JP2016003831A - 冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】蒸発器の熱交換効率を向上できる冷蔵庫を提供する。【解決手段】冷気ダクト７内に配置される蒸発器２０により生成した冷気を冷気ダクト７から貯蔵室３、４に吐出して貯蔵室３、４を冷却し、貯蔵室４、５から冷気ダクト７に冷気を戻す冷蔵庫１において、蒸発器２０は気流Ｂに交差する方向に延びて気流Ｂの方向に複数列に配置される扁平多孔管２５を有するとともに一または並列な複数の扁平多孔管２５により形成される複数の蒸発部２１〜２４を直列に接続して形成され、各蒸発部２１〜２４が冷気ダクト７内を気流Ｂの方向に区分けした異なる領域Ｓ１〜Ｓ４に配置されるとともに、所定の蒸発部２１が冷媒流通経路の前段の蒸発部２２〜２４よりも気流Ｂの上流側に配置される。【選択図】図３

Description

本発明は、扁平多孔管を有する蒸発器を備えた冷蔵庫に関する。

冷蔵庫に設けられる蒸発器は気流と熱交換する熱交換器により構成され、扁平多孔管を有する熱交換器が特許文献１に開示されている。この熱交換器は複数のマイクロチャンネルを並設した複数の扁平多孔管を気流方向に並設し、各扁平多孔管は扁平面に垂直な方向に蛇行する。これにより、扁平面に平行な方向及び垂直な方向にそれぞれ複数列の扁平多孔管が配置される。

各扁平多孔管の一端は冷媒が導入される導入管により連結され、他端は冷媒が導出される導出管により連結される。これにより、熱交換器の各扁平多孔管は導入管と導出管との間に並列に接続される。

冷凍サイクルが運転されると、冷気ダクト内に配される熱交換器に導入管の一端から流入した冷媒が複数の扁平多孔管内の各マイクロチャンネルに分岐する。扁平多孔管を流通した冷媒は導出管で合流し、導出管を介して熱交換器から流出する。これにより、熱交換器から成る蒸発器が冷却され、冷気ダクト内を扁平面に平行に流通する気流と熱交換して貯蔵室を冷却する冷気が生成される。熱交換器が扁平多孔管を有するため冷媒が断面積の小さい複数のマクロチャンネルに分岐して流通し、熱交換器の熱交換効率を高くすることができる。

特開２０１０−２７６２９８号公報（第６頁〜第１０頁、第１図）

しかしながら、上記構成の蒸発器によると、扁平多孔管のマイクロチャンネルは並列に多数設けられるため冷媒流通量が不均一になる場合がある。この時、冷媒流通量の少ないマイクロチャンネルは出口側の導出管近傍で冷却能力が低下する。気流は蒸発器と熱交換しながら徐々に降温して流通するため、冷気ダクト内の下流側の気流に対して冷却が不十分となる。これにより、蒸発器の熱交換効率を十分に向上できない問題があった。

本発明は、蒸発器の熱交換効率をより向上できる冷蔵庫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、冷気ダクト内に配置される蒸発器により生成した冷気を前記冷気ダクトから貯蔵室に吐出して前記貯蔵室を冷却し、前記貯蔵室から前記冷気ダクトに冷気を戻す冷蔵庫において、前記蒸発器は気流に交差する方向に延びて気流方向に複数列に配置される扁平多孔管を有するとともに一または並列な複数の前記扁平多孔管により形成される複数の蒸発部を直列に接続して形成され、各前記蒸発部が前記冷気ダクト内を気流方向に区分けした異なる領域に配置されるとともに、所定の前記蒸発部が冷媒流通経路の前段の前記蒸発部よりも気流の上流側に配置されることを特徴としている。

この構成によると、蒸発器は複数の蒸発部を直列に接続して形成され、冷気ダクトを流通する気流は各蒸発部と順に熱交換して冷気を生成する。各蒸発部は一または気流方向に配された並列な複数の扁平多孔管により形成され、冷気ダクト内を気流方向に区分けした異なる領域にそれぞれ配置される。この時、所定の蒸発部と熱交換して降温された後の気流が冷媒流通経路の前段に配置された冷却能力の高い蒸発部と熱交換する。

