JP2000337751A - 冷却器及び冷却器の製造方法及び冷凍冷蔵庫及び冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 着霜可能面積を増やすことで閉塞までの時間
を延長して冷却器の平均能力を増加させること。 【解決手段】 板状フィンと、板状フィンへ直角に挿入
された伝熱管と、冷却器が収納されるダクト内に流入す
る気体に最初に接触する部分である開口部とを備え、伝
熱管の列間を切り離し、切り離された列同士を段方向の
一方の端部において接合するとともに、他方の端部にお
いて切り離された列同士の間隔を拡げ、さらに隣接する
伝熱管の列がある場合はその列間を切り離し、切り離さ
れた列同士を段方向の他方の端部において接合するとと
もに、一方の端部において切り離された列同士の間隔を
拡げ、順次これを繰り返す構成としたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、空調・冷凍用に
使用される冷却器に係り、着霜可能面積を増やすことで
閉塞までの時間を延長して冷却器の平均能力を増加さ
せ、また、フィンの切り欠きをなくすことで製造を容易
にすること、さらに、冷蔵庫の冷気流循環風路内に設置
された冷却器において、特に冷却器性能を維持するため
の冷却器周辺構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１５は従来の冷却器を設置したダクト
の断面図である。図において、１は冷却器、２はフィン
で、空気を冷却する。３は伝熱管で、フィン２に直交、
貫通し、フィン２を冷却する。４は風路、５は冷却器１
が設置されたダクト、６はダクト５内の空気流れ方向で
ある。

【０００３】通常冷却器１は、ダクト５内の風路４が狭
く、その構造上の理由から、例えば図１０のように設置
されている場合が多い。したがって、冷却器１の着霜可
能な部分は風路上の開口部のみであり、冷却器１全体の
伝熱面積から考えるとごく一部となっていた。その結
果、冷却器１の開口部（空気流入部）に霜が付着するた
め、直ぐに開口部が閉塞する。開口部が閉塞することに
より、風量が低下し冷却器１の性能が低下していた。

【０００４】従って、冷却器１の開口部の面積を増やせ
ば、着霜量が開口部全体に分散され、閉塞するまでの霜
の保持量が増加し、結果として長い時間にわたって風量
を確保することができる。つまり、開口部の霜による閉
塞までの時間を長くすることができると、連続運転が可
能になり、冷却器性能が向上する。

【０００５】霜の着霜量増加を目的に空気流入側に切り
欠き部を設けたものが、例えば特開平４−３７１７９７
号公報に開示されている。図１６は同公報に示された従
来の熱交換器の断面図である。図に示すように、空気流
入側のフィンに切り欠き部９を設けたことで開口部（空
気流入部）の面積が増え、着霜による閉塞までの時間を
延長できるというものである。

【０００６】図１７は、例えば実開昭６０−６０６８０
号公報に示された従来の冷凍冷蔵ショーケースに取り付
けられた冷却器の斜視図である。図において、２１はシ
ョーケース本体、２５は冷気流の循環風路、１は冷却
器、２９は冷気の吸込口、３０は閉鎖板、２はフィン、
３はパイプ、２３ａはＵベンド、２３ｂは冷媒入口管、
出口管である。

【０００７】冷気流の循環風路２５に設置される冷却器
１は並列する多数のフィンを冷却管を蛇行させて連結す
るプレートフィンチューブ型の冷却器が用いられるが、
冷却器幅方向両端にヘアピン、Ｕベンド２３ａといった
冷却管や、冷却器１へ冷媒を送り込む冷媒入口管、冷媒
出口管２３ｂが存在する。このような冷却器１に送り込
まれる空気は、冷却器幅方向両端にあるヘアピン、Ｕベ
ンド２３ａのために循環風路２５内に生じる隙間および
ヘアピン、Ｕベンド２３ａの風路抵抗が冷却器本体に比
べ低くなるため、空気の流れがこの部分に集中し、この
部分にはフィンが存在しないため冷却能力が低くので、
冷却器１の冷却能力の低下してしまう。その対策とし
て、Ｕベンド部の上方に閉鎖板３０を設けてこの部分へ
空気が流入できない構造としている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来の熱交換器は以上
のように構成され、着霜による閉塞時間の延長が図られ
てはいたが、切り欠き部９の長さ、及び面積が十分でな
く、風上側の熱交換器が霜で閉塞しても、風下側の熱交
換器は閉塞していない状況が生まれ、風下側の熱交換器
を十分に生かしきれない。また、切り欠き部９は矩形状
であるため、フィン２を成形する際に打ち抜きで多量の
スクラップを出す為コスト的にアップし、また、打ち抜
きの為のプレスを新たに設ける必要があり、実際の量産
には適さない課題が多い形状であった。

【０００９】また、従来の冷蔵庫の冷気流循環風路内に
設置された冷却器の周辺構造は以上のよう構成されてい
るので、冷却器１が冷気流循環風路に対して傾斜して配
置された場合には冷却器１のヘアピン、Ｕベンド２３ａ
の上方に固定具を兼ねた閉鎖板３０を設けただけではヘ
アピン、Ｕベンド２３ａへバイパスする空気の流入を防
ぐことができず、冷却性能低下を防ぐことができない。

