(57)【要約】【課題】除霜効率に優れた除霜装置を提供する。【解決手段】ガラス管ヒータ２からの輻射熱を直接受ける吸熱部３Ａと、エバポレータ１の背面を覆うようにエバポレータ１に密着して配置される放熱部３Ｂとを有する熱伝導率の高い金属からなる伝熱板３を備え、ガラス管ヒータ２からの輻射熱を吸収する輻射熱吸収手段１２を吸熱部３Ａのガラス管ヒータ２と対向する面に設けたので、エバポレータ１におけるガラス管ヒータ２から離れた部分にも、ガラス管ヒータ２からの輻射熱を効率良く伝えることができるので、エバポレータ１の霜を効率よく融解することができ、除霜時間の短縮や、ガラス管ヒータ２の低容量化により、除霜装置（冷蔵庫）の省エネ性を向上できる。【選択図】図１
2012057910.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス管ヒータからの輻射熱を直接受ける吸熱部と、エバポレータと熱交換可能にエバポレータの前面または背面を覆うように配置される放熱部とを有する熱伝導性の伝熱板を備え、前記ガラス管ヒータからの輻射熱を吸収する輻射熱吸収手段を前記吸熱部に設けた除霜装置。
【請求項２】
前記伝熱板に銅または銅合金またはアルミニウムまたはアルミニウム合金を用いた請求項１に記載の除霜装置。
【請求項３】
前記伝熱板にヒートパイプを設置した請求項１または２に記載の除霜装置。
【請求項４】
前記伝熱板の内部に細孔を一つあるいは複数設け、前記細孔をヒートパイプとした請求項３に記載の除霜装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の除霜装置を備えた冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、間接冷却方式の冷蔵庫等のエバポレータの除霜に用いる除霜装置およびこれを備えた冷蔵庫に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の冷蔵庫などの除霜装置は、エバポレータ下部に設置したガラス管に封入した電熱線をあらかじめ設定した時間毎に通電し、その熱により冷却運転中にエバポレータに付着した霜や氷を融解させ除霜するものであった（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図６は、特許文献１に記載された従来の冷蔵庫の除霜装置周辺部の概略構成を示す側断面を示すものである。図６に示すように、蒸発器１５の下方に除霜用ヒータ１６が配置され、除霜用ヒータ１６の上に保護カバー１７が設けられ、除霜用ヒータ１６の熱を蒸発器１５に伝える伝熱板１８が、蒸発器１５の背面から除霜用ヒータ１６に近接する部分まで設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２３８９３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の構成では、伝熱板１８を熱伝導性に優れたアルミ製にしているが、除霜用ヒータ１６から伝熱板１８に輻射される熱の大部分が伝熱板１８における除霜用ヒータ１６に対向する面で反射してしまい、蒸発器１５の除霜に必要な熱を十分に受熱することができず、伝熱量もきわめて少なく、効率的に蒸発器１５の霜を溶かすことができないという課題を有していた。
【０００６】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、除霜効率に優れた除霜装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の除霜装置は、ガラス管ヒータからの輻射熱を直接受ける吸熱部と、エバポレータと熱交換可能にエバポレータの前面または背面を覆うように配置される放熱部とを有する熱伝導性の伝熱板を備え、前記ガラス管ヒータからの輻射熱を吸収する輻射熱吸収手段を前記吸熱部に設けたのである。
【０００８】
上記構成において、ガラス管ヒータからの輻射熱を輻射熱吸収手段で吸収し、輻射熱吸収手段で吸収した輻射熱は、吸熱部から放熱部に伝わった後、放熱部からエバポレータに伝わる。
【０００９】
