(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可燃性冷媒を冷媒とする冷蔵庫において、蒸発器と、前記蒸発器のフィンと密着し前記蒸発器に付着した霜を融解する除霜ヒータと、除霜ヒータ側を風上、蒸発器側を風下とし蒸発器の冷気を冷蔵庫庫内に循環させる冷却ファンと、前記除霜ヒータの最も高温となる部分の温度を検出するヒータ温度検出手段と、前記ヒータ温度検出手段の検出した温度が設定温度以上にならないよう前記除霜ヒータ温度を制御するヒータ温度制御装置とを備え、前記除霜ヒータ近傍の蒸発器のフィンのピッチをそれ以外のフィンのピッチよりも狭くし、除霜ヒータを蒸発器の鉛直下方向に設置し、前記蒸発器のフィンと除霜ヒータの接触部分が少なくとも前記除霜ヒータの鉛直上方向にあり、前記除霜ヒータによって融解された除霜水が前記フィンの前記除霜ヒータとの接触部分に溜まるように水受け皿を設けた冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は可燃性冷媒を用いた冷蔵庫に係り、特に除霜ヒータの制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の冷蔵庫としては、特開平９−３２９３８６号公報に示されているものがある。以下、図面を参照しながら上記従来の冷蔵庫の一例を説明する。
【０００３】
従来の構成を図７に示す。図７において、１は冷蔵庫であり、圧縮機２，蒸発器３，を有する冷却システム（図示せず）、蒸発器３近傍に近接した除霜ヒータ４，蒸発器温度検出器５，除霜ヒータ温度検出器６，除霜ヒータ制御装置７などから構成されている。
【０００４】
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。圧縮機２の積算運転時間がある設定時間を超えると除霜運転が行われる。通常の除霜運転時は、蒸発器温度検出器５による検出温度が設定温度Ｔ１を超えると除霜終了と判断され、通常の運転に戻る。
【０００５】
この時、除霜ヒータ４が何らかの異常により高温になり、除霜ヒータ温度検出器６で検出された温度が、可燃性冷媒の発火温度以下に設定された設定温度Ｔ２に達すると蒸発器温度検出器５の検出温度に関係なく除霜ヒータ制御装置により除霜ヒータ４への通電が遮断される。従って、もし可燃性冷媒が庫内に漏れたときにも除霜ヒータ４によって可燃性冷媒の発火温度に達することがないので、爆発を防止できる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成では、除霜ヒータ温度は常に可燃性冷媒の発火温度以下に保たなければならず、低い温度での除霜運転となるので除霜時間が非常に長くなり、その間に冷蔵庫１内の温度が上昇し、冷蔵庫１の効率を低くする可能性があった。
【０００７】
本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、除霜ヒータ４の温度を低くしても効率良く除霜運転を行い、冷蔵庫１の効率低下を防ぐことを目的とする。
【０００８】
また、除霜ヒータ４の温度が急激に上昇した時には除霜ヒータ制御装置７の制御が間に合わず、爆発してしまう可能性があった。
【０００９】
本発明の他の目的は、除霜ヒータ４の温度が急激に上昇した時にも可燃性冷媒と除霜ヒータ４を直接接触させないことにより爆発を防止することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明の冷蔵庫は、可燃性冷媒を冷媒とする冷蔵庫において、蒸発器と、前記蒸発器のフィンと密着し前記蒸発器に付着した霜を融解する除霜ヒータと、除霜ヒータ側を風上、蒸発器側を風下とし蒸発器の冷気を冷蔵庫庫内に循環させる冷却ファンと、前記除霜ヒータの最も高温となる部分の温度を検出するヒータ温度検出手段と、前記ヒータ温度検出手段の検出した温度が設定温度以上にならないよう前記除霜ヒータ温度を制御するヒータ温度制御装置とを備え、前記除霜ヒータ近傍の蒸発器のフィンのピッチをそれ以外のフィンのピッチよりも狭くし、除霜ヒータを蒸発器の鉛直下方向に設置し、前記蒸発器のフィンと除霜ヒータの接触部分が少なくとも前記除霜ヒータの鉛直上方向にあり、前記除霜ヒータによって融解された除霜水が前記フィンの前記除霜ヒータとの接触部分に溜まるように水受け皿を設けた構成とした。
