WO2021117240A1 - 冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

本発明の目的は、第１ヘッダおよび第２ヘッダの容積の増加を抑制することができる冷蔵庫を提供することである。　冷蔵庫（１０）は、筐体（２０）と、冷媒回路（３０）とを備えている。冷媒回路（３０）は、筐体（２０）に収容されている。冷媒回路（３０）は、圧縮機（３１）、凝縮器（３２）、減圧装置（３３）および蒸発器（３４）を含んでいる。冷媒回路（３０）は、圧縮機（３１）、凝縮器（３２）、減圧装置（３３）および蒸発器（３４）の順に冷媒が流れるように構成されている。凝縮器（３２）は、第１ヘッダと、第２ヘッダと、複数の扁平管とを含んでいる。第２ヘッダは、第１ヘッダと第１方向に離れて配置されている。複数の扁平管は、第１方向に延びて第１ヘッダおよび第２ヘッダの各々に接続され、かつ第１方向と交差する第２方向に延びる。第１ヘッダおよび第２ヘッダの各々は、短軸および長軸を有する楕円形状に構成された内周を有している。内周の短軸は第１方向に沿い、かつ長軸は第２方向に沿う。

Description

冷蔵庫

　本発明は、冷蔵庫に関するものである。

　従来、圧縮機、凝縮器、減圧装置、蒸発器の順に冷媒が流れるように構成された冷媒回路を備えた冷蔵庫が用いられている。例えば、特開２０１９－７０４６５号公報（特許文献１）には、扁平管、第１ヘッダおよび第２ヘッダを用いた凝縮器を備えた冷蔵庫が記載されている。第１ヘッダおよび第２ヘッダは、扁平管の両端部に設けられている。第１ヘッダおよび第２ヘッダは、概ね中空の円筒状に形成されている。

特開２０１９－７０４６５号公報

　上記公報に記載された冷蔵庫では、第１ヘッダおよび第２ヘッダは概ね中空の円筒状に形成されている。このため、扁平管の軸方向に直交する扁平管の長手方向が第１ヘッダおよび第２ヘッダの径方向に沿うように、第１ヘッダおよび第２ヘッダに扁平管が挿入されると、扁平管の軸方向において第１ヘッダおよび第２ヘッダの内壁と扁平管の先端との間に大きな隙間が生じる。そのため、円筒状の第１ヘッダおよび第２ヘッダでは、不要な容積が生じる。これにより、第１ヘッダおよび第２ヘッダの容積が増加する。このため、第１ヘッダおよび第２ヘッダは、冷媒が液化した際の液溜めとして機能する。したがって、冷媒回路に使用される冷媒の量の増加を招くという問題がある。

　本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は第１ヘッダおよび第２ヘッダの容積の増加を抑制することができる冷蔵庫を提供することである。

　本発明の冷蔵庫は、筐体と、冷媒回路とを備えている。冷媒回路は、筐体に収容されている。冷媒回路は、圧縮機、凝縮器、減圧装置および蒸発器を含んでいる。冷媒回路は、圧縮機、凝縮器、減圧装置および蒸発器の順に冷媒が流れるように構成されている。凝縮器は、第１ヘッダと、第２ヘッダと、複数の扁平管とを含んでいる。第２ヘッダは、第１ヘッダと第１方向に離れて配置されている。複数の扁平管は、第１方向に延びて第１ヘッダおよび第２ヘッダの各々に接続され、かつ第１方向と交差する第２方向に延びる。第１ヘッダおよび第２ヘッダの各々は、短軸および長軸を有する楕円形状に構成された内周を有している。内周の短軸は第１方向に沿い、かつ長軸は第２方向に沿う。

　本発明の冷蔵庫によれば、第１ヘッダおよび第２ヘッダの各々は、短軸および長軸を有する楕円形状に構成された内周を有し、内周の短軸は第１方向に沿い、かつ長軸は第２方向に沿う。このため、第１ヘッダおよび第２ヘッダの第１方向の寸法を小さくすることにより、第１ヘッダおよび第２ヘッダの容積の増加を抑制することができる。

