JPH0926252A - 熱交換ユニット及び冷凍装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 凝縮器の能力の向上とコンパクト化を図った
熱交換ユニット及び冷凍装置を低コストにて提供する。 【課題解決手段】 互いに対向して配置された一対のヘ
ッダー管１０、１１と、該ヘッダー管１０、１１間に架
設され両端がそれぞれ前記ヘッダー管１０、１１に連通
接続された複数本の凝縮管１２と、隣接する凝縮管１
２、１２間に設けられた放熱用フィン１３とを備えた単
数または複数の熱交換器９からなり、前記各凝縮管１２
を湾曲させ、環状に形成したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気冷蔵庫等の冷
凍機器の冷凍サイクル中に組み込まれる熱交換ユニット
及び冷凍装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１２は、一般的な家庭用電気冷蔵庫の
冷凍装置の概略構成を示す斜視図である。この冷凍装置
は以下のような冷凍サイクルによって動作する。即ち、
下段の野菜室１ｃに設置された圧縮機２によって冷媒が
圧縮され、圧縮された冷媒はキャビネット１の側壁及び
後壁に設置された主放熱器２９とキャビネット１の底壁
に設置された補助放熱器３０とに送り込まれ、ここで冷
媒が放熱して凝縮し、凝縮した冷媒は中段の冷凍室１ｂ
内に設置された冷却器４に送り込まれ、ここで冷媒が吸
熱して蒸発し、蒸発した冷媒は再び圧縮機２に戻され
る。

【０００３】従来の冷蔵庫においては、主放熱器２９は
キャビネット１の側壁及び後壁の内側面に蛇行状に配設
された凝縮管によって構成されており、この凝縮管は銅
等のパイプによって構成されている。

【０００４】一方、補助放熱器３０はキャビネット１の
底部に設けたベースプレート３１上に蛇行状に配設され
た凝縮管によって構成されており、この凝縮管は銅等の
パイプにプレート状の放熱用フィンを嵌め込んだ、いわ
ゆるフィン・アンド・チューブ構造のものが一般的に使
用されている。補助放熱器３０は、ベースプレート３１
と野菜室１ｃの底壁との間の偏平な空間内において、圧
縮機２と、放熱用のプロペラファン３２と、排熱用ダク
ト３３とともにベースプレート３１上に設置されてい
る。プロペラファン３２の風を放熱用フィンに吹き付け
ることにより、凝縮管内を流れる冷媒を強制的に冷却す
るようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような構成の冷凍装置には、以下のような問題があっ
た。まず、主放熱器２９がキャビネットの側壁に配設さ
れているため、冷蔵庫を台所等に設置する際に、この主
放熱器２９の放熱作用が阻害されないように、冷蔵庫の
側面と室内壁面との間に隙間を設けなければならず、壁
面に沿って隙間なく設置したいというユーザーの要求を
満たすことができなかった。また、主放熱器２９から放
熱された熱が冷蔵庫側面を伝播して、室内壁面が変色す
るという不具合が生じていた。

【０００６】また、主放熱器２９の取り付け位置の関係
から、主放熱器２９の放熱作用に必要なスペースに制約
があり、凝縮管をキャビネット１の両側壁、背壁等の各
所に配設しなければならず、構造が複雑化し、それに伴
って複雑な加工を必要とするという問題があった。ま
た、主放熱器２９がキャビネット１の側壁に設置されて
いるため、主放熱器２９から放熱された熱が冷蔵庫内に
も伝播して、冷蔵庫内の温度を上昇させ、これによって
冷蔵庫内を冷却するために圧縮機２の運転時間が長くな
り、消費電力が増大するという問題があった。

【０００７】これらの問題に対処するため、キャビネッ
ト１の側壁に配設されている凝縮管を省略し、底部に設
けた凝縮管のみで放熱手段を構成することが考えられる
が、従来構成の凝縮器の容量では十分な放熱作用を行う
ために大きなスペースを必要とし、このようなスペース
を確保することができないため、キャビネット底部に設
けた凝縮器のみで放熱手段を構成しようとすると、放熱
能力が著しく不足し、冷却能力が低下し、いわゆる冷え
が悪くなるという問題があった。

