WO2020194517A1

WO2020194517A1 - 熱交換器および冷凍サイクル装置

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Publication number: WO2020194517A1
Application number: PCT/JP2019/012903
Authority: WO
Inventors: 英樹金谷
Original assignee: 三菱電機株式会社
Priority date: 2019-03-26
Filing date: 2019-03-26
Publication date: 2020-10-01
Also published as: ES2943887T3; JP7170841B2; EP3951301A4; EP3951301B1; CN113574342B; US11892206B2; CN113574342A; JPWO2020194517A1; US20220113069A1; EP3951301A1

Abstract

本発明の主たる目的は、相対的に上方に配置された伝熱管と、相対的に下方に配置された伝熱管とに気液２相冷媒を均一に分配でき、かつ従来の熱交換器と比べて小型化されている熱交換器および冷凍サイクル装置を提供することにある。熱交換器（１）は、分配部（１０）と、分配部に対して並列に接続されている第１伝熱管（３ａ）および第２伝熱管（３ｂ）とを備える。第１伝熱管は、第２伝熱管よりも上方に配置されている。第１伝熱管は、第１内周面（３０ａ）と、第１内周面に対して凹んでおり、かつ伝熱管の周方向に並んで配置されている少なくとも１つの第１溝部（３１ａ）とを有している。第２伝熱管は、第２内周面（３０ｂ）と、第２内周面に対して凹んでおり、かつ周方向に並んで配置されている少なくとも１つの第２溝部（３１ｂ）とを有している。第１伝熱管の管内圧力損失は、第２伝熱管の管内圧力損失よりも小さい。

Description

熱交換器および冷凍サイクル装置

　本発明は，熱交換器および冷凍サイクル装置に関する。

　特開２０１８－０５９６７３号公報には、分配部に接続された流入配管および流出配管に流量調整手段が設けられた熱交換器が開示されている。流量調整手段は、流入配管および流出配管の各流量を調整して、相対的に上方に配置された伝熱管および相対的に下方に配置された伝熱管に気液２相冷媒を均一に分配する。

特開２０１８－０５９６７３号公報

　しかしながら、上記熱交換器は、分配部、伝熱管およびフィン等に加え流路調整手段を備えているため、流路調整手段を備えていない熱交換器と比べて大型化する。また、上記熱交換器の製造コストは、流路調整手段を備えていない熱交換器の製造コストと比べて高くなる。

　本発明の主たる目的は、相対的に上方に配置された伝熱管と相対的に下方に配置された伝熱管とに気液２相冷媒を均一に分配でき、かつ従来の熱交換器と比べて小型化されている熱交換器および冷凍サイクル装置を提供することにある。

　本発明に係る冷凍サイクル装置は、分配部と、分配部に対して並列に接続されている第１伝熱管および第２伝熱管とを備える。第１伝熱管は、第２伝熱管よりも上方に配置されており、第１伝熱管は、第１内周面と、第１内周面に対して凹んでおり、かつ伝熱管の周方向に並んで配置されている少なくとも１つの第１溝部とを有している。第２伝熱管は、第２内周面と、第２内周面に対して凹んでおり、かつ周方向に並んで配置されている少なくとも１つの第２溝部とを有している。第１伝熱管の管内圧力損失は、第２伝熱管の管内圧力損失よりも小さい。

　本発明によれば、相対的に上方に配置された伝熱管と相対的に下方に配置された伝熱管とに気液２相冷媒を均一に分配でき、かつ従来の熱交換器と比べて小型化されている熱交換器および冷凍サイクル装置を提供することができる。

実施の形態１に係る冷凍サイクル装置を示す図である。実施の形態１に係る熱交換器を示す図である。図２に示される熱交換器の第１伝熱管を示す断面図である。図２に示される熱交換器の第２伝熱管を示す断面図である。図２に示される熱交換器の第３伝熱管を示す断面図である。実施の形態２に係る熱交換器の第１伝熱管を示す断面図である。実施の形態２に係る熱交換器の第２伝熱管を示す断面図である。実施の形態３に係る熱交換器の第１伝熱管を示す断面図である。実施の形態３に係る熱交換器の第２伝熱管を示す断面図である。実施の形態４に係る熱交換器の第１伝熱管を示す断面図である。実施の形態４に係る熱交換器の第２伝熱管を示す断面図である。実施の形態６に係る熱交換器を示す図である。実施の形態７に係る熱交換器を示す図である。図１３に示される熱交換器の第１伝熱管を示す断面図である。図１３に示される熱交換器の第２伝熱管を示す断面図である。実施の形態７に係る熱交換器の第１伝熱管の変形例を示す断面図である。実施の形態７に係る熱交換器の第２伝熱管の変形例を示す断面図である。

　以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中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。

　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、冷媒が循環する冷媒回路を備える。冷媒回路は、圧縮機１０１、流路切替部としての四方弁１０２、減圧部１０３、第１熱交換器１、および第２熱交換器１１を含む。冷凍サイクル装置１００は、第１熱交換器１に送風する第１ファン１０４と、第２熱交換器１１に送風する第２ファン１０５とをさらに備える。

　圧縮機１０１は、冷媒と吐出する吐出口と、冷媒を吸入する吸入口とを有している。減圧部１０３は、例えば膨張弁である。減圧部１０３は、第１熱交換器１の第３流出入部５に接続されている。

　四方弁１０２は、圧縮機１０１の吐出口と吐出配管を介して接続されている第１開口部Ｐ１と、圧縮機１０１の吸入口と吸入配管を介して接続されている第２開口部Ｐ２と、第１熱交換器１の第１流出入部６ａおよび第２流出入部６ｂに接続されている第３開口部Ｐ３と、第２熱交換器１１に接続されている第４開口部Ｐ４とを有している。四方弁１０２は、第１熱交換器１が凝縮器として作用し第２熱交換器１１が蒸発器として作用する第１状態と、第２熱交換器１１が凝縮器として作用し第１熱交換器１が蒸発器として作用する第２状態とを切り替えるように設けられている。なお、図１に示される実線の矢印は、冷凍サイクル装置１００が上記第１状態にあるときの上記冷媒回路を循環する冷媒の流通方向を示す。図１に示される点線の矢印は、冷凍サイクル装置１００が上記第２状態にあるときの上記冷媒回路を循環する冷媒の流通方向を示す。

　＜第１熱交換器の構成＞
　図２に示されるように、第１熱交換器１は、例えば複数のフィン２と、複数の第１伝熱管３ａ、複数の第２伝熱管３ｂ、および複数の第３伝熱管４と、分配部１０とを主に備える。第１熱交換器１は、複数のフィン２に沿って方向に向かって流れる気体と、複数の第１伝熱管３ａ、複数の第２伝熱管３ｂ、および複数の第３伝熱管４の内部を流れる冷媒とが熱交換するように設けられている。複数の第１伝熱管３ａ、複数の第２伝熱管３ｂ、および複数の第３伝熱管４の各々は、互いに平行に配置されている。

　図２に示されるように、複数の第１伝熱管３ａの各々は、複数の第２伝熱管３ｂの各々よりも上方に配置されている。ここで、複数の第１伝熱管３ａの各々が複数の第２伝熱管３ｂの各々よりも上方に配置されているとは、第１熱交換器１が蒸発器として作用する上記第２状態において、各第１伝熱管３ａにおいて冷媒が流入する流入口が各第２伝熱管３ｂにおいて冷媒が流入する流入口よりも上方に配置されていることをいう。

　複数の第２伝熱管３ｂの各々は、例えば複数の第３伝熱管４の各々よりも上方に配置されている。ここで、複数の第２伝熱管３ｂの各々が複数の第３伝熱管４の各々よりも上方に配置されているとは、第１熱交換器１が蒸発器として作用する上記第２状態において、各第２伝熱管３ｂにおいて冷媒が流入する流入口が各第３伝熱管４において冷媒が流入する流入口よりも上方に配置されていることをいう。

　図２に示されるように、複数の第１伝熱管３ａは、第１接続部２１ａを介して互いに直列に接続されている。複数の第２伝熱管３ｂは、第２接続部２１ｂを介して互いに直列に接続されている。複数の第３伝熱管４は、第３接続部２２を介して互いに直列に接続されている。

　図２に示されるように、複数の第１伝熱管３ａは、第４接続部２３ａを介して分配部１０と直列に接続されている。複数の第２伝熱管３ｂは、第５接続部２３ｂを介して分配部１０と直列に接続されている。複数の第３伝熱管４は、第６接続部２４を介して分配部１０と直列に接続されている。第１接続部２１ａ、第２接続部２１ｂ、第３接続部２２、第４接続部２３ａ、第５接続部２３ｂ、および第６接続部２４の各々は、２つの流出入口を直列に接続する接続管として構成されている。なお、図２において、実線で示される第１接続部２１ａ、第２接続部２１ｂ、および第３接続部２２は複数の伝熱管３，４の各一端に接続されており、点線で示される第１接続部２１ａ、第２接続部２１ｂ、および第３接続部２２は複数の伝熱管３，４の各他端に接続されている。