実施の形態に係る冷蔵庫の構成を前面側から概略的に示す斜視図である。 実施の形態に係る冷蔵庫の構成を背面側から概略的に示す斜視図である。 実施の形態に係る冷蔵庫の冷媒回路を概略的に示す冷媒回路図である。 実施の形態に係る冷蔵庫の機械室の構成を概略的に示す正面図である。 実施の形態に係る冷蔵庫の機械室凝縮器の構成を概略的に示す斜視図である。 実施の形態に係る冷蔵庫の機械室凝縮器の扁平管の構成を概略的に示す斜視図である。 実施の形態に係る冷蔵庫の機械室凝縮器の扁平管と第１ヘッダとの配置を概略的に示す上面図である。 比較例に係る冷蔵庫の機械室凝縮器の扁平管と第１ヘッダとの配置を概略的に示す上面図である。

　以下、実施の形態について図に基づいて説明する。なお、以下においては、同一または相当する部分に同一の符号を付すものとし、重複する説明は繰り返さない。

　図１および図２を参照して、実施の形態に係る冷蔵庫１０の構成について説明する。
　実施の形態に係る冷蔵庫１０は、筐体２０と、冷媒回路３０とを備えている。冷蔵庫１０は、筐体２０に収容された冷媒回路３０を利用して冷蔵庫１０の庫内を目標温度まで冷却するように構成されている。

　筐体２０は、前面ＦＳ、背面ＲＳ、右側面ＳＳ１、左側面ＳＳ２、天井部ＴＳおよび底部ＢＳを有している。実施の形態では、前面ＦＳと背面ＲＳとが向かい合う方向を前後方向とする。また、右側面ＳＳ１と左側面ＳＳ２とが向かい合う方向を左右方向とする。また、天井部ＴＳと底部ＢＳとが向かい合う方向を上下方向とする。前後方向と左右方向と上下方向とは互いに直交している。

　筐体２０は、前面ＦＳ側が開口した箱状の形状を有している。筐体２０は、筐体２０の外郭を構成する外箱と、筐体２０の内壁を構成する内箱とを有しており、その間にたとえばウレタンおよび真空断熱材が設けられて構成されている。また、筐体２０の内部には、筐体２０の内部空間を複数の貯蔵室に仕切る仕切り壁が設けられている。このようにして筐体２０は複数の貯蔵室を有している。

　筐体２０は、複数の貯蔵室として、第１～第５貯蔵室を有している。例えば、筐体２０は、第１貯蔵室として野菜室２１、第２貯蔵室として冷凍室２２、第３貯蔵室として製氷室２３、第４貯蔵室として切替室２４および第５貯蔵室として冷蔵室２５をそれぞれ含んでいる。筐体２０の前面ＦＳ側には、野菜室２１、冷凍室２２、製氷室２３、切替室２４および冷蔵室２５のそれぞれの第１扉２１ａ～第５扉２５ａが設けられている。

　野菜室２１は、冷蔵庫１０の最下部に設けられている。野菜室２１は、主に野菜を収容する貯蔵室である。野菜室２１は前面ＦＳに設けられた第１開口ＯＰ１を有している。第１開口ＯＰ１は第１扉２１ａにより開閉自在に覆われる。

　冷凍室２２は、野菜室２１の上側に設けられている。冷凍室２２は、庫内に収容された物を凍らせる冷凍温度に設定される貯蔵室である。冷凍室２２は前面ＦＳに設けられた第２開口ＯＰ２を有している。第２開口ＯＰ２は第２扉２２ａにより開閉自在に覆われる。冷凍室２２は、野菜室２１よりも室内の設定温度が低くなっている。

　製氷室２３および切替室２４は、冷凍室２２の上側の左右に並んで設けられている。製氷室２３は、庫内の製氷機によって製造された氷を保存する貯蔵室である。製氷室２３は前面ＦＳに設けられた第３開口ＯＰ３を有している。第３開口ＯＰ３は第３扉２３ａにより開閉自在に覆われる。切替室２４は、用途に応じて温度帯を切り換えることができる貯蔵室である。切替室２４は前面ＦＳに設けられた第４開口ＯＰ４を有している。第４開口ＯＰ４は第４扉２４ａにより開閉自在に覆われる。

　冷蔵室２５は、冷蔵庫１０の最上部に設けられている。冷蔵室２５は、庫内に収容された物が凍らない程度の温度に設定される貯蔵室である。冷蔵室２５は前面ＦＳに設けられた第５開口ＯＰ５を有している。第５開口ＯＰ５は第５扉２５ａにより開閉自在に覆われる。