また本発明は上記構成の冷蔵庫において、冷媒流通経路の最後段の前記蒸発部が気流の最上流に配置されることを特徴としている。

また本発明は上記構成の冷蔵庫において、冷媒が順に流通する各前記蒸発部が気流の下流側から順に配置されることを特徴としている。

また本発明は、上記構成の冷蔵庫において、前記扁平多孔管の扁平面を気流方向に沿って配置したことを特徴としている。

また本発明は上記構成の冷蔵庫において、前記蒸発器が冷媒を導入する導入管及び冷媒が導出される導出管を含む複数のヘッダ管により前記扁平多孔管を接続し、前記ヘッダ管が気流方向に沿って前記蒸発器の側端に配置されることを特徴としている。

また本発明は上記構成の冷蔵庫において、前記導入管が最後段の前記蒸発部を除く前記蒸発部の前記扁平多孔管の一端を連結するとともに、前記導入管を接続した前記扁平多孔管の他端及び最後段の前記蒸発部の前記扁平多孔管の一端を連結する連結管を設け、前記導出管が最後段の前記蒸発部の前記扁平多孔管の他端に連結されることを特徴としている。

また本発明は上記構成の冷蔵庫において、前記扁平多孔管が気流方向に沿う扁平面に垂直な方向に蛇行して前記導入管及び前記連結管が前記蒸発器の側端で対峙し、前記導出管が前記導入管と前記連結管との間に配されることを特徴としている。

また本発明は上記構成の冷蔵庫において、前記貯蔵室が冷蔵温度に維持される第１冷却室と冷凍温度に維持される第２冷却室とを有し、第１冷却室から最後段の前記蒸発部に向けて前記冷気ダクト内に冷気を戻し、第２冷却室から最後段よりも前段の前記蒸発部に向けて前記冷気ダクト内に冷気を戻すことを特徴としている。

また本発明は上記構成の冷蔵庫において、所定の前記蒸発部の流路断面積の総和が前段の前記蒸発部の流路断面積の総和よりも大きいことを特徴としている。

本発明によると、蒸発器が一または並列な複数の扁平多孔管により形成される複数の蒸発部を直列に接続して形成され、所定の蒸発部が冷媒流通経路の前段の蒸発部よりも気流の上流側に配置される。これにより、貯蔵室から戻る冷気が後段の蒸発部と熱交換して降温された後に、前段の蒸発部と熱交換する。このため、扁平多孔管に冷媒流通量の少ないマイクロチャンネルが形成された場合でも、冷却能力の低い後段の蒸発部が比較的高温の冷気と熱交換し、冷却能力の高い前段の蒸発部が降温された後の冷気と熱交換する。従って、蒸発器によって気流を十分冷却することができ、蒸発器の熱交換効率を向上することができる。

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蒸発器を示す斜視図 本発明の第１実施形態の冷蔵庫の蒸発器を示す正面図 本発明の第１実施形態の冷蔵庫の蒸発器を示す側面図 本発明の第１実施形態の冷蔵庫の蒸発器を示す上面図 図３のＤ−Ｄ線断面図 本発明の第１実施形態の冷蔵庫の蒸発器の扁平多孔管を示す側面断面図 本発明の第１実施形態の冷蔵庫の蒸発器の放熱フィンを示す斜視図 本発明の第１実施形態の冷蔵庫の蒸発器を示す展開図 本発明の第１実施形態の冷蔵庫の冷媒及び冷気の温度推移を示す図 比較例の冷媒及び冷気の温度推移を示す図 本発明の第２実施形態の冷蔵庫の蒸発器を示す斜視図 本発明の第２実施形態の冷蔵庫の蒸発器を示す正面図 本発明の第２実施形態の冷蔵庫の蒸発器を示す側面図 本発明の第２実施形態の冷蔵庫の蒸発器を示す展開図 本発明の第３実施形態の冷蔵庫の蒸発器を示す正面図 本発明の第４実施形態の冷蔵庫を示す側面断面図 本発明の第５実施形態の冷蔵庫の蒸発器を示す展開図

＜第１実施形態＞
以下に図面を参照して本発明の実施形態を説明する。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は断熱箱体を有したキャビネット２により覆われ、キャビネット２には上方から順に冷蔵室３、冷凍室４、野菜室５を含む複数の貯蔵室が設けられる。冷蔵温度に維持した冷蔵室３及び野菜室５は貯蔵物を冷蔵保存し、冷凍温度に維持した冷凍室４は貯蔵物を冷凍保存する。野菜室５は冷蔵室３よりも高温に維持され、野菜等を保存する。

冷蔵室３は一端を枢支される回動式の扉３ａによって開閉される。冷凍室４及び野菜室５はそれぞれ収納ケース（不図示）と一体に形成される引出式の扉４ａ、５ａによって開閉される。

