に、アルミ製のベア管（アルミベア）を用いた場合に比べ、熱交換器の熱交換率が向上し、暖房性能（暖房成績係数比）が向上する。また、室内機及び室外機の両方に、管内面にらせん溝を形成したアルミ製の伝熱管（アルミらせん溝付管）を用いると、室内機及び室外機の両方に、アルミベアやアルミストレート溝付管を用いた場合に比べ、熱交換器の熱交換率が向上し、暖房性能がさらに向上する。
しかし、室内機及び室外機の両方にアルミらせん溝付管を用いた場合、室内機及び室外機の両方に、管内面にらせん溝を形成した銅製の伝熱管（銅らせん溝付管）を用いた場合に比べ、暖房性能が低下している。これは、銅材に比べてアルミニウムの強度が低く、伝熱管の溝底の板厚を厚くしなければならないので、室外側熱交換器３の管内蒸発の圧力損失が増加するからである。

一方、本実施の形態のように、室内機の室内側熱交換器２の伝熱管２１にらせん溝２２を形成したアルミ製の伝熱管（アルミらせん溝付管）を用い、室外機の室外側熱交換器３の伝熱管２３にストレート溝２４を形成したアルミ製の伝熱管（アルミストレート溝付管）を用いた場合、室内機及び室外機の両方に銅らせん溝付管を用いた場合や、室内機及び室外機の両方にアルミらせん溝付管に比べ、暖房性能が向上している。
これは、室外側熱交換器３の伝熱管２３には、管内圧力損失が小さいストレート溝付管を用いることで、室外側熱交換器３の伝熱管２３の溝を乗り越えて流れるような流れが発生し難くなり、管内圧力損失が増加せずに、熱交換率を向上させることができるからである。このように、本実施の形態の構成により、暖房効率を向上させることができ、高効率の空気調和機を得ることができる。

図５は、室内側熱交換器と室外側熱交換器とに複数の種類の伝熱管を組み合わせて用いた場合の冷房成績係数（ＣＯＰ）比を示す図である。
図５に示すように、室内機及び室外機の両方にアルミストレート溝付管を用いると、室内機及び室外機の両方にアルミベアを用いた場合に比べ、熱交換器の熱交換率が向上し、冷房性能（冷房成績係数比）が向上する。
しかし、室内機及び室外機の両方にアルミストレート溝付管を用いた場合、室内機及び室外機の両方にアルミらせん溝付管を用いた場合に比べ、冷房性能が低下する。これは、冷媒流量が大きい冷房定格運転の場合、管内中心部の蒸気冷媒流速が速くなり、壁面近傍の液膜が剥がれ、室内側熱交換器２の管内熱伝達率が低下して、蒸発性能が低下するためである。
また、室内機及び室外機の両方にアルミらせん溝付管を用いた場合、室内機及び室外機の両方に銅らせん溝付管を用いた場合に比べ、冷房性能が低下している。これは、銅材に比べてアルミニウムの強度が低く、伝熱管の溝底の板厚を厚くしなければならないので、室外側熱交換器３の管内の圧力損失が増加するからである。また、室外側熱交換器３は、室内側熱交換器２より大型であるため、伝熱管が長くなり、室外側熱交換器３の管内の圧力損失が増加するからである。

一方、本実施の形態のように、室内機の室内側熱交換器２の伝熱管２１にらせん溝２２を形成したアルミ製の伝熱管（アルミらせん溝付管）を用い、室外機の室外側熱交換器３の伝熱管２３にストレート溝２４を形成したアルミ製の伝熱管（アルミストレート溝付管）を用いた場合、室内機及び室外機の両方に銅らせん溝付管を用いた場合や、室内機及び室外機の両方にアルミらせん溝付管に比べ、冷房性能が向上している。
これは、室内側熱交換器２の伝熱管２１には、熱伝達率が高いらせん溝付管を用いることで、冷媒流量が大きい冷房定格運転の場合に、管内中心部の蒸気冷媒流速が速くなっても、壁面近傍の液膜の剥がれが抑制され、室内側熱交換器２の管内熱伝達率の低下を抑制でき、蒸発性能の低下を抑制できるためである。
また、室外側熱交換器３の伝熱管２３には、管内圧力損失が小さいストレート溝付管を用いることで、室外側熱交換器３の伝熱管２３の溝を乗り越えて流れるような流れが発生し難くなり、管内圧力損失が増加せずに、熱交換率を向上させることができるからである。このように、本実施の形態の構成により、冷房効率を向上させることができ、高効率の空気調和機を得ることができる。