　各貯蔵室は、設定可能な温度帯（設定温度帯）によって区別されている。例えば、野菜室２１は約７℃、冷凍室２２は約－１８℃、製氷室２３は約－１３℃、冷蔵室２５は約５℃にそれぞれ室内温度を設定可能となっている。また、切替室２４は、チルド（約０℃）またはソフト冷凍（約－８℃）などの温度帯に室内温度を切り替えることが可能である。各貯蔵室の室内の設定温度は、野菜室２１が最も高く、冷凍室２２が最も低くなるように設定されている。なお、各貯蔵室の設定温度はこれに限るものではない。また、各貯蔵室には庫内温度センサーがそれぞれ設けられており、庫内温度センサーの検出値が設定温度となるように冷凍サイクルの運転および各部の動作が制御される。

　図１および図３を参照して、冷媒回路３０は、筐体２０に収容されている。冷媒回路３０は、圧縮機３１、凝縮器３２、減圧装置３３および蒸発器３４を備えている。

　冷媒回路３０は、圧縮機３１と、凝縮器３２と、減圧装置３３と、蒸発器３４とが、配管にて接続されることにより構成されている。冷媒回路３０は、圧縮機３１、凝縮器３２、減圧装置３３および蒸発器３４の順に冷媒が流れるように構成されている。

　また、冷媒回路３０は、減圧装置３３を流れる冷媒と、蒸発器３４と圧縮機３１との間における配管を流れる冷媒とが熱交換するように構成されている。

　冷媒回路３０を流れる冷媒は、たとえば、Ｒ６００ａ（ＨＣ冷媒）、Ｒ１３４ａ（ＨＦＣ冷媒）、Ｒ１２３４ｙｆ（ＨＦＯ冷媒）である。冷媒回路３０において使用される冷媒量は、たとえば、８４ｇである。

　圧縮機３１は、吸入した冷媒を圧縮して吐出するように構成されている。圧縮機３１は、吸入側が蒸発器３４に接続され、吐出側が凝縮器３２に接続されている。圧縮機３１は、冷媒を圧縮して高温および高圧の冷媒とするように構成されている。圧縮機３１は、たとえば、インバータで駆動され、冷蔵庫１０の庫内状況に応じて運転が制御されるように構成されている。

　凝縮器３２は、圧縮機３１から吐出された高温および高圧の冷媒を放熱させることで冷媒を凝縮させるように構成されている。凝縮器３２は、機械室凝縮器３２ａと、コンデンサパイプ３２ｂと、キャビネットパイプ３２ｃとを含んでいる。

　機械室凝縮器３２ａは、圧縮機３１とコンデンサパイプ３２ｂとに接続されている。機械室凝縮器３２ａの冷媒流れの上流側に位置する一端が圧縮機３１に接続されており、機械室凝縮器３２ａの冷媒流れの下流側に位置する他端がコンデンサパイプ３２ｂに接続されている。

　コンデンサパイプ３２ｂは、機械室凝縮器３２ａにおいて凝縮された冷媒をさらに凝縮させるように構成されている。コンデンサパイプ３２ｂは、冷媒を凝縮させる機能を有している。コンデンサパイプ３２ｂは、機械室凝縮器３２ａとキャビネットパイプ３２ｃとに接続されている。コンデンサパイプ３２ｂの冷媒流れの上流側に位置する一端が機械室凝縮器３２ａに接続されており、コンデンサパイプ３２ｂの冷媒流れの下流側に位置する他端がキャビネットパイプ３２ｃに接続されている。コンデンサパイプ３２ｂは、筐体２０の右側面ＳＳ１、左側面ＳＳ２および背面ＲＳの各々に配置されている。

　キャビネットパイプ３２ｃは、筐体２０の前面ＦＳにおける結露の発生を防止するように構成されている。キャビネットパイプ３２ｃは、コンデンサパイプ３２ｂにおいて凝縮された冷媒をさらに凝縮させるように構成されている。キャビネットパイプ３２ｃは、冷媒を凝縮させる機能を有している。

　キャビネットパイプ３２ｃは、筐体２０の前面ＦＳの表面温度を冷媒の凝縮熱により外気露点温度以上に維持するように構成されている。キャビネットパイプ３２ｃは、筐体２０の前面ＦＳ側の縁に配置されている。筐体２０の前面ＦＳ側の縁の幅は、たとえば３ｃｍである。キャビネットパイプ３２ｃは、第１開口ＯＰ１～第５開口ＯＰ５の周囲に配置されている。

