JPH11264631A - 熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷蔵庫等の熱交換器として、着霜による通風
低下がなく、冷却率を向上できるように改良した熱交換
器を得る。 【解決手段】 熱交換器１３の冷媒パイプ２３が貫通す
るフィン２２を、冷却室１２の吸込口１６側で幅が小さ
く吹出口１５側に向かうに従い広くなる逆台形状のフィ
ン形状と成すことで、冷却室１２との間に霜付き量の多
い領域である吸込側ほど広くした空間２５、２５を得
る。該空間２５でフィン２２等に霜が付いても閉塞せ
ず、支障無く通風し十分な量の冷気循環が行われて、冷
却性能は向上する。また空間形成のために従来のように
庫内容積が圧迫される壁部の前方張り出し、また、断熱
壁厚みを薄くさせ熱リークとなる壁部の後方張り出しが
無くなり、省エネ、省スペース、簡易な構造、設計そし
て冷却性能が高い冷蔵庫１を実現させる熱交換器とな
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、多数のフィンに冷
媒パイプを直交して貫通して成り、冷蔵庫等の冷却器と
して用いられる熱交換器の構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】貯蔵室の奥部に形成した冷却室に設けた
冷却器に、庫内空気をファンにより強制的に循環して冷
却が行なわれるとき、冷却器の吸込側、即ち冷却器の下
側に霜が多く付き、フィン間が閉塞して通風面積が減少
し冷却性能が低下するのを防止するために、例えば、実
公平６−４１０９９号公報に記載されるように、丈の長
いフィンと短いフィンを交互に配列させ、空気吸込側の
フィン間隔を広くして、霜付きを抑制するように熱交換
器自体の構造的改良を図った上で、同公報の第７図およ
び同公報明細書第２頁左欄第２２行目乃至第３０行目に
記載されるように、冷却器の両側を拡げてバイパス風路
を確保するような構造が、従来採用されていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような冷
却室にバイパス風路を形成すると、前面に張出す風路分
だけ庫内容積が小さくなったり、また内箱がバイパス風
路確保のために後方に出っ張る分だけ冷蔵庫本体の断熱
壁の厚みが薄くなり、断熱効果が低下して熱損失となる
エネルギーが不経済に使われる問題が出てくる。

【０００４】また、冷却室がこのような余裕部分を必要
とする構造により、冷蔵庫の外形が大きくなり、省スペ
ース化や冷蔵庫箱体の構造の簡素化および冷却器周辺の
部品、構造の簡素化が阻まれたりする問題や、コストダ
ウンを達成できないという問題が生じていた。

【０００５】そこで、本発明は、霜付きが起きても、通
風に支障はなく熱交換面積は十分に確保される熱交換器
を、従来のように庫内容積を減らしたり、また断熱性能
を低下させたりすることなく達成できるようにしたもの
である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】多数の並設した薄板状フ
ィンと、これらフィンと直交するように貫通させた冷媒
パイプとから構成され、送風機により冷気が被冷却空間
との間で吹出し、戻るように吸い込まれ循環通風する冷
却室に配設される熱交換器において、前記フィンは通風
方向に長く、かつその幅が冷気の吸込口側で小さく、吹
出口側に向かって漸次幅広となるような逆台形状のフィ
ン形状に成し、冷却室に収設されたとき、フィンの両側
端縁と冷却室内壁面との間に吸込口側が広く、吹出口具
に向って漸次狭くなるような空間が存在するようにした
ものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施態様を図面に
基づいて説明する。

【０００８】図１は、本発明に係る改良した構造の熱交
換器を搭載した冷凍・冷蔵庫の断面図であり、また図２
は、その熱交換器と冷却室との寸法的関係を説明する構
造図である。

