JPS58140582A - 車載用冷蔵庫の蒸発器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、冷蔵庫に係り、特に車両に塔載するに好適な
冷蔵庫の蒸発器に関する。

従来かかる装置としては、第１６図に示す吃のが知られ
ている。即ら、被冷却物を収納する冷厳ボックスＡと、
電動圧縮機Ｂ、凝縮機Ｃ９蒸発器り、冷気循環用ファン
Ｅ、インバータＦを具備した冷却ユニットＧからなり、
前記冷蔵庫ボックスＡと冷却ユニットＧＫｔｉ、冷蔵ボ
ックスＡ内に冷気を導入するための第１、第２冷気導管
Ｈ，Ｉがそれぞれに設置してあり、接続器Ｊを介して接
離自在上なっている。次に同図を用いて動作について説
明する。まず自動軍のバッテリーにより冷却ユニットＧ
を動作させれば、蒸発器ｍＫの冷気は冷気循環用ファン
Ｅに圧送されて冷気導管ＩＩ　＋Ｊ、、Ｈ１を経て、冷
蔵ボックスＡ内に導かれ、内部の被冷却物を冷却した後
、冷気導管Ｈ，，Ｊ、。

■、を経て蒸発器室Ｋに戻る。

このように構成された、従来の冷気循環式のこの種の冷
蔵庫においては、アルミ黴のフィンアンドチューブタイ
プの蒸発器を使用し、蒸発器の冷媒出入口は、第１７図
のごとくハーフユニオンＰか、フレアナツトＱが設けて
あり、他の機器にフレア式で接続されているか、ｉ九は
第１８図のごとく、蒸発器の冷媒出入口へ銅チューブＳ
をバット溶接ＭにてアルミチューブＲへ接合し、その鋼
チューブＳに他の機器をロー付にて接合している。

前者はガス洩れに灼する信頓性が劣り、後者はバット溶
接に必要な直管部Ｌ１．Ｌｍの為にコンパクトに収納す
ることが困難である。

また、従来の蒸発器におけるフィンは表面粗さが２〜３
ｓ程度のスムースフィンであり、フィン表面で発生する
水滴の大きさが大きく、フィン間を流れる冷気に押され
飛散する。さらにスムースフィンでは単位体積あたりの
熱交換量が小さく、必要な熱交換量を得る為に大形にす
る必要がある。

また、従来の一発器における数ｍのキャピラリチューブ
Ｔは、第１７図のごとく、ドライヤーＸと蒸発器り間で
独立し、φ数十間の円形に朱ね置かれているが、長いキ
ャピラリチュー１１間での断熱膨張は困難であり、キャ
ピラリチューブＴｌｌ１１１でエンタルピーが増加して
いる。

また従来の蒸発器におけるサイドプレートｖの材料は、
防錆処理の点てフィンＷ材料と同種の材料が使用されて
いるが、アルミフィンに銅チューブの蒸発器においては
ＵベンドＵのロー付時、アルミサイドプレートでは、高
温の為にアルミサイドプレート、アルミフィンが溶融す
る難点がある。

また従来の蒸発器における、キャピラリチューブの接続
は構造上蒸発器室内で接続することが困難であり、蒸発
器室外で接続しているが、蒸発器室外で冷媒の気化作用
が発生し、車室内への水滴落が生じる。またこのことは
冷却能力の損失となる。

また従来の蒸発器におけ浸冷媒の流れ２は、第１５図、
第１７図、第１８図のごとく、上部から下部へあり蒸発
ｉｌＤ内を流れる空気Ｙと、は対向流をなし、約数平均
温度を大きくすることが計られているが、このことは冷
媒が気化するに従い分離する圧縮機油が蒸発器内釦けい
留され、冷媒の通路抵抗を大きくシ、また熱交換効率を
悪くする。

また第１６図にある従来蒸発器の通気方法は、直方体蒸
発器の峻短辺に平行して内部を空気が流れ、通気抵抗は
小さいが、蒸発器の熱交換効率は悪く蒸発器の大聾化が
必要となる。またファンと蒸発器間に距離を設け、シュ
ラウドにて蒸発器全体に通気する構造とする必要がある
。゛本発明の目的は、コンパクトで高効率の車載用冷蔵
庫の蒸発器を提供することにある。

本発明の特徴は、雰囲気と熱的に融離し九蒸宛器と蒸発
器室をコンパクトに作成する為に、蒸発器のチューブを
銅チューブとし、フィンを粗面スリットフィンとし、蒸
発器冷媒出口に中ヤビラリチューブを巻付け、かつ蒸発
器のサイドプレートを鉄製とし、キャピラリチューブを
蒸発器′ｉ内で接続し、蒸発器内の冷媒流を下部より上
部へ流し、ツインは長方形とし長手方向に空気を流すこ
とを特徴とする。