冷凍室４及び冷蔵室３の背面にはダンパ（不図示）を介して連通する冷気ダクト７、８が設けられる。冷気ダクト７には冷凍室４に冷気を吐出する吐出口７ａ及び冷凍室４から蒸発器２０に冷気を戻す戻り口７ｂが開口する。冷気ダクト８には冷蔵室３に冷気を吐出する吐出口８ａが開口する。また、冷蔵室３と野菜室５とを連通させる連通路（不図示）が設けられる。冷気ダクト７の下端には野菜室５から蒸発器２０に冷気を戻す戻り口７ｃが開口する。尚、戻り口７ｂ及び戻り口７ｃは蒸発器２０よりも下方に配される。

冷気ダクト７の内部には吐出口７ａに面して送風機１２が配され、送風機１２の下方に蒸発器２０が配される。蒸発器２０の下方には除霜ヒータ１３が配され、蒸発器２０と除霜ヒータ１３との間にはヒータカバー１４が配される。除霜ヒータ１３の下方には除霜トレイ１５が配され、除霜トレイ１５からドレンパイプ１６が導出される。

キャビネット２内の野菜室５の後方には機械室６が設けられ、機械室６内には冷凍サイクルを運転する圧縮機１０が設置される。圧縮機１０の上方には蒸発皿１７が配される。圧縮機１０には冷媒が流通する冷媒管（不図示）を介して凝縮器（不図示）、キャピラリチューブ（不図示）、蒸発器２０が順に接続され、圧縮機１０に戻る。

圧縮機１０の駆動により冷凍サイクルが運転され、圧縮機１０により圧縮された高温高圧の冷媒は凝縮器で放熱しながら凝縮する。凝縮器で冷却された冷媒は更にキャピラリチューブで絞られて膨張して低温低圧となり、蒸発器２０に送られる。蒸発器２０に流入する液相冷媒は冷気ダクト７を流通する気流と熱交換し、吸熱しながら蒸発して低温のガス冷媒となって圧縮機１０に送られる。これにより、冷媒が循環して冷凍サイクルが運転され、蒸発器２０と熱交換した気流によって冷気が生成される。

送風機１２を駆動すると冷気ダクト７内を下方から上方に向かって冷気が流通する。この時、ダンパ（不図示）を開くと冷気ダクト８内を下方から上方に向かって冷気が流通する。冷気ダクト７及び冷気ダクト８を流通する冷気はそれぞれ吐出口７ａ、８ａを介して冷凍室４及び冷蔵室３に吐出される。

吐出口７ａから吐出された冷気は冷凍室４内を流通し、冷凍室４内の貯蔵物から熱を奪った冷気が戻り口７ｂを介して冷気ダクト７内の蒸発器２０の下方に戻される。吐出口８ａから吐出された冷気は冷蔵室３内を流通した後、連通路を介して野菜室５に吐出されて野菜室５を流通する。冷蔵室３及び野菜室５内の貯蔵物から熱を奪った冷気は戻り口７ｃを介して冷気ダクト７内の蒸発器２０の下方に戻される。

また、冷蔵室３、冷凍室４及び野菜室５内の水分を含む空気との熱交換によって蒸発器２０が着霜すると、除霜ヒータ１３を駆動して除霜運転が行われる。除霜運転によって蒸発器２０が除霜され、除霜水が除霜トレイ１５により回収される。除霜トレイ１５で回収された除霜水はドレンパイプ１６を介して蒸発皿１７に導かれて貯水され、圧縮機１０の熱によって蒸発する。

図２、図３、図４、図５は蒸発器２０の斜視図、正面図、側面図及び上面図を示している。また、図６は図３のＤ−Ｄ断面図を示している。冷気ダクト７（図１参照）内には気流が矢印Ｂに示すように下方から上方に向かって流通する。蒸発器２０は複数の扁平多孔管２５を有し、気流方向（Ｚ方向）に配された直列に接続される複数の蒸発部２１、２２、２３、２４を備えている。

蒸発器２０の一側端には気流方向（Ｚ方向）に沿って配された導入管２６、連結管２７及び導出管２９から成る複数のヘッダ管が設けられる。扁平多孔管２５は気流方向に交差する左右方向（Ｘ方向）に延び、各ヘッダ管の間に連結される。

図７は扁平多孔管２５の側面断面図を示している。扁平多孔管２５は扁平断面形状を有し、対向する扁平面２５ｂに沿って複数のマイクロチャンネル（微細通路）２５ａが並設される。これにより、円管から成る冷媒管を用いるよりも冷媒管の熱交換効率を高くすることができる。