これにより、冷房および暖房の何れの運転においても、高効率の空気調和機を得ることができる。
そして、本実施の形態の熱交換器は、圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸発器を順次配管で接続し、作動流体として冷媒を用いる冷凍サイクルにおいて、蒸発器または凝縮器として使用され、成績係数（ＣＯＰ）の向上に寄与する。また、冷媒と空気との熱交換効率が向上する。したがって、期間エネルギ消費効率（ＡＰＦ）の改善が期待できる。

なお、熱交換器の圧力損失を低減させるには、パス数を増加させることや、伝熱管の管径を大きくすることも考えられる。しかし、パス数の増加では熱交換器の製造コストが増加する。また、伝熱管の管径の増加では冷媒充填量の増加あるいは空気側性能低下につながる。そのため、室内側熱交換器２の伝熱管２１と室外側熱交換器３の伝熱管２３とに異なる種類の伝熱管を用いることによる効果のほうがより大きい効果が期待できる。

次に、らせん溝２２のリード角Ｒａについて説明する。
本実施の形態における室内側熱交換器２の伝熱管２１のらせん溝２２のリード角Ｒａは、室外側熱交換器３の伝熱管２３のストレート溝２４のリード角より５度〜３０度大きく設定している。
これは、室内側熱交換器２の伝熱管２１のらせん溝２２のリード角Ｒａを５度以下にすると、熱交換率の低下が顕著になるからである。また、室内側熱交換器２の伝熱管２１のらせん溝２２のリード角Ｒａを３０度以上にすると、管内圧力損失の増加が顕著になるからである。以上のようにらせん溝２２のリード角Ｒａを設定することにより、室内側熱交換器２の管内伝熱性能をより向上させることができ、高効率の室内側熱交換器２を得ることができる。

次に、らせん溝２２およびストレート溝２４の形状について説明する。
なお、以下の説明において、らせん溝２２とストレート溝２４とを区別しないときは、溝２６と称する。

図６は、本発明の実施の形態１に係る熱交換器を側面側から見た鉛直方向断面の部分拡大図である。図６の部分拡大図は図２（ｂ）のＡ部分に対応している。
本実施の形態における熱交換器１は、機械拡管方式（後述）により伝熱管２０を拡管させることで、該伝熱管２０とフィン１０とが接合される。
図６に示すように、伝熱管２０の溝２６間に形成された山２５の山頂部は、拡管後の先端形状が台形であり、先端幅Ｗが０．２０ｍｍ〜０．３５ｍｍの範囲となるように設定している。
これは、アルミニウムは銅に比べて変形抵抗が低く変形しやすくなり、山２５の山頂部の潰れ及び倒れが大きくなるので、伝熱管２０の拡管後の山頂部の先端幅Ｗを０．２０ｍｍ以上にすることにより、溝２６の山２５の潰れ量及び溝２６の山２５の倒れを少なくすることができる。一方、先端幅Ｗが０．３５ｍｍを超えると、溝部断面積が小さくなり、溝２６から冷媒液膜が溢れて山２５の山頂部まで冷媒液膜に覆われてしまうため、熱伝達率が低下する。
したがって、以上のような構成により、熱交換器１の伝熱管２０とフィン１０との密着性を改善して、高効率の熱交換器１を得ることができる。

なお、上記の説明では、アルミらせん溝付管を用いた熱交換器を室内機に搭載した場合を説明したが、アルミらせん溝付管を用いた熱交換器とアルミストレート溝付管を用いた熱交換器とを室内機に搭載するようにしても良い。

図７は、本発明の実施の形態１に係る空気調和機の室内側熱交換器の他の構成例を示す図である。
図７において、室内側熱交換器２は、第１室内側熱交換器２ａと第２室内側熱交換器２ｂとにより構成され、伝熱管２１により接続されている。この第１室内側熱交換器２ａ及び第２室内側熱交換器２ｂのフィン１１及び伝熱管２１は、伝熱性の良いアルミまたはアルミ合金等の金属材料から構成されている。
第１室内側熱交換器２ａは伝熱管２１の管内面に管軸方向に対して略平行なストレート溝２４が形成されている。第２室内側熱交換器２ｂは伝熱管２１の管内面に所定のリード角Ｒａを有するらせん溝２２が形成されている。また、第１室内側熱交換器２ａを通過する伝熱管２１の長さと、第２室内側熱交換器２ｂを通過する伝熱管２１の長さは、例えば略同じ長さに設定されている。そして、室内側熱交換器２を蒸発器として用いる場合、冷媒が第１室内側熱交換器２ａを流出した後、第２室内側熱交換器２ｂに流入するように冷媒流路が接続されている。
即ち、第１室内側熱交換器２ａ及び第２室内側熱交換器２ｂを貫通する伝熱管２１の全長において、冷房入口から略半分の長さはストレート溝で、冷房出口から略半分の長さはらせん溝が形成されている。
これにより、第１室内側熱交換器２ａではストレート溝２４により管内圧力損失が増加せずに、管内中心部の蒸気冷媒流速が速くなる。また、第２室内側熱交換器２ｂのらせん溝２２により、壁面近傍の液膜の剥がれが抑制され、蒸発性能の低下を防止する。よって、室内側熱交換器２の管内伝熱性能をより向上させることができ、高効率の熱交換器を得ることができる。