【００１０】また、閉鎖板３０を冷蔵庫の設置面に対し
て上方が開放された所に水平に設置した場合に除霜運転
により融けた水が閉鎖板上に留まり、その残水が冷蔵庫
が運転することにより冷却され氷結するというサイクル
を繰り返すことにより、その残氷が成長し冷却器を氷で
覆ってしまい、冷却性能が低下したり、冷気流循環風路
などを押して変形を生じさせる原因となる。

【００１１】この発明は、上記のような課題を解消する
ためになされたもので、着霜可能面積を増やすことで閉
塞までの時間を延長して冷却器の平均能力を増加させ、
また、フィンの切り欠きをなくすことで製造を容易にす
ることを目的とする。

【００１２】また、冷却器のヘアピン、Ｕベンド部をバ
イパスする空気の流れをヘアピン、Ｕベンド部全体を風
路下流側で冷蔵庫設置面に対して傾斜させた面で構成さ
れる閉鎖板もしくは内箱等で遮断し冷却器本体への流入
風量を確保し冷却器性能を改善する冷蔵庫を得ることを
目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明に係る冷却器
は、多数並行に配置され、その間を気体が流動する複数
の板状フィンと、この各板状フィンへ直角に挿入され、
内部を媒体が通過し、気体通過方向に対して直角方向の
列方向へ複数列設けられとともに、気体通過方向に対し
て複数段設けられた伝熱管と、冷却器が収納されるダク
トと、このダクト内に流入する気体の流れに対向して設
けられ、流入する気体に最初に接触する部分である開口
部とを備え、伝熱管の列間を切り離し、切り離された列
同士を前記段方向の一方の端部において接合するととも
に、他方の端部において切り離された列同士の間隔を拡
げ、さらに隣接する伝熱管の列がある場合はその列間を
切り離し、切り離された列同士を段方向の他方の端部に
おいて接合するとともに、一方の端部において切り離さ
れた列同士の間隔を拡げ、順次これを繰り返す構成とし
たものである。

【００１４】また、請求項１記載の冷却器を気体通過方
向の段方向に組み合わせた構成としたものである。

【００１５】また、伝熱管の列間を切り離し、切り離さ
れた列同士を前記段方向の一方の端部において接合する
とともに、他方の端部において切り離された列同士の間
隔を拡げてＶ字状に構成したものである。

【００１６】また、伝熱管の列間を切り離し、切り離さ
れた列同士を前記段方向の一方の端部において接合する
とともに、他方の端部において切り離された列同士の間
隔を拡げ、さらに隣接する伝熱管の列がある場合はその
列間を切り離し、切り離された列同士を段方向の他方の
端部において接合するとともに、一方の端部において切
り離された列同士の間隔を拡げてＮ字状に構成したもの
である。

【００１７】また、伝熱管の列間を切り離し、切り離さ
れた列同士を前記段方向の一方の端部において接合する
とともに、他方の端部において切り離された列同士の間
隔を拡げ、さらに隣接する伝熱管の列がある場合はその
列間を切り離し、切り離された列同士を段方向の他方の
端部において接合するとともに、一方の端部において切
り離された列同士の間隔を拡げ、順次これを繰り返しＷ
字状に構成したものである。

【００１８】また、ダクト内に収納された冷却器の気体
が流れやすい空気抵抗の小さい部分にじゃま板となる風
向制御板を配置したものである。

【００１９】また、伝熱管の列間の接合部に風向制御板
を配置したものである。

【００２０】また、ダクトと冷却器端部とが接触する部
分に風向制御板を配置したものである。

【００２１】また、重力方向下部より上方へ向かって気
体が流れるダクト内の風路に設置された冷却器下端部に
風向制御板を配置したものである。

【００２２】また、開口部側の拡げられた端部を結んだ
想像線の内側に、少なくとも一部が収納されるように冷
却器の霜取りを行うためのヒーターを設けたものであ
る。

【００２３】また、板状フィンに切り起こしを設けたも
のである。

【００２４】この発明に係る冷凍冷蔵庫は、請求項１乃
至１１の何れかに記載の冷却器を用いたものである。

【００２５】この発明に係る冷却器の製造方法は、伝熱
管の列間を切断し、切断された列同士を段方向の一方の
端部において接合するとともに、他方の端部において切
断された列同士の間隔を拡げ、さらに隣接する伝熱管の
列がある場合はその列間を切断し、切断された列同士を
段方向の他方の端部において接合するとともに、一方の
端部において切断された列同士の間隔を拡げ、順次これ
を繰り返すものである。

【００２６】この発明に係る冷蔵庫は、内箱との間に形
成される冷気循環風路内に冷却器を傾斜して配置する冷
蔵庫において、冷却器のヘアピン、Ｕベンド部および冷
却器幅方向左右の冷却器と内箱との隙間の風路の下流側
全体を塞ぐ閉塞手段を備えたものである。

