(57)【要約】【課題】熱交換効率を損なうことなく、複数の熱交換部を保持する。【解決手段】凝縮器２０は、冷媒循環回路に接続されて冷媒が流通するチューブ２６と、このチューブ２６の外周に設けられたフィン２８とからなる熱交換部２２Ａ,２２Ｂを複数有している。凝縮器２０は、複数の熱交換部２２Ａ,２２Ｂを並列に配置した状態で固定手段３０で保持して構成され、複数の熱交換部２２Ａ,２２Ｂは、冷媒循環回路に対し互いにパラレルになるよう接続される。固定手段３０は、複数の熱交換部２２Ａ,２２Ｂの湾曲部分２５を保持する一対の支持部材３２,３２と、両支持部材３２,３２の上下の端部の間に夫々架設された保持部材４２,４２とを備えている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒循環回路に接続されて冷媒が流通するチューブ(26)と、このチューブ(26)の外周に半径方向外側に延出するよう設けられたフィン(28)とからなり、直線部分(24)が上下に重なるよう蛇行形成された熱交換部(22A,22B)を複数有し、複数の熱交換部(22A,22B)を固定手段(30)で保持して構成される熱交換器において、
前記複数の熱交換部(22A,22B)を、空気流通方向前後に並列配置すると共に、前記冷媒循環回路に対し互いにパラレルになるよう接続し、
前記固定手段(30)は、
前記熱交換部(22A,22B)の直線部分(24)の延在方向に離間して対向配置され、互いに当接するよう並列配置した複数の熱交換部(22A,22B)の湾曲部分(25)の側方、最前列の熱交換部(22A)の湾曲部分(25)前側および最後列の熱交換部(22B)の湾曲部分(25)後側を覆うように保持する一対の支持部材(32,32)と、
両支持部材(32,32)の上端部の間と両支持部材(32,32)の下端部の間とに夫々架設され、少なくとも１つの熱交換部(22A,22B)の直線部分(24)を保持する保持部材(42,42)とを備える
ことを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
前記支持部材(32)は、最前列の熱交換部(22A)の湾曲部分(25)前側を覆う前片部(36)に通孔(40)が複数開設される請求項１記載の熱交換器。
【請求項３】
前記固定手段(30)は、前記熱交換部(22A,22B)を緩衝材(44)を介して保持している請求項１または２記載の熱交換器。
【請求項４】
隣り合う熱交換部(22A,22B)は、上下方向にずらして配置される請求項１〜３の何れか一項に記載の熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数の熱交換部を固定手段で保持して構成される熱交換器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、冷蔵庫や冷凍庫等における冷凍装置としては、気体の冷媒を圧縮機で圧縮し、熱交換器としての凝縮器で冷却して圧力が高い液体の冷媒とし、膨張弁で圧力を下げ、蒸発器で気化させて気化熱で熱を奪い取る蒸気圧縮式のものが採用されている。凝縮器は、冷媒が流通し、熱伝導性に優れた銅管等からなるチューブと、このチューブの外周に設けられ、チューブの熱交換を促進する針状や板状等の放熱部とからなる所謂フィンチューブ型の熱交換部が構成される。また凝縮器は、熱交換部を直線部分が上下の関係で重なるように蛇行形成することで、コンパクトに形成されている。そして、凝縮器は、熱交換部の曲線部分を収容する断面コ字状の側板と、この側板の上下の端部にビス等により固定される上板および下板とから構成される枠体で保持されて、枠体を介して設置対象物に固定される(例えば、特許文献１参照)。
【特許文献１】実開昭５５−９５０８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１に開示の凝縮器は、熱交換部が１つの系統で構成され、熱交換面積を大きくするためには熱交換部の延在寸法を長くすることで対応している。すなわち凝縮器は、熱交換部の延在寸法が長くなると、上下または左右に大型化し、設置スペースが大きく必要とされる不都合があり、またチューブが長くなることから圧力損失が大きくなり、冷媒の循環に悪影響を与える。特に、フィンチューブ型の熱交換部は、放熱部がチューブの外周に設けられていることから、湾曲部分の曲げ径を小さくすることが難しく、高密度に配置することができず、大型化が顕著になる。
【０００４】