　キャビネットパイプ３２ｃは、コンデンサパイプ３２ｂと減圧装置３３とに接続されている。キャビネットパイプ３２ｃの冷媒流れの上流側に位置する一端がコンデンサパイプ３２ｂに接続されており、キャビネットパイプ３２ｃの冷媒流れの下流側に位置する他端が減圧装置３３に接続されている。

　減圧装置３３は、キャビネットパイプ３２ｃから流出した冷媒を減圧するように構成されている。減圧装置３３は、たとえば、キャピラリーチューブである。減圧装置３３は、キャビネットパイプ３２ｃと蒸発器３４とに接続されている。つまり、減圧装置３３の冷媒流れの上流側に位置する一端がキャビネットパイプ３２ｃに接続されており、減圧装置３３の冷媒流れの下流側に位置する他端が蒸発器３４に接続されている。

　蒸発器３４は、減圧装置３３において減圧された冷媒を蒸発させるように構成されている。蒸発器３４は、冷却器室２７内の空気と冷媒との間で熱交換を行うことにより、冷却器室２７内の空気を冷却して冷気を生成するように構成されている。蒸発器３４は、冷却器室２７内において生成された冷気が風路（図示せず）を介して各貯蔵室内に供給されることにより各貯蔵室内の空気を冷却するように構成されている。蒸発器３４は、冷却器として機能する。蒸発器３４は、減圧装置３３と圧縮機３１との間に接続されている。蒸発器３４の冷媒流れの上流側に位置する一端が減圧装置３３に接続され、蒸発器３４の冷媒流れの下流側に位置する他端が圧縮機３１に接続されている。

　筐体２０は、機械室２６と、冷却器室２７とを有している。機械室２６は、筐体２０の背面ＲＳ側の下部に設けられている。機械室２６は、筐体２０外に連通している。機械室２６内に、圧縮機３１、機械室凝縮器３２ａおよび減圧装置３３が配置されている。

　冷却器室２７は、筐体２０の背面ＲＳ側に設けられている。冷却器室２７は、機械室２６の上方に配置されている。冷却器室２７内に、蒸発器３４が配置されている。また、冷却器室２７内に、蒸発器３４により生成された冷気を各貯蔵室に供給するための冷却器室送風ファン（図示せず）が配置されている。冷却器室２７は風路（図示せず）を介して各貯蔵室に連通している。各貯蔵室の背面ＲＳ側には風路（図示せず）を流れる冷気を各貯蔵室に吹き出すための吹出口（図示せず）がそれぞれ設けられている。各吹出口にはダンパー（図示せず）がそれぞれ設けられており、ダンパーの開閉により各貯蔵室の温度が管理される。

　図４を参照して、機械室２６における圧縮機３１、機械室凝縮器３２ａ、減圧装置３３、機械室送風ファン４０の配置について説明する。また、機械室凝縮器３２ａを流れる冷媒の状態変化について説明する。なお、図４では見やすくするため、圧縮機３１、機械室凝縮器３２ａおよび減圧装置３３の各々に接続された配管は図示されていない。

　機械室２６内に、機械室送風ファン４０が配置されている。機械室送風ファン４０は、機械室２６内において空気を送風するように構成されている。機械室送風ファン４０によって送風された空気の流れＷＦにおいて機械室送風ファン４０よりも上流側に機械室凝縮器３２ａが配置されている。空気の流れＷＦにおいて機械室送風ファン４０よりも下流側に圧縮機３１が配置されている。空気の流れＷＦにおいて圧縮機３１よりも下流側に減圧装置３３が配置されている。

　機械室２６は筐体２０外に連通しているため、機械室２６内の空気の温度は筐体２０外の空気の温度に相当する。機械室凝縮器３２ａを流れる冷媒と機械室２６内の空気との間で熱交換が行われることにより機械室凝縮器３２ａを流れる冷媒は液状態へと変化する。

　図５および図６を参照して、機械室凝縮器３２ａの構成について詳しく説明する。
　実施の形態では、機械室凝縮器３２ａは、マルチフロー型の扁平管が用いられた熱交換器である。マルチフロー型の扁平管は多孔管である。つまり、扁平管の内部に多数の貫通孔ＴＨが設けられている。実施の形態では、機械室凝縮器３２ａは、フィンを有さないフィンレス式の熱交換器である。なお、機械室凝縮器３２ａは、フィンレス式の熱交換器に限定されず、フィンアンドチューブ式の熱交換器であってもよい。