【０００８】また、放熱能力の向上を図るため、同等の
構成の凝縮器を複数段積み重ねた構造にすることが考え
られるが、その場合、下段の凝縮器が上段の凝縮器を加
熱するため効率上好ましくない。また、キャビネットの
底部の容積は非常に小さいため、凝縮管の増大には限度
がある。

【０００９】また、従来のフィン・アンド・チューブ構
造の凝縮器では、プレート状のフィンがパイプに対して
直交するように設けられたものであるため、パイプとフ
ィンとの接触面積が小さく、最大の効率が発揮されてい
ないという問題があった。

【００１０】更に、凝縮器を冷却するために上記のよう
なプロペラファンが一般的に使用されているが、プロペ
ラファンによる空気流は必然的に乱流、即ち、プロペラ
ファンによる風の回転方向の成分が渦巻き流になるた
め、この渦巻き流によって無視できない程度の風切り音
が発生するという問題があった。この風切り音はプロペ
ラファンのファン形状に起因するものであるため、騒音
を低下させることは非常に困難である。

【００１１】また、プロペラファンによる強制冷却構造
の場合、送風機構の設置スペースが取りにくく、ダクト
の形状を、凝縮器全体が均一に冷却されるようにするこ
とが非常に困難である等の問題もあった。

【００１２】このように、従来の、フィン・アンド・チ
ューブ構造の凝縮器を冷蔵庫底部の偏平なスペース内に
設ける場合や、プロペラファンによる強制冷却構造に
は、高効率化、コンパクト化、低騒音化に限度がある。

【００１３】なお、上記の構成のものに代えて、凝縮管
を、螺旋状に巻き回した偏平多孔管によって構成し、フ
ァンを、複数の薄板状ファンエレメントを多層積層して
なる多層円盤型ファンにより構成するとともに、このフ
ァンを前記螺旋状凝縮管の中央部に設けた熱交換ユニッ
トに使用することも考えられるが、凝縮管を螺旋状に巻
き回して固定し、多層円盤型摩擦ファンを形成するため
には特殊な設備並びに手段を要するとともに、加工性が
悪く、コストが増大する等の問題が有り、これが実用化
にあたって大きな障害になっている。

【００１４】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたものであって、凝縮器の能力の向上とコンパク
ト化を図った熱交換ユニット及び冷凍装置を低コストに
て提供することにある。

【００１５】また、本発明の他の目的は、低騒音の熱交
換ユニットを提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の熱交換ユニットは、図示するよう
に、互いに対向して配置された一対のヘッダー管１０、
１１と、前記ヘッダー管１０、１１間に架設され両端が
それぞれ前記ヘッダー管１０、１１に連通接続された複
数本の凝縮管１２と、隣接する凝縮管１２、１２間に設
けられた放熱用フィン１３とを備えた単数または複数の
熱交換器９からなり、前記各凝縮管１２を湾曲させ、環
状に形成したことを特徴とするものである。

【００１７】また、請求項２に記載の熱交換ユニット
は、前記各凝縮管１２が、断面形状が偏平状で、内部に
長さ方向にのびる複数の孔１２ａが形成されている偏平
多孔管であることを特徴とするものである。

【００１８】また、請求項３に記載の熱交換ユニット
は、前記放熱用フィン１３がコルゲートフィンであるこ
とを特徴とするものである。

【００１９】また、請求項４に記載の熱交換ユニット
は、遠心式ファン１９を備え、該遠心式ファンは、空気
が前記熱交換ユニット３の中央部から周囲の凝縮管１２
に向かって放射状に放出されるように配置されているこ
とを特徴とするものである。

【００２０】また、請求項５に記載の熱交換ユニット
は、前記熱交換器９が、最も外側の凝縮管８に対向して
配置され該凝縮管８の外側に設けられた放熱用フィン１
３を固定する横板１７を備えており、該横板１７が、前
記熱交換器９を被取付物に取り付けるための手段を有し
ていることを特徴とするものである。

