JP2022070051A - 熱交換器および冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】本開示は、冷媒により蓄冷材を効率よく冷却することができ、冷却された蓄冷材により省エネを図ることができる熱交換器を提供する。【解決手段】互いに間隔をおいて形成された扁平管４１からなる冷媒導通部材４０と、冷媒導通部材４０の隣接する扁平管４１の間隙に配置され蓄冷材５１が封入された蓄冷材容器５２と、扁平管４１の他の間に形成され空気が流れる空気流路５０と、空気流路５０に設けられたフィン５４と、を備え、蓄冷材容器５２は、可撓性を有する金属材料により形成されており、蓄冷材容器５２は、各扁平管４１の間隙に圧入して各扁平管４１に密着して固定されている。【選択図】図３

Description

本開示は、蓄冷機能を有する熱交換器および冷蔵庫に関する。

特許文献１は、冷蔵庫を開示する。この冷蔵庫は、圧縮機の運転で貯蔵室を冷却する冷却器と、冷却器を収納する冷却室を有し、蓄冷材は冷却器に接触又は近接配置して、冷却器と蓄冷材の冷熱で貯蔵室を冷却することにより、食品出し入れ時の負荷投入時に、蓄熱材と冷却器の冷熱による冷却量で冷却する。これにより、貯蔵室内の温度上昇を低減し、圧縮機の駆動回転数を、従来より低回転で運転しながら冷却するので、圧縮機の高回転による運転を抑制しながら、冷却性能を向上させることにより、エネルギー効率の向上を図ることができる。

特開２０１７－１７２８４８号公報

本開示は、冷媒により蓄冷材を効率よく冷却することができ、冷却された蓄冷材により省エネを図ることができる熱交換器および冷蔵庫を提供する。

本開示における熱交換器は、互いに間隔をおいて形成された扁平管からなる冷媒導通部材と、前記冷媒導通部材の隣接する前記扁平管の間隙に配置され蓄冷材が封入された蓄冷材容器と、前記扁平管の他の間に形成され空気が流れる空気流路と、前記空気流路に設けられたフィンと、を備えた熱交換器において、前記蓄冷材容器は、可撓性を有する金属材料により形成されており、前記蓄冷材容器は、前記各扁平管の間隙に圧入して前記各扁平管に密着して固定されていることを特徴とする。

本開示における熱交換器は、扁平管に蓄冷材容器を密着させることにより、扁平管から蓄冷材に至る熱抵抗を低減させることができ、扁平管を流れる冷媒により、効率よく蓄冷材を冷却することができる。そのため、冷却された蓄冷材により省エネを図ることができる。

実施の形態１における冷蔵庫の概略を示す概略断面図 実施の形態１の冷蔵用熱交換器を示す斜視図 実施の形態１の冷蔵用熱交換器を示す平面図 実施の形態１の冷蔵用熱交換器を示す正面図 実施の形態１の扁平管と蓄冷材との接触状態を示す図 実施の形態１の制御構成を示すブロック図 デマンドレスポンスに対応する動作を示すグラフ 実施の形態２の冷蔵用熱交換器を示す平面図 実施の形態２の蓄冷材部分を示す斜視図 実施の形態２の扁平管と蓄冷材との接触状態を示す図 実施の形態２の蓄冷材部分の他の例を示す斜視図 実施の形態３の蓄冷材部分を示す斜視図 実施の形態３の扁平管と蓄冷材との接触状態を示す図

