(57)【要約】【課題】熱交換部に異種金属接触腐食が生ずることを防止して、熱交換能力が低下してしまうことを防止することができる熱交換器を提供すること。【解決手段】冷媒の流路２４１１を構成し、かつ蛇行状に延設された冷媒通路管２４１と、冷媒通路管２４１と同一の金属材料から構成されて成り、冷媒通路管２４１における上流側部位と下流側部位との相互間に熱的に接続され、かつ冷媒通路管２４１を通過する冷媒と自身の周囲を通過する流体とを熱交換させるコルゲートフィン２４４とを備えた熱交換部２４ａを有し、かつ庫内床面３０に設置された蒸発器２４において、熱交換部２４ａと庫内床面３０との間に介在し、かつ絶縁性材料から成る下側シート２４ｃを備えたものである。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒の流路を構成し、かつ蛇行状に延設された冷媒通路管と、
前記冷媒通路管と同一の金属材料から構成されて成り、前記冷媒通路管における上流側部位と下流側部位との相互間に熱的に接続され、かつ該冷媒通路管を通過する冷媒と自身の周囲を通過する流体とを熱交換させるフィン部材と
を備えた熱交換部を有し、かつ所定の設置部位に設置された熱交換器において、
前記熱交換部と前記設置部位との間に介在し、かつ絶縁性材料から成るシート体を備えたことを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
前記シート体は、前記熱交換部の表面に生じた水を通過させるための孔部を有することを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
前記孔部は、前記熱交換部から離隔するに連れて開口面積が漸次小さくなる形状を有することを特徴とする請求項２に記載の熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換器に関し、より詳細には、例えば冷凍サイクルやヒートポンプサイクル等を構成する熱交換器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば缶入り飲料やペットボトル入り飲料等の商品を販売する自動販売機では、自動販売機本体である本体キャビネットの商品収容庫の内部（庫内）における床面等の設置部位に、冷凍サイクル等の構成機器である蒸発器（熱交換器）が載置されている。
【０００３】
このような蒸発器は、冷媒通路管とコルゲートフィンとを備えた熱交換部を有している。冷媒通路管は、冷媒の流路が複数並設された扁平状を成しており、上下に蛇行する態様で延設されている。この冷媒通路管の入口側には入口側ヘッダが接続され、かつ該冷媒通路の出口側には出口側ヘッダが接続されている。コルゲートフィンは、冷媒通路管と同一の金属材料（例えばアルミニウム）から構成されて成り、冷媒通路管の水平延在部位間に熱的に接続されている。より詳細には、コルゲートフィンは、波形状に屈曲されて形成されており、上記冷媒通路管の水平延在部位間に屈曲部外部が接合されて配設されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２９０１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述した蒸発器では、商品収容庫の内部空気を冷却することで熱交換部の表面に霜が付着することがある。このため、かかる霜を取り除く除霜運転を行うと、霜から融解した水が滴下して蒸発器の下部、すなわち商品収容庫の庫内床面との境界に水が溜まることがある。ここで、商品収容庫の庫内床面は、熱交換部とは異なる金属材料で構成されているのが一般的であり、これにより熱交換部と庫内床面との間に局所電池が形成されてしまい、熱交換部に異種金属接触腐食が生じてしまうことがある。
【０００６】
このようにして熱交換部に異種金属接触腐食が生じてしまうと、腐食部分での風路抵抗が低下してしまうことで、他の熱交換部での風量低下を招き、この結果、伝熱性能の低下により熱交換能力が低下してしまう問題があった。
【０００７】
本発明は、上記実情に鑑みて、熱交換部に異種金属接触腐食が生ずることを防止して、熱交換能力が低下してしまうことを防止することができ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】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る熱交換器は、冷媒の流路を構成し、かつ蛇行状に延設された冷媒通路管と、前記冷媒通路管と同一の金属材料から構成されて成り、前記冷媒通路管における上流側部位と下流側部位との相互間に熱的に接続され、かつ該冷媒通路管を通過する冷媒と自身の周囲を通過する流体とを熱交換させるフィン部材とを備えた熱交換部を有し、