(57)【要約】【課題】除霜効率が良く、更に除霜中も庫内の温度が上昇しにくい冷却庫を提供する。【解決手段】アルミニウム等の良伝熱性の内容器４を有する筐体１と、内容器４の内側に設けられたヒ−トシンク７と、このヒ−トシンク７を介して内容器４の内部を冷却する冷却機構９とを備える。内容器４と前記ヒ−トシンク７の間にペルチェ素子からなるサ−モモジュ−ル１１を設ける。内容器４内を冷却する際には冷却機構９を駆動し、除霜運転時には前記内容器４側から前記ヒ−トシンク７側に熱が移動するようにサ−モモジュ−ル１１に通電する制御回路１３を設ける。サ−モモジュ−ル１１によりヒ−トシンク７の除霜を行う場合、サ−モモジュ−ル１１の冷却側を利用して内容器４を冷却することで、内容器４内の温度を殆ど上げることなくヒ−トシンク７に付着した霜を融かすことができる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
良伝熱性の内容器を有する筐体と、前記内容器の内側に設けられた吸熱部と、この吸熱部を介して前記内容器の内部を冷却する冷却機構とを有する冷却庫において、前記容器と前記吸熱部の間にペルチェ素子からなるサ−モモジュ−ルを設けると共に、前記容器内を冷却する際には冷却機構を駆動し、除霜運転時には前記容器側から前記吸熱部側に熱が移動するようにサ−モモジュ−ルに通電する制御回路を設けたことを特徴とする冷却庫。
【請求項２】
前記サ−モモジュ−ルを、前記冷却機構と並列に設けたことを特徴とする請求項１記載の冷却庫。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は冷蔵庫や冷凍庫等の冷却庫に関するものであり、特にその除霜機構に関するものである。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
従来この種の冷却庫としては、例えば以下のものが存在する。
【０００３】
自動販売機において、温度スイッチの検知温度が所定時間に亘って下限設定温度に達せず、蒸発器（冷却機構）が過着霜と推測される状態になったとき、蒸発器の冷却運転を所定時間に亘り強制的に停止すると共に、この蒸発機に庫内循環用送風機によって庫内の空気を当てることで除霜運転を行うもの（例えば特許文献１）。
【０００４】
また、冷凍冷蔵庫において、冷却器の温度が一定になったときに、冷却器に付着した霜を霜取りヒ−タによって融かす霜取りを行うもの（例えば特許文献２）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平６−５２４２１号
【特許文献２】
特開平５−９３５６７号
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前者の自動販売機のような冷却庫では、着霜した蒸発機に庫内の空気を当てているだけなので除霜の効率が低いばかりでなく、庫内の空気の温度が氷点以下であった場合除霜できないという問題があった。
【０００７】
また、後者の冷凍冷蔵庫のような冷却庫では、庫内に冷却器がある（直冷式）場合、霜取りの度に霜取りヒ−タが動作するため、庫内の温度が上昇してしまうという虞があった。
【０００８】
本発明は以上の問題点を解決し、除霜効率が良く、更に除霜中も庫内の温度が上昇しにくい冷却庫を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１の冷却庫は、良伝熱性の内容器を有する筐体と、前記内容器の内側に設けられた吸熱部と、この吸熱部を介して前記内容器の内部を冷却する冷却機構とを有する冷却庫において、前記容器と前記吸熱部の間にペルチェ素子からなるサ−モモジュ−ルを設けると共に、前記内容器内を冷却する際には冷却機構を駆動し、除霜運転時には前記内容器側から前記吸熱部側に熱が移動するようにサ−モモジュ−ルに通電する制御回路を設けたものである。
【００１０】
