JPH0335994Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は熱サイフオン式の熱交換器に関するも
のである。

この種熱交換器には、水平部と立上り部とから
なる中空容器内に冷媒を封入してなるＬ字形のも
のが知られているが、冷媒と中空容器内壁との実
質的な接触面積が小さいため熱交換効率が悪く、
さらに、被冷却物から熱量を吸収する水平部と、
この吸収熱量を放出する立上り部とが同じ構造と
なつているので、被冷却物から効率よく熱量を吸
収してこれを効率よく放出することができないと
いう欠点があつた。

本考案は上述の欠点を除去するためになされた
もので、熱伝導性のよい２枚の材料を圧延溶着し
て水平部と立上り部とからなる略Ｌ字形板状に形
成し、前記水平部と前記立上り部との２枚の板材
間にそれぞれ形成した冷媒通路部を内部に封入し
た冷媒が互いに循環するように連通形成し、前記
立上り部に冷気の通気孔と放熱フインとを形成し
た熱サイフオン式のロールボンド型熱交換器とし
てなるものである。これによつて、冷媒と冷媒通
路部内壁との実質的な接触面積を大きくして熱交
換効率を高め、さらに被冷却物（例えば冷凍負
荷）を水平部（吸熱側）のどこにおいても、ま
た、たくさん置いても効率のよい熱交換ができる
ようにしたものである。

以下、本考案による熱交換器を冷蔵庫に用いた
場合の一実施例を、第１図から第６図までの図面
に基づいて説明する。第１図および第２図におい
て、１２は冷蔵庫本体で、この本体１２内は中仕
切板１３によつて上部の冷凍室１４と下部の冷蔵
室１５とに区分されている。前記冷凍室１４、冷
蔵室１５のそれぞれの前面には、上部扉１６、下
部扉１７が開閉自在に枢着されている。前記冷凍
室１５の背面には、背面仕切板１８と本体１２の
背板１９とで区分して形成された冷却室２０が設
けられ、この冷却室２０内には図示しない圧縮器
とキヤピラリーチユーブによつて冷却作用を行う
一次冷却器２１、フアン２２、フアンモータ２
３、アキユムレータ（図示せず）等が収納されて
いる。前記背面仕切板１８の上部であつて、前記
フアン２２に対向した部分およびその両側部分に
は、一体に切起したガイド翼２４をもつた冷気吹
出口２５が形成されている。この冷気吹出口２５
の前面には、本考案に特有の熱サイフオン式のロ
ールボンド型熱交換器２６が所定の間隙２７をも
つて設けられている。なお、この間隙２７をなく
して熱交換器２６を密接して設けてもよい。前記
熱交換器２６は第３図から第６図に示すように、
アルミニウムや銅などの熱伝導性のよい材料でで
きた２枚の矩形板材の冷媒通路部２８となる対向
面に、カーボン粉末などを塗布して閉回路網を作
り、この２枚の矩形板材を高温下で圧延溶着しつ
つ水平部２９と立上り部３０とからなるＬ字形に
折り曲げ、さらに前記カーボン粉末を塗布した閉
回路網部分を膨出して冷媒通路部２８を形成して
ロールボンド型とし、この冷媒通路部２８内に冷
媒（例えばＲ１２のようなフロン形冷媒）３１を
封入してなるものである。このとき、前記冷媒通
路２８は、これに限る必要はないが、水平部２９
では密状態に形成され、立上り部３０では疎状態
に形成されていることが望ましい。なお、この疎
密状態は第７図と第８図とに示すような疎密の関
係であつてもよい。上述のように構成された熱交
換器２６は、水平部２９において冷媒３１が冷凍
負荷から熱を奪つて気化すると、この気化した冷
媒３１が立上り部３０に移動し、この立上り部３
０において冷媒が冷気により凝縮液化すると、重
力により水平部２９に戻る熱サイフオンの作用を
する。

前記熱交換器２６の立上り部３０に形成された
冷媒通路部２８は、略水平の上端冷媒通路３２
と、この上端冷媒通路３２から垂直方向に、複数
列に分岐した垂直冷媒通路３３，３３…３３とか
らなつている。

前記第３図の上端冷媒通路３２は略水平とし
たが、これに限るものでなく、例えば第７図のよ
うに両側に傾斜したゆるやかな山形に形成しても
よい。このように傾斜して形成した場合には、上
端冷媒通路３２内で凝縮液化した冷媒の水平部２
９の冷媒通路部２８への移動がより促進される。

