JP7032055B2 - 冷蔵庫 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、冷蔵庫に関する。

従来、冷蔵庫では、コンプレッサ、コンデンサおよびエバポレータ等で構成された冷凍サイクルにより貯蔵室を冷却することが行われている。このとき、エバポレータは、例えば貯蔵室の背面側のダクトに設けられることがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１６－０３３４４９号公報

さて、特許文献１のように冷蔵庫の背面側にエバポレータを配置する場合、エバポレータの本体部を垂直に配置することで設置スペースの前後方向の長さを短くするようにしているものの、吸熱量を稼ぐためにはエバポレータの上下方向もある程度の長さが必要になることから、エバポレータによって占有されるスペースが大きくなっていた。その結果、貯蔵室の奥行きを確保するためにはエバポレータの上部もしくは下部にファンを配置せざるを得ず、背面側に大きなデッドスペースつまりは貯蔵室として利用できないスペースが存在していた。
そこで、貯蔵室として利用可能な有効な庫内体積を稼ぐことができる冷蔵庫を提供する。

実施形態の冷蔵庫は、内部に冷媒が流れる流路が複数形成されている偏平管を有するマルチフロー型のエバポレータを用いて冷凍サイクルの熱交換を行う。

第１実施形態の冷蔵庫の構成を模式的に示す図 冷蔵用冷却器（エバポレータ）の外観を模式的に示す図 偏平管の構造を模式的に示す図 冷蔵用冷却器の配置態様を模式的に示す図 第２実施形態における冷蔵用冷却器の配置態様を模式的に示す図その１ 冷蔵用冷却器の配置態様を模式的に示す図その２ 冷蔵用冷却器の配置態様を模式的に示す図その３ 冷蔵用冷却器の配置態様を模式的に示す図その４ 冷蔵用冷却器の他の構造を模式的に示す図その１ 冷蔵用冷却器の他の構造を模式的に示す図その２ 第３実施形態における冷蔵用冷却器の設置場所を模式的に示す図その１ 冷蔵用冷却器の設置場所を模式的に示す図その２ 冷蔵用冷却器の設置場所を模式的に示す図その３ 第４実施形態における冷蔵用冷却器の構成を模式的に示す図 冷蔵用冷却器を平面視にて模式的に示す図 フィンの全体形状を模式的に示す図その１ フィンの全体形状を模式的に示す図その２ フィンに設けた孔部を模式的に示す図 フィンのピッチの違いを模式的に示す図 フィンの内部構造を模式的に示す図その１ フィンの内部構造を模式的に示す図その２ フィンの内部構造を模式的に示す図その３ 冷蔵用冷却器の他の構成を模式的に示す図 フィンの他の形状を模式的に示す図

以下、複数の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、各実施形態において実質的に共通する部位には同一の符号を付して説明する。

（第１実施形態）
以下、第１実施形態について、図１から図４を参照して説明する。
図１に示すように、冷蔵庫１は、前面が開口した縦長矩形箱状の断熱箱体２内に、上下方向に並んで配置された複数の貯蔵室を有している。具体的には、断熱箱体２内には、上段から順に、貯蔵室として、冷蔵室３、野菜室４が設けられ、その下方に製氷室５と小冷凍室６が左右に並べて設けられ、これらの下方に冷凍室７が設けられている。製氷室５内には、周知の自動製氷装置８（図１参照）が設けられている。断熱箱体２は、基本的には、鋼板製の外箱２ａと、合成樹脂製の内箱２ｂと、外箱２ａと内箱２ｂとの間に設けられた断熱材２ｃとから構成されている。

冷蔵室３および野菜室４は、いずれも冷蔵温度帯（例えば１～４℃）の貯蔵室であり、冷蔵室３と野菜室４との間は、プラスチック製の仕切壁１０により上下に仕切られている。冷蔵室３の前面部には、図１に示すように、ヒンジ開閉式の断熱扉３ａが設けられている。野菜室４の前面部には、引出し式の断熱扉４ａが設けられている。断熱扉４ａの背面部には、貯蔵容器を構成する下部ケース１１が連結されている。下部ケース１１の上部の後部には、下部ケース１１よりも小型の上部ケース１２が設けられている。

冷蔵室３内は、複数の棚板１３により上下に複数段に区切られている。冷蔵室３内の最下部（仕切壁１０の上部）には、右側にはチルド室１４が設けられ、その左側には卵ケースおよび小物ケースが上下に設けられ、さらに、これらの左側には貯水タンクが設けられている。貯水タンクは、自動製氷装置８の製氷皿８ａに供給する水を貯留するためのものである。チルド室１４には、チルドケース１８が出し入れ可能に設けられている。

製氷室５、小冷凍室６および冷凍室７は、いずれも冷凍温度帯（例えば－１０～－２０℃）の貯蔵室である。また、野菜室４と、製氷室５および小冷凍室６との間は、図１に示すように断熱仕切壁１９により上下に仕切られている。製氷室５の前面部には、引出し式の断熱扉５ａが設けられている。断熱扉５ａの後方には、貯氷容器２０が連結されている。小冷凍室６の前面部にも、図示はしないが貯蔵容器が連結された引出し式の断熱扉が設けられている。冷凍室７の前面部にも、貯蔵容器２２が連結された引出し式の断熱扉７ａが設けられている。