【００２７】この発明に係る冷蔵庫は、請求項１乃至１
１のいずれかに記載の冷却器を用いたものである。

【００２８】また、隙間の下流側を塞ぐ閉塞手段は、冷
蔵庫設置面に対して上方が開放された水平な面を有さな
いものである。

【００２９】また、隙間の下流側を塞ぐ閉塞手段を閉鎖
板で構成したものである。

【００３０】また、隙間の下流側を塞ぐ閉塞手段を、冷
却器カバーを兼ねたファングリルで構成したものであ
る。

【００３１】また、隙間の下流側を塞ぐ閉塞手段を断熱
材で構成したものである。

【００３２】また、隙間の下流側を塞ぐ閉塞手段を内箱
で塞ぐ構成としたものである。

【００３３】

【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、この発明の
実施の形態１を図面に基づいて説明する。図１は実施の
形態１を示す図で、冷却器を設置したダクトの断面図で
ある。図において、１は空気流入側に開口したＶ字状の
冷却器である。２は板状フィンで、空気を冷却する。３
はフィン２へ直角に挿入され、内部を媒体が通過し、気
体通過方向に対して直角方向の列方向へ複数列設けられ
とともに、気体通過方向に対して複数段設けられた伝熱
管で、フィン２を貫通し、フィン２を冷却する。４は風
路、５は冷却器１が設置されたダクト、６は風路４にお
ける空気流れ方向である。

【００３４】冷却器１は、ダクト５の形状に合わせ、図
に示すようにＶ字状に設置しているため、冷却器内を流
れる空気流路が短く、従来の設置形態に比べて空気側の
流動損失を小さく出来るため、同一風量の場合はファン
入力を小さく出来る。また、同一ファン回転数において
は、風量の増加が得られ熱交換性能が向上する。さら
に、熱伝達率の大きいフィン２の前縁部分が増加し、冷
却器１をＶ字状にしたことにより上流側が広く開放して
いるため、上流側から下流側まで充分前縁部分を活用で
き、冷却器１の平均熱伝達率が高くなることから大きな
熱交換量を得ることが出来る。

【００３５】従って、冷却器１の面積が従来より少ない
としても、同等以上の熱交換性能が得られる。実験によ
れば、フィン面積が２０％減っても、５％の熱交換処理
能力の改善が得られた。

【００３６】図８は、一般的な冷却器の運転状況におけ
る性能の変化を表したものである。横軸は運転時間、縦
軸は冷却器性能を表す。前記理由により、本発明によれ
ば図に示されるように、従来と比較して長い時間にわた
って従来以上の冷却器性能が維持される。

【００３７】図１では、冷却器１は空気流入側に開口し
たＶ字状のものを示したが、冷気流れ方向下流側に開口
したＶ字状にしても（即ち図１と反対向き）、同様な効
果が得られる。

【００３８】上記冷却器１を冷凍冷蔵庫に用いることに
より、着霜による霜取運転回数を減らせるので、庫内温
度の平準化や静音化等が図れる。

【００３９】実施の形態２．図２は実施の形態２を示す
図で、冷却器を設置したダクトの断面図である。図にお
いて、７は冷却器出口側に設けられた風向制御板であ
る。その他は図１と同様である。この冷却器１は、冷却
器出口側にじゃま板として機能する風向制御板７を設置
しているため、冷却器内を流れる空気が列間の接合部を
通り抜けやすいために、全体として風速の不均一化によ
る性能低下を招くことを抑制する。

【００４０】但し、風向制御板７の風路に占める割合に
よっては、空気側の流動損失を増加させることになるた
め注意が必要である。一般的にはダクト断面積の１／２
以下に風向制御板７を設置すると、風量低下の悪影響よ
りも、風速分布の均一化による性能向上が見込まれる。
この実施の形態２によれば、実施の形態１よりも更に大
きな冷却性能の向上が図れる。

【００４１】実施の形態３．図３は実施の形態３を示す
図で、冷却器を設置したダクトの断面図である。図に示
すように、冷却器１は入口側に風向制御板７を設置して
いるため、冷却器内を流れる空気がダクト５と冷却器１
との接触部を通り抜けやすいために、全体として風速の
不均一化による性能低下を招くことを抑制する。

【００４２】但し、風向制御板７の風路４に占める面積
の割合によっては、空気側の流動損失を増加させること
になるため注意が必要である。一般的には実施の形態２
と同様、ダクト断面積のの１／２以下に風向制御板７を
設置すると、風量低下の悪影響よりも、風速分布の均一
化による性能向上が見込まれる。この実施の形態３も、
実施の形態１よりも更に大きな冷却能力の向上が図れ
る。また、量産において風向制御板７が冷却器１をダク
ト５に設置する際の治具の代わりになるという効果も期
待できる。

【００４３】実施の形態４．図４は実施の形態４を示す
図で、冷却器を設置したダクトの断面図である。図に示
すように、冷却器１は出口側に風向制御板７を設置して
いるため、冷却器内を流れる空気が列間の接合部を通り
抜けやすいために、全体として風速の不均一化による性
能低下を招くことを抑制するとともに、冷却器１は入口
側にも風向制御板７を設置しているため、冷却器内を流
れる空気がダクト５と冷却器１の接触部を通り抜けやす
いために、全体として風速の不均一化による性能低下を
招くことも抑制する。