【００２１】また、請求項６に記載の冷凍装置は、互い
に対向して配置された一対のヘッダー管１０、１１、該
ヘッダー管１０、１１間に架設され両端がそれぞれ前記
ヘッダー管１０、１１に連通接続された複数本の凝縮管
１２、及び隣接する凝縮管１２、１２間に設けられた放
熱用フィン１３を備えた単数または複数の熱交換器９か
らなり、前記各凝縮管１２を湾曲させ、環状に形成した
熱交換ユニット３と、前記熱交換ユニット９のヘッダー
管１０に接続された圧縮機２と、前記熱交換ユニット９
から排出される空気を前記圧縮機２に案内するダクト７
と、前記熱交換ユニット９、圧縮機２、ダクト７が設置
されるベースプレート８とを備えたことを特徴とするも
のである。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的な実施の形
態を図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一
実施形態である熱交換ユニット及び冷凍装置を適用した
電気冷蔵庫の概略構造を示す斜視図であり、図２は図１
の熱交換ユニットの外観形状を示す図であり、（ａ）は
平面図、（ｂ）は側面図である。なお、図１２に示す従
来例と構成が共通する部分並びに同じ名称のものには同
一の符号を付してある。

【００２３】この冷蔵庫のキャビネット１の内部は上か
ら順に冷蔵室１ａ、冷凍室１ｂ、野菜室１ｃに区画され
ている。この冷蔵庫の冷凍装置は以下のようなサイクル
によって動作する。即ち、圧縮機２で圧縮された冷媒は
熱交換ユニット３に送り込まれ、熱交換ユニット３で冷
媒が放熱して凝縮し、凝縮した冷媒は冷凍室１ｂ内に設
置された冷却器４に送り込まれ、冷却器４で冷媒が吸熱
して蒸発し、蒸発した冷媒は再び圧縮機２に戻される。

【００２４】なお、５は冷却器４で発生した冷気を案内
ダクト６を介して冷蔵庫内に循環させるためのファン、
７は熱交換ユニット３から排出される空気を圧縮機２に
案内するためのダクト、８は冷蔵庫の底部に取り付けら
れ、上面に圧縮機２、熱交換ユニット３、ダクト７が設
置されるベースプレートである。ベースプレート８には
前縁から底面にわたって多数の空気流通孔８ａが形成さ
れている。

【００２５】この空気流通孔８ａを介して後述する遠心
式ファン１９に空気が吸い込まれ、この空気が遠心式フ
ァン１９によって熱交換ユニット３の凝縮管に吹き付け
られ、凝縮管の間から熱交換ユニット３の外部に排出さ
れた空気がダクト７を介して圧縮機２に供給される。

【００２６】熱交換ユニット３は、図２に示すように、
半円形状の一対の熱交換器９、９を接合することによっ
て形成されている。熱交換器９は、互いに対向して配置
された一対のヘッダー管１０、１１と、ヘッダー管１
０、１１間に架設され両端がそれぞれヘッダー管１０、
１１に連通接続された４本の凝縮管１２と、隣接する凝
縮管１２、１２間に設けられれた放熱用フィン１３とを
備えている。ヘッダー管１０、１１の上端にはそれぞれ
接続管１４、１５が接続され、ヘッダー管１０、１１の
下端はそれぞれエンドキャップ１６によって閉塞されて
いる。接続管１４は図示しない管を介して圧縮機２に接
続され、接続管１５は図示しない管を介して冷却器４に
接続されている。

【００２７】なお、１７は最も外側の凝縮管１２に対向
して配置されこの凝縮管１２の外側に設けられた放熱用
フィン１３を固定するための横板である。また、１８は
熱交換器５に溶着等によって固着された取付用部材であ
り、各取付用部材１８は取付孔１８ａを有している。こ
の取付用部材１８を介して熱交換器９が熱交換ユニット
３のケーシングに取り付けられている。

【００２８】凝縮管１２は、図４に示すように、断面形
状が偏平状で、内部には上下壁管にまたがった三角トラ
ス状のリブ１２ａを有し、このリブ１２ａによって凝縮
管１２の長さ方向にのびる複数の孔１２ｂが区画形成さ
れている。