冷蔵庫１には、詳しく図示はしないが、冷蔵用冷却器２４および冷凍用冷却器２５の２つの冷却器を備える冷凍サイクルが組み込まれている。冷蔵用冷却器２４は、冷蔵温度帯の貯蔵室である冷蔵室３および野菜室４を冷却するための冷気を生成するものであり、冷蔵庫１の背面部に設けられている。この冷蔵用冷却器２４は、詳細は後述するが、偏平状に形成され、その内部に冷媒が流れる流路が複数形成されている偏平管２４ｃ（図２、図３参照）と、偏平管２４ｃへの冷媒の入口となるヘッダ２４ａ（図２参照）と、冷媒の出口となるヘッダ２４ｂ（図２参照）とを有し、本体部２４ｇ（図２参照）が概ね薄い直方体状に形成されたマルチフロー型のエバポレータ（蒸発器）である。以下、図２において本体部２４ｇの厚みに相当する長さを、偏平管２４ｃの幅とも称する。

冷凍用冷却器２５は、製氷室５、冷凍温度帯の貯蔵室である小冷凍室６および冷凍室７を冷却するための冷気を生成するものであり、冷蔵庫１の背面部であって冷蔵用冷却器２４の下方に設けられている。冷蔵庫１の下部背面部には、機械室２６が設けられている。詳しく図示はしないが、この機械室２６内には、上述の冷凍サイクルを構成する圧縮機２７、凝縮器（図示せず）、圧縮機２７および凝縮器を冷却するための冷却ファン（図示せず）、除霜水蒸発皿２８などが設けられている。また、冷凍用冷却器２５も、マルチフロー型のエバポレータを採用している。

冷蔵庫１の背面下部寄り部分には、全体を制御するマイコン等を実装した制御装置２９が設けられている。なお、図示はしないが、冷蔵庫１に設けられる電気機器のアース線は、外箱２ａなどを介して接地されている。

冷蔵庫１内の冷凍室７の背面部には、冷凍用冷却器室３０が設けられている。冷凍用冷却器室３０内には、冷凍用冷却器２５、除霜用ヒータ（図示せず）、送風手段たる冷凍用送風ファン３１などが設けられている。冷凍用送風ファン３１は、ファンが回転することによる送風作用によって風を発生させて冷凍用冷却器２５によって生成した冷気を循環させるものであり、冷凍用冷却器２５の上方に設けられている。冷凍用冷却器室３０の前面の中間部には、冷気吹出口３０ａが設けられ、下部には、戻り口３０ｂが設けられている。

この構成において、冷凍用送風ファン３１および冷凍サイクルが駆動されると、送風作用によって風が生成され、冷凍用冷却器２５によって生成した冷気は、冷気吹出口３０ａから製氷室５、小冷凍室６、冷凍室７内に供給され、戻り口３０ｂから冷凍用冷却器室３０内に戻される循環をする。これにより、それら製氷室５、小冷凍室６および冷凍室７は冷却される。なお、冷凍用冷却器２５の下方には、当該冷凍用冷却器２５の除霜時の除霜水を受ける排水樋３２が設けられている。その排水樋３２に受けられた除霜水は、機械室２６内に設けられた除霜水蒸発皿２８に導かれ、除霜水蒸発皿２８の所で蒸発される。

そして、冷蔵庫１内における冷蔵室３および野菜室４の後方には、冷蔵用冷却器２４、冷気ダクト３４、送風手段たる冷蔵用送風ファン３５などが設けられている。即ち、冷蔵庫１内における冷蔵室３の最下段の後方（チルド室１４の後方）には、冷気ダクト３４の一部を構成する冷蔵用冷却器室３６が設けられ、この冷蔵用冷却器室３６内に冷蔵用冷却器２４が設けられている。冷気ダクト３４は、冷蔵用冷却器２４によって生成した冷気を冷蔵室３および野菜室４に供給するための通路を形成するものである。冷蔵用送風ファン３５は、ファン体が回転することによる送風作用によって風を発生させ冷蔵用冷却器２４によって生成した冷気を循環させるものであり、冷蔵用冷却器２４の下方に設けられている。

冷蔵用冷却器室３６の上方には、上方に延びる冷気供給ダクト３７が設けられ、冷蔵用冷却器室３６の上端部が冷気供給ダクト３７の下端部に連通している。この場合、冷蔵用冷却器室３６と冷気供給ダクト３７とから冷気ダクト３４が構成される。冷蔵用冷却器室３６の前部壁３６ａは、冷気供給ダクト３７よりも前方に膨出している。また、その前部壁３６ａの背面側（冷蔵用冷却器２４側）には、冷蔵用冷却器２４の前面を覆う断熱性を有する断熱材３８が設けられている。冷気供給ダクト３７の前部には、冷蔵室３内に開口する冷気供給口３９が複数個設けられている。

冷蔵用冷却器室３６内の下部であって冷蔵用冷却器２４の下方には、排水樋４０が設けられている。排水樋４０は、冷蔵用冷却器２４からの除霜水を受けるものである。この排水樋４０に受けられた除霜水も、排水樋３２で受けられた除霜水と同様に、機械室２６内に設けられた除霜水蒸発皿２８に導かれ、除霜水蒸発皿２８の所で蒸発される。排水樋４０の左右の長さ寸法および前後の奥行き寸法は、冷蔵用冷却器２４の左右の長さ寸法および前後の奥行き寸法よりも大きく、冷蔵用冷却器２４から滴下する除霜水をすべて受けられる大きさに構成されている。

野菜室４の後方には、送風ダクト４２が設けられている。送風ダクト４２内には、送風手段たる冷蔵用送風ファン３５が設けられている。送風ダクト４２は、下端部に吸込み口４３を有し、上端部が排水樋４０をう回するようにして冷蔵用冷却器室３６（冷気ダクト３４）に連通している。吸込み口４３は、野菜室４において開口している。なお、冷蔵室３の底部を構成する仕切壁１０の後部の左右の両隅部には、野菜室４に連通する複数の連通口が形成されている。

