特許 7049923 冷却装置および冷蔵庫

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-03-30

(45)【発行日】2022-04-07

(54)【発明の名称】冷却装置および冷蔵庫

(51)【国際特許分類】

   F25D 19/00 20060101AFI20220331BHJP

   F25B 39/02 20060101ALI20220331BHJP

   F25D 21/08 20060101ALI20220331BHJP

   F25B 47/02 20060101ALI20220331BHJP

   F28D 1/047 20060101ALI20220331BHJP

   F28F 1/32 20060101ALI20220331BHJP

【ＦＩ】

F25D19/00 522B

F25B39/02 F

F25D21/08 D

F25B47/02 E

F28D1/047 B

F28F1/32 W

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2018104363

(22)【出願日】2018-05-31

(65)【公開番号】P2019211091

(43)【公開日】2019-12-12

【審査請求日】2021-02-17

(73)【特許権者】

【識別番号】000002004

【氏名又は名称】昭和電工株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100109911

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 義仁

(74)【代理人】

【識別番号】100071168

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 久義

(74)【代理人】

【識別番号】100099885

【弁理士】

【氏名又は名称】高田 健市

(74)【代理人】

【識別番号】100194467

【弁理士】

【氏名又は名称】杉浦 健文

(72)【発明者】

【氏名】原田 雄太

【審査官】庭月野 恭

(56)【参考文献】

【文献】特開平１０－００２６５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－３３７７５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１１２５７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－１９７１０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－２０２４４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】実公昭４８－００９７２１（ＪＰ，Ｙ１）

【文献】特開昭５９－００７８６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６２－２８０５６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５１－０３５７６０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭６１－０７１８８４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】国際公開第２０１６／１８９６８６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開昭６０－１９１１６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６１－２７２５９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０４５４９４０５（ＵＳ，Ａ）

【文献】米国特許第０５１５７９４１（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２５Ｄ １９／００

Ｆ２５Ｄ ２１／０８

Ｆ２５Ｂ ３９／０２

Ｆ２８Ｄ １／０４７

Ｆ２８Ｆ １／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ダクトと、そのダクトの内部に配置される熱交換器とを備え、前記ダクトに一端側から導入されたエアーが前記熱交換器をその高さ方向に沿って通過することにより冷却されて前記ダクトの他端側から放出されるようにした冷却装置であって、
前記熱交換器は、幅方向に並列状に配置される多数のプレートフィンと、前記多数のプレートフィンを貫通するように蛇行状に配置される冷媒管とを備え、前記冷媒管における前記プレートフィンに対し貫通する部分である各貫通管部が、前後方向および高さ方向に並んで配置されるとともに、高さ方向に並ぶ各貫通管部が直線上に配置される一方、
前記熱交換器の高さ方向が前記ダクトの軸心方向に対し前方に傾斜するように配置され、
前記熱交換器の多数のプレートフィンは、高さ方向に複数段積み重ねるように配置され、
前記多数のプレートフィンのうち、下側に配置される下側プレートフィンが前方に延長するように形成されて、その前方延長部の前端が、前記ダクトにおける前記熱交換器の前面に対向する壁部に対して近傍にまたは接触状態に配置されていることを特徴とする冷却装置。

【請求項2】

前記熱交換器の後部上側と、前記ダクトにおける前記熱交換器の後面に対向する壁部との間にエアー抜けスペースが設けられている請求項１に記載の冷却装置。

【請求項3】

前記多数のプレートフィンのうち、上側に配置される上側プレートフィンが後方に延長するように形成されて、その後方延長部の後端が、前記ダクトにおける前記熱交換器の後面に対向する壁部に対して近傍にまたは接触状態に配置されている請求項１に記載の冷却装置。

【請求項4】

前記上側プレートフィンの後方延長部に、前記冷媒管の前記貫通管部が配置されている請求項３に記載の冷却装置。

【請求項5】

前記下側プレートフィンの前方延長部に、前記冷媒管の前記貫通管部が配置されている請求項１～４のいずれか１項に記載の冷却装置。

【請求項6】

前記熱交換器の前面側に除霜用ヒータ管が設置されている請求項１～５のいずれか１項に記載の冷却装置。

【請求項7】

前記ダクトの軸心方向に対する前記熱交換器の高さ方向の傾き角度を「θ」、前記貫通管部の高さ方向のピッチを「Ｔｐ」、前記冷媒管の直径を「Ｔｄ」としたとき、
Ｔｄ≧Ｔｐ・ｓｉｎθ≧Ｔｄ／３の関係が成立するように構成されている請求項１～６のいずれか１項に記載の冷却装置。

