(57)【要約】【課題】  低コストにて、着霜に対し空気通路が塞がれ難い構成として良好な冷却性能を得る。【解決手段】  複数のヘアピンチューブ、Ｕ字管等を連結し、冷媒を通す密閉冷媒回路を構成する。ヘアピンチューブの管路３９ｂの長手方向に間隔をあけて、複数のフィン３８ａ、３８ｂを配設する。フィン３８ａ、３８ｂの空気入口側に、管路３９ｂの気流に直交する方向の配置ピッチ毎に、管路３９ｂが挿入されるバーリング穴４０と切り欠き４１とを交互に形成する。互いに隣接するフィン３８ａ、３８ｂのバーリング穴４０と切り欠き４１との位置を、管路３９ｂの配置ピッチ分だけずらす。【選択図】図５
2006343024.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気吸込口から吸い込まれ、かつ空気排出口から送り出される空気を冷却する冷却器であって、
前記空気との間にて熱交換を行う冷媒が通される複数の管路と、
これら管路の長手方向に沿って間隔をあけて配設され、平板からなる複数のフィンと、を備え、
前記フィンは、空気入口側の縁部に、間隔をあけて複数の切り欠きが形成され、
互いに隣接する前記フィンは、前記切り欠きの形成位置がずらされていることを特徴とする冷却器。
【請求項２】
前記フィンには、空気入口側に、前記管路の気流に直交する方向の配置ピッチ毎に、前記管路が挿入されるバーリング穴と前記切り欠きとが交互に形成され、互いに隣接する前記フィンの前記バーリング穴と前記切り欠きとの位置が、前記管路の配置ピッチ分だけずらされていることを特徴とする請求項１に記載の冷却器。
【請求項３】
前記切り欠きは、平面視台形状に形成され、互いに隣接する前記フィンの前記切り欠きの辺同士が平面視にて互いに交差されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の冷却器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、空調装置あるいは冷凍、冷蔵装置などに用いられる冷却器に関する。
【背景技術】
【０００２】
空調装置あるいは冷凍、冷蔵装置には、ファン装置によって冷気を強制循環させる冷却器が設けられている。
この種の冷却器は、図１０および図１１に示すように、冷媒が通されるヘアピンチューブの管路２１に、その長手方向に沿って間隔をあけて複数のフィン２２を取り付けた冷却器２３が一般的である。そして、この冷却器２３では、千鳥状あるいは格子状に配置されて形成されたバーリング穴２４に管路２１を圧入することにより、管路２１にフィン２２が固定されている。
【０００３】
また、この冷却器としては、フィンの形状を工夫することにより、冷却効率を高めたものも知られている（例えば、特許文献１参照）。
以下、この種の冷却器を備えた冷蔵装置について説明する。
図１２ないし図１４に示すように、冷蔵装置を構成する冷蔵庫本体１は、内箱２内が中仕切６、７によって上下に仕切られて冷凍室３、冷蔵室４、野菜室５とされている。冷凍室３には、その背面に、ファングリル９によって仕切られた冷却器室１０が形成され、この冷却器室１０内に、冷却器８が設置されている。
冷却器室１０の上部には、ファン１１が設置されており、このファン１１によって、冷凍室３内の空気が冷気吸込み口１３から冷却器室１０内へ導かれ、その後、冷却器８によって冷却されて冷気吹出し口１２から冷凍室３内へ送り込まれる。
また、冷却器室１０は、その上部が、吹出しダクト１４を介して冷蔵室４と連通されており、冷却器室１０から冷蔵室４へ冷気が送り込まれる。さらに、冷却器室１０は、中仕切６に形成された吸込みダクト１５を介して野菜室５と連通されており、野菜室５から冷却器室１０へ空気が引き込まれる。
なお、冷却器室１０内には、冷却器８の下方に霜取りヒータ１６が設置されている。
【０００４】
冷却器８には、冷媒パイプ８ａに直交させて、高さ方向と幅方向の寸法が長い広幅フィン８ｂと、高さ方向と幅方向の寸法が短い狭幅フィン８ｃとが、空気の流れの入口側である冷却器８の下部でずらされて交互に配列されている。
また、広幅フィン８ｂには、狭幅フィン８ｃの幅方向両外側部に、空気の流れ方向に対する高さ位置が冷媒パイプ８ａと同じ設置位置（等ピッチの位置）で、かつ広幅フィン８ｂの幅方向両外側部と冷媒パイプ８ａとの距離が最も広い側のみに、空気の流れに抵抗する方向へ向かって同一方向へ折り曲げた複数の切り起こし片２０が風路変更部材として形成されている。
【０００５】
以上のように構成された冷却器８では、空気の流れ方向に沿って、広幅フィン８ｂの外側部によって形成されるバイパス風路１７ａ、１７ｂを流れる空気が、空気の流れ方向上流側から、切り起こし片２０によって中央部へ導かれるため、空気がフィン８ｂ、８ｃおよび冷媒パイプ８ａに円滑に接触され、良好な熱交換性能が得られる。