したがって、エバポレータにおけるガラス管ヒータから離れた部分にも、ガラス管ヒータからの輻射熱を効率良く伝えることができるので、エバポレータの霜を効率よく融解することができ、除霜効率に優れた除霜装置を実現できる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の除霜装置は、ガラス管ヒータからの輻射熱を輻射熱吸収手段で吸収し、輻射熱吸収手段で吸収した輻射熱は、吸熱部から放熱部に伝わった後、放熱部からエバポレータ
に伝わる。したがって、エバポレータにおけるガラス管ヒータから離れた部分にも、ガラス管ヒータからの輻射熱を効率良く伝えることができるので、エバポレータの霜を効率よく融解することができ、除霜効率に優れた除霜装置を実現できる。これにより、除霜時間の短縮や、ガラス管ヒータの低容量化により、除霜装置の省エネ性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１における除霜装置の冷蔵庫への設置状態を示す縦断面図
【図２】本発明の実施の形態１における除霜装置の伝熱板とエバポレータとの配置関係を示す組立斜視図
【図３】本発明の実施の形態１における除霜装置の冷蔵庫への設置状態を示す正面図
【図４】本発明の実施の形態２における除霜装置の伝熱板の斜視図
【図５】本発明の実施の形態３における除霜装置の伝熱板の斜視図
【図６】従来の除霜装置の冷蔵庫への設置状態を示す縦断面図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
第１の発明は、ガラス管ヒータからの輻射熱を直接受ける吸熱部と、エバポレータと熱交換可能にエバポレータの前面または背面を覆うように配置される放熱部とを有する熱伝導性の伝熱板を備え、前記ガラス管ヒータからの輻射熱を吸収する輻射熱吸収手段を前記吸熱部に設けた除霜装置である。
【００１３】
上記構成において、ガラス管ヒータからの輻射熱を輻射熱吸収手段で吸収し、輻射熱吸収手段で吸収した輻射熱は、吸熱部から放熱部に伝わった後、放熱部からエバポレータに伝わる。
【００１４】
したがって、エバポレータにおけるガラス管ヒータから離れた部分にも、ガラス管ヒータからの輻射熱を効率良く伝えることができるので、エバポレータの霜を効率よく融解することができ、除霜効率に優れた除霜装置を実現できる。
【００１５】
これにより、除霜時間の短縮や、ガラス管ヒータの低容量化により、除霜装置の省エネ性を向上することができる。
【００１６】
第２の発明は、特に、第１の発明における前記伝熱板に銅または銅合金またはアルミニウムまたはアルミニウム合金を用いたものであり、伝熱板に熱伝導率の高い銅あるいはアルミニウム、またはそれらの合金を用い、効率よく熱を搬送でき、さらに効率の良い除霜を可能とする。
【００１７】
第３の発明は、特に、第１または第２の発明における前記伝熱板にヒートパイプを設置したものであり、ヒートパイプの作用により、通常の熱伝導よりも高い熱搬送を可能とすることができる。
【００１８】
第４の発明は、特に、第３の発明における前記伝熱板の内部に細孔を一つあるいは複数設け、前記細孔をヒートパイプとしたものであり、伝熱板の厚さが板厚のみとなり構造も単純化できるので、設置性が非常に向上する。
【００１９】
第５の発明は、第１から第４のいずれかの発明の除霜装置を備えた冷蔵庫であり、エバポレータの霜を効率よく融解することができ、除霜時間の短縮や、ガラス管ヒータの低容量化により、冷蔵庫の省エネ性を向上することができる。
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。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。
【００２１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における除霜装置の冷蔵庫への設置状態を示す縦断面図である。図２は、同実施の形態の除霜装置の伝熱板とエバポレータとの配置関係を示す組立斜視図である。図３は、同実施の形態の除霜装置の冷蔵庫への設置状態を示す正面図である。
【００２２】
図１から図３に示すように、ガラス管ヒータ２は支持板４によりフィンアンドチューブ型のエバポレータ１に取り付けられ、その中心線は垂直に一致する。伝熱板３はエバポレータ１の背面に熱交換可能に密着して設置される。ドレンパン５はガラス管ヒータ２の下方に一方に傾斜または、一部が凹んだ形状となり、その最も低い位置に排水管６が設置される。
【００２３】