　図２に示されるように、分配部１０は、第４接続部２３ａを介して第１伝熱管３ａと接続されている第１ポートＰ５と、第５接続部２３ｂを介して第２伝熱管３ｂと接続されている第２ポートＰ６と、第６接続部２４を介して第３伝熱管４と接続されている第３ポートＰ７とを有している。第１ポートＰ５および第２ポートＰ６は、第３ポートＰ７よりも上方に配置されている。分配部１０は、第１ポートＰ５と第３ポートＰ７との間を接続する冷媒流路と、第２ポートＰ６と第３ポートＰ７との間を接続する冷媒流路とを有している。第１ポートＰ５と第３ポートＰ７との間を接続する冷媒流路の圧力損失は、例えば第２ポートＰ６と第３ポートＰ７との間を接続する冷媒流路の圧力損失と同等に設けられている。

　第１接続部２１ａを介して互いに直列に接続された第１伝熱管３ａは、第１冷媒流路を構成している。第２接続部２１ｂを介して互いに直列に接続された第２伝熱管３ｂは、第２冷媒流路を構成している。第３接続部２２を介して互いに直列に接続された複数の第３伝熱管４は、第３冷媒流路を構成している。第１冷媒流路は、第２冷媒流路よりも上方に配置されている。第２冷媒流路は、例えば第３冷媒流路よりも上方に配置されている。

　第１冷媒流路および第２冷媒流路は、第３冷媒流路に対して分岐された分流路を構成している。第１冷媒流路および第２冷媒流路は、分配部１０を介して第３冷媒流路と直列に接続されている。第１伝熱管３ａおよび第２伝熱管３ｂは、分配部１０に対して互いに並列に接続されている。第１伝熱管３ａおよび第２伝熱管３ｂの各々は、分配部１０を介して複数の第３伝熱管４と直列に接続されている。

　第１冷媒流路の一端は、分配部１０の第１ポートＰ５に接続されている。第２冷媒流路の一端は、分配部１０の第２ポートＰ６に接続されている。第１冷媒流路の他端は、第１流出入部６ａに接続されている。第２冷媒流路の他端は、第２流出入部６ｂに接続されている。第１冷媒流路の他端は、第１流出入部６ａを介して四方弁１０２の第３開口部Ｐ３に接続されている。第２冷媒流路の他端は、第２流出入部６ｂを介して四方弁１０２の第３開口部Ｐ３に接続されている。分配部１０の第１ポートＰ５と第１流出入部６ａとの間を接続する第１冷媒流路の流路長は、例えば分配部１０の第２ポートＰ６と第２流出入部６ｂとの間を接続する第２冷媒流路の流路長と等しい。第３冷媒流路の一端は、第３流出入部５を介して減圧部１０３に接続されている。第３冷媒流路の他端は、分配部１０を介して第１冷媒流路および第２冷媒流路の各一端に接続されている。

　図２～図５に示されるように、複数の第１伝熱管３ａ、複数の第２伝熱管３ｂ、および複数の第３伝熱管４の各々は、円管として構成されている。複数の第１伝熱管３ａの管内圧力損失は、複数の第２伝熱管３ｂの管内圧力損失よりも小さい。好ましくは、複数の第１伝熱管３ａの管内圧力損失は、複数の第３伝熱管４の管内圧力損失よりも大きい。

　各第１伝熱管３ａの外形は、例えば各第２伝熱管３ｂの外形と同一である。各第１伝熱管３ａの外径は、例えば各第２伝熱管３ｂの外径に等しい。各第３伝熱管４の外形は、例えば各第１伝熱管３ａおよび各第２伝熱管３ｂの外形と同一である。各第３伝熱管４の外径は、例えば各第１伝熱管３ａおよび各第２伝熱管３ｂの外径に等しい。

　図３に示されるように、複数の第１伝熱管３ａの各々は、第１内周面３０ａと、複数の第１溝部３１ａとを有している。第１内周面３０ａは、第１伝熱管３ａの内部を流れる冷媒と接する面である。各第１溝部３１ａは、第１内周面３０ａに対して凹んでいる。複数の第１溝部３１ａの各々の構成は、例えば互いに等しい。各第１溝部３１ａは、第１伝熱管３ａの周方向において互いに間隔を隔てて配置されている。各第１溝部３１ａは、第１伝熱管３ａの中心軸Ｏに対して螺旋状に設けられている。各第１溝部３１ａは、第１伝熱管３ａの径方向とは交差する。各第１溝部３１ａの上記周方向の幅は、例えば第１伝熱管３ａの径方向の外周に向かうにつれて狭くなるように設けられている。

　図４に示されるように、複数の第２伝熱管３ｂの各々は、第２内周面３０ｂと、複数の第２溝部３１ｂとを有している。第２内周面３０ｂは、第２伝熱管３ｂの内部を流れる冷媒と接する面である。各第２溝部３１ｂは、第２内周面３０ｂに対して凹んでいる。複数の第２溝部３１ｂの各々の構成は、例えば互いに等しい。各第２溝部３１ｂは、第２伝熱管３ｂの周方向において互いに間隔を隔てて配置されている。各第２溝部３１ｂは、第２伝熱管３ｂの中心軸Ｏに対して螺旋状に設けられている。各第２溝部３１ｂは、第２伝熱管３ｂの径方向とは交差する。各第２溝部３１ｂの上記周方向の幅は、例えば第２伝熱管３ｂの径方向の外周に向かうにつれて狭くなるように設けられている。

　図３に示されるように、第１溝部３１ａの条数は、第１伝熱管３ａの上記軸方向に垂直な断面において上記周方向に並んで配置されている第１溝部３１ａの数と定義される。図４に示されるように、第２溝部３１ｂの条数は、第２伝熱管３ｂの上記軸方向に垂直な断面において上記周方向に並んで配置されている第２溝部３１ｂの数と定義される。第１溝部３１ａの条数は、第２溝部３１ｂの条数未満である。言い換えると、上記周方向における各第１溝部３１ａの幅は、上記周方向における各第２溝部３１ｂの幅よりも広い。

　各第１溝部３１ａの深さ（詳細は後述する）は、例えば各第２溝部３１ｂの深さと等しい。各第１溝部３１ａのリード角（詳細は後述する）は、例えば各第２溝部３１ｂのリード角と等しい。各第１伝熱管３ａの管肉厚（詳細は後述する）は、例えば各第２伝熱管３ｂの管肉厚と等しい。

　図５に示されるように、各第３伝熱管４は、例えば第３内周面４０と、複数の第３溝部４１とを有している。第３内周面４０は、第３伝熱管４の内部を流れる冷媒と接する面である。各第３溝部４１は、第３内周面４０に対して凹んでいる。複数の第３溝部４１の各々の構成は、例えば互いに等しい。各第３溝部４１は、第３伝熱管４の周方向において互いに間隔を隔てて配置されている。各第３溝部４１は、第３伝熱管４の中心軸Ｏに対して螺旋状に設けられている。各第３溝部４１は、第３伝熱管４の径方向とは交差する。各第３溝部４１の上記周方向の幅は、例えば第３伝熱管４の径方向の外周に向かうにつれて狭くなるように設けられている。

　第３溝部４１の条数は、第３伝熱管４の上記軸方向に垂直な断面において上記周方向に並んで配置されている第３溝部４１の数と定義される。上述のように、好ましくは、複数の第１伝熱管３ａの管内圧力損失は、複数の第３伝熱管４の管内圧力損失よりも大きい。好ましくは、第１溝部３１ａの条数は、第３溝部４１の条数よりも多い。言い換えると、好ましくは、上記周方向における各第３溝部４１の幅は、上記周方向における各第１溝部３１ａの幅よりも広い。

　＜第１熱交換器１内の冷媒の流れ＞
　冷凍サイクル装置１００が上記第１状態とされているとき、第１熱交換器１は凝縮器として作用する。この場合、第１流出入部６ａおよび第２流出入部６ｂは、圧縮機１０１の吐出口に対し互いに並列に接続されている。そのため、圧縮機１０１から吐出された冷媒の一部は第１流出入部６ａから第１冷媒流路に流入し、当該冷媒の残部は第２流出入部６ｂから第２冷媒流路に流入する。第１冷媒流路に流入した冷媒は、第１伝熱管３ａ内を流れながら空気と熱交換して凝縮し、その乾き度を徐々に低下させていく。第２冷媒流路に流入した冷媒は、第２伝熱管３ｂを流れながら空気と熱交換して凝縮し、その乾き度を徐々に低下させていく。第１冷媒流路および第２冷媒流路の各々を流れ終えた冷媒は分配部１０において合流して、第３冷媒流路に流入する。第３冷媒流路に流入した冷媒は、第３伝熱管４を流れながら空気と熱交換して凝縮し、その乾き度をさらに低下させていく。第３冷媒流路を流れ終えた冷媒は、第３流出入部５から第１熱交換器１の外部に流出して、減圧部１０３に流入する。