すなわち本発明は、従来の技術に係る熱交換器に内在する前記問題に鑑み、これらを好適に解決するべく提案されたものであって、コンパクトで、熱交換効率に優れる熱交換器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、本願の請求項１に係る発明の熱交換器は、
冷媒循環回路に接続されて冷媒が流通するチューブと、このチューブの外周に半径方向外側に延出するよう設けられたフィンとからなり、直線部分が上下に重なるよう蛇行形成された熱交換部を複数有し、複数の熱交換部を固定手段で保持して構成される熱交換器において、
前記複数の熱交換部を、空気流通方向前後に並列配置すると共に、前記冷媒循環回路に対し互いにパラレルになるよう接続し、
前記固定手段は、
前記熱交換部の直線部分の延在方向に離間して対向配置され、互いに当接するよう並列配置した複数の熱交換部の湾曲部分の側方、最前列の熱交換部の湾曲部分前側および最後列の熱交換部の湾曲部分後側を覆うように保持する一対の支持部材)と、
両支持部材の上端部の間と両支持部材の下端部の間とに夫々架設され、少なくとも１つの熱交換部の直線部分を保持する保持部材とを備えることを特徴とする。
請求項１に係る発明によれば、熱交換部を複数の系統に分けて並列配置することで、１つ１つの熱交換部の左右寸法または上下寸法を大きくすることなく、熱交換面積を確保することができ、かつ全体としてコンパクトにすることができる。また複数の熱交換部を冷媒循環回路にパラレルに接続することで、１つ１つの熱交換部のチューブの長さを短縮することができ、圧力損失を低減して熱交換器および冷媒循環回路において冷媒を円滑に循環させることができる。
【０００６】
請求項２に係る発明では、前記支持部材は、最前列の熱交換部の湾曲部分前側を覆う前片部に通孔が複数開設されることを要旨とする。
請求項２に係る発明によれば、通孔を介して熱交換部の湾曲部分が支持部材の外方に露出するので、熱交換効率を向上することができる。
【０００７】
請求項３に係る発明では、前記固定手段は、前記熱交換部を緩衝材を介して保持していることを要旨とする。
請求項３に係る発明によれば、緩衝材によってフィンの変形や傷つきを防止することができる。
【０００８】
請求項４に係る発明では、隣り合う熱交換部は、上下方向にずらして配置されることを要旨とする。
請求項４に係る発明によれば、隣り合う熱交換部を互いに上下にずらすことで、各熱交換部における熱交換効率を向上し得る。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る熱交換器によれば、コンパクトで、熱交換効率を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
次に、本発明に係る熱交換器につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照して以下に説明する。なお、実施例では、冷蔵庫に設けられる蒸気圧縮式の冷凍装置における熱交換器としての凝縮器を例に挙げて説明する。また実施例の凝縮器は、２つの熱交換部を１つの固定手段で保持して構成される例である。
【実施例】
【００１１】
図１に示すように、実施例に係る凝縮器２０は、空冷式であって、冷蔵庫１０に内部画成された機械室１２に固定手段３０を介して設置される。具体的には、凝縮器２０は、機械室１２の前面を覆うフロントパネル１４に近接して機械室１２の前側に配置され、該凝縮器２０の後側に配置された凝縮器ファンＦＭによりフロントパネル１４の通気孔(図示せず)から取り込まれた空気と接触するよう構成される。なお、圧縮機ＣＭは、機械室１２において凝縮器ファンＦＭの後側に配置されている。また凝縮器２０は、圧縮機ＣＭ、該凝縮器２０、減圧手段である膨張弁(図示せず)や蒸発器ＥＰ等の冷凍装置を冷媒配管で接続して構成される冷媒循環回路において、圧縮機ＣＭの下流側で、膨張弁の上流側に配置され、圧縮機ＣＭから流入した気化冷媒と空気とを熱交換して液化するようになっている。
【００１２】