図２〜図６において、扁平多孔管２５は扁平面２５ｂを気流方向（Ｚ方向）に沿って配置される。これにより、冷気ダクト７（図１参照）を上下方向に流通する気流の圧力損失を低くすることができる。

また、扁平多孔管２５は扁平面２５ｂに垂直な水平面内でＷ字状に蛇行して両端をヘッダ管に接続され、複数の扁平多孔管２５が上下方向（Ｚ方向）に並設される。これにより、扁平多孔管２５は前後方向（Ｙ方向）及び上下方向（Ｚ方向）にそれぞれ複数列（本実施形態ではそれぞれ４列）に配置される。

上下方向に複数列に配された各扁平多孔管２５はヘッダ管を介して直列に接続され、蒸発部２１、２２、２３、２４を形成する。各蒸発部２１、２２、２３、２４は冷気ダクト７を気流方向に下方から順に区分けした領域Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４にそれぞれ配置される。これにより、蒸発部２１〜２４はそれぞれ一の扁平多孔管２５により形成され、冷気ダクト７内の異なる領域Ｓ１〜Ｓ４に配置される。

下方の蒸発部２１の扁平多孔管２５には放熱フィン３１が取り付けられる。放熱フィン３１はアルミニウム等の金属によって薄板状に形成され、左右方向（Ｘ方向）に所定のフィンピッチで複数設けられる。

上方の蒸発部２２、２３、２４の扁平多孔管２５には放熱フィン３０が取り付けられる。放熱フィン３０は図８に示すように、金属板を矩形波状または台形波状に曲折したコルゲートフィンにより形成される。放熱フィン３０を正弦波状のコルゲートフィンにより形成してもよいが、矩形波状または台形波状に形成すると扁平多孔管２５との接触面積を大きくできるためより望ましい。

この時、下方の放熱フィン３１のフィンピッチは上方の放熱フィン３０のフィンピッチよりも大きく形成される。これにより、戻り口７ｃを介して下方から戻る湿った冷気により着霜する蒸発器２０の目詰まりを抑制することができる。

尚、放熱フィン３０を放熱フィン３１と同様に薄板状に形成してもよく、放熱フィン３１を放熱フィン３０と同様にコルゲートフィンにより形成してもよい。

図９は蒸発器２０の展開図を示している。冷媒が導入される導入管２６には上方の蒸発部２２、２３、２４を形成する各扁平多孔管２５の一端が接続される。蒸発部２２、２３、２４の各扁平多孔管２５の他端は連結管２７に接続される。また、下端の蒸発部２１の扁平多孔管２５の一端は連結管２７に接続され、他端は冷媒が導出される導出管２９に接続される。

導入管２６には蒸発部２３と蒸発部２４との間で仕切る仕切板２６ａが設けられる。連結管２７には蒸発部２２と蒸発部２３との間で仕切る仕切板２７ａが設けられる。

このため、矢印Ｃ１に示すように導入管２６の上方から蒸発器２０に導入される冷媒は蒸発部２４、蒸発部２３、蒸発部２２の扁平多孔管２５を介して導入管２６と連結管２７とを交互に流通する。また、蒸発部２２の扁平多孔管２５から流出した冷媒は連結管２７を介して蒸発部２１の扁平多孔管２５を流通し、矢印Ｃ２に示すように導出管２９を介して上方に導出される。これにより、冷媒は直列接続される蒸発部２４、蒸発部２３、蒸発部２２、蒸発部２１を順に流通する。

この時、前述の図５に示すように、導入管２６及び連結管２７が蒸発器２０の側端で対峙し、導出管２９が導入管２６と連結管２７との間に配される。これにより、蛇行により熱交換距離の長い扁平多孔管２５を連結する複数のヘッダ管を蒸発器２０の側端に容易に配置することができ、蒸発器２０の小型化を図ることができる。

図１０は本実施形態の冷蔵庫１の蒸発器２０で熱交換される冷媒及び冷気の温度推移の一例を示す図である。また、図１１は比較例の冷蔵庫の蒸発器で熱交換される冷媒及び冷気の温度推移を示す図である。これらの図において縦軸は温度を示し、横軸は冷媒流通経路の位置（図９における点Ａ１〜点Ａ５）を示している。図中、Ｒは戻り口７ｃを介して野菜室５から冷気ダクト７に戻る冷気、Ｆは戻り口７ｂを介して冷凍室４から戻る冷気、Ｍは冷媒である。