エバポレータ１とガラス管ヒータ２と伝熱板３は、冷蔵庫の筐体７の冷蔵室８と区画壁９により区画された冷却室１０に設置される。区画壁９のエバポレータ１上方には円形の孔９Ａを設けて、送風機１１の吹き出し口としている。また、冷蔵室８の空気は、区画壁９に設けた吸い込み口９Ｂより、冷却室１０に吸い込まれる。
【００２４】
伝熱板３は、下部に吸熱部３Ａ、上部に放熱部３Ｂを有し、吸熱部３Ａには、輻射熱吸収手段１２が設けられている。輻射熱吸収手段１２は、黒色または、近似の色調を持ち、つや消し処理等により反射率の低い材料を貼付または、塗料として塗装することにより構成されている。
【００２５】
次に上記構成の動作について説明する。
【００２６】
冷却運転により、冷蔵室７内の水分がエバポレータ１に霜となって付着する。所定時間が経過後、冷却運転を停止すると共に送風機１１が停止し、ガラス管ヒータ２に通電され、発熱を始める。
【００２７】
このとき、ガラス管ヒータ２から輻射された熱の一部は、伝熱板３に到達し、輻射熱吸収手段１２により吸熱され、伝熱板３の吸熱部３Ａの温度が上昇する。
【００２８】
吸熱部３Ａの温度上昇により、熱は、熱伝導により伝熱板３が熱搬送し、放熱部３Ｂの温度が上昇する。この熱により、エバポレータ１上部の霜は融解し、水となりエバポレータ１下方に向かい、落下する。このとき水は０℃以上であるので、エバポレータ１の中間部や下部に残る霜を融かしながら、流れていくことで、除霜を促進する。
【００２９】
最終的に、水はドレンパン５上に落下し、排水管６により、庫外に排出される。
【００３０】
また、融解しないまま落下した霜は、ドレンパン５上で、ガラス管ヒータ２からの輻射により、直接融解し水となって、排出される。
【００３１】
本実施の形態の除霜装置は、ガラス管ヒータ２からの輻射熱を直接受ける吸熱部３Ａと、エバポレータ１と熱交換可能にエバポレータ１に密着してエバポレータ１の背面を覆うように配置される放熱部３Ｂとを有する銅または銅合金またはアルミニウムまたはアルミニウム合金を用いた熱伝導性の伝熱板３を備え、ガラス管ヒータ２からの輻射熱を吸収する輻射熱吸収手段１２を吸熱部３Ａのガラス管ヒータ２と対向する面に設けている。
【００３２】
上記構成において、ガラス管ヒータ２からの輻射熱を輻射熱吸収手段１２で吸収し、輻射熱吸収手段１２で吸収した輻射熱は、吸熱部３Ａから放熱部３Ｂに伝わった後、放熱部３Ｂからエバポレータ１に伝わる。
【００３３】
したがって、エバポレータ１におけるガラス管ヒータ２から離れた部分にも、ガラス管ヒータ２からの輻射熱を効率良く伝えることができるので、エバポレータ１の霜を効率よく融解することができ、除霜効率に優れた除霜装置を実現できる。
【００３４】
これにより、除霜時間の短縮や、ガラス管ヒータ２の低容量化により、除霜装置（冷蔵庫）の省エネ性を向上することができる。
【００３５】
以上のように本実施の形態では、ガラス管ヒータ２より輻射した熱の一部が、伝熱板３によりエバポレータ１上部に熱搬送され、エバポレータ１を効率的に加熱するので、除霜運転が早く終了し、または低容量ヒータにおいて、伝熱板３のない時と比べ、時間の増大もなく、また、ドレンパン５上の霜も直接融解することが可能となり、また従来加熱が不要であった冷却室１０壁などの不要な部分を加熱せずにすむため、除霜運転中に問題となる冷蔵庫の庫内温度上昇も抑制できるなど、地球環境保護及び保鮮機能の向上が図れるなどに多大な効果を有する。
【００３６】
なお、本実施の形態では、伝熱板３全体をエバポレータ１に密着し、熱交換可能に設置したが、ガラス管ヒータ２からの輻射熱やこれに伴う対流により比較的早く除霜が進むエバポレータ１の中間部の部分では、伝熱板３とエバポレータ１を熱交換せず、上部に搬送される熱量を増やすようにすれば、より一層の効果の向上が図れる。
【００３７】
（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２における除霜装置の伝熱板の斜視図である。
【００３８】
図４に示すように、複数のヒートパイプ１３は、伝熱板３の背面部の上下方向に熱交換可能に配設している。
【００３９】
次に上記構成の動作について説明する。
【００４０】
ガラス管ヒータ２が通電により、発熱を開始する。このとき、伝熱板３の吸熱部３Ａは、輻射熱吸収手段１２により吸熱した輻射熱により温度上昇する。このとき、熱交換可能に配設されたヒートパイプ１３に熱が伝わり、ヒートパイプ内部の作動流体が蒸発気化し、上部へ移動する。この作用により、伝熱板３上部の放熱部３Ｂは、温度が低いため、気化した作動流体が凝縮し、このときの凝縮熱により、放熱部３Ｂは、加熱される。凝縮し液化した作動流体は、重力により下部に落下し、再度吸熱部３Ａの熱により蒸発気化する。
