(57)【要約】【課題】除霜時における庫内温度の上昇を抑制する。【解決手段】庫内を冷却する冷却器１８と、冷却器１８を加熱する除霜ヒータ３１と、を備えた冷却貯蔵庫１０において、冷却器１８は、ブラインＢＲが通る複数本の並列管２５と、複数本の並列管２５にブラインＢＲを分流させる分流管２６と、を備え、除霜ヒータ３１は、分流管２６に取付けられており、除霜ヒータ３１を通電すると除霜ヒータ３１の熱が分流管２６内のブラインＢＲに伝わり、分流管２６内のブラインＢＲの温度が上昇する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
庫内を冷却する冷却器と、前記冷却器を加熱する加熱器と、を備えた冷却貯蔵庫において、
前記冷却器は、熱媒体が通る複数本の並列管と、前記複数本の並列管に前記熱媒体を分流させる分流管と、を備え、
前記加熱器は、前記分流管に取付けられている冷却貯蔵庫。
【請求項２】
前記加熱器は、前記分流管の内部に配されている請求項１に記載の冷却貯蔵庫。
【請求項３】
前記分流管の端部には、前記加熱器が挿通される開口部が形成されており、前記加熱器は、前記開口部から挿脱可能に取付けられている請求項２に記載の冷却貯蔵庫。
【請求項４】
前記分流管は、前記並列管と交差する方向に延びている請求項３に記載の冷却貯蔵庫。
【請求項５】
前記加熱器は、前記分流管の外側に取り付けられている請求項１に記載の冷却貯蔵庫。
【請求項６】
前記熱媒体は、冷凍サイクルを循環する一次熱媒体に熱交換される二次熱媒体のブラインである請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の冷却貯蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却貯蔵庫に関する。
【背景技術】
【０００２】
ヒータで冷却器の除霜を行う冷却貯蔵庫が知られている。
特許文献１は、室内機に配されて保存室を冷却する冷却器を備えており、この冷却器は、フィンと冷媒配管とを備えている。冷却器における冷却ファンを配した側と反対側の面には、除霜ヒータが取付けられており、除霜ヒーターを通電させることで冷却器に付着した霜を溶かしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３５４００８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、冷却器に付着する霜は、冷却器の外面だけでなく内部の冷媒配管等にまで及んでいる。特許文献１の構成では、除霜ヒータが冷却器の外面に沿って取付けられているため、冷却器の内部が除霜されるのに時間がかかり、冷却器の全ての霜が溶けるまでに、冷蔵庫庫内の温度が上昇してしまい、食材が傷んだり、鮮度が落ちてしまうことが懸念される。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、除霜時における庫内温度の上昇を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の冷却貯蔵庫は、庫内を冷却する冷却器と、前記冷却器を加熱する加熱器と、を備えた冷却貯蔵庫において、前記冷却器は、熱媒体が通る複数本の並列管と、前記複数本の並列管に前記熱媒体を分流させる分流管と、を備え、前記加熱器は、前記分流管に取付けられている。
本構成によれば、加熱器が熱媒体を分流させる分流管に取付けられているため、加熱器を通電すると加熱器の熱が分流管内の熱媒体に伝わり、分流管内の熱媒体の温度が上昇する。そして、温度の高くなった熱媒体が並列管を通ることで冷却器の内部から全体に亘って除霜を行うことができる。これにより、冷却器の内部から効率的に除霜が行われ、除霜時間を短くすることができるため、除霜時における庫内温度の上昇を抑制することができる。
【０００６】
上記構成の実施態様として以下の構成を有すれば好ましい。
・前記加熱器は、前記分流管の内部に配されている。
このようにすれば、熱媒体を直接的に加熱できるため、除霜時間を短くすることができる。