前記熱交換器２６の水平部２９に形成された冷
媒通路部２８は、前記垂直冷媒通路３３，３３，
…３３に連通する縦列冷媒通路３４，３４…３４
と、これらの縦列冷媒通路３４，３４…３４を３
列の矩形波状に連通する横列冷媒通路３５〜３
５、３６〜３６、３７〜３７と、１列に連通する
１本の横列冷媒通路３８とからなつている。

前記熱交換器２６の立上り部３１には、冷媒通
路部２８の存在しない所であつて、かつ垂直冷媒
通路３３，３３，…３３の略中間に位置して、外
側に一体に切起した放熱フイン３９，３９…３９
をもつた通気孔４０，４０…４０が穿設されてい
る。前記放熱フイン３９，３９…３９は立上り部
３０の外側に切起したものに限らず、第６図鎖線
で示すように立上り部３０の内側に切起して形成
してもよい。また、前記放熱フイン３９，３９…
３９は通気孔４０，４０…４０の下側辺から切起
して形成したが、これに限るものでなく、上側辺
から切起したり、第７図の左側と第９図に示すよ
うに、放熱フイン３９ａ，３９ａ…３９ａを通気
孔４０，４０…４０の左側辺から切起したり、さ
らには、第７図の右側と第１０図に示すように、
放熱フイン３９ｂ，３９ｂ…３９ｂを通気孔４
０，４０…４０の下部に突設して形成してもよ
い。

第１図、第２図に示すように、前記冷凍室１４
の上半部は垂直な仕切板４１で製氷室４２と急速
冷凍室４３とに仕切り、この仕切板４１と、前記
冷凍室１４の図中右側内面４４とにそれぞれ係止
用突起部４５，４５を形成し、この係止用突起部
４５，４５によつて前記熱交換器２６が着脱可能
に、かつ略水平に係止されている。４６は前記冷
凍室１４を中部冷凍室４７と下部冷凍室４８とに
仕切るとともに冷気を通過せしめる棚板である。
前記急速冷凍室４３と下部冷凍室４８のそれぞれ
の前面には中扉４９，５０が設けられている。５
１は前記背面仕切板１８と一体に形成された底面
仕切板で、この底面仕切板５１と前記中仕切板１
３との間には冷気通路５２が形成されている。こ
の冷気通路５２の一端側には、前記下部冷凍室４
８に連通する冷気吸入口５３が形成され、他端側
は前記冷却室２０に連通している。５４は前記冷
気通路５２を通過する冷気の一部を前記冷蔵室１
５へ送るための連通孔、５５はこの冷蔵室１５か
ら前記冷却室２０へ冷気を戻すための連通孔であ
る。

つぎに本考案の作用を説明する。

冷却室２０の一次冷却器２１で冷却された冷気
は、フアン２２により上方に吸引され、冷気吹出
口２５から冷凍室１４へ送られる。この冷気は、
間隙２７を通り、一部は第１図中矢印イのよう
に、熱交換器２６の立上り部３０の放熱フイン３
９，３９…３９に案内されて通気孔４０，４０…
４０を通り、急速冷凍室４３を通つてから中部冷
凍室４７へ導かれ、残りは図中矢印ロのように立
上り部３０の放熱フイン３９，３９…３９や冷媒
通路部２８などにぶつかつてここを冷却してから
中部冷凍室４７へ導かれ、ついで下部冷凍室４
８、冷気吸入口５３、冷気通路５２を経て冷却室
２０内の一次冷却器２１に戻る。このように一次
冷却器２１で冷却された冷気は、フアン２２によ
つて冷凍室１４内を強制循環する。上述のよう
に、急速冷凍室４３には冷却度の高い冷気が導か
れているので、急速冷凍室４３内は急速に冷却さ
れる。さらに、急速冷凍室４３に冷凍負荷例えば
製氷皿５６が収容されていると、熱交換器２６の
水平部２９の冷媒通路部２８内に封入されている
冷媒３１が製氷皿５６の温度によつて蒸発し、そ
の気化熱が製氷皿５６の温度を奪うとともに、気
化した冷媒３１は立上り部３０の冷媒通路部２８
に上昇する。そして、この立上り部３０の放熱フ
イン３９，３９…３９と冷媒通路部２８などに
は、冷気吸出口２５から送られた冷却度の高い冷
気が吹きつけられるとともに通気孔４０，４０…
４０を通過しているので、ここに上昇してきた気
化冷媒３１が効率良く冷却されて液化し、水平部
２９の冷媒通路部２８に戻る。上述のように急速
冷凍室４３内の製氷皿５６は、通気孔４０，４０
…４０を経て導入された冷気と、熱交換器２６と
の双方によつて急速に冷却される。例えば、常温
の水を製氷する場合、熱交換器２６のない従来例
では２時間近くかかつていたのが、本考案による
熱交換器２６を設けたときは30分しかからなかつ
た。しかも、熱交換器２６はその水平部２９が係
止用突起部４５，４５に着脱可能に係止されてい
るだけなので、取りはずして掃除が簡単にできる
とともに、製氷皿５６のような冷凍負荷の出し入
れが簡単になる。

