JP2010127474A

JP2010127474A - 冷却器、冷蔵庫及び固定部材

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Publication number: JP2010127474A
Application number: JP2008299022A
Authority: JP
Inventors: Keiji Fujiwara; 啓司藤原
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2008-11-25
Filing date: 2008-11-25
Publication date: 2010-06-10
Anticipated expiration: 2028-11-25
Also published as: JP5231955B2

Abstract

【課題】固定部材によって容易に冷媒管を固定するとともに、コスト及び騒音を削減して冷却効率を向上できる冷却器及びそれを用いた冷蔵庫を提供する。
【解決手段】冷媒が流通する冷媒管１１に多数のフィン１２が取り付けられる冷却器１０において、棒状の弾性体から成るとともに、Ｕ字状に形成される第１、第２掛止部２１、２２と第１掛止部２１の終端から屈曲して延びる把手部２３とを有する固定部材２０を備え、冷媒管１１が長手方向に延びる溝１１ａを内面に有するとともに複数段に蛇行し、第１、第２掛止部２１、２２によって段方向に離れた冷媒管１１を掛止して冷媒管１１の間隔を所定の間隔に維持した。
【選択図】図５

Description

本発明は、冷媒管を有する冷却器及びそれを備えた冷蔵庫に関する。また本発明は、冷媒管等の被固定部材の位置を固定する固定部材に関する。

従来の冷蔵庫は特許文献１に開示されている。この冷蔵庫は冷凍サイクルを構成する冷却器を備え、冷却器と熱交換して生成された冷気により貯蔵室内を冷却する。冷却器は冷媒が流通する冷媒管が複数段に蛇行し、冷媒管に多数のフィンが取り付けられる。

冷媒管は蛇行して形成される際に段方向に広がる。特に、特許文献２に示すように熱交換効率向上のために内表面積を増加させる溝が内面に形成される冷媒管は断面係数が高く曲げにくくなる。このため、左右端のＵ字状部の形成時に曲げ角度が大きくなると座屈する。これにより、冷媒管の曲げ角度が小さく形成されるため、段方向に大きく広がる。

このため、冷媒管の左右端にはフィンに平行な平板状の剛性を有する固定部材が取り付けられ、冷媒管の配置が固定される。固定部材は左右端でＵ字状に曲がる冷媒管に嵌合する長孔を有しており、冷媒管を蛇行して形成した後に両側方から嵌設される。これにより、冷却器と冷蔵庫内の他の部材との干渉が防止される。

特開昭６１−４６８７５号公報（第１頁−第２頁、第４図）特開２００４−２３９４８６号公報（第４頁−第６頁、第５図）

しかしながら、上記従来の冷蔵庫の冷却器によると、冷媒管を固定する固定部材は剛性を要するため厚く形成される。このため、固定部材のコストが増大するとともに冷却器の熱交換面積が減少して冷却効率が低下する問題があった。また、平板状の固定部材よりも外側に冷気が流通しにくくなるため固定部材の外側の冷媒管と冷気との接触が妨げられ、冷却効率が更に低下する問題もあった。加えて、各段の冷媒管が剛体の固定部材に固定されるため、冷媒の脈動によって冷媒管が振動した際に騒音が大きくなる問題もあった。

本発明は、固定部材によって容易に冷媒管を固定するとともに、コスト及び騒音を削減して冷却効率を向上できる冷却器及びそれを用いた冷蔵庫を提供することを目的とする。また本発明は、被固定部材に容易に取付け可能な固定部材を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、冷媒が流通する冷媒管に多数のフィンが取り付けられる冷却器において、棒状の弾性体から成るとともに、Ｕ字状に形成される第１、第２掛止部と第１掛止部の終端から屈曲して第１掛止部の外側に延びる把手部とを有する固定部材を備え、前記冷媒管が長手方向に延びる溝を内面に有するとともに複数段に蛇行し、第１、第２掛止部によって段方向に離れた前記冷媒管を掛止して前記冷媒管の間隔を所定の間隔に維持することを特徴としている。