【００４４】但し、風向制御板７の風路４に占める面積
の割合によっては、空気側の流動損失を増加させること
になるため注意が必要である。一般的には、ダクト断面
積の１／３以下に風向制御板７を設置すると、風量低下
の悪影響よりも、風速分布の均一化による性能向上が見
込まれる。この実施の形態４によれば、実施の形態２及
び実施の形態３よりも更に大きな冷却能力の向上が図れ
る場合がある。また、実施の形態３と同様、量産におい
て風向制御板７が冷却器１をダクト５に設置する際の治
具の代わりになるという効果も期待できる。

【００４５】実施の形態５．図５は実施の形態５を示す
図で、冷却器を設置したダクトの断面図である。図に示
すように、冷却器１は形状がＷ字状となっているため、
霜が付着可能な面積が大きくなる。従って、着霜運転時
に閉塞までの時間が長く、平均冷却能力が大きく取れ
る。

【００４６】図５では、冷却器１が空気流入側に向いた
Ｗ字状のものを示したが、冷気流れ方向下流側に向いた
ものにしても（即ち図５と反対向き）、同様な効果が得
られる。

【００４７】実施の形態１では冷却器１の形状がＶ字状
のものを、また上記実施の形態５では冷却器１の形状が
Ｗ字状のものを示したが、その他に例えばＮ字状のもの
も挙げられる。また、冷却器１は、ダクト５内の空気通
過方向の段方向に組み合わせて構成してもよい。

【００４８】要するに、冷却器１の形状としては、媒体
が通過する伝熱管３が気体の通過する方向に対して直角
方向に複数列設けられとともに、気体の通過する方向に
対して複数段設けられ、その列間を切り離し、切り離さ
れた列同士を段方向の一方の端部において接合するとと
もに、他方の端部において切り離された列同士の間隔を
拡げ、さらに隣接する伝熱管の列がある場合はその列間
を切り離し、切り離された列同士を段方向の他方の端部
において接合するとともに、一方の端部において切り離
された列同士の間隔を拡げ、順次これを繰り返す構成の
ものであればよい。また、この発明の冷却器を製造する
場合、フィン２を切り落とすことによりスクラップが発
生しないように、フィン２は切断により製造するもので
ある。

【００４９】実施の形態６．図６は実施の形態６を示す
図で、冷却器を設置したダクトの断面図である。図に示
すように、空気流入側に開口したＶ字状の冷却器１の開
口側両端部を結ぶ想像線よりも内側に少なくとも除霜用
のヒーター８の一部が入るように設けたものである。そ
の他は図１と同様である。従来の冷却器では、除霜用の
ヒーターが冷却器の直下にある隙間をおいて設けられて
いた。これは冷却器の開口部を塞がないようにするため
である。この発明では、冷却器１が空気流入側に例えば
Ｖ字状に開口しているため、除霜用のヒーター８を従来
よりも冷却器１に接近させることができる。

【００５０】空気流入側に開口したＶ字状の冷却器１の
開口側両端部を結ぶ想像線よりも内側に少なくとも除霜
用のヒーター８の一部が入るように設けることにより、
除霜の際、冷却器１に付着した霜との距離が短くなり除
霜しやすくなる。

【００５１】図９は、実施の形態６における除霜時間と
冷却器への付着霜量を表した図であり、図の横軸は除霜
時間Ｔ、縦軸は付着霜量Ｇｆである。図に示すように、
除霜の時間が短くてすむため、消費電力を低く抑える事
が可能となる。図６では、空気流入側に開口したＶ字状
の冷却器１を示したが、もちろん実施の形態５で説明し
たその他の形状のものでもよい。

【００５２】実施の形態７．図７は実施の形態７を示す
図で、冷却器を設置したダクトの断面図である。図に示
すように、冷却器１のフィン２上に全体に切り起こし１
０を設けている。従来の冷却器では、切り起こしを設け
ると霜が着いて閉塞するため有効に機能しなかったが、
この発明の冷却器は、冷却器の入口開口部面積が大きい
ために着霜運転において閉塞までの時間を延長できる為
この部分に切り起こし１０を設けることにより有効に機
能し、冷却器１の平均伝熱性能が大幅に向上する。

【００５３】実施の形態１については既に説明したが、
実施の形態１乃至実施の形態７の冷却器を冷凍冷蔵庫に
用いることにより、着霜による霜取運転回数を減らせる
ので、庫内温度の平準かや静音化等が図れる。

【００５４】実施の形態８．図１０は実施の形態８を示
す図で、冷却器周辺構造の斜視図である。図において、
１１は外箱、１２は断熱材、１３は内箱、１は循環風路
内に傾斜配置された冷却器、１ａはＵベンド・ヘアピン
部、１５は閉鎖板、１６はヒータルーフ、８は除霜用の
ヒーター、１８は送風機である。

【００５５】次に動作について説明する。冷蔵庫が運転
を開始すると、ここでは図示してないが冷蔵庫の冷凍サ
イクルにおいて、圧縮機によって気体の冷媒を圧縮し凝
縮器送り、凝縮器で庫外へ熱を捨て冷媒を液化し、毛細
管を通って冷却器１へ送られ、冷却器１で庫内の空気か
ら熱を奪うことにより冷媒が気化し圧縮機へ送られるサ
イクルが構成される。この冷凍サイクルの冷却器１へ送
風機１８によって暖かい空気が吸込まれ冷却器１のフィ
ン間を通過する間に冷却され循環風路によって庫内を冷
却する。