【００２９】放熱用フィン１３は、図５に示すように、
帯状の薄い金属シートを波状に成形した、いわゆるコル
ゲートフィンからなり、凝縮管１２に対して平行に配設
されている。

【００３０】この熱交換器５の組み立ては次のようにし
て行われている。即ち、両ヘッダー管１０、１１にはあ
らかじめ凝縮管１２及び横板１７を差し込むための切り
込み（図示せず）が形成されており、この切り込みに凝
縮管１２及び横板１７を差し込んだ後、治具で固定す
る。その後、凝縮管１２、１２間に放熱用フィン１３を
挟み込むと治具上で熱交換器９の形状に形成される。こ
の状態で約６２０°Ｃの炉内に入れ、各部品の嵌合部分
及び接触部分の一部を溶融させて固定する。

【００３１】その後、熱交換器９を炉から取り出して冷
却し、木型に沿わせる等して半円形状に形成し、半円形
状に形成された一対の熱交換器９、９をヘッダー管１
０、１１同士を突き合わせてトーチ等を用いて接合する
と、環状の熱交換ユニット３が得られる。

【００３２】なお、ヘッダー管１０、１１の寸法につい
ては、内径は凝縮管１２の幅Ｗ（図４参照）に近似し、
外径は放熱用フィン１３の幅に近似している。これは熱
交換ユニット３に形成したとき、後述する遠心式ファン
１９がヘッダー管１０、１１に接触するのを防ぐためで
ある。一例として、凝縮管１２の幅Ｗが１３．５ｍｍの
とき、ヘッダー管１０、１１の内径は１４ｍｍ程度とす
る。また、放熱用フィン１３の幅が１６ｍｍのとき、ヘ
ッダー管１０、１１の外径は１７ｍｍ程度とする。これ
により、凝縮管１２と放熱用フィン１３とによって形成
された凝縮部分の幅に対してヘッダー管１０、１１の幅
がほぼ等しくなる。

【００３３】熱交換ユニット３の中央部の円形の空間に
は遠心式ファン１９が配設されている。遠心式ファン１
９は、図３に示すように、内部中央に設けられたファン
モータ２０と、このファンモータ２０の回転軸に連結さ
れた羽根車２１とを備えており、羽根車２１が回転する
と、矢印Ａに示すごとく、ファン１９の下方から空気が
吸い込まれ、空気が熱交換ユニット３の中央部から周囲
の凝縮管１２に向かって放射状に放出されるようになっ
ている。これによって、周囲の凝縮管１２に空気が均一
に吹き付けられ、凝縮管１２、１２間の空隙に空気が流
通し、放熱用フィン１３が冷却される。

【００３４】次に、上記のように構成された熱交換ユニ
ット３の作用について説明する。圧縮機２で圧縮された
ガス状の冷媒は接続管１４を介してヘッダー管１０内に
送り込まれる。ヘッダー管１０の下端はエンドキャップ
１６によって閉塞されているため、冷媒は各凝縮管１２
に均一に分配されて流れ込む。冷媒は、各凝縮管１２内
を通過する際に、遠心式ファン１９によって生じた空気
及び放熱用フィン１３によって冷却され、凝縮する。凝
縮した冷媒はヘッダー管１１内に流入し、接続管１５を
介して外部に排出される。その後、冷媒は冷却器４に送
られ、冷却器４で暖かい空気と熱交換して蒸発する。そ
して、蒸発した冷媒は再び圧縮機２に送り込まれる。

【００３５】ところで、この実施形態では、熱交換ユニ
ット３は、独立した一対の熱交換器９、９を接合するこ
とによって構成されているので、凝縮能力の切り換えを
容易に行うことができる。これは、接続管１４、１４の
入口に電磁弁、三方弁等を設けておき、圧縮機２から熱
交換器９、９に送り込まれる冷媒の流れを調節すること
により、可能となる。