【請求項8】

前記熱交換器の後面下側が閉塞部材によって閉塞されている請求項１～７のいずれか１項に記載の冷却装置。

【請求項9】

請求項１～８のいずれか１項に記載の冷却装置を備えることを特徴とする冷蔵庫。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、ダクト内に配置されたエバポレータ等の熱交換器によってダクト内を通過するエアーを冷却するようにした冷却装置および冷蔵庫に関する。

【背景技術】

【0002】

図８に示すように冷凍室が下部に設けられた一般的な冷蔵庫においては、冷蔵庫１００の後部下側に上下方向に延びるダクト１０１が設置されるとともに、そのダクト１０１内に熱交換器としてのエバポレータ１１０が配置されている。ダクト１０１の上方には送風ファン１０２が配置されており、送風ファン１０２の駆動によって、冷凍室内等のエアーがダクト１０１の下方から吸い込まれてエバポレータ１１０を通って冷却されて、ダクト１０１の上方から冷凍室／冷蔵室内に導入されるように構成されている。

【0003】

図９に示すように一般的な冷蔵庫用のエバポレータ１１０は、多数のプレートフィン１１１が幅方向（左右方向）に並列状に配置されるとともに、これらの多数のプレートフィン１１１を貫通するように冷媒管１１２が蛇行状に配置されている。このエバポレータ１１０において、冷媒管１１２のうち、両側端部の曲成部の除く中間の直管部は、プレートフィン１１１に対し貫通しており、その貫通管部（直管部）１１３は、前後方向（図９の左右方向）および高さ方向（図９の上下方向）に沿ってそれぞれ直線上に並んで配置されている。

【0004】

このエバポレータ１１０がダクト１０１内に配置されて、冷蔵庫用の冷却装置が構成されている。この冷却装置においては、ダクト１０１の下側から取り込まれたエアーＡがエバポレータ１１０をその下側から上側に向けて通過することによって、冷媒管１１２内の冷媒との間で熱交換されるように構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】実公昭５９－２３９６１号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、上記図９に示すような従来の冷却装置においては、冷媒管１１２の貫通管部１１３が高さ方向であるエアーＡの流れ方向に沿って直線上に並んで配置されているため、エアーＡの流れ方向に対し、下流側に位置する貫通管部１１３と、上流側に位置する貫通管部１１３とが重なり合うように配置される。このため後述するコンピュータシュミレーションによる解析結果からも明らかなように、上流側の貫通管部１１３によってエアーＡが遮られて、下流側の貫通管部１１３にはエアーＡが十分に当たらず、熱交換効率が低下して、良好な冷却性能が得られないという課題があった。

【0007】

一方、上記特許文献１に示す冷蔵庫用のエバポレータは、いわゆるドッグボーン形式と称されるものであり、冷媒管の各貫通管部のうち、前後に隣合う貫通管部が上下方向に位置をずらせるように配置されて千鳥状に配置されている。このエバポレータにおいては、エアーＡの流れを分散させるように制御することができ、熱交換効率の向上を期待することができる。

【0008】

しかしながらこのエバポレータにおいても、冷媒管の各貫通管部は、高さ方向に直線上に配置されているため、上記と同様、上流側の貫通管部によってエアーが遮られてしまい、下流側の貫通管部にエアーが十分に当たらず、未だ十分な冷却性能が得られない等、改善の余地は残されているという課題があった。

【0009】

この発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、熱交換効率を向上できて、良好な冷却性能を得ることができる冷却装置および冷蔵庫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】

【0010】

上記課題を解決するため、本発明は、以下の手段を備えるものである。

【0011】

［１］ダクトと、そのダクトの内部に配置される熱交換器とを備え、前記ダクトに一端側から導入されたエアーが前記熱交換器をその高さ方向に沿って通過することにより冷却されて前記ダクトの他端側から放出されるようにした冷却装置であって、
前記熱交換器は、幅方向に並列状に配置される多数のプレートフィンと、前記多数のプレートフィンを貫通するように蛇行状に配置される冷媒管とを備え、前記冷媒管における前記プレートフィンに対し貫通する部分である各貫通管部が、前後方向および高さ方向に並んで配置されるとともに、高さ方向に並ぶ各貫通管部が直線上に配置される一方、
前記熱交換器の高さ方向が前記ダクトの軸心方向に対し前方に傾斜するように配置されていることを特徴とする冷却装置。