（本開示の基礎となった知見等）
発明者らが本開示に想到するに至った当時、蓄冷材を、圧縮機の運転で貯蔵室を冷却する冷却器に接触又は近接配置して、冷却器と蓄冷材の冷熱で貯蔵室を冷却することにより、食品出し入れ時の負荷投入時に、蓄冷材と冷却器の冷熱による冷却量で冷却する技術があった。
しかしながら、従来の技術では、蓄冷材は、樹脂製ケースで構成されており、冷却器の側部で冷却室の両側壁との間のスペースに配置されているので、冷媒配管と蓄冷材との接触面積が少なく、しかも、蓄冷材が樹脂製ケースで構成されているため、蓄冷材と冷却器との間の熱抵抗が大きいことから、冷媒により効率よく蓄冷材を冷却することができない。そのため、蓄冷材を冷やすための熱交換効率が低く、圧縮機の運転時間が長く必要で、省エネを図ることができないという課題を発明者らは発見し、その課題を解決するために、本開示の主題を構成するに至った。
そこで本開示は、冷媒により蓄冷材を効率よく冷却することができ、冷却された蓄冷材により省エネを図ることができる熱交換器および冷蔵庫を提供する。

以下、図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明、または、実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が必要以上に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図していない。

（実施の形態１）
以下、図１～図７を用いて、実施の形態１を説明する。
［１－１．構成］
［１－１－１．冷蔵庫の構成］
図１は、本発明に係る冷蔵庫の概略を示す概略断面図である。
図１に示すように、冷蔵庫１は、箱型の本体１０を備えている。本体１０の上下方向略中央部には、本体１０の内部空間を仕切る仕切板１１が設けられている。仕切板１１の上方側は、冷蔵室１２とされ、仕切板１１の下方側は、冷凍室１３とされている。
冷蔵室１２の前面には、冷蔵室扉１４が開閉自在に設けられ、冷凍室１３の前面には、冷凍室扉１５が開閉自在に設けられている。

冷蔵室１２の後部には、上下方向に延在する冷蔵用ダクト２０が設けられている。冷凍室１３の後部には、上下方向に延在する冷凍用ダクト２１が設けられている。冷蔵用ダクト２０の内部には、本発明の熱交換器としての冷蔵用熱交換器２２が収容されている。
冷蔵用熱交換器２２の上方には、冷蔵用ファン２３が配置されている。そして、冷蔵用ファン２３を駆動することで、冷蔵室１２の内部空気は、冷蔵用ダクト２０の下方から吸い込まれ、冷蔵用熱交換器２２を通って熱交換した後、冷蔵用ダクト２０の上方から冷蔵室１２の内部に吹き出されるように構成されている。

冷凍用ダクト２１の内部には、冷凍用熱交換器２４が収容されている。冷凍用熱交換器２４の上方には、冷凍用ファン２５が配置されている。そして、冷凍用ファン２５を駆動することで、冷凍室１３の内部空気は、冷凍用ダクト２１の下方から吸い込まれ、冷凍用熱交換器２４を通って熱交換した後、冷凍用ダクト２１の上方から冷凍室１３の内部に吹き出されるように構成されている。
冷凍用ダクト２１より下方には、ヒータ２６が配置されている。

本体１０の後部上方には、圧縮機３０が設置されている。圧縮機３０には、凝縮器３１が冷媒配管３２を介して接続されている。凝縮器３１には、三方弁３３が接続されており、三方弁３３には、冷蔵用熱交換器２２が膨張機構３４を介して接続されている。
また、三方弁３３には、冷凍用熱交換器２４が膨張機構３５を介して接続されている。
そして、圧縮機３０、凝縮器３１、三方弁３３、膨張機構３４および冷蔵用熱交換器２２を冷媒が順次循環する冷蔵用冷媒サイクルが形成されるとともに、圧縮機３０、凝縮器３１、三方弁３３、膨張機構３５および冷凍用熱交換器２４を冷媒が順次循環する冷凍用冷媒サイクルが形成される。
冷蔵用冷媒サイクルと、冷凍用冷媒サイクルとは、三方弁３３を切り替えることで、切り替えが可能となっている。

［１－１－２．冷蔵用熱交換器２２の構成］
次に、冷蔵庫１に搭載される冷蔵用熱交換器２２の構成について説明する。
図２は、実施の形態１の冷蔵用熱交換器２２を示す斜視図である。図３は、実施の形態１の冷蔵用熱交換器２２を示す平面図である。図４は、実施の形態１の冷蔵用熱交換器２２を示す正面図である。

