JP5020159B2 - 熱交換器、冷蔵庫及び空調装置 - Google Patents

Description

本発明は、熱交換器、冷蔵庫及び空調装置に関するものである。

従来の熱交換器として、中空円筒状の左右のヘッダに垂直に間隔を置いて配置した複数本の扁平管の両端が挿入され、円滑に冷媒が扁平管の中を通過できるように熱交換器を構成し、隣接する扁平管の間に冷媒と空気の熱交換を促進するためのフィンを設け、左右ヘッダに冷凍サイクルへ導かれる接続管を設置することにより、熱交換器全体をバランス良く、有効に利用することができるものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５-１２７５２９号公報（第１頁、図１）

特許文献１に記載した熱交換器は空気調和機に利用されるものであり、この熱交換器が設置される風路は大きいものであり、中空円筒状の左右のヘッダも風路に配置したとしてもヘッダが通風抵抗に影響を与えないが、このような熱交換器を冷蔵庫に利用した場合、冷蔵庫の風路は通風方向に長いが、断面扁平で風路は狭いために中空円筒状の左右のヘッダを狭い風路に配置すると、ヘッダが通風抵抗になって風速が低下しやすいため、冷却器の空気出口側で扁平管の温度効率を上げる前縁効果を発揮できないと共に着霜に伴う目詰まりを生じさせ易いという問題があった。

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、冷蔵庫のように風路が狭く通風方向に長くても、通風抵抗が少なく、温度効率を向上し、着霜に伴う目詰まり耐力に優れ、冷媒の圧力損失を抑えた熱交換器、冷蔵庫、空調装置を提供することを目的とする。

本発明に係る熱交換器は、所定の間隔を置いて並列に配置された螺旋状に折り曲げて螺旋円弧内の中空の中心部分を風路とし内部に冷媒が流れる複数本の扁平伝熱管と、これら扁平伝熱管の螺旋状に折り曲げて形成される螺旋円弧の領域から外れた側方に配置されて扁平伝熱管の両端がそれぞれ連通するように連結された一対の中空筒状の冷媒ヘッダとを備えて構成され、一方の冷媒ヘッダをＬ字状の冷気風路の曲がり部付近の水平部に配置し、もう一方の冷媒ヘッダをＬ字状の冷気風路の垂直部に配置して、この垂直部内で互いに隣接する扁平伝熱管同士の間の間隙と螺旋状に折り曲げてなる扁平伝熱管の螺旋円弧内の中空の中心部分とを主な風路とし、冷気風路の通風方向は水平部から垂直部へと至る方向となるようにしたものである。

本発明に係る熱交換器は、所定の間隔を置いて並列に配置された螺旋状に折り曲げて螺旋円弧内の中空の中心部分を風路とし内部に冷媒が流れる複数本の扁平伝熱管と、これら扁平伝熱管の螺旋状に折り曲げて形成される螺旋円弧の領域から外れた側方に配置されて扁平伝熱管の両端がそれぞれ連通するように連結された一対の中空筒状の冷媒ヘッダとを備えて構成され、一方の冷媒ヘッダをＬ字状の冷気風路の曲がり部付近の水平部に配置し、もう一方の冷媒ヘッダをＬ字状の冷気風路の垂直部に配置して、この垂直部内で互いに隣接する扁平伝熱管同士の間の間隙と螺旋状に折り曲げてなる扁平伝熱管の螺旋円弧内の中空の中心部分とを主な風路とし、冷気風路の通風方向は水平部から垂直部へと至る方向となるようにしたので、冷気風路の垂直部における冷媒ヘッダがない空気入口側と複数本の扁平伝熱管がある途中の風路断面積を大きく取ることができ、通風抵抗が小さくなり、送風機の動力低減が可能となると共に着霜を抑制できるため除霜時間も短縮できて消費電力量も少なくなり、さらに埃などの異物が詰まり難くなり、長年にわたり伝熱性能を維持することができ、また通風抵抗が小さくなる分、冷気風路を薄くできるという効果がある。