【0012】

［２］前記熱交換器の後部上側と、前記ダクトにおける前記熱交換器の後面に対向する壁部との間にエアー抜けスペースが設けられている前項１に記載の冷却装置。

【0013】

［３］前記熱交換器の多数のプレートフィンは、高さ方向に複数段積み重ねるように配置され、
前記多数のプレートフィンのうち、上側に配置される上側プレートフィンが後方に延長するように形成されて、その後方延長部の後端が、前記ダクトにおける前記熱交換器の後面に対向する壁部に対して近傍にまたは接触状態に配置されている前項１に記載の冷却装置。

【0014】

［４］前記上側プレートフィンの後方延長部に、前記冷媒管の前記貫通管部が配置されている前項３に記載の冷却装置。

【0015】

［５］前記熱交換器の前部下側と、前記ダクトにおける前記熱交換器の前面に対向する壁部との間にエアー入りスペースが設けられている前項１～４のいずれか１項に記載の冷却装置。

【0016】

［６］前記熱交換器の多数のプレートフィンは、高さ方向に複数段積み重ねるように配置され、
前記多数のプレートフィンのうち、下側に配置される下側プレートフィンが前方に延長するように形成されて、その前方延長部の前端が、前記ダクトにおける前記熱交換器の前面に対向する壁部に対して近傍にまたは接触状態に配置されている前項１～４のいずれか１項に記載の冷却装置。

【0017】

［７］前記下側プレートフィンの前方延長部に、前記冷媒管の前記貫通管部が配置されている前項６に記載の冷却装置。

【0018】

［８］前記熱交換器の前面側に除霜用ヒータ管が設置されている前項５に記載の冷却装置。

【0019】

［９］前記ダクトの軸心方向に対する前記熱交換器の高さ方向の傾き角度を「θ」、前記貫通管部の高さ方向のピッチを「Ｔｐ」、前記冷媒管の直径を「Ｔｄ」としたとき、
Ｔｄ≧Ｔｐ・ｓｉｎθ≧Ｔｄ／３の関係が成立するように構成されている前項１～８のいずれか１項に記載の冷却装置。

【0020】

［１０］前記熱交換器の後面下側が閉塞部材によって閉塞されている１～９のいずれか１項に記載の冷却装置。

【0021】

［１１］前項１～１０のいずれか１項に記載の冷却装置を備えることを特徴とする冷蔵庫。

【発明の効果】

【0022】

発明［１］の冷却装置によれば、熱交換器をダクトにその軸心方向に対し前方に傾斜させるように配置しているため、熱交換器の高さ方向に並ぶ貫通管部が、ダクトの軸心を基準にして前後に位置ずれして配置される。このため上流側の貫通管部のみならず、下流側の貫通管部にもエアーが十分に当たるようになり、熱交換効率および冷却性能を向上させることができる。

【0023】

発明［２］の冷却装置によれば、熱交換器の後部上側にエアー抜けスペースを設けているため、熱交換器内を通過するエアーがエアー抜けスペースにも抜け出すようになり、熱交換器内にエアーが不用意に滞留するのを防止でき、熱交換効率および冷却性能を一層向上させることができる。

【0024】

発明［３］の冷却装置によれば、上側プレートフィンを後方に延長させてその後方延長部をダクトの対向壁部に近接させるようにしているため、プレートフィンにおけるエアーとの接触面積を増大できて、熱交換効率および冷却性能をより向上させることができる。

【0025】

発明［４］の冷却装置によれば、上側プレートフィンの後方延長部に貫通管部を設けているため、プレートフィンにおけるエアーとの接触面積を増大しつつ、エアーとの間で効果的に熱交換でき、熱交換効率および冷却性能をより一層向上させることができる。

【0026】

発明［５］の冷却装置によれば、熱交換器の前部下側にエアー入りスペースを設けているため、エアー入りスペースを介して熱交換器の前面からもエアーを取り込むことができ、熱交換器内を全体的にバランス良くエアーが通過するようになり、熱交換効率および冷却性能を一層向上させることができる。

【0027】

発明［６］の冷却装置によれば、下側プレートフィンを前方に延長させてその前方延長部をダクトの対向壁部に近接させるようにしているため、プレートフィンにおけるエアーとの接触面積を増大できて、熱交換効率および冷却性能をより向上させることができる。