前記実施例では、本考案による熱交換器を冷蔵
庫に利用した場合を説明したが、冷蔵庫以外のも
のにも利用できることは勿論である。

なお、前記実施例では熱交換器に形成される冷
媒通路部は１つの閉回路網状としたが、複数の閉
回路網状としてもよい。すなわち、熱交換器の水
平部と立上り部との内部を連通する閉回路網状の
冷媒通路部を複数組設けるようにしてもよい。

本考案による熱交換器は上記のようにロールボ
ンド型に構成したもので、冷媒と冷媒通路内壁と
の接触面積が大きくなり、すなわち、従来の中空
容器型熱交換器と比べて実質的な吸熱面積と放熱
面積が大きくなり、熱交換効率が極めてよい。

さらに、水平部に互いに連通する複数の縦列冷
媒通路と横列冷媒通路とを形成し、立上り部に水
平部の冷媒通路と複数個所で連通するとともに上
端冷媒通路によつて連通する複数の垂直冷媒通路
を形成したので、水平部における冷媒の移動、立
上り部における冷媒の移動および水平部と立上り
部の間における冷媒の移動がきわめて容易とな
り、冷媒の循環が促進されて熱交換効率がさらに
向上する。すなわち、水平部の冷媒通路において
局部的に冷媒が蒸発して冷媒が減少しても他の冷
媒通路から容易に冷媒が流入して効果的に吸熱
し、水平部の冷媒通路で気化した冷媒が容易に立
上り部の冷媒通路に移動し、この立上り部の冷媒
通路において気化冷媒が容易に分散して効果的に
放熱するからである。その上、立上り部の複数の
垂直冷媒通路の間に冷気の通気孔を穿設するとと
もに放熱フインを形成したので、冷気強制循環式
の冷蔵庫などに利用した場合には、水平部（吸熱
側）上に冷気を導くことができるとともに、立上
り部（放熱側）の放熱面積が増加するので、被冷
却物を水平部（吸熱側）のどこに置いても、ま
た、たくさん置いても効率の良い熱交換ができ
る。

また、熱交換器の立上り部に形成した冷媒通路
部を複数の垂直冷媒通路と、これらの垂直冷媒通
路の上端部を傾斜して連通する傾斜冷媒通路とで
構成した場合には、立上り部の傾斜冷媒通路内で
凝縮液化した冷媒が水平部の冷媒通路部に移動し
易くなり、冷媒の循環が促進されて熱交換効率が
さらに向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による熱交換器を冷蔵庫に利用
した場合の一実施例を示す側部断面図、第２図は
第１図の外扉をはずした状態の正面図、第３図、
第４図、第５図および第６図は本考案による熱交
換器を示し、第３図は正面図、第４図は平面図、
第５図は側面図、第６図は第３図のＡ−Ａ線断面
図、第７図および第８図は他の実施例を示す熱交
換器の正面図および平面図、第９図は第７図のＢ
−Ｂ線拡大断面図、第１０図は第７図のＣ−Ｃ線
拡大断面図である。 １４…冷凍室、２１…一次冷却器、２２…フア
ン、２５…冷気吹出口、４３…急速冷凍室、５６
…製氷皿、２６…熱交換器、２８…冷媒通路部、
２９…水平部、３０…立上り部、３１…冷媒、３
９，３９ａ，３９ｂ…放熱フイン、４０…通気
孔。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 熱伝導性のよい２枚の板材を圧延溶着して水
   平部と立上り部とからなる略Ｌ字形板状に形成
   し、前記水平部の２枚の板材間に複数の縦列冷
   媒通路と、これらの縦列冷媒通路を連通する複
   数の横列冷媒通路とを形成し、前記立上り部の
   ２枚の板材間に複数の垂直冷媒通路と、これら
   の垂直冷媒通路の上端部を連通する上端冷媒通
   路とを形成し、前記水平部の冷媒通路と前記立
   上り部の冷媒通路とを内部に封入した冷媒が互
   いに循環するように複数個所で連通形成し、前
   記立上り部の複数の垂直冷媒通路の間に冷気の
   通気孔と放熱フインとを形成してなることを特
   徴とする熱サイフオン式のロールボンド型熱交
   換器。 (2) 立上り部の上端冷媒通路は、複数の垂直冷媒
   通路の上端部を傾斜して連通する傾斜冷媒通路
   としてなる実用新案登録請求の範囲第１項記載
   のロールボンド型熱交換器。