　機械室凝縮器３２ａは、第１ヘッダＨＰ１と、第２ヘッダＨＰ２と、複数の扁平管ＳＰとを含んでいる。第１ヘッダＨＰ１、第２ヘッダＨＰ２および複数の扁平管ＳＰの各々は、それぞれ内部に冷媒が流れるように構成されている。

　第１ヘッダＨＰ１および第２ヘッダＨＰ２は、冷媒流量を分配するためのものである。第１ヘッダＨＰ１は、上下方向において上側から下側まで連通する中空の構造を有している。第２ヘッダＨＰ２の内部は、上下方向において上側と下側に分離された中空の構造を有している。

　第２ヘッダＨＰ２に流入管ＣＰ１および流出管ＣＰ２が接続されている。流入管ＣＰ１は、上下方向において第２ヘッダＨＰ２の下側に配置されている。流入管ＣＰ１は、第２ヘッダＨＰ２の内部の下側の部分に接続されている。流出管ＣＰ２は、上下方向において第２ヘッダＨＰ２の上側に配置されている。流出管ＣＰ２は第２ヘッダＨＰ２の内部の上側の部分に接続されている。

　第１ヘッダＨＰ１および第２ヘッダＨＰ２は、互いに向かい合うように配置されている。第２ヘッダＨＰ２は、第１ヘッダＨＰ１と第１方向Ｄ１に離れて配置されている。第１ヘッダＨＰ１および第２ヘッダＨＰ２はそれぞれ内部に冷媒が流通する冷媒通路を有している。

　第１ヘッダＨＰ１および第２ヘッダＨＰ２の各々は、両端が閉じられた楕円管を含んでいる。第１ヘッダＨＰ１および第２ヘッダＨＰ２の各々は、短軸Ａ１および長軸Ａ２を有する楕円形状に構成された内周ＩＣを有している。内周ＩＣの短軸Ａ１は、第１方向Ｄ１に沿っている。内周ＩＣの長軸Ａ２は、第１方向Ｄ１に交差する第２方向Ｄ２に沿っている。内周ＩＣの短軸Ａ１の寸法（短径）は、たとえば、１６ｍｍ以下である。内周ＩＣの長軸Ａ２の寸法（長径）は、たとえば、１６ｍｍ以上である。

　短軸Ａ１は、空気の流れＷＦに交差する方向に沿っている。長軸Ａ２は、空気の流れＷＦに沿っている。このため、第１ヘッダＨＰ１および第２ヘッダＨＰ２の空気の流れＷＦに交差する方向の寸法を低減させることができる。したがって、空気の流れＷＦに対して第１ヘッダＨＰ１および第２ヘッダＨＰ２による通風抵抗を低減させることができる。

　複数の扁平管ＳＰは第１方向Ｄ１に延びている。複数の扁平管ＳＰは、第１ヘッダＨＰ１および第２ヘッダＨＰ２の各々に接続されている。複数の扁平管ＳＰの各々の一方端（第１端）が第１ヘッダＨＰ１に接続されており、複数の扁平管ＳＰの各々の他方端（第２端）が第２ヘッダＨＰ２に接続されている。複数の扁平管ＳＰは、第１ヘッダＨＰ１と第２ヘッダＨＰ２との間に配置されている。

　複数の扁平管ＳＰの各々は、扁平形状を有している。複数の扁平管ＳＰの各々は、軸方向に直交する断面が扁平形状となるように構成されている。複数の扁平管ＳＰの各々は、軸方向に直交する断面が略長方形状となるように構成されている。

　複数の扁平管ＳＰは、第１方向Ｄ１に交差する第２方向Ｄ２に延びている。複数の扁平管ＳＰの各々は、軸方向に直交する断面の長手方向が第２方向Ｄ２に沿うように構成されている。

　複数の扁平管ＳＰは、第１方向Ｄ１および第２方向Ｄ２に交差する第３方向Ｄ３に互いに間隔を隔てて配置されている。複数の扁平管ＳＰの各々は、軸方向に直交する断面の短手方向が第３方向Ｄ３に沿うように構成されている。第３方向Ｄ３は、上下方向である。複数の扁平管ＳＰは、互いに並行に配置されている。複数の扁平管ＳＰの各々では、第２方向Ｄ２の幅が第３方向Ｄ３の幅よりも大きい。

