(57)【要約】【課題】極端な高温を発しないヒータを使用しながら、冷却器から発生した除霜水の凍結を防止して、排水路に確実に誘導する。【解決手段】冷却器から滴下する除霜水を受ける集水皿１０の内面に接触あるいは近接するように、面状のヒータ２０を設ける。ヒータ２０に、排水路に通じる排水孔２１を形成して、ヒータ２０の底壁２０ｂを排水孔２２に向かって傾斜させる。ヒータ２０上に滴下した除霜水は、排水孔２２に向かって流れ、凍結することなく排水される。ヒータ２０に一体的に温度センサ２５を設ける。ヒータ２０の温度が設定温度を越えると、ヒータ２０への通電を停止して、集水皿１０が高温になるのを防ぐ。【選択図】　図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却器から発生した除霜水を受けて、排水路に排出する誘導路が設けられ、該誘導路が、除霜水の凍結防止用ヒータによって形成されたことを特徴とする冷却装置。
【請求項２】
ヒータは、面状とされ、立体的に折曲されて皿状に形成されたことを特徴とする請求項１記載の冷却装置。
【請求項３】
ヒータの温度を検知する温度センサが、ヒータに一体的に設けられたことを特徴とする請求項１または２記載の冷却装置。
【請求項４】
ヒータに、排水路に通じる排水孔が形成されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の冷却装置。
【請求項５】
冷却器から発生した除霜水を受ける集水皿と、該集水皿から除霜水を排出する排水路と、除霜水の凍結防止用ヒータとを備え、前記集水皿の底面に、面状に形成された前記ヒータが配置されたことを特徴とする冷却装置。
【請求項６】
ヒータは、立体的に折曲されて、集水皿の内面に沿う形状とされたことを特徴とする請求項５記載の冷却装置。
【請求項７】
ヒータに、排水路に通じる排水孔が形成されたことを特徴とする請求項６記載の冷却装置。
【請求項８】
集水皿の底面に凹部が形成され、該凹部にヒータの温度を検知する温度センサが配置され、前記凹部から排水路に通じる排水溝が形成されたことを特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載の冷却装置。
【請求項９】
ヒータの温度を検知する温度センサが設けられ、該温度センサは、前記ヒータと一体化されたことを特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載の冷却装置。
【請求項１０】
ヒータの一部が延伸され、該延伸部によって温度センサが保持されたことを特徴とする請求項９記載の冷却装置。
【請求項１１】
集水皿に、温度センサを位置決めするためのホルダが設けられたことを特徴とする請求項９または１０記載の冷却装置。
【請求項１２】
集水皿内に、ヒータあるいは温度センサの配線を保持する保持具が設けられたことを特徴とする請求項９〜１１のいずれかに記載の冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷却器から発生した除霜水を集めて、排出路を通じて蒸発皿に排出する機構を備えた冷蔵庫、冷凍庫等の冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
冷蔵庫において、図８に示すように、冷凍室１あるいは冷蔵室２の後方にある空間が冷却ユニット室３とされ、冷却器４が配置される。冷却ユニット室３に吸い込まれた庫内の空気が、冷却器４によって冷却され、送風ファン５によってカバー６に形成された吹出口７から冷凍室１に吹き出される。
【０００３】
湿気を含んだ庫内の空気が循環する際、温度低下による蒸気圧減少により空気中の水分が冷却器４に付着し、そのまま凍結することが知られている。さらに、扉８の開閉により侵入した外気から湿気が新たに供給され、冷却器４の表面に生成した氷が霜として成長する。最終的には霜が冷気の流れを遮るため、霜を除去する、いわゆる除霜が必要となる。一般的に霜に熱量を加え、霜を溶融、除去する方法が採られている。
【０００４】
そこで、冷却器４の下方に除霜用ヒータとしてガラス管ヒータ９が設けられ、このヒータ９の下方に、冷却器４から滴下した除霜水を受ける集水皿１０が設けられる。冷却運転を停止して除霜運転を行うと、ヒータ９が発熱して、除霜水が発生して集水皿１０に集められる。除霜水は、集水皿１０から排水路１１を通じて蒸発皿１２に溜められ、ここで蒸発される。なお、図中、１３は圧縮機である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の冷蔵庫では、除霜用ヒータにガラス管ヒータを使用している。ところが、近年、冷蔵庫に使用する冷媒として、オゾン破壊、地球温暖化の観点から炭化水素等の可燃性冷媒を使用するようになってきている。そのため、この冷媒の着火温度以上の高温を発するガラス管ヒータの使用は不可能であり、高温にならないヒータを使用せざるを得なくなる。
