JP2001304783A

JP2001304783A - 室外熱交換器、室内熱交換器、及び空気調和装置

Info

Publication number: JP2001304783A
Application number: JP2000113517A
Authority: JP
Inventors: Koichi Kita; 宏一北; Ryuzaburo Yajima; 龍三郎矢嶋
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2000-04-14
Filing date: 2000-04-14
Publication date: 2001-10-31

Abstract

(57)【要約】【課題】空気調和装置の熱交換器の伝熱管を細径化す
るためにＲ３２単一冷媒またはＲ３２組成リッチの混合
冷媒を用いるとともに、熱交換器(13,15) の具体構成を
特定して性能の低下を抑えながら小型化を可能とする。【解決手段】室外熱交換器(13)の伝熱管(13p) の平均
内径ｄを6.0mm ≦ｄ≦6.5mm とし、室内熱交換器(15)の
伝熱管(15p) の平均内径ｄを5.4mm ≦ｄ≦5.9mmとす
る。そして、プレートフィン(13f,15f) に例えばスリッ
トフィンまたはルーバーフィンを用いる場合は、室外熱
交換器(13)のフィンピッチP1を1.2mm ≦P1≦2.0mm とし
て、室内熱交換器のフィンピッチP1を1.0mm ≦P1≦1.8m
m とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、室外熱交換器、室
内熱交換器、及びこれらの熱交換器を備えた空気調和装
置に関し、特に、室外熱交換器及び室内熱交換器の小型
化技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、空気調和装置の室外熱交換器
及び室内熱交換器には、一般に、縦横に配列した伝熱管
を多数のプレートフィンに貫通させて固定したプレート
フィンコイル形の空気熱交換器が用いられている。そし
て、空気調和装置の冷媒としては、例えばＲ２２やＲ４
０７Ｃなどが用いられている。

【０００３】上記空気熱交換器は、伝熱管として内面溝
付伝熱管を使用したり、プレートフィンとしてスリット
付きのフィンやルーバ付きのフィンを使用したりするこ
とで、伝熱性能を従前よりも改善し、それによって伝熱
管の細径化が進められてきている。例えば、Ｒ２２を使
用する空気調和装置では、従前は外径が9.52mmの伝熱管
が使用されていたのに対して、現在では、室外熱交換器
では外径が8.0mm 、室内熱交換器では外径が7.0mm の伝
熱管が用いられるようになっている。そして、このよう
に伝熱管を細径化することによって空気熱交換器を小型
化し、ひいては空気調和装置の小型化が可能となってき
ている。

【０００４】一方、伝熱管を今後さらに細径化すること
を考えた場合、流速の増加により熱交換器における圧力
損失が増大するのを防止するためにはパス数を増やす必
要がある。しかし、パス数を増やすと、冷媒が分流器か
ら各パスに分流しにくくなり、冷媒の偏流が生じるおそ
れがある。また、伝熱管の細径化に伴ってフィンピッチ
を狭めると、室外熱交換器での着霜や室内熱交換器での
露付きまたは氷結が生じやすくなる。以上のことから、
性能を犠牲にせずに伝熱管を現状よりさらに細径化する
ことは、実際には極めて困難であった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、本願出願人
は、地球温暖化の防止を図る観点から、冷媒にＲ３２ま
たはその混合冷媒を用い、該冷媒の特性を生かして冷媒
の充填量を低減することで伝熱管の細径化を可能とする
技術を開発し、これを既に出願している（特願平１１−
０５４２８９号参照）。

【０００６】上記出願の熱交換器は、伝熱管をＲ３２に
対応して細径化する場合の内径寸法を特定したものであ
り、上述したように冷媒の充填量を低減することを主た
る目的としている。この技術を利用すれば、パス数を増
やさずに伝熱管を細径化することで空気熱交換器をより
小型化することが可能となると考えられるが、実際に空
気熱交換器を小型化するにあたっては、性能が低下しな
いようにフィンや伝熱管の具体的な構成を特定する必要
がある。

【０００７】本発明は、以上のような観点から創案され
たものであり、その目的とするところは、空気調和装置
の熱交換器の伝熱管を細径化するためにＲ３２単一冷媒
またはＲ３２を多く含んだ混合冷媒を用いるとともに、
熱交換器の具体構成を特定して性能の低下を抑えながら
小型化を可能とすることである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、冷媒としてＲ
３２またはその混合冷媒を用いて空気熱交換器の伝熱管
を細径化すると共に、プレートフィンの種類に応じたフ
ィンピッチや、伝熱管の段ピッチ及び列ピッチを特定す
るようにしたものである。

【０００９】−構成− 具体的に、本発明が講じた第１ないし第１１の解決手段
は、Ｒ３２またはその混合冷媒による蒸気圧縮式冷凍サ
イクルを行う空気調和装置(1) に用いられるプレートフ
ィンコイル形の室外熱交換器を前提としており、伝熱管
の平均内径ｄを6.0mm ≦ｄ≦6.5mm としている。

【００１０】そして、第１の解決手段は、プレートフィ
ン(13f) をスリットフィンまたはルーバーフィンとし
て、そのフィンピッチP1を1.2mm ≦P1≦2.0mm に設定し
たものである。なお、これらのフィン(13f) は、プレー
トフィンに複数の小さな切り起こしを設けたものであ
り、スリットフィンは切り起こしをプレートフィンの平
面と平行にしたもの、ルーバーフィンは切り起こしをプ
レートフィンの平面に対して傾斜させたものである。

【００１１】また、本発明が講じた第２の解決手段は、
プレートフィン(13f) をフラットフィンまたはワッフル
フィンとして、フィンピッチP1を0.8mm ≦P1≦1.7mm に
設定したものである。なお、これらのフィン(13f) は、
プレートに切り起こしを設けないものであり、フラット
フィンは平板状のプレートフィンで、ワッフルフィンは
プレートフィンを波型に成形したものである。

【００１２】また、本発明が講じた第３の解決手段は、
プレートフィン(13f) を、風上から風下に向かって切り
起こし面積の大きくなるスリットフィンまたはルーバー
フィンとして、フィンピッチP1を1.0mm ≦P1≦1.85mmに
設定したものである。

【００１３】また、本発明が講じた第４の解決手段は、
伝熱管(13p) の段ピッチP2と列ピッチP2の積Ａを、220m
m²≦Ａ≦420mm²に設定したものである。

【００１４】また、本発明が講じた第５の解決手段は、
上記第４の解決手段において、伝熱管(13p) の段ピッチ
P2と列ピッチP3の積Ａをさらに限定し、250mm²≦Ａ≦39
0mm²に設定したものである。

【００１５】また、本発明が講じた第６の解決手段は、
上記第４または第５の解決手段においてプレートフィン
(13f) をスリットフィンまたはルーバーフィンとしたも
ので、第７の解決手段は、第６の解決手段においてフィ
ンピッチP1を1.2mm ≦P1≦2.0mm に設定したものであ
る。

【００１６】また、本発明が講じた第８の解決手段は、
上記第４または第５の解決手段においてプレートフィン
(13f) をフラットフィンまたはワッフルフィンとしたも
ので、第９の解決手段は、第８の解決手段においてフィ
ンピッチP1を0.8mm ≦P1≦1.7mm に設定したものであ
る。

【００１７】また、本発明が講じた第１０の解決手段
は、上記第４または第５の解決手段において、プレート
フィン(13f) を、風上から風下に向かって切り起こし面
積の大きくなるスリットフィンまたはルーバーフィンと
したもので、第１１の解決手段は、第１０の解決手段に
おいてフィンピッチP1を1.0mm ≦P1≦1.85mmに設定した
ものである。

【００１８】次に、本発明が講じた第１２ないし第２２
の解決手段は、Ｒ３２またはその混合冷媒による蒸気圧
縮式冷凍サイクルを行う空気調和装置(1) に用いられる
プレートフィンコイル形の室内熱交換器を前提とし、伝
熱管(15p) の平均内径ｄを5.4mm ≦ｄ≦5.9mm としてい
る。