【０００９】図１において、１は独身用などとして利用
されている小型の冷蔵庫にして、該冷蔵庫１は、塗装鋼
板等金属製の外箱２とＡＢＳ等合成樹脂製の内箱３との
間に発砲ウレタン等の断熱材４を充填して、前面が開口
した断熱箱体５が形成され、該箱体５とともに一体形成
される中間の断熱仕切り壁６により、上部に冷凍室７が
下部に冷蔵室８が仕切り形成されてなるものである。そ
して冷凍室７および冷蔵室８の前方開口は、回動式の断
熱扉９Ａ、９Ｂによって、開閉自在に閉塞されている。

【００１０】前記冷凍室７の後部には、仕切り壁１１を
介して冷却室１２が画成され、そこには冷却器すなわち
熱交換器１３が下部に設置され、送風機１４が上部に配
設されているとともに、冷却室１２は上部に形成した冷
気吹出口１５と下部に設けた吸込口１６とにより前記冷
凍室７と連通している。そして、熱交換器１３によって
冷却された冷気が、送風機１４によって矢印に示すよう
に、吹出口１５から冷凍室７に吹出し、吸込口１６から
冷却室１２に戻るように循環して冷凍室７が冷却され
る。

【００１１】また、冷却室１２から吐出する冷気の一部
が、冷気吹出部の近傍から冷蔵室８へと連絡するように
断熱箱体５の背壁中に形設した冷蔵室ダクト（図示せ
ず）により導かれ、冷蔵室８の奥部上方で前方と下方に
開口する吹出部１７ａ、１７ｂからそれぞれ供給され
て、冷蔵室８の冷却が行われる。

【００１２】そして、冷蔵室８を巡回した冷気は、断熱
仕切り壁６中に形成した冷気戻り路１８から冷却室１２
に矢印のように戻り、冷凍室７からの戻り冷気と合流し
て熱交換器１３を通過し、再び冷凍室７および冷蔵室８
を循環する。なお、１９は圧縮機であり、また２０は、
冷凍室７からのドレンを外部に排出するドレン水路であ
る。

【００１３】さて、冷却室１２に配される熱交換器１３
は、アルミなど金属製薄板から加工形成した多数のフィ
ン２２と、このフィン２２に直交するように貫通させて
上下方向に蛇行して設けた冷媒パイプ２３とから成る構
造をしている。

【００１４】そして、このフィン２２の形状は、側面形
状が上部側すなわち冷気吹出口１５側が広くて、下部す
なわち冷気吸込口１６側が狭くなるという逆台形状の形
をしたフィン２２となっている。

【００１５】一方、熱交換器１３が収容される冷却室１
２の方は、その前後（奥行き）方向の幅間隔Ｄが、上方
から下方まで一定間隔を保たれた空室に形成されてい
る。

【００１６】従って、前後の幅Ｄが一定の前記冷却室１
２に、フィン２２が逆台形状である上記構造の熱交換器
１３を収容すると、図２に示す如き構造となり、冷却室
１２の前後のストレートな壁面１２ａ、１２ｂと、熱交
換器１３のフィン２２の前後の両側縁との間には、吸込
口１６側（下側）が広くて、吹出口側（上側）１５に向
かって漸次狭くなる空間２５、２５が存在するようにな
る。

【００１７】このようにして確保された空間２５、２５
は、冷凍室７あるいは冷蔵室８を巡った後の湿気を多く
含んだ冷気が、熱交換器１３を通過することによって、
フィン２２や冷媒パイプ２３に霜が付いてもその霜が直
ぐに冷却室１２内壁にくっ付いて霜閉塞を起こすことの
ないような余裕を持った霜付き空間として作用する。

【００１８】また、その空間２５、２５が着霜量が多い
冷気の吸込口１６側に行くほど、余裕のある空間となっ
ているので、フィン２２の下部部分（吸込側）での霜閉
塞を効果的に防げるようになっている。

【００１９】そして、フィン２２が冷気の吸込口１６側
で幅狭となるような逆台形状と成して、吸込口１６側で
の熱交換面積は小さくし、霜付き量を抑制するようにし
ている一方で、冷気の湿分が少なくなりフィン２２と接
触しても着霜が多くならない吹出口１５側に行くほどフ
ィン２２の熱交換器面積を大きくし、熱交換能力を高め
ることにより、全体としてバランスのとれた着霜と、所
要の熱交換器能力を得られるものとしている。