また、着霜時に冷却器８下側で目詰まりが発生しても、バイパス風路１７ａ、１７ｂを通過する空気は、冷却器８の中央部に流れて空気がフィン８ｂ、８ｃおよび冷媒パイプ８ａに円滑に接触されるので、良好な熱交換性能が得られ、吹出し空気温度を低下させることができ、消費電力量が抑えられる。
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−２９４９０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、同一外形の複数のフィン２２を、管路２１の長手方向に沿って間隔をあけて取り付けただけの一般的な冷却器２３では、フィン２２の温度が０℃以下になるとそれぞれのフィン２２における空気入口側の縁部に、空気中の水蒸気が凍結して霜Ｓとなって付着する。このため、互いに隣接するフィン２２の霜Ｓ同士の隙間が狭くなり、空気の通路が塞がれ易く、熱交換性能が低下し易かった。
【０００８】
これに対して、前述のように、広幅フィン８ｂと狭幅フィン８ｃとを交互に配置した上記冷却器８では、着霜より空気が冷却器８を通過できなくなることに対して広幅フィン８ｂと狭幅フィン８ｃを交互に配置することにより、狭幅フィン８ｃの空気入口部が霜により完全に目詰りするのを時間的に遅らせるとともにバイパス風路１７ａ、１７ｂでは熱交換性能を低下させて着霜しにくい構成としつつ、切り起こし片２０を設けることにより空気を中央部へ導いて熱交換性能を向上させている。
しかしながら、この冷却器８では、面積の小さい狭幅フィン８ｃを用いることにより、全体の熱交換面積が少なくなり、熱交換性能が低下してしまう。しかも、複数の切り起こし片２０を所定位置に形成した広幅フィン８ｂを用いた複雑な構造であることより、製造コストが嵩んでしまう。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、低コストにて、着霜に対し空気通路が塞がれ難い構成とし、熱交換性能が低下し難い冷却器を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の冷却器は、空気吸込口から吸い込まれ、かつ空気排出口から送り出される空気を冷却する冷却器であって、空気との間にて熱交換を行う冷媒が通される複数の管路と、これら管路の長手方向に沿って間隔をあけて配設され、平板からなる複数のフィンと、を備え、
フィンは、空気入口側の縁部に、間隔をあけて複数の切り欠きが形成され、互いに隣接するフィンは、切り欠きの形成位置がずらされていることを特徴とする。
【００１１】
このように、上記冷却器では、フィンの空気入口側縁部に切り欠きを形成し、互いに隣接するフィンにて、切り欠きの形成位置をずらしたので、フィンの縁部の平面視における重なり部分が極力少なくされ、これにより、縁部に付着する霜が互いに離れた位置に形成される。
したがって、フィンの縁部に付着した霜が成長したとしても、この霜による空気の流路の閉塞が抑えられて良好な空気の流れが確保され、高い冷却効率が維持される。
【００１２】
また、フィンの空気入口側に、管路の気流に直交する方向の配置ピッチ毎に、管路が挿入されるバーリング穴と切り欠きとが交互に形成され、互いに隣接するフィンのバーリング穴と切り欠きとの位置が、管路の配置ピッチ分だけずらされていることが好ましい。
このように、管路の気流に直交する方向の配置ピッチ毎に、バーリング穴と切り欠きとを交互に形成し、互いに隣接するフィンのバーリング穴と切り欠きとの位置を管路の配置ピッチ分だけずらしたので、フィンの縁部の平面視における重なり部分が極力少なくされ、これにより、霜による空気の流路の閉塞が抑えられて良好な空気の流れが確保され、高い冷却効率が維持される。
【００１３】
さらに、切り欠きは、平面視台形状に形成されて、互いに隣接するフィンの切り欠きの辺同士が平面視にて互いに交差されていることが望ましい。