【0028】

発明［７］の冷却装置によれば、下側プレートフィンの前方延長部に貫通管部を設けているため、プレートフィンにおけるエアーとの接触面積を増大しつつ、エアーとの間で効果的に熱交換でき、熱交換効率および冷却性能をより一層向上させることができる。

【0029】

発明［８］の冷却装置によれば、エアーが取り込まれる熱交換器の前面側に除霜用ヒータ管が設置されているため、ヒータ管の熱を熱交換器内の全域に効率良くスムーズに伝達できて、短時間で除霜することができる。

【0030】

発明［９］の冷却装置によれば、熱交換器のダクトに対する傾き角度を特定値に設定しているため、熱交換効率および冷却性能をより確実に向上させることができる。

【0031】

発明［１０］の冷却装置によれば、熱交換器の後面下側を閉塞部材によって閉塞するようにしているため、熱交換器内に取り込まれたエアーが、後側に直ぐに抜け出すような不具合を防止でき、エアーを熱交換器内全域に偏りなく通過させることができ、熱交換効率および冷却性能をより一層確実に向上させることができる。

【0032】

発明［１１］の冷蔵庫によれば、上記本発明の冷却装置備えているため上記と同様に、熱交換効率および冷却性能を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0033】

【図1】図１はこの発明の第１実施形態である冷蔵庫用の冷却装置を示す側面断面図である。

【図2】図２は第１実施形態の冷却装置における熱交換器を示す斜視図である。

【図3】図３は第１実施形態の冷却装置におけるエアーの流れの解析結果を説明するための側面断面図である。

【図4】図４はこの発明の第２実施形態である冷蔵庫用の冷却装置を示す側面断面図である。

【図5】図５は第２実施形態の冷却装置における熱交換器を示す斜視図である。

【図6】図６はこの発明の第３実施形態である冷蔵庫用の冷却装置を示す側面断面図である。

【図7】図７は第３実施形態の冷却装置における熱交換器を示す斜視図である。

【図8】図８は従来の冷蔵庫を模式的に示すブロック図である。

【図9】図９は従来の冷蔵庫用の冷却装置を示す側面断面図である。

【図10】図１０は従来の冷却装置におけるエアーの流れの解析結果を説明するための側面断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0034】

＜第１実施形態＞
図１はこの発明の第１実施形態である冷蔵庫用の冷却装置を示す側面断面図、図２は第１実施形態の冷却装置における熱交換器としてのエバポレータ５を示す斜視図である。

【0035】

両図に示すように、この第１実施形態の冷却装置は、冷蔵庫内に組み付けられ、かつ軸心方向Ｈ１を上下方向（垂直方向）に一致させるように配置されるダクト１と、そのダクト１内に組み付けられる熱交換器としてのエバポレータ５とを基本的な構成要素として備えている。

【0036】

ここで、本発明において、ダクト１の軸心方向Ｈ１とは、ダクト中心軸に平行な方向であり、ダクト１の延びる方向やダクト１の長さ方向に相当するものである。

【0037】

エバポレータ５は、多数のプレートフィン５１を備えている。各プレートフィン５１は、矩形状（長方形状）に形成されており、プレートフィン５１はその長さ方向を前後方向にして、幅方向（左右方向）に等間隔おきに多数並列に配置され、かつ高さ方向に複数段積み重ねるように配置されている。

【0038】

さらに冷媒管５５が、各プレートフィン５１の前後２箇所を貫通するようにして、多数のプレート５１に蛇行状に取り付けられている。

【0039】

このエバポレータ５においては、冷媒管５５の両側端部の曲成部を除く、中間の直管部がフィン群に対し貫通しており、その貫通管部（直管部）５６が前後方向および高さ方向にそれぞれ並んで配置されている。さらに前後方向に並ぶ貫通管部５６は、前後方向に沿って直線上に配置されるとともに、高さ方向に並ぶ貫通管部５６は、高さ方向に沿って直線上に配置されている。

【0040】

なお本実施形態において、エバポレータ５の高さ方向、幅方向、前後方向は、エバポレータ５を基準に設定された方向であり、重力を基準とする方向とは無関係である。例えばエバポレータ５の高さ方向が、重力を基準とする上下方向（垂直方向）に一致しても良いが、一致しなくても良い。極端な場合には、エバポレータ５の前後方向が重力を基準とする垂直方向（上下方向）に一致することもあり、その場合にはエバポレータ５の高さ方向および幅方向は、重力を基準とする水平方向に一致することになる。