　複数の扁平管ＳＰの各々の短手方向の寸法は、たとえば、１．８ｍｍ以上である。複数の扁平管ＳＰの各々の長手方向の寸法は、たとえば、１２ｍｍ以上である。複数の扁平管ＳＰの各々の間の間隔は、たとえば、１０ｍｍ以下である。複数の扁平管ＳＰの各々の材料は、たとえば、アルミニウムである。

　複数の扁平管ＳＰの各々は、第２方向Ｄ２に並んで配置された複数の貫通孔ＴＨを有している。複数の貫通孔ＴＨの各々は、第１方向Ｄ１に複数の扁平管ＳＰの各々を貫通している。つまり、複数の貫通孔ＴＨの各々は、第１方向Ｄ１に複数の扁平管ＳＰの各々の一方端から他方端まで貫通している。これらの複数の貫通孔ＴＨは、その内部に冷媒を流通させるように第１ヘッダＨＰ１および第２ヘッダＨＰ２の各々の冷媒通路に連通している。

　次に、図１および図３を参照して、実施の形態に係る冷蔵庫１０の動作について説明する。

　冷媒回路３０を流れる冷媒は、まず、圧縮機３１により圧縮されて、高温および高圧のガス冷媒になる。高温および高圧のガス冷媒は、凝縮器３２に流れ込み、凝縮器３２を流れる間に凝縮される。具体的には、高温および高圧のガス冷媒は、機械室凝縮器３２ａに流れ込み、機械室凝縮器３２ａを流れる間に機械室２７内の空気との間で熱交換が行われることにより凝縮されて気液二相冷媒となる。

　機械室凝縮器３２ａにより凝縮された気液二相冷媒は、コンデンサパイプ３２ｂに流れ込み、コンデンサパイプ３２ｂを流れる間に熱伝導により筐体２０外の空気との間で熱交換が行われることによりさらに凝縮される。

　コンデンサパイプ３２ｂにより凝縮された気液二相冷媒は、キャビネットパイプ３２ｃに流れ込み、キャビネットパイプ３２ｃを流れる間に熱伝導により筐体２０外の空気との間で熱交換が行われることによりさらに凝縮されて液冷媒となる。キャビネットパイプ３２ｃを気液冷媒が流れる間に冷媒の熱が放熱される。キャビネットパイプ３２ｃを流れる気液二相冷媒から放熱された冷媒の熱によって各貯蔵室の開口周辺の結露が防止される。

　キャビネットパイプ３２ｃにより凝縮された液冷媒は、減圧装置３３に流れ込み、減圧装置３３により減圧されて低温および低圧の液冷媒となる。低温および低圧の液冷媒は、蒸発器３４へ流れ込み、蒸発器３４を流れる間に冷却器室２７内の空気との間で熱交換が行われることにより蒸発してガス冷媒となる。

　この際、蒸発器３４により冷却器室２７内の空気が冷却される。蒸発器３４により冷却された空気が冷却器室送風ファン（図示せず）により風路（図示せず）を介して各貯蔵室へと送風される。このようにして、各貯蔵室内の空気が冷却される。蒸発器３４により蒸発したガス冷媒は、圧縮機３１へ流れ込み再び圧縮されて、高温および高圧のガス冷媒となる。この冷凍サイクルが繰り返されることにより冷蔵庫１０内の温度が設定温度に保たれる。

　続いて、図５を参照して、機械室凝縮器３２ａにおける冷媒の流れについて説明する。
　流入管ＣＰ１から第２ヘッダＨＰ２に流入した冷媒は、第２ヘッダＨＰ２の下側の内部から複数の扁平管ＳＰのうち下側に配置された複数の扁平管ＳＰを通って第１ヘッダＨＰ１に流れ込む。第１ヘッダＨＰ１に流れ込んだ冷媒は、第１ヘッダＨＰ１内を上側に向けて流れてから複数の扁平管ＳＰのうち上側に配置された複数の扁平管ＳＰを通って第２ヘッダＨＰ２に流れ込む。第１ヘッダＨＰ１から複数の扁平管ＳＰを通って第２ヘッダＨＰ２に流れ込んだ冷媒は、第２ヘッダＨＰ２から流出管ＣＰ２を通って流出する。