【００３６】例えば、周囲の温度が高い夏場や、冷蔵庫
内を急速冷却する時等の高負荷時には、二個の熱交換器
９で冷媒を凝縮させ、周囲の温度が低い冬場や、冷蔵庫
内の温度が安定している時等の低負荷時には、一方の熱
交換器９のみで冷媒を凝縮させれば良い。

【００３７】なお、この実施形態では、円弧角が１８０
°の半円形状に湾曲した二個の熱交換器９を接合するこ
とによって環状に形成しているが、三個以上の熱交換器
９を接合することによって環状に形成するようにしても
良い。

【００３８】このようにすると、円弧角が小さくなるの
で、熱交換器９の湾曲時における力の掛け方が容易にな
るとともに、湾曲した熱交換器９が元に戻ろうとする復
元力が小さくなるので、得られた熱交換ユニットの真円
度が高くなる。また、このようにすると、凝縮能力の切
り換えを更に多段階に行うことができる。

【００３９】また、このようにすると、冷蔵庫の容積に
関係無く同じ熱交換ユニットを使用することができる。
即ち、電気冷蔵庫は、例えば４００リットル〜４５０リ
ットルクラス、３００リットル〜３５０リットルクラ
ス、２５０リットルクラスというように、容積によって
幾つかのクラスに分類されており、従来はそれぞれのク
ラスに応じて異なる容積の凝縮器を使用していたが、本
実施形態の熱交換ユニットは凝縮能力を多段階に変える
ことができるため、冷蔵庫の容積に関係なく使用でき、
部品を共通化することができるとともに、金型代を節約
することができる。

【００４０】ところで、４５０リットル以上の超大型冷
蔵庫では、大きな冷却能力を必要とするため、熱交換ユ
ニット３の全体で凝縮を行う場合が殆どであり、凝縮能
力の切り換えを殆ど必要としない。また、熱交換ユニッ
ト３の直径が大きくなると、熱交換器９の数が少なくて
も真円度が得られやすくなる。また、複数個の熱交換器
９を接合すると、加工に時間を費やし、コストが増大す
るという問題もある。このような場合には、熱交換ユニ
ット３を一個の熱交換器９で構成すれば良い。

【００４１】次に、本発明の第２の実施形態について説
明する。熱交換器９を半円形状に湾曲させる場合、曲げ
方向に一定の力をかけないと熱交換器９がきれいな半円
形にならない。また、きれいに半円形状に曲げたとして
も、元に戻ろうとする復元力によりヘッダー管１０、１
１が半円形状の外側に逃げようとする。そのため、二個
の熱交換器９を接合して得られた熱交換ユニット３が楕
円形になり、前記遠心式ファン１９が熱交換器３に接触
する等の問題が生じる。この実施形態では、熱交換器
９、９の接合を廃止し、別部品の固定用部材で熱交換器
９、９を固定することによってこの問題を解決した。

【００４２】図６にその固定用部材の一例を示す。この
固定用部材２２は、長方形の金属板の両端を互いに背反
する方向に直角に折曲したものからなり、一方の端部に
は長さ方向にのびる長円状の取付孔２２ａを有してい
る。図７に示すように、熱交換器９の上部にスペーサ２
３を配し、このスペーサ２３を若干圧縮した状態で、固
定用部材２２を取付孔２２ａを介してビス２４で熱交換
ユニット３のケーシング３ａに固定する。取付孔２２ａ
が長円形になっているため、固定用部材２２は図７の左
右方向にスライドさせることができる。これによって熱
交換器９の位置を調節することができ、遠心式ファン１
９が熱交換器９に接触するのを防ぐことができる。

【００４３】次に、本発明の第３の実施形態について説
明する。熱交換ユニット３のケーシング３ａに熱交換器
５を取り付ける手段としては、上述したように、図２に
示すような、熱交換器９に固着した取付用部材１８と、
図６に示すような、熱交換器９とは別体の固定用部材２
２とがある。

【００４４】前者の場合、熱交換器９に溶着等によって
固着されるが、このとき、取付用部材１８の位置決めと
位置ずれ防止のための治具を必要とするという問題があ
る。また、図６の固定用部材２２の場合、ビス２４の締
め付けが甘いと、湾曲した凝縮管１２が復元して遠心式
ファン１９に接触するという問題がある。この実施形態
では、図８に示すように、横板１７に、熱交換器９を被
取付物に取り付けるための手段を設けることによってこ
の問題を解決した。