この構成において、冷蔵用送風ファン３５が駆動されると送風作用によって、主に図１の白抜き矢印で示すように、風が発生する。すなわち、野菜室４内の空気は、吸込み口４３から冷蔵用送風ファン３５側に吸い込まれ、送風ダクト４２側へ吹き出される。送風ダクト４２側へ吹き出された空気は、冷気ダクト３４、具体的には冷蔵用冷却器室３６および冷気供給ダクト３７を通り、複数の冷気供給口３９から冷蔵室３内に吹き出される。

冷蔵室３内に吹き出された空気は、連通口４４を通して野菜室４内にも供給され、最終的に冷蔵用送風ファン３５に吸い込まれる。このように、冷蔵用送風ファン３５の送風作用により風の循環が行われる。この風の循環の過程中に冷凍サイクルが駆動されていると、冷蔵用冷却器室３６内を通る空気が冷蔵用冷却器２４によって冷却されて冷気となり、その冷気が冷蔵室３および野菜室４に供給されることによって、冷蔵室３および野菜室４が冷蔵温度帯の温度に冷却される。

また、冷蔵用冷却器室３６内の下部の前部には、貯水部を構成する貯水容器５６が設けられている。この貯水容器５６は、冷蔵用冷却器２４と排水樋４０との間で、かつ給水部５３の下方に設けられている。そして、貯水容器５６は、前部が冷蔵用冷却器室３６の前部壁３６ａに取り付けられ、後方へ突出する片持ち状態に設けられている。この貯水容器５６は、冷蔵用冷却器２４から滴下する除霜水を受けて貯留するものである。
次に上記した構成の作用について説明する。

まず、冷蔵用冷却器２４の詳細な構造について説明する。図２に示すように、冷媒の入口となるヘッダ２４ａ、冷媒の出口となるヘッダ２４ｂ、これらヘッダ２４ａとヘッダ２４ｂとの間を接続する偏平管２４ｃ、各偏平管２４ｃの間に設けられている金属材料で波状に形成された吸熱用のフィン２４ｄ、入口側のヘッダ２４ａに設けられ、冷媒配管（図示省略）が接続される入口側接続部２４ｅ、および、出口側のヘッダ２４ｂに設けられ、外部配管（図示省略）が接続される出口側接続部２４ｆを備えている。このとき、偏平管２４ｃが設けられている部位である本体部２４ｇは、その外形が概ね薄い直方体状となっている。

ヘッダ２４ａおよびヘッダ２４ｂは、中空円筒状に形成されており、互いの中空部（図示省略）が各偏平管２４ｃによってそれぞれ連通した状態となっている。より具体的には、偏平管２４ｃは、図３に示すように、その外形が偏平状に形成されているとともに、その内部に冷媒が流れる複数の流路２４ｈが形成されている。そして、各流路２４ｈによって、ヘッダ２４ａおよびヘッダ２４ｂの互いの中空部が連通している。

このように流路２４ｈを複数設けることにより、従来のような系の大きい流路が１つ設けられているタイプのものに比べて、冷媒と偏平管２４ｃとの接触面積が増大する。これにより、冷媒から偏平管２４ｃに効率よく熱が伝わる。また、偏平管２４ｃとフィン２４ｄとが接触しているため、偏平管２４ｃからフィン２４ｄにも効率よく熱が伝わる。そして、フィン２４ｄが波状に形成されていることから、空気との接触面積つまりは熱交換面積を一層大きくすることが可能となる。

このように、マルチフロー型の冷蔵用冷却器２４は、空気との間で効率的な熱交換を行うことが可能となっている。例えば、冷蔵用冷却器２４は、同体積であれば従来のフィンチューブ型のものに比べて２～３倍の吸熱効果が期待できる一方、従来と同様の吸熱効果を得られればよいのであれば薄型にできる等、体積を大きく削減することができる。これにより、本実施形態のように冷蔵庫１の背面側に冷蔵用冷却器２４を配置する場合には、背面側のデッドスペースつまりは貯蔵室として利用できないスペースを削減することができる。

また、本実施形態の場合、冷蔵用冷却器２４は、図４に示すように、入口側のヘッダ２４ａが下方に、出口側のヘッダ２４ｂが上方となるように配置されている。換言すると、冷蔵用冷却器２４は、偏平管２４ｃが配置されている部位である本体部２４ｇが冷蔵庫１の設置面に対して垂直となるように配置されているとともに、偏平管２４ｃも設置面に対して垂直となるように配置されている。なお、ここでいう垂直とは、設置面に対して９０度の状態に限らず、概ね垂直と見なせる状態、例えば若干斜めになった状態も含んでいる。

冷蔵用冷却器２４に流入する冷媒は、矢印Ｆにて示すように入口側接続部２４ｅから冷蔵用冷却器２４に液体状態で流入し、冷蔵用冷却器２４内で蒸発して気体状態となった後、上方の出口側接続部２４ｆから主に気体状態となって流出する。このとき、液体状態の冷媒は重力によって下方に流下することから、図４（Ｂ）に模式的に示すように冷媒の入口を下方に設置し、出口を上方に設置することにより、冷媒の移動をスムーズにすることができ、効率的な熱交換を行うことができる。なお、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）に示す冷蔵用冷却器２４を図示左方側から視た状態を模式的に示している。

さて、冷蔵用冷却器２４は、冷凍サイクルが運転されると、温度が低下して霜が生じる。この霜は熱交換性能を低下させることから、霜を除去する除霜処理が例えば一定期間毎に行われている。この除霜処理では、付着した霜を溶かして除霜水として下方に排出している。そのため、本実施形態のように冷蔵用冷却器２４の本体部２４ｇを垂直に配置することにより、除霜水の流下を促すことができる。さらに、偏平管２４ｃも垂直になるように配置していることにより、除霜水が偏平管２４ｃを伝わりやすくなり、流下をさらに促すことができる。