かつ所定の設置部位に設置された熱交換器において、前記熱交換部と前記設置部位との間に介在し、かつ絶縁性材料から成るシート体を備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の請求項２に係る熱交換器は、上述した請求項１において、前記シート体は、前記熱交換部の表面に生じた水を通過させるための孔部を有することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の請求項３に係る熱交換器は、上述した請求項２において、前記孔部は、前記熱交換部から離隔するに連れて開口面積が漸次小さくなる形状を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、絶縁性材料から成るシート体が熱交換部と設置部位との間に介在するので、熱交換部の表面で生じた水が滴下して設置部位との間に溜まったとしても熱交換部と設置部位の間に局所電池が形成されてしまう虞れがない。これにより、熱交換部に異種金属接触腐食が生じてしまうことがなく、伝熱性能の低下を防止することができる。従って、熱交換部に異種金属接触腐食が生ずることを防止して、熱交換能力が低下してしまうことを防止することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の実施の形態である熱交換器が適用された自動販売機の内部構造を正面から見た場合を示す断面図である。
【図２】図２は、図１に示した自動販売機の内部構造を示す断面側面図である。
【図３】図３は、図２に示した蒸発器を拡大して模式的に示す側面図であり、一部を断面で示している。
【図４】図４は、図２に示した蒸発器を拡大して模式的に示す正面図であり、一部を断面で示している。
【図５】図５は、図３及び図４に示した冷媒通路管の縦断面図である。
【図６】図６は、図３及び図４に示した下側シートを上方から見た場合を示す平面図であり、一部を断面で示している。
【図７】図７は、図６におけるＡ−Ａ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る熱交換器の好適な実施の形態について詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明の実施の形態である熱交換器が適用された自動販売機の内部構造を正面から見た場合を示す断面図である。ここで例示する自動販売機は、本体キャビネット１を備えている。
【００１５】
本体キャビネット１は、前面が開口した直方状の形態を成すものである。この本体キャビネット１には、その内部に例えば２つの断熱仕切板２によって仕切られた３つの独立した商品収容庫３が左右に並んだ態様で設けてある。この商品収容庫３は、缶入り飲料やペットボトル入り飲料等の商品を所望の温度に維持した状態で収容するためのもので、断熱構造を有している。
【００１６】
図２は、図１に示した自動販売機の内部構造を示す断面側面図である。かかる図２に示すように、本体キャビネット１の前面には、外扉４及び内扉５が設けてある。外扉４は、本体キャビネット１の前面開口を開閉するためのものであり、内扉５は、商品収容庫３の前面を開閉するためのものである。この内扉５は、上下に分割してあり、上側の扉５ａは商品を補充する際に開閉するものである。
【００１７】
上記商品収容庫３には、商品収納ラック６、搬出機構７及び搬出シュータ８が設けてある。商品収納ラック６は、商品を上下方向に沿って並ぶ態様で収納するためのものである。搬出機構７は、商品収納ラック６の下部に設けてあり、この商品収納ラック６に収納された商品群の最下位にある商品を１つずつ搬出するためのものである。搬出シュータ８は、搬出機構７から搬出された商品を外扉４に設けられた商品取出口４ａに導くためのものである。
【００１８】
そして搬出シュータ８の下方域には蒸発器２４及びヒータＨが配設してある。蒸発器２４は、本実施の形態である熱交換器であり、詳細は後述するが、背面ダクトＤの前面側の庫内床面に設置してある。この蒸発器２４は、機械室９に配設された圧縮機２１、凝縮器２２、膨張機構２３と冷媒配管２５を通じて順次接続されて冷媒回路（冷凍サイクル）２０を形成している。
【００１９】
圧縮機２１は、吸引口を通じて冷媒を吸引し、吸引した冷媒を圧縮して高温高圧の状態（高温高圧冷媒）にして吐出口より吐出するものである。凝縮器２２は、通過する冷媒を凝縮させるものである。より詳細に説明すると、圧縮機２１で圧縮され、かつ吐出口から吐出されて冷媒配管２５を通じて送出された冷媒を周囲空気と熱交換させて凝縮させるものである。膨張機構２３は、例えばキャピラリーチューブや膨張弁等で構成してあり、通過する冷媒を減圧して断熱膨張させるものである。
【００２０】