【００５６】一方、冷却器１のＵベンド・ヘアピン部１
ａは循環風路の下流側全体に閉鎖板１５を設置すること
により、この部分に空気は流入せず冷却器１へ流入する
空気風量を確保することができ、冷却性能を維持するこ
とができる。

【００５７】ところで、冷蔵庫運転中に冷却器１に送り
込まれる湿気を多く含んだ空気は冷却器外表面に霜とな
って付着し、この霜により冷却性能が低下するので定期
的に除霜運転を行う必要がある。除霜運転は圧縮機およ
び送風機１８を停止し除霜用のヒーター８を通電加熱し
て行う。その除霜運転の際に、Ｕベンド・ヘアピン部１
ａ、閉鎖板１５に付着した霜が除霜用のヒーター８の熱
によって融ける際に閉鎖板１５を冷気循環路の下流側に
設置したことにより閉鎖板１５が傾いているため、融け
た水を保持することがないため残氷を生じることがな
い。

【００５８】実施の形態９．図１０は実施の形態９を示
す図で、冷却器周辺構造の断面図である。図において、
１１は外箱、１２は断熱材、１３は内箱、１は循環風路
内に傾斜配置された冷却器、１ａはＵベンド・ヘアピン
部、１６はヒータルーフ、１７は除霜用のヒーター、１
８は送風機、１９は冷却器カバーを兼ねたファングリ
ル、２０はドリップトレイである。

【００５９】次に動作について説明する。冷蔵庫が運転
を開始すると冷凍サイクルの冷却器１へ送風機１８によ
って暖かい空気が吸込まれ冷却器１のフィン間を通過す
る間に冷却され循環風路によって庫内を冷却する。

【００６０】一方、冷却器１のＵベンド・ヘアピン部１
ａは循環風路の下流側全体を覆う形状をしたファングリ
ル１９によってこの部分に空気は流入せず、冷却器１本
体へ流入する空気風量を確保することができ、冷却性能
を維持することができる。

【００６１】また、除霜運転時にＵベンド・ヘアピン部
１ａ、ファングリル１９に付着した霜へが除霜用のヒー
ター８の熱によってドリップトレイ２０へ融け落ちる際
にファングリル１９によるＵベンド・ヘアピン部１ａの
風路塞ぎ構造を冷気循環路の下流側に設けたことにより
除霜運転時にファングリル１９が融け落ちる霜の障害と
ならないため、残氷を生じることがない。

【００６２】また、閉鎖板等の部品を用いる必要がない
ため、部品点数を増やすことなくＵベンド・ヘアピン部
１ａを塞ぐことができる。

【００６３】実施の形態１０．図１２は実施の形態１０
を示す図で、冷却器の斜視図である。図において、１２
は断熱材、１は冷却器、１ａはＵベンド・ヘアピン部で
ある。冷却器幅方向の両端にあるＵベンド・ヘアピン部
１ａ全体をシクロペンタン等の断熱材１２で覆ったもの
である。

【００６４】なお、断熱材１２は冷却器を冷蔵庫に取り
付ける前にあらかじめ冷却器本体に発泡しておいてか
ら、冷蔵庫の冷気循環風路内の所定の位置に取り付け
る。

【００６５】また、断熱材表面が水分に触れて水分を吸
収しないようにアルミテープやビニールシート等で覆い
密閉構造としてもよい。

【００６６】次に動作について説明する。冷蔵庫が運転
を開始すると冷凍サイクルの冷却器１へ送風機１８によ
って暖かい空気が吸込まれ冷却器１のフィン間を通過す
る間に冷却され循環風路によって庫内を冷却する。

【００６７】一方、冷却器１のＵベンド・ヘアピン部１
ａは断熱材１２によって覆われているためこの部分に空
気は流入せず、冷却器１本体へ流入する空気風量を確保
することができ、冷却器性能を維持することができる。

【００６８】また、Ｕベンド・ヘアピン部１ａには霜が
付着しないため、除霜時間の短縮や、除霜すべき冷却器
幅方向の長さが短くすむので、除霜用のヒーター８の冷
却器幅方向の長さを短縮できる。

【００６９】実施の形態１１．図１３は実施の形態１１
を示す図で、冷却器周辺構造の斜視図である。図におい
て、１１は外箱、１２は断熱材、１３は内箱、１は循環
風路内に空気入口側に開口したＶ字型の冷却器、１ａは
Ｕベンド・ヘアピン部、１５は閉鎖板、１６はヒータル
ーフ、８は除霜用のヒーター、１８は送風機である。

【００７０】次に動作について説明する。冷蔵庫が運転
を開始すると冷凍サイクルの冷却器１へ送風機１８によ
って暖かい空気が吸込まれ冷却器１のフィン間を通過す
る間に冷却され循環風路によって庫内を冷却する。

【００７１】一方、冷却器１のＵベンド・ヘアピン部１
ａは循環風路の下流側全体に閉鎖板１５を設置すること
によりこの部分に空気は流入せず、冷却器１本体へ流入
する空気風量を確保することができ、冷却性能を維持す
ることができる。