以上説明した冷蔵庫１によれば、次のような効果を得ることができる。
冷蔵庫１は、内部に冷媒が流れる流路２４ｈが複数形成されている偏平管２４ｃを有するマルチフロー型の冷蔵用冷却器２４（エバポレータ）を用いて冷凍サイクルの熱交換を行う。

マルチフロー型の冷蔵用冷却器２４は、上記したように熱交換性能が高く、同一性能であれば従来のフィンチューブ型のものに比べてその体積を大きく削減することができる。また、薄型化が可能となるため、配置場所の自由度も向上する。したがって、冷蔵用冷却器２４の配置の自由度を高めることができ、有効な庫内体積つまりは貯蔵室に利用できる庫内スペースを稼ぐことができる。

また、冷蔵用冷却器２４の本体部２４ｇを垂直に配置したことにより、除霜水の流下を促すことができる。この場合、偏平管２４ｃも垂直になるように配置したことにより、除霜水が偏平管２４ｃを伝わり易くなり、除霜水の流下をさらに促すことができる。

また、本実施形態のように冷蔵用冷却器２４と冷凍用冷却器２５の２つのエバポレータを有している場合には、冷蔵用冷却器２４をその動作サイクルごとに毎サイクル除霜することができる。冷蔵用冷却器２４は、冷媒がながれていれば冷却される一方、冷蔵室３の庫内温度が０℃以上であることから、冷媒が流れていなければ冷蔵用送風ファン３５を回し続けることによりエバを温めて除霜することができる。また、冷凍用冷却器２５についても、毎サイクル除霜することができる。

このとき、マルチフロー型の冷蔵用冷却器２４は熱容量が小さくなるため、従来のフィンチューブ型のものに比べて除霜時間が短くなり、効率の良い運転ができ、省電力化を図ることができる。

また、入口側接続部２４ｅおよび出口側接続部２４ｆを本体部２４ｇと概ね平行に設けているので、冷蔵用冷却器２４の前後方向への長さ（厚み）を薄くすることができ、貯蔵室を大きくすることができる。
また、冷凍用冷却器２５についても、冷蔵用冷却器２４と同様の効果を得ることができる。
また、冷蔵用冷却器２４に除霜用ヒータを設け、加熱することによって冷蔵用冷却器２４の表面に付着した霜を除霜する構成とすることができる。これにより、除霜が効率よく行われることから除霜性能を確保することができるとともに、迅速に除霜することができことから除霜時間を短縮することができる。
あるいは、冷蔵用冷却器２４に送風ファンを設け、送風することによって冷蔵用冷却器２４の表面に付着した霜を除霜する構成とすることができる。これにより、消費電力の増加を抑制しつつ除霜することができる。

（第２実施形態）
以下、第２実施形態について、図５から図１０を参照しながら説明する。第２実施形態では、冷蔵用冷却器２４の配置態様および構造の他の例について説明する。
上記したように、冷蔵用冷却器２４の下方側は、除霜水が流下するため、その範囲（流下領域（Ｒｘ。図７参照）内に冷蔵用送風ファン３５を配置すると、除霜処理が行われた際に冷蔵用送風ファン３５に除霜水がかかるおそれがある。

そのため、例えば図５に示すように冷蔵用冷却器室３６内に配置する場合には、冷蔵用冷却器２４に送風するためのファン６０を、冷蔵用冷却器２４と概ね平行となる位置に配置することが考えられる。なお、ファン６０は冷蔵用送風ファン３５であってもよい。
これにより、重力によって流下する除霜水がファン６０にかかることを防止できる。なお、マルチフロー型の冷蔵用冷却器２４であれば、上記したように薄型にできるため、冷蔵用冷却器室３６内にファン６０と併設することも可能である。

この場合、冷蔵用冷却器２４の下方側には貯水容器５６（図１参照）が設けられているため、この貯水容器５６によって冷蔵用冷却器２４の下方側の空間は、庫内側が一部塞がれた状態となっている。この状態でファン６０を回転させた場合には、空気の流れは、矢印Ｂにて示すようにまず下方側からファン６０に吸い込まれた後、冷蔵用冷却器２４を通過して上方に抜けていく。

つまり、このファン６０は、冷蔵用冷却器２４に対して風の流れの上流側つまりは風上側に配置されている。これにより、冷蔵用冷却器２４に生じた霜が飛び散ったり蒸発したりした場合であっても、水分がファン６０にかかることを防止できる。

あるいは、図６に示すように冷気ダクト３４内に配置する場合には、冷蔵用冷却器２４の上方側にファン６０を配置することができる。これにより、除霜水がファン６０にかかることを防止できる。この場合、下方側から吸い上げられた空気は、矢印Ｂにて示すように冷蔵用冷却器２４を通った後に上方に抜けていくものの、飛び散った水滴は重力によって下方に移動すると考えられるため、ファン６０にかかるおそれは低減される。

あるいは、図７に示すように、冷蔵用冷却器２４よりも下方であっても、除霜水の流下領域（Ｒｘ）つまりは概ね冷蔵用冷却器２４の真下の範囲から外れた位置であれば除霜水がファン６０にかかることを防止できると考えられる。このとき、ファン６０を、冷蔵用冷却器２４に対して、冷蔵用冷却器２４を通過する際の風向きとは逆側に配置するとよい。

図７の場合には冷蔵用冷却器２４を通過する際の風向きが図示左向きであることから、ファン６０を、冷蔵用冷却器２４よりも図示右方側にするとよい。これにより、冷蔵用冷却器２４の表面に付着した霜が風によって飛ばされたとしても、ファン６０にかかるおそれを低減できる。