・前記分流管の端部には、前記加熱器が挿通される開口部が形成されており、前記加熱器は、前記開口部から挿脱可能に取付けられている。
このようにすれば、加熱器のメンテナンス作業を容易に行うことができる。
【０００７】
・前記分流管は、前記並列管と交差する方向に延びている。
このようにすれば、並列管と交差する方向のスペースを利用して加熱器の挿脱を容易に行うことができる。
・前記加熱器は、前記分流管の外側に取り付けられている。
・前記熱媒体は、冷凍サイクルを循環する一次熱媒体に熱交換される二次熱媒体のブラインである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、除霜時における庫内温度の上昇を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態１の冷却貯蔵庫の冷却サイクルを説明するための図
【図２】室内機を示す斜視図
【図３】室内機を示す正面図
【図４】除霜ヒータが正規位置から少し離脱した状態を表した室内機の斜視図
【図５】冷却器を示す斜視図
【図６】冷却器の分流管及び並列管側の側面図
【図７】冷却器の分流管から除霜ヒータを取り外した状態を示す斜視図
【図８】冷却貯蔵庫の電気的構成を示す図
【図９】実施形態２の冷却器を示す斜視図
【図１０】関連技術の冷却サイクルを示す図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜実施形態１＞
実施形態１を図１ないし図７を参照して説明する。本実施形態では、冷却貯蔵庫１０として、庫内を高湿度に保ちつつ冷却する恒温高湿庫を例示している。以下では、前後方向について、図３の紙面手前側を前方、紙面奥方を後方とし、上下方向は、図３の上方を上方、下方を下方とする。
冷却貯蔵庫１０は、貯蔵室１１と、貯蔵室１１をブラインＢＲ（不凍液）の冷熱で冷却する冷却器１８及び冷却ファン１９と、ブラインＢＲを冷却する冷凍装置１２と、ブラインＢＲを貯留する断熱性のタンク１６と、ブラインＢＲを循環供給するポンプ１７とを備えている。
【００１１】
貯蔵室１１は、複数枚の断熱パネルを箱形に組み付けてなり、冷却される貯蔵物が貯蔵される。冷凍装置１２は、図示しない圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸発器１３を冷媒配管１４によって接続することで、一次冷媒が循環し、公知の冷凍サイクルを構成している。タンク１６は、内部に蒸発器１３が配されており、ブラインＢＲの液位は、蒸発器１３よりも上方に位置している。冷凍装置１２が駆動すると、タンク１６ 内に貯留されたブラインＢＲが一次冷却され、タンク１６内で冷媒配管１４を循環する一次冷媒と冷媒配管１５を循環する二次冷媒のブラインＢＲが熱交換される。二次冷媒のブラインＢＲが「熱媒体」の一例とされる。そして、一次冷却されたブラインＢＲが冷媒配管１５を介して冷却器１８に循環供給されることで、貯蔵室１１内がブラインＢＲの冷熱で二次冷却される。
なお、図１では、説明上、タンク１６及びポンプ１７が貯蔵室１１の外に図示されているが、本実施形態では、冷却器１８，冷却ファン１９，タンク１６及びポンプ１７は、貯蔵室１１内の室内機１０Ａ（図３参照）に備えられ、冷凍装置１２は、貯蔵室１１外の室外機（図示しない）に備えられている。
【００１２】
冷却器１８は、冷却ファン１９に隣接配置されており、冷却ファン１９の駆動により吸引された貯蔵室１１内の空気が冷却器１８と熱交換して冷却されたのち貯蔵室１１内に吹き出されて循環され、庫内全体が冷却される。
冷却器１８、冷却ファン１９，ポンプ１７，冷媒配管１５及びタンク１６は、図２〜図４に示すように、上下に対向配置された天板２０とドレンパン２１の間に取り付けられており、冷却ファン１９の奥方に冷却器１８が隣接配置され、冷却器１８の側方には、タンク１６が隣接配置されている。タンク１６と冷却器１８はある程度の間隔を空けて配置されている。冷却器１８の下方には、除霜水を受けるドレンパン２１が配設されており、除霜水は、ドレンパン２１の底面の排水穴２１Ａから排水される。室内機１０Ａは、冷却のためのユニットとして構成されている。