　次に、図７および図８を参照して、実施の形態に係る冷蔵庫１０の作用効果について比較例と対比して説明する。

　図７を参照して、実施の形態に係る冷蔵庫１０では、第１ヘッダＨＰ１の内周ＩＣの短軸Ａ１は第１方向Ｄ１に沿っており、内周ＩＣの長軸Ａ２は第２方向Ｄ２に沿っている。なお、図示されていないが、第２ヘッダＨＰ２の内周ＩＣの短軸Ａ１は第１方向Ｄ１に沿っており、内周ＩＣの長軸Ａ２は第２方向Ｄ２に沿っている。

　図８を参照して、比較例に係る冷蔵庫１０では、第１ヘッダＨＰ１は、円形状（真円形状）に構成されている。なお、図示されていないが、第２ヘッダＨＰ２は、円形状（真円形状）に構成されている。比較例の第２ヘッダＨＰ２第１ヘッダＨＰ１の内径は、扁平管ＳＰの第２方向Ｄ２の幅にあわせて決められる。この結果、第１ヘッダＨＰ１では、第１方向Ｄ１において不要な容積が生じる。これにより、第１ヘッダＨＰ１および第２ヘッダＨＰ２の容積が増加する。このため、第１ヘッダＨＰ１および第２ヘッダＨＰ２は、冷媒が液化した際の液溜めとして機能する。したがって、冷媒回路３０に使用される冷媒の量増加を招くという問題がある。

　実施の形態に係る冷蔵庫１０によれば、第１ヘッダＨＰ１および第２ヘッダＨＰ２の内周ＩＣの短軸Ａ１は第１方向Ｄ１に沿っており、内周ＩＣの長軸Ａ２は第２方向Ｄ２に沿っている。このため、比較例のように第１ヘッダＨＰ１および第２ヘッダＨＰ２が円形状（真円形状）に構成されている場合に比べて、第１ヘッダＨＰ１および第２ヘッダＨＰ２の第１方向Ｄ１の寸法を小さくすることにより、第１ヘッダＨＰ１および第２ヘッダＨＰ２の容積の増加を抑制することができる。したがって、冷媒回路３０において使用される冷媒量（使用冷媒量）の増加を抑制することができる。これにより、使用冷媒量の規制値に抵触する可能性を低減することができる。

　実施の形態に係る冷蔵庫１０によれば、複数の扁平管ＳＰの各々は、第２方向Ｄ２に並んで配置された複数の貫通孔ＴＨを有しており、複数の貫通孔ＴＨの各々は、第１方向Ｄ１に複数の扁平管ＳＰの各々を貫通している。このため、機械室凝縮器３２ａの熱交換性能を高くすることができる。

　続いて、図５を参照して、実施の形態に係る冷蔵庫１０の変形例について説明する。
　実施の形態に係る冷蔵庫１０の変形例では、短軸Ａ１は、第１ヘッダＨＰ１および第２ヘッダＨＰ２を流れる冷媒の流速がゼロペネトレーション流速以上となる寸法を有している。

　配管の中を上昇して流れるガス冷媒の流速Ｕｇａｓがある流速を超えて増加すると、凝縮によって生じた液冷媒は管壁に沿う膜となって自重に逆らって管壁を上昇する。このときのガス冷媒の流速はゼロペネトレーション流速Ｕｇａｓ’と言われる。ガス冷媒の流速Ｕｇａｓがゼロペネトレーション流速Ｕｇａｓ’を下回る場合、液冷媒は管壁に沿って滑らかに下降する。

　冷蔵庫では、空気調和機などの他の冷凍サイクル装置に比べて、ガス冷媒の流速Ｕｇａｓが小さい。このため、第１ヘッダＨＰ１および第２ヘッダＨＰ２の短軸Ａ１の寸法（短径）が大きいと、ガス冷媒の流速Ｕｇａｓがゼロペネトレーション流速Ｕｇａｓ’を下回ることにより、液冷媒の滞留が発生する可能性が高い。

　ガス冷媒の流速Ｕｇａｓは、次の式（１）で示される。

　式（１）の各記号は、冷蔵庫における冷媒流量Ｇｒ（Ｋｇ／ｓ）、冷媒ガス密度ρｇａｓ（ｋｇ／ｍ^３）、配管の内周の断面積Ｓ（ｍ^２）を示している。

　ゼロペネトレーション流速Ｕｇａｓ’は、次の式（２）で示される。

　式（２）の各記号は、フラッディング定数Ｃ、第１ヘッダＨＰ１および第２ヘッダＨＰ２の短軸Ａ１の寸法Ｄ（ｍ）、冷媒液密度ρｌｉｑ（ｋｇ／ｍ^３）、冷媒ガス密度ρｇａｓ（ｋｇ／ｍ^３）、重力加速度ｇ（ｍ／ｓ^２）を示している。フラッディング定数Ｃは、実験から定まる定数であり、たとえば、０．５６以上１以下である。