【００１１】
これにより、除霜ヒータの温度が蒸発器に熱伝導し、低い温度の除霜ヒータを用いても蒸発器に付着した霜を効率良く融解することができ、冷蔵庫内の温度上昇も小さく抑えられ、冷蔵庫の効率低下を防止できる。
【００１２】
また、蒸発器に付着する霜は、フィンピッチの狭い風上側の除霜ヒータ近傍により多く付着し、除霜運転時効率良く霜を融解することができ、冷蔵庫内の温度上昇も小さく抑えられ、冷蔵庫の効率低下を防止できる。
【００１３】
また、除霜ヒータにより融解された除霜水はフィンの除霜ヒータとの接触部に溜まり、除霜ヒータの熱により蒸発した水蒸気により蒸発器の霜を短時間で融解することができ、冷蔵庫内の温度上昇も小さく抑えられ、冷蔵庫の効率低下を防止できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、可燃性冷媒を冷媒とする冷蔵庫において、蒸発器と、前記蒸発器のフィンと密着し前記蒸発器に付着した霜を融解する除霜ヒータと、除霜ヒータ側を風上、蒸発器側を風下とし蒸発器の冷気を冷蔵庫庫内に循環させる冷却ファンと、前記除霜ヒータの最も高温となる部分の温度を検出するヒータ温度検出手段と、前記ヒータ温度検出手段の検出した温度が設定温度以上にならないよう前記除霜ヒータ温度を制御するヒータ温度制御装置とを備え、前記除霜ヒータ近傍の蒸発器のフィンのピッチをそれ以外のフィンのピッチよりも狭くし、除霜ヒータを蒸発器の鉛直下方向に設置し、前記蒸発器のフィンと除霜ヒータの接触部分が少なくとも前記除霜ヒータの鉛直上方向にあり、前記除霜ヒータによって融解された除霜水が前記フィンの前記除霜ヒータとの接触部分に溜まるように水受け皿を設けた構成としているので、蒸発器に付着する霜は、フィンピッチの狭い風上側の除霜ヒータ近傍により多く付着し、除霜ヒータにより融解された除霜水は、除霜ヒータの熱により蒸発し水蒸気となり、蒸発器の霜を短時間で融解することができ、低い温度の除霜ヒータを用いても蒸発器に付着した霜を効率良く融解することができ、冷蔵庫の効率低下を防止できる。
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、図１から図６を用いて説明する。なお、従来と同一構成については、同一符号を付して、詳細な説明を省略する。
【００１６】
（実施の形態１）
図１は請求項１記載の冷蔵庫の蒸発器の正面図である。図１において、３はフィン３ａを有する蒸発器であり、４は除霜ヒータでありフィン３ａを貫通している。８は除霜ヒータ温度検出器であり、除霜ヒータ４の最も高温となる部分の温度を検出する。９は除霜ヒータ制御装置であり、除霜ヒータ４の温度が設定値より高くならないよう除霜ヒータ４の温度を制御する。
【００１７】
以上のように構成された冷蔵庫において、以下その動作を説明する。冷蔵庫（図示せず）が一定時間運転して除霜運転となると、冷却運転が停止し、除霜運転が行われる。除霜運転において、もし可燃性冷媒が冷却システムから漏れた場合にも除霜ヒータ制御装置９は除霜ヒータ温度検出器８が検出した除霜ヒータ４の温度を基に除霜ヒータ４の温度が冷媒の発火する恐れのある設定温度以上とならないよう制御を行うため爆発を防止できる。この時、除霜ヒータ４は蒸発器３の一部であるフィン３ａと接触しており、接触していない時と比べると熱伝導により蒸発器３の温度をより短時間で上昇させることができる。
【００１８】
これにより、蒸発器３に付着した霜は短時間で融解し、除霜運転による冷蔵庫内温度の上昇は少なく抑えられる。また、除霜ヒーター４への入力も低く押さえることができる。
【００１９】
従って、除霜運転による冷蔵庫の効率低下を防止でき、効率の高い冷蔵庫とすることができる。
【００２０】