【００１９】そして、第１２の解決手段は、プレートフ
ィン(15f) をスリットフィンまたはルーバーフィンとし
て、フィンピッチP1を1.0mm ≦P1≦1.8mm に設定したも
のである。

【００２０】また、本発明が講じた第１３の解決手段
は、プレートフィン(15f) をフラットフィンまたはワッ
フルフィンとして、フィンピッチP1を0.6mm ≦P1≦1.5m
m に設定したものである。

【００２１】また、本発明が講じた第１４の解決手段
は、プレートフィン(15f)を、風上から風下に向かって
切り起こし面積の大きくなるスリットフィンまたはルー
バーフィンとして、フィンピッチP1を0.8mm ≦P1≦1.65
mmに設定したものである。

【００２２】また、本発明が講じた第１５の解決手段
は、伝熱管(15p) の段ピッチP2と列ピッチP3の積Ａを、
180mm²≦Ａ≦250mm²に設定したものである。

【００２３】また、本発明が講じた第１６の解決手段
は、上記第１５の解決手段において、伝熱管(15p) の段
ピッチP2と列ピッチP3の積Ａをさらに限定し、190mm²≦
Ａ≦240mm²に設定したものである。

【００２４】また、本発明が講じた第１７の解決手段
は、上記第１５または第１６の解決手段において、プレ
ートフィン(15f) をスリットフィンまたはルーバーフィ
ンとしたもので、第１８の解決手段は、第１７の解決手
段においてフィンピッチP1を1.0mm ≦P1≦1.85mmに設定
したものである。

【００２５】また、本発明が講じた第１９の解決手段
は、上記第１５または第１６の解決手段において、プレ
ートフィン(15f) をフラットフィンまたはワッフルフィ
ンとしたもので、第２０の解決手段は、第１９の解決手
段においてフィンピッチP1を0.6mm ≦P1≦1.5mm に設定
したものである。

【００２６】また、本発明が講じた第２１の解決手段
は、上記第１５または第１６の解決手段において、プレ
ートフィン(15f) を、風上から風下に向かって切り起こ
し面積の大きくなるスリットフィンまたはルーバーフィ
ンとしたもので、第２２の解決手段は、第２１の解決手
段においてフィンピッチP1を0.8mm ≦P1≦1.65mmに設定
したものである。

【００２７】次に、本発明が講じた第２３ないし第３１
の解決手段は、Ｒ３２またはその混合冷媒による蒸気圧
縮式冷凍サイクルを行うように、圧縮機(11)と、室外熱
交換器(13)と、減圧機構(14)と、室内熱交換器(15)とが
順に接続された冷媒回路(10)を備えた空気調和装置を前
提としている。

【００２８】そして、第２３の解決手段は、室外熱交換
器(13)として、請求項１ないし１１の何れか１記載の室
外熱交換器を備えたものである。

【００２９】また、本発明が講じた第２４の解決手段
は、室内熱交換器(15)として、請求項１２ないし２２の
何れか１記載の室内熱交換器を備えたものである。

【００３０】また、本発明が講じた第２５の解決手段
は、室外熱交換器(13)として請求項１ないし１１の何れ
か１記載の室外熱交換器を備え、室内熱交換器(15)とし
て請求項１２ないし２２の何れか１記載の室内熱交換器
を備えたものである。

【００３１】また、本発明が講じた第２６ないし第３１
の解決手段は、上記第２３，２４または２５の空気調和
装置(1) において、使用する冷媒を特定したものであ
る。

【００３２】そして、第２６の解決手段は、冷媒として
Ｒ３２を使用することとしたものである。

【００３３】また、本発明が講じた第２７の解決手段
は、冷媒として、Ｒ３２を７５質量％以上１００質量％
未満含むＲ３２組成リッチの混合冷媒を使用することと
したものである。

【００３４】また、本発明が講じた第２８の解決手段
は、冷媒として、Ｒ３２とＲ１２５の混合冷媒を使用
し、該混合冷媒が、Ｒ３２を７５質量％以上１００質量
％未満含むこととしたものである。

【００３５】また、本発明が講じた第２９の解決手段
は、冷媒として、Ｒ３２とＲ１３４ａの混合冷媒を使用
し、該混合冷媒が、Ｒ３２を７５質量％以上１００質量
％未満含むこととしたものである。

【００３６】また、本発明が講じた第３０の解決手段
は、冷媒として、Ｒ３２と炭化水素系冷媒（ＨＣ系冷
媒）の混合冷媒を使用し、該混合冷媒が、Ｒ３２を７５
質量％以上１００質量％未満含むこととしたものであ
る。

【００３７】また、本発明が講じた第３１の解決手段
は、上記第３０の解決手段において、炭化水素系冷媒
を、プロパン、ブタン、イソブタンの何れか１としたも
のである。

【００３８】−作用− 上記各解決手段では、Ｒ３２またはその混合冷媒を使用
するようにしている。Ｒ３２は、図２に示すようにＲ２
２やＲ４０７ｃなどと比較して潜熱比が大きく、同一能
力とした場合には冷媒の質量流量はＲ２２の約６０％で
済む。そして、同じ熱交換器を使用するとした場合、圧
力損失はＲ２２の約４０％まで減少する。このため、圧
力損失が低下する分だけ伝熱管を細くしても、熱交換器
で生じる圧力損失をＲ２２と同程度に抑えられるので、
その範囲であればパス数を増やさなくてもよいことにな
る。

【００３９】−伝熱管の寸法設定− ここで、例えば室外熱交換器(13)において、Ｒ２２で外
径が8.0mm の伝熱管(13p) を使用すると仮定する。伝熱
管(13p) は、一般に外径寸法を呼び寸法として表すもの
であるが、管内圧力損失を考える場合には伝熱管平均内
径で表すことが好ましい。外径が8.0mm の伝熱管(13p)
の平均内径は、内面溝の形状や、肉厚、拡管率などで異
なるが、ほぼ7.3mm 〜7.8mm 程度の範囲に入る。一方、
円管の摩擦損失の関係から、圧力損失は伝熱管(13p) の
平均内径の１／５乗にほぼ比例するので、Ｒ３２を使用
する場合は伝熱管の平均内径をＲ２２に対して０．４の
１／５乗で約０．８３倍とすることができ、平均内径で
表すと6.0mm 〜6.5mm とすることができる。

【００４０】以上のことは、室内熱交換器(15)について
もほぼ同様に考えることができる。つまり、Ｒ２２で外
径が7.0mm の伝熱管(15p) を使用するとすれば、その平
均内径は6.6mm 〜7.0mm の範囲であり、Ｒ３２の場合は
平均内径を5.4mm 〜5.9mm とすることができる。

【００４１】−フィンピッチの設定− また、Ｒ３２は、飽和温度／圧力勾配比が図２に示すよ
うにＲ２２の約６０％（６３％）であることから、圧力
損失が同等でも、飽和温度の低下量がＲ２２の約６０％
（６３％）で済むことになる。このため、圧力損失が同
じとすると、Ｒ２２を使った場合よりも蒸発温度が上昇
する。

【００４２】また、このように蒸発温度が上昇すること
から、Ｒ３２を用いる場合、Ｒ２２を用いる場合と比較
してフィンピッチP1を従来より狭めても、着霜や露付き
または氷結を抑えることができる。具体的には、フィン
ピッチP1は、スリットフィンまたはルーバーフィンの場
合、従来の５５％〜６０％程度まで狭めることが可能
で、フラットフィンまたはワッフルフィンの場合は従来
の４０％〜４５％程度まで狭めることができる（図３，
図８参照）。そして、フィンピッチP1を、従来よりも小
さくて、これらの値よりも大きな値に設定すれば、小型
化と性能向上とを同時に実現できる。