このように、冷蔵用冷却器２４は、除霜水の流下領域外であれば、任意の位置に配置することができる。そのため、例えば図６において、図示左右方向にスペースがあれば、ファン６０を冷蔵用冷却器２４の斜め上方等に配置することもできる。

また、冷蔵用冷却器２４は、図８に示すように、冷蔵庫１の設置面に対して水平に配置できる。なお、ここで言う水平とは、概ね水平と見なせる状態、例えば若干斜めになった状態を含んでいる。
このように概ね水平に配置することにより、高さ方向の必要スペースを削減することができる。また、天井に沿って配置したり、断熱仕切り部分に配置できたりするため、庫内容積を増大させることができる。

この場合、ファン６０を冷蔵用冷却器２４の上方に配置することで、除霜水がファン６０にかかることを防止できる。また、概ね水平にすることにより、本体部２４ｇを大きくして表面積を稼いだり、本体部２４ｇを薄型化することで設置の自由度の向上や必要スペースの削減を図ったりすることができる。

また、図８では風向きを上向き、つまりは、冷蔵用冷却器２４からファン６０に向かう向きにしているが、冷蔵用冷却器２４から剥離した霜は重力によって下方に移動するため、風向きが問題になることはない。なお、風向きを下向き、つまりは、ファン６０から冷蔵用冷却器２４に向かう向きにすることで、冷蔵用冷却器２４から剥離した霜がファン６０に付着することをさらに抑制できるようになる。

さて、ここまでは冷蔵用冷却器２４としていわゆる並行式のものを説明したが、冷蔵用冷却器２４は、図９に示すように蛇行式のものを採用できる。蛇行式の冷蔵用冷却器２４は、１本の偏平管２４ｃを折り返しながら冷媒の入口から出口までが接続された構成となっている。この偏平管２４ｃには、冷媒の入口側にはヘッダ２４ａが設けられ、冷媒の出口側にはヘッダ２４ｂが設けられている。また、折り返されている偏平管２４ｃの間には、フィン２４ｄが設けられている。

このような蛇行式の冷蔵用冷却器２４であっても、第１実施形態で示した並行式のものと同様に、熱交換性能が高く、同一性能であれば従来のフィンチューブ型のものに比べてその体積を大きく削減することができ、薄型化が可能となるため配置場所の自由度も向上することから、貯蔵室として利用可能な有効な庫内体積を稼ぐことができる。
ところで、冷蔵用冷却器２４は、上記したように、液体状態の冷媒が流入し、気体状態で流出する。このとき、蒸発しきれなかった冷媒が、液体状態で流出するいわゆる液バックが生じる可能性がある。

そこで、図１０（ａ）に模式的に示す並行式の冷蔵用冷却器２４や図１０（ｂ）に模式的に示す蛇行式の冷蔵用冷却器２４において、出口側のヘッダ２４ｂの容積を、入口側のヘッダ２４ａの容積よりも大きく形成する。なお、図１０は、ヘッダ２４ａとヘッダ２４ｂの直径の違いにより、容積の違いを模式的に示している。
これにより、出口側のヘッダ２４ｂがアキュムレータのように機能し、冷蔵用冷却器２４の後段側において冷媒が液体状態のまま循環するおそれを低減することができる。また、十分な容積を確保できれば、アキュムレータレス化を図ることもできる。
また、冷凍用冷却器２５についても、冷蔵用冷却器２４と同様の効果を得ることができる。

（第３実施形態）
以下、第３実施形態について、図１１から図１３を参照しながら説明する。第３実施形態では、冷蔵用冷却器２４の設置場所の他の例について説明する。
第１実施形態では冷蔵室３内のチルド室１４の後方に冷蔵用冷却器２４を配置した例を示したが、冷蔵用冷却器２４は、他の場所にも配置することができる。

例えば、図１１に示すように、冷蔵用冷却器２４は、冷蔵庫１の内部であって天井側に配置することができる。また、冷蔵用冷却器２４は、冷蔵庫１の内部であって背面側（以下、便宜的に上部背面側と称する）に配置することができる。また、冷蔵用冷却器２４は、冷蔵庫１の内部であって天井側且つ背面側（以下、便宜的に上部背面側と称する）に配置することができる。これら冷蔵庫１の天井側、背面側あるいは冷蔵庫１の上部背面側は、冷蔵庫１の大きさにもよるものの、冷蔵室３に食材を出し入れする際に比較的手が届き難い場所である。また、マルチフロー型の冷蔵用冷却器２４は上記したように小型化されているため、その必要スペースも小さくなっている。

そこで、天井側や背面側あるいは上部背面側に冷蔵用冷却器室３６のスペースを確保し、そこに冷蔵用冷却器２４を配置することにより、比較的手が届き難い場所を有効活用することができる。また、チルド室１４の後方側には冷蔵用冷却器室３６用のスペースが不要となることから、チルド室１４を大きくすることができる。また、庫内レイアウトの自由度を向上させることができる。このとき、冷蔵用冷却器２４は、背面ダクトに相当する冷気供給ダクト３７よりも少なくとも一部あるいは全部が前方側に配置することができる。これにより、冷気供給ダクト３７における風の流れが冷蔵用冷却器２４によって妨げられることを防止することができる。

この場合、図１２に示すように、冷蔵用冷却器２４と冷蔵用送風ファン３５を併設（図５参照）して上部背面側に配置することにより、本実施形態では野菜室４の後方に空きスペースができることから、野菜室４も大型化することができる。
また、図１３に示すように、冷蔵用冷却器２４と冷蔵用送風ファン３５を併設（図５参照）してチルド室１４の後方に配置した場合には、野菜室４を大型化することができる。