比較例の冷蔵庫は本実施形態と同様の蒸発器２０を備え、冷気が野菜室５及び冷凍室４から蒸発器２０よりも上方に戻るように構成される。これにより、比較例の冷蔵庫は冷気ダクト７内を冷気が上方から下方に流通する。

扁平多孔管２５のマイクロチャンネル２５ａは並列に多数設けられるためマイクロチャンネル２５ａ間で冷媒流通量が不均一になる場合がある。蒸発器２０の入口側付近では冷媒は液相を多く含んでいるためマイクロチャンネル２５ａ間で冷媒流通量が不均一となっても、液相冷媒が気相に変わる際の潜熱熱交換によって冷気との熱交換量を確保しやすい。

しかし、蒸発器２０の出口側付近では冷媒の殆どが気相成分となっており、冷媒流通量が不足しているマイクロチャンネル２５ａでは冷気との熱交換能力が低下してしまう。このため、図１０、図１１に示すように、蒸発器２０は冷媒の出口側の蒸発部２１で冷却能力が低下して温度上昇する場合がある。

この時、比較例は野菜室５や冷凍室４を流通した後の冷気Ｒ及び冷気Ｆが低温の蒸発部２４、蒸発部２３、蒸発部２２と熱交換した後に高温の蒸発部２１と熱交換する。このため、蒸発部２４、蒸発部２３、蒸発部２２と熱交換した後の冷気が蒸発部２１で冷却されなくなる。

これに対して、本実施形態は野菜室５や冷凍室４を流通した後の冷気Ｒ及び冷気Ｆが高温の蒸発部２１と熱交換した後に低温の蒸発部２２、蒸発部２３、蒸発部２４と熱交換する。このため、各蒸発部２１〜２４における蒸発部２１〜２４の温度と冷気の温度との差を比較例に比べて小さく保つことができ、蒸発器２０の熱交換効率を向上することができる。

本実施形態によると、蒸発器２０が一の扁平多孔管２５により形成される複数の蒸発部２１、２２、２３、２４を直列に接続して形成される。また、所定の蒸発部２１が冷媒流通経路の前段の蒸発部２２〜２４よりも気流の上流側に配置される。これにより、貯蔵室（野菜室５や冷凍室４）から戻る冷気Ｒ及び冷気Ｆが後段の蒸発部２１と熱交換して降温された後に、前段の蒸発部２２〜２４と熱交換する。

このため、扁平多孔管２５に冷媒流通量の少ないマイクロチャンネルが形成された場合でも、冷却能力の低い後段の蒸発部２１が比較的高温の冷気と熱交換し、冷却能力の高い前段の蒸発部２２〜２４が降温された後の冷気と熱交換する。従って、蒸発器２０によって気流を十分冷却することができ、蒸発器２０の熱交換効率を向上することができる。

この時、冷媒流通経路の最後段の蒸発部２１を蒸発器２０の気流方向の中間に配置してもよい。この場合においても、蒸発部２１と熱交換して降温された冷気が冷却能力の高い前段の蒸発部と熱交換するため、蒸発器２０の熱交換効率を向上することができる。

しかし、本実施形態のように、冷媒流通経路の最後段の蒸発部２１を気流の最上流に配置するとより望ましい。これにより、冷気ダクト７に戻った直後の比較的高温の冷気を蒸発部２１により降温し、更に前段の蒸発部２２〜２４によって降温する。このため、各蒸発部２１〜２４がいずれも有効に冷気と熱交換することができ、蒸発器２０の熱交換効率をより向上することができる。

また、前述の図１０では蒸発部２１よりも前段の蒸発部２２〜２４の冷却能力の差が殆ど形成されていないが、扁平多孔管２５の構造によって冷媒流通量が著しく不均一になると蒸発部２２〜２４の冷却能力が異なる場合がある。この時、蒸発部２４、蒸発部２３、蒸発部２２、蒸発部２１の順に冷却能力が低下する。

このため、本実施形態では冷媒が順に流通する蒸発部２４、蒸発部２３、蒸発部２２、蒸発部２１を気流の下流側から順に配置している。これにより、冷気が下流側に流通するに従って蒸発器２０の冷却能力が高くなり、冷気をより降温することができる。従って、蒸発器２０の熱交換効率をより向上することができる。

また、扁平多孔管２５の扁平面２５ｂを気流方向に沿って配置したので、扁平多孔管２５が気流の流通を妨げにくくなる。これにより、冷気ダクト７を流通する気流の圧力損失を低くすることができる。