実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の冷却器の扁平伝熱管を螺旋状に曲げた構成を示す斜視図、図２は同冷蔵庫の冷却器の扁平伝熱管を螺旋状に曲げた構成を示す平面図、図３は同冷蔵庫の冷却器の扁平伝熱管を螺旋状に曲げた構成を示す側面図、図４は同冷蔵庫の構成を示す正面図、図５は同冷蔵庫の構成を示す背面図、図６は同冷蔵庫の構成を示す側面図、図７は同冷蔵庫の冷媒回路の構成を示す回路図、図８は同冷蔵庫の冷凍サイクルの動作を表すＰ−ｈ線図である。
図４に示すように、冷蔵庫は、上部に食品を冷蔵保管する冷蔵室１を備え、中間部に冷蔵室１の下に氷を作成する製氷室２と冷蔵室１と製氷室２のいずれにも切り替えられる切替室３とを備え、製氷室２及び切替室３の下に野菜類を冷蔵保存する野菜室４を備え、下部に冷凍食品を冷凍保管する冷凍室５を備えている。

図５及び図６に示すように、冷蔵庫の下部背面側に機械室６が設けられており、その機械室６内には送風機７と圧縮機１１とドレンの受け皿１２と第１の凝縮器１３とが配設されている。
また、冷蔵庫の下部を除く背面側に断面扁平で狭い冷気風路９が配設されている。その冷気風路９はＬ字状をしており、垂直部９ａの先端は冷蔵室１に接続されており、垂直部９ａの途中で製氷室２及び切替室３と野菜室４に接続され、水平部９ｂの先端は冷凍室５に接続されており、各室に冷気を送るように構成されている。
その冷気風路９内には冷蔵室１への冷気の量を調整するダンパ１０が設けられており、さらに冷気風路９の垂直部９ａの一部と曲がり部９ｃとに冷却器１７と冷却器用送風機９とが設けられている。

また、冷蔵庫の側壁部分で、冷蔵室１の外側と鋼板で形成された外箱の内側との間に断熱材であるウレタンが設けられており、そのウレタンに第２の凝縮器１４のパイプが外箱の内側と接触するようにして埋設されている。
さらに、冷蔵庫の冷蔵室１の開口部の周囲に、扉開閉時や冷熱の漏洩による扉周囲の露付を防止する機能を有する第３の凝縮器１５が埋設されている。
なお、１６は絞り手段である毛細管、１８は低圧アキュムレータである。
図７に示すように、圧縮機１１、第１の凝縮器１３、第２の凝縮器１４、第３の凝縮器１５、毛細管１６、冷却器１７及び低圧アキュムレータ１８の順に配管で接続されて冷凍サイクルを構成している。その冷凍サイクルの冷媒には、自然冷媒であるＲ６００ａ（イソブタン）が用いられている。

次に、本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の動作について図７の冷媒回路図及び図８のＰ−ｈ線図を用いて説明する。図７および図８中のアルファベット記号と本文の記号は同じ箇所を示している。
圧縮機１１で圧縮された冷媒は、高圧高温（４６５ｋＰａ、６０℃）の過熱蒸気冷媒となり、第１の凝縮器１３に流入する。
送風機７で室温程度（３０℃）の空気により冷却され放熱し、高圧（４６５ｋＰａ、３５℃）の比較的乾き度の高い二相冷媒まで冷却される。その後、第２の凝縮器１４である側面部の配管で冷蔵庫外部に放熱した結果、冷媒は凝縮液化し、さらに第３の凝縮器１５である扉周囲の配管で凝縮液化し、乾き度の低い二相冷媒となる。
その後、絞り手段である毛細管１６で減圧され、低圧低温（４６ｋＰａ、−３０℃）の二相冷媒となり、冷却器１７に流れ込む。
冷却器１７では、送風機８で冷蔵庫内からの戻り空気（２℃）を吸熱により冷却し、低圧低温の二相冷媒は蒸発気化し、冷蔵庫内空気を冷却する。低圧低温の蒸気冷媒は圧縮機１１に流れ込み、再び圧縮され高温高圧の過熱蒸気冷媒として第１の凝縮器１３に流れ込む。