　ガス冷媒の流速Ｕｇａｓがゼロペネトレーション流速Ｕｇａｓ’以上（ガス冷媒の流速Ｕｇａｓ≧ゼロペネトレーション流速Ｕｇａｓ’）となるように、第１ヘッダＨＰ１および第２ヘッダＨＰ２の短軸Ａ１が決定されれば、液冷媒の滞留が発生しない。

　たとえば、冷蔵庫運転条件において、冷蔵庫における冷媒流量Ｇｒ（Ｋｇ／ｓ）が１Ｋｇ／ｓであり、冷媒液密度ρｌｉｑ（ｋｇ／ｍ^３）／冷媒ガス密度ρｇａｓ（ｋｇ／ｍ^３）が吐出圧力による冷媒液密度／冷媒飽和ガス密度であり、フラッディング定数Ｃが１であり、重力加速度ｇ（ｍ／ｓ^２）が９．８ｍ／ｓ^２であるとき、ガス冷媒の流速Ｕｇａｓがゼロペネトレーション流速Ｕｇａｓ’以上となる第１ヘッダＨＰ１および第２ヘッダＨＰ２の短軸の寸法（短径）は、式（１）および式（２）より４．１ｍｍ以下となる。

　実施の形態に係る冷蔵庫１０の変形例によれば、短軸Ａ１は、第１ヘッダＨＰ１および第２ヘッダＨＰ２を流れる冷媒の流速がゼロペネトレーション流速以上となる寸法を有している。このため、第１ヘッダＨＰ１および第２ヘッダＨＰ２での液冷媒の液溜りを防ぐことができる。したがって、冷媒回路３０において使用される冷媒量（使用冷媒量）を削減することができる。よって、使用冷媒量の増加を抑制しつつ機械室凝縮器３２ａの熱交換性能を高く保つことができる。

　今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

　１０　冷蔵庫、２０　筐体、３０　冷媒回路、３１　圧縮機、３２　凝縮器、３２ａ　機械室凝縮器、３２ｂ　コンデンサパイプ、３２ｃ　キャビネットパイプ、３３　減圧装置、３４　蒸発器、４０　機械室送風ファン、Ａ１　短軸、Ａ２　長軸、Ｄ１　第１方向、Ｄ２　第２方向、Ｄ３　第３方向、ＨＰ１　第１ヘッダ、ＨＰ２　第２ヘッダ、ＩＣ　内周、ＳＰ　扁平管、Ｕｇａｓ’　ゼロペネトレーション流速。

Claims (3)

1. 　筐体と、
   　前記筐体に収容された冷媒回路とを備え、
   　前記冷媒回路は、圧縮機、凝縮器、減圧装置および蒸発器を含み、
   　前記冷媒回路は、前記圧縮機、前記凝縮器、前記減圧装置および前記蒸発器の順に冷媒が流れるように構成されており、
   　前記凝縮器は、
   　第１ヘッダと、
   　前記第１ヘッダと第１方向に離れて配置された第２ヘッダと、
   　前記第１方向に延びて前記第１ヘッダおよび前記第２ヘッダの各々に接続され、かつ前記第１方向と交差する第２方向に延びる複数の扁平管とを含み、
   　前記第１ヘッダおよび前記第２ヘッダの各々は、短軸および長軸を有する楕円形状に構成された内周を有し、
   　前記内周の前記短軸は前記第１方向に沿い、かつ前記長軸は前記第２方向に沿う、冷蔵庫。
2. 　前記短軸は、前記第１ヘッダおよび前記第２ヘッダを流れる前記冷媒の流速がゼロペネトレーション流速以上となる寸法を有している、請求項１に記載の冷蔵庫。
3. 　前記複数の扁平管の各々は、前記第２方向に並んで配置された複数の貫通孔ＴＨを有しており、
   　前記複数の貫通孔の各々は、前記第１方向に前記複数の扁平管の各々を貫通している、請求項１または２に記載の冷蔵庫。

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