【００４３】−段ピッチと列ピッチの設定− さらに、プレートフィンコイル形の空気熱交換器(13,1
5) は、縦横に配列された伝熱管(13p,15p) の段ピッチP
2と列ピッチP3により、性能が変化する。熱交換器(13,1
5) の段数と列数が同じ場合には、段ピッチP2と列ピッ
チP3の積がほぼフィン１枚あたりの伝熱面積に比例す
る。そして、段ピッチP2と列ピッチP3が同じで伝熱管径
が細くなると、隙間が広がってフィン効率が低下する。
また、伝熱管(13p,15p) の本数を同じにして段ピッチP2
と列ピッチP3を狭くすると、伝熱面積が小さくなるので
熱交換性能が低下する。そこで、段ピッチP2と列ピッチ
P3は、使用する伝熱管径に適した値に設定することが好
ましい。

【００４４】

【発明の効果】上記第１の解決手段では、Ｒ３２または
その混合冷媒による蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う空気
調和装置(1) に用いられるプレートフィンコイル形の室
外熱交換器において、伝熱管(13p) の平均内径ｄを6.0m
m ≦ｄ≦6.5mm としている。また、プレートフィン(13
f) をスリットフィンまたはルーバーフィンとして、フ
ィンピッチP1を1.2mm ≦P1≦2.0mm としている。これ
は、従来のＲ２２を用いる空気熱交換器でフィンピッチ
P1が一般に約2.0mm 程度であり、それ以下で、かつ2.0m
m の６０％よりも大きくするようにしたものである。

【００４５】このように、伝熱管(13p) を従来よりも細
径化しているが、上記の平均内径の範囲であれば、上述
したようにＲ２２で外径が8.0mm の伝熱管を用いる場合
と比較して圧力損失は増大しない。また、フィンピッチ
P1を上記の範囲で特定しているので、その範囲の上限側
の値にフィンピッチP1を設定すれば着霜がより発生しに
くくなることから、除霜運転を行う間隔を長くして、暖
房運転を長時間継続して行うことが可能となる。逆に、
その範囲の下限側の値にフィンピッチP1を設定すれば、
着霜を従来と同程度に抑えながら室外熱交換器(13)をよ
り小型化できる。したがって、上記の範囲内にフィンピ
ッチP1を設定すれば、性能を確保しながら小型化するこ
とが可能となる。

【００４６】また、上記第２の解決手段では、上記第１
の解決手段においてスリットフィンまたはルーバーフィ
ンを用いてフィンピッチP1を1.2mm ≦P1≦2.0mm として
いるのに代えて、フラットフィンまたはワッフルフィン
を用いてフィンピッチP1を0.8mm ≦P1≦1.7mm として、
伝熱管(13p) の平均内径ｄは上記第１の解決手段と同じ
く6.0mm ≦ｄ≦6.5mm としている。したがって、上記第
１の解決手段と同様に、圧力損失を抑えながら着霜も抑
えられ、性能を確保しながら小型化することが可能とな
る。

【００４７】また、上記第３の解決手段では、プレート
フィン(13f) を風上から風下に向かって切り起こし面積
の大きくなるスリットフィンまたはルーバーフィンとし
て、フィンピッチP1を1.0mm ≦P1≦1.85mmとしている。
これは、このプレートフィン(13f) の特性が、通常のス
リットフィンまたはルーバーフィンと、フラットフィン
またはワッフルフィンの中間であることから、フィンピ
ッチP1も第１の解決手段と第２の解決手段の中間値に定
めたものである。したがって、上記第１，第２の解決手
段と同様に、圧力損失を抑えながら着霜も抑えられ、性
能を確保しながら小型化することが可能となる。

【００４８】また、この第３の解決手段では、低温で着
霜が発生しやすい風上側では着霜しにくく除霜しやすい
こととなり、逆に風下側ではスリットやルーバーにより
熱伝達性能を高められるので、トータルとして性能を向
上させることが可能となる。

【００４９】また、上記第４の解決手段では、室外熱交
換器(13)において、伝熱管(13p) の平均内径ｄを6.0mm
≦ｄ≦6.5mm として、伝熱管(13p) の段ピッチP2と列ピ
ッチP3の積Ａを220mm²≦Ａ≦420mm²としている。そし
て、この値の範囲内であれば、Ｒ２２で外径が8.0mm の
伝熱管を使用する場合と同等以上の能力を得ながら、伝
熱管(13p) が細径化されるため、従来と同等以上の性能
を持った室外熱交換器(13)を小型化できる（図７参
照）。

【００５０】また、上記第５の解決手段では、上記第４
の解決手段において伝熱管(13p) の段ピッチP2と列ピッ
チP3の積Ａをさらに限定し、250mm²≦Ａ≦390mm²として
いる。このことにより、細径化による小型化を可能とし
ながら、さらに能力を高められる。

【００５１】また、このように伝熱管の細径化による小
型化を可能としながら従来と同等以上の能力を確保でき
ることは、上記第６，第８、第１０の解決手段において
も同様である。

【００５２】なお、上記第６，第８，第１０の解決手段
のうち、プレートフィン(13f) にスリットフィンまたは
ルーバーフィンを用いる第６の解決手段では、第７の解
決手段のようにフィンピッチP1を1.2mm ≦P1≦2.0mm と
することが好ましく、フラットフィンまたはワッフルフ
ィンを用いる第８の解決手段では、第９の解決手段のよ
うにフィンピッチP1を0.8mm ≦P1≦1.7mm とすることが
好ましい。さらに、風上から風下に向かって切り起こし
面積の大きくなるスリットフィンまたはルーバーフィン
を用いる第１０の解決手段では、第１１の解決手段のよ
うにフィンピッチP1を1.0mm ≦P1≦1.85mmとすることが
好ましい。以上のようにフィンピッチP1を設定すると、
上記第１，第２，第３の解決手段と同様に、小型化を可
能としながら性能を高めることが可能となる。

【００５３】また、上記第１２の解決手段では、Ｒ３２
またはその混合冷媒による蒸気圧縮式冷凍サイクルを行
う空気調和装置(1) に用いられるプレートフィンコイル
形の室内熱交換器において、伝熱管(15p) の平均内径ｄ
を5.4mm ≦ｄ≦5.9mm としている。また、プレートフィ
ン(15f) をスリットフィンまたはルーバーフィンとし
て、フィンピッチP1を1.0mm ≦P1≦1.8mm としている。
これは、従来のＲ２２を用いる空気熱交換器でフィンピ
ッチP1が一般に約1.8mm であり、それ以下で、かつ1.8m
m の５５％よりも大きくするようにしたものである。

【００５４】このように、伝熱管(15p) を従来よりも細
径化しているが、上記の平均内径の範囲であれば、Ｒ２
２で外径が7.0mm の伝熱管を用いる場合と比較して圧力
損失は増大しない。また、フィンピッチP1を上記の範囲
で特定しているので、その範囲の上限側の値にフィンピ
ッチP1を設定すれば露付きまたは氷結がより発生しにく
くなり、その範囲の下限側の値にフィンピッチP1を設定
すれば、露付きまたは氷結を従来と同程度に抑えながら
室内熱交換器(15)をより小型化できる。したがって、性
能を確保しながら小型化することが可能となる。

【００５５】また、上記第１３の解決手段では、上記第
１２の解決手段においてスリットフィンまたはルーバー
フィンを用いてフィンピッチP1を1.0mm ≦P1≦1.8mm と
しているのに代えて、フラットフィンまたはワッフルフ
ィンを用いてフィンピッチP1を0.6mm ≦P1≦1.5mm とし
て、伝熱管(15p) の平均内径ｄは上記第１２の解決手段
と同じく5.4mm ≦ｄ≦5.9mm としたものである。したが
って、上記第１２の解決手段と同様に、圧力損失を抑え
ながら露付きまたは氷結も抑えられ、性能を確保しなが
ら小型化することが可能となる。