前記凝縮器２０は、冷媒が流通するチューブ２６と、このチューブ２６の外周に半径方向外側に延出するよう設けられたフィン２８とからなる熱交換部２２Ａ,２２Ｂを２系統備え、これらの熱交換部２２Ａ,２２Ｂが空気流通方向前後に並列配置される(図１または図２参照)。実施例の熱交換部２２Ａ,２２Ｂは、チューブ２６の外周にフィン２８を螺旋状に巻き掛けた所謂スパイラルフィンチューブが採用され、各熱交換部２２Ａ,２２Ｂは、水平または略水平に延在させた直線部分２４が上下の関係で重なるように蛇行させて形成されている(図３参照)。凝縮器２０は、各熱交換部２２Ａ,２２Ｂの直線部分２４が、凝縮器ファンＦＭによって起こされた空気の流れに対して交差するよう配置され、実施例の凝縮器２０では、機械室１２の前後方向に流通する空気の流れに対して熱交換部２２Ａ,２２Ｂの直線部分２４が左右方向に延在している(図１参照)。また凝縮器２０は、２つの熱交換部２２Ａ,２２Ｂが機械室１２の空気流通方向に前後の関係で並べて配置され、これらの熱交換部２２Ａ,２２Ｂが冷媒循環回路に対して互いにパラレルになるよう接続されている。
【００１３】
前記固定手段３０は、隣り合う２つの熱交換部２２Ａ,２２Ｂを一組として保持し、両熱交換部２２Ａ,２２Ｂの上下左右の外周を囲むように配置されている(図３参照)。固定手段３０は、両熱交換部２２Ａ,２２Ｂの直線部分２４の延在方向に離間して配置され、該熱交換部２２Ａ,２２Ｂの湾曲部分２５を保持する一対の支持部材３２,３２と、両支持部材３２,３２の上端部間および下端部間に架設される上下の保持部材４２,４２とからなり、支持部材および保持部材を枠状に組み合わせて構成される(図２参照)。また、固定手段３０は、隣り合う熱交換部２２Ａ,２２Ｂを互いに当接するよう挟持するようになっている。ここで、凝縮器２０は、一方の熱交換部２２Ａ,２２Ｂのフィン２８の間に他方の熱交換部２２Ｂ,２２Ａのフィン２８を差込み、双方の熱交換部２２Ａ,２２Ｂのフィン２８同士を互いにかみ合わせて当接させてもよい。
【００１４】
なお、固定手段３０で保持される１組の熱交換部２２Ａ,２２Ｂを区別する場合は、機械室１２の前側に配置されるものを第１熱交換部２２Ａとし、この第１熱交換部２２Ａより後側に配置されるものを第２熱交換部２２Ｂと指称する。また、左右の支持部材３２,３２は、同一形状であって、両熱交換部２２Ａ,２２Ｂを挟んで対称な関係で、機械室１２の左右方向に離間して配置されている。同様に上下の保持部材４２,４２は、同一形状であって、両熱交換部２２Ａ,２２Ｂを挟んで対称な関係で、機械室１２の上下方向に離間して配置されている。
【００１５】
前記支持部材３２は、断面コ字状の部材であって、両熱交換部２２Ａ,２２Ｂの側方に上下に亘って延在する側片部３４と、この側片部３４の前縁から他方の支持部材３２に向けて突出する前片部３６と、側片部３４の後縁から他方の支持部材３２に向けて突出する後片部３８とから構成される(図１または図２参照)。なお、前片部３６および後片部３８は、側片部３４の上下に亘って設けられている。支持部材３２は、最前列の第１熱交換部２２Ａの湾曲部分２５前側を前片部３６で覆うと共に、最後列の第２熱交換部２２Ｂの湾曲部分２５後側を後片部３８で覆うように保持して、前片部３６および後片部３８との間に第１熱交換部２２Ａと第２熱交換部２２Ｂとを互いに当接するよう前後から挟持している。また一対の支持部材３２,３２は、対向する側片部３４,３４の間に両熱交換部２２Ａ,２２Ｂを挟んで左右から挟持している。更に支持部材３２は、前片部３６に上下に離間して複数の通孔４０が開設され、これらの通孔４０を介して熱交換部２２Ａ,２２Ｂの湾曲部分２５を空気と接触させるようになっている。
【００１６】
実施例の固定手段３０は、第１熱交換部２２Ａと第２熱交換部２２Ｂとが上下にずれた関係で当接した状態で保持するよう構成され、第１熱交換部２２Ａの直線部分２４の間に第２熱交換部２２Ｂの直線部分２４の一部が臨むようになっている(図３参照)。なお、実施例の凝縮器２０では、第１熱交換部２２Ａに対して第２熱交換部２２Ｂを上方にずらして配置されている。
【００１７】
前記保持部材４２は、左右方向に長辺が延在する板状体であって、ボルト等の着脱可能な固定具や溶接等の適宜手段によって支持部材３２に対して組み付けられる。この際、固定手段３０は、上側の保持部材４２が少なくとも１つの熱交換部(実施例では、第２熱交換部)２２Ｂの最上段の直線部分２４を保持し、下側の保持部材４２が少なくとも１つの熱交換部(実施例では、第１熱交換部)２２Ａの最下段の直線部分２４を保持するようになっている。そして、固定手段３０は、一対の支持部材３２,３２の上下に保持部材４２,４２を夫々組み付けて、機械室１２を画成するパネルに対してボルト等の着脱可能な固定具で固定することで機械室１２に設置される(図１参照)。
【００１８】