【００７２】ところで、冷蔵庫運転中に冷却器に送り込
まれる湿気を多く含んだ空気は冷却器外表面に霜となっ
て付着し、この霜のために冷却性能低下するので定期的
に除霜運転を行う必要がある。除霜運転は圧縮機および
送風機１８を停止し除霜用のヒーター８を通電加熱して
行う。その除霜運転の際に、Ｕベンド・ヘアピン部１
ａ、閉鎖板１５に付着した霜へが除霜用のヒーター８の
熱によって融ける際に閉鎖板１５を冷気循環路の下流側
に設置したことにより閉鎖板１５が傾いているため、融
けた水を保持することがないため残氷を生じることがな
い。

【００７３】また、閉鎖板１５の上部の頂点形状を丸み
を持たせることにより、この部分に付着した霜を除霜運
転により融かす際に、この部分に保持されない構造とな
る。これにより、この部分に残氷が生じる心配がない。
なお、上部の頂点形状を鋭角なものとしてもよい。

【００７４】実施の形態１２．図１４は実施の形態１２
を示す図で、冷却器周辺構造の斜視図である。図におい
て、１１は外箱、１２は断熱材、１３は内箱、１は循環
風路内に空気入口側に開口したＶ字型の冷却器、１ａは
Ｕベンド・ヘアピン部、１５は閉鎖板、１６はヒータル
ーフ、８は除霜用のヒーター、１８は送風機である。

【００７５】次に動作について説明する。冷蔵庫が運転
を開始すると冷凍サイクルの冷却器１へ送風機１８によ
って暖かい空気が吸込まれ冷却器１のフィン間を通過す
る間に冷却され循環風路によって庫内を冷却する。

【００７６】一方、冷却器１のＵベンド・ヘアピン部１
ａは循環風路の下流側の冷却器扉側に閉鎖板１５を設置
し、冷却器内箱側に内箱形状をＵベンド・ヘアピン部１
ａを塞ぐ形状に成形することによりＵベンド・ヘアピン
部１ａに空気は流入せず、冷却器１本体へ流入する空気
風量を確保することができ、冷却性能を維持できる。

【００７７】また、除霜運転の際に、Ｕベンド・ヘアピ
ン部１ａ、閉鎖板１５、内箱１３に付着した霜へが除霜
用のヒーター８の熱によって融ける際に閉鎖板１５を冷
気循環路の下流側に設置したことにより閉鎖板１５が傾
いているため、融けた水を保持することがないため残氷
を生じることがない。

【００７８】また、閉鎖板１５の上部の頂点形状を丸み
を持たせることにより、この部分に付着した霜を除霜運
転により融かす際に、この部分に保持されない構造とな
る。これにより、この部分に残氷が生じる心配がない。
なお、上部の頂点形状を鋭角なものとしてもよい。ま
た、閉鎖板１５は冷却器扉側のＵベンド・ヘアピン部１
ａの循環風路下流側に用いるだけなので、構造が簡単と
なり、大きさも小さくでき、材料費や加工費が押さえら
れる。

【００７９】

【発明の効果】この発明に係る冷却器は、伝熱管の列間
を切り離し、切り離された列同士を前記段方向の一方の
端部において接合するとともに、他方の端部において切
り離された列同士の間隔を拡げ、さらに隣接する伝熱管
の列がある場合はその列間を切り離し、切り離された列
同士を段方向の他方の端部において接合するとともに、
一方の端部において切り離された列同士の間隔を拡げ、
順次これを繰り返す構成としたので、空気流れ方向の板
状フィン長さが短い為、流動損失が小さく、同一風量の
場合はファン入力を小さく出来る。また、同一ファン回
転数においては風量の増加が得られ熱交換性能が向上す
る。さらに、板状フィンの前縁部が多いため平均熱伝達
率も向上する。さらに、冷却器入口の開口部面積が大き
いため、着霜運転において閉塞までの時間を延長できる
為、平均能力の向上が得られる。

【００８０】また、ダクト内に収納された冷却器の気体
が流れやすい空気抵抗の小さい部分にじゃま板となる風
向制御板を配置したので、風速分布の均一化が図れる
為、比較的高静圧タイプのファンを用いている場合に
は、風向制御板によって風量が低下しにくく、風速分布
の均一化により熱交換量が増加する。

【００８１】また、重力方向下部より上方へ向かって気
体が流れるダクト内の風路に設置された冷却器下端部に
風向制御板を配置したので、風向制御板が冷却器をダク
トに設置する際の治具の代わりになるという効果があ
る。

【００８２】また、開口部側の拡げられた端部を結んだ
想像線の内側に、少なくとも一部が収納されるように冷
却器の霜取りを行うためのヒーターを設けたので、除霜
の際、冷却器に付着した霜とヒーターとの距離が短くな
り除霜しやすくなる。

【００８３】また、板状フィンに切り起こしを設けるこ
とができるので、冷却器の平均伝熱性能が大幅に向上す
る。従来は、この熱伝達率の増加が板状フィンの閉塞を
早めていたが、本発明による冷却器形状において切り起
こしを設けることで、霜による閉塞までの時間が延長で
き、その結果従来以上の熱交換性能が得られる。同一能
力を目的とするのであれば、伝熱性能が向上した分、板
状フィンの枚数を減らす事が出来る。