　冷凍サイクル装置１００が上記第２状態とされているとき、第１熱交換器１は蒸発器として作用する。この場合、減圧部１０３で減圧された冷媒の全量が第３流出入部５から第３冷媒流路に流入する。第３冷媒流路に流入した冷媒は、第３管部３内を流れながら空気と熱交換して蒸発し、その乾き度を徐々に高めていく。第３冷媒流路を流れ終えた気液２相冷媒は分配部１０において分流され、その一部が第１冷媒流路に流入し、その残部が第２冷媒流路に流入する。第１冷媒流路に流入した気液２相冷媒は、第１伝熱管３ａを流れながら空気と熱交換してさらに蒸発し、乾き度がさらに高い状態となる。第２冷媒流路に流入した気液２相冷媒は、第２伝熱管３ｂを流れながら空気と熱交換してさらに蒸発し、乾き度がさらに高い状態となる。第１冷媒流路および第２冷媒流路の各々を流れ終えた冷媒は、第１流出入部６ａおよび第２流出入部６ｂから第１熱交換器１の外部に流出して、圧縮機１０１の吸入口に流入する。

　＜第１熱交換器１における気液２相冷媒の分配性能＞
　気液２相冷媒中の気相冷媒の比重は、液相冷媒の比重よりも小さい。そのため、分配部１０が気液２相冷媒を相対的に上方に配置された第１冷媒流路と下方に配置された第２冷媒流路とに分配し、かつ第１冷媒流路を構成する伝熱管の管内圧力損失が第２冷媒流路を構成する伝熱管の管内圧力損失と等しい場合、気液２相冷媒中の気相冷媒は第１冷媒流路よりも第２冷媒流路に多く流れ、液相冷媒は第１冷媒流路よりも第２冷媒流路に多く流れる。これにより、上方に配置された冷媒流路では、液相冷媒の流量が熱交換能力に対して過少となり、出口の過熱度が高くなる。一方、下方に配置された冷媒流路では、液相冷媒の流量が熱交換能力に対して過多となり、液相冷媒が完全に蒸発せずに流出する。その結果、このような熱交換器の性能は低くなる。

　これに対し、第１熱交換器１では、上方に配置された第１冷媒流路を構成する第１伝熱管３ａの管内圧力損失が、第１冷媒流路よりも下方に配置された第２冷媒流路を構成する第２伝熱管３ｂの管内圧力損失よりも小さい。そのため、第１熱交換器１では、第１伝熱管３ａおよび第２伝熱管３ｂの各々に流れる液相冷媒の流量差は、上述した従来の熱交換器のそれと比べて、低減されている。その結果、第１熱交換器１の熱交換性能は、上述した従来の熱交換器のそれと比べて、高められている。

　さらに、第１熱交換器１では、第１溝部３１ａの条数が第２溝部３１ｂの条数未満であることによって、第１伝熱管３ａの管内圧力損失が第２伝熱管３ｂの管内圧力損失よりも小さく設けられている。つまり、第１伝熱管３ａの外径が第２伝熱管３ｂの外径と同等とされ、かつ第１伝熱管３ａおよび第２伝熱管３ｂが挿入されるフィン２の各貫通孔の孔径が一定とされながらも、第１伝熱管３ａの管内圧力損失が第２伝熱管３ｂの管内圧力損失よりも小さく設けられている。そのため、第１熱交換器１は、例えば圧力損失を低減するために伝熱管の外径および内径が場所によって変更されている熱交換器と比べて、容易に組み立てられる。

　＜第１熱交換器１における冷媒の圧力損失＞
　冷媒の圧力損失は、冷媒の比容積が大きいほど大きくなり、また冷媒の流量が多いほど大きくなる。さらに、冷媒の圧力損失は、冷媒が流れる伝熱管の流路抵抗が大きいほど大きくなる。

　上記第１状態では、圧縮機１０１から吐出された乾き度の高い冷媒が第１伝熱管３ａおよび第２伝熱管３ｂに流入し、第１伝熱管３ａおよび第２伝熱管３ｂにおいて凝縮されて乾き度が低下した冷媒が第３伝熱管４に流入する。そのため、第１伝熱管３ａおよび第２伝熱管３ｂの各々を流れる冷媒の比容積は、各第３伝熱管４を流れる冷媒の比容積と比べて大きい。さらに、第１溝部３１ａおよび第２溝部３１ｂの各条数が第３溝部４１の条数よりも多いため、第１伝熱管３ａおよび第２伝熱管３ｂの各流路抵抗は第３伝熱管４の流路抵抗と比べて大きい。一方で、第１伝熱管３ａおよび第２伝熱管３ｂの各々を流れる冷媒の流量は、各第３伝熱管４を流れる冷媒の流量と比べて少なく、例えばその半分程度である。

　つまり、第１伝熱管３ａおよび第２伝熱管３ｂの各々を流れる冷媒の比容積および第１溝部３１ａおよび第２溝部３１ｂに起因した第１伝熱管３ａおよび第２伝熱管３ｂの流路抵抗は、各第３伝熱管４を流れる冷媒の比容積および第３溝部４１に起因した各第３伝熱管４の流路抵抗と比べて大きい。これに対し、第１伝熱管３ａおよび第２伝熱管３ｂの各々を流れる流量は、各第３伝熱管４を流れる流量と比べて少ない。そのため、第１伝熱管３ａおよび第２伝熱管３ｂでの冷媒の圧力損失の増大が抑制されている。

　一方、各第３伝熱管４を流れる流量は、第１伝熱管３ａおよび第２伝熱管３ｂの各々を流れる流量と比べて多い。これに対し、各第３伝熱管４を流れる冷媒の比容積および第３溝部４１に起因した各第３伝熱管４の流路抵抗は、第１伝熱管３ａおよび第２伝熱管３ｂの各々を流れる冷媒の比容積および第１溝部３１ａおよび第２溝部３１ｂに起因した第１伝熱管３ａおよび第２伝熱管３ｂの流路抵抗と比べて小さい。そのため、各第３伝熱管４での冷媒の圧力損失の増大が抑制されている。

　上記第２状態では、減圧部１０３において減圧された乾き度の低い冷媒が第３伝熱管４に流入する。第３伝熱管４において蒸発して乾き度が上昇した冷媒は、分配部１０において第１伝熱管３ａおよび第２伝熱管３ｂに分流される。そのため、各第３伝熱管４を流れる冷媒の流量は第１伝熱管３ａおよび第２伝熱管３ｂの各々を流れる冷媒の流量と比べて多いが、各第３伝熱管４を流れる冷媒の比容積は第１伝熱管３ａおよび第２伝熱管３ｂの各々を流れる冷媒の比容積と比べて小さい。さらに、第３溝部４１の条数が第１溝部３１ａおよび第２溝部３１ｂの各条数よりも少ないため、第３伝熱管４の流路抵抗は第１伝熱管３ａおよび第２伝熱管３ｂの各流路抵抗と比べて小さい。

　つまり、各第３伝熱管４を流れる流量は、第１伝熱管３ａおよび第２伝熱管３ｂの各々を流れる流量と比べて少ない。これに対し、各第３伝熱管４を流れる冷媒の比容積および第３溝部４１に起因した各第３伝熱管４の流路抵抗は、第１伝熱管３ａおよび第２伝熱管３ｂの各々を流れる冷媒の比容積および第１溝部３１ａおよび第２溝部３１ｂに起因した第１伝熱管３ａおよび第２伝熱管３ｂの各流路抵抗と比べて小さい。そのため、各第３伝熱管４での冷媒の圧力損失の増大が抑制されている。

　一方、第１伝熱管３ａおよび第２伝熱管３ｂの各流路抵抗は、第３伝熱管４の流路抵抗と比べて大きい。これに対し、第１伝熱管３ａおよび第２伝熱管３ｂの各々を流れる流量は、各第３伝熱管４を流れる流量と比べて少ない。そのため、第１伝熱管３ａおよび第２伝熱管３ｂの各々での冷媒の圧力損失の増大が抑制されている。

　このように、上記第１状態および上記第２状態において、第１熱交換器１の全体での冷媒の圧力損失は比較的低く抑えられている。特に、第１熱交換器１の全体での冷媒の圧力損失は、伝熱管の全体が第２伝熱管３ｂと同等の溝付き配管とされた熱交換器の全体での冷媒の圧力損失と比べて、低く抑えられている。

　つまり、第１熱交換器１は、従来の熱交換器と比べて、熱交換器全体での冷媒の圧力損失が低減されながらも、熱交換器全体において熱交換性能の低下が抑制されている。

　冷凍サイクル装置１００は、上記第１熱交換器１を備えるため、従来の冷凍サイクル装置と比べて高効率である。

　実施の形態２．
　実施の形態２に係る冷凍サイクル装置および第１熱交換器は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００および第１熱交換器１と基本的に同様の構成を備えるが、各第１溝部３１ａの深さが各第２溝部３１ｂの深さ未満である点で異なる。