次に、本発明の実施の形態１の冷蔵庫の冷却器１７の構成について図１から図３に基づいて説明する。
熱交換器である冷却器１７は、図１に示すように、例えば所定の間隔を置いて並列に配置された螺旋状に折り曲げてなる８本の内部に冷媒が流れる扁平伝熱管２１と、これら８本の扁平伝熱管２１の一端がそれぞれ連通するように連結された断面が扁平な台形で中空筒状の冷媒入口側ヘッダ２２と、これら８本の扁平伝熱管２１の他端がそれぞれ連通するように連結された断面三角形の中空筒状の冷媒出口側ヘッダ２３とで構成されている。その冷却器１７の互いに隣接する扁平伝熱管２１同士の間には間隙が設けられており、その間隙と螺旋状に折り曲げてなる扁平伝熱管２１の中空の中心部分とで通風路２４の一部が構成される。

上記のように構成された冷却器１７は、図２及び図３に示すように、Ｌ字状の冷気風路９の垂直部９ａ内の一部と曲がり部９ｃ付近の水平部９ｂ内とに配設されている。
即ち、冷却器１７の断面三角形の筒状の冷媒出口ヘッダ２３が冷気風路９の曲がり部９ｃ付近の水平部９ｂに配置させられ、冷却器１７の螺旋状に折り曲げてなる８本の扁平伝熱管２１と断面が扁平な台形で中空筒状の冷媒入口ヘッダ２２が冷気風路９の垂直部９ａに配置させられている。
従って、冷気風路９の垂直部９ａ内の８本の扁平伝熱管２１と冷媒入口側ヘッダ２２を除いた部分が通風路２４となる。
冷気風路９の通風方向は水平部９ｂから曲がり部９ｃを経て垂直部９ａへと至る方向である。また、冷却器１７の８本の扁平伝熱管２１は、その冷媒の出口側が通風方向の空気入口側、その冷媒の入口側が通風方向の空気出口側となるように配置されている。

このように、断面三角形の筒状の冷媒出口側ヘッダ２３が冷気風路９の曲がり部９ｃ付近の水平部９ｂに配置させられ、冷却器１７の断面が扁平な台形で中空筒状の冷媒入口側ヘッダ２２が冷気風路９の垂直部９ａに配置させられ、垂直部９ａ内で互いに隣接する扁平伝熱管２１同士の間の間隙と螺旋状に折り曲げてなる扁平伝熱管２１の中空の中心部分とを主な通風路２４とし、冷気風路９の通風方向は水平部９ｂから垂直部９ａへと至る方向となるようにしたので、冷気風路９の垂直部９ａにおける冷媒入口ヘッダ２２がない空気入口側と８本の扁平伝熱管２１がある途中の風路断面積を大きく取ることができ、通風抵抗が小さくなり、送風機の動力低減が可能となると共に着霜を抑制できるため除霜時間も短縮できて消費電力量も少なくなり、さらに埃などの異物が詰まり難くなり、長年にわたり伝熱性能を維持することができ、また通風抵抗が小さくなる分、冷気風路を薄く構成できるため、冷蔵庫の庫内容量増加が可能となる。

また、Ｌ字状の冷気風路９内の通風方向は水平部９ｂから曲がり部９ｃを経て垂直部９ａに風が流れる方向であり、曲がり部９ｃ付近の水平部９ｂに配置させられた冷媒出口側ヘッダは断面三角形の筒状をしているので、通風抵抗を抑え、空気の整流効果をもつため、曲がり部９ｃで生じる渦流れを抑えて通風抵抗の増大を抑制でき、通過風速を落とさず冷気を供給できるため、この点からも消費電力量を抑制することができる。