【００４５】横板１７の一側縁には、外方に向かって突
出するように形成された矩形の舌片１７ａが複数個設け
られており、各舌片１７ａは横板１７の幅方向にのびる
長円形の取付孔１７ｂを有している。この横板１７は、
舌片１７ａが形成された側縁が外側になるように熱交換
器９に取り付けられ、熱交換器９を湾曲させると舌片１
７ａは放射方向に突出した状態になる。熱交換器９はこ
の舌片１７ａの取付孔１７ｂを介して熱交換ユニット３
のケーシング３ａにビスで固定される。取付孔１７ｂは
長円形であるため、熱交換器３が遠心式ファン１９に接
触しないように熱交換器３の位置を調節することができ
る。なお、この例では舌片１７ａを横板１７の外側に形
成しているが、内側に形成しても良い。

【００４６】次に、本発明の第４の実施形態について説
明する。図３に示すように、遠心式ファン１９は熱交換
ユニット３の中央部から周囲の凝縮管１２に向かって放
射状に空気を放出し、この空気は凝縮管１２、１２間の
空隙を通って熱交換ユニット３の外部に排出される。

【００４７】通常、遠心式ファンは空気を該ファンに沿
って放出する機構を有しており、この空気は凝縮管１２
を斜めに横切る方向に流れる。一方、図５に示すような
コルゲートフィン１３では、波の波畝線が凝縮管１２と
直交する方向にのびている。したがって、空気がスムー
ズに通過することができないという問題がある。この実
施形態では、図９に示すように、波畝線１３ａがフィン
１３の長さ方向に対して斜めに交差する方向にのびる放
熱用フィンを使用することによってこの問題を解決し
た。

【００４８】図２の放熱用フィン１３は帯状の金属シー
トを波状に成形することによって形成されているが、こ
の加工方法では波畝線が斜めのものを形成することがで
きないため、この実施形態の放熱用フィン１３はプレス
機で打ち抜くことによって形成されている。波畝線１３
ａが斜めになるように形成することにより、図９に示す
ように、波畝線１３ａを遠心式ファン１９からの空気の
流れ方向（矢印Ｂ）と一致させることができるので、空
気がスムーズに流れ、冷却効率が向上する。

【００４９】次に、本発明の第５の実施形態について説
明する。冷蔵庫の庫内容積が大きくなるほど大きな凝縮
能力が必要とされる。これに対応するには、凝縮管の長
さを長くするか、凝縮管の本数を増やすという方法が考
えられる。しかしながら、前者の場合は熱交換ユニット
の環の直径が大きくなり、後者の場合は熱交換ユニット
の高さが大きくなるため、いずれの場合も熱交換ユニッ
トが大型化するという問題が有る。この実施形態では、
図１０に示すように、ヘッダー管１０、１１の内部を複
数個の室に区画することによってこの問題を解決した。

【００５０】この熱交換器９では、ヘッダー管１０には
その上端から全長のほぼ１／３の距離の位置と、下端か
ら全長のほぼ１／３の距離の位置とにそれぞれ仕切板２
５が設けられ、ヘッダー管１０の内部が上中下三室に仕
切られている。一方、ヘッダー管１１にはその長さ方向
のほぼ中央部に仕切板２５が設けられ、ヘッダー管１１
の内部が上下二室に仕切られている。ヘッダー管１０の
上端には接続管２６が接続され、ヘッダー管１０の下端
には接続管２７が接続されている。接続管２６は図示し
ない管を介して圧縮機２に接続されている。また、接続
管２７は図示しない管を介して冷却器４に接続されてい
る。

