(57)【要約】【課題】除霜装置の熱を、冷却器の各区間に効率よく供給できる冷却装置を提供する。【解決手段】複数の冷却フィン３と冷却フィン３を貫通する冷媒管４とからなる冷却器２と、管と管の両端を覆う栓１２と管の内部に複数の線径からなる巻回加工した発熱体を設置し、冷却器２の各区間の着霜量に応じて、各区間に単位長さ当りの発熱量を設定した除霜装置５を具備した冷却装置１とすることにより、効率よく冷却器２へ熱を供給することとなり、除霜効率を向上させることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の冷却フィンと前記冷却フィンを貫通する冷媒管とからなる冷却器と、管と前記管の両端を覆う栓と前記管の内部に複数の線径からなる巻回加工した発熱体を設置し、前記冷却器の各区間の着霜量に応じて、各区間に単位長さ当りの発熱量を設定した除霜装置を具備した冷却装置。
【請求項２】
前記除霜装置において、発熱体は線径の異なる同じ材料を、電気的に接続した請求項１に記載の冷却装置。
【請求項３】
前記除霜装置において、線径の大きい発熱体の巻回間隔は、線径の小さい発熱体の巻回間隔より小さく設定した請求項１または２に記載の冷却装置。
【請求項４】
断熱空間で形成される物品貯蔵室と、圧縮機、凝縮器、減圧装置、冷却装置を、配管を介して環状に連結した冷凍サイクルと、前記冷却装置による冷却気流を前記物品貯蔵室内に送り込む送風機と、を具備した物品貯蔵装置において、前記冷却装置を、請求項１から３のいずれか一項に記載の冷却装置とした物品貯蔵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、除霜装置を備えた冷却装置、およびその冷却装置を具備する物品貯蔵装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
物品貯蔵装置として代表される冷蔵庫には、除霜装置としてヒータを具備した冷却器が搭載されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図４は、特許文献１に記載された冷蔵庫の要部断面図である。
【０００４】
以下、図４に基づき、従来の冷却器について説明する。
【０００５】
図４において、冷蔵庫１３は、最下部に冷凍室１４が配置され、冷凍室１４の前面には、冷凍室扉１５が設けられている。また、冷凍室１４の上方に冷蔵室１６が配置され、冷蔵室１６の前面に冷蔵室扉１７が設けられている。さらに、冷蔵庫本体の下部後方には、冷却器１８と、冷却器１８の下方に配置された除霜装置としてのガラス管ヒータ１９と、冷却器１８の上部に位置するファン２０が設けられている。
【０００６】
以上のように構成された冷蔵庫について、以下その動作を説明する。
【０００７】
冷却器１８内を流通する冷媒により冷却器１８が冷却され、ファン２０の作動により冷凍室１４および冷蔵室１６が冷却される。ここで、冷却器１８で熱交換される空気は、冷凍室扉１５や冷蔵室扉１６の開閉に伴って流入した高温外気や、冷凍室１４あるいは冷蔵室１６の保存食品に含まれる水分の蒸発等によって高湿化された空気であることから、低温である冷却器１８には、前述の高湿空気に含まれる水分が霜となって着霜し、堆積する。
【０００８】
したがって、霜の堆積量が増加すると、冷却器１８の表面と熱交換する空気との伝熱が阻害されるとともに、通風抵抗となって風量が低下し、これに伴って熱通過率が低下し、冷却不足が発生する。
【０００９】