この実施の形態１の熱交換器である冷却器１７では、その容量は、扁平伝熱管２１の本数を増加させるか、通風方向の曲げ回数を増加させれば、容易に調整することができる。
また、冷却器１７の熱交換機能を有する所定の間隔を置いて並列に配置された螺旋状に折り曲げてなる８本の扁平伝熱管２１は、通風方向に長いが、厚さ寸法は小さいので、冷蔵庫の通風方向は長いが厚さ寸法が小さく、全体として狭い冷却風路９に設置することを可能としている。

図１及び図２に示す冷却器１７は、扁平伝熱管２１を螺旋状に折り曲げているが、図９及び図１０に示す冷却器１７のように、扁平伝熱管２１を蛇行状に折り曲げても、扁平伝熱管２１を螺旋状に折り曲げたのと同様の効果が得られる。
さらに、図１１に示す冷却器１７のように、扁平伝熱管２１を屈曲させながら冷媒の流れ方向に延ばすようにしてもよい。
このように扁平伝熱管２１を屈曲させながら冷媒の流れ方向に延ばすようにすることにより、単位容積当たりの管外の有効伝熱面積を拡大でき、熱交換性能が向上する。

また、冷却器１７の複数本の扁平伝熱管２１は、その冷媒の出口側が通風方向の空気入口側、その冷媒の入口側が通風方向の空気出口側となるように配置されている。
図１２に示すように、冷媒出口温度が冷媒のガス抜けや庫内温度上昇によりドライアウトで温度上昇しても、両流体が対向流（図中太線）で熱交換する場合は、冷媒の出口側で熱交換が可能となる。
しかし、両流体が並行流（図中破線）で熱交換する場合は、冷媒温度がドライアウトにより温度が上昇するため、冷媒の出口側で熱交換ができない。
そこで、冷媒の流れを空気と対向するよう扁平伝熱管２１を配置することにより、冷却器１７の熱交換効率が向上し、消費電力の低減や長年に渡り信頼性の高い冷蔵庫の提供が可能となる。

次に、冷却器１７の扁平伝熱管２１の内部構成について図１３及び図１４に基づいて説明する。
図１３は同冷蔵庫の冷却器の扁平伝熱管の内部構成を示す断面図、図１４は同冷蔵庫の冷却器の扁平伝熱管の別の内部構成を示す断面図である。
図１３に示すように、扁平伝熱管２１の内部に、短径方向の隔壁２１ａが長径方向に等間隔に複数設けられ、複数の冷媒流路に仕切られているものがある。この場合は前縁側流路の冷媒が早く蒸発する。
また、図１４に示すように、扁平伝熱管２１の内部に、隔壁２１ａが長径方向に１つ設けられ、２つの冷媒流路に仕切られているものがある。この場合は前縁側と後縁側の冷媒が混ざりながら流れるため、前縁側に液冷媒を供給でき、前縁側と後縁側の冷媒の温度は同じとなり、均一に冷却できることとなる。
上述した冷却器１７の扁平伝熱管２１の素材には、アルミニウム（Ａ１０５０）が用いられている。

また、上述した冷却器１７の扁平伝熱管２１に、図１５に示すように、扁平伝熱管２１を取り巻くようにリング状のフィン２５ａを複数設け、図１６及び図１７に示すように、扁平伝熱管２１の両側に板状のフィン２５ｂを横に張り出すように設けるようにすることにより、管外伝熱面積を増加でき、蒸発能力を向上することができる。
さらに、図１８及び図１９に示すように、冷却器１７の除霜のため、扁平伝熱管２１の外壁にシーズヒータ２６を取り付けている。また、シーズヒータ２６の代わりに面状ヒータを貼り付けてもよい。これにより、扁平伝熱管２１の外表面を直接暖められ、除霜時間を短縮でき、消費電力量を低減することができる。