このように、切り欠きを平面視台形状に形成し、互いに隣接するフィンにおいて切り欠きの辺同士を平面視にて互いに交差させたので、フィンの縁部の平面視における重なり部分が極力少なくされ、これにより、霜による空気の流路の閉塞が抑えられて良好な空気の流れが確保され、高い冷却効率が維持される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の冷却器によれば、フィンの空気入口側縁部に切り欠きを形成し、互いに隣接するフィンにて、切り欠きの形成位置をずらしたので、フィンの縁部の平面視における重なり部分が極力少なくされ、これにより、フィンの縁部に空気中の水蒸気が凍結し霜となって付着しても空気の通路を塞がれ難くすることができ、良好な空気の流れを常に確保し、高い冷却効率を維持することができる。しかも、切り起こしなどのないフィンを用いるので、加工、組み立ての容易化が図られ、製造コストを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明に係る冷却器の実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、冷凍、冷蔵庫内に設置される冷却ユニットの概略断面図、図２は、冷却器の正面図、図３および図４は、それぞれ冷却器の側面図である。
図１に示すように、冷却ユニット３０は、箱型の外殻３１と架台３２とで構成された筐体３３を備え、この筐体３３には、その前面に空気吸込口３３ａが、後面に空気排出口３３ｂが設けられている。
【００１６】
この筐体３３内には、空気吸込口３３ａ側から冷却器３４および送風機３５が配設されている。送風機３５は、駆動モータ３５ａによって回転されるファン３５ｂを備えており、このファン３５ｂは、その外周側に配設されたシュラウド３６によって囲われている。
そして、送風機３５のファン３５ｂが回転すると、冷凍、冷蔵庫内の空気が空気吸込口３３ａに吸込まれ、冷却器３４を通って冷却され、空気排出口３３ｂから冷凍、冷蔵庫内へ戻され、所定の温度になるまで、この循環運転が行われる。
尚、この冷却ユニット３０に対応する冷凍、冷蔵装置の凝縮器や冷媒圧縮機は、図示省略の室外機の中に配置され、冷媒回路および電気回路により接続されている。
【００１７】
図２ないし図４に示すように、冷却器３４は、一対の側板３７ａ、３７ｂを備え、これら側板３７ａ、３７ｂによって両端が筐体３３の架台３２に支持されている。
この冷却器３４は、一端側にて屈曲された複数のヘアピンチューブ３９を有している。これらヘアピンチューブ３９は、一端側が屈曲部３９ａとされた一対の管路３９ｂを有しており、これら管路３９ｂが、気流に沿って幅方向に４列に整列されて配置されている。
【００１８】
これらヘアピンチューブ３９には、側板３７ａ、３７ｂ間における管路３９ｂに、冷却管であるヘアピンチューブ３９の熱交換率を高めるために、後に詳述する複数のフィン３８ａ、３８ｂが管路３９ｂの長手方向に間隔をあけて取り付けられている。
ヘアピンチューブ３９は、管路３９ｂの他端部が、隣接する他のヘアピンチューブ３９の管路３９ｂの他端部と、Ｕ字管４１によってろう付けにて連結されており、また、上部および下部に設置されたヘアピンチューブ３９の一方の管路３９ｂには、それぞれ冷媒入口管４０および冷媒出口管４２がろう付けにて連結されている。
【００１９】
これにより、冷却器３４では、ヘアピンチューブ３９、Ｕ字管４１、冷媒入口管４０および冷媒出口管４２からなる密閉冷媒回路が構成されている。
そして、冷媒入口管４０の手前には、図示省略の膨張弁またはキャピラリチューブが接続されており、ここで凝縮器より送り出された高圧液冷媒が断熱膨張して冷却器３４に入り、ヘアピンチューブ３９に圧接されたフィン３８ａ、３８ｂの伝熱拡散効果により熱を吸収して蒸発気化する。
【００２０】
次に、冷却器３４の構造を、さらに詳述する。
図５は、本実施形態に係る冷却器の図２におけるＡ−Ａ断面図、図６および図７は、それぞれフィンの形状を説明する平面図、図８は、図５におけるＢ−Ｂ断面図、図９は、図５におけるＣ−Ｃ断面図である。
図５に示すように、冷却器３４は、気流に直交する長さ寸法が同一の平板からなる複数のフィン３８ａ、３８ｂを有している。
【００２１】
これらフィン３８ａ、３８ｂには、例えば、打ち抜き加工などにより、ヘアピンチューブ３９の管路３９ｂが圧入可能な穴部４０ａと、この穴部４０ａの縁部にて一方向へ立ち上げられて、圧入された管路３９ｂの外周面に密接するバーリング部４０ｂとからなるバーリング穴４０が形成されている。
これらバーリング穴４０は、フィン３８ａ、３８ｂに、千鳥状に配置されて形成されている。なお、このバーリング穴４０は、千鳥状に限らず、格子状に配置されて形成されていても良い。
【００２２】
また、これらフィン３８ａ、３８ｂには、空気入口側に、平面視台形状の複数の切り欠き４１が形成されている。これにより、フィン３８ａ、３８ｂの空気入口側には、気流に直交する方向の管路３９ｂの配置ピッチ毎に、バーリング穴４０と切り欠き４１とが交互に形成されている。
【００２３】
ここで、図６および図７に示すように、これらフィン３８ａとフィン３８ｂとは、空気入口側縁部におけるバーリング穴４０と切り欠き４１との位置が、管路３９ｂの配置ピッチ分だけずらされて互いに逆にされている。