そこで、冷却不足となる前にガラス管ヒータ１９に通電し、放射熱により冷却器１８を暖め除霜する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００２−５５５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、前記従来の構成では、ガラス管ヒータの発熱量は、各区間においてほぼ均一であるため、冷却器の各区間の着霜量が異なり、着霜量が多く、多くの発熱量が除霜に必要な区間と、着霜量が少なく、少ない発熱量で除霜可能な区間がある場合、少ない発熱量で除霜可能な区間が除霜終了しているにもかかわらず、多くの発熱量が除霜に必要な区間が除霜終了するまで、ガラス管ヒータを通電する必要があり、電力量の損失が発生するという課題を有していた。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記従来の課題を解決するために、本発明の冷却装置は、除霜装置において、発熱体を複数の線径からなる構成とし、冷却器の各区間の着霜量に応じて、除霜装置の各区間の単位長さ当りの発熱量を設定したものである。
【００１３】
これによって、除霜装置の熱を効率よく冷却器へ供給することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の冷却装置は、除霜装置の熱を効率よく冷却器へ供給することができるため、除霜効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態１における冷却装置の正面図
【図２】本発明の実施の形態１における冷却装置の除霜装置の正面図
【図３】本発明の実施の形態１における冷却装置の除霜装置の要部断面図
【図４】従来の冷蔵庫の要部断面図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
第１の発明は、複数の冷却フィンと前記冷却フィンを貫通する冷媒管とからなる冷却器と、管と前記管の両端を覆う栓と前記管の内部に複数の線径からなる巻回加工した発熱体を設置し、前記冷却器の各区間の着霜量に応じて、各区間に単位長さ当りの発熱量を設定した除霜装置を具備した冷却装置である。
【００１７】
これにより、除霜装置の熱を効率よく冷却器へ供給することができる。
【００１８】
第２の発明は、前記除霜装置において、発熱体は線径の異なる同じ材料を、電気的に接続したものである。
【００１９】
これにより、線径の異なる発熱体の電気的接続部において、電食を抑え、安価な構成とすることができる。
【００２０】
第３の発明は、除霜装置において、線径を大きく、且つ、単位長さ当りの発熱量を大きく設定した区間の発熱体の巻回間隔を、線径を小さく、且つ、単位長さ当りの発熱量を小さく設定した区間の発熱体の巻回間隔に比べ、小さく設定したものである。
【００２１】
これにより、線径を大きく、且つ、単位長さ当りの発熱量を大きく設定した区間は、線径を小さく、且つ、単位長さ当りの発熱量を小さく設定した区間の発熱体に比べ、除霜装置のより多くの熱を冷却器全体へ供給することができる。
【００２２】
第４の発明は、断熱空間で形成される物品貯蔵室と、圧縮機、凝縮器、減圧装置、冷却装置を、配管を介して環状に連結した冷凍サイクルと、前記冷却装置による冷却気流を前記物品貯蔵室内に送り込む送風機と、を具備した物品貯蔵装置において、前記冷却装置を、第１の発明から第３の発明のいずれかひとつに記載の冷却装置とした物品貯蔵装置とする。
【００２３】
これにより、除霜装置の熱を効率よく冷却器へ供給することができるため、除霜効率を向上させることとなり、効率のよい冷却運転を行うことができ、その結果、消費電力量を抑制した物品貯蔵装置を得ることができる。
【００２４】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。なお、この実施
の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における冷却装置の正面図、図２は、本発明の実施の形態１における冷却装置の除霜装置の正面図、図３は、本発明の実施の形態１における冷却装置の除霜装置の要部断面図である。
【００２６】
図１において、冷却装置１は、冷却器２と除霜装置５とを備えた構成であり、冷却器２の下方に除霜装置５を配置している。
【００２７】
除霜装置５は、図２に示すように、ガラス管６と、このガラス管６の内部に配置された金属抵抗体を材料とし、異なる線径からなるヒータ線７とヒータ線８と、ヒータ線７とヒータ線８を電気的に接続する端子９と、ヒータ線７に接続されたリード線１０と、ヒータ線８に接続されたリード線１１と、ガラス管６の両端の開口部を覆う栓１２と、を備えている。