【００５６】また、上記第１４の解決手段では、プレー
トフィン(15f) を風上から風下に向かって切り起こし面
積の大きくなるスリットフィンまたはルーバーフィンと
して、フィンピッチP1を0.8mm ≦P1≦1.65mmとしてい
る。これは、上記第３の解決手段と同様の理由によるも
ので、このプレートフィン(15f)の特性が、通常のスリ
ットフィンまたはルーバーフィンと、フラットフィンま
たはワッフルフィンの中間であることから、フィンピッ
チP1も第１２の解決手段と第１３の解決手段の中間値に
定めたものである。したがって、上記第１２，第１３の
解決手段と同様に、圧力損失を抑えながら露付きまたは
氷結も抑えられ、性能を確保しながら小型化することが
可能となる。

【００５７】また、上記第１５の解決手段では、室内熱
交換器(15)において、伝熱管(15p)の平均内径ｄを5.4mm
≦ｄ≦5.9mm として、伝熱管(15p) の段ピッチP2と列
ピッチP3の積Ａを180mm²≦Ａ≦250mm²としている。そし
て、この値の範囲内であれば、Ｒ２２で外径が7.0mm の
伝熱管を使用する場合と同等以上の能力を得ながら、伝
熱管(15p) が細径化されるため、従来と同等以上の性能
を持った室内熱交換器(15)を小型化できる（図９参
照）。

【００５８】また、上記第１６の解決手段では、上記第
１２の解決手段において伝熱管(15p) の段ピッチP2と列
ピッチP3の積Ａをさらに限定し、190mm²≦Ａ≦240mm²と
している。このことにより、細径化による小型化を可能
としながら、さらに能力を高められる。

【００５９】また、このように伝熱管(15p) の細径化に
よる小型化を可能としながら従来と同等以上の能力を確
保できることは、上記第１７，第１９，第２１の解決手
段においても同様である。

【００６０】なお、上記１７，第１９，第２１の解決手
段のうち、プレートフィン(15f) にスリットフィンまた
はルーバーフィンを用いる第１７の解決手段では、第１
８の解決手段のようにフィンピッチP1を1.0mm ≦P1≦1.
8mm とすることが好ましく、フラットフィンまたはワッ
フルフィンを用いる第１９の解決手段では、第２０の解
決手段のようにフィンピッチP1を0.6mm ≦P1≦1.5mm と
することが好ましい。さらに、風上から風下に向かって
切り起こし面積の大きくなるスリットフィンまたはルー
バーフィンを用いる第２１の解決手段では、第２２の解
決手段のようにフィンピッチP1を0.8mm ≦P1≦1.65mmと
することが好ましい。以上のようにすることによって、
小型化を可能としながら、さらに性能を高めることが可
能となる。

【００６１】また、上記第２３の解決手段によれば、Ｒ
３２またはその混合冷媒による蒸気圧縮式冷凍サイクル
を行うように、圧縮機(11)と、室外熱交換器(13)と、減
圧機構(14)と、室内熱交換器(15)とが順に接続された冷
媒回路(10)を備えた空気調和装置において、室外熱交換
器(13)に請求項１ないし１１の何れか１の室外熱交換器
を用いているので、室外熱交換器(13)を小型化しなが
ら、性能の向上も図ることができる。

【００６２】また、上記第２４の解決手段によれば、室
内熱交換器(15)に請求項１２ないし２２の何れか１の室
内熱交換器を用いているので、室内熱交換器(15)を小型
化しながら、性能の向上も図ることができる。

【００６３】さらに、上記第２５の解決手段によれば、
室外熱交換器(13)に請求項１ないし１１の何れか１の室
外熱交換器を用い、室内熱交換器(15)に請求項１２ない
し２２の何れか１の室内熱交換器を用いているので、室
外熱交換器(13)と室内熱交換器(15)の両方を小型化しな
がら、性能の向上も図ることができる。

【００６４】また、上記第２６ないし第３１の解決手段
によれば、上記空気調和装置において使用する冷媒を、
Ｒ３２またはＲ３２を７５質量％以上含むＲ３２リッチ
の混合冷媒に特定している。このため、上記第１ないし
第２２の解決手段に係る室外熱交換器(13)または室内熱
交換器(15)を用いる空気調和装置において、小型化を実
現しながら充分な性能を確保することが可能となる。

【００６５】

【発明の実施の形態１】以下、本発明の実施形態１を図
面に基づいて詳細に説明する。

【００６６】−空気調和装置の構成− 図１に示すように、本実施形態１に係る空気調和装置
(1) は、室内ユニット(17)と室外ユニット(16)とを接続
して構成されている。この空気調和装置(1) の冷媒回路
(10)は、Ｒ３２による蒸気圧縮式冷凍サイクルを形成す
る冷媒回路であって、圧縮機(11)、四路切換弁(12)、室
外熱交換器(13)、膨張弁（減圧機構）(14)及び室内熱交
換器(15)が冷媒配管(31,32) を介して接続されて構成さ
れている。

【００６７】上記冷媒回路(10)において、圧縮機(11)の
吐出側と四路切換弁(12)の第１ポート(12a) とは第１ガ
ス側配管(21)によって接続され、四路切換弁(12)の第２
ポート(12b) と室外熱交換器(13)とは第２ガス側配管(2
2)によって接続されている。また、室外熱交換器(13)と
膨張弁(14)とは第１液側配管(25)によって接続され、膨
張弁(14)と室内熱交換器(15)とは第２液側配管(26)によ
って接続されている。さらに、室内熱交換器(15)と四路
切換弁(12)の第３ポート(12c) とは第３ガス側配管(23)
によって接続され、四路切換弁(12)の第４ポート(12d)
と圧縮機(11)の吸入側とは第４ガス側配管(24)によって
接続されている。

【００６８】圧縮機(11)、第１ガス側配管(21)、四路切
換弁(12)、第２ガス側配管(22)、室外熱交換器(13)、第
１液側配管(25)、膨張弁(14)、及び第４ガス側配管(24)
は、室外送風機(27)とともに室外ユニット(16)に収容さ
れている。一方、室内熱交換器(15)は、室内送風機(28)
とともに室内ユニット(17)に収容されている。そして、
第２液側配管(26)及び第３ガス側配管(23)の一部は、室
外ユニット(16)と室内ユニット(17)とを連絡するいわゆ
る連絡配管を構成している。

【００６９】ここで、Ｒ３２は、単位体積あたりの冷凍
効果がＲ２２よりも大きいことから、所定能力を発揮す
るために必要な冷媒循環量はＲ２２に比べて少ない。従
って、Ｒ３２では、熱交換器の伝熱管の内径を一定とし
た場合、冷媒循環量が少なくなることから、管内圧力損
失はＲ２２に比べると小さくなる。

【００７０】一般に、熱交換器の伝熱管の内径を小さく
すると、伝熱面積の減少や冷媒圧力損失の増加により、
装置全体の性能は低下する。しかし、Ｒ３２を用いた場
合、伝熱管内の冷媒側熱伝達率がＲ２２よりも大きいた
め、伝熱管を細径化して管内圧力損失をＲ２２相当程度
に大きくしたとしても、全体としてＲ２２と同等または
それ以上の性能を発揮することが可能である。また、伝
熱管の細径化により各熱交換器(13,15)が小型化するた
め、各ユニット(16,17) のコンパクト化を促進すること
も可能となる。

【００７１】本実施形態１の空気調和装置(1) では、室
外熱交換器(13)及び室内熱交換器(15)の伝熱管(13p,15
p) を、管内圧力損失がＲ２２と同等レベルになるまで
細径化している。具体的には、伝熱管内における圧力損
失分に相当する冷媒飽和温度の変化量を考え、当該温度
変化量がＲ２２と同等になるように、各熱交換器(13,1
5) の伝熱管(13p,15p) の内径寸法を設定している。