本発明は以上のように構成することにより、筐体の内容器内を冷却する場合、制御回路によって冷却機構を駆動し、この冷却機構によって発生した冷熱を吸熱部に伝導させ、この吸熱部によって内容器内の空気との間で熱交換を行うことで内容器内の空気を冷却する。そして、吸熱部の除霜を行う場合、制御回路によって内容器から吸熱部に向かって熱が移動する方向にサ−モモジュ−ルに通電することで、吸熱部が加熱されてこの吸熱部に付着した霜が融ける一方で、サ−モモジュ−ルによって内容器が冷却されることで、内容器内の空気が冷却される。
【００１１】
また、本発明の請求項２の冷却庫は、請求項１において、前記サ−モモジュ−ルを前記冷却機構と並列に設けたものである。
【００１２】
本発明は以上のように構成することにより、冷却機構から発生した冷熱が直接吸熱部に伝導するため、サ−モモジュ−ルが熱抵抗とならない。
【００１３】
【発明の実施形態】
以下、本発明の実施形態を添付図を参照して説明する。図１〜図３は第１実施形態を示しており、同図において１は筐体であり、この筐体１は内部に被収容物Ａを収容する筐体本体２と、この筐体本体２の上部の開口２Ａを閉塞する蓋体３とを備えている。筐体本体２はアルミニウム等の良伝熱性材料からなり周壁部４Ａと底部４Ｂを有する内容器４の外部に、断熱層５を介して外容器６が設けられている。そして、内容器４の内部に吸熱部たるヒ−トシンク７が設けられている。このヒ−トシンク７は、板状のベース７Ａと、このベース７Ａに対して内容器４の内側に突設して一体に設けられた複数の熱交換用のフィン７Ｂとで構成されている。尚、前記ベース７Ａは、内容器４の縦壁部４Ａの内側に間隔Ｗをおいて平行に配置されている。また、前記フィン７Ｂは、それぞれが縦方向に形成されていると共に、これらのフィン７Ｂが前記ベース７Ａに対して横方向に複数平行に並設されている。さらに内容器４の内部を冷却する冷却機構９が設けられる。この冷却機構９としては、例えば特開２０００−３３７７２５号公報等に開示され、いずれも図示しないシリンダ内を往復動可能なピストンと、このピストンを軸方向に往復駆動する駆動装置と、前記ピストンの往復運動に従動して軸方向に往復運動するディスプレイサ−等を備えたスタ−リングサイクル冷凍機の他に、冷媒を使用し、いずれも図示しない圧縮機、凝縮器、膨張弁及び蒸発器等を備えた冷凍サイクル装置等が用いられる。そして、冷却機構９の冷却部位１０をヒ−トシンク７の一方、実施形態では底部４Ｂ側に熱的に接続する。前記特開２０００−３３７７２５号公報のスタ−リングサイクル冷凍機においては前記シリンダの先端側をベ−ス７Ａの底部４Ｂ側に接続すればよく、また冷凍サイクル装置においては蒸発器側をベ−ス７Ａの底部４Ｂ側に接続すればよい。
【００１４】
さらに、内容器４とヒ−トシンク７のベ−ス７Ａとの間に、ペルチェ素子からなるサ−モモジュ−ル１１を設ける。ペルチェ素子は相異なる導体を接触し電流を通じると接合部でペルチェ効果により熱の発生吸収がおこるものであり、これを組み込んだサ−モモジュ−ル１１をヒ−トシンク７の他方、実施形態では開口２Ａ側に熱的に接続する。すなわち、サ−モモジュ−ル１１の内側をベ−ス７Ａの開口２Ａ側に接続すると共に、サ−モモジュ−ル１１の外側を内容器４の周壁部４Ａに接続する。このサ−モモジュ−ル１１の外側は、熱伝導性に優れ、かつ熱の伝達面積が大きい伝熱板１２を介して接続されている。
【００１５】
そして、冷却機構９とサ−モモジュ−ル１１に制御回路１３を接続する。この制御回路１３は、前記内容器４内を冷却する際には冷却機構９を駆動し、一方スイッチ等の除霜操作部１４を操作して行なう除霜運転時には前記内容器４側からヒ−トシンク７側に熱が移動するようにサ−モモジュ−ル１１に通電する。
【００１６】
次に前記実施形態についてその作用を説明する。筐体１の内容器４内を冷却する場合、制御回路１３によって冷却機構９を駆動し、この冷却機構９によって発生した冷熱をヒ−トシンク７に伝導させ、このヒ−トシンク７によって内容器４内の空気との間で熱交換を行うことで内容器４内の空気を冷却する。