実施の形態２．
図２０は本発明の実施の形態２に係る冷蔵庫の冷却器の冷媒ヘッダを通風方向に設置した状態を示す斜視図、図２１は同冷蔵庫の冷却器の冷媒ヘッダを通風方向に設置した状態を示す平面図である。
この実施の形態２の冷却器２７は、通風方向に対して直交し、且つ通風方向に所定間隔を置いて配置した８本の真っ直ぐな扁平伝熱管３１を一段とし、これを水平方向に四段設けてなる３２本の扁平伝熱管３１と、これら扁平伝熱管３１の両端に連通するように連結され、通風方向に平行に配置された冷媒入口側ヘッダ３２及び冷媒出口側ヘッダ３３とで構成されている。
その冷媒入口側ヘッダ３２及び冷媒出口側ヘッダ３３は所定の厚みを有して中空の平板状に形成され、内面に各扁平伝熱管３１の端部がヘッダ内部に連通するように連結されている。

その平板状の冷媒入口側ヘッダ３２及び冷媒出口側ヘッダ３３の両端は半円状に形成され、冷気風路９の垂直部９ａの側壁に接触するように配置させられている。
従って、冷気風路９の垂直部９ａ内の３２本の扁平伝熱管３１と冷媒入口側ヘッダ３２及び冷媒出口側ヘッダ３３を除いた部分が通風路３４となる。
その冷却器２７の水平方向で互いに隣接する各段の扁平伝熱管３１同士の間には間隙が設けられており、その間隙で通風路３４の一部が構成される。
上記のように構成された冷却器２７は、Ｌ字状の冷気風路９の垂直部９ａ内に配設されている。そして、冷気風路９の通風方向は水平部９ｂから曲がり部９ｃを経て垂直部９ａへと至る方向である。

このように、冷却器２７の中空平板状の冷媒入口側ヘッダ３２及び冷媒出口側ヘッダ３３は冷気風路９の垂直部９ａの側壁に接触するように配置させられ、垂直部９ａ内で水平方向で互いに隣接する各段の扁平伝熱管３１同士の間の間隙と前方に位置する段と後方に位置する段の扁平伝熱管３１と垂直部９ａの前後壁面との間隙とが主な通風路３４となるようにしたので、冷気風路９の垂直部９ａにおける風路断面積を大きく取ることができ、通風抵抗が小さくなり、送風機の動力低減が可能となると共に着霜を抑制できるため除霜時間も短縮できて消費電力量も少なくなり、さらに埃などの異物が詰まり難くなり、長年にわたり伝熱性能を維持することができ、また通風抵抗が小さくなる分、冷気風路を薄く構成できるため、冷蔵庫の庫内容量増加が可能となる。

また、Ｌ字状の冷気風路９内の通風方向は水平部９ｂから曲がり部９ｃを経て垂直部９ａに風が流れる方向であり、垂直部９ａに配置させられた平板状の冷媒入口側ヘッダ３２及び冷媒出口ヘッダ３３で曲がり部９ｃ付近に位置する端部は半円状に形成されているので、通風抵抗を抑え、空気の整流効果をもつため、曲がり部９ｃで生じる渦流れを抑え通風抵抗の増大を抑制でき、通過風速を余り落とさず冷気を供給できるため、消費電力量を抑制することができる。

この実施の形態２のように、冷蔵庫の狭い冷気風路９の垂直部９ａに設置される冷却器２７は、通風方向に対して直交し、且つ通風方向に所定間隔を置いて配置した複数本の真っ直ぐな扁平伝熱管３１を一段とし、これを水平方向に複数段設けており、各扁平伝熱管３１の幅は同じものを用いている。
そして、図２２に示すように、扁平伝熱管３１の幅が、冷気風路９における空気入口側に長いもの、空気出口側に短いものを配置する。
これにより、冷気風路９において空気出口側まで風速を落とすことなく、熱交換効率のよい熱交換器を提供することができる。
また、扁平伝熱管３１の幅が、冷気風路９における空気入口側に短いもの、空気出口側に長いものを配置すると、冷気風路９において空気入口側の着霜が抑制でき、空気出口側で熱交換効率を向上でき、湿度の高い空気が流れる場合に有効である。
このように、冷却器の使用環境に応じて、扁平伝熱管３１の幅を変化させてもよい。