【００２０】こうして、熱交換器１３と冷却室１２内面
との間に、吸込口１６側がより広くなっている空間２
５、２５が確保されているので、冷気の通風で霜がフィ
ン２２および冷媒パイプ２３に付いても、通風が困難と
なる霜閉塞は発生せず、冷気は霜で閉ざされていない空
間２５、２５を通り道として通風し、熱交換器１３に所
要量の空気が通過し通風量が減少することがないので、
熱交換性能は低下しない。

【００２１】また、こうした冷気を常に通させる通風空
間２５、２５を、図３に示す従来構造のように、熱交換
器１３が長方形状のフィン２２Ｚであるがため、冷却室
１２の前壁２６ａを前方に張り出させ、また冷却室の後
壁２６ｂに当たる内箱３を一部後方へ張り出すような成
形をしないと形成できないというようなことはなくな
り、庫内容積が小さくなったり、部分的に断熱箱体５の
断熱厚みＴ（Ｔ＜Ｔａ）が薄くなり熱リークして冷却性
能が低下するといった不具合は軽減され、省エネ効果を
高めた冷蔵庫の実現が期待できる。

【００２２】また、冷却室１２の後方壁部２６ｂを構成
する内箱３が凹凸形状という複雑な構造とならないの
で、内箱の成形が容易になるとともに、冷却室１２と庫
内（冷凍室）７を仕切る部品など部品点数や組立て工数
が削減され、コストダウンができるとともに、冷却室１
２の前壁２６ａの前方への出っ張りによる庫内容積の圧
迫がなくなり、容積効率が向上し省スペース化が図れる
ようになる。

【００２３】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、熱交換
器のフィン形状を吸込口側で幅狭で吹出口側に行くほど
幅広となる逆台形状と成すことで、熱交換器はフィンに
着霜しても通風可能な空間を冷却室の対向面との間に簡
単に確保することができるようになる。よって、従来の
通風スペースを得るのに冷却室の壁を前方と後方へと張
出すといった構造が不要となるので、庫内容積は小さく
ならず、かつ断熱厚みも減少させずに済み、省エネ、省
スペースを図ったうえに、高い冷却能力と大きな収容容
積を持つ冷蔵庫を実現できるようになる。

【００２４】また、フィンを逆台形状に成すだけで、霜
が多く付きやすい吸込側がより広くなった空間を、冷却
室の方には構造的変更など手を加えないで設けることが
できるので、熱交換器の設置部構造は簡易な構成とな
り、部品点数の削減や組立て性が良くなり設計が容易と
なるなどの効果や、製造コストの低減効果なども得られ
るようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】冷凍冷蔵庫の概略縦断側面図である。

【図２】本発明構造の熱交換器を冷却室に収容した状態
の構造図である。

【図３】従来構造の熱交換器を冷却室に収容した状態の
構造図である。

【符号の説明】

１ 冷蔵庫 ２ 外箱 ３ 内箱 ４ 断熱材 ７ 冷凍室 ８ 冷蔵室 １２ 冷却室 １３ 熱交換器 １４ 送風機 １５ 冷気吹出口 １６ 冷気吸込口 ２２ フィン ２３ 冷媒パイプ ２５ 空間

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多数の並設した薄板状フィンと、これら
   フィンと直交するように貫通させた冷媒パイプとから構
   成され、送風機により冷気が被冷却空間との間で吹出
   し、戻るよう吸い込まれ循環通風する冷却室に配設され
   る熱交換器において、 前記フィンは通風方向に長く、かつその幅が空気の吸込
   側で小さく、吹出側に向かって漸次幅広となるような逆
   台形状のフィン形状に成し、冷却室に収設されたとき、
   フィンの両側端縁と冷却室内壁面との間に吸込口側で広
   く、吹出口側に向って漸次狭くなるような空間が存在す
   るような構造であることを特徴とする熱交換器。