【０００６】
すると、集水皿で受けた除霜水が凍結するおそれがあり、排水路が塞がれて除霜水を排水できなくなるといった問題が発生し、従来とは異なる除霜機構が必要となる。そこで、本発明は、上記に鑑み、極端な高温を発しないヒータを使用しても、除霜水の凍結防止を図れる冷却装置の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明による課題解決手段は、冷却器から発生した除霜水を受けて、排水路に排出する誘導路が設けられ、該誘導路が、除霜水の凍結防止用ヒータによって形成されたものである。このように、除霜水が流れる流路をヒータによって形成すれば、ヒータが除霜水と接触する時間が長くなり、ヒータの発熱により除霜水の凍結が防止される。
【０００８】
そのため、面状のヒータを使用して、これを立体的に折曲して皿状に形成することにより、冷却器からの除霜水を受けることができる構造となる。そして、ヒータに、排水路に通じる排水孔を形成して、ヒータ上を流れる除霜水を排水路に排出する。
【０００９】
したがって、ヒータからの熱を効率よく除霜水に伝達できる構造となるので、ヒータとして高温を発しないものが使用可能となり、高温にならなくても十分に除霜水の凍結防止を図れる。このことは、可燃性冷媒を使用する冷却装置において非常に有用である。
【００１０】
ヒータの温度を検知する温度センサが、ヒータに一体的に設けられる。ヒータの温度が設定温度を超えたことを検出すれば、すぐに通電を停止する。このように、ヒータの温度を直接検出することが可能となるので、冷気の影響を受けることなく正確なヒータの温度を検出できる。したがって、ヒータが高温になりすぎることを防いで、ヒータの周囲の部材に熱影響が及ぶことを防止できる。
【００１１】
ヒータによって誘導路を形成する場合、ヒータ自体によって形成してもよいが、冷却器からの除霜水を受ける集水皿を利用してもよい。すなわち、集水皿の底面に、面状に形成されたヒータを配置する。さらに集水皿の側面にもヒータを配置するとよい。このように、ヒータは、立体的に折曲されて、集水皿の内面に沿う形状とされ、集水皿内において誘導路を形成することになる。ヒータは、冷却器から発生した除霜水を受けて、加熱しながら排水路に排出するので、除霜水は凍結しない。
【００１２】
ヒータの温度を検知する温度センサは、集水皿の底面に形成された凹部に配置される。温度センサはヒータに覆われるので、除霜水が直接かかることはなく、しかもヒータに接触あるいは近接して配置できるので、正確に温度を検出できる。また、凹部から排水路に通じる排水溝を、集水皿の底面に、あるいは凹部から直接排水路につながるように形成しておくとよい。凹部に溜まった水を排出できるので、温度センサに水が凍り付くことがなく、温度の検出精度が高まる。
【００１３】
温度センサは、ヒータと一体化してもよい。ヒータと温度センサが１つの組品となり、集水皿への取り付け作業が容易になる。具体的には、ヒータの一部を延伸した延伸部によって、温度センサを囲むようにして保持する。温度センサを保持するための部材が不要となり、しかもヒータに温度センサが直接接触することになり、正確にヒータの温度を検出できる。
【００１４】
ヒータに保持された温度センサを位置決めするためのホルダを設ける。温度センサは、集水皿内の所定位置に位置決めされ、他の熱源や冷気等の外乱からの影響が常に一定となり、温度の検出精度が向上する。そして、集水皿内に、ヒータあるいは温度センサの配線を保持する保持具を設ける。集水皿内において、配線を１箇所にまとめることができ、配線が乱雑にならないので、取り付け作業時に邪魔にならず、断線のおそれもなくなる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の冷蔵庫を図１に示す。本冷蔵庫には、冷却器４から発生した除霜水を集めて、排出路１１に誘導して、蒸発皿１２に排出する機構を備えており、基本的な構成は図８に示した従来のものと同じである。なお、冷媒としては、炭化水素系のイソブタンが採用されている。
【００１６】
そして、本実施形態では、図２〜４に示すように、従来のガラス管ヒータの代わりに、除霜水の凍結防止のために面状のヒータ２０が使用され、集水皿１０の内面に沿って配されている。