さらに、図２３に示すように、複数の扁平伝熱管３１の幅は同じで、通風方向における隣接する扁平伝熱管３１の中心同士の間隔、即ち通風方向における隣接する扁平伝熱管３１のピッチを、空気入口側に大きいもの、空気出口側に小さいものを配置する。
これにより、冷気風路９において空気入口側の着霜が抑制でき、空気出口側で熱交換効率を向上でき、湿度の高い空気が流れる場合に有効である。
このように、冷却器の使用環境に応じて、扁平伝熱管３１の通風方向のピッチを変化させてもよい。

また、図２４に示すように、複数の扁平伝熱管３１の幅は同じで、冷気風路９における空気入口側に複数本の扁平伝熱管３１を配置し、空気出口側に複数本の円管３５を配置してもよい。
これにより、冷気風路９において空気入口側の着霜が抑制でき、空気出口側で熱交換効率を向上でき、湿度の高い空気が流れる場合に有効である。

次に、図２０に示すような複数の扁平伝熱管３１が配置された冷却器２７の構成で、 冷却器の設置寸法を幅が３６０ｍｍ、通風方向の長さが２００ｍｍ、高さが７０ｍｍとし、冷却器の蒸発能力を一定としたとき、図２５のグラフは冷却器の扁平伝熱管の幅の変化に対する管外熱伝達率と重さの関係を示し、図２６は冷却器の扁平伝熱管の幅の変化に対する管外熱伝達率と冷却器の通風方向長さの関係を示している。
図２５のグラフを見ると、扁平伝熱管３１の幅を大きくすると、管外熱伝達率が低下するため、重さは増加することが分かる。
また、図２６のグラフを見ると、扁平伝熱管３１の幅が大きくなると冷却器２７の通風方向の寸法が大きくなるため、２００ｍｍの設置寸法を超えてしまうことが分かる。
そこで、通風方向長さが２００ｍｍでの扁平伝熱管３１の幅は２０ｍｍ以下にする必要がある。
なお、扁平伝熱管３１を通風方向に螺旋状に折り曲げて冷却器を構成するときにも同様である。

図２７及び図２８は、図２０に示す実施の形態２の冷却器２７の変形例を示すものである。
実施の形態２の冷却器２７は、８本の真っ直ぐな扁平伝熱管３１を通風方向に対して直交し、且つ通風方向に所定間隔を置いて配置し、これを一段とし、水平方向に四段設けたものである。
これに対し、この変形例は、図２７に示すように、８本の平面的に見て波形に折れ曲がった扁平伝熱管３１を通風方向に対して直交に配置し、隣接する扁平伝熱管３１の波形が重ならずに食い違うように通風方向に並列に配置したものである。
また、これら扁平伝熱管３１の両端に連通するように連結され、通風方向に平行に配置された冷媒入口側ヘッダ３２及び冷媒出口側ヘッダ３３は、円筒状に形成されている。

この変形例では、扁平伝熱管３１は平面的に見て波形に折れ曲がっているので、実施の形態２の真っ直ぐな扁平伝熱管３１より長さが長くなり、熱交換効率が向上したものとなっている。
また、この変形例も図２２に示すように扁平伝熱管３１の幅が、冷気風路９における空気入口側に長いもの、空気出口側に短いものを配置するようにしたり、図２３に示すように複数の扁平伝熱管３１の幅は同じで、通風方向における隣接する扁平伝熱管３１のピッチを、空気入口側に大きいもの、空気出口側に小さいものを配置するようにすることもできる。