　実施の形態２に係る第１熱交換器では、第１伝熱管３ａの上記軸方向に垂直な断面における第１溝部３１ａの条数は、例えば第２伝熱管３ｂの上記軸方向に垂直な断面における第２溝部３１ｂの条数と等しい。

　図６に示されるように、第１溝部３１ａの深さＨ１は、第１溝部３１ａの上記周方向の中心における、第１内周面３０ａを延長した仮想線Ｌ１と第１溝部３１ａの内面との間の距離と定義される。各第１溝部３１ａの深さＨ１は、互いに等しい。図７に示されるように、第２溝部３１ｂの深さＨ２は、第２溝部３１ｂの上記周方向の中心における、第２内周面３０ｂを延長した仮想線Ｌ２と第２溝部３１ｂの内面との間の距離と定義される。各第２溝部３１ｂの深さＨ２は、互いに等しい。

　実施の形態２に係る第１熱交換器では、各第１溝部３１ａの深さＨ１が、各第２溝部３１ｂの深さＨ２未満である。第１溝部３１ａの内面の面積は、第２溝部３１ｂの内面の面積未満である。そのため、実施の形態２に係る第１熱交換器においても、実施の形態１に係る第１熱交換器１と同様に、第１伝熱管３ａの管内圧力損失が第２伝熱管３ｂの管内圧力損失よりも小さく、第１伝熱管３ａおよび第２伝熱管３ｂの各々に流れる液相冷媒の流量差が上述した従来の熱交換器のそれと比べて低減されている。その結果、実施の形態２に係る第１熱交換器の熱交換性能も、上述した従来の熱交換器のそれと比べて、高められている。

　各第３溝部の深さは、各第１溝部３１ａの深さＨ１未満である。第１伝熱管３ａの流路抵抗は第３伝熱管４の流路抵抗と比べて大きい。そのため、実施の形態２に係る第１熱交換器の全体での冷媒の圧力損失は、伝熱管の全体が第２伝熱管３ｂと同等の溝付き配管とされた熱交換器の全体での冷媒の圧力損失と比べて、低く抑えられている。

　このように、実施の形態２に係る第１熱交換器は、実施の形態１に係る第１熱交換器１と同様の効果を奏することができる。

　なお、実施の形態２に係る第１熱交換器においても、実施の形態１に係る第１熱交換器１と同様に、第１伝熱管３ａの上記軸方向に垂直な断面における第１溝部３１ａの条数は、例えば第２伝熱管３ｂの上記軸方向に垂直な断面における第２溝部３１ｂの条数未満であってもよい。このような第１熱交換器では、第１伝熱管３ａおよび第２伝熱管３ｂの各々に流れる液相冷媒の流量差を低減するために必要とされる第１伝熱管３ａと第２伝熱管３ｂとの間の管内圧力損失差が、第１溝部３１ａおよび第２溝部３１ｂの条数および深さという２つのパラメータの各差分によって設計されるため、例えば上記管内圧力損失差が当該２つのパラメータの一方の差分のみによっては設計困難な場合にも、当該管内圧力損失差が比較的容易に実現される。

　実施の形態３．
　実施の形態３に係る冷凍サイクル装置および第１熱交換器は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００および第１熱交換器１と基本的に同様の構成を備えるが、各第１溝部３１ａのリード角が各第２溝部３１ｂのリード角未満である点で異なる。

　実施の形態３に係る第１熱交換器では、第１伝熱管３ａの上記軸方向に垂直な断面における第１溝部３１ａの条数は、例えば第２伝熱管３ｂの上記軸方向に垂直な断面における第２溝部３１ｂの条数と等しい。また、実施の形態３に係る第１熱交換器では、各第１溝部３１ａの深さＨ１は、例えば各第２溝部３１ｂの深さＨ２と等しい。

　図８に示されるように、第１溝部３１ａのリード角θ１は、第１溝部３１ａの延在方向が第１伝熱管３ａの中心軸Ｏに対して成す角度と定義される。各第１溝部３１ａのリード角θ１は、互いに等しい。

　図９に示されるように、第２溝部３１ｂのリード角θ２は、第２溝部３１ｂの延在方向が第２伝熱管３ｂの中心軸Ｏに対して成す角度と定義される。各第２溝部３１ｂのリード角θ２は、互いに等しい。

　実施の形態３に係る第１熱交換器では、各第１溝部３１ａのリード角θ１が、各第２溝部３１ｂのリード角θ２未満である。このような各第１溝部３１ａの延在方向に沿った長さは各第１溝部３１ａの延在方向に沿った長さ未満となる。そのため、第１溝部３１ａの条数および深さが各第２溝部３１ｂの条数および深さと同等あるいはそれ未満である場合には、第１溝部３１ａの内面の面積は第２溝部３１ｂの内面の面積未満である。そのため、実施の形態３に係る第１熱交換器においても、実施の形態１に係る第１熱交換器１と同様に、第１伝熱管３ａの管内圧力損失が第２伝熱管３ｂの管内圧力損失よりも小さく、第１伝熱管３ａおよび第２伝熱管３ｂの各々に流れる液相冷媒の流量差が上述した従来の熱交換器のそれと比べて低減されている。その結果、実施の形態３に係る第１熱交換器の熱交換性能も、上述した従来の熱交換器のそれと比べて、高められている。

　各第３溝部のリード角は、各第１溝部３１ａのリード角θ１未満である。そのため、第１伝熱管３ａの流路抵抗は第３伝熱管４の流路抵抗と比べて大きい。そのため、実施の形態３に係る第１熱交換器の全体での冷媒の圧力損失は、伝熱管の全体が第２伝熱管３ｂと同等の溝付き配管とされた熱交換器の全体での冷媒の圧力損失と比べて、低く抑えられている。

　このように、実施の形態３に係る第１熱交換器は、実施の形態１に係る第１熱交換器１と同様の効果を奏することができる。

　なお、実施の形態３に係る第１熱交換器においても、実施の形態１に係る第１熱交換器１と同様に、第１伝熱管３ａの上記軸方向に垂直な断面における第１溝部３１ａの条数は、例えば第２伝熱管３ｂの上記軸方向に垂直な断面における第２溝部３１ｂの条数未満であってもよい。このような第１熱交換器では、第１伝熱管３ａおよび第２伝熱管３ｂの各々に流れる液相冷媒の流量差を低減するために必要とされる第１伝熱管３ａと第２伝熱管３ｂとの間の管内圧力損失差が、第１溝部３１ａおよび第２溝部３１ｂの条数およびリード角という２つのパラメータの各差分によって設計されるため、例えば上記管内圧力損失差が当該２つのパラメータの一方の差分のみによっては設計困難な場合にも、当該管内圧力損失差が比較的容易に実現される。

　また、実施の形態３に係る第１熱交換器においても、実施の形態２に係る第１熱交換器１と同様に、各第１溝部３１ａの深さＨ１が、各第２溝部３１ｂの深さＨ２未満であってもよい。このような第１熱交換器では、第１伝熱管３ａおよび第２伝熱管３ｂの各々に流れる液相冷媒の流量差を低減するために必要とされる第１溝部３１ａと第２伝熱管３ｂとの間の管内圧力損失差が、第１溝部３１ａおよび第２溝部３１ｂの深さおよびリード角という２つのパラメータの各差分によって設計されるため、例えば上記管内圧力損失差が当該２つのパラメータの一方の差分のみによっては設計困難な場合にも、当該管内圧力損失差が比較的容易に実現される。

　実施の形態４．
　実施の形態４に係る冷凍サイクル装置および第１熱交換器は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００および第１熱交換器１と基本的に同様の構成を備えるが、各第１伝熱管３ａの管肉厚が各第２伝熱管３ｂの管肉厚未満である点で異なる。

　第１伝熱管３ａの外径は、第２伝熱管３ｂの外径と等しい。第１伝熱管３ａの上記軸方向に垂直な断面における第１溝部３１ａの条数は、例えば第２伝熱管３ｂの上記軸方向に垂直な断面における第２溝部３１ｂの条数と等しい。実施の形態４に係る第１熱交換器では、各第１溝部３１ａの深さＨ１は、例えば各第２溝部３１ｂの深さＨ２と等しい。実施の形態４に係る第１熱交換器では、各第１溝部３１ａのリード角θ１は、例えば各第２溝部３１ｂのリード角θ２と等しい。

　図１０に示されるように、第１伝熱管３ａの管肉厚Ｗ１は、第１内周面３０ａと第１伝熱管３ａの外周面との間の厚み、すなわち第１伝熱管３ａの径方向における第１内周面３０ａと第１伝熱管３ａの外周面との間の距離と定義される。各第１伝熱管３ａの管肉厚Ｗ１は、互いに等しい。