また、蒸発器２０が冷媒を導入する導入管２６及び冷媒が導出される導出管２９を含む複数のヘッダ管により扁平多孔管２５を接続し、ヘッダ管が気流方向に沿って蒸発器２０の側端に配置される。これにより、複数の扁平多孔管２５を直列に容易に接続することができる。また、ヘッダ管が気流の流通を妨げにくくなり、冷気ダクト７を流通する気流の圧力損失を低くすることができる。

また、最後段の蒸発部２１を除く蒸発部２２〜２４の扁平多孔管２５の一端を導入管２６により連結して他端を連結管２７により連結している。そして、蒸発部２１の一端を連結管２７に連結して他端を導出管２９に接続している。これにより、複数の扁平多孔管２５を直列に接続した蒸発器２０を容易に実現することができる。

また、扁平多孔管２５が扁平面２５ｂに垂直な方向に蛇行して導入管２６及び連結管２７が蒸発器２０の側端で対峙し、導出管２９が導入管２６と連結管２７との間に配される。これにより、蛇行により熱交換距離の長い扁平多孔管２５を連結する複数のヘッダ管を蒸発器２０の側端に容易に配置することができ、蒸発器２０の小型化を図ることができる。

＜第２実施形態＞
次に、図１２、図１３、図１４、図１５は第２実施形態の冷蔵庫１の蒸発器２０の斜視図、正面図、側面図及び展開図を示している。説明の便宜上、前述の図１〜図９に示す第１実施形態と同様の部分には同一の符号を付している。本実施形態は蒸発部２１、蒸発部２２及び蒸発部２３がそれぞれ第１実施形態と同様の複数の扁平多孔管２５を並列に接続して形成される。その他の部分は第１実施形態と同様である。

扁平多孔管２５は水平面内でＷ字状に蛇行して両端をヘッダ管に接続され、複数の扁平多孔管２５が上下方向（Ｚ方向）に並設される。これにより、本実施形態では扁平多孔管２５が前後方向（Ｙ方向）に４列、上下方向（Ｚ方向）に１０列配置される。

また、蒸発器２０は第１実施形態と同様に気流方向（Ｚ方向）に配された複数の蒸発部２１、２２、２３、２４を備えている。上端の蒸発部２４は一の扁平多孔管２５により形成される。蒸発部２４の下方に配される蒸発部２３はヘッダ管に並列に接続される２つの扁平多孔管２５により形成される。蒸発部２３の下方に配される蒸発部２２はヘッダ管に並列に接続される３つの扁平多孔管２５により形成される。蒸発部２２の下方に配される蒸発部２１はヘッダ管に並列に接続される４つの扁平多孔管２５により形成される。

これにより、マイクロチャンネル２５ａ（図７参照）により形成される蒸発部２１の流路断面積の総和は蒸発部２２の流路断面積の総和よりも大きくなる。また、蒸発部２２の流路断面積の総和は蒸発部２３の流路断面積の総和よりも大きくなり、蒸発部２３の流路断面積の総和は蒸発部２４の流路断面積の総和よりも大きくなる。

上下方向に配された蒸発部２１、２２、２３、２４はヘッダ管を介して直列に接続され、冷気ダクト７を気流方向に下方から順に区分けした領域Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４にそれぞれ配置される。これにより、蒸発部２１、２２、２３、２４はそれぞれ一または並列な複数の扁平多孔管２５により形成され、冷気ダクト７内の異なる領域Ｓ１〜Ｓ４に配置される。

矢印Ｃ１に示すように導入管２６の上方から蒸発器２０に導入される冷媒は蒸発部２４、蒸発部２３、蒸発部２２の扁平多孔管２５を介して導入管２６と連結管２７とを交互に流通する。また、蒸発部２２の扁平多孔管２５から流出した冷媒は連結管２７を介して蒸発部２１の扁平多孔管２５を流通し、矢印Ｃ２に示すように導出管２９を介して上方に導出される。これにより、冷媒は直列接続される蒸発部２４、蒸発部２３、蒸発部２２、蒸発部２１を順に流通する。

蒸発器２０を流通する冷媒は冷気から熱を奪い、徐々に液相から気相に相変化して体積が増加する。この時、後段の蒸発部の流路断面積の総和を前段の蒸発部よりも大きくすることにより、冷媒の流動抵抗の増加を抑制することができる。

