JP3703914B2 - 熱交換器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷凍・空調機器等に用いられる熱交換器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、熱交換器は冷凍・空調業界等で多方面に利用され、小型・高性能化の要求が年々強くなってきている。
【０００３】
以下、図面を参照しながら実開昭５９−４９７９号公報に示される従来の熱交換器について説明を行う。
【０００４】
図４は従来の熱交換器を用いた冷蔵庫上部の縦断側面図、図５は図４の熱交換器の斜視図である。図４において、１は冷蔵庫本体、２は内箱、３，４は庫内に中仕切５で上下に仕切って形成された冷凍室と冷蔵室、６は熱交換器、７は冷凍室３の背面と熱交換器６を設置した熱交換器室８とを仕切るファングリル、９は熱交換器室８の上部に配設したファン、１０は冷凍室３への冷気吹出口、１１は冷凍室３からの空気吸込口、１２は内箱２の背面側を通って冷蔵室４に冷機を吹き出させる吹出ダクト、１３は中仕切５内を通って熱交換器室８に空気を吸い込ませる吸込ダクト、１４は熱交換器室８の熱交換器６下方に配設した霜取ヒータである。
【０００５】
熱交換器６は、図５に示すように、複数列の蛇行状に曲げた伝熱管６ａに直交させて、列方向の寸法が長いフィン６ｂと列方向の寸法が短いフィン６ｃとが空気の流れの入口側である熱交換器６下方で長いフィン６ｂと短いフィン６ｃとをずらして交互に配設してある。また、ファングリル７の熱交換器６下部と対向する面、および内箱２の熱交換器６下部と対向する面には、バイパスダクト１５ａおよび１５ｂがそれぞれ設けてある。
【０００６】
以上のように構成された従来の熱交換器と冷蔵庫の動作について説明する。
熱交換器６で冷却された冷気は、ファン９の駆動によって、一部が冷気吹出口１０から冷凍室３へ送り出され、空気吸込口１１から熱交換器室８に戻され、残りが吹出ダクト１２から冷蔵室４へ送り出され、吸込ダクト１３から熱交換器室８に戻される。また、冷蔵庫の冷却運転中に冷凍室３，冷蔵室４の扉を開閉する都度、外部から湿気が庫内に侵入し、この湿気は霜となって、熱交換器６、とくに図４に２点鎖線で示す熱交換器６下部の入口側に多く付着する。
【０００７】
これによって熱交換器６は通風面積が減少し、庫内の冷却性能が著しく低下することを防止するため、着霜時にはバイパスダクト１５ａ，１５ｂに空気が流れるようにしている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の熱交換器６は上記のように構成されているので、熱交換器６への着霜量が少ない時にも、空気の流れがバイパスダクト１５ａ，１５ｂを通ってしまい、熱交換器本来の冷却性能が十分に発揮できないという課題とバイパスダクト１５ａ，１５ｂを設けたことで冷蔵庫庫内への収納容積が少なくなるという課題を有していた。
【０００９】
本発明は上記課題に鑑み、小型高効率で着霜耐力に優れた熱交換器を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明の熱交換器は、波形に連続して折り曲げられたフィンとこのフィンを貫通する冷媒管より成り、前記フィンを列毎あるいは複数列毎に分断すると共に、前記フィンのフィンピッチの広い個所の段方向フィン高さが、フィンピッチの狭い個所の段方向フィン高さより低くしたものである。
【００１１】
この発明によれば、熱交換性能を向上させることができるので熱交換器を小型化できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、波形に連続して折り曲げられたフィンとこのフィンを貫通する冷媒管より成り、前記フィンを列毎あるいは複数列毎に分断すると共に、前記フィンの段方向高さは空気流出側列より空気流入側列方向に順次低くしたことを特徴とする熱交換器としたものであるので、フィンの伝熱面積を大きく取れると共に、空気側の熱伝達率を向上できるという作用を有する。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明に加えてフィンピッチと段方向フィン高さの和がどの列のフィンも同一である熱交換器であるので、冷媒管を貫通させるためのフィンの穴明け加工を同一の加工機で行うことができるという作用を有する。