　図１１に示されるように、第２伝熱管３ｂの管肉厚Ｗ２は、第２内周面３０ｂと第２伝熱管３ｂの外周面との間の厚み、すなわち第２伝熱管３ｂの径方向における第２内周面３０ｂと第２伝熱管３ｂの外周面との間の距離と定義される。各第２伝熱管３ｂの管肉厚Ｗ２は、互いに等しい。

　実施の形態４に係る第１熱交換器では、各第１伝熱管３ａの管肉厚Ｗ１が、各第２伝熱管３ｂの管肉厚Ｗ２よりも薄い。このようにしても、第１伝熱管３ａの外径が第２伝熱管３ｂの外径と等しいため、第１伝熱管３ａの管内流路断面積は第２伝熱管３ｂの管内流路断面積未満である。そのため、実施の形態４に係る第１熱交換器においても、実施の形態１に係る第１熱交換器１と同様に、第１伝熱管３ａの管内圧力損失が第２伝熱管３ｂの管内圧力損失よりも小さく、第１伝熱管３ａおよび第２伝熱管３ｂの各々に流れる液相冷媒の流量差が上述した従来の熱交換器のそれと比べて低減されている。その結果、実施の形態４に係る第１熱交換器の熱交換性能も、上述した従来の熱交換器のそれと比べて、高められている。

　第３伝熱管４の管肉厚は、第１伝熱管３ａの管肉厚Ｗ１未満である。第３伝熱管４の外径は、第１伝熱管３ａの外径と等しい。そのため、第１伝熱管３ａの流路抵抗は第３伝熱管４の管内圧力損失と比べて大きい。その結果、実施の形態４に係る第１熱交換器の全体での冷媒の圧力損失は、伝熱管の全体が第２伝熱管３ｂと同等の溝付き配管とされた熱交換器の全体での冷媒の圧力損失と比べて、低く抑えられている。

　このように、実施の形態４に係る第１熱交換器は、実施の形態１に係る第１熱交換器１と同様の効果を奏することができる。

　なお、実施の形態４に係る第１熱交換器においても、実施の形態１に係る第１熱交換器１と同様に、第１伝熱管３ａの上記軸方向に垂直な断面における第１溝部３１ａの条数は、例えば第２伝熱管３ｂの上記軸方向に垂直な断面における第２溝部３１ｂの条数未満であってもよい。このような第１熱交換器では、第１伝熱管３ａおよび第２伝熱管３ｂの各々に流れる液相冷媒の流量差を低減するために必要とされる第１伝熱管３ａと第２伝熱管３ｂとの間の管内圧力損失差が、第１溝部３１ａおよび第２溝部３１ｂの条数、ならびに第１伝熱管３ａおよび第２伝熱管３ｂの管肉厚という２つのパラメータの各差分によって設計されるため、例えば上記管内圧力損失差が当該２つのパラメータの一方の差分のみによっては設計困難な場合にも、当該管内圧力損失差が比較的容易に実現される。

　また、実施の形態４に係る第１熱交換器においても、実施の形態２に係る第１熱交換器１と同様に、各第１溝部３１ａの深さＨ１が、各第２溝部３１ｂの深さＨ２未満であってもよい。このような第１熱交換器では、第１伝熱管３ａおよび第２伝熱管３ｂの各々に流れる液相冷媒の流量差を低減するために必要とされる第１溝部３１ａと第２伝熱管３ｂとの間の管内圧力損失差が、第１溝部３１ａおよび第２溝部３１ｂの深さ、ならびに第１伝熱管３ａおよび第２伝熱管３ｂの管肉厚という２つのパラメータの各差分によって設計されるため、例えば上記管内圧力損失差が当該２つのパラメータの一方の差分のみによっては設計困難な場合にも、当該管内圧力損失差が比較的容易に実現される。

　また、実施の形態４に係る第１熱交換器においても、実施の形態３に係る第１熱交換器１と同様に、各第１溝部３１ａのリード角θ１が、各第２溝部３１ｂのリード角θ２未満であってもよい。このような第１熱交換器では、第１伝熱管３ａおよび第２伝熱管３ｂの各々に流れる液相冷媒の流量差を低減するために必要とされる第１溝部３１ａと第２伝熱管３ｂとの間の管内圧力損失差が、第１溝部３１ａおよび第２溝部３１ｂのリード角、ならびに第１伝熱管３ａおよび第２伝熱管３ｂの管肉厚という２つのパラメータの各差分によって設計されるため、例えば上記管内圧力損失差が当該２つのパラメータの一方の差分のみによっては設計困難な場合にも、当該管内圧力損失差が比較的容易に実現される。

　実施の形態５．
　実施の形態５に係る冷凍サイクル装置および第１熱交換器は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００および第１熱交換器１と基本的に同様の構成を備えるが、第１溝部３１ａの上記条数が第２溝部３１ｂの上記条数未満であり、かつ各第１溝部３１ａの深さＨ１が、各第２溝部３１ｂの深さＨ２未満であり、かつ各第１溝部３１ａのリード角θ１が各第２溝部３１ｂのリード角θ２未満であり、かつ各第１伝熱管３ａの管肉厚Ｗ１が各第２伝熱管３ｂの管肉厚Ｗ２未満である点で異なる。

　実施の形態５に係る第１熱交換器も、上述した実施の形態１～４に係る第１熱交換器と基本的に同等の構成を備えているため、これらと同様の効果を奏することができる。

　また、実施の形態５に係る第１熱交換器では、第１伝熱管３ａおよび第２伝熱管３ｂの各々に流れる液相冷媒の流量差を低減するために必要とされる第１伝熱管３ａと第２伝熱管３ｂとの間の管内圧力損失差が、第１溝部３１ａおよび第２溝部３１ｂの定数、深さ、およびリード角、ならびに第１伝熱管３ａおよび第２伝熱管３ｂの管肉厚という４つのパラメータの各差分によって設計されるため、例えば上記管内圧力損失差が当該４つのパラメータのいずれか３つの差分のみによっては設計困難な場合にも、当該管内圧力損失差が比較的容易に実現される。

　以上のように、実施の形態１～５に係る第１熱交換器では、複数の第１溝部３１ａの条数、深さ、およびリード角、ならびに複数の第１伝熱管３ａの管肉厚の少なくともいずれかが、複数の第２溝部３１ｂの条数、深さ、およびリード角、ならびに複数の第２伝熱管３ｂの管肉厚の少なくともいずれか未満である。

　また、実施の形態１～５に係る第１熱交換器では、複数の第１溝部３１ａの条数、深さ、およびリード角、ならびに複数の第１伝熱管３ａの管肉厚の少なくともいずれかが、複数の第３溝部４１の条数、深さ、およびリード角、ならびに複数の第３伝熱管４の管肉厚の少なくともいずれか超えである。

　実施の形態６．
　実施の形態６に係る冷凍サイクル装置および第１熱交換器は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００および第１熱交換器１と基本的に同様の構成を備えるが、複数の第１伝熱管３ａおよび複数の第２伝熱管３ｂと並列に接続されている複数の第４伝熱管３ｃおよび複数の第５伝熱管３ｄをさらに備える点で異なる。

　複数の第４伝熱管３ｃの各々は、例えば複数の第３伝熱管４の各々よりも上方であって、複数の第２伝熱管３ｂの各々よりも下方に配置されている。つまり、第１熱交換器１が蒸発器として作用する上記第２状態において、各第４伝熱管３ｃにおいて冷媒が流入する流入口が各第３伝熱管４において冷媒が流入する流入口よりも上方かつ各第２伝熱管３ｂにおいて冷媒が流入する流入口よりも下方に配置されている。

　複数の第５伝熱管３ｄの各々は、例えば複数の第３伝熱管４の各々よりも上方であって、複数の第４伝熱管３ｃの各々よりも下方に配置されている。つまり、第１熱交換器１が蒸発器として作用する上記第２状態において、各第５伝熱管３ｄにおいて冷媒が流入する流入口が各第３伝熱管４において冷媒が流入する流入口よりも上方かつ各第４伝熱管３ｃにおいて冷媒が流入する流入口よりも下方に配置されている。

　図１２に示されるように、複数の第４伝熱管３ｃは、第７接続部２１ｃを介して互いに直列に接続されている。複数の第５伝熱管３ｄは、第８接続部２１ｄを介して互いに直列に接続されている。

　図１２に示されるように、複数の第４伝熱管３ｃは、第９接続部２３ｃを介して分配部１０と直列に接続されている。複数の第５伝熱管３ｄは、第１０接続部２３ｄを介して分配部１０と直列に接続されている。第７接続部２１ｃ、第８接続部２１ｄ、第９接続部２３ｃ、および第１０接続部２３ｄの各々は、２つの流出入口を直列に接続する接続管として構成されている。なお、図１２において、実線で示される第７接続部２１ｃおよび第８接続部２１ｄは複数の第４伝熱管３ｃおよび第５伝熱管３ｄの各一端に接続されており、点線で示される第７接続部２１ｃおよび第８接続部２１ｄは複数の第４伝熱管３ｃおよび第５伝熱管３ｄの各他端に接続されている。

