(57)【要約】【課題】放熱性能や除霜水を蒸発させる蒸発性能を向上させることができる蒸発パイプを備える冷蔵庫を提供する。【解決手段】実施形態の冷蔵庫１は、除霜時に生じた水を貯留する蒸発皿９と、少なくとも一部が蒸発皿９内に配設されて除霜水と接触可能に設けられている蒸発パイプ１１と、を備え、蒸発パイプ１１は扁平形状に形成されていることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
除霜時に生じる除霜水を貯留する蒸発皿と、
少なくとも一部が前記蒸発皿内に配設されて前記除霜水と接触可能に設けられている蒸発パイプと、を備え、
前記蒸発パイプは、扁平形状に形成されていることを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】
前記蒸発パイプは、内部に冷媒が流れる複数の流路が形成されていることを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
【請求項３】
前記蒸発パイプは、その表面に耐水処理が施されていることを特徴とする請求項１または２記載の冷蔵庫。
【請求項４】
前記蒸発パイプは、その表面に親水処理が施されていることを特徴とする請求項１または２記載の冷蔵庫。
【請求項５】
前記蒸発パイプは、扁平形状の長手方向が、前記除霜水の水面に対して水平に設置されることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項記載の冷蔵庫。
【請求項６】
前記蒸発パイプは、扁平形状の長手方向が、前記除霜水の水面に対して垂直に設置されることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項記載の冷蔵庫。
【請求項７】
前記蒸発パイプは、その一部が、前記除霜水が直接的に流下する位置に配設されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項記載の冷蔵庫。
【請求項８】
前記蒸発パイプは、前記除霜水が直接的に流下する位置に配設されていないことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項記載の冷蔵庫。
【請求項９】
前記蒸発パイプの表面にフィンを設けたことを特徴とする請求項１から８のいずれか一項記載の冷蔵庫。
【請求項１０】
前記蒸発パイプは、熱交換器の一部を構成していることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項記載の冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、冷蔵庫に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、冷蔵庫では、冷凍サイクルに付着した霜を除去する除霜が行われている。除霜時に生じた除霜水は、例えば冷蔵庫の底部に設けられている蒸発皿に一旦貯留された後、蒸発することになる。このとき、除霜水が蒸発皿から溢れないようにするために、例えば特許文献１では、蒸発パイプを除霜皿内に配設して除霜水と直接的に接触可能とすることにより、除霜水の蒸発を促している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−３８３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来では、蒸発パイプの形状が円形であることから、蒸発皿内における蒸発パイプの表面積を大きくすることに限度があり、蒸発パイプの放熱性能や除霜水を蒸発させる蒸発性能を向上させることが困難であった。
そこで、放熱性能や除霜水を蒸発させる蒸発性能を向上させることができる蒸発パイプを備える冷蔵庫を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態の冷蔵庫は、除霜時に生じた水を貯留する蒸発皿と、少なくとも一部が蒸発皿内に配設されて除霜水と接触可能に設けられている蒸発パイプと、を備え、蒸発パイプは断面視において扁平形状に形成されている。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】第１実施形態による冷蔵庫の構成を模式的に示す図