このように、冷蔵用冷却器２４にマルチフロー型のものを採用することにより、冷蔵用冷却器２４だけでなく冷蔵用送風ファン３５の配置場所や配置態様の自由度も向上する。これにより、食材の出し入れがし難い上部背面側を有効活用できる等、貯蔵室として利用可能な有効な庫内体積を稼ぐことができる。また、冷凍用冷却器２５についても、冷蔵用冷却器２４と同様の効果を得ることができる。

また、天井側や背面側あるいは上部背面側に配置した冷蔵用冷却器２４の下方に、排水樋４０を配置することもできる。これにより、庫内の上部側に冷蔵用冷却器２４を配置する場合であっても、排水経路を確保することができる。このとき、冷蔵室３の前方側に延びる天井ダクト（図示省略）を設け、その天井ダクトの下面を排水樋４０として利用することもできる。また、天井タクトの下面と冷気供給ダクト３７の前面とを一体に形成して排水樋４０として利用することもできる。これにより、排水経路の確保と構造の簡素化とを両立させることができる。

（第４実施形態）
以下、第４実施形態について、図１４から図２４を参照しながら説明する。第４実施形態では、冷蔵用冷却器２４の他の構成例について説明する。
図１４および図１５に示すように、本実施形態の冷蔵用冷却器２４は、冷媒の共通の入口となるヘッダ２４ａ、冷媒の共通の出口となる２４ｂ、偏平管２４ｃを蛇行させた蛇行式のエバポレータを２つ備えている。

換言すると、冷蔵用冷却器２４は、２つの本体部２４ｇが互いの平面が隣り合う態様に構成されており、冷媒の入口側と出口側との間に、偏平管２４ｃを複数備えている。以下、便宜的に、一方の本体部２４ｇ側を第１冷却部２４１と称し、他方の本体部側を第２冷却部２４２と称する。なお、「第１」および「第２」の名称は、本体部２４ｇの数を限定するものではなく、３つ以上の本体部２４ｇを組み合わせることもできる。

これは、例えば必要な冷却能力を確保するためには、所定の冷媒の流量を確保すること、および、所定の熱交換量を確保することが必要となる。この場合、１つの本体部２４ｇで必要な冷却能力を確保しようとすると、本体部２４ｇが大きくなり、設置できる場所や設置する向きが限定されるおそれがある。

そこで、本実施形態のように複数の本体部２４ｇを設けることで、必要な冷媒の流量および熱交換量を確保しつつ、本体部２４ｇの大きさや形状つまりは冷蔵用冷却器２４の大きさや形状の自由度を向上させることができる。これにより、設置できる場所や設置する向きの自由度も高くなり、例えば冷蔵室３の大容量化等を図ることができる。

また、マルチフロー型の冷蔵用冷却器２４を用いていることから、冷蔵用冷却器２４の配置の自由度を高めることができ、有効な庫内体積つまりは貯蔵室に利用できる庫内スペースを稼ぐことができること等を含めて、上記した各実施形態と同様の効果を得ることができる。また、偏平管２４ｃを複数設けることにより、冷媒側の圧力損失の低減ならびに偏平管２４ｃ内の伝熱面積の拡大を図ることができ、所望の冷却性能を得ることができる。

さて、この冷蔵用冷却器２４には、フィン２４ｄが設けられている。このフィン２４ｄは、蛇行している１本の偏平管２４ｃにおいて、偏平管２４ｃの表面に接触している。また、フィン２４ｄは、偏平管２４ｃの幅よりも幅広に設けられている。また、本実施形態においては、フィン２４ｄは、第１冷却部２４１と第２冷却部２４２との間を連結している。つまり、フィン２４ｄは、複数の偏平管２４ｃを連結している。換言すると、フィン２４ｄは、複数の偏平管２４ｃを連結する一体のものである。

このフィン２４ｄは、一枚の平板を図１６に示す矩形状や、図１７に示す波状にしたいわゆるコルゲートフィンが用いられている。つまり、フィン２４ｄは、表面形状がフラットであるとともに、全体として矩形状あるいは波状のコルゲートフィンになっている。この場合、フィン２４ｄの表面に凹凸がないことから、表面に付着した水分等の排出を効率よく行うことができる。

また、コルゲートフィンとしたことにより、図１５の図示左右方向に相当する本体部２４ｇの幅の範囲内において、フィン２４ｄの表面積を増加させることができる。また、フィン２４ｄにおける熱交換つまりは吸熱の効率を向上させることができる。また、偏平管２４ｃとフィン２４ｄとの接触面積が増えることから、偏平管２４ｃとの間の伝熱性を向上させることができる。

また、一体型のフィン２４ｄとすることにより、伝熱効率を向上させることができ、熱交強度の向上つまりは熱交換性能の向上を図ることができる。また、複数の偏平管２４ｃを用いる構成において、機械的な強度を向上させることもできる。

この場合、フィン２４ｄの全体をコルゲートフィンとした例を示したが、フィン２４ｄの一部を他の形状にしたものとすることもできる。また、第１冷却部２４１と第２冷却部２４２とで個別のフィン２４ｄを設ける構成とすることもできる。これにより、例えば同じ形状の本体部２４ｇを製造し、それらを各ヘッダ２４ａ、２４ｂに接続することで冷蔵用冷却器２４を構成することが可能となり、製造性を向上させることができる。

また、図１４では偏平管２４ｃの外側にはフィン２４ｄがはみ出さないようにした構成を例示したが、２つの偏平管２４ｃの外側にフィン２４ｄがはみ出す構成とすることができる。これにより、空気との接触面積が増え、熱交換性能をより向上させることができる。

ところで、コルゲートフィンは、上記した図１６や図１７に示したように、矩形状あるいは波状に折り返して形成されていることから、フィン２４ｄが水平方向となるように配置した場合には、つまりは、図１５の図示上下方向が鉛直方向となるように配置した場合には、重力方向において下方側となる折り返し部分に除霜水が溜まる可能性がある。そして、折り返し部分に除霜水が溜まると、風の流れが妨げられたり霜が付きやすくなったりすることで、熱交換性能が低下するおそれがある。