尚、本実施の形態において、除霜ヒータ４はフィン３ａを貫通する形で蒸発器３と熱伝導をしているが、蒸発器３と除霜ヒータ４を熱伝導させる接触形態であれば、どのような形態についても同様の効果が得られる。
【００２１】
また、本実施の形態において、除霜ヒータ４の制御方法は規定していないが、ＯＮ，ＯＦＦ制御、入力電圧制御などの制御方法や、温度の低いヒータの使用など、どのような制御方法でも同様の効果が得られる。
【００２２】
（実施の形態２）
図２は請求項２記載の冷蔵庫の蒸発器の正面図である。図２において、１０は蒸発器３においてつくられた冷気を冷蔵庫内に循環させる冷却ファンであり、蒸発器３の除霜ヒータ４側から空気を吸い込み、反除霜ヒータ側に吐出する位置に設置されている。
【００２３】
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。通常の冷却運転時、冷却ファン１０は冷蔵庫内に冷気を循環させる。冷気の循環により、冷気内の水分はより温度の低い蒸発器３表面で霜となり付着する。この時、冷気の流れは図２中の矢印の方向となり、冷気内に存在する水分は風上側の除霜ヒータ４近傍により多く付着する。
【００２４】
除霜ヒータ４近傍に多くの霜が付着していることから、除霜運転時、霜はより短時間で融解し、除霜運転による冷蔵庫内温度の上昇は少なく抑えられる。また、除霜ヒーター４への入力も低く押さえることができる。
【００２５】
従って、除霜運転による冷蔵庫の効率低下を防止でき、より効率の高い冷蔵庫とすることができる。
【００２６】
（実施の形態３）
図３は請求項３記載の冷蔵庫の蒸発器の正面図である。図３において、１１は補助フィンであり、これにより冷気の風上側である蒸発器３の除霜ヒータ４側のフィン３ａのピッチは狭くなっている。
【００２７】
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。通常の冷却運転時、冷却ファン１０は冷蔵庫内に冷気を循環させる。冷気の循環により、冷気内の水分はより温度の低い蒸発器３表面で霜となり付着する。冷気の流れ方向が図２中の矢印の方向であるため、冷気内に存在する水分は風上側により多く付着するが、この時、蒸発器３の風上側のフィン３ａのピッチが風下側に比べ狭いため、冷気内の水分はより多く蒸発器３の風上側である除霜ヒータ４近傍に付着する。
【００２８】
除霜ヒータ４近傍により多くの霜が付着していることから、除霜運転時、霜はより短時間で融解し、除霜運転による冷蔵庫内温度の上昇は少なく抑えられる。また、除霜ヒーター４への入力も低く押さえることができる。
【００２９】
従って、除霜運転による冷蔵庫の効率低下を防止でき、より効率の高い冷蔵庫とすることができる。
【００３０】
（実施の形態４）
図４は請求項４記載の冷蔵庫の蒸発器の正面図である。図４において、１２は除霜ヒータ４と密着し、除霜ヒータ４と冷蔵庫内空気を遮断する形で密閉する密閉体である。
【００３１】
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。冷蔵庫（図示せず）が一定時間運転して除霜運転となると、冷却運転が停止し、除霜運転が行われる。除霜運転において、もし可燃性冷媒が冷却システムから漏れた場合にも除霜ヒータ制御装置９は除霜ヒータ温度検出器８が検出した除霜ヒータ４の温度を基に除霜ヒータ４の温度が冷媒の発火する恐れのある設定温度以上とならないよう制御を行うため爆発を防止できる。
【００３２】
しかしながら、もし除霜ヒータ４に異常が生じ、除霜ヒータ４の温度が急激に上昇したときには除霜ヒータ制御装置９の制御が間に合わない場合がある。そのような時にも、本実施の形態によれば、除霜ヒータ４の温度は一旦密閉体１２に熱伝導してから冷蔵庫内空気と接するため、急激に温度上昇することはなく、除霜ヒータ制御装置９により安全に制御することが可能になる。
【００３３】
従って、除霜ヒータ４に異常が生じ、除霜ヒータ４の温度が急激に上昇した場合にも爆発を防止することができる。
【００３４】