【図２】蒸発パイプの配設態様を模式的に示す図
【図３】蒸発パイプの構造を模式的に示す図
【図４】蒸発パイプと除霜水との接触態様を模式的に示す図
【図５】第２実施形態による蒸発パイプの配設態様を模式的に示す図
【図６】蒸発パイプの構成例を模式的に示す図その１
【図７】蒸発パイプの構成例を模式的に示す図その２
【図８】蒸発パイプの構成例を模式的に示す図その３
【図９】第３実施形態における蒸発パイプと除霜水の流下位置との関係を模式的に示す図その１
【図１０】蒸発パイプと除霜水の流下位置との関係を模式的に示す図その２
【図１１】その他の実施形態による蒸発パイプの構成例を模式的に示す図
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、複数の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、各実施形態において実質的に共通する部位には同一の符号を付して説明する。
（第１実施形態）
【０００８】
以下、第１実施形態について、図１から図４を参照しながら説明する。図１に示すように、冷蔵庫１は、前面が開口した矩形箱状の本体２内に、冷蔵温度帯の冷蔵室３や野菜室４あるいは冷凍温度帯の冷凍室５等の複数の貯蔵室を備えている。各貯蔵室は、それぞれ扉３ａ、扉４ａ、扉５ａによって開閉される。なお、冷蔵庫１の構成は一例であり、貯蔵室の数や配置はこれに限定されない。
【０００９】
冷蔵庫１の背面側の下部には、図示しない圧縮機、凝縮器６（図７参照）等が配置されている機械室７が設けられている。また、冷蔵庫１の背面側には、冷気を生成する蒸発器８が設けられている。これら圧縮機、凝縮器６および蒸発器８は、周知の冷凍サイクルを構成している。そして、冷蔵庫１は、冷凍サイクルを稼動させることにより生成した冷気を庫内で循環させることにより、各貯蔵室を冷却する。なお、凝縮器６の蒸発器８の数や配置は一例であり、これに限定されない。
【００１０】
また、機械室７内には、蒸発皿９が設けられている。この蒸発皿９は、蒸発器８に付着した霜を除去する除霜運転を行った除霜時に発生する除霜水を貯留するものである。そのため、蒸発器８と蒸発皿９との間には、除霜水を蒸発皿９まで案内する案内部材１０が設けられている。この案内部材１０は、例えば受け皿と樋とにより構成されている。この案内部材１０の下端側は、除霜水が蒸発皿９に流下する際の流下口１０ａになる。
【００１１】
この蒸発皿９は、上部に開口する概ね平箱状に形成されている。一例ではあるが、本実施形態では、概ね横幅（Ｗ）が２００ｍｍ、奥行き（Ｄ）が２００ｍｍ、高さ（Ｈ）が４０ｍｍのものを想定している。ただし、蒸発皿９の大きさは、これに限定されず、適宜設定することができる。また、蒸発皿９は、底面がいわゆる水抜き穴に向かって傾斜した形状等に形成することもできる。
【００１２】
この蒸発皿９には、図２に示すように、少なくとも一部が蒸発皿９内で蛇行するように配設されている蒸発パイプ１１が設けられている。蒸発パイプ１１は、図３に示すように、断面視において概ね楕円形状あるいは角部が面取りされた長方形状であって、図視縦方向の厚みと図視左右方向の幅とが異なる扁平形状に形成されている。以下、扁平形状の長手となる蒸発パイプ１１の幅方向を長手方向、短手となる蒸発パイプ１１の厚み方向を短手方向とも称する。
【００１３】
この蒸発パイプ１１は、その内部に、冷凍サイクルに用いる冷媒が通る複数の流路１２が形成されている。つまり、蒸発パイプ１１は、冷凍サイクルにおいて部材間を接続するパイプとしても機能している。また、蒸発パイプ１１は、蒸発皿９内への入口側と出口側とに、外部の配管に接続されるヘッダ１３をそれぞれ有している。
【００１４】
この蒸発パイプ１１は、図４に示すように、長手方向が除霜水（Ｗ）の水面に対して垂直となるように設けられている。また、蒸発パイプ１１は、長手方向の下端が、蒸発皿９の底部に比較的近い位置となるように配設されている。つまり、蒸発パイプ１１は、除霜水の量にもよるものの、除霜水がある程度貯留された状態では貯留されている除霜水と直接的に接触可能な位置に配設されている。このとき、各ヘッダ１３は、その上端が所増皿の上方に突出する長さに形成されている。なお、ここで言う垂直には、概ね垂直と見なせる範囲も含まれている。