そのため、図１８に示すように、フィン２４ｄの折り返し部分、特には、偏平管２４ｃよりも外側に位置する部分に、フィン２４ｄを貫通する孔部７０を形成することができる。これは、例えば図１４に示した構成であれば、第１冷却部２４１と第２冷却部２４２との間に位置する部分等に相当する。

これにより、フィン２４ｄの表面が水平な状態に配置された場合であっても、折り返し部分に水分が貯留されてしまうことを防止できる。この場合、孔部７０は、例えば楕円形の１つあるいは複数の孔部７０ａ、四角形状の孔部７０ｂ、円形の１つあるいは複数の孔部７０ｃ、偏平管２４ｃ間の長さに概ね等しいスリット７０ｄ等により構成することができる。この場合、偏平管２４ｃに接していない部位に孔部７０を設けることで、熱伝導性が低下することを抑制できる。

ところで、図１４のように本体部２４ｇを隣り合わせて配置した場合、例えば第２冷却部２４２が風上側、第１冷却部２４１が風下側に配置されることが想定される。この場合、風上側の第２冷却部２４２は、冷媒の蒸発量が相対的に多くなる一方、風下側の第１冷却部２４１は、冷媒の蒸発量が相対的に少なくなると想定される。そして、冷媒の蒸発によって第２冷却部２４２の内圧が高くなり、第２冷却部２４２への冷媒の流入が阻害されるおそれがある。

そのため、図１９に示すように、第１冷却部２４１と第２冷却部２４２とにおいて、フィン２４ｄのピッチを変える構成とすることができる。具体的には、第１冷却部２４１側のフィン２４ｄのピッチ（Ｐ１）を、第２冷却部２４２側のフィン２４ｄのピッチ（Ｐ２）よりも短くすることができる。

これにより、第１冷却部２４１側の方がフィン２４ｄの表面積が大きくなることから、第１冷却部２４１側の冷媒の蒸発が相対的に促進され、第２冷却部２４２側の冷媒の蒸発が相対的に低下することで、第１冷却部２４１および第２冷却部２４２における冷媒の蒸発量を概ね同じにすることができる。換言すると、第１冷却部２４１および第２冷却部２４２における冷媒の流量を調整することができる。したがって、所望の冷却性能を十分に発揮させることができる。

この場合、偏平管２４ｃの内部構造に差異を設けることで、冷媒の流量を調整することもできる。具体的には、第１冷却部２４１の偏平管２４ｃの内部構造が上記した図３に示すものであった場合、図２０に示すように、第２冷却部２４２の内部構造を、流路２４ｈの数が第１冷却部２４１側よりも少なくなった構造とすることができる。これにより、第２冷却部２４２側への冷媒に流入量を調整することができる。

あるいは、図２１に示すように、第２冷却部２４２の偏平管２４ｃの内部構造を、流路２４ｈの大きさが第１冷却部２４１側よりも小さくなった構造とすることができる。これにより、第２冷却部２４２側への冷媒に流入量を調整することができる。

さらには、図２２に示すように、第２冷却部２４２の偏平管２４ｃの内部構造を、流路２４ｈの大きさが第１冷却部２４１側よりも大きく、且つ、流路２４ｈ数が第１冷却部２４１側よりも少ない構造とすることができる。これにより、熱交換面積が相対的に低減するため、第２冷却部２４２側への冷媒に流入量を調整することができる。

さて、冷蔵用冷却器２４は、全体として所望の冷却性能が得られれば良いため、例えば設置場所の大きさや形状、あるいは設置場所に設けられている他の部材との位置関係等に鑑みて、図２３に示すように、複数の偏平管２４ｃにおいて本体部２４ｇの大きさを異ならせることもできる。これにより、設置スペースを有効に活用することができる。この場合、上記したように、それぞれの偏平管２４ｃに設けるフィン２４ｄの形状やピッチを異ならせたり、それぞれの偏平管２４ｃにおいて流路２４ｈの数が大きさ等の内部構造を異ならせたりすることもできる。

また、フィン２４ｄは、コルゲートフィンに限らず、図２４に示すように、全体として平面状のプレートフィンとすることもできる。このようなプレートフィンを採用することにより、冷蔵用冷却器２４を、偏平管２４ｃの偏平方向が鉛直方向となるように配置した場合において、フィン２４ｄの表面が重力方向に沿って配置されることになり、付着した水分の排出を促すことができる。これは、蛇行式のものであっても並行式のものであっても同様である。また、プレートフィンを用いる場合であっても、複数の偏平管２４ｃにおいてそれぞれのフィン２４ｄの間隔を異ならせたり、内部構造を異ならせたりすることができる。

本実施形態では２つの蛇行した偏平管２４ｃを設けた構成を例示したが、並行式のエバポレータ（図２等参照）を１つあるいは複数設けることで、ヘッダ２４ａとヘッダ２４ｂとの間に複数の偏平管２４ｃを設ける構成とすることができる。その場合、本実施形態と同様に、内部に設けられている流路２４ｈの大きさが異なるものが混在したり、内部に設けられている流路２４ｈの数が異なるものが混在したり、偏平管２４ｃの全長が異なるものが混在したりする構成とすることができる。

この場合、フィン２４ｄの表面形状や全体形状、ピッチあるいは孔部７０の位置等も本実施形態と同様の構成とすることができる。すなわち、蛇行式だけでなく並行式のエバポレータによっても、本実施形態と同様の効果を得ることができる。