前記固定手段３０は、熱交換部２２Ａ,２２Ｂを緩衝材４４を介して保持するようになっている。緩衝材４４は、フィン２８より柔軟なゴム等の弾性体やウレタン等の発泡体が用いられ、各支持部材３２の側片部３４における熱交換部２２Ａ,２２Ｂに臨む面および各保持部材４２の熱交換部２２Ａ,２２Ｂに臨む面に夫々設けられている。すなわち、緩衝材４４は、支持部材３２の側片部３４と熱交換部２２Ａ,２２Ｂの湾曲部分２５との間、上側の保持部材４２と第２熱交換部２２Ｂの最上段の直線部分２４との間、下側の保持部材４２と第１熱交換部２２Ａの最下段の直線部分２４との間に夫々介在している。
【００１９】
〔実施例の作用〕
次に、実施例に係る凝縮器２０の作用について説明する。例えば、１系統の熱交換部で実施例の凝縮器２０と同じ熱交換面積を確保するためには、熱交換部の延在寸法を長くする必要があり、これに伴って凝縮器が大型化してしまい、またチューブが長くなることから圧力損失が大きくなり、冷媒の循環に悪影響を与える。これに対して、実施例の凝縮器２０は、熱交換部２２Ａ,２２Ｂを２つの系統に分けて並列配置することで、１つ１つの熱交換部２２Ａ,２２Ｂの左右寸法または上下寸法を大きくすることなく、熱交換面積を確保することができ、かつ全体としてコンパクトにすることができる。しかも、実施例の凝縮器２０は、２系統の熱交換部２２Ａ,２２Ｂが冷媒循環回路にパラレルに接続されているので、１つ１つの熱交換部２２Ａ,２２Ｂのチューブ２６の長さを短縮することができ、圧力損失を低減して凝縮器２０および冷媒循環回路において冷媒を円滑に循環させることができる。
【００２０】
前記凝縮器２０は、両熱交換部２２Ａ,２２Ｂを、湾曲部分２５を前片部３６と後片部３８との間に収容して両支持部材３２,３２の側片部３４,３４で左右から挟持することで、両熱交換部２２Ａ,２２Ｂにおける前後左右の移動が規制される。また凝縮器２０は、上下の保持部材４２,４２の間に両熱交換部２２Ａ,２２Ｂが挟まれて上下の移動が規制される。すなわち、第１熱交換部２２Ａと第２熱交換部２２Ｂとは、前後方向に密着して一体となっているので、冷蔵庫１０の搬送時や圧縮機ＣＭの駆動時等に凝縮器２０が揺れても互いの位置関係が変わらず、異音の発生やフィン２８の変形等を防止することができる。しかも、凝縮器２０は、固定手段３０と熱交換部２２Ａ,２２Ｂとの間に緩衝材４４を配設してあるので、緩衝材４４の柔軟性によって固定手段３０の保持に伴うフィン２８の変形や傷つき等を防止でき、フィン２８と空気とを適切に接触させて熱交換効率を維持し得る。
【００２１】
前記凝縮器２０は、固定手段３０における支持部材の前片部３６に通孔４０を設けることで、通孔４０を介して湾曲部分２５にも空気が導入される。すなわち、凝縮器２０では、熱交換部２２Ａ,２２Ｂを通る空気の流れが固定手段３０で妨げられず、湾曲部分２５も有効利用して各熱交換部２２Ａ,２２Ｂでの熱交換効率を向上することができる。しかも、固定手段３０は、第１熱交換部２２Ａと第２熱交換部２２Ｂとを上下方向にずらして保持するので、第１熱交換部２２Ａの直線部分２４の間から臨む第２熱交換部２２Ｂの直線部分２４にも空気を適切に接触させることができ、効率よく熱交換することができる。
【００２２】
(変更例)
実施例の構成に限定されず、以下の如く変更も可能である。
(１)実施例では、冷蔵庫の冷凍装置に採用する場合を例にして説明したが、冷凍庫、冷凍・冷蔵庫、ショーケースおよびプレハブ庫等の所謂貯蔵庫、その他空調機器等にも適用可能である。
(２)凝縮器を構成する熱交換部は２系統に限定されず、３以上の熱交換部を並列配置してもよい。
(３)実施例では、支持部材の前片部に通孔を設けたが、後片部に通孔を設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の好適な実施例に係る凝縮器が設けられた冷蔵庫の要部を示す側断面図である。
【図２】実施例の凝縮器を示す側断面図である。
【図３】実施例の凝縮器を示す正面図である。
【図４】実施例の凝縮器の要部を示す概略平断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
２２Ａ  第１熱交換部(熱交換部)，２２Ｂ  第２熱交換部(熱交換部)，
２４  直線部分,２６  チューブ，２８  フィン，３０  固定手段，
３２  第１支持部材，３６  前片部，４０ 通孔，４２  保持部材，
４４  緩衝材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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