【００７２】−室外熱交換器− ＜伝熱管の寸法構成＞具体的に、室外熱交換器(13)の伝
熱管（13p ：図４〜図６参照）は、平均内径ｄが6.0mm
〜6.5mm となるように、呼び寸法（外径寸法）が6.35mm
の規格管を使用している。これは、Ｒ３２が図２に示す
ようにＲ２２やＲ４０７ｃなどと比較して潜熱比が大き
く、同一能力とした場合には冷媒の質量流量がＲ２２の
約６０％で済み、同じ熱交換器を使用するとした場合、
圧力損失がＲ２２の約４０％まで減少することから、圧
力損失の低下相当分だけ伝熱管を細くしたものである。
そして、このことによって、パス数を増やさずに圧力損
失をＲ２２と同程度に抑えている。

【００７３】上記平均内径は、Ｒ２２を用いる従来の装
置で外径が8.0mm （平均内径はほぼ7.3mm 〜7.8mm ）の
伝熱管を使用するとして、圧力損失が伝熱管径の１／５
乗にほぼ比例することから、０．４の１／５乗で約０．
８３倍として求めたものである。なお、伝熱管(13p) の
平均内径ｄは、内面溝の形状や、肉厚、拡管率などで異
なるため、呼び寸法（外径寸法）に対して一定でなく、
上述したようなある程度の範囲を有している。＜フィンの構成＞Ｒ３２は、図２に示すように飽和温度
／圧力勾配比がＲ２２の約６０％（６３％）であること
から、圧力損失が同等でも、飽和温度の低下量がＲ２２
の約６０％（６３％）で済むことになる。このため、圧
力損失が同じとすると、蒸発温度の低下の度合いが少な
い。また、Ｒ３２は熱伝導率がＲ２２に比べて約１．６
倍と高いことから管内熱伝達率がＲ２２よりも高く、し
かも細径化することで温度境界層が小さくなって空気側
熱伝達率も向上することから、外気条件や能力が同一で
あれば、Ｒ２２を使った場合よりも蒸発温度が上昇する
ことになる。

【００７４】具体的には、Ｒ２２と比較して、吸入配管
で１．５℃から２℃程度上昇し、かつ熱交換器(13)の性
能が向上することで０．５℃から１℃程度上昇して、ト
ータルとして、２℃から３℃程度は蒸発温度が高くな
る。このように蒸発温度が上昇することから、Ｒ３２を
用いる場合は、Ｒ２２を用いる場合と比較して図６に示
すフィンピッチP1を従来より狭めても、着霜や露付きま
たは氷結を抑えることができる。

【００７５】この点についての具体的なデータを図３に
示している。図３は、外気が乾球温度２℃、湿球温度１
℃で、室内が乾球温度２０℃の条件で、暖房運転を開始
してから、室外熱交換器(13)において着霜により通風抵
抗が運転開始時の５倍になるまでの暖房運転時間（以
下、連続暖房運転時間という）を、通風抵抗がＲ２２と
同じの条件で求めてグラフ化したものである。このグラ
フは、室外熱交換器(13)の伝熱管(13p) をφ6.35mmとし
て、スリットフィンを用いてフィンピッチP1を４種類に
変えた場合の連続暖房運転時間と、その比較例としてφ
8.0mm の伝熱管でスリットフィンのフィンピッチP1を2.
0mm とした場合の連続暖房運転時間とを表している。な
お、この図３では、後述する実施形態２のデータとし
て、フラットフィンを用いてフィンピッチP1を３種類に
変えた場合の連続暖房運転時間についても示している。

【００７６】このグラフから分かるように、φ6.35mmで
スリットフィンを用いた場合は、フィンピッチP1を1.2m
m としても連続暖房運転時間が従来と変わらず、フィン
ピッチP1をそれよりも大きくすれば、連続暖房運転時間
を延長することができる。なお、室外熱交換器(13)が大
型化しないようにする観点から、本実施形態ではフィン
ピッチP1は2.0mm を上限としている。つまり、スリット
フィンを用いる場合、フィンピッチP1は1.2mm 〜2.0mm
の範囲から適宜選定することが可能である。なお、この
ことは、スリットフィンに変えてルーバーフィンを用い
た場合でも同様である。

【００７７】なお、本実施形態１では、図４に示すスリ
ットフィンを２列に並べてプレートフィンを構成するよ
うにしている。＜伝熱管の段ピッチ及び列ピッチ＞次に、伝熱管(13p)
の段ピッチP2と列ピッチP3について説明する。図６は、
プレートフィン(13f) を多数重ねて配置した状態の部分
斜視図であり、室外熱交換器(13)の伝熱管(13p) を除い
た状態を示している。プレートフィン(13f) には、伝熱
管(13p) を通して固定する貫通孔(13h) がプレス加工に
より形成されている。そして、図において、この貫通孔
(13h) の縦ピッチが伝熱管の段ピッチP2に対応してお
り、貫通孔の横ピッチが伝熱管の列ピッチP3に対応して
いる。

【００７８】伝熱管(13p) の段ピッチP2と列ピッチP3の
値は、適切な範囲内で設定することにより、熱交換器(1
3)の性能を最適化することができる。つまり、本実施形
態１のように伝熱管(13p) を細径化すると、段ピッチP2
と列ピッチP3が同じであれば伝熱管(13p) 同士の間隔が
広がってフィン効率が低下する。このことから、伝熱管
径に応じた段ピッチP2と列ピッチP3を設定することが好
ましい。

【００７９】そこで、室外熱交換器(13)における伝熱管
(13p) の段ピッチP2及び列ピッチP3と能力との関係につ
いて、図７を参照して説明する。図７は、Ｒ２２を用い
る室外熱交換器(13)で伝熱管(13p) の外径をφ8.0mm と
した場合の能力に対して、Ｒ３２を用いる室外熱交換器
(13)において同一の通風抵抗で伝熱管(13p) の外径をφ
6.35mmとして、段ピッチP2と列ピッチP3を変化させた場
合の能力（蒸発と凝縮の平均能力）の比を表す図で、縦
軸を熱交換器能力比、横軸を段ピッチP2と列ピッチP3の
積（面積）Ａとしている。この面積Ａは、段数と列数が
同じ熱交換器では、フィン１枚当たりの伝熱面積にほぼ
比例する。

【００８０】本実施形態１では、この図から、伝熱管(1
3p) の外径をφ6.35mmとした場合にφ8.0mm の伝熱管に
対して１００％以上の能力を得ることができる値とし
て、上記面積Ａを約220mm²〜420mm²の範囲に設定してい
る。また、例えば上記面積Ａを250mm²〜390mm²の範囲内
で設定すると、能力をφ8.0mm の場合の１０５％以上と
することができる。

【００８１】なお、能力が１０５％以上となる範囲に設
定することは、本実施形態において、蒸発温度が従来よ
りも２℃から３℃高くなるようにしているのに対応する
ものである。つまり、上述した蒸発温度の上昇は、熱交
換器(13)の性能の向上を含んだものであり、そのために
は能力を約１０５％程度にする必要があるからである。
このようにすることにより、性能の向上に対応した段ピ
ッチと列ピッチを設定することが可能となる。

【００８２】−室内熱交換器− 室内熱交換器(15)についても、伝熱管(15p) の寸法構
成、フィン(15f) の構成、及び伝熱管(15p) の段ピッチ
P2及び列ピッチP3が、室外熱交換器(13)と同様にして定
められている。＜伝熱管の寸法構成＞具体的に、室内熱交換器(15)の伝
熱管(15p) は、Ｒ２２を用いる従来の装置で外径が7.0m
m （平均内径はほぼ6.6mm 〜7.0mm ）の伝熱管を使用す
るとして、室外熱交換器(13)の場合と同様の手法によ
り、平均内径を5.4mm 〜5.9mm としている。この場合、
規格管の中から選定するとすれば、呼び寸法（外径寸
法）がφ6.0mm のものとすればよい。＜フィンの構成＞また、フィンピッチP1は、図８のデー
タに基づいて定められている。図８は、室外熱交換器(1
3)に関する図３と同様の考え方で測定したデータを示す
もので、Ｒ３２を用いる場合にφ6.0mm の伝熱管(15p)
でフィンピッチP1を変えた場合と、Ｒ２２を用いる場合
にφ7.0mm の伝熱管でフィンピッチP1を約1.7mm にした
場合の連続冷房運転時間を示している。この連続冷房時
間は、氷結により通風抵抗が５倍になるまでの時間を基
準としている。