この構成によると、例えば、冷媒管は蛇行して上下方向に複数段に配され、下部の冷媒管には固定部材に形成されるＵ字状の第２掛止部が掛止される。そして、第１掛止部の外側に延びる把持部を把持してＵ字状の第１掛止部が開くように固定部材を弾性変形させて第１掛止部が上部の冷媒管に掛止される。冷却器は冷凍サイクルを構成し、冷媒管内を冷媒が流通することによりフィン及び冷媒管が吸熱する。

また本発明は、上記構成の冷却器において、前記固定部材は第１、第２掛止部間で迂回形状に屈曲される突起部を有し、第１、第２掛止部に係止される前記冷媒管の間に配される前記冷媒管を前記突起部により支持することを特徴としている。

この構成によると、固定部材は屈曲によって、く字状、Ｕ字状、Ｓ字状等の迂回形状に形成される突起部が上下方向の中間に配される冷媒管の間に配される。突起部に接する冷媒管は振動した際に突起部が弾性変形して振動が吸収される。

また本発明は、上記構成の冷却器において、前記溝の深さが０．４ｍｍを超えることを特徴としている。

また本発明の冷蔵庫は、上記各構成の冷却器を備えたことを特徴としている。この構成によると、冷却器は冷凍サイクルを構成し、冷媒管内を冷媒が流通して冷却される。冷却された冷却器のフィン及び冷媒管と空気とが熱交換して生成された冷気を貯蔵室内に供給して貯蔵物が冷却される。

また本発明は、上記構成の冷蔵庫において、前記冷却器の下方に配される除霜ヒータと、前記冷媒管の終端に連結されて冷媒を溜めるとともに前記冷却器の上方且つ左右方向の一方に配置される液溜め部と、前記液溜め部の近傍に配される温度センサとを備え、前記固定部材が前記冷却器の左右方向の他方に配置されるとともに、前記把持部が最上段の前記フィンの上方に突出することを特徴としている。

この構成によると、冷媒管を流通する冷媒は冷却器の上方の例えば右部に配される液溜め部で溜められて冷凍サイクルを循環する冷媒量が調整される。除霜ヒータを駆動すると冷却器が昇温され、冷却器の除霜が行われる。液溜め部近傍が温度センサの検知によって所定温度に到達すると除霜が停止される。固定部材は冷却器の左部に配され、除霜ヒータの熱が熱伝導する。この時、固定部材の把持部が最上端のフィンよりも上方に突出し、冷却器の下部から上方まで除霜ヒータの熱が伝えられる。これにより、冷却器の温度センサから離れた左部の残霜が防止される。

また本発明は、上記構成の冷蔵庫において、貯蔵物を貯蔵する貯蔵室の背後に前記冷却器を配置し、前記固定部材を前記貯蔵室から離れた側に配置したことを特徴としている。この構成によると、貯蔵室から離れた冷却器の後部に配された固定部材を除霜ヒータの熱が熱伝導して除霜が行われる。

また本発明は、被固定部材の離れた二箇所に掛止される第１、第２掛止部を備え、被固定部材の第１、第２掛止部間の間隔を固定する固定部材において、棒状の弾性体から成るとともに第１、第２掛止部をＵ字状に形成され、第１掛止部の終端から第１掛止部の外側に屈曲して延びる把手部を有することを特徴としている。

また本発明は、被固定部材の離れた二箇所に掛止される第１、第２掛止部を備え、被固定部材の第１、第２掛止部間の間隔を固定する固定部材において、棒状の弾性体から成るとともに第１、第２掛止部をＵ字状に形成され、第１掛止部の終端から第１掛止部の外側に屈曲して延びる把手部と、第１、第２掛止部間で迂回形状に屈曲される突起部とを有することを特徴としている。

本発明の冷却器及び冷蔵庫によると、内面に溝を有して蛇行する冷媒管を固定する固定部材が棒状の弾性体から成り、第１、第２掛止部及び把持部を有するので、把持部を把持して第１掛止部を弾性変形させることにより容易に固定部材を取り付けることができる。また、固定部材が小型化されるためコストを削減することができる。また、固定部材を細い棒状に形成しても冷媒管を保持することができるためフィンを増数できるとともに、固定部材の外側に冷気が流れ易くなる。従って、冷却器の冷却効率を向上することができる。また、第１、第２掛止部の間の冷媒管が揺動可能に支持されるため冷媒の脈動による冷媒管の振動を吸収して騒音を低減することができる。