【００８４】この発明による冷凍冷蔵庫は、着霜による
霜取運転回数を減らせるので、庫内温度の平準かや静音
化等が図れる。

【００８５】この発明に係る冷却器の製造方法は、伝熱
管の列間を切断し、切断された列同士を段方向の一方の
端部において接合するとともに、他方の端部において切
断された列同士の間隔を拡げ、さらに隣接する伝熱管の
列がある場合はその列間を切断し、切断された列同士を
段方向の他方の端部において接合するとともに、一方の
端部において切断された列同士の間隔を拡げ、順次これ
を繰り返すものであるから、板状フィンを成形する際に
打ち抜きで多量のスクラップを出すことがない。

【００８６】この発明に係る冷蔵庫は、冷却器のヘアピ
ン、Ｕベンド部および冷却器幅方向左右の冷却器と内箱
との隙間の風路の下流側全体を塞ぐ閉塞手段を備えた構
成にしたので、冷却器本体への空気の流入量を確保でき
るため冷却性能を維持できる。

【００８７】この発明に係る冷蔵庫は、請求項１〜１１
のいずれかに記載の冷却器を用いることにより、着霜可
能面積を増やすことで閉塞までの時間を延長して冷却器
の平均能力を増加させることができる。

【００８８】また、隙間の下流側を塞ぐ閉塞手段は、冷
蔵庫設置面に対して上方が開放された水平な面を有さな
いので、その面上に残氷が発生することがなく、残氷に
よる冷却性能の低下や冷却器周辺部の変形を防止するこ
とができる。

【００８９】また、隙間の下流側を塞ぐ閉塞手段を閉鎖
板で構成したので、冷却器本体への空気の流入量を確保
できるため冷却性能を維持できる。

【００９０】また、隙間の下流側を塞ぐ閉塞手段を、冷
却器カバーを兼ねたファングリルで構成したので、冷却
器本体への空気の流入量を確保できるため冷却性能を維
持でき、また、部品点数を増やすことがない。

【００９１】また、隙間の下流側を塞ぐ閉塞手段を断熱
材で構成したので、冷却器本体への空気の流入量を確保
できるため冷却性能を維持できる。

【００９２】また、隙間の下流側を塞ぐ閉塞手段を内箱
で塞ぐ構成としたので、冷却器本体への空気の流入量を
確保できるため冷却性能を維持でき、また、部品点数を
増やすことがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施形態１を示す図で、冷却器を設置したダ
クトの断面図である。

【図２】 実施形態２を示す図で、冷却器を設置したダ
クトの断面図である。

【図３】 実施形態３を示す図で、冷却器を設置したダ
クトの断面図である。

【図４】 実施形態４を示す図で、冷却器を設置したダ
クトの断面図である。

【図５】 実施形態５を示す図で、冷却器を設置したダ
クトの断面図である。

【図６】 実施形態６を示す図で、冷却器を設置したダ
クトの断面図である。

【図７】 実施形態７を示す図で、冷却器を設置したダ
クトの断面図である。

【図８】 実施形態１〜７の冷却器と従来の冷却器との
冷却性能を比較した図である。

【図９】 実施形態６の冷却器の着霜霜量Ｇｆと除霜時
間Ｔとの関係を示す図である。

【図１０】 実施の形態８を示す図で、冷却器周辺構造
の斜視図である。

【図１１】 実施の形態９を示す図で、冷却器周辺構造
の斜視図である。

【図１２】 実施の形態１０を示す図で、冷却器周辺構
造の斜視図である。

【図１３】 実施の形態１１を示す図で、冷却器周辺構
造の斜視図である。

【図１４】 実施の形態１２を示す図で、冷却器周辺構
造の斜視図である。

【図１５】 従来の冷却器を設置したダクトの断面図で
ある。

【図１６】 従来の冷却器を設置したダクトの断面図で
ある。

【図１７】 従来の冷凍冷蔵ショーケースに取り付けら
れた冷却器の斜視図である。

【符号の説明】

１ 冷却器、１ａ Ｕベンド・ヘアピン部、２ フィ
ン、３ 伝熱管、４ 風路、５ ダクト、６ 空気流れ
方向、７ 風向制御板、８ ヒーター、１０ 切り起こ
し、１１ 外箱、１２ 断熱材、１３ 内箱、１５ 閉
鎖板、１６ ヒータルーフ、１８ 送風機、１９ ファ
ングリル、２０ ドリップトレイ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 賢一 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 加賀 邦彦 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 平國 悟 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 3L046 AA06 AA07 AA08 BA03 CA07 MA04 3L081 AA02 AB06 BA06 BB01 3L103 AA01 AA03 AA36 AA37 AA50 BB44 CC22 DD06 DD15 DD17 DD19 DD57 DD58