【００８３】この場合、φ6.0mm でスリットフィンを用
いると、フィンピッチP1を1.0mm にしても連続冷房運転
時間が従来とほとんど変わらず、フィンピッチP1をそれ
よりも広くすれば、連続冷房運転時間を延長することが
できる。なお、室内熱交換器(15)が大型化しないように
するために、本実施形態ではフィンピッチP1は1.7mmを
上限としている。つまり、本実施形態の室内熱交換器(1
5)では、フィンピッチP1は1.0mm から1.7mm の範囲から
適宜選定することが可能である。また、このことは、ス
リットフィンに変えてルーバーフィンを用いた場合でも
同様である。＜伝熱管の段ピッチ及び列ピッチ＞さらに、伝熱管(15
p) の段ピッチP2及び列ピッチP3も、室外熱交換器(13)
と同様にして定められている。図９は、Ｒ３２を用いる
室内熱交換器(15)で伝熱管(15p) の外径をφ7.0mm とし
た場合の能力に対して、同一の通風抵抗で伝熱管(15p)
の外径をφ6.0mm として段ピッチP2と列ピッチP3を変化
させた場合の能力（蒸発と凝縮の平均能力）の比を表し
ている。

【００８４】本実施形態では、この図から、伝熱管(15
p) の外径をφ6.0mm とした場合にφ7.0mm の伝熱管に
対して１００％以上の能力を得ることができる値とし
て、上記面積Ａを約180mm²〜250mm²の範囲に設定してい
る。また、例えば上記面積Ａを190mm²〜240mm²の範囲内
で設定すると、能力をφ7.0mm の場合の１０５％以上と
することができる。なお、能力を１０５％以上にするこ
とが好ましいことは、室外熱交換器と同様の理由による
ものである。

【００８５】−運転動作− 次に、空気調和装置(1) の運転動作を、冷媒回路(10)に
おける冷媒循環動作に基づいて説明する。

【００８６】冷房運転時には、四路切換弁(12)は図１に
示す実線側に設定される。つまり、四路切換弁(12)は、
第１ポート(12a) と第２ポート(12b) とが連通すると共
に第３ポート(12c) と第４ポート(12d) とが連通する状
態となる。この状態で、圧縮機(11)から吐出されたガス
冷媒は、第１ガス側配管(21)、四路切換弁(12)及び第２
ガス側配管(22)を流通し、室外熱交換器(13)で凝縮す
る。室外熱交換器(13)を流出した液冷媒は、第１液側配
管(25)を流通し、膨張弁(14)で減圧されて気液二相冷媒
となる。膨張弁(14)を流出した二相冷媒は、第２液側配
管(26)を流通し、室内熱交換器(15)で室内空気と熱交換
を行って蒸発し、室内空気を冷却する。室内熱交換器(1
5)を流出したガス冷媒は、第３ガス側配管(23)、四路切
換弁(12)及び第４ガス側配管(24)を流通し、圧縮機(11)
に吸入される。

【００８７】一方、暖房運転時には、四路切換弁(12)は
図１に示す破線側に設定される。つまり、四路切換弁(1
2)は、第１ポート(12a) と第３ポート(12c) とが連通す
ると共に第２ポート(12b) と第４ポート(12d) とが連通
する状態となる。この状態で、圧縮機(11)から吐出され
たガス冷媒は、第１ガス側配管(21)、四路切換弁(12)及
び第３ガス側配管(23)を流通し、室内熱交換器(15)に流
入する。室内熱交換器(15)に流入した冷媒は、室内空気
と熱交換を行って凝縮し、室内空気を加熱する。室内熱
交換器(15)を流出した液冷媒は、第２液側配管(26)を流
通し、膨張弁(14)で減圧されて気液二相冷媒となる。膨
張弁(14)を流出した二相冷媒は、第１液側配管(25)を流
通し、室外熱交換器(13)で蒸発する。室外熱交換器(13)
を流出したガス冷媒は、第２ガス側配管(22)、四路切換
弁(12)及び第４ガス側配管(24)を流通し、圧縮機(11)に
吸入される。

【００８８】−実施形態１の効果− 本実施形態１によれば、以下のような効果が発揮され
る。

【００８９】すなわち、室外熱交換器(13)に関し、伝熱
管(13p) の平均内径ｄを6.0mm ≦ｄ≦6.5mm として従来
よりも細径化しているが、上記の平均内径ｄの範囲であ
れば、Ｒ２２で外径が8.0mm の伝熱管を用いる場合と比
較して圧力損失は増大しない。

【００９０】また、プレートフィン(13f) をスリットフ
ィンまたはルーバーフィンとして、フィンピッチP1を1.
2mm ≦P1≦2.0mm としているので、その範囲の上限側の
値にフィンピッチP1を設定すれば着霜がより発生しにく
くなることから、暖房運転を長時間継続して行うことが
可能となり、その範囲の下限側の値にフィンピッチP1を
設定すれば、着霜を従来と同程度に抑えながら室外熱交
換器(13)をより小型化できる。したがって、性能を確保
しながら小型化することが可能となる。

【００９１】さらに、伝熱管(13p) の段ピッチP2と列ピ
ッチP3の積Ａを220mm²≦Ａ≦420mm²とすれば、Ｒ２２で
外径が8.0mm の伝熱管を使用する場合と同等以上の能力
を得ながら伝熱管(13p) を細径化できる。したがって、
従来と同等以上の性能を持った室外熱交換器(13)を小型
化できる。特に、伝熱管(13p) の段ピッチP2と列ピッチ
P3の積Ａを、250mm²≦Ａ≦390mm²とすることにより、細
径化による小型化を可能としながら、さらに能力を高め
られる。

【００９２】一方、室内熱交換器(15)に関し、伝熱管(1
5p) の平均内径ｄを5.4mm ≦ｄ≦5.9mm として従来より
も細径化しているが、上記の平均内径の範囲であれば、
Ｒ２２で外径が7.0mm の伝熱管を用いる場合と比較して
圧力損失は増大しない。

【００９３】また、プレートフィン(15f) をスリットフ
ィンまたはルーバーフィンとして、フィンピッチP1を1.
0mm ≦P1≦1.8mm としているので、その範囲の上限側の
値にフィンピッチP1を設定すれば露付きや氷結がより発
生しにくくなり、その範囲の下限側の値にフィンピッチ
P1を設定すれば、露付きまたは氷結を従来と同程度に抑
えながら室内熱交換器(15)をより小型化できる。したが
って、性能を確保しながら小型化することが可能とな
る。

【００９４】さらに、伝熱管(15p) の段ピッチP2と列ピ
ッチP3の積Ａを180mm²≦Ａ≦250mm²とすれば、Ｒ２２で
外径が7.0mm の伝熱管を使用する場合と同等以上の能力
を得ながら伝熱管(15p) を細径化できる。したがって、
従来と同等以上の性能を持った室内熱交換器(15)を小型
化できる。特に、伝熱管(15p) の段ピッチP2と列ピッチ
P3の積Ａを、190mm²≦Ａ≦240mm²とすることにより、細
径化による小型化を可能としながら、さらに能力を高め
られる。

【００９５】以上のように、本実施形態の空気調和装置
によれば、室外熱交換器(13)と室内熱交換器(15)の両方
を小型化しながら、装置としての性能の向上も図ること
ができる。そして、Ｒ３２の特性を生かしたコンパクト
で性能の高い空気調和装置を実現できる。

【００９６】

【発明の実施の形態２】本発明の実施形態２は、実施形
態１の空気調和装置(1) に対し、各熱交換器(13,15) の
フィン(13f,15f) が異なる構成としたものである。