【0041】

以上の構成のエバポレータ５がダクト１内に収容されるように組み付けられる。この場合、エバポレータ５が前傾姿勢に配置される。具体的には、エバポレータ５をその高さ方向Ｈ５をダクト１の軸心方向Ｈ１に対し前方に傾斜するように配置する。本実施形態において、ダクト軸心方向Ｈ１に対するエバポレータ５の高さ方向Ｈ５の傾き角度θを９°に設定している。

【0042】

なお本実施形態においては、図１の紙面に向かって「左側」を前方、「右側」を後方としているが、エバポレータ５は前後に対称形状となっているため、本発明において前後方向は入れ替えることが可能であり、本発明においては、図１の紙面に向かって「右側」を前方とし、「左側」を後方としても良い。このため例えば本実施形態においては図１の紙面に向かって、エバポレータ５の上端側を下端側に対し左側（反時計方向）に傾けた状態を前傾姿勢と称しているが、それだけに限られず、本発明においては、図１の紙面に向かって、エバポレータ５の上端側を下端側に対し右側（時計方向）に傾けた状態も前傾姿勢としても良い。つまり本件発明においては、エバポレータ５の高さ方向Ｈ５が、ダクト軸心方向Ｈ１に対し前後方向のいずれかの方向に傾いていれば、前方に傾斜した状態（前傾姿勢）となる。

【0043】

本実施形態では、軸心方向Ｈ１が垂直に配置されるダクト１に対し、エバポレータ５を前傾姿勢に配置しているため、エバポレータ５の後部上側とダクト１の後壁３との間にエアー抜けスペース３５が形成されている。このエアー抜けスペース３５は上方に向かうに従って次第に前後方向の寸法が広くなるように構成されている。

【0044】

さらにエバポレータ５の前部下側とダクト１の前壁２との間にエアー入りスペース２５が形成されている。このエアー入りスペース２５は上方に向かうに従って次第に前後方向の寸法が狭くなるように構成されている。

【0045】

ここで本実施形態においては、ダクト１の前壁２によって、ダクト１におけるエバポレータ（熱交換器）５の前面に対向する壁部が構成されるとともに、ダクト１の後壁３によって、ダクト１におけるエバポレータ（熱交換器）５の後面に対向する壁部が構成されている。

【0046】

また本実施形態において、ダクト１の後壁３におけるエバポレータ５の後面下側に対応する領域は、前方（内方）に突出するように形成されて、後壁内方突出領域３１として形成されている。この後壁内方突出領域３１の前面は、前傾姿勢のエバポレータ５の後面下側に対応して傾斜面に形成されており、その傾斜面によってエバポレータ５の後面下側が閉塞されるように構成されている。ここで本実施形態においては、後壁内方突出領域３１によって閉塞部材が構成されるものである。なお本実施形態においては、ダクト１の後壁３の一部である後壁内容突出領域３１によって、閉塞部材を構成しているが、それだけに限られず、本発明においては、ダクト１とは別の独立部材によって閉塞部材を構成するようにしても良い。

【0047】

さらに本実施形態において、ダクト１の前壁２におけるエバポレータ５の前面上側に対応する領域は、後方（内方）に突出するように形成されて、前壁内方突出領域２１として形成されている。この前壁内方突出領域２１の後面は、前傾姿勢のエバポレータ５の前面上側に対応して傾斜面に形成されており、その傾斜面によってエバポレータ５の前面上側が閉塞されるように構成されている。ここで本実施形態においては、前壁内方突出領域２１によって閉塞部材が構成されるものである。

【0048】

なおエバポレータ５の前面における上記エアー入りスペース２５に対応する位置には、幅方向に沿って連続し、かつ高さ方向に所定の間隔おきに除霜用ヒータ管（ヒータパイプ）６が設置されている。

【0049】

以上の構成の冷却装置は既述した通り、冷蔵庫の後部下側に組み込まれており、ダクト１の上方には送風ファン（図示省略）が配置されている。

【0050】

この冷却装置が組み込まれた冷蔵庫において、送風ファンが回転駆動すると、冷凍室内のエアーＡがダクト１内にその下側から導入されてダクト１内を通過し、その際に、エアーＡがエバポレータ５内を略高さ方向に沿って下側から上側に向けて通過する。そしてエアーＡがエバポレータ５を通過する際に、エバポレータ５内を循環する冷媒との間で熱交換されることにより冷却され、その冷却されたエアーＡがダクト１の上側から放出されて冷蔵庫内の冷凍室／冷蔵室内に導入されるようになっている。