本実施形態によると、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。また、各蒸発部２１〜２３の流路断面積の総和が前段の蒸発部２２〜２４の流路断面積の総和よりも大きいので、冷媒の流動抵抗の増加を抑制することができる。尚、複数の蒸発部の流路断面積の総和を同じに形成し、一部の蒸発部の流路断面積の総和を前段の蒸発部の流路断面積の総和よりも大きく形成してもよい。

＜第３実施形態＞
次に、図１６は第３実施形態の冷蔵庫１の蒸発器２０の正面図を示している。説明の便宜上、前述の図１２〜図１５に示す第２実施形態と同様の部分には同一の符号を付している。本実施形態は蒸発部２１の構成が第２実施形態と異なっている。その他の部分は第２実施形態と同様である。

蒸発器２０の上端の蒸発部２４は一の扁平多孔管２５により形成される。蒸発部２４の下方に配される蒸発部２３はヘッダ管に並列に接続される２つの扁平多孔管２５により形成される。蒸発部２３の下方に配される蒸発部２２はヘッダ管に並列に接続される３つの扁平多孔管２５により形成される。蒸発部２２〜２４を形成する扁平多孔管２５は第２実施形態と同様に構成される。

蒸発部２２の下方に配される蒸発部２１は一の扁平多孔管２５’により形成される。蒸発部２１の扁平多孔管２５’は蒸発部２２の扁平多孔管２５よりもマイクロチャンネル２５ａの断面積が大きく形成される。これにより、蒸発部２１の流路断面積の総和が前段の蒸発部２２の流路断面積の総和よりも大きくなっている。

本実施形態によると、各蒸発部２１〜２３の流路断面積の総和がそれぞれの前段の蒸発部２２〜２４の流路断面積の総和よりも大きいので、冷媒の流動抵抗の増加を抑制することができる。

また、蒸発部２１の扁平多孔管２５’のマイクロチャンネル２５ａの断面積が蒸発部２２〜２４の扁平多孔管２５のマイクロチャンネル２５ａの断面積よりも大きい。このため、流路断面積の総和が大きい蒸発部２１に対して冷媒が分流する通路の数を第２実施形態よりも減らすことができる。従って、蒸発部２１の扁平多孔管２５’のマイクロチャンネル２５ａ間での冷媒の不均一性を低減することができ、蒸発器２０の出口付近の冷却能力の低下を抑制して蒸発器２０の熱交換効率を向上することができる。

＜第４実施形態＞
次に、図１７は第４実施形態の冷蔵庫１の側面断面図を示している。説明の便宜上、前述の図１〜図９に示す第１実施形態と同様の部分には同一の符号を付している。本実施形態は蒸発器２０の下端が戻り口７ｂよりも下方に配される。その他の部分は第１実施形態と同様である。

冷蔵温度に維持される野菜室５（第１冷却室）から冷気ダクト７に冷気を戻す戻り口７ｃは蒸発器２０よりも下方に配される。冷凍温度に維持される冷凍室４（第２冷却室）から冷気ダクト７に冷気を戻す戻り口７ｂは蒸発器２０の蒸発部２２（図３参照）に面して配される。

野菜室５を流通する冷気は戻り口７ｃを介して蒸発器２０の最後段の蒸発部２１（図３参照）に向けて冷気ダクト７内に戻される。冷凍室４を流通する冷気は戻り口７ｂを介して蒸発部２１よりも前段の蒸発部２２に向けて冷気ダクト７内に戻される。これにより、冷凍室４から戻る比較的低温の冷気が高温になりやすい蒸発部２１により昇温されることを防止できる。

本実施形態によると、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。また、冷凍室４から冷媒流通経路の最後段よりも前段の蒸発部２２に向けて冷気ダクト内に冷気を戻すので、冷凍室４から戻る冷気が蒸発部２１により昇温されることを防止できる。従って、蒸発器２０の熱交換効率をより向上することができる。尚、冷凍室４から戻り口７ｂを介して蒸発部２１よりも前段の蒸発部２３に向けて冷気を戻してもよい。

＜第５実施形態＞
次に、図１８は第５実施形態の冷蔵庫１の蒸発器２０の展開図を示している。説明の便宜上、前述の図１〜図９に示す第１実施形態と同様の部分には同一の符号を付している。本実施形態は蒸発器２０の各蒸発部２１、２２、２３、２４に対して冷媒が流通する順序が第１実施形態と異なっている。その他の部分は第１実施形態と同様である。

蒸発器２０は一の扁平多孔管２５により形成される蒸発部２１、２２、２３、２４を有する。各蒸発部２１、２２、２３、２４は冷気ダクト７を気流方向に下方から順に区分けした領域Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４にそれぞれ配置される。