【００１７】
長時間冷却してヒ−トシンク７のフィン７Ｂに霜が付着するようになると、ヒ−トシンク７の除霜を行う必要が生ずる。この場合には、制御回路１３によって内容器４からヒ−トシンク７に向かって熱が移動する方向にサ−モモジュ−ル１１に通電することで、サ−モモジュ−ル１１が加熱されてこのサ−モモジュ−ル１１に付着した霜が融ける。尚、除霜前期において、前記サ−モモジュ−ル１１によってヒ−トシンク７に移動した熱は、その大部分が霜（即ち氷）の融解熱として霜に奪われるので、ヒ−トシンク７と内容器４内の空気との間で殆ど熱交換されず、従って内容器４内の温度は上昇しない。一方、サ−モモジュ−ル１１により周壁部４Ａは冷却されて吸熱状態となり、これは伝熱板１２を介して内容器４に伝達され、この結果内容器４が冷却されることで、内容器４内の空気が冷却され続ける。そして、除霜後期において、霜が大部分融けてヒ−トシンク７から流下した場合、サ−モモジュ−ル１１が移動させた熱によってヒ−トシンク７と内容器４内の空気との間で熱交換が行われることになるが、前記サ−モモジュ−ル１１によって内容器４が冷却され続けることで、内容器４内全体として見ると温度の上昇は抑えられることになる。
【００１８】
以上のように、前記実施形態では、アルミニウム等の良伝熱性の内容器４を有する筐体１と、前記内容器４の内側に設けられたヒ−トシンク７と、このヒ−トシンク７を介して前記内容器４の内部を冷却する冷却機構９とを備え、前記内容器４と前記ヒ−トシンク７の間にペルチェ素子からなるサ−モモジュ−ル１１を設けると共に、前記内容器４内を冷却する際には冷却機構９を駆動し、除霜運転時には前記内容器４側から前記ヒ−トシンク７側に熱が移動するようにサ−モモジュ−ル１１に通電する制御回路１３を設け、サ−モモジュ−ル１１によりヒ−トシンク７の除霜を行う場合、サ−モモジュ−ル１１の冷却側を利用して内容器４を冷却することで、内容器４内の温度を殆ど上げることなくヒ−トシンク７に付着した霜を融かすことができる。
【００１９】
また、冷却機構９の冷却部位１０をヒ−トシンク７のベ−ス７Ａの一方たる底部４Ｂ側に設け、一方サ−モモジュ−ル１１をヒ−トシンク７のベ−ス７Ａの他方たる開口２Ａ側に設けて、前記サ−モモジュ−ル１１を前記冷却機構９と並列に設けたことにより、冷却機構９から発生した冷熱が冷却部位１０、ベ−ス７Ａを介して直接ヒ−トシンク７に伝導するため、サ−モモジュ−ルが熱抵抗となることはなく内容器４内を冷却することができる。
【００２０】
図４は第２実施形態を示しており、前記第１実施形態と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。第２実施形態においては、筐体本体２の一側上部に内容器４と連通開口部２０を介して連通する冷却室２１が形成されると共に、この冷却室２１に吸熱部たるヒ−トシンク７が設けられている。このヒ−トシンク７は、板状のベース７Ａと、このベース７Ａに対して冷却室２１の内側に突設して一体に設けられた複数の熱交換用のフィン７Ｂとで構成されている。尚、前記ベース７Ａは、冷却室２１の底壁部２１Ａの内側に間隔Ｗをおいて平行に配置されている。また、前記フィン７Ｂは、それぞれが横方向に形成されていると共に、これらのフィン７Ｂが前記ベース７Ａに対して横方向に複数平行に並設されている。さらに、冷却室２１の下方に、先端部を冷却部位１０とした冷却機構たるスタ−リングサイクル冷凍機２２が収容されている。そして、ベ−ス７Ａの一側下部、すなわち連通開口部２０と反対側の下部に、冷却部位１０が、銅板等良伝熱性の伝熱板２３を介して接続されている。一方、ベ−ス７Ａの他側下部、すなわち連通開口部２０側の下部に、サ−モモジュ−ル１１が、銅板等良伝熱性の伝熱板１２を介して周壁部４Ａの端部に接続されている。
【００２１】