【００５１】仕切板２５は次のようにして取り付けられ
る。即ち、ヘッダー管１０、１１には、仕切板２５の取
り付け位置に、仕切板２５とほぼ同じ幅の切り込みが外
周方向にほぼ半周にわたって形成されている。一方、仕
切板２５は、図１０（ｂ）に示すように、ほぼ半周がヘ
ッダー管１０、１１の内径に等しい外径の小径部２５ａ
に形成され、残りの半周がヘッダー管７の外径に等しい
外径の大径部２５ｂに形成されている。仕切板２５は、
小径部２５ａの外周面がヘッダー管１０、１１の内周面
に当接し、かつ大径部２５ｂの周端部が前記切り込みに
嵌まり込むように、ヘッダー管１０、１１内に挿入され
た後、トーチ等によって溶着固定される。

【００５２】上記のように構成した熱交換器９の作用を
説明する。接続管２６を介してヘッダー管１０の上端に
流入した冷媒は、最も上の凝縮管１２を通ってヘッダー
管１１に達し、矢印のように反転して上から２番目の凝
縮管１２を通り、ヘッダー管１０に達すると矢印のよう
に反転し、上から３番目の凝縮管１２を通り、ヘッダー
管１０に達すると矢印のように反転し、最も下の凝縮管
１２を通ってヘッダー管１０に達し、接続管２７を介し
て外部に排出される。

【００５３】このように、この実施形態では、冷媒が通
過する凝縮管１２の長さが長いため、凝縮能力が向上す
る。また、この実施形態によれば、凝縮管１２の長さを
長くしたり、凝縮管１２の本数を増やしたりせずに凝縮
能力を向上させることができるため、高性能でコンパク
トな熱交換ユニットを得ることができる。

【００５４】次に、本発明の第６の実施形態について説
明する。第４の実施形態で説明したように、通常、遠心
式ファン１９の空気は周囲の凝縮管１２を斜めに横切る
方向に放出される。しかしながら、遠心式ファン１９の
中央部に設けたファンモータ２０の周囲の空間では、空
気が凝縮管１２とほぼ直交する方向に流れている。

【００５５】この実施形態はこの点に着目してなされた
もので、図１１に示すように、遠心式ファン１９の中央
部に設けたファンモータ２０の周囲の環状の空間２８
に、熱交換器９を、その中心が遠心式ファン１９の中心
と一致するように配置している。このように構成する
と、空気の流れ方向（矢印Ｃ）とコルゲートフィン１３
の波の波畝線の方向とが一致するため、空気がスムーズ
に流れる。

【００５６】なお、上記の実施形態では、本発明の熱交
換ユニット及び冷凍装置を冷蔵庫に適用した場合につい
て説明したが、その他の冷凍機器に適用することもでき
る。

【００５７】

【発明の効果】請求項１に記載の熱交換ユニットは、従
来の凝縮管を蛇行状に配設した構成の熱交換器に比べて
冷媒の流通抵抗が小さく、圧力損失が少ないので、凝縮
管１２の径を細くすることができ、熱交換ユニットの大
きさを変えることなく多数の凝縮管１２を設けることが
できる。また、この熱交換ユニットは環状に形成されて
いるので、遠心式ファン等の送風手段と組み合わせるこ
とにより、各凝縮管１２を均一に冷却することができ
る。したがって、コンパクトでありながら非常に高い凝
縮能力を得ることができる。

【００５８】なお、請求項２のように構成した場合、凝
縮管１２の伝熱面積が大きくなるため、冷媒の冷却効率
が向上し、凝縮能力が向上する。

【００５９】また、請求項３のように構成した場合、放
熱効率が向上し、凝縮能力が更に向上する。

【００６０】また、請求項４のように構成した場合、各
凝縮管１２に均一に空気を当てることができるため、冷
媒を効率良く凝縮させることができる。また、この場
合、熱交換ユニットの高さを低くすることができ、コン
パクトにすることができる。また、この熱交換ユニット
は騒音が低いという利点を有する。

【００６１】また、請求項５のように構成した場合、別
部品の取付用部材を熱交換器に取り付ける必要が無くな
るので、手間が軽減されるとともに、取付用部材を熱交
換ユニットに位置決めするための治具が不要となり、治
具代を節約することができる。