実施の形態２．
図８は、実施の形態２に係る室外側熱交換器の伝熱管の管内面の形状を示す図である。図８（ａ）は拡管前の状態を表し、図８（ｂ）は拡管後の状態を表す。なお、図８の部分拡大図は図２（ｂ）のＡ部分に対応している。
本実施の形態における室外側熱交換器３の伝熱管２３の管内面は、溝形成により溝部２８と山部２７とを有している。そして、山部２７は、高い山２７Ａと低い山２７Ｂとの２種類の山により構成している。ここで、高い山２７Ａは、拡管前に山頂部が平面で形成された台形形状で、拡管後も山頂部が平面で形成された台形形状である。低い山２７Ｂは山頂部の先端形状が曲面形状（Ｒ１）である。また、低い山２７Ｂの高さは、拡管後の高い山２７Ａの高さより低く形成されている。
なお、室内側熱交換器２の構成は上記実施の形態１と同様である。

ここで、機械拡管方式による拡管について説明する。
図９は、機械拡管方式による拡管の状況を示す図である。熱交換器１は、まず、長手方向の中央部で所定の曲げピッチでヘアピン状に曲げ加工し、伝熱管２３となる複数のヘアピン管を製作する。フィン１２の貫通穴に、ヘアピン管を通過させた後、機械拡管方式によりヘアピン管を拡管して、伝熱管２３をフィン１２と密着させ、接合する。機械拡管方式とは、伝熱管２３の内径よりやや直径の大きな拡管玉３０を先端に有するロッド３１を、伝熱管２３の管内部に通し、伝熱管２３の外径を拡げることで、フィン１２と密着させる方法である。

機械拡管方式により拡管する際、拡管玉３０が接触することで、高い山２７Ａは山頂部分が潰されて、平坦となって山の高さが低くなる。一方、低い山２７Ｂは、潰される高さよりも山頂部分が低いため、変形が無い。そして、従来のように、管内のすべての山部に拡管玉３０挿入の圧力が加わるのではなく、高い山２７Ａの部分に圧力が加わって拡管を行うため、伝熱管の外面は多角形に加工されることになる。そして、伝熱管のスプリングバックを抑えることができる。これにより、伝熱管２３とフィン１２との密着性が改善し、熱交換に係る効率を高めることができる。

図１０は、高い山の条数と熱交換率との関係を示す図である。
本実施の形態における伝熱管２３の管内面には、高い山２７Ａが１２条以上１８条以下の範囲の条数で形成されている。また、低い山２７Ｂが、高い山２７Ａと高い山２７Ａとの間に３条以上６条以下の範囲の条数で形成されている。
このように、室外側熱交換器３において、伝熱管２３の高い山２７Ａを１２条〜１８条の範囲に設定したのは、拡管する際、拡管玉３０が高い山２７Ａに接触し、山頂部分が潰され、平坦となって山の高さが低くなるが、伝熱管２３の高い山２７Ａの条数を１２より小さくすると、低い山２７Ｂの山頂部分も潰されて平坦となり、図１０に示すように、管内伝熱性能が低下するからである。また、高い山の条数を１８より大きくすると、低い山２７Ｂの条数が減り、管内伝熱性能が低下するからである。

以上のように本実施の形態においては、室外側熱交換器３の伝熱管２３は、ストレート溝２４の溝間に形成された山部２７が、１２条以上１８条以下の範囲の条数で形成された高い山２７Ａと、高い山２７Ａの間に３条以上６条以下の範囲の条数で形成された低い山２７Ｂとにより構成され、低い山２７Ｂの高さが、拡管後の高い山２７Ａより低く形成されている。このため、管内圧力損失が増加せずに、熱交換率を向上させることができ、高効率の空気調和機を得ることができる。

本発明は、空気調和機に限定することなく、例えば、冷凍装置、ヒートポンプ装置等、冷媒回路を構成し、蒸発器、凝縮器となる熱交換器を有する他の冷凍サイクル装置にも適用することができる。