　図１２に示されるように、分配部１０は、第１ポートＰ５、第２ポートＰ６、および第３ポートＰ７と、第９接続部２３ｃを介して第４伝熱管３ｃと接続されている第４ポートＰ８と、第１０接続部２３ｄを介して第５伝熱管３ｄと接続されている第５ポートＰ９とを有している。

　第１ポートＰ５、第２ポートＰ６、第４ポートＰ８および第５ポートＰ９は、第３ポートＰ７よりも上方に配置されている。分配部１０は、第１ポートＰ５と第３ポートＰ７との間を接続する冷媒流路と、第２ポートＰ６と第３ポートＰ７との間を接続する冷媒流路と、第４ポートＰ８と第３ポートＰ７との間を接続する冷媒流路と、第５ポートＰ９と第３ポートＰ７との間を接続する冷媒流路とを有している。分配部１０内の各冷媒流路の圧力損失は、例えば互いに同等に設けられている。

　第７接続部２１ｃを介して互いに直列に接続された第４伝熱管３ｃは、第４冷媒流路を構成している。第８接続部２１ｄを介して互いに直列に接続された第５伝熱管３ｄは、第５冷媒流路を構成している。第４冷媒流路は、第５冷媒流路よりも上方に配置されている。第５冷媒流路は、第３冷媒流路よりも上方に配置されている。

　第１冷媒流路、第２冷媒流路、第４冷媒流路および第５冷媒流路は、第３冷媒流路に対して分岐された分流路を構成している。第１冷媒流路、第２冷媒流路、第４冷媒流路および第５冷媒流路は、分配部１０を介して第３冷媒流路と直列に接続されている。第１伝熱管３ａ、第２伝熱管３ｂ、第４伝熱管３ｃ、および第５伝熱管３ｄは、分配部１０に対して互いに並列に接続されている。第１伝熱管３ａ、第２伝熱管３ｂ、第４伝熱管３ｃ、および第５伝熱管３ｄの各々は、分配部１０を介して複数の第３伝熱管４と直列に接続されている。

　第３冷媒流路の一端は、第３流出入部５を介して減圧部１０３に接続されている。第３冷媒流路の他端は、分配部１０を介して第１冷媒流路の一端、第２冷媒流路の一端、第４冷媒流路の一端、および第５冷媒流路の一端に接続されている。第１冷媒流路の他端は、第１流出入部６ａを介して四方弁１０２の第３開口部Ｐ３に接続されている。第２冷媒流路の他端は、第２流出入部６ｂを介して四方弁１０２の第３開口部Ｐ３に接続されている。第４冷媒流路の他端は、第４流出入部６ｃを介して四方弁１０２の第３開口部Ｐ３に接続されている。第５冷媒流路の他端は、第５流出入部６ｄを介して四方弁１０２の第３開口部Ｐ３に接続されている。

　複数の第１伝熱管３ａ、複数の第２伝熱管３ｂ、複数の第３伝熱管４、複数の第４伝熱管３ｃ、および複数の第５伝熱管３ｄの各々は、円管として構成されている。

　複数の第４伝熱管３ｃの管内圧力損失は、複数の第２伝熱管３ｂの管内圧力損失よりも大きく、複数の第５伝熱管３ｄの管内圧力損失よりも小さい。複数の第５伝熱管３ｄの管内圧力損失は、複数の第３伝熱管４の管内圧力損失よりも大きい。

　各第４伝熱管３ｃは、図示しない第４内周面と、図示しない複数の第４溝部とを有している。第４内周面は、第４伝熱管３ｃの内部を流れる冷媒と接する面である。各第４溝部は、第４内周面に対して凹んでいる。複数の第４溝部の各々の構成は、例えば互いに等しい。各第４溝部は、第４伝熱管３ｃの周方向において互いに間隔を隔てて配置されている。各第４溝部は、第４伝熱管３ｃの中心軸Ｏに対して螺旋状に設けられている。各第４溝部は、第４伝熱管３ｃの径方向とは交差する。各第４溝部の上記周方向の幅は、例えば第４伝熱管３ｃの径方向の外周に向かうにつれて狭くなるように設けられている。

　各第５伝熱管３ｄは、図示しない第５内周面と、図示しない複数の第５溝部とを有している。第５内周面は、第５伝熱管３ｄの内部を流れる冷媒と接する面である。各第５溝部は、第５内周面に対して凹んでいる。複数の第５溝部の各々の構成は、例えば互いに等しい。各第５溝部は、第５伝熱管３ｄの周方向において互いに間隔を隔てて配置されている。各第５溝部は、第５伝熱管３ｄの中心軸Ｏに対して螺旋状に設けられている。各第５溝部は、第５伝熱管３ｄの径方向とは交差する。各第５溝部の上記周方向の幅は、例えば第５伝熱管３ｄの径方向の外周に向かうにつれて狭くなるように設けられている。

　第２伝熱管３ｂと第４伝熱管３ｃとの相対的な関係および第４伝熱管３ｃと第５伝熱管３ｄとの相対的な関係は、第１伝熱管３ａと第２伝熱管３ｂとの相対的な関係と同等である。つまり、第２溝部３１ｂの条数、深さ、およびリード角、ならびに第２伝熱管３ｂの管肉厚の少なくともいずれかが、第４溝部の条数、深さ、およびリード角、ならびに第４伝熱管３ｃの管肉厚の少なくともいずれか未満である。第４溝部の条数、深さ、およびリード角、ならびに第４伝熱管３ｃの管肉厚の少なくともいずれかが、第５溝部の条数、深さ、およびリード角、ならびに第５伝熱管３ｄの管肉厚の少なくともいずれか未満である。なお、第４溝部および第５溝部の各々の条数、深さ、およびリード角は、第１溝部３１ａおよび第２溝部３１ｂの条数、深さおよびリード角と同様に定義される。第４伝熱管３ｃおよび第５伝熱管３ｄの各管肉厚は、第１伝熱管３ａおよび第２伝熱管３ｂの各管肉厚と同様に定義される。

　第２溝部３１ｂの条数は、例えば、第１溝部３１ａの条数超えであって、かつ第４溝部の条数未満である。すなわち、条数、深さ、リード角、および管肉厚のうち、第１伝熱管３ａと第２伝熱管３ｂとの間で上記大小関係が成立するパラメータは、例えば第２伝熱管３ｂと第４伝熱管３ｃとの間で上記大小関係が成立するパラメータと同じである。つまり、第１伝熱管３ａ、第２伝熱管３ｂ、および第４伝熱管３ｃは、例えばこれらの条数、深さ、リード角、および管肉厚のうちの任意のパラメータが２段階の上記大小関係を成すように設けられている。また、例えば第２溝部３１ｂの条数が第１溝部３１ａの条数超えであって、第２溝部３１ｂの深さが複数の第４溝部の深さ未満であってもよい。すなわち、条数、深さ、リード角、および管肉厚のうち、第１伝熱管３ａと第２伝熱管３ｂとの間で上記大小関係が成立するパラメータは、第２伝熱管３ｂと第４伝熱管３ｃとの間で上記大小関係が成立するパラメータと、異なっていてもよい。上記の場合、第２溝部３１ｂの条数は第４溝部の条数と等しくてもよい。つまり、条数、深さ、リード角、および管肉厚のうち第１伝熱管３ａと第２伝熱管３ｂとの間で上記大小関係が成立するパラメータについて、第２伝熱管３ｂと第４伝熱管３ｃとは等しく設けられていてもよい。

　第４溝部の条数は、例えば、第２溝部３１ｂの条数超えであって、かつ第５溝部の条数未満である。すなわち、条数、深さ、リード角、および管肉厚のうち、第２伝熱管３ｂと第４伝熱管３ｃとの間で上記大小関係が成立するパラメータは、例えば第４伝熱管３ｃと第５伝熱管３ｄとの間で上記大小関係が成立するパラメータと同じである。つまり、第１伝熱管３ａ、第２伝熱管３ｂ、第４伝熱管３ｃ、および第５伝熱管３ｄは、例えばこれらの条数、深さ、リード角、および管肉厚のうちの任意のパラメータが３段階の上記大小関係を成すように設けられている。また、例えば第４溝部の条数が第２溝部３１ｂの条数超えであって、第４溝部の深さが複数の第５溝部の深さ未満であってもよい。すなわち、条数、深さ、リード角、および管肉厚のうち、第２伝熱管３ｂと第４伝熱管３ｃとの間で上記大小関係が成立するパラメータは、第４伝熱管３ｃと第５伝熱管３ｄとの間で上記大小関係が成立するパラメータと、異なっていてもよい。上記の場合、第５溝部の条数は第４溝部の条数と等しくてもよい。つまり、条数、深さ、リード角、および管肉厚のうち第２伝熱管３ｂと第４伝熱管３ｃとの間で上記大小関係が成立するパラメータについて、第４伝熱管３ｃおよび第５伝熱管３ｄは等しく設けられていてもよい。