そして、これらフィン３８ａ、３８ｂが、管路３９ｂの長手方向に沿って交互に配置されている。
【００２４】
したがって、互いに隣接するフィン３８ａ、３８ｂは、その空気入口側の縁部が、管路３９ｂの間にて交差し、それ以外の部分では、互いにずれた位置に配置されている。
また、冷却器３４を架台３２に支持する側板３７ａ、３７ｂにも、隣接するフィン３８ａ、３８ｂの切り欠き４１の形成位置に対して、管路３９ｂの配置ピッチ分だけずれた位置に切り欠き５１が形成されている。
【００２５】
上記構造の冷却器３４では、送風機３５のファン３５ｂが回転すると、冷凍、冷蔵庫内の空気が空気吸込口３３ａに吸込まれ、冷却器３４を通される。
このとき、図５および図８に示すように、フィン３８ａとフィン３８ｂの隙間に入った空気は、流れ軌跡Ｋで示すようにヘアピンチューブ３９の管路３９ｂの間を通って蛇行して流れる。そして、この流れ軌跡Ｋを通る空気は、フィン３８ａ、３８ｂの伝熱拡散効果により熱を吸収して蒸発気化するヘアピンチューブ３９内を流れる冷媒との間にて熱交換が行われることにより冷却される。
その後、この冷却器３４によって冷却された空気は、空気排出口３３ｂから冷凍、冷蔵庫内へ戻される。
【００２６】
ここで、冷却器３４によって空気を冷却する際に、フィン温度が０℃以下になると、空気内の水蒸気が凍結する。そして、この凍結した水分は、霜Ｓとなって空気吸込口３３ａ側のフィン３８ａ、３８ｂの縁部に付着して成長していく。
【００２７】
ところで、上記構造の冷却器３４では、フィン３８ａの縁部に付着した霜Ｓとフィン３８ｂの縁部に付着した霜Ｓとは、図９に示すように、管路３９ｂ間における平面視にて交差する箇所にて接近して付着する。
【００２８】
しかし、その平面視にて交差する箇所以外の約９０％の縁部は、互いに隣接するフィン３８ａ、３８ｂの切り欠き４１の位置が交互にずれているため、縁部に付着する霜Ｓが互いに離れた位置に形成される。
したがって、フィン３８ａ、３８ｂの縁部に付着した霜Ｓが成長したとしても、この霜Ｓによる空気の流路の閉塞が抑えられる。これにより、冷却器３４における良好な空気の流れが確保され、高い冷却効率が維持される。
【００２９】
以上、説明したように、上記実施形態に係る冷却器３４によれば、互いに隣接するフィン３８ａ、３８ｂにて、切り欠き４１の形成位置がずらされているので、フィン３８ａ、３８ｂの縁部の平面視における重なり部分が極力少なくされ、これにより、フィン３８ａ、３８ｂの縁部に空気中の水蒸気が凍結し霜Ｓとなって付着しても空気の通路を塞がれ難くすることができ、良好な空気の流れを常に確保し、高い冷却効率を維持することができる。しかも、切り起こしなどのない平板からなるフィン３８ａ、３８ｂを用いるので、加工、組み立ての容易化が図られ、製造コストを低減することができる。
【００３０】
なお、上記実施形態では、冷却器３４を、冷凍、冷蔵装置の冷却ユニット３０に適応した例を示したが、この冷却器３４は、冷凍、冷蔵装置に限らず、例えば、空調装置の冷却ユニットにも適応できることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】冷凍、冷蔵庫内に設置される冷却ユニットの概略断面図である。
【図２】冷却器の正面図である。
【図３】冷却器の側面図である。
【図４】冷却器の側面図である。
【図５】本実施形態に係る冷却器の図２におけるＡ−Ａ断面図である。
【図６】フィンの形状を説明する平面図である。
【図７】フィンの形状を説明する平面図である。
【図８】図５におけるＢ−Ｂ断面図である。
【図９】図５におけるＣ−Ｃ断面図である。
【図１０】一般的な冷却器の断面図である。
【図１１】図１０におけるＤ−Ｄ断面図である。
【図１２】従来技術に係る冷却器を説明する断面図である。
【図１３】従来の冷却器の斜視図および上面図である。
【図１４】従来の冷却器の側面図である。
【符号の説明】
【００３２】
３３ａ…空気吸込口、３３ｂ…空気排出口、３４…冷却器、３８ａ、３８ｂ…フィン、３９ｂ…管路、４０…バーリング穴、４１…切り欠き
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2006343024.tif 000006
【図５】
2006343024.tif 000007
【図６】
2006343024.tif 000008
【図７】
2006343024.tif 000009
【図８】
2006343024.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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