１熱交換器、２室内側熱交換器、３室外側熱交換器、５圧縮機、７膨張弁、８四方弁、１０フィン、１１フィン、１２フィン、２０伝熱管、２１伝熱管、２２らせん溝、２３伝熱管、２４ストレート溝、２５山、２６溝、２７山部、２７Ａ高い山、２７Ｂ低い山、２８溝部、３０拡管玉、３１ロッド。

本発明に係る空気調和機は、アルミまたはアルミ合金の金属材料により形成した複数の伝熱管を、複数のフィンに挿通させてなる室外側熱交換器を搭載した室外機と、アルミまたはアルミ合金の金属材料により形成した複数の伝熱管を、複数のフィンに挿通させてなる室内側熱交換器を搭載した室内機とを備え、前記室外側熱交換器の伝熱管は、管内面に、管軸方向に対して平行なストレート溝が複数形成され、前記室内側熱交換器の伝熱管は、管内面に、リード角を有するらせん溝が複数形成されたものである。

本発明に係る空気調和機は、アルミまたはアルミ合金の金属材料により形成した複数の伝熱管を、複数のフィンに挿通させてなる室外側熱交換器を搭載した室外機と、アルミまたはアルミ合金の金属材料により形成した複数の伝熱管を、複数のフィンに挿通させてなる室内側熱交換器を搭載した室内機とを備え、前記室外側熱交換器の伝熱管は、管内面に、管軸方向に対して平行なストレート溝が複数形成され、前記室内側熱交換器の伝熱管は、管内面に、リード角を有するらせん溝が複数形成され、前記室内側熱交換器および前記室外側熱交換器は、機械拡管方式により前記伝熱管が拡管されることで、該伝熱管と前記フィンとが接合され、前記らせん溝および前記ストレート溝は、溝間に形成された山の山頂部の、拡管後の先端形状が台形であり、先端幅が０．２０ｍｍ以上０．３５ｍｍ以下である。

Claims

アルミまたはアルミ合金等の金属材料により形成した複数の伝熱管を、複数のフィンに挿通させてなる室外側熱交換器を搭載した室外機と、
アルミまたはアルミ合金等の金属材料により形成した複数の伝熱管を、複数のフィンに挿通させてなる室内側熱交換器を搭載した室内機と
を備え、
前記室外側熱交換器の伝熱管は、管内面に、管軸方向に対して略平行なストレート溝が複数形成され、
前記室内側熱交換器の伝熱管は、管内面に、所定のリード角を有するらせん溝が複数形成された
ことを特徴とする空気調和機。
前記室内側熱交換器の伝熱管の前記らせん溝のリード角は、
前記室外側熱交換器の伝熱管の前記ストレート溝のリード角より５度〜３０度大きい
ことを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
前記室内側熱交換器および前記室外側熱交換器は、機械拡管方式により前記伝熱管が拡管されることで、該伝熱管と前記フィンとが接合され、
前記らせん溝および前記ストレート溝は、溝間に形成された山の山頂部の、拡管後の先端形状が台形であり、先端幅が０．２０ｍｍ〜０．３５ｍｍである
ことを特徴とする請求項１または２記載の空気調和機。
前記室外側熱交換器は、機械拡管方式により前記伝熱管が拡管されることで、該伝熱管と前記フィンとが接合され、
前記室外側熱交換器の伝熱管は、
前記ストレート溝の溝間に形成された山が、１２条以上１８条以下の範囲の条数で形成された高い山と、該高い山の間に３条以上６条以下の範囲の条数で形成された低い山とにより構成され、
前記低い山の高さが、拡管後の前記高い山より低い
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の空気調和機。
圧縮機、前記室外側熱交換器、膨張手段、および前記室内側熱交換器を冷媒配管で接続し、冷媒を循環させる冷凍サイクルを備え、
前記室内側熱交換器は、
伝熱管の管内面に管軸方向に対して略平行なストレート溝が形成された第１室内側熱交換器と、
伝熱管の管内面に所定のリード角を有するらせん溝が形成された第２室内側熱交換器とを備え、
前記室内側熱交換器を蒸発器として用いる場合、前記冷媒が前記第１室内側熱交換器を流出した後、前記第２室内側熱交換器に流入する
ことを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の空気調和機。
冷媒としてＨＣ単一冷媒、またはＨＣを含む混合冷媒、Ｒ３２、Ｒ４１０Ａ、Ｒ４０７Ｃ、二酸化炭素のいずれかを用いる
ことを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の空気調和機。