【００６２】請求項６に記載の冷凍装置は、熱交換ユニ
ット３から排出される空気によって圧縮機２が冷却さ
れ、圧縮機２の効率が向上するので、冷凍能力が向上す
る。また、ベースプレート８上に圧縮器２、熱交換ユニ
ット３、ダクト７を集結させているので、ユニット的に
取り扱うことができ、製造時や修理時に非常に便利であ
る。

【００６３】なお、本発明の熱交換ユニット及び冷凍装
置は、簡単な構造であり、量産に適し、低コストで提供
し得るという利点を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態である熱交換ユニット及
び冷凍装置を適用した電気冷蔵庫の概略構造を示す斜視
図。

【図２】 図１の熱交換ユニット３の外観形状を示す図
であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図。

【図３】 遠心式ファン１９の縦断面図。

【図４】 凝縮管１２の断面図。

【図５】 放熱用フィン１３の側面図。

【図６】 固定用部材２２の斜視図。

【図７】 図６の固定用部材２２によって熱交換器３を
固定した状態を示す側面図。

【図８】 本発明の第３の実施形態で使用される横板１
７の平面図。

【図９】 本発明の第４の実施形態で使用される放熱用
フィン１３の平面図。

【図１０】 本発明の第５の実施形態を示し、（ａ）は
熱交換器９の縦断面図、（ｂ）は仕切板２５の平面図で
ある。

【図１１】 本発明の第６の実施形態で使用される遠心
式ファン１９の縦断面図。

【図１２】 従来の冷凍装置を適用した電気冷蔵庫の概
略構造を示す斜視図。

【符号の説明】

３ 熱交換ユニット ９ 熱交換器 １０、１１ ヘッダー管 １２ 凝縮管 １３ 放熱用フィン

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに対向して配置された一対のヘッダ
   ー管１０、１１と、該ヘッダー管１０、１１間に架設さ
   れ両端がそれぞれ前記ヘッダー管１０、１１に連通接続
   された複数本の凝縮管１２と、隣接する凝縮管１２、１
   ２間に設けられた放熱用フィン１３とを備えた単数また
   は複数の熱交換器９からなり、前記各凝縮管１２を湾曲
   させ、環状に形成したことを特徴とする熱交換ユニッ
   ト。
2. 【請求項２】 前記各凝縮管１２は、断面形状が偏平状
   で、内部に長さ方向にのびる複数の孔１２ｂが形成され
   ている偏平多孔管であることを特徴とする請求項１に記
   載の熱交換ユニット。
3. 【請求項３】 前記放熱用フィン１３はコルゲートフィ
   ンであることを特徴とする請求項２に記載の熱交換ユニ
   ット。
4. 【請求項４】 遠心式ファン１９を備え、該遠心式ファ
   ン１９は、空気が前記熱交換ユニット３の中央部から周
   囲の凝縮管１２に向かって放射状に放出されるように配
   置されていることを特徴とする請求項１に記載の熱交換
   ユニット。
5. 【請求項５】 前記熱交換器９は、最も外側の凝縮管８
   に対向して配置され該凝縮管８の外側に設けられた放熱
   用フィン１３を固定する横板１７を備えており、該横板
   １７が、前記熱交換器９を被取付物に取り付けるための
   手段を有していることを特徴とする請求項１に記載の熱
   交換ユニット。
6. 【請求項６】 互いに対向して配置された一対のヘッダ
   ー管１０、１１と、該ヘッダー管１０、１１間に架設さ
   れ両端がそれぞれ前記ヘッダー管１０、１１に連通接続
   された複数本の凝縮管１２と、隣接する凝縮管１２、１
   ２間に設けられた放熱用フィン１３とを備えた単数また
   は複数の熱交換器９からなり、前記各凝縮管１２を湾曲
   させ、環状に形成した熱交換ユニット３と、 前記熱交換ユニット３のヘッダー管１０に接続された圧
   縮機２と、 前記熱交換ユニット３から排出される空気を前記圧縮機
   ２に案内するダクト７と、 前記熱交換ユニット３、圧縮機２、ダクト７が設置され
   るベースプレート８とを備えたことを特徴とする冷凍装
   置。