また本発明の固定部材によると、被固定部材の位置を固定する固定部材が棒状の弾性体から成り、第１、第２掛止部及び把持部を有するので、把持部を把持して第１掛止部を弾性変形させることにより容易に固定部材を取り付けることができる。

以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は第１実施形態の冷蔵庫を示す側面断面図である。冷蔵庫１は上部に冷蔵室２が設けられ、冷蔵室２の下方に冷凍室３が設けられる。冷凍室３の下方には野菜室４が設けられる。冷蔵庫１の下部後方には機械室５が設けられ、機械室５には冷凍サイクルを運転する圧縮機６が配される。

冷蔵室２、冷凍室３、野菜室４の背面には冷気が流通する冷気通路９が形成される。冷気通路９内には冷却器１０が配される。冷凍サイクルは圧縮機６、凝縮器(不図示)、キャピラリーチューブ１４（図２参照）、冷却器１０、圧縮機６の順に接続して構成される。冷凍サイクルの運転によって冷媒が循環して冷却器１０が冷却され、冷気通路９を流通する空気と冷却器１０とが熱交換して冷気が生成される。

冷気通路９内には冷却器１０の上方に送風機７が配される。送風機７の駆動によって各貯蔵室に冷却器１０で生成された冷気が供給され、貯蔵物が冷却される。また、冷却器１０の下方には除霜ヒータ８が配される。除霜ヒータ８の駆動によって冷却器１０が除霜され、除霜水は機械室５内に配された蒸発皿（不図示）に回収される。

図２は冷蔵庫１の冷却器１０部分の正面図を示している。冷却器１０は冷凍サイクルの運転によって冷媒が流通する冷媒管１１に多数のフィン１２が所定間隔で取り付けられる。冷媒管１１は左右方向に延び、蛇行によって上下方向に複数段に並設される。また、冷媒管１１は前後方向に２列に並設される。冷媒管１１は図３の断面図に示すように長手方向に延びる複数の溝１１ａを内面に有している。これにより、冷媒が接触する表面積を増加して熱交換効率の向上が図られる。

冷媒管１１の直径は例えば８ｍｍに形成され、薄い部分の厚みが０．６〜０．７ｍｍに形成される。また、溝１１ａの深さＤは約０．６ｍｍに形成される。

冷却器１０を形成する際には、まず直線状に延びる冷媒管１１に矩形の多数のフィン１２が所定間隔で挿通される。この時、後工程でＵ字状に曲げられるＵ字状部１１ｂや後述する空隙部１０ａに相当する位置はフィン１２の間隔が広く配置される。そして、冷媒管１１の内径よりも若干大径の金属球を有する押し出し棒が冷媒管１１に押し込まれる。これにより、冷媒管１１が拡径されてフィン１２と密着し、フィン１２が固定される。

この時、押し出し棒を円滑に挿通するために加工油が使用され、冷媒管１１内に加工油が残留する。冷媒管１１内に残留する加工油は冷凍サイクル内の金属や潤滑油等を劣化させるおそれやキャピラリチューブ１４を詰まらせるおそれがあるため、洗浄によって除去される。

次に、冷媒管１１は所定位置で曲げられて冷却器１０の左右端のＵ字状部１１ｂが形成される。一般に、溝１１ａのない冷媒管１１の場合は管形状を維持する芯金を冷媒管１１に入れて１８０゜よりもオーバーアングルして曲げられ、Ｕ字状に形成される。この時、芯金を円滑に挿通するために加工油が使用され、Ｕ字状部１１ｂに加工油が残留する。Ｕ字状部１１ｂに残留した加工油は洗浄によって除去される。

これに対して、溝１１ａが設けられた冷媒管１１はＵ字状部１１ｂに残留する加工油の除去が困難となるため、芯金を用いずに冷媒管１１が曲げられる。この時、溝１１ａを有するため冷媒管１１の断面係数が高く、冷媒管１１は曲げにくくなるため１８０゜よりもオーバーアングルして曲げられると座屈する。