【００１５】
次に、上記した構成の作用について説明する。
従来では、断面が円形のパイプを用いていたものの、パイプの表面積を大きくするためには直径を大きくする必要があった。しかし、蒸発皿９の大きさには限りがあるため、パイプを大きくすると除霜皿の内部に配設可能な長さが短くなるとともに、除霜水に接触しない部分も大きくなり、放熱性能や除霜水を蒸発させる蒸発性能を向上させることが困難であった。
【００１６】
これに対して、本実施形態では、蒸発パイプ１１を扁平形状に形成している。これにより、限られた大きさの蒸発皿９内に配設可能な長さを相対的に長くすることができる。したがって、除霜水と接触可能な面積が増加し、蒸発パイプ１１から効率的に熱を除霜水に移動させることが可能となり、蒸発パイプ１１の放熱性能を向上させることができる。
【００１７】
また、蒸発パイプ１１の放熱性能が向上すると言うことは、それだけ蒸発パイプ１１からの熱が除霜水に与えられることになり、除霜水が蒸発しやすくなるということである。したがって、除霜水を蒸発させる能力つまりは蒸発性能を向上させることができる。
【００１８】
また、本実施形態では、扁平形状の蒸発パイプ１１を、長手方向が水面に垂直となるように配置している。これにより、図２に示したように、蒸発皿９内で少なくとも蒸発パイプ１１を１回以上折り返して配置することが可能となり、除霜水との接触面積の増加つまりは放熱性能および蒸発性能の向上を期待できる。なお、蒸発パイプ１１を折り返す回数は、蒸発皿９の大きさに応じて適宜設定することができる。
【００１９】
また、蒸発パイプ１１は、内部に複数の流路１２が形成されているため、各流路１２を流れる冷媒に対してそれぞれ放熱面が近傍に位置することになり、放熱性能および蒸発性能を向上させることができる。
【００２０】
また、除霜水の貯留量が増えればそれだけ蒸発パイプ１１との接触面積が増加するため、除霜水の貯留量が増えるほど蒸発性能が相対的に増加することになり、除霜水が溢れるおそれを抑制することができる。
【００２１】
（第２実施形態）
以下、第２実施形態について、図５から図８を参照しながら説明する。第２実施形態では、蒸発パイプ１１の長手方向を水面と水平に配置している点が第１実施形態と異なっている。なお、冷蔵庫１の主な構成は第１実施形態と共通する。なお、ここで言う水平には、概ね水平と見なせる範囲も含まれている。
【００２２】
図５に示すように、本実施形態では、蒸発パイプ１１を、その長手方向が水面と水平つまりは水面に対して平行になるように配設している。これにより、除霜水がある程度貯留している状態においては、蒸発パイプ１１が全面的に除霜水と接触することになり、放熱性能および蒸発性能を向上させることができる。なお、図５では、説明の簡略化のためにヘッダ１３の図示を省略している。
【００２３】
このとき、図６に示すように、蒸発皿９の高さ方向において、蒸発パイプ１１を少なくとも１回以上折り返すようにすることにより、図６に示す除霜水の量であれば最下段側の蒸発パイプ１１が全面的に除霜水と接触することで蒸発を促進することができるとともに、除霜水の量がさらに増えた場合には上段側の蒸発パイプ１１が除霜水と接触するようになり、単純計算で２倍の蒸発性能を得ることができる。したがって、除霜水が溢れるおそれを低減することができる。この場合、３段以上折り返す構造とすることもできる。
【００２４】
また、折り返されている蒸発パイプ１１間に、例えばコルゲートフィンのようなフィン１４を設ける構成とすることもできる。この場合、蒸発パイプ１１の熱がフィン１４に伝達されることから、フィン１４も除霜水の蒸発に寄与することになり、所初性能をさらに向上させることができる。また、除霜水が貯留していない場合においては、空気と接触する面積が増えることから、放熱性能を向上させることができる。
【００２５】
また、図７に示すように、蒸発パイプ１１を、熱交換器ここでは凝縮器６の一部として形成することができる。上記したように、蒸発皿９が設置される機械室７内には凝縮器６が設けられている。そして、凝縮器６は、蒸発パイプ１１と同様のパイプを有するいわゆるマルチフロー型のものが知られている。