【００９７】各熱交換器(13,15) のプレートフィン(13
f,15f) には、実施形態１のスリットフィンに変えて図
５のフラットフィンが用いられている。フラットフィン
は、ルームエアコンなどで一般的に用いられており、ス
リットフィンやルーバーフィンに比べてフィン効率は低
いが、着霜が進行しにくく、デフロスト時の霜の排除性
は向上する。そして、性能が低下する分はフィンピッチ
P1を詰めて伝熱面積を拡大することで補うことができ
る。

【００９８】上記図３には、室外熱交換器(13)で外径が
6.35mm の伝熱管(13p) でフラットフィンを用いた場合
のフィンピッチP1の変化による連続暖房運転時間の変化
も示している。この図に示しているように、室外熱交換
器(13)でフラットフィンを用いる場合は、フィンピッチ
P1の下限を0.8mm としても従来と同程度の連続暖房運転
が可能で、フィンピッチP1をそれよりも広げれば連続暖
房運転時間を延長することができる。

【００９９】なお、フィン効率が下がって熱交換器性能
が低下してしまわないように、フラットフィンを用いる
場合のフィンピッチP1の上限は1.7mm 程度にするとよ
い。つまり、フィンピッチは、0.8mm 〜1.7mm の範囲内
から適宜選定するとよい。なお、このことは、フラット
フィンに変えてワッフルフィンを用いた場合でも同様で
ある。

【０１００】このように、ルームエアコンなどで用いる
室外熱交換器(13)ではフラットフィンが一般に用いられ
ているので、その場合にはフィンピッチP1をかなり詰め
ることが可能となり、小型化する点において極めて有利
である。

【０１０１】また、本実施形態では、室内熱交換器(15)
にも同様にフラットフィンを用いている。そして、室内
熱交換器(15)のフィンピッチP1は、図８に基づいて定め
られている。図示するように、室内熱交換器(15)でフラ
ットフィンを用いる場合は、フィンピッチP1を0.6mm と
しても従来と同程度の連続冷房運転が可能で、フィンピ
ッチP1をそれよりも広げれば連続冷房時間を延長するこ
とができる。この場合も、フィンピッチP1を広げすぎて
フィン効率が低下しないように、上限は1.5mm程度に
し、その範囲でフィンピッチP1を選定するとよい。この
ことは、ワッフルフィンを用いた場合でも同様である。

【０１０２】−実施形態２の効果− 本実施形態２では、室外熱交換器(13)と室内熱交換器(1
5)にフラットフィンまたはワッフルフィンを用いて、フ
ィンピッチP1の上限と下限を実施形態１よりも小さくし
ているので、スリットフィンやルーバーフィンを用いる
場合よりも小型化することが可能となる。

【０１０３】

【発明の実施の形態３】本発明の実施形態３は、各熱交
換器(13,15) のプレートフィン(13f,15f) を、実施形態
１，２とは異なる構成としたものである。

【０１０４】具体的に、各熱交換器(13,15) のプレート
フィン(13f,15f) は、図１０に示すように、風上から風
下に向かって徐々に切り起こし面積の大きくなるスリッ
トフィンまたはルーバーフィンを用いている。そして、
低温で着霜が発生しやすい風上側ではスリットまたはル
ーバーの密度を低くすることで、着霜しにくく除霜しや
すいようにして、風下側ではスリットまたはルーバーの
密度を高めて熱伝達性能を向上させるようにしている。

【０１０５】本実施形態３でも、伝熱管(13p,15p) の平
均内径は、上記各実施形態１，２と同様に、室外熱交換
器(13)で6.0mm ≦ｄ≦6.5mm 、室内熱交換器(15)で5.4m
m ≦ｄ≦5.9mm としている。

【０１０６】また、各熱交換器(13,15) におけるフィン
ピッチP1の範囲は実施形態１と実施形態２の中間の範囲
が好ましく、具体的には、室外熱交換器(13)で1.0mm ≦
P1≦1.85mm、室内熱交換器(15)で0.8mm ≦P1≦1.65mmと
している。

【０１０７】−実施形態３の効果− 本実施形態３によれば、着霜しにくくて除霜しやすく、
しかも伝熱性能の高い熱交換器(13,15) を提供できる。
したがって、実施形態２の熱交換器(13,15) よりも性能
を高めながら、実施形態１の熱交換器(13,15) よりも小
型化することが可能となる。

【０１０８】−実施形態３の変形例− 図１０の例では、風上側から風下側に向かって徐々に切
り起こし面積の大きなるプレートフィン(13f,15f) を用
いているが、その代わりに、図１１に示すように風上側
にフラットフィンまたはワッフルフィンを配置し、風下
側にスリットフィンまたはルーバーフィンを配置した構
成としてもよい。

【０１０９】このようにすると、性能に関して図１０の
例とほぼ同等の効果が得られることに加えて、上記実施
形態３のプレートフィン(13f,15f) をプレス成形するた
めの特別な金型を用いずに一般的な金型を使用できるた
め、製作が容易で、コストが高くなるのを抑えられる。

【０１１０】

【発明のその他の実施の形態】本発明は、上記実施形態
について、以下のような構成としてもよい。

【０１１１】例えば、上記各実施形態では、Ｒ３２単一
冷媒を用いるものとして説明したが、Ｒ３２を約７５質
量％以上１００質量％未満含む混合冷媒（Ｒ３２組成リ
ッチの混合冷媒）を用いてもよい。上記混合冷媒として
は、例えば、Ｒ３２／Ｒ１２５、Ｒ３２／Ｒ１３４ａ、
Ｒ３２／プロパン、Ｒ３２／ブタン、Ｒ３２／イソブタ
ンなどの混合冷媒を使用することができる。これらの混
合冷媒を使用してもＲ３２単一冷媒と特性が殆ど変わら
ないため、上記各実施形態と同様の効果を奏することが
できる。

【０１１２】また、上記実施形態は冷房運転及び暖房運
転を選択的に実行可能ないわゆるヒートポンプ式の空気
調和装置であったが、本発明の適用対象はヒートポンプ
式空気調和装置に限定されるものではなく、例えば、暖
房専用機や冷房専用機であってもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１に係る空気調和装置の冷媒
回路図である。