これら冷媒回路２０で冷媒を循環させることにより、圧縮機２１で圧縮された冷媒が凝縮器２２で凝縮され、その後に膨張機構２３で断熱膨張されて蒸発器２４を通過する。冷媒が蒸発器２４を通過する際に、該蒸発器２４が配設された商品収容庫３の内部空気（庫内空気）との間で熱交換が行われて、自身が蒸発して内部空気を冷却する。蒸発した冷媒は圧縮機２１に吸引される。
【００２１】
冷却された内部空気は庫内送風ファンＦ１の駆動により商品収容庫３の内部を移動し、これにより該商品収容庫３の商品収納ラック６に収納された商品は所望の温度（例えば５℃）に冷却されることになる。
【００２２】
ヒータＨは、庫内送風ファンＦ１の前方域に配設してある。このヒータＨは通電状態となることにより周囲空気を加熱するものである。ヒータＨにより加熱された空気は、庫内送風ファンＦ１の駆動により商品収容庫３の内部を移動し、これにより該商品収容庫３の商品収納ラック６に収納された商品は所望の温度（例えば５５℃）に加熱されることになる。
【００２３】
図３及び図４は、それぞれ図２に示した蒸発器２４を拡大して模式的に示すものであり、図３は側面図であり、図４は正面図である。ここで例示する蒸発器２４は、自身の上方域及び両側方域が風洞部材４０に囲まれて設けてあり、商品収容庫３の庫内床面３０に形成されたドレイン溝３１を覆う態様で背面ダクトＤの前面側の庫内床面３０に設置してある。つまり、商品収容庫３の庫内床面３０のうちドレイン溝３１を含む部分が蒸発器２４の設置部位である。ドレイン溝３１は、ドレイン孔３２に連通する凹み部分であり、蒸発器２４の表面に生じた水をドレイン孔３２に案内するものである。
【００２４】
風洞部材４０は、商品収容庫３を形成する床と同一の金属材料から構成されており、例えば亜鉛鋼板等の板状体を屈曲させて形成してある。この風洞部材４０は、前面及び後面が開口した箱状を成しており、蒸発器２４との間で背面ダクトＤを通過した空気の風路を形成するものである。この風洞部材４０の下面には、ドレイン溝３１を臨む態様で矩形状の開口部４１が形成してある。
【００２５】
蒸発器２４は、商品収容庫３の庫内床面３０及び風洞部材４０とは異なる例えばアルミニウム等の金属材料から構成された熱交換部２４ａ、上側シート２４ｂ及び下側シート（シート体）２４ｃを有している。
【００２６】
熱交換部２４ａは、冷媒通路管２４１と、入口側ヘッダ２４２と、出口側ヘッダ２４３と、コルゲートフィン（フィン部材）２４４とを備えて構成してある。
【００２７】
冷媒通路管２４１は、図５に示すように、複数の冷媒の流路２４１１が並設された扁平状の管であり、左右に蛇行して形成してある。本実施の形態である冷媒通路管２４１は、複数（図示の例では２つ）設けてあって、それぞれが内部空気の流れる方向に沿って並ぶ態様で左右に蛇行して形成してある。
【００２８】
入口側ヘッダ２４２は、冷媒通路管２４１の入口側端部に接続してあり、冷媒通路管２４１の各流路２４１１に連通する態様で設けてある。この入口側ヘッダ２４２は、膨張機構２３で断熱膨張され、かつ冷媒配管２５を通じて供給された冷媒を各流路２４１１に送出するためのものである。
【００２９】
出口側ヘッダ２４３は、冷媒通路管２４１の出口側端部に接続してあり、冷媒通路管２４１の各流路２４１１に連通する態様で設けてある。この出口側ヘッダ２４３は、各流路２４１１を通過した冷媒を、すなわち熱交換を行って蒸発した冷媒を圧縮機２１に接続された冷媒配管２５に送出するためのものである。
【００３０】
コルゲートフィン２４４は、波形状に屈曲されて形成してあり、その屈曲部外部をロウ付け等により冷媒通路管２４１における水平延在部位２４１２間に接合して配設してある。つまり、コルゲートフィン２４４は、波形状に屈曲されて形成され、かつ冷媒通路管２４１における上流側部位と下流側部位との相互間に屈曲部外部が熱的に接続されて配設してある。このコルゲートフィン２４４は、互いに隣接する冷媒通路管２４１の水平延在部位２４１２どうしを跨る態様で配設してある。尚、図には明示していないが、コルゲートフィン２４４の表面には、細片状のルーバーが切り起こし形成されていてもよい。
【００３１】
上側シート２４ｂは、例えばポリエステル等の樹脂の絶縁性材料から構成したフィルム状のものであり、蒸発器２４の熱交換部２４ａの上部を覆うのに十分な大きさを有している。この上側シート２４ｂは、風洞部材４０の上面４２の内壁面に接着剤等により貼付することで、熱交換部２４ａと風洞部材４０の上面４２との間に介在してある。かかる上側シート２４ｂは、所定温度帯（例えば−２０℃〜８０℃）で変形しないこと、難燃性を有することを満たすものである。
【００３２】