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、図１から図３を用いて説明する。
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１の熱交換器の斜視図である。
【００１６】
図１において、２１は波形に連続して曲げられ列毎に分断されたフィンで、２２はフィン２１を貫通する冷媒管であり、フィン２１は冷媒管に直交する部分２１ａと冷媒管２２と並行に配設される部分２１ｂとより構成される。フィン２１はフィンピッチの広い個所の段方向フィン高さが、フィンピッチの狭い個所の段方向フィン高さより低くしている。
【００１７】
以上のように構成された熱交換器についてその作用を説明する。冷媒管２２の内部を流動する冷媒フィン２１を介し空気２３と熱交換を行う。
【００１８】
その際、フィン２１は波形に連続して曲げられているので、一定の容積の中で伝熱面積を大きくとることができる。また、フィン２１の２１ｂ部は段方向高さが異なることから、前列の境界層の影響を受けにくくなり、空気側の熱伝達率を向上させることができるので、熱交換性能は向上し、熱交換器の小型化を実現することができる。
【００１９】
（実施の形態２）
図２は本発明の実施の形態２の熱交換器を用いた冷蔵庫上部の要部縦断側面図である。
【００２０】
図２において、２４は仕切で、２５ａ，２５ｂはバイパスダクトである。本実施の形態では、空気２３流入側列のフィンピッチを空気２３流出側列より順次フィンピッチを広くしているので、フィン２１の段方向高さは空気２３流出側列より空気２３流入側列方向に順次低く（Ａ≧Ｂ≧Ｃ≧Ｄ）なり、従来の様な大きいバイパスダクトを必要とせず、バイパスダクト高さＨを低くすることができるので、冷蔵庫庫内への収納容積を大きくすることができる。
【００２１】
（実施の形態３）
図３は本発明の実施の形態３の熱交換器のフィン２１の曲げ加工前の正面図である。
【００２２】
図３において、２６は冷媒管２２貫通用の穴、一点鎖線２７はフィンピッチの広い列の曲げ部、二点鎖線２８はフィンピッチの狭い列の曲げ部を表す。本実施の形態では、フィンピッチと段方向フィン高さの和がどの列のフィンも同一であるので、どの列のフィン２１においても曲げ加工前の形状を同じとすることができるので、冷媒管２２を貫通させるためのフィン２１の穴２６の穴明け加工を同一の加工機で行うことができ、設備投資の低減が可能となる。
【００２３】
【発明の効果】
以上のように本発明の熱交換器によれば、波形に連続して折り曲げられたフィンとこのフィンを貫通する冷媒管より成り、前記フィンを列毎あるいは複数列毎に分断すると共に、前記フィンの段方向高さは空気流出側列より空気流入側列方向に順次低くしたことを特徴とする熱交換器としたものであるので、フィンの伝熱面積を大きく取れると共に、空気側の熱伝達率を向上できるので、熱交換器を小型にできるという効果が得られる。
【００２５】
また、フィンピッチと段方向フィン高さの和がどの列のフィンも同一であるので、冷媒管を貫通させるためのフィンの穴明け加工を同一の加工機で行うことができ、設備投資の低減が可能となる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の熱交換器の斜視図
【図２】本発明の実施の形態２の熱交換器を用いた冷蔵庫上部の要部縦断側面図
【図３】本発明の実施の形態３の熱交換器のフィン曲げ加工前の正面図
【図４】従来の熱交換器を用いた冷蔵庫上部の縦断側面図
【図５】従来の熱交換器の斜視図
【符号の説明】
２１，２１ａ，２１ｂ フィン
２２ 冷媒管
２３ 空気

Claims (2)

1. 波形に連続して折り曲げられたフィンとこのフィンを貫通する冷媒管より成り、前記フィンを列毎あるいは複数列毎に分断すると共に、前記フィンの段方向高さは空気流出側列より空気流入側列方向に順次低くしたことを特徴とする熱交換器。
2. フィンピッチと段方向フィン高さの和がどの列のフィンも同一である請求項１記載の熱交換器。

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