　実施の形態６に係る第１熱交換器１の容量は、分配部１０と四方弁１０２の第３開口部Ｐ３との間を接続する冷媒流路の数が多いため、実施の形態１に係る第１熱交換器１の容量よりも多い。一方で、実施の形態６に係る第１熱交換器１は、分配部１０と四方弁１０２の第３開口部Ｐ３との間を接続する第１～第５冷媒流路の構成が、実施の形態１に係る第１熱交換器１における第１～第３冷媒流路の構成と基本的に同様の構成を備えているため、実施の形態１に係る第１熱交換器１と同様の効果を奏することができる。

　なお、実施の形態１～６に係る冷凍サイクル装置は、少なくとも１つの第１溝部３１ａおよび少なくとも１つの第２溝部３１ｂを備えていればよい。実施の形態１～６に係る冷凍サイクル装置が１つの第２溝部３１ｂを備える場合には、深さ、リード角、および管肉厚の少なくともいずれかについて、第１溝部３１ａは第２溝部３１ｂ未満であればよい。同様に、実施の形態６に係る冷凍サイクル装置は、少なくとも１つの第４溝部を備えていればよい。実施の形態６に係る冷凍サイクル装置が１つの第４溝部を備える場合には、深さおよびリード角の少なくともいずれかについて、第２溝部３１ｂは第４溝部未満であればよい。

　実施の形態７．
　実施の形態７に係る冷凍サイクル装置および第１熱交換器は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００および第１熱交換器１と基本的に同様の構成を備えるが、第１伝熱管３ａ、第２伝熱管３ｂ、および第３伝熱管４が扁平管として構成されている点で異なる。なお、実施の形態７に係る熱交換器は、実施の形態２～５に係る熱交換器のいずれかと同様の構成を備えていてもよい。図１３は、実施の形態６に係る第１熱交換器と同様に、第１伝熱管３ａ、第２伝熱管３ｂ、第４伝熱管３ｃおよび第５伝熱管３ｄが互いに並列に接続されており、かつ第１伝熱管３ａ、第２伝熱管３ｂ、第４伝熱管３ｃおよび第５伝熱管３ｄが扁平管として構成されている実施の形態７に係る熱交換器を示す図である。なお、図１３では、便宜上、第１伝熱管３ａ、第２伝熱管３ｂ、第４伝熱管３ｃおよび第５伝熱管３ｄの各構成が同じように図示されている。

　複数の第１伝熱管３ａの管内圧力損失は、複数の第２伝熱管３ｂの管内圧力損失よりも小さい。複数の第２伝熱管３ｂの管内圧力損失は、複数の第４伝熱管３ｃの管内圧力損失よりも小さい。複数の第４伝熱管３ｃの管内圧力損失は、複数の第５伝熱管３ｄの管内圧力損失よりも小さい。好ましくは、複数の第１伝熱管３ａの管内圧力損失は、複数の第３伝熱管４の管内圧力損失よりも大きい。

　図１４および図１５に示されるように、第１伝熱管３ａの外形は、第２伝熱管３ｂの外形と同一である。第１伝熱管３ａの穴数は、第２伝熱管３ｂの穴数よりも少ない。第１伝熱管３ａの管肉厚Ｗ１は、例えば第２伝熱管３ｂの管肉厚Ｗ２と等しい。このようにしても、第１伝熱管３ａの外径が第２伝熱管３ｂの外径と等しいため、第１伝熱管３ａの管内圧力損失が第２伝熱管３ｂの管内圧力損失よりも小さくなる。そのため、実施の形態７に係る第１熱交換器においても、実施の形態１に係る第１熱交換器１と同様に、第１伝熱管３ａおよび第２伝熱管３ｂの各々に流れる液相冷媒の流量差が上述した従来の熱交換器のそれと比べて低減されている。その結果、実施の形態７に係る第１熱交換器の熱交換性能も、上述した従来の熱交換器のそれと比べて、高められている。

　図１６および図１７に示されるように、実施の形態７に係る第１熱交換器では、第１伝熱管３ａの管肉厚Ｗ１が第２伝熱管３ｂの管肉厚Ｗ２よりも薄くてもよい。この場合、第１伝熱管３ａの穴数が第２伝熱管３ｂの穴数と等しくてもよい。このようにしても、第１伝熱管３ａの外径が第２伝熱管３ｂの外径と等しいため、第１伝熱管３ａの管内圧力損失が第２伝熱管３ｂの管内圧力損失よりも小さくなる。また、第１伝熱管３ａの穴数が第２伝熱管３ｂの穴数よりも少なくてもよい。

　また、複数の第４伝熱管３ｃの管内圧力損失は、複数の第２伝熱管３ｂの管内圧力損失よりも大きく、複数の第５伝熱管３ｄの管内圧力損失よりも小さい。複数の第５伝熱管３ｄの管内圧力損失は、複数の第３伝熱管４の管内圧力損失よりも大きい。

　第２伝熱管３ｂと第４伝熱管３ｃとの相対的な関係および第４伝熱管３ｃと第５伝熱管３ｄとの相対的な関係は、第１伝熱管３ａと第２伝熱管３ｂとの相対的な関係と同等である。つまり、第２伝熱管３ｂの穴数および管肉厚の少なくともいずれかが、第４伝熱管３ｃの穴数および第４伝熱管３ｃの管肉厚の少なくともいずれか未満である。第２伝熱管３ｂの穴数および第４伝熱管３ｃの管肉厚の少なくともいずれかが、第５伝熱管３ｄの穴数および第５伝熱管３ｄの管肉厚の少なくともいずれか未満である。

　第２伝熱管３ｂの穴数は、例えば、第１伝熱管３ａの穴数超えであって、かつ第４伝熱管３ｃの穴数未満である。すなわち、穴数および管肉厚のうち、第１伝熱管３ａと第２伝熱管３ｂとの間で上記大小関係が成立するパラメータは、例えば第２伝熱管３ｂと第４伝熱管３ｃとの間で上記大小関係が成立するパラメータと同じである。つまり、第１伝熱管３ａ、第２伝熱管３ｂ、および第４伝熱管３ｃは、例えばこれらの穴数および管肉厚のうちの任意のパラメータが２段階の上記大小関係を成すように設けられている。また、例えば第２伝熱管３ｂの穴数が第１伝熱管３ａの穴数超えであって、第２伝熱管３ｂの管肉厚が第４伝熱管３ｃの管肉厚未満であってもよい。すなわち、穴数および管肉厚のうち、第１伝熱管３ａと第２伝熱管３ｂとの間で上記大小関係が成立するパラメータは、第２伝熱管３ｂと第４伝熱管３ｃとの間で上記大小関係が成立するパラメータと、異なっていてもよい。上記の場合、第２伝熱管３ｂの穴数は第４伝熱管３ｃの穴数と等しくてもよい。つまり、穴数および管肉厚のうち第１伝熱管３ａと第２伝熱管３ｂとの間で上記大小関係が成立するパラメータについて、第２伝熱管３ｂと第４伝熱管３ｃとは等しく設けられていてもよい。

　第４伝熱管３ｃの穴数は、例えば第４伝熱管３ｃの穴数未満である。すなわち、穴数および管肉厚のうち、第２伝熱管３ｂと第４伝熱管３ｃとの間で上記大小関係が成立するパラメータは、例えば第４伝熱管３ｃと第５伝熱管３ｄとの間で上記大小関係が成立するパラメータと同じである。つまり、第１伝熱管３ａ、第２伝熱管３ｂ、第４伝熱管３ｃ、および第５伝熱管３ｄは、例えばこれらの穴数および管肉厚のうちの任意のパラメータが２段階の上記大小関係を成すように設けられている。また、例えば第４伝熱管３ｃの穴数が第２伝熱管３ｂの穴数超えであって、第４伝熱管３ｃの管肉厚が第５伝熱管３ｄの管肉厚未満であってもよい。すなわち、穴数および管肉厚のうち、第２伝熱管３ｂと第４伝熱管３ｃとの間で上記大小関係が成立するパラメータは、第４伝熱管３ｃと第５伝熱管３ｄとの間で上記大小関係が成立するパラメータと、異なっていてもよい。上記の場合、第４伝熱管３ｃの穴数は第５伝熱管３ｄの穴数と等しくてもよい。つまり、穴数および管肉厚のうち第２伝熱管３ｂと第４伝熱管３ｃとの間で上記大小関係が成立するパラメータについて、第４伝熱管３ｃと第５伝熱管３ｄとは等しく設けられていてもよい。