【図２】各種冷媒の特性を比較した表である。

【図３】Ｒ２２に代えてＲ３２を用いた場合の連続暖房
運転時間を示すグラフである。

【図４】実施形態１で用いるスリットフィンの外形図で
ある。

【図５】実施形態２で用いるフラットフィンの外形図で
ある。

【図６】フィンピッチ、伝熱管の段ピッチ及び列ピッチ
を表す斜視図である。

【図７】段ピッチと列ピッチの積と室外熱交換器の能力
との関係を表すグラフである。

【図８】Ｒ２２に代えてＲ３２を用いた場合の連続冷房
運転時間を示すグラフである。

【図９】段ピッチと列ピッチの積と室内熱交換器の能力
との関係を表すグラフである。

【図１０】実施形態３で用いるプレートフィンの外形図
である。

【図１１】実施形態３の変形例で用いるプレートフィン
の外形図である。

【符号の説明】

(1) 空気調和装置 (10) 冷媒回路 (11) 圧縮機 (12) 四路切換弁 (13) 室外熱交換器 (13f) プレートフィン (13p) 伝熱管 (14) 膨張弁（減圧機構） (15) 室内熱交換器 (15f) プレートフィン (15p) 伝熱管 (16) 室外ユニット (17) 室内ユニット (P1) フィンピッチ (P2) 段ピッチ (P3) 列ピッチ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｒ３２またはその混合冷媒による蒸気圧
縮式冷凍サイクルを行う空気調和装置(1) に用いられる
プレートフィンコイル形の室外熱交換器であって、伝熱管(13p) の平均内径ｄが6.0mm ≦ｄ≦6.5mm であ
り、プレートフィン(13f) がスリットフィンまたはルーバー
フィンであり、フィンピッチP1が1.2mm ≦P1≦2.0mm で
ある室外熱交換器。
【請求項２】Ｒ３２またはその混合冷媒による蒸気圧
縮式冷凍サイクルを行う空気調和装置(1) に用いられる
プレートフィンコイル形の室外熱交換器であって、伝熱管(13p) の平均内径ｄが6.0mm ≦ｄ≦6.5mm であ
り、プレートフィン(13f) がフラットフィンまたはワッフル
フィンであり、フィンピッチP1が0.8mm ≦P1≦1.7mm で
ある室外熱交換器。
【請求項３】Ｒ３２またはその混合冷媒による蒸気圧
縮式冷凍サイクルを行う空気調和装置(1) に用いられる
プレートフィンコイル形の室外熱交換器であって、伝熱管(13p) の平均内径ｄが6.0mm ≦ｄ≦6.5mm であ
り、プレートフィン(13f) が風上から風下に向かって切り起
こし面積の大きくなるスリットフィンまたはルーバーフ
ィンであり、フィンピッチP1が1.0mm ≦P1≦1.85mmであ
る室外熱交換器。
【請求項４】Ｒ３２またはその混合冷媒による蒸気圧
縮式冷凍サイクルを行う空気調和装置(1) に用いられる
プレートフィンコイル形の室外熱交換器であって、伝熱管(13p) の平均内径ｄが6.0mm ≦ｄ≦6.5mm であ
り、伝熱管(13p) の段ピッチP2と列ピッチP2の積Ａが、220m
m²≦Ａ≦420mm²である室外熱交換器。
【請求項５】伝熱管(13p) の段ピッチP2と列ピッチP2
の積Ａが、250mm²≦Ａ≦390mm²である請求項４記載の室
外熱交換器。
【請求項６】プレートフィン(13f) がスリットフィン
またはルーバーフィンである請求項４または５記載の室
外熱交換器。
【請求項７】フィンピッチP1が1.2mm ≦P1≦2.0mm で
ある請求項６記載の室外熱交換器。
【請求項８】プレートフィン(13f) がフラットフィン
またはワッフルフィンである請求項４または５記載の室
外熱交換器。
【請求項９】フィンピッチP1が0.8mm ≦P1≦1.7mm で
ある請求項８記載の室外熱交換器。
【請求項１０】プレートフィン(13f) が風上から風下
に向かって切り起こし面積の大きくなるスリットフィン
またはルーバーフィンである請求項４または５記載の室
外熱交換器。
【請求項１１】フィンピッチP1が1.0mm ≦P1≦1.85mm
である請求項１０記載の室外熱交換器。
【請求項１２】Ｒ３２またはその混合冷媒による蒸気
圧縮式冷凍サイクルを行う空気調和装置(1) に用いられ
るプレートフィンコイル形の室内熱交換器であって、伝熱管(15p) の平均内径ｄが5.4mm ≦ｄ≦5.9mm であ
り、プレートフィン(15f) がスリットフィンまたはルーバー
フィンであり、フィンピッチP1が1.0mm ≦P1≦1.8mm で
ある室内熱交換器。
【請求項１３】Ｒ３２またはその混合冷媒による蒸気
圧縮式冷凍サイクルを行う空気調和装置(1) に用いられ
るプレートフィンコイル形の室内熱交換器であって、伝熱管(15p) の平均内径ｄが5.4mm ≦ｄ≦5.9mm であ
り、プレートフィン(15f) がフラットフィンまたはワッフル
フィンであり、フィンピッチP1が0.6mm ≦P1≦1.5mm で
ある室内熱交換器。
【請求項１４】Ｒ３２またはその混合冷媒による蒸気
圧縮式冷凍サイクルを行う空気調和装置(1) に用いられ
るプレートフィンコイル形の室内熱交換器であって、伝熱管(15p) の平均内径ｄが5.4mm ≦ｄ≦5.9mm であ
り、プレートフィン(15f) が風上から風下に向かって切り起
こし面積の大きくなるスリットフィンまたはルーバーフ
ィンであり、フィンピッチP1が0.8mm ≦P1≦1.65mmであ
る室内熱交換器。
【請求項１５】Ｒ３２またはその混合冷媒による蒸気
圧縮式冷凍サイクルを行う空気調和装置(1) に用いられ
るプレートフィンコイル形の室内熱交換器であって、伝熱管(15p) の平均内径ｄが5.4mm ≦ｄ≦5.9mm であ
り、伝熱管(15p) の段ピッチP2と列ピッチP3の積Ａが、180m
m²≦Ａ≦250mm²である室内熱交換器。
【請求項１６】伝熱管(15p) の段ピッチP2と列ピッチ
P3の積Ａが、190mm²≦Ａ≦240mm²である請求項１５記載
の室内熱交換器。
【請求項１７】プレートフィン(15f) がスリットフィ
ンまたはルーバーフィンである請求項１５または１６記
載の室内熱交換器。
【請求項１８】フィンピッチP1が1.0mm ≦P1≦1.8mm
である請求項１７記載の室内熱交換器。
【請求項１９】プレートフィン(15f) がフラットフィ
ンまたはワッフルフィンである請求項１５または１６記
載の室内熱交換器。
【請求項２０】フィンピッチP1が0.6mm ≦P1≦1.5mm
である請求項１９記載の室内熱交換器。
【請求項２１】プレートフィン(15f) が風上から風下
に向かって切り起こし面積の大きくなるスリットフィン
またはルーバーフィンである請求項１５または１６記載
の室内熱交換器。
【請求項２２】フィンピッチP1が0.8mm ≦P1≦1.65mm
である請求項２１記載の室内熱交換器。
【請求項２３】Ｒ３２またはその混合冷媒による蒸気
圧縮式冷凍サイクルを行うように、圧縮機(11)と、室外
熱交換器(13)と、減圧機構(14)と、室内熱交換器(15)と
が順に接続された冷媒回路(10)を備えた空気調和装置で
あって、室外熱交換器(13)が、請求項１ないし１１の何れか１記
載の室外熱交換器により構成されている空気調和装置。
【請求項２４】Ｒ３２またはその混合冷媒による蒸気
圧縮式冷凍サイクルを行うように、圧縮機(11)と、室外
熱交換器(13)と、減圧機構(14)と、室内熱交換器(15)と
が順に接続された冷媒回路(10)を備えた空気調和装置で
あって、室内熱交換器(15)が、請求項１２ないし２２の何れか１
記載の室内熱交換器により構成されている空気調和装
置。
【請求項２５】Ｒ３２またはその混合冷媒による蒸気
圧縮式冷凍サイクルを行うように、圧縮機(11)と、室外
熱交換器(13)と、減圧機構(14)と、室内熱交換器(15)と
が順に接続された冷媒回路(10)を備えた空気調和装置で
あって、室外熱交換器(13)が請求項１ないし１１の何れか１記載
の室外熱交換器により構成され、室内熱交換器(15)が請
求項１２ないし２２の何れか１記載の室内熱交換器によ
り構成されている空気調和装置。
【請求項２６】冷媒としてＲ３２が使用される請求項
２３，２４または２５記載の空気調和装置。
【請求項２７】冷媒として、Ｒ３２を７５質量％以上
１００質量％未満含む混合冷媒が使用される請求項２
３，２４または２５記載の空気調和装置。
【請求項２８】冷媒として、Ｒ３２とＲ１２５の混合
冷媒が使用され、該混合冷媒が、Ｒ３２を７５質量％以
上１００質量％未満含んでいる請求項２３，２４または
２５記載の空気調和装置。
【請求項２９】冷媒として、Ｒ３２とＲ１３４ａの混
合冷媒が使用され、該混合冷媒が、Ｒ３２を７５質量％
以上１００質量％未満含んでいる請求項２３，２４また
は２５記載の空気調和装置。
【請求項３０】冷媒として、Ｒ３２と炭化水素系冷媒
の混合冷媒が使用され、該混合冷媒が、Ｒ３２を７５質
量％以上１００質量％未満含んでいる請求項２３，２４
または２５記載の空気調和装置。
【請求項３１】炭化水素系冷媒は、プロパン、ブタ
ン、イソブタンの何れか１である請求項３０記載の空気
調和装置。