なお、上述した実施の形態１、２の熱交換器である冷却器１７、２７を冷蔵庫に使用した例を挙げて説明したが、実施の形態１、２の熱交換器である冷却器１７、２７を空調装置に適用してもよい。
この場合、空調装置は、圧縮機１１、凝縮器１３、絞り手段である毛細管１６および冷却器１７を順次接続してなる冷凍サイクルを備え、冷却器１７を空調装置の冷気風路に設置する。
かかる空調装置であれば、冷気風路において冷却器１７の通風抵抗が小さくなり、送風機の動力低減が可能となるといった効果を有し、その結果、長年にわたり伝熱性能を維持することができるといった効果も発揮される。
また、本実施の形態１、２では、冷凍サイクルに用いる冷媒にＲ６００ａを用いたがこれに限ることなく、二酸化炭素などのその他の自然冷媒はもちろんのこと、ＨＦＣ系冷媒でも同様の効果を奏する。
さらに、第１の凝縮器１３に、アルミニウム（Ａ１０５０）を用いたがこれに限ることなく、Ａ３００３やＡ７０７２などのアルミニウム合金でもよく、その他の金属例えば銅やステンレスなどでもよい。
本実施の形態は、例えば冷凍サイクルを搭載した除加湿機、スポットクーラー等熱交換器の設置スペースの確保が困難な機器に対して有効である。

本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の冷却器の扁平伝熱管を螺旋状に曲げた構成を示す斜視図。 同冷蔵庫の冷却器の扁平伝熱管を螺旋状に曲げた構成を示す平面図。 同冷蔵庫の冷却器の扁平伝熱管を螺旋状に曲げた構成を示す側面図。 同冷蔵庫の構成を示す正面図。 同冷蔵庫の構成を示す背面図。 同冷蔵庫の構成を示す側面図。 同冷蔵庫の冷媒回路の構成を示す回路図。 同冷蔵庫の冷凍サイクルの動作を表すＰ−ｈ線図。 同冷蔵庫の冷却器の扁平伝熱管を蛇行状に曲げた構成を示す平面図。 同冷蔵庫の冷却器の扁平伝熱管を蛇行状に曲げた構成を示す側面図。 同冷蔵庫の冷却器の扁平伝熱管を屈曲させた構成を示す平面図。 同冷蔵庫の冷媒の流れ形式と温度分布を示すグラフ。 同冷蔵庫の冷却器の扁平伝熱管の内部構成を示す断面図。 同冷蔵庫の冷却器の扁平伝熱管の別の内部構成を示す断面図。 同冷蔵庫の冷却器の扁平伝熱管のフィン形状を示す断面図。 同冷蔵庫の冷却器の扁平伝熱管の別のフィン形状を示す平面図。 同冷蔵庫の冷却器の扁平伝熱管の別のフィン形状を示す断面図。 同冷蔵庫の冷却器の扁平伝熱管にヒータを搭載した状態を示す平面図。 同冷蔵庫の冷却器の扁平伝熱管にヒータを搭載した状態を示す断面図。 本発明の実施の形態２に係る冷蔵庫の冷却器の冷媒ヘッダを通風方向に設置した状態を示す斜視図。 同冷蔵庫の冷却器の冷媒ヘッダを通風方向に設置した状態を示す平面図。 同冷蔵庫の冷却器の扁平伝熱管の幅を変化させた状態を示す説明図。 同冷蔵庫の冷却器の扁平伝熱管の通風方向のピッチを変化させた状態を示す説明図。 同冷蔵庫の冷却器の伝熱管に扁平管と円管を配置した状態を示す説明図。 同冷蔵庫の冷却器の扁平伝熱管の幅の変化に対する管外熱伝達率と重さの関係を示すグラフ。 同冷蔵庫の冷却器の扁平伝熱管の幅の変化に対する管外熱伝達率と冷却器の通風方向長さの関係を示すグラフ。 同冷蔵庫の冷却器の扁平伝熱管を波形に曲げた構成を示す斜視図。 同冷蔵庫の冷却器の扁平伝熱管を波形に曲げた構成を示す側面図。