【００２８】
なお、本実施の形態では、ヒータ線７、８が、発熱体を意味する。
【００２９】
冷却器２の区間Ｂは、冷却器２の区間Ａに比べ、隣りあう冷却フィン３と冷却フィン３との隙間（ピッチ）が狭く、冷却器２の区間Ｂの単位長さ当りの着霜量は、冷却器２の区間Ａの単位長さ当りの着霜量に比べ、多い設定となっている。
【００３０】
また、冷却器２の区間Ａの下方には、ヒータ線７を配置しており、冷却器２の区間Ｂの下方には、ヒータ線８を配置している。
【００３１】
発明者らは電力量の損失を低減させるために、除霜装置の熱を効率よく冷却器へ供給する方法について、検討、実験を行った。
【００３２】
次に、除霜装置５の詳細な仕様について説明する。
【００３３】
除霜装置５は、定格電圧１００Ｖ，定格発熱量１４１Ｗ、抵抗値７０．９Ωであり、ヒータ線の巻回加工部の長さＣは、３００ｍｍであり、巻回加工部の単位長さ当りの発熱量は、約４７０Ｗ／ｍである。
【００３４】
ヒータ線７は、直径０．３２ｍｍの鉄クロム線、抵抗値４０．６Ωをコイル状（スパイラル状）に巻回加工しており、巻回加工している長さＤは２３０ｍｍである。
【００３５】
ヒータ線８は、直径０．４０ｍｍの鉄クロム線、抵抗値３０．３Ωをコイル状（スパイラル状）に巻回加工しており、巻回加工している長さＥは７０ｍｍである。
【００３６】
ヒータ線８の隣りあうヒータ線の巻線間隔Ｇは、ヒータ線７の隣りあうヒータ線の巻回間隔Ｆに比べ、小さく設定している。
【００３７】
次に、冷却器２の除霜を行う除霜装置５の動作について説明する。
【００３８】
着霜した冷却器２の除霜は、リード線１０とリード線１１からの通電により、ヒータ線７とヒータ線８が発熱し、その輻射熱が冷媒管４、冷却フィン３に伝熱されることによって行われる。
【００３９】
ヒータ線７の抵抗値４０．６Ωは、除霜装置５の抵抗値７０．９Ωの約５７％である為
、ヒータ線７の発熱量は、除霜装置の発熱量１４１Ｗの約５７％の約８０Ｗとなり、巻回加工部の単位長さ当りの発熱量は、約３４８Ｗ／ｍとなる。
【００４０】
ヒータ線８の抵抗値３０．３Ωは、除霜装置５の抵抗値７０．９Ωの約４３％である為、ヒータ線８の発熱量は、除霜装置５の発熱量１４１Ｗの約４３％の約６１Ｗとなり、巻回加工部の単位長さ当りの発熱量は、約８７１Ｗ／ｍとなる。
【００４１】
冷却器２の区間Ｂの単位長さ当りの着霜量は、冷却器２の区間Ａの単位長さ当りの着霜量に比べ多い設定であるが、冷却器２の区間Ｂの下方に配置したヒータ線８の単位長さ当りの発熱量約８７１Ｗ／ｍは、ヒータ線７の単位長さ当りの発熱量約３４８ｗ／ｍに比べ多い設定としている為、効率よく、除霜装置５の熱を冷却器２全体へ供給することができる。
【００４２】
除霜装置５において、ヒータ線８の線径をヒータ線７の線径に比べ、１．２倍以上に設定することにより、発熱量を多く必要とする区間のヒータ線の単位長さ当りの発熱量を多く設定することができる。
【００４３】
単位長さ当りの発熱量を多く設定する必要のある区間において、ヒータ線の線径を大きく設定することにより、ヒータ線材の温度を抑えることができる為、ヒータ線材の使用温度上限を超えることなく、ヒータ線の線径が小さく設定された区間に比べ、容易に発熱量を大きく設定することができる。
【００４４】
したがって、ヒータ線７とヒータ線８を異なる線径を使用することにより、除霜装置を複数設置する構成に比べ、安価な構成となり、容易に各区間に除霜装置の単位長さ当りの発熱量を設定することができる為、除霜効率を向上することができる。
【００４５】
また、ヒータ線７とヒータ線８は、図３に示すように、ヒータ線７とヒータ線８を重ねあわせた状態で、端子９を一箇所のみカシメ加工を行うことにより電気的に接続している。
【００４６】
ヒータ線７とヒータ線８は、同じ材料とした構成により、ヒータ線７とヒータ線８を重ねあわせたカシメ部で、電食を抑え、安価な構成とすることができる。
【００４７】