このため、冷媒管１１は管形状を維持するために１８０゜よりも小さい曲げ角度に抑制して曲げられる。これにより、冷媒管１１は段方向に広がる。特に、溝１１ａの深さＤが０．４ｍｍを超えると曲げ角度を著しく小さくする必要があるため（例えば、１５０゜）、段方向に広がる量が大きくなる。これにより、後述するように、段方向に広がる冷媒管１１の位置を固定する固定部材２０が設けられる。

冷媒管１１の冷媒が流入する始端にはキャピラリチューブ１４が溶接部１４ａで溶接して接続されている。冷媒管１１の冷媒が流出する終端には冷媒を溜めて冷凍サイクルを循環する冷媒量を調整するアキュームレータ１３（液溜め部）が接続される。アキュームレータ１３は冷却器１０の右部に設けられ、アキュームレータ１３の近傍には温度センサ１５が配される。温度センサ１５によって除霜時の冷却器１０の温度が検知され、所定温度になると除霜が終了したと判断して除霜ヒータ８（図１参照）が停止される。

アキュームレータ１３から導出される冷媒管１３ａは圧縮機６から導出される冷媒管６ｂに溶接部６ａで溶接して接続される。冷却器１０の上段の冷媒管１１にはフィン１２が設けられない空隙部１０ａが形成される。空隙部１０ａによって溶接部６ａ、１４ａを溶接する溶接工具とフィン１２との接触が回避される。

冷却器１０の左右端には段方向に広がる冷媒管１１の位置を固定する固定部材２０が設けられる。図４は固定部材２０の正面図を示している。固定部材２０は棒状の弾性体により形成される。固定部材２０をフィン１２と同じ材質の金属、アルミニウム、アルミニウム合金等により形成すると腐食を防止することができる。固定部材２０を樹脂により形成してもよい。

固定部材２０はＵ字状に形成される第１、第２掛止部２１、２２を有している。第１、第２掛止部２１、２２間は直線状の直線部２５で繋がっている。直線部２５を曲線状に形成してもよい。第２掛止部２２は固定部材２０の一方の端部に形成される。固定部材２０の他方の端部には、第１掛止部２１の終端から屈曲してＵ字状の第１掛止部２１の外側に延び、直線部２５と略平行な把持部２３が設けられる。

第１、第２掛止部２１、２２間の直線部２５には、迂回形状に屈曲して第１、第２掛止部２１、２２の曲げ方向と同じ方向に突出する突起部２４が形成される。突起部２４は迂回形状によって開放側の幅が増減するように弾性変形可能になっている。突起部２４の迂回形状は同図に示すように、く字状に形成してもよく、Ｕ字状やＳ字状に形成してもよい。

図５、図６、図７は固定部材２０を取り付けた状態の冷却器１０を示す正面斜視図、背面斜視図及び右側面図である。冷却器１０の右側に配される固定部材２０は把手部２３が下方になるように取り付けられ、冷却器１０の左側に配される固定部材２０は把手部２３が上方になるように取り付けられる。

固定部材２０はＵ字状の第２掛止部２２が上下の一端の冷媒管１１に掛止される。そして、把持部２３を把持してＵ字状の第１掛止部２１が開くように固定部材２０を弾性変形させて第１掛止部２１が他端の冷媒管１１に掛止される。これにより、固定部材２０を容易に冷媒管１１に取り付けることができ、第１、第２掛止部２１、２２によって段方向に広がる冷媒管１１の間隔を所定の間隔に維持することができる。

また、突起部２４によって第１掛止部２１と第２掛止部２２との間の冷媒管１１が支持される。これにより、第１掛止部２１と突起部２４との間の冷媒管１１の間隔及び第２掛止部２１と突起部２４との間の冷媒管１１の間隔を所定の間隔に維持することができる。

左側の固定部材２０は把持部２３が最上段のフィン１２から突出する長さに形成される。これにより、除霜時に除霜ヒータ８の熱が固定部材２０を熱伝導して冷却器１０の左側の上方まで伝えられる。従って、温度センサ１５から離れた左側の残霜を防止することができる。