導入管２６には蒸発部２１、２３、２４を形成する各扁平多孔管２５の一端が接続される。蒸発部２１、２３、２４の各扁平多孔管２５の他端は連結管２７に接続される。また、蒸発部２２の扁平多孔管２５の一端は連結管２７に接続され、他端は導出管２９に接続される。導入管２６には蒸発部２３と蒸発部２４との間で仕切る仕切板２６ａが設けられる。連結管２７には蒸発部２２と蒸発部２３との間で仕切る仕切板２７ａが設けられる。

矢印Ｃ１に示すように導入管２６の上方から蒸発器２０に導入される冷媒は蒸発部２４、蒸発部２３、蒸発部２１の扁平多孔管２５を介して導入管２６と連結管２７とを交互に流通する。また、蒸発部２１の扁平多孔管２５から流出した冷媒は連結管２７を介して蒸発部２２の扁平多孔管２５を流通し、矢印Ｃ２に示すように導出管２９を介して上方に導出される。これにより、冷媒は直列接続される蒸発部２４、蒸発部２３、蒸発部２１、蒸発部２２を順に流通する。

従って、第１実施形態と同様に、所定の蒸発部２２が冷媒流通経路の前段の蒸発部２３、２４よりも気流の上流側に配置される。これにより、貯蔵室（野菜室５や冷凍室４）から戻る冷気が後段の蒸発部２２と熱交換して降温された後に、前段の蒸発部２３、２４と熱交換する。

このため、扁平多孔管２５に冷媒流通量の少ないマイクロチャンネルが形成された場合でも、冷却能力の低い後段の蒸発部２２が比較的高温の冷気と熱交換し、冷却能力の高い前段の蒸発部２３、２４が降温された後の冷気と熱交換する。従って、蒸発器２０によって気流を十分冷却することができ、蒸発器２０の熱交換効率を向上することができる。

尚、本実施形態は冷媒流通経路の最後段の蒸発部２２が気流の上流側から２列目に配置されるが、前述の第１実施形態に示すように最後段の蒸発部を気流の最上流に配置するとより望ましい。

第１〜第５実施形態において、冷気ダクト７を上方から下方に気流が流通するように構成し、所定の蒸発部を冷媒流通経路の前段の蒸発部よりも気流の上流側に配置してもよい。

本発明によると、扁平多孔管を有する蒸発器を備えた冷蔵庫に利用することができる。

１ 冷蔵庫
２ キャビネット
３ 冷蔵室
４ 冷凍室
５ 野菜室
６ 機械室
７、８ 冷気ダクト
１０ 圧縮機
１１ 蒸発器
１２ 送風機
１３ 除霜ヒータ
１４ ヒータカバー
１５ 除霜トレイ
１６ ドレンパイプ
１７ 蒸発皿
２０ 蒸発器
２１、２２、２３、２４ 蒸発部
２５、２５’ 扁平多孔管
２５ａ マイクロチャンネル
２５ｂ 扁平面
２６ 導入管
２７ 連結管
２９ 導出管
３０、３１ 放熱フィン
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４ 領域

Claims (5)

1. 冷気ダクト内に配置される蒸発器により生成した冷気を前記冷気ダクトから貯蔵室に吐出して前記貯蔵室を冷却し、前記貯蔵室から前記冷気ダクトに冷気を戻す冷蔵庫において、前記蒸発器は気流に交差する方向に延びて気流方向に複数列に配置される扁平多孔管を有するとともに一または並列な複数の前記扁平多孔管により形成される複数の蒸発部を直列に接続して形成され、各前記蒸発部が前記冷気ダクト内を気流方向に区分けした異なる領域に配置されるとともに、所定の前記蒸発部が冷媒流通経路の前段の前記蒸発部よりも気流の上流側に配置されることを特徴とする冷蔵庫。
2. 最後段の前記蒸発部が気流の最上流に配置されることを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
3. 冷媒が順に流通する各前記蒸発部が気流の下流側から順に配置されることを特徴とする請求項２に記載の冷蔵庫。
4. 前記蒸発器が冷媒を導入する導入管及び冷媒が導出される導出管を含む複数のヘッダ管により前記扁平多孔管を接続し、前記ヘッダ管が気流方向に沿って前記蒸発器の側端に配置されることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の冷蔵庫。
5. 所定の前記蒸発部の流路断面積の総和が前段の前記蒸発部の流路断面積の総和よりも大きいことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の冷蔵庫。

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