下側シート２４ｃは、上側シート２４ｂと同様に、例えばポリエステル等の樹脂の絶縁性材料から構成したフィルム状のものであり、蒸発器２４の熱交換部２４ａの下部を覆うのに十分な大きさを有している。この下側シート２４ｃは、風洞部材４０の下面の開口部４１の縁部４３の内壁面（折り返し部４３の内壁面）に接着剤等により貼付することで、熱交換部２４ａと商品収容庫３の庫内床面３０（設置部位）との間に介在してある。かかる下側シート２４ｃは、上側シート２４ｂ同様に、所定温度帯（例えば−２０℃〜８０℃）で変形しないこと、難燃性を有することを満たすものである。
【００３３】
また、下側シート２４ｃには、図６に示すように、ドレイン溝３１を臨む領域に複数の孔部２４ｃ１が形成してある。これら孔部２４ｃ１は、熱交換部２４ａに付着した霜の融解水、あるいは熱交換部２４ａの表面の結露水のような熱交換部２４ａの表面に生じた水を通過させるためのものである。このような孔部２４ｃ１は、図７に示すように、上面から下面に向かうに連れて開口面積が漸次小さくなる形状、すなわち熱交換部２４ａから離隔するに連れて開口面積が漸次小さくなる形状を有している。
【００３４】
以上のような構成を有する蒸発器（本実施の形態である熱交換器）２４においては、絶縁性材料から成る下側シート２４ｃが、熱交換部２４ａと、設置部位である商品収容庫３の庫内床面３０との間に介在しているので、熱交換部２４ａの表面で生じた水が滴下して庫内床面３０との間に溜まったとしても熱交換部２４ａと庫内床面３０との間に局所電池が形成されてしまう虞れがない。
【００３５】
このように本願の実施の形態である蒸発器２４によれば、熱交換部２４ａと庫内床面３０との間に局所電池が形成されてしまう虞れがないので、熱交換部２４ａに異種金属接触腐食が生じてしまうことがなく、伝熱性能の低下を防止することができる。従って、熱交換部２４ａに異種金属接触腐食が生ずることを防止して、熱交換能力が低下してしまうことを防止することができる。
【００３６】
このように熱交換部２４ａに異種金属接触腐食が生ずることがないので、結果的に熱交換部２４ａでの冷媒漏れ等の発生を防止することができ、所望の熱交換性能を保持することができる。
【００３７】
また、上記下側シート２４ｃには複数の孔部２４ｃ１が形成してあるので、熱交換部２４ａの表面で生じた水をドレイン溝３１まで案内することができ、これによりかかる水を商品収容庫３の外部に排出することができる。特に、孔部２４ｃ１が、熱交換部２４ａから離隔するに連れて開口面積が漸次小さくなる形状を有しているので、熱交換部２４ａの表面で生じた水を孔部２４ｃ１に集まりやすくすることができ、ドレイン溝３１への放出を速やかにすることができる。
【００３８】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の変更を行うことができる。
【００３９】
上述した実施の形態では、上側シート２４ｂ及び下側シート２４ｃに、樹脂から形成されたものを例示したが、本発明においては絶縁性材料から形成されるものであれば、樹脂以外のものから形成されたものであっても構わない。
【００４０】
また、上述した実施の形態では、コルゲートフィン２４４をフィン部材として説明したが、本発明においては、フィン部材は、冷媒通路管２４１における上流側部位と下流側部位との相互間に熱的に接続され、該冷媒通路管２４１を通過する冷媒と、自身の周囲を通過する流体との熱交換を促進させることができればその形状は特に限定されるものではない。
【００４１】
また、上述した実施の形態では、下側シート２４ｃに形成した孔部２４ｃ１は、熱交換部２４ａから離隔するに連れて開口面積が漸次小さくなる形状を有していたが、本発明においては、かかる形状を有するものに限られず、熱交換部の表面で生じた水を通過させることができればその形状はどのようなものであってもよい。また、複数の孔部を設ける必要はなく、単数であっても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
以上のように、本発明に係る熱交換器は、自動販売機等において商品を冷却等するのに用いられる冷凍サイクルやヒートポンプサイクル等を構成する冷媒回路に有用である。
【符号の説明】
【００４３】
１  本体キャビネット
３  商品収容庫
２０  冷媒回路
２１  圧縮機
２２  凝縮器
２３  膨張機構
２４  蒸発器
２４ａ  熱交換部
２４ｂ  上側シート
２４ｃ  下側シート（シート体）
２４ｃ１  孔部
２４１  冷媒通路管
２４１１  流路
２４１２  水平延在部位
２４２  入口側ヘッダ
２４３  出口側ヘッダ
２４４  コルゲートフィン（フィン部材）
２５  冷媒配管
３０  庫内床面
３１  ドレイン溝
３２  ドレイン孔
４０  風洞部材
４１  開口部
【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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