【0051】

以上のように構成された本実施形態の冷却装置によれば、エバポレータ５の高さ方向をダクト１の軸心方向Ｈ１に対し前方に傾斜するように配置しているため、エバポレータ５の高さ方向Ｈ５に沿って直線上に配置される各列の各貫通管部５６において、高さ方向Ｈ５に隣合う２つの貫通管部５のうち下流側の貫通管部５６は上流側の貫通管部５６に対し、ダクト１の軸心（垂直軸）を基準にして前方に少し位置ずれして配置される。このため下流側の貫通管部５６に対し、上流側の貫通管部５６によってエアーＡが遮られてしまうのを抑制でき、下流側の貫通管部５６にも十分にエアーＡが当たるようになる。従って貫通管部５６の位置にかかわらず、全ての貫通管部５６において偏りなく十分にエアーＡが当たるため、全体として十分に熱交換できて、冷却性能を向上させることができる。

【0052】

参考までに、図１に示す本第１実施形態の冷却装置と、上記図９に示す従来の冷却装置とに対し、コンピュータシミュレーションによりエアーの流れをそれぞれ解析した。図３は第１実施形態の冷却装置におけるエアーの流れの解析結果を示し、図１０は従来の冷却装置の解析結果を示す。両図に示す解析結果を比較すると、図３に示す実施形態の冷却装置は、装置全域において各貫通管部５６にエアーＡが強く当たっているのに対し、図１０に示す従来の冷却装置は、上流側に位置する貫通管部１１３にのみ局部的にエアーＡが当たっているのが判る。この解析結果からも明らかなように、本実施形態の冷却装置は、エバポレータ５の全域において偏りなく均等に熱交換できて、高い冷却性能を得ることができる。

【0053】

ここで本実施形態においては既述した通り、エバポレータ５における高さ方向に隣合う２つの貫通管部５６を前後に位置ずれさせるものであるが、高さ方向に隣合う２つの貫通管部５６のうち、下流側に位置する貫通管部５６を、上流側に位置する貫通管部５６に対し、管径（直径）の１／３から管径に相当する分だけ位置をずらせるのが好ましい。

【0054】

具体的には、ダクト１の軸心方向Ｈ１に対するエバポレータ５の高さ方向Ｈ５の傾き角度を「θ」とし、高さ方向に並ぶ貫通管部５６の高さ方向のピッチを「Ｔｐ」とし、冷媒管５（貫通管部５６）の直径（管径）を「Ｔｄ」としたとき、以下の関係式を成立するように調整するのが好ましい。

【0055】

Ｔｄ≧Ｔｐ・ｓｉｎθ≧Ｔｄ／３（Ｔｐ・ｓｉｎθ＝Ｔｄ／３～Ｔｄ）
すなわち高さ方向に隣合う貫通管部５６の前後方向のずれ量（Ｔｐ・ｓｉｎθ）が小さ過ぎる場合には、上流側の貫通管部５６によってエアーＡが遮られて、下流側の貫通管部５６にエアーＡが十分に当たらず、熱交換効率が低下するおそれがあり、好ましくない。一方、ずれ量（Ｔｐ・ｓｉｎθ）が大き過ぎる場合には、エバポレータ５の傾きが大きくなるため、エバポレータ５による前後方向の占有スペースが大きくなり、冷蔵庫の庫内容積を減少させてしまうおそれがあり、好ましくない。従って本発明においては、上記の関係式を成立させることが好ましい。

【0056】

また本実施形態においては、エバポレータ５の後部上側と、ダクト１の後壁３との間にエアー抜けスペース３５を設定しているため、エバポレータ５内を通過するエアーＡがエバポレータ５の後面上側からもエアー抜けスペース３５に抜け出すようになる。このためエバポレータ５内にエアーＡが不用意に滞留するような不具合を確実に防止でき、熱交換効率および冷却性能を一層向上させることができる。

【0057】

さらに本実施形態においては、エバポレータ５の前部下側と、ダクト１の前壁２との間にエアー入りスペース２５を設定しているため、エアー入りスペース２５を介してエバポレータ５の前面からもエアーＡをエバポレータ５内に導入させることができる。このためエバポレータ５の前面におけるエアーＡの取込面積（前面面積）を大きくできて、エバポレータ５内を全体的にバランス良く均等にエアーＡが通過するようになり、熱交換効率および冷却性能をより一層向上させることができる。