なお、本実施の形態においては、ヒータ線７とヒータ線８を、端子９を使用し、カシメ加工を行うことにより電気的に接続しているが、ヒータ線７とヒータ線８を、スポット溶接により電気接続することもできる。
【００４８】
また、ヒータ線８の巻回間隔Ｇは、ヒータ線７の巻回間隔Ｆに比べ小さく設定している。
【００４９】
これにより、隣りあうヒータ線とヒータ線の発熱効果により、冷却器における、着霜量が多い区間を効率よく、除霜することができる。
【００５０】
また、本実施の形態の冷却装置は、冷却器の各区間の着霜量に応じて、各区間に単位長さ当りの発熱量を設定した除霜装置を具備する。これにより、冷却器の着霜量が少ない区間の除霜が終了しているにもかかわらず、着霜量が多い区間の除霜を終了するまで、除霜時間を長く設定する、或は、除霜装置の発熱量を着霜量が少ない区間においても、着霜量が多い区間にあわせて、除霜装置の発熱量を高く設定するといった電力の損失を抑えることができる。
【００５１】
また、本実施の形態では、冷却器の区間を二つに分けることにより、除霜装置における発熱体の線径と発熱体の単位長さ当りの発熱量を二つに分けた設定としているが、冷却器の着霜状態、除霜装置の設置位置、発熱量等を考慮し、任意に最適な区間を複数設定することにより、除霜効率を向上することができる。
【００５２】
また、断熱空間で形成される物品貯蔵室と、圧縮機、凝縮器、減圧装置、冷却装置１を、配管を介して環状に連結した冷凍サイクルと、冷却装置１による冷却気流を物品貯蔵室内に送り込む送風機と、を具備した物品貯蔵装置において、冷却装置１を、本実施の形態の冷却装置とした物品貯蔵装置とする。
【００５３】
これにより、除霜装置５の熱を効率よく冷却器２へ供給することができるため、除霜効率を向上させることとなり、効率のよい冷却運転を行うことができ、その結果、消費電力量を抑制した物品貯蔵装置を得ることができる。
【００５４】
なお、本実施の形態では、正面から見て、冷却器２の右側である区間Ｂは、冷却器２の左側である区間Ａに比べ、隣りあう冷却フィン３と冷却フィン３との隙間（ピッチ）が狭く、冷却器２の区間Ｂの単位長さ当りの着霜量は、冷却器２の区間Ａの単位長さ当りの着霜量に比べ、多い設定とした。
【００５５】
しかしながら、正面から見て、冷却器２の左側である区間は、冷却器２の右側である区間に比べ、隣りあう冷却フィン３と冷却フィン３との隙間（ピッチ）が狭く、冷却器２の左側である区間の単位長さ当りの着霜量は、冷却器２の右側である区間の単位長さ当りの着霜量に比べ、多い設定としてもよい。
【００５６】
また、本実施の形態では、冷却フィン３と冷却フィン３との隙間は、二種類としたが、冷却フィン３と冷却フィン３との隙間は、冷却器２の正面から見て、左から順に、小、中、大の三種類としてもよい。
【００５７】
また、冷却フィン３と冷却フィン３との隙間は、冷却器２の正面から見て、中央部に大、この中央部を両側にはさんで小とし、冷却フィン３と冷却フィン３との隙間は、二種類としてもよい。
【００５８】
なお、本実施の形態では、管は、ガラス管６としたが、例えば、アルミ管を用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
以上のように、本発明にかかる冷却装置は、除霜装置の熱を効率よく冷却器へ供給することができるので、除霜特性に優れた冷却装置が提供でき、家庭用の冷蔵庫、業務用の冷蔵庫から、産業用の自動販売機等の物品貯蔵装置の冷却装置として広く適用できるものである。
【符号の説明】
【００６０】
１  冷却装置
２  冷却器
３  冷却フィン
４  冷媒管
５  除霜装置
６  ガラス管
７  ヒータ線
８  ヒータ線
９  端子
１０  リード線
１１  リード線
１２  栓
１３  冷蔵庫
１４  冷凍室
１５  冷凍室の扉
１６  冷蔵室
１７  冷蔵室の扉
１８  冷却器
１９  ガラス管ヒータ
２０  ファン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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