【００１７】
集水皿１０は、上面開放された箱状の合成樹脂製成型品とされ、冷却ユニット室３の下部に配置される。集水皿１０の底面に、排水路１１に連通する排水口２１が形成され、底面１０ａは排水口２１に向かって傾斜し、除霜水を排出路１１に誘導する。
【００１８】
ヒータ２０は、シーズヒータのように極端な高温を発しない発熱体であり、具体的には１本の抵抗線を折り曲げて平面状に並べ、アルミニウム箔で挟んだ構造とされる。そして、ヒータ２０の四方を折り曲げて縦壁２０ａを形成することによって、ヒータ２０は四方を囲まれた皿状にされる。ヒータ２０の底壁２０ｂには、排水孔２２が形成され、底壁２０ｂは排水孔２２に向かって傾斜される。このようにヒータ２０は、集水皿１０の底面１０ａおよび側面１０ｂに合わせた形状とされ、除霜水を排水路１１に誘導する。
【００１９】
ヒータ２０は、集水皿１０に内装され、ビス２３によって底面１０ｂに固定される。このとき、ヒータ２０の縦壁２０ａは集水皿１０の側面１０ｂに接触して、除霜水が両者の間に浸入しないようになっている。ヒータ２０の底壁２０ｂは、集水皿１０の底面１０ｂに接触し、ヒータ２０の排水孔２２が、集水皿１０の排水口２１に合致する。なお、ヒータ２０の底壁２０ｂと集水皿１０の底面１０ａとの間には隙間があっても差し支えなく、この隙間に発生した露あるいは浸入した水を排水口２１から排出できる。
【００２０】
集水皿１０に、ヒータ２０の温度を検知するための温度センサ２５が設けられる。温度センサ２５は、除霜水に直接触れないようにヒータ２０の下方に取り付けられる。集水皿１０の底面１０ａに凹部２６が形成され、ヒータ２０に接触あるいは近接するように凹部２６内に温度センサ２５が配置される。温度センサ２５はヒータ２０に覆われるが、凹部２６から突出しないので、ヒータ２０が凹凸になることはない。
【００２１】
また、温度センサ２５のリード線２７は、集水皿１０の底面１０ａに形成された溝２８に沿って這わされ、そしてヒータ２０のリード線２９とともに、集水皿１０の１角に形成された引出口３０から外部に配線され、制御装置に接続される。
【００２２】
制御装置は、冷蔵庫の各機器の制御を行うものであり、さらに除霜運転の制御も行う。除霜運転時に、ヒータ２０に周期的に通電する制御を行い、温度センサ２５によって検出した温度が設定温度を超えた場合、通電を自動的に停止する。設定温度は、ヒータ２０の近傍にある集水皿１０や断熱材の耐熱温度よりも低く設定され、これらの部材が、高温にさらされないようにして、劣化等を防止する。
【００２３】
集水皿１０の底面１０ａに、凹部２６と排水口２１とを連通する排水溝３１が形成される。凹部２６の底面には、受けリブ３２が形成され、この上に温度センサ２５が載せられる。これによって、温度センサ２５周りの排水性がよくなり、凹部２６に水が溜まることはなく、温度センサ２５は水に触れない。そのため、水の氷結、解凍による温度センサ２５の検知能力の低下を防止でき、信頼性の高いヒータ２０の通電制御を行える。
【００２４】
上記の構成において、冷却運転に伴って冷却器４に着霜が生じ、定期的に除霜運転が行われる。圧縮機１３を停止して、ヒータ２０の通電を開始すると、冷却器４から除霜水が発生し、集水皿１０に滴下する。滴下した除霜水は、ヒータ２０上を流れ、排水孔２２、排水口２１から排水路１１へと誘導され、蒸発皿１２へと排出される。このとき、ヒータ２０の発熱によって、集水皿１０の内面に生じた霜を溶かすとともに、除霜水の凍結を防ぐ。
【００２５】
このように高温を発しないヒータ２０を使用しても、除霜水との接触面積を大きくすることにより、その凍結を防止することができ、除霜水の排出を確実に行うことができる。しかも、集水皿１０や断熱材に大きな熱負荷にかけずにすみ、これらの部材の変形や劣化を防止できる。
【００２６】
次に、他の形態のヒータを図５〜７に示す。本実施形態では、温度センサ２５がヒータ２０に一体的に設けられて、１つの組品とされる。その他の構成は、上記実施形態と同じである。
【００２７】
ヒータ２０の一端を延伸した延伸部４０が形成され、延伸部４０によって温度センサ２５が保持される。なお、延伸部４０には、抵抗線は含まれていない。図７に示すように、延伸部４０に温度センサ２５が載せられ、温度センサ２５を包み込むように延伸部４０を巻き付ける。延伸部４０の先端が、糊付け面４１とされ、糊付け面４１に両面テープを貼り付けたり、あるいは接着剤を塗布して、延伸部４０の付け根部分に接着して、延伸部４０を筒状にする。これによって、温度センサ２５がヒータ２０に接触した状態に保持される。温度センサ２５の一部は外部に露出するので、温度センサ２５は防水用の袋４２に内装され、除霜水や露に触れないようにされている。