【0058】

特にエバポレータ５の前面面積を大きくできることによって、エバポレータ５内での圧力損失を低減できて、冷媒管５５の貫通管部５６のピッチ（パイプピッチ）や、プレートフィン５１のピッチ（フィンピッチ）を小さくできる。例えばフィンピッチを小さくすることによって、フィン数を増加させることができる。従って一般的な冷蔵庫用のエバポレータ５はフィンピッチの最小が５ｍｍ程度であるが、それよりも小さくすることも可能となり、熱交換効率を向上させることができる。またパイプピッチを小さくすることによって、パイプ数（貫通管部数）を増加させることができ、この点からも、熱交換効率を向上させることができる。さらに一般的な冷蔵庫用のエバポレータ５におけるパイプ（冷媒管）はＲ１５であるが、Ｒ１０～Ｒ１５でも圧力損失の問題なしに採用することができる。

【0059】

またエバポレータ５の前面面積を大きくできるため、着霜までの時間を稼ぐことができ、いわゆる着霜耐力を向上させることができる。さらに着霜耐力を向上できるため、この点からもフィンピッチをさらに小さくすることができ、熱交換効率をさらに向上させることができる。

【0060】

また本実施形態においては、ダクト１の後壁２におけるエバポレータ５の下側に対応する領域を前方（内方）に突出させて後壁内方突出領域３１を形成するとともに、その後壁内方突出領域３１によってエバポレータ５の後面下側を閉塞するようにしているため、エバポレータ５内に取り込まれたエアーＡが、エバポレータ５の後面下側から直ぐに抜け出すような不具合を防止でき、エアーＡをエバポレータ５内の全域に偏りなく通過させることができ、この点においても、熱交換効率および冷却性能をより一層確実に向上させることができる。

【0061】

また本実施形態においては、エアー入りスペース２５を介してエバポレータ５の前面側からエアーＡを取り込むようにしているため、除霜用のヒータ管６をエバポレータ５の前面に配置することによって、ヒータ管６から発生する熱をエバポレータ５内の全域に効率良くスムーズに伝達できて、短時間で除霜することができる。もっとも本発明においては、エバポレータ５の前面側以外の位置、例えばエバポレータ５の後面側にヒータ管６を設置するようにしても良い。

【0062】

＜第２実施形態＞
図４はこの発明の第２実施形態である冷蔵庫用の冷却装置を示す側面断面図、図５は第２実施形態の冷却装置における熱交換器としてのエバポレータ５を示す斜視図である。

【0063】

両図に示すようにこの第２実施形態の冷却装置においては、エバポレータ５のプレートフィン５１のうち、上側に配置されるプレートフィン（上側プレートフィン）が後方に延長されて、後方延長部５３が形成されている。そしてその後方延長部５３が、エバポレータ５の後部上側およびダクト１の後壁３間に形成されるスペース（図１のエアー抜けスペース３５に対応するスペース）を埋めるように配置されるとともに、後方延長部５３の後端縁がダクト１の後壁３に接触するように配置されている。

【0064】

本第２実施形態の冷却装置において他の構成は、上記第１実施形態の冷却装置と実質的に同一であるため、同一または相当部分に同一符号を付して重複説明は省略する。

【0065】

またこの第２実施形態の冷却装置においても、上記第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

【0066】

その上さらにこの第２実施形態の冷却装置においては、上側プレートフィン５１を後方に延長しているため、プレートフィン５１におけるエアーＡとの接触面積を増大させることができ、一層熱交換効率および冷却性能をより確実に向上させることができる。

【0067】

なおこの第２実施形態の冷却装置において、上側プレートフィン５１の後方延長部５３には、冷媒管５５の貫通管部５６が設けられていないが、それだけに限られず、本発明においては以下の第３実施形態に示すように後方延長部５３に貫通管部５６を設けるようにしても良い。

【0068】

＜第３実施形態＞
図６はこの発明の第３実施形態である冷蔵庫用の冷却装置を示す側面断面図、図７は第２実施形態の冷却装置における熱交換器としてのエバポレータ５を示す斜視図である。