【００１３】
冷却器１８は、図５に示すように、多数枚のフィン２２（図５では一部を図示）が並設されるとともに、その左右両側にエンドプレート２３，２４が配され、フィン２２並びにエンドプレート２３，２４に整列して配置された貫通孔２８を通って並列管２５が蛇行状に貫通して配され、全体としてブロック状に形成されている。
より詳しくは、冷却器１８は、ブラインＢＲが通る複数本の並列管２５と、並列管２５の上流側に配され、複数本の並列管２５に熱媒体を分流させる１本の分流管２６（ヘッダー）と、並列管２５の下流側に配され、複数本の並列管２５からブラインＢＲが集まる１本の集合管２７とを備え、分流管２６及び集合管２７の端部に外部配管である冷媒配管１５が接続されている。
本実施形態では、図６に示すように、並列管２５は、１０本であり、冷却器１８の左端部と右端部で複数回折り返して平行並んで延びている。隣り合う並列管２５Ａ，２５Ｂは、上下方向に位置をずらして配置されている。
【００１４】
分流管２６及び集合管２７は、直線状の形状であって、並列管２５における直線状に延びる端部と直交する方向（図６では左右方向。「並列管と交差する方向」の一例）に延びており、並列管２５よりも内径の大きい金属製のパイプが用いられている。冷却器１８は、分流管２６がタンク１６に対向するように配置されている。
分流管２６のうち、ブラインＢＲが流入する側とは反対側（図６の左側）は、端部に開口部３０が形成されているとともに、除霜ヒータ３１（「加熱器」の一例）が取付けられる取付部２９を有する。
取付部２９は、ナット状であって、内面に傾斜状に内径が小さくなるテーパめねじが切られている。
冷却器１８は、図３に示すように、分流管２６の開口部３０側の端面が室内機１０Ａの前面（室内機１０Ａの一側面）から見えるように配置されている（除霜ヒータ３１を外した際に分流管２６の開口部３０側の端面が貯蔵室１１内から見えるように配置されている）。
【００１５】
除霜ヒータ３１は、図７に示すように、カートリッジ式（カートリッジヒータ）であって、分流管２６の開口部３０から挿脱可能（取付部２９に対しては着脱可能）に取付けられており、加熱するヒータ本体３２と、取付部２９に取付けられる被取付部３３と、ヒータ本体３２を加熱するための電力を供給するリード線３４と、を備えている。
ヒータ本体３２は、例えば、発熱線（ニクロム線）をコイル状に巻き、これを金属シースに挿入して、隙間に絶縁物を充填して形成されたものを用いることができる。
【００１６】
被取付部３３は、取付部２９に締結可能なボルト状であって、外面に傾斜状に外径が小さくなるテーパおねじが切られている。これにより、分流管２６内にヒータ本体３２を挿入して被取付部３３を取付部２９にネジ留めすることで、被取付部３３が取付部２９に締付固定され、除霜ヒータ３１が分流管２６の終端部に位置決めされる。
タンク１６と冷却器１８との間には、手をさし入れることができるスペースが形成されており、除霜ヒータ３１は、タンク１６と冷却器１８との間のスペースに手をさし入れて図４に示すように引き出すことができる。
【００１７】
冷却貯蔵庫１０の電気的構成について説明する。
図８に示すように、冷却貯蔵庫１０は、マイクロコンピュータ等を格納して後記するプログラムを実行する制御部３６を備える。制御部３６の入力側は、冷却器１８の温度を検知する除霜センサ３７，タンク１６内に配されてブラインＢＲの温度を検知するブライン温度センサ３８及び貯蔵室１１内の温度を検知する庫内温度センサ３９に接続されている。除霜センサ３７が検知した温度に基づいて除霜ヒータ３１の制御が行われる。制御部３６の出力側には、冷凍装置１２（圧縮機），冷却ファン１９，ポンプ１７及び除霜ヒータ３１が接続されている。
【００１８】
冷却貯蔵庫１０の動作について説明する。