図２から図４に示すように、冷蔵用熱交換器２２は、冷媒が流れる冷媒導通部材４０を備えている。冷媒導通部材４０は、略四角形状の複数の通路が連続して配列された多孔扁平管で構成されている。
冷媒導通部材４０は、所定間隔をもって略平行に形成された複数の扁平管４１と、これら各扁平管４１の端部を接続する曲成部４２と、を備えて蛇行状に形成されている。
本実施の形態においては、後述するヘッダ間に扁平管４１は、６つで構成されている。
なお、扁平管４１の数はこれに限定されるものではなく、任意に設定可能である。
また、各扁平管４１と曲成部４２が一体で、１本の扁平管４１を蛇行させてヘッダ間に形成してもよい。

また、扁平管４１および曲成部４２は、本実施形態においては、上下方向に３つの上部領域４３、中部領域４４、下部領域４５に分割されている。
なお、本実施の形態においては、上下方向に３つの領域に分割するようにしたが、上下方向に２つの領域、または４つ以上の領域に分割するようにしてもよい。

最も外側に位置する扁平管４１の一端部には、上下に延在する入口側ヘッダ４６および出口側ヘッダ４７がそれぞれ設けられている。
入口側ヘッダ４６および出口側ヘッダ４７は、冷媒導通部材４０の端面から突出しないように取付けられている。すなわち、入口側ヘッダ４６および出口側ヘッダ４７の端面は、冷媒導通部材４０の扁平管４１の外面と面一とされている。これにより、冷媒導通部材４０の厚さ寸法を低減させることができ、冷蔵用ダクト２０の内部に冷媒導通部材４０を収容した場合に、冷蔵用ダクト２０の内部スペースを小さくすることができる。その結果、冷蔵室１２の内部空間を大きくすることができる。

本実施の形態においては、入口側ヘッダ４６の上部から冷媒が流入するように構成されており、出口側ヘッダ４７の下部から冷媒が流出するように構成されている。
なお、入口側ヘッダ４６および出口側ヘッダ４７は、扁平管４１の異なる端部にそれぞれ設け、入口側ヘッダ４６と出口側ヘッダ４７とが冷媒導通部材４０の両側に配置されるようにしてもよい。また、入口側ヘッダ４６の冷媒入口は、上方ではなく下方に設けるようにしてもよいし、出口側ヘッダ４７の冷媒出口は、下方ではなく上方に設けるようにしてもよい。

図２に示すように、入口側ヘッダ４６の上部領域４３と中部領域４４との境界に相当する位置には、仕切板４８が設けられている。入口側ヘッダ４６の中部領域４４と下部領域４５に相当する位置は、連通している。
出口側ヘッダ４７の中部領域４４と下部領域４５との境界に相当する位置には、仕切板４９が設けられている。出口側ヘッダ４７の上部領域４３と中部領域４４に相当する位置は、連通している。

入口側ヘッダ４６の上部から流入した冷媒は、冷媒導通部材４０の上部領域４３の内部を通って、出口側ヘッダ４７に流れる。出口側ヘッダ４７に流れた冷媒は、冷媒導通部材４０の中部領域４４に流入して入口側ヘッダ４６に流れ、入口側ヘッダ４６を介して下部領域４５を流れた後、出口側ヘッダ４７の下部から流出される。
すなわち、冷媒導通部材４０は、その幅方向（図４において上下方向）を冷蔵用ダクト２０内の空気の流れ方向に指向するように配置され、冷媒導通部材４０を流れる冷媒は、空気の流れ方向に対して直交する方向に流れる。

冷媒導通部材４０の各扁平管４１の間には、空気流路５０と、蓄冷材５１が封入された蓄冷材容器５２と、が交互に配列されている。
本実施の形態においては、最外部と中央部に空気流路５０が形成され、各空気流路５０の間に蓄冷材容器５２が配置される。
空気流路５０の内部には、扁平管４１に対して所定角度で傾斜されジグザグ状に折り曲げて連続して設けられたフィン５４が配列されており、これらフィン５４により、空気流路５０の内部に、断面形状略三角形状の空気流路５０が連続して形成される。
なお、断面形状が矩形状の空気流路が連続して形成されていてもよい。
空気流路５０は、冷蔵用ダクト２０の上下方向に沿うように、上下方向（重力方向）に形成される。