（その他の実施形態）
実施形態ではヘッダ２４ａ、２４ｂを有するマルチフロー型のエバポレータを例示したが、ヘッダ２４ａ等を介さず、偏平管２４ｃに直接的に外部配管を接続する構成にすることができる。

実施形態では冷蔵温度帯の貯蔵室と冷凍温度帯の貯蔵室の双方にマルチフロー型のエバポレータを用いる構成を例示したが、冷蔵温度帯のみ、あるいは、冷蔵温度帯のみのようにいずれか一方の温度帯の貯蔵室にマルチフロー型のエバポレータを用いる構成とすることができる。

入口側接続部２４ｅおよび出口側接続部２４ｆが延びる向きは、実施形態で例示した向きに限らない。例えば、第１実施形態や図８に示したような冷蔵用冷却器２４の配置の場合には、入口側接続部２４ｅおよび出口側接続部２４ｆを上下方向つまりはファン６０の厚み方向に延びる向きとすることができる。これにより、入口側接続部２４ｅおよび出口側接続部２４ｆの長さの範囲内にファン６０を配置することにより設置スペースの省スペース化を図ることができる。

各実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。本実施形態およびその変形は、発明の範囲および要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

図面中、１は冷蔵庫、２４は冷蔵用冷却器（エバポレータ）、２４ａ、２４ｂはヘッダ、２４ｃは偏平管、２４ｄはフィン、２４ｇは本体部、２４ｈは流路、２５は冷凍用冷却器（エバポレータ）、３５は冷蔵用送風ファン（ファン）、６０はファン、７０、７０ａ～７０ｄは孔部、Ｒｘは流下領域を示す。

Claims (21)

1. 内部に冷媒が流れる流路が複数形成されている偏平管を有するマルチフロー型のエバポレータを用いて冷凍サイクルの熱交換を行うものであって、
   前記エバポレータは、冷媒の入口側と出口側との間に、前記偏平管を複数備えており、
   それぞれの前記偏平管は、蛇行して配置されている部位である本体部が、冷媒の入口側と出口側との間で並列に配置されており、
   複数の前記偏平管を連結する一体のフィンを備え、
   前記フィンは、前記偏平管の幅よりも広い平板を加工したコルゲートフィンであって、蛇行する前記偏平管の間、および前記本体部において最も外側に位置する前記偏平管の外側に設けられており、前記本体部の間を連結するとともに、当該本体部の間に位置するそれぞれの折り返し部分のみに、当該折り返し方向に沿って孔部が形成されている冷蔵庫。
2. 前記エバポレータは、前記本体部が、当該冷蔵庫の設置面に対して垂直となるように配置されている請求項１記載の冷蔵庫。
3. 前記エバポレータは、前記偏平管の偏平方向が、当該冷蔵庫の設置面に対して垂直となるように配置されている請求項１または２記載の冷蔵庫。
4. 前記エバポレータは、前記本体部が、当該冷蔵庫の設置面に対して水平となるように配置されている請求項１記載の冷蔵庫。
5. 前記エバポレータに対して送風するファンを備え、
   前記エバポレータを、前記ファンによる送風によって除霜する請求項１から４のいずれか一項記載の冷蔵庫。
6. 前記ファンは、前記エバポレータを除霜した際に生じる除霜水の流下領域外に配置されている請求項５記載の冷蔵庫。
7. 前記ファンは、前記エバポレータよりも上方に配置されている請求項５または６記載の冷蔵庫。
8. 前記エバポレータを加熱するヒータを備え、
   前記エバポレータを、前記ヒータによる加熱によって除霜する請求項１から７のいずれか一項記載の冷蔵庫。
9. 前記エバポレータは、冷媒の入口側および出口側に、前記偏平管に連通する中空のヘッダをそれぞれ有しており、冷媒の出口側となる前記ヘッダの容量が、冷媒の入口側となる前記ヘッダの容量よりも大きく形成されている請求項１から８のいずれか一項記載の冷蔵庫。
10. 前記エバポレータは、当該冷蔵庫の内部であって天井側に配置されている請求項１から９のいずれか一項記載の冷蔵庫。
11. 前記エバポレータは、当該冷蔵庫に設けられている背面ダクトよりも前方に配置されている請求項１から１０のいずれか一項記載の冷蔵庫。
12. 前記エバポレータの下方側に、当該エバポレータから滴下する水を排水する排水樋を設けた請求項１から１１のいずれか一項記載の冷蔵庫。
13. 前記排水樋は、当該冷蔵庫の天井側に設けられている天井ダクト、および当該冷蔵庫に設けられている背面ダクトに一体に設けられている請求項１２記載の冷蔵庫。
14. 前記エバポレータを、冷蔵温度帯の貯蔵室の冷却に用いる請求項１から１３のいずれか一項記載の冷蔵庫。
15. 前記エバポレータを毎サイクル除霜する請求項１から１４のいずれか一項記載の冷蔵庫。
16. 前記フィンの表面形状をフラットにした請求項１から１５のいずれか一項記載の冷蔵庫。
17. 複数の前記偏平管は、内部に設けられている流路の大きさが異なるものが混在する請求項１から１６のいずれか一項記載の冷蔵庫。
18. 複数の前記偏平管は、内部に設けられている流路の数が異なるものが混在する請求項１から１７のいずれか一項記載の冷蔵庫。
19. 複数の前記偏平管は、全長が異なるものが混在する請求項１から１８のいずれか一項記載の冷蔵庫。
20. 前記フィンは、風上側の本体部と風下側の本体部とにおいてフィンピッチが異なるものが混在している請求項１から１９のいずれか一項記載の冷蔵庫。
21. 前記フィンは、重力方向における下方側の折曲部に孔部が形成されている請求項１から２０のいずれか一項記載の冷蔵庫。

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