冷却運転時は、冷凍装置１２が駆動されることで、一次冷媒及び二次冷媒としてのブラインＢＲを介して庫内全体が高湿度を維持しつつ二次冷却される。この間、庫内温度センサ３９により貯蔵室１１内の温度が検知され、設定温度よりも低くなると、冷却器１８の温度すなわちブラインＢＲの温度を下げないように冷凍装置１２が停止される。一方、貯蔵室１１内の温度が設定温度よりも高くなると、冷却器１８の温度すなわちブラインＢＲの温度を下げるべく冷凍装置１２が駆動される。以上の繰り返しにより、貯蔵室１１内の温度（庫内温度）がほぼ設定温度に維持される。ここで、庫内温度とブライン温度との温度差が大きくなると、冷却器１８に霜が付きやすくなり、高湿が保てなくなるという問題があるが、庫内温度センサ３９とブライン温度センサ３８とで、庫内温度を設定温度に保ちつつも、庫内温度とブライン温度との間にあまり温度差ができないように冷凍装置１２の圧縮機やポンプ１７をＯＮ−ＯＦＦ制御しているため、冷却器１８に霜を付きにくくして高湿を保っている。これにより、通常の冷蔵庫とは違って、庫内水分が冷却器１８に霜として付着することが回避されるから、上記のように貯蔵室１１内は高湿度に保たれる。
【００１９】
除霜運転は、冷凍装置１２、冷却ファン１９を停止し、ポンプ１７を駆動して除霜ヒータ３１に通電することで行われる。これにより冷却器１８が加熱されて、付着した霜が溶かされすなわち除霜が行われ、除霜水はドレンパンで受けられて排出される。その間、除霜センサ３７が冷却器１８の温度を測定しており、終了温度（例えば１０℃）が検知されたら、除霜が完了したと見なされて、除霜ヒータ３１がオフとなる。それとともに、冷凍装置１２による冷却運転が再開されることとなるが、ここではまずブラインＢＲのポンプ１７のみが駆動される。これにより、冷却器１８の冷媒配管１５中にあって加熱されたブラインＢＲが流通し、その余熱で冷却器１８の着霜を除去した後に、冷凍装置１２がオンされ、ブラインＢＲが冷却される。そののち、ブライン温度センサ３８が、ブラインＢＲの温度が設定温度まで低下したことを検知したら、冷却器１８に付設された冷却ファン１９がオンされる。これにより、冷却運転に完全に切り替わる。
【００２０】
本実施形態によれば、以下の作用、効果を奏する。
貯蔵室１１内（庫内）を冷却する冷却器１８と、冷却器１８を加熱する除霜ヒータ３１（加熱器）と、を備えた冷却貯蔵庫１０において、冷却器１８は、ブラインＢＲ（熱媒体）が通る複数本の並列管２５と、複数本の並列管２５にブラインＢＲを分流させる分流管２６と、を備え、除霜ヒータ３１は、分流管２６に取付けられている。
本実施形態によれば、除霜ヒータ３１がブラインＢＲを分流させる分流管２６に取付けられているため、除霜ヒータ３１を通電すると除霜ヒータ３１の熱が分流管２６内のブラインＢＲに伝わり、分流管２６内のブラインＢＲの温度が上昇する。そして、温度の高くなったブラインＢＲが並列管２５を通ることで冷却器１８の内部から全体に亘って除霜を行うことができる。これにより、冷却器１８の内部から効率的に除霜が行われ、除霜時間を短くすることができるため、除霜時における庫内温度の上昇を抑制することができる。
【００２１】
また、除霜ヒータ３１は、分流管２６の内部に配されている。
このようにすれば、除霜ヒータ３１を分流管２６の外側に取付ける場合と比較して熱媒体を直接的に加熱できるため、除霜時間を短くすることができる。
さらに、分流管２６の端部には、除霜ヒータ３１が挿通される開口部３０が形成されており、除霜ヒータ３１は、開口部３０から挿脱可能に取付けられている。
このようにすれば、除霜ヒータ３１のメンテナンス作業を容易に行うことができる。
また、分流管２６は、並列管２５と直交する方向（交差する方向）に延びている。
このようにすれば、並列管２５と直交する方向のスペースを利用して除霜ヒータ３１の挿脱を容易に行うことができる。
【００２２】
＜実施形態２＞
実施形態２を図９を参照して説明する。図９に示すように、実施形態２の冷却器４４は、一端が閉鎖された分流管４２の周りに除霜ヒータ４１を螺旋状に巻き付けた（「加熱器は、分流管の外側に取り付けられている」構成の一例）ものである。他の構成は実施形態１と同一であり、実施形態１と同一の構成は、同一の符号を付して説明を省略する。