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多数並行に配置され、その間を気体が流
   動する複数の板状フィンと、 この各板状フィンへ直角に挿入され、内部を媒体が通過
   し、前記気体通過方向に対して直角方向の列方向へ複数
   列設けられとともに、前記気体通過方向に対して複数段
   設けられた伝熱管と、 当該冷却器が収納されるダクトと、 このダクト内に流入する気体の流れに対向して設けら
   れ、流入する気体に最初に接触する部分である開口部
   と、を備え、前記伝熱管の列間を切り離し、切り離され
   た列同士を前記段方向の一方の端部において接合すると
   ともに、他方の端部において切り離された列同士の間隔
   を拡げ、さらに隣接する伝熱管の列がある場合はその列
   間を切り離し、切り離された列同士を段方向の他方の端
   部において接合するとともに、一方の端部において切り
   離された列同士の間隔を拡げ、順次これを繰り返す構成
   としたことを特徴とする冷却器。
2. 【請求項２】 請求項１記載の冷却器を前記気体通過方
   向の段方向に組み合わせた構成としたことを特徴とする
   冷却器。
3. 【請求項３】 前記伝熱管の列間を切り離し、切り離さ
   れた列同士を段方向の一方の端部において接合するとと
   もに、他方の端部において切り離された列同士の間隔を
   拡げてＶ字状に構成したことを特徴とする請求項１又は
   請求項２記載の冷却器。
4. 【請求項４】 前記伝熱管の列間を切り離し、切り離さ
   れた列同士を段方向の一方の端部において接合するとと
   もに、他方の端部において切り離された列同士の間隔を
   拡げ、さらに隣接する伝熱管の列がある場合はその列間
   を切り離し、切り離された列同士を段方向の他方の端部
   において接合するとともに、一方の端部において切り離
   された列同士の間隔を拡げＮ字状に構成したことを特徴
   とする請求項１又は請求項２記載の冷却器。
5. 【請求項５】 前記伝熱管の列間を切り離し、切り離さ
   れた列同士を段方向の一方の端部において接合するとと
   もに、他方の端部において切り離された列同士の間隔を
   拡げ、さらに隣接する伝熱管の列がある場合はその列間
   を切り離し、切り離された列同士を段方向の他方の端部
   において接合するとともに、一方の端部において切り離
   された列同士の間隔を拡げ、順次これを繰り返しＷ字状
   に構成したことを特徴とする請求項１又は請求項２記載
   の冷却器。
6. 【請求項６】 前記ダクト内に収納された冷却器の前記
   気体が流れやすい空気抵抗の小さい部分にじゃま板とな
   る風向制御板を配置したことを特徴とする請求項１又は
   請求項２記載の冷却器。
7. 【請求項７】 前記伝熱管の列間の接合部に前記風向制
   御板を配置したことを特徴とする請求項６記載の冷却
   器。
8. 【請求項８】 前記ダクトと前記冷却器端部とが接触す
   る部分に前記風向制御板を配置したことを特徴とする請
   求項６記載の冷却器。
9. 【請求項９】 重力方向下部より上方へ向かって気体が
   流れる前記ダクト内の風路に設置された前記冷却器下端
   部に前記風向制御板を配置したことを特徴とする請求項
   ８記載の冷却器。
10. 【請求項１０】 前記開口部側の拡げられた端部を結ん
    だ想像線の内側に、少なくとも一部が収納されるように
    冷却器の霜取りを行うためのヒーターの設けたことを特
    徴とする請求項１記載の冷却器。
11. 【請求項１１】 前記板状フィンに切り起こしを設けた
    ことを特徴とする請求項１記載の冷却器。
12. 【請求項１２】 前記請求項１乃至１１の何れかに記載
    の冷却器を用いたことを特徴とする冷凍冷蔵庫。
13. 【請求項１３】 請求項１記載の冷却器の製造方法であ
    って、 前記伝熱管の列間を切断し、切断された列同士を前記段
    方向の一方の端部において接合するとともに、他方の端
    部において切断された列同士の間隔を拡げ、さらに隣接
    する伝熱管の列がある場合はその列間を切断し、切断さ
    れた列同士を段方向の他方の端部において接合するとと
    もに、一方の端部において切断された列同士の間隔を拡
    げ、順次これを繰り返すことを特徴とする冷却器の製造
    方法。
14. 【請求項１４】 内箱との間に形成される冷気循環風路
    内に冷却器を傾斜して配置する冷蔵庫において、前記冷
    却器のヘアピン、Ｕベンド部および前記冷却器幅方向左
    右の前記冷却器と前記内箱との隙間の風路の下流側全体
    を塞ぐ閉塞手段を備えたことを特徴とする冷蔵庫。
15. 【請求項１５】 請求項１乃至１１のいずれかに記載の
    冷却器を用いたことを特徴とする請求項１４記載の冷蔵
    庫。
16. 【請求項１６】 前記隙間の下流側を塞ぐ閉塞手段は、
    冷蔵庫設置面に対して上方が開放された水平な面を有さ
    ないことを特徴とする請求項１４記載の冷蔵庫。
17. 【請求項１７】 前記隙間の下流側を塞ぐ閉塞手段を閉
    鎖板で構成したことを特徴とする請求項１４記載の冷蔵
    庫。
18. 【請求項１８】 前記隙間の下流側を塞ぐ閉塞手段を、
    冷却器カバーを兼ねたファングリルで構成したことを特
    徴とする請求項１４記載の冷蔵庫。
19. 【請求項１９】 前記隙間の下流側を塞ぐ閉塞手段を断
    熱材で構成したことを特徴とする請求項１４記載の冷蔵
    庫。
20. 【請求項２０】 前記隙間の下流側を塞ぐ閉塞手段を前
    記内箱で塞ぐ構成としたことを特徴とする請求項１４記
    載の冷蔵庫。