これにより、冷蔵用ダクト２０の下方から上方に向かって流れる庫内空気は、空気流路５０を流れ、このとき、冷媒導通部材４０の内部を流れる冷媒と熱交換を行い、所定温度に冷却されるように構成されている。また、冷媒導通部材４０の内部を流れる冷媒と、蓄冷材５１とも熱交換を行うことで、蓄冷材５１も所定温度に冷却されるように構成されている。

本実施の形態においては、蓄冷材容器５２は、例えば、アルミニウムなどの金属材料の薄膜部材により構成されている。蓄冷材容器５２は、可撓性を有し、変形が可能となっている。蓄冷材容器５２の厚さ寸法は、各扁平管４１の間隙と略同一の寸法を有するように構成されている。
そして、蓄冷材容器５２を扁平管４１の間隙に圧入することで、蓄冷材容器５２が各扁平管４１の面に密着することになり、これにより、蓄冷材容器５２を扁平管４１の間に保持することが可能となっている。

この場合に、扁平管４１の曲成部４２と反対側の端部は、開放されているため、扁平管４１の間隙に蓄冷材容器５２を圧入した場合に、扁平管４１の開放側端部に対して開く方向に力が働く。扁平管４１の間隙が拡開してしまうと、蓄冷材容器５２を保持する力が弱くなり、蓄冷材容器５２を扁平管４１の間隙に保持できず、蓄冷材容器５２が落下するおそれがある。

そのため、本実施の形態においては、扁平管４１の開放側端部には、当該開放側端部の拡開を防止するための拘束部材５５が設けられている。拘束部材５５としては、例えば、針金のようなワイヤ状の部材が用いられる。なお、その他、拘束部材５５として、扁平管４１の端面に固着される板状部材を用いるようにしてもよい。
また、蓄冷材容器５２の落下を防止するため、扁平管４１の間隙の下部に底板などを設けるようにしてもよい。

蓄冷材５１は、約３℃に冷却される冷蔵室１２内の低温室（約－３℃）を冷却する必要があるので、融点が－３℃よりも低い蓄冷材５１、例えば、融点が－５℃から－１５℃の蓄冷材５１が使用される。
この場合、蓄冷材５１としては、水と、ゲル剤と、保存料と、着色料とを混合したものが用いられるため、蓄冷材容器５２が金属材料で形成されていると、水により腐食するおそれがある。そのため、一般には、蓄冷材容器５２の内面には、樹脂などの耐食層５６が設けられている。
ここで、従来から、例えば、空気調和装置に蓄冷材を設け、蓄冷材の冷却により空気調和装置の効率よく運転することが行われているが、空気調和装置の場合には、比較的高い温度で蓄冷材を冷却するため、本実施の形態のように氷点下の蓄冷材を用いる必要がない。このような空気調和装置における蓄冷材の場合には、一般に、パラフィン系の蓄冷材が用いられるため、蓄冷材容器の内面に、耐食層は不要である。

そして、このように蓄冷材５１および蓄冷材容器５２を構成することで、図５に示すように、扁平管４１には、蓄冷材容器５２、耐食層５６、蓄冷材５１の順序で接することになり、扁平管４１に密着する蓄冷材容器５２により、扁平管４１から蓄冷材５１に至る熱抵抗を低減させることができ、扁平管４１を流れる冷媒により、効率よく蓄冷材５１を冷却することができる。
なお、前述の空気調和装置に用いられる蓄冷材の場合は、耐食層が不要であるため、本実施の形態のように、熱抵抗の低減を必要以上に考慮する必要はない。