【0069】

両図に示すようにこの第３実施形態の冷却装置においては、エバポレータ５のプレートフィン５１のうち、上側に配置されるプレートフィン（上側プレートフィン）が後方に延長されて、後方延長部５３が形成されている。そしてその後方延長部５３が、エバポレータ５の後部上側およびダクト１の後壁３間に形成されるスペース（図１のエアー抜けスペース３５に対応するスペース）を埋めるように配置されるとともに、後方延長部５３の後端縁がダクト１の後壁３に対し、近傍にまたは接触状態に配置されている。さらにその後方延長部５３にも冷媒管５５が貫通配置されて、貫通管部５６が設けられている。

【0070】

またエバポレータ５のプレートフィン５１のうち、下側に配置されるプレートフィン（下側プレートフィン）が前方に延長されて、前方延長部５２が形成されている。そしてその前方延長部５２が、エバポレータ５の前部下側およびダクト１の前壁２間に形成されるスペース（図１のエアー入りスペース２５に対応するスペース）を埋めるように配置されるとともに、その前方延長部５２の前端縁がダクト１の前壁２に対し、近傍にまたは接触状態に配置されている。さらにその前方延長部５２にも冷媒管５５が貫通配置されて、貫通管部５６が設けられている。

【0071】

本第３実施形態において他の構成は、上記第１実施形態の冷却装置と実質的に同一であるため、同一または相当部分に同一符号を付して重複説明は省略する。

【0072】

またこの第３実施形態の冷却装置においても、上記第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

【0073】

その上さらにこの第３実施形態の冷却装置においては、所定のプレートフィン５１を前方または後方に延長させるとともに、各延長部５２，５３に貫通管部５６を設けているため、プレートフィン５１におけるエアーＡとの接触面積を増大させつつ、エアーＡとの間でより効果的に熱交換することができ、冷却性能をさらに向上させることができる。

【0074】

なおこの第３実施形態においては、エバポレータ５のプレートフィン５１の前方延長部５２および後方延長部５３に、それぞれ冷媒管５５の貫通管部５６を設けるようにしているが、それだけに限られず、本発明においては、前方延長部５２および後方延長部５３共に貫通管部５６を設けないようにしても良いし、いずれか一方のみに貫通管部５６を設けるようにしても良い。

【0075】

＜変形例＞
なお上記各実施形態においては、ダクト１の軸心方向Ｈ１が垂直方向（上下方向）に沿って配置される冷却装置を例に挙げて説明したが、それだけに限られず、本発明は、ダクト１の軸心方向Ｈ１が垂直方向以外の向きに配置される冷却装置にも適用することができる。例えばダクト１がその軸心方向Ｈ１を水平方向に沿って配置される冷却装置にも採用することができる。その場合には、エバポレータ５の高さ方向Ｈ５が水平軸（ダクト軸心方向Ｈ１）に対し前方（上方または下方）に傾斜するように配置されることとなる。

【0076】

また上記実施形態においては、本発明の冷却装置を冷蔵庫に適用する場合を例に挙げて説明したが、それだけに限られず、本発明の冷却装置は冷蔵庫以外の冷却機器にも適用することができる。例えば本発明の冷却装置は、冷凍／冷蔵ショーケース、自動販売機、業務用冷凍冷蔵機器等にも適用することができる。

【0077】

また上記実施形態においては、熱交換器として、プレートフィンが高さ方向に分割されるタイプのエバポレータを用いる場合を例に挙げて説明したが、それだけに限られず、本発明は、高さ方向に連続するプレートフィンが幅方向に並列に配置されたエバポレータ、例えばドッグボーン形式のエバポレータを用いることもできる。

【産業上の利用可能性】

【0078】

この発明の冷却装置は、一般家庭用の冷蔵庫、冷凍／冷蔵ショーケース、自動販売機、業務用の冷凍／冷蔵機器等の冷却装置として好適に利用することができる。

【符号の説明】

【0079】

１：ダクト
２：前壁（熱交換器の前面に対向する壁部）
２５：エアー入りスペース
３：後壁（熱交換器の後面に対向する壁部）
３１：後壁内方突出領域（閉塞部材）
３５：エアー抜けスペース
５：エバポレータ（熱交換器）
５１：プレートフィン
５２：前方延長部
５３：後方延長部
５５：冷媒管
５６：貫通管部
６：ヒータ管
Ａ：エアー
Ｈ１：ダクトの軸心方向
Ｈ５：エバポレータの高さ方向
Ｔｄ：冷媒管の直径
Ｔｐ：冷媒管（貫通管部）の高さ方向のピッチ
θ：傾き角度

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】