除霜ヒータ４１は、絶縁被覆を有して、通電に応じて発熱する電熱線を分流管４２に巻き付ければよい。このような電熱線に限られず、外部を金属製のシースで保護して構成されるシーズヒータを螺旋状に形成して分流管４２に取り付けてもよい。なお、除霜ヒータ４１はカートリッジ式ではないため、実施形態２の分流管４２には、実施形態１の取付部２９及び開口部３０が設けられていない。
【００２３】
＜関連技術＞
関連技術を図１０を参照して説明する。
除霜ヒータ３１による除霜時にタンク１６内のブラインＢＲが温められる場合には、除霜時のブラインＢＲの温度上昇に時間がかかるため、除霜時間が長くなり、庫内収納物が傷むという問題がある。
また、除霜後の冷却運転時には、タンク１６内のブラインＢＲを冷却した後に、貯蔵室１１を冷却する必要があり、貯蔵室１１の冷却に時間がかかるという問題がある。さらに、タンク１６内のブラインＢＲの過熱と冷却を繰り返すとブラインＢＲ内の水分が蒸発しやすく、ブラインＢＲの減りが早くなるという問題がある。
そこで、本関連技術では、図１０に示すように、ブラインＢＲを循環供給するための冷媒配管４３の往路４３Ａ、復路４３Ｂ間をショートカットするショートカット回路４３Ｃ（配管）を設けるとともに、冷却器１８とタンク１６との間の冷媒配管４３の往路４３Ａ、復路４３Ｂに開閉弁Ａ１，Ａ２を設け、ショートカット回路４３Ｃに開閉弁Ａ３を設けている。
【００２４】
そして、冷却運転時には、開閉弁Ａ１，Ａ２を開き、開閉弁Ａ３を閉じて、ポンプ１７を駆動してタンク１６内のブラインＢＲを循環供給する（破線矢印Ｂ１の方向）。
除霜時には、開閉弁Ａ１，Ａ２を閉じ、開閉弁Ａ３を開いて、ポンプ１７を駆動し、ブラインＢＲをショートカット回路４３Ｃと冷却器１８の間で循環供給する（破線矢印Ｂ２の方向）。これにより、除霜時に除霜ヒータ３１を加熱してもタンク１６内のブラインＢＲは温められることがないため、ブラインＢＲの温度上昇時間が短くなり、除霜時間が短くなるため、庫内収納物が傷まない。また、除霜後のブラインＢＲの冷却時間を短縮し、冷却時間を早めることができる。さらに、除霜時にタンク１６内のブラインＢＲの過熱と冷却を繰り返すことがないため、ブラインＢＲの水分の蒸発によりブラインＢＲの目減りや劣化を少なくすることができる。
【００２５】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
（１）上記実施形態では、一次冷媒の熱を二次冷媒であるブラインＢＲに熱交換したが、これに限られず、熱交換せずに１種類の冷媒で直接貯蔵室１１を冷却するようにしてもよい。
ホットガス除霜方式は、除霜時に圧縮機から排出される高圧ガスを冷却器１８へ循環させることで除霜しているが、圧縮機が搭載されている室外機の周囲温度が冬場など低い場合、圧縮機から排出される高圧ガスが室外機まで接続されている冷媒配管１４を通過する過程で温度が下がり、冷却器１８を除霜するのに十分な温度を維持できなくなり、除霜不良を発生させるという問題がある。そこで、ホットガス除霜方式に上記実施形態の構成を適用してもよい。このようにすれば、一旦温度が下降した冷媒の温度を冷却器１８の入口で再度上昇させることが可能になり、除霜不良を抑制することが可能になる。
【００２６】
（２）上記本実施形態では、タンク１６及びポンプ１７は、室内機１０Ａに備えられていたが、例えば、タンク１６及びポンプ１７が室外機１０Ｂに備えられるようにしてもよい。なお、タンク１６及びポンプ１７が室内機１０Ａに備えられる方がブラインＢＲが流通する経路を短くできる。
【符号の説明】
【００２７】
１０：冷却貯蔵庫，１１：貯蔵室，１２：冷凍装置，１４，１５：冷媒配管，１８：冷却器，１９：冷却ファン，２５：複数本の並列管，２６，４２：分流管，２９：取付部，３０：開口部，３１，４１：除霜ヒータ（加熱器），３２：ヒータ本体，３３：被取付部，ＢＲ：ブライン（熱媒体）
【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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