また、本実施の形態においては、フィン５４の下端は、冷媒導通部材４０の下端よりも下方に位置している。これにより、庫内空気と冷媒とが熱交換した際に、着霜や結露などで発生する水をフィン５４の下端に集めることができ、排水性を高めることが可能となる。
なお、フィン５４の上端を冷媒導通部材４０の上端より上方に位置させるようにしてもよい。これにより、フィン５４が冷媒により冷却されていることから、庫内空気の熱交換効率を高めることができる。

［１－１－３．制御構成の説明］
図６は、実施の形態１の制御構成を示すブロック図である。
図６に示すように、冷蔵庫１は、制御部６０を備えている。制御部６０は、例えば、ＣＰＵやＭＰＵなどのプログラムを実行するプロセッサおよびＲＯＭ、ＲＡＭなどのメモリを備え、プロセッサが、メモリに記憶された制御プログラムを読み出して処理を実行するように、ハードウェア及びソフトウェアの協働により各種処理を実行する。
制御部６０は、冷蔵室温センサ６１および冷凍室温センサ６２の検出温度に基づいて、圧縮機３０、冷蔵用ファン２３、冷凍用ファン２５、三方弁３３およびヒータ２６を制御する。

［１－２．動作］
以上のように構成された冷蔵庫１について、その動作を以下説明する。
［１－２－１．冷却動作］
まず、圧縮機３０を駆動することにより、冷媒を凝縮器３１に送り、三方弁３３を切り替えることで、冷却器として作用する冷蔵用熱交換器２２または冷凍用熱交換器２４のいずれかに冷媒を送る。
冷蔵用熱交換器２２に送られた冷媒は、冷媒導通部材４０の入口側ヘッダ４６から流入して上部領域４３の内部を流れる。出口側ヘッダ４７に流れた冷媒は、出口側ヘッダ４７を介して中部領域４４を流れ、入口側ヘッダ４６に送られ、入口側ヘッダ４６を介して下部領域４５を流れる。下部領域４５を流れた冷媒は、出口側ヘッダ４７から流出して、圧縮機３０に戻される。

冷媒導通部材４０の内部を冷媒が流れている状態で、冷蔵用ファン２３を駆動することで、冷蔵室１２の庫内空気が冷蔵用ダクト２０の下方から上方に流れる際に、冷蔵用熱交換器２２の空気流路５０を通過する。
これにより、冷蔵室１２の庫内空気が冷媒導通部材４０を流れる冷媒と熱交換して冷却される。
この場合に、冷媒導通部材４０を流れる冷媒により、蓄冷材５１も一緒に冷却される。

冷凍用熱交換器２４に送られた冷媒は、冷凍用ファン２５を駆動することで、冷凍用ダクト２１の下方から上方に流れる庫内空気と熱交換し、冷媒により冷却された冷媒は、冷凍室１３に戻される。

［１－２－１．デマンドレスポンス制御動作］
次に、例えば、夏季など電力消費が多くなる時期にデマンドレスポンス（DR：DemandResponse）に対応する制御について説明する。デマンドレスポンスとは、社会全体の電力消費がピークを迎えるタイミング（例えば、夏季の１４時頃）に、電力会社からの要請に応じて工場や家庭の電力消費を抑制することで、社会全体の電力消費のピークを減らす仕組みである。
図７は、デマンドレスポンスに対応する動作を示すグラフである。
本実施の形態においては、例えば、夏季の１４時頃に電力消費のピークを迎える状態を例に説明する。
本実施の形態の制御は、電力消費のピークである１４時の前後１時間の時間帯で圧縮機３０を停止する制御である。