【００２８】
そして、図６に示すように、温度センサ２５は、集水皿１０の側面１０ｂに沿うように位置する。すなわち、延伸部４０の付け根部分が折り曲げられ、延伸部４０が底壁２０ｂから立ち上がった状態にされる。このようにすることによって、ヒータ２０の全長を短くすることができ、集水皿１０が長くなるのを防げる。そして、この位置に温度センサ２を固定するためにホルダ４３が設けられる。
【００２９】
ホルダ４３は、側面視クランク状に形成され、下部がヒータ２０上に載置され、ヒータ２０を貫通したビス４４によって集水皿１０の底面１０ａに固定される。ホルダ４３に対向する集水皿１０の側面１０ｂに縦リブ４５が形成され、縦リブ４５とホルダ４３の上部４３ａおよび縦部４３ｂとによって、延伸部４０に包まれた温度センサ２５が挟み込まれる。ホルダ４３の上部４３ａおよび縦部４３ｂには、開口が形成され、延伸部４０を外部に露出する。
【００３０】
縦リブ４５の上部と集水皿１０の側面１０ｂとの間には隙間が形成され、この隙間にヒータ２０のリード線２９が嵌め込まれる。すなわち、縦リブ４５は、リード線２９を保持する保持具として機能する。また、縦リブ４５は、集水皿１０の他の側面１０ｂにも形成され、側面１０ｂに沿って引き回されたヒータ１０のリード線２９を保持する。ヒータ２０のリード線２９は、温度センサ２５のリード線２７とともに、集水皿１０の１角に形成された引出口３０から外部に配線され、制御装置に接続される。なお、縦リブ４５は、ホルダ４３に一体的に形成してもよい。また、保持具として、集水皿１０に、リード線２７、２９を挟むクリップを設けてもよい。
【００３１】
上記のようにヒータ２０と温度センサ２５を一体化することにより、集水皿１０に取り付ける作業が少なくてすみ、作業時間が短くなる。また、ホルダ４３によって温度センサ２５を位置決めすることにより、例えば冷却ユニット室３に別のヒータが存在し、温度センサ２５の検知に影響を及ぼす可能性がある場合、温度センサ２５の位置が変化しないので、このヒータの影響を一定のものにすることができ、ヒータ２０の確実な温度制御を行える。さらに、ヒータ２０や温度センサ２５のリード線２７、２９をまとめて保持することにより、リード線２７、２９の散乱を防止でき、ヒータ２０や周辺部材との接触による断線の発生を防止できる。
【００３２】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で上記実施形態に多くの修正および変更を加え得ることは勿論である。面状のヒータを使用する代わりに、集水皿の内面に抵抗膜を直接形成して、ヒータとしてもよい。あるいは、導電性の材料から集水皿を形成して、集水皿自体をヒータとしてもよく、ヒータが誘導路の機能を有する。
【００３３】
また、温度センサとして、ヒータの抵抗値を検出して、その変化から温度を検出するようにしてもよい。すなわち、ヒータが温度センサを内蔵したことになり、省スペース化を図れる。
【００３４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかな通り、本発明によると、ヒータ上を除霜水が流れるような構造とすることにより、ヒータから直接除霜水を加熱することができるので、除霜水の凍結を防止でき、除霜水の排水を確実に行える。したがって、ヒータとして極端な高温を発しないものを使用することが可能となり、可燃性冷媒を使用する冷却装置における好適な除霜機構を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の除霜機構を備えた冷蔵庫の概略断面図
【図２】集水皿の平面図
【図３】ヒータを装着した集水皿の平面図
【図４】図３のＡ−Ａ断面図
【図５】他の実施形態のヒータを装着した集水皿の平面図
【図６】図５のＢ−Ｂ断面図
【図７】温度センサをヒータに一体化する前後の状態を示す図
【図８】従来の除霜機構を備えた冷蔵庫の概略断面図
【符号の説明】
４　　冷却器
１０　　集水皿
１１　　排水路
２０　　ヒータ
２５　　温度センサ
２６　　凹部
２７、２９　　リード線
３１　　排水溝
４０　　延伸部
４３　　ホルダ
４５　　縦リブ
【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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