したがって、筐体１の内容器４内を冷却する場合、制御回路１３によってスタ−リングサイクル冷凍機２２を駆動し、このスタ−リングサイクル冷凍機２２によって発生した冷熱を冷却部位１０、伝熱板２３を介してヒ−トシンク７に伝導させ、このヒ−トシンク７によって冷却室２１内の空気との間で熱交換を行い、この熱交換された空気を図示しないファン等によって内容器４内に送ると共に、内容器４内の空気を冷却室２１に導入することで内容器４内の空気を冷却する。
【００２２】
長時間冷却してヒ−トシンク７のフィン７Ｂに霜が付着した場合には、制御回路１３によって内容器４から伝熱板１２を介してヒ−トシンク７に向かって熱が移動する方向にサ−モモジュ−ル１１に通電することで、ヒ−トシンク７が加熱されてこのヒ−トシンク７に付着した霜が融ける。一方、サ−モモジュ−ル１１により伝熱板１２を介して内容器４の周壁部４Ａの端部、ひいては内容器４が冷却されることで、内容器４内の空気が冷却される。
【００２３】
以上のように、前記実施形態では、サ−モモジュ−ル１１によりヒ−トシンク７の除霜を行う場合、サ−モモジュ−ル１１の冷却側を利用して内容器４を冷却することで、内容器４内の温度を殆ど上げることなくヒ−トシンク７に付着した霜を融かすことができる。
【００２４】
また、スタ−リングサイクル冷凍機２２の冷却部位１０をヒ−トシンク７のベ−ス７Ａの一側に設け、一方サ−モモジュ−ル１１をヒ−トシンク７のベ−ス７Ａの他側に設けて、前記サ−モモジュ−ル１１をスタ−リングサイクル冷凍機２２と並列に設けたことにより、スタ−リングサイクル冷凍機２２から発生した冷熱が冷却部位１０、伝熱板２３を介して直接ヒ−トシンク７に伝導するため、サ−モモジュ−ルが熱抵抗となることはなく内容器４内を冷却することができる。
【００２５】
尚、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において、種々の変形実施が可能である。
【００２６】
【発明の効果】
本発明の請求項１の冷却庫は、良伝熱性の内容器を有する筐体と、前記内容器の内側に設けられた吸熱部と、この吸熱部を介して前記内容器の内部を冷却する冷却機構とを有する冷却庫において、前記内容器と前記吸熱部の間にペルチェ素子からなるサ−モモジュ−ルを設けると共に、前記内容器内を冷却する際には冷却機構を駆動し、除霜運転時には前記内容器側から前記吸熱部側に熱が移動するようにサ−モモジュ−ルに通電する制御回路を設けたものであり、吸熱部の除霜を行う場合、制御回路によって内容器から吸熱部に向かって熱が移動する方向にサ−モモジュ−ルに通電することで、吸熱部が加熱されてこの吸熱部に付着した霜が融ける一方で、サ−モモジュ−ルによって内容器が冷却されることで、内容器内の空気が冷却されるので、内容器内の温度を殆ど上げることなく吸熱部に付着した霜を融かすことができる。
【００２７】
また、本発明の請求項２の冷却庫は、請求項１において、前記サ−モモジュ−ルを前記冷却機構と並列に設けたものであり、冷却機構から発生した冷熱が直接吸熱部に伝導するため、サ−モモジュ−ルが熱抵抗とならず効率よく吸熱部、ひいては内容器内を冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態を示す縦断面図である。
【図２】第１実施形態を示す要部の横断面図である。
【図３】第１実施形態を示すブロック図である。
【図４】第２実施形態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１  筐体
４  内容器
７  ヒ−トシンク（吸熱部）
９  冷却機構
１１  サ−モモジュ−ル
１３  制御回路
２２  スタ−リングサイクル冷凍機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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