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。第
１図は車載用冷蔵庫の外観斜視図で、１は被冷却物を収
納する冷蔵ボックス、２は冷凍サイクル及び蒸発器室、
電源からなる冷却ユニット、３は両者を結ぶパチン蝦で
ある。

第２図は車載冷蔵庫の冷気循環通路の全体構成図で、１
６は冷蔵ボックス蓋、１７は冷蔵ボツクス本体、５は凝
縮器、６は蒸発器、７はシロッコファン、８はモータ、
９．１０は蒸発器素を形成する断熱部材（Ａ）、　（Ｂ
、　１１Ｆｉ冷蔵ボツクスへの冷気流入口、１２は冷蔵
ボックスよりの冷気流出口。

第３図は蒸発器６の正面図で、６１は銅刺のヘアピンチ
ューブ、６２はアルミ製粗面スリットフィン、６３は鉄
製サイドプレート、６４は鋼製Ｕベンド、６５は銅黴蒸
発器冷媒出ロチューブ、６６はキャピラリチューブ。第
４図は蒸発器６の左側面図である。第５図はスムースフ
ィンＷの正面図で、第６図は上記スムースフィンのＩ−
Ｉ断面図である。第７図はスリットフィン６２の正面図
で、第８図は上記スリットフィン６２の１−１断面図で
ある。第９図はスムースフイ７Ｗ、の着露状態で、６２
０は露である。第１θ図はスムーススリットフィンＷ！
の着露状態である。第１１図は粗面フィン６２′の着露
状態である。第１２図は粗面スリン８フ４フ６２０着露
状態である。第１３図は上記４種のフィンの水滴付着量
を比較した図である。第１４図は蒸発器６における冷媒
流６８と冷媒流６９を表した簡略図である。第１９図と
第２０図は、蒸発器６のフィン６２の形状と冷媒流の方
向６９Ａ、６９Ｂを示したもので、第２１図はそれぞれ
の吸熱量を比較した図である。

冷１［ｙｊｔ’ツクス１と冷却ユニット２を分離する構
造を持り車載用冷蔵庫にはフィンアンドチューブタイプ
の蒸発器６が便利である。さらに狭い単室内で１史用す
るには小形軽歓であることが望ましい。

これらを満足させる為に一般にはアルミ製フィンアンド
チューブが使用される蒸発器６を銅チューブ６１．６４
．６５とアルミフィン６２で構成し、他の機器との接続
において気密保持の信頼性を褐＜シ、かつコンパクトＫ
まとめられるロー付作業が出来るようにする。但し銅ロ
ー付はアル２０−付より鳥温であり、アルド製サイドプ
レートやアルミ製フィンでは溶融してしまうので、鉄製
サイドプレート６３とし、アルミフィン６２への遮炎板
としての役目も持たせる。また、鉄銅サイドプレート６
３の耐食性を鋼チューブ及びアルミフィンと同等にする
為に鋼メッキを施す。

キャピラリチューブ６６の出口端部は蒸発器チューブ数
十簡実に置き、接続部は蒸発器６の端部とすることＫよ
り、キャピラリチェープロ６の詰りを防ぐと共に、蒸発
器６外面での冷媒の気化を防ぐ。

・またキャピラリチューブ６６は、蒸発器出口チューブ
６５に巻付は互いのチューブ間で熱交換をし、スパーヒ
ートを確保し圧縮機を保護すると同時にサブクールを持
たせ冷却能力を大きくシ、断熱材（Ａ１９と（Ｂ１０で
形成される蒸発器室外に水滴が滴下するのを防ぐ。

空気側熱伝達の主部品であるフィン６２は、表面をサン
ドブラストまたはホーニング等の手段により粗面とし、
かつ空気流の境界層を増すスリットをプレス加、工し熱
交換効率を大龜くする。スムースフィンＷｔ　　ｌスリ
ットフィンＷ！、１１面フィン６２′、粗面スリットフ
ィン６２のそれぞれの水滴６２０の付着状態を図９〜図
１２に示すが、スムースフィンＷ１及びスリットフィン
Ｗ＊ｔ［状であり、粗面フィン６２′、粗面スリットフ
ィン６２は膜状である。またそれぞれの水滴付着量は図
１３に示すごとく、粗面スリットフィン６２は、スムー
スフィンＷ１の６０優である。この水滴付着状態により
通気抵抗はスムースフィンＷ１と粗面スリットフィン６
２と同じ値であり、両者の熱交換量を、同じ冷凍サイク
ル、シロッコファンで比較すると、後者は前者の１．５
倍の数値を示し、蒸発器の大匙さを２７３に縮小するこ
とが出来る。

冷媒側熱伝達にあっては、圧縮機油が蒸発器チューブ６
１，６４０内壁に付着する歓を小さくする為に冷媒＠６
８を下部から上部に流し、冷媒の気化により分離する圧
縮機油をできるだけ蒸発器出口との高低差が小さい位置
へ置く状態とする。