　このようにすれば、実施の形態７に係る第１熱交換器も、上述した実施の形態６に係る第１熱交換器と基本的に同等の構成を備えているため、これ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では、第１伝熱管３ａおよび第２伝熱管３ｂの穴数および管肉厚の少なくともいずれかによって、第１伝熱管３ａの管内圧力損失が第２伝熱管３ｂの管内圧力損失よりも小さくされているが、これに限られるものではない。第１伝熱管３ａおよび第２伝熱管３ｂは、実施の形態１～６のいずれかにおける第１伝熱管３ａおよび第２伝熱管３ｂと同様に、第１溝部３１ａおよび第２溝部３１ｂを有しており、これらの条数、深さ、およびリード角の少なくともいずれかによって、第１伝熱管３ａの管内圧力損失が第２伝熱管３ｂの管内圧力損失よりも小さくされていてもよい。

　また、実施の形態１～７に係る冷凍サイクル装置において、第１冷媒流路の流路長は第２冷媒流路の流路長と等しく設けられているが、これに限られるものではない。第１冷媒流路の流路長は、第２冷媒流路の流路長と異なっていてもよい。第１冷媒流路の流路長は、例えば第２冷媒流路の流路長よりも短くてもよい。

　また、実施の形態１～７に係る冷凍サイクル装置において、第１伝熱管３ａの外形は第２伝熱管３ｂの外形と同一に設けられているが、これに限られるものではない。第１伝熱管３ａの外径は、例えば第２伝熱管３ｂの外径超えであってもよい。第３伝熱管４の外径は、例えば第１伝熱管３ａの外径超えであってもよい。

　また、実施の形態１～７に係る冷凍サイクル装置において、第２熱交換器１１も第１熱交換器１と同様の構成を備えていてもよい。この場合、第２熱交換器１１の第３流出入部５は減圧部１０３に、第１流出入部６ａおよび第２流出入部６ｂは四方弁１０２の第４開口部Ｐ４に、接続されていればよい。

　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。

　１　第１熱交換器、２　フィン、３ａ　第１伝熱管、３ｂ　第２伝熱管、３ｃ　第４伝熱管、３ｄ　第５伝熱管、４　第３伝熱管、５　第３流出入部、６ａ　第１流出入部、６ｂ　第２流出入部、６ｃ　第４流出入部、６ｄ　第５流出入部、１０　分配部、１１　第２熱交換器、２１ａ　第１接続部、２１ｂ　第２接続部、２２　第３接続部、２３ａ　第４接続部、２３ｂ　第５接続部、２４　第６接続部、２１ｃ　第７接続部、２１ｄ　第８接続部、２３ｃ　第９接続部、２３ｄ　第１０接続部、３０ａ　第１内周面、３０ｂ　第２内周面、３１ａ　第１溝部、３１ｂ　第２溝部、４０　第３内周面、４１　第３溝部、１００　冷凍サイクル装置、１０１　圧縮機、１０２　四方弁、１０３　減圧部、１０４　第１ファン、１０５　第２ファン。

Claims

　分配部と、
　前記分配部に対して並列に接続されている第１伝熱管および第２伝熱管とを備え、
　前記第１伝熱管は、前記第２伝熱管よりも上方に配置されており、
　前記第１伝熱管は、第１内周面と、前記第１内周面に対して凹んでおり、かつ前記第１伝熱管の周方向に並んで配置されている少なくとも１つの第１溝部とを有し、
　前記第２伝熱管は、第２内周面と、前記第２内周面に対して凹んでおり、かつ前記第２伝熱管の周方向に並んで配置されている少なくとも１つの第２溝部とを有し、
　前記第１伝熱管の管内圧力損失は、前記第２伝熱管の管内圧力損失よりも小さい、熱交換器。
　前記少なくとも１つの第１溝部および前記少なくとも１つの第２溝部の条数、深さ、リード角、ならびに前記第１伝熱管および前記第２伝熱管の管肉厚の少なくともいずれかについて、
　前記少なくとも１つの第１溝部の条数、深さ、リード角、および前記第１伝熱管の管肉厚の少なくともいずれかは、前記少なくとも１つの第２溝部の条数、深さ、リード角、および前記第２伝熱管の管肉厚の少なくともいずれかよりも小さい、請求項１に記載の熱交換器。
　前記分配部を介して前記第１伝熱管および前記第２伝熱管と直列に接続されている第３伝熱管をさらに備え、
　前記第１伝熱管の管内圧力損失は、前記第２伝熱管の管内圧力損失よりも小さく、前記第３伝熱管の管内圧力損失よりも大きい、請求項１または２に記載の熱交換器。
　前記第３伝熱管は、円管として構成されており、
　前記第３伝熱管は、第３内周面と、前記第３内周面に対して凹んでおり、かつ前記第３伝熱管の周方向に並んで配置されている少なくとも１つの第３溝部とを有し、
　前記少なくとも１つの第１溝部および前記少なくとも１つの第３溝部の条数、深さ、リード角、ならびに前記第１伝熱管および前記第３伝熱管の管肉厚の少なくともいずれかについて、
　前記少なくとも１つの第１溝部の条数、深さ、リード角、および前記第１伝熱管の管肉厚の少なくともいずれかは、前記少なくとも１つの第３溝部の条数、深さ、リード角、および前記第３伝熱管の管肉厚の少なくともいずれかよりも大きい、請求項３に記載の熱交換器。
　分配部と、
　前記分配部に対して並列に接続されている複数の伝熱管とを備え、
　前記複数の伝熱管は、第１伝熱管と、前記第１伝熱管よりも下方に配置されている第２伝熱管とを含み、
　前記第１伝熱管および前記第２伝熱管は、扁平管として構成されており、
　前記第１伝熱管の管内圧力損失は、前記第２伝熱管の管内圧力損失よりも小さい、熱交換器。
　前記第１伝熱管および前記第２伝熱管の内部には、少なくとも１つの穴が設けられており、
　前記第１伝熱管および前記第２伝熱管の穴数および管肉厚の少なくともいずれかについて、前記第１伝熱管は、前記第２伝熱管未満である、請求項５に記載の熱交換器。
　前記分配部を介して前記第１伝熱管および前記第２伝熱管と直列に接続されている第３伝熱管をさらに備え、
　前記第１伝熱管の管内圧力損失は、前記第２伝熱管の管内圧力損失よりも小さく、前記第３伝熱管の管内圧力損失よりも大きい、請求項５または６に記載の熱交換器。
　前記第３伝熱管は、扁平管として構成されており、
　前記第３伝熱管の内部には、少なくとも１つの穴が設けられており、
　前記第１伝熱管および前記第３伝熱管の穴数および管肉厚の少なくともいずれかについて、前記第３伝熱管は、前記第１伝熱管未満である、請求項７に記載の熱交換器。
　分配部と、
　前記分配部に対して並列に接続されている第１伝熱管および第２伝熱管と、
　前記分配部を介して前記第１伝熱管および前記第２伝熱管と直列に接続されている第３伝熱管とを備え、
　前記第１伝熱管は、前記第２伝熱管よりも上方に配置されており、
　前記第１伝熱管の管内圧力損失は、前記第２伝熱管の管内圧力損失よりも小さく、前記第３伝熱管の管内圧力損失よりも大きい、熱交換器。
　前記第１伝熱管により構成される第１冷媒流路の流路長は、前記第２伝熱管により構成される第２冷媒流路の流路長と等しい、請求項１～９のいずれか１項に記載の熱交換器。
　分配部と、
　前記分配部に対して並列に接続されている第１伝熱管および第２伝熱管とを備え、
　前記第１伝熱管は、前記第２伝熱管よりも上方に配置されており、
　前記第１伝熱管により構成される第１冷媒流路の流路長は、前記第２伝熱管により構成される第２冷媒流路の流路長と等しく、
　前記第１伝熱管の管内圧力損失は、前記第２伝熱管の管内圧力損失よりも小さい、熱交換器。
　前記第１伝熱管の外形は、前記第２伝熱管の外形と同一である、請求項１～１１のいずれか１項に記載の熱交換器。
　圧縮機、流路切替部、減圧部、第１熱交換器、および第２熱交換器を備え、
　前記流路切替部は、冷媒が前記圧縮機、前記第１熱交換器、前記減圧部、および前記第２熱交換器を順に流れる第１状態と、前記冷媒が前記圧縮機、前記第２熱交換器、前記減圧部、および前記第１熱交換器を順に流れる第２状態とを切り替えるように設けられており、
　前記第１熱交換器は、請求項１～１２のいずれか１項に記載の熱交換器として設けられており、かつ、前記第１状態では前記分配部が前記第１伝熱管および前記第２伝熱管よりも前記冷媒が流れる方向の下流側に、前記第２状態では前記分配部が前記第１伝熱管および前記第２伝熱管よりも前記冷媒が流れる方向の上流側に位置するように、配置されている、冷凍サイクル装置。