尚、本実施の形態においては、除霜ヒータ４を、表面温度よりも内部温度の方が高くなるラジアントヒータなどとした時には、内部温度に関係なく除霜ヒータ４を使用でき、より効率良く除霜運転を行える。
【００３５】
また、本実施の形態においても、実施の形態１から３と同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００３６】
（実施の形態５）
図５は請求項５記載の冷蔵庫の蒸発器の正面図である。図６は請求項５記載の蒸発器の除霜ヒータ部の斜視図である。図５，図６において、１３は密閉体の鉛直上方に設置され、除霜ヒータ５によって融解された除霜水の一部を溜める水受け皿である。
【００３７】
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。除霜運転時、除霜ヒータ４によって融解された霜は、除霜水となり、一部水受け皿に溜められる。水受け皿１３に溜められた除霜水は、除霜ヒータ４から密閉体１２，水受け皿１３を介して熱伝導され蒸発し、水蒸気となり、鉛直上方にある蒸発器３を通過する。
【００３８】
この時、水蒸気は１００℃の温度で蒸発器３と接触するため蒸発器３に付着した霜を融解する効果がある。水蒸気による霜の融解により、除霜ヒータ４の熱の輻射及び熱伝導による霜の融解のみの時よりも速く蒸発器３に付着した霜を融解することができる。また、除霜ヒーター４への入力も低く押さえることができる。
【００３９】
従って、除霜運転による冷蔵庫の効率低下を防止でき、より効率の高い冷蔵庫とすることができる。
【００４０】
尚、本実施例においても実施の形態１から４と同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００４１】
また、本実施の形態においては、除霜ヒータ４と水受け皿１３の熱伝導は密閉体１２を介して行われているが、少なくとも除霜ヒータ４上部と水受け皿１３が熱伝導を行える形態であればどのような形態でも同様の効果が得られる。
【００４２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、蒸発器と除霜ヒータの熱伝導により除霜運転時には短時間で蒸発器の温度を上昇させることができるため、蒸発器についた霜を効率良く融解させることができる。従って、除霜時間を短時間とすることができ、冷蔵庫内温度の上昇による冷蔵庫の効率低下を防ぐことができる。
【００４３】
また、蒸発器の除霜ヒータ近傍である風上側のフィンピッチを狭くし、より多く除霜ヒータ近傍に霜を付着させることができるため、蒸発器についた霜をより効率良く融解させることができる。従って、除霜時間をより短時間とすることができ、冷蔵庫内温度の上昇による冷蔵庫の効率低下を防ぐことができる。
【００４４】
また、除霜ヒータによって融解した除霜水を蒸発させ、水蒸気の熱により蒸発器に付着した霜を融解させることにより、蒸発器についた霜をより効率良く融解させることができる。従って、除霜時間を短時間とすることができ、冷蔵庫内温度の上昇による冷蔵庫の効率低下を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の請求項１記載の冷蔵庫の蒸発器の正面図
【図２】  本発明の請求項２記載の冷蔵庫の蒸発器の正面図
【図３】  本発明の請求項３記載の冷蔵庫の蒸発器の正面図
【図４】  本発明の請求項４記載の冷蔵庫の蒸発器の正面図
【図５】  本発明の請求項５記載の冷蔵庫の蒸発器の正面図
【図６】  本発明の請求項５記載の蒸発器の除霜ヒータ近傍の斜視図
【図７】  従来の冷蔵庫の縦断面図
【符号の説明】
３  蒸発器
３ａ  フィン
４  除霜ヒータ
８  除霜ヒータ温度検出器
９  除霜ヒータ温度装置
１０  冷却ファン
１１  補助フィン
１２  密閉体
１３  水受け皿
【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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