このことにより冷気流６９とは直行流となるが、対数平
均温嶽差は、冷媒流６８とチューブ６１との大きな熱伝
達により大きくなる。

冷気流６９は第２図に冷気循環通路の全体構成を示すが
、被冷却物を置く冷蔵ボックス１と蒸発Ｗｋ６は、断熱
部材を介して最短距離が結ばれておリ、第１６図に示す
第１、第２冷気導管Ｈ，Ｉ及び接続器Ｊはなく、通気抵
抗となるものは蒸発器６のみである。この状況で第１９
，２０図の冷気流６９Ａ、６９Ｂで示す４種の蒸発器に
りいて、吸熱量Ｑ、を風量Ｇ、と、吸気吐気の温度差Ｊ
Ｔ（Ｑ　ｅ　−Ｇａ　ｘ）Ｔ）の実験値より求め第２１
図のごとく、第２０図６９Ａの状況が最も効率が良い結
果を得、蒸発器は、１：１．７の辺の長さを持つフィン
で構成し、通過する冷気流６９は長辺と平行に流す構造
とする。

本発明によれば、蒸発器の体積を約５０優縮少でき接続
において単純化され、蒸発器室°の単純形状化及び断熱
性能の向上が計られる。全体として重量において約１４
軽量となり、ファン用モータも出力５Ｗ用が３Ｗと小形
軽量とすることかで龜コストの低減の効果もある。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明による車載用冷蔵庫の全体斜視図、第２
図は本発明による冷気循環通路を示す冷・却ユニット及
び冷蔵ボックスの断面図、第３図及び第４図は本発明に
よる蒸発器の正面図及び左辿］面図、第５図及び第６図
は従来蒸発器のフィン正面図及び１−１断面図、第７図
及び第８図は本発明による蒸発器のフィン正面図及びＩ
−１断面図、第９図〜第１２図は各フィンの水滴付着状
態図、第１３図は各フィンの水滴付着量を示すグラフ、
第１４図、第１５図は本発明による蒸発器と従来蒸発器
の冷媒流と空気流を示す状態簡略図、第１６図は従来の
冷気循環成分離形冷蔵庫の断面構成図、第１７図、第１
８図は従来蒸発器の正面図、第１９図、第２０図は蒸発
器と空気流の簡略図、第２１図は吸熱量の比較図。 ６・・・蒸発器、６１・・・ヘアピンチューブ、６２・
・・フィン、６３・・・サイドプレート、６４・・・Ｕ
ベンド、６５・・・冷媒出口チューブ、６６・・・キャ
ピラリチュ第２　関 嘉ろの め４　口 茅／Ｊ　　図 （（２） 、！ｉ！　　Ｉｆｆ　　図 に ￥１５　　ロ 第１ｂの 、ｌ、Ｉ’Ｔ口

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、断熱壁体からなる被冷却物を収納する冷蔵ボックス
   と、冷凍サイクル部品、送ｌＬ機、電源等からなる冷却
   ユニットを各々別体に構成し、両者を着脱可能とし九車
   載用冷斌庫において、上記冷凍サイクル部品の蒸発器を
   銅チューブとアルミフィン、鉄サイドプレートにより構
   成したことを特徴とし九車載用冷蔵庫の蒸発器。 ２、特許請求の範囲第１項において、上記アルミフィン
   は、フィン表面を１５〜２５μの・粗面とし、複数のス
   リットを有する粗面スリットフィンであることを特徴と
   し九車載用冷蔵庫の蒸発器。 ３、特許請求の範囲第１項において、上記蒸発器は、冷
   媒入口において中ヤビラリチューブを接続し、前記キャ
   ビラリチェープは、上記蒸発器の冷媒出口バイブに巻付
   けたことを特徴とした車載用冷蔵庫の蒸発器。 ４、特許請求の範囲第１項において、鉄サイドプレート
   は、鋼メツΦを施しＵペンド側に使用したことを特徴と
   し九車載用冷蔵庫の蒸発器。 ＆　特許請求の範囲第１項において、上記蒸発器は、蒸
   発器室内で中ヤピラリチューブを蒸発器内に数十−押入
   し九状題で接続したことを特徴とし九阜載用冷蔵庫の蒸
   発器。 ＆　特許請求の範囲第１項において、上記蒸発４は、冷
   媒入口が下部にあり、冷媒出口が上部にあることを特徴
   とした車載用冷蔵庫の蒸発器。 ７、特許請求の範囲第１項において、上記蒸発４は、被
   冷却物を冷却する空気の流れを直方体５＝ｐｈ器の長辺
   に平行した内部を通過させることを特徴　。 とした車載用冷蔵庫の蒸発器。 ＆　特許請求の範囲第７項において、上記直方体蒸発器
   は、辺の長さが１：１．７のフィンで構成されたことを
   ％黴とし九阜載用冷蔵庫の蒸発器。