冷蔵庫１が、電力消費を抑えることを要求するデマンドレスポンス信号を電力会社等の外部のサーバから１１時に受信したとする。本実施の形態において、デマンドレスポンス信号を受信した機器は、２時間後に電力消費を抑える動作に切り替える必要があるとする。まず、１３時に圧縮機３０を停止すると想定して、２時間前の１１時に外部より指示が来てから、制御を開始する。
デマンドレスポンス信号を冷蔵庫１が受信すると、冷蔵庫１はデマンドレスポンス制御を開始する。具体的には、制御部６０は、１１時に三方弁３３を切り替えて、冷凍用熱交換器２４に冷媒が流れるように制御する。
この状態で、圧縮機３０を駆動することで、圧縮機３０から吐出された冷媒は、凝縮器３１、膨張機構３５を通り、冷凍用熱交換器２４に送られる。冷凍用熱交換器２４に送られた冷媒は、冷凍用熱交換器２４で庫内空気と熱交換して冷凍室１３の内部を所定温度に冷却する。
なお、この場合の所定温度は、通常、設定される庫内温度より低く設定される。本実施の形態においては、例えば約－１９℃から約－２４℃まで冷却するように制御される。

冷凍室１３の冷却が完了したら、制御部６０は、三方弁３３を切り替えて、冷蔵用熱交換器２２に冷媒が流れるように制御する。
この状態で、圧縮機３０を駆動することで、圧縮機３０から吐出された冷媒は、凝縮器３１、膨張機構３４を通り、冷蔵用熱交換器２２に送られる。冷蔵用熱交換器２２に送られた冷媒は、冷蔵用熱交換器２２で庫内空気と熱交換して冷蔵室１２の内部を所定温度に冷却する。この冷蔵室１２の冷却と同時に、冷蔵用熱交換器２２を流れる冷媒により、蓄冷材５１が冷却され、蓄冷材５１の蓄冷が行われる。

デマンドレスポンス信号を冷蔵庫１が受信してから２時間が経過すると（本実施の形態の場合は１３時）、制御部６０は、１３時になったら圧縮機３０を停止させる。圧縮機３０を停止させることで、冷蔵庫１は電力消費を抑える動作を実行することになる。
この状態で、冷蔵室１２の温度は、蓄冷材５１の冷却能力により、ほぼ一定の温度に保持することができ、冷凍室１３の温度は、徐々に上昇するがデマンドレスポンス制御が終了する１５時でも、適正な温度に保持することができる。

［１－３．効果等］
以上述べたように、本実施の形態においては、互いに間隔をおいて形成された扁平管４１からなる冷媒導通部材４０と、冷媒導通部材４０の隣接する扁平管４１の間隙に配置され蓄冷材５１が封入された蓄冷材容器５２と、扁平管４１の他の間に形成され空気が流れる空気流路５０と、空気流路５０に設けられたフィン５４と、を備え、蓄冷材容器５２は、可撓性を有する金属材料により形成されており、蓄冷材容器５２は、各扁平管４１の間隙に圧入して各扁平管４１に密着して固定されている。
これにより、扁平管４１に金属材料からなる蓄冷材容器５２を密着させることにより、扁平管４１から蓄冷材５１に至る熱抵抗を低減させることができ、扁平管４１を流れる冷媒により、効率よく蓄冷材５１を冷却することができる。そのため、蓄冷材５１を冷却器で冷やすための圧縮機３０の運転時間が短くなり、省エネを図ることができる。さらに、蓄冷材５１と冷却器とが効率よく熱交換することで、冷却器の熱交換効率が向上し、冷凍サイクルにおける冷却効率をよくすることができるため、圧縮機３０の運転時間をさらに短くでき、さらなる省エネを図ることができる。

また、本実施の形態においては、各扁平管４１の間隙における開放側端部に、間隙の拡開防止用の拘束部材５５が設けられている。
これにより、各扁平管４１の間隙に蓄冷材容器５２を圧入させて密着保持させる際に、蓄冷材容器５２により各扁平管４１の間隙の開放側端部が拡開してしまうことを防止することができる。そのため、蓄冷材容器５２を確実に保持することができ、蓄冷材容器５２の落下を防止することができる。