符号の説明

１ 冷蔵室、２ 製氷室、３ 切替室、４ 野菜室、５ 冷凍室、６ 機械室、７ 機械室送風機、８ 冷却器送風機、９ 冷気風路、１０ ダンパ、１１ 圧縮機、１２ ドレン皿、１３ 第１の凝縮器、１４ 第２の凝縮器、１５ 第３の凝縮器、１６ 毛細管、１７ 冷却器、１８ 低圧アキュムレータ、２１ 扁平伝熱管、２２ 冷媒入口側ヘッダ、２３ 冷媒出口側ヘッダ、２４ 通風路。

Claims (12)

1. 所定の間隔を置いて並列に配置され、螺旋状に折り曲げて螺旋円弧内の中空の中心部分を風路とし内部に冷媒が流れる複数本の扁平伝熱管と、これら扁平伝熱管の前記螺旋状に折り曲げて形成される前記螺旋円弧の領域から外れた側方に配置されて扁平伝熱管の両端がそれぞれ連通するように連結された一対の中空筒状の冷媒ヘッダとを備えて構成され、
   一方の冷媒ヘッダをＬ字状の冷気風路の曲がり部付近の水平部に配置し、もう一方の冷媒ヘッダを該冷気風路の垂直部に配置して、該垂直部内で互いに隣接する扁平伝熱管同士の間の間隙と螺旋状に折り曲げてなる扁平伝熱管の前記螺旋円弧内の中空の中心部分とを主な風路とし、
   前記冷気風路の通風方向は水平部から垂直部へと至る方向であることを特徴とする熱交換器。
2. 所定の間隔を置いて並列に配置され、蛇行状に折り曲げてなる複数本の内部に冷媒が流れる扁平伝熱管と、これら扁平伝熱管の前記蛇行状に折り曲げて形成される蛇行部の領域から外れた側方に配置されて扁平伝熱管の両端がそれぞれ連通するように連結された一対の中空筒状の冷媒ヘッダとを備えて構成され、
   一方の冷媒ヘッダをＬ字状の冷気風路の曲がり部付近の水平部に配置し、もう一方の冷媒ヘッダを該冷気風路の垂直部に配置して、該垂直部内で互いに隣接する扁平伝熱管の前記蛇行部同士の間の間隙を主な風路とし、
   前記冷気風路の通風方向は水平部から垂直部へと至る方向であることを特徴とする熱交換器。
3. 前記扁平伝熱管は屈曲しながら冷媒の流れの方向に延びていることを特徴とする請求項１又は２記載の熱交換器。
4. 前記扁平伝熱管はその冷媒出口側が前記冷気風路の空気入口側である水平部にくるように配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の熱交換器。
5. 前記Ｌ字状の冷気風路の曲がり部付近の水平部に配置される冷媒ヘッダの空気が当たる先端側は空気の整流効果を持つ形状に形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の熱交換器。
6. 前記扁平伝熱管は短径方向の隔壁を長径方向に所定間隔毎に設けて複数の冷媒流路が形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の熱交換器。
7. 前記扁平伝熱管は長径方向の隔壁を設けて２つの冷媒流路が形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の熱交換器。
8. 前記扁平伝熱管はその管外壁にフィンが設けられていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の熱交換器。
9. 前記扁平伝熱管はその管外壁にヒータが取り付けられていることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の熱交換器。
10. 前記扁平伝熱管内を流れる冷媒は自然冷媒であるＲ６００ａであることを特徴とする請求項１〜９記載の熱交換器。
11. 前記請求項１〜１０記載の熱交換器を搭載した冷蔵庫。
12. 前記請求項１〜１０記載の熱交換器を搭載した空調装置。

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