また、固定部材２０は冷凍室３から離れた側となる冷却器１０の後部の列に取り付けられる。加えて、第１、第２係止部２１、２２を連結する直線部２５が冷凍室３から離れた側に配置される。これにより、除霜時に除霜ヒータ８の熱が伝えられた固定部材２０からの放熱による冷凍室３の温度上昇を低減することができる。

本実施形態によると、内面に溝１１ａを有して蛇行する冷媒管１１を固定する固定部材２０が棒状の弾性体から成り、第１、第２掛止部２１、２２及び把持部２３を有するので、把持部２３を把持して第１掛止部２１を弾性変形させることにより容易に固定部材２０を取り付けることができる。また、固定部材２０が小型化されるためコストを削減することができる。

また、固定部材２０を細い棒状に形成しても冷媒管１１を保持することができるためフィン１２を増数できるとともに、固定部材２０の外側に冷気が流れ易くなる。このため、冷却器１０の冷却効率を向上することができる。また、第１、第２掛止部２１、２２の間の冷媒管２４が揺動可能に支持されるため、冷媒の脈動による冷媒管１１の振動を吸収して騒音を低減することができる。

また、第１、第２掛止部２１、２２間で迂回形状に屈曲される突起部２４によって第１、第２掛止部２１、２２間に配される冷媒管１１を支持するので、冷媒管１１の間隔をより正確に維持することができる。これにより、隣接したフィン１２の冷媒の脈動による衝突を防止できるとともに、冷媒管１１の振動を突起部２４の弾性変形により吸収することができる。

また、溝１０ａの深さが０．４ｍｍを超えるため、上下に広がる冷媒管１１の間隔を確実に所定の間隔に維持することができる。

次に、第２実施形態について説明する。本実施形態は前述の図１〜図７に示す第１実施形態と固定部材２０の構造が異なっている。その他の部分は第１実施形態と同様である。図８は本実施形態の冷蔵庫１の固定部材２０を示す正面図であり、図９は冷却器１０を示す背面斜視図である。説明の便宜上、第１実施形態と同様の部分は同一の符号を付している。

本実施形態の固定部材２０は突起部２４が直線部２５の複数箇所に設けられる。これにより、第１実施形態よりも狭い間隔で冷媒管１１を支持することができる。従って、第１実施形態と同様の効果を得ることができるとともに、冷媒管１１の間隔をより正確に維持することができる。

次に、第３実施形態について説明する。本実施形態は前述の図１〜図７に示す第１実施形態と固定部材２０の構造が異なっている。その他の部分は第１実施形態と同様である。図１０は本実施形態の冷蔵庫１の固定部材２０を示す正面図であり、図１１は冷却器１０を示す背面斜視図である。説明の便宜上、第１実施形態と同様の部分は同一の符号を付している。

本実施形態の固定部材２０は第１実施形態に対して突起部２４が省かれている。これにより、第１実施形態よりも広い間隔で冷媒管１１が支持されるため冷媒管１１の間隔を維持する精度は低下するが、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

第１〜第３実施形態において、固定部材２０は冷却器１０の左右方向の両端に設けているが、左右の一方に設けてもよい。

また、固定部材２０を冷却器１０の左右方向の中間部分に設けてもよい。図１２はこの状態を示す冷却器１０の背面図を示している。また、図１３は図１２の冷却器１０の固定部材２０を配した断面で切断した背面斜視図を示している。これらの図において、第３実施形態の固定部材２０を用いた例を示しているが、第１、第２実施形態の固定部材２０を用いてもよい。

固定部材２０は左右方向のいずれの位置に配置してもよいが、空隙部１０ａに配置すると把持部２３を容易に把持して固定部材２０を取り付けることができる。この時、把手部２３をフィン１２から突出させない長さに形成すると、溶接工具と把持部２３との干渉を低減することができる。

尚、第１〜第３実施形態の固定部材２０を冷却器１０以外の被固定部材に取り付けてもよい。即ち、固定部材２０によって離れた二箇所に掛止して第１、第２掛止部２１、２２間の間隔が固定される被固定部材に用いることができる。