（実施の形態２）
［２－１．構成］
次に、本発明の実施の形態２について、説明する。
図８は、本発明の実施の形態２を示す平面図である。図９は、蓄冷材容器５２と蓄冷材収納容器を示す斜視図である。
図８および図９に示すように、本実施の形態においては、蓄冷材容器５２を保持する手段として、蓄冷材収納容器５７を用いるようにしたものである。
蓄冷材収納容器５７は、アルミニウムなどの金属材料からなる箱型の容器であり、蓄冷材収納容器５７の上部には、開口５８が形成されている。
蓄冷材収納容器５７は、フィン５４と同一の材料で構成することで、扁平管４１とフィン５４とを熱溶着する工程で、蓄冷材収納容器５７も一緒に熱溶着して、扁平管４１の間隙部分に固定することが可能である。

蓄冷材容器５２は、実施の形態１と同様に、例えば、アルミニウムなどの金属材料の薄膜部材により構成されている。蓄冷材容器５２は、可撓性を有し、変形が可能となっている。蓄冷材容器５２の厚さ寸法は、蓄冷材収納容器５７の内側の幅寸法と略同一の寸法を有するように構成されている。
そして、蓄冷材容器５２を開口５８を介して蓄冷材収納容器５７の内側に圧入することで、蓄冷材容器５２が蓄冷材収納容器５７の内面に密着することになる。
なお、その他の構成は、実施の形態１と同様であるので、同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。

［２－２．効果等］
そして、このように蓄冷材５１、蓄冷材容器５２、蓄冷材収納容器５７を構成することで、図１０に示すように、扁平管４１には、蓄冷材収納容器５７、蓄冷材容器５２、耐食層５６、蓄冷材５１の順序で接することになり、扁平管４１に密着する蓄冷材収納容器５７および蓄冷材容器５２により、扁平管４１から蓄冷材５１に至る熱抵抗を低減させることができ、扁平管４１を流れる冷媒により、効率よく蓄冷材５１を冷却することができる。
そのため、蓄冷材５１を冷媒で冷やすための圧縮機３０の運転時間が短くなり、省エネを図ることができる。さらに、蓄冷材５１と冷却器が効率よく熱交換することで、冷却器の熱交換能力が向上し、冷凍サイクルにおける冷却効率を良くすることができるため、圧縮機３０の運転時間をさらに短くでき、さらなる省エネを図ることができる。

なお、実施の形態２では、蓄冷材収納容器５７の開口５８を上方に形成するようにしたが、例えば、図１１に示すように、蓄冷材収納容器５７の側面に開口５８を形成し、蓄冷材収納容器５７の横方向から蓄冷材容器５２を挿入するようにしてもよい。

（実施の形態３）
［３－１．構成］
次に、本発明の実施の形態３について、説明する。
図１２は、本発明の実施の形態３を示す平面図である。
図１２に示すように、本実施の形態においては、蓄冷材容器５２を樹脂材料により形成し、この蓄冷材容器５２の内部に蓄冷材５１を封入するようにしたものである。樹脂としては、例えば、ＡＢＳ樹脂などが用いられる。
蓄冷材容器５２を樹脂材料により形成しているので、実施の形態１および２のように、蓄冷材容器５２は、変形しない構成となっている。また、蓄冷材容器５２は、樹脂材料により形成されているので、蓄冷材５１に含まれる水分による腐食のおそれはないことから、耐食層は設けられていない。
本実施の形態においては、蓄冷材容器５２は、接着剤５９により扁平管４１の間隙に固定される。
なお、その他の構成は、実施の形態１および実施の形態２と同様であるので、同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。

［３－２．効果等］
そして、このように蓄冷材５１および蓄冷材容器５２を構成することで、図１３に示すように、扁平管４１には、接着剤５９、蓄冷材容器５２、蓄冷材５１の順序で接することになる。扁平管４１に接着剤５９を介して密着する蓄冷材容器５２により、前記実施の形態１または２のように金属材料からなる蓄冷材容器５２を用いる場合に比較するとやや効果は劣るものの、扁平管４１から蓄冷材５１に至る熱抵抗を低減させることができ、扁平管４１を流れる冷媒により、効率よく蓄冷材５１を冷却することができる。
そのため、蓄冷材５１を冷媒で冷やすための圧縮機３０の運転時間が短くなり、省エネを図ることができる。さらに、蓄冷材５１と冷却器が効率よく熱交換することで、冷却器の熱交換能力が向上し、冷凍サイクルにおける冷却効率を良くすることができるため、圧縮機３０の運転時間をさらに短くでき、さらなる省エネを図ることができる。