【００２６】
そこで、扁平形状のパイプを蛇行するように折り返し、凝縮器６となる部位にはパイプ間にフィン１４を設け、蒸発器８に必要な部位以外を蒸発皿９の内部に配設して蒸発パイプ１１として機能させることにより、上記したように放熱性能と蒸発性能とを向上させることができる。また、凝縮器６と蒸発パイプ１１とは一体に繋がっているため、ロウ付け等の作業が不要となり、工数を削減することができる。
【００２７】
また、図８に示すように、蒸発パイプ１１を、いわゆるエッジワイズのように長手方向に折り返す構成とすることもできる。これにより、比較的除霜水の量が少ない場合であっても概ね蒸発パイプ１１を全体が接触するようになり、蒸発性能を向上させることができる。
【００２８】
（第３実施形態）
以下、第３実施形態について、図９および図１０を参照しながら説明する。第３実施形態では、蒸発パイプ１１と除霜水の流下口１０ａとの位置関係を定義するものである。なお、冷蔵庫１の構成は第１実施形態と共通する。
【００２９】
上記したように、蒸発器８側で発生する除霜水は、案内部材１０材によって蒸発皿９まで案内され、流下口１０ａから蒸発皿９に流下する。このとき、例えば図９に示すように、平面視における流下口１０ａの位置が蒸発パイプ１１の真上に来るように蒸発パイプ１１を配設することができる。これにより、流下口１０ａから流下する除霜水は、まず蒸発パイプ１１に直接的に接触する。そのため、少量の除霜水がポタポタと滴下するような状況であれば、蒸発パイプ１１に接触した時点で蒸発することになる。
【００３０】
これにより、除霜水が貯留される前にある程度蒸発させることが可能となり、冷蔵庫１が比較的小型のものであって発生する除霜水の量が少ないと想定される場合、つまりは、蒸発皿９も比較的小型である場合において特に有意となる。この場合、蒸発パイプ１１の長手方向を敢えて傾けることにより、流下した除霜水が飛び散らないようにすることもできる。
【００３１】
一方、図１０に示すように、平面視における流下口１０ａの位置が蒸発パイプ１１の真上に来ないように蒸発パイプ１１を配設することもできる。これは、除霜水が蒸発する際に音が発生するため、除霜水の量が多い場合には連続的に音が発生するおそれがあり、ユーザが気になってしまうおそれがある。そこで、流下する除霜水が直接的に蒸発パイプ１１に当たらないようにすることにより、音の発生を抑制することができる。
【００３２】
（その他の実施形態）
図１、図８、図９および図１０ではフィン１４が無い蒸発パイプ１１を示したが、例えば図１１に示すように、折り返されている蒸発パイプ１１間の一部あるいは全部に、フィン１４を設ける構成とすることができる。この場合、蒸発皿９に十分な大きさがあれば、単体の凝縮器６と同じ部材を蒸発皿９内に配置することで、蒸発パイプ１１として用いることができ、部材の共通可や管理の手間を削減することができる。
【００３３】
蒸発パイプ１１は、その表面に耐水処理を施すことができる。これにより、蒸発パイプ１１が腐食されることを防止できる。
蒸発パイプ１１は、その表面に親水処理を施すことができる。これにより、蒸発パイプ１１の表面に除霜水が接触した際の接触角を小さくすることでき、接触面積が増加することにより効率的に蒸発させることができる。また、上記したように流下口１０ａが蒸発パイプ１１の真上に位置する場合において、除霜水が飛び散ることを抑制できる。
【００３４】
各実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。本実施形態およびその変形は、発明の範囲および要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００３５】
図面中、１は冷蔵庫、９は蒸発皿、１０ａは流下口、１１は蒸発パイプ、１２は流路、１４はフィンを示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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