本発明によると、冷媒管を有する冷却器及びそれを備えた冷蔵庫に利用することができる。また本発明によると冷媒管等の被固定部材の位置を固定する固定部材に利用することができる。

本発明の第１実施形態の冷蔵庫を示す側面断面図本発明の第１実施形態の冷蔵庫の冷却器部分を示す正面図本発明の第１実施形態の冷蔵庫の冷却器の冷媒管を示す断面図本発明の第１実施形態の冷蔵庫の冷却器の固定部材を示す正面図本発明の第１実施形態の冷蔵庫の冷却器を示す正面斜視図本発明の第１実施形態の冷蔵庫の冷却器を示す背面斜視図本発明の第１実施形態の冷蔵庫の冷却器を示す側面図本発明の第２実施形態の冷蔵庫の冷却器の固定部材を示す正面図本発明の第２実施形態の冷蔵庫の冷却器を示す背面斜視図本発明の第３実施形態の冷蔵庫の冷却器の固定部材を示す正面図本発明の第３実施形態の冷蔵庫の冷却器を示す背面斜視図本発明の第３実施形態の冷蔵庫の冷却器における他の位置に固定部材を配した状態を示す背面図本発明の第３実施形態の冷蔵庫の冷却器における他の位置に固定部材を配した状態を示す背面斜視図

符号の説明

１冷蔵庫
２冷蔵室
３冷凍室
４野菜室
５機械室
６圧縮機
６ａ、１４ａ溶接部
７送風機
８除霜ヒータ
９冷気通路
１０冷却器
１０ａ空隙部
１１冷媒管
１１ａ溝
１２フィン
１３アキュームレータ
１４キャピラリチューブ
１５温度センサ
２０固定部材
２１第１掛止部
２２第２掛止部
２３把持部
２４突起部
２５直線部

Claims

冷媒が流通する冷媒管に多数のフィンが取り付けられる冷却器において、棒状の弾性体から成るとともに、Ｕ字状に形成される第１、第２掛止部と第１掛止部の終端から屈曲して第１掛止部の外側に延びる把手部とを有する固定部材を備え、前記冷媒管が長手方向に延びる溝を内面に有するとともに複数段に蛇行し、第１、第２掛止部によって段方向に離れた前記冷媒管を掛止して前記冷媒管の間隔を所定の間隔に維持することを特徴とする冷却器。
前記固定部材は第１、第２掛止部間で迂回形状に屈曲される突起部を有し、第１、第２掛止部に係止される前記冷媒管の間に配される前記冷媒管を前記突起部により支持することを特徴とする請求項１に記載の冷却器。
前記溝の深さが０．４ｍｍを超えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の冷却器。
請求項１〜請求項３のいずれかに記載の冷却器を備えたことを特徴とする冷蔵庫。
前記冷却器の下方に配される除霜ヒータと、前記冷媒管の終端に連結されて冷媒を溜めるとともに前記冷却器の上方且つ左右方向の一方に配置される液溜め部と、前記液溜め部の近傍に配される温度センサとを備え、前記固定部材が前記冷却器の左右方向の他方に配置されるとともに、前記把持部が最上段の前記フィンの上方に突出することを特徴とする請求項４に記載の冷蔵庫。
貯蔵物を貯蔵する貯蔵室の背後に前記冷却器を配置し、前記固定部材を前記貯蔵室から離れた側に配置したことを特徴とする請求項５に記載の冷蔵庫。
被固定部材の離れた二箇所に掛止される第１、第２掛止部を備え、被固定部材の第１、第２掛止部間の間隔を固定する固定部材において、棒状の弾性体から成るとともに第１、第２掛止部をＵ字状に形成され、第１掛止部の終端から屈曲して第１掛止部の外側に延びる把手部を有することを特徴とする固定部材。
被固定部材の離れた二箇所に掛止される第１、第２掛止部を備え、被固定部材の第１、第２掛止部間の間隔を固定する固定部材において、棒状の弾性体から成るとともに第１、第２掛止部をＵ字状に形成され、第１掛止部の終端から屈曲して第１掛止部の外側に延びる把手部と、第１、第２掛止部間で迂回形状に屈曲される突起部とを有することを特徴とする固定部材。