以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態１から実施の形態３を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用できる。また、上記実施の形態１から実施の形態３で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。

本開示は、冷媒により蓄冷材を効率よく冷却することができ、また、冷却された蓄冷材により庫内空気の冷却を行うことで、省エネを図ることができる冷蔵庫に適用可能である。

１ 冷蔵庫
１０ 本体
１１ 仕切板
１２ 冷蔵室
１３ 冷凍室
１４ 冷蔵室扉
１５ 冷凍室扉
２０ 冷蔵用ダクト
２１ 冷凍用ダクト
２２ 冷蔵用熱交換器
２３ 冷蔵用ファン
２４ 冷凍用熱交換器
２５ 冷凍用ファン
２６ ヒータ
３０ 圧縮機
３１ 凝縮器
３２ 冷媒配管
３３ 三方弁
３４ 膨張機構
３５ 膨張機構
４０ 冷媒導通部材
４１ 扁平管
４２ 曲成部
４３ 上部領域
４４ 中部領域
４５ 下部領域
４６ 入口側ヘッダ
４６ａ 冷媒入口
４７ 出口側ヘッダ
４７ａ 冷媒出口
４８ 仕切板
４９ 仕切板
５０ 空気流路
５１ 蓄冷材
５２ 蓄冷材容器
５４ フィン
５５ 拘束部材
５６ 耐食層
５７ 蓄冷材収納容器
５８ 開口
５９ 接着剤
６０ 制御部

Claims (5)

1. 互いに間隔をおいて形成された扁平管からなる冷媒導通部材と、
   前記冷媒導通部材の隣接する前記扁平管の間隙に配置され蓄冷材が封入された蓄冷材容器と、
   前記扁平管の他の間に形成され空気が流れる空気流路と、
   前記空気流路に設けられたフィンと、を備えた熱交換器において、
   前記蓄冷材容器は、可撓性を有する金属材料により形成されており、
   前記蓄冷材容器は、前記各扁平管の間隙に圧入して前記各扁平管に密着して固定されていることを特徴とする熱交換器。
2. 前記各扁平管の間隙における開放側端部に、前記間隙の拡開防止用の拘束部材が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
3. 互いに間隔をおいて形成された扁平管からなる冷媒導通部材と、
   前記冷媒導通部材の隣接する前記扁平管の間隙に配置され蓄冷材が封入された蓄冷材容器と、
   前記扁平管の他の間に形成され空気が流れる空気流路と、
   前記空気流路に設けられたフィンと、を備えた熱交換器において、
   前記蓄冷材容器を収容する蓄冷材収納容器を備え、
   前記蓄冷材収納容器は、前記扁平管の間隙に固定されており、
   前記蓄冷材容器は、可撓性を有する金属材料により形成されており、
   前記蓄冷材容器は、前記蓄冷材収納容器の内側に圧入して前記蓄冷材収納容器に密着して固定されていることを特徴とする熱交換器。
4. 互いに間隔をおいて形成された扁平管からなる冷媒導通部材と、
   前記冷媒導通部材の隣接する前記扁平管の間隙に配置され蓄冷材が封入された蓄冷材容器と、
   前記扁平管の他の間に形成され空気が流れる空気流路と、
   前記空気流路に設けられたフィンと、を備えた熱交換器において、
   前記蓄冷材容器は、樹脂材料により形成されており、
   前記蓄冷材容器は、前記扁平管の間隙に接着剤により前記各扁平管に密着して固定されていることを特徴とする熱交換器。
5. 請求項１から請求項４に記載の熱交換器を搭載したことを特徴とする冷蔵庫。

Images