【００４１】
このヒートパイプ１３の熱搬送作用により、吸熱部３Ａで吸熱した熱は、速やかに放熱部３Ｂまで熱搬送されることになる。
【００４２】
以上のように本実施の形態では、ガラス管ヒータ２より輻射した熱の一部が、ヒートパイプ１３により伝熱板３の熱伝導よりも早くエバポレータ１上部に熱搬送され、エバポレータ１を効率的に加熱するので、除霜運転が早く終了し、または低容量ヒータにおいて、伝熱板３のない時と比べ、時間の増大もなく、また、ドレンパン５上の霜も直接融解することが可能となり、また従来加熱が不要であった冷却室１０壁などの不要な部分を加熱せずにすむため、除霜運転中に問題となる冷蔵庫の庫内温度上昇も抑制できるなど、地球環境保護及び保鮮機能の向上が図れるなどに多大な効果を有する。
【００４３】
なお、本実施の形態では、伝熱板３を上下一体のものとしたが、単に吸熱部３Ａと放熱部３Ｂの２分割として、中間部分はヒートパイプを断熱して、エバポレータ１上部にのみ熱搬送するようにすれば、一層の効果の向上が得られる。
【００４４】
（実施の形態３）
図５は、本発明の実施の形態３における除霜装置の伝熱板の斜視図である。
【００４５】
図５に示すように、伝熱板３には、上下方向に伝熱板３の板厚の略１／２程度の細孔１４を複数設けて、内部に冷媒や水などの作動流体をごく低圧下で封入している。
【００４６】
次に上記構成の動作について説明する。
【００４７】
ガラス管ヒータ２が通電により、発熱を開始する。このとき、伝熱板３の吸熱部３Ａは、輻射熱吸収手段１２により吸熱した輻射熱により温度上昇する。このとき、伝熱板３内部に設けた複数の細孔１４には、低圧下で作動流体が封入されているため、ヒートパイプを構成している。
【００４８】
このため、吸熱部３Ａの熱は、即時作動流体を加熱し、蒸発気化させ、細孔１４の上部に移動する。そして、作動流体は上部の放熱部で凝縮液化し、その際の凝縮熱により放熱部３Ｂを直接加熱する。これにより、きわめて低い損失で熱を搬送することができ、吸熱部３Ａの熱は、放熱部３Ｂへ熱搬送される。
【００４９】
以上のように本実施の形態では、ガラス管ヒータ２より輻射した熱の一部が、伝熱板３に内蔵されたヒートパイプにより損失がきわめて少なくエバポレータ１上部に熱搬送され、エバポレータ１を効率的に加熱するので、除霜運転が早く終了し、または低容量ヒータにおいて、伝熱板３のない時と比べ、時間の増大もなく、また、ドレンパン５上の霜も直接融解することが可能となり、また従来加熱が不要であった冷却室１０壁などの不要な部分を加熱せずにすむため、除霜運転中に問題となる冷蔵庫の庫内温度上昇も抑制できるなど、地球環境保護及び保鮮機能の向上が図れるなどに多大な効果を有する。
【００５０】
なお、本実施の形態では、伝熱板３全体をエバポレータ１に密着し、熱交換可能に設置したが、ガラス管ヒータ２からの輻射熱やこれに伴う対流により比較的早く除霜が進むエバポレータ１の中間部の部分では、伝熱板３とエバポレータ１を熱交換せず、上部に搬送される熱量を増やすようにすれば、一層の効果の向上が図れる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明の除霜装置は、エバポレータの霜を効率よく融解することができ、除霜時間の短縮や、ガラス管ヒータの低容量化により、除霜装置の省エネ性を向上することができるものであり、家庭用冷蔵庫、業務用冷蔵庫などの輻射式のヒータの熱で蒸発器の除霜を行う冷凍冷蔵機器に適用できる。
【符号の説明】
【００５２】
１  エバポレータ
２  ガラス管ヒータ
３  伝熱板
３Ａ  吸熱部
３Ｂ  放熱部
１２  輻射熱吸収手段
１３  ヒートパイプ
１４  細孔
【図１】
2012057910.tif 000003
【図２】
2012057910.tif 000004
【図３】
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【図４】
2012057910.tif 